a. Khối xử lý màu sắc:
Sử dụng cảm biến màu sắc TCS để nhận biết màu sắc của sản phẩm. Như đã đề cập ở chương 2, sơ đồ nối dây giữa cảm biến với Arduino như sau
Hình 2.3 Sơ đồ kết nối cảm biến TCS3200 với Arduino
Khi cảm biến phát hiện sản phẩm màu xanh Arduino sẽ cho chân 2 lên HIGH (5V), tương tự như vậy với sản phẩm màu đỏ tương ứng với chân 8. Vì PLC nhận tín hiệu vào là 24VDC nên chân 2 và 8 cần phải đấu vào Relay để lấy tín hiệu kích 24VDC. Sơ đồ đấu như sau:
Hình 2.4 Sơ đồ kết nối giữa Arduino và Relay vào PLC
b. Khối cảm biến phát hiện vận cản
Nhận biết có sản phẩm đến và phân loại
Hiện nay có rất nhiều cảm biến phát hiện vật cản, nhưng để thuận lợi cho chi phí thi cơng cũng như viết chương trình chúng em đã chọn cảm biến E3F-DS30C4.
c. Khối băng chuyền
Là khối trực tiếp đưa sản phẩm tới khâu phân loại cũng như là dán nhãn. Khối này sử dụng động cơ 24VDC.
Hình 2.5 Sơ đồ kết nối động cơ với PLC
d. Khối hệ thống điều động cơ servo
Hệ thống điều khiển động cơ servo có nhiệm vụ đưa sản phẩm ra khỏi băng chuyền (nhiệm vụ phân loại).
Hình 2.6 Cấu tạo động cơ servo
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại động cơ servo với kích thước và cơng dụng khác nhau, nhưng với mục đích đơn giản trong đề tài chúng em đã quyết định chọn động cơ servo 1 chiều SG90
Hình 2.7 động cơ Servo 1 chiều Sg 90.
Để điều khiển được động cơ servo chúng em đã sử dụng luôn bo mạch Arduino. Sơ đồ kết nối chân như sau:
STT Arduino Servo
1 9 PWM_servo1
2 10 PWM_servo2
3 3,3V VCC
4 GND GND
Hình 2.8 Sơ đồ kết nối động cơ Servo
e. Khối xử lí trung tâm
Khối xử lí trung tâm sẽ thực hiện đọc thông tin từ cảm biến phát hiện vật cản, đọc tín hiệu từ khối cảm biến màu sắc và xuất tín hiệu điều khiển ở ngõ ra để thực hiện công tác phân loại cũng như biểu diễn vào trong chương trình giám sát. Ở đây khối xử lý trung tâm là PLC S7 – 200. Ở đây chúng em sử dụng CPU 224 AC/DC/RL.
Hình 2.9 PLC S7 - 200 CPU 224 AC/DC/Relay
Với nguồn cấp cho PLC là nguồn 220V AC – 50Hz, ngõ vào 24V DC, ngõ ra là Relay.
f. Khối nguồn
Trong khối nguồn ta cần dùng nguồn AC và DC, tuy nhiên nguồn AC thì ta sẽ lấy trực tiếp từ lưới điện để cấp cho khối xử lý trung tâm (đấu qua MCCB), còn nguồn DC (dùng cho các cảm biến màu sắc và các ngoại vi khác) ta dùng nguồn tổ ong (nguồn 24VDC) để mơ hình được đẹp mắt trong việc đi dây cũng như đấu nối.
Hình 2.10 Nguồn 24VDC