Sau khi hồn tất các q trình trên thì nhấn vào CONNECT như Hình 3 .61 và đợi chương trình chạy, nếu hiện dấu tích xanh thì đã kết nối thành cơng với PLC.
Hình 3.61 Kết nối mơ phỏng với PLC
Sơ đồ đấu nối vào ra của hệ thống
Lập bảng đấu nối đầu vào
Bảng 3.11 Bảng đấu nối đầu vào
STT Ký hiệu Địa chỉ Giải thích
1 S.IN 1 I0.0 Cảm biến gương (Phát hiện pallet cấp hàng)
2 S.Load 2 I0.1 Cảm biến gương (Phát hiện pallet nhập hàng)
4 S.Middle 2 I0.3 Cảm biến thanh đẩy đang nằm ở giữa
5 S.Right 2 I0.4 Cảm biến thanh đẩy phải của giàn nâng đã đẩy sang phải
6 S.Unload 2 I0.5 Cảm biến gương (Phát hiện pallet xuất hàng)
7 S.Box 2 I0.6 Cảm biến gương (Phát hiện thùng lớn đã đếnvị trí gắp hàng xuất kho)
8 S.Moving X2 I0.7 Cảm biến giàn nâng đang di chuyển theo trụcX ở kho 2
9 S.Moving Z2 I1.0 Cảm biến giàn nâng đang di chuyển theo trụcZ ở kho 2
10 S.Home 2 I1.1 Cảm biến phát hiện giàn nâng đang ở vị trí chờkho 2
11 S.Vision I1.2 Cảm biến màu (Phát hiện vật màu xanhdương)
12 S2 I1.3 Cảm biến gương (Phân loại thùng lớn và thùngtrung bình)
13 S.Box 1 I1.4 Cảm biến gương (Phát hiện thùng lớn đã đếnvị trí gắp hàng nhập kho)
14 S.Pallet 1 I1.5 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến vị trí chờ gắp hàng nhập kho)
15 S.Detected 1 I1.6 Cảm biến phát hiện vật tại tay gắp ở vị trí gắp hàng nhập kho
16 S.Turn C 1 I1.7 Cảm biến phát hiện thay đổi vị trí xoay tay gắp ở vị trí nhập kho
17 S.Pallet 2 I2.0 Cảm biến gương (phát hiện pallet đến vị trí chờ lấy hàng xuất kho)
18 S.Detected 2 I2.1 Cảm biến phát hiện vật tại tay gắp ở vị trí gắp hàng xuất kho
19 S.Turn C 2 I2.2 Cảm biến thay đổi vị trí xoay tay gắp ở vị trí xuất kho
20 S.Exit 1 I2.3 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến, dừngbăng tải Quantity Conveyor ở kho 1)
21 S.Load 1 I2.4 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến vị nhậphàng)
22 S.Left 1 I2.5 Cảm biến phát hiện thanh đẩy đã đẩy sang trái
23 S.Middle 1 I2.6 Cảm biến phát hiện thanh đẩy đang ở giữa
24 S.Right 1 I2.7 Cảm biến phát hiện thanh đẩy đã đẩy sangphải
25 S.Moving X1 I3.0 Cảm biến giàn nâng di chuyển theo trục X1 ởkho 1
26 S.Moving Z1 I3.1 Cảm biến giàn nâng di chuyển theo trục Z1 ởkho 1
27 S.Unload 1 I3.2 Cảm biến gương (phát hiện pallet xuất hàng)
28 S.Home 1 I3.3 Cảm biến phát hiện giàn nâng đang ở vị trí chờ kho 1
29 S.Exit 2 I3.4 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến, dừng băng tải Quantity Conveyor ở kho 2)
30 S.Turntable 1 I3.5 Cảm biến vật ở bàn nâng 1
31 S.Turntable 2 I3.6 Cảm biến vật ở bàn nâng 2
32 S.T1 I3.7 Cảm biến bàn xoay đã xoay đúng 90 độ
33 S.Exit 5 I4.0 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến, băngtải xử lý sự cố dừng)
34 S.Box 3 I4.1 Cảm biến gương (Phát hiện thùng nhỏ đã đếnvị trí gắp hàng nhập kho)
35 S.Pallet 3 I4.2 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến vị tríchờ gắp hàng nhập kho)
36 S.Detected 3 I4.3 Cảm biến phát hiện vật tại tay gắp ở vị trí gắphàng nhập kho
37 S.Turn C 3 I4.4 Cảm biến phát hiện thay đổi vị trí xoay tay gắpở vị trí gắp hàng nhập kho
38 S.Load 3 I4.5 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến vị trínhập hàng)
39 S.Left 3 I4.6 Cảm biến thanh đẩy đã đẩy sang trái
40 S.Middle 3 I4.7 Cảm biến thanh đẩy đang ở giữa
41 S.Right 3 I5.0 Cảm biến thanh đẩy đã đẩy sang phải
43 S.Moving Z3 I5.2 Cảm biến giàn nâng di chuyển theo trục Z3
44 S.Unload 3 I5.3 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến vị trí xuất hàng)
45 S.Home 3 I5.4 Cảm biến phát hiện giàn nâng đang ở vị trí chờ kho 3
46 S.Exit 6 I5.5 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến, băngtải xử lý sự cố dừng)
47 S.Load 4 I5.6 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến vị trínhập hàng)
48 S.Left 4 I5.7 Cảm biến thanh đẩy đã đẩy sang trái
49 S.Middle 4 I6.0 Cảm biến thanh đẩy đang ở giữa
50 S.Right 4 I6.1 Cảm biến thanh đẩy đã đẩy sang phải
51 S.Moving X4 I6.2 Cảm biến giàn nâng di chuyển theo trục X4
52 S.Moving Z4 I6.3 Cảm biến giàn nâng di chuyển theo trục X4
53 S.Unload 4 I6.4 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến vị trí xuất hàng)
54 S.Home 4 I6.5 Cảm biến phát hiện giàn nâng đang ở vị trí chờ kho 4
55 S.Exit 4 I6.6 Cảm biến gương (Phát hiện pallet đến, dừng băng tải Quantity Conveyor ở kho 4)
56 Scale W ID8 Giá trị cân sản phẩm thực tế
57 P.X1 ID12 Giá trị thực trục X1 khi tay gắp di chuyển
58 P.Y1 ID16 Giá trị thực trục Y1 khi tay gắp di chuyển
59 P.Z1 ID20 Giá trị thực trục Z1 khi tay gắp di chuyển
60 P.X2 ID24 Giá trị thực trục X2 khi tay gắp di chuyển
61 P.Y2 ID28 Giá trị thực trục Y2 khi tay gắp di chuyển
62 P.Z2 ID32 Giá trị thực trục Z2 khi tay gắp di chuyển
63 P.X3 ID36 Giá trị thực trục X3 khi tay gắp di chuyển
64 P.Y3 ID40 Giá trị thực trục Y3 khi tay gắp di chuyển
65 P.Z3 ID44 Giá trị thực trục Z3 khi tay gắp di chuyển
Lập bảng đấu nối đầu ra
Bảng 3.12 Bảng đấu nối đầu ra
STT Ký hiệu Địa chỉ Giải thích
1 Pallet Cv 1 Q0.0 Băng tải cấp pallet (Pallet trống) 2 Load Cv 2 Q0.1 Băng tải nhập hàng vào kho 2 ( Big size)
3 M.Left 2 Q0.2 Thanh đẩy trái kho 2
4 M.Right 2 Q0.3 Thanh đẩy phải kho 2
5 M.Lift 2 Q0.4 Nâng hàng kho 2
6 Unload Cv 2 Q0.5 Băng tải xuất hàng ra khỏi kho 2 ( Big size) 7 Exit Cv 1 Q0.6 Băng tải xuất hàng ra khỏi kho 1
8 Cv 1 Q0.7 Băng tải dây belt 1
9 Cv 2 Q1.0 Băng tải dây belt 2
10 Cv 3 Q1.1 Băng tải dây belt 3
11 Cv 4 Q1.2 Băng tải dây belt 4
12 Cv 5 Q1.3 Băng tải dây belt 5
13 Cv 6 Q1.4 Băng tải dây belt 6
14 Cv 7 Q1.5 Băng tải dây belt 7
15 Cv 8 Q1.6 Băng tải dây belt 8
16 Pallet Cv 2 Q1.7 Băng tải con lăn 2
17 PL1 Q2.0 Con chạy phân loại 1 (Luôn chạy) 18 PL2 Q2.1 Con chạy phân loại 2 (Luôn chạy) 19 PL.Right 1 Q2.2 Con chạy phân loại 1 rẻ phải 20 PL.Left 2 Q2.3 Con chạy phân loại 2 rẻ trái
22 Box Cv 1 Q2.5 Băng tải thùng lớn
23 Pallet Cv 3 Q2.6 Băng tải con lăn
24 Exit Cv 4 Q2.7 Băng tải con lăn sản phẩm ra 25 Grab 1 Q3.0 Đầu hút sản phẩm (Big size) 26 Emitter 1 Q3.1 Thùng cấp hàng (Pallet) 27 Emitter 2 Q3.2 Thùng cấp hàng (Pallet) 28 Quantity Cv 1 Q3.3 Băng tải con lăn (số lượng xuất hàng) 29 Exit Cv 6 Q3.4 Băng tải con lăn (hàng ra) 30 Grab 2 Q3.5 Đầu hút sản phẩm (thùng lớn) 31 Exit Cv 2 Q3.6 Băng tải con lăn (hàng ra) 32 Quantity Cv 2 Q3.7 Băng tải con lăn (số lượng xuất hàng) 33 Quantity Cv 3 Q4.0 Băng tải con lăn (số lượng xuất hàng) 34 Quantity Cv 4 Q4.1 Băng tải con lăn (số lượng xuất hàng) 35 Quantity Cv 5 Q4.2 Băng tải con lăn (số lượng xuất hàng) 36 Quantity Cv 6 Q4.3 Băng tải con lăn (số lượng xuất hàng) 37 Quantity Cv 7 Q4.4 Băng tải con lăn (số lượng xuất hàng) 38 Exit Cv 5 Q4.5 Băng tải con lăn (hàng ra)
39 Load Cv 1 Q4.6 Băng tải cho nhập hàng vào kho (Big size)
41 Fork right 1 Q5.0 Thanh đẩy phải
42 Lift 1 Q5.1 Nâng hàng
43 Unload Cv 1 Q5.2 Băng tải xuất hàng ra khỏi kho (Big size) 44 Exit Cv 3 Q5.3 Băng tải con lăn (hàng ra)
45 Turntable 1+ Q5.4 Con lăn bàn xoay chạy thuận
46 Turntable 1 Turn Q5.5 Bàn xoay chạy
47 Turntable 1- Q5.6 Con lăn bàn xoay chạy ngược 48 Exit Cv 9 Q5.7 Băng tải con lăn (hàng ra) 49 C +3 Q6.0 Đầu hút xoay 90 độ (thùng trung bình) 50 Grab 3 Q6.1 Đầu hút sản phẩm (thùng trung bình) 51 Box Cv 3 Q6.2 Băng tải dây belt (thùng trung bình) 52 Pallet Cv 4 Q6.3 Băng tải con lăn (thùng trung bình) 53 Emitter 4 Q6.4 Thùng cấp (pallet trống) 54 Pallet Cv 5 Q6.5 Băng tải con lăn (thùng trung bình) 55 Load Cv 3 Q6.6 Băng tải cho nhập hàng vào kho (thùng trung)
56 Fork left 3 Q6.7 Thanh đẩy trái
57 Fork right 3 Q7.0 Thanh đẩy phải
58 Lift 3 Q7.1 Nâng hàng
60 Cv 9 Q7.3 Băng tải dây belt
61 Load Cv 4 Q7.4 Băng tải cho nhập hàng vào kho (thùng trung)
62 Fork left 4 Q7.5 Thanh đẩy trái
63 Fork right 4 Q7.6 Thanh đẩy phải
64 Lift 4 Q7.7 Nâng hàng
65 Unload Cv 4 Q8.0 Băng tải xuất hàng ra khỏi kho( thùng trung) 66 Target POS 2 QD8 Vị trí ơ hàng (Storage 2)
67 SP X2 QD12 Tay gắp di chuyển theo trục X 68 SP Y2 QD16 Tay gắp di chuyển theo trục Y 69 SP Z2 QD20 Tay gắp di chuyển theo trục Z 70 SP X1 QD24 Tay gắp di chuyển theo trục X 71 SP Y1 QD28 Tay gắp di chuyển theo trục Y 72 SP Z1 QD32 Tay gắp di chuyển theo trục Z 73 Target POS 1 QD36 Vị trí ơ hàng (Storagre 1) 74 SP X3 QD40 Tay gắp di chuyển theo trục X 75 SP Y3 QD44 Tay gắp di chuyển theo trục Y 76 SP Z3 QD48 Tay gắp di chuyển theo trục Z 77 Target POS 3 QD52 Vị trí ơ hàng (kho 3) 78 Target POS 4 QD56 Vị trí ơ hàng (kho 4)
Sơ đồ đấu nối vào ra của hệ thống
Ta có thể đấu nối các thiết bị vào ra vào PLC bằng cách sử dụng các modules mở rộng của S7 1500 như Hình 3 .62. Đồng thời vì các thiết bị chấp hành không thể đấu nối thẳng vào PLC nên ta thông qua các tiếp điểm của relay trung gian như Hình 3 .67 để đóng, mở, thay đổi trạng thái của các thiết bị chấp hành.
Lập trình tự động hóa cho hệ thống
Sơ đồ thuật tốn chính
Hình 3.71 Sơ đồ thuật tốn chính của hệ thống
Ở sơ đồ thuật tốn chính của hệ thống lưu kho tự động như Hình 3 .71, sau khi ấn nút Start (Start ==1) hệ thống sẽ ở trạng thái sẵn sàng hoạt động. Tiếp theo, hệ thống sẽ đợi người dùng chọn chế độ nhập hàng hoặc xuất hàng. Sau khi hoàn thành cơng việc, ta có thể ấn nút Stop (Stop ==1) để ngừng tồn bộ hệ thống.
Sơ đồ thuật tốn con
Sơ đồ nhập hàng (Load) và xuất hàng (Unload) của hệ thống
Hình 3.72 Sơ đồ nhập và xuất hàng của hệ thống
Hệ thống chia ra 2 khâu chính là nhập hàng (Load) và xuất hàng (Unload) như Hình 3 .72:
• Load: Ở chế độ nhập hàng, đầu tiên hàng hóa sẽ được đưa đến khâu phân loại sản phẩm (Classification Stage), ở đây hệ thống sẽ kiểm tra con chạy phân loại, nếu rẽ trái (PL.Left == 1) thì đơn hàng sẽ được đưa đến kho 1, ngược lại nếu con chạy phân loại không rẽ trái (PL.Left == 0) đơn hàng sẽ được đưa đến kho 2.
• Unload: Ở chế độ xuất hàng, tùy vào nhu cầu sử dụng người dùng có thể chọn chế độ Auto hoặc Manual để lấy hàng.
Sơ đồ thuật toán khâu phân loại sản phẩm
Ở khâu phân loại sản phẩm như Hình 3 .73, khi hệ thống có điện, con chạy phân loại nâng lên (PL 2 = 1), băng tải bàn cân hoạt động (Conveyor Scale = 1). Khi cảm biến gương S2 phát hiện có vật đi qua, băng tải bàn cân dừng lại (Conveyor Scale = 0) để ổn định và bắt đầu cân khối lượng hàng hóa. Sau 1s, khi bàn cân đã cân được khối lượng hàng hóa, nếu khối lượng đơn hàng >= 7 thì băng tải bàn cân sẽ chạy lại và con chạy phân loại sẽ rẽ trái đưa đơn hàng về hướng kho 1, sau đó 1,5s con chạy phân loại sẽ quay lại vị trí cũ, nếu khối lượng đơn hàng <= 6 thì băng tải bàn cân sẽ chạy lại và tiếp tục đưa hàng về hướng kho 2.
Sơ đồ thuật toán khâu nhập hàng vào kho
Ở khâu nhập kho như Hình 3 .74, khi hệ thống có điện, trục chuyển động Moving Z về vị trí ban đầu (Moving Z → 0), băng tải nhập hàng chạy. Khi cảm biến gương S.Load nhận biết có pallet đến, băng tải nhập hàng sẽ ngừng chạy (Load conveyor = 0), lúc này hệ thống sẽ kiểm tra giàn nâng và thanh đẩy có ở vị trí ban đầu khơng, nếu đúng (S.Home = 1, S. Middle = 1), thanh đẩy sẽ đẩy qua bên trái và nâng lên để lấy pallet chứa hàng (Fork left = 1, Lift = 1), sau khi hoàn tất thanh đẩy sẽ trở lại vị trí cũ (Fork left = 0) mang pallet đến vị trí sẵn sàng nhập kho. Khi cảm biến thanh đẩy phát hiện thanh đẩy đã được đẩy ra (S. Middle = 0), giá trị counter sẽ tăng lên 1 cho biết đã có 1 pallet chất hàng nhập kho, dựa vào tín hiệu này, hệ thống sẽ kiểm tra vị trí ơ hàng được đưa đến, nếu ô hàng trống (Signal Load == 0), thì trục chuyển động Z sẽ mang pallet chứa hàng đến vị trí ơ lưu, lúc này thanh đẩy sẽ nâng lên (Lift = 1) và di chuyển qua bên trái (Fork right = 1) để chất pallet vào kho, sau khi hồn tất q trình chất hàng vào kho, thanh đẩy sẽ thu về (Fork right = 0) và di chuyển trục chuyển động về vị trí ban đầu đợi pallet tiếp theo đến. Dựa vào tín hiệu counter tăng lên thơng qua vị trí của giàn nâng (S.Home) và vị trí của thanh đẩy (S.Middle) mà hệ thống tuần tự đưa hàng vào các ơ từ 1 đến 54.
Hình 3.74 Sơ đồ thuật toán cho khâu nhập hàng vào kho
Sơ đồ thuật toán khâu xuất hàng tự động (M.Auto)
Ở chế độ xuất hàng tự động (M.Auto) như Hình 3 .75, khi người dùng lựa chọn số hàng muốn lấy, hệ thống kiểm tra yêu cầu của người dùng. Nếu là đơn hàng muốn lấy là thùng lớn, hệ thống sẽ kiểm tra số lượng đơn hàng, nếu >= 4 thì lấy ở kho 1, < 4 thì lấy ở kho 2. Nếu đơn hàng muốn lấy là thùng nhỏ, hệ thống sẽ kiểm tra số lượng đơn hàng, nếu > 3 thì lấy ở kho 3, < 3 thì lấy ở kho 4.
Hình 3.75 Sơ đồ thuật toán khâu xuất hàng tự động
Sơ đồ thuật toán khâu xuất hàng bằng tay (M.Manual)
Ở chế độ xuất hàng bằng tay (M.Manual) như Hình 3 .76, người dùng sẽ xem được số lượng hàng hóa có trong kho thơng qua màn hình HMI, sau đó lựa chọn ơ hàng muốn lấy, nếu hệ thống kiểm tra ô hàng người dùng muốn lấy có hàng, hệ thống sẽ kiểm tra các bước tiếp theo. Nếu là đơn hàng muốn lấy là thùng lớn, hệ thống sẽ kiểm tra số lượng đơn hàng, nếu >= 4 thì lấy ở kho 1, < 4 thì lấy ở kho 2. Nếu đơn hàng muốn lấy là thùng nhỏ, hệ thống sẽ kiểm tra số lượng đơn hàng, nếu > 3 thì lấy ở kho 3, < 3 thì lấy ở kho 4.
Hình 3.76 Sơ đồ thuật tốn khâu xuất hàng bằng tay
Sơ đồ thuật toán khâu xuất hàng xuống kho
Ở khâu xuất kho như Hình 3 .77, khi hệ thống có điện, trục chuyển động Moving Z về vị trí ban đầu (Moving Z → 0), hệ thống sẽ kiểm tra cảm biến thanh đẩy có ở vị trí ban đầu hay khơng và cảm biến xuất hàng có phát hiện pallet ở băng tải xuất hàng hay khơng. Nếu đủ điều kiện, thanh đẩy phải sẽ về vị trí ban đầu (Fork right = 0). Lúc này hệ thống sẽ kiểm tra số lượng hàng hóa trong kho nếu >=1 thì sẽ thực hiện quá trình xuất hàng, hệ thống sẽ kiểm tra vị trí ban đầu của bệ nâng và thanh đẩy, nếu đã ở đúng vị trí thì bệ nâng Z sẽ di chuyển lấy hàng tuần tự từ ô thứ 1, sau khi kiểm tra bệ nâng đã di chuyển, thanh đẩy phải sẽ đẩy ra và nâng lên để lấy hàng trong kho, sau 2s thanh đẩy phải sẽ thu về và di chuyển trục chuyển động Moving Z về vị trí ban đầu, lúc này hệ thống sẽ kiểm tra vị trí của bệ nâng và cảm biến gương ở băng tải xuất hàng, nếu khơng có hàng thì thanh đẩy phải sẽ được đẩy ra băng tải xuất hàng và hạ xuống, sau 3s thanh đẩy phải đưa về và đợi đợt lấy hàng tiếp theo.
Sơ đồ thuật tốn khâu sắp xếp hàng hóa kho 1
Ở khâu sắp xếp hàng hóa thứ nhất như Hình 3 .78, khi cảm biến gương trên băng tải xếp hộp phát hiện có hộp đi đến (S.Box = 0) thì băng tải xếp hộp sẽ dừng lại (Box Cv = 0), tiếp theo hệ thống sẽ kiểm tra trục Z của tay gắp có ở vị trí sẵn sàng hay chưa, nếu rồi tay gắp sẽ di chuyển trục X và Y đến vị trí X = 8, Y = 5, sau khi kiểm tra trục X và Y đã đến vị trí chuẩn bị, tay gắp trục Z sẽ di chuyển xuống vị trí Z = 3,2, lúc này giá trị counter sẽ tăng lên 1. Hệ thống dựa vào giá trị counter mà tay gắp thực hiện gắp sản phẩm đến vị trí được lập trình. Với counter = 1 tay gắp sẽ