STT Input Địa chỉ Output Địa chỉ Ghi chú
1 Nút nhấn 1 (ON) X1 Băng tải Y3
2 Nút nhấn 2 (OFF) X2 Xi lanh 1 Y1
3 Cảm biến hồng ngoại X0 Xi lanh 2 Y2
4 K1 (Đỏ) X3
5 K2 (Xanh) X4
82
Hình 4.4 Chƣơng trình điều khiển hệ thống
83
Hình 4.6 Chƣơng trình điều khiển hệ thống
84
Hình 4.8 Chƣơng trình điều khiển hệ thống 4.4 Sơ đồ nối dây PLC 4.4 Sơ đồ nối dây PLC
85
4.5 Lập trình Arduino
Bước 1: Kích đúp vào biểu tƣợng Arduino trên Desktop.
Hình 4.10 Giao diện lập trình Arduino trên Desktop
Bước 2: Giao diện lập trình Arduino.
86
Bước 3: Viết chƣơng trình.
Hình 4.12 Chƣơng trình code Arduino
Bước 4: Nạp chƣơng trình vào broad Arduino.
87
Hình 4.14 Sơ đồ nối dây của Arduino với cảm biến màu sắc và mạch relay 4.6 Code lập trình Arduino 4.6 Code lập trình Arduino #define S0 2 #define S1 3 #define S2 4 #define S3 5 #define OUT 6 #define LedRed A2 #define LedGreen A0 #define LedYellow A1 int R,G,B = 0; void setup() { pinMode(S0, OUTPUT); pinMode(S1, OUTPUT);
88 pinMode(S2, OUTPUT); pinMode(S3, OUTPUT); pinMode(OUT, INPUT); pinMode(LedRed, OUTPUT); pinMode(LedGreen, OUTPUT); pinMode(LedYellow, OUTPUT); // Setting frequency-scaling to 20% digitalWrite(S0,HIGH); digitalWrite(S1,LOW); Serial.begin(9600);
for (int i=0; i<=5; i++){
digitalWrite(LedRed, !digitalRead(LedRed)); digitalWrite(LedGreen, !digitalRead(LedGreen)); digitalWrite(LedYellow, !digitalRead(LedYellow)); delay(300); } } void loop() {
// Setting red filtered photodiodes to be read Red frequency digitalWrite(S2,LOW);
digitalWrite(S3,LOW);
R = pulseIn(OUT, LOW); // Reading the output Red frequency delay(300);
89 digitalWrite(S2,HIGH);
digitalWrite(S3,HIGH);
G = pulseIn(OUT, LOW); // Reading the output Green frequency delay(300);
// Setting Blue filtered photodiodes to be read Yellow frequency digitalWrite(S2,LOW);
digitalWrite(S3,HIGH);
B = pulseIn(OUT, LOW); // Reading the output Yellow frequency delay(300);
//----------------------------------------------------------Detect colors based on sensor values
if (R>115 && R<200 && G>515&& G<600 && B>310 && B<450){ // to detect red
digitalWrite(LedRed, HIGH); }
else if (R>580 && R<730 && G>300 && G<380 && B>415 && B<480){ // to detect green
digitalWrite(LedGreen, HIGH); }
else if (R>65 && R<130 && G>100 && G<145 && B>195 && B<245){ // to detect Yellow digitalWrite(LedYellow, HIGH); } else{ digitalWrite(LedRed, LOW); digitalWrite(LedGreen, LOW); digitalWrite(LedYellow, LOW); }
90
//----------------------------------------------------------
// Print RGB Sensor Values Serial.print("R= "); Serial.print(R); Serial.print(" | "); Serial.print("G= "); Serial.print(G); Serial.print(" | "); Serial.print("B= "); Serial.print(B); Serial.println(); delay(200); }
91
5 CHƢƠNG 5
THI CƠNG VÀ CHẠY THỬ MƠ HÌNH 5.1 Thi cơng
Thiết kế băng tải và gắn động cơ vào băng tải, cấp nguồn chạy thử xem băng tải hoạt động thế nào, điều chỉnh chiều cho băng tải.
Hình 5.1 Thiết kế băng tải, cấp nguồn động cơ
- Gắn cố định thêm xilanh và sensor cho mơ hình - Tiếp đó nạp code arduino cho TCS3200
- Thiết kế lắp đặt các thiết bị sao cho phù hợp để khơng bị chiếm diện tích q nhiều.
- Nối dây các thiết bị điện nhƣ nguồn, sensor, xilanh, nút nhấn, động cơ và các thiết bị khác
- Nối dây cho ngõ vào và ngõ ra của PLC. - Nạp chƣơng trình cho PLC
- Cấp nguồn và chạy thử xem chế độ hoạt động có đúng với mong muốn khơng. - Điều chỉnh timer sao cho xilanh đẩy đúng sản phẩm phân loại vào đúng băng
trƣợt.
92
Hình 5.2 Kết nối các thiết bị 5.2 Phân loại sản phẩm theo màu sắc 5.2 Phân loại sản phẩm theo màu sắc
5.2.1 Mô phỏng phân loại sản phẩm theo màu sắc
Để làm mơ hình mơ phỏng ta cần 3 phần mềm chính gồm: GX Works2 ,
MX OPC Configurator và Factory IO .
5.2.2 Chƣơng trình PLC Mitsubishi (GX Works 2)
Bƣớc 1: Ta mở chƣơng trình GX Works 2 trên màn hình Desktop.
Bƣớc 2: Chọn New tạo một trang làm việc mới, khi đó sẽ xuất hiện bảng New
Project. Chọn Series: FXCPU, Type: FX3U/FX3UC (vì mình đang dùng PLC FX3U). sau đó nhấn OK để tạo trang mới.
93
Bƣớc 3: Nhập chƣơng trình PLC đã thiết kế ở chƣơng 3 vào sau đó nhấn F4.
Hình 5.4 Nhập chƣơng trình PLC đã thiết kế
Bƣớc 4: Để mơ phỏng chƣơng trình trên máy ta vào Debug chọn Start/Stop
Simulation hoặc chọn biểu tƣợng Start/Stop Simulation trên thanh công cụ
.Sau đó xuất hiện Write to PLC chọn close và GX Simulator2 xuất hiện. khi đó chƣơng trình PLC đã đƣợc mơ phỏng.
94
5.2.3 Chƣơng trình MX OPC Configurator
MX OPC Configurator là phần mềm trung gian giúp kết nối Factory IO với GX Works2. Vì Factory IO khơng hổ trợ kết nối với GX Works 2.
Bƣớc 1: Mở phần mềm MX OPC Configurator trên màng hình desktop. Để tạo Dev
nhấn chuột phải chọn New MX Device.
Hình 5.6 Chƣơng trình MX OPC Configurator
Bƣớc 2: Xong bƣớc 1 xuất hiển bảng chọn MX Transfer Setup -> chọn Configure -
> xuất hiện thêm MX Transfer Setup Wizard chọn PC side I/F: GX Simulator 2, CPU Series: FXCPU -> next -> finish -> OK -> save.
95
Hình 5.7 Chƣơng trình MX OPC Configurator
Bƣớc 3: Nhấn đúp vào DEV17 ( DEV vừa tạo) xuất Right click to add a DataTag
or Group. Nhấp phải chuột chọn New DataTag. Xuất hiện Tag Properties sau đó thay đổi Name và I/O Address cho giống với địa chỉ đã lập trình ở GX Works 2. chọn Save & New nếu còn địa chỉ cần lƣu hoặc Save nếu đã hết. Sau khi lƣu hết ta đƣợc kết quả bên dƣới.
96
Bƣớc 4: Chọn Monitor View để biết đƣợc tình trạng hoạt động của các địa chỉ đã
gắn.
Hình 5.9 Tình trạng hoạt động của các địa chỉ đã gắn 5.2.4 Chƣơng trình Factory IO 5.2.4 Chƣơng trình Factory IO
Phần mềm Factory IO để mô phỏng các thiết bị tự động, các nhà máy ảo, các dây chuyền tự động hóa.
Bƣớc 1: Mở phần mềm Factory IO trên màng hình Desktop. chọn new để tạo trang
giả lập mới.
Bƣớc 2: Để tạo mơ hình mơ phỏng ta cẩn có:
- 1 băng tải 6m (Belt conveyor 6m) - 1 băng tải 2m (Belt conveyor 2m) - 2 xi lanh (Pusher)
- 1 giá gắn sensor - 1 sensor
- 2 băng trƣợt (chute conveyor)
- 1 sản phẩm đầu vào chƣa phân loại (emitter) - 2 sản phẩm đầu ra đã phân loại (Remover)
97 - 1 tủ điện
- 2 nút nhấn
Sau khi thiết kế ta đƣợc kết quả nhƣ hình:
Hình 5.10 Thiết kế mơ hình trên Factory IO Lƣu Ý: Lƣu Ý:
- Để di chuyển thiết bị theo chiều dọc thì ta nhấn giữ V và di chuyển chuột.
- Các bị phải nối dính vào nhau .
- Có thể test các thiết bị hoạt động bằng cách nhấn nút .
Bƣớc 4: Sau khi hoàn thành phần thiết kế, ta đến phần gắn địa chỉ cho các thiết bị.
Vào File -> chọn Drivers hoặc nhấn F4. xuất hiện bảng Driver chọn OPC Clinet DA/UA. Sau đó nhấn vào CONFIGURATION. Ở OPC Server -> chọn mitsubishi.MXOPC6. Sau đó chọn
98
99
Bƣớc 5: Nối các địa chị cẩn thiết vào, sau đó trở lại trang chính và chạy mơ phỏng.
Và chỉnh sửa sao cho phù hợp.
Hình 5.12 Nối các thiết bị, chỉnh sửa và cho chạy mô phỏng 5.3 Cân định lƣợng 5.3 Cân định lƣợng
5.3.1 Chƣơng trình GX Works 2
Bƣớc 1: Ta mở chƣơng trình GX Works 2 trên màng hình desktop
Bƣớc 2: Chọn New tạo một trang làm việc mới, khi đó sẽ xuất hiển bảng New
Project. Chọn Series: FXCPU, Type: FX3U/FX3UC (vì mình đang dùng PLC FX3U). sau đó nhấn OK để tạo trang mới.
10 0
Hình 5.13 Chƣơng trình GX Works 2 Bƣớc 3: Viết chƣơng trình cho cân định lƣợng sau đó nhấn F4. Bƣớc 3: Viết chƣơng trình cho cân định lƣợng sau đó nhấn F4.
Hình 5.14 Giao diện viết chƣơng trình GX Woks 2 cho cân định lƣợng
Bƣớc 4: Để nạp chƣơng trình cho PLC ta cần cấp nguồn 24VDC cho PLC sau đó
cần một sợi cắp RS232 để kết nối PLC với máy tính. sau khi nạp chƣơng trình xong ta chọn Start Monitoring để chạy chƣơng trình trên PLC.
5.3.2 Lập trình trên HMI
10 1
Bƣớc 1: Mở phần mềm DOP soft trên màng hình Desktop, chọn New để mở trang
làm việc mới.
Bƣớc 2: Nhấp chuột phải vào trang trắng để chọn các mục cần thiết kế (ví dụ nhƣ
Button, Display).
Hình 5.15 Chọn các mục cần thiết kế
Bƣớc 3: Nạp chƣơng trình đã thiết kế vào HMI, sau khi cấp nguồn 24VDC cho
HMI ta cần một dây cắp USB-type-B để kết nối HMI với máy tính.Nhấn vào Download Screen để tải về HMI.
Bƣớc 4: Sau khi tải xuống HMI ta cần kết nối PLC với HMI bằng cắp DOP-FK-
232, và kết nối thêm với Loadcell và bộ chuyển đổi sau đó test chƣơng trình. Điều chỉnh sao cho phù hợp với chƣơng trình.
5.4 Kết quả thi cơng mơ hình vật lý
Sau một thời gian trải qua q trình nghiên cứu và thiết kế mơ hình phân loại sản phẩm theo màu sắc. Em có đã có thêm kinh nghiệm thiết kế, chọn linh kiện phù hợp cho hệ thống mình sẽ thiết kế và đúng theo nhiệm vụ của đề tài đã đề ra từ trƣớc. Đây là hình ảnh mơ hình sau khi đã hồn thành.
10 2
Hình 5.16 Mơ hình vật lý hồn chỉnh
5.5 Kết quả thi công mô phỏng trên Factory IO
10 3
Hình 5.18 Mơ phỏng trên Factory IO
Hình 5.19 Mơ phỏng trên Factory IO
10 4
6 CHƢƠNG 6
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 6.1 Đánh giá kết quả
6.1.1 Thực hiện và kết quả