4.6 Quá trình hoạt động
Sau khi cấp nguồn cho hệ thống, nhấn nút start tiếp đến là lựa chọn chế độ hoạt động trên HMI. Hệ thống có 2 chế độ: auto và manu. Nếu chọn chế độ auto thì băng tải sẽ hoạt động để đưa sản phẩm đến các vị trí cần đến, ta để sản phẩm vào đầu băng tải, sau đó sản phẩm sẽ di chuyển cùng với băng tải, đến vị trí cảm biến hồng ngoại, cảm biến sẽ gửi tín hiệu về PLC. Sau khi nhận tín hiệu, băng tải sẽ dừng sản phẩm tại vị trí cảm biến màu sắc. Sau khi cảm biến màu gửi tín hiệu về PLC, băng tải sẽ tiếp tục hoạt động, nếu sản phẩm là màu xanh dương thì thì xi lanh 1 sẽ đẩy sản phẩm đến thùng chứa 1, nếu là sản phẩm màu xanh lục thì xi lanh 2 đẩy sản phẩm đến thùng chứa 2, nếu là sản phẩm màu đỏ, băng tải đưa sản phẩm đến cuối băng tải và rơi xuống thùng chứa 3. Nếu chọn chế độ manu, nếu switch ON thì băng tải sẽ hoạt động, Off thì sẽ dừng hoạt động, nến nhấn nút nhấn xilanh1 thì xi lanh 1 sẽ đẩy và nhấn nút nhấn xilanh2 thì xi lanh 2 sẽ đẩy. Số lượng sản phẩm sẽ hiện thị trên màn hình điều khiển (số lượng tổng sản phẩm, số lượng sản phẩm các màu ). Nếu ta nhấn nút Stop, hệ thống sẽ dừng hoạt động và các bộ đếm sẽ reset.
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 51
Hình 4.17. Phơi màu sắc
4.7 Lập trình hệ thống
4.7.1 Lập trình Arduino
Bước 1: Kích đúp vào biểu tượng Arduino trên Desktop.
Hình 4.18. Giao diện Arduino trên Desktop Bước 2: Giao diện lập trình Arduino. Bước 2: Giao diện lập trình Arduino.
Hình 4.19. Giao diện lập trình Arduino Bước 3: Viết chương trình và nạp chương trình vào broad Arduino Bước 3: Viết chương trình và nạp chương trình vào broad Arduino
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 52
Hình 4.20. Chương trình code Arduino
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 53
4.7.2 Lập trình PLC
Bước 1: Mở ứng dụng TIA PORTAL V15 trên màn hình Desktop.
Hình 4.22. Giao diện của TIA PORTAL V15 Bước 2: Viết chương trình điều khiển cho PLC.
Hình 4.23. Chương trình điều khiển được viết trên ứng dụng
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 54
Hình 4.24. Mơ phỏng mơ hình trên WinCC Bước 4: Kết nối PLC S7-1200 với máy tính Bước 4: Kết nối PLC S7-1200 với máy tính
- Bảng định địa chỉ
Bảng 4.2. Bảng địa chỉ input và output
STT Input Địa chỉ Output Địa chỉ Ghi chú 1 Nút nhấn 1 (ON) I0.0 Băng tải Q0.0
2 Nút nhấn 2 (OFF) I0.1 Xi lanh 1 Q0.1 3 Cảm biến hồng ngoại I0.2 Xi lanh 2 Q0.2 4 K1 (Blue) I0.3
5 K2 (Green) I0.4 6 K3 (Red) I0.5
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 55
Sơ đồ nối dây PLC
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 56
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết luận:
Sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu, chế tạo và lập trình điều khiển mơ hình phân loại sản phẩm ”, nhóm em đã có thêm nhiều kiến thức chuyên ngành, tìm hiểu các dây chuyền sản xuất tự động hiện nay, các thiết bị điện được sử dụng phổ biến trong cơng nghiệp,thi cơng mơ hình phù hợp với u cầu đã đặt ra.
Tìm hiểu và sử dụng TIA Portal V15 trong việc lập trình hệ thống, cũng như WinCC trong việc điều khiển và giám sát, tạo giao diện giao tiếp HMI, đáp ứng đúng u cầu cơng nghệ cũng như có khả năng ứng dụng vào thực tế. Phân tích, giải quyết và xử lý những vấn đề phát sinh trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu, thi cơng đồ án. Tổ chức làm việc nhóm 2 người một cách hiệu quả, giải quyết công việc như đã thảo luận.
Ưu nhược điểm của đề tài:
Ưu điểm:
- Mơ hình hoạt động ổn định với chi phí chế tạo thấp. - Dễ dàng vận hành.
- Có thể giám sát và điều khiển qua WinCC.
Nhược điểm:
- Mơ hình chỉ là mơ phỏng một khâu của một dây chuyền sản xuất hiện đại với sự lắp đặt và lập trình của các kỹ sư giàu kinh nghiệm nên chưa sát thực tế cũng như chưa tối ưu tối đa.
- Kiến thức và kinh nghiệm chưa nhiều nên việc lập trình, hoạt động và thẩm mĩ của mơ hình chưa thật sự mượt mà và tốt, cịn nhiều chức năng của WinCC và S7 – 1200 chưa được áp dụng trong đề tài.
- Chưa tối ưu hóa được mơ hình do chi phí cịn hạn chế.
Hướng phát triển của đề tài:
- Đề tài chỉ là một khâu nhỏ nên có thể đầu tư thêm để phát triển thêm nhiều khâu khác như vệ sinh sản phẩm, đóng gói sản phẩm,… để tạo ra một dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh với độ chính xác cao hơn.
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] tpa-fas.com.vn/Tin/tu-dong-hoa-cong-nghiep-la-gi-mot-so-ung-dung-tu-dong-hoa- pho-bien-hien-nay
[2] PLC là gì ? Nguyên lý hoạt động của PLC, Ưu điểm nhược điểm (plcmitsubishi.com)
[3] PLC Tech (2020). Tài liệu PLC Siemens S7 1200 Tiếng Việt. https://plctech.com.vn/tai-lieu-plc-siemens-s7-1200-tieng-viet [4] An Nguyễn (2020). Các thành phần của hệ thống
SCADA.https://congnghedoluong.com/2020/06/11/scada-la-gi/
[5] Phần mềm TIA Portal V16 Professional / Basic - (vattunhamay.vn)
[6] Đỗ Cơng Trình (2018). https://kupdf.net/download/xemtailieu-he-thong-pha-tron- son-dung-s7-1200- 1_5af3e150e2b6f5eb063621ea_pdf
[7] GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN MÀU ~ HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ (thegoicodientuthongminhpro.blogspot.com)
[8] GIỚI THIỆU VỀ ARDUINO VÀ ỨNG DỤNG ARDUINO | www.vietnic.vn [9] bangtaihaitin.com/tin-tuc/khai-niem-ve-bang-tai-6.html
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 58
Phụ Lục
Chương trình lập trình trên tia Portal:
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 59
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 62
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 63
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 66 Code lập trình arduino #define S0 2 #define S1 3 #define S2 4 #define S3 5 #define OUT 6 #define LedRed A2 #define LedBlue A0 #define LedGreen A1 int R,G,B = 0; void setup() { pinMode(S0, OUTPUT); pinMode(S1, OUTPUT); pinMode(S2, OUTPUT); pinMode(S3, OUTPUT); pinMode(OUT, INPUT); pinMode(LedRed, OUTPUT); pinMode(LedBlue, OUTPUT); pinMode(LedGreen, OUTPUT); digitalWrite(S0,HIGH); digitalWrite(S1,LOW); Serial.begin(9600);
for (int i=0; i<=5; i++){
digitalWrite(LedRed, !digitalRead(LedRed)); digitalWrite(LedBlue, !digitalRead(LedBlue)); digitalWrite(LedGreen, !digitalRead(LedGreen)); delay(300); } } void loop() { digitalWrite(S2,LOW); digitalWrite(S3,LOW);
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 67
R = pulseIn(OUT, LOW); // Reading the output Red frequency delay(300);
// Setting Green filtered photodiodes to be read Blue frequency digitalWrite(S2,HIGH);
digitalWrite(S3,HIGH);
G = pulseIn(OUT, LOW); // Reading the output Blue frequency delay(400);
// Setting Blue filtered photodiodes to be read Green frequency digitalWrite(S2,LOW);
digitalWrite(S3,HIGH);
B = pulseIn(OUT, LOW); // Reading the output Green frequency delay(200);
//----------------------------------------------------------Detect colors based on sensor values if (R>30 && R<70 && G>81 && G<140 && B>60 && B<120){ // to detect red digitalWrite(LedRed, HIGH);
}
else if (R>65 && R<135 && G>40 && G<85 && B>25 && B<54){ // to detect Blue digitalWrite(LedBlue, HIGH);
}
else if (R>50 && R<120 && G>40 && G<80 && B>55 && B<90){ // to detect Green digitalWrite(LedGreen, HIGH); } else{ digitalWrite(LedRed, LOW); digitalWrite(LedBlue, LOW); digitalWrite(LedGreen, LOW); } //---------------------------------------------------------- // 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); }}