ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO HÀNG TỰ ĐỘNG BẰNG CAMERA QUÉT MÃ VẠCH THÔNG QUA C#

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO HÀNG TỰ ĐỘNG BẰNG CAMERA QUÉT MÃ VẠCH THÔNG QUA C# (kèm file code c# đính kèm LIÊN HỆ MAIL ducknight612@gmail.com )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ

Sinh viên thực hiện:

Giáo viên hướng dẫn:

HỆ THỐNG KHO HÀNG TỰ ĐỘNG

SỬ DỤNG CAMERA QUÉT MÃ

VẠCH C#

ĐỀ TÀI BÁO CÁO ĐỒ ÁN

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHO HÀNG TỰ ĐỘNG 2

1.1 Giới thiệu chung về kho hàng tự động 2

1.1.1 Tìm hiểu chung về hệ thống lưu trữ hàng hóa 2

1.1.2 Tìm hiểu về hệ thống lấy cất hàng hóa tự động ASRS Automated Storage & Retrieval System) 3

1.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống kho tự động 6

1.2.1 Hệ thống vận chuyển 6

1.2.2 Hệ thống xuất nhập 8

1.2.3 Hệ thống lưu trữ 9

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VISUAL STUDIO VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHẦN MỀM QUẢN LÍ KHO

2.1 Giới thiệu phần mềm Visual studio 12

2.1.1 Giới thiệu 12

2.1.2 Một số tính năng 12

2.2 Định hướng giải pháp 13

2.2.1 Giới thiệu phần mềm Kepware OPC 13

2.2.2 Nguyên lí hoạt động của Kepware OPC 13

2.2.3 Giải pháp Scada Visual Studio C# 14

2.2.4 Ưu điểm giải pháp 14

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRANG BỊ ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 15

3.1 Thiết kế hệ thống tự động hóa 15

3.1.1 Xuất nhập 15

3.1.2 Vận chuyển 15

3.1.3 Lưu giữ 15

3.2 Các hệ thống chuyển động chính của kho hàng tự động 16

3.2.1 Hệ thống di chuyển xe nâng 16

3.2.2 Hệ thống tay máy 166

3.3 Trang thiết bị cho hệ thống 16

3.3.1 Động cơ bước 16

3.3.2 Cảm biến khoảng cách Error! Bookmark not defined 3.3.3 Webcam 20

3.3.4 Xi-lanh khí nén và van điện từ Error! Bookmark not defined

3.4 Thuyết minh nguyên lý làm việc 23

CHƯƠNG 4: TÌM HIỂU VÀ HOÀN THIỆN MÔ HÌNH 24

4.1 Mô hình kho chứa hàng 24

4.2 Phần cơ khí 24

4.2.1 Khung giá đỡ hàng 25

4.2.2 Robot 26

4.2.3 Băng tải 28

4.3 Mô hình hoàn thiện 28

4.4 Phần mềm 28

CHƯƠNG 5 : ỨNG DỤNG PLC S7-200 VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN KHO HÀNG TỰ ĐỘNG 32

4.1 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình FX5U 32

4.1.1 Các phương pháp lập trình 33

4.1.2 Kỹ thuật ghi dịch 34

4.3 Phân cổng vào ra cho PLC 35

4.3.1 Liệt kê các cổng vào ra PLC 35

4.3.2 Phân cổng vào ra theo trình tự tác động 35

4.4 Lưu đồ thuật toán 36

KẾT LUẬN 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, thay vì cách lưu trữ hàng hóa thủ công tốn nhiều diện tích và nhân công lao động, nhiều công ty trên thế giới đã trang bị hệ thống kho hàng tự động cho văn phòng, nhà xưởng của mình…Với việc ứng dụng công nghệ cao trong việc cất giữ hàng hóa, giờ đây chúng ta có thể quản lý hàng hóa của mình một cách khoa học, có hệ thống

và có tính linh hoạt cao, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm giá thành hoạt động

Sự ra đời của mã vạch đã giúp đỡ rất nhiều những người trực tiếp làm việc với mặt hàng có dán mã vạch, năng suất lao động và hiệu quả công việc tăng lên Nó thực sự đem lại lợi ích rất lớn cho các doanh nghiệp trong nền kinh tế thị trường ngày nay Hiện nay các loại hàng hóa muốn đem bán tại các siêu thị trong nước cũng như xuất khẩu ra nước ngoài đều phải có mã số mã vạch Hơn nữa, mã số mã vạch trên hàng hóa cần được thể hiện chính xác và đúng đắn theo những tiêu chuẩn quốc tế đã quy định

Sau thời gian học tìm hiểu, được sự chỉ bảo hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Chánh Nghiệm, chúng em quyết định thực hiện đề tài : “HỆ THỐNG KHO HÀNG TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG MÁY QUÉT MÃ VẠCH ”.

Đồ án gồm bốn chương:

Chương 1: Tổng quan về Kho hàng tự động

Chương 2: Giới thiệu phần mềm visual studio và định hướng giải pháp phần mềm quản lí kho

Chương 2: Thiết kế trang bị điện và tự động hóa

Chương 3: Tìm hiểu và hoàn thiện mô hình

Chương 4: Ứng dụng PLC FX5U và lập trình điều khiển kho hàng tự động

Bằng sự cố gắng nỗ lực của cả nhóm và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của thầy, chúng em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô để đồ án này được hoàn thiện hơn nữa

Cần Thơ, ngày 30 tháng 4 năm 2022

Sinh viên thực hiện:

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ KHO HÀNG TỰ ĐỘNG

1.1 Giới thiệu chung về kho hàng tự động

1.1.1 Tìm hiểu chung về hệ thống lưu trữ hàng hóa

Nền công nghiệp nước ta nói riêng và các nước trên thế giới nói chung đang phát triển mạnh mẽ Ngày trước, sản phẩm được tạo ra một cách thủ công nên việc mang sản phẩm ra vào kho chủ yếu được thực hiện bằng sức người, do đó không tận dụng hết được các khoảng không gian, sức chứa của kho hàng, việc quản lý hàng hoá kém hiệu quả cũng như tốn nhiều diện tích đất làm nhà kho chứa hàng

Trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá ngày nay sản xuất ngày càng phát triển, hàng hóa làm ra càng nhiều `` đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho xã hội Từ đó

đã nảy sinh cần có những kho hàng hiện đại đáp ứng yêu cầu của sản xuất và khắc phục được những hạn chế của các kho hàng cũ

Hiện tại, trên thế giới có nhiều hệ thống lưu trữ hàng hóa, các hệ thống này rất

đa dạng, phong phú về thiết bị cũng như cách thức thực hiện Nhưng trong đó chủ yếu là sử dụng nhân công để bốc dỡ hàng hóa, các thiết bị bốc dỡ hàng là các máy nâng sử dụng người lái để sắp xếp hàng hóa vào kho

Nhìn chung, các nhà kho hiện nay có các nhược điểm sau:

- Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng hóa

- Không phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường để chung với nhau trong 1 kho)

- Không bảo quản tốt hàng hóa khi số lượng nhiều (Chất hàng chồng lên nhau)

- Rất khó kiểm soát số lượng hàng hóa ra vào trong kho

Với sự ra đời của các hệ thống xếp hàng hóa tự động, người ta có thể quản lý tốt hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho, các

hệ thống kho tự động được sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhiều chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa được bảo quản tốt, thuận tiện cho việc quản lý và kiểm soát, tiết kiệm được nhân công …

Dưới đây là một vài hình ảnh về các thiết bị bốc dỡ cơ bản hiện nay :

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Hình 1.1 Các thiết bị bốc dỡ cơ bản hiện nay

1.1.2 Tìm hiểu về hệ thống lấy cất hàng hóa tự động ASRS (Automated Storage & Retrieval System)

Đây là một hệ thống lấy cất hàng hóa tự động với công nghệ hiện đại, được sử dụng trong các nhà kho hoàn toàn tự động Hệ thống gồm có 2 phần chính: phần mềm

và phần cứng

- Phần mềm gồm có phần mềm quản lý các robot lấy cất hàng (Crane Control Software) và phần mềm quản lý hàng hóa (Warehouse Management Software)

- Phần cứng bao gồm các hệ thống giá kệ cố định (Static Racking), các robot

lấy cất hàng (Crane Control Software), hệ thống các băng tải vận chuyển hàng (Conveyors) và hệ thống các cửa tự động xuất nhập hàng (Automated Doors)

Giải pháp này được đánh giá là tối ưu cho các kho hàng đông lạnh do những ưu điểm và mức đầu tư hợp lý mà giải pháp này mang lại như:

- Mật độ lưu trữ cao: do giải pháp này tận dụng được chiều cao và đường chạy của robot nhỏ nên diện tích sử dụng sẽ ít hơn những giải pháp khác, so sánh trên cùng khả năng lưu trữ giúp tiết kiệm chi phí đầu tư cho diện tích sử dụng, xây dựng và hệ thống lạnh

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

- Tốc độ xuất nhập cao: trung bình 1 tấn hàng/ phút/ robot

- Công nghệ chuyển đường cho phép chỉ cần một robot cho một nhà kho giúp tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư

- Không cần hệ thống chiếu sáng, do đó tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống chiếu sáng, chi phí bảo trì, chi phí vận hành

- Thất thoát nhiệt thấp: thất thoát nhiệt xuống đất, qua các cửa ra vào, bù nhiệt cho hệ thống chiếu sáng là những nguồn thất thoát nhiệt chính trong các kho lạnh Sử dụng diện tích nhỏ hơn các giải pháp khác nên thất thoát nhiệt xuống đất sẽ thấp hơn Ngoài ra với hệ thống cửa ra vào tự động và có phòng cách ly nên thất thoát nhiệt sẽ là rất thấp, giảm thời gian xả đá của hệ thống lạnh

- Không sử dụng lao động trong kho: tiết kiệm chi phí nhân công, quản lý, bảo hiểm và thiết bị hỗ trợ

- Quản lý chuyên nghiệp và hiệu quả nhờ phần mềm quản lý kho kết hợp với công nghệ mã vạch (Barcode) hay thẻ từ (Transponder) hay mã QR giúp giảm chi phí quản lý và nhân công, đồng thời cũng dễ dàng đạt được các tiêu chuẩn ISO

để tạo lợi thế cạnh tranh

Các sản phẩm từ khâu đóng gói (được một hệ thống sắp xếp thành các linh kiện hàng lớn đối với các sản phẩm có kích thước nhỏ, nếu sản phẩm có kích thước lớn thì nhập kho trực tiếp) được băng chuyền mang đến vị trí chờ để nhập kho Tại vị trí nhập kho hệ thống cơ khí sẽ mang lần lượt các kiện hàng hoặc sản phẩm này sắp xếp vào các vị trí thích hợp trong kho và lưu dữ liệu của hàng vừa nhập kho vào máy tính Đối với việc xuất kho hoàn toàn tương tự nhưng ngược lại

Hệ thống cơ khí cơ bản của một nhà kho tự động là một robot hoạt động theo ba trục và di chuyển theo đường ray để mang hàng sắp xếp vào kho, và hệ thống băng chuyền để phân phối sản phẩm xuất nhập

Số lượng robot sử dụng trong một nhà kho ít hay nhiều hoàn toàn phụ thuộc vào đặc tính của nhà kho đó Nếu một nhà kho tự động cần khả năng lưu trữ cao nhưng tốc độ thấp thì số lượng robot không nhiều và hệ thống băng chuyền không quá phức tạp Nhưng nếu một nhà kho cần khả năng lưu trữ cao với tốc độ cao thì

số lượng robot rất lớn di chuyển trên các ray độc lập, theo đường cong hoặc chuyển ray dẫn đến hệ thống băng chuyền để phân phối cho các robot này rất phức tạp

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Hình 1.2 Các ngăn chứa hàng của hệ thống ASRS

Mô hình nhà kho có khả năng lưu trữ cao nhưng tốc độ thấp thích hợp cho các nhà máy mà sản phẩm của họ được sản xuất với năng suất cao, số lượng lớn như: thực phẩm, điện tử…

Hình 1.3 Các cơ cấu lấy hàng của hệ thống ASRS

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Đối với các nhà máy chỉ sản xuất một sản phẩm thì hệ thống băng chuyền chỉ đơn thuần phân phối sản phẩm cho các robot một cách tối ưu Nhưng với những nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm cùng lúc thì hệ thống băng chuyền còn thực hiện phân loại sản phẩm vào khu vực thích hợp

1.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống kho tự động

Cấu trúc cơ bản của một nhà kho tự động bao gồm nhiều hành lang, dọc theo mỗi hành lang có một hay nhiều máy xếp, dỡ tự động Hai bên hành lang là các khoang chứa hàng Đầu mỗi hàng lang là trạm xếp dỡ Các trạm xếp dỡ liên hệ với nhau theo hệ thống băng chuyền

Nhìn chung kho tự động được cấu thành từ 3 phần:

có áp dụng như: băng tải, robot, xe tự hành, máy nâng, máy xếp dỡ…

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Hệ thống băng tải được sử dụng như một giải pháp tối ưu cho kho tự động của các siêu thị, các công ty dược…băng tải ở những môi trường này có nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa từ kho đến nơi giao hàng cho khách Băng tải có rất nhiều loại mỗi loại được dùng để tải một loại vật liệu khác nhau Cũng có loại băng tải phổ thông được dùng để tải các loại vật liệu khác nhau nhưng không phải là các loại vật liệu đặc biệt như chịu nhiệt độ cao, chịu dầu, chịu axit, chịu ăn mòn, chịu nước, chống cháy chịu cường độ cao…

Đối với nhà máy chỉ sản xuất một sản phẩm thì hệ thống băng chuyền chỉ đơn thuần phân phối sản phẩm cho các robot một cách tối ưu Nhưng với những nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm cùng lúc thì hệ thống băng chuyền còn thực hiện phân loại sản phẩm vào khu vực thích hợp

Các robot, xe tự hành là những thiết bị tất yếu của một hệ thống kho tự động Chúng di chuyển trong diện tích của nhà kho theo 3 trục, làm nhiệm vụ đưa hàng từ cổng nhập đến những ô trống và lấy hàng từ những ô chứa hàng ra cổng xuất

Robot lấy cất hàng tải trọng thấp được thiết kế chuyên cho các hộp, thùng, khay hoặc là những hàng hóa có tải trọng thấp Robot này có tốc lấy hàng rất cao Robot lấy cất hàng tải trọng trung bình có tốc độ lấy cất khá nhanh, hiệu quả và chính xác đối với lưu trữ dùng pallet

Robot lấy cất hàng tải trọng cao được thiết kế riêng theo yêu cầu lưu trữ cũng như môi trường làm việc đặc trưng của khách hàng

Hình 1.5 Cơ cấu robot vận chuyển sản phẩm vào kho

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Mã vạch (Barcode) là hình gồm nhiều sọc đứng, rộng và hẹp được in để đại diện cho các mã số dưới dạng máy có thể đọc được

Các mã sọc phù hợp với tiêu chuẩn Universal Product Code(UPC) được in trên hầu hết các sản phẩm hàng hóa bày bán trong các siêu thị hiện nay Khi hình mã sọc được kéo lướt qua một dụng cụ quét quang học ở quầy kiểm tra thu tiền, máy tính sẽ đối chiếu số hiệu sản phẩm với cơ sở dữ liệu các danh sách giá và in ra giá tiền đúng với mã đó

Các nghiên cứu cho thấy con người thường gây ra ít nhất một lỗi trong khoảng

200 lần nhập số liệu vào máy Khi sử dụng mã vạch và máy đọc mã vạch, khả năng sai sót chỉ còn 1 phần 6 triệu Độ chính xác của việc dùng mã vạch còn cao hơn nữa khi số liệu của mã vạch được tạo ra và kiểm soát tự động bởi chương trình không có sự can thiệp của con người

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Ví dụ mã vạch của 1 hàng hóa:

Mã vạch là một phát minh của thế kỷ 20 và nó càng ngày trở nên quan trọng trong cuộc sống bởi tính hiệu quả mà nó mang lại, mà quản lý xuất nhập trong kho tự động là

1 trong những tính năng của nó

Nguyên tắc đọc mã vạch máy quét: máy quét sẽ phát ra 1 chùm laser công suất thấp, chùm sáng gặp mã vạch sẽ phản xạ lại một giàn cảm biến quang

Vi điều khiển sẽ phân tích vùng phản xạ của ánh sáng và tính toán khoảng cách của các vạch sáng và tối rồi giải mã ra một loại ký tự tương ứng với tập hợp vạch nào đó và theo tiêu chuẩn mã vạch nào đó.Sau khi giải mã thành các ký tự sẽ đưa lên host hoặc lưu vào bộ nhớ đệm của thiết bị đọc và đợi lệnh truyền.Khi có lệnh truyền tương ứng với chuẩn truyền thông nào đó RS232,IR, wireless,… sẽ gửi dữ liệu vừa giải mã được yêu cầu tới nơi nhận

Công nghệ mã vạch ứng dụng trong nhà kho tự động: Mỗi đơn vị hàng khi nhập vào kho sẽ được dán nhãn mã vạch,tương ứng với 1 ô trong kho.Mã vạch đó sẽ lưu và được máy tính xử lí,truyền qua PLC để đưa hàng đến đúng vị trí của nó Quá trình xuất hoàn toàn ngược lại

Ưu điểm hệ thống quản lý kho hàng bằng mã vạch:

- Phiếu nhập, xuất mã sinh tự động

- Giá bán, giá nhập sinh tự động theo quy định và có thể sửa đổi

- Ghi nhận nhân viên xuất hàng và khách hàng

- Theo dõi tồn kho, kiểm kê hàng hóa, dự báo hàng hết hạn

- Quản lý hàng hóa bảo hành, bảo trì

1.2.3 Hệ thống lưu trữ

* Phần mềm quản lý kho lạnh –DMS_COLD STRORAGE:

Chương trình được thiết kế theo quy trình kinh doanh dịch vụ kho lạnh cho doanh nghiệp, các chức năng cơ bản: lưu giữ thông tin, khóa sổ, phân quyền người sử dụng,

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

ghi nhận tất cả các sự kiện phát sinh trong quá trình hoạt động, in báo cáo, trích xuất

số liệu ra bảng tính Excel, Backup dữ liệu…

* Hệ thống danh mục dùng chung khai báo ban đầu:

Danh mục kho hàng, loại vật tư hàng hóa, mã chi tiết vật tư hàng hóa, danh mục khách hàng, danh mục người sử dụng…

* Báo cáo nhanh, chi tiết:

- Các báo cáo nội bộ đa dạng và chi tiết nhất, theo đặc thù của doanh nghiệp

- Khả năng cung cấp thông tin tức thời

* Thông tin chi tiết về tình hình xuất-nhập-tồn hàng hóa:

- Quản lý danh sách hàng hóa, loại hàng hóa, quy cách hàng,quy cách đóng gói

- Quản lý danh mục, danh mục pallet

- Quản lý nhập kho theo phiếu nhập kho và theo dõi nhập từng vị trí, chọn nhập

hàng hóa trên sơ đồ kho theo đúng thực tế Hỗ trợ in phiếu, in danh sách vị trí nhập kho…

* Quản lý xuất kho và xuất kho theo điều kiện:

- Xuất kho theo khách hàng

- Xuất kho theo phiếu nhập

- Xuất kho theo ngày

- Xuất kho theo từng pallet…

* Thiết lập sơ đồ kho theo đúng thực tế

* Hỗ trợ chọn nhập, xuất trên sơ đồ

* Hỗ trợ theo dõi hàng hóa trực quan trên sơ đồ kho

* Hỗ trợ theo dõi dồn hàng, dời hàng trực tiếp trên sơ đồ kho:

-Hiển thị màu báo hiệu các vị trí còn trống hàng trên bản đồ vị trí

-Theo dõi và đánh giá tình hình tồn kho trong ngày

-Theo dõi hàng tồn kho theo từng mặt hàng

-Tính các loại phí: lưu kho, sang công, cắm công, thay bao bì

Vì thế sử dụng phần mềm quản lý kho có những ưu điểm như sau:

* Quản lý hàng hóa toàn diện:

Chương 1: Tổng quan về kho hàng tự động

Phần mềm quản lý được thiết kế để hỗ trợ người quản lý kiểm soát mọi hoạt động liên quan đến kho Nhờ nắm vững hàng trong kho và số lượng, khả năng hàng hóa

bị loại bỏ do quá hạn hoặc lưu trữ quá số lượng cần thiết sẽ được giảm tối đa

* Tối ưu hóa việc lưu kho:

Các quá trình nhập và xuất hàng được kiểm soát liên tục nhờ phần mềm quản lý kho dựa trên các điều kiện tối ưu do người sử dụng đặt ra Vì vậy, hàng hóa sẽ luôn được lưu trữ ở số lượng vừa đủ làm giảm việc tồn đọng vốn

* Tự động hóa quá trình nhập / xuất hàng:

Thời gian công sức (kể cả giấy tờ quản lý) được giảm thiểu khi giao nhận hàng, vì thế người sử dụng sẽ không bao giờ cần phải tự đi tìm trong kho vị trí cất hàng thích hợp hay món hàng đúng theo yêu cầu

* Tận dụng tối đa không gian lưu trữ hàng trong kho:

Các vị trí cất hàng trong kho được phân loại để cất giữ mặt hàng thích hợp (ví dụ theo trọng lượng hay chủng loại) và khi cần việc phân loại này có thể được linh động thay đổi thông qua phần mềm quản lý kho Mọi lãng phí về không gian lưu trữ trong kho nhờ vậy sẽ bị hoàn toàn loại trừ

* An toàn phòng chống cháy nổ cho nhà kho:

Trong không gian kho chứa phải đặt hệ thống báo động với những detector khói,

và nhiệt Nếu có hỏa hoạn, thì hệ thống này sẽ kích hoạt cái còi (90 dB) trong hành lang chung.Nên làm giếng trời, với coupole tự mở khi có lửa hay khói vì phần lớn nạn nhân tử vong vì khói độc hơn là vì nhiệt

Nên lắp các vòi nước sẵn, với ống dẫn phi 70mm tối thiểu

Lắp đặt hệ thống dập lửa tự động : cái này tùy hàng hóa ta chất, thí dụ có hệ thống phun nước (sprinklage), hệ thống phun bọt xà phồng (dùng cho lư"a điện), hệ thống phun gaz inergen (hỗn hợp giữa Azote tức khí đam, Argon và CO²)

*Sử dụng thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm và điểm sương sử dụng công nghệ Psoc:

Việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm khi bảo quản, lưu trữ các sản phẩm công-nông nghiệp trong các kho chứa hàng là rất quan trọng Thông thường với các loại hàng hoá được lưu trữ, nhiệt độ, độ ẩm trong phòng lưu trữ phải luôn duy trì ở 1 mức nhất định

Dựa trên cơ sở tìm hiểu các hệ thống lưu trữ tự động trên, đề tài Thiết Kế Hệ Thống Kho Tự Động dùng Mã vạch được thực hiện dựa trên ý tưởng cá nhân cùng sự

mô phỏng hệ thống nhà kho trên thế giới

Chương 2: Giới thiệu phầm mềm visual studio và định hướng phầm mềm quản lí kho

Chương 2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VISUAL STUDIO VÀ ĐỊNH

HƯỚNG PHẦN MỀM QUẢN LÍ KHO

2.1 Giới thiệu phần mềm Visual studio

2.1.1 Giới thiệu

Visual studio là một trong những công cụ hỗ trợ lập trình hướng đối tượng rất nổi tiếng nhất hiện nay của Microsoft và dường như là chưa có phần mềm nào có thể thay thế và cạnh tranh được Visual studio viết bằng nhiều ngôn ngữ như C/C++, C#, F#, Visual Basic, HTML, CSS, JavaScript Tùy thuộc vào ứng dụng khác nhau để người lập trình lựa chọn gói cài đặt cho từng ngôn ngữ trong phần mềm

2.1.2 Một số tính năng

2.1.2.1 Biên tập mã

Giống như bất kì một IDE khác , Visual studio gồm có một trình soạn thảo mã hỗ trợ

tô sáng cú pháp và hoàn thiện mã bằng cách sử dụng intelliSense không chỉ cho các hàm, biến và các phương pháp mà còn sử dụng cho các cấu trúc ngôn ngữ như truy vấn hoặc vòng điều khiển

2.1.2.2 Windows Forms Designer

Được sử dụng với mục đích xây dựng GUI sử dụng Windows Forms, được bố trí dùng để xây dựng các nút điều khiển bên trong hoặc cũng có thể khóa chúng vào bên cạnh mẫu Điều khiển trình bày dữ liệu có thể được liên kết với các nguồn dữ liệu như: Cơ sở dữ liệu hoặc truy vấn

2.1.2.3 WPF Designer

Tính năng này cũng giống như Windows Form Designer có công dụng hỗ trợ kéo và thả ẩn dụ Sử dụng tương tác giữa người và máy tính nhắm mục tiêu vào Windows Presentation Foundation

Chương 2: Giới thiệu phầm mềm visual studio và định hướng phầm mềm quản lí kho

2.1.2.4 Web designer / development

Visual Studio cũng có một trình soạn thảo và thiết kế website cho các trang web được thiết kế theo tính năng kéo và thả đối tượng Mục đích là để hỗ trợ người dùng tạo trang web dễ dàng hơn, những yêu cầu đơn giản như thiết kế web du lịch hay các trang giới thiệu của công ty có thể sử dụng tính năng này vì nó vẫn đảm bảo cho bạn

sở hữu được một website hoàn chỉnh

2.2 Định hướng giải pháp

2.2.1 Giới thiệu phần mềm Kepware OPC

Kepware OPC (KEPSeverEX) là một tiêu chuẩn tương tác giao diện phần mềm cho phép trao đổi dữ liệu an toàn và đáng tin cậy giữa các chương trình Windows và các thiết bị phần cứng công nghiệp bao gồm các loại PLC, các bộ điều khiển truyền thông Modbus, Profibus, Profinet,… KEPSeverEX độc lập với các nền tảng và đảm bảo truyền thông tin liên tục trên nhiều thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau

2.2.2 Nguyên lí hoạt động của Kepware OPC

Thuộc tính OPC mô tả giao diện kết nối giữa máy khách và máy chủ, máy chủ và máy chủ, bao gồm quyền truy cập dữ liệu thời gian thực, giám sát các báo động và sự kiện, truy cập dữ liệu lịch sử và các ứng dụng khác

Kịch bản kết nối OPC cổ điển là một kết nối máy chủ- máy khách trên một máy tính, ngoài ra cũng có các tùy chọn khác:

Kết nối máy khác OPC với một số máy chủ OPC, đây được gọi là tập hợp OPC

Kết nối máy khách OPC với OPC sever qua mạng Điều này có thể được thực hiện với đường hầm OPC

Kết nối máy chủ OPC với máy chủ OPC khác để chia sẻ dữ liệu Điều này được gọi là bắc cầu OPC

Chương 2: Giới thiệu phầm mềm visual studio và định hướng phầm mềm quản lí kho

2.2.3 Giải pháp Scada Visual Studio C#

2.2.4 Ưu điểm giải pháp

Vì phần mềm KEPSeverEX có thể kết nối với rất nhiều loại PLC, do đó đa số PLC

đều có thể kết nối được với giao diện scada trên Visual Studio c#

Cấu hình và cài đặt KEPSeverEX dễ dàng thực hiện

Có thể cài đặt trên các máy tính có cấu hình trung bình

Tốc độ truyền dẫn dữ liệu nhanh, đảm bảo tính liên tục khi kết nối với các dòng PLC

Có thể kết nối và giám sát cơ sở dữ liệu SQL

Chương 3: Thiết kế trang bị điện và tự động hóa

Chương 3 THIẾT KẾ TRANG BỊ ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

3.1 Thiết kế hệ thống

Hệ thống kho tự động được thiết kế gồm có: một xe nâng có tay máy chạy dọc trên đường ray theo 2 trục x, y bởi vitme Tay máy là cơ cấu xilanh để lấy hàng, cơ cấu tay máy có thể di chuyển lên xuống dọc theo cột của xe nâng để đưa hàng vào các ngăn chứa hàng Trang bị điện cho hệ thống kho tự động gồm rất nhiều nhiệm vụ và khâu, có thể chia làm 3 phần sau:

• Yêu cầu : Chính xác, an toàn…

Nhập hàng: Khi có hàng ở băng tải, hàng được quét mã vạch thông qua camera, tùy vào mã vạch mà tay máy mang hàng đến một ngăn còn trống tương ứng, quá trình tay máy di chuyển hàng diễn ra tự động

Xuất hàng: tay máy đến khoang hàng cần lấy hoặc lấy tự động theo thứ tự (trừ ngăn trống) và lấy hàng ra Quá trình lấy hàng của tay máy diễn ra tự động

3.1.3 Lưu giữ

• Nhiệm vụ:

- Lưu giữ hàng khi hàng được gửi vào

- Báo tín hiệu điều khiển là còn trống hay đã có hàng

Chương 3: Thiết kế trang bị điện và tự động hóa

Hệ thống lưu trữ mà ở đó hàng hóa được xếp chồng lên nhau và có thể lưu trữ một hàng hóa với số lượng, trong lượng lớn Kệ chứa pallet có nhiều kích thước, thiết kế, cấu trúc cùng khả năng chịu tải trọng để phù hợp với không gian của mỗi nhà kho, đặc điểm hàng hóa

3.2 Các hệ thống chuyển động chính của kho hàng tự động

3.2.1 Hệ thống xe nâng

Hệ thống xe nâng gồm 2 trục vitme theo 2 trục x và y làm hệ thống di chuyển trên hai thanh dẫn hướng cố định 2 trục vitme được hoạt động nhờ 2 động cơ bước, từ đó có thể thực hiện điều khiển vị trí một cách chính xác

Khi có tín hiệu điều khiển, động cơ được cấp điện sẽ quay vitme kéo theo toàn bộ

xe nâng di chuyển dọc theo phương nằm ngang và tay máy dọc theo phương đứng đến các vị trí yêu cầu tương ứng với các khoang nhập hàng hoặc xuất hàng

Chương 3: Thiết kế trang bị điện và tự động hóa

Các thông số của động cơ:

Để điều khiển được động cơ bước kéo băng tải hoạt động, chúng ta cần sử dụng thêm một module để điều khiển tốc độ động cơ:

Mạch Điều Khiển Động Cơ Bước TB6600 sử dụng IC TB6600HQ/HG, dùng cho các loại động cơ bước: 42/57/86 2 pha hoặc 4 dây có dòng tải là

4A/42VDC Ứng dụng của mạch điều khiển động cơ bước TB6600 trong làm máy như CNC, Laser hay các máy tự động khác

Chương 3: Thiết kế trang bị điện và tự động hóa

Hình 18 Mạch Điều Khiển Động Cơ Bước TB6600

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

+ Nguồn đầu vào là 9V – 42V

+ Dòng cấp tối đa là 4A

+ Ngõ vào có cách ly quang, tốc độ cao

+ Có tích hợp đo quá dòng quá áp

+ Cân nặng: 200G

+ Kích thước: 96 * 71 * 37mm

Cài đặt và ghép nối:

DC+: Nối với nguồn điện từ 9 – 40VDC

DC- : Điện áp (-) âm của nguồn

A+ và A -: Nối vào cặp cuộn dây của động cơ bước

B+ và B- : Nối với cặp cuộn dây còn lại của động cơ

PUL+: Tín hiệu cấp xung điều khiển tốc độ (+5V) từ BOB cho M6600 PUL-: Tín hiệu cấp xung điều khiển tốc độ (-) từ BOB cho M6600

Chương 3: Thiết kế trang bị điện và tự động hóa

DIR+: Tín hiệu cấp xung đảo chiều (+5V) từ BOB cho M6600

DIR-: Tín hiệu cấp xung đảo chiều (-) từ BOB cho M6600

ENA+ và ENA -: khi cấp tín hiệu cho cặp này động cơ sẽ không có lực momen giữ và quay nữa

Có thể đấu tín hiệu dương (+) chung hoặc tín hiệu âm (-) chung

3.3.2 Cảm biến khoảng cách

E3F-DS30C4 NPN là dòng cảm biến tiệm cận phát hiện vật cản tới gần

bằng tia hồng ngoại có độ chính xác cao Dòng cảm biến hồng ngoại tiệm cận này

đã làm mưa làm gió trên thị trường hiện nay Thiết kế đẹp, độ chính xác cao, dễ sử

dụng, đặc biệt rất bền cho nên rất được ưa chuộng Cảm biến vật cản tiệm cận

E3F-DS30C4 NPN 6-36V dùng ánh sáng hồng ngoại để nhận biết vật cản cho độ

phản hồi nhanh Khoảng cách phát hiện vật từ 10 – 30 cm và có thể điều chỉnh được

Hình

Ngoài ra, cảm biến tiệm cận hồng ngoại này có đường kính 18mm, tiêu thụ điện áp 1 chiều từ 6-36V Đầu ra là chân NPN tiện lợi và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận và phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt

Cảm biến hồng ngoại E3F-DS30C4 có thể chỉnh khoảng cách báo mong muốn thông qua biến trở Dòng cam bien tiem can này có 3 dây với các màu như nâu, xanh dương và đen Tín hiệu NPN cực thu hở cho đầu ra, khi bạn muốn set up

ở mức cao phải có trở để kéo lên

THÔNG SỐ CẢM BIẾN VẬT CẢN HỒNG NGOẠI E3F-DS30C4

• Kích thước đường kính ngoài: 18mm (mm)

• Phát hiện: vật cản bằng hồng ngoại

• Khoảng cách phát hiện: 10-30cm có thể điều chỉnh

• Điện áp làm việc: DC 6-36VDC