Báo cáo đồ án điều khiển lập trình đề tài hệ thống phân loại sản phẩm, lưu kho theo màu sắc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ĐỀ TÀI HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM, LƯU KHO THEO MÀU SẮC GVHD Nguyễn Tấn Đời SVTH Trương Trọng Sang 20142571 Hồ Vă[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM,

LƯU KHO THEO MÀU SẮC

GVHD: Nguyễn Tấn Đời SVTH: Trương Trọng Sang 20142571

Hồ Văn Nguyên

TP HỒ CHÍ MINH - THÁNG 3 NĂM 2023

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: Mở đầu

1.1 Tổng quan đề tài

1.2 Mục tiêu đề tài

1.3 Giới hạn nội dung đề tài

CHƯƠNG 2: Cơ sở lý thuyết

2.1 Giới thiệu chung về hệ thống

2.2 Lý thuyết về các vấn đề liên quan đến hệ thống

2.3 Giới thiệu về PLC và ứng dụng

2.4 Xử lý tín hiệu analog trong PLC

CHƯƠNG 3 Thiết kế hệ thống

3.1 Nêu quy trình vận hành hệ thống

3.2 Thiết kế phần cơ khí

3.2.1 Yêu cầu chức năng cơ khí cho hệ thống

3.2.2 Vẽ các bộ phận cơ khí của hệ thống

3.3 Thiết kế phần điện

3.3.1 Yêu cầu chức năng điện, khí nén của hệ thống

3.3.2 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

3.3.3 Phân tích chức năng các khối, chọn và giới thiệu thiết bị từng khối 3.3.4 Vẽ sơ đồ nối dây thiết bị

3.4 Thiết kế lưu đồ điều khiển

3.4.1 Nêu yêu cầu vận hành hệ thống

3.4.2 Thiết kế lưu đồ điều khiển

CHƯƠNG 4: Thiết kế hệ thống ảo

4.1 Giới thiệu phận mềm Factory IO

4.2 Thiết kế mô hình hệ thống ảo

4.3 Giao tiếp PLC và mô hình hệ thống ảo

CHƯƠNG 5: Kết quả thực hiện

5.1 Kết quả thiết kế cơ khí

5.2 Kết quả thiết kế điện

5.3 Kết quả điều khiển và giám sát 5.4 Kết quả xây dựng hệ thống ảo

CHƯƠNG 6: Kết luận

6.1 Kết luận

6.2 Hướng phát triển đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỆN

Khối phân loại

sản phẩm

Khối phân loại

KHỐI ĐIỀU KHIỂN màu sắc

Khối nút nhấn

Khối vận chuyển sản phẩm

Khối gắp

Khối lưu kho

Khối điều khiển: Ghi nhớ chương trình điều khiển Nhận tín hiệu vào, xử lý tín hiệu

điều khiển hệ thống, điều khiển khiển các thiết bị

Tín hiệu vào: Khối phân loại sản phẩm và khối phân loại màu sắc

Khối tín hiệu digital: dùng để phát hiện sản phẩm hay thùng hàng đến

Khối tín hiệu analog: khối cảm biến màu

Tín hiệu ra: Khối xếp hàng và lưu kho

Khối gắp: gắp sản phẩm vào thùng chứa

Khối vận chuyển sản phẩm

Khối xếp: xếp hàng lên kệ và lưu kho

Khối điều hướng: dùng để điều hướng sản phẩm

Khối kẹp: dùng để cố định sản phẩm

Báo cáo lần 2 : (Chọn và Nêu thông số thiết bị, Vẽ sơ đồ nối dây thiết bị): Chọn thiết bị cho hệ thống:

Khối điều khiển: Ghi nhớ chương trình điều khiển Nhận tín hiệu vào, xử lý tín hiệu điều khiển hệ thống, điều khiển khiển các thiết bị

PLC: Sử dụng PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (6ES7214-1AG40-0XB0)

Sơ đồ nối dây của thiết bị:

Thông số kỹ thuật:

Nhiệt độ hoạt động tối thiểu: -20oC

Số lượng đầu ra: 10 (Đầu ra kỹ thuật số, đầu ra bóng bán

dẫn)

Nhiệt độ hoạt động tối đa: +60oC

Loại điện áp: 24 V dc

Loại cổng giao tiếp: Ethernet, Profinet, UDP

Ngôn ngữ lập trình được sử dụng: FBD, FBD, LAD, SCL

LAD, SCL

Relay: Chức năng: Nhận tín hiệu từ PLC rồi cấp điện cho contactor

Thông số kỹ thuật

Tên sản phẩm Rơ le MY2N-GS-DC24 BY OMZ Omron

Đặc điểm 14 chân, co đèn chỉ thi

Tiêp điêm 2PDT Khả năng chịu tải 5A

Chức năng: cấp điện cho động cơ 3 pha

Thông số kỹ thuật

Điện áp cuộn hút AC 24-500VAC, DC 12-220VDC Kết hợp rơle nhiệt để khởi động động cơ lên đến 75kW

Điệp áp điều khiển cuộn dây AC, DC, LC AC, DC, LC

Độ bền bền nhiệt và cơ khí cao

Công suất động cơ 380-400V: 7.5kW 380-400V: 7.5kW

- Tủ điện:

Bảng thông số tủ điện:

Điện áp cách điện định mức (Ui) V 1000 VAC

Điện áp chịu được xung định mức (Uimp)

690 VAC kV

Điện áp hoạt động định mức (Trong A) Lên đến 400A

Định mức điện áp chịu đựng trong thời gian 25(100 – 250 – 400A)

Định mức cao nhất chịu được Ipk hiện tại

53

(kA)

Khối nút nhấn: Dùng để điều khiển hệ thống, đóng ngắt các thiết bị

Khối phân loại theo màu sắc:

Cảm biến màu Autonics BC15-LDT-C-P

Thông số kĩ thuật:

Loại phát hiện Loại phản xạ hội tụ

Khoảng cách phát

15mm hiện

Nguồn sáng LED đủ màu (đỏ, xanh lá, xanh dương) Thời gian đáp ứng 500㎲

Nguồn cấp 12-24VDC ±10%(sóng P-P: max 10%) Dòng tiêu thụ Max 30mA

Điều chỉ̉nh độ nhạy 3 mức

Chế độ hoạt động Màu, màu + cường độ

Ngõ ra điều khiển PNP mạch thu hở

Chức năng định thời Chức năng định thời

Nhiệt độ xung quanh -10 đến 55℃, bảo quản: -25 đến 75℃

Độ ẩm xung quanh 35 đến 85%RH, bảo quản : 35 đến 85%RH

Độ trễ Max 20% khoảng cách phát hiện(có thể thay

đổi theo chế độ phát hiện hoặc độ nhạy) Kích thước điểm 1.24×6.7mm(hình chữ nhật)

Chế độ phát hiện Chế độ C (màu), chế độ C + I (màu + cường

độ) Trọng lượng Xấp xỉ̉ 80g (Xấp xỉ̉ 14g)

Khối phân loại sản phẩm :

Chức năng: Dùng để nhận biết sản phẩm hay thùng hàng đến Cảm biến tiệm cận BRP200- DDT-C-P sử dụng nguồn 24VDC

Cảm biến tiệm cận BRP200- DDT-C-P 24VDC

Thông số kĩ thuật

hiện

hiện

Độ trễ Max 20% khoảng cách cài đặt định mức

Nguồn cấp 12-24VDC ±10% (Dao động P-P : Max 10%)

Điều chỉ̉nh độ Có thể điều chỉ̉nh (Có sẵn Biến trở điều chỉ̉nh)

nhạy

Chế độ hoạt động Có thể lựa chọn chế độ Light ON hoặc Dark ON bằng cáp điều

khiển (Trắng) Ngõ ra điều khiển Ngõ ra NPN hoặc PNP collector hở

●Điện áp tải: Max 30VDC

●Dòng điện tải: Max 200mA

●Điện áp dư - NPN: Max 1V, PNP: Max 2.5V

Mạch bảo vệ

Chỉ̉ thị

Điện trở cách ly

Chống nhiễu

Độ bền điện môi

Chấn động

Va chạm

ng Độ sáng môi

trường

Nhiệt độ môi

trường

Độ ẩm môi

trường

Cấu trúc bảo vệ

Vật liệu

Cáp

Trọng lượng

Khối gắp:

Bảo vệ nối ngược cực tính nguồn, bảo vệ ngắn mạch ngõ ra Chỉ̉ thị hoạt động : LED đỏ, Chỉ̉ thị nguồn : LED đỏ (chỉ̉ dành cho Bộ phát của loại Thu phát)

Min 20MΩ (sóng kế mức 500VDC) Nhiễu sóng vuông ±240V (độ rộng xung: 1㎲) bởi nhiễu do máy móc

1000VAC 50/60Hz trong 1 phút Biên độ 1.5mm hoặc 300m/s2 ở tần số 10 đến 55Hz (trong

1 phút) theo mỗi phương X, Y, Z trong 2 giờ 500m/s² (Khoảng 50G) theo mỗi phương X, Y, Z trong 3 lần Ánh sáng mặt trời: Max 11,000㎲, Đè̀n huỳnh quang: Max 3,000㎲(Độ sáng bộ thu)

-10 đến 60℃, lưu trữ: -25 đến 75℃

35 đến 85%RH, lưu trữ: 35 đến 85%RH

IP66(Tiêu chuẩn IEC)

●Vỏ - BRP: PA(Đen) BR: Đồng thau, Mạ Niken

●Phần phát hiện - PC

●BR(P): ø5, 4 dây, Chiều dài: 2m(Bộ phát of loại thu phát: ø5, 2 dây, Chiều dài: 2m / Bộ thu: ø5, 3 dây, Chiều dài: 2m) (AWG 22, Đường kính lõi: 0.08mm, Số lõi: 60, Đường kính lớp cách điện: ø1.25)

●BR(P)-C: Giắc cắm M12

●BRP Series : Khoảng 100g, BR Series : Khoảng 120g

●BRP-C Series : Khoảng 70g (30g), BR-C Series : Khoảng 90g (50g)

Chức năng: gắp sản phẩm vào thùng chứa

Thông số kĩ thuật

Khối vận chuyển sản phẩm

Motor vỏ gang chân đế Hồng Ký HKM134

Thông số kỹ thuật

- Băng Tải cao su

Chức năng: vận chuyển sản phẩm

Thông số kĩ thuật

Chiều dài bằng tải 2m/4m/6m

Tải trọng tối đa 50kg/m

Điện năng tiêu thụ 1.5KW

Khối lưu kho:

Chức năng : Xếp hàng lên kệ và lưu trữ

Thông số kệ chứa:

Số Mô Hình: EBIL-ASRS

Thông số Cẩu Xếp:

Hàng hóa không gian 22 hàng x 31 cột x 9 cấp độ

Diện tích sàn của giá Dài 43.5m X 30m rộng x 13m cao