Nội dung thực hiện đề tài: − Thiết kế và thi công mô hình kho hàng tự động − Lập trình Python xử lý ảnh để nhận biết mã QR − Lâp trình PLC điều khiển động cơ bước − Thiết kế giao diện đi
Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Trang 2KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
Trang 3DELL I
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Lưu Kho Tự Động
2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:
− Các hệ thống kho hàng thông minh thực tế
− Tài liệu điều khiển hệ động cơ bước
− Manual thiết bị SIMENS S7-1200
3 Nội dung thực hiện đề tài:
− Thiết kế và thi công mô hình kho hàng tự động
− Lập trình Python xử lý ảnh để nhận biết mã QR
− Lâp trình PLC điều khiển động cơ bước
− Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát
4 Sản phẩm: Mô hình kho hàng tự động, chương trình điều khiển, các giao diện điều
khiển và giám sát
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập-Tự do-Hạnh phúc
***
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Trà Lưu MSSV: 17151102
Đỗ Vy Uyên MSSV: 17142195
Giảng viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Trần Minh Nguyệt ĐT:0989638457
Ngày nhận đề tài: 08/03/2021 Ngày nộp đề tài: 06/08/2022
1 Tên đề tài:
Trang 4II
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Trà Lưu MSSV: 17151102
Họ và tên Sinh viên: Đỗ Vy Uyên MSSV: 17142195
Ngành: Điều Khiển-Tự Động Hóa
Tên đề tài:
Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Lưu Kho Tự Động
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Trần Minh Nguyệt
NHẬN XÉT
1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
Tp Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 08 năm 2021
Giáo viên hướng dẫn
Trang 5
III
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*****
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Trà Lưu MSSV: 17151102
Họ và tên Sinh viên: Đỗ Vy Uyên MSSV: 17142195
Ngành: Điều khiển-Tự động hóa
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
5 Đánh giá loại:
6 Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020
Giáo viên phản biện
(Ký & Ghi rõ họ tên)
Trang 6IV
LỜI CẢM ƠN
Nhóm xin chân thành cảm ơn các thầy cô ở trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHồ Chí Minh Đã giảng dạy cho nhóm những kiến thức chuyên môn và cơ bản để nhóm
có thể hoàn thiện đề tài này
Nhóm xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Trần Minh Nguyệt, giáo viên hướng dẫn
Nhờ sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của cô đặc biệt là những lời khuyên quý báu và những góp ý khi nhóm gặp trở ngại của cô đã giúp nhóm hoàn thảnh tốt mục tiêu của đề tài Bên cạnh đó nhóm cũng xin cám ơn các bạn trong các nhóm làm đề tài khác, các bạn
đã nhiệt tình hỗ trợ nhóm bằng kiến thức cũng như kinh nghiệm của mình
Và thêm lời cảm ơn nữa đến toàn thể nhà trường đã tạo ra cơ sở vật chất kỹ thuật để
có thể học tập và làm việc trong suốt quá trình làm sinh viên của chúng em
Nhóm xin chân thành cảm ơn!
Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 08 năm 2022
Nhóm thực hiện
Đỗ Vy Uyên
Nguyễn Trà Lưu
Trang 7V
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài “Điều Khiển Và Giám Sát Mô Hình Lưu Kho Tự Động” hướng tới giảm
thời gian lưu kho tự động so với hệ truyền thống, từ đó tăng năng suất và hiệu quả kinh tế
Để thiết kế hệ thống, đầu tiên nhóm tìm hiểu các hệ thống kho hàng đang được sử dụng và tìm ra các ưu, khuyết điểm của các hệ thống đó bao gồm thời gian lưu kho, hệ thống có thể lưu kho một sản phẩm trong thời gian bao lâu, diện tích của máy
Từ cơ sở lý thuyết, nhóm thực hiện thiết kế quy trình riêng cho hệ thống nhằm khắc phục một số nhược điểm của các hệ thống hiện tại từ cách hoạt động, vận hành, cho đến việc điều khiển, giám sát thiết bị trong hệ thống
Sau đó, nhóm đã thi công và lập trình cho hệ thống bao gồm sử dụng điều khiển động
cơ bước điều khiển tốc độ và vị trí của vít me, HMI giám sát hệ thống khi vận hành đồng thời hiện thị cảnh báo khi thiết bị thông hệ thống bị lỗi, camera được gắn trên trục ngang của hệ thống dùng để nhận diện mã sản phẩm
Hệ thống có tích hợp thêm SQLvà webserver để người dùng có thể giám sát hệ thống
từ xa Nhằm hướng tới tối ưu hệ thống nên nhóm chúng em sử dụng SQL để lưu trữ dữ liệu của kho hàng Và từ SQL sẽ đưa dữ liệu lên webserver sẽ hiển thị thông tin các mặt hàng, thời gian và trạng thái nhập/xuất để người dùng có thể kiểm soát được các sản phẩm trong kho
Trang 8
VI
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN II
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN III LỜI CẢM ƠN IV
TÓM TẮT ĐỀ TÀI V
MỤC LỤC VI
DANH MỤC VIẾT TẮT XI
DANH MỤC HÌNH ẢNH XII
DANH MỤC BẢNG XV
Chương 1
TỔNG QUAN 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu đề tài 2
1.3 Giới hạn đề tài 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 2
1.5 Nội dung của đề tài 3
Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
2.1 Tình hình chung 4
2.2 Động Cơ Bước 5
2.2.1 Động cơ bước là gì? 5
2.2.2 Cấu tạo của động cơ bước 6
2.2.3 Phân loại động cơ bước 7
Trang 9VII
2.2.4 Ứng dụng động cơ bước 8
2.2.5 Phương pháp điều khiển động cơ bước 8
2.3 Xi-lanh khí nén 10
2.3.1 Xi-lanh khí nén 10
2.4 Van điện từ 11
2.5 Phần mềm cơ sở dữ liệu 13
2.5.1 Visual Studio 15
2.5.2 ASP.NET 16
2.5.3 Ứng dụng của ASP.NET: 16
2.7 Các Hệ Thống Xử Lý Hàng Hóa 16
2.7.1 Hệ thống xếp chồng 16
2.7.2 Cần cẩu 17
2.7.2.1 Ưu điểm của cầu trục 17
2.7.2.2 Cần cẩu loại C 18
2.7.2.3 Cần cẩu loại D 18
2.7.3 Hệ thống thang máy 19
2.7.4 Hệ thống băng tải 19
2.7.5 Thiết bị tương đối 19
2.7.5.1 Ưu điểm 20
2.8 Ưu và nhược điểm của các hệ thống này 20
2.8.1 Ưu điểm 20
2.8.2 Nhược điểm 21
2.9 Lựa chọn cơ cấu nâng hàng 22
2.9.1 Cần cẩu xếp dỡ hàng (robot) 22
2.9.2 Sơ đồ minh họa cấu trúc của robot xếp dỡ hàng: 22
2.10 Lựa chọn hệ thống điều khiển 23
2.11 Khái niệm về xử lý ảnh 24
2.11.1 Xử lý ảnh là gì? 24
Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 25
Trang 10VIII
3.1 Yêu cầu hệ thống 25
3.2 Thiết kế cơ khí 25
3.2.1 Yêu cầu cơ khí 25
3.2.2 Bản vẽ cơ khí 25
3.3 Lựa chọn thiết bị cho cơ cấu vận chuyển 27
3.3.1 Động cơ bước (Step motor) 27
3.3.2 Công tắc hành trình 30
3.3.3 Cảm biến tiệm hồng ngoại 31
3.3.4 Cảm biến từ xilanh 31
3.4 Thiết kế điện 32
3.4.1 Sơ đồ khối 32
3.5 Bản vẽ điện 33
3.5.1 Sơ đồ khối nguồn 33
3.5.2 Sơ đồ cấp nguồn Driver 34
3.5.3.Sơ đồ mạch điều khiển Step 34
3.5.4 Sơ đồ ngõ vào Digital 35
3.5.5 Sơ đồ ngõ ra Digital 35
3.6 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống điều khiển 36
3.6.1 Bộ điều khiển 36
3.6.2 Driver TB6600 36
3.6.3 Van khí nén 37
3.6.4 Các thiết bị hỗ trợ khác 38
3.6.4.1 Bộ nguồn 24V - 10A 38
3.6.4.2 Nút dừng khẩn cấp 38
3.6.4.3 Nút Start/khởi động 39
3.6.4.4.Nút Stop/dừng 40
3.6.5 Rơ-le trung gian 41
3.6.6 MCB 42
3.6.7 Camera 42
3.6.8 Van tiết lưu 43
Trang 11IX
3.6.9 Xylanh khí nén 44
3.7 Thiết kế lưu đồ điều khiển 45
3.7.1 Lưu đồ nhập hàng 45
3.7.2 Lưu đồ xuất hàng thủ công 46
3.7.3 Lưu đồ xuất hàng tự động 47
3.8 Lựa chọn cách xử lý ảnh 48
3.8.1 Xử lý ảnh đọc mã QR 48
3.8.2 Ngôn ngữ lập trình xử lý ảnh Python 48
Chương 4 THI CÔNG HỆ THỐNG 49
4.1 Thi công phần cứng 49
4.1 Thi công cơ khí 49
4.2 Thiết kế phần mềm 51
4.2.1 Xử lý ảnh 51
4.2.2 Đối tượng lưu kho, quy cách 52
4.2.3 Lựa chọn phương thức sắp xếp lưu kho 53
4.2.3.1 Sắp xếp theo loại sản phẩm 53
4.2.3.2 Sắp xếp ngẫu nhiên 54
4.2.3.3 Chia ô kệ thành mỗi khu vực để lưu trữ 55
4.2.4 Giao diện dễ quản lí 56
4.2.5 Tính năng xuất các lô hàng theo độ ưu tiên xuất 57
4.2.6 Tính năng xuất các hàng tự động 57
4.2.7 Kết hợp cơ sở dữ liệu SQL và Websever lưu trữ, tra cứu và quản lý thông tin kho hàng 57
4.2.8 Dùng websever để quản lý linh hoạt 59
4.2.8.1 Trang Home 59
4.2.8.2 Trang dữ liệu kho hàng 59
4.2.8.3 Trang dữ liệu của mặt hàng Pepsi 60
4.2.8.4 Trang dữ liệu của mặt hàng Coca 61
4.2.8.5 Trang dữ liệu của mặt hàng 7Up 62
Trang 12X
4.2.8.6 Trang tìm kiếm 63
Chương 5 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 64
5.1 Kết quả đạt được 64
5.1.1 Mô hình 64
5.1.2 Kết quả xử lý ảnh 64
5.1.3 Kết quả về HMI 65
5.1.4 Kết quả giao diện webserver 67
5.2 Phân tích kết quả đạt được 69
Chương 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 74
6.1 Kết luận 74
6.2 Hướng phát triển 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76
Trang 13XI
DANH MỤC VIẾT TẮT
1 HMI - Human Machine Interface
2 PLC – Programmable logic Unit
3 SQL - Structured Query Language
4 MCB - Miniature Circuit Breaker
5 ODBC – Open Database Connectivity
6 FIFO - First In First Out
7 SSIS - SQL Server Integration Services
8 QR – Quick response
9 RFID - Radio Frequency Identification
10 WMS - Warehouse Management System
11 SSAS – SQL Analysis Services
12 SSRS – SQL Server Reporting
Trang 14XII
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Chương 2: Cơ sở lý thuyếtHình 2.1 Động cơ bước 6
Hình 2.2 Cấu tạo của động cơ bước 6
Hình 2.3 Các pha của động cơ bước 9
Hình 2.4 Điều khiển dạng sóng (Wave Drive) 9
Hình 2.5 Điều khiển đủ bước (Full Step Drive) 9
Hình 2.6 Điều khiển chạy bước nhỏ (Micro Stepping Drive) 10
Hình 2.7 Van điện từ khí nén 11
Hình 2.8 Kí hiệu xilanh tác dụng đơn 12
Hình 2.9 Cấu tạo của Xi-lanh tác dụng hai chiều 13
Hình 2.10 Phần mềm Microsoft SQL Server Management Studio 14
Hình 2.11 Giao diện phần mềm ODBC Data Sources 15
Hình 2.12 Single và Double Mast Stacker Crane 17
Hình 2.13 Hệ thống kho hàng sử dụng Stacker Crane 17
Hình 2.14 Hệ thống kho hàng sử dụng Stacker Crane loại C 18
Hình 2.15 Hệ thống kho hàng sử dụng Stacker Crane loại D 18
Hình 2.16 Hệ thống kho hàng sử dụng Stacker Crane loại thang máy 19
Hình 2.17 Hệ thống kho hàng sử dụng băng tải 19
Hình 2.18 Kho hàng sử dụng các thiết bị tương đối 20
Hình 2.19 Cánh tay robot đang xử lý hàng hóa 20
Hình 2.20 Single mast stracker crane 21
Hình 2.21 Cấu trúc của robot xếp dỡ hàng 22
Hình 2.22 .PLC Siemen S7-1200 23
Hình 2.23 PLC Mitsubishi FX 5U 23
Hình 2.24 Quá trình xử lý ảnh 24
Hình 2.25 Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh 24
Trang 15XIII
Chương 3: Tính toán và thiết kế
Hình 3.1 Mô hình sản phẩm 26
Hình 3.2 Mô hình kho hảng 26
Hình 3.3 Mô hình cơ cấu lấy hàng 27
Hình 3.4 Mô hình cơ cấu 2 trục ngang dọc 27
Hình 3.5 Kích cỡ của Step size 42 29
Hình 3.6 Step Size 42 29
Hình 3.7 Kích thước của KW12-N 30
Hình 3.8 Công tắc KW12-N thực tế 30
Hình 3.9 Cảm biến hồng ngoại E3F-DS30P1 31
Hình 3.10 Sơ đồ khối 32
Hình 3.11 Sơ đồ khối nguồn 33
Hình 3.12 Sơ đồ cấp nguồn Driver 34
Hình 3.13 Sơ đồ mạch điều khiển Step 34
Hình 3.14 Sơ đồ ngõ vào Digital 35
Hình 3.15 Sơ đồ ngõ ra Digital 35
Hình 3.16 S7-1200 1214 DC/DC/DC 36
Hình 3.17 Driver TB6600 thực tế 37
Hình 3.18 Van khí nén 37
Hình 3.19 Nguồn 24V - 10A 38
Hình 3.20 Nút dừng khẩn cấp 39
Hình 3.21 Nút khởi động 39
Hình 3.22 Nút dừng hoạt động 40
Hình 3.23 Relay MY2N Omron 24VDC 41
Hình 3.24 MCB BH - D6 2P 16A 42
Hình 3.25 Webcam Logitech C310 (HD) 42
Hình 3.26 Van tiết lưu 43
Hình 3.27 XyLanh SMC CDJ2D16-60-B 44
Hình 3.28 Lưu đồ nhập hàng 45
Hình 3.29 Lưu đồ xuất hàng thủ công 46
Hình 3.30 Lưu đồ xuất tự động 47
Hình 3.31 Mã QR 48
Trang 16XIV
Chương 4: Thi công hệ thống
Hình 4.1 Mô hình kho hàng 49
Hình 4.2 Tủ điện 50
Hình 4.3 Bên trong tủ điện 50
Hình 4.4 Mô hình hộp hàng 51
Hình 4.5 Nhận dạng mã QR COCA 51
Hình 4.6 Nhận dạng mã QR 7UP 52
Hình 4.7 Nhận dạng mã QR PEPSI 52
Hình 4.8 Các sản phẩm lưu kho 52
Hình 4.9 Quy cách lưu kho 53
Hình 4.10 Kho hàng thực tế 53
Hình 4.11 Lưu kho theo loại sản phẩm 54
Hình 4.12 Lưu kho ngẫu nhiên 55
Hình 4.13 Lưu kho theo khu vực 56
Hình 4.14 Giao diện điều khiển giám sát 56
Hình 4 15 Bảng lưu trạng thái của kho hàng 58
Hình 4.16 Bảng quá trình hoạt động của kho hàng 58
Hình 4.17 Trang Home 59
Hình 4.18 Trang dữ liệu kho hàng 60
Hình 4.19 Trang dữ liệu nhập hàng Pepsi 60
Hình 4.20 Trang dữ liệu xuất hàng Pepsi 61
Hình 4.21 Trang dữ liệu Coca nhập 61
Hình 4.22 Trang dữ liệu Coca xuất 62
Hình 4.23 Trang dữ liệu 7Up 62
Hình 4.24 Trang dữ liệu 7UP xuất 63
Hình 4.25 Trang tìm kiếm 63
Trang 17XV
DANH MỤC BẢNG
Chương 3:Tính toán và thiết kếBảng 3.1.Thông số kỹ thuật của Step size 42 29
Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật cảm biến hồng ngoại E3F-DS30P1 31
Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật cảm biến từ xilanh AIRTAC CS1-U 32
Bảng 3.4 Thông số cơ bản của PLC 36
Bảng 3.5 Thông số cơ bản của TB660 37
Bảng 3.6 Thông số cơ bản van khí nén 38
Bảng 3.7 Thông số cơ bản bộ nguồn 24V - 5A 38
Bảng 3.8 Thông số cơ bản của nút dừng khẩn cấp 39
Bảng 3.9 Thông số cơ bản của nút khởi động 40
Bảng 3 10 Thông số cơ bản của nút dừng hoạt động 40
Bảng 3 11 Thông số cơ bản của Rơ-le 41
Bảng 3.12 Thông số cơ bản của BH - D6 2P 16A 42
Bảng 3.13 Thông số cơ bản của Webcam Logitech C310 (HD) 43
Bảng 3.14 Thông số kỹ thuật xylanh SMC CDJ2D16-60-B 44
Chương 5: Kết quả đạt được Bảng 5.1 Bảng vận tốc di chuyển trung bình của cơ cấu chấp hành có thời gian ổn định 1s 70
Bảng 5.2 Bảng vận tốc di chuyển trung bình của cơ cấu chấp hành có thời gian ổn định 2s 71
Bảng 5.3 Bảng vận tốc di chuyển trung bình của cơ cấu chấp hành có thời gian ổn định 4s 72
Bảng 5.4 Bảng thời gian nhập của kho hàng 73
Bảng 5.5 Bảng thời gian xuất của kho hàng 73
Trang 18và chỉ chiếm khoảng 20% doanh thu toàn thị trường Nhiều tên tuổi lớn là các công ty xuyên quốc gia cung cấp dịch vụ logistics tại thị trường VN phải kể đến như Maersk Line, DHL, Kuehne + Nagel … Cũng theo thống kê của Hiệp hội Hiệp hội doanh nghiệp dịch
vụ Logistics Việt Nam (VLA), tốc độ phát triển của ngành logistics tại Việt Nam những năm gần đây đạt khoảng 14%-16%, với quy mô khoảng 40-42 tỷ USD/năm Thị trường logisitcs tại Việt Nam được đánh giá cao, đứng thứ 64/160 nước về mức độ phát triển logistics và đứng thứ 4 trong ASEAN sau Singapore, Malaysia, Thái Điều này cho thấy, tiềm năng của logistics của Việt Nam là rất lớn, tuy nhiên cạnh tranh cũng khốc liệt không kém Nếu nhìn vào bức tranh chung của ngành Logistics Việt Nam thì các doanh nghiệp nước ngoài đang ở thế trên Năng lực của các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ logistics thể hiện ở năng lực quy trình, quản trị, nhân lực và công nghệ, và những khó khăn thách thức của các doanh nghiệp cũng sẽ đến từ những yếu tố nội tại này Vấn đề lớn nhất ở đây là làm sao phát triển công nghệ Nếu công nghê phát triển thì có thể giảm chi phí cho doanh nghiệp Do đó, hệ thống kho hàng tự động ra đời giúp doanh nghiệp giảm chi phí nhân công, diện tích kho bãi, quản lý kho một cách dễ dàng
Một hệ thống sản xuất tự động đòi hỏi sự thay đổi trong nhiều mặt của một hệ thống sản xuất Hệ thống kho hàng do đó cần phải được nâng cấp và thay đổi để đáp ứng nhu cầu của hệ thống Hệ thống mới đòi hỏi ở kho hàng những nhu cầu trên nhiều mặt như: tiết kiệm thời gian, chi phí vận chuyển, giảm sức lao động, tối ưu hóa việc lưu trữ Do hệ thống kho hàng cũ kĩ không thể đáp ứng được những nhu cầu trên nên hệ thống kho hàng tự động
đã ra đời Với việc ứng dụng công nghệ cao trong việc cất giữ hàng hóa, việc quản lý kho
Trang 19Nhập/ xuất tồn kho theo lô, hạn dùng là phương pháp quản lý hàng tồn kho được sử dụng phổ biến nhất hiện nay để đưa ra các kế hoạch kinh doanh phù hợp
1.2 Mục tiêu đề tài
Thiết kế hệ thống kho hàng tự động với mô hình nhỏ theo yêu cầu hệ thống đặt ra ban đầu Nhận diện hàng hóa bằng mã sản phẩm tự tạo Điều khiển và giám sát qua màn hình HMI Tốc độ xuất /nhập kho hàng ổn định
1.4 Phương pháp nghiên cứu
Dựa vào những hệ thống lưu kho tự động có sẵn trên thị trường, nhóm thực hiện nghiên cứu và cải tiến tự động và thông minh cho kho Từ đó tiết kiệm được nhiều chi phí
giúp dễ dàng kiểm soát
Trang 203
1.5 Nội dung của đề tài
Phần còn lại của đề tài có nội dung như sau:
Chương 2 Cơ Sở Lý Thuyết
Giới thiệu tổng quan về các hệ thống kho hàng tự động, driver và động cơ bước, ngôn ngữ lập trình và lý thuyết xử lý ảnh
Chương 3 Tính toán và thiết kế
Thiết kế, lựa chọn các thiết bị cơ và điện, thiết kế sơ đồ khối hệ thống và thi công mô hình
Chương 4 Thi công hệ thống
Mô tả hoạt động của hệ thống và giải thuật điều khiển, thiết kế giao diện điều khiển
và giám sát
Chương 5: Kết quả đạt được
Kết quả đạt được sau khi hoàn thành đồ án Phân tích kết quả của đồ án
Chương 6 Kết Luận Và Hướng Phát Triển
Đánh giá kết quả thực hiện và đề xuất phương hướng phát triển trong tương lai
Trang 212.1 Tình hình chung
Sự phát triển mạnh mẽ của thương mai điện tử đã buộc các doanh nghiệp bán lẻ phải tái cấu trúc chuỗi cung ứng của mình Các cửa hàng bán lẻ vật lý phải dần thay đổi và thích ứng với sự thay đổi từ nhu cầu ngày một tăng trong mua sắm trực tuyến của người tiêu dùng Các doanh nghiệp bán lẻ đang phải cân nhắc lại những loại hình phân phối đa kênh sao cho phù hợp với đối tượng khách hàng Khi các đơn hàng trực tuyến nhỏ lẻ ngày một gia tăng, các doanh nghiệp cần có sự phân tích tính toán trong việc vận chuyển hàng hoá, thu mua nguồn cung hợp lý, tối ưu trong việc dự trữ hàng hoá và phân phối thành phẩm tới tay đại lý, khách hàng Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ của thương mại điện tử, thiếu hụt nguồn nhân lực cũng là một thành tố quan trọng thúc đẩy ứng dụng giải pháp tự động hoá trong vận hành tại các mảng logistics Nguồn cung lao động của ngành logistics mới chỉ đáp ứng 40% nhu cầu các doanh nghiệp Bằng cách tự động hoá, doanh nghiệp đảm bảo hoạt động tại các khâu là tối ưu, trơn tru, đảm bảo hiệu suất tốt nhất có thể Thành tố quan trọng cuối cùng phải kể đến đó là sự phát triển tiên tiến của công nghệ Công nghệ cải tiến cho phép các doanh nghiệp xây dựng các giải pháp phần mềm, công cụ, hệ thống, rô bốt thông minh hỗ trợ hoạt động, giảm thiểu công sức thủ công của con người, làm việc hiệu quả hơn, tối ưu hơn trong quản lý, giám sát cũng như cách thức thực hiện công việc Các giải pháp tự động hoá sẽ ngày càng được nghiên cứu rộng rãi và cải tiến hơn để đưa vào ứng dụng trong thực tế
Hệ thống quản lý kho bãi (WMS), barcode, RFID kết hợp pallet và robot thông minh tạo thành một kho hàng tự động WMS giúp theo dõi các thông tin hàng trong toàn bộ các quy trình nhập, xuất, di chuyển hàng từ nguồn cung cho tới thành phẩm một cách tối ưu
Trang 225
nhất Kho hàng tự động cho phép các yêu cầu xuất, nhập, lưu trữ hàng được ghi lại trong
hệ thống và thực hiện các yêu cầu mà không cần thông qua bất cứ người thủ kho nào Robot
tự động cũng đặc biệt hỗ trợ người lao động trong việc nâng hàng nặng và di động hàng hoá tới mọi điểm trong kho hàng một cách chính xác
2.2 Động Cơ Bước
2.2.1 Động cơ bước là gì?
Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto có khả năng cố định rôto vào các vị trí cần thiết
α =
360𝑛𝑆 (2.1)
Trong đó:
Alpha [˚/pulse] Góc bước động cơ
𝑛
𝑠 Số cực từ của động cơ bước, nó là số nguyênTrục của động cơ quay qua một góc cố định cho mỗi xung rời rạc Khi một chuỗi xung được áp dụng, nó sẽ được chuyển qua một góc nhất định dược gọi là góc quay của trục động cơ Thường được biệu thị bằng độ
A
m= n
p.α
(2.2)Trong đó:
𝐴𝑚 [˚] Góc quay của trục động cơ
Alpha [˚/pulse] Góc bước
Trang 236
Hình 2.1 Động cơ bước
Nếu góc bước càng nhỏ thì số bước trên mỗi vòng quay càng lớn và độ chính xác của
vị trí thu được càng lớn Các góc bước có thể lớn tới 90 độ và nhỏ đến 0,72 độ, tuy nhiên, các góc bước thường được sử dụng là 1,8 độ, 2,5 độ, 7,5 độ và 15 độ
2.2.2 Cấu tạo của động cơ bước
Cấu tạo động cơ bước khá giống với động cơ DC Nó cũng có một nam châm vĩnh cửu là rotor Rotor sẽ ở trung tâm và sẽ quay khi lực tác dụng lên nó Rôto này được bao quanh bởi một số stato được quấn bởi cuộn từ tính trên nó Stator sẽ được đặt càng gần càng tốt với rôto để từ trường trong các stator có thể ảnh hưởng đến chuyển động của Rotor
Để điều khiển động cơ bước, mỗi Stator sẽ được cấp nguồn lần lượt Trong trường hợp này, stato sẽ từ hóa và hoạt động như một cực điện từ tác dụng lực đẩy lên rôto và đẩy nó
di chuyển một bước Thay thế từ hóa và khử từ của các stator sẽ di chuyển Rotor từng bước
và cho phép nó xoay với sự kiểm soát tuyệt vời
Hình 2.2 Cấu tạo của động cơ bước
Trang 247
2.2.3 Phân loại động cơ bước
Phân loại động cơ bước theo số pha:
- Loại 1: Động cơ bước 2 pha là loại động cơ bước 4 dây, động cơ bước 6 dây hoặc động cơ bước 8 dây
- Loại 2: Động cơ bước 3 pha là loại động cơ bước 3 dây hoặc động cơ bước 4 dây
- Loại 3: Động cơ bước 5 pha là loại động cơ bước có 5 dây
Phân loại theo cực của động cơ bước:
- Động cơ đơn cực dòng điện trong một động cơ đơn cực luôn chạy qua cuộn dây theo cùng một hướng Điều này cho phép sử dụng mạch điều khiển đơn giản, nó tạo ra mô-men xoắn ít hơn động cơ lưỡng cực
- Động cơ lưỡng cực: dòng điện trong một động cơ lưỡng cực có thể chạy qua cuộn dây theo một trong hai hướng Trong khi điều này đòi hỏi một mạch điều khiển phức tạp hơn động cơ đơn cực, nó tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn
Phân loại động cơ bước theo Rotor:
- Động cơ bước nam châm vĩnh cửu (Permanent magnet stepper): Động cơ nam châm vĩnh cửu sử dụng một nam châm vĩnh cửu (PM) trong rotor và hoạt động dựa trên lực hút hoặc lực đẩy giữa rotor PM và nam châm điện stator
- Động cơ bước biến đổi điện trở (Variable Reluctance Stepper Motor): Động cơ bước biến đổi điện trở (VR) có một rotor sắt trơn và hoạt động dựa trên nguyên tắc miễn cưỡng tối thiểu xảy ra với khe hở tối thiểu, do đó các điểm rotor bị hút về phía cực nam châm của stator
- Động cơ bước đồng bộ lai (Hybrid Synchronous Stepper Motor): Động cơ bước lai (HB) được đặt tên bởi vì chúng sử dụng kết hợp các kỹ thuật nam châm vĩnh cửu (PM) và biến đổi điện trở (VR) để đạt được công suất tối đa trong kích thước nhỏ gọn
Ưu, nhược điểm của động cơ bước
Ưu điểm:
- Do cấu trúc bên trong của chúng, động cơ bước không cần cảm biến để phát hiện vị trí động cơ Khi động cơ di chuyển bằng cách thực hiện các bước cách đơn giản là đếm các bước này, bạn có thể có được vị trí động cơ tại một thời điểm nhất định
Trang 258
- Ngoài ra, điều khiển động cơ bước là khá đơn giản Động cơ không cần bộ trình
điều khiển, không cần tính toán phức tạp hoặc điều chỉnh để hoạt động đúng Nhìn chung
cách điều khiển động cơ bước dễ dàng so với các động cơ khác Với microstepping, bạn
có thể đạt độ chính xác vị trí cao, lên tới khoảng 0,007°
- Động cơ bước cung cấp mô-men xoắn tốt ở tốc độ thấp, rất tốt cho việc giữ vị trí,
và cũng có tuổi thọ dài
Nhược điểm:
- Động cơ bước có thể gặp vấn đề lỡ bước khi mô-men xoắn tải quá cao Điều này tác
động tiêu cực đến việc kiểm soát, vì không có cách nào để biết vị trí thực sự của động cơ
Sử dụng microstepping làm cho động cơ bước thậm chí có nhiều khả năng gặp vấn đề này
- Những động cơ này luôn tiêu hao dòng điện tối đa ngay cả khi không hoạt động,
điều này làm cho hiệu suất kém hơn và có thể gây ra quá nhiệt
- Động cơ bước có mô-men xoắn thấp và trở nên khá ồn ở tốc độ cao
- Cuối cùng động cơ bước có mật độ công suất thấp và tỷ lệ mô-men xoắn-quán tính
thấp
Tóm lại, động cơ bước chỉ phù hợp khi bạn cần một giải pháp tiết kiệm chi phí, dễ
điều khiển và không sử dụng với các ứng dụng cần mô-men xoắn ở tốc độ cao
2.2.4 Ứng dụng động cơ bước
- Máy công nghiệp: Động cơ bước được sử dụng trong máy đo ô tô và máy công cụ
thiết bị sản xuất tự động, máy CNC
- Bảo mật: Sản phẩm giám sát mới cho ngành an ninh
- Y tế: Động cơ bước được sử dụng bên trong máy quét y tế, máy lấy mẫu và cũng
được tìm thấy bên trong chụp ảnh nha khoa kỹ thuật số, bơm chất lỏng, mặt nạ phòng độc
và máy phân tích máu
- Điện tử tiêu dùng: Động cơ bước trong máy ảnh cho chức năng lấy nét và thu phóng
camera kỹ thuật số tự động, máy in 3D
2.2.5 Phương pháp điều khiển động cơ bước
Phương pháp điều khiển động cơ sẽ có 3 dạng điều khiển Điều khiển dạng sóng, điều
khiển đủ bước, điều khiển chạy bước nhỏ
Trang 269
Hình 2.3 Các pha của động cơ bước
Điều khiển dạng sóng (Wave Drive):
Hình 2.4 Điều khiển dạng sóng (Wave Drive)
Đây là cách cơ bản nhất để điều khiển một động cơ bước và nó không được sử dụng nhiều nhưng vẫn đáng để hiểu về việc điều khiển động cơ bước Trong phương pháp này, mỗi pha hoặc stato cạnh nhau sẽ được kích hoạt lần lượt bằng cách sử dụng một mạch đặc biệt Điều này từ hóa và khử từ hóa stato dẫn đến chuyển động của rôto một bước
Điều khiển đủ bước (Full Step Drive):
Hình 2.5. Điều khiển đủ bước (Full Step Drive)
Trang 2710
Trong phương pháp này thay vì kích hoạt các stator một lần, hai stator được kích hoạt với một khoảng thời gian ngắn giữa chúng Trong chế độ này, bất kỳ hai stator sẽ được kích hoạt Điều này có nghĩa là stator thứ nhất bật ON và stator thứ hai sẽ ON sau một khoảng thời gian ngắn trong khi stator thứ nhất vẫn ON Phương pháp này dẫn đến mô-men xoắn cao và cho phép điều khiển động cơ tải cao
Điều khiển chạy bước nhỏ (Micro Stepping Drive):
Hình 2.6 Điều khiển chạy bước nhỏ (Micro Stepping Drive)
Đây là phương pháp điều khiển được sử dụng phổ biến nhất vì tính chính xác của nó Mạch điều khiển cung cấp dòng bước biến đổi cho cuộn dây stato ở dạng sóng hình sin Những bước nhỏ xíu này hiện nay giúp tăng cường độ chính xác của từng bước một Phương pháp này được sử dụng rộng rãi vì nó cung cấp độ chính xác cao và giảm tiếng ồn hoạt động ở mức độ lớn
Thực chất, Xi-lanh máy nén khí là một thiết bị cơ học tạo ra lực, được cung cấp bởi khí nén, là một trong những phụ kiện khí nén trong hệ thống khí nén Nguyên lý Xi-lanh khí nén không quá phức tạp, chúng sử dụng dòng khí nén, làm cho ván đóng hoặc mở khi
Trang 2811
giải phóng hoặc nén Do nhu cầu về sản phẩm này ngày càng tăng cao là điều kiện thúc đẩy các hãng sản xuất nghiên cứu và chế tạo Nhờ đó mà ngày càng đa dạng các loại Xi-lanh với kiểu dáng, chất liệu, kiểu tác động, kích thước khác nhau ra đời Tuy nhiên, cách phân loại phổ biến nhất là gồm 2 loại: Xi-lanh khí nén 1 chiều và Xi-lanh khí nén 2 chiều
2.4 Van điện từ
Van điện từ khí nén hay còn gọi là van đảo chiều là loại van dùng để đóng hoặc mở đường dẫn khí nén và có thể điều chỉnh hướng của khí nén Thông qua đó mà thay đổi được hướng của cơ cấu chấp hành
Hình 2.7 Van điện từ khí nén
Van khí nén điện từ hay còn gọi là van đảo chiều khí nén là thành phần quan trọng và cần thiết cho hệ thống khí với chức năng điều khiển hướng, điều khiển dòng chảy van khí cho chảy tự do theo 1 hướng nhất định và hạn chế việc chảy ngược lại
Tùy theo cấu tạo mục đích vận hành riêng van khí được chia chia thành nhiều loại: 2/2, 3/2, 4/2, 5/2, 5/3
Nguyên lý hoạt động của Xi-lanh khí nén
Xi-lanh tác động đơn sử dụng một cổng không khí để cho phép khí nén đi vào Xilanh
để di chuyển pít-tông đến vị trí mong muốn (đẩy ra) Áp lực tác động vào xilanh đơn chỉ một phía, phía ngược lại là do lò xo hay ngoại lực tác động Lực tác động lên pit tông được tính theo công thức:
Trang 2912
Fz
= A.p
e-
FR - FF (2.3) Trong đó:F𝑧 [daN] Lực tác động lên pit tông
𝐴 =𝐷2𝜋
4 Diện tích pit tông
D [cm] Đường kính pit tông
𝑝𝑒 [bar] Áp suất khí nén trong xilanh
𝐹𝑅 Lực ma sát, phụ thuộc vào chất lượng bề mặt pit tông và
Xi-lanh vận tốc chuyển động pit tông, loại vòng đệm Trong trang thái vận hành bình thường, lực ma sát 𝐹𝑅 ≈ 0.15 𝐴 𝑝
Hình 2.8 Kí hiệu xilanh tác dụng đơn
a Chiều tác động ngược lại do ngoại lực tác động
b Chiều tác động ngược lại do lực lò xo tác động
Xi-lanh tác động kép là Xi-lanh có hai cổng không khí ở hai đầu Xi-lanh Xi-lanh đẩy
ra khi cấp khí vào cổng đuôi của Xi-lanh (cổng đầu không cấp và xả ra môi trường thông qua van khí điều khiển) Xi-lanh đi về khi cấp khí vào cổng đầu Xi-lanh (cổng đuôi không cấp và xả ra môi trường thông qua van khí điều khiển) Khi tính toán lực với Xi-lanh kép cần chú ý đến chiều chuyển động của pit tông
- Lực tác động khi pit tông đi ra:
FA = A1.𝑝𝑒2 𝜂 (2.4)
FA [daN] Lực tác động pit tông đi ra
Trang 3013
A1 [cm2 ] Diện tích mặt đáy pit tông 𝐴 = 𝐷2𝜋
4
D [cm ] Đường kính mặt đáy pit tông
𝑝𝑒2 [ bar] Áp suất khí nén Xi lanh
𝜂 [-] Hiệu suất xilanh, thông thường 𝜂 = 0.8
- Lực tác động khi pit tông đi vào :
FE = A2.𝑝𝑒2 𝜂 (2.5)
FE [daN] Lực tác động pit tông đi ra
A2 [cm2 ] Diện tích mặt đáy pit tông 𝐴 = (𝐷2−𝑑2)𝜋
4
D [cm ] Đường kính mặt đáy pit tông
d [cm] Đường kính cần pit tông
𝑝𝑒2 [ bar] Áp suất khí nén Xi lanh
𝜂 [-] Hiệu suất xilanh, thông thường 𝜂 = 0.8
Hình 2.9 Cấu tạo của Xi-lanh tác dụng hai chiều
Trang 3114
quyền truy xuất dữ liệu từ đa ứng dụng phần mềm Nó có thể chạy trên cùng một máy tính hoặc trên một máy tính khác trên mạng (bao gồm cả Internet)
Hình 2.10 Phần mềm Microsoft SQL Server Management Studio
Ưu điểm khi sử dụng Microsoft SQL Server Management Studio:
- Giúp người sử dụng có thể duy trì việc lưu trữ bền vững
- Cho phép bạn tạo ra nhiều cơ sở dữ liệu hơn - Có khả năng phân tích dữ liệu bằng SSAS
- Nó có khả năng bảo mật cao
- Việc tạo ra được các báo cáo bằng SSRS
- SQL Server Reporting Services sẽ được dễ dàng hơn
- Các quá trình sẽ được thực hiện bằng SSIS - SQL Server Integration Services
Kết nối ODBC ODBC (viết tắt của Open Database Connectivity)
- Kết nối cơ sở dữ liệu mở) cung cấp một phương pháp API phần mềm chuẩn cho việc sử dụng các hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) Mục đích của các nhà thiết kế ODBC
là làm cho công việc trên độc lập với các ngôn ngữ lập trình, các hệ cơ sở dữ liệu, và hệ điều hành Mục đích của ODBC là cung cấp cho các trình ứng dụng khả năng truy xuất dữ liệu bất kì mà không phải quan tâm đến việc hiện tại dữ liệu đang được quản lý bởi hệ quản trị cơ sở dữ liệu nào ODBC làm được việc này bằng cách chèn một lớp trung gian vào giữa trình ứng dụng và hệ quản trị cơ sở dữ liệu Lớp trung gian đó được gọi là một Database Driver (trình điều vận cơ sở dữ liệu)
Trang 3215
- Mục đích của lớp trung gian này là chuyển đổi những câu truy vấn của trình ứng dụng thành những lệnh mà hệ quản trị cơ sở dữ liệu hiểu Để làm được việc này thì cả hai trình ứng dụng và hệ quản trị cơ sở dữ liệu phải hiểu biết ODBC, tức là trình ứng dụng phải có khả năng tạo ra những lệnh ODBC và hệ quản trị cơ sở dữ liệu phải có khả năng đáp lại những lệnh đó
Hình 2.11 Giao diện phần mềm ODBC Data Sources
2.6 Visual Studio và lập trình ASP.NET
2.5.1 Visual Studio
Visual studio là một trong những công cụ hỗ trợ lập trình website rất nổi tiếng nhất hiện nay của Mcrosoft và chưa có một phần mềm nào có thể thay thế được nó Visual Studio có những ưu điểm nổi trội sau:
- Giúp hỗ trợ lập trình trên nhiều ngôn ngữ như: C#, C/C++, HTML, Visual Basic, JavaScript, CSS
- Hỗ trợ việc Debug thuận lợi như hỗ trợ debug từng câu lệnh, Break Point, xem giá trị của biến trong quá trình chạy
- Có giao diện dễ sử dụng đối với những người mới biết lập trình
- Phần mềm Visual Studio hỗ trợ phát triển các ứng dụng: Windows Form, desktop MFC, Windows 10, ứng dụng mobile Windows Phone 8/8.1…
Trang 3316
- Có các công cụ kéo thả chuyên nghiệp
- Được nhiều lập trình viên trên thế giới tin tưởng sử dụng
2.5.2 ASP.NET
ASP.NET được xem là một nền tảng chuyên được sử dụng để phát triển web Nền tảng này được Microsoft phát hành và cung cấp vào năm 2002 và nó có thể tạo ra các ứng dụng web-based ASP.NET được hình thành nhờ những thành phần chủ yếu sau:
- Ngôn ngữ: Ngôn ngữ lập trình được sử dụng phổ biến là: VB.net và C #
- Thư viện: NET Framework thường có các lớp thư viện chuẩn nên chúng được sử dụng phổ biến cho các ứng dụng web bên trong NET là Web Library Ngoài ra, Web Library còn bao gồm những thành phần cần thiết để sử dụng cho việc phát triển mọi ứng dụng web-based
- Thời gian cần để thực hiện chạy ngôn ngữ lập trình CLR: Là một trong những cơ sở
hạ tầng của hầu hết các loại ngôn ngữ lập trình thuộc dạng phổ thông và có cả nền tảng CLI được dùng cho quá trình thực hiện chạy quảng cáo chương trình NET Thông thường, CLR chỉ thực hiện những thao tác nghiệp vụ chính để tiến hành xử lý một số trường hợp
cá biệt cũng như thu gom rác
Trang 3417
- Chế độ địa chỉ tự động: Địa chỉ đo laser, địa chỉ cán, địa chỉ mã vạch
- Chế độ liên lạc: giao tiếp hồng ngoại và giao tiếp không dây
2.7.2 Cần cẩu
2.7.2.1 Ưu điểm của cầu trục
- Cấu trúc đơn hoặc kép giúp hoạt động ổn định và đáng tin cậy
- Tất cả các linh kiện điện chính được nhập khẩu, chất lượng cao
- Điều khiển bằng tay, điều khiển bán tự động và điều khiển hoàn toàn tự động
- Có thể được trang bị các loại thiết bị hậu cần khác nhau
Stacker Crane bao gồm cột đơn, cột kép, đa cột và các mô hình khác
Hình 2.12 Single và Double Mast Stacker Crane
Các loại cần cẩu xếp chồng tuyến tính được sử dụng rộng rãi nhất trong hệ thống AS / RS và lý tưởng nhất cho kho hiệu quả lưu trữ cao
Hình 2.13 Hệ thống kho hàng sử dụng Stacker Crane
Trang 3518
2.7.2.2 Cần cẩu loại C
Loại C được sử dụng trong các lối đi khác nhau có thể chuyển từ lối đi này sang lối
đi khác và nó có thể được sử dụng cho kho lưu trữ tần số thấp
Hình 2.14 Hệ thống kho hàng sử dụng Stacker Crane loại C
Trang 36Hệ thống băng tải bao gồm máy băng tải, thiết bị nâng và chuyển, xe đưa đón, thiết
bị phát hiện, hệ thống giám sát máy tính, hệ thống điều khiển tự động
Hình 2.17 Hệ thống kho hàng sử dụng băng tải
2.7.5 Thiết bị tương đối
Thiết bị phát hiện kích thước và trọng lượng Thiết bị phát hiện được sử dụng để tải
dữ liệu hàng hóa bằng pallet (kích thước & trọng lượng) lên cơ sở dữ liệu
Trang 3720
Hình 2.18 Kho hàng sử dụng các thiết bị tương đối
Palletizing & Depalletizing hệ thống robot, hệ thống xử lý
2.7.5.1 Ưu điểm
Nhập khẩu thương hiệu nổi tiếng
Khả năng tải tối đa 300-500kg
Có thể cập bến với hệ thống quản lý WMS, MES, AGV
Hình 2.19 Cánh tay robot đang xử lý hàng hóa
2.8 Ưu và nhược điểm của các hệ thống này
2.8.1 Ưu điểm
Trang 3821
Hình 2.20 Single mast stracker crane
• Nâng cao khả năng lưu trữ của kho
• Nâng cao tốc độ vận hành của kho qua quá trình xuất nhập hàng hóa
• Giảm nhân công vận hành, đảm bảo các biện pháp an toàn khi sử dụng
• Khả năng ứng dụng linh hoạt
• Có khả năng cải tạo, nâng cấp những phiên bản cải tiến hơn
2.8.2 Nhược điểm
• Chi phí đầu tư ban đầu của các hệ thống này khá cao
• Người vận hành phải có một vốn kiến thức nhất định về kĩ thuật
Đối với hình thức sử dụng Automated Mobie Robot hoặc băng tải lưu trữ là những phương pháp không hoàn toàn tự động, vẫn cần sử dụng người hiện diện ở 1 số công đoạn sắp xếp, mức độ kén chọn hàng hóa cao do chỉ giới hạn ở một số loại mặt hàng nhất định Bên cạnh đó, việc sử dụng nhân lực vào công đoạn sắp xếp vẫn cần phải đảm bảo mức độ làm việc tối thiểu của con người là ánh sáng và nhiệt độ Mặt khác, một số loại hàng cũng đòi hỏi rất gắt gao không chỉ về ánh sáng, nhiệt độ mà còn về thanh trùng, bảo mật
Một hệ thống gồm nhiều tầng, nhiều lớp, với nhiều cơ cấu khiến việc tiếp cận, sửa chữa cũng như nâng cấp gặp nhiều khó khăn Bỏ ra khoản đầu tư lớn nhưng hiệu quả chưa tương xứng khiến cho nhiều nhà đầu tư không mặn mà
Trang 39Chuyển động để trích xuất và cất trữ hộp được thực hiện bằng hệ thống trượt tới/lui/gấp/thả hàng, gắn trên cụm tay gấp bên trên robot
Robot được cấp điện bằng các thanh đồng hở mạch lắp dọc đường chạy, dòng điện được dẫn truyền thông qua các tiếp xúc trên thanh đồng và má tiếp điện
2.9.2 Sơ đồ minh họa cấu trúc của robot xếp dỡ hàng:
Giá đỡ
Hình 2.21 Cấu trúc của robot xếp dỡ hàng
Được thiết kế để lưu trữ các hộp theo chiều cao, giá đỡ hoàn toàn phù hợp với chuyển động của cần cẩu xếp dỡ hàng Thiết kế ngày cho phép sử dụng không gian hiệu quả hơn
và tăng sức chứa kho
Trang 4023
2.10 Lựa chọn hệ thống điều khiển
Giải pháp được cho là tối ưu nhất để xây dựng mô hình kho tự động chính là sử dụng PLC, với bộ nhớ lớn, kèm khả năng mở rộng với các module chuyên biệt, khả năng chống nhiễu trong môi trường công nghiệp cực kỳ cao Điều này đẩy mạnh nhu cầu sử dụng, khiến các PLC càng được đầu tư cải thiện để tăng khả năng cạnh tranh với các hệ thống điều khiển khác hoặc giữa các dòng PLC với nhau Sự cạnh tranh, mặt khác góp phần hạ nhiệt giá thành của PLC, kèm theo đó là hỗ trợ giải thuật dễ hiểu, dễ thao tác Nếu để nâng cấp hoặc thay thế các PLC với nhau cũng đơn giản do ngôn ngữ lập trình được sử dụng tương tự nhau Dưới đây là một số dòng PLC được ứng dụng rộng rãi
Hình 2.22. PLC Siemen S7-1200
Hình 2.23 PLC Mitsubishi FX 5U