TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ---------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển cho băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc GIÁO VIÊN HƯỚNG THẠC SĨ HỒ MẠNH TIẾN DẪN: HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: LÊ VĂN SÁNG, MSSV: 5222071, K26.1 NGUYỄN VIỆT ĐỨC, MSSV: 5223107, K26.2 HÀ NỘI, 06/2024 1 LỜI CẢM ƠN Ngày nay cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật thì các lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật công nghệ cao ngày càng phát triển và kỹ thuật điện tử đã và đang khẳng định vai trò to lớn của mình. Lĩnh vực ứng dụng điện tử số đang ngày càng lớn mạnh và được ưa chuộng vì tính đa dạng, chính xác và những ưu điểm vượt trội so với kỹ thuật tương tự. chính vì vậy mà trong những năm gần đây, trong chương trình giảng dạy tại các trường đại học kỹ thuật các môn học về điện tử số luôn được chú trọng chuyên sâu. Hòa mình cùng sự phát triển mạnh mẽ đó, trường Đại Học Giao thông vận tải đã luôn nâng cao trang thiết bị học tập, cập nhật chương trình giảng dạy để sinh viên có thể luôn nắm bắt được những kiến thức tốt nhất đáp ứng cho nhu cầu học tập và xã hội. Những môn học về điện tử đã được ứng dụng rất nhiều. Bên cạnh đó nhà trường còn tạo mọi điều kiện để sinh viên có thể làm quen với các trang thiết bị qua các mô hình học tập. Ngoài ra nhà trường còn hướng dẫn cho các sinh viên làm các đồ án môn học như là các bài tập lớn nhằm giúp cho sinh viên phát huy khả năng sáng tạo, tự nghiên cứu và trình bày khoa học. Dưới đây là một trong những ứng dụng của điện tử số trong cuộc sống hàng ngày đó là “Phân loại sản phẩm bằng màu sắc sử dụng PLC” . Em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô đã giảng dạy và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học tập. Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2024 Nhóm sinh viên 1 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. 2 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT.5 DANH MỤC HÌNH ẢNH.6 DANH MỤC BẢNG BIỂU.7 PHẦN MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI PHÂN LOẠI SẢN PHẨM.1 Giới Thiệu mô hình.2 Mặt bằng công nghệ.1 Các thiết bị trong mô hình và chức năng.2 PLC và I/O của mô hình.13 PLC loại sử dụng: Mitsubishi FX1N40MT.3 Chức năng của các I/O:.3 Quy trình vận hành.4 Nội dung liên quan.1 Tổng quan về PLC.2 Giới thiệu về PLC Mitsubishi FX1N40MT.3 Cấu tạo của Arduino.5 Giới thiệu về GX Works 2.1 Các phiên bản chính.2 Các tính năng chính của GX Works.3 Lợi ích của việc sử dụng GX Works.4 Tài liệu và hỗ trợ.6 Giới thiệu về AirSHIBuilder 8000.1 Các tính năng chính.2 Lợi ích của việc sử dụng AirSHIBuilder 8000.3 Tài liệu và hỗ trợ.7 Giới thiệu về Arduino IDE.1 Tính năng chính.2 Các bước cơ bản để sử dụng Arduino IDE.3 Tài liệu và hỗ trợ. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ.1 Thiết kế ý tưởng.1 Các giải pháp thiết kế.2 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống.3 Lựa chọn giải pháp tối ưu.2 Lựa chọn cảm biến.1 Lựa chọn cảm biến vật cản.2 Lựa chọn cảm biến màu sắc.3 Lựa chọn động cơ băng tải.4 Lựa chọn xilanh đẩy phôi.5 Lựa chong relay trung gian.6 Lựa chọn van khí nén.7 Lựa chọn biến áp.8 Lựa chọn màn hình HMI. THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG.1 Phân tích yêu cầu bài toán.1 Mục tiêu thiết kế.2 Điều kiện ràng buộc thực tế.3 Thông số kĩ thuật.4 Tiêu chí đánh giá sản phẩm.2 Thiết kế phần cứng.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển.2 Chức năng của từng khối.3 Sơ đồ đấu dây của hệ thống.4 Thiết kế sơ đồ nguyên lí.3 Thiết kế mạch in. THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG. Thuật toán chương trình.3 Đánh giá hệ thống. 60 3 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. 62 Hướng phát triển.62 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 65 4 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT là một mạch điện tử mà các IC Intergated-Circuit thành phần tác động và thụ động đều được chế tạo tích hợp trên đó không thể tách rời. VĐK Vi điều khiển I/O Input/ output Vào/ Ra OSC Oscilloscope Mạch dao động PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung ADC Analog Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự sang số ASM Assembly Một loại ngôn ngữ lập trình cho vi điều khiển LED Light-Emitting-Diode Diode quang RGB Red, Green, Blue Đỏ, xanh lá ,Xanh da trời CPU central processing unit Đơn vị xử lý trung tâm ALU Arithermetic logical unit Đơn vị logic học IE Intereup Enable thanh ghi chức năng đặc biệt 5 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Hệ thống băng tải phân loại sản phẩm. Mô hinh phân loại sản phẩm thực tế. PLC Mitsubishi FX1N40MT. Arduino Uno development board. Cảm biến vật cản E18-D80NK. Cảm biến màu sắc TCS3200. Động cơ giảm tốc DC JGB37-545 24VDC. Xi lanh đẩy phôi CJ2B10-75RZ. Relay trung gian 8 chân. Màn hình Weinview MT6070ip. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển. Sơ đồ đấu dây của hệ thống.Mạch nguồn chỉnh lưu và hạ áp.54 Hình 16 Sơ đồ nguyên lý mạch chuyển tín hiệu logic. Mạch in 2D chỉnh lưu và hạ áp. Mạch in 3D chỉnh lưu và hạ áp. Mạch in 2D chuyển đổi tín hiệu logic. Mạch in 3D chuyển đổi tín hiệu logic. Lưu đồ thuật toán chương trình chính.58 6 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: So sánh thông số giữa PLC FX1N40MT và Vi điều khiển 18f4520.36 Bảng 2: So sánh thông số giữa Cảm biến vật cản hồng ngoại bộ so sánh sử dụng LM393 và Cảm biến vật cản E18-D80NK.38 7 PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài Đề tài phân loại sản phẩm dựa theo màu sắc là một đề tài có tính ứng dụng cao trong các ngành công nghiệp sản xuất, đặc biệt là các ngành liên quan đến thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, v. Một số lí do chọn đề tài này có thể kể đến như sau: Phân loại sản phẩm theo màu sắc giúp nâng cao chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm, tránh nhầm lẫn hoặc lỗi trong quá trình sản xuất, lưu kho, vận chuyển hay tiêu thụ. Phân loại sản phẩm theo màu sắc giúp tăng hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong quản lý sản phẩm, giảm thiểu sự can thiệp của con người, tận dụng tối đa công nghệ tự động hóa và xử lý ảnh số. Phân loại sản phẩm theo màu sắc giúp đáp ứng nhu cầu và sở thích của khách hàng, tạo ra sự đa dạng và phong phú trong các sản phẩm cùng loại, nâng cao giá trị thương hiệu và cạnh tranh trên thị trường.Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu của đề tài phân loại sản phẩm dựa theo màu sắc có thể được trình bày như sau: Nghiên cứu và áp dụng các công nghệ xử lý ảnh số để phát hiện và phân biệt các màu sắc khác nhau của các sản phẩm cùng loại, ví dụ như trái cây, kẹo, viên nang, v. Thiết kế và chế tạo một hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng các thiết bị điện tử như vi điều khiển, cảm biến màu, động cơ servo, v. Tối ưu hóa và đánh giá hiệu năng của hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc về độ chính xác, tốc độ, độ bền, độ an toàn, v. Ứng dụng hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc trong các ngành công nghiệp sản xuất, đặc biệt là các ngành liên quan đến thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, v.Nội dung nghiên cứu. • Nghiên cứu về PLC. • Nghiên cứu về vi điều khiển. • Nghiên cứu về các cảm biến có liên quan. • Nghiên cứu về các cơ cấu chấp hành. Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu bao gồm các khía cạnh về lý thuyết và thực hành liên quan đến việc phân loại sản phẩm theo một hoặc nhiều tiêu chí như màu sắc, kích thước, hình dạng, trọng lượng, v. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ xử lý ảnh số, cảm biến, động cơ, piston, v. để thiết kế và chế tạo một hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng PLC. Phạm vi nghiên cứu cũng bao gồm việc tối ưu hóa và đánh giá hiệu năng của hệ thống phân loại sản phẩm về độ chính xác, tốc độ, độ bền, độ an toàn, chi phí, v. Phạm vi nghiên cứu hạn chế ở mức độ phòng thí nghiệm, chưa áp dụng thực tế trong các ngành công nghiệp sản xuất, đặc biệt là các ngành liên quan đến thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, v.Phương pháp nghiên cứu - Tham khảo đề tài. - Thiết kế hệ thống. - Thiết kế mạch điện tử. - Lập trình điều khiển . - Chạy thử nghiệm. - Đánh giá ưu nhược điểm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Ý nghĩa khoa học 9 - Đề tài đã trình bày được các vấn đề thời sự liên quan đến sản xuất nông nghiệp thông minh. Các kết quả của đề tài có thể được sử dụng đề tham khảo và tiếp tục phát triển để có thể triển khai vào thực tế. Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài được hoàn thành sẽ tạo ra một mô hình học tập và nghiên cứu sát với thực tế, giúp nâng cao trình độ chuyên môn của người học về điện tử, IOT, góp phần vào công cuộc xây dựng nền công nghiệp 4. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Giới thiệu mô hình Hình 1. Hệ thống băng tải phân loại sản phẩm Hình 2. Mô hinh phân loại sản phẩm thực tế Mô hình hệ thống băng tải phân loại sản phẩm bằng màu sắc là một hệ thống tự động được thiết kế để phân loại các sản phẩm dựa trên màu sắc của chúng. Hệ 11 thống này sử dụng các cảm biến màu sắc, bộ điều khiển lập trình (PLC), và các thiết bị cơ khí để tự động hóa quá trình phân loại sản phẩm.2 Mặt bằng công nghệ 1.1 Các thiết bị trong mô hình và chức năng Băng tải: o Chức năng: Di chuyển sản phẩm qua các vị trí khác nhau trong hệ thống để thực hiện việc quét và phân loại. Cảm biến màu sắc (Color Sensors): o Chức năng: Xác định màu sắc của từng sản phẩm khi chúng di chuyển qua các điểm kiểm tra. Bộ điều khiển lập trình (PLC): o Chức năng: Điều khiển toàn bộ quá trình phân loại, nhận tín hiệu từ các cảm biến màu sắc và điều khiển các cơ cấu chuyển hướng. Cơ cấu chuyển hướng (Sorters): o Chức năng: Thay đổi hướng di chuyển của sản phẩm dựa trên thông tin màu sắc từ cảm biến, giúp phân loại sản phẩm vào các khu vực khác nhau.
Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Băng Tải Phân Loại Sản Phẩm Theo Màu Sắc
Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp đề tài thiết kế hệ thống điều khiển cho băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính
Trường đại học
Trường Đại Học Kỹ ThuậtChuyên ngành
Công Nghệ Thông TinNgười đăng
Ẩn danhThể loại
Đồ án tốt nghiệpPhí lưu trữ
30 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
Đề tài: Đồ Án Tốt Nghiệp Đề Tài Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Cho Băng Tải Phân Loại Sản Phẩm Theo Màu Sắc
Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản: 2023
Địa điểm: Hà Nội
Tài liệu này cung cấp cái nhìn tổng quan về các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực thiết kế và cải tiến công nghệ, đặc biệt là trong ngành cơ khí và điện. Những điểm nổi bật bao gồm việc nghiên cứu thiết kế kết cấu cho cầu trục, giảm rung cho các thiết bị gia công, và ứng dụng công nghệ sản xuất tinh gọn nhằm nâng cao năng suất. Những thông tin này không chỉ giúp độc giả hiểu rõ hơn về các phương pháp kỹ thuật hiện đại mà còn mở ra cơ hội áp dụng vào thực tiễn.
Để tìm hiểu sâu hơn về các chủ đề liên quan, bạn có thể tham khảo các tài liệu sau: Luận văn thạc sĩ hcmute nghiên cứu thiết kế tính toán kết cấu và hợp lý hóa các thông số thiết kế cho cầu trục 20 5 tấn khẩu độ 30 mét tại xí nghiệp cơ điện ld việt nga vietsovpetro, nơi bạn sẽ tìm thấy thông tin chi tiết về thiết kế kết cấu cầu trục. Bên cạnh đó, Luận văn thạc sĩ hcmute nghiên cứu phương pháp giảm rung bằng cơ cấu công xôn cho cán dao phay sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc giảm rung trong quá trình gia công. Cuối cùng, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật công nghiệp ứng dụng công nghệ sản xuất tinh gọn để nâng cao năng suất tại dây chuyền lắp ráp động cơ điện sẽ giúp bạn khám phá cách thức cải tiến quy trình sản xuất để đạt hiệu quả cao hơn. Những tài liệu này sẽ là nguồn tài nguyên quý giá cho những ai muốn mở rộng kiến thức trong lĩnh vực này.
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ