Khảo sát hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa

Đồ án khảo sát hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa tại Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TPHCM

• Tác giả: Lâm Thanh Huy
• Người hướng dẫn: PGS. Trương Đình Nhơn
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
• Đề tài: Khảo sát hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa ĐH SPKT

Hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa giữ vai trò trọng tâm trong logistics hiện đại. Đề tài tốt nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM tập trung nghiên cứu mô hình tự động hóa toàn diện. Nghiên cứu do sinh viên ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa triển khai dưới sự hướng dẫn của PGS. Trương Đình Nhơn. Trọng tâm của đề tài là khảo sát cấu trúc cơ khí và thiết kế thuật toán điều khiển cho mô hình Gantry robot. Cơ cấu robot giàn ba trục đảm nhận nhiệm vụ gắp, di chuyển và định vị các kiện hàng trong không gian ba chiều. Mô hình sử dụng các động cơ điện tiên tiến từ hãng SMC nhằm đảm bảo lực kéo ổn định. Toàn bộ chu trình vận hành được giám sát chặt chẽ qua giao diện điều khiển trung tâm. Đề tài phản ánh nhu cầu chuyển đổi số thực tế trong các nhà kho thông minh. Hệ thống thay thế sức lao động thủ công trong môi trường làm việc nặng nhọc. Độ tin cậy và tốc độ xử lý là hai tiêu chí đánh giá cốt lõi của nghiên cứu. Mô hình mang tính ứng dụng cao cho đào tạo và sản xuất công nghiệp.

1.1. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu hàng đầu của đề tài là xây dựng mô hình kho tự động khép kín. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào cơ cấu robot giàn ba bậc tự do. Hệ thống tiếp nhận lệnh từ bộ điều khiển lập trình để vận chuyển kiện hàng. Thiết bị di chuyển chính xác đến các ô kệ định sẵn trong nhà kho. Quá trình bốc xếp hàng diễn ra liên tục và nhịp nhàng. Nghiên cứu phân tích động học nhằm kiểm soát sai số vị trí ở mức thấp nhất. Tốc độ di chuyển của cơ cấu chấp hành được tối ưu hóa để đảm bảo an toàn cơ khí. Mô hình thử nghiệm giúp sinh viên làm chủ thiết bị công nghiệp SMC. Dự án tạo nền tảng vững chắc cho việc mở rộng quy mô kho bãi trong tương lai.

1.2. Cấu trúc tổng thể của hệ thống Gantry robot

Cấu trúc phần cứng gồm ba trục chuyển động vuông góc X, Y và Z. Khung giàn chịu lực được chế tạo từ hợp kim nhôm định hình chất lượng cao. Các trục chuyển động sử dụng động cơ bước và cơ cấu đai răng chính xác. Cụm tay gắp khí nén lắp tại đầu trục Z giúp kẹp giữ sản phẩm chắc chắn. Tủ điện điều khiển chứa các bộ biến tần, driver điều khiển và nguồn công nghiệp. Mạng truyền thông công nghiệp liên kết máy tính, PLC và các thiết bị trường. Cảm biến hành trình được gắn dọc theo các thanh trượt để báo giới hạn an toàn. Bố cục cơ khí nhỏ gọn, phù hợp thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Thiết kế bảo đảm khả năng mở rộng thêm các cảm biến nhận dạng kiện hàng.

II. Thách thức kỹ thuật hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa

Các kho hàng truyền thống đối mặt với tình trạng tắc nghẽn và thất thoát sản phẩm. Con người thao tác thường tạo ra sai số định vị trong các ca làm việc kéo dài. Tốc độ bốc dỡ hàng hóa thủ công không đáp ứng kịp các đơn hàng lớn. Quá trình vận hành tự động cũng nảy sinh nhiều thách thức kỹ thuật riêng biệt. Việc xác định vị trí gốc ban đầu của các trục robot đòi hỏi độ chuẩn xác tuyệt đối. Sai lệch tọa độ tích lũy theo thời gian gây nguy cơ va chạm cơ khí nghiêm trọng. Tải trọng kiện hàng thay đổi liên tục tạo ra hiện tượng rung lắc khi tay gắp di chuyển nhanh. Nhiễu điện từ trong môi trường nhà máy làm suy giảm chất lượng tín hiệu xung điều khiển. Sự cố mất nguồn đột ngột có thể làm mất dữ liệu hành trình hiện tại của thiết bị. Việc đồng bộ hóa tín hiệu giữa PLC, cảm biến và động cơ SMC yêu cầu độ trễ cực thấp. Ngoài ra, chi phí đầu tư thiết bị công nghiệp cao khiến việc triển khai thực tế gặp nhiều rào cản. Đề tài tập trung phân tích sâu các rủi ro này để tìm kiếm phương án kỹ thuật tối ưu.

2.1. Sai lệch định vị và rủi ro va chạm cơ khí

Hiện tượng mất bước của động cơ gây sai lệch vị trí nghiêm trọng trong quá trình vận chuyển. Đai truyền động bị giãn sau thời gian dài chịu tải liên tục. Sai số cơ khí nhỏ ban đầu sẽ khuếch đại thành sai lệch lớn tại đầu công tác. Tay gắp có thể thả hàng sai vị trí hoặc va quẹt thành kệ kho. Sự cố va chạm gây hư hại cấu trúc robot và làm hỏng hàng hóa đắt tiền. Lực quán tính khi phanh gấp tạo ra mô men xoắn bất lợi lên các khớp nối. Cần có giải pháp giám sát lực phản hồi tức thời để triệt tiêu dao động cơ học. Việc này giúp nâng cao tuổi thọ của cụm cơ khí truyền động.

2.2. Khó khăn trong xác định điểm gốc tọa độ

Hệ thống định vị tọa độ tuyệt đối luôn cần điểm mốc chuẩn khi khởi động lại. Nếu mất điện lưới, giá trị bộ đếm xung tức thời bị xóa sạch hoàn toàn. Robot không thể tự nhận biết tọa độ hiện hành của các trục công tác. Việc đưa cơ cấu về gốc Home bằng cảm biến tiệm cận thông thường thường mất thời gian. Các cảm biến từ tính dễ bị bám bụi công nghiệp làm sai lệch điểm đóng ngắt. Phương pháp dò gốc bằng va chạm cơ khí có thể làm mòn các gối chặn. Lực đẩy quá mạnh dễ gây quá tải dòng điện cho bộ biến tần SMC. Việc xác lập quy trình xác định gốc tin cậy là bài toán sống còn của hệ thống.

III. Giải pháp điều khiển hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa

Đề tài áp dụng giải pháp tích hợp giữa bộ lập trình Siemens PLC S7-1200 và màn hình HMI. Cấu hình phần cứng được xây dựng bài bản trên phần mềm TIA Portal V17 thông qua cáp Ethernet. Hệ thống đọc trực tiếp cấu hình module bằng tính năng phát hiện phần cứng tự động. Các thuật toán định vị kết hợp bộ mã hóa xung encoder và phương pháp dò mốc bằng momen xoắn. Khi kích hoạt tín hiệu trả về gốc RET_ORIG, biến tần điều khiển động cơ chạy về giới hạn hành trình. Sau khi đạt ngưỡng giới hạn, trục chuyển động giảm tốc và lùi lại vị trí chuẩn xác. Tham số hoàn tất ORIG_SET được xác lập trước khi hệ thống bắt đầu bốc dỡ hàng. Giao diện HMI cho phép người vận hành chọn ô lưu trữ và giám sát tọa độ thời gian thực. Trạng thái lỗi và nút dừng khẩn cấp Reset được hiển thị rõ ràng trên màn hình trung tâm. Hệ thống kiểm soát mượt mà quá trình gia tốc và giảm tốc của từng trục. Sự đồng bộ giữa phần mềm và phần cứng bảo đảm quy trình vận chuyển ổn định liên tục.

3.1. Phương pháp xác định gốc tọa độ bằng momen xoắn

Phương pháp xác định gốc bằng momen xoắn loại bỏ hoàn toàn các cảm biến tiệm cận cồng kềnh. Động cơ đẩy trục di chuyển cơ khí tiến sát về phía điểm chặn cơ khí cuối hành trình. Bộ điều khiển liên tục theo dõi cường độ dòng điện tiêu thụ qua biến tần SMC. Khi trục chạm vật cản cơ khí, momen xoắn tăng vọt vượt ngưỡng quy định trước. Biến tần lập tức nhận biết điểm dừng mà không làm cong vênh thanh dẫn hướng. Hệ thống gán điểm tiếp xúc này làm mốc tham chiếu và lùi trục lại một khoảng định trước. Biến cờ RET_ORIG và ORIG_SET phối hợp chặt chẽ để kích hoạt chu trình tiếp theo. Cơ chế này đạt độ lặp lại cao và đơn giản hóa việc bảo trì phần cứng.

3.2. Lập trình PLC Siemens S7 1200 và giao diện HMI

Kỹ sư thiết kế cấu hình PLC trên môi trường TIA Portal V17 chuyên nghiệp. Tùy chọn khối CPU 1200 chưa xác định giúp phần mềm tự động dò tìm phần cứng kết nối. Quy trình này giảm thiểu hoàn toàn lỗi sai phiên bản phần sụn. Các khối hàm điều khiển chuyển động phát xung tốc độ cao tới driver động cơ SMC. Song song đó, giao diện vận hành HMI được xây dựng với đồ họa trực quan và thân thiện. Màn hình điều khiển cung cấp hai chế độ chạy tự động và điều khiển bằng tay. Người vận hành dễ dàng nhập tọa độ kho, kiểm tra nhật ký lỗi và quan sát chu trình gắp hàng. Mạng Ethernet công nghiệp bảo đảm truyền dẫn dữ liệu điều khiển nhanh chóng và không nhiễu tín hiệu.

IV. Đánh giá ứng dụng hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa

Đồ án tốt nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đạt kết quả thực nghiệm xuất sắc. Hội đồng chuyên môn đánh giá cao tính chuẩn xác và độ tin cậy của mô hình robot giàn. Việc làm chủ thiết bị công nghiệp SMC tạo tiền đề tốt cho công tác giảng dạy kỹ thuật. Hệ thống vận hành trơn tru trong suốt các đợt chạy thử nghiệm lặp lại. Cơ chế gắp nhả và định vị hàng hóa đạt sai số cơ khí trong phạm vi cho phép. Tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại mới dừng ở quy mô mô hình trong phòng thí nghiệm. Việc ứng dụng vào các kho hàng quy mô công nghiệp lớn đòi hỏi khung cơ khí kiên cố hơn. Tải trọng nâng cần được mở rộng để phục vụ vận chuyển các pallet hàng nặng. Ngoài ra, việc bổ sung camera AI sẽ nâng cấp hệ thống thành kho hàng thông minh thế hệ mới. Đề tài khẳng định năng lực nghiên cứu ứng dụng thực tiễn của sinh viên ngành tự động hóa. Kết quả này mở ra hướng phát triển hệ thống kho tự động hóa chi phí thấp cho doanh nghiệp nội địa.

4.1. Tiềm năng ứng dụng trong tự động hóa kho hàng

Mô hình Gantry robot mở ra giải pháp tự động hóa hiệu quả cho các kho hàng linh kiện điện tử. Cơ cấu chuyển động ba trục di chuyển ổn định trong không gian trần cao. Hệ thống giúp tận dụng tối đa thể tích kho lưu trữ nhờ khả năng xếp chồng hàng hóa chính xác. Các trung tâm phân phối thương mại điện tử có thể ứng dụng để tăng tốc soạn hàng. Khả năng làm việc liên tục 24/7 giúp loại bỏ tình trạng ùn tắc vào giờ cao điểm. Tỷ lệ lỗi gắp nhầm kiện hàng giảm về mức tối thiểu. Giải pháp góp phần nâng cao tính an toàn lao động bằng cách thay thế công việc nặng nhọc của con người.

4.2. Hướng phát triển tích hợp IoT và trí tuệ nhân tạo

Hệ thống có nhiều tiềm năng nâng cấp trong giai đoạn công nghiệp 4.0. Việc tích hợp module truyền thông không dây giúp gửi dữ liệu lên nền tảng đám mây IoT. Các cấp quản lý có thể theo dõi tồn kho và trạng thái robot từ xa qua thiết bị di động. Công nghệ thị giác máy tính với camera AI hỗ trợ nhận diện mã vạch và kiểm tra khuyết tật bao bì. Thuật toán học máy dự đoán hư hỏng cơ khí của động cơ trước khi xảy ra sự cố dừng máy. Robot tự động điều chỉnh lộ trình di chuyển để tránh vật cản phát sinh trên đường ray. Nâng cấp này biến hệ thống thành mắt xích thông minh trong chuỗi cung ứng tự động hóa toàn diện.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong nền sản xuất công nghiệp hiện đại, robot công nghiệp đóng vai trò hỗ trợ con người thực hiện các tác vụ lặp đi lặp lại như đóng gói, phân loại, vận chuyển sản phẩm, cũng như đáp ứng các yêu cầu gia công có độ chính xác cao hoặc làm việc trong môi trường độc hại, nguy hiểm. Cùng với xu thế tự động hóa dây chuyền, ngành vận tải đường biển và logistics cầu cảng giữ vị trí chiến lược đối với hoạt động kinh doanh xuất nhập khẩu. Với đặc thù bờ biển Việt Nam dài khoảng 3.200 km, sở hữu nhiều vịnh nước sâu thuận lợi cho mạng lưới cảng biển phát triển, nhu cầu tối ưu hóa tốc độ và độ chuẩn xác trong khâu bốc dỡ, sắp xếp container là một bài toán thực tiễn quan trọng. Việc ứng dụng robot giàn (Gantry robot) vào hệ thống bến cảng, nhà kho giúp giải quyết bài toán nâng hạ hàng nặng, rút ngắn thời gian luân chuyển và giảm thiểu sai sót do thao tác thủ công.

Xuất phát từ bối cảnh đó, đề tài "Khảo sát hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa" được thực hiện nhằm nghiên cứu, vận hành và xây dựng giải pháp điều khiển tự động hóa trên mô hình Gantry robot phục vụ xuất nhập kho và bốc dỡ hàng hóa cảng biển.

Mục tiêu nghiên cứu được tác giả xác định cụ thể gồm 3 nhiệm vụ:

1. Điều khiển và giám sát toàn bộ hệ thống thông qua giao diện màn hình HMI.
2. Hiệu chỉnh các thông số vận hành của cơ cấu truyền động nhằm đáp ứng yêu cầu điều khiển chính xác.
3. Tìm hiểu chuyên sâu các thiết bị phần cứng trong hệ thống và các thông số cài đặt tương ứng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào mô hình robot giàn 3 trục tịnh tiến kết hợp tay gắp (mã hiệu LM9546 do hãng Lucas-Nülle của Đức chế tạo) tại phòng thí nghiệm Bộ môn Điều khiển Tự động, Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Giới hạn nghiên cứu được xác định trên mô hình phần cứng sẵn có với các góc tọa độ cơ khí cố định, quy mô phòng thực hành, chưa triển khai trực tiếp trên kết cấu hạ tầng công nghiệp thực địa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án tổng hợp nền tảng lý thuyết về robot công nghiệp, phân loại các dạng kết cấu phổ biến gồm: cánh tay robot 6 bậc tự do, robot song song Delta, robot SCARA và robot giàn (Gantry robot). Trong đó, robot giàn có ưu thế tận dụng tới 96% không gian làm việc, kết cấu nhẹ nhưng vững chắc, dễ mở rộng kích thước theo các trục X, Y, Z và đạt độ lặp lại chính xác.

Về phương pháp xác định gốc tọa độ (Homing) cho robot giàn, tác giả phân tích ba giải pháp kỹ thuật:

• Xác định gốc bằng bộ mã hóa tuyệt đối (Absolute Encoder): Sử dụng đĩa mã hóa nhị phân để lưu vết vị trí tĩnh mà không cần di chuyển cơ khí khi khởi động lại.
• Xác định gốc bằng cảm biến tiệm cận: Đặt cảm biến ở cuối hành trình để nhận diện điểm dừng khi các trục di chuyển chạm ngưỡng.
• Xác định gốc bằng phương pháp momen xoắn (Torque Push): Đây là phương pháp được lựa chọn cho đề tài. Trục robot chuyển động ngược chiều kim đồng hồ với lực đẩy tối đa quy định (PUSH_FOR) và vận tốc lực đẩy (PUSH_SPE). Khi lực cản tác động vượt ngưỡng kích hoạt (TRIG_LV), hệ thống xác nhận chạm mốc giới hạn hành trình và dừng lại, sau đó chuyển động chậm về vị trí quy định để thiết lập gốc (ORIG_SET).

Về tính toán chuyển động định vị dựa trên dữ liệu bước (Step Data gồm 64 bước, 12 đặc tính/bước) của bộ điều khiển, các công thức toán học được áp dụng bao gồm:

• Số lượng xung điều khiển: $$\text{Số lượng xung (Pulse)} = \frac{\text{Độ phân giải Encoder (xung/vòng)} \times \text{Bánh răng điện tử}}{\text{Bước dẫn truyền động (mm/vòng)}} \times \text{Khoảng di chuyển (mm)}$$
• Tần số xung di chuyển: $$\text{Tần số xung (xung/giây)} = \frac{\text{Độ phân giải Encoder (xung/vòng)} \times \text{Bánh răng điện tử}}{\text{Bước dẫn truyền động (mm/vòng)}} \times \text{Tốc độ di chuyển (mm/s)}$$
• Thời gian tăng/giảm tốc: $$\text{Thời gian } t \text{ (s)} = \frac{\text{Tốc độ di chuyển (mm/s)}}{\text{Gia tốc hoặc độ giảm tốc (mm/s}^2\text{)}}$$

Về mạng truyền thông công nghiệp, đồ án khảo sát các chuẩn giao thức: Modbus (RS232/RS485), mạng nối tiếp, DeviceNet, Profibus, HART và Profinet. Trong đó, Profinet (phiên bản 2.32) được chọn làm giao thức truyền thông chính nhờ khả năng truyền dữ liệu thời gian thực qua cáp Ethernet công nghiệp với chu kỳ đáp ứng dưới 1 ms.

Phương pháp nghiên cứu thực tế gồm hai giai đoạn:

• Nghiên cứu lý thuyết: Khảo sát tài liệu thiết bị của hãng Lucas-Nülle, SMC, Siemens; xây dựng thuật toán điều khiển và thiết kế giao diện HMI trên phần mềm TIA Portal V17.
• Thực nghiệm ứng dụng: Đấu nối phần cứng mô hình LM9546, cấu hình mạng Profinet giữa PLC, máy tính, màn hình HMI và 4 bộ điều khiển driver; nạp chương trình và kiểm chứng các kịch bản chuyển động thực tế.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc điều khiển phân tán qua mạng Ethernet công nghiệp Profinet. Bộ điều khiển trung tâm là PLC Siemens S7-1200 kết nối với màn hình HMI Simatic KTP700 Basic và 4 bộ điều khiển động cơ bước JXCP1 của SMC thông qua bộ chuyển mạch công nghiệp SCALANCE XB005.

Thiết bị	Mã sản phẩm / Đặc tính	Thông số kỹ thuật chính	Vai trò trong hệ thống
PLC Simatic S7-1200	CPU 1214C DC/DC/DC (6ES7 215-1AG40-0XB0)	Nguồn cấp 24 VDC; 14 DI (24VDC), 10 DO (24VDC); 2 AI (0–10VDC), 2 AO; bộ nhớ 100 KB	Bộ điều khiển trung tâm xử lý thuật toán và phát lệnh
Bộ mở rộng mạng	SCALANCE XB005 (6GK5005-0BA00-1AB2)	5 cổng RJ45; tốc độ truyền 10/100 Mbit/s; nguồn 24V AC/DC	Phân nhánh kết nối mạng Profinet giữa PLC, HMI, PC và driver
Màn hình HMI	Simatic HMI KTP700 Basic (6AV2123-2GB03-0AX0)	Màn hình TFT 7 inch, 64K màu, 800x480 px; 10 MB bộ nhớ; hỗ trợ 1000 tin nhắn	Giao diện vận hành, cài đặt thông số và giám sát trạng thái
Bộ điều khiển Driver	Step Motor Controller JXCP1 series (JXCP17-BC-XZ23)	Giao thức Profinet v2.32; tốc độ 100 Mb/s; vùng dữ liệu 36 bytes IN / 36 bytes OUT; Vendor ID 83h, Device ID 0Fh	Điều khiển trực tiếp 4 động cơ cơ cấu chấp hành
Cơ cấu trượt 3 trục	Servo Slider series LEFS (LEFS16A)	Hành trình 50–500 mm; tải trọng ngang 7–10 kg, thẳng đứng 2–4 kg; tốc độ 10–700 mm/s; độ lặp lại ±0.02 mm; động cơ 24VDC 30W	Dẫn động tịnh tiến các trục tọa độ X, Y, Z
Cơ cấu tay gắp	Servo Gripper series LEHZ (LEHZ16)	Hành trình 6 mm; lực kẹp 6–14 N (nền tảng) hoặc 3–8 N (gọn nhẹ); độ lặp lại ±0.02 mm; cơ chế tự khóa	Đóng/mở ngón kẹp để nâng hạ, giữ phôi hàng

Quy trình triển khai phần mềm điều khiển được tiến hành trên nền tảng TIA Portal V17:

• Cấu hình phần cứng: Kết nối máy tính với PLC qua cáp mạng, sử dụng tính năng Detect để tự động nhận dạng cấu hình phần cứng CPU 1214C và các module mở rộng. Thêm thiết bị màn hình HMI KTP700 Basic và liên kết biến PLC Tag với WinCC.
• Cấu hình truyền động: Sử dụng phần mềm chuyên dụng ACT Controller 2 để thiết lập các thông số bước, dòng điện, vận tốc, giới hạn biên hành trình Stroke (+) và Stroke (-) cho bộ điều khiển JXCP1.
• Lập trình khối điều khiển: Xây dựng các hàm Motion Control phát xung, xử lý tín hiệu gốc RET_ORIG, phản hồi vị trí ORIG_SET, dừng khẩn cấp Reset, và đồng bộ hóa ngõ ra INP báo hoàn thành định vị.
• Thiết kế giao diện HMI: Xây dựng màn hình giới thiệu, màn hình tổng quan lựa chọn chế độ, và 5 màn hình điều khiển chuyên biệt (Miling Shapes, Navigation, Stack Goods, Container, Manual Mode).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan đề tài

Chương 1 trình bày lý do chọn đề tài dựa trên nhu cầu tự động hóa logistics cảng biển dọc theo 3.200 km bờ biển Việt Nam. Tác giả xác định rõ 3 mục tiêu trọng tâm (điều khiển giám sát qua HMI, hiệu chỉnh thông số, khảo sát phần cứng), nêu bật giới hạn của mô hình thực hành thí nghiệm Lucas-Nülle LM9546 và vạch ra quy trình phương pháp nghiên cứu từ lý thuyết đến thực nghiệm.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 cung cấp kiến thức nền tảng về các dòng robot công nghiệp (Gantry, 6 bậc tự do, SCARA, Delta). Trọng tâm chương là phân tích 3 phương pháp xác định điểm gốc tọa độ, đi sâu vào thuật toán hồi tiếp momen lực với các biến thông số kỹ thuật (PUSH_FOR, PUSH_SPE, TRIG_LV, Orig offset). Chương này cũng thiết lập các công thức toán học tính toán số xung, tần số xung, thời gian tăng/giảm tốc, giới thiệu môi trường TIA Portal V17 và so sánh 6 chuẩn mạng truyền thông công nghiệp, khẳng định tính tối ưu của giao thức Profinet.

Chương 3: Thiết bị trong hệ thống

Chương 3 khảo sát chi tiết toàn bộ phần cứng của mô hình Gantry robot LM9546. Tác giả cung cấp thông số kỹ thuật, sơ đồ chân và cấu tạo chi tiết của từng thiết bị: PLC Simatic S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC, switch mạng SCALANCE XB005, màn hình HMI KTP700 Basic, bộ điều khiển bước JXCP1 Profinet, cơ cấu thanh trượt vít me bi dẫn hướng LEFS16A cho 3 trục tịnh tiến, và tay kẹp điện LEHZ16 có tính năng tự khóa chống rơi phôi.

Chương 4: Thiết kế phần mềm điều khiển

Chương 4 chi tiết hóa quá trình hiện thực hóa giải pháp điều khiển trên TIA Portal V17 và WinCC. Nội dung bao gồm các bước Detect cấu hình phần cứng, thiết lập mạng Profinet, khai báo bảng biến vào/ra (I/O tags) cho từng chế độ. Tác giả xây dựng lưu đồ thuật toán và thiết kế giao diện HMI cho 5 chế độ vận hành:

• Miling Shapes: Di chuyển đầu công tác theo các biên dạng hình học phẳng.
• Navigation: Dẫn hướng bám quỹ đạo phức tạp qua các mốc tọa độ liên tiếp.
• Stack Goods: Thuật toán gắp phôi và xếp chồng hàng hóa theo tọa độ chỉ định kèm điều kiện kiểm tra logic.
• Container: Mô phỏng chu trình bốc dỡ container từ tàu cập cảng nhập vào 5 vị trí kho, sau đó xuất kho đưa lên phương tiện vận chuyển đường bộ.
• Manual Mode: Bảng điều khiển bằng tay hỗ trợ kích hoạt độc lập từng trục để hiệu chỉnh tọa độ.

Chương 5: Kết quả và nhận xét

Chương 5 báo cáo toàn bộ quá trình chạy thử nghiệm thực tế của mô hình phần cứng thông qua hình ảnh ghi nhận từng bước hoạt động. Tác giả phân tích chi tiết kết quả thực thi của từng chương trình: vẽ 4 hình mẫu trong Miling Shapes, bám quỹ đạo 6 điểm trong Navigation, xử lý logic kiểm tra lỗi và xếp dỡ trong Stack Goods, quy trình trung chuyển hàng hải cảng trong Container, và thao tác vận hành tay trong Manual Mode.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương 6 tổng kết các kết quả đạt được về mặt điều khiển, giám sát và độ tin cậy của phần cứng công nghiệp. Đồng thời, tác giả chỉ ra các điểm giới hạn của đề tài và đề xuất định hướng nghiên cứu tiếp theo để đưa mô hình tiếp cận gần hơn với thực tế sản xuất công nghiệp.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã chế tạo hoàn thiện chương trình điều khiển và vận hành thành công mô hình Gantry robot LM9546 thông qua PLC Siemens S7-1200 và giao thức Profinet. Kết quả thực nghiệm tại Chương 5 được kiểm chứng qua các chương trình cụ thể:

1. Chế độ Miling Shapes: Robot di chuyển trục Z và các trục X-Y bám theo 4 quỹ đạo hình học chuẩn xác:
   • Hình ô vuông (Green): Di chuyển khép kín tuần tự qua các điểm Green_A $\rightarrow$ Green_B $\rightarrow$ Green_C $\rightarrow$ Green_D $\rightarrow$ Green_A và nâng trục Z kết thúc.
   • Hình tam giác vuông (Blue): Di chuyển từ Blue_A $\rightarrow$ Blue_B $\rightarrow$ Blue_C $\rightarrow$ Blue_A.
   • Hình tam giác đều (Yellow): Di chuyển từ Yellow_A $\rightarrow$ Yellow_B $\rightarrow$ Yellow_C $\rightarrow$ Yellow_A.
   • Hình tròn (Red): Di chuyển theo biên dạng tròn qua 4 cung điểm mốc A, B, C, D, A.
2. Chế độ Navigation: Robot dẫn động mượt mà qua các điểm nút tọa độ phức tạp liên tục từ A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C $\rightarrow$ D $\rightarrow$ E $\rightarrow$ F, hạ và nâng trục Z chính xác ở từng giai đoạn.
3. Chế độ Stack Goods:
   • Thực thi thuật toán kiểm soát điều kiện gắp: Điều kiện #Stack_Spot[HMI_Start_Spot] > 0 (kiểm tra có vật ở điểm lấy) và #Stack_Spot[HMI_End_Spot] < 2 (kiểm tra vị trí đích chưa vượt quá số lượng xếp chồng cho phép).
   • Xử lý thành công các kịch bản báo lỗi trên màn hình HMI: lỗi nhập sai giá trị vị trí, lỗi không có phôi tại vị trí chỉ định gắp, và lỗi có vật cản gây sai lệch hành trình các trục.
   • Trình tự gắp thả diễn ra tuần tự: Di chuyển đến tọa độ bắt đầu $\rightarrow$ Mở kẹp $\rightarrow$ Hạ trục $\rightarrow$ Đóng kẹp $\rightarrow$ Nâng trục $\rightarrow$ Di chuyển X-Y đến điểm đích $\rightarrow$ Hạ kẹp $\rightarrow$ Nhả kẹp $\rightarrow$ Nâng trục về vị trí an toàn.
4. Chế độ Container: Mô phỏng hoàn chỉnh quy trình logistics cảng biển:
   • Nhập hàng: Kẹp gắp phôi từ ô hàng trên tàu biển, nâng phôi và lần lượt vận chuyển xếp vào 5 vị trí lưu kho (vị trí 1 đến 5).
   • Xuất hàng: Kẹp phôi từ trong kho lưu chuyển ra xe vận tải đường bộ, hạ đúng vị trí sàn xe, nhả kẹp và thu trục Z về mốc an toàn. Hệ thống nhận diện và hiển thị rõ trạng thái kho trống, kho đầy và cảnh báo lỗi.
5. Chế độ Manual Mode: Cho phép người vận hành điều khiển nhắp (jogging) hoặc nhập tọa độ thủ công trực tiếp cho từng trục, hiển thị trạng thái vị trí thời gian thực trên HMI.

Đóng góp của đồ án thể hiện ở việc làm chủ giải pháp truyền thông mạng Profinet kết nối đa thiết bị giữa PLC Siemens và các bộ điều khiển driver chuyên dụng của SMC (JXCP1). Đồ án đã hiện thực hóa thuật toán hồi gốc bằng momen xoắn tin cậy và xây dựng giao diện vận hành trực quan trên HMI, cung cấp bộ kịch bản điều khiển chuyển động đa dạng từ cơ bản (hình học) đến ứng dụng logistics phức tạp (cảng biển, kho hàng).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài (được cả nhóm tác giả và giáo viên hướng dẫn ghi nhận):

• Đề tài chỉ dừng lại ở phạm vi khảo sát và điều khiển trên mô hình thực hành thí nghiệm có sẵn (Lucas-Nülle LM9546), chưa được thử nghiệm trong điều kiện môi trường công nghiệp thực tế với tải trọng và quy mô lớn.
• Do cơ cấu mô hình được cố định nguyên bản từ nhà sản xuất, các góc quay và giới hạn vật lý không thể tùy biến thay đổi theo ý muốn.
• Kích thước không gian làm việc nhỏ hẹp, chỉ phù hợp cho mục đích mô phỏng thuật toán.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo được tác giả đề xuất:

• Mở rộng quy mô điều khiển sang các hệ thống giàn nâng công nghiệp thực địa ngoài cảng biển và kho vận logistics tự động.
• Tích hợp thêm giao diện máy chủ WebServer để hỗ trợ quản trị, giám sát và điều khiển hệ thống từ xa qua mạng Internet.
• Phát triển mô hình mạng tự động hóa phân cấp, sử dụng một PLC chủ (Master) để quản lý và điều phối đồng thời nhiều trạm con (Slave PLC).

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Cơ điện tử, hoặc Kỹ thuật Công nghiệp.

Các nội dung có giá trị ứng dụng cao bao gồm:

• Quy trình cấu hình và tích hợp truyền thông công nghiệp Profinet giữa PLC Siemens (S7-1200) với bộ điều khiển động cơ bước JXCP1 của SMC.
• Tài liệu tra cứu thông số kỹ thuật chi tiết của các thiết bị chấp hành công nghiệp: thanh trượt LEFS16A, tay gắp LEHZ16, bộ chuyển mạch SCALANCE XB005.
• Cấu trúc thuật toán xác định điểm gốc bằng phương pháp momen lực (Torque Homing), phương pháp tính toán xung - tần số - vận tốc chuyển động.
• Phương pháp thiết kế giao diện HMI chuẩn mực trên WinCC TIA Portal cho các hệ thống bốc dỡ kho bãi và dây chuyền tự động hóa.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống sử dụng phương pháp nào để xác định gốc tọa độ cho các trục và nguyên lý ra sao?

Hệ thống sử dụng phương pháp xác định gốc tọa độ bằng momen xoắn. Khi kích hoạt tín hiệu RET_ORIG, các trục robot di chuyển ngược chiều kim đồng hồ với lực đẩy cực đại PUSH_FOR và vận tốc PUSH_SPE. Khi đầu trục chạm giới hạn cơ khí, lực phản tác dụng vượt quá ngưỡng chỉ định TRIG_LV, bộ điều khiển xác nhận thao tác đẩy thành công và dừng trục lại. Sau đó, cơ cấu lùi chậm lại về vị trí mốc để gán thông số ORIG_SET, hoàn tất việc đặt điểm gốc 0 mm mà không cần lắp thêm cảm biến ngoài.

2. Các thiết bị điều khiển và truyền thông chính trong hệ thống gồm những gì?

Hệ thống gồm: 01 bộ điều khiển lập trình PLC Simatic S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (mã 6ES7 215-1AG40-0XB0), 01 switch Ethernet SCALANCE XB005 tốc độ 10/100 Mbit/s, 01 màn hình điều khiển cảm ứng Simatic HMI KTP700 Basic 7 inch, và 04 bộ điều khiển động cơ bước JXCP1 kết nối thông qua giao thức Profinet phiên bản 2.32 (Vendor ID: 83h, Device ID: 0Fh).

3. Trong chương trình Stack Goods, hệ thống kiểm soát những điều kiện logic và lỗi vận hành nào?

Chương trình kiểm tra hai điều kiện logic cơ bản trước khi chạy: #Stack_Spot[HMI_Start_Spot] > 0 (đảm bảo tại vị trí cần gắp đang có sẵn hàng) và #Stack_Spot[HMI_End_Spot] < 2 (đảm bảo vị trí đích chưa bị xếp quá tải 2 kiện). Hệ thống tự động kích hoạt cảnh báo lỗi trên HMI trong 3 trường hợp: người dùng nhập sai dải giá trị vị trí, tại điểm chỉ định không có phôi để gắp, hoặc có vật cản cơ học làm sai lệch vị trí chuyển động của các trục.

4. Cơ cấu chấp hành chuyển động các trục và tay kẹp sử dụng loại thiết bị nào, có thông số ra sao?

Chuyển động tịnh tiến 3 trục X, Y, Z sử dụng động cơ thanh trượt Servo Slider series LEFS (model LEFS16A), hành trình 50–500 mm, dẫn hướng vít me bi, độ lặp lại ±0.02 mm, vận tốc tối đa lên tới 700 mm/s, tích hợp động cơ servo 24VDC công suất 30W với encoder 800 xung/vòng. Cơ cấu gắp phôi sử dụng động cơ kẹp Servo Gripper series LEHZ (model LEHZ16), hành trình đóng mở 6 mm, lực kẹp 6–14 N (bản nền tảng) hoặc 3–8 N (bản gọn nhẹ), tích hợp cơ chế tự khóa giúp duy trì lực kẹp chống rơi phôi khi mất điện hoặc dừng đột ngột.

5. Giáo viên hướng dẫn có nhận xét và đánh giá thế nào về ưu điểm và hạn chế của đồ án?

Trong Phiếu nhận xét, PGS. Trương Đình Nhơn đánh giá khối lượng công việc phù hợp với 2 sinh viên và nội dung đáp ứng tốt yêu cầu tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa. Ưu điểm nổi bật là việc sử dụng trực tiếp thiết bị công nghiệp trên mô hình phần cứng sẵn có nên hệ thống đạt độ chính xác và độ tin cậy cao. Nhược điểm duy nhất được chỉ ra là đề tài mới dừng lại ở mức độ điều khiển mô hình thực hành thí nghiệm.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Khảo sát hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa" của sinh viên Lâm Thanh Huy và Mai Lưu Quốc Việt đã hoàn thành tốt mục tiêu nghiên cứu và làm chủ mô hình Gantry robot LM9546 của hãng Lucas-Nülle. Nhóm tác giả đã ứng dụng thành công PLC Siemens S7-1200 kết hợp bộ mở rộng SCALANCE XB005 và các driver SMC JXCP1 qua mạng truyền thông công nghiệp Profinet để điều khiển chính xác cơ cấu trượt LEFS16 và tay gắp LEHZ16. Thông qua phần mềm TIA Portal V17 và màn hình giám sát HMI KTP700 Basic, hệ thống đã vận hành ổn định qua 5 chế độ thực nghiệm đa dạng, đặc biệt là các thuật toán xếp dỡ kho bãi và bốc dỡ container bến cảng. Đây là công trình thực nghiệm có tính hệ thống cao, cung cấp cơ sở kỹ thuật tin cậy cho việc học tập, nghiên cứu và phát triển các hệ thống logistics tự động hóa trong thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng Quan Đề Tài  Tìm hiểu các tài liệu liên quan trong và ngoài nước đến đề tài về thông tin thiết bị và cách sử dụng.  Tìm hiểu các thư viện liên quan đến mô hình  Mô phỏng giao diện HMI bằng phần mềm Tia Portal V17.  Tìm hiểu các tài liệu hướng dẫn liên quan đến đề tài. Ứng dụng lên mô hình thực tế gồm:  Khảo sát các đối tượng phần cứng có trên bộ thí nghiệm LM9546.

 Mô phỏng sơ đồ khối, sơ đồ nối dây của các thiết bị liên quan.  Mô phỏng giao diện điều khiển, giám sát bằng HMI.  Hoàn thiện hệ thống và chạy mô hình. Nội dung nghiên cứu Những phần còn lại của đề tài “Khảo sát hệ thống sắp xếp và vận chuyển hàng hóa” có những nội dung như sau: Chương 2: Cơ sở lý thuyết Trình bày lý thuyết về mô hình ứng dụng trong công nghiệp, các phần cứng dùng trên mô hình gồm có PLC, màn hình HMI, động cơ, thanh trượt, … Phần mềm sử dụng Tia Portal V17.

Chương 3: Tìm hiểu lý thuyết hệ thống Trình bày các thông số kỹ thuật về các phần cứng có trên mô hình Chương 4: Thiết kế phần mềm điều khiển Bản vẽ nguyên lý của hệ thống, giao diện máy chủ, giao diện vận hành trên HMI. Chương 5: Kết quả và nhận xét Trình bày các kết quả thực nghiệm của mô hình được thực hiện. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Trình bày các kết luận rút ra từ kết quả thực hiện của đề tài sau khi hoàn thiện và hướng phát triển khi ứng dụng cho thực tế. 2 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.

Tổng quan về Robot công nghiệp Robot công nghiệp không giới hạn trong các nhiệm vụ đặc biệt, chúng có thể được trang bị bất kỳ công cụ xử lý nào. Các sơ đồ sau đây cho thấy các quy trình sử dụng robot công nghiệp. Do đó, phần lớn robot đang hoạt động trong các lĩnh vực xử lý và hàn. Những cái này các quy trình được phổ biến rộng rãi và có thể được thực hiện một cách đáng tin cậy với nỗ lực kỹ thuật có thể quản lý được.

Gantry robot Gantry robot được tạo thành từ một số trục tuyến tính và có thể so sánh với cần trục hoặc thậm chí là máy phay máy móc. Thiết kế này có thể bao phủ các khu vực làm việc rất lớn và mang tải trọng cao. nó đang được sử dụng để di chuyển các tấm gỗ trong nhà kho tự động.1: Gantry robot Ưu điểm:  Tận dụng tối ưu đến 96% không gian lắp đặt để thực hiện các công việc như phân loại, vận chuyển,.  Dễ dàng chia tỷ lệ theo các kích thước X, Y và Z nhờ cấu trúc chắc chắn nhưng nhẹ, Robot Gantry thực hiện rất chính xác qua nhiều lần lặp lại.

 Thiết kế dạng module nên có các tùy chọn phù hợp với từng ứng dụng riêng của người dùng, ngoài ra còn tiết kiệm chi phí bảo trì định kỳ. Nhược điểm:  Vốn đầu tư ban đầu cao. Robot thường yêu cầu một khoản đầu tư trả trước lớn. 3 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết  Chuyên môn có thể khan hiếm.

Robot công nghiệp cần vận hành, bảo trì và lập trình phức tạp,. Cánh tay robot 6 bậc Loại robot này là thiết kế phổ biến nhất. Nó tương tự như cánh tay con người, nhưng cũng được chế tạo nhiều lớn hơn. Loại rô-bốt này có tải trọng điển hình từ 100 đến 250 kg, nhưng cũng có loại nhỏ hơntrọng tải, như robot hàn hoặc ở các kích cỡ có tải trọng lên tới 1 tấn.

Robot có sáu trục cơ giới, được sắp xếp nối tiếp nhau (hoặc "nối tiếp"). SCARA Robot Loại robot này thường có ba hoặc bốn bậc tự do và được tối ưu hóa để lấy và đặt rất nhanh nhiệm vụ chúng được sử dụng để lắp ráp bảng điện tử. Delta Robot Trái ngược với các biến thể được đề cập ở trên, robot delta được gọi là "robot song song". Các trục của nó là không bố trí lần lượt mà tấn công song song các kẹp.

Điều này làm cho nó có thể giảm khối lượng chuyển động, làm cho robot cực kỳ nhanh. Giống như SCARA, nó được sử dụng để làm nhanh nhiệm vụ chọn và đặt. 4 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Hình 2. Tổng quan hệ thống giải pháp về kết cấu phần cứng Hình 2.

5: Hình thực tế của Gantry robot Robot giàn được đặt trên không gian làm việc (do đó, thuật ngữ "giàn trên không" được sử dụng), nhưng nếu chi tiết không phù hợp để xử lý từ trên cao, như trường hợp với các mô-đun và pin năng lượng mặt trời, giàn có thể được cấu hình để hoạt động từ các chi tiết dưới đây. Cấu tạo robot gồm 4 phần:  Bộ điều khiển trung tâm của Robot Gantry, bộ não của nó để hệ thống có thể di chuyển và hoạt động theo chương trình đã được lập trình sẵn, nó sẽ truyền tín hiệu số đến các Motor Servo Drives và 10 cổng.  Ổ đĩa servo ba động cơ. Mỗi động cơ sẽ xử lý điều khiển chuyển động trục x, y và z.

 Robot được tích hợp hệ thống 10 đầu vào/đầu ra, nhận lệnh từ bộ điều khiển trung tâm và sử dụng chúng để hoàn thành công việc và dừng hành động. 5 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết  Bộ truyền động tuyến tính quay theo ba hướng ngược nhau. Các phương pháp thiết kế hệ thống 2. Phương pháp xác định gốc cho robot giàn.

Phương pháp xác định gốc toạ độ sử dụng encoder Phương pháp này sử dụng một bộ mã hóa tuyệt đối: Bộ mã hóa vòng quay tuyệt đối có thể xác định vị trí của nó bằng điểm tham chiếu tĩnh. Phương pháp sẽ hơi khác một chút tùy thuộc vào việc bộ mã hóa tuyệt đối là quang học hay từ tính, nhưng nguyên tắc là giống nhau. Nguyên lý hoạt động của bộ mã hóa tuyệt đối khá phức tạp. Chúng hoạt động khi trục chính sẽ xuất ra một từ kỹ thuật số nhỏ.

Trong đó có hai đĩa và cả hai đĩa đều có hình tròn đồng tâm với các điểm đánh dấu bù trừ. Một đĩa sẽ được cố định vào trục tâm, đĩa còn lại sẽ di chuyển tự do. Khi đĩa quay, các điểm đánh dấu dọc theo rãnh bộ mã hóa sẽ thay đổi vị trí trên đĩa đứng yên. Mỗi cấu hình dọc theo đĩa mã hóa tuyệt đối sẽ đại diện cho một mã nhị phân duy nhất.

Dựa vào mã nhị phân này ta xác định được vị trí tuyệt đối của đối tượng Hình 2. 6: Bộ mã hóa tuyệt đối 2. Phương pháp xác định gốc tọa độ bằng cảm biến tiệm cận Phương pháp này sử dụng một cảm biến tiệm cận được đặt chính xác ở cuối hành trình được xác định là gốc tọa độ' trong quá trình di chuyển về gốc tọa độ các trục của robot sẽ di chuyển cho đến khi chạm vào nhau. đến cảm biến tiệm cận 6 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Hình 2.

7: Cảm biến tiệm cận 2. Phương pháp xác định gốc tọa độ bằng momen Với hệ thống giàn robot, nhóm em sử dụng phương pháp dùng momen xoắn để xác định gốc tọa độ Lực đẩy làm khởi động các trục của robot di chuyển về gốc tọa độ. các trục của rô-bốt di chuyển ngược chiều kim đồng hồ với lực đẩy tối đa được chỉ định là PUSH_FOR và tốc độ lực đẩy tối đa PUSH_SPE. Nếu lực phản tác dụng lên bộ truyền động trong phạm vi này lớn hơn giá trị ngưỡng được chỉ định trong TRIG_LV, thì hoạt động đẩy được coi là thành công và các trục rô-bốt dừng lại.

Khi bật nguồn, bộ truyền động sẽ di chuyển từ vị trí bắt đầu theo hướng ngược lại với hướng ban đầu (hướng này phụ thuộc vào bộ truyền động). Bộ truyền động dừng lại một thời gian ngắn sau khi hoàn thành hành trình của nó. Hành trình dọc trục bị giới hạn bởi bộ điều khiển nhận biết vị trí. Sau đó, bộ truyền động thực hiện chuyển động chậm, ngược chiều kim đồng hồ theo hướng ban đầu.

Điểm xuất phát là điểm cuối của hành trình. 8: Phương pháp xác định gốc tọa độ bằng momen 7 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Dựa trên “Thông số cơ bản” để xác định tình trạng hoạt động của bộ điều khiển, tình trạng của bộ truyền động Mô tả phần mềm cấu hình bộ điều khiển cho biết "Orig offset" Sau khi quay lại hành động ban đầu, thao tác này sẽ thiết lập vị trí của bộ truyền động. 9: Góc quay của thiết bị truyền động Sau khi thao tác quay về gốc tọa độ (0mm), bộ điều khiển sẽ xác định vị trí. Các thông số cơ bản "Stroke (+)" và "Stroke (-)" phải được điều chỉnh và kiểm tra lại nếu giá trị "Orig offset" bị sửa đổi.

"Stroke (+)" Các ranh giới này phác thảo mặt dương (+) của vị trí. Dữ liệu trường "Vị trí" của cài đặt tham số bước trống nếu giá trị được cung cấp lớn hơn giá trị [hành trình(+)]. "Nét (-)" Các ranh giới này phác thảo mặt dương (+) của vị thế. Dữ liệu trường "Vị trí" của cài đặt tham số bước trống nếu giá trị được cung cấp lớn hơn giá trị [độ nét (-)].

Hoạt động định vị Dựa trên Bước dữ liệu của ổ đĩa JXCP1 Dữ liệu thiết lập được gọi là "dữ liệu bước" chủ yếu chỉ định cách bộ truyền động di chuyển. Bộ điều khiển này có thể xử lý dữ liệu từ 64 giai đoạn (12 đặc điểm mỗi bước). Khi dữ liệu bước được ghi vào bộ điều khiển, nó sẽ hoạt động ngay lập tức. Hoạt động định vị: Với tham số này, bạn có thể chỉ định các trường hợp mà đầu ra INP sẽ hoạt động.

INP sẽ BẬT ngay khi bộ truyền động di chuyển trong khoảng cách này đến vị trí mong muốn. (Không cần thiết phải để giá trị này ở cài đặt mặc định.) Con số này phải cao hơn nếu tín hiệu phải được nhận trước khi bộ truyền động kết thúc định vị. Đầu ra INP sẽ được BẬT. Vị trí mục tiêu - ở vị trí ≤ vị trí bộ truyền động ≤ vị trí mục tiêu + ở vị trí Ta có công thức sau:  Số lượng di chuyển (Số lượng xung [Pulse]) 8 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết = Độ phân giải bộ mã hóa (Xung/vòng quay] x bánh răng điện tử [1/1]/Dây truyền động/mm/vòng quay] x khoảng di chuyển [mm]  Tốc độ di chuyển (tần số xung [xung/giây)) = (Độ phân giải bộ mã hóa (Xung/vòng quay] x bánh răng điện tử [1/1]/Dây truyền động [mm/vòng quay]) x tốc độ di chuyển [mm/s]  Thời gian tăng/giảm tốc [s] = Tốc độ di chuyển [mm/s] / Tốc độ giảm tốc hoặc tăng tốc [mm/s2] 2.