Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế và Thi Công Mô Hình Phân Loại Phôi Ứng Dụng Xử Lý Ảnh và PLC S7-1200

• Tác giả: Lâm Tấn Hưng
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Tấn Đời
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
• Chuyên ngành: CNKT Điều Khiển Và Tự Động Hóa
• Đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Mô Hình Phân Loại Phôi Ứng Dụng Xử Lý Ảnh Và PLC S7-1200
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
• PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu đề tài
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Phạm vi nghiên cứu đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng xử lý ảnh
• 2.1.1. Giới thiệu hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng xử lý ảnh
• 2.1.2. Quy trình hoạt động của hệ thống
• 2.1.3. Ứng dụng của xử lý ảnh trong sản xuất công nghiệp
• 2.2. Các phương pháp và thuật toán xử lý ảnh
• 2.2.1. Các kỹ thuật nâng cao chất lượng hình ảnh
• 2.2.2. Phương pháp phát hiện biên
• 2.2.3. Phân đoạn ảnh
• 2.3. Giới thiệu PLC Siemens S7-1200
• 2.3.1. Giới thiệu chung
• 2.3.2. Những đặc điểm của PLC S7 – 1200
• 2.3.3. Ứng dụng PLC trong thực tế
• 2.4. Nguyên lý hoạt động
• 2.4.1. Phương pháp điều khiển
• 2.5. Cơ cấu gắp vật XYZ và động cơ bước
• 2.5.1. Nguyên lý hoạt động của động cơ bước
• 2.5.2. Phương pháp điều khiển động cơ bước
• 2.6. Cảm biến hồng ngoại
• 2.6.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• 2.7. Van điện và xy lanh khí nén
• 2.7.1. Cấu tạo và nguyên lý
• 2.8. Ngôn ngữ python và thư viện Opencv
• 2.8.1. Ngôn ngữ python
• 2.8.2. Thư viện Opencv
• 2.9. Giới thiệu phần mềm TIA PORTAL
• 2.10. Phương pháp phân loại theo hình dạng
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ
• 3.1. Thiết kế phần cơ khí
• 3.1.1. Yêu cầu thiết kế
• 3.1.2. Thiết kế bộ khung đỡ
• 3.1.3. Thiết kế cơ cấu XYZ
• 3.1.4. Thiết kế cơ cấu cấp phôi
• 3.1.5. Tính toán vị trí cảm biến và xy lanh
• 3.2. Thiết kế phần điện
• 3.2.1. Yêu cầu thiết kế
• 3.2.2. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống
• 3.2.3. Lựa chọn thiết bị cho từng khối
• 3.2.4. Điện áp hoạt động: 220v
• 3.2.5. Điện áp hoạt động: 24v
• 3.2.6. Sơ đồ kết nối toàn mạch
• 3.3. Thiết kế lưu đồ điều khiển của hệ thống
• 3.3.1. Yêu cầu thiết kế
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Thi công cơ khí
• 4.1.1. Thi công phần đế
• 4.1.2. Thi công phần băng tải và cơ cấu XYZ
• 4.1.3. Thi công phần xy lanh và cảm biến
• 4.1.4. Thi công bộ phận cấp phôi
• 4.2. Thi công phần điện
• 4.3. Thi công giao diện giám sát điều khiển
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
• 5.1. Kết quả nghiên cứu
• 5.1.1. Kết quả chương trình xử lý ảnh
• 5.1.2. Kết quả chương trình PLC
• 5.2. Kết quả thi công cơ khí
• 5.3. Kết quả thi công phần điện
• 5.4. Kết quả giao diện giám sát và điều khiển
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Kết luận
• 6.2. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Thiết Kế và Thi Công Mô Hình Phân Loại Phôi

Mô hình phân loại phôi là một phần quan trọng trong quy trình sản xuất hiện đại. Việc áp dụng công nghệ xử lý ảnh và PLC S7-1200 giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong phân loại sản phẩm. Hệ thống này không chỉ tự động hóa quy trình mà còn giảm thiểu sai sót do con người gây ra. Theo nghiên cứu, việc sử dụng mô hình này có thể tăng năng suất lên đến 50% và giảm chi phí vận hành.

1.1. Giới thiệu về mô hình phân loại phôi

Mô hình phân loại phôi sử dụng công nghệ xử lý ảnh để nhận diện và phân loại sản phẩm dựa trên các đặc điểm như hình dạng, màu sắc và kích thước. Hệ thống này giúp cải thiện đáng kể độ chính xác và hiệu suất làm việc.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng PLC S7 1200

PLC S7-1200 cung cấp khả năng điều khiển linh hoạt và chính xác cho hệ thống phân loại phôi. Nó cho phép tích hợp dễ dàng với các thiết bị khác và hỗ trợ việc giám sát từ xa, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

II. Thách thức trong Thiết Kế và Thi Công Mô Hình Phân Loại Phôi

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc thiết kế và thi công mô hình phân loại phôi cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ chính xác của cảm biến, khả năng xử lý ảnh và sự tương thích giữa các thiết bị là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ chính xác của cảm biến trong hệ thống

Độ chính xác của cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân loại phôi. Việc lựa chọn cảm biến phù hợp và điều chỉnh chúng là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

2.2. Khả năng xử lý ảnh và thuật toán

Các thuật toán xử lý ảnh cần được tối ưu hóa để đảm bảo tốc độ và độ chính xác trong việc phân loại. Việc lựa chọn thuật toán phù hợp sẽ giúp cải thiện hiệu suất của hệ thống.

III. Phương pháp Thiết Kế Mô Hình Phân Loại Phôi Hiệu Quả

Để thiết kế mô hình phân loại phôi hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc kết hợp giữa thiết kế cơ khí và lập trình PLC là rất quan trọng để tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh.

3.1. Thiết kế cơ khí cho mô hình phân loại

Thiết kế cơ khí cần đảm bảo tính ổn định và khả năng hoạt động của mô hình. Các bộ phận như băng tải, cơ cấu gắp và cảm biến cần được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

3.2. Lập trình PLC cho hệ thống

Lập trình PLC là bước quan trọng trong việc điều khiển hệ thống. Cần xây dựng chương trình điều khiển hợp lý để đảm bảo các cơ cấu hoạt động chính xác và đồng bộ.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Mô Hình Phân Loại Phôi

Mô hình phân loại phôi có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất, từ việc phân loại sản phẩm đến kiểm tra chất lượng. Hệ thống này giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu lỗi trong quy trình.

4.1. Phân loại phôi theo kích thước và hình dạng

Hệ thống có khả năng phân loại phôi dựa trên kích thước và hình dạng, giúp đảm bảo rằng các sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng trước khi đưa vào quy trình tiếp theo.

4.2. Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Mô hình cũng có thể được sử dụng để kiểm tra chất lượng sản phẩm, phát hiện các khuyết tật và loại bỏ các phôi lỗi, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm đầu ra.

V. Kết luận và Hướng phát triển trong Thiết Kế Mô Hình Phân Loại Phôi

Mô hình phân loại phôi ứng dụng xử lý ảnh và PLC S7-1200 đang trở thành xu hướng trong ngành sản xuất. Việc phát triển và cải tiến hệ thống này sẽ mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp.

5.1. Tương lai của công nghệ phân loại phôi

Công nghệ phân loại phôi sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các thuật toán học máy và trí tuệ nhân tạo, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu suất.

5.2. Đề xuất cải tiến cho mô hình

Cần nghiên cứu và phát triển thêm các giải pháp cải tiến cho mô hình, bao gồm việc tối ưu hóa thuật toán xử lý ảnh và nâng cao khả năng tương tác giữa các thiết bị.