Đồ Án Tốt Nghiệp: Ứng Dụng Điều Khiển Xe AGV Vận Chuyển Hàng Hoá Tự Động Trong Công Nghiệp

• Tác giả: Phạm Đức Tính
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Hoàng Lâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
• Đề tài: Ứng Dụng Điều Khiển Xe AGV Vận Chuyển Hàng Hoá Tự Động Trong Công Nghiệp
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan đề tài
• 1.2. Các nghiên cứu ở nước ngoài
• 1.3. Các nghiên cứu trong nước
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Giới thiệu về xe AGV
• 2.1.1. Định nghĩa xe AGV
• 2.1.2. Lịch sử hình thành của xe AGV
• 2.2. Lý thuyết giao tiếp TCP/IP
• 2.2.1. TCP/IP là gì?
• 2.2.2. Nguyên lý hoạt động của TCP/IP là gì?
• 2.2.3. Cấu trúc của TCP/IP và chức năng của các tầng
• 2.2.4. Ưu điểm và nhược điểm của TCP/IP
• 2.2.5. Các giao thức TCP/IP phổ biến nhất
• 2.3. Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình Python
• 2.3.1. Lịch sử hình thành của Python
• 2.3.2. Các tính năng của Python
• 2.3.3. Ứng dụng của Python
• 2.4. Giới thiệu phần mềm Qt designer
• 2.4.1. Qt designer là gì?
• 2.4.2. Qt designer và Python
• 2.5. Giới thiệu phần mềm GXWorks 2
• 2.6. Giới thiệu chung về PLC (Programming Logic Control)
• 2.6.1. Khái quát về PLC
• 2.6.2. Đặc điểm của PLC
• 2.6.3. Vai trò của PLC
• 2.7. PLC dòng Q Mitsubishi
• 2.7.1. Giới thiệu PLC dòng Q
• 2.7.2. Đặc điểm chung của PLC Mitsubishi dòng Q
• 2.7.3. Tính năng của PLC dòng Q
• 2.8. Động cơ brushless DC
• 2.8.1. Giới thiệu về động cơ brushless DC
• 2.8.2. Cấu tạo động cơ brushless DC
• 2.8.3. Nguyên lý hoạt động của động cơ 1 chiều không chổi than
• 2.9. Truyền thông giao tiếp MC-Protocol
• 2.9.1. Các chuẩn truyền thông mạng
• 2.9.2. Server - Server hosting
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
• 3.1. Thiết kế hệ thống
• 3.1.1. Thiết kế khung xe AGV
• 3.1.2. Thiết kế càng nâng hàng
• 3.1.3. Mô hình xe AGV
• 3.1.4. Thiết kế giao diện điều khiển
• 3.2. Tính toán lựa chọn thiết bị
• 3.2.1. Tính toán động cơ chính
• 3.2.2. Tính toán chọn pin cho xe
• 3.2.3. Tính toán khối lượng nâng của xe
• 3.2.4. Tính toán tốc độ của xe lúc vào cua
• 3.2.5. PLC 1 - Station PLC
• 3.2.6. PLC 2 - AGV PLC
• 3.3. Thiết kế sơ đồ khái hệ thống
• 3.4. Thi công phần cứng
• 3.4.1. Lựa chọn thiết bị
• 3.4.2. Sơ đồ nối dây phần cứng
• 3.4.3. Kết quả thi công phần cứng
• 3.4.4. Mô tả hoạt động hệ thống
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN
• 4.1. Môi trường thí nghiệm
• 4.2. Phương pháp đánh giá
• 4.2.1. Thuật toán bám line
• 4.2.2. Giao diện người dùng
• 4.2.3. Khả năng bám line
• 4.2.4. Khả năng lấy hàng
• 4.2.5. Khả năng trả hàng
• 4.2.6. Kết quả thiết kế giao diện người dùng
• 5. CHƯƠNG 5: NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Ứng Dụng Điều Khiển Xe AGV Trong Công Nghiệp

Xe AGV (Automated Guided Vehicle) đang trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp hiện đại. Chúng được sử dụng để vận chuyển hàng hóa tự động, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thiểu chi phí lao động. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu suất làm việc mà còn cải thiện độ chính xác trong việc vận chuyển hàng hóa. Theo nghiên cứu của Bộ Giáo dục và Đào tạo, việc sử dụng xe AGV có thể giảm thiểu 30% thời gian vận chuyển trong nhà máy.

1.1. Định Nghĩa Và Lịch Sử Phát Triển Của Xe AGV

Xe AGV là loại xe tự hành được thiết kế để vận chuyển hàng hóa mà không cần sự can thiệp của con người. Lịch sử phát triển của xe AGV bắt đầu từ những năm 1950, với những ứng dụng đầu tiên trong các nhà máy sản xuất lớn.

1.2. Các Loại Xe AGV Phổ Biến Trong Công Nghiệp

Có nhiều loại xe AGV khác nhau, bao gồm xe nâng, xe kéo và xe vận chuyển hàng hóa. Mỗi loại xe có những đặc điểm và ứng dụng riêng, phù hợp với nhu cầu của từng nhà máy.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Khi Ứng Dụng Xe AGV

Mặc dù xe AGV mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai chúng cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như chi phí đầu tư ban đầu cao, yêu cầu về hạ tầng và sự phức tạp trong việc lập trình điều khiển là những yếu tố cần được xem xét. Theo một nghiên cứu gần đây, khoảng 40% doanh nghiệp gặp khó khăn trong việc tích hợp xe AGV vào quy trình sản xuất hiện tại.

2.1. Chi Phí Đầu Tư Ban Đầu Cao

Chi phí đầu tư cho hệ thống xe AGV có thể rất cao, bao gồm chi phí mua sắm thiết bị, lắp đặt và bảo trì. Điều này có thể là rào cản lớn đối với các doanh nghiệp nhỏ.

2.2. Yêu Cầu Về Hạ Tầng Và Công Nghệ

Để triển khai xe AGV, doanh nghiệp cần có một hạ tầng phù hợp, bao gồm các đường dẫn và trạm sạc. Việc thiếu hạ tầng có thể làm giảm hiệu quả hoạt động của xe AGV.

III. Phương Pháp Điều Khiển Xe AGV Hiệu Quả

Để tối ưu hóa việc sử dụng xe AGV, các phương pháp điều khiển hiện đại như lập trình PLC và sử dụng cảm biến laser được áp dụng. Những công nghệ này giúp xe AGV hoạt động chính xác và an toàn hơn. Theo nghiên cứu, việc sử dụng cảm biến laser có thể tăng độ chính xác trong việc định vị xe AGV lên đến 95%.

3.1. Lập Trình PLC Cho Xe AGV

Lập trình PLC (Programmable Logic Controller) là một trong những phương pháp chính để điều khiển xe AGV. Nó cho phép lập trình các quy trình tự động hóa phức tạp.

3.2. Sử Dụng Cảm Biến Laser Trong Điều Khiển

Cảm biến laser giúp xe AGV nhận diện môi trường xung quanh và điều chỉnh hành trình một cách linh hoạt. Công nghệ này giúp giảm thiểu va chạm và tăng cường an toàn.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Xe AGV Trong Công Nghiệp

Xe AGV đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, từ sản xuất đến logistics. Chúng giúp cải thiện quy trình vận chuyển hàng hóa, giảm thiểu thời gian và chi phí. Nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng xe AGV có thể tăng năng suất lao động lên đến 20%.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Sản Xuất

Trong ngành sản xuất, xe AGV được sử dụng để vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm giữa các dây chuyền sản xuất, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

4.2. Ứng Dụng Trong Ngành Logistics

Trong logistics, xe AGV giúp tối ưu hóa quy trình giao nhận hàng hóa, từ việc lấy hàng đến giao hàng, giảm thiểu sai sót và tăng cường hiệu quả.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Xe AGV Trong Công Nghiệp

Xe AGV đang ngày càng trở nên phổ biến và được dự đoán sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ trong tương lai. Với sự tiến bộ của công nghệ, xe AGV sẽ ngày càng thông minh hơn, có khả năng tự học và tự điều chỉnh. Theo dự báo, thị trường xe AGV sẽ đạt giá trị 10 tỷ USD vào năm 2025.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ AGV

Công nghệ AGV đang phát triển nhanh chóng với sự xuất hiện của các giải pháp AI và machine learning, giúp xe AGV hoạt động hiệu quả hơn.

5.2. Tác Động Đến Ngành Công Nghiệp

Sự phát triển của xe AGV sẽ có tác động lớn đến ngành công nghiệp, từ việc cải thiện năng suất đến việc thay đổi cách thức vận hành trong các nhà máy.