Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng PLC S7-1200 để điều khiển robot delta phân loại sản phẩm theo màu

• Tác giả: Lê Đình Ngọc
• Người hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Minh Tâm
• 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 Hoá
• Đề tài: Ứng Dụng PLC S7-1200 Điều Khiển Robot Delta Phân Loại Sản Phẩm Theo Màu
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. GIỚI THIỆU ROBOT DELTA
• 1.2. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
• 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.4.1. Đồi tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC ROBOT DELTA
• 2.1.1. Cấu tạo robot Delta
• 2.1.2. Động học thuận của robot Delta
• 2.1.3. Động học nghịch của robot Delta
• 2.2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH
• 2.2.1. Các khái niệm xử lý ảnh
• 2.2.2. Các lý thuyết xử lý ảnh sử dụng trong đề tài
• 2.3. GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG
• 2.3.1. Thiết bị xử lý trung tâm PLC
• 2.3.2. Cảm biến tiệm cận
• 2.3.3. Relay trung gian
• 2.4. CÁC CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN KHÁC
• 2.4.1. Giới thiệu ngôn ngữ C# và một số công cụ liên quan
• 2.4.2. Các chuẩn giao tiếp truyền dữ liệu
• 2.4.3. Giới thiệu phần mềm lập trình
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH
• 3.1. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH
• 3.2. THIẾT KẾ MÔ HÌNH
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG MÔ HÌNH
• 4.1. THI CÔNG PHẦN CỨNG
• 4.1.1. Lựa chọn linh kiện
• 4.1.2. Thi công mô hình
• 4.2. THI CÔNG PHẦN MỀM
• 4.2.1. Lập trình PLC
• 4.2.2. Thiết kế giao diện điều khiển
• 4.2.2.1. Kết nối giữa máy tính, PLC và SQL Sever
• 5. CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT
• 5.1. Kết quả thi công phần cứng
• 5.2. Kết quả xử lý ảnh
• 5.3. Kết quả hoạt động của robot
• 5.3.1. Những hạn mực đã nghiên cứu
• 5.3.2. Kết quả đạt được
• 5.4. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Robot Delta và PLC S7 1200

Robot Delta là một loại robot công nghiệp có cấu trúc đặc biệt, được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ phân loại sản phẩm với tốc độ và độ chính xác cao. Việc ứng dụng PLC S7-1200 trong điều khiển Robot Delta giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu thời gian và chi phí lao động. PLC S7-1200 cung cấp khả năng lập trình linh hoạt, cho phép người dùng dễ dàng điều chỉnh các thông số hoạt động của robot. Hệ thống này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn đảm bảo tính chính xác trong việc phân loại sản phẩm theo màu sắc. Theo nghiên cứu, việc sử dụng robot delta trong các dây chuyền sản xuất hiện đại đã chứng minh hiệu quả vượt trội so với các phương pháp truyền thống.

1.1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của Robot Delta

Robot Delta có cấu trúc gồm ba cánh tay song song, được điều khiển bởi các động cơ gắn trên đế cố định. Cấu trúc này cho phép robot hoạt động linh hoạt trong không gian ba chiều, giúp thực hiện các nhiệm vụ như gắp, đặt và phân loại sản phẩm một cách nhanh chóng và chính xác. Cảm biến màu sắc được sử dụng để nhận diện và phân loại sản phẩm theo màu, từ đó robot có thể thực hiện các thao tác tự động hóa một cách hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ điều khiển tự động thông qua PLC S7-1200 giúp tối ưu hóa quy trình này, đảm bảo rằng robot có thể hoạt động liên tục và ổn định trong môi trường sản xuất.

II. Ứng dụng của PLC S7 1200 trong điều khiển Robot Delta

Việc ứng dụng PLC S7-1200 trong điều khiển robot delta mang lại nhiều lợi ích cho quy trình sản xuất. PLC S7-1200 cho phép lập trình các thuật toán điều khiển phức tạp, giúp robot thực hiện các nhiệm vụ phân loại sản phẩm theo màu sắc một cách chính xác. Hệ thống này có khả năng xử lý dữ liệu từ cảm biến màu sắc và đưa ra các quyết định điều khiển tức thì, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc của robot. Theo nghiên cứu, việc sử dụng robot công nghiệp trong các dây chuyền sản xuất đã giúp giảm thiểu thời gian và chi phí lao động, đồng thời tăng cường độ chính xác trong quy trình sản xuất.

2.1. Lập trình và thiết kế giao diện điều khiển

Lập trình PLC S7-1200 cho robot delta yêu cầu sự hiểu biết sâu sắc về ngôn ngữ lập trình và các công cụ phát triển. Việc thiết kế giao diện điều khiển cũng rất quan trọng, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và điều chỉnh các thông số hoạt động của robot. Giao diện này thường được xây dựng trên nền tảng Winform của C#.Net, cho phép người dùng tương tác trực tiếp với hệ thống. Hệ thống điều khiển này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn đảm bảo rằng robot có thể hoạt động một cách hiệu quả và chính xác trong việc phân loại sản phẩm theo màu sắc.

III. Đánh giá kết quả và hướng phát triển

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc ứng dụng PLC S7-1200 trong điều khiển robot delta đã mang lại những thành công nhất định trong việc phân loại sản phẩm theo màu sắc. Hệ thống đã hoạt động ổn định và chính xác, đáp ứng được các yêu cầu đặt ra trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế cần được khắc phục, như việc cải thiện độ chính xác của cảm biến màu sắc và tối ưu hóa các thuật toán điều khiển. Hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc tích hợp thêm các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo để nâng cao khả năng nhận diện và phân loại sản phẩm.

3.1. Tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực khác

Hệ thống robot delta sử dụng PLC S7-1200 không chỉ có tiềm năng trong ngành sản xuất mà còn có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác như y tế, nông nghiệp thông minh và logistics. Việc tự động hóa quy trình phân loại sản phẩm sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các ứng dụng mới cho robot, từ đó mở rộng khả năng và ứng dụng của công nghệ này trong thực tiễn.