ĐỒ án tốt nghiệp hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao và màu sắc

46 168 0
  • Loading ...
1/46 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 17/04/2018, 23:45

FULL ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆT THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THOE CHIỀU CAO VÀ MÀU SẮC CỦA MÌNH. ĐỒ ÁN THỂ HIỆN TỪ QUY TRÌNH ĐẾN NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ,BẠN NÀO ĐANG LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HÃY THAM KHẢO . ĐỒ ÁN NÀY LÀ BẢN BẢN QUYỀN CỦA MÌNH.cẢM ƠN CÁC BẠN NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) Table of Contents LỜI NÓI ĐẦU _3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM Tìm hiểu chung hệ thống phân loại sản phẩm _4 1.1 Đặt vấn đề _4 1.2 Khái niệm hệ thống phân loại sản phẩm: 1.3 Ý nghĩa hệ thống phân loại sản phẩm người _5 CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO MÀU SẮC GIỚI THIỆU CHUNG THÀNH PHẦN CƠ BẢN 2.1 Hệ thống cấp phôi _7 2.2 Băng tải _8 2.3 Thiết bị dẫn động _11 2.3.1 Khái niệm máy điện chiều _11 2.3.2 Nguyên lý làm việc 11 2.4 Cảm biến _14 2.5 Cơ cấu chấp hành 17 2.6 Van điều khiển _17 2.7 ARDUINO 18 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM _22 Sơ đồ thuật tốn thơng số đầu vào _22 Tính chọn chọn xylanh _26 Tính tốn truyền đai _29 3.1 Công suất thiết kế: 29 3.2 Đường kính bánh đai _30 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) 3.3 Chiều dài dây đai l khoảng cách tâm a _30 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 32 Tính tốn phân lạo sản phẩm 32 1.1 Phần cảm biến nhận tín hiệu _32 1.2 Phần xilanh phân loại _33 1.3 Máng dẫn phôi _33 Tính tốn thiết kế điều khiển 33 2.1 Thành phần _33 2.2 Thiết kế mạch điện sử dụng phần mềm Festo Fluidsim 37 2.3.1 Cách bố trí sơ đồ kí hiệu sơ đồ _37 2.3.2 Nguyên lý hoạt động sơ đồ _38 Arduino kết nối với hệ thống cảm biến chấp hành 40 3.1 Arduino kết nối với hình LCD 40 3.1.1 Các thông số cua lcd _40 3.1.2 Kết nối LCD Arduino hệ thống phân loại sp _41 3.2 Arduino kết nối với cảm biến tiệm cận 42 3.2.1 Các thống số cản biến tiệm cận _42 3.2.2 Kết nối cảm biến tiệm cận với Arduino _42 3.3 Arduino kết nối với cảm biến màu TS3200 42 3.3.1 Các thông số cảm biến màu TS3200 _42 3.3.2 Kết nối cảm biến TS3200 Arduino 43 3.4 Cảm biến màu kết nối với rơ-le trung gian 45 3.4.1 Các thông số rơ-le trung gian 45 3.4.2 Kết nối arduino với rơ-le rơ-le với xilanh 45 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày phát triển, nhu cầu vật chất tinh thần người ngày cao, tốn cung – cầu nhà sản xuất tìm cách giải Tự động hóa dây chuyền sản xuất phương án tối ưu, đòi hỏi nhanh chóng, xác giảm thiểu nhân cơng lao động Q trình sản xuất tự động hóa cao nâng cao suất sản xuất giảm chi phí tăng tính cạnh tranh cho doanh nghiệp Xét điều kiện cụ thể nước ta công công nghiệp hóa đại hóa sử dụng ngày nhiều thiết bị điều khiển tự động q trình sản xuất, gia cơng, chế biến sản phẩm…Điều dẫn tới việc hình thành hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa mức độ cao sản xuất hàng loạt nhỏ loạt vừa sở sử dụng máy CNC, robot cơng nghiệp Trong có khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hàng hóa bán hệ thống phận loại sản phẩm Đồ án “ Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo chiều cao màu sắc” nghiên cứu nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, đồng thời giúp cho học sinh sinh viên thấy mối liên hệ kiến thức học trường với ứng dụng bên ngồi thực tế Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọng nhiều lĩnh vực vận chuyển sản phẩm, đếm sản phẩm phân loại sản phẩm Với hệ thống tự động hóa giảm thiểu nhân công kèm với giảm chi phí sản xuất Với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần em chưa nắm vững, dù tham khảo nhiều tài liệu Khi thực đồ án tính tốn khơng thể tránh thiếu sót hạn chế Kính mong bảo góp ý giúp đỡ q thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo Bộ Môn Cơ sở thiết kế máy robot đặc biệt thầy hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho em nhiều kiến thức quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học Em xin chân thành cảm ơn! NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM Tìm hiểu chung hệ thống phân loại sản phẩm 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, việc tập trung hóa- tự động hóa cơng tác quản lí, giám sát điều khiển hệ thống tự động nhằm cao hiệu trình sản xuất, tránh rủi ro tiết kiệm chi phí hạn chế hướng tất yếu trình sản xuất tránh khỏi, thời gian với phát triển mạnh mẽ công nghệ Cùng với phát triển vượt bậc kĩ thuật vi điện tử , kĩ thuật truyền thông công nghệ phần mềm thời gian qua lĩnh vực điều khiển tự động đời, phát triển ngày đa đạng đáp ứng yêu cầu sống, đòi hỏi q trình tự động lĩnh vực cơng nghiệp Chính phải lựa chọn trình điều khiển cho phù hợp với yêu cầu thực tế đặt cho ngành Đảm bảo điều kiện sở vật chất cho phép, tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao hiệu sản xuất, dễ dàng bảo trì sửa chữa hệ thống có cố Thực tiễn đặt để quản lí nhà máy sản xuất cách linh hoạt ổn định phù hợp nhất, tiết kiệm phải an toàn Trước thời thách thức thời đại, nhận biết nắm bắt vận dụng thành tựu cách có hiệu khoa học kĩ thuật giới nói chung kĩ thuật điều khiển tự động nói riêng Sự áp dụng kĩ thuật điều khiển tự động ứng dụng rộng rãi nghành sản xuất lớn, doanh nghiệp lớn cách nhanh chóng bên cạnh doanh nghiệp vừa nhỏ quy mơ sản xuất ngược lại hồn tồn chưa áp dụng đặc biệt khâu cân sản phẩm đóng gói bao bì, sử dụng sức người, cho suất chưa hiệu Trên sở thực tế khách quan, yêu cầu xã hội giới nước, đề tài có nhiều tiềm nghiên cứu ứng dụng khai thác cách khả thi tốt Việc ứng dụng kĩ thuật điều khiển vào “quá trình phân loại sản phẩm” thành tựu đáng kể làm thay đổi sản xuất cũ mang nhiều hạn chế Làm thay đổi cục diện cơng nghiệp mạnh mẽ Chính trở thành vấn đề hứng thú đầy tiềm cho chúng em tìm hiểu xây dụng thiết kế cải tiến góp phần vào hồn thiện phát triển sâu, rộng đời sống sản xuất người 1.2 Khái niệm hệ thống phân loại sản phẩm: Hệ thống phân loại sản phẩm hệ thống điều khiển tự động bán tự động nhằm chia NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) sản phẩm nhóm có thuộc tính với để thực đóng gói hay loại bỏ sản phẩm hỏng - Có nhiều cách phân loại hệ thống phân loại sản phẩm - Ví dụ :  Dựa phương thức điều khiển chia hệ thống tự động hay bán tự động, có tham gia người hay không mức độ đến đâu, điều khiển PLC, vi xử lí  Theo màu sắc: ( đỏ, vàng, xanh, cam…) màu sắc cảm biến màu nhận biết chuyển sang tín hiệu điện qua chuyển đổi ADC xử lí  Theo trọng lượng: Trọng lượng vật tiếp nhận qua cân thông qua cảm biến gắn kèm để gửi phản hồi vi xử lí  Theo mã vạch: Mã vạch phôi sản phẩm đọc máy quét sau gửi phản hổi vi xử lý  Theo chiều cao: Cảm biến phát vật gửi phản hồi vi xử lý phân loại theo chiều cao đặt sẵn theo độ cao cảm biến  Theo hình dạng: Cảm biến nhận biết hình dạng ,phát lỗi sản phẩm để phân chia the mục đích 1.3 Ý nghĩa hệ thống phân loại sản phẩm người Hệ thống phân loại sản phẩm đời phát triển giai đoạn kinh tế giới nói chung đất nước đánh dấu thêm bước ngoặt quan trọng cho tiến khoa học - công nghệ kĩ thuật thực tế ứng dụng cách tốt cho mục đích cao, khó người Có tầm quan trọng ảnh hưởng lớn đến công nghiệp đặc biệt tình hình nước Việt Nam ta làm tăng nhiều mặt tốt phục vụ cho lại đáng kể cho sống phát triển kinh tế người hứa hẹn phát triển vững mạnh ổn định lâu dài Đồng thời tảng cho phát triển tập đoàn kinh tế giới Một lần khẳng định có vai trò quan trọng cho hoạt động phát triển cung cấp phân phối sản phẩm tới người cách tốt nhất, giúp đời sống người nâng cao Vấn đề số lượng chất lượng sản phẩm thay đổi đáng kể nhận thấy rõ phân hóa đa dạng mẫu mã chủng loại sản phẩm thấy rõ chất lượng ngày nâng cao đáp ứng nhu cầu sức khỏe người cách hoàn hảo Từ thay máy móc thiết bị đại, giảm thiểu lớn thời gian lao động sức tiếp cho trình sản xuất qua trình khác để tạo sản phẩm Nhận thấy mạnh cơng NHĨM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) việc khó khăn phức tạp thay máy móc tự động nhiều, người cần điều khiển hệ thống, máy móc, thiết bị… buồng điều khiển riêng biệt Nhờ mà sức khỏe đời sống vật chất tinh thần ngày nâng cao cải thiện cách rõ rệt Không kể từ đời vấn đề sinh thái, ô nhiễm môi trường sống mức báo động, hay biến đổi khí hậu thiên nhiên có hình thành nhanh chóng gây hậu vơ nguy hiểm Lâu dài làm cho tồn người không bền lâu Bởi vậy, hệ thống phân loại sản phẩm nói riêng nhiều hệ thống tự động khác có ý nghĩa vào kỉ Do người tác động trực tiếp tác hại hậu gây giải pháp tối ưu cho hệ thống tự động cho cơng việc khó khăn phức tạp nhiều nguy hiểm tiềm tàng NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO MÀU SẮC GIỚI THIỆU CHUNG Đây hệ thống phân loại tích hợp cảm biến vi xử lý để phân loại sản phẩm, phôi theo chiều cao lẫn màu sắc để phục vụ nhu cầu tự động hóa ngày đa dạng sống Hệ thống phân loại sản phẩmmàu sắc khác ,cụ thể ba màu xanh lục , đỏ vàng đồng thời giám sát đếm số sản phẩm phân loại hiển thị led Hệ thống phân loại sản phẩm có kích thước cao thấp khác cụ thể ba kích thước cao thấp khác đề tài chiều cao cho trước để phù hợp vs cách thiết kế đếm sản phẩm phân loại hiển thị led THÀNH PHẦN CƠ BẢN 2.1 Hệ thống cấp phơi Hiện nay, q trình sản xuất sản phẩm ngành cơng nghiệp nói chung phát triển theo xu hướng tự động hóa ngày cao.Để đảm bảo trình sản xuất ổn định nhanh chóng cần thiết phải có q trình cung cấp phơi xác vị trí không gian theo nhịp (cấp lúc) liên tục theo chu trình hoạt động dây chuyền cách tin cậy Vì vậy, q trình cấp phơi yêu cầu cần thiết cần phải nghiên cứu giải hệ thống sản xuất tự động nhằm nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm Hệ thống cấp phôi tự động phải cung cấp phôi cách kịp thời, xác, số lượng Là cấu cấp phơi, sản phẩm vào vào hình dạng phơi người ta chia làm loại: - Loại cấp phôi dạng rời chiếc.phù hợp với suất cho băng tải, sản phẩm xuất chia đều,từng sản phẩm sản phẩm cách khoảng thời gian định cho - Loại cấp phôi dạng dạng vận tốc băng tải Đóng vài trò quan trọng cho q trình bắt đầu hệ thống - Loại cấp phôi dạng cuộn NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) Nhận xét: Mỗi kiểu cấp phơi mang tính đặc thù riêng thân kiểu bao hàm nhiều dạng khác Tùy theo công nghệ sản xuất mà người ta bố trí cấp phơi liên tục hay dán đoạn theo chu kì cấp phơi theo lệnh Trong đồ án em dùng hệ thống cấp phơi gián đoạn theo chu kì Hình 2.1: Mơ hình thiết bị cấp phơi Hình ảnh thực hệ cấp phôi theo chu kỳ ( chụp choẹt ) Ưu điểm hệ cấp phôi: + Phôi xếp số lượng chuẩn bị sẵn thùng cấp phôi + Dễ thiết kế,dễ điều chỉnh,sử dụng rộng rãi thực + Năng suất cao Nhược điểm : + Các sản phẩm phơi có ma sát q trình xi lanh đẩy phơi, lực đẩy phơi lớn làm phơi lệch khỏi dây chuyển băng tải + Đối với phơi có khối lượng nặng hay kích thước lớn khó sử dụng 2.2 Băng tải Đây thành phần thiếu hệ thống phân loại sản phẩm Nó có nhiệm vụ vận chuyển phơi tới vị trí thao tác, bên có trang bị hệ thống lăn Nguồn động lực băng tải đơng điện: động chiều, động pha lồng sóc hay servo… tùy vào yêu cầu hệ thống Để tạo momen đủ lớn cho băng tải cần nối trục động với hộp giảm tốc NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) tải Hai đầu băng tải có puli băng tải vòng kín quấn quanh puli Băng tải làm từ vật liệu nhiều lớp, thường hai caosu Lớp thành phần chịu kéo tạo hình cho băng tải, lớp lớp phủ Ưu điểm băng tải - Cấu tạo đơn giản, bền, có khả vận chuyển rời đơn theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng kết hợp nằm ngang với nằm nghiêng - Vốn đầu tư khơng lớn lắm, tự động được, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy, suất cao tiêu hao lượng so với máy vận chuyển khác không lớn Các loại băng tải thị trường Khi thiết kế hệ thống băng tải vận chuyển sản phẩm đến vị trí phân loại lựa chọn số loại băng tải sau: Bảng 1.1: Danh sách loại băng tải Các loại băng tải xích, băng tải lăn có ưu điểm độ ổn định cao vận chuyển.Tuy nhiên chúng đòi hỏi kết cấu khí phức tạp, đòi hỏi độ xác cao, giá thành đắt - Băng tải dạng cào: sử dụng để thu dọn phoi vụn Năng suất băng tải loại đạt 1,5 tấn/h tốc độ chuyển động 0,2m/s Chiều dài băng tải không hạn chế phạm vi kéo 10kN - Băng tải xoắn vít : có kiểu cấu tạo: + Băng tải buồng xoắn: Băng tải buồng xoắn dùng để thu dọn phoi vụn Năng NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) suất băng tải loại đạt tấn/h với chiều dài 80cm + Băng tải buồng xoắn: có buồng xoắn song song với nhau, có chiều xoắn phải, có chiều xoắn trái Chuyển động xoay vào buồng xoắn thực nhờ tốc độ phân phối chuyển động Cả loại băng tải buồng xoắn đặt máng thép xi măng Giới thiệu băng tải dùng đề tài Do băng tải dùng hệ thống làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm nên đề tài em lựa chọn loại băng tải dây đai với lý sau đây: - Tải trọng băng tải không lớn - Kết cấu khí khơng q phức tạp - Dễ dàng thiết kế chế tạo Tuy nhiên loại băng tải có vài nhược điểm như: độ xác vận chuyển không cao, đôi lúc băng tải hoạt động không ổn định nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới lăn, độ ma sát dây đai giảm , có tượng trượt băng tải lăn Hình ảnh thực tế : 10 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Tính tốn phân lạo sản phẩm Khối phân loại sản phẩm gồm có phần: - Phần cảm biến nhận tín hiệu - Phần xilanh phân loại - Phần máng dẫn phơi 1.1 Phần cảm biến nhận tín hiệu Là cảm biến quang đặt bên cạnh băng tải Khi sản phẩm qua cảm biến tiến hành nhận biết truyền tín hiệu cho phận xử lí Trong đồ án ta chon loại cảm biến Khoảng cách phát khoảng 10cm với điều khiển độ nhạy cho khuếch tán - Khoảng cách phát 100 mm - Đặc tính trễ : tối đa 20% khoảng cách phát - Đầu ra: DC - dây NPN NO - Vật cảm biến nhỏ nhất: 10x10mm - Nguồn sáng : LASER - Kích thước: 22 X 70mm / 0,86 x 2,8 (D * L) 32 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) - Chiều dài cáp: ~ 115cm - Cung cấp điện áp: 10 – 30 VDC - Điện áp làm việc : 10 – 30 VDC - Dòng tại: 300 mA - Tần số: 500 Hz - Màu : Màu đen, vàng, xám - Thời gian đáp ứng: tối đa 2,5 ms - Nhiệt độ môi trường từ -25oc tới 55oC - Độ ẩm môi trường từ 35% tới 85% - Trọng lượng (cả vỏ) : 60 g - Chế độ ngõ ra: Chọn lựa Light-ON / Dark-ON 1.2 Phần xilanh phân loại Gồm có xilanh gắn song song với Khi có tín hiệu từ cảm biến tác động vào thiết bị điện khí nén điều khiển xilanh tiến hành phân loại sản phẩm 1.3 Máng dẫn phơi Gồm có máng song song với xếp liền Khi xilanh nhận tín hiệu phân loại nhờ van khí nén xilanh đẩy phôi chạy băng tải vào máng kết thúc trình phân loại Tính tốn thiết kế điều khiển 2.1 Thành phần a Rơ-le Rơ-le loại khí cụ điện dùng để tự động đóng cắt mạch điều khiển, bảo vệ điều khiển làm việc mạch điện Rơ-le phân loại theo nhiều cách khác nhau:  Phân loại theo vai trò đại lượng tác động rơ-le :  Rơ-le trung gian  Rơ-le thời gian  Rơ-le nhiệt  Rơ-le tốc độ…  Phân loại theo nguyên lý làm việc:  Rơ-le điện từ 33 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH)  Rơ-le điện động  Rơ-le từ điện  Rơ-le cảm ứng  Rơ-le nhiệt … Trong sử dụng rơ-le trung gian, rơ-le thời gian - Rơ-le trung gian Kí hiệu Rơ-le trung gian loại khí cụ điện dùng lĩnh vực điều khiển tự động, cấu điện từ Rơ-le trung gian đóng vai trò điều khiển trung gian thiết bị điều khiển (contactor, Rơ-le thời gian … ) Nguyên lý hoạt động: Khi cuộn dây cấp điện áp, lực điện từ cuộn dây xuất lực thắng lực lò xo kéo nắp phía lõi thép mạch từ, nên tiếp điểm thường đóng mở tiếp điểm thường mở đóng lại Các gắn tiếp điểm động làm thép lò xo đồng lò xo mục đích tiếp điểm tiếp xúc với tốt hơn.Rơle trung gian dùng để truyền tín hiệu rơle bảo vệ mạch điều khiển Do số lượng tiếp điểm rơle trung gian tương đối nhiều 34 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) Hình 4: Rơ-le trung gian -Rơ-le thời gian Kí hiệu Rơ-le thời gian khí cụ điện dùng lĩnh vực điều khiển tự động, với vai trò điều khiển trung gian thiết bị điều khiển theo thời gian định trước Có hai loại rơ-le thời gian là: rơ-le thời gian ON DELAY, rơ-le thời gian OFF DELAY Trong đồ án ta sử dụng rơle thời gian ON DELAY Nguyên lý hoạt động: Khi cấp nguồn vào cuộn dây rơ-le thời gian ON DELAY tiếp điểm tác động khơng tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời ( thường đóng hở ,thường hở dống lại), tiếp điểm tác động có tính thời gian không đổi Sau khoảng thời gian định trước, tiếp điểm tác động có tính thời gian chuyển trạng thái trì trạng thái Khi ngừng cấp nguồn vào cuộn dây, tất tiếp điểm tức thời chuyển trạng thái ban đầu Hình 5: Rơ-le thời gian b Xylanh khí nén 35 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) Trong hệ thống điều khiển này,phần tử khí nén dùng :xilanh tác dụng hai chiều có cấu giảm chấn điều chỉnh Kí hiệu c Cảm biến quang Trong hệ thống điều khiến điện,khí nén cảm biến quang kí hiệu: d Van tiết lưu Tác dụng: điều chỉnh vận tốc xilanh thay đổi thơng số van Kí hiệu e Cơng tắc hệ thống - Thường mở Kí hiệu 36 NHĨM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) Thường đóng Kí hiệu 2.2 Thiết kế mạch điện sử dụng phần mềm Festo Fluidsim 2.3.1 Cách bố trí sơ đồ kí hiệu sơ đồ - Nút start để khởi động hệ thống 37 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) - Nút Stop để tạm đừng hệ thống cầm thiết - K3 công tắc thường mở để nối nguồn cho dây 5, 14 - K5, K6, K15,K20 rơle tác động muộn thời gian quản lý thời gian hành trình xilanh Y1,Y2,Y3 - K3, K9, K12, K17 rơle trực tiếp - Q1,Q2 cảm biến quang 2.3.2 Nguyên lý hoạt động sơ đồ a Khối thứ : Hệ thống đẩy phôi với dây 3,4,5,6 - Khi ta bấm nút start mạch bắt đầu có điện (24v) rơle K3 điều khiển cho cơng tắc K3 đóng dây 5, 14 có điện Timer K5 bắt đầu chạy với khoảng thời gian 2.9s ,sau 2.9s khóa K1 đóng lại xilanh bắt đầu đira - Khi hết 0.4s cho hành trinh đầu timer K6 bên dây điều khiển cho khóa K6 bên dây mở để chuyển mạch cho khí nén theo chiều ngược lại trở vị trí ban đầu b Khối thứ : Hệ thống xilanh đẩy sản phẩm cao 10cm với dây 8,9,10,11,12,13 38 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) - Khi dây có điện có sản phẩm chạy qua Q1,nếu sản phẩm cao 10cm Q1 suất tín hiệu điện U K9 bên dây đóng, rơle K9 bên dây đóng làm cho K9 bên dây 10 đóng K12 dây 10 đóng , điều khiển xylanh Y2 đẩy sản phẩm, đồng thời làm timer K15 bắt đầu đếm thời gian sau 0.4s Sau 0.4s K15 đóng lại khóa K15 bên dây đảo chiều làm cho khí nén chạy ngược lại xylanh trở vị trí ban đầu c Khối thứ : Hệ thống xilanh đẩy sản phẩm cao 5cm với dây 14, 15,16,17,18,19 - Khi dây 14 có điện có sản phẩm chạy qua Q2,nếu sản phẩm cao 6cm Q2 suất tín hiệu điện U K11 bên dây 15 đóng, rơle K11 bên dây 14 đóng làm cho K11 bên dây 17 đóng K17 dây 17 đóng , điều khiển xylanh Y2 đẩy sản phẩm, đồng thời làm timer K20 bắt đầu đếm thời gian sau 0.4s Sau 0.4s K17 đóng lại khóa K17 bên dây 17 đảo chiều làm cho khí nén chạy ngược lại xylanh trở vị trí ban đầu 39 NHĨM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) Arduino kết nối với hệ thống cảm biến chấp hành 3.1 Arduino kết nối với hình LCD 3.1.1 Các thơng số cua lcd  Màn hình LCD sử dụng loại LCD GREEN 1602, hiển thị hai hàng hàng 16 kí tự  Điện áp hoạt động 5V  Kích thước : 80 x 36 x 12,5 mm  Chữ đen xanh 40 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH)  Khoảng cách hai chân kết nối 0.1 inch tiện dụng kết nối với breadboard  Có đèn LED điều chỉnh thơng qua biến trở PMW điều chỉnh độ sáng hình cho phù hợp, chân điều chỉnh độ sáng hình Vee Biến trở sử dụng thường biến trở 10k ôm  Các chân data LCD để kết nối với ARDUINO gồm chân : 5, 4, 3,  Chân Vss chân âm LCD  Chân Vcc chân dương LCD  Chân Vee chân chỉnh độ tương phản LCD  Chân A K hai chân đèn lcd  Chân R/W chân chọn ghi đọc/viết liệu, R/W = chọn ghi viết liệu, R/W = chọn ghi đọc liệu 3.1.2 Kết nối LCD Arduino hệ thống phân loại sp  Các chân data lcd 5, 4, 3, lầ lượt kết nối với chân 2, 3, 4, arduino  Chân RS kết nối với chân số 12 , chân E kết nối với chân 11, chân Vo kết nối với nguồn 5V qua biến trở 10k để điều chỉnh độ sáng hình  Các chân cấp nguồn lấy từ Arduino  Các lệnh trương trình để khởi động hiển thị hình LCD: #include // Khai báo thư viện cho LCD LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // Khai báo chân LCD lcd.begin(16, 2); // Thơng báo hình lcd1602 41 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) lcd.print("Toi yeu Arduino!"); // In hình xâu cho chức LCD hệ thống để hiển thị số lượng sản phẩm phân loại hệ thống 3.2 Arduino kết nối với cảm biến tiệm cận 3.2.1 Các thống số cản biến tiệm cận  Điện áp hoạt động từ 6V đến 30V  Khoảng cách điều chỉnh từ : đến 30cm  Dây nâu dây Vcc  Dây xanh dây Gnd  Dây đen xanh dây Data  Output : NPN thường mở 3.2.2 Kết nối cảm biến tiệm cận với Arduino  Hình Hình Nguồn cấp cho cảm biến tiệm cận nguồn 5V lấy từ arduino hình  Dây data nối vào chân digital Arduino hình  Các lệnh để kết nối Arduino LCD - pinMode (3 , INPUT); // khai báo chân số arduino chân đọc tín hiệu - digitalRead(3 ); // đọc tín hiệu chân số đọc từ cảm biến tiệm cận  Chức cảm biến tiệm cận hệ thống để xác định vị trí sản phẩm băng truyền từ sản phẩm cách xác 3.3 Arduino kết nối với cảm biến màu TS3200 3.3.1 Các thông số cảm biến màu TS3200  Cảm biến màu sắc TCS3200 sử dụng led trắng Cảm biến màu TCS3200 phát đo lường phạm vi gần vô hạn màu sắc nhìn thấy 42 NHĨM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH)  Cảm biến màu TCS3200 tích hợp dãy ánh sáng quang bên trong, với cảm biến ứng với màu đỏ, xanh lá, xanh dương Các lọc màu phân bố khắp cảm biến để loại bỏ sai lệch vị trí màu sắc bên cảm biến có dao động tạo sóng vng có tần số tỷ lệ thuận với cường độ màu sắc lựa chọn  Điện áp cung cấp: (2.7V đến 5.5V)  Chuyển đổi từ cường độ ánh sáng sang tần số với độ phân giải cao  Lập trình lựa chọn lọc màu sắc khác dạng tần số xuất  Điện tiêu thụ thấp Giao tiếp trực tiếp với vi điều khiển  Cảm biến TCS3200 phân biệt màu red, blu, green Các chân cảm biến màu ts3200 : - S0, S1 : chọn tỉ lệ tần số đầu - S2,S3 : chọn kiểu đầu vào photodiot - OE : đầu vào cho phép xuất tần số chân OUT - OUT : Đầu tần số thay đổi phụ vào màu sắc Linh kiện điện tử Module cảm biến màu TCS3200 với khả nhận biết mầu RGB đèn LED trắng Các TCS3200 phát đo lường gần tất màu sắc nhìn thấy Ứng dụng bao gồm kiểm tra đọc dải, phân loại theo màu sắc, cảm biến ánh sáng xung quanh hiệu chuẩn, kết hợp màu sắc, vài ứng dụng TCS3200 có tách sóng quang, có lọc màu sắc lọc màu đỏ, xanh dương, màu xanh lá, khơng có lọc ( rõ ràng) Các lọc màu phân bố khắp mảng để loại bỏ sai lệch vị trí điểm màu Bên dao động tạo đầu sóng vng có tần số tỷ lệ thuận với cường độ màu sắc lựa chọn 3.3.2 Kết nối cảm biến TS3200 Arduino 43 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) Hai chân cấp nguồn cho cảm biến Vcc Gnd nối với hai chân cấp nguồn  Arduino Chân S0 S1 nối với hai chân digital Arduino chân số trân  số chân số 9, hai chân S1 S0 chọn tỉ lệ tần số đầu ra, thường đặt giá trị cho S0 giá trị cao, S1 giá trị thấp tỉ lệ tần số đầu 20% Chân S2 S3 nối với hai chân digital Arduino chân số 10  11 từ hai chân ta chọn kiểu đầu vào cho Photodiot Chân OUT nối với chân digital arduino để đọc tín hiệu tần số  màu sắc Thêm bảng photodiot vào Các lệnh kết nối Arduino với cảm biến TS3200  #define S0 #define S1 12 #define S2 11 #define S3 13 // khai báo kết nối chân arduino với cảm biến  pinMode(S0, OUTPUT); pinMode(S1, OUTPUT); pinMode(S2, OUTPUT); 44 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) pinMode(S3, OUTPUT); pinMode(OUT, INPUT); // khai báo chân S0, S1, S2, S3 chân OUTPUT chân OUT cho tín hiệu OUTPUT  Sử dụng lệnh pulseIn(chân, value) : lệnh sử dụng để đọc tần số thay đổi từ biến ts3200 , từ tần số ta xác định màu vật băng truyền  Trong trình xác định màu sapr phẩm trương trình lặp lại liên tục thay đổi tín hiệu hai chân S2 S3 theo bảng tín hiệu phơtdiote từ cảm biến màu đưa giá trị tần sso thay đổi dự theo màu sắc sản phẩm 3.4 Cảm biến màu kết nối với rơ-le trung gian 3.4.1 Các thông số rơ-le trung gian  Hệ thống cần sử dụng rơ-le khơng thể sủ dụng arduino để diều khiển trực tiếp thiết bị van khí nén hay động điện áp thiết bị 12V mà điện áp cho phép arduino 5V , cần phải sử dụng rowle để điều khiển trung gian  Rơ-le sử dụng loại rơ-le chiều có điện áp kích 5V , NPN, rơ-le gồm có kênh 3.4.2 Kết nối arduino với rơ-le rơ-le với xilanh  hai chân cấp nguồn cho rơ-le đấu vào hai chân nguồn arduino, nguồn cấp cho cuộn hút rơ-le kênh từ đến 12v  tiếp chân tín hiệu rơ-le đấu vào chân digital arduino 45 NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) 5.5 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 46 ... phần vào hồn thiện phát triển sâu, rộng đời sống sản xuất người 1.2 Khái niệm hệ thống phân loại sản phẩm: Hệ thống phân loại sản phẩm hệ thống điều khiển tự động bán tự động nhằm chia NHÓM ĐỒ ÁN. .. để phân loại sản phẩm, phôi theo chiều cao lẫn màu sắc để phục vụ nhu cầu tự động hóa ngày đa dạng sống Hệ thống phân loại sản phẩm có màu sắc khác ,cụ thể ba màu xanh lục , đỏ vàng đồng thời... NHÓM ĐỒ ÁN (THANH - TÚ - TUẤN ANH) CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HÊ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO VÀ MÀU SẮC GIỚI THIỆU CHUNG Đây hệ thống phân loại tích hợp cảm biến vi xử lý để phân
- Xem thêm -

Xem thêm: ĐỒ án tốt nghiệp hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao và màu sắc, ĐỒ án tốt nghiệp hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao và màu sắc, CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM, Tìm hiểu chung về hệ thống phân loại sản phẩm, CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HÊ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO VÀ MÀU SẮC, THÀNH PHẦN CƠ BẢN, CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM, Sơ đồ thuật toán và thông số đầu vào, Tính chọn chọn xylanh, CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN, Tính toán thiết kế điều khiển, Arduino kết nối với hệ thống cảm biến và chấp hành

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay