LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
MỤC LỤC
PHIẾU ĐĂNG KÝ TÊN ĐỀ TÀI ĐATN
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................i LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... ii MỤC LỤC................................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... viii LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................1 Chƣơng 1: GIỚI THIỆU ..........................................................................................6 Chƣơng 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP...................................................................8
2.1 Giới thiệu chung về hệ thống nâng hàng tự động..............................................8 2.1.1 Hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động ASRS. .............................................9 2.1.2 Hoạt động của hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động. ...............................10
2.2 Các thành phần chính của hệ thống ASRS. .....................................................13 2.2.1 Hệ thống đo lường tốc độ và định vị trong hệ thống truyền động. ...........13 2.2.2 Hệ thống hiển thị vị trí tại nơi lấy và giữ sản phẩm..................................14 2.2.3 Cảm biến quét chiều cao của hàng hóa. ....................................................15 2.2.4 Cảm biến xác định chiều cao của hàng hóa. .............................................16
2.3 Vai trò của hệ thống nâng hàng tự động..........................................................17
2.4 Cấu trúc của một hệ thống nâng hàng tự động. ...............................................18
Chƣơng 3: PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT ........................................................20
iii
3.1 Lựa chọn phương án thiết kế. ..........................................................................20 3.1.1 Phương án thiết kế kệ hàng. ......................................................................20 3.1.2 Phương pháp thiết kế cánh tay nâng hàng.................................................25 3.1.3 Phương pháp thiết kế truyền động cho hai trục Y,Z. ...............................29
3.2 Tính toán thành phần hệ thống. .......................................................................37 3.2.1 Tính toán thông số trục vít me trên trục Z (trục thẳng đứng)....................37 3.2.2 Tính toán thông số trục vít me trên trục Y (trục nằm ngang). ..................40
Chƣơng 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ....................................................................44
4.1 Lựa chọn, tính toán động cơ và driver.............................................................44 4.1.1 Lựa chọn, tính toán động cơ cho vít me trục Z, Y. ...................................44 4.1.2 Lựa chọn động cơ cho tay nâng hàng........................................................49
4.2 Lựa chọn bộ điều khiển. ..................................................................................50 4.2.1 Khai thác phần mềm..................................................................................55 Chƣơng 5: THI CÔNG ...........................................................................................58 5.1 Phần cơ khí. .....................................................................................................58 5.2 Phần điều khiển................................................................................................60 Chƣơng 6: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN.................................................66 6.1 Kết quả.............................................................................................................66 6.2 Hướng phát triển. .............................................................................................66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................67 PHỤ LỤC.................................................................................................................68
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Hệ thống ASRS. .........................................................................................9 Hình 2.2: Xe nâng lấy hàng hóa...............................................................................11 Hình 2.3: Pallet đẩy hàng vào khoang vận chuyển. .................................................11 Hình 2.4: Hệ thống xác định vị trí lưu trữ và đưa hàng đến vị trí............................11 Hình 2.5: Pallet đẩy hàng hóa vào nơi lưu trữ. ........................................................12 Hình 2.6: Pallet lấy hàng hóa ra khỏi kệ hàng. ........................................................12 Hình 2.7: Đưa hàng hóa đến vị trí vận chuyển. .......................................................12 Hình 2.8: Đóng gói hàng hóa. ..................................................................................13 Hình 2.9: Động cơ truyền động với encoder để đo tốc độ. ......................................13 Hình 2.10: Encoder đo tốc độ động cơ.....................................................................13 Hình 2.11: Vị trí lắp đặt cảm biến định vị................................................................14 Hình 2.12: Công tắc hành trình để phát hiện vị trí...................................................14 Hình 2.13: Dải hoạt động của công tắc hành trình...................................................15 Hình 2.14: Vị trí lắp đặt cảm biến quyét chiều cao hàng hóa. .................................15 Hình 2.15: Đường đặc tính hoạt động ở tốc độ nhanh. ............................................15 Hình 2.16: Vị trí lắp đặt cảm biến xác định chiều cao hàng hóa. ............................16 Hình 2.17: Cảm biến quang kiểu phản xạ. ...............................................................16 Hình 2.18: Kích cỡ của spoting light theo khoảng cách. .........................................17 Hình 3.1: Kệ hàng thông minh ngoài thực tế. ..........................................................20 Hình 3.2: Kệ hàng Drive In......................................................................................22 Hình 3.3: Kệ khuông. ...............................................................................................24
v
Hình 3.4: Kệ siêu thị. ...............................................................................................25 Hình 3.5: Cánh tay robot trong công nghiệp............................................................26 Hình 3.6: Cánh tay lắp ráp oto. ................................................................................27 Hình 3.7: Vitme........................................................................................................30 Hình 3.8: Thanh vitme. ............................................................................................31 Hình 3.9: Vitme đai ốc bi. ........................................................................................31 Hình 3.10: Bộ truyền đai. .........................................................................................32 Hình 3.11: Đai dẹt da. ..............................................................................................33 Hình 3.12: Đai dẹt vải cao su. ..................................................................................33 Hình 3.13: Đai thang. ...............................................................................................34 Hình 3.14: Đai răng..................................................................................................34 Hình 3.15: Bộ truyền xích. .......................................................................................35 Hình 3.16: Cấu tạo xích con lăn...............................................................................36 Hình 3.17: Cấu tạo xích răng. ..................................................................................36 Hình 3.18: Bảng tra thông số vitme trên trục Z. ......................................................38 Hình 3.19: Bảng tra thông số vitme trên trục Y.......................................................41 Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện động cơ bước................................................................45 Hình 4.2: Sơ đồ cuộn dây của các loại động cơ bước..............................................46 Hình 4.3: Động cơ step KH56QM2U038. ...............................................................48 Hình 4.4: Driver TB6600 cho động cơ step. ............................................................49 Hình 4.5: Động cơ giảm tốc DC...............................................................................49 Hình 4.6: PLC S7 – 1200. ........................................................................................52 Hình 4.7: Cấu trúc của 1 PLC. .................................................................................52
vi
Hình 4.8: Phần mềm TIA Portal V16.......................................................................55 Hình 4.9: Giao diện chính của phần mềm................................................................55
Hình 5.1: Hình ảnh mô phỏng mô hình 3D..............................................................58 Hình 5.2: Hình kệ để hàng hóa.................................................................................58 Hình 5.3: Cơ cấu di chuyển trục Y...........................................................................59 Hình 5.4: Cơ cấu di chuyển trục X...........................................................................59 Hình 5.5: Tay nâng hàng hóa. ..................................................................................60 Hình 5.6: Cấu trúc hệ thống. ....................................................................................60 Hình 5.7: Mô phỏng hệ thống nâng hàng trên Factory IO. ......................................61 Hình 5.8: Lưu đồ thuật toán nhập kho hàng điều khiển bằng tay. ...........................62 Hình 5.9: Lưu đồ thuật toán xuất kho hàng điều khiển bằng tay. ............................62 Hình 5.10: Lưu đồ thuật toán nhập kho hàng điều khiển tự động. ..........................63 Hình 5.11: Lưu đồ thuật toán xuất kho hàng điều khiển tự động. ...........................63 Hình 5.12: Sơ đồ điện...............................................................................................64 Hình 5.13: Mô hình thực tế tụ điện. .........................................................................64 Hình 5.14: Mô hình sau thực tế................................................................................65 Hình 5.15: Kệ hàng hóa thực tế................................................................................65 Phụ lục 1.1: Bản vẽ lắp. ...........................................................................................68 Phụ lục 1.2: Bản vẽ sơ đồ điện.................................................................................68
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1: Bảng bước góc của động cơ bước............................................................44
Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật PLC S7 – 1200...........................................................52
viii
1. Tính cấp thiết của đề tài
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật cũng có những bước đột phá mới. Nhu cầu sử dụng và lưu trữ hàng hóa ngày một tăng cao, để thuận tiện cho quá trình lưu trữ thay vì lưu trữ hàng hóa thủ công tốn nhiều diện tích, công nhân lao động, và khó khăn trong khâu nhập và xuất tốn nhiều thời gian, nhiều công ty trên thế giới đã trang bị hệ thống lưu trữ tự động cho kho hàng, văn phòng, nhà xưởng của mình... Với việc ứng dụng công nghệ cao trong việc cất giữ hàng hóa, giờ đây chúng ta có thể quản lý hàng hóa của mình một cách khoa học, có hệ thống và có tính linh hoạt cao. Từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm giá thành hoạt động.
Theo sự phát triển của đời sống kinh tế, văn hóa, xã hội, những hệ thống thang nâng hàng tự động đến từ những thiết bị cung cấp tự động đã được phổ biến trên toàn thế giới, không chỉ mang lại tiện ích cho doanh nghiệp, cho người sử dụng mà những hệ thống thang nâng hàng tự động còn thể hiện sự văn minh, tiến bộ của thời đại số.
Việc đổi mới máy móc thiết bị công nghệ đặt ra như một yêu cầu cấp thiết đối với các doanh nghiệp bởi máy móc thiết bị của các doanh nghiệp đã cũ và lạc hậu. Việc đổi mới máy móc thiết bị là đòi hỏi khách quan đối với các doanh nghiệp nếu muốn chiến thắng trong cạnh tranh, củng cố và mở rộng chỗ đứng của mình trên thị trường cả trong hiện tại và tương lai. Khi thực hiện hoạt động đầu tư đổi mới doanh nghiệp cần tiến hành điều tra, nghiên cứu kỹ chức năng kỹ thuật cũng như mức độ tối tân của công nghệ sắp đầu tư. Việc điều tra, nghiên cứu này sẽ giúp doanh nghiệp tránh việc đầu tư vào những công nghệ lạc hậu, làm giảm sút hiệu quả của hoạt động đầu tư.
1
Câu hỏi đặt ra là hệ thống thang nâng hàng tự động có thật sự mới mẻ và đánh bại được hệ thống thang nâng hàng truyền thống như chúng ta vẫn hay làm? Điều đó là nguồn cảm hứng và thúc đẩy để nhóm em nghiên cứu về mô hình “Hệ thống thang nâng hàng tự động”. Với nguồn chi phí thấp và kiến thức còn hạn hẹp nhưng nhóm em hy vọng nghiên cứu này có thể là tư liệu bổ ích để phát triển trong tương lai.
2. Tình hình nghiên cứu.
Ở mức độ toàn cầu, nhiều hệ thống thang nâng hàng tự động đã được lắp đặt tại Nhật Bản và Châu Âu. Tại Nhật Bản, hệ thống thang nâng hàng tự động được sử dụng rộng rãi cho nhiều mục đích khác nhau trong tất cả các phân khu công nghiệp, và kết quả là có nhiều dự án liên quan đến hệ thống thang nâng hàng tự động nhỏ. Trong lúc đó, ở Châu Âu, hệ thống thang nâng hàng tự động quy mô lớn chủ yếu được thực hiện bởi các công ty lớn, phần lớn có chức năng là trung tâm phân phối. Ở Bắc Mỹ, nhiều trung tâm phân phối được kết hợp các giá đỡ, băng chuyền và xa nâng với tỷ lệ ứng dụng hệ thống thang nâng hàng tự động thấp. Ở Đông Á, bao gồm Trung Quốc, Hàn Quốc và Đài Loan, nhu cầu thang nâng hàng tự động gần đây phát triển nhanh chóng phủ hợp với nhịp độ phát triển kinh tế. Ở Trung Quốc, mặc dù hệ thống thang nâng hàng tự động chủ yếu được sử dụng bởi các công ty nước ngoài mở rộng vào Trung Quốc trước đây, các công ty địa phương tiên phong như những công ty trong ngành thuốc lá, đã bắt đầu ứng dụng hệ thống thang nâng hàng tự động, và có thể dự kiến về sự phát triển thị trường sau này, tương tự như ở Nhật Bản.
Một số công ty nghiên cứu chế tạo hệ thống thang nâng hàng tự động như Daifuku (Nhật Bản), Dematic Corp, FKI Logistex, Bastian – BMH (Mỹ), Manufacturing Co... Najing Zhongyang Racking (Trung Quốc),...
Tại Việt Nam, cũng có một số doanh nghiệp tiên phong phát triển hệ thống thang nâng hàng tự động và lớn nhất đó là hệ thống thang nâng hàng tự động của Vinamilk tại Bình Dương.
2
Tuy điều kiện để phát triển còn hạn chế, trở ngại nhiều mặt, sự đa dạng trong hệ thống vẫn chưa nhiều nhưng cơ bản đã tạo được thay đổi đáng kể trong tầm nhìn xa của doanh nghiệp về phát triển thị trường. Mặc dù vậy, hệ thống thang nâng hàng tự động vẫn còn nhiều cơ hội để phát triển và áp dụng trong nhưng ngành nghề tại Việt Nam.
3. Mục đích nghiên cứu.
Đáp ứng nhu cầu đưa hàng hóa vào kho hàng một cánh nhanh chóng, tối ưu thời gian.
Thay thế việc vận chuyển hàng hóa từ sức người thành sử dụng máy móc, nhằm đảm bảo trong an toàn lao động.
Tạo ra một hình thức quản lý hàng hóa một cách tự động.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, nguyên lý cấu tạo.
- Triển khai tính toán, thiết kế, lên các phương án thiết kế. - Thiết kế cơ khí, thiết kế 3D.
- Thiết kế hệ thống điện, hệ thống PLC.
- Lập trình cho hệ thống.
- Hoàn thiện, chạy thử nghiệm hệ thống.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- Tìm hiểu qua sách vở, tài liệu trên các diễn đàn.
- Tìm hiểu về các bài toán, mô hình hóa giúp cho việc tính toán và chọn
các trang thiết bị điện và cơ khí.
3
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về các loại động cơ, hệ thống cảm biến, bộ điều khiển điển hình trong điều khiển một hệ thống thang nâng hàng tự động.
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết, ứng dụng, viết chương trình điều khiển lưu kho cho bộ điều khiển PLC.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
- Nghiên cứu hệ thống lưu kho tự động trên thực tế hay các mô hình của đề tài trước.
- Sử dụng phẩn mềm TIA Portal (SIMATIC STEP 7 & WinCC) và Factory IO làm công cụ để mô phỏng hệ thống.
- Sử dụng phần mềm Solidworks để thiết kế 3D và AutoCAD để thiết kế bản vẽ cơ khí và bản vẽ điện.
6. Các kết quả đạt đƣợc của đề tài.
- Mô hình hệ thống thang nâng hàng tự động.
- Mô phỏng hệ thống thang nâng hàng tự động.
- Bản vẽ cơ khí, bản vẽ điện.
7. Kết cấu đề tài.
Sau thời gian học tập tại trường Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh, được sự chỉ dẫn nhiệt tình của thầy cô bộ môn, em đã tích lũy được vốn kinh nghiệm nhất định để có thể thực hiện khóa luận này. Được sự đồng ý của nhà trường và giáo viên hướng dẫn em được giao đề tài tốt nghiệp: “Hệ thống thang nâng hàng tự động điều khiển bằng PLC”.
Khóa luận tốt nghiệp của em gồm 6 chương: Chương 1: Giới thiệu.
Chương 2: Tổng quan giải pháp.
Chương 3: Phương pháp giải quyết.
4
Chương 4: Quy trình thiết kế. Chương 5: Thi công.
Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận.
Bằng sự cố gắng của nhóm và sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Hoài Nhân nhóm em đã hoàn thành khóa luận đúng hạn. Nhóm em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô về khóa luận này.
5
Chƣơng 1: GIỚI THIỆU
Hệ thống nâng hàng tự động bắt đầu được giới thiệu từ cuối những năm 1960 và phổ biến rộng hơn vào thập niên 1970 và 1980. Công năng đầu tiên của hệ thống chỉ là kiểm tra và bốc xếp các pallet hay khay chứa kiện hàng, linh kiện. Mục đích là giảm thiểu hư hại sản phẩm, sử dụng tiết kiệm diện tích sàn kho chứa, kiểm tra và theo dõi hàng hóa không bị đánh cắp hay thay đổi không được phép, nhất là giảm công sức lao động bốc xếp hàng hóa.
Vào thời kỳ sơ khai (1960 – 1980) hệ thống nâng hàng là sự gắn kết hoạt động các trang thiết bị và bộ phận kiểm soạt dùng cho bốp xếp, lưu trữ và xuất kho với độ chính xác vận hành, tốc độ xử lý cao trong giới hạn của cấp độ tự động hóa được áp dụng.
Từ sau 1980 đến nay, thời kỳ phát triển mạnh của tự động hóa, hệ thống nâng hàng tự động là một trang thiết bị tự động nhận dòng chuyển đến với kích cỡ thường là đồng nhất không cao, phân loại lại, lưu trữ tạm thời, sau đó theo các điều kiện và lệnh tương ứng cho ra các điểm tập kết để được chuyển đến vị trí yêu cầu. Tất cả các công đoạn được thực hiện với mức độ tự động hóa cao, loại bỏ việc có cần nhân lực điều khiển các công đoạn này hay không.
Từ nhận thức ban đầu hệ thống nâng hàng tự động chỉ là kết hợp cơ giới hóa và điề khiển tự động ở một số công đoạn của quy trình nhập/ lưu/ xuất kho, ngày nay hệ thống nâng hàng tự động là sản phẩm của cơ điện tử (mechatronics) ở mức độ tự động hóa cao, phân phối hệ thống sản xuất thông minh. Sự phát triển của nâng hàng tự động là những bước tiến quan trọng trên con đường tiến tới hệ thống sản xuất “Just in time” đáp ứng kịp thời nhu cầu biến động nhanh của thị trường quốc tế (“Just in time” là hệ thống sản xuất trong đó các luồng nguyên vật liệu, hàng hóa và sản phẩm truyền vận trong quá trình sản xuất và phân phối được lập kế hoạch chi tiết từng bước sao cho quy trình tiếp theo có thể thực hiện ngay khi quy trình hiện thời chấm dứt).
6
Để đáp ứng nhu cầu rộng rãi của nhiều dạng hệ thống nâng hàng tự động, trên thế giới đã có các công ty nghiên cứu chế tạo các hệ thống nâng hàng tự động trong các nhà kho để quản lý việc lưu kho và xuất kho, kho chứa bưu phẩm như Daifuku (Nhật), Dematic Corp, FKI Logistex, Diomand Phoenix Westfalia Technologies, Bastian – BMH (Mỹ), Union Rack, Manufactủing Co, Najing Zhongyang Racking (Trung Quốc),...
Trong báo cáo tổng quan của Roodbergen, KJ và Vis. I.F.A, hiện nay có khoảng hơn 500 bài báo cáo khoa học chuyên sâu về hệ thống nâng hàng tự động sử dụng trong các nhà kho được công bố.
Hệ thống nâng hàng tự động được ứng dụng và qua nhiều năm ứng dụng hệ thống này đã trở thành một bộ phận quan trọng trong tổ chức sản xuất với quy mô lớn nhỏ khác nhau ở nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ở các nhà máy công nghiệp cần thay đổi kho hàng cho theo kịp đồng bộ với sự đổi mới có nhiều tiến bộ kỹ thuật hiện đại, nhất là lĩnh vực lưu kho và xuất hàng tự động.
Ở các khu vực bốc xếp hàng hóa như các kho cảng, sân bay.
Ở các siêu thị lớn, bưu điện chuyển phát nhanh, ngân hàng, thư viện lớn, các bãi đỗ xe,...
7
Chƣơng 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Giới thiệu chung về hệ thống nâng hàng tự động.
Nền công nghiệp nước ta nói riêng và các nước trên thế giới nói chung đang phát triển mạnh mẽ. Ngày trước, sản phẩm tạo ra một cách thủ công nên việc vận chuyển vào kho hàng chủ yếu thực hiện bằng sức người. Do đó, không tận dụng được hết các khoảng không gian, sức chứa của kho hàng, việc quản lý hàng hóa kém hiệu quả cũng như tốn diện tích làm kho hàng.
Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay sản xuất ngày càng phát triển. Hàng hóa làm ra càng nhiều đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho xã hội. Từ đó đã nảy sinh nhu cầu cần có những hệ thống nâng hàng vào kho hàng mới để đáp ứng yêu cầu của sản xuất và khắc phục những hạn chế của kho hàng cũ.
Hiện tại, trên thế giới có nhiều hệ thống nâng hàng để lưu hàng hóa, các hệ thống này rất đa dạng, phong phú về thiết bị cũng như cách thức thực hiện. Nhưng trong đó chủ yếu là sử dụng nhân công để bốc xếp hàng hóa, các thiết bị dỡ hàng là các máy nâng sử dụng người lái để sắp xếp hàng hóa vào kho.
Nhìn chung các kho hàng hiện nay có các nhược điểm sau:
– Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng.
– Không phân loại được nhiều hàng hóa khác nhau.
– Không bảo quản tốt hàng hóa khi số lượng quá nhiều.
– Khó kiểm soát số lượng hàng hóa ra vào kho.
– Khó khăn trong việc tìm ra vị trí hàng hóa.
Với sự ra đời của hệ thống nâng hàng tự động người ta có thể quản lý tốt hàng hóa một cách nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho. Các hệ thống nâng hàng tự động sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống nâng hàng tốn khá nhiều
8
chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại thì hàng hóa được bảo quản tốt, thuận lợi cho việc kiểm soát và tiết kiệm nhân công.
2.1.1 Hệ thống lƣu trữ và lấy hàng tự động ASRS.
Hệ thống chứa hàng là một trong những phần của hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động ASRS (Automated Storage and Retrival System). Hệ thống ASRS được thiết kế để tự động hóa việc lưu trữ và lấy các thành phẩm trong sản xuất, phân phối và vận chuyển hàng. Hệ thống này được xuất phát từ những năm thập niên 1960 với mục đích ban đầu sử dụng cho các pallet nâng tải nặng, tuy nhiên ngày nay với sự phát triển của công nghệ thì ứng dụng của nó rất đa dạng cho các hệ thống tải có kích cỡ và trọng lượng từ bé đến rất lớn. Ứng dụng của hệ thống ASRS được sử dụng khi:
Số lượng hàng hóa chuyển vào và chuyển ra trong kho có số lượng rất lớn.
Mật độ lưu mang tính ưu tiên trong một không gian nhất định.
Dây chuyền chỉ là lưu trữ và vận chuyển mà không có thêm bất cứ công
đoạn nào khác.
Yêu cầu độ chính xác rất cao do tính chất quan trọng của hàng hóa.
Hình 2.1: Hệ thống ASRS (Nguồn Internet).
Ưu điểm của hệ thống ASRS trong dây chuyền cung ứng sản phẩm là:
Cắt giảm chi phí do tối thiểu hóa các công đoạn không cần thiết trong việc lưu trữ sản phẩm.
Thông số kỹ thuật của động cơ:
- Điện áp hoạt động: 12V. - Tốc độ: 10rPhần mềm không tải. - Momen đầu ra: 5,6kg.cm. - Dòng định mức: 0,06A.
- Trọng lượng: 163g.
4.2 Lựa chọn bộ điều khiển.
Giới thiệu về PLC S7 - 1200
PLC S7 – 1200 là một dòng PLC mới của Siemens có độ chính xác cao. Thiết bị PLC Siemens S7 – 1200 có thiết kế dạng module nhỏ gọn, linh hoạt, phù hợp với một loạt các ứng dụng khác nhau. PLC S7 – 1200 của Siemens có một giao thức truyền thông, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn cao nhất của truyền thông công nghiệp và các chức năng công nghệ mạnh mẽ được tích hợp sẵn làm cho nó trở thành một giải pháp tự động hóa hoàn chỉnh và toàn diện nhất.
Với thiết kế theo dạng module, tính chính xác cao, dòng sản phẩm SIMATIC S7 – 1200 phù hợp với nhiều ứng dụng tự động hóa khác nhau với cấp độ từ nhỏ đến trung bình. Đặc điểm nổi bật của PLC S7 – 1200 là được tích hợp sẵn cổng truyền thông Profinet (Ethernet) và sử dụng chung một phần mềm Simatic Step 7 Basic giúp cho việc lập trình PLC, thiết kế và thi công hệ điều khiển trở nên đơn giản, dễ dàng hơn.
Vậy để làm một dự án với S7 – 1200 chỉ cần cài TIA Portal vì phần mềm này đã bao gồm cả môi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện.
Đặc điểm chức năng nổi bật
Board tín hiệu của PLC S7 – 1200:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
PHIẾU ĐĂNG KÝ TÊN ĐỀ TÀI ĐATN
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................i LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... ii MỤC LỤC................................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... viii LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................1 Chƣơng 1: GIỚI THIỆU ..........................................................................................6 Chƣơng 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP...................................................................8
2.1 Giới thiệu chung về hệ thống nâng hàng tự động..............................................8 2.1.1 Hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động ASRS. .............................................9 2.1.2 Hoạt động của hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động. ...............................10
2.2 Các thành phần chính của hệ thống ASRS. .....................................................13 2.2.1 Hệ thống đo lường tốc độ và định vị trong hệ thống truyền động. ...........13 2.2.2 Hệ thống hiển thị vị trí tại nơi lấy và giữ sản phẩm..................................14 2.2.3 Cảm biến quét chiều cao của hàng hóa. ....................................................15 2.2.4 Cảm biến xác định chiều cao của hàng hóa. .............................................16
2.3 Vai trò của hệ thống nâng hàng tự động..........................................................17
2.4 Cấu trúc của một hệ thống nâng hàng tự động. ...............................................18
Chƣơng 3: PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT ........................................................20
iii
3.1 Lựa chọn phương án thiết kế. ..........................................................................20 3.1.1 Phương án thiết kế kệ hàng. ......................................................................20 3.1.2 Phương pháp thiết kế cánh tay nâng hàng.................................................25 3.1.3 Phương pháp thiết kế truyền động cho hai trục Y,Z. ...............................29
3.2 Tính toán thành phần hệ thống. .......................................................................37 3.2.1 Tính toán thông số trục vít me trên trục Z (trục thẳng đứng)....................37 3.2.2 Tính toán thông số trục vít me trên trục Y (trục nằm ngang). ..................40
Chƣơng 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ....................................................................44
4.1 Lựa chọn, tính toán động cơ và driver.............................................................44 4.1.1 Lựa chọn, tính toán động cơ cho vít me trục Z, Y. ...................................44 4.1.2 Lựa chọn động cơ cho tay nâng hàng........................................................49
4.2 Lựa chọn bộ điều khiển. ..................................................................................50 4.2.1 Khai thác phần mềm..................................................................................55 Chƣơng 5: THI CÔNG ...........................................................................................58 5.1 Phần cơ khí. .....................................................................................................58 5.2 Phần điều khiển................................................................................................60 Chƣơng 6: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN.................................................66 6.1 Kết quả.............................................................................................................66 6.2 Hướng phát triển. .............................................................................................66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................67 PHỤ LỤC.................................................................................................................68
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Hệ thống ASRS. .........................................................................................9 Hình 2.2: Xe nâng lấy hàng hóa...............................................................................11 Hình 2.3: Pallet đẩy hàng vào khoang vận chuyển. .................................................11 Hình 2.4: Hệ thống xác định vị trí lưu trữ và đưa hàng đến vị trí............................11 Hình 2.5: Pallet đẩy hàng hóa vào nơi lưu trữ. ........................................................12 Hình 2.6: Pallet lấy hàng hóa ra khỏi kệ hàng. ........................................................12 Hình 2.7: Đưa hàng hóa đến vị trí vận chuyển. .......................................................12 Hình 2.8: Đóng gói hàng hóa. ..................................................................................13 Hình 2.9: Động cơ truyền động với encoder để đo tốc độ. ......................................13 Hình 2.10: Encoder đo tốc độ động cơ.....................................................................13 Hình 2.11: Vị trí lắp đặt cảm biến định vị................................................................14 Hình 2.12: Công tắc hành trình để phát hiện vị trí...................................................14 Hình 2.13: Dải hoạt động của công tắc hành trình...................................................15 Hình 2.14: Vị trí lắp đặt cảm biến quyét chiều cao hàng hóa. .................................15 Hình 2.15: Đường đặc tính hoạt động ở tốc độ nhanh. ............................................15 Hình 2.16: Vị trí lắp đặt cảm biến xác định chiều cao hàng hóa. ............................16 Hình 2.17: Cảm biến quang kiểu phản xạ. ...............................................................16 Hình 2.18: Kích cỡ của spoting light theo khoảng cách. .........................................17 Hình 3.1: Kệ hàng thông minh ngoài thực tế. ..........................................................20 Hình 3.2: Kệ hàng Drive In......................................................................................22 Hình 3.3: Kệ khuông. ...............................................................................................24
v
Hình 3.4: Kệ siêu thị. ...............................................................................................25 Hình 3.5: Cánh tay robot trong công nghiệp............................................................26 Hình 3.6: Cánh tay lắp ráp oto. ................................................................................27 Hình 3.7: Vitme........................................................................................................30 Hình 3.8: Thanh vitme. ............................................................................................31 Hình 3.9: Vitme đai ốc bi. ........................................................................................31 Hình 3.10: Bộ truyền đai. .........................................................................................32 Hình 3.11: Đai dẹt da. ..............................................................................................33 Hình 3.12: Đai dẹt vải cao su. ..................................................................................33 Hình 3.13: Đai thang. ...............................................................................................34 Hình 3.14: Đai răng..................................................................................................34 Hình 3.15: Bộ truyền xích. .......................................................................................35 Hình 3.16: Cấu tạo xích con lăn...............................................................................36 Hình 3.17: Cấu tạo xích răng. ..................................................................................36 Hình 3.18: Bảng tra thông số vitme trên trục Z. ......................................................38 Hình 3.19: Bảng tra thông số vitme trên trục Y.......................................................41 Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện động cơ bước................................................................45 Hình 4.2: Sơ đồ cuộn dây của các loại động cơ bước..............................................46 Hình 4.3: Động cơ step KH56QM2U038. ...............................................................48 Hình 4.4: Driver TB6600 cho động cơ step. ............................................................49 Hình 4.5: Động cơ giảm tốc DC...............................................................................49 Hình 4.6: PLC S7 – 1200. ........................................................................................52 Hình 4.7: Cấu trúc của 1 PLC. .................................................................................52
vi
Hình 4.8: Phần mềm TIA Portal V16.......................................................................55 Hình 4.9: Giao diện chính của phần mềm................................................................55
Hình 5.1: Hình ảnh mô phỏng mô hình 3D..............................................................58 Hình 5.2: Hình kệ để hàng hóa.................................................................................58 Hình 5.3: Cơ cấu di chuyển trục Y...........................................................................59 Hình 5.4: Cơ cấu di chuyển trục X...........................................................................59 Hình 5.5: Tay nâng hàng hóa. ..................................................................................60 Hình 5.6: Cấu trúc hệ thống. ....................................................................................60 Hình 5.7: Mô phỏng hệ thống nâng hàng trên Factory IO. ......................................61 Hình 5.8: Lưu đồ thuật toán nhập kho hàng điều khiển bằng tay. ...........................62 Hình 5.9: Lưu đồ thuật toán xuất kho hàng điều khiển bằng tay. ............................62 Hình 5.10: Lưu đồ thuật toán nhập kho hàng điều khiển tự động. ..........................63 Hình 5.11: Lưu đồ thuật toán xuất kho hàng điều khiển tự động. ...........................63 Hình 5.12: Sơ đồ điện...............................................................................................64 Hình 5.13: Mô hình thực tế tụ điện. .........................................................................64 Hình 5.14: Mô hình sau thực tế................................................................................65 Hình 5.15: Kệ hàng hóa thực tế................................................................................65 Phụ lục 1.1: Bản vẽ lắp. ...........................................................................................68 Phụ lục 1.2: Bản vẽ sơ đồ điện.................................................................................68
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1: Bảng bước góc của động cơ bước............................................................44
Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật PLC S7 – 1200...........................................................52
viii
1. Tính cấp thiết của đề tài
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật cũng có những bước đột phá mới. Nhu cầu sử dụng và lưu trữ hàng hóa ngày một tăng cao, để thuận tiện cho quá trình lưu trữ thay vì lưu trữ hàng hóa thủ công tốn nhiều diện tích, công nhân lao động, và khó khăn trong khâu nhập và xuất tốn nhiều thời gian, nhiều công ty trên thế giới đã trang bị hệ thống lưu trữ tự động cho kho hàng, văn phòng, nhà xưởng của mình... Với việc ứng dụng công nghệ cao trong việc cất giữ hàng hóa, giờ đây chúng ta có thể quản lý hàng hóa của mình một cách khoa học, có hệ thống và có tính linh hoạt cao. Từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm giá thành hoạt động.
Theo sự phát triển của đời sống kinh tế, văn hóa, xã hội, những hệ thống thang nâng hàng tự động đến từ những thiết bị cung cấp tự động đã được phổ biến trên toàn thế giới, không chỉ mang lại tiện ích cho doanh nghiệp, cho người sử dụng mà những hệ thống thang nâng hàng tự động còn thể hiện sự văn minh, tiến bộ của thời đại số.
Việc đổi mới máy móc thiết bị công nghệ đặt ra như một yêu cầu cấp thiết đối với các doanh nghiệp bởi máy móc thiết bị của các doanh nghiệp đã cũ và lạc hậu. Việc đổi mới máy móc thiết bị là đòi hỏi khách quan đối với các doanh nghiệp nếu muốn chiến thắng trong cạnh tranh, củng cố và mở rộng chỗ đứng của mình trên thị trường cả trong hiện tại và tương lai. Khi thực hiện hoạt động đầu tư đổi mới doanh nghiệp cần tiến hành điều tra, nghiên cứu kỹ chức năng kỹ thuật cũng như mức độ tối tân của công nghệ sắp đầu tư. Việc điều tra, nghiên cứu này sẽ giúp doanh nghiệp tránh việc đầu tư vào những công nghệ lạc hậu, làm giảm sút hiệu quả của hoạt động đầu tư.
1
Câu hỏi đặt ra là hệ thống thang nâng hàng tự động có thật sự mới mẻ và đánh bại được hệ thống thang nâng hàng truyền thống như chúng ta vẫn hay làm? Điều đó là nguồn cảm hứng và thúc đẩy để nhóm em nghiên cứu về mô hình “Hệ thống thang nâng hàng tự động”. Với nguồn chi phí thấp và kiến thức còn hạn hẹp nhưng nhóm em hy vọng nghiên cứu này có thể là tư liệu bổ ích để phát triển trong tương lai.
2. Tình hình nghiên cứu.
Ở mức độ toàn cầu, nhiều hệ thống thang nâng hàng tự động đã được lắp đặt tại Nhật Bản và Châu Âu. Tại Nhật Bản, hệ thống thang nâng hàng tự động được sử dụng rộng rãi cho nhiều mục đích khác nhau trong tất cả các phân khu công nghiệp, và kết quả là có nhiều dự án liên quan đến hệ thống thang nâng hàng tự động nhỏ. Trong lúc đó, ở Châu Âu, hệ thống thang nâng hàng tự động quy mô lớn chủ yếu được thực hiện bởi các công ty lớn, phần lớn có chức năng là trung tâm phân phối. Ở Bắc Mỹ, nhiều trung tâm phân phối được kết hợp các giá đỡ, băng chuyền và xa nâng với tỷ lệ ứng dụng hệ thống thang nâng hàng tự động thấp. Ở Đông Á, bao gồm Trung Quốc, Hàn Quốc và Đài Loan, nhu cầu thang nâng hàng tự động gần đây phát triển nhanh chóng phủ hợp với nhịp độ phát triển kinh tế. Ở Trung Quốc, mặc dù hệ thống thang nâng hàng tự động chủ yếu được sử dụng bởi các công ty nước ngoài mở rộng vào Trung Quốc trước đây, các công ty địa phương tiên phong như những công ty trong ngành thuốc lá, đã bắt đầu ứng dụng hệ thống thang nâng hàng tự động, và có thể dự kiến về sự phát triển thị trường sau này, tương tự như ở Nhật Bản.
Một số công ty nghiên cứu chế tạo hệ thống thang nâng hàng tự động như Daifuku (Nhật Bản), Dematic Corp, FKI Logistex, Bastian – BMH (Mỹ), Manufacturing Co... Najing Zhongyang Racking (Trung Quốc),...
Tại Việt Nam, cũng có một số doanh nghiệp tiên phong phát triển hệ thống thang nâng hàng tự động và lớn nhất đó là hệ thống thang nâng hàng tự động của Vinamilk tại Bình Dương.
2
Tuy điều kiện để phát triển còn hạn chế, trở ngại nhiều mặt, sự đa dạng trong hệ thống vẫn chưa nhiều nhưng cơ bản đã tạo được thay đổi đáng kể trong tầm nhìn xa của doanh nghiệp về phát triển thị trường. Mặc dù vậy, hệ thống thang nâng hàng tự động vẫn còn nhiều cơ hội để phát triển và áp dụng trong nhưng ngành nghề tại Việt Nam.
3. Mục đích nghiên cứu.
Đáp ứng nhu cầu đưa hàng hóa vào kho hàng một cánh nhanh chóng, tối ưu thời gian.
Thay thế việc vận chuyển hàng hóa từ sức người thành sử dụng máy móc, nhằm đảm bảo trong an toàn lao động.
Tạo ra một hình thức quản lý hàng hóa một cách tự động.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, nguyên lý cấu tạo.
- Triển khai tính toán, thiết kế, lên các phương án thiết kế. - Thiết kế cơ khí, thiết kế 3D.
- Thiết kế hệ thống điện, hệ thống PLC.
- Lập trình cho hệ thống.
- Hoàn thiện, chạy thử nghiệm hệ thống.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- Tìm hiểu qua sách vở, tài liệu trên các diễn đàn.
- Tìm hiểu về các bài toán, mô hình hóa giúp cho việc tính toán và chọn
các trang thiết bị điện và cơ khí.
3
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về các loại động cơ, hệ thống cảm biến, bộ điều khiển điển hình trong điều khiển một hệ thống thang nâng hàng tự động.
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết, ứng dụng, viết chương trình điều khiển lưu kho cho bộ điều khiển PLC.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
- Nghiên cứu hệ thống lưu kho tự động trên thực tế hay các mô hình của đề tài trước.
- Sử dụng phẩn mềm TIA Portal (SIMATIC STEP 7 & WinCC) và Factory IO làm công cụ để mô phỏng hệ thống.
- Sử dụng phần mềm Solidworks để thiết kế 3D và AutoCAD để thiết kế bản vẽ cơ khí và bản vẽ điện.
6. Các kết quả đạt đƣợc của đề tài.
- Mô hình hệ thống thang nâng hàng tự động.
- Mô phỏng hệ thống thang nâng hàng tự động.
- Bản vẽ cơ khí, bản vẽ điện.
7. Kết cấu đề tài.
Sau thời gian học tập tại trường Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh, được sự chỉ dẫn nhiệt tình của thầy cô bộ môn, em đã tích lũy được vốn kinh nghiệm nhất định để có thể thực hiện khóa luận này. Được sự đồng ý của nhà trường và giáo viên hướng dẫn em được giao đề tài tốt nghiệp: “Hệ thống thang nâng hàng tự động điều khiển bằng PLC”.
Khóa luận tốt nghiệp của em gồm 6 chương: Chương 1: Giới thiệu.
Chương 2: Tổng quan giải pháp.
Chương 3: Phương pháp giải quyết.
4
Chương 4: Quy trình thiết kế. Chương 5: Thi công.
Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận.
Bằng sự cố gắng của nhóm và sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Hoài Nhân nhóm em đã hoàn thành khóa luận đúng hạn. Nhóm em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô về khóa luận này.
5
Chƣơng 1: GIỚI THIỆU
Hệ thống nâng hàng tự động bắt đầu được giới thiệu từ cuối những năm 1960 và phổ biến rộng hơn vào thập niên 1970 và 1980. Công năng đầu tiên của hệ thống chỉ là kiểm tra và bốc xếp các pallet hay khay chứa kiện hàng, linh kiện. Mục đích là giảm thiểu hư hại sản phẩm, sử dụng tiết kiệm diện tích sàn kho chứa, kiểm tra và theo dõi hàng hóa không bị đánh cắp hay thay đổi không được phép, nhất là giảm công sức lao động bốc xếp hàng hóa.
Vào thời kỳ sơ khai (1960 – 1980) hệ thống nâng hàng là sự gắn kết hoạt động các trang thiết bị và bộ phận kiểm soạt dùng cho bốp xếp, lưu trữ và xuất kho với độ chính xác vận hành, tốc độ xử lý cao trong giới hạn của cấp độ tự động hóa được áp dụng.
Từ sau 1980 đến nay, thời kỳ phát triển mạnh của tự động hóa, hệ thống nâng hàng tự động là một trang thiết bị tự động nhận dòng chuyển đến với kích cỡ thường là đồng nhất không cao, phân loại lại, lưu trữ tạm thời, sau đó theo các điều kiện và lệnh tương ứng cho ra các điểm tập kết để được chuyển đến vị trí yêu cầu. Tất cả các công đoạn được thực hiện với mức độ tự động hóa cao, loại bỏ việc có cần nhân lực điều khiển các công đoạn này hay không.
Từ nhận thức ban đầu hệ thống nâng hàng tự động chỉ là kết hợp cơ giới hóa và điề khiển tự động ở một số công đoạn của quy trình nhập/ lưu/ xuất kho, ngày nay hệ thống nâng hàng tự động là sản phẩm của cơ điện tử (mechatronics) ở mức độ tự động hóa cao, phân phối hệ thống sản xuất thông minh. Sự phát triển của nâng hàng tự động là những bước tiến quan trọng trên con đường tiến tới hệ thống sản xuất “Just in time” đáp ứng kịp thời nhu cầu biến động nhanh của thị trường quốc tế (“Just in time” là hệ thống sản xuất trong đó các luồng nguyên vật liệu, hàng hóa và sản phẩm truyền vận trong quá trình sản xuất và phân phối được lập kế hoạch chi tiết từng bước sao cho quy trình tiếp theo có thể thực hiện ngay khi quy trình hiện thời chấm dứt).
6
Để đáp ứng nhu cầu rộng rãi của nhiều dạng hệ thống nâng hàng tự động, trên thế giới đã có các công ty nghiên cứu chế tạo các hệ thống nâng hàng tự động trong các nhà kho để quản lý việc lưu kho và xuất kho, kho chứa bưu phẩm như Daifuku (Nhật), Dematic Corp, FKI Logistex, Diomand Phoenix Westfalia Technologies, Bastian – BMH (Mỹ), Union Rack, Manufactủing Co, Najing Zhongyang Racking (Trung Quốc),...
Trong báo cáo tổng quan của Roodbergen, KJ và Vis. I.F.A, hiện nay có khoảng hơn 500 bài báo cáo khoa học chuyên sâu về hệ thống nâng hàng tự động sử dụng trong các nhà kho được công bố.
Hệ thống nâng hàng tự động được ứng dụng và qua nhiều năm ứng dụng hệ thống này đã trở thành một bộ phận quan trọng trong tổ chức sản xuất với quy mô lớn nhỏ khác nhau ở nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ở các nhà máy công nghiệp cần thay đổi kho hàng cho theo kịp đồng bộ với sự đổi mới có nhiều tiến bộ kỹ thuật hiện đại, nhất là lĩnh vực lưu kho và xuất hàng tự động.
Ở các khu vực bốc xếp hàng hóa như các kho cảng, sân bay.
Ở các siêu thị lớn, bưu điện chuyển phát nhanh, ngân hàng, thư viện lớn, các bãi đỗ xe,...
7
Chƣơng 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Giới thiệu chung về hệ thống nâng hàng tự động.
Nền công nghiệp nước ta nói riêng và các nước trên thế giới nói chung đang phát triển mạnh mẽ. Ngày trước, sản phẩm tạo ra một cách thủ công nên việc vận chuyển vào kho hàng chủ yếu thực hiện bằng sức người. Do đó, không tận dụng được hết các khoảng không gian, sức chứa của kho hàng, việc quản lý hàng hóa kém hiệu quả cũng như tốn diện tích làm kho hàng.
Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay sản xuất ngày càng phát triển. Hàng hóa làm ra càng nhiều đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho xã hội. Từ đó đã nảy sinh nhu cầu cần có những hệ thống nâng hàng vào kho hàng mới để đáp ứng yêu cầu của sản xuất và khắc phục những hạn chế của kho hàng cũ.
Hiện tại, trên thế giới có nhiều hệ thống nâng hàng để lưu hàng hóa, các hệ thống này rất đa dạng, phong phú về thiết bị cũng như cách thức thực hiện. Nhưng trong đó chủ yếu là sử dụng nhân công để bốc xếp hàng hóa, các thiết bị dỡ hàng là các máy nâng sử dụng người lái để sắp xếp hàng hóa vào kho.
Nhìn chung các kho hàng hiện nay có các nhược điểm sau:
– Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng.
– Không phân loại được nhiều hàng hóa khác nhau.
– Không bảo quản tốt hàng hóa khi số lượng quá nhiều.
– Khó kiểm soát số lượng hàng hóa ra vào kho.
– Khó khăn trong việc tìm ra vị trí hàng hóa.
Với sự ra đời của hệ thống nâng hàng tự động người ta có thể quản lý tốt hàng hóa một cách nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho. Các hệ thống nâng hàng tự động sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống nâng hàng tốn khá nhiều
8
chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại thì hàng hóa được bảo quản tốt, thuận lợi cho việc kiểm soát và tiết kiệm nhân công.
2.1.1 Hệ thống lƣu trữ và lấy hàng tự động ASRS.
Hệ thống chứa hàng là một trong những phần của hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động ASRS (Automated Storage and Retrival System). Hệ thống ASRS được thiết kế để tự động hóa việc lưu trữ và lấy các thành phẩm trong sản xuất, phân phối và vận chuyển hàng. Hệ thống này được xuất phát từ những năm thập niên 1960 với mục đích ban đầu sử dụng cho các pallet nâng tải nặng, tuy nhiên ngày nay với sự phát triển của công nghệ thì ứng dụng của nó rất đa dạng cho các hệ thống tải có kích cỡ và trọng lượng từ bé đến rất lớn. Ứng dụng của hệ thống ASRS được sử dụng khi:
Số lượng hàng hóa chuyển vào và chuyển ra trong kho có số lượng rất lớn.
Mật độ lưu mang tính ưu tiên trong một không gian nhất định.
Dây chuyền chỉ là lưu trữ và vận chuyển mà không có thêm bất cứ công
đoạn nào khác.
Yêu cầu độ chính xác rất cao do tính chất quan trọng của hàng hóa.
Hình 2.1: Hệ thống ASRS (Nguồn Internet).
Ưu điểm của hệ thống ASRS trong dây chuyền cung ứng sản phẩm là:
Cắt giảm chi phí do tối thiểu hóa các công đoạn không cần thiết trong việc lưu trữ sản phẩm.
Thông số kỹ thuật của động cơ:
- Điện áp hoạt động: 12V. - Tốc độ: 10rPhần mềm không tải. - Momen đầu ra: 5,6kg.cm. - Dòng định mức: 0,06A.
- Trọng lượng: 163g.
4.2 Lựa chọn bộ điều khiển.
Giới thiệu về PLC S7 - 1200
PLC S7 – 1200 là một dòng PLC mới của Siemens có độ chính xác cao. Thiết bị PLC Siemens S7 – 1200 có thiết kế dạng module nhỏ gọn, linh hoạt, phù hợp với một loạt các ứng dụng khác nhau. PLC S7 – 1200 của Siemens có một giao thức truyền thông, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn cao nhất của truyền thông công nghiệp và các chức năng công nghệ mạnh mẽ được tích hợp sẵn làm cho nó trở thành một giải pháp tự động hóa hoàn chỉnh và toàn diện nhất.
Với thiết kế theo dạng module, tính chính xác cao, dòng sản phẩm SIMATIC S7 – 1200 phù hợp với nhiều ứng dụng tự động hóa khác nhau với cấp độ từ nhỏ đến trung bình. Đặc điểm nổi bật của PLC S7 – 1200 là được tích hợp sẵn cổng truyền thông Profinet (Ethernet) và sử dụng chung một phần mềm Simatic Step 7 Basic giúp cho việc lập trình PLC, thiết kế và thi công hệ điều khiển trở nên đơn giản, dễ dàng hơn.
Vậy để làm một dự án với S7 – 1200 chỉ cần cài TIA Portal vì phần mềm này đã bao gồm cả môi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện.
Đặc điểm chức năng nổi bật
Board tín hiệu của PLC S7 – 1200:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links