Đồ Án Phân loại sản phẩm và điều khiển tay máy gắp vật dùng plc s7 200

LỜI MỞ ĐẦU
Robot và công nghệ cao là những khái niệm của sản xuất tự động hoá hiện đại. Một đặc điểm quan trọng của robot công nghiệp là chúng cho phép dễ dàng kết hợp những việc phụ và chính của một quá trình sản xuất thành một dây chuyền tự động. So với các phương tiện tự động hoá khác, các dây chuyền tự động dùng robot có nhiều ưu điểm hơn như dễ dàng thay đổi chương trình làm việc, có khả năng tạo ra dây chuyền tự động từ các máy vạn năng, và có thể tự động hoá toàn phần. Xử lý ảnh là một lĩnh vực mang tính khoa học và công nghệ.
Nó là một ngành khoa học mới mẻ so với nhiều ngành khoa học khác nhưng tốc độ phát triển của nó rất nhanh, kích thích các trung tâm nghiên cứu, ứng dụng, đặc biệt là máy tính chuyên dụng riêng cho nó. Tự động hóa là một nhu cầu không thể thiếu trong quá trình sản xuất ngày nay. Việc ứng dụng tay máy scara và xử lí ảnh vào tự động hóa dây chuyền sản xuất mà cụ thể hơn ở đây là dây chuyền phân loại sản phẩm trên băng chuyền giúp cho việc sản xuất trở nên linh hoạt hơn, hiệu quả hơn.
Với nhu cầu tìm hiểu về hệ thống tự động trong sản xuất và với kiến thức của sinh viên năm thứ 3 tại trường đại học chúng em chọn đề tài “PHÂN LOẠI SẢN PHẨM VÀ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP VẬT DÙNG PLC S7 200” để nghiên cứu và tìm hiểu. Do yêu cầu về kiến thức về thiết kế, tính toán và điều khiển chính xác đối với thiết kế phần cứng là rất cao nên nhóm chúng em không tránh khỏi những thiếu sót.
Do đó, rất mong muốn được sự chỉ bảo thêm của các thầy, cô và đóng góp của bạn bè để đồ án được hoàn thiện hơ

Mục Lục
PHẦN A: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 8
I. Lý do chọn đề tài . 8
II. Mục đích nghiên cứu . 8
III. Giới hạn đề tài . 8
IV. Tiêu chuẩn đề tài . 9
PHẦN B: CƠ SỞ LÝ THUYẾT . 10
CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHẦN CỨNG . 10
1. Động cơ DC . 10
1.1 Cấu tạo . 10
1.2 Nguyên tắc hoạt động 11
1.3 Các phương pháp điều khiển . 11
2.Động Cơ Bước 12
3. Khí nén 19
3.1 Van khí nén 19
3.2 Xi lanh khí nén 20
CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT PLC S7-200 21
1. Tổng quan về PLC . 21
1.1 Khái niệm chung . 21
1.2 Thế hệ PLC S7 200 . 21
2. Cấu hình phần cứng PLC 22
2.1 Bộ xử lý . 23
2.2 Bộ nguồn . 23
2.3 Thiết bị lập trình 23
Đồ án 2 GVHD: Th.S Trần Văn Hùng
Phân loại sản phẩm và điều khiển tay máy gắp vật dùng PLC S7 200 6
2.4 Bộ nhớ . 23
2.5 Giao diện vào/ra 23
3. Bộ nhớ PLC S7 200 . 24
3.1 Vùng nhớ chứa chương trình ứng dụng 24
3.2 Địa chỉ một vài vùng nhớ khác 24
4. Vòng quét chương trình . 24
5. Cấu trúc chương trình 25
6. Các loại PLC S7_200 (Siemens) . 26
7. Bộ điều rộng xung (PWM, PTO) . 27
7.1 Điều rộng xung 50% (PTO): . 27
7.2 Điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM): . 29
Chương III : Matlab và công cụ xử lý ảnh 30
1.Sơ lược về Matlab . 30
2.Xử lý ảnh trong matlab . 31
2.1 Các bước cơ bản trong trong xử lý ảnh 31
2.2 Các khái niệm cơ bản: 32
2.3 Giới thiệu ảnh số 33
2.4 Ảnh màu . 34
3. Thu nhận ảnh . 36
4.Phương pháp xử lí ảnh trong đề tài 41
5. Phương pháp nhận dạng trong đề tài . 45
6. Opc toolbox của Matlab 48
6.1 Các khái niệm cơ bản . 48
6.2 Nhóm lệnh kết nối trong opc toolbox . 49
Đồ án 2 GVHD: Th.S Trần Văn Hùng
Phân loại sản phẩm và điều khiển tay máy gắp vật dùng PLC S7 200 7
PHẦN C: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 50
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG . 53
1. Mạch công suất động cơ DC: 53
2. Mạch công suất động cơ bước: 55
3. Relay đóng mở van khí . 57
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ PHẦN MỀM 58
1. Lập trình PLC với phần mềm Step 7 Microwin 58
1.1 Lưu đồ giải thuật trước khi có vật . 59
1.2 Lưu đồ thuật giải khi có vật . 61
1.3 Lưu đồ thuật giải sau khi đã xác định được vật 62
PHẦN D: KẾT LUẬN 71
I. NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC . 71
II. NHỮNG KẾT QUẢ CHƯA ĐẠT ĐƯỢC . 71
III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI . 71
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
PHỤ LỤC 73
I.GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VÀ CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH 73
1. PHẦN MỀM LÂP TRÌNH STEP 7 MICROWIN . 73
2. S7200- PC ACCESS . 76
3. Các bước thực hiện với OPC Toolbox. 78
4. Tạo GUI trong Matlab. 81
II.CODE MATLAB . 82
III.CODE PLC . 82