BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI
SẢN PHẨM VÀ GIÁM SÁT SCADA
Ngành: Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
Lớp:

17DTDA2

Giảng viên hướng dẫn: Th.S: Phạm Quốc Phương
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Sỹ Hiếu

MSSV: 1711050243

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thuận MSSV: 1711020202
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trường An MSSV: 1711050235

Tp.HCM, ngày 05 tháng 09 năm 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN
LOẠI SẢN PHẨM VÀ GIÁM SÁT SCADA
Ngành: Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa

Lớp:

17DTDA2

Giảng viên hướng dẫn: Th.S: Phạm Quốc Phương
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Sỹ Hiếu

MSSV: 1711050243

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thuận MSSV: 1711020202
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trường An MSSV: 1711050235

Tp.HCM, ngày 05 tháng 09 năm 2021


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập tại trường Đại học Công Nghệ TPHCM. Ban giám
hiệu nhà trường, Viện Kỹ Thuật đã tạo điều kiện cho em học tập, thực hành cũng như
toàn thể các Thầy và đặc biệt là thầy Phạm Quốc Phương đã tận tình giảng dạy truyền
đạt khối kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho chúng em để làm hành trang vững chắc
đầy tự tin khi bước vào đời. Để bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn tất
cả Quý Thầy Cơ.
Để hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình, em đã trải qua khơng ít khó khăn, tuy
nhiên nó chính là động lực để giúp em hồn thành tốt đồ án của mình. Em xin gửi lời
cảm ơn chân thành nhất đến thầy Phạm Quốc Phương. Thầy là người hướng dẫn trực
tiếp em hồn thành đồ án. Thầy khơng chỉ là giảng viên truyền đạt về kiến thức, kinh
nghiệm cho em, Thầy ln tận tình, chu đáo, và nhắc nhở trong quá trình thực hiện đồ
án của em. Một lần nữa em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy.
Em cũng xin cảm ơn các thành viên trong gia đình của mình ln ln động viên
và giúp em có những điều kiện tốt nhất về vật chất và tinh thần để em hồn thành q

trình học tập tại trường Đại học Công Nghệ TpHCM. Bên cạnh gia đình, em cũng cảm
ơn những người bạn cùng làm chung đồ án và cùng giúp đỡ nhau những lúc gặp khó
khăn, đưa ra những lời khun bổ ích để em có thể hồn thành đồ án của mình.
Cuối cùng, em xin chúc các Thầy, Cô sức khỏe, hạnh phúc và thành cơng trong
sự nghiệp “trồng người” của mình.
Sinh viên
Nguyễn Trường An
Nguyễn Văn Thuận
Nguyễn Sỹ Hiếu

ii


MỤC LỤC
Trang
PHIẾU ĐĂNG KÝ
LỜI CAM ĐOAN

i

LỜI CẢM ƠN

ii

MỤC LỤC

iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT


viii

DANH MỤC HÌNH

ix

DANH MỤC BẢNG

xii

LỜI MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

2

1.1 Đặt Vấn Đề

2

1.2 Mục Tiêu Đề Tài

3

1.3 Giới Hạn Đề Tài

4


1.3.1 Phương Pháp Nghiên Cứu

4

1.3.2 Tóm Tắt Đồ Án

4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP

6

2.1 Hệ Thống Vận Chuyển.

7

2.2 Hệ Thống Xuất Nhập

8

2.3 Các Cơ Sở Lý Thuyết Liên Quan

10

iii


2.3.1 Ngơn Ngữ Lập Trình LABVIEW

10


2.3.2 Phần Mềm MXOPC

12

2.3.3 FACTORY IO

13

2.3.4 THƯ VIỆN MITSUBISHI PLC FX3U

14

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT

15

3.1 Hệ Thống Quản Lí Kho Là Gì

15

3.2 Lợi Ích Của Hệ Thống Quản Lý Kho

16

3.3 Tính Năng

17

3.4 Sản Xuất Và Lắp Ráp


19

3.5 Giải Pháp Đề Xuất Trong Mơ Hình.

21

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ

23

4.1 Giới Thiệu Khái Quát Về Hoạt Động Của Hệ Thống

23

4.1.1 Lưu Trữ Dữ Liệu:

24

4.1.2 Trạng Thái Xuất Hoặc Nhập Kho

24

4.1.3 Sơ Đồ Kết Nối Tổng Quan

25

4.1.4 Tính Tốn - Lựa Chọn Thiết Bị Phần Khí Cụ

26


4.1.5 Phần Điều Khiển Lựa Chọn Bộ Điều Khiển

27

4.2 Lựa Chọn Thiết Bị Điều Khiển Và Giám Sát

29

4.3 Lựa Chọn Động Cơ Và Mạch Cơng Suất

33

4.3.1 Động Cơ Bước Có Ưu Điểm:

33

4.3.2 Phương Pháp Điều Khiển Động Cơ Bước:

35

4.3.3 Các Thiết Bị Đi Kèm Với Động Cơ Bước:

36

iv


4.4 Lựa Chọn Các Thiết Bị Khác


39

4.4.1 Cảm Biến Hồng Ngoại Phát Hiện Vật Cản E3F-DS10C4

39

4.4.3 Cơng Tắc Hành Trình:

41

4.4.4 RELAY OMRON MY4NJ 24VDC

42

4.4.5 Camera Quét Mã QR

43

4.4.6 Nguồn Tổ Ong

44

4.4.7 Dây board động cơ bước

45

4.4.8 Đèn Báo Pha

46


4.4.9 Nút Khẩn Cấp

47

4.4.10 MCB 1P 10A 6KA

48

4.4.11 Dây Cáp Điện

49

4.4.12 Relay Trung Gian

51

4.4.13 Ống Xoắn Ruột Gà

53

4.4.14 Đầu Cose Pin 2.5-14

53

4.4.15 Cầu Đấu Điện

54

4.5 Thiết kế phần cứng


54

4.5.1 Lên Ý Tưởng Và Chọn Vật Liệu

54

4.5.2 Giới thiệu các vật liệu thi công

55

4.5.3 Chọn Phần Mềm Thiết Kế

58

4.5.3.1 Bản thiết kế và thơng số mơ hình:
4.5.4 Thơng Số Thiết Kế

59
62

4.5.4.1 Thơng số băng tải và kệ hàng

62

v


4.5.4.2 Thông số thiết kế tủ điện

63


4.5.5 Kết Nối Phần Cứng

63

4.5.6 Hồn Thiện Mơ Hình Thiết Kế

63

4.6 Thiết Kế Phần Mềm

64

4.6.1 Thiết Kế Giao Diện LABVIEW

64

4.6.2 Phần Mềm Lập Trình PLC MITSUBISHI GX WORKS2

66

4.6.3 Thiết Kế Mơ Hình Trên FACTORY IO

67

4.6.4 Lập Địa Chỉ Cho MXOPC

68

4.6.5 Viết Mã QRCODE


70

LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT

75

CHƯƠNG 5: THI CƠNG

77

5.1 Thi Cơng Phần Cứng

77

5.1.2. Thiết Kế Kệ Hàng

84

5.1.3. Thiết Kế Băng Tải

85

5.2 Mô Phỏng Phần Mềm

90

5.2.1 Kết nối GX WORKS 2 qua phần mềm MXOPC

90


5.2.2 Viết Chương Trình Trên Phần Mềm LABVIEW

92

Thiết Kế Giao Diện SCADA Và Lập Trình Code LABVIEW

92

5.2.3 Giám Sát Hệ Thống Qua SCADA

94

5.2.4 Thực Hiện Mô Phỏng Qua Phần Mềm FACTORY IO

99

CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ THỰC HIỆN

104

6.1 Kết Luận

104

vi


6.1.1 Về Lý Thuyết


105

6.1.2 Về Thực Hành

105

6.1.3 Thuận Lợi Và Khó Khăn Khi Thực Hiện Đề Tài

106

6.2 Khả Năng Và Hướng Phát Triển Của Đề Tài

108

TÀI LIỆU THAM KHẢO

109

PHỤ LỤC

111

vii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
PLC

(Programmable Logic Controller)


QR

( Quick

Response)

MSW (warehouse Management System)
RTU (Remote Terminal Units)
HMI (Human - Machine Interface)
GUI

(Graphical User Interface)

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1 Lưu kho

6

Hình 2. 2 Robot lấy hàng

8

Hình 2. 3 Mã Vạch

9

Hình 3. 1 Hệ thống quản lí kho


15

Hình 3. 2 Giải Pháp

17

Hình 3. 3 Nhập Hàng

18

Hình 3. 4 Hệ Thống lưu kho

20

Hình 4. 1 Sơ đồ kết nối

25

Hình 4. 2 Cơ cấu vitme – đai ốc trượt

27

Hình 4. 3 Giao diện Scada

30

Hình 4. 4 Động cơ bước

34


Hình 4. 5 Sơ đồ đấu dây động cơ bước

38

Hình 4. 6. Cảm biến vật cản

40

Hình 4. 7 Cảm biến tiệm cận

41

Hình 4. 8 Cơng tắc hành trình

42

Hình 4. 9 Relay omron 24vdc

43

Hình 4. 10 Camera quét mã QR

43

Hình 4. 11 Nguồn tổ ong

44

Hình 4. 12 Dây board gắn động cơ bước


45

Hình 4. 13 Đèn báo pha

46

Hình 4. 14 Nút dừng khẩn cấp

48

Hình 4. 15 MCB 1P 10A KA

49

Hình 4. 16 Thơng số chọn dây

51

Hình 4. 17 Relay trung gian

53

ix


Hình 4. 18 Ống xoắn ruột gà

53


Hình 4. 19 Cose pin

54

Hình 4. 20 Cầu đấu điện

54

Hình 4. 21 Thiết kế tổng thể cánh tay

60

Hình 4. 22 Khung và băng tải

61

Hình 4. 23 Tủ điện

62

Hình 4. 24 Sơ đồ đấu dây

63

Hình 4. 25 Mơ hình hồn thiện

64

Hình 4. 26 Lập trình Code cho chương trình LABVIEW


65

Hình 4. 27 Giao diện LABVIEW giám sát SCADA

66

Hình 4. 28 Giao diện trên FACTORY IO

68

Hình 4. 29 Địa chỉ kết nối MXOPC

70

Hình 4. 30 Lưu đồ nhập kho

75

Hình 4. 31 Lưu đồ xuất kho

76

Hình 5. 1 Bản vẽ thiết kế tay nâng

78

Hình 5. 2 Thiết kế trục X

79


Hình 5. 3 Thiết kế truc Y

80

Hình 5. 4 Hồn thành trục Y

81

Hình 5. 5 Bản vẽ trục Z và tay nâng

82

Hình 5. 6 Bản vẽ hồn chỉnh

83

Hình 5. 7 Kích thước kệ hàng

84

Hình 5. 8 Bản vẽ chi tiết băng tải

85

Hình 5. 9 Kích thước con lăn

86

Hình 5. 10 Kích thước băng tải


86

Hình 5. 11 Kệ hàng sau khi thi cơng

87

Hình 5. 12 Băng tải hồn thiện

88

x


Hình 5. 13 Mơ hình thực tế

89

Hình 5. 14 Bắt đầu chạy Code PLC qua GX WORKS2

90

Hình 5. 15 Khi MXOPC chưa được kết nối

91

Hình 5. 16 Khi MXOPC được kết nối thành cơng

92

Hình 5. 17 Hồn thiện chương trình trên LABVIEW


93

Hình 5. 18 khởi động LABVIEW

94

Hình 5. 19 Giao diện lúc LABVIEW hoạt động

94

Hình 5. 20 Quét mã QR thực hiện nhập kho

95

Hình 5. 21 Tay nâng thực hiện đưa gói hàng đến vị trí

95

Hình 5. 22 Giám sát gói hàng đã được chuyển lên kệ

96

Hình 5. 23 Chuyển đổi sang xuất kho cho hệ thống

96

Hình 5. 24 Quét mã QR xác nhận xuất kho

97


Hình 5. 25 Tay nâng bắt đầu thực hiện xuất kho

97

Hình 5. 26 Tay nâng đã thực hiện xong việc lấy gói hàng

98

Hình 5. 27 Hệ thống hồn tất chương trình

98

Hình 5. 28 Giao diện khởi động FACTORY IO

99

Hình 5. 29 Khi khởi động FACTORY IO

99

Hình 5. 30 Gói hàng được chuyển tới chỗ nâng và được quét mã QR

100

Hình 5. 31 Tay nâng thực hiện nâng gói hàng tới vị trí lập trình

100

Hình 5. 32 Gói hàng đã được sắp vào đúng vị trí lập trình


101

Hình 5. 33 Tay nâng đến vị trí gói hàng cần xuất

101

Hình 5. 34 Tay nâng đang thực hiện việc lấy gói hàng

102

Hình 5. 35 Tay nâng đã lấy được gói hàng cần xuất

102

Hình 5. 36 Tay nâng đưa gói hàng về vị trí đặt hàng

103

Hình 5. 37 Tay nâng đưa gói hàng đến băng tải xuất hàng

103

xi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 4. 1 Thơng Tin Dịng Plc

29


Bảng 4. 2 Thông Số Động Cơ

35

Bảng 4. 3 Thông Số Driver

38

Bảng 4. 4 Chi Tiết Động Cơ Bước

46

Bảng 4. 5 Danh Sách Thiết Bị

57

Bảng 4. 6 Danh Sách Thiết Bị Thi Công Băng Tải

57

Bảng 4. 7 Bộ Thiết Bị

58

xii


LỜI MỞ ĐẦU
❖ Trong những thập niên vừa qua thế giới nói chung và vận chuyển hàng hóa nước ta

nói riêng đã không ngừng nâng cao và phát triển. Tuy nhiên, trong thời kỳ cơng nghiệp
hóa hiện đại hóa, rất nhiều các chuỗi cũng ứng ra đời, do hiệu ứng CUNG- CẦU hiện
nay rất dồi dào nên với cách sắp xếp hàng hóa như hiện nay rất chậm và khơng hiệu quả
là một chuỗi cung ứng giữ vị trí rất quan trọng và không thể thiếu với bất kỳ một kho
hàng nào. Đáp ứng nhu cầu cung ứng hàng hóa góp phần phát triển to lớn trên mọi
phương diện.
❖ Trong xu thế đó chuối cũng ứng hàng hóa cũng đã và đang phát triển với lịch sử
hàng trăm năm kể từ khi những nhà kho đầu tiên được mở tới nay cả hàng tỷ nhà kho
vẫn dùng hệ thống lưu kho lỗi thời thiếu hiệu quả. Kể từ đó cho đến nay, các nhà nghiên
cứu, các nhãn hàng nổi tiếng như: shoppe, sendo,tiki,lazada,và các kho hàng trong công
nghiệp trong mọi nhu cầu hiện nay luôn cố gắng tạo ra một hệ thống lưu kho thông minh
đáp ứng các yêu cầu ngày càng khắt khe của con người không chỉ trong nhiệm vụ lưu
kho mà cịn đáp ứng tính an tồn, nhanh chóng, tiện lợi, hiệu quả cao trong nhu cầu cung
ứng hàng hóa và giám sát dễ dàng
❖ Tuy nhiên hệ thống lưu kho chưa được phổ biến vì giá thành của những hệ thống
này còn khá đắt đỏ. Với mong muốn được đóng góp sức mình cho sự phát triển chung
của hệ thống lưu kho thông minh, chúng em đã khơng ngừng cố gắng tìm tịi, học hỏi và
trau dồi kiến thức để cùng nhau thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống lưu kho thơng minh.
Chúng em cũng mong muốn mơ hình mơ phỏng Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm
và giám sát SCADA này sẽ được sử dụng cho mục đích thương mại hóa trong một thời
gian không xa. Đồng thời hứa hẹn sẽ phát triển đề tài hơn nữa giúp hệ thống lưu kho
thông minh chất lượng tốt, giá thành cạnh tranh để đến gần hơn với nhiều nhà kho sử
dụng.

1


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt Vấn Đề

❖ Nền công nghiệp nước ta nói riêng và các nước trên thế giới nói chung đang phát
triển mạnh mẽ. Ngày trước, sản phẩm được tạo ra một cách thủ công nên việc mang
sản phẩm ra vào kho chủ yếu được thực hiện bằng sức người, do đó khơng tận dụng
hết được các khoảng không gian, sức chứa của kho hàng, việc quản lý hàng hố kém
hiệu quả cũng như tốn nhiều diện tích đất làm nhà kho chứa hàng. Trong thời kỳ công
nghiệp hoá, hiện đại hoá 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 cần có những kho
hàng hiện đại đáp ứng yêu cầu của sản xuất và khắc phục được những hạn chế của các
kho hàng cũ.
❖ Hiện tại, trên thế giới có nhiều hệ thống lưu trữ 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 cơng để bốc dỡ hàng hóa, các thiết bị bốc dỡ hàng là các máy nâng sử
dụng người lái để sắp xếp hàng hóa vào kho.
❖ Nhìn chung, các nhà kho hiện nay có các nhược điểm sau:
• Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng hóa.
• Khơng phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường để chung
với nhau trong 1 kho).
• Khơng bảo quản tốt hàng hóa khi số lượng nhiều (Chất hàng chồng lên nhau).
• Rất khó kiểm sốt số lượng hàng hóa ra vào trong kho.
• Mất nhiều thời gian cho việc xuất nhập kho
2


➢ Với sự ra đời của các hệ thống xếp hàng hóa tự động, người ta có thể quản lý tốt
hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho, các
hệ thống kho tự động được sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều này đồng
nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhiều chi phí
cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa được bảo quản tốt, thuận tiện
cho việc quản lý và kiểm soát, tiết kiệm thời gian, tiết kiệm được nhân cơng …
➢ Chính nhu cầu và lý do đó mà chúng em tiến hành thiết kế, thi công hệ thống lưu

kho tự động với bộ điều khiển PLC, giám sát và điều khiển thông qua hệ thống
SCADA. Ngồi ra cịn sử dụng việc qt mã QR để phân loại hàng hóa và quản lý
kho hàng.

1.2 Mục Tiêu Đề Tài
❖ Sau khi thực nghiệm qua một số nhà máy và các nguồn tài liệu tham khảo quý
giá, nhóm em đã đặt và đưa ra nhưng mục tiêu của đề tài như:
- Đề tài giải quyết vấn thiết kế hệ thống giám sát, điều khiển việc nhập và xuất kho
một cách chính xác, nhanh gọn và tự động.
- Ngồi ra, đề tài còn hướng đến việc phân loại hàng hóa để phân chia khu vực lưu
trữ trong kho.
- Tồn bộ hệ thống lưu kho sẽ được điều khiển và giám sát thông qua hệ thống
SCADA. Bao gồm: giao diện điều khiển từ máy tính (labview), giao diện trên Scada
- Dự đoán, cảnh báo các lỗi trong xảy ra trong quá trình hoạt động.
- Giải quyết vấn đề kiểm tra số lượng hàng hóa, rút ngắn thời gian cũng như
khơng can thiệp nhiều vào quá tình sản xuất, tăng hiệu quả của dây chuyền lưu
trữ hàng hóa lên cao.

3


1.3 Giới Hạn Đề Tài
❖ Để hoàn thiện một đề tài như này các yếu tố như kinh phí, thời gian và kỹ năng
phải được đầu tư một cách có hiệu quả và chọn lọc nhưng bên cạnh đó vẫn có một
chút lưu ý và sẽ được cải tiến thêm để phục vụ nền cơng nghiệp hiện đại như:
• Đề tài thiên về việc thiết kế hệ thống lưu trữ kho hàng tự động bằng máy móc (ở
đây sử dụng cánh tay 3 bậc để nâng hàng hóa).
• Tuy nhiên trong phạm vi là một đề tài nghiên cứu nên hệ thống chỉ bao gồm 1
tay nâng phục vụ cho kho hàng nên sẽ có nhiều mặt hạn chế (về thời gian, lưu lượng
hàng hóa,…)

• Hệ thống SCADA chỉ dừng lại ở việc giám sát trong mạng LAN. Không thể điều
khiển thơng qua mạng Internet.
1.3.1 Phương Pháp Nghiên Cứu
❖ Tìm hiểu cách vận hành xuất - nhập kho trong thực tế, xây dựng mơ hình và tái
hiện lại cơ cấu, chức năng của các đối tượng trong kho.
❖ Khảo sát một số mơ hình thực tế và một số đề tài trước.
❖ Tham khảo tài liệu trên các trang tự động hóa
1.3.2 Tóm Tắt Đồ Án
❖ Đồ án trình bày ý tưởng về việc xây dựng hệ thống lưu kho tự động và phân
loại hàng hóa bằng quét mã QR Code yêu cầu độ chính xác từng vị trí khi xuất
nhập kho, giảm thời gian xuất nhập kho, quản lý kho một cách hiệu quả. Nêu ra
yêu cầu thiết kế của hệ thống lưu kho tự động, lựa chọn phương pháp làm cơ sở
để thiết kế, thi cơng mơ hình. Ngoài ra, đồ án giới thiệu và thiết kế giao diện
labview, giao diện điều khiển trên máy tính để xây dựng hệ thống SCADA
thuận tiện cho việc giám sát và điều khiển.
4


➢ Tóm tắt đồ án sẽ được trình bày bố cục như sau:
Chương 1. Giới Thiệu, Nêu Ra Mục Tiêu, Giới Hạn Đề Tài Và Chọn Phương Pháp
Nghiên Cứu.
Chương 2. Tổng Quan Giải Pháp
Chương 3: Phương Pháp Giải Quyết
Chương 4: Quy Trình Thiết Kế
Chương 5: Thi Cơng
Chương 6: Đánh Giá Kết Quả, Kết Luận

5



CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP

❖ Ở chương này, trình bày quy trình cơng nghệ và u của hệ thống kho tự động.
❖ Cấu trúc cơ bản của một hệ thống lưu kho tự động
❖ Cấu trúc cơ bản của một nhà kho tự động bao gồm nhiều hành lang, dọc theo mỗi
hành lang các máy xếp, dỡ tự động. Hai bên hành lang là các khoang chứa hàng. Đầu
mỗi khoang chứa là các trạm xếp dở liên kết với nhau theo hệ thống băng chuyền.
❖ Nhìn chung kho tự động được cấu thành từ 3 phần:
Hệ Thống Vận Chuyển.
Hệ Thơng Xuất Nhập.
Hệ Thống Lưu Trữ.

Hình 2. 1 Lưu kho

6


2.1 Hệ Thống Vận Chuyển.
❖ Hệ thống vận chuyển trong kho rất đa dạng, tùy theo yêu cầu về công nghệ, về
hàng hóa, hình thức xuất nhập… mà có những phương thức vận chuyển tương ứng.
Hiện nay hệ thống vận chuyển đã có áp dụng như: băng tải, robot, xe tự hành…
❖ Hệ thống băng tải được sử dụng như một giải pháp tối ưu cho kho tự động ở các
công ty vận chuyển, siêu thị… băng tải ở những mơi trường này có nhiệm vụ vận hàng
hóa từ kho tới nơi tập kết để vận chuyển đi hoặc từ nơi sản xuất về kho. Băng tải có
rất nhiều loại, mỗi loại dùng để di chuyển những vật liệu khác nhau.
❖ Đối với nhà máy chỉ sản xuất một sản phẩm thì hệ thống băng chuyền chỉ đơn
thuần phân phối sản phẩm cho robot vận chuyển một cách tối ưu. Nhưng với những
nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm thì hệ thống băng chuyền cịn thực hiện phân
loại sản phẩm vào khu vực thích hợp.


Hình 2.2 Băng tải.
7


Hình 2. 2 Robot lấy hàng
❖ Các Robot, xe tự hành là những thiết bị tất yếu của một hệ thống kho tự động.
Chúng di chuyển trong diện tích của kho hàng theo 3 trục, làm nhiệm vụ đưa hàng từ
cổng nhập đến những ô trống trong kho và lấy hàng từ trong kho đưa ngược về cổng
xuất.

2.2 Hệ Thống Xuất Nhập
❖ Hệ thống xuất nhập của kho tự động có thể áp dụng nhiều phương thức khác nhau
có thể kể đến như dùng nhân công, thẻ từ, mã vạch, camera…
❖ Trong đó phạm vi của đề tài sử dụng phương pháp xuất nhập bằng mã QRcode
để phân loại sản phẩm và giám sát và theo nhưng nguồn tài liệu thu thập thì:
- Qr code, viết tắt của quick response code (tạm dịch "mã phản hồi nhanh") hay
còn gọi là mã vạch ma trận (matrix-barcode) là dạng mã vạch hai chiều (2d) có thể
được đọc bởi một máy đọc mã vạch hay smartphone (điện thoại thơng minh) có
chức năng chụp ảnh (camera) với ứng dụng chuyên biệt để quét mã vạch.

8


- QR Code (mã QR) được tạo ra bởi Denso Wave (cơng ty con của Toyota) vào
năm 1994, có hình dạng bao gồm các điểm đen và ô vuông nằm trong ơ vng mẫu
trên nền trắng. QR Code có thể được đọc nhanh hơn, tiết kiệm thời gian và không
gian so với các loại mã vạch truyền thống.
- Mã QR cũng tương tự mã vạch truyền thống bạn thường thấy trên các thùng hàng,
các sản phẩm được người bán lẻ theo dõi quản lý kho hàng và giá sản phẩm trong
kinh doanh.

- Điểm khác nhau giữa mã QR và mã vạch truyền thống là lượng dữ liệu chúng
nắm giữ hay chia sẻ.
- Các mã vạch truyền thống có các đường vạch thẳng dài một chiều và chỉ có thể
lưu giữ 20 số chữ số, trong khi các mã QR hai chiều có thể lưu giữ thơng tin hàng
ngàn ký tự chữ số. Mã QR nắm giữ nhiều thông tin hơn và tính chất dễ dùng sẽ
giúp ích rất nhiều cho doanh nghiệp nhỏ.

Hình 2. 3 Mã Vạch

•

Một vài ưu điểm vượt trội của mã QR so với mã vạch (BarCode):
- Kích thước của QR Code có thể thay đổi tùy chỉnh dựa vào từng loại sản phẩm,
tiết kiệm chi phí in ấn.

9


- QR Code có thể được thiết kế nhiều phong cách màu sắc khác nhau, gắn được
logo, giúp khách hàng nhận diện thương hiệu dễ dàng hơn.
- Lượng thông tin chứa được trong mã QR Code có thể lên tới hơn 7000 ký tự bao
gồm cả các chữ tượng hình, số và các ký tự đặc biệt, ngồi ra có thể tạo mã QR
Code để gắn được website, facebook, slide, PDF, video, ảnh… giúp đa thông tin
đến khách hàng đa dạng, thu hút hơn.
- Thông tin gắn đến mã QR Code dù đã in và phân phối hồn tồn có thể thay đổi
được bất kỳ lúc nào tùy theo từng mục đích, chiến dịch truyền thơng của doanh
nghiệp.
- Hệ thống phần mềm QR Code có thể thống kê được số lượt quét, vị trí quét và số
điện thoại quét mã, giúp doanh nghiệp nắm bắt tâm lý, hành vi mua sắm của khách
hàng theo từng khu vực, đánh giá chính xác hiệu quả của việc tạo mã QR và sử

dụng.
- Công nghệ đọc mã QR ứng dụng không nhà kho tự động: Mỗi đơn vị hàng khi
nhập vào kho sẽ được dán nhãn mã QR, tương ứng với một loại hàng trong kho
(Hàng phân theo tầng) Khi hàng tới băng tải sẽ được camera quét, mã QR sẽ được
lưu lại và được xử lý bằng máy tính, truyền qua PLC để đưa hàng đến đúng tầng
của nó.
Hệ thống lưu trữ
• Quản lý việc nhập, xuất hàng hóa thơng qua phần mềm ứng dụng và cơ sở dữ
liệu LABVIEW. Hỗ trợ hiển thị thơng tin hàng hóa trong kho, hàng hóa đã nhập,
đã xuất…

2.3 Các Cơ Sở Lý Thuyết Liên Quan
2.3.1 Ngơn Ngữ Lập Trình LABVIEW
10


❖ Song song với mã QR code là một chương trình nhận diện mã và chạy các
chương trình phụ và đọc mã là một phần gán với chúng. Chương trình sẽ liên kết
với một camera phụ chuyên dọc hình ảnh nhận dạng các loại mã và truyền tín hiệu
tới Plc nhận dạng sản phẩm và động cơ bước nhận nhiệm vụ gat và phân loại sản
phẩm để đưa lên kệ tương ứng
❖ Tính trực quan của ngơn ngữ này nằm ở chỗ thay vì phải viết những dịng lệnh
bằng chữ và số như các ngơn ngữ lập trình truyền thống VB, C, C++…thì các câu
lệnh của LABVIEW được lập trình bằng việc kéo thả các Icon và nối dây trong
môi trường phát triển mã nguồn.
❖ LABVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) là
một phần mềm máy tính được phát triển bởi cơng ty National Instruments.
LabVIEW dùng trong hầu hết các phịng thí nghiệm, lĩnh vực khoa học kỹ thuật
như tự động hóa, điều khiển, điện tử, cơ điện tử, hàng khơng, hóa sinh, điện tử y
sinh ở các nước đặc biệt là Mỹ, Hàn quốc, Nhật Bản.

❖ LABVIEW được dùng nhiều trong các phịng thí nghiệm, lĩnh vực khoa học
kỹ thuật như tự động hóa, điều khiển, điện tử, cơ điện tử, hàng khơng, hóa sinh,
điện tử y sinh,... Hiện tại ngoài phiên bản LABVIEW cho các hệ điều
hành Windows, Linux, Hãng NI đã phát triển các mô-đun LABVIEW cho máy hỗ
trợ cá nhân (PDA). Các chức năng chính của LABVIEW có thể tóm tắt như sau:
• Thu thập tín hiệu từ các thiết bị bên ngoài như cảm biến nhiệt độ, hình ảnh
từ webcam, vận tốc của động cơ,...
• Mơ phỏng và xử lý các tín hiệu thu nhận được để phục vụ các mục đích nghiên
cứu hay mục đích của hệ thống mà người lập trình mong muốn
• Xây dựng các giao diện người dùng một cách nhanh chóng và thẩm mỹ hơn
nhiều so với các ngôn ngữ khác như Visual Basic, Matlab,..
11


• Cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển một cách nhanh chóng thơng
qua các chức năng tích hợp sẵn trong LABVIEW.
❖ LABVIEW là một phần mềm (bản chất là một mơi trường để lập trình cho
ngơn ngơn ngữ lâp trình đồ họa) sử dụng rất rộng rãi trong khoa học – kỹ thuật –
giáo dục nhằm nhanh chóng và dễ dàng tạo ra các ứng dụng giao tiếp máy tính,
đo lường, mơ phỏng hệ thống, kết nối thiết bị ngoại vi với máy tính theo thời gian
thực. Lập trình đồ họa hồn tồn giống như các ngơn ngữ khác, điểm khác biệt ở
đây là giao diện, cách thức tạo ra chương trình khơng cịn là những dịng lệnh như
trong Pascal, C mà là những biểu tượng (icon), và dây nối (wire), trong mơ hình
của chũng e thì labview sẽ được kết nối với trung quan MXOPC để mô phỏng
qua phần mềm Factory IO.
2.3.2 Phần Mềm MXOPC
❖ Từ viết tắt của OPC đại diện cho OLE (Liên kết và nhúng đối tượng) để điều
khiển tiến trình. OLE được dựa trên tiêu chuẩn Windows COM (Mơ hình đối tượng
thành phần).
❖ Tiêu chuẩn OPC được thực hiện trong các cặp máy chủ/máy khách. OPC server

là chương trình chuyển giao thức giao tiếp phần cứng được PLC sử dụng sang giao
thức OPC. Phần mềm máy khách OPC là một chương trình kết nối với phần cứng,
chẳng hạn như HMI. Máy khách OPC giao tiếp với máy chủ OPC để nhận dữ liệu
hoặc gửi lệnh đến phần cứng.
❖ Đặc tả OPC mô tả giao diện giữa máy khách và máy chủ, máy chủ và máy chủ,
bao gồm quyền truy cập dữ liệu thời gian thực, giám sát các báo động và sự kiện,
truy cập dữ liệu lịch sử và các ứng dụng khác.
❖ Kịch bản kết nối OPC cổ điển là một kết nối máy chủ-máy khách trên một máy
tính, ngồi ra cũng có các tuỳ chọn khác:
12