ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
PHÂN HIỆU ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TẠI KON TUM

NGUYỄN QUANG
ĐỖ XUÂN HÙNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BĂNG CHUYỀN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

Kon Tum, tháng 05 năm 2021


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
PHÂN HIỆU ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TẠI KON TUM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BĂNG CHUYỀN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : TS. NGUYỄN ĐỨC QUẬN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
: NGUYỄN QUANG
MSSV
: 16152520201006
SINH VIÊN THỰC HIỆN
: ĐỖ XUÂN HÙNG
MSSV
:16152520201004
LỚP
: K10D

Kon Tum, tháng 05 năm 2021


LỜI CẢM ƠN
Trong thời đại hiện nay cùng với sự phát triển cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất
nước nhiều ngành cơng nghiệp phục vụ q trình cơng nghiệp phát triển đất nước. Như
khai thác khoáng sản vận chuyển nguyên liệu trong các bến cảng, trong các nhà máy.
Băng tải dùng để vận chuyển các vật liệu rời nhờ những ưu điểm là có khả năng vận
chuyển hàng hóa đi xa, làm việc êm, năng suất cao và tiêu hao năng lượng thấp. Chính
nhờ những ưu điểm đó mà băng tải được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khai
thác hầm mỏ, bến cảng… Mặt khác yêu cầu ứng dụng tự động hóa ngày càng cao vào
trong đời sống sinh hoạt, sản xuất (yêu cầu điều khiển tự động, linh hoạt, tiện lợi, gọn
nhẹ…). Chính vì vậy cơng nghệ thơng tin, cơng nghệ điện tử đã phát triển nhanh
chóng đã sản xuất ra một loại thiết bị điều khiển lập trình PLC.
Nhờ những đặc tính nổi trội mà PLC có thể ứng dụng vào rất nhiều ngành cũng
như các cơng đoạn sản xuất khác nhau. Một trong số đó là cơng đoạn phân loại sản
phẩm, một cơng đoạn hồn tồn có thể làm thủ cơng nhưng với sự trợ giúp của PLC
thì năng suất cũng như hiệu quả được tăng lên gấp bội. Để tìm hiểu và nghiên cứu ứng
dụng của các bộ điều khiển trong cơng nghiệp, nhóm chúng em thực hiện bài đề tài
“Băng chuyền phân loại sản phẩm”. Thơng qua đề tài này, chúng em có cơ hội tiếp
cận và sử dụng PLC; đồng thời chúng em cũng có được những trải nghiệm thực tế cực
kỳ hữu ích trong q trình làm đồ án. Nó giúp chúng em củng cố vững chắc hơn nữa
về những gì đã được học trong nhà trường và phát triển hơn các kỹ năng làm việc thực
tế.
Trong quá trình thực hiện đề tài, với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận
tình của thầy giáo TS. Nguyễn Đức Quận chúng em đã hoàn thành xong đồ án này.
Tuy nhiên do thời gian có hạn và kinh nghiệm của bản thân cịn hạn chế nên đồ án
khơng tránh được những sai sót, chúng em rất mong được sự góp ý kiến chỉ bảo của
các thầy cô và các bạn.

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện –
Điện tử, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật và Phân hiệu Đại học Đà Nẵng tại Kontum
đã tạo điều kiện và giúp đỡ tận tình để chúng em hồn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ iv
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH.................................................................................. vi
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA, HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ......1
SẢN PHẨM ....................................................................................................................1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG ...........................................................................................1
1.2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG TỰ ĐỘNG HÓA Ở VIỆT NAM HIỆN NAY ...............1
1.3. TỰ ĐỘNG HÓA ẢNH HƯỞNG ĐẾN DỊCH CHUYỂN LAO ĐỘNG .............4
1.4. TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG TRONG CÔNG NGHIỆP ............5
1.4.1. Những ưu điểm chính của tự động hóa: ............................................................5
1.4.2. Những nhược điểm chính của tự động hóa: ......................................................6
1.4.3. Tự động hóa trong cơng nghiệp sẽ có những xu hướng nổi bật sau: ................6
1.5. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM ..............................7
1.5.1. Phân loại sản phẩm theo màu sắc......................................................................8
1.5.2. Phân loại sản phẩm theo chiều cao ...................................................................9
1.5.3. Phân loại sản phẩm theo hình dạng ...................................................................9
1.6. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU
CAO ..............................................................................................................................10
1.6.1. Tổng quan........................................................................................................10
1.6.2. Nguyên lý hoạt động .......................................................................................10
1.7. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO
DÙNG TRONG MƠ HÌNH ........................................................................................11

1.7.1. Cấu tạo ............................................................................................................11
1.7.2. Ứng dụng .........................................................................................................11
CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ..........................12
2.1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .................................................................................12
2.2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BỘ VI XỬ LÝ VÀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN......12
2.3. TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN ..................................................................13
2.3.1. Khái niệm về vi điều khiển .............................................................................13
2.3.2. Các loại vi điều khiển được sử dụng trên thị trường Việt Nam hiện nay .......14
2.3.3. Vi điều khiển thường gồm các linh kiện .........................................................14
2.3.4. Đặc điểm của các linh kiện .............................................................................15
2.3.5. Cấu tạo của vi điều khiển ................................................................................15
2.3.6. Ưu, nhược điểm của vi điều khiển ..................................................................16
2.3.7. Ứng dụng của vi điều khiển ............................................................................17
2.4. SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN PLC ...................................................17
2.5. TỔNG QUAN VỀ PLC ........................................................................................18
i


2.5.1. Khái niệm PLC ................................................................................................18
2.5.2. Giới thiệu về PLC ...........................................................................................19
2.5.3. Các hãng sản xuất PLC ...................................................................................20
2.5.4. Lợi ích của việc sử dụng PLC .........................................................................28
2.5.5. Ưu, nhược điểm của PLC ................................................................................29
2.5.6. Cấu trúc của PLC ............................................................................................30
2.5.7. Cấu trúc bên trong cơ bản của PLC ................................................................32
2.6. GIỚI THIỆU PLC S7-1200 SIEMENS DÙNG TRONG MƠ HÌNH ..............33
2.6.1. Sự lựa chọn cho hệ thống nhỏ và vừa .............................................................33
2.6.2. Một số dịng CPU S7-1200 thơng dụng ..........................................................35
2.6.3. Vùng nhớ chương trình PLC S7-1200 ............................................................36
2.6.4. Phần mềm và ngơn ngữ lập trình PCL S7-1200 .............................................37

2.7. TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM TIA PORTAL V16 ........................................38
2.7.1. Giới thiệu chung ..............................................................................................38
2.7.2. Làm việc với phần mềm Tia portal V16 .........................................................39
2.7.3. Làm việc với một trạm PLC............................................................................43
2.7.4. Kỹ thuật lập trình ............................................................................................46
2.8. TỔNG QUAN VỀ GIAO DIỆN GIÁM SÁT BẰNG WINCC .........................48
2.8.1. Giới thiệu phần mềm WinCC .........................................................................48
2.8.2. Chức năng .......................................................................................................49
2.8.3. Đặc điểm .........................................................................................................50
CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH .............................................52
3.1. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ............................................................................52
3.2. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHO MƠ HÌNH ........................................................53
3.2.1. Băng tải sử dụng trong mơ hình ......................................................................53
3.2.2. Bộ điều khiển trung tâm ..................................................................................53
3.2.3. Động cơ quay băng tải ....................................................................................54
3.2.4. Chọn bộ truyền dẫn cho động cơ ....................................................................55
3.2.5. Giới thiệu động cơ Servo ................................................................................55
3.2.6. Cảm biến quang phát hiện vật .........................................................................56
3.2.7. Nguồn ..............................................................................................................57
3.2.8. Nút nhấn ..........................................................................................................58
3.2.9. Động cơ bước ..................................................................................................58
3.2.10. Van điện từ khí nén .......................................................................................58
3.2.11. Xilanh khí nén ...............................................................................................59
3.3. THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG ...............................................59
3.3.1. Khối nguồn ......................................................................................................59
3.3.2. Băng tải ...........................................................................................................59
3.3.3. Cơ cấu động cơ Servo gắp sản phẩm ..............................................................60
ii



CHƯƠNG 4.LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ XÂY DỰNG GIAO DIỆN GIÁM
SÁT ...............................................................................................................................61
4.1. SƠ ĐỒ NỐI DÂY ..................................................................................................61
4.2. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN.....................................................................................62
4.3. ĐẦU VÀO, ĐẦU RA CỦA HỆ THỐNG ............................................................63
4.4. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT ..........................................63
4.4.1. Thiết kế mạch điều khiển ................................................................................63
4.4.2. Thiết kế mạch giám sát trên WinCC ...............................................................68
4.5. KẾT LUẬN ...........................................................................................................69
4.5.1. Mục tiêu ..........................................................................................................69
4.5.2. Kết quả thực hiện ............................................................................................69
4.6. HƯỚNG PHÁT TRIỂN .......................................................................................70
4.7. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ................................................................70
4.7.1. Thuận lợi .........................................................................................................70
4.7.2. Khó khăn .........................................................................................................70
4.7.3. Kết quả đạt được .............................................................................................70
4.7.4. Đề xuất, kiến nghị ...........................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

iii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Diễn giải

PLC


Programmable Logic Controller

WinCC

Windows Control Center

HMI

Human Machine Interface

RAM

Random Access Memory

EPROM

Erasable Programmable Red Only Memory

EEPROM

Electriccal Erasable Programmable Red Only Memory

LAD

Ladder logic

STL

Structured Text Logic


FBD

Function Block Diagram

CP Card

Communications Processor

MPI

Multipoint Interface

SCADA

Supervisory Control And Data Acquisition

PC

Personal Computer

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2-1: Thông tin về CPU 1211C/1212C/1214C ......................................................35
Bảng 3-1: Thông số động cơ thực tế khi chạy không tải khi sử dụng máy cấp nguồn .54
Bảng 4-1: Lưu đồ thuật tốn ..........................................................................................62
Bảng 4-2: Phân cơng đầu vào của PLC .........................................................................63
Bảng 4-3: Phân công đầu ra của PLC ............................................................................63


v


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1:Tự động hóa trong Nhà máy thơng minh .........................................................1
Hình 1.2: Ứng dụng tự động hóa trong sản xuất cơng nghiệp. .......................................2
Hình 1.3: Ứng dụng tự động hóa trong chăn ni bị sữa. ..............................................3
Hình 1.4: Ứng dụng tự động hóa cho việc xử lý trứng gà...............................................3
Hình 1.5: Kỹ thuật mổ nội soi bằng Robot......................................................................4
Hình 1.6: Dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc ................................................9
Hình 1.7: Dây chuyền phân loại các loại nước giải khát .................................................9
Hình 1.8: Dây chuyền phân loại sản phẩm theo hình dạng ...........................................10
Hình 2.1: Bo mạch vi điều khiển ...................................................................................15
Hình 2.2: Vi điều khiển .................................................................................................15
Hình 2.3: Micro PLC họ T100MD-1616 .......................................................................21
Hình 2.4 :Micro PLC họ DL05 của hãng Koyo ............................................................21
Hình 2.5: PLC 8 kênh vào và 8 kênh ra ........................................................................22
Hình 2.6: PLC của hãng OMRON loại ZEN-10 ...........................................................22
Hình 2.7: PLC hãng Siemens loại nhỏ như S5-90U, S5-95U, S5-100U .......................23
Hình 2.8: Loại CJ1M của Omron ..................................................................................23
Hình 2.9: PLC S7-400 Siemens.....................................................................................24
Hình 2.10a: Cấu trúc của S7-400 ..................................................................................24
Hình 2.10b: Cấu trúc của S7-400 ..................................................................................24
Hình 2.11: Sơ đồ kết nối mạng của S7-400 trong công nghiệp ....................................25
Hình 2.12: PLC hãng Siemens ......................................................................................26
Hình 2.13: PLC hãng Mitsubishi ...................................................................................26
Hình 2.14: PLC hãng Omron.........................................................................................27
Hình 2.15: PLC hãng Schneider ...................................................................................27
Hình 2.16 : Sơ đồ khối PLC ..........................................................................................32
Hình 2.17: Vị trí của các PLC S7 sắp xếp theo ứng dụng .............................................34

Hình 2.18 :Phần mềm Tia portal V16 trên máy tính .....................................................39
Hình 2.19: Tạo dự án .....................................................................................................39
Hình 2.20: Tạo tên dự án ...............................................................................................39
Hình 2.21: Giao diện sau khi tạo dự án .........................................................................40
Hình 2.22: Giao diện lựa chọn phần cứng .....................................................................40
Hình 2.23: Chọn loại CPU.............................................................................................40
Hình 2.24: CPU của PLC trên phần mềm Tia Portal ....................................................41
vi


Hình 2.25: Bảng định địa chỉ .........................................................................................41
Hình 2.26: Tạo bảng tag mới .........................................................................................42
Hình 2.27 : Tìm và thế Tag ...........................................................................................42
Hình 2.28 : Biểu tượng download chương trình lên PLC ............................................43
Hình 2.29 : Chọn cấu hình giao diện .............................................................................44
Hình 2.30 : Bắt đầu tải chương trình xuống PLC ..........................................................44
Hình 2.31. Chọn Monitor trên thanh cơng cụ...............................................................45
Hình 2.32 : Chọn Go online ..........................................................................................45
Hình 2.33 : Giao diện giám sát chương trình ................................................................46
Hình 2.34 : Cấu trúc lập trình .......................................................................................47
Hình 2.35 : Giao diện làm việc của WinCC ..................................................................48
Hình 3.1: Giới thiệu mơ hình.........................................................................................52
Hình 3.2: Băng tải đai ....................................................................................................53
Hình 3.3: PLC S7-1200 .................................................................................................54
Hình 3.4: Động cơ .........................................................................................................55
Hình 3.5: Bộ truyền đai .................................................................................................55
Hình 3.6: Cấu tạo động cơ Servo ..................................................................................56
Hình 3.7: Cảm biến quang .............................................................................................56
Hình 3.8: Bộ nguồn chuyển đổi áp ................................................................................57
Hình 3.9 :Nút nhấn ........................................................................................................58

Hình 3.10: Động cơ bước ..............................................................................................58
Hình 3.11: Van điện từ khí nén 4V210-08 ....................................................................58
Hình 3.12: Xilanh khí nén Compact MCJA ..................................................................59
Hình 3.13: Cấu tạo băng tải trong hệ thống ..................................................................59
Hình 3.14: Băng tải ngồi thực tế ..................................................................................60
Hình 3.15: Cơ cấu Servo gắp sản phẩm ........................................................................60
Hình 4.1: Sơ đồ nối dây .................................................................................................61
Hình 4.2: Bật WinCC và tạo project .............................................................................68
Hình 4.3: Kết nối WinCC với PLC S7-1200 .................................................................68
Hình 4.4: Tạo màn hình chính cho WinCC ...................................................................68
Hình 4.5: Thiết lập giao diện .........................................................................................68
Hình 4.6: Chọn tags tạo thuộc tính cho các đối tượng ..................................................69
Hình 4.7: Giao diện giám sát trên WinCC ....................................................................69
vii


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÂN HIỆU ĐHĐN TẠI KONTUM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ CƯƠNG
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CẤP ĐẠI HỌC
Tên đề tài: Băng chuyền phân loại sản phẩm
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang
Lớp: K10D
Đỗ Xuân Hùng
Lớp: K10D
Ngành: Kỹ thuật Điện – Điện tử
Khóa:10

Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận
Ngày nhận đề tài: 21/12/2020
Ngày bảo vệ: 13/05/2021
• Mục tiêu của đề tài, phạm vi đề tài:
− Mục tiêu:
+ Thiết kế mô hình phân loại sản phẩm giám sát qua máy tính bằng WinCC.
+ Lập trình điều khiển và thiết kế giao diện giám sát qua WinCC.
+ Tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động của PLC.
− Phạm vi nguyên cứu:
+ Tìm hiểu về các mơ hình tự động hóa.
+ Tìm hiểu và vận hành các thiết bị trong hệ thống điều khiển băng chuyền phân
loại sản phẩm.
+ PLC S7-1200 Simens.
• Phương pháp nghiên cứu, lựa chọn giải pháp cơng nghệ:
Nhóm khi thực hiện đề tài đã sử dụng các phương pháp để nghiên cứu đề tài như
sau:
− Phân tích và tổng hợp lý thuyết, kiến thức đã học tại nhà trường.
− Tham khảo tài liệu, hỏi đáp giáo viên hướng dẫn.
− Viết chương trình, lắp ráp và chạy thử mơ hình.
Giải pháp cơng nghệ: Mơ hình hồn chỉnh được điều khiển bằng hệ thống điện
một chiều 24 VDC và hoạt động dựa theo chương trình được lập trình mơ phỏng
trên phần mềm TIA Portal V16.
• Nội dung nghiên cứu: gồm có 4 chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA, HỆ THỐNG PHÂN
LOẠI SẢN PHẨM
1.1 Giới thiệu chung
1.2 Một số ứng dụng tự động hóa ở Việt Nam hiện nay
1.3 Tổng quan về sản xuất tự động trong công nghiệp
1.4 Tổng quan về hệ thống phân loại và đóng gói sản phẩm

viii


1.5 Tổng quan về hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao
1.6 Giới thiệu hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao dùng trong mơ hình

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
2.1 Hệ thống điều khiển
2.2 Sơ lược về sự phát triển Vi điều khiển
2.3 Tổng quan về Vi điều khiển
2.4 Sơ lược về sự phát triển PLC
2.5 Tổng quan về PLC
2.6 Giới thiệu PLC S7-1200 Simens dùng trong mơ hình
2.7 Tổng quan về phần mềm điều khiển TIA Portal V16
2.8 Tổng quan về giao diện giám sát bằng WinCC

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THI CÔNG MƠ HÌNH
3.1 Giới thiệu về hệ thống
3.2 Tính chọn thiết bị cho mơ hình
3.3 Thiết kế các bộ phận của mơ hình

CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ XÂY DỰNG GIAO DIỆN
GIÁM SÁT
4.1 Sơ đồ nối dây
4.2 Lưu đồ thuật tốn
4.3 Đầu vào, đầu ra của hệ thống
4.4 Chương trình điều khiển
KẾT LUẬN
- Kiểm tra đánh giá
- Hướng phát triển

• Kế hoạch thực hiện
STT
Nội dung công việc

Dự kiến thời gian

1

Nhận đề tài

21/12/2020

2

Xây dựng đề cương về kế hoạch

22/12/2020
-29/01/2020

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG
HÓA

3

− Giới thiệu chung
− Một số ứng dụng tự động hóa ở Việt Nam
hiện nay
− Tổng quan về sản xuất tự động trong công
nghiệp
− Tổng quan về hệ thống phân loại và đóng gói

sản phẩm
ix

01/02/2021
-07/02/2021

Ghi chú


− Tổng quan về hệ thống phân loại sản phẩm
theo chiều cao
− Giới thiệu hệ thống phân loại sản phẩm theo
chiều cao dùng trong mơ hình

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU
KHIỂN LẬP TRÌNH

4

−
−
−
−
−
−

Hệ thống điều khiển
Sơ lược về sự phát triển Vi điều khiển
Tổng quan về Vi điều khiển
Sơ lược về sự phát triển PLC

Tổng quan về PLC
Giới thiệu PLC S7-1200 Simens dùng trong
mơ hình
− Tổng quan về phần mềm điều khiển TIA
Portal V16
− Tổng quan về giao diện giám sát bằng
WinCC

08/02/2021
-22/02/2021

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ
HÌNH
5

23/02/2021
-28/02/2021

− Giới thiệu về hệ thống
− Tính chọn thiết bị cho mơ hình
− Thiết kế các bộ phận của mơ hình

CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
VÀ XÂY DỰNG GIAO DIỆN GIÁM SÁT.

6

−
−
−

−

Sơ đồ nối dây
Lưu đồ thuật toán
Đầu vào đầu ra của hệ thống
Chương trình điều khiển
KẾT LUẬN
− Kiểm tra đánh giá
− Hướng phát triển

01/03/2021
-18/03/2021

Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2021
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Quang

Giảng viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Đức Quận
x


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA, HỆ THỐNG PHÂN LOẠI
SẢN PHẨM
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Tự động hóa là cơng nghệ mà theo đó quy định hoặc thủ tục được thực hiện mà
không cần sự trợ giúp của con người, được sử dụng các hệ thống điều khiển khác nhau
cho các thiết bị vận hành như máy móc, quy trình trong nhà máy, các ứng dụng và
phương tiện khác nhằm giảm sự can thiệp của con người, một số quy trình đã được

hoàn toàn tự động. Đến nay Việt Nam được đánh giá là thị trường mới nổi cho robot
và tự động hóa, khơng nằm ngồi xu thế của khu vực, các doanh nghiệp Việt Nam sẽ
sử dụng robot nhiều hơn trong các dây chuyền sản xuất.

Hình 1.1:Tự động hóa trong Nhà máy thông minh
Theo khảo sát từ Frost & Sullivan (2017), thị trường tự động hóa Việt Nam sẽ có
trị giá 184,5 triệu USD vào 2021. Bên cạnh đó, chính phủ Việt Nam cũng đã và đang
tích cực tập trung vào việc phát triển các sáng kiến và ban hành luật để đẩy nhanh q
trình tự động hóa. Trong số những nỗ lực này có chiến lược phát triển khoa học và
công nghệ giai đoạn 2011-2020 nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh kinh tế và đẩy
nhanh tốc độ công nghiệp hóa, ưu tiên vào tầm quan trọng của robot cơng nghiệp và tự
động hóa cơng nghệ cao.
1.2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG TỰ ĐỘNG HÓA Ở VIỆT NAM HIỆN NAY
- Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp:
Công ty TNHH Mitsubishi Electric Việt Nam tiên phong trong công nghệ nhà
máy thông minh e-Factory và giới thiệu đến thị trường nhiều mẫu thiết bị tự động hóa
cơng nghiệp tiên tiến. Với cơng nghệ điều khiển các vật bằng mạng Interner (Internet
of Things), e-Factory của Mitsubishi Electric đem đến giải pháp quản lý sản xuất hiện
1


đại nhất. Hệ thống robot với trí tuệ nhân tạo của Mitsubishi Electric bao gồm các robot
cảm biến lực và cảm biến hình ảnh. Robot trang bị cảm biến lực cho phép hiện thực
hóa các quy trình sản xuất phức tạp, đồng thới liên tục thu nhập lại kết quả để đo
lường và cải tiến dây chuyền sản xuất. Ngoài ra, robot cịn trang bị cảm biến hình ảnh
với camera quan sát giúp tiết kiệm thời gian lắp đặt robot vào dây chuyền sản xuất lớn
tới 16 lần với độ chính xác cao. Khi kết nối với dữ liệu đám mây, robot cho phép sản
xuất sản phẩm tùy biến theo nhu cầu cá nhân trong thời gian thực. Hệ thống mạng
Internet tích hợp trong e-Factory cùng trung tâm máy tính có nhiệm vụ phân tích và
phản hồi, các nhà sản xuất có thể điều khiển, kiểm sốt nhà máy từ xa thơng qua điện

thoại thơng minh, máy tính bảng hoặc máy tính xách tay. Robot cịn đảm bảo tính an
tồn cho con người và cơ sở sản xuất. Ngoài ra, cánh tay robot mới với nhiều cải tiến
trong công nghệ cảm biến và điều khiển còn được áp dụng trong các công đoạn từ đơn
giản cho đến phức tạp như: lắp ráp, kiểm tra sản phẩm, theo dõi sản phẩm trên băng
chuyền…đáp ứng nhu cầu về nhân lực trong nhà máy.

Hình 1.2: Ứng dụng tự động hóa trong sản xuất công nghiệp.
- Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp:
Năm 2013, Công ty cổ phần sữa Việt Nam (Vinamilk) đưa vào hoạt động “siêu
nhà máy” sản xuất sữa tại Bình Dương với hệ thống sản xuất tự động cùng với robot.
Tại đây, các robot tự hành có thể điều khiển tồn bộ q trình, từ ngun liệu, bao gói
tới thành phẩm mà không cần sự can thiệp của con người, các nhà máy có trình độ tự
động cao ngang tầm khu vực và thế giới. Vinamilk cũng đưa robot và khâu chăn ni
bị sữa.
2


Hình 1.3: Ứng dụng tự động hóa trong chăn ni bị sữa.
Năm 2017, cơng ty Ba Hn đã đầu tư hệ thống tự động hóa 100% của hãng
Moba (Hà Lan) với cơng suất xử lý 65.000 quả trứng/giờ. Tập đồn Dabaco Việt Nam
cũng đã đưa dây chuyền tự động xử lý trứng gà của Hà Lan vào sử dụng từ năm 2016,
hiện mỗi năm cung cấp cho thị trường trên 200 triệu quả trứng gà.

Hình 1.4: Ứng dụng tự động hóa cho việc xử lý trứng gà.
- Ứng dụng trong y tế:
Năm 2014, Bệnh viện Nhi Trung ương đã đưa vào hoạt động Trung tâm Phẫu
thuật Nội soi Nhi khoa có ứng dụng robot. Đây là cơ sở y tế đầu tiên trong cả nước có
3



trung tâm ứng dụng kỹ thuật mổ nội soi bằng robot. Việt Nam cũng là quốc gia đầu
tiên tại Đông Nam Á, thứ hai của châu Á có trung tâm kiểu này.

Hình 1.5: Kỹ thuật mổ nội soi bằng Robot
Cuối năm 2016, Bệnh viện Bình Dân đã bắt đầu sử dụng robot phẫu thuật trên
người lớn tại Việt Nam. Phẫu thuật bằng robot có nhiều ưu điểm, giúp hồn thiện hơn
kỹ thuật mổ của bệnh viện từ trước đến nay.
Tháng 10/2017, bệnh viện Chợ Rẫy cũng đã đưa robot Da Vinci (robot do Hoa
Kỳ sản xuất và được đánh giá là hệ thống robot phẫu thuật hiện đại nhất tại thời điểm
đó) vào phẫu thuật cho bệnh nhân mắc ca bệnh lý ung thư tuyến tiền liệt, ung thư thận,
…
Tại Bệnh viện Đại học Y Dược TP.HCM, robot còn giúp cho việc dán nhãn và
chuyển thơng tin người bệnh có nhu cầu xét nghiệm nhanh chóng, giúp tiết kiệm thời
gian và tránh sai sót thơng tin; hệ thống tự động xét nghiệm cũng giúp rút ngắn một
nửa thời gian chờ đợi cho bệnh nhân. Tại Bệnh viện Truyền máu-Huyết học TP. HCM,
hệ thống tự động quản lý bằng mã barcode cũng giúp cho việc quản lý các túi máu
được chính xác.
1.3. TỰ ĐỘNG HÓA ẢNH HƯỞNG ĐẾN DỊCH CHUYỂN LAO ĐỘNG
Việt Nam hiện là quốc gia đứng thứ 2 về mức độ ảnh hưởng của cơng nghệ và tự
động hóa thay thế lao động, trong vòng vài năm tới (khoảng đến 2028) sẽ có tới 7.5
triệu người, tương đương 13,8% lao động Việt Nam sẽ phải dịch chuyển công việc của
mình để nhường chổ cho máy móc vì cơng nghệ tự động hóa. Quan niệm về nghề
nghiệp, ổn định nghề nghiệp sẽ dần dần thay đổi, các doanh nghiệp sẽ rút ngắn thời
hạn yêu cầu kỹ năng đối với công việc. Những thay đổi nhanh chóng của cơng nghệ đã
4


làm cho các kỹ năng trở nên lỗi thời chỉ trong vịng vài năm. Ngồi các kỹ năng cứng,
các chủ doanh nghiệp ngày càng quan tâm hơn đến các kỹ năng và năng lực xử lý
động thời nhiều công việc trong thực tế. Do đó thay đổi cơng nghệ áp dụng khoa học

kỹ thuật trong đó tự động hóa sẽ có những tác động khác nhau đến tình hình việc làm
thuộc các lĩnh vực khác nhau: việc làm sẽ tăng mạnh đối với các nghề kiến trúc sư, kỹ
sư, máy tính, tốn học và việc làm giảm nhẹ trong lĩnh vực chế tạo, lắp ráp và giảm
mạnh việc làm hành chính văn phịng.
1.4. TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG TRONG CƠNG NGHIỆP
Khái niệm “tự động hóa” (automation), bắt nguồn từ “tự động” (automatic) và trở
nên phổ biến từ năm 1947, khi tập đoàn General Motors thành lập Bộ phận Tự động
hóa. Đây cũng là lúc các ngành cơng nghiệp bắt đầu ứng dụng cơ chế điều khiển phản
hồi (feedback controller) một cách mạnh mẽ, mặc dù công ngệ này đã được phát minh
từ những năm 1930.
Trong những năm 1970, hệ thống điều khiển phân tán (DCS) đầu tiên đã được
phát triển bởi một nhóm các kỹ sư tại hãng Honeywell, và cũng trong thời gian này,
thiết bị điều khiển lập trình (PLC) đã được phát minh bởi Dick Morley. Cho đến ngày
nay, đây vẫn là hai trong số các hệ thống tự động hóa phổ biến nhất trên thế giới.
Các kỹ sư công nghiệp từng kỳ vọng rằng các nhà máy sẽ trở nên hồn tồn tự
động ít nhất là từ giữa thế kỷ 20. Các cuộc chạy đua tự động hóa bắt đầu từ những năm
1980, khi các nhà sản xuất xe hơi của Mỹ đã đưa ra tầm nhìn về một “dây chuyền sản
xuất khơng con người”, nghĩa là tồn bộ quy trình sản xuất sẽ do robot thực hiện. Tuy
nhiên, cho đến tận ngày nay, đây vẫn mới chỉ là một ý tưởng xa vời.
1.4.1. Những ưu điểm chính của tự động hóa:
- Giảm chi phí vận hành:
Tự động hóa cơng nghiệp giúp giảm thiểu số nhân cơng cần thiết để vận hành
máy móc dẫn đến việc giảm được các chi phí liên quan đến con người như tiền lương,
tiền bảo hiểm y tế, tiền lương nghỉ lễ, nghỉ ốm, tiền làm thêm giờ hay lương hưu.
- Tăng năng suất:
Hệ thống tự động hóa có thể cho phép một nhà máy hoạt động 24/7 trong một
tuần, một tháng và thậm chí là cả năm. Nhờ vậy, năng suất sản xuất sẽ được cải thiện
và nâng cao đáng kể.
- Cải thiện chất lượng sản phẩm:
Tự động hóa có khả năng giảm các sai sót mà con người có thể gặp phải. Hơn

nữa, các sản phẩm được tạo nên bởi hệ thống tự động hóa sẽ có chất lượng đồng đều
hơn.
- Tăng tính linh hoạt:
Khi thêm một bước mới vào quy trình sản xuất, các nhà quản lý sẽ thường phải
hướng dẫn, đào tạo người lao động về bước mới đó. Tuy nhiên, robot và các hệ thống
máy tính hồn tồn có thể được lập trình để thực hiện các thao tác mới mà không cần
qua đào tạo hay hướng dẫn, nhờ đó giúp quy trình sản xuất trở nên linh hoạt hơn
5


- Tăng mức độ an tồn:
Hệ thống tự động hóa có thể thay thế con người trong những mơi trường nguy
hiểm như ở dưới nước, khu vực có lửa, cơ sở hạt nhân hay ngoài vũ trụ, v.v.
1.4.2. Những nhược điểm chính của tự động hóa:
- Chi phí đầu vào cao:
Việc chuyển từ sử dụng nhân công con người sang dây chuyền sản xuất tự động
địi hỏi chi phí đầu tư ban đầu rất cao. Ngồi ra, cũng cần có chi phí cho việc đào tạo
nhân cơng vận hành các loại thiết bị, máy móc hiện đại và phức tạp.
- Các mối đe dọa an ninh:
Hệ thống tự động điều khiển bằng máy tính hay robot hồn tồn có nguy cơ bị
hack. Khi hệ thống tự động hóa bị tấn công hay xâm nhập, sản xuất của một nhà máy
sẽ bị đình trệ và gây ra những hậu quả nghiêm trọng.
1.4.3. Tự động hóa trong cơng nghiệp sẽ có những xu hướng nổi bật sau:
- Cảm ứng đa điểm
Cảm ứng đa điểm bắt đầu trong lĩnh vực dịch vụ thương mại và đang dần dịch
chuyển sang tự động hóa cơng nghiệp. Động lực cho xu hướng này chính là yêu cầu về
tốc độ, sức mạnh và tính linh hoạt của cảm ứng đa điểm trên các thiết bị giao diện điều
hành nhà máy. Các nhà cung cấp tự động hóa đang thích ứng với xu hướng này bằng
cách kết hợp công nghệ đa cảm ứng vào sản phẩm của họ. Các phiên bản mới nhất của
Windows đã được thiết kế với hỗ trợ cảm ứng đa điểm cũng như màn hình cảm ứng

hiện đại. Nhiều hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) và phần mềm giao
diện giữa người điều hành và máy móc (HMI) trên máy tính cũng đã có hỗ trợ cơng
nghệ này, giúp người sử dụng tận dụng đầy đủ các tính năng như phóng to, thu nhỏ,
xoay, trượt, v.v.
- Kết nối không dây
Đây là xu hướng truyền dẫn dữ liệu qua đường truyền không dây từ các máy cảm
biến đến hệ thống quản lý. Trong một ứng dụng điển hình, một bộ cảm biến được cài
đặt ở một vị trí từ xa, ví dụ như một bể chứa, và sẽ truyền thông tin qua một mạng lưới
không dây đến hệ thống điều khiển. Trong những ứng dụng như vậy, việc lắp đặt và
bảo dưỡng thiết bị liên lạc không dây sẽ tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với việc duy trì
một hệ thống có dây.
- Điện tốn mạng lưới (grid) và cơng nghệ “ảo hóa” (virtualize)
Điện tốn mạng lưới có nghĩa là tất cả hoặc một phần của một nhóm máy tính,
máy chủ và thiết bị lưu trữ trong mạng doanh nghiệp, được “ảo hóa” (virtualize) thành
một cỗ máy tính lớn. “Ảo hóa” cho phép nhiều hệ điều hành chạy trên cùng một máy
tính, và giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí. Một ứng dụng tiêu biểu trong tự động hóa
cơng nghiệp chính là tích hợp nhiều chức năng như nhập/ xuất thơng tin, lưu trữ dữ
liệu và SCADA vào một số lượng máy tính ít hơn so với thơng thường.
- Cơng nghệ robot

6


Khơng giống như nhiều xu hướng tự động hóa khác, xu hướng này xuất phát trực
tiếp từ lĩnh vực công nghiệp. Robot từng chỉ là các thiết bị được thiết kế nhằm thực
hiện các hoạt động đơn giản, như di chuyển một vật từ một địa điểm này sang một địa
điểm khác. Nhưng ngày nay, robot được điều khiển bởi các hệ thống phần mềm và có
thể được lập trình để thực hiện nhiều công việc phức tạp hơn, phù hợp với nhu cầu sản
xuất linh hoạt và đa dạng của các nhà máy. Hơn nữa, với việc giá thành các thiết bị
làm ra robot đang ngày càng giảm, xu hướng sử dụng robot trong tự động hóa sẽ tiếp

tục tăng trưởng trong các năm tới.
1.5. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
Ở nước ta hiện nay tuy có nhiều sức lao động và việc th nhân cơng rẻ nhưng
bên cạnh đó là do con người thủ cơng nên có thể sai sót và khơng được ổn định. Tuy
vậy việc công nhân dồi dào nhưng nguồn lực chất lượng cao còn hạn chế, tác phong
làm việc còn hạn chế. Năm 2010, có đến 19,5 triệu lao động Việt Nam đang làm việc
trong các ngành nghề khơng địi hỏi về trình độ chun mơn hoặc chun mơn thấp.
Phần lớn các doanh nghiệp đều phải đào tạo nghề cho công nhân. Công nhân không
lành nghề dẫn đến sản phẩm chất lượng thấp, năng suất không cao, sản phẩm làm ra sẽ
không nhiều trong cùng một đơn vị thời gian.
Các hoạt động thủ cơng nói chung và các hoạt động phân loại sản phẩm thủ cơng
nói riêng thì vẫn cịn tốn khá nhiều công sức của nhân công. Những ngành nghề phân
loại sản phẩm độc hại như phân loại rác hoặc phân loại những chất hóa học độc hại thì
cơng nhân tham gia hoạt động phân loại khá nguy hiểm đến sức khỏe và cũng như ảnh
hưởng đến năng suất của q trình.
Tốc độ đổi mới của cơng nghệ cịn chậm, chưa đồng đều và chưa có định hướng
phát triển rõ rệt. Phần lớn các doanh nghiệp của nước ta sử dụng các công nghệ tụt hậu
so với các nước trên thế giới từ 2-3 thế hệ. 80-90% công nghệ nước ta đang sử dụng là
công nghệ nhập khẩu. 76% công nghệ máy móc nhập khẩu thuộc thập niên 50-60,
50% cơng nghệ là đồ tân trang. Sự lạc hậu về công nghệ sẽ tạo ra chất lượng sản phẩm
thấp, điều này sẽ gây cho hàng hóa của chúng ta gặp rất nhiều khó khăn trong vấn đề
cạnh tranh về giá cả trên thị trường.
Trên thế giới đã ứng dụng nhiều về những hệ thống tự động hóa trong sản xuất
và họ đang nhân mạnh mơ hình. Số lượng cơng nhân chất lượng cao khá lớn, trình độ
chun mơn cao dẫn đến chất lượng sản phẩm cũng như giá thành hết sức cạnh tranh
khơng chỉ trong nước mà cịn xuất khẩu đi khắp thế giới như: Trung Quốc, Nhật Bản,
Anh, Pháp, Đức v.v.
Khi sản phẩm được xuất ra, được tự động sắp xếp đều trên băng chuyền. Bên
cạnh băng chuyền có đặt các thiết bị để nhận biết phân loại phụ thuộc vào sản phẩm.
Khi sản phẩm được tác động bởi các thiết bị phân loại chúng sẽ được đẩy vào hộp nằm

trên các băng chuyền khác. Các sản phẩm còn lại sẽ được băng chuyền tiếp tục mang
đi đến các thùng hàng, thông qua hệ thống đếm tự động cho đến khi đủ số lượng quy
định thì hệ thống sẽ tự động dừng trong một khoảng thời gian để đóng gói sản phẩm.
7


Hệ thống hoạt động tuần tự cho đến khi có lệnh dừng. Người công nhân chỉ việc tới
lấy hộp xếp lên xe đẩy đưa vào kho hàng.
Hoạt động phân loại tự động có điểm mạnh là năng suất và tính chính xác cao,
cần ít sức người mà vẫn đạt hiệu quả nên có thể cạnh tranh về giá cũng như chất lượng
trên thị trường. Bên cạnh đó khơng phải doanh nghiệp vừa và nhỏ nào của nước ta
cũng đầu tư số tiền rất lớn để mua một hệ thống tự động hóa hồn chỉnh từ nước ngồi.
Vì vậy hiện nay đa số các hệ thống phân loại tự động đa phần mới chỉ được áp
dụng trong các hệ thống có yêu cầu phân loại phức tạp, còn một lượng rất lớn các
doanh nghiệp Việt Nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lực con người để làm việc. Bên cạnh
các băng chuyền để vận chuyển sàn phẩm thì một yêu cầu cao hơn được đặt ra đó là
phải có hệ thống phân loại sản phẩm. Trên thực tế có rất nhiều phương pháp phân loại
sản phẩm và có khi sử dụng đan xen nhiều phương pháp lại với nhau để đạt được kết
quả tốt nhất. Còn rất nhiều dạng phân loại sản phẩm tùy theo yêu cầu của nhà sản xuất
như: phân loại sản phẩm theo kích thước, phân loại sản phẩm theo màu sắc, phân loại
sản phẩm theo khối lượng, phân loại sản phẩm theo mã vạch, phân loại sản phẩm theo
hình ảnh v.v... vì có nhiều phương pháp phân loại khác nhau nên có nhiều thuật tốn,
nhiều hướng giải quyết khác nhau cho từng loại sản phẩm, đồng thời các thuật tốn
này có thể đan xen, hỗ trợ lẫn nhau. Ví dụ như muốn phân loại vải thì cần phân loại về
kích thước và màu sắc, về nước uống (như bia, nước ngọt) cần phân loại theo chiều
cao, khối lượng, phân loại xe theo chiều dài, khối lượng, phân loại gạch granite theo
hình ảnh v.v...
Hệ thống phân loại sản phẩm hiện nay có rất nhiều trong ứng dụng thực tế trong
các nhà máy xí nghiệp, nhưng chủ yếu được chia thành ba loại chính là phân loại sản
phẩm theo màu sắc, theo hình dạng và theo chiều cao.

1.5.1. Phân loại sản phẩm theo màu sắc
Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc được ứng dụng rất nhiều trong các
dây chuyền sản xuất Gạch, Ngói, Đá Granite, trong các dây chuyền phân loại các sản
phẩm nhựa hay trong chế biến Nông sản (như Cà phê, Gạo) v.v. Hệ thống sẽ giúp nhà
sản xuất tốn ít nhân cơng lao động và giảm nhiều thời gian làm việc, nâng cao năng
suất lao động.

8


Hình 1.6: Dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc
1.5.2. Phân loại sản phẩm theo chiều cao
Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao được ứng dụng nhiều trong các
ngành công nghiệp:
- Ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất Gạch, Ngói.
- Ứng dụng trong các ngành cơng nghiệp thực phẩm như bánh kẹo, hoa quả v.v.
- Ứng dụng trong cơng nghiệp sản xuất bia, nước giải khát.

Hình 1.7: Dây chuyền phân loại các loại nước giải khát
1.5.3. Phân loại sản phẩm theo hình dạng
Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dạng được ứng dụng trong rất nhiều
ngành công nghiệp:
- Ứng dụng trong công nghiệp kiểm tra và phân loại sản phẩm có hình dáng khác
nhau như: Gạch, Ngói, Thực phẩm tiêu dùng v.v.
- Ứng dụng trong kiểm tra và phân loại Nông sản.
- Ứng dụng kết hợp với robot thông minh.
9


Hình 1.8: Dây chuyền phân loại sản phẩm theo hình dạng

1.6. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU
CAO
1.6.1. Tổng quan
Dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều cao là kiểu phân loại sản phẩm theo
kích thước của sản phẩm, mà cụ thể ở đây là dựa vào chiều cao của sản phẩm mà phân
ra các loại sản phẩm khác nhau (cao, thấp). Kiểu phân loại này sử dụng các cảm biến
quang hay hồng ngoại…để phát hiện và so sánh kích thước của sản phẩm, sau đó đưa
tín hiệu về PLC và PLC thực hiện chức năng phân loại sản phẩm theo yêu cầu. Ưu
điểm lớn nhất của kiểu phân loại này là chi phí cảm biến khá thấp, lắp đặt đơn giản và
dễ vận hành.
Như đã nói ở trên thì đây là dây chuyền phân loại sản phẩm được ứng dụng nhiều
trong việc phân loại các sản phẩm như: hoa quả, rượu bia và nước giải khát,…và đây
là công đoạn cuối trong dây chuyền sản xuất, có chức năng phân loại sản phẩm và đưa
vào thùng chứa sản phẩm tương ứng.
Như vậy có thể thấy cấu tạo cơ bản của dây chuyền phân loại sản phẩm theo
chiều cao gồm những bộ phận chính sau:
• Hệ thống giá đỡ
• Băng tải
• Con lăn
• Hệ thống động lực (gồm cơ cấu bánh răng, động cơ, dây đai…)
• Hệ thống điều khiển (PLC, nút ấn,…)
Ngồi ra cịn có các bộ phận, thiết bị khác như cảm biến, hệ thống tay đẩy,…
1.6.2. Nguyên lý hoạt động
Chức năng cơ bản của băng chuyền là phải di chuyển sản phẩm vào thùng chứa
đúng mức chiều cao quy định. Do vậy có thể phân quá trình hoạt động của dây chuyền
ra làm 2 giai đoạn như sau:
➢ Giai đoạn 1: Nhận biết mức chiều cao của sản phẩm:
10



Đầu tiên, khi cấp nguồn cho động cơ thì băng tải bắt đầu chuyển động, đồng thời
nếu có sản phẩm đi vào thi nó sẽ di chuyển theo chiều của băng tải. Các cảm biến sẽ
do người quản lí bố trí sao cho phù hợp với các mức chiều cao của sản phẩm cần phân
loại. Các cảm biến này có thể là cảm biến quang hay hồng ngoại. Có nhiệm vụ phân
biệt sản phẩm đi qua là ở mức chiều cao nào (cao hay thấp...). Sau đó đưa tín hiệu về
PLC để xử lý. PLC nhận tín hiệu từ các cảm biến truyền về sẽ căn cứ vào chương trình
đã được lập trình sẵn bên trong mà sẽ nhận biết được mức chiều cao của sản phẩm đó
và ra lệnh điều khiển đến các tay đẩy tương ứng.
➢ Giai đoạn 2: Đẩy sản phẩm vào thùng chứa sản phẩm tương ứng:
Sau khi sản phẩm đi qua khu vực phân loại đặt các cảm biến thì tiếp tục di
chuyển trên băng tải đến khu vực đặt các tay đẩy. Tại đây các tay đẩy sẽ căn cứ vào sự
điều khiển của PLC mà thực hiện đẩy vật vào thùng chứa đặt ở dưới một cách chính
xác.
Trên đây chỉ trình bày chức năng cơ bản nhất, quan trọng nhất của dây chuyền
phân loại sản phẩm theo chiều cao. Trên thực tế dây chuyền còn thực hiện thêm nhiều
chức năng khác nữa như: Đếm sản phẩm, hiển thị số v.v. Các chức năng này sẽ được
làm rõ hơn ở phần sau của bài báo cáo.
1.7. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO
DÙNG TRONG MƠ HÌNH
1.7.1. Cấu tạo
- Băng chuyền: Do băng chuyền dùng trong mơ hình làm nhiệm vụ vận chuyển
sản phẩm nên trong mơ hình đồ án đã lựa chọn loại băng tải dây đai để mô phỏng cho
hệ thống dây chuyền trong nhà máy với những lý do sau đây:
+ Tải trọng băng tải không quá lớn
+ Kết cấu cơ khí khơng q phức tạp
+ Dễ dàng thiết kế chế tạo
+ Có thể dễ dàng hiệu chỉnh băng tải
- Cảm biến nhận biết chiều cao (sử dụng cảm biến quang).
- Động cơ Servo.
- Bộ PLC dùng để xử lý tín hiệu.

- Van điện từ khí nén.
- Giá đỡ cho hệ thống gắp vật.
- Nút nhấn.
1.7.2. Ứng dụng
Dùng để mơ phỏng một phần nhỏ trong mơ hình tự động thực tiễn giúp ta dễ
dàng quan sát và hình tượng hơn về mơ hình phân loại sản phẩm.

11


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
2.1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Nói chung, hệ thống điều khiển là tập hợp các máy móc và thiết bị điện tử ở một
nơi để đảm bảo hoạt động của quá trình sản xuất hay một hoạt động của sản xuất ổn
định, chính xác và nhịp nhàng.
Những thành tựu của sự tiến độ vượt bậc của khoa học công nghệ, các nhiệm vụ
điều khiển phức tạp được hoàn thành nhờ một hệ thống điều khiển tự động cao, đó
chính là bộ điều khiển lập trình và có sự tham gia của cả máy tính. Ngồi việc giao
tiếp tín hiệu với các trường thiết bị vào – ra như (các bảng vận hành, động cơ, cảm
biến, van…), khả năng giao tiếp truyền thông dữ liệu trên mạng giữa các thành phần
điều khiển trong hệ thống cũng được thực hiện. Mỗi thành phần đơn giản trong hệ
thống điều khiển đều đóng một vai trị quan trọng mà khơng cần quan tâm đến kích cỡ.
2.2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BỘ VI XỬ LÝ VÀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN
Sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kỹ thuật vi điện tử mà đặc trưng mà kỹ
thuật vi xử lí đã tạo ra một bước ngoặc quan trọng trong sự phát triển của khoa học
tính tốn, điều khiển và xử lý thông tin. Kỹ thuật vi xử lí đóng một vai trị rất quan
trọng trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống và khoa học kỹ thuật, đặc biệt là lĩnh vực
Tin học và Tự động hóa.
Năm 1971, hãng Intel đã cho ra đời bộ vi xử lí (microprocessor) đầu tiên trên thế

giới tên gọi là Intel-4004/4bit, nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết của một công ty kinh
doanh là hãng truyền thông BUSICOM. Intel-4004 là kết quả của một ý tưởng quan
trọng trong kỹ thuật vi xử lí số. Đó là một kết cấu logic mà có thể thay đổi được chức
năng của nó bằng chương trình ngồi chứ khơng phát triển theo hướng tạo ra một cấu
trúc cứng chỉ thực hiện một số chức năng nhất định trước đây.
Sau đó, các bộ vi xử lí mới liên tục được đưa ra thị trường và ngày càng được
phát triển, hoàn thiện hơn trong các thế hệ sau :
Vào năm 1972, hãng Intel đưa ra bộ vi xử lí 8-bit đầu tiên với tên Intel-8008/8bit.
Từ năm 1974 đến 1975, Intel chế tạo các bộ vi xử lí 8-bit 8080 và 8085A. Cũng
trong khoảng thời gian này, một loạt các hãng khác trên thế giới cũng đã cho ra đời các
bộ vi xử lí tương tự như : 6800 của Motorola với 5000 tranzitor, Signetics 6520, 1801
của RCA, kế đến là 6502 của hãng MOS Technology và Z80 của hãng Zilog.
Vào năm 1976 Intel giới thiệu bộ vi điều khiển (microcontroller) 8748, một chip
tương tự như các bộ vi xử lí và là chip đầu tiên trong họ vi điều khiển MCS-48. 8748
là một mạch chứa trên 17000 transistor, bao gồm một CPU, 1K byte EPROM, 64 byte
RAM, 27 chân xuất nhập và một bộ định thời 8-bit. IC này và các IC khác tiếp theo
của họ MCS-48 đã nhanh chóng trở thành chuẩn cơng nghiệp trong các ứng dụng
hướng điều khiển (control-oriented application).
Năm 1978 xuất hiện Intel 8086 là loại bộ vi xử lí 16 bit với 29.000 tranzitor,
Motorola 68000 tích hợp 70.000 tranzitor, APX 432 chứa 120.000 tranzitor. Bộ vi xử
12