Overview Task and Concept of Sensor Part TESA TopGun Rally 2010 Quality Inspection for Smart Factory: Bottled Water ดร.ณรงค์เดช กีรติพรานนท์ อ.นุกูล พิมเสน คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธุรกิจบัณฑิตย์

จุดประสงค์ เพื่อให้ทราบถึงส่วนประกอบหลักของระบบควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์:น้ำดื่มบรรจุขวด เพื่อให้ทราบถึงประเภทและการใช้งานของเซนเซอร์แต่ละชนิด เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานของเซนเซอร์ที่ใช้ในการแข่งขัน เพื่อให้สามารถประยุกต์ใช้เซนเซอร์ในระบบตรวจจับอัตโนมัติได้

Overview Diagram Day1 Sensor Part STM3210E Day2 Communication สายพานลำเลียง สถานีตรวจสอบ 1 ฝาปิด/เปิด สถานีตรวจสอบ 2 ระดับน้ำ สถานีตรวจสอบ 3 สีของน้ำ ผลิตภัณฑ์น้ำดื่ม ทิศทางการเคลื่อนที่ Controller ควบคุมสายพาน ส่วนแยกประเภทผลิตภัณฑ์ (ผ่านเกณฑ์/ไม่ผ่านเกณฑ์) ส่วนควบคุมความเร็วสายพาน Controller (STM3210E+Real time OS) Server Communication ส่วนที่ผู้เข้าแข่งขันจะพัฒนา ส่วนที่ผู้จัดการแข่งขันเตรียมไว้ให้ Speed control (2 line) Product QC control (1 line) LCD แสดงผล Day1 Sensor Part STM3210E Day2 Communication Server Application Day3 Real time OS Day4 Conveyor System Integration Day5 Tune up

ภาพรวมของระบบอัตโนมัติ Sense Sensors Think Computational Units Act Actuators

What is a sensor? A sensor; is a device that measures a physical quantity and converts it into a signal which can be read by an observer or by an instrument. (from wikipedia) Sensitivity (ความไวของเซนเซอร์) ใช้ระบุว่าเอาท์พุทของเซนเซอร์จะเปลี่ยนแปลงมากน้อยอย่างไร เมื่อค่าที่ต้องการวัดเปลี่ยนไป เซนเซอร์ที่ดีควรจะ Sensitive ต่อค่าที่ต้องการวัด ไม่ Sensitive ต่อค่าอื่นที่จะเจอในการใช้งาน ไม่ทำให้คุณสมบัติของค่าที่ต้องการวัดเปลี่ยนไป

List of sensors (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_sensors) Acoustic, sound, vibration Automotive, transportation Chemical Electric current, electric potential, magnetic, radio Environment, weather, moisture, humidity Flow, fluid velocity Ionising radiation, subatomic particles Navigation instruments Position, angle, displacement, distance, speed, acceleration Optical, light, imaging Pressure Force, density, level Thermal, heat, temperature Proximity, presence Sensor technology

Reflective Sensor ZX-Reflect (http://www.inex.co.th/robot/zxreflect.php) แผงวงจรตรวจจับแสงสะท้อน ใช้ LED กำเนิดแสงกระทบวัตถุและ LDR เป็นตัวรับการสะท้อนกลับของแสง ZX-03 TCRT (http://www.inex.co.th/robot/zx03tcrt.php) แผงวงจรตรวจจับแสงสะท้อนอินฟราเรด ใช้โมดูล TCRT5000 ซึ่งรวมเอา LED อินฟราเรด และ โฟโต้ทรานซิสเตอร์ไว้ภายใน เมื่อจ่ายไฟให้วงจร LED จะส่งแสงอินฟราเรดถ้ามีวัตถุอยู่ด้านหน้าโฟโต้ทรานซิสเตอร์ จะได้รับแสงสะท้อนกลับมา ทำให้สามารถนำกระแสและเกิดแรงดันตกคร่อมขึ้น R-Reflex S5 (http://www.etteam.com/product/robot/rsensor5-reflex.html) ชุดเซนเซอร์ตรวจสอบการสะท้อนกลับของสัญญาณอินฟราเรด

Color Sensor ZX-Color (http://www.inex.co.th/robot/zxcolor.php) แผงวงจรตรวจจับสี ให้ผลลัพธ์ออกทางขา OUTPUT เป็นแรงดันไฟตรง 0 ถึง 5V โดยค่าผลลัพธ์ของแต่ละโทนสีจะมีค่าแตกต่างกันออกไป ก่อนการใช้งานจะต้องมีการปรับแต่งหรือ calibrate ค่าอ้างอิงสีขาว-ดำก่อน เพื่อให้ตัวประมวลผลของ ZX-COLOR จำค่าสีดำและสีขาวเพื่อกำหนดระยะห่างระหว่างวัตถุกับ ZX-COLOR โดยระยะการวัดที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 0 ถึง 5 มิลลิติเมตร ใช้ตัวตรวจจับสีเบอร์ TCS230 จาก Texas Advanced Optoelectronic Solutions (http://www.taosinc.com/getfile.aspx?type=press&file=tcs230wp.pdf) มีชุดตรวจจับแสงโฟโต้ไดโอดขนาด 8x8 ตัว ซึ่งมีฟิลเตอร์ 4 แบบคือสีแดง สีเขียว สีน้ำเงินและไม่มีฟิลเตอร์อย่างละ 16 ตัว

การทดลองใช้งาน Sensor Reflective Sensor มีสัญญาณ 3 เส้นคือ Vcc ให้ใช้ 3.3 V ที่ขา JP8 ด้านซ้าย Gnd ให้ใช้ที่ขา 20 ของ CN8 Output (analog signal) ให้ต่อเข้ากับ multimeter Color Sensor ให้ศึกษาจากคู่มือ Zx-Color (http://www.ipst-microbox.com/store/manual/zx-color.zip ) หน้า 1 – 5 ให้ใช้ Vcc = 3.3 V ไม่จำเป็นต้องใช้ Vcc = 5 V 3V 5V

ทดลองทำ ถ้ามีคำถามสงสัยสามารถถามได้ ทีมวิทยากร ทีม Staff-1 ทดลองใช้ถึง 11.30 ทดลองเสร็จไปรับประทานอาหารกลางวันที่โรงอาหาร ช่วงบ่ายจะเริ่มตอน 12.30 ที่ห้อง 132