Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
MỤC LỤC
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
DANH MỤC BẢNG BIỂU
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
DANH MỤC HÌNH VẼ
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
33
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
MỞ ĐẦU
Nước ta đang trong công cuộc hiện đại hoá để từng bước bắt kiệp sự phát
triển trong khu vực Đông Nam Á và thế giới về mọi mặt kinh tế và xã hội, công
nghiệp sản xuất hàng hoá đống vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế.Việc
tự động hoá là sự lựa chọn không tránh khỏi trong mọi lĩnh vực nhằm tạo ra sản
phẩm có chất lượng cao, tăng khả năng cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường.
Ngày nay công nghệ điện tử và sinh học ngày càng phát triển đã góp phần
nâng cao năng xuất lao động một cách đáng kể, đặc biệt là các bộ điều khiển, xuất
hiện đã đáp ứng hầu hết các yêu cầu đề ra của nền sản xuất công nghiệp hiện đại
Tốc độ sản xuất phải nhanh, chất lượng cao và ít phế phẩm, giá nhân công
hạ, thời gian chết của máy móc là tối thiểu.
Đất nước phát triển, nhu cầu của con người càng cao nên cần có những thiết
bị máy móc có thể thay thế được sức lao động của con người, đặc biệt là trong công
nghiệp sản xuất, vì vậy mà cần có những dây chuyền sản xuất tự động ra đời giúp
chúng ta lao động nhẹ nhàng hơn.
Lớp: Trang bị điện - K52
55
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
1.1.2 SƠ ĐỒ XAY XÁT GẠO Ở NHÀ MÁY
Hình 1.2 Sơ đồ xay xát gạo ở nhà máy
Đây là sơ đồ bố trí một nhà máy xay xát gạo truyền thống.
Thóc khô chưa được làm sạch vẫn còn lẫn một số lớn các loại tạp chất, được
đổ vào phễu rồi nhờ băng chuyền nâng dẫn vào thùng chứa (1). Từ thùng chứa này,
thóc được dẫn xuống cân tự động (2) để xác định khối lượng. Việc cân khối lượng
trong nhà máy có thể bỏ qua nên như có sẵn các phương tiện cân ở bên ngoài để xác
định khối lượng thóc nhập vào.
Sau khi cân, thóc lại được chuyển lên cao một lần nữa và được dẫn vào một
phễu. Từ phễu này thóc được đổ xuống một máy làm sạch sơ (3), bên trong có lắp
máy hút các tạp chất nhẹ cùng với một sàng kép dao động để loại các tạp chất nặng
và một nam châm để giữ mảnh sắt vụn.
Những tạp chất nhẹ, nhỏ, chủ yếu là bụi bẩn được thổi qua xiclon (4) để phân
ly và thải ra ngoài. Các tạp chất khác cũng được thải vào các bao tải hoặc thùng
chứa.
Nói chung loại máy này không có khả năng tách các hạt sạn có cùng kích
thước với hạt thóc.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
66
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Muốn tách những hạt sạn này, hạt được dẫn qua máy phân ly theo trọng
lượng (5) sử dụng sự khác nhau về trọng lượng giữa hạt sạn và hạt thóc để tách sạn
ra khỏi khối thóc. Sau đó thóc lại được dẫn vào cân tự động thứ 2 (6) để xác định
khối lượng thóc sạch Việc xác định trọng lượng 2 lần trước và sau khi làm sạch cho
phép ta xác định độ thuần khiết của khối thóc để phục vụ thu mua và các tính toán
về hiệu quả.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Sản phẩm của máy xay thứ hai (xay lại) được chuyển vào cùng một thùng
chứa cấp liệu cho sàng kép (8) nhờ vít (15).
Khối gạo lức từ máy phân ly kiều ngăn được dẫn vào một thùng chứa cấp
liệu cho máy xát trắng thứ nhất (16) là dạng máy xay côn trục đứng.
Vỏ quả của lớp gạo lức và lớp cám ngoài được bóc ra. Ở một mức độ nhất
định, phôi mầm và các vụn gạo nhỏ cũng được tách ra khỏi khối gạo lức khi qua
công đoạn xát trắng thứ nhất.
Lớp cám màu sẫm được xả ra khỏi nhờ cơ cấu nạo quét và nhờ trọng lực.
Thành phẩm của máy xát trắng thứ nhất là một hỗn hợp gồm gạo xát dở, tấm, vụn
bột, phôi mầm.
Hỗn hợp này được chuyển vào một máy sàng lắc (17) có khoan lỗ tròn để
phân ly tấm. Sản phẩm trên sàng là gạo xát dở được chuyển lên cao và đổ vào một
thùng chứa. Từ đây gạo xát dở được dẫn vào máy xát trắng thứ hai (18) để tiếp tục
xát lấy cám. Ở đây một lần nữa lại phát sinh các vụn bột, phôi mầm và các mảnh
gạo nhỏ.
Cám thu được lần này có màu sáng hơn và được gọi là “cám trung” .
Thành phần của máy xát trắng thứ 2 là một hỗn hợp gạo xát trung bình và
tấm. Hỗn hợp này được dẫn vào một sàng lắc thứ hai (19) có khoan lỗ tròn để phân
ly tấm. Thông thường sàng tách tấm sau máy xát trắng sau máy xát trắng thứ nhất
và sàng tách tấm sau máy máy xát trắng thứ hai được kết hợp làm một thành một
sàng kép nhưng vẫn giữ nguyên tính độc lập về phân ly tấm của mỗi lượt.
Sản phẩm trên sàng này là gạo xát trung bình được chuyển lên cao và đổ vào
một thùng chứa. Gạo xát trung bình lại được dẩn qua máy xát trắng thứ ba (20) để
hoàn thành việc xát lấy cám lần cuối. Cam thu được lần này có màu rất sáng.
Thành phẩm của máy xat trắng thứ ba này là một hỗn hợp gạo xát hoàn chỉnh
và tấm. Hỗn hợp này được chuyển qua một sàng lắc thứ ba (21) lỗ tròn để phân ly
tấm.
Sản phẩm trên sàng được chuyển lên cao và đổ vào thùng chứa. Gạo xát
hoàn chỉnh lúc này trông chưa được sáng bóng vì vẩn còn một số lượng nhỏ cám tự
trước theo yêu cầu có thể thu được ở cửa ra.
Sau khi đạt chính xác năng suất của các máy trộn gạo nguyên, gạo gãy và
gạo tấm, có thể xả đồng thời theo số lược định trước trên một băng truyền đai (31)
để đưa lên cao và đổ vào 1 thùng chứa bên trong có lắp cơ cấu trộn (32). Sau đó
gạo xay được cân, đóng bao, khâu và nhập kho để phân phối qua các dây thương
mại hiện hành (33).
Sản phẩm cuối cùng là gạo xay hoàn chỉnh đã được đánh bóng, phân cấp và
pha trộn.
Tuy nhiên gạo đánh bóng không phải là mặt hàng luôn có yêu cầu và vì lý do
đó trống côn đánh bóng và sàng của nó thường được bỏ qua. Điều đó có thể thực
hiện bằng cách điều chỉnh một van chuyển hướng đơn giản ở trong ống xả riêng
(35).
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
99
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
1.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÂN VÀ PHÂN LOẠI BAO BÌ ĐÓNG
GÓI GẠO
THIẾT KẾ MÔ HÌNH CÂN VÀ PHÂN LOẠI BAO BÌ ĐÓNG GÓI GẠO
Trước khi khởi động băng chuyền ta phải truyền khối lượng xuống
cho mỗi thùng
Khi truyền khối lượng ta có thể kiểm tra được tín hiệu đã được truyền hay
chưa nhờ vào sự truyền lên của PLC và được hiển thị trên máy tính
Sau khi truyền số kg cho mỗi thùng đã được đặt trước trên máy tính ta bật hệ
thống để băng chuyền hoạt động
Khi băng chuyền bắc đầu đong sản phẩm ta có thể quan sát được trạng thái
của băng chuyền trên máy tính, đang đong loại thùng nào, bao nhiêu kg, có thể
quan sát được khối lượng khi đang đong từ lúc bắc đầu đến khi đủ khối lượng đã
được đặt trước trên máy tính,
Số thùng của mỗi loại sau khi đóng gói xong, được PLC truyền lên và hiển
- Trước khi hoạt động thì khoang chứa gạo phải chứa đầy gạo, khay được đặt
sẵn trên loadcell.
- Khi ta bật hệ thống, cảm biến 1, cảm biến 2, và cảm biến 3 sẽ phân biệt loại
khay để báo về cho loadcell cân. Khi có khay trên loadcell, các cảm biến sẽ nhận
dạng loại khay sau 3s thì thả gạo và loadcell bắt đầu cân :
+ Nếu chỉ có cảm biến 1 sáng => khay nhỏ => PLC đọc điện áp loadcell tính
ra cân 0.2kg gạo. Sau khi cân đủ, động cơ đóng khoang chứa gạo,xy lanh 1 sẽ đẩy
khay vào băng tải để băng tải hoạt động
+ Nếu có cảm biến 1 và cảm biến 2 sáng => khay trung => PLC đọc điện áp
loadcell tính ra cân 0.4kg gạo. Sau khi cân đủ, động cơ đóng khoang chứa gạo, xy
lanh 1 sẽ đẩy khay vào băng tải để băng tải hoạt động
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1111
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
+ Nếu cả 3 cảm biến cảm biến 1, cảm biến 2 và cảm biến 3 cùng sáng =>
khay cao => PLC đọc điện áp loadcell tính ra cân 0.6kg gạo. Sau khi cân đủ, động
cơ đóng khoang chứa gạo, xy lanh 1 sẽ đẩy khay vào băng tải để băng tải hoạt động.
- Sau khi đẩy khay vào băng tải thì tại đây khay sẽ được phân loại để công
nhân đi đóng gói sản phẩm:
+ Nếu là khay cao, khi đi qua cảm biến 4 sẽ sáng báo hiệu đây là khay cao.
Khi bị cảm biến 4 sáng thì xy lanh 2 sẽ đẩy khay cao ra khỏi băng tải, cảm biến 4
truyền tín hiệu về PLC để băng tải dừng hoạt động.
+ Nếu là khay trung, khi đi qua CB5 sẽ sáng báo hiệu đây là khay trung. Khi
cảm biến 5 sáng thì xy lanh 3 sẽ đẩy khay ra khỏi băng tải, cảm biến 5 truyền tín
hiệu về PLC để băng tải dừng hoạt động
+ Nếu là khay thấp, khi đi qua cảm biến 6 ở cuối băng tải sẽ báo đây là khay
thấp và truyền tín hiệu về PLC dừng băng tải.
1.3. HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN SẢN PHẨM BẰNG BĂNG TẢI
a) Khái niệm
- Vốn đầu tư và chế tạo không lớn: Có thể tự động hóa
- Vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng
- Tiêu hao năng lượng ít
- Năng suất vận chuyển lớn có thể đạt 500 tấn/h
+ Nhược điểm:
- Băng tải có độ dốc không cao, thường thì từ 16-24
o
tùy vật liệu
- Không thể vận chuyển theo đường cong
- Không vận chuyển được vật liệu dẻo, kết dính
- Tốc độ vận chuyển không cao
1.3.1: CÁCH LẮP ĐẶT VẬN HÀNH BĂNG CHUYỂN TẢI
- Đặt hệ thống băng tải vào đúng vị trí cần lắp đặt.
- Dùng thước thủy để căn theo chiều ngang dây tải.
- Siết chặt các buloong nền và buloong chân.
- Điều chỉnh sơ bộ các bass căng dây ở vị trí căng dây tương đối.
- Khởi động động cơ băng tải chạy thử.
- Điều chỉnh cho dây băng tải cân chính giữa.
- Siết ốc kỹ, tỳ ren điều chỉnh lại đúng vị trí.
- Cho hệ thống chạy trong 1 giờ rồi kiểm tra, nếu thấy dây bị sàng thì điều
chỉnh lại.
1.3.2: PHÂN LOẠI BĂNG TẢI
a) Băng tải bố NN
• Cấu tạo
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1313
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Hình 1.3: Băng tải bố NN
− Băng tải bố NN gồm nhiều sợi dọc /ngang đểu là Nylon, có các
tính kinh tế và nhẹ của nó.
b) Băng tải con lăng
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1414
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Hình 1.4: Băng tải con lăng
− Băng tải có thể nâng lên hạ xuống để làm đổi hướng vận chuyển.
− Dùng để vận chuyển các sản phẩm đã đóng thùng, có trọng
lượng lớn.
c) Băng tải cáp thép
• Cấu tạo
− Băng tải lõi thép gồm nhiều lõi cáp thép được sắp xếp theo
chiều dọc ở những khoảng cách từ 10 đến 15mm, lớp cáp thép này là phần
chịu lực tải chính giữ cho băng tải luôn chạy đúng hướng bao quanh nó là
lớp phủ cao su mặt trên và mặt dưới.
Hình 1.5 Kết cấu lõi thép
− Lớp cáp thép sẽ được liên kết với nhau bằng một phương pháp
đặt biệt, sự liên kết này giúp cho băng tải không có bất kỳ sự cố nào xảy ra
trong suốt quá trình sử dụng, cao su mặt và cao su bao phủ cáp thép được chế
tạo theo những tính chất riêng.
− Ký hiệu thông thường các loại băng tải cáp thép: ST-500,ST-
630,ST-800 và cao nhất tới ST-7000, độ dày có thể lên tới 50mm. Băng tải
cáp thép thường rất nặng như loại ST-1000, khổ 1 mét có thể lên tới 25Kg/m.
Vì vậy thường chỉ dài 150m/cuộn.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1515
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
• Đặc điểm
bố.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1616
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
1.3.3: NGUYÊN TẮC KIỂM TRA BĂNG TẢI TỐT XẤU
- Băng tải đen bóng, cứng mềm không quan trọng.
- Cắt một băng vải nhỏ dài chừng 5cm, kéo dãn đến khi đứt, băng càng tốt
kéo dãn càng nhiều.
- Ngửi băng tải thấy có mùi thơm, nếu băng tải có mùi thơm khó chịu thì bỏ
ngay.
- Lấy mũi nhọn đâm thử, băng tải mà kém thì thủng ngay một lỗ, loại tốt thì
khó thủng và có đàn hồi.
- Băng tốt thì bề mặt ít lồi lõm và không bị vá, sữa chữa.
- Đừng tin vào những chữ in trên mặt băng tải.
1.3.4: TỶ LỆ TRUYỀN CỦA BĂNG TẢI
Ta có:
2
1
1
2
θ
θ
=
N
N
Với:
N1: là số vòng quay của buli băng tải.
N2: là số vòng quay của động cơ.
θ1: là đường kính của buli băng tải.
theo trạng thái pha nhanh hay chậm của 2 pha này ta xác định chiều quay của đối
tượng, để từ đấy bộ đếm đếm tiến hoặc đếm lùi.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1818
3600
A
B
Z
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Hình 1.10: Dạng sóng ngõ ra của LED thu.
Ngoài ra một số encoder còn có dây pha z, ta thu được một xung từ pha z khi
đĩa encoder quay 1 vòng.
Hình 1.11: Cấu tạo đĩa quay trong encoder
b) Nguyên lý cơ bản:
Encoder thực chất là một đĩa tròn xoay, quay quanh trục. Trên đĩa có các lỗ
(rãnh). Dùng một đèn led để chiếu lên mặt đĩa. Khi đĩa quay, chỗ không có lỗ
(rãnh), đèn led không chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ (rãnh), đèn led sẽ chiếu
xuyên qua. Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa, đặt một con mắt thu. Với các tín hiệu
có, hoặc không có ánh sáng chiếu qua, ta ghi nhận được đèn led có chiếu qua lỗ hay
không. Cứ mỗi lần đi qua một lỗ, chúng ta phải lập trình để thiết bị đo đếm lên 1. Số
lỗ trên đĩa sẽ quyết định độ chính xác của thiết bị đo. Ví dụ có 1 lỗ tức là khi quay
được 1 vòng thì bộ thu sẽ thu được 1 xung, nếu đĩa khoét N lỗ có nghĩa 1 vòng thu
được N xung. Như vậy khi đo tốc độ, ta đếm số xung trong 1 đơn vị thời gian, từ đó
tính được số vòng trên 1 đơn vị thời gian (hoặc có thể đo chu kì xung). Nếu đo tốc
độ cao thì số lỗ khoét càng nhiều càng chính xác.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1919
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
tăng nhanh và đa dạng.Với mục dích nghiên cứu và ứng dụng có thể phâm loại cảm
biến theo các phương pháp sau:
2.1.4.1. Phân loại cảm biến theo đại lượng vào và ra
− Cảm biến điện _ điện: trong đó các đại lượng vào và ra là các thông số điện.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2121
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
− Cảm biến không điện _ điện: là cảm biến thực hiện chức năng biến đổi các
đại lượng không điện là áp suất, nhiệt độ, lưu lượng,…. Thành các hông số như điện
trở, điện cảm, điện dung, điện áp, dòng điện, sức điện động ….
− Cảm biến khí nén _ điện: được ứng dụng nhiều trong các nhà máy Hóa
chất, các hệ thống đo và điều khiển cần chống cháy nổ.
2.1.4.2 Phân loại theo tính chất vật lý
− Cảm biến điện trở.
− Cảm biến điện từ.
− Cảm biến tĩnh điện.
− Cảm biến nhiệt điện.
− Cảm biến điện tử_ion.
− Cảm biến hóa điện.
− Cảm biến y sinh.
2.1.4.3. Phân loại theo tính chất ngồn điện
− Cảm biến phát điện (Active).
− Cảm biến thụ động (Passive).
2.1.4.4. Phân loại theo phương pháp đo
− Cảm biến biến đổi trực tiếp.
− Cảm biến kiểu bù
2.1.5: Cảm biến quang
Cảm biến quang điện có hai loại:
- Hoạt động khi mất ánh sáng chiếu vào bộ thu do bị che chắn.
1) Xilanh tác dụng đơn (xilanh tác dụng một chiều): Áp lực khí nén chỉ tác dụng
vào một phía của xilanh, phía còn lại là do ngoại lực hay lò xo tác dụng.
Ký hiệu:
Hình 2.1 Xilanh tác dụng đơn
a. chiều tác dụng ngược lại do ngoại lực
b. chiều tác dụng ngược lại do lò xo
2) Xilanh tác dụng 2 chiều (xilanh tác dụng kép): Áp suất khí nén được dẫn vào 2
phía của xilanh, do yêu cầu điều khiển mà xilanh sẽ đi vào hay đi ra tùy thuộc vào
áp lực khí nén vào phía nào.
Ký hiệu:
Hình 2.2 Xilanh tác dụng kép
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2323
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
3) Xilanh quay:
Hình biểu diễn biểu tượng của xilanh quay. Hai ngõ vào điều khiển để điều
khiển piston có răng di chuyển qua lại. Khi cần piston di chuyển sẽ ăn khớp với một
bánh răng làm bánh răng quay. Trục bánh răng sẽ được dùng để gắn cơ cấu chuyển
động.
Ký hiệu:
Hình 2.3 Xilanh quay
4) Xilanh trượt:
Xilanh trượt là loại xilanh không có cần piston, có chiều dài chỉ bằng một
nửa so với xilanh có cần piston.
Ký hiệu:
Hình 2.4 Xilanh trượt
2.3 GIỚI THIỆU VỀ PLC.
a. Tổng quan về PLC.
Thiết bị điều khiển lập trình đầu tiên đã được những nhà thiết kế cho ra đời
b. Khái niệm và đặc điểm của PLC.
* Khái niệm PLC.
PLC được hình thành từ nhóm các kỹ sư hãng General Motors năm 1968.
PLC (Progammable Logic Controller) – Bộ điều khiển logic khả trình. Là một thiết
bị điều khiển logic lập trình được. Thiết bị này có các đầu vào logic sau quá trình
xử lý theo chương trình bên trong nó cho đầu ra là các mức logic có quan hệ với các
đầu vào thông qua chương trình bên trong của thiết bị. PLC được ứng dụng rộng rãi
và trở nên không thể thiếu được trong các dây truyền sản xuất hiện đại.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2525
Copyright: Tài liệu đại học ©