LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại công nghiệp hoá hiện đại hóa đất nước. Tự động hoá là
yếu tố quan trọng trong việc nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm, giải
phóng sức lao động của con ngưòi, việc triển khai máy móc thiết bị làm việc
tự động tại các môi trường độc hại, nguy hiểm thay thế con người đã góp
phần bảo vệ sức khỏe, đảm bảo an toàn cho người lao động ... Tự động hoá là
xu thế tất yếu của quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Để đào
tạo đội ngũ kỹ sư điện tự động công nghiệp cho đất nước cùng một số trường
đại học trong nước. Bộ môn điện tự động công nghiệp - Khoa ĐIỆN - ĐTTB -
Trường ĐHHH được thành lập chưa được lâu song với sự nỗ lực của cán bộ
giảng viên và các thế hệ sinh viên của ngành đã thu được một số thành tích
đáng khích lệ trong học tập nghiên cứu khoa học, các thế hệ sinh viên của
nghành sau khi tốt nghiệp công tác tại các nhà máy công nghiệp hiện đại đã
làm chủ, khai thác tốt các trang thiết bị hiện đại, góp phần nâng cao vị thế của
bộ môn cũng như của trường ĐHHH là một trong những trường Đại học danh
tiếng trong cả nước.
Là một sinh viên ngành điện tự động công nghiệp. Em rất tự hào với
truyền thống của Bộ môn và củaTrường. Với các kiến thức cơ bản được các
thày giáo, cô giáo trang bị em đã tiếp cận được với giây chuyền sản xuất ống
nhựa công ty nhựa Bạch Đằng trong quá trình thực tập tốt nghiệp tại công ty.
Kết thúc thời gian thực tập em được bộ môn giao nhiệm vụ, được thầy giáo
Đặng Hồng Hải hướng dẫn làm đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu dây chuyền
sản xuất ống nhựa Công ty nhựa Bạch Đằng. Xây dựng mô hình vật lý
cải tiến máy cắt ống tự động.
1 Chương 1
TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ỐNG NHỰA
1.1 SỰ BỐ TRÍ NHÀ XƯỎNG


6KV
6/0.4
603 KVA
¸
p
to m¸t - 1200

S x
tÊm lîp
S x èng
PVC

Tæ
C¬ khÝ

Trén
H¹t nhùa

Tô bï
100 KVAR
603 KVA
ChiÕu s¸ng,
V¨n phßng

S x
Cöa nhùa
S x tÊm
èp trÇn
S x èng

CÇu Tr×
6KV

Tô bï
100 KVAR
CÇu tr×
CÇu tr×

Mỗi một máy biến áp có 1 tủ bù Cos
ϕ
100 KVAR, việc đưa tụ bù vào
hoạt động được thao tác bằng tay ( đóng thô ), thông qua Áp to mát – 250 A.
Sau mỗi máy biến áp có 1 áp to mát tổng 1200 A. Dây dẫn điện phía thứ cấp
được bố trí di quanh các phân xưởng và được phân chia xuống các phân
xưởng thông qua các Áp to mát. Cụ thể như sau:
+ Phân xưởng sản xuất tấm lợp : sử dụng Áp to mát – 150 A.
+ Phân xưởng sản xuất ống PVC: sử dụng Áp to mát – 250 A.
+Tổ cơ khí: sử dụng Áp to mát – 100 A.
+ Phân xưởng trộn hạt nhựa: sử dụng Áp to mát – 100 A.
+ Phân xưởng sản xuất ống HDPE: sử dụng Áp to mát – 250 A.
+ Phân xưởng sản xuất tấm ốp trần: sử dụng Áp to mát –250 A.
+ Phân xưởng sản xuất cửa nhựa: sử dụng Áp to mát – 150 A.
+ Chiếu sáng, văn phòng: sử dụng Áp to mát – 60A.
1.2.2 Các hộ tiêu thụ của công ty
Các hộ tiêu thụ của công ty được phân chia thành hai loại:
Hộ tiêu thụ loại một: Là các phụ tải quan trọng yêu cầu cấp điện phải
liên tục, ổn định. Bởi vì khi có sự cố về cung cấp điện cho các phụ tải này gây
ảnh hưởng đến quy trình công nghệ . năng suất của công ty.
Các phụ tải được xét vào hộ tiêu thụ loại 1 bao gồm: Các máy ép đùn,
máy ép phun, Máy làm lạnh, Máy trộn nguyên liệu, Bể chân không - làm mát,


H¹t nhùa
Phô gia
M¸y trén
Nguyªn liÖu

H.1.3 Sơ đồ quy trình sản xuất ống nhựa
6

Ðp ®ïn
t¹o h×nh èng
CÊp nguyªn
liÖu( h¹t nhùa )
KÐo èng
Hót ch©n kh«ng
lµm m¸t
In ch÷
Nong èng
( sx èng PVC )
C¾t èng
KiÓm tra
chÊt l­îng èng
Cuén èng
( sx èng HDPE )
Xö lý phÕ liÖu
nghiÒn phÕ liÖu
S P Kh«ng ®¹t tiªu chuÈn
NhËp kho
tiªu thô


thống phun tia nước với nhiệt độ khoảng 15
0
C đến 18
0
C.
1.3.2.4 In chữ
7 Sau khi được làm mát ống được ống được in nhãn hiệu sản phẩm và
tên công ty, sau đó được kéo qua giàn kéo tới máy cưa tự động. Tên sản phẩm
và nhãn hiệu công ty được in lên ống bằng thiết bị in phun chuyên dụng. Dữ
liệu được nhập lên bàn phím. Khi cảm biến cảm nhận được ống (chạy dọc
theo đầu phun mực và cảm biến ) thì đầu phun mực sẽ phun chữ được đặt sẵn
lên ống. Công ty sử dụng các máy In phun: Jaime 1000 và Zanasi của Pháp.
1.3.2.5 Kéo ống
Dàn kéo kẹp ống và kéo ống đi.Tốc độ của động cơ lai dàn kéo được
điều chỉnh đồng bộ với tốc độ động cơ chính lai trục vít . Việc điều chỉnh tốc
độ động cơ lai dàn kéo lớn hơn hay nhỏ hơn tốc độ động cơ chính sẽ quyết
định tới độ dày, mỏng của ống. Quy định về cài đặt các thông số tốc độ của
động cơ lai dàn kéo ứng với từng cỡ ống được nhà thiết kế dây truyền công
nghệ tính toán và xác định sẵn. Ngưòi vận hành chỉ việc cài đặt, thao tác theo
các chỉ dẫn cài đặt thông số có sẵn.
Dàn kéo còn có chức năng: là động lực đẩy bàn cưa trong quá trình
cưa cắt sản phẩm.
Chiều dài ống được cắt theo tiêu chuẩn quy định chung là 4 m (đối với
ống PVC ). Tuy nhiên theo đơn đặt hàng mà chiều dài ống được cắt với các
kích thước theo yêu cầu.
Với ống HDPE thì chiều dài ống được cắt theo đơn đặt hàng. Việc cưa
cắt được thực hiện nhờ bàn cưa tự động và cảm biến vị trí. Thay đổi chiều dài

9 Chương 2
CẤU TẠO DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ỐNG PVC;
ỐNG HDPE
2.1 PHỄU CẤP LIỆU
Phễu cấp liệu đặt trên thân máy ép đùn. Nguyên liệu được đóng bao và
được công nhân đổ vào phễu cấp liệu hoặc được hút từ xi lô chứa nguyên liệu
nhờ bơm hút qua đường ống (bên trong có băng tải lò xo ). Tại phễu cấp liệu
nguyên liệu được rải đều xuống của hút của máy ép đùn nhờ trục vít được lai
bằng động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc.
2.2 MÁY ÉP ĐÙN
H. 2.1 Máy ép đùn
Máy ép đùn có nhiệm vụ tạo ra ống nhựa từ hạt nhựa và phụ gia.
Cấu tạo của máy ép đùn gồm:
Vỏ máy: vỏ máy(xilanh nhiệt) gồm hai lớp kim loại:
Bên trong: là lớp kim loại có khả năng chịu mài mòn cao.
Bên ngoài: được chia thành các khoang nhiệt tại đó được bố trí các
băng nhiệt là các vòng dây điện trở lồng trong ống sứ, trên thân các băng
10

PhÔu cÊp liÖu
§éng c¬ chÝnh
B¨ng nhiÖt
§Çu h×nh
Tñ ®iÒu khiÓn

nhiệt có các lỗ giắc để cắm nhiệt ngẫu (thermocouple) để cảm biến và điều
khiến giói hạn nhiệt độ công tác.

không. Nắp bể được mở ra khi bể có sự cố hay bắt đầu quá trình làm việc của
dây chuyền có tác dụng tạo điều kiện cho người vận hành dẫn ống qua bể
chân không tới giàn kéo. Sau khi đậy nắp làm mát, hút chân không định hình
sản phẩm phế phẩm được loại bỏ bằng thao tác cưa cắt.
Trên thành bể bố trí hai đồng hồ đo áp suất hút chân không.
Trong thành bể bố trí hệ thống ống dẫn và đầu phun tia nước làm mát,
nhiệt độ nước làm mát vào khoảng 15
0
C
÷
18
0
C, trong bể có bố trí các con
lăn đỡ ống.
Bể được trang bị một bơm nước làm mát và bơm hút chân không.
Áp suất trong bể luôn được duy trì : P = - 04 kg / 1cm
2
2.4 DÀN KÉO ỐNG
12

Dµn kÐo
§ång hå ®o ¸p lùc
B¬m hót ch©n kh«ng
B¬m n­íc
§éng c¬ di chuyÓn bÓ ch©n kh«ng
N¾p bÓ

H.2.3 Dàn kéo ống
Dàn kéo ống gồm hai băng xích tải được lai bằng 1 động cơ 1 chiều
kích từ độc lập thông qua hệ thống truyền động cơ khí ( hộp số, xích, trục các-

được cuộn và sau đó được bó lại.
Về mặt cấu tạo: Máy cưa gồm bàn cưa di chuyển trên giá. Bàn cưa gồm
hai kích khí nén dẫn động hai hướng có gắn má kẹp cao su (đặt tại đầu piston)
được điều khiển bằng van điện từ ( 4 / 2 ). Có tác dụng kẹp ống khi chiều dài
cắt được xác định. Lưỡi cưa được đặt trong hộp bảo hiểm và được dẫn động
bằng động cơ không đồng bộ ba pha thông qua hệ thống dây cuaroa - trục
quay. Trục quay lưỡi cưa được nâng hạ nhờ kích khí nén. Trên giá đỡ được bố
trí tủ điều khiển phục vụ cho quá trình cắt tự động hoặc bằng tay. Hoạt động
của máy cưa tự động được thực hiện theo logic trình tự:
+ Chiều dài cắt được xác định ( Bằng cảm biến vị trí ).
+ Kẹp ống, gia tốc môtơ cưa, tiến bàn cưa.
+ Nâng cưa.
+ Hạ cưa.
14

C¶m biÕn vÞ trÝ
Dµn lËt
Bµn c­a
Tñ ®iÒu khiÓn

+ Nhả kẹp, lùi bàn, lật ống.
Máy cưa tự động được trang bị các cảm biến vị trí:
+ Cảm biến chiều cắt ( Foto sensor, Công tắc hành trình )
+ Công tắc hành trình giới hạn nâng cưa.
+ Công tắc hành trình giới hạn hạ cưa.
+ Công tắc hành trình giới hạn đẩy bàn cưa (bảo vệ bàn cưa trong
trường hợp không cắt đứt ống ).
Chu trình cắt theo logic trình tự sau:
15


3.1.1 Yêu cầu truyền động điện với động cơ chính lai trục vít soắn của
máy ép đùn và động cơ lai giàn kéo
- Không yêu cầu đảo chiều quay.
- Làm việc dài hạn, yêu cầu ổn định tốc độ ( để đảm bảo tiểu chuẩn
chất lượng về chiều dầy ống ).
- Trong dây chuyền động cơ chính lai trục vít soắn của máy ép đùn và
động cơ lai giàn kéo được sử dụng là động cơ một chiều. Điều chỉnh tốc độ
bằng điều chỉnh điện áp phần ứng.
- Điều chỉnh điện áp bằng cầu chỉnh lưu ba pha không đối xứng (đối
với đông cơ chính).
- Điều chỉnh điện áp bằng cầu chỉnh lưu một pha không đối xứng ( đối
với đông cơ lai giàn kéo).
Giữ tốc độ ổn định
Để giữ tốc độ ổn định. Động cơ chính sử dụng hai mạch phản hồi:
- Mạch phản hồi âm tốc độ (tín hiệu phản hồi Uu lấy từ máy phát tốc )
- Mạch phản hồi dương dòng điện ( tín hiệu phản hồi Ui trên điện trở
Ri nối tiếp trên mạch lực ).
Động cơ lai giàn kéo sử dụng một mạch phản hồi:
- Mạch phản hồi dương dòng điện ( tín hiệu phản hồi Ui lấy từ biến
dòng đặt trên mạch lực ).
17 3.1.2 Yêu cầu truyền động điện với động cơ cấp liệu, động cơ bơm nước
làm mát, động cơ bơm hút chân không
- Làm việc ở chế độ dài hạn.
- Không yêu cầu điều chỉnh tốc độ.
- Không yêu cầu đảo chiều.
- Không yêu cầu ổn định tốc độ.
3.1.3 Yêu cầu truyền động điện với động cơ di chuyển bể chân không

U = 440 V
I = 125 A
U
KT
= 340 V
I
KT
= 1.7 A
n = 2450 v / ph
Động cơ chính được điều khiển bởi bộ điều khiển: ELYNX
Hệ thống gia nhiệt gồm 11 Băng nhiệt:
- Xy lanh: 5 băng nhiệt công suất là: 11 kw
- Cổ nối: 1 băng nhiệt công suất 3 kw
- Đầu hình: 5 băng nhiệt công suất gia nhiệt 15 kw
Toàn bộ các băng nhiệt chỉ hoạt động 45% tổng công suất.
Động cơ bơm dầu bôi trơn: động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc, công
suất 0.5 Kw.
3.2.3 Bể chân không
3.2.3.1 Bơm hút chân không
Bơm hút chân không được lai bằng động cơ:
P = 3.7 Kw
U = 220 V /380 V
I = 9.3 / 7 A
n = 1400 v / ph
3.2.3. 2 Bơm nước làm mát
Bơm nước được lai bằng động cơ:
P = 3.7 Kw
U = 220 V / 380 V
I = 9.3 / 7 A
n = 1400 v / ph

Tc
Tc
NL
K
F
F
RL
BL
K
CL
CL
~ 220 V
Stop
Start
K
RN

H.3.3 Mạch động lực động cơ cấp liệu
Giới thiệu phần tử:
+ K: công tắc tơ đóng nguồn cho mạch điều khiển.
+ Tc: rơ-le thời gian.
+ CL: công tắc tơ đóng nguồn cho động cơ cấp liệu.
+ BL: đèn báo ( xanh ); báo động cơ cấp liệu đang hoạt động.
+ RL: đèn báo ( đỏ ); báo động cơ cấp liệu dừng hoạt động.
+ M: động cơ cấp liệu.
+ AT: aptomat đóng nguồn cho động cơ cấp liệu.
Quá trình cấp liệu như sau:
Khi phễu cấp liệu chưa có nguyên liệu (hoặc hết nguyên liệu ở mức
thấp ). Khi đã có nguồn điều khiển, đèn báo nguồn điều khiển sẽ sáng, rơ le
thời gian Tc có điện, sau thời gian trễ 5 - 7 phút tiếp điểm thường mở mở

F
Ui
Uu
Bé
®iÒu
khiÓn
Tiristo
ELYNX
K
M
FT
KT
R
S
T
F
F
F
F F
AT
C¶m biÕn dßng ®iÖn ( Ui )
Uu
T1
T3
T5
T2
T4
T6
K K
K

đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ giữ ổn định tốc độ cho động cơ.
23 3.3.2 Mạch điều khiển, mạch động lực của động cơ bơm nước làm mát,
hút chân không, di chuyển bể chân không
H.3.6 Mạch điều khiển động cơ làm mát, hút chân không, di chuyển bể
H.3.7 Mạch động lực động cơ làm mát, hút chân không, di chuyển bể
Giới thiệu phần tử:
+ K1: công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ bơm nước.
+ K2: công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ hút chân không.
24

K1
K1
K1
RN1
RN1
BN
CB
R
S
T
CB
K2
K2
K2
RN2
RN2
CK

K1
Start
RN2
K1
Stop

+ K3: công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ di chuyển bể chân không.
+ TG: rơ-le thời gian khống chế thời gian hoạt động của bơm nước làm
mát.
+ BN: động cơ bơm nước.
+ CK: động cơ bơm hút chân không.
+ CD: động cơ di chuyển bể chân không.
Nguyên lý hoạt động:
Nhấn nút Start công tắc tơ K1 có điện, tiếp điểm chính K1 thường mở ở
mạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ bơm nước làm mát, động cơ
bơm nước hoạt động. Tiếp điểm thường mở K1 ở mạch điều khiển tự giữ duy
trì mạch điều khiển.
Nhấn nút Start công tắc tơ K2 có điện, tiếp điểm chính K2 thường mở ở
mạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ bơm hút chân không, động cơ
bơm chân không hoạt động.
Tiếp điểm thường mở K2 ở mạch điều khiển tự giữ duy trì mạch điều khiển.
Để di chuyển bể chân không người vận hành nhấn nút Tiến ( Lùi ).
Nhấn nút tiến, thông qua tiếp điểm thường đóng công tắc tơ K3 có điện. tiếp
điểm thường đóng K3 ở mạch điều khiển mở ra khống chế chiều quay của
động cơ di chuyển. tiếp điểm chính K3 thường mở đóng lại cấp điện cho động
cơ di chuyển, động cơ di chuyển hoạt động thông qua cơ cấu truyền động cơ
khí ( hộp số , xích - bánh răng ) làm bể di chuyển theo chiều tiến ( lùi ). Nhấn
nút Lùi, thông qua tiếp điểm thường đóng công tắc tơ K4 có điện, tiếp điểm
thường đóng K4 ở mạch điều khiển mở ra khống chế chiều quay của động cơ
di chuyển, tiếp điểm chính K4 thường mở đóng lại cấp điện cho động cơ di