Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
LỜI NÓI ĐẦU
Thực tập tốt nghiệp là một phần rất quan trọng trong chương trình đào
tạo của trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Chương trình thực tập tốt nghiệp
nhằm cung cấp những kiến thức thực tế ban đầu cho sinh viên. Những kiến
thức ấy giúp cho sinh viên nắm vững hơn phần lý thuyết đã được học trên ghế
nhà trường. Những điều sinh viên còn băn khoăn thắc mắc sẽ được các thầy
giáo và người hướng dẫn giải đáp. Đó là những điều kiện rất quan trọng giúp
sinh viên làm quen với công việc, đồng thời giúp sinh viên không bị bỡ ngỡ
khi ra công tác sau khi ra trường.
Sau khi tìm hiểu, em có nguyện vọng muốn được thực tập tại phòng Đo
lường - Tự động hoá, thuộc Viện Cơ điện và Công nghệ sau thu hoạch. Được sự
đồng ý của nhà trường, và sự chấp thuận của ban lãnh đạo Viện em đã hoàn
thành chương trình thực tập tốt nghiệp tại đây. Chương trình thực tập bắt đầu từ
ngày 19 tháng 12 năm 2008 và kết thúc vào ngày 14 tháng 2 năm 2009.
Nội dung thực tập:
• Tìm hiểu phòng Đo lường - Tự động hoá, Viện cơ điện nông
nghiệp và công nghệ sau thu hoạch:
1. Phương hướng và lĩnh vực hoạt động.
2. Một số kết quả nghiên cứu.
3. Nhân sự của phòng
• Tìm hiểu và tham gia chế tạo hệ thống tự động chuyển đổi công tắc
ATS công suất 100 KVA dùng 2 contactors và điều khiển chế độ tự
động bằng Logo.
• Tìm hiểu và thực tập lắp ráp hệ thống tự động điều khiển cho dây
chuyền nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc công suất 5
tấn/giờ.
Em xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Cơ điện và Công nghệ sau thu
hoạch đã tạo điều kiện cho em được thực tập tại Viện, đặc biệt là nghiên cứu
viên chính - Thạc sĩ Trần Hồng Thao cùng các nghiên cứu viên của phòng Đo
lường – Tự động hóa đã nhiệt tình chỉ bảo trong thời gian em thực tập. Em cũng
3
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
Viện là cơ quan thường trực của chương trình Khoa học và Công nghệ
trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2001-2005: “Khoa học và Công nghệ Phục
vụ Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá Nông nghiệp và Nông thôn,” mã số KC.07 và
chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp Bộ: “Bảo quản, Chế biến
Nông lâm sản giai đoạn 2002-2005”
Các thành tích lớn nhất : 1981 - Huân chương Lao động hạng III; 1985 -
Huân chương Lao động hạng II; 1995 - Huân chương Lao động hạng I; 1994,
1996 - Cờ Luân lưu của Chính phủ; 2000 – Giải thưởng Nhà nước; 2001 –
Huân chương Độc lập hạng III.
Trong thời kỳ đổi mới, Viện đã nghiên cứu, thiết kế, cải tiến, xây dựng quy
trình công nghệ và chế tạo thành công nhiều dây chuyền thiết bị mới phù hợp
với yêu cầu và đặc điểm sản xuất nông nghiệp Việt Nam, đó là hệ thống máy
móc và qui trình canh tác lúa, mía và những cây trồng quan trọng khác; hệ
thống tưới tiết kiệm nước và các loại bơm nước cỡ vừa và nhỏ, các máy thu
hoạch lúa, ngô, đậu, đỗ; các thiết bị sấy hạt nông sản, long nhãn, vải và rau quả;
các dây chuyền chế biến hạt giống, chế biến thức ăn chăn nuôi, chế biến cà phê,
chè, tinh bột sắn; chuyển giao các công nghệ bảo quản, chế biến thực phẩm,
nước uống giải khát và nhiều loại sản phẩm khác nhằm góp phần nâng cao đời
nhân dân.
Hiện nay Viện là cơ quan điều phối Khoa học Công nghệ lương thực, thực
phẩm ASEAN và là thành viên chính thức của Trung tâm châu Á Thái Bình
Dương về Cơ điện và Máy móc Nông nghiệp (APCAEM); Thành viên Liên
hiệp các Viện Nghiên cứu LTTP ASEAN (FIFSTA); chủ trì dự án “Thức ăn
chức năng trong chương trình hợp tác ASEAN – Trung Quốc; được Nhà nước
và Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn giao phụ trách hợp tác với các nước
ASEAN trong lĩnh vực sử dụng năng lượng từ chất phế thải và chủ trì dự án
“Tăng cường năng lực kiểm tra dư lượng một số hoá chất trong nông sản” do
chính phủ Hoa Kỳ viện trợ theo hiệp định lúa mỳ 2/8/2002.
quá trình biến đổi sinh lý hoá sinh trong quá trình cận thu hoạch, sơ chế, bảo
quản, chế biến nông, lâm, thuỷ sản; nghiên cứu công nghệ bảo quản, chế biến
nông lâm thuỷ sản, muối biển, thực phẩm chức năng;
c) Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn, phương pháp đo lường,
thử nghiệm cơ điện nông lâm nghiệp, công nghệ sau thu hoạch, thuỷ sản, nghề
muối;
d) Nghiên cứu và phát triển các dạng năng lượng mới, năng lượng từ các
chất phế thải trong nông lâm nghiệp, năng lượng tái tạo và công nghệ sử dụng
tiết kiệm năng lượng.
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
5
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
e) Nghiên cứu đánh giá chất lượng và tồn dư chất độc hại trong nông thuỷ
sản, thực phẩm.
2. Nghiên cứu ứng dụng và triển khai gồm:
a) Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ, thiết kế, chế tạo, vận hành,
sửa chữa các hệ thống máy, thiết bị phục vụ cơ giới hoá, hiện đại hoá trong:
trồng trọt, chăn nuôi; trồng, khai thác lâm nghiệp; nuôi trồng, khai thác thuỷ
sản; sản xuất muối; sơ chế, bảo quản, chế biến và xử lý giảm ô nhiễm môi
trường trong sản xuất nông lâm nghiệp, thuỷ sản, muối biển và ngành nghề
nông thôn.
b) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tự động hoá, công nghệ điện, điện tử
và các dạng năng lượng mới phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp, thuỷ sản, nghề
muối và ngành nghề nông thôn.
c) Thực hiện công tác đo lường hiệu chuẩn, khảo nghiệm và giám định
chất lượng máy, thiết bị cơ điện nông lâm nghiệp, thuỷ sản và nghề muối.
d) Phân tích chất lượng và tồn dư hoá chất độc hại trong nông lâm thuỷ
sản, thực phẩm và sản phẩm muối biển.
3. Chuyển giao công nghệ, sản xuất kinh doanh, dịch vụ kỹ thuật, đào tạo
và hợp tác quốc tế gồm:
• Bộ môn Nghiên cứu Đo lường - Tự động hoá,
• Bộ môn Nghiên cứu Công nghệ bảo quản nông sản thực phẩm,
• Bộ môn Nghiên cứu Công nghệ sinh học sau thu hoạch,
• Bộ môn Nghiên cứu cơ giới hoá Chăn nuôi.
4. Đơn vị trực thuộc Viện được sử dụng con dấu, tài khoản riêng:
Phân Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, trụ sở
tại thành phố Hồ Chí Minh.
Trung tâm Giám định Máy và Thiết bị, trụ sở tại Hà Nội. Trung tâm
thành lập trên cơ sở “Trung tâm Đo lường, Khảo nghiệm và Giám định Máy
nông nghiệp”.
Trung tâm Chuyển giao công nghệ và Tư vấn đầu tư, trụ sở tại thành
phố Hà Nội.
Trung tâm Phát triển cơ điện nông nghiệp, trụ sở tại thành phố Hà
Nội.
Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm,
trụ sở tại thành phố Hà Nội. Trung tâm thành lập trên cơ sở “ Trung tâm Kiểm
tra và Tiêu chuẩn hoá chất lượng nông sản thực phẩm”.
Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao công nghệ cơ điện nông
nghiệp miền Trung, trụ sở tại thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
7
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
Trung tâm Nghiên cứu Máy nông nghiệp và Thuỷ khí, trụ sở tại
thành phố Hà Nội. Trung tâm thành lập trên cơ sở hợp nhất Trung tâm Nghiên
cứu máy thuỷ khí và cơ giới hoá tưới tiêu, Bộ môn Nghiên cứu cơ giới hoá canh
tác và Bộ môn Nghiên cứu cơ giới hoá thu hoạch.
Trung tâm Nghiên cứu Chế biến nông sản thực phẩm, trụ sở tại
thành phố Hà Nội. Trung tâm thành lập trên cơ sở hợp nhất Bộ môn Nghiên cứu
Công nghệ và Thiết bị chế biến nông sản và Xưởng Thực nghiệm chế biến bảo
quản nông sản.
5. Nghiên cứu công nghệ và thiết bị ứng dụng công nghệ điện - điện tử -
ion phục vụ trong các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp.
2. Sản phẩm chính:
- Hệ thống thiết bị tự động điều khiển (với PLC và PC) các dây chuyền
chế biến hạt giống, các dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi tổng hợp quy mô
đến 10 tấn/h.
- Hệ thống thiết bị tự động điều khiển thành phần khí, nhiệt độ, độ ẩm
trong các kho lạnh bảo quản nông sản.
-Hệ thống thiết bị tự động điều khiển thông gió, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng
và thanh trùng trong chuồng trại chăn nuôi công nghiệp.
- Hệ điều khiển áp suất, nhiệt độ của các thiết bị trong dây chuyền chế
biến rau quả thực phẩm.
- Hệ thống điều khiển chế độ tưới theo yêu cầu sinh lý của cây trồng theo
phương pháp công nghiệp.
3. Phương hướng nghiên cứu trong thời gian (2005 - 2015)
a. Mục tiêu:
* Thiết kế, chế tạo được trong nước hệ thống tự động điều khiển dây
chuyền chế biến hạt giống, chế biến thức ăn chăn nuôi quy mô 5 - 10
Tấn/h đạt yêu cầu kỹ thuật, chất lượng ngang với các nước trong khu vực,
thích hợp với yêu cầu công nghệ và dây chuyền thiết bị được nghiên cứu
trong nước.
* Thiết kế chế tạo được trong nước hệ thống tự động kiểm tra và điều
chỉnh không khí (MA, CA) trong các kho bảo quản nông lâm thuỷ sản
theo công nghệ lạnh đạt yêu cầu chất lượng ngang với các nước trong khu
vực.
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
9
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
* Nâng cao hiệu suất và tính phổ cập của các thiết bị sử dụng năng lượng
mặt trời và năng lượng tái tạo trong chế biến nông lâm thuỷ sản.
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
10
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
PHẦN 2
BÁO CÁO CHI TIẾT NỘI DUNG THỰC TẬP
A. TÌM HIỂU VÀ THAM GIA CHẾ TẠO HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG
CHUYỂN NGUỒN BA PHA CHO MÁY PHÁT 100 KVA.
I. Tổng quan về hệ thống và lựa chọn phương án
thiết kế:
- Hệ thống tự động chuyển mạch ATS (Automatic Transfer Switch) là
hệ thống duy trì sự hoạt động của tải khi mất điện nhờ chế độ tự
động chuyển đổi nguồn cung cấp từ lưới điện sang máy phát sau khi
lưới mất điện. Tự động Khởi động/Dừng máy phát điện, tự động
chuyển giữa nguồn Lưới/Máy phát (3 pha và trung tính), đảm bảo
cung cấp liên tục cho phụ tải khi điện áp lưới bị mất hoặc không đảm
bảo chất lượng. Khi điện áp lưới đảm bảo các giá trị định mức, tủ sẽ
tự động đóng phụ tải với lưới.
- Tủ có tính năng bảo vệ quá tải cho hệ thống cũng như bảo vệ chạm
đất với mục đính an toàn cho người sử dụng. Có đèn tín hiệu chỉ thị
trạng thái hoạt động.
- Để chế tạo tủ ATS thì có nhiều lựa chọn tùy theo yêu cầu của phụ
tải, hoặc của máy phát hoặc của nhà đặt hàng. Thông thường với loại
máy phát công suất dưới 100KVA thì dùng loại 2 contactors, máy
phát công suất lớn đến 600KVA dùng MCCB hoặc lớn hơn nữa thì
dùng đến máy cắt ACB,…
- Theo yêu cầu thiết kế chế tạo tủ ATS cho tải là xưởng chế biến thực
phẩm quy mô nhỏ với máy phát 3 pha công suất 100KVA nên ta lựa
chọn phương án dùng 2 contactors có khóa liên động điện. Chế độ tự
động được điều khiển bằng một bộ Logo. Vừa đảm bảo các thông số
kỹ thuật yêu cầu vừa đảm bảo tính kinh tế, thẩm mỹ…
- Cầu chì 2 chiếc + 2 vỏ loại 500V,2A.
- Rơle trung gian loại 4 cặp tiếp điểm : 6 chiếc loại 220V, 3A. Nhà
sản xuất Sungho.
- Chuyển mạch Vôn 1 chiếc – Yongsung Korea.
- Đèn báo : 3 đèn báo pha, 2 đèn báo chế độ làm việc 240V, 2-22A. -
Yongsung Korea.
- 4 công tắc 2 đóng, 2 dừng - Yongsung Korea.
- 1 công tắc Auto-Man - Yongsung Korea.
- 1 vôn kế thang đo từ 0-500V.
- Công tắc tơ : 2 chiếc loại GMC220V thang hoạt động
100-240VAC , 100-220VDC.
- UPS Santak TwinGuard500 In 220V, Out 220V.
- Logo 1 chiếc loại 8 đầu vào 4 đầu ra 240V,Siemens Logo!230RC
0
.
- Cáp động lưc 4m loại 50li 0,6 - 1kV
- Dây dẫn loại 1,5 li.
III. Thuyết minh hoạt động của mạch điều khiển :
- UPS được viết tắt của cụm từ tiếng Anh: Uninterruptible Power
System được hiểu như là hệ thống nguồn cung cấp liên tục hay đơn
giản hơn là bộ lưu trữ điện dự phòng nhằm làm tăng độ tin cậy
cung cấp điện cho hệ thống. UPS được nối giữa 1 pha của nguồn
và mạch động lực. Ở mạch này, UPS có tác động duy trì hoạt động
của mạch điều khiển khi mà điện lưới vừa mất và máy phát chưa
chạy. Hoạt động của UPS trong sơ đồ tủ ATS như sau: Khi nguồn
lưới bình thường, UPS tích năng lượng từ nguồn lưới. Khi lưới mất
điện mà máy phát chưa hoạt động, UPS sẽ tự phóng điện để duy trì
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
14
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
vào I1 có điện. Logo phát lệnh đóng Q1 để đóng máy phát sau t
2
(s).
Hình 5: On - Off máy phát ở chế độ tự động
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
16
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
- Khi lưới có điện, I2 có tín hiệu vào, Logo ngắt I1 và sau đó t
3
(s)
đóng Q2 để nối lưới với tải :
Hình 6: Tín hiệu đóng lưới với tải ở chế độ tự động
- Ở chế độ bằng tay, I3 có tín hiệu, chỉ có Q4 được đóng lại để On/Off máy
phát. Block B011 vẫn chạy nhưng Q3 không đóng vì máy phát được đề bằng tay.
Hình 7: On-Off máy phát ở chế độ bằng tay.
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
17
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
- Như vậy, mạch điều khiển đã đảm bảo hoàn toàn yêu cầu của đơn
đặt hàng.
Hình 8 : Bố trí mặt ngoài tủ điều khiển
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
18
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
Hình 9: Đấu dây bên trong tủ điện
Nhận xét: - Bộ chuyển mạch tự động ATS được lên chuẩn bị, lập
trình và tiến hành lắp ráp trong thời gian 4 ngày. Tủ được thiết kế tiện
lợi cho sử dụng, dễ lắp ráp, bảo dưỡng và đảm bảo được các điều kiện
về thẩm mỹ công nghiệp.
thùng đó.
Để đảm bảo cho sản xuất không bị gián đoạn, sensor mức dưới sẽ đặt ở vị
trí khi sensor báo hết vẫn có thể chế biến được khoảng hai mẻ nữa.
II. Công đoạn cân định lượng các nguyên liệu thô
Công đoạn định lượng các nguyên liệu cần nghiền theo một tỷ lệ đã định
cho một mẻ chế biến 1000kg là rất quan trọng. Sai số cho phép là 0.5%. Nguyên
lý được chọn là hệ thống cân cộng dồn và được thực hiện như sau:
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
20
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
Với một tỷ lệ thành phần đã định, tiến hành cân loại nhiều cân trước, ít cân
sau, loại khó nghiền cân ở khoảng giữa (trình tự có thể thay đổi theo thực tế).
Trước khi cân, van xả ở đáy cân được đóng kín. Trong quá trình cân màn hình
hiển thị được hai tham số sau: Trọng lượng của từng loại nguyên liệu và trọng
lượng tổng (cộng dồn) của mẻ. Để đảm bảo độ chính xác của quá trình cân, tốc
độ của các vít tải cấp liệu được tự động điều khiển thông qua biến tần với
nguyên tắc vít tải làm việc ở tốc độ cực đại khi đạt khoảng 90% khối lượng yêu
cầu, 10% còn lại tốc độ của vít tải giảm dần.
Sai số của từng loại nguyên liệu và sai số của tổng một mẻ cân sẽ được máy
tính tự động hiệu chuẩn và quá trình hiệu chuẩn sẽ được hiệu chỉnh dần ngay ở
các mẻ cân tiếp theo. Khi cân hết một loại nguyên liệu, màn hình hiển thị tự
động chuyển về 0 để tiếp tục cân loại nguyên liệu tiếp theo.
• Yêu cầu: Trong bộ nhớ chương trình phải ghi nhận được khối lượng
của từng loại nguyên liệu và của từng mẻ cân để cuối ca sản xuất hoặc khi cần
người quản lý có thể biết được khối lượng từng loại nguyên liệu đã sử dụng và
đã chế biến được bao nhiêu mẻ.
• Để bảo đảm chính xác cho quá trình hoạt động và không được lẫn mẻ, ở
thùng chứa có gắn sensor mức. Khi hết nguyên liệu ở thùng thì van xả dưới đáy
cân mới được mở ra.
III. Công đoạn nghiền
lượng được tiến hành và điều khiển tương tự như định lượng các nguyên liệu
thô. Ở đây sẽ cân bột cá trước, cùng một lúc sẽ lấy bột cá ở cả hai thùng, 1
nhanh và một chậm. Khi hết bột cá ở thung nhanh thì tự động chuyển sang
thùng nhanh khác. Khi hết toàn bộ ra tín hiệu dừng dây chuyền. Sau khi cân
xong bột cá, tiến hành cân vi lượng tổng hợp, cân DCP và bột đá.
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
22
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
V. Công đoạn trộn:
Quá trình trộn như sau: Van xả dưới đáy của thùng chứa thức ăn nghiền
mở, nguyên liệu từ thùng chứa xả nhanh xuống máy trộn. Sau khi xả xong, van
xả dưới đáy thùng đó đóng lại và chờ khi nào thùng bên kia chứa xong một mẻ
nghiền, van hai ngả tự động hướng nguyên liệu của mẻ khác vào thùng vừa xả
hết.
Khi nguyên liệu đã xả hết xuống máy trộn, ra tín hiệu cấp phụ gia vào máy
trộn. Sau đó hệ thống cấp dầu tự động cấp lượng dầu đã định vào máy trộn. Sau
khi kết thúc cấp dầu quá trình trộn được tiếp tục cho đến khi đạt yêu cầu. Đây là
thời gian trộn chính thức và có thể thay đổi theo yêu cầu công nghệ. Sau khi
trộn xong cơ cấu cửa xả ở đáy máy trộn mở, toàn bộ sản phẩm được xả nhanh
xuống thùng chứa.
Sản phẩm TAGS dạng bột được gầu tải chuyền tải đến thùng chứa sản
phẩm để chuẩn bị đóng bao hoặc chuyển đến thùng chứa để chuẩn bị ép viên.
Việc điều phối này phụ thuộc vào yêu cầu sản phẩm.
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
23
Báo cáo thực tập tốt nghiệp năm học 2008-2009
Hình 11: Một phần dây chuyền
VI. Công đoạn sản xuất thức ăn viên:
Quá trình sản xuất thức ăn viên được thực hiện như sau: Khi van trượt dưới
thùng chứa mở, bột từ thùng chứa được vít tải cấp liệu của máy ép viên lấy và
Sinh viên : Nguyễn Lê Chính Đại học Bách khoa Hà Nội
25