đặt vấn đề, dẫn nhập lýdo chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số vàbố cục đồ án. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Giới thiệu tổng quan về dây chuyền chiết rót, PLC S7- 1200, Driver Servo và giới thiệu các phần mềm hỗ trợ, điều khiển Servo bằng các lệnh Motion. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ Đặc tả phần cứng các thiết bị ngõvào, ngõra, thiết kế sơ đồ nguyên lý, tính toán vàthiết kế các khối: khối nguồn, khối băng tải, khối mâm xoay, khối dán nhãn, khối kiểm tra. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG Thi công phần cứng vàthi công phần điện viết chương trình cho hệ thống.
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT Nêu kết quả đạt được, h ìn h ảnh hoạt động của mô hình, đánh giá tính ổn định của hệ thống vàcác chức năng liên quan. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Nêu kết luận về quátr ình thực hiện vàthành quả đạt được, các vấn đề còn tồn tại, đề ra hướng phát triển sản phẩm.5 GIỚI HẠN - Dây chuyền chiết rót qui mônhỏ. - Chiết rót mỗi lần 1 chai. - Chưa đảm bảo độ ch ính xác của từng thiết bị.
- Được điều khiển vàgiám sát trên Wincc. 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT 2.1 Giới thiệu Để cóthể xây dựng được một hệ thống như yêu cầu đặt ra, chúng ta cần phải tìm hiểu một số khái niệm, cơ sở liên quan đến hệ thống. Các khái niệm về hệ thống chiết rót, các cách thức để giao tiếp giữa PLC với các thiết bị ngoại vi vàcác phần mềm được hỗ trợ đều được trình bày trong chương này. Cóthể thấy các sản phẩm tiêu dùng hiện nay phần lớn chưa đựng trong các bao bìdạng chai lọ nhất làtrong ngành thực phẩm vídụ như: bia, rượu, nước giải khát, v.
với nhiều ưu điểm nổi trội như giá thành hạ, cứng cáp, t ín h thẩm mỹ cao, dễ sản xuất. Cũng chính vì lý do này các hệ thống máy chiết rót, đóng nắp chai tự động được sử dụng rộng rãi với nhiều những chũng loại khác nhau. Dây chuyền đóng nắp chai tự động cónhiều kích thước đa dạng, được sử dụng kết hợp chung với dây chuyền chiết rót chất lỏng. Nókhông chỉ được sử dụng trong các công ty lớn màcòn sử dụng ở các cơ sở sản xuất tư nhân nhỏ.2 Các hệ thống chiết rót cósẵn trên thị trường Trên thị trường các dòng máy chiết rót hiện nay, có5 dòng máy chiết rót được ưa chuộng vàlàsự lựa chọn ưu tiên của các cơ sở sản xuất đó là: máy chiết rót bằng bơm bánh răng, máy chiết rót bằng bơm piston, máy chiết rót bằng bơm trục vít , máy chiết rót bằng lưu lượng kế vàmáy chiết rót kiểu đối lưu.
Máy chiết rót bằng bơm bánh răng H ình 2. 1 Máy chiết rót bằng bơm bánh răng 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy chiết rót bằng bơm bánh răng hay còn gọi làmáy chiết rót tự động 8 đầu (bơm rotary) thích hợp cho việc chiết rót các sản phẩm ngành thực phẩm, hóa mỹ phẩm,… Cấu trúc dòng máy này được làm từ thép không gỉ vàhợp kim nhôm với thiết kế thay đổi nhanh cho k ích thước khác của chai. Máy chiết rót bằng bơm bánh răng được thiết lập dựa trên màn h ìn h cảm ứng hiện thị LCD, rất tiện dụng vàdễ dàng điều chỉnh. Hệ thống chiết rót bằng đầu bơm rotary, điều khiển bởi motor AC với biến tần giúp thao tác rót mềm mại hơn, điều chỉnh lưu lượng dễ dàng.
Hệ thống bơm bánh răng hạn chế tối đa khả năng tạo bọt trong khi rót. Dung tích chiết rót của dòng máy chiết rót bằng bơm bánh răng vào khoảng 250 – 5000ml với loại vòi ngâm không làm tràn chất lỏng lên chai và băng tải. Hệ thống bơm và động cơ băng tải được bảo vệ toàn diện tránh sụt áp trong qu átrì nh vận hành. Máy chiết rót bằng bơm piston Hình 2.
2 Máy chiết rót bằng bơm piston Máy chiết rót bằng bơm piston hay còn gọi làmáy chiết rót tự động 6 đầu (bơm piston) cóthiết kế đầu bơm piston phù hợp trong các công việc chiết rót các chất lỏng không hạt như dầu ăn, sữa tắm, dầu gội,… Máy chiết rót bằng bơm piston điều khiển bởi motor servo, cho độ chính xác chiết rót cao, phùhợp các sản phẩm yêu cầu định lượng động chuẩn chỉnh cao. Dòng máy được sản xuất kèm thiết bị bảo vệ “không chai – không chiết rót” với loại vòi ngâm không làm tràn chất lỏng. Bơm piston hoạt động trơn tru và linh hoạt, màn hìn h cảm ứng điều khiển hỗ trợ tối đa các thao tác điều chỉnh. 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy chiết rót bằng bơm trục v ít Hình 2.
3 Máy chiết rót bằng bơm trục v ít Máy chiết rót bằng bơm trục ví t hay còn gọi làmáy chiết rót tự động 8 đầu (bơm trục vít) với thiết kế phùhợp với chiết rót các loại dầu nhớt. Mỗi đầu bơm trục v ít của dòng máy này được điều khiển bởi một motor AC riêng biệt nên độ chính xác khi rót rất cao. Loại vòi ngâm sử dụng cho máy chiết rót này hạn chế tối đa sản sinh bọt khívàtránh chất lỏng văng ra ngoài. Người sử dụng cóthể dễ dàng điều chỉnh, cài đặt các thông số thông qua màn hình LCD cảm ứng.
Máy chiết rót bằng lưu lượng kế H ình 2. 4 Máy chiết rót bằng lưu lượng kế Máy chiết rót bằng lưu lượng kế làdòng máy chiết rót 10 đầu dạng định lượng được sử dụng chiết chính xác hơn vàdễ dàng cho các thao tác vệ sinh. Loại máy này phùhợp với việc chiết các chất lỏng có độ nhớt, đậm đặc. Phạm vi chiết rót của máy chiết rót bằng lưu lượng kế rộng đồng thời cóthiết kế giảm tạo bọt tối ưu khi chiết rót.
Cấu trúc máy cho phép cài đặt tiêu chuẩn vàlưu 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP lượng định mức sản phẩm chuẩn xác một cách tối đa. 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy chiết rót kiểu đối lưu Máy chiết rót kiểu đối lưu hay còn gọi là đẳng áp được thiết kế thuận tiện cho việc rót nước khoáng hay nước ép trái cây. 5 Máy chiết rót kiểu đối lưu Dung t íc h chiết rót của dòng máy này vào khoảng 500 – 1500ml. Thiết kế vòi ngâm hỗ trợ ổn định chất lỏng không gây tràn.
Bên cạnh đó, dòng máy này cũng được tích hợp màn h ình cảm ứng hiệu Proface với hệ thống điều khiển PLC hiệu Mitsubishi.3 Các loại máy dán nhãn công nghiệp trên thị trường hiện nay Phân loại theo mức độ tự động hóa, cóthể tạm chia máy dán nhãn thành 3 loại: Máy dán nhãn tự động Máy dán nhãn tự động cóthể tự động điều ch ình cho phùhợp để dán nhiều loại chai, lo, sản phẩm h ìn h trụ, dẹp có kích thước, kiểu đặt khác nhau. Máy dán nhãn tự động tốc độ cao thường sử dụng ống keo cuộn dán giấy không cần điều chỉnh, lắp đặt hệ thống đưa sản phẩm vào vị trícần dán nhãn vàsản phẩm hoàn thiện ra ngoài hoàn toàn tự động. Thao tác máy một lần đã có thể hoàn thành việc dán nhãn. Thời gian dán nhãn nhanh chóng vàliên tục đem lại sản lượng rất lớn.
7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2. 6 Máy dán nhãn tự động Các máy dán nhãn tự động sử dụng màn h ìn h hiển thị các thông số cho người dùng, hệ thống băng tải sản phẩm giúp các thông số của công đoạn dán nhãn luôn được kiểm soát, đảm bảo tốc độ dán nhãn vàtốc độ cấp sản phẩm vào/ra được đồng bộ. Máy dán nhãn bán tự động Máy dán nhãn bán tự động giúp giảm chi phí đầu tư, phù hợp với các dây chuyền nhỏ hoặc quy môhộ gia đình sản xuất loại sản phẩm năng suất không cần cao vàtận dụng lao động một cách tối đa. 7 Máy dán nhãn bán tự động Máy dán nhãn bán tự động được thiết kế tối ưu, không bị cuốn nhãn trong quá trình dán, in date, các thông số, barcode sử dụng mực ruy bang khôgia nhiệt in lên decal có độ bám dín h tốt, đáng tin cậy.
Máy tự động dán nhãn sử dụng bộ lập trình PLC điều khiển giúp máy xử lýnhanh hơn, chính xác hơn, phầm mềm điều khiển thân thiện dễ sử dụng. 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy dán nhãn tự động nhỏ gọn dễ dàng di chuyển, không tốn chi phí bảo tr ì, giátrị đầu tư thấp, máy cóthể đạt năng suất dán lên đến vài nghì n sản phẩm/giờ. Máy dán nhãn thủ công Máy dán nhãn thủ công gồm máy dán nhãn chai tròn vàmáy dán nhãn cầm tay. - Ưu điểm của máy dán nhãn chai tròn thủ công: - Ưu điểm lớn nhất làtiết kiệm chi phívìmáy không sử dụng năng lượng hoàn toàn bằng thủ công.
- Máy dán nhãn chai tròn thủ công cóthể để bàn tiết kiệm được không gian vàdễ sử dụng. 8 Máy dán nhãn thủ công 2.2 TỔNG QUAN VỀ PLC 2.1 PLC làgì? PLC (Programmable Logic Controller) dịch sát nghĩa là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trì nh) giúp chúng ta cóthể thực hiện các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập t rình (Ladder hoặc State logic) một cách linh hoạt. Người sử dụng PLC cóthể lập trình nóđể thực hiện hàng loạt trình tự các quátrình (sự kiện), các quá trình này được k íc h hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động cóthời gian trễ. Một khi quá trình được k íc h hoạt, PLC sẽ bật ON hoặc OFF thiết bị điều khiển bên ngoài.
PLC thích hợp nhất cho điều khiển logic (thay thế các rơle), song cũng có chức năng điều chỉnh (như PID, mờ,.) vàcác chức năng tính toán khác. Lúc đầu, PLC chủ 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP yếu được ứng dụng trong các ngành công nghiệp chế tạo, điều khiển các qu átrình rời rạc. Trong các hệ SCADA, PLC phát huy được nhiều ưu điểm vàthế mạnh.2 Cấu tạo của PLC H ình 2. 9 Cấu tạo cơ bản của PLC Khối xử lý(CPU) Để đáp ứng được yêu cầu đã nêu thì PLC cần phải có CPU như một máy t ín h thực thụ.
CPU được xem là bộ não của PLC, nó quyết định tốc độ xử lý cũng như khả năng điều khiển chuyên biệt của PLC. CPU lànơi đọc t ín hiệu ngõvào từ khối vào, xử lývàxuất t ín hiệu tới khối ra. CPU còn chứa các khối chứa năng phổ biến như Counter, Timer, lệnh toán học, chuyển đổi dữ liệu… và các hàm chuyên dụng. Khối ngõvào (Module Input) Có hai loại ngõ vào là ngõ vào số DI (Digital Input) và ngõ vào tương tự AI (Analog Input).