Máy đóng nắp chai liên tục ứng dụng điều khiển đồng bộ

Đồ án máy đóng nắp chai liên tục ứng dụng điều khiển đồng bộ tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

• Tác giả: Đỗ Tuấn Kiệt
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Hoàng Lâm
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
• Đề tài: Máy đóng nắp chai liên tục ứng dụng điều khiển đồng bộ
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về máy đóng nắp chai liên tục tại ĐH SPKT TP

Máy đóng nắp chai liên tục ứng dụng điều khiển đồng bộ là đề tài tốt nghiệp của sinh viên Huỳnh Tấn Hùng và Đỗ Tuấn Kiệt, khóa K20, ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Đề tài được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Lê Hoàng Lâm, hoàn thành vào tháng 7 năm 2024. Hệ thống được thiết kế để đóng nắp các loại chai, lọ hoặc container khác trong một quy trình liên tục, không gián đoạn. Máy sử dụng cơ chế nhặt và đặt (Pick & Place) kết hợp với hệ thống servo ba trục để đảm bảo nắp được gắn chính xác và đóng chặt. Điều khiển đồng bộ tốc độ giữa các trục servo là yếu tố cốt lõi, giúp hệ thống hoạt động nhịp nhàng, ổn định và đạt năng suất cao. Đây là ứng dụng thực tiễn quan trọng trong ngành tự động hóa công nghiệp, thể hiện năng lực nghiên cứu và thiết kế của sinh viên kỹ thuật Việt Nam.

1.1. Mục tiêu và phạm vi của đề tài tốt nghiệp

Đề tài đặt ra mục tiêu nghiên cứu và chế tạo mô hình máy đóng nắp chai hoạt động liên tục, ứng dụng nguyên lý điều khiển đồng bộ. Phạm vi thực hiện bao gồm: tìm hiểu nguyên lý động cơ servo và driver MR-J4-B của Mitsubishi, thiết kế cơ khí và sơ đồ điện cho mô hình, lập trình điều khiển bằng ngôn ngữ Ladder cho PLC dòng Q Series, thiết kế giao diện HMI trên phần mềm SoftGOT2000 và vận hành thử nghiệm để đánh giá hiệu quả của toàn bộ hệ thống.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn của hệ thống đóng nắp chai tự động

Hệ thống đóng nắp chai liên tục mang lại giá trị thực tiễn rõ ràng trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và hóa chất. Thay thế lao động thủ công, máy vận hành ổn định 24/7, giảm sai sót trong quá trình đóng gói. Băng tải di chuyển chai liên tục qua các giai đoạn mà không cần dừng lại, tối ưu hóa năng suất. Mô-men xoắn được kiểm soát chính xác giúp nắp được đóng đúng lực, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và chất lượng sản phẩm đầu ra.

II. Phân tích hệ thống điều khiển đồng bộ servo ba trục

Điều khiển đồng bộ là thách thức kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế máy đóng nắp chai liên tục. Hệ thống yêu cầu ba trục servo hoạt động phối hợp chính xác: trục nhặt nắp, trục đặt nắp lên miệng chai và trục vặn đóng. Nếu ba trục không đồng bộ, nắp có thể bị lệch, gãy vỡ hoặc không kín. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu ứng dụng bộ động cơ servo MR-J4-B của Mitsubishi kết hợp với PLC Q Series. Driver MR-J4-B hỗ trợ điều khiển vị trí và tốc độ với độ chính xác cao. Điều khiển đồng bộ tốc độ đảm bảo các trục luôn duy trì tỷ lệ vận tốc xác định. Encoder phản hồi tốc độ thực tế theo thời gian thực, cho phép hệ thống tự điều chỉnh khi có sai lệch. Giao diện HMI hiển thị trạng thái từng trục và cho phép người vận hành can thiệp kịp thời khi xảy ra lỗi. Đây là kiến trúc điều khiển phổ biến trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp hiện đại.

2.1. Vai trò của động cơ servo và driver MR J4 B Mitsubishi

Động cơ servo là thành phần trung tâm của hệ thống điều khiển chuyển động. Driver MR-J4-B của Mitsubishi cung cấp khả năng điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men xoắn với độ chính xác cao. Driver này hỗ trợ giao tiếp SSCNET III/H, cho phép truyền thông tốc độ cao giữa PLC và các trục servo. Encoder tích hợp trong động cơ servo phản hồi vị trí và tốc độ thực tế về driver, từ đó PLC thực hiện điều chỉnh liên tục. Hệ thống đảm bảo mô-men xoắn được kiểm soát chính xác trong từng chu kỳ đóng nắp.

2.2. Vấn đề đồng bộ hóa và giải pháp điều khiển tốc độ

Đồng bộ hóa nhiều trục servo trong hệ thống đóng nắp liên tục đòi hỏi thuật toán điều khiển chặt chẽ. Khi băng tải di chuyển, cánh tay Pick & Place và đầu vặn nắp phải hoạt động đúng thời điểm, tránh va chạm cơ khí và sai lệch vị trí. PLC Q Series xử lý tín hiệu encoder từ băng tải để tính toán vị trí chai theo thời gian thực. Thuật toán đồng bộ tốc độ đảm bảo đầu đóng nắp luôn bám theo vận tốc băng tải, duy trì vị trí tương đối không đổi trong suốt quá trình vặn nắp.

III. Giải pháp thiết kế cơ khí và lập trình điều khiển hệ thống

Nhóm thiết kế thực hiện theo quy trình kỹ thuật bài bản, bắt đầu từ tính toán Torque yêu cầu cho từng trục servo. Thiết kế cơ khí bao gồm: khung máy, băng tải liên tục, cánh tay Pick & Place, bộ cấp nắp tự động và đầu đóng nắp xoay. Sơ đồ điện được thiết kế với hệ thống an toàn đầy đủ, bao gồm relay bảo vệ và cầu dao khẩn cấp. Phần lập trình điều khiển sử dụng ngôn ngữ Ladder trên phần mềm GX Works 2. GX Works 2 là môi trường phát triển tích hợp (IDE) của Mitsubishi Electric, hỗ trợ lập trình PLC dòng MELSEC-Q Series với giao diện đồ họa trực quan. Giao diện HMI được lập trình trên SoftGOT2000, cho phép người vận hành theo dõi trạng thái máy và điều chỉnh thông số như tốc độ băng tải, lực đóng nắp và các thông số cài đặt khác. Sau khi lắp ráp, nhóm thực hiện chạy thử nhiều lần, ghi nhận kết quả và điều chỉnh thông số để tối ưu hóa hiệu suất.

3.1. Thiết kế cơ khí và tính toán Torque cho hệ servo

Tính toán Torque là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống servo. Giá trị mô-men xoắn cần thiết phụ thuộc vào tải trọng cơ khí, ma sát và gia tốc yêu cầu. Nhóm tính toán Torque cho từng trục: trục cánh tay Pick & Place chịu tải trọng của cụm kẹp nắp, trục đầu đóng nắp cần Torque đủ lớn để vặn chặt nắp với lực xác định mà không làm biến dạng nắp. Kết quả tính toán làm cơ sở để lựa chọn đúng model động cơ servo và driver tương ứng, đảm bảo hệ thống hoạt động trong vùng tải an toàn và hiệu quả.

3.2. Lập trình PLC và giao diện HMI trên SoftGOT2000

Chương trình Ladder được viết trên GX Works 2 để điều khiển toàn bộ trình tự hoạt động của máy. Logic điều khiển bao gồm: khởi động băng tải, phát hiện chai qua cảm biến, kích hoạt cánh tay Pick & Place, thực hiện chu kỳ đóng nắp và xử lý lỗi. Giao diện HMI trên SoftGOT2000 hiển thị trực quan trạng thái từng thành phần, biểu đồ tốc độ và bộ đếm sản phẩm. Người vận hành có thể thay đổi thông số trực tiếp trên màn hình cảm ứng mà không cần can thiệp vào code PLC, nâng cao tính linh hoạt và dễ vận hành của hệ thống.

IV. Kết quả thực nghiệm và ứng dụng trong công nghiệp hiện đại

Sau quá trình chạy thử nhiều lần, hệ thống máy đóng nắp chai liên tục đạt kết quả khả quan. Các trục servo hoạt động đồng bộ ổn định, nắp được gắn chính xác và đóng chặt với mô-men xoắn đúng cài đặt. Băng tải vận hành liên tục không cần dừng giữa các chu kỳ đóng nắp, chứng minh hiệu quả của giải pháp điều khiển đồng bộ. Giao diện HMI vận hành trực quan, dễ điều chỉnh thông số trong quá trình sản xuất. Đề tài mở ra hướng ứng dụng rộng trong công nghiệp: dây chuyền đóng gói thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và hóa chất. Nguyên lý điều khiển đồng bộ servo nhiều trục áp dụng được cho nhiều bài toán tự động hóa khác như máy dán nhãn, máy chiết rót và hệ thống phân loại sản phẩm. Kết quả nghiên cứu đóng góp thiết thực cho ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa tại Việt Nam.

4.1. Đánh giá hiệu suất và độ chính xác của hệ thống thực nghiệm

Qua nhiều lần chạy thử, hệ thống duy trì độ chính xác vị trí đặt nắp cao, không có hiện tượng lệch nắp hay đóng không đủ lực. Tốc độ đồng bộ giữa băng tải và đầu đóng nắp được duy trì ổn định, không xảy ra va chạm cơ học giữa chai và đầu đóng. Encoder phản hồi chính xác, hệ thống tự điều chỉnh kịp thời khi tốc độ có sai lệch nhỏ. Kết quả ghi nhận cho thấy hệ thống đạt yêu cầu kỹ thuật đề ra và có tiềm năng triển khai thực tế trong môi trường sản xuất công nghiệp.

4.2. Tiềm năng mở rộng ứng dụng điều khiển đồng bộ trong công nghiệp

Nguyên lý điều khiển đồng bộ servo nhiều trục không chỉ áp dụng cho máy đóng nắp chai mà còn mở rộng cho nhiều hệ thống tự động hóa khác. Trong ngành dược phẩm, hệ thống có thể điều khiển máy chiết rót và đóng gói với tiêu chuẩn vô trùng nghiêm ngặt. Trong công nghiệp ô tô, điều khiển đồng bộ ứng dụng cho các trạm lắp ráp tự động. Nghiên cứu này cung cấp nền tảng kỹ thuật và kinh nghiệm thực tiễn quý giá cho các kỹ sư tự động hóa tương lai, góp phần nâng cao năng lực thiết kế hệ thống điều khiển chuyển động tại Việt Nam.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp như thực phẩm, hóa chất và dầu nhớt, quy trình đóng nắp và dán nhãn là công đoạn hoàn thiện cuối cùng của sản phẩm. Tại hầu hết các nhà máy hiện nay, máy đóng nắp hoạt động theo cơ chế chu kỳ gián đoạn: khi chai tiến vào vị trí, băng tải buộc phải dừng lại để cụm vặn siết nắp hạ xuống đóng nắp, sau khi hoàn tất thì chai mới di chuyển tiếp và chu trình lặp lại với chai tiếp theo. Việc dừng băng tải ngắt quãng liên tục khiến năng suất tổng thể của dây chuyền bị giới hạn, thời gian chờ của các sản phẩm phía sau tăng lên, không tối ưu hóa được công suất dây chuyền sản xuất tự động.

Trước thực tế đó, tác giả đặt vấn đề kết hợp đồng thời việc di chuyển của băng tải với hoạt động đóng nắp mà không cần dừng chuyển động của chai. Giải pháp kỹ thuật được đề xuất là đồng bộ tốc độ và vị trí giữa băng tải và trục di chuyển song song với băng tải theo nguyên lý của ứng dụng "Flying shear" (dao cắt bay) và mô hình máy công nghiệp thực tế "CCP-131 Continuous Style Pick & Place Capping Machine". Đề tài cũng kế thừa và mở rộng từ nghiên cứu trước đó của sinh viên khóa K15 tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh về việc "Đồng bộ 2 trục động cơ Servo ở tốc độ cao".

Về bối cảnh năng suất thực tế, tác giả dẫn chứng số liệu năng suất của các dây chuyền đóng chai trong ngành sản xuất dầu nhớt:

• Nhà máy quy mô nhỏ: khoảng 500 đến 2.000 chai/giờ (sử dụng thiết bị cơ bản, mức độ tự động hóa thấp).
• Nhà máy quy mô trung bình: khoảng 2.000 chai/giờ (mức độ tự động hóa trung bình).
• Nhà máy quy mô lớn: khoảng 10.000 chai/giờ (công nghệ tiên tiến, hoạt động liên tục).
• Năng suất tại các tập đoàn dầu nhớt lớn: TotalEnergies đạt tới 12.000 chai/giờ; Shell Lubricants đạt từ 10.000 chai/giờ; Petromin (Ả Rập Xê Út) đạt từ 10.000 chai/giờ; Chevron Lubricants (Richmond, California) đạt khoảng 25.000 chai/giờ; ExxonMobil Lubricants (Beaumont, Texas) đạt từ 20.000 chai/giờ.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm 7 nhiệm vụ cụ thể:

1. Thiết kế cơ khí và hệ thống điện cho máy đóng nắp liên tục.
2. Viết chương trình hệ điều khiển tự động.
3. Tiến hành thực hiện đồng bộ 2 trục của động cơ Servo với tốc độ cao.
4. Điều khiển chính xác vị trí và vận hành tốc độ đúng theo yêu cầu.
5. Điều khiển moment xoắn (Torque) của 2 trục và phản hồi Torque về PLC.
6. Nghiên cứu và tối ưu hóa các thông số để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.
7. Xây dựng giao diện để quản lý và điều khiển hoạt động.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điều khiển đồng bộ nhiều trục động cơ Servo và cơ cấu vặn siết nắp chai liên tục.
• Phạm vi nghiên cứu: Thử nghiệm thực tế được giới hạn trên loại chai nhớt xe máy "TOTAL HI PERF 4T 500 20W50" loại dung tích 800ml hoặc 1L (hoặc loại chai có kích thước tương đương); hệ thống yêu cầu các chai cấp vào phải được xếp theo một chiều cố định trên băng tải. Đồ án không áp dụng cho các loại chai khác kích thước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và các khái niệm kỹ thuật cốt lõi được sử dụng trong đồ án:

• Điều khiển đồng bộ (Synchronous Control) và Hệ thống cơ khí ảo: Thay thế các cơ cấu liên kết cơ khí truyền thống (cam, bánh răng, ly hợp, trục truyền động) bằng liên kết thuật toán phần mềm. Hệ thống cơ khí ảo gồm có trục Servo thực, trục Servo phụ, Module truyền động - trục đầu vào, các Module dẫn động (ly hợp ảo, bánh răng thay đổi tỉ số truyền) và Module đầu ra (đĩa cam ảo - CAM profile). Giải pháp này hạn chế tối đa sự mài mòn cơ khí và duy trì độ chính xác sau thời gian dài vận hành.
• Mạng truyền thông SSCNET III/H: Chuẩn mạng truyền thông chuyên dụng cho điều khiển chuyển động của Mitsubishi Electric, sử dụng đường truyền cáp quang (optical fiber cable) với tốc độ truyền dẫn 150 Mbps, thời gian quét chu kỳ 0,44 ms, có khả năng chống nhiễu điện từ và đồng bộ hóa tín hiệu giữa bộ điều khiển và các Servo Driver.
• Chế độ điều khiển Speed - Torque Control và Continuous Operation to Torque Control: Cơ chế chuyển đổi chế độ làm việc từ điều khiển vị trí sang điều khiển lực xoắn (Torque) liên tục nhằm đảm bảo nắp chai được siết chặt theo đúng moment lực cài đặt mà không làm tuôn ren nắp hoặc hư hại sản phẩm.
• Thiết bị chấp hành và đo lường: Động cơ AC Servo Mitsubishi, Servo Driver MR-J4, cảm biến Encoder (phân tích giữa Encoder tương đối và Encoder tuyệt đối) và cảm biến quang điện.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được thực hiện qua hai hướng chính:

• Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Thu thập, phân tích tài liệu chuyên ngành về điều khiển tự động, kỹ thuật truyền động điện, tài liệu kỹ thuật từ nhà sản xuất Mitsubishi Electric liên quan đến dòng PLC Q, Motion Module QD77MS4, phần mềm lập trình và các thuật toán đồng bộ trục.
• Phương pháp thiết kế kỹ thuật và thực nghiệm khoa học: Tính toán thông số tải, lựa chọn thiết bị cơ khí và linh kiện điện; thiết kế bản vẽ cơ khí 2D/3D; thi công lắp đặt mô hình phần cứng thực tế; lập trình phần mềm điều khiển bằng ngôn ngữ Ladder Diagram (LAD); cấu hình hệ thống chuyển động; chạy thử nghiệm, thu thập số liệu và hiệu chỉnh moment lực xoắn cùng tốc độ đồng bộ.

Nguồn dữ liệu nghiên cứu bao gồm: Cẩm nang kỹ thuật của Mitsubishi Electric (họ PLC dòng Q, driver MR-J4, module QD77MS4); thông số kỹ thuật chi tiết từ các nhà sản xuất cơ khí (MISUMI, CKR); dữ liệu thực nghiệm ghi nhận từ quá trình vận hành mô hình máy tại Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.

Thiết kế và triển khai hệ thống

Hệ thống máy đóng nắp chai liên tục được thiết kế hoàn chỉnh từ cơ khí, mạch điện động lực, điều khiển cho đến giao diện vận hành HMI.

Cấu trúc cơ khí của mô hình bao gồm:

• Trục di chuyển tịnh tiến dọc theo băng tải (Trục X): Sử dụng cơ cấu vít me bi CKR3310A-550LH đảm bảo độ dẫn hướng chính xác cao.
• Cụm nâng hạ và xoay nắp: Trục Z nâng hạ cụm đóng nắp sử dụng vít me bi MISUMI LX30, kết hợp với trục động cơ xoay vặn nắp thông qua cơ cấu kẹp nắp.
• Băng tải dẫn động chai nhớt vận hành liên tục, kết hợp giá đỡ định vị chai và cảm biến quang nhận diện.

Hệ thống điện và thiết bị điều khiển được tính toán, lựa chọn theo bảng sau:

Tên thiết bị / Thành phần	Mã hiệu / Model	Thông số kỹ thuật / Đặc tính chức năng
Bộ nguồn PLC	Q61P	Nguồn cấp cho các module trên đế Base
Đế gắn module (Base Unit)	Q33B	Đế chứa 3 khe cắm module mở rộng dòng Q
Khối xử lý trung tâm (CPU)	Q03UDV	CPU xử lý logic tốc độ cao, hỗ trợ đa nhiệm
Module điều khiển chuyển động	QD77MS4	Module Simple Motion 4 trục, giao tiếp qua mạng quang SSCNET III/H
Module đầu ra số	QY42P	Module Transistor Output điều khiển rơ-le và đèn báo
Khí cụ đóng cắt, bảo vệ	CP30A-BA 10A	Aptomat bảo vệ ngắn mạch và quá tải hệ thống điện
Bộ điều khiển Servo đơn trục	MR-J4-10B	Driver điều khiển động cơ Servo qua SSCNET III/H, công suất 100W
Bộ điều khiển Servo 3 trục	MR-J4W3-222B	Driver tích hợp điều khiển đồng thời 3 trục Servo, tiết kiệm không gian tủ điện
Động cơ Servo trục xoay	HG-KR053	Công suất 50W, tốc độ định mức 3000 vòng/phút
Động cơ Servo trục Z (nâng hạ)	HG-KR053B	Công suất 50W, tích hợp phanh hãm điện từ (Brake) chống rơi tự do
Động cơ Servo truyền động chính	HG-KR23	Công suất 200W, dẫn động trục tải chính
Cảm biến quang nhận diện	CX-423	Cảm biến thu phát quang phát hiện vị trí chai nhớt trên băng tải

Quy trình triển khai phần mềm và giải thuật điều khiển:

• Phần mềm GX Works 2: Dùng để lập trình chương trình logic trung tâm bằng ngôn ngữ Ladder (LAD), cấu hình tham số hệ thống PLC, thiết lập vùng nhớ giao tiếp giữa CPU Q03UDV và module QD77MS4.
• Công cụ Simple Motion Module Setting Tool: Dùng để thiết lập thông số mạng SSCNET III/H, cấu hình tham số trục, thiết lập phương pháp tìm gốc máy (Near point Dog method) và xây dựng hệ thống cơ khí ảo (Synchronous Control) kết nối trục ảo với các trục thực.
• Thiết kế giao diện HMI: Sử dụng phần mềm GT Designer 3 và vận hành mô phỏng trên nền tảng GOT SoftGOT2000, cung cấp giao diện trực quan gồm 4 màn hình: Main (màn hình chính), Manual (điều khiển chạy từng bước, Jog, Home), Setting (cài đặt thông số tốc độ, torque, vị trí), và Monitor (giám sát trạng thái hoạt động và cảnh báo lỗi theo thời gian thực).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 trình bày bối cảnh lịch sử phát triển của công nghệ điều khiển động cơ servo trong hơn 60 năm qua và vai trò quan trọng của servo trong tự động hóa công nghiệp. Tác giả tổng hợp tình hình nghiên cứu điều khiển đồng bộ tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, điển hình là đề tài khóa K15 về đồng bộ 2 trục servo qua mạng SSCNET III/H.

Tiếp đó, chương phân tích sự cần thiết của đề tài xuất phát từ bài toán năng suất thực tế tại các nhà máy dầu nhớt (nhà máy nhỏ 500-2.000 chai/giờ, quy mô lớn 10.000-25.000 chai/giờ). Tác giả chỉ ra nhược điểm của công nghệ đóng nắp gián đoạn truyền thống và đề xuất giải pháp máy đóng nắp liên tục dựa trên mô hình CCP-131 Continuous Style Pick & Place Capping Machine. Cuối chương, tác giả xác định rõ 7 mục tiêu nghiên cứu, giới hạn đề tài trên dòng chai nhớt TOTAL HI PERF 4T 500 20W50 loại 800ml/1L, phương pháp nghiên cứu và cấu trúc 5 chương của đồ án.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 cung cấp nền tảng lý thuyết chi tiết cho toàn bộ đồ án. Nội dung bắt đầu bằng việc phân tích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đóng nắp liên tục CCP-131 với các cụm chức năng: hệ thống servo 3 trục, băng tải liên tục, cánh tay nhặt và đặt (Pick & Place), bộ cấp nắp tự động, đầu đóng nắp, màn hình HMI, hệ thống kiểm tra chất lượng, vỏ bảo vệ an toàn và bộ điều khiển PLC.

Chương tiếp tục đi sâu vào lý thuyết điều khiển đồng bộ (Synchronous Control), chỉ ra các lợi ích về quản lý tài nguyên, giảm sai số mài mòn cơ khí, và liệt kê các ứng dụng thực tế như máy chiết rót không dừng và mô hình cắt cuộn thép Flying Shear. Tác giả giới thiệu cấu trúc PLC dòng Q của Mitsubishi Electric (các mã CPU QnUCPU, Qn(H), QnPH, QnPRH), mạng truyền thông quang SSCNET III/H tốc độ 150 Mbps, cùng đặc tính kỹ thuật của dòng động cơ Servo và Driver MR-J4.

Phần lý thuyết còn phân loại Encoder (Encoder tuyệt đối và tương đối), giới thiệu các bộ phần mềm công cụ (GX Works 2, GT Designer 3, SoftGOT2000), phân tích chế độ điều khiển Speed - Torque Control và quy tắc chuyển đổi Continuous Operation to Torque Control. Cuối cùng, chương diễn giải chi tiết cấu trúc hệ thống cơ khí ảo (trục đầu vào, ly hợp ảo, đĩa CAM ảo) và ngôn ngữ lập trình Ladder Diagram (LAD).

Chương 3: Thiết kế hệ thống

Chương 3 trình bày toàn bộ quá trình tính toán, lựa chọn thiết bị và thi công mô hình phần cứng. Về phần cơ khí, tác giả đưa ra bản vẽ chi tiết và lắp đặt vít me bi CKR3310A-550LH cho trục tịnh tiến, vít me MISUMI LX30 cho trục nâng hạ Z, hệ thống băng tải cấp phôi và cụm cơ cấu kẹp xoay nắp chai.

Về phần điện, chương thuyết minh chi tiết việc lựa chọn cấu hình phần cứng điều khiển bao gồm: bộ nguồn Q61P, đế gắn Q33B, CPU Q03UDV, module chuyển động QD77MS4, module ra số QY42P, aptomat CP30A-BA 10A, cảm biến quang CX-423, driver đơn trục MR-J4-10B, driver 3 trục MR-J4W3-222B và các động cơ Servo HG-KR053, HG-KR053B, HG-KR23. Tác giả thiết kế đầy đủ bản vẽ mạch động lực, sơ đồ kết nối chân tín hiệu connector của QD77MS4, sơ đồ nối dây cáp giữa Driver và Servo, cùng bản vẽ bố trí thiết bị trong tủ điện dưới dạng 2D và 3D trước khi tiến hành đấu nối, hoàn thiện mô hình thực tế.

Chương 4: Giải thuật và chương trình điều khiển

Chương 4 tập trung giải quyết bài toán điều khiển chuyển động và giải thuật phần mềm. Tác giả mô tả chi tiết chu trình vận hành của máy: cảm biến phát hiện chai -> trục đóng nắp bắt đầu tăng tốc và đồng bộ vận tốc với băng tải -> trục Z hạ xuống tiếp cận nắp chai -> trục xoay thực hiện vặn nắp theo lực siết quy định -> trục Z nâng lên -> trục tịnh tiến lùi về vị trí ban đầu để đón chai tiếp theo.

Các lưu đồ giải thuật được xây dựng chi tiết gồm:

• Lưu đồ chương trình chính (Main Program).
• Lưu đồ chế độ vận hành bằng tay (Manual Mode).
• Lưu đồ chế độ chạy Continuous Torque.
• Lưu đồ chế độ tự động theo địa chỉ (Auto Address Mode).
• Lưu đồ chế độ tự động theo ngõ vào số (Auto DI Mode).

Chương 4 phân tích toán học bài toán vặn nắp chai và bài toán đồng bộ tốc độ/vị trí (đồng bộ Axis 2 theo Axis 1) dựa trên biểu đồ thời gian chuyển động thẳng đều, chuyển động nhanh dần đều và đồ thị biểu diễn tốc độ hai trục theo vị trí. Phần cuối chương trình bày từng bước thao tác thực hành: tạo dự án trên GX Works 2, cấu hình PLC side I/F Detailed Setting, cấu hình Simple Motion Module Setting Tool, cài đặt mạng SSCNET, thiết lập phương pháp về gốc Near point Dog và cấu hình hệ cơ khí ảo Synchronous Control.

Chương 5: Kết quả - Đánh giá - Hướng phát triển

Chương 5 tổng kết các kết quả đạt được sau quá trình thi công và thử nghiệm mô hình thực tế:

• Về phần cứng và điều khiển: Hoàn thiện mô hình máy đóng nắp cơ khí vững chắc, tủ điện điều khiển thi công đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, hệ thống vận hành đồng bộ mượt mà giữa các trục động cơ Servo qua mạng SSCNET III/H.
• Về giao diện điều khiển: Hoàn thiện 4 màn hình giao diện SoftGOT2000 (Main, Manual, Setting, Monitor) với đầy đủ chức năng điều khiển, cài đặt thông số và hiển thị trạng thái vận hành.
• Đánh giá thực nghiệm: Trình bày bảng kết quả thí nghiệm chuyển động mô hình và bảng đánh giá năng suất đóng chai so với các dây chuyền thực tế trong nhà máy.
• Nhận xét và hướng phát triển: Đánh giá ưu điểm về độ chính xác và tính liên tục của hệ thống, chỉ ra các mặt hạn chế còn tồn tại và đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo để nâng cấp mô hình.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm chính của đề tài:

• Chế tạo và lắp ráp thành công mô hình máy đóng nắp chai liên tục 4 trục cơ khí, bao gồm: trục băng tải cấp chai, trục tịnh tiến đồng bộ song song băng tải (vít me bi CKR3310A-550LH), trục nâng hạ Z (vít me bi MISUMI LX30 kết hợp phanh hãm) và trục động cơ xoay vặn nắp.
• Xây dựng thành công hệ thống điều khiển tích hợp trên nền tảng PLC Mitsubishi Q Series với CPU Q03UDV và module QD77MS4, kết nối mạng cáp quang SSCNET III/H tốc độ 150 Mbps đến các Servo Driver dòng MR-J4 (MR-J4-10B và MR-J4W3-222B).
• Ứng dụng thành công giải thuật cơ khí ảo (Synchronous Control) cho phép trục di chuyển kẹp nắp bám đồng bộ hoàn toàn theo tốc độ và vị trí của băng tải chai mà không cần liên kết cơ khí cứng.
• Triển khai thành công giải thuật kiểm soát lực siết thông qua chế độ chuyển đổi Continuous Operation to Torque Control: hệ thống tự động chuyển từ điều khiển vị trí sang điều khiển moment khi đầu vặn tiếp xúc với nắp chai, duy trì lực vặn theo giá trị định mức và tự động ngắt khi nắp đã siết chặt, bảo vệ ren nắp chai không bị biến dạng hay nứt vỡ.
• Hoàn thiện hệ thống giao diện điều khiển và giám sát SoftGOT2000 với 4 màn hình chuyên biệt (Main, Manual, Setting, Monitor), đáp ứng đầy đủ yêu cầu thao tác vận hành, gán vị trí Home (phương pháp Near point Dog) và theo dõi cảnh báo.

Đóng góp của đề tài so với các nghiên cứu trước:

• Tác giả đã chuyển đổi thành công kết quả nghiên cứu lý thuyết từ đề tài khóa K15 (vốn chỉ dừng lại ở bài toán đồng bộ 2 trục servo ở tốc độ cao trên thanh trượt) thành một mô hình ứng dụng tự động hóa hoàn chỉnh phục vụ cho quy trình công nghệ cụ thể trong công nghiệp đóng gói.
• Đưa ra giải pháp kỹ thuật kết hợp giữa điều khiển đồng bộ vị trí tốc độ cao (Synchronous Control) và điều khiển giới hạn mô-men xoắn (Continuous Torque Control), giải quyết triệt để vấn đề gián đoạn năng suất do phải dừng băng tải ở các máy đóng nắp truyền thống.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế được chỉ ra trong phạm vi nghiên cứu của văn bản:

• Giới hạn cơ cấu kẹp và kích thước sản phẩm: Hệ thống chỉ mới thực nghiệm thành công trên loại chai nhớt xe máy "TOTAL HI PERF 4T 500 20W50" loại dung tích 800ml hoặc 1L (hoặc loại chai có kích thước tương đương); chưa có khả năng tự động thích ứng với các chai có kích thước hoặc hình dạng hình học khác biệt.
• Yêu cầu cấp phôi đầu vào: Các chai nhớt di chuyển trên băng tải bắt buộc phải được sắp xếp thủ công theo một chiều cố định trước khi đi vào vùng nhận diện của cảm biến.
• Cụm cấp nắp: Mô hình chưa tích hợp cơ cấu cấp nắp tự động liên tục (như mâm rung cấp nắp hay phễu phân loại nắp tự động) mà vẫn cần nắp đặt sẵn lên miệng chai trước khi qua cụm siết.

Hướng nghiên cứu tiếp được đề xuất:

• Cải tiến và phát triển cụm cơ khí kẹp vặn nắp thành dạng cơ cấu linh hoạt hoặc module thay thế nhanh, cho phép máy đóng nắp được nhiều loại kích thước chai và nhiều biên dạng nắp khác nhau trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và hóa chất.
• Thiết kế tích hợp thêm hệ thống cấp nắp tự động dạng bát rung (vibratory bowl feeder) và cánh tay gắp nắp tự động (Pick & Place) để hoàn thiện chu trình khép kín không cần sự can thiệp của con người.
• Nghiên cứu ứng dụng hệ thống thị giác máy tính (Machine Vision) để kiểm tra chất lượng nắp chai sau khi siết (phát hiện nắp bị lệch, nắp chưa chặt hoặc thiếu nắp) và điều khiển cơ cấu loại bỏ sản phẩm lỗi ra khỏi băng tải.
• Tối ưu hóa thêm tham số đường cong đĩa CAM ảo và tăng tốc độ đồng bộ nhằm nâng cao hơn nữa năng suất đóng chai thực tế.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng sau:

• Sinh viên và học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Cơ điện tử, Kỹ thuật Điện - Điện tử: Cung cấp tài liệu nghiên cứu thực tế về phương pháp điều khiển chuyển động đa trục (Motion Control), kỹ thuật lập trình PLC dòng Q nâng cao và kỹ năng sử dụng mạng truyền thông SSCNET III/H.
• Kỹ sư thiết kế máy và lập trình tự động hóa tại các doanh nghiệp: Cung cấp giải pháp kỹ thuật có thể ứng dụng trực tiếp cho các dây chuyền đóng gói, chiết rót và đóng nắp liên tục tốc độ cao.

Các nội dung có giá trị tham khảo kỹ thuật cao trong tài liệu:

• Toàn bộ hồ sơ bản vẽ thiết kế tại Chương 3: Bao gồm sơ đồ đấu nối chân tín hiệu đầu nối (Pin connector) của module QD77MS4, sơ đồ nối dây điều khiển giữa Driver MR-J4 và động cơ Servo, cùng bản vẽ bố trí thiết bị tủ điện công nghiệp 2D/3D.
• Hướng dẫn cấu hình phần mềm tại Chương 4: Quy trình từng bước cấu hình Simple Motion Module Setting Tool, phương pháp thiết lập hệ thống cơ khí ảo Synchronous Control và giải thuật chuyển đổi chế độ làm việc Continuous Operation to Torque Control.

Câu hỏi thường gặp

1. Bộ điều khiển trung tâm và module điều khiển chuyển động được sử dụng trong mô hình là những thiết bị nào? Hệ thống sử dụng bộ điều khiển PLC dòng Q của Mitsubishi Electric với CPU xử lý logic mã hiệu Q03UDV, kết hợp với module Simple Motion chuyên dụng mã hiệu QD77MS4 (hỗ trợ điều khiển 4 trục chuyển động) gắn trên đế Base Q33B và được cấp nguồn bởi bộ nguồn Q61P.

2. Giao thức truyền thông nào kết nối giữa bộ điều khiển PLC và các bộ điều khiển động cơ Servo? Hệ thống sử dụng mạng truyền thông cáp quang tốc độ cao SSCNET III/H của Mitsubishi Electric. Mạng này đạt tốc độ truyền thông 150 Mbps, thời gian quét chu kỳ 0,44 ms, có khả năng chống nhiễu điện từ và đảm bảo truyền tín hiệu điều khiển cũng như phản hồi đồng bộ giữa module QD77MS4 và các driver MR-J4-10B, MR-J4W3-222B.

3. Cơ chế nào giúp hệ thống vặn chặt nắp chai mà không làm trượt ren hay hỏng nắp nhựa? Hệ thống sử dụng chế độ chuyển đổi "Continuous operation to torque control". Động cơ Servo trục xoay ban đầu vận hành theo vị trí để tiếp cận miệng chai, sau đó tự động chuyển sang chế độ kiểm soát mô-men xoắn với giá trị giới hạn lực vặn cài đặt trước; khi mô-men xoắn đạt ngưỡng định mức, động cơ ngắt lực siết và phản hồi trạng thái về PLC, đảm bảo nắp đóng khít an toàn.

4. Khái niệm "hệ thống cơ khí ảo" trong đồ án có vai trò gì? Hệ thống cơ khí ảo (Synchronous Control) cho phép thay thế các kết cấu cơ khí cơ học truyền thống (như bánh răng, ly hợp, đĩa cam, trục truyền động) bằng giải thuật phần mềm. Hệ thống liên kết trục chủ (băng tải) với trục phụ (vít me tịnh tiến) qua module dẫn động ảo và đĩa CAM ảo, giúp loại bỏ sự mài mòn và rung lắc cơ khí, duy trì độ chính xác cao khi đồng bộ ở tốc độ cao.

5. Đồ án sử dụng phương pháp nào để xác định vị trí gốc (Home Position) cho động cơ Servo? Đồ án sử dụng phương pháp Near point Dog được cài đặt và cấu hình thông qua công cụ Simple Motion Module Setting Tool trong phần mềm GX Works 2 để định vị và hiệu chỉnh vị trí gốc chuẩn cho các trục động cơ Servo của mô hình.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Máy đóng nắp chai liên tục ứng dụng điều khiển đồng bộ" đã giải quyết thành công bài toán tối ưu hóa năng suất trong dây chuyền đóng chai bằng cách thay thế cơ chế đóng nắp dừng ngắt quãng truyền thống bằng chuyển động liên tục không dừng băng tải. Nhóm tác giả đã thiết kế hoàn chỉnh hệ thống cơ khí 4 trục, lắp ráp tủ điện công nghiệp và làm chủ giải thuật điều khiển đồng bộ trên nền tảng PLC Mitsubishi dòng Q cùng mạng truyền thông SSCNET III/H. Kết quả nghiên cứu không chỉ chứng minh tính khả thi của giải pháp cơ khí ảo và chế độ kiểm soát mô-men lực siết nắp, mà còn là tài liệu tham khảo kỹ thuật chi tiết cho các ứng dụng tự động hóa đóng gói công nghiệp tốc độ cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sự phát triển về công nghệ điều khiển động cơ Công nghiệp điều khiển ngày nay đã và đang phát triển không ngừng. Một trong những sự động góp to lớn vào sự phát triển công nghiệp điều khiển từ khoảng 60 năm trước đến nay chính là động cơ Servo. Ngành công nghiệp servo đã phát triển không ngừng và hầu như góp mặt trong mọi hệ thống điều khiển tự động hoá trên toàn cầu. Khoa học kỹ thuật phát triển không ngừng kéo theo những yêu cầu cao về độ chính xác trong điều khiển, để đáp ứng được yêu cầu khắt khe đó các hệ thống tự động hoá ngày nay hầu như đều sử dụng động cơ servo trong những quá trình tự động cụ thể như trong lĩnh vực cánh tay robot, máy CNC, cần trục, các cơ cấu vít me, linear, bàn xoay, v.

Cùng sự ứng dụng của khoa học công nghệ, thế giới đã có những chuyển biến rõ rệt và ngày càng tiên tiến hiện đại hơn. Sự phát triển của công nghệ, đặc biệt là công nghệ tự động hoá đã tạo ra hàng loạt dây chuyền sản xuất, thiết bị máy móc hiện đại với những đặc điểm vượt trội với sự chính xác tuyệt đối, tốc độ nhanh, đáp ứng nhu cầu công việc phức tạp trong dây chuyền sản xuất. Thực tế cho thấy rằng, trong một hệ thống sản xuất, đối với những công việc đòi hỏi phải hoạt động cùng thời điểm, đồng tốc độ, di chuyển chính xác vị trí đã cài đặt sẵn. Vấn đề đó thì những hoạt động thủ công của con người gần như không thể thực hiện được.

Nhưng với công nghệ tiên tiến hiện nay, điều đó có thể thực hiện một cách dễ dàng.2 Tình hình nghiên cứu tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM Tại trường ĐH SPKT TP HCM cũng đã có nhiều dự án nghiên cứu về đồng bộ tốc độ động cơ. Về đề tài đồng bộ tốc độ đã có đồ án tốt nghiệp do 2 sinh viên khóa K15 thực hiện đề tài “Động bộ 2 trục động cơ Servo ở tốc độ cao”. Điều khiển chính xác vị trí và vận hành tốc độ đúng theo yêu cầu. Điều khiển thông qua mạng SCNET III/H.

1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.1: Cơ cấu mô hình đồng bộ tốc độ.2: Tổng thể mô hình đồ án.3 Lý do chọn đề tài Trong dây chuyền sản xuất hiện nay quy trình đóng nắp và dán nhãn là công đoạn cuối của một sản phẩm, quy trình này hầu như các nhà máy sản xuất về thực phẩm, hóa chất hay dầu nhớt,. Sau khi tham khảo và tìm hiểu thì nhóm nhận thấy cách thức hoạt động của máy đóng nắp như sau. Chai vào vị trí đóng nắp thì băng tải 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dừng và trục vặn siết thực hiện đóng nắp, sau đó chai tiếp theo vào vị trí và cứ lặp lại chu trình.3: Máy đóng nắp tại nhà máy. Cứ mỗi lần đóng nắp thì dừng băng tải.

Điều này dẫn đến năng suất không được tối ưu và dây chuyền không được liên tục vì trong lúc chai trước đang đóng nắp thì chai sau chờ. Nhận thấy điều này nhóm đã tự đặt ra câu hỏi tại sao không vừa di chuyển và vừa thực hiện đóng nắp để tối ưu năng suất. Tham khảo đồ án “Động bộ 2 trục động cơ Servo ở tốc độ cao” và ứng dụng “Flying shear”. Để thực hiện được ý tưởng đó thì giải pháp đặt ra là cần đồng bộ giữa tốc độ băng tải và tốc độ trục di chuyển song song với băng tải.

Hiện nay đã có công ty ứng dụng ý tưởng trên và chế tạo thành công tiêu biểu là “CCP-131 Continuous Style Pick & Place Capping Machine”. Từ ý tưởng và các nguồn tài liệu tham khảo trên nhóm đã lựa chọn thực hiện đề tài “Máy đóng nắp liên tục ứng dụng điều khiển đồng bộ”. 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.4: CCP-131 Continuous Style Pick & Place Capping Machine 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu của nghiên cứu này là đề xuất giải pháp thiết kế và phát triển máy đóng nắp liên tục để tăng năng suất, độ chính xác và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất. Các mục tiêu cụ thể như sau: - Thiết kế cơ khí và hệ thống điện cho máy đóng nắp liên tục.

- Viết chương trình hệ điều khiển tự động. - Tiến hành thực hiện động bộ 2 trục của động cơ Servo với tốc độ cao. - Điều khiển chính xác vị trí và vận hành tốc độ đúng theo yêu cầu. - Điều khiển moment xoắn của 2 trục và phản hồi Torque về PLC.

- Nghiên cứu và tối ưu hóa các thông số để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Xây dựng giao diện để quản lý và điều khiển hoạt động. - Kết quả dự kiến của đề tài sẽ là một đóng nắp liên tục tốc độ nhanh, dễ vận hành và đáp ứng được các yêu cầu của sản xuất.3 ĐẶT VẤN BÀI TOÁN NĂNG SUẤT NHÀ MÁY Năng suất dây chuyền đóng chai của một nhà máy sản xuất nhớt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như quy mô của nhà máy, công nghệ được sử dụng và loại sản phẩm. Dưới đây là một số thông tin cụ thể về năng suất của các dây chuyền đóng chai trong các nhà máy sản xuất nhớt: Nhà máy quy mô nhỏ:  Năng suất: Khoảng 500 - 2.000 chai mỗi giờ.

 Đặc điểm: Sử dụng thiết bị cơ bản với mức độ tự động hóa thấp. Những nhà máy này thường phục vụ cho nhu cầu sản xuất nhỏ và vừa, thường sử dụng máy móc đơn giản và chi phí đầu tư thấp. Nhà máy quy mô trung bình:  Năng suất: Khoảng 2.000 chai mỗi giờ.  Đặc điểm: Mức độ tự động hóa trung bình, sử dụng các thiết bị tiên tiến hơn.

Các nhà máy này có thể phục vụ cho thị trường rộng hơn và có khả năng tăng sản lượng theo nhu cầu. Nhà máy quy mô lớn:  Năng suất: Khoảng 10.000 chai mỗi giờ.  Đặc điểm: Được trang bị công nghệ tiên tiến, tự động hóa cao, và có khả năng hoạt động liên tục. Những nhà máy này có thể phục vụ cho thị trường lớn và đảm bảo cung cấp sản phẩm liên tục… 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Dẫn chứng cụ thể về năng suất đóng chai trong nhà máy của các tập đoàn lớn.

TotalEnergies: TotalEnergies sử dụng các dây chuyền đóng chai hiện đại với năng suất đạt tới 12.000 chai mỗi giờ, tùy thuộc vào cấu hình và loại chai được sử dụng. Shell Lubricants: Shell Lubricants có các dây chuyền đóng chai có thể đạt năng suất từ 10.000 chai mỗi giờ. Các dây chuyền này sử dụng công nghệ tiên tiến để đảm bảo hiệu suất cao và chất lượng sản phẩm. Petromin: Nhà máy của Petromin tại Ả Rập Xê Út có các dây chuyền đóng chai tự động với năng suất từ 10.000 chai mỗi giờ.

Họ sử dụng các thiết bị hiện đại để tối ưu hóa quá trình đóng chai và nâng cao năng suất. Chevron Lubricants: Nhà máy Chevron tại Richmond, California, Hoa Kỳ, với các dây chuyền đóng nắp tự động tốc độ cao, nhà máy này có thể đạt năng suất khoảng 25. Các máy móc đóng nắp tự động được sử dụng để đảm bảo hiệu quả và độ chính xác cao. ExxonMobil Lubricants: Nhà máy ExxonMobil tại Beaumont, Texas, Hoa Kỳ, sử dụng máy đóng nắp tự động và bán tự động, nhà máy có thể đóng nắp từ 20.000 chai/giờ, tùy thuộc vào loại sản phẩm và bao bì.

6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Năng suất dây chuyền đóng chai trong các nhà máy sản xuất nhớt có thể dao động từ 500 đến 30.000 chai mỗi giờ, tùy thuộc vào quy mô nhà máy và mức độ hiện đại của công nghệ sử dụng. Các con số cụ thể từ các công ty lớn như TotalEnergies, Shell, Chevron Lubricants, ExxonMobil Lubricants và Petromin cho thấy rằng với công nghệ tiên tiến, năng suất của dây chuyền có thể đạt mức rất cao, đảm bảo khả năng cung cấp sản phẩm lớn ra thị trường.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để thực hiện đề tài này, nhóm đã nghiên cứu và thực hiện các phương pháp: - Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết - Phương pháp thực hiện nghiên cứu khoa học 1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Đề tài chỉ dừng lại việc đóng nắp liên lục loại chai nhớt xe máy “TOTAL HI PERF 4T 500 20W50” chai 800ml/1L hoặc loại chai có kích thước tương đương không thể dùng cho loại chai khác kích thước, các chai phải được xếp theo một chiều cố định.5: Chai nhớt TOTAL HI PERF 4T 500 20W50 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.6 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  Chương 1: Tổng quan đề tài Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập, lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.  Chương 2: Cơ sở lí thuyết Trình bày cơ sở lý thuyết về PLC, kiến thức chung về PLC hãng Mitsubishi, Servo Driver, Servo motor, Encoder, phần mềm GX Works 2, Softgot2000, mạng SSCNET III/H, sơ lược chế độ điều khiển speed-torque, trình bày lý thuyết các thành phần của hệ thống điều khiển đồng bộ.  Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình Chương này nói về cách tính toán và bố trí các thiết bị trong mô hình cho phù hợp với yêu cầu đặt ra.

Mô tả cách thức hoạt động của mô hình và sự liên kết giữa các thiết bị với nhau. Dựa vào cơ sở đã tính toán lựa chọn thiết bị cho mô hình. Nhóm bắt đầu thi công mô hình từ khâu cơ khí, lắp ráp và kết nối các thiết bị với nhau. Kiểm tra độ an toàn về điện, tránh ảnh hưởng tới con người và thiết bị.

 Chương 4: Giải thuật và chương trình điều khiển Mô tả hệ thống, giải thuật điều khiển, và trình bày lưu đồ giải thuật. Mô tả hoạt động mô hình. Giải thích các thông số cài đặt chuyên biệt cho Servo. Trình bày lý thuyết về hệ cơ khí ảo sử dụng trong hệ thống.

 Chương 5: Kết quả nhận xét, đánh giá và hướng phát triển đề tài Nội dung: Trình bày kết quả đạt được trong quá trình thực hiện đề tài từ đó đưa ra các nhận xét và đánh giá so với mục tiêu ban đầu. Trình bày các kết luận, các ưu, nhược điểm sau khi hoàn thành đề tài, từ đó đưa ra hướng phát triển thực tế. 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU MÁY ĐÓNG NẮP LIÊN TỤC Hình 2.1: Máy đóng nắp liên tục CCP-131 Mô tả. Máy đóng nắp kiểu nhặt và đặt liên tục là thiết bị tự động hóa tiên tiến được thiết kế để nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong quy trình đóng nắp các loại chai, lọ hoặc các container khác.