Thiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự động (Đồ án tốt nghiệp)

Thiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự độngThiết kế xây dựng hệ thống định mức và chiết rót chai tự động

C ng hoà xã h i ch t Nam

c l p T Do H nh Phúc -o0o -

NHI M V TÀI

1 N i dung và các yêu c u c n gi i quy t trong nhi m v tài t t nghi p (

v lý lu n, th c ti n, các s li u c n tính toán và các b n v )

2 Các s li u c n thi thi t k , tính toán

m th c t p t t nghi p

i h c dân l p H i PhòngToàn b tài

m v

TS Nguy n Tr ng Th ngH

PH N NH N XÉT TÓM T T C A CÁN B NG D N

ng c i n i dung yêu c ra trong nhi m v t lý lu n th c ti n, tính toán giá tr s d ng, ch ng các b n v )

m c a cán b ng d n

m ghi b ng s và ch )

Cán b ng d n chính

(Ký và ghi rõ h tên)

NH GIÁ C I CH M PH N BI N

TÀI T T NGHI P

tài t t nghi p v các m t thu th p và phân tích s

thuy t minh và b n v , giá tr lý lu n và th c ti tài

m c a cán b ch m ph n bi n

m ghi b ng s và ch )

i ch m ph n bi n

(Ký và ghi rõ h tên)

M C L C

L I M U 1

T NG QUAN V DÂY CHUY N CÔNG NGH 2

1.1 T NG QUAN V TOÀN B DÂY CHUY N 2

1.1.1 Máy chi t rót 3

1.1.2 Máy p chai 7

8

1.1.4 Máy dán nhãn 11

1.2 CH A H TH NG, YÊU C U THI T K VÀ PH M VI S D NG 14

CÁC CÔNG NGH TRÊN DÂY CHUY C VÀ CHI T RÓT CHAI T NG 15

2.1 C M BI C NHIÊN LI U 15

2.2 C M BI N DÙNG TRONG DÂY TRUY N CHI T RÓT 19

2.2.1 C m bi n ti m c n 19

2.2.2 C m bi n quang 21

2.2.3 Bi n t i 23

2.3 T NG QUAN V PLC S7-200 27

2.3.1 Gi i thi u chung 27

a S7-200 32

THI T K DÂY CHUY C VÀ CHI T RÓT T NG 37

3.1 GI I THI U V DÂY CHUY N CÔNG NGH C VÀ CHI T RÓT T I CÔNG TY TNHH VICO 37

3.1.1 Gi i thi u v dây chuy nh m c và chi c r a chén 37

3.1.2 Các thi t b n liên quan có trong máy chi t rót chai 39

3.1.3 Ch v n hành 40

3.2 NGUYÊN LÝ H NG 41

3.3 VI T K CÁC KH I CHO DÂY CHUY N 48

K T LU N 56

TÀI LI U THAM KH O 58

u khi u khi n chúng Trong các thi t b hi

dây chuy n s n xu t t không k n bi n t n và PLC PLC là m t thi t b u khi c ng d ng rông rãi trong công

t, máy khoan, lò nhi t i, h th ng chuy n m ch t ng (ATS), thang máy, dây chuy n s n xu

cùng nh ng nhu c u, ng d ng th c t c p thi t c a n n công nghi c nhà, ph c v t t cho s nghi p công nghi p hóa hi i hóa Vì nh ng lý do

Thi t k xây d ng h th nh m c và chi t rót chai t ng

c nh ng n i dung sau:

: T ng quan v dây chuy n công ngh: Các công ngh trên dây chuy c và chi t rót chai tng

T NG QUAN V DÂY CHUY N CÔNG NGH

Các dây chuy n công ngh s n xu t hi i hi n nay thì g

Có th th y các s n ph m tiêu dùng hi n nay ph n l c ch ng trong các bao bì d ng chai l nh t là trong ngành th c ph m và hóa m ph m

ví d c gi i khát, d u g c r a chén, b t gi t

chai t c s d ng r t r ng rãi v i nhi u ch ng lo i khác nhau Trong

án này em s thi t k mô ph ng h th ng nh m c và chi c r a chén t i công ty TNHH Vico H i phòng

1.1 T NG QUAN V TOÀN B DÂY CHUY N

ng

M i khâu là m c ghép v i nhau thành dây chuy n Công nhân

ch tham gia vào m t s

thùng và v n hành máy thông qua các giao di n u có 2 ch

ch

T u khi n trung tâm s d ng PLC S7-200 modul 226 c a Siemens:

m u khi n toàn b h th nh m c và chi t rót B u khi n s

d ng các công t c và nút n khi có s c x y ra h th ng ng n hoàn toàn

1.1.1 Máy chi t rót

Hi n nay có khá nhi u công ngh chi c vào chai, tùy lo i ch t l ng

không gaz ng s n ph m l ng là chi t m t th tích nh nh s n

ph m l ng và rót vào trong chai, bình, l ng s n ph m l ng

b c s d ng r ng rãi trong nhi u ngành s n xu t th c ph m Khi

th

sau:

Hình 1.1:

trí rót,

ng ch y u g m có:

ng b ng chi t t i m c c nh: ch t l c chi t t i m c c

nh trong chai b ng cách chi y kh i th tích bù tr ra kh i

c l ng trong chai s s t xu ng m t kho t k

th tích c a các chai có b ng nhau hay không Ngoài ra còn s d ng ng

ng b ng cách chi t theo th i gian: cho ch t l ng ch y vào chai trong kho ng th nh, có th tích ch t l ng ch y là

i ày ch áp d ng cho các s n ph m có giá tr th p,

c áp d ng cho các s n

su t khí quy n nh m tránh không cho ga (khí CO2) thoát kh i ch t l ng V i

i ta n p khí CO2 vào trong chai

n khi áp su t trong chai b ng áp su t trong bình ch n

ph m t bình ch a ch y vào trong chai nh chênh l cao

Hình 1.3: Máy chi c r a chén t i công ty TNHH Vico H i Phòng

n p chai

c ng d ng r ng rãi trong ngành s n xu

u ng, th c ph m, m ph m và hóa ch t công nghi p Máy có tác d

bao kín các lo i chai th y tinh, nh m b o vi c niêm phóng kín, không rò

Hình 1.4: p và chi t rót tích h p

1.2.3

Hình 1.5: B ph n g p chai vào thùng

Hình 1.6:

1.1.4 Máy dán nhãn

lý

ích khi máy dán nhãn cho

Máy có nhãn mác khác nhau, thay nhãn

1.2 CH A H TH NG, YÊU C U THI T K

VÀ PH M VI S D NG

i khâu dán c s d ng lo i server khi vào dây

- Ph m vi s d ng:

s n xu c r a chén, s n xu c gi c tinh khi Các s n ph m ch t l ng ho c ch t l ng c c có yêu c u v sinh

kh trùng cao

S d ng v i lo i chai có dung tích t 200ml-1000ml

- Yêu c u thi t k :

th ng và các thi t b t chu n Nút t t kh n c p khi có s c x y

T u khi n trung tâm: ch t li u b ng inox, kh i PLC S7 200 modul

ho c 3600psi

CÁC CÔNG NGH TRÊN DÂY CHUY N C VÀ

Hình2.1: C m bi c nhiên li u LFV 300LFV 300 là c m bi n m c ng d ng ph bi n cho các lo i ch t l ng

:

LFV 300Mô-men

0.049N-m(0.5kg-1 rpm(vòng/phút)(min-0.049N-m(0.5kg-1)(60Hz)

100V, 110V, 115V, 200V, 220V, 230V, 240V AC 50/60Hz

cáp)Màu

-Hình 2.2:

-Hình 2.3:

t b thu và phát sao cho v t c n nh n bi t có th che

h i t qua th u kính ph n thu ánh sáng t th n transitor thu quang N u có v t che ch n thì chùm tia s n b thu

ng dùng b thu lo i b ng c a ánh sáng trong phòng Ánh sáng c a m ch phát s t t và sáng theo t n s m ng

Trong quá kh i v c ng t, vi c phát hi n các chai PET có ch t li u trong su t là r u ph u ch nh ph c t p

bi n ph n quang d dàng phát hi n các v t li u cho trai PET và th y tinh

M t trong s c m bi n O5G500 và m t b l c phân c c cùng v i

n x E20722

Bi n t n s d ng lo i LS ic5

Hình 2.9: Bi n t n LS

cho nh ng c n tr ch y u t th p do s i c a t i và momen

IC5 thi t l p tín hi u PNP và NPN cho các b u khi n bên ngoài Nó làm vi c n áp 24VDC mà không ph thu c vào d ng tín hi u PLC hay các thi t b khác

u khi n P c s d ng trong iC5 làm t hi u ch nh

nhi , áp su

u n i:

Hình 2.10: u n i bi n t n

*Chú thích:

Hình 2.11: i trong nhà máyDây chuy n s d ng lo

- ng d ng trong ngành công nghi p l p ráp thi t b n t l nh,

ghép thêm các module m r ng v phía bên ph i

Có các module m r ng tiêu chu n Nh ng module ngoài này bao g m nh ng

Ch làm vi c:

Công t c ch n ch làm vi c có ba v trí:

chuy n v tr ng thái STOP khi máy có s c , ho p

+ C ng truy n thông: S7-200 s d ng c ng truy n thông n i ti p RS 485 v i phích c ph c v cho vi c ghép n i v i thi t b l p trình ho c v i các PLC khác T truy n cho máy l p trình ki u PPI là 9600 boud

+ Các chân c a c ng truy n thông là:

+ Các ch ng t và x lý ng t g m: ng t truy n thông, ng n lên

ho c xu ng, ng t th i gian, ng t c a b m t cao và ng t truy n xung.+ Ba b m t cao v i nh p 2 KHZ và 7 KHZ

+ 2 b phát xung nhanh cho dãy xung ki u I7ro ho c ki u PWM

+ 64 b m chia làm hai lo i: ch m ti n và v m ti n v m lùi.

+ Các ch ng t và x lý ng t g m: ng t truy n thông, ng n lên

ho c xu ng, ng t th i gian, ng t c a b m t cao và ng t truy n xung.+ Toàn b vùng nh không b m t d li u trong kho ng th i gian 50h khi PLC b m t ngu n cung c p

Các modul vào ra m r ng

th m r n b ng cách gá thêm các module ngoài T

gá thêm 7 module vào ra qua 7 v trí có s n trên panen v phía ph a ch

c a các v trí c nh b ng ki u vào ra và v trí c a module trong rãnh, bao g m có các module cùng ki u Ví d m t module c ng ra

B ng 2.2:Module m r ng

ng, có th truy nh p theo t ng bít, byte, t (word) ho c t kép.

Vùng d li c chia thành các vùng nh nh v i các công d ng khác nhau

B ng 2.3: B ng vùng d li u

ng

giá tr t c th i, giá tr c c a b m, hay b th i gian D li u ki i

ng bao g m các thanh ghi c a b th i gian, b m, các b m cao t c,

c nhóm l i thành m

chính

3.1 GI I THI U V DÂY CHUY N CÔNG NGH C VÀ

CHI T RÓT T I CÔNG TY TNHH VICO

Hình 3.1: Máy chi t rót t c r a chén nhà máy Vico

3.1.1 Gi i thi u v dây chuy nh m c và chi c r a chén

trùng, công ngh s n xu c r a chén thu c b n quy n c a công ty TNHH

c l t t i Nhà máy s n xu c gi t thu c công ty TNHH Vico t i

Dây chuy n này hoàn toàn t ng và khép kín t khâu c p nguyên li u, chi

hình b ng khí nén Phôi và n p chai PET c a t t c các s n ph c gi t,

Toàn b quá trình chi c th c hi n trong phòng

ph i qua 3 c p l c: L c thô, l c tinh, l lo i b toàn b vi sinh

v t

Phòng này có 3 l p c a nh m b o không có b i b n, côn trùng hay

b t k v t th l nào có th l c M i nhân viên làm vi c trong phòng này ph i mang trang ph c và d ng c chuyên d ng dành cho phòng vô trùng

ng, áo b o h , kh u trang, r a tay và kh trùng b ng c

qua phòng th i gió th i b i trong th i gian kho ng 1 phút

c khi vào phòng chi t rót)

nhi 65oC nh m lo i b hoàn toàn vi sinh v c ch t qua thi t bsúc r a chai t ng hoàn toàn b c vô trùng

b c khép kín, không có các y u t nguy h i l t vào chai và

b ng h th ng t u ki n vô trùng B ph n ki m tra ch t

ng s theo dõi liên t c các thông s m tra các

ch tiêu ch ng s n ph m tuân th theo quy trình ISO 9001:2008 và

tra T t b này s ki m tra toàn b s n ph m và lo i ra t t c các chai

t ch ng s qua h th

c khi chuy n xu ng kho b o qu n

Thông s k thu t c a máy chi t rót:

200 ml 1000ml

220V 50/60Hz

3.1.2 Các thi t b b n liên quan có trong máy chi t rót chai

- Bình nhiên li ch a nhiên li u phù h p v i th tích t chai khi chi t rót

chuy n chai ra ngoài sau khi chi t rót

- C n nhiên li nâng h c n rót c a máy chi t rót phù h p v i chi u cao c a chai

ngoài trong quá trình chi t rót

- Van l t: tác d m c a nhiên li u t bình ch a xu ng b u sau ho c c n

- B u khi n: Dùng gá n p các công t c và nút nh u khi n c a máy.

Khi ch y ch b ng tay thì xoay công t c dây chuy n v v trí b ng tay,

n ch u nào thì ch c n xoay công t c trên b u khi n

Riêng nút d ng kh n c p có tác d ng trong t t c các ch b ng tay ho c

s c

Là ch v n hành máy chi t rót ch y liên t c mà không c n s

u khi n c i trong t c ch y máy (không bao

Chuy n công t c van x nhiên li u v t ng trên b u khi n

thì van x nhiên li u s m n khi nhiên li u trên thùng ch m t i c m bi n

m c thì van s t ng t, mu n x h t nhiên li u trong thùng thì chuy n công

- u ch nh bình dung tích bình nhiên li u theo kh ng chai

u nâng bình nhiên li u lên và nâng ho c h c m bi n m c

c a xy lanh nhiên li khi h bình nhiên li u xu ng thì ch h c t i m c

gi i h n c a m c nhiên li u (t c là khi h bình nhiên li u xu ng ch t i m c

gi i h n, c m bi n gi i h n m c nhiên li u luôn sáng)

thu c vào chi u r ng kích c u ch nh barier 1 sao cho khi ch y không

a khít chi u dài c a s ng chai

Chú ý: K u ch ng th i ph u ch nh c m bi n

b phát c a c m bi , sau

n u khi che m t c m bi m bi n lên màu xanh, khi

Nh n nút KH NG màu xanh trên b u khi n nút

n nhiên li u h xu ng ch m vào c m bi n ti m c n thì

vào chai, khi xi lanh c a bình nhiên li u ch m vào c m bi n hành trình phía

lên ch m t i công t c hành trình phía trên thì d ng l i và van vòi phun, van

l t và bình nhiên li u t o tr ng thái ti p t c cho l u

- Ch r a ch có tác d ng khi công t c h th ng chuy n v b ng tay

- Ch c n chuy n công t c h th ng và công t c r a v sinh v b ng tay: lúc

+ Ki m tra l i ngu n 24V DC c p t i van.

+ Ki m tra khí c p t i van, hay ki m tra l a van

Hình 3.7: thu t toán chi ti t

DÂY CHUY N

+

c vi t b ng ph n m m Step7 MicroWIN V4.0

K T LU N

nghi m và ki n th c cho chuyên ngành c án t th c t nên có kh

ng d ng r t cao V i s n l c c a b n thân và s c a th y cô

b n bè án khá t t Tuy nhiên không tránh kh i nh ng thi t sót r c s góp c a th y cô và b c

dây chuy n s n xu c ng t gi i khát c a công ty Pepsi, Cocacola,

dây chuy n s n xu c m m c a t n chi t rót

c khoáng lavie c tài có tính th c ti n và sát v i yêu

c u th c t Khai thác thêm nh t c a ph n m m Step7

Nghiên c u, tìm hi u thêm m t s ph n m m l p trình PLC và mô ph ng

a Siemens, Logix và Factory Talkc a Allen Bradley, GX c

Ti n hành phát tri n xây d tài v i mô hình th t

Tìm hi u thêm m ng truy n thông công nghi p và SCADA Và k t h p

v i h th ng mô ph ng WINCC và màn hình HMI thay cho b u khi n.Trong su t quá trình h c t p và án t t nghi p này, em r t

c s ng d quý báu c a các th y cô và các b n

Em xin chân thành c

TÀI LI U THAM KH O

1 Ts Nguy i n, Ts Nguy n M nh Tùng (2007), u khi n Logic

và PLC, Nhà xu t b n khoa h c t nhiên và công ngh Hà N i

2 Nguy c, Phan Xuân Minh (2000), T ng hoá v i Simatic S7-200, Nhà xu t b n Khoa h c và k thu t

3 Các tài li u t Internet và s tham kh o trên các di :

http//www.automation.siemens.com

http//www.plcvietnam.com.vn

http//www.tailieu.hpu.edu.vn