Ứng dụng plc xây dựng mô hình điều khiển máy giặt tự động công nghiệp phục vụ công tác đào tạo trường cao đẳng nghề số 4 bộ quốc phòng

đều sử dụng hệ thống máy giặt công nghiệp với tính năng chuyên dụng và hệ thống điều khiển tự động tiến tiến với nhiều qui trình tự động được lập trình từ trước và hiệu quả nhất giúp tiế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn cao học này là công trình nghiên cứu của riêng cá

nhân tôi dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Chí Tình Các số liệu và tài liệu nêu ra

trong luận văn là trung thực, đảm bảo tính khách quan ,khoa học Các tài liệu đều có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng Các luận điểm và kết quả chưa được ai công bố trong bất kì công trình nào khác

Hà nội, ngày 14 tháng 4, năm 2013

Tác giả luận văn

Nguyễn Bá Hiếu

Hà nội ,ngày 14 tháng 4, năm 2013

Tác giả luận văn

Nguyễn Bá Hiếu

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP 9

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của những chiếc máy giặt 9

1.1.1 Giới thiệu máy giặt qui mô giặt gia đình 11

1.1.2 Giới thiệu máy giặt qui mô giặt công nghiệp 12

1.2 Phân loại và kết cấu máy giặt công nghiệp 13

1.2.1 Máy giặt công nghiệp lồng ngang cửa mở trước hoàn toàn tự động 14

1.2.2 Máy giặt công nghiệp lồng ngang bán tự động cửa mở trên 15

1.2.2.1 Loại một cửa trên 16

1.2.2.2.Loại hai cửa trên 17

1.2.2.3 Một số máy khác 18

1.3 Chỉ tiêu chất lượng 20

1.3 1 Yêu cầu chung 20

1.3.2 Yêu cầu tính năng 21

1.3.3 Thống kê nhiệt độ giặt và các chất giặt thích hợp với các loại sợi dệt 23

1.3.4 Một số đề nghị về bột giặt và lượng đồ giặt: 23

CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN CẤU TRÚC VÀ THIẾT BỊ CỦA MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP 26

2.1 Kết cấu cơ khí 26

2.2 Thiết bị căn bản 28

2.2.1 Board mạch điều khiển 28

2.2.2 Chốt xả nước 29

2.2.3.Van cấp nước 29

2.2.4 Chốt cửa máy giặt 30

2.3 Quy trình công nghệ hiện tại 30

2.3.1.Quy trình công nghệ 30

2.3.1.1 Giặt sơ bộ 31

2.3.1.2 Giặt thô 31

2.3.1.3 Giặt trong môi trường xà phòng gồm 02 chu kỳ con 32

2.4 Quy trình công nghệ máy giăt mới: 33

2.4.1 Đưa quần áo vào máy 33

2.4.2 Giặt sơ bộ 33

2.4.3 Giặt thô: 33

CHƯƠNG 3 : ỨNG DỤNG PLC VÀ BIẾN TẦN ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA MÁY

MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP 35

3.1 Giới thiệu biến tần simens M420 35

3.1.1 Lắp đặt cơ khí 35

3.1.2 Lắp đặt phần điện 36

3.1.3 Cài đặt mặc định 39

3.1.4 Truyền thông 42

3.1.4.1 Bộ kết nối giữa bộ biến tần với PC 42

3.1.4.2 Thiết lập truyền thông AOP và M 420 42

3.1.4.3 Giao diện BUS (CB) 43

3.1.5 BOP/AOP (Tuỳ chọn) 44

3.1.6 Cài đặt thông số 45

3.1.6.1 Cài đặt thông số nhanh 45

3.1.6.2 Cài đặt ứng dụng 48

3.1.6.3 Cài đặt nối tiếp 57

3.1.6.4 Cài đặt lại các thông số mặc định 57

3.1.7 Các chế độ hiển thị và cảnh báo 58

3.1.7.1 Hiển thị trạng thái LED 58

3.1.7.2 Các thông báo lỗi và cảnh báo 58

3.2 Lưu đồ thuật toán 59

3.3 Sơ đồ đấu nối PLC 64

3.3.1 Địa chỉ vào ra trong PLC 64

3.3.2 Sơ đồ đấu nối PLC với các thiết bị vào ra 65

3.4 Lập trình PLC 67

3.4.1 Chương trình chính 67

3.4.2 Chương trình con Giặt 72

3.4.3 Chương trình con Giũ 75

3.4.4 Chương trình con quay khô 78

3.5 Lập trình cho biến tần simen M420 81

3.6 Giao diện giám sát và điều khiển trên Wincc 82

3.6.1 Gán các tag trong giao diện 82

3.6.2 Giao diện giám sát và điều khiển WinCC 83

3.7 Mô hình sản phẩm thí nghiệm 84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Máy giặt đầu tiên của Việt Nam của ông Lự 10

Hình 1.2 Máy giặt gia đình 11

Hình 1.3 Các máy giặt trên thị trường hiện nay 11

Hình 1.4 Máy giặt công nghiệp lồng đứng 13

Hình 1.5 Hình dạng cơ bản của các máy giặt công nghiệp 13

Hình 1.6 Máy giặt cửa trước lồng ngang 14

Hình 1.7 Máy giặt cửa trên lồng ngang 16

Hình 1.8 Máy giặt kiểu lồng ngang hai cửa 17

Hinh 1.9 Một số máy giặt kiểu lồng ngang khác 18

Hình 2.1 Kết cấu của máy giặt công nghiệp kiểu lồng ngang cửa mở trước 26

Hình 2.2 Sơ đồ kết cấu máy giặt lồng ngang cửa trên 27

Hình 2.3 Sơ đồ kết cấu máy giặt lồng ngang cửa trên 28

Hình 2.4 Cấu tạo cơ bản chốt xả nước 29

Hình 2.5 Van cấp nước cho máy giặt 29

Hình 2.6 Sơ đồ điều khiển máy giặt trước khi cải tạo 31

Hình 3.1 Các kích thước lắp đặt 35

Hình 3.2 Tháo phần mặt trước vỏ máy và các đầu mạch lực 37

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý của bộ biến tần 39

Hình 3.4 Các đầu vào tương tự và số 40

Hình 3.5 Khoá chuyển đổi DIP 50/60 HZ 41

Hình 3.6 Sơ đồ đấu nối PLC với biến tần và các đầu vào ra 65

Hình 3.7 Sơ đồ đấu nối mô đun mở rộng EM 232 với biến tần 66

Hình 3.8 Các biến được khởi tạo trên PC ACESS 82

Hình 3.9 Giao diện giám sát hệ thống máy giặt trên WinCC 83

Hình 3.10 Mô hình sản phẩm thí nghiệm 84

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật cửa trước lồng ngang 15

Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật của trên lồng ngang một cửa 16

Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật của trên lồng ngang trên thị trường 19

Bảng 1.4 Tính năng giặt của máy giặt 21

Bảng 1.5 Mức hao tổn quần áo 22

Bảng 1.6 Biên độ chấn động 22

Bảng 1.7 Nhiệt độ giặt 23

Bảng 1.8 Ước lượng bột giặt 24

Bảng 3.1.Các thông số kĩ thuật biến tần điện áp đầu vào 1 AC 200 V- 240 V 36

Bảng 3.2 Các thông số kĩ thuật biến tần điện áp đầu vào 3 AC 200 V- 240 V 36

Bảng 3.3 Các thông số kĩ thuật biến tần điện áp đầu vào 1 AC 200 V- 240 V 37

Bảng 3.4 Các đầu vào số biến tần M 420 41

Bảng 3.5 Các thông số truyền thông biến tần 42

MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay nhiều nhà máy, xí nghiệp, nhà hàng, khách sạn lớn, bệnh viện đều sử dụng hệ thống máy giặt công nghiệp với tính năng chuyên dụng và hệ thống điều khiển tự động tiến tiến với nhiều qui trình tự động được lập trình từ trước và hiệu quả nhất giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực con người đem lại nhiều tiện ích trong cuộc sống Để học sinh nghề tiếp cận được công nghệ tự động hóa trong thực

tế thì việc thiết kế "mô hình máy giặt công nghiệp" cho phòng thực hành trường Cao Đẳng nghề số 4 - Bộ Quốc Phòng là việc cấp thiết trong dạy học hiện nay

2 Mục đích của đề tài:

- Cải tiến lại sơ đồ công nghệ hiện tại để đáp ứng được quy trình tự động hóa

- Xây dựng được phần mềm điều khiển toàn bộ quá trình giặt

- Xây dựng được giao diện điều khiển và giám sát hệ thống

3 Đối tượng và phạm vi nguyên cứu

-Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là bộ điều khiển PLC S7200 và biến tần Simens

-Phạm vi nguyên cứu bộ điều khiển lập trình PLC S7 – 200 và biến tần Simens M420

4 Nội dung của đề tài và các vấn đề cần giải quyết

- Giới thiệu sơ đồ công nghệ hiện tại và các thông số kỹ thuật của máy giặt công nghiệp

- Thiết kế và cải tạo sơ đồ công nghệ hiện tại theo hướng tự động hóa

- Xây dựng chương trình điều khiển tự động

- Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát hệ thống

- Kết luận và kiến nghị

5 Phương pháp nghiên cứu

Trong khuôn khổ luận văn, học viên đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu tổng hợp sau:

- Phương pháp thực nghiệm: Khảo sát thực tế máy giặt công nghiệp G45 để nắm

rõ về cách vận hành của một máy giặt công nghiệp trong thực tế

- Phương pháp phân tích toán lý thuyết : Dựa vào kết quả mô phỏng để từ đó xây dựng mô hình hợp lý khoa học

6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn

Xây dựng được mô hình trực quan trong công tác học tập và giảng dạy cho các học viên trong trường

Tiếp cận với các thiết bị công nghệ cao trong lĩnh vực tự động hóa để chủ động trong phương quá trình giảng dạy trong trường

Làm mô hình áp dụng váo công tác dạy học tại trường

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn được chia thành các chương như sau :

Mở đầu: Phần này giới thiệu nhiệm vụ và cấu trúc của luận văn

Chương I : Tổng quan về máy giặt công nghiệp

Chương II : Lựa chọn cấu trúc và thiết bị của máy giặt công nghiệp

Chương III: Ứng dụng PLC S7 200 và biến tần để tự động hóa mô hìh thí

nghiệm máy giặt công nghiệp

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của những chiếc máy giặt

Từ năm 1911 chiếc máy giặt chạy điện đầu tiên được ra đời tại Mỹ Năm

1922 lại xuất hiện máy giặt kiểu trộn, cũng ở thời điểm này ở nước Anh đã suất hiện máy giặt kiểu phun dòng Năm 1937 nhiều máy giặt kiểu ống nhào quay xuất hiện đầu tiên ở Châu Âu Năm 1947 nhiều máy giặt kiểu ống nhào quay, đưa quần áo từ phía trên xuống Năm 1953 Nhật Bản trên cơ sở máy giặt kiểu phun dòng chế tạo thành công máy giặt kiểu mâm giặt ( xoáy nước cuộn) và nhanh chóng được lưu hành ở Nhật Bản Đến năm 1960 loại máy giặt có hai hộc giặt kiểu mâm giặt có tác động vắt nước ly tâm vào thị trường Năm 1965 máy giặt bánh xe chuyển động sóng hoàn toàn tự động bắt đầu được sản xuất Ở Trung Quốc, máy giặt bắt đầu được nghiên cứu từ năm 1957 nhưng do những điều kiện chưa cho phéo sản xuất hàng loạt Mãi đến năm 1978 Trung Quốc mới thực sự phát triển loại sản phẩm này Tuy khởi động hơi chậm nhưng tốc độ đưa mặt hàng này vào cuộc sống lại nhanh, mới qua 10 năm đã hoàn thành lộ trình 30 năm như của các nước công nghiệp phát triển, sản lượng hàng năm từ năm 1978, 400 máy mà đến năm 1988 đã đạt 10.460.000 chiếc, trở thành một trong những nước nhiều máy giặt Năm 1999, sản lượng máy giặt của Trung Quốc đạt 13.421.700 chiếc, chính là nhờ Trung Quốc đã thực hiện phương châm cải cách mở cửa Từ năm 1983 bắt đầu giai đoạn qui mô tiên tiến vào giai đoạn hưng thịnh về kỹ thuật thiết bị, tăng tốc tiến trình cải tạo kỹ thuật sản xuất máy giặt là vì có đến hơn 40 hãng tiên tiến về công nghệ và thiết bị thuộc các nước Anh, Pháp, Mỹ, Ý, Nhật Bản, Hàn Quốc …Trên thế giới đưa vào Trung Quốc một lượng rất lớn đã góp phần tiến một bước, nâng cao trình độ tự động hóa và nâng cao năng lực sản xuất đồng thời rút ngắn khoảng cách với các nước tiên tiến và đua ra nhiều chủng loại máy giặt có dung lượng lớn, kiểu mới Cho đến nay, sản phẩm đã

có chứng chỉ ISO 9001, do quốc tế chứng nhận hoặc do UL của Mỹ chứng nhận Trung Quốc không những đáp ứng được nhu cầu mọi người tiêu dùng trong nước

mà còn được xuất khẩu đi các nước Bắc Mỹ, Châu Âu, các quốc gia đông Nam Á

và khu vực Ở Việt Nam Những chiếc máy giặt “made in Việt Nam ” ra đời vào

năm 2001 Ông Lự cho ra đời chiếc máy giặt đầu tiên Nhìn thô và cục mịch nhưng

nó đã vận hành được các thao tác cơ bản như: lấy nước quay quần áo, xả … Cứ 20 –

25 phút máy đảo chiều 10 lần quần áo Đầu năm 2006, ông Lự đã chính thức được nhận “ giấy khai sinh ” cho đứa con đẻ của mình và ông đã được cục sở hữu trí tuệ nhà nước cấp bằng độc quyền sáng chế

Hình 1.1 Máy giặt đầu tiên của Việt Nam của ông Lự

Ngày nay,chiếc máy giặt đã trở nên thông dụng không chỉ trong các gia đình hiện đại mà máy giặt đã trở thành một trong những vật dụng thiết yếu của nhiều gia đình Việt Nam Thị trường máy giặt cũng vì thế mà phong phú hơn nhiều.Với sự hội nhập nền kinh tế toàn cầu, đặc biệt từ khi Việt Nam chính thức trở thành thành viên của tổ chức thương mại thế giới (WTO), các mặt hàng có mặt trên thị trường ồ

ạt mang tính cạnh tranh về cả tính công nghệ cũng như kiểu dáng mẫu mã (tính thẩm mỹ) Người ta cũng có thể dễ dàng kể tên 5-7 thậm chí 10 loại máy đang có trên thị trường

Một số hãng máy giặt có mặt trên thị trường Việt Nam:

TOSHIBA | SAMSUNG | PANASONIC | LG | SANYO | ELECTROLUX | DAEWOO | HITACHI | GENERAL ELECTRIC | ARISTON

1.1.1 Giới thiệu máy giặt qui mô giặt gia đình

Hình 1.2 Máy giặt gia đình

Thị trường máy giặt đang thu hút sự quan tâm của nhiều người tiêu dùng bởi các nhà sản xuất liên tục tung ra nhiều dòng máy mới với kiểu dáng đẹp và tích hợp nhiều tính năng hiện đại, đa dụng, thêm nhiều tính năng mới

 Thị trường máy giặt hiện nay có 3 loại cơ bản sau:

Máy giặt lồng đứng Máy giặt lồng ngang Máy giặt lồng nghiêng

Hình 1.3 Các máy giặt trên thị trường hiện nay

Máy giặt lồng đứng phù hợp với gia đình có vị trí đặt máy chật hẹp Ưu điểm

của loại máy giặt này là có nắp mở rộng, thuận tiện cho thao tác người sử dụng, giá thành máy không cao Máy giặt lồng đứng có nhược điểm là tiêu thụ nước và điện nhiều, tiếng ồn lớn Sử dụng máy giặt lồng đứng phải hoà xà phòng với nước cho tan hết rồi đổ trực tiếp lên quần áo, còn nếu không hoà nước mà đổ xà phòng luôn thì đôi khi giặt xong xà phòng bị đọng lại trên quần áo cũng nhiều

Cấu tạo của máy giặt lồng ngang phù hợp với những gia đình có vị trí đặt

máy rộng, thuận tiện cho cánh cửa mở/đóng Máy giặt lồng ngang thường có dung tích lớn, tiết kiệm nước, giảm thiểu tiếng ồn Máy giặt lồng ngang có hệ thống cân bằng và tự vận hành tiếp tục khi đột ngột mất điện Đối với may giặt lồng ngang, cửa máy được đóng chặt khi giặt, tuyệt đối an toàn cho trẻ em nhưng bạn vẫn có thể cho thêm đồ nếu muốn Khách hàng cũng có thể tự do nhìn ngắm các công đoạn giặt giũ qua cánh cửa máy giặt Cùng một trọng lượng và công suất giặt, nhưng máy giặt lồng ngang có thể đắt gấp đôi Bù lại, hàng loạt tính năng mang tính cách mạng

đã được ứng dụng rộng rãi cho hiệu quả giặt tẩy hơn cả sự mong đợi

Máy giặt lồng nghiêng với tác động giặt 3 chiều và tốc độ vòng quay lớn trong quá trình giặt nên đã làm tăng hiệu quả giặt sạch Đặc biệt loại máy giặt này có bộ phận tạo sóng siêu âm có khả năng tạo bọt khí, đường cấp nước giặt vào máy hòa tan nhanh xà phòng giúp cho việc thẩm thấu đồ giặt dễ dàng, nhanh chóng và tiết kiệm điện năng Nhược điểm của loại máy giặt này là khi vắt, mức độ phát ra tiếng

ồn hơi cao

1.1.2 Giới thiệu máy giặt qui mô giặt công nghiệp

Máy giặt công nghiệp có thể tích và khối lượng tương đương 4 lần máy giặt bình thường Cứ 1 tiếng máy sẽ giặt xong một mẻ (trên dưới 40 kg quần, áo), cần 50 lít nước và 1 kg bột giặt đặc chủng Như vậy, chiếc máy giặt này giặt gần 200 kg quần, áo/ 1ngày Sau 1 hay 2 cối, máy được ngừng hoạt động để làm mát máy vừa

để vệ sinh thùng máy Vì chỉ thực hiện khâu giặt nước nên dù có to lớn hơn các máy gia dụng nhưng cơ cấu của máy giặt công nghiệp không phức tạp hơn là mấy

Hình 1.4 Máy giặt công nghiệp lồng đứng

Máy giặt công nghiệp có độ rung khá lớn, tiếng ồn nhiều ở Việt Nam, máy công nghiệp có 2 loại hình thức khác nhau: một cái hình khối vuông và một cái hình khối tròn Nhưng đấy chỉ là sự khác nhau về hình thức bên ngoài còn cấu tạo thùng máy bên trong và cơ chế hoạt động là tương tự nhau

Hình 1.5 hình dạng cơ bản của các máy giặt công nghiệp

Máy giặt công nghiệp chỉ phù hợp với nhà xưởng rộng, dây chuyền tự động đồng loạt với nhiều công nhân điều phối Khách sạn, nhà hàng, cơ sở y tế, nơi có khối lượng đồ giặt lớn, thường xuyên và yêu cầu về thời gian gấp rút là đối tượng

khách hàng phù hợp của xí nghiệp giặt là công nghiệp

1.2 Phân loại và kết cấu máy giặt công nghiệp

Thông thường ở máy giặt công nghiệp người ta hay phân loại theo mức tự động hóa hoặc kết cấu:

- Theo mức tự động hóa chia làm hai loại:

+ Loại bán tự động: chỉ thực hiện tự động hóa quá trình giặt và vả nước vào

+ Loại hoàn toàn tự động: Có thể căn cứ vào chương trình chọn sẵn, hoàn thành tất cả chức năng từ định lượng bột giặt đến xả và xả đáy

- Theo kết cấu: kết cấu lồng giặt, cửa lồng

1.2.1 Máy giặt công nghiệp lồng ngang cửa mở trước hoàn toàn tự động

+ Công suất trên một lần giặt không lớn

+ Tốn nhiều điện, nước, bột giặt do đó chi phí giặt cao

+ Sửa chữa và bảo dưỡng phức tạp

Ví dụ : Với máy giặt cửa trước lồng ngang như sau:

Hình 1.6 Máy giặt cửa trước lồng ngang

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật cửa trước lồng ngang

Công suất

(dry loading) 20 kg 30 kg 50 kg 100 kg 120 kg 150 kg Kích thước

lồng trong mm 600/700 930/800 1200/1000 1350/1000 1600/1100 1700/1200

Số vòng quay 35 rpm 35 rpm 32 rpm 29 rpm 29 rpm 28 rpm Công suất

động cơ 15 kw 23.4 kw 39 kw

Ứng suất Mpa 0.4 - 0.6 0.4 - 0.6 0.4 - 0.6 0.4 - 0.6 0.4 - 0.6 0.4 - 0.6 Năng suất giặt 20 kg/h 30 kg/h 50 kg/h 80 kg/h 100 kg/h 120 kg/h Đường kính

+ Kết cấu bên trong máy đơn giản

+ Thiết kế được với công suất lớn, có thể thiết kế hoàn toàn tự động hoặc bán

tự động

+ Có thể sử dụng một số vật liệu thông thường để chế tạo

+ Tự động hóa quá trình giặt và xả được

+ Lồng thiết kế rộng, đồ giặt được đảo đều,cửa mở dễ dàng đưa đồ giặt vào

và lấy ra

+ Giặt sạch tiếp kiệm điện nước do đó chi phí thấp

+ Sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng

Nhược điểm: + Kết cấu máy cồng cềnh

1.2.2.1 Loại một cửa trên

Ví dụ: Máy giặt công nghiệp loại công suất 30kg/lần giặt

Hình 1.7 Máy giặt cửa trên lồng ngang

Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật của trên lồng ngang một cửa

1200 x 1350

3 mm Inox

2 mm Inox

30 RPM

3 HP mới 100%

1120 x1600

x 400

1.2.2.2 Loại hai cửa trên

Hình 1.8 Máy giặt kiểu lồng ngang hai cửa

Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật của trên lồng ngang trên thị trường

suất

thước máy

1410 x 2440

3mm Inox 2mm Inox

34 RPM

15 HP mới 100%

3400 x1460

3mm Inox

2 mm Inox

34 RPM

10 HP mới 100%

1250 x 1700

2 mm Inox

2 mm Inox

34 RPM

5 HP mới 100%

1150 x 1500

2 mm Inox

2 mm Inox

30 RPM

5 HP mới 100%

1220 x

1700 x

1600

Từ những ưu và nhược điểm trên ta thấy:

Máy giặt lồng ngang cửa mở trước hoàn toàn tự động có nhiều nhược điểm hơn máy giặt lồng ngang cửa mở trên:

Ở máy giặt lồng ngang cửa mở trước có những phức tạp sau:

+ Hệ thống cửa trước khó làm kín nước

+ Thiết kế tính toán bền cho trục khó khăn

+ Lựa chọn ổ bi khó khăn

+ Vật liệu chế tạo toàn làm bằng Inox

Như vậy khi tính toán thiết kế máy giặt công nghiệp ta nên chon loại máy

giặt lồng ngang cửa mở trên

1.3 Chỉ tiêu chất lượng

1.3 1 Yêu cầu chung

 Yêu cầu về linh kiện.Các linh kiện gắn kết và các linh kiện khác phải phù hợp với qui định của tiêu chuẩn, còn các linh kiện hao mòn phải thật thuận tiện khi thay thế

 Yêu cầu về độ bóng Các bề mặt thành trong của lồng chứa quần áo và các bề mặt có tiếp xúc với quần áo phải bóng bẩy, khi sử dụng không bị kẹp và làm

hư quần áo

 Không được tràn nước Đậy nắp máy giặt lại trong quá trình giặt, không được tràn nước ra ngoài máy

 Đánh dấu mức nước: Trong máy khống chế mức nước hoặc là trong lồng giặt

có đánh dấu mức nước giới hạn trên và giới hạn dưới

 Yêu cầu về nhiệt độ nước Nếu máy giặt sử dụng nước nóng 55o để giặt thì phải đảm bảo làm việc bình thường trong toàn bộ trình tự vận hành

 Các chi tiết bằng thép (không kể các chi tiết bằng thép không rỉ) phải được

sử lý chống rỉ ăn mục nát, thí dụ áp dụng các cánh bảo vệ như mạ, sơn, phủ lớp sứ v.v…

 Các linh kiện mạ: Bề mặt phải bóng bẩy, mịn màng, màu sắc đều đặn, không được có vết tróc, vết đen, châm kim, nổi bọt, vết hằn rõ ràng và vết rạch sát thương v.v…

 Các linh kiện kết cấu nói chung Ở các mép và gờ ngoài lớp mạ hơn 2mm, không được có điểm rỉ

 Linh kiện sơn hoặc bọc nhựa Lớp sơn phải có lực phủ chắc chắn, không được có bọt, vết xước, vết sứt, lộ lớp sơn phía trong, vết hằn, vết rạch v.v…

 Linh kiện sơn hoặc bọc nhựa Sau khi thử nghiệm tính chịu ăn mòn thì độ rộng của điểm ăn mòn không được quá 1mm

 Các chi tiết nhựa: Bề mặt phải bóng, bằng phẳng, màu sắc đều đặn , chịu được lão hóa, không được có vết hằn, rạch, bọt khí, lỗ co rút, v.v…

 Lồng giặt phải chống đựoc ăn mòn, chịu axit, chịu được ma sát và chịu được lực xung kích, ngoại hình phải bóng hoàn chỉnh, lớp sử lý bề mặt phải không được lộ đáy hoặc bị có lớp “nổ nguội”

1.3.2 Yêu cầu tính năng

 Điều kiện hoàn cảnh Máy giặt phải sử dụng được ở nhiệt độ 0- 40oC, độ ẩm tương đối 95 %( ở nhiệt độ 25oC)

 Tỷ số nước giặt, tỷ số giữa nước giặt định mức và dung lượng giặt định mức

Tỷ số này nhỏ tức là dùng nước ít và ngược lại là dùng nước nhiều và không được lớn hơn các trị số dưới đây:

+ Loại mâm giặt < 20

Bảng 1.4 Tính năng giặt của máy giặt

 Mức độ hao tổn quần áo Theo qui định qua thực nghiệm suất hao tổn quần

áo do ma sát phải nhỏ hơn các trị số sau đây:

Bảng 1.5 Mức hao tổn quần áo

 Tính năng tẩy trắng Theo qui định của phương pháp thực nghiệm thì chất lỏng tẩy trắng còn lưu lại trên quần áo giặt so với độ axít của nước dùng để thực nghiệm không được lớn hơn 0,07.10-3 mol/l

 Thời gian thải nước Dung lượng giặt định mức của máy giặt 2,5kg thì thời gian thải không được lớn hơn 2 phút Tức là thời gian(phút) thải nước phải nhỏ hơn khối lượng giặt

 Tính năng của ống dẫn nước vào và ra Căn cứ theo qui định, sau khi thử ngiệm tuổi thọ bằng cách uốn cong ống nước phải đảm bảokhông bị nứt hoặc

1.3.3 Thống kê nhiệt độ giặt và các chất giặt thích hợp với các loại sợi dệt

Bảng 1.7 Nhiệt độ giặt

Loại sợi

Nhiệt

độ thích hợp( o C)

Chất tẩy giặt và tính axít

Xà phòng, chất giặt có tính axít nhẹ

Xà phòng, chất giặt có tính axít nhẹ

Chất tẩy giặt chuyên dùng hoặc trung tính

Chất tẩy giặt chuyên dùng hoặc trung tính

Trung tính, tính axít yếu Trung tính

Trung tính, tính axít nhẹ Loại phổ thông

Loại phổ thông Loại phổ thông Loại trung tính Loại phổ thông Loại phổ thông

1.3.4 Một số đề nghị về bột giặt và lượng đồ giặt:

Bột giặt quá nhiều sẽ xả không sạch còn bột giặt quá ít sẽ giặt không sạch

Sử dụng lượng bột giặt theo đề nghị với đồ giặt của bạn theo sơ đồ dưới đây:

Bảng 1.8 Ước lượng bột giặt

LOW1

THẤP 2 LOW 2

TRUNG BÌNH MEDIU

M

CAO HIGH

18g

½ muỗng

28g Dùng mực ghi trên muỗng

36g Muỗng đầy

43g Muỗng đầy & 1/3 muỗng

Loại đâm đặc

(20g bột giặt/30L nước)

Loại đâm đặc

(15g bột giặt/30L nước)

Loại tổng hợp

(40g bột giặt/30L nước)

Xà bông dạng bột

(40g bột giặt/30L nước)

Loại lỏng

(40g bột giặt/30L nước)

Số lượng đồ tối đa Thông thường

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN CẤU TRÚC VÀ THIẾT BỊ CỦA MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP

2.1 Kết cấu cơ khí

Ta có thể phân loại máy giặt theo hai loại sau:

- Máy giặt khuấy lồng đứng:

- Máy giặt lồng ngang:

+ Máy giặt lồng ngang mở cửa trước + Máy giặt lồng ngang mở cửa trên Tuy nhiên, với việc thiết kế kỹ thuật cho máy giặt qui mô công nghiệp thì chúng ta chỉ có thể dựa trên nguyên lý của máy giặt lồng ngang mới phù hợp cho việc giặt với khối lượng đồ giặt lớn trên một lần giặt

Như vậy máy giặt công nghiệp được thiết kế kỹ thuật dưới đây chỉ có thể là một trong các phương án sau:

 Phương án 1: Máy giặt công nghiệp kiểu lồng ngang cửa trước

Hình 2.1 Kết cấu của máy giặt công nghiệp kiểu lồng ngang cửa mở trước

1- Động cơ ; 6 - Cơ cấu ổ đỡ 10- Miếng cân bằng 2- Puly nhỏ 7- Lò xo kéo đỡ lồng 11- Bảng điện điều khiển 3- Ống xả nước 8 - Van nước vào 12- Chất giặt tẩy

4- Dây cua roa 9- Vòi đưa nước vào 13- Gioăng kín

5- Puly lớn 14-Lỗ quan sát 15- Cửa mở trước

 Phương án 2: Máy giặt công nghiệp kiểu lồng ngang cửa mở trên:

Hình 2.2 Sơ đồ kết cấu máy giặt lồng ngang cửa trên

1- Vô lăng ; 7- Cửa trượt ngoài

2- Hộp điện điều khiển 8- Ống thủy quan sát mức nước 3- Khóa cửa lưới 9- Rôto lồng

4- Chốt đỡ cửa lưới 10- Động cơ

5- Bản lề cửa 11- Bộ truyền động

6- Cửa lưới

Phương án 3: Máy giặt công nghiệp kiểu lồng ngang 2 cửa mở trên:

Hình 2.3 Sơ đồ kết cấu máy giặt lồng ngang cửa trên

1- Gối đỡ ; 5- Động cơ

2- Cửa lồng giặt 6- Bộ truyền động

3- Hộp van xả 7- Ống cấp nước vào

4- Hộp điện điều khiển

Nguyên lý hoạt động của cả ba phương án máy giặt kể trên đều dựa trên nguyên lý máy giặt thùng quay ngang đó là đồ giặt được đảo nhờ động cơ truyền động cho bộ truyền động đai làm dẫn động quay lồng giặt Quá trình quay lồng giặt

là việc gắn thiết bị điện tử có bộ đếm thời gian trên bảng điện tử được lập trình sẵn

2.2 Thiết bị căn bản

Về cơ bản máy giặt gồm các thành phần cơ bản như sau:

2.2.1 Board mạch điều khiển

Cấu tạo gồm: Chip vi xử lý và các linh kiện điều khiển, các thiết bị ngoại vi Nguyên tắc hoạt động: Có tác dụng điều khiển các thiết bị ngoại vi như: Chốt

xả nước, van cấp nước và mô tơ máy giặt

2.2.2 Chốt xả nước

Hình 2.4 Cấu tạo cơ bản chốt xả nước

Cấu tạo : Chốt xả nước các máy giặt sau này đa số được cấp nguồn AC ( một

số ít được cấp nguồn DC ), được cấu tạo bởi 1 môtơ và các nhông truyền, một số loại được cấp nguồn 3 dây, một số thì 2 dây

Loại 2 dây là loại được cấp nguồn trực tiếp

Loại 3 dây thì có 2 dây là cấp nguồn , còn 1 dây là cảm biến để biết điểm dừng

Nguyên tắc hoặt động : Van xả nước có tác dụng xả nước trong lồng giặt khi đến giai đoạn máy cần xả nước bao gồm giai đoạn xả và sấy khô quần áo

2.2.3 Van cấp nước

Hình 2.5 Van cấp nước cho máy giặt

Cấu tạo : Là một van điện từ và phốt cao su chặn nước

Nguyên tắc hoặt động : Có nhiệm vụ cung cấp nước vào cho máy giặt khi board khiển cấp nguồn cho van

2.2.4 Chốt cửa máy giặt

Cấu tạo: Chỉ là một contact thông thường

Nguyên tắc hoạt động: Có tác dụng sẽ không cho máy vào giai đoạn sấy và

xả nếu contact cửa không được đóng mạch

Môtơ: Là một môtơ thông thường Các bạn có thể thay thế bởi các loại môtơ

có sẵn trên thị trường

2.3 Quy trình công nghệ hiện tại

Trong tình hình đất nước đang phát triển lực lượng công nhân ngày càng đông đảo Áo quần giặt phải sạch nhanh để tạo điều kiện tốt cho anh em công nhân làm việc Bộ máy giặt ban đầu được điều khiển bằng bộ lập trình Logo230!RC Sau quá trình hoạt động từ tháng 3 năm 2004 bộ điều khiển làm việc trong môi trường

ẩm ướt lâu ngày cháy hỏng (tháng 6 năm 2005) không còn khả năng làm việc tự động, phải chuyển sang làm việc ở sơ đồ khởi động từ kép nhiều năm điều khiển quá trình bằng tay quá trình do người vận hành quyết định Bộ máy giặt này trong tình hình hiện tại không đáp ứng đủ khối lượng công việc.Vì vậy vấn đề đặt ra đòi hỏi cần phải cải tạo thiết kế bộ máy giặt có công suất lớn hơn làm việc vận hành ở chế độ tự động để nâng cao công suất ,đỡ vất vả hơn cho công nhân

2.3.1.Quy trình công nghệ

Đóng Áptomat cung cấp điện chờ cho mạch lực A1, đóng Áptomat cung cấp điện chờ cho mạch điều khiển A2 đóng nắp tủ điều khiển, đóng công tắc cấp điện cho mạch điều khiển trên cánh tủ, mở cửa lồng tĩnh chuẩn bị cho quá trình điều

khiển

Ta có sơ đồ mạch điều khiển như hình vẽ

Hình vẽ 2.6 Sơ đồ điều khiển máy giặt trước khi cải tạo

2.3.1.1 Giặt sơ bộ

Cắt công tắc điều khiển trên cánh tủ Đưa quần áo bảo hộ vào trong lồng quay đủ 45 kg, khoảng 30 đến 35 bộ Đóng cửa lồng quay, cửa lồng tĩnh lại Mở van cấp nước cho máy khoảng 300 ÷ 400 lít (khoảng ½ mắt kính thăm) Bật công tắc cấp điện cho mạch điều khiển nhấn nút điều khiển số 01 (hoặc 02) bên hông máy cho động cơ làm việc sau khoảng 5 phút nhấn nút số 03 ngừng máy chờ cho động cơ ngừng quay lại nhấn nút số 02 (hoặc 01) khoảng 8÷10 giây thì động cơ ngừng quay Chu kỳ cứ tiếp tục như vậy sau thời gian 15 phút thì ngừng máy Tháo nước ra khỏi máy (thời gian khoảng 2 phút) kết thúc chu kỳ giặt sơ bộ

2.3.1.2 Giặt thô

Quá trình tương tự như giặt sơ bộ nhưng với thời gian kết thúc chu kỳ là 10 phút và tháo nước ra khỏi máy (thời gian khoảng 2 phút)

2.3.1.3 Giặt trong môi trường xà phòng gồm 02 chu kỳ con

Giặt trong môi trường xà phòng gồm 02 chu kỳ con

Chu kỳ 1 Quá trình tương tự như giặt sơ bộ nhưng với thời gian kết thúc chu

kỳ là 10 phút trong môi trường xà phòng Ngừng máy ngâm trong môi trường xà phòng với thời gian 15 phút sau đó giặt chu kỳ 2 tương tự như giặt sơ bộ nhưng với thời gian kết thúc chu kỳ là 10 phút và tháo nước ra khỏi máy (thời gian khoảng 2 phút)

Quá trình giặt phải phực hiện bằng tay, do ước lượng thời gian không chuẩn

và đều nên thời gian giặt lâu hơn, quần áo không sạch và khó lấy ra do quần áo cuộn tròn với nhau, phải có công nhân ðứng vận hành liên tục ðể ðiều khiển ðảo chiều quay dẫn và hệ thống chứa có chế độ vắt khô dẫn đến năng suất không cao.Ðể khắc phục các tồn tại trên cần, khôi phục yêu cầu công nghệ cũ trên cơ sở lập trình Logo và Biến tần Siemens để tiến chức năng

Mục đích cải tạo:

Nhằm tăng năng xuất lao động, giảm sức người và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

2.4 Quy trình công nghệ máy giăt mới:

2.4.1 Đưa quần áo vào máy

Đóng Áptomat cung cấp điện chờ cho mạch lực A1, đóng Áptomat cung cấp điện chờ cho mạch điều khiển A2 đóng nắp tủ điều khiển, đóng công tắc cấp điện cho mạch điều khiển trên cánh tủ, mở cửa lồng tĩnh chuẩn bị cho quá trình điều khiển Đưa quần áo bảo hộ vào trong lồng quay đủ 45 kg, đóng cửa lồng quay, cửa lồng tĩnh lại

5 phút thì tự động ngừng máy Tháo nước ra khỏi máy (thời gian khoảng1phút) kết thúc quá trình giặt sơ bộ

2.4.3 Giặt thô:

Sau khi tháo hết nước ra khỏi máy mở van cấp nước cho máy khoảng 300 ÷

400 lít (khoảng ½ mắt kính thăm), đổ 300 ÷ 350 gram xà phòng tùy từng loại xà phòng và mức độ bẩn của quần áo mà ta quyết định lượng xà phòng cho phù hợp máy sẽ tự động giặt trong môi trường xà phòng trong 5 phút Sau đó ngừng 15 phút ngâm trong môi trường xà phòng, rồi tự động giặt trong thời gian 10 phút ngừng máy Tháo nước ra khỏi máy (thời gian khoảng 1phút) kết thúc quá chu kỳ

 Giặt tinh lần 1:

Sau khi tháo hết nước ra khỏi máy mở van cấp nước cho máy khoảng 300 ÷ 400 lít (khoảng ½ mắt kính thăm) Máy sẽ tự động giặt trong trong 10 phút Tháo nước ra khỏi máy (thời gian khoảng 1phút) kết thúc quá chu kỳ

 Giặt tinh lần 2:

Sau khi tháo hết nước ra khỏi máy mở van cấp nước cho máy khoảng 300 ÷

400 lít (khoảng ½ mắt kính thăm) Nhấn nút điều khiển số 01 máy sẽ tự động giặt trong trong 5 phút Tháo nước ra khỏi máy (thời gian khoảng 1 phút) kết thúc quá chu

kỳ

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG PLC VÀ BIẾN TẦN ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA MÁY MÔ HÌNH THÍ

NGHIỆM MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP

3.1 Giới thiệu biến tần simens M420

3.1.1 Lắp đặt cơ khí

Khoảng cách lắp đặt :Các bộ biến tần có thể được lắp kề nhau Trong tủ điều khiển, nếu lắp các bộ biến tần thành các hàng theo chiều thẳng đứng, thì phải có khoảng cách thông gió là 100mm

Kích thước lắp đặt

Hình 3.1 Các kích thước lắp đặt

3.1.2 Lắp đặt phần điện

Bảng 3.1 Các thông số kĩ thuật biến tần điện áp đầu vào 1 AC 200 V- 240 V

Bảng 3.2 Các thông số kĩ thuật biến tần điện áp đầu vào3 AC 200 V- 240 V

Bảng 3.3 Các thông số kĩ thuật biến tần điện áp đầu vào 1 AC 200 V- 240 V

Các đầu nối mạch lực: Có thể tiếp cận với các đầu nối nguồn điện vào và các đầu nối của động cơ bằng cách tháo các phần vỏ máy phía trước

Hình 3.2 Tháo phần mặt trước vỏ máy và các đầu mạch lực

Các đầu dây điều khiển

Sơ đồ nguyên lý

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý của bộ biến tần

3.1.3 Cài đặt mặc định