Nghiên cứu ứng dụng các bộ điều khiển hiện đại để nâng cáo chất lượng điều khiển và giám sát dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng của công ty tnhh toàn mỹ hải phòng

Bùi xuân khươngNghiên cứu ứng dụng các bộ điều khiển hiện đại để nâng cao chất lượng điều khiển và giám sát dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng của công ty tnhh toàn mỹ- hải ph

Bùi xuân khương

Nghiên cứu ứng dụng các bộ điều khiển hiện đại

để nâng cao chất lượng điều khiển và giám sát dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng

của công ty tnhh toàn mỹ- hải phòng

trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trìnhnào khác.

Tác giả luận văn

Bùi Xuân Khương

mỏng của Công ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng” được hoàn thành với sự nỗ lực

nghiêm túc của bản thân, sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn và các bạn đồngnghiệp

Tôi xin trân trọng cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Đào Văn Tân đã hướng dẫn,

định hướng cho Tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới các Thầy giáo trong Bộ môn Tự đônghoá xí nghiệp Mỏ và Dầu khí, Khoa Cơ - Điện, Trường Đại học Mỏ - Địa chất đã tậntình hướng dẫn và đóng góp ý kiến trong quá trình Tôi thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ, công nhân viên, đặc biệt là ÔngNguyễn Sĩ Nghĩa Phó giám đốc Công ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng đã giúp đỡ Tôitrong quá trình tìm hiểu, thu thập số liệu từ thực tế về ứng dụng các bộ điều khiểnhiện đại trong dây chuyền ép nhựa bao bì màng mỏng của Công ty TNHH Toàn Mỹ,Hải Phòng

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới các Thầy giáo, Cô giáo trong Bộ môn

Tự động hoá, Khoa Điện, Ban giám hiệu Trường đại học công nghiệp Quảng Ninh

đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và động viên cổ vũ Tôi trong quá trình Tôithực hiện đề tài Với thời gian và kiến t hức có hạn chắc chắn luận văn sẽ còn nhiềuthiếu sót, kính mong thầy, cô và các bạn đồng nghiệp góp ý để luận văn được hoànthiện hơn

Tác giả luận văn

Bùi Xuân Khương

Mục lục

Trang Lời cam đoan

Tổng quan về dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng

mỏng của Công ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng

12

1.1.Các kiểu máy ép nhựa có trên thị trường hiện nay 121.1.1.Máy ép nhựa kiểu nằm - hệ thống điều khiển thuỷ lực (hình 1.1) 121.1.2.Máy ép nhựa kiểu nằm - hệ thống điều khiển điện (hình 1.2) 141.1.3.Máy ép nhựa kiểu nằm - hệ thống điều khiển điện - thuỷ lực (hình

1.3 )

14

1.1.4.Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển điện (hình 1.4) 151.1.5.Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển thuỷ lực (hình 1.5) 151.2.Trang thiết bị thuỷ lực - khí nén cho hệ thống điều khiển và chấp

hành của máy ép nhựa

16

1.4.Công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng của Công Ty TNHH Toàn Mỹ 19

Phân tích và đánh giá chất lượng của hệ thống điều khiển

dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng của Công

ty TNHH Toàn Mỹ, hải Phòng

24

2.1.2.Nguyên lý hoạt động 282.2 Hệ thống máy cắt nhựa bao bì màng mỏng của Công ty TNHH Toàn

Mỹ

29

2.2.1 Nguyên lý hoạt động của máy cắt nhựa màng mỏng 29

3.3.4.Bộ điều khiển tỷ lệ - tích phân - vi phân 69

3.4 Cơ sở lý thuyết về băm xung áp xoay chiều 693.5.Xây dựng mô hình Matlap hệ thống ổn định nhiệt độ lò điệ n trở và

tổng hợp bộ điều khiển PID

74

3.5.1.Lựa chọn phương pháp tổng hợp tham số PID 74

3.5.3 Kết quả mô phỏng trên Matlab Simulink 84

Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát máy ép nhựa

bao bì màng mỏng sử dụng phần mềm Wincc

94

4.3.4 Thiết lập các thông báo trong hệ thống 1034.4 Kết quả mô phỏng hệ thống điều khiển giám sát dùng WinCC 103

Danh môc c¸c ký hiÖu vµ c¸c ch÷ viÕt t¾t

7 Wincc Windows control center

8 PLC S7-300 Programmable Logic Control Step7 -300

22 SCADA Supervisory Control And Data Acquisition

26 CDC Compact Digital Controller

28 MES Manufacturing Excution System

29 ERP Enterprise Resource Planning

Danh mục các bảng

1 Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của động cơ điện trong máy sấy 22

2 Bảng 2.1 Máy ép nhựa màng mỏng DONGFENG 24

3 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của bộ phát nhiệt 27

4 Bảng 2.3 Màn hình hiển thị của bảng điều khiển 33

5 Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật của cảm biến tiếp liệu 36

6 Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật của cảm biến hàn và cắt túi in 37

7 Bảng 3.1 Bảng số liệu đo thực tế hoạt động của lò 58

8 Bảng 3.2 Số liệu nhiệt độ theo thời gian khi điện áp hiệu

9 Bảng 3.3 Bảng thông số tiêu chuẩn Ziegler Nichols 82

10 Bảng 3.4 Mô tả các tham số của bộ điều khiển 88

Danh mục các hình vẽ và đồ thị

1 Hình 1.1 Máy ép nhựa kiểu nằm - Hệ thống điều khiển thuỷ lực 13

2 Hình 1.2 Máy ép nhựa kiểu nằm - Hệ thống điều khiển điện 143

Hình 1.3 Máy ép nhựa kiểu nằm hệ thống điều khiển điện

4 Hình 1.4 Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển điện 15

5 Hình 1.5 Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển thuỷ lực 15

7

Hình 1.7 Các thiết bị thuỷ lực khác cho máy ép nhựa của hãng

8 Hình 1.8 Máy ép nhựa dùng hệ thống điều khiển thủy lực 17

9 Hình 1.9 Máy ép nhựa dùng hệ thống điều khiển điện - thuỷ lực 18

10 Hình1.10

(a,b,c,d) Chi tiết bộ phận chế biến và cấp nhựa nóng 19

11 Hình 1.11 Quy trình sản xuất thử của nhà máy 20

12 Hình 1.12 Sơ đồ công nghệ ép nhựa màng mỏng 20

14 Hình 2.1 Trục vít và các bộ phận liên quan 25

15 Hình 2.2 Biểu đồ thị mối quan hệ giữa kích thước khuôn thổi và

Hình 2.6 Sơ đồ mạch lực ở chế độ điều khiển tại chỗ của máy

ép nhựa bao bì màng mỏng (phụ lục 1) 10720

Hình 2.7 Sơ đồ mạch điều khiển ở chế độ điều khiển tại chỗ của

máy ép nhựa bao bì màng mỏng (phụ lục 2) 109

21 Hình 2.8 Hình ảnh của máy cắt XUNG CHENG CONTROL 30

Hình 2.16 Sơ đồ mạch lực ở chế độ điều khiển tại chỗ của máy

cắt nhựa bao bì màng mỏng (phụ lục 3) 11130

Hình 2.17 Sơ đồ mạch điều khiển ở chế độ điều khiển tại chỗ của

máy cắt nhựa bao bì màng mỏng (phụ lục 4) 112

31 Hình 2.18 Mô hình hệ thống điều khiển PLC 39

32 Hình 2.19 Sơ đồ bố trí một trạm PLC S7-300 43

33 Hình 2.20 Quá trình hoạt động của một vòng quét 45

34 Hình 2.21 Sơ đồ khối kiểu lập trình tuyến tính 47

35 Hình 2.22 Sơ đồ kiểu lập trình có cấu trúc 47

37 Hình 3.2

Xác định quan hệ ban đầu giữa bậc của đa thức tử số

và đa thức mẫu số thông qua giá trị của hàm quá độh(t) tại điểm t=0

60

38 Hình 33 Một số dạng hàm quá độ của đối tượng mà mô hình

(3.1) của nó có bậc tử số lớn hơn bậc của mẫu số 60

39 Hình 3.4 Xác định các thành phần cơ bản (P, I, D) có trong mô

hình (3.1) thông qua hàm quá độ khi t 60

40 Hình 3.5 Một số dạng hàm quá độ minh họa cho kết luận 2 61

41 Hình 3.6 Một số dạng hàm quá độ minh họa cho kết luận 3 62

42 Hình 3.7 Dạng hàm quá độ có và số điểm cực trị phân bố cách 62

đều nhau trên và dưới đường giới hạn h()k

43 Hình 3.8 Hàm quá độ của khâu quán tính bậc nhất 64

46 Hình 3.10 Nhận dạng tham số mô hình lò nhiệt điện trở 66

47 Hình 3.11 Đáp ứng điều khiển on/off lò nhiệt 67

48 Hình 3.12 Đáp ứng điều khiển P lò nhiệt 68

49 Hình 3.13 Đáp ứng điều khiển PD của lò nhiệt 68

50 Hình 3.14 Đáp ứng điều khiển PID của lò nhiệt 69

51 Hình 3.15 Các van bán dẫn công suất sử dụng trong mạch điều

52

Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý của bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều

53 Hình 3.17 Dạng đường cong dòng, áp trên tải, điện áp trên

54 Hình 3.18 đặc tính của bộ biến đổi điện áp xoay chiều một pha

55

Hình 3.19 Thể hiện sự phân tích dòng tải i0 thành các sóng cơ

56 Hình 3.20 Biên độ của sóng hài bậc cao so với sóng hài cơ bản

khi góc có giá trị khác nhau với tải thuần trở 73

57 Hình 3.21 Hệ truyền động có các bộ điều chỉnh nối theo cấp 7458

Hình 2.22 a) Đặc tính tần số

b) Đặc tính quá độ

767659

Hình 3.23 a) Cấu trúc hệ

b) Đặc tính quá độ của hệ thống

7677

60 Hình 3.24 a) Đặc tính quá độ của hàm tối ưu đối xứng

b) Sơ đồ giảm độ quá điều chỉnh của bộ điều chỉnh

7980

61 Hình 3.25 Tổng hợp bộ điều chỉnh theo nhiễu loạn 80

62 Hình 3.26 Quá trình phản ứng của mạch theo nhiễu khi tổng hợp 81

bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn: a) Tối ưu đối xứng; b)Môđun tối ưu

64 Hình 3.28 Xử lý dữ liệu hàm điều áp xoay chiều 83

66 Hình 3.30 Sơ đồ cấu trúc Matlab toàn hệ thống 83

67 Hình 3.31 Đáp ứng nhiệt độ của hệ thống điều khiển vòn g kín 84

68 Hình 3.32 Tổng hợp PID bằng Matlab Simulink 84

69 Hình 3.33 Đáp ứng tối ưu bằng Matlab Simulink 8570

Hình 3.34 Sơ đồ khối của bộ điều khiển PID trong module mềm

71 Hình 4.1 Các thành phần cơ bản của hệ SCADA 9672

Hình 4.2 Cấu trúc phần mềm của hệ thống điều khiển và giám

73

Hình 4.3 Mô hình phân cấp chức năng của hệ thống điều khiển

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nền công nghiệp nước t a đang trong giai đoạn phát triển, hiện đạihoá các dây chuyền sản xuất công nghiệp Tự động hoá các dây chuyền sản xuấtcông nghiệp là một xu hướng tất yếu nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và giảmgiá thành sản phẩm

Điều khiển tự động công nghệ sản xu ất nhựa, nhất là nhựa màng mỏng là mộtnhu cầu tất yếu của sản xuất Công nghệ sản xuất bao bì nhựa màng mỏng mới đượcthực hiện ở nước ta, nên việc nắm vững các phần mềm giám sát, các thiết bị điềukhiển hiện đại là một đòi hỏi cấp thiết đối với đội ngũ c án bộ kỹ thuật làm việctrong lĩnh vực này Đề tài " Nghiên cứu ứng dụng các bộ điều khiển hiện đại để nâng cao chất lượng điều khiển và giám sát dây chuyền công nghệ ép nhựa màng mỏng của Công ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng" xuất phát từ yêu cầu thực

tế của nhà máy nhằm nâng cao năng suất, chất lượng của hệ thống điều khiển, giámsát và theo dõi công nghệ sản xuất nhựa bao bì màng mỏng là yêu cầu cấp thiết củanhà máy, giúp cho việc điều khiển và vận hành thiết bị được thuận lợi

2 Mục đích của đề tài

+Đánh giá dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng hiện nay củaCông ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng

+ứng dụng các bộ điều khiển hiện đại để nâng cao chất lượng của sản phẩm.+Thiết kế hệ thống điều khiển dây chuyền và hệ thống giám sát điều khiểndây chuyền công nghệ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

+ Đối tượng nghiên cứu là các máy ép nhựa bao bì màng mỏng tại Công tyTNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng

4 Nội dung nghiên cứu

+Khảo sát và đánh giá hệ thống điều khiển hiện nay của dây chuyền sản xuất

ép nhựa bao bì màng mỏng của Công ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng

+Hệ thống điều khiển tự động trong các thiết bị sản xuất bao bì màng mỏngcủa Công ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng

+ứng dụng các bộ điều khiển hiện đại vào thiết bị ép nhựa và cắt bao bì màngmỏng.

+Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống điều khiển dây chuyềncông nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng trên

5 Phương pháp nghiên cứu

+Phương pháp thực nghiệm: Thu thập các số liệu từ cơ sở sản xuất để phântích, tổng hợp từ đó đánh giá thực trạng của hệ thố ng điều khiển và làm cơ sở choviệc nghiên cứu áp dụng các bộ điều khiển hiện đại vào thiết bị ép nhựa bao bì màngmỏng

+Lập sơ đồ cấu trúc, thực hiện mô phỏng trên phần mềm Matlab để đánh giácác thông số ảnh hưởng lớn nhất đến chất lượng điều khiển của dây chuyền ép nhựabao bì màng mỏng

+Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống điều khiển dây chuyềncông nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng

6 ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Dây chuyền ép nhựa bao bì màng mỏng mới được sử dụng ở nước ta, nhưngnhu cầu sử dụng tiêu dùng trong nước đã có từ lâu, mỗi mục đích sử dụng tiêu dùngcần một loại túi bao bì có kích thước, hình dáng, màu sắc khác nhau Để đáp ứngyêu cầu về chất lượng sản phẩm, các doanh nghiệp đã nhập những thiết bị mớinhưng khả năng điều khiển đều bán tự động hoặc tự động từng phần, vì lý do trên để

hệ thống điều khiển, điều khiển được hoàn toàn quá trình sản xuất sản phẩm thì việcnghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát toàn bộ dây chuyền là cần thiết

để nâng cao chất lượng sản ph ẩm và năng suất lao động cũng như giải phóng khảnăng phải làm việc trực tiếp của con người

Các bộ điều khiển hiện đại sử dụng trong dây chuyền ép nhựa bao bì màngmỏng là đối tượng ta cần nghiên cứu một cách có hệ thống để làm sáng tỏ và ứngdụng chúng vào thực tế Sử dụng các phần mềm mô phỏng và giám sát để mô tả hệthống điều khiển máy ép nhựa bao bì màng mỏng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm 4 chương, với 10 6 trang, 10 bảng biểu và 73 hình vẽ

Chương 1 Tổng quan về dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng của Công ty TNHH Toàn Mỹ, Hải Phòng

Trong những năm gần đây, vật liệu nhựa đã được sử dụng rộng rãi trong côngnghiệp cũng như sinh hoạt

Trên thị trường nước ta đã có rất nhiều các loại máy ép nhựa của cá c hãngkhác nhau như hãng Shin han, Jieyu, Fu chun shin; Dong Feng của Trung Quốc,Festo của Đức, …

Công ty TNHH Toàn Mỹ đã chuyển hướng mở rộng sản xuất các sản phẩmnhựa, đặc biệt là bao bì nhựa màng mỏng Dưới đây luận văn sẽ trình bày cụ thểcông nghệ ép nhựa màng mỏng đang được sử dụng phổ biến ở nước ta hiện nay

1.1.Các kiểu máy ép nhựa có trên thị trường hiện nay

1.1.1.Máy ép nhựa kiểu nằm - hệ thống điều khiển thuỷ lực (hình 1.1)

H×nh 1.1 M¸y Ðp nhùa kiÓu n»m - ®iÒu khiÓn thuû lùc.

1.1.2.M¸y Ðp nhùa kiÓu n»m - hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn (h×nh 1.2)

H×nh 1.2 M¸y Ðp nhùa kiÓu n»m - hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn.

1.1.3.M¸y Ðp nhùa kiÓu n»m - hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn - thuû lùc (h×nh 1.3 )

H×nh 1.3 M¸y Ðp nhùa kiÓu n»m - hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn - thuû lùc.

1.1.4.Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển điện (hình 1.4)

Hình 1.4 Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển điện.

1.1.5.Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển thuỷ lực (hình 1.5)

Hình 1.5 Máy ép nhựa kiểu đứng - hệ thống điều khiển thuỷ lực.

C«ng ty TNHH Toµn Mü hiÖn nay ®ang sö dông m¸y Ðp nhùa kiÓu n»m víi

hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn

1.2.Trang thiÕt bÞ thuû lùc - khÝ nÐn cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn vµ chÊp hµnh cña m¸y Ðp nhùa

H×nh 1.6 Van ®iÒu khiÓn vµ piston.

H×nh 1.7 C¸c thiÕt bÞ thuû lùc kh¸c cho m¸y Ðp nhùa cña h·ng Festo.

1.3.Cấu tạo của máy ép nhựa

Máy ép nhựa (điều khiển thuỷ lực) gồm ba phần chính: Phần phun, phầnkhuôn, phần bàn kẹp

Trong phần phun (Injection unit) bao gồm: Bơm thuỷ lực (Hydraulic pump),

động cơ thuỷ lực và hộp số (Hydraulic motor and gears), phễu tiếp nhiên liệu(Hopper), thùng chứa dầu (Barrel), bộ phát nhiệt (Heaters), vòi phun (nozzle)

Trong phần khuôn (mold unit) bao gồm: Tấm ép cố định (Stionary Plate n),tấm ép chuyển động (Moveable Platen), hai má ép (Mold)

Trong phần bàn kẹp (clamping unit) bao gồm: Bơm phụt (Ejector), bộ phậnkẹp, thanh nối và tấm ép sau

Hình 1.8 Máy ép nhựa dùng hệ thống điều khiển thủy lực.

Hệ thống bao gồm: Bộ điều khiển nhiệt độ nước (Water temperaturecontroller), đường ống dẫn thuỷ lực (Hydraulic line), khung (Frame), tủ điện nguồn(Electric power cabinet), động cơ điện (Electric motor), bộ phận trao đổi nhiệt (Heatexchanger)

H×nh 1.9 M¸y Ðp nhùa dïng hÖ thèng ® iÒu khiÓn ®iÖn - thuû lùc.

CÊu t¹o chi tiÕt bé phËn chÕ biÕn vµ cÊp nhùa nãng (h×nh 1.10a,b,c,d)

H×nh 1.10a

H×nh 1.10b

Hình 1.10c, d Chi tiết bộ phận chế biến và cấp nhựa nóng.

Các bộ phận cụ thể của thiết bị chế biến và cấp nhựa nóng bao gồm:

Động cơ (Motor), hộp giảm tốc (Gear reducer), phễu tiếp liệu (Hopper), họngcấp liệu (Feed throat), cảm biến nhiệt cặp nhiệt ngẫu (thermo couple), bộ sinh nhiệt(Heater), vít xoắn (Screw), thùng chứa (Barrel), cổng ép (Ejector Pins), má ép(mold), hộc chứa nhựa (Cavity), họng phun (Nozzle), nhựa tan (melted plastic),xilanh (Cylinder), động cơ điều khiển trục vít (Screw drive motor)

1.4.Công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng của Công Ty TNHH Toàn Mỹ

Để đạt năng suất cao và sản phẩm có chất lượng, nhà máy đã chú trọng đếnquy trình sản xuất thử và cũng như quy cách kiểm tra chất lượng sản phẩm Sơ đồcông nghệ như trên hình 1.11

Sản phẩm phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Kích thước của túi theo đơn vị đặt hàng, sai số cho phép 10 %

- Độ dày màng mỏng từ 8  50m, sai số cho phép 10 %

- Hình dáng quai túi theo mẫu túi Độ gập cạnh theo yêu cầu của khách hàng

- Màu sắc theo mẫu túi, mẫu mầu Thân thiện với môi trường

*Sơ đồ công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng ( hình 1 -12)

Đóng cuộn Cắt dán

So sánh với

sp mẫu

QC kiểm tra

P KH xác nhận

Sản xuất hàng loạt theo đơn

Xác nhận giá trị sử dụng

Kết thúc mã

hàng

1

- Kích thước, hình dáng

- Màu sắc của túi

- Chất liệu (dẻo, dai)

*Nguyên liệu đầu vào

Nguyên liệu đầu vào là các loại nhựa nhiệt dẻo (là loại nhựa khi bị gia nhiệtthì nó chuyển từ dạng rắn sang dạng dẻo, khi thôi gia nhiệt nó lại chuyển thành dạngrắn) Polyethylene (PE) là loại nhựa được sử dụng phổ biến nhất trong công nghệthổi màng mỏng, đặc biệt là PE mật độ cao (HDPE: High Density Polyethylene) và

PE có khối lượng phân tử cao (HMWPE) So với PE mật độ thấp (LLDHE: LinearLow Density Polyethylene), khi cần độ cứng cao, HDPE và HMWPE cho hiệu quảkinh tế cao hơn do thành (màng) của sản phẩm có thể làm mỏng hơn Nguyên liệucủa nhà máy chủ yếu được nhập khẩu từ Malaixia, Thailand, hay Saudi Arabia.Ngoài ra, nhà máy cũng sử dụng nhiều từ nguồn nguyên liệu trong nước và cũng đã

tự tái chế được phần nào nguyên liệu sử dụng Tiêu chuẩn của hạt nhựa:

- Hạt nguyên chất: trắng, trong theo tiêu chuẩn

- Hạt tái chế đạt tiêu chuẩn so với mẫu khi sản xuất thử nghiệm

- Hạt mầu: theo tiêu chuẩn và theo yêu cầu

Cần lưu ý rằng hạt nhựa đưa vào sản xuất phải là nhựa PE, nhựa PP khôngthích hợp để sử dụng trong công nghệ ép nhựa (hạt nhựa PP giòn hơn và sử dụngcông nghệ làm mát bằng nước, hạt nhựa PE dẻo và dai hơn, sử dụng công nghệ làmmát bằng khí nén)

mà đôi khi các hạt nhựa bị ẩm thì phải sấy khô chúng nhờ máy sấy nguyên liệu.Máy sấy nguyên liệu gồm hai bình trộn, một bộ cấp nhiệt, một máy cấp khí nén,một động cơ cung cấp điện Thông số kỹ thuật của máy sấy trong bảng 1.1

Để sản xuất túi màu hay do yêu cầu của khách hàng về chất lượng sản phẩm

mà ta có tỷ lệ trộn giữa các loại hạt cho phù hợp Việc trộn hạt nhựa chỉ thực hiệnkhi các hạt đã được sấy khô và được trộn nhờ máy trộn nguyên liệu

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của động cơ điện trong máy sấy

in, một quả lô chèn và dao gạt mực Phần họa tiết trên quả lô thứ nhất được l àmnhám và trũng sâu hơn so với phần còn lại của quả lô Quả lô chứa hoạ tiết sẽ đượcquay trong máng chứa mực in, sau đó dao gạt mực sẽ gạt hết phần mực in có trênphần nhẵn của quả lô Do phần khắc hoạ tiết nhám và trũng lên mực vẫn đọng lại,

đồng thời có sự tác động của quả lô chèn phía trên nên họa tiết sẽ được in vào túi(hình 1.13)

60 Hz 1,75 kW

220 – 240 V

380 – 440 V6,7A/3,7A 3380/min

Phần nhám Phần nhẵn

*Công đoạn cắt dán

Công đoạn này được thực hiện tự động hoàn toàn nhờ máy cắt Đây là công

đoạn quan trọng trong dây chuyền sản xuất n hựa màng mỏng và cũng là công đoạnứng dụng nhiều công nghệ tiên tiến của công nghệ ép nhựa màng mỏng hiện nay ởcông đoạn này, túi sẽ được cắt, dán, đột dập theo yêu cầu của khách hàng về chiềudài, hình dạng quai của túi sản xuất

Đây là một công đoạn rất quan trọng, đòi hỏi tính chính xác nên luôn phải cóngười vận hành máy theo dõi Người vận hành máy phải:

- Kiểm tra đường dán của túi 10 phút/ 1 lần bằng thị giác, đường dán phải

đẹp, không bị non nhiệt hoặc quá nhiệt

- Kiểm tra độ bền túi 1 lần/1 lô bằng túi cát có trọng lượng gấp 1 -2 lần trọnglượng định mức của túi (VD: kiểm tra túi có trọng lượng định mức là 3 kg, ta dùngtúi cát có trọng lượng là 3,6 kg, treo trên móc sau 30 phút túi không rách là đạt tiêuchuẩn)

- Kiểm tra độ lệch của quai túi bằng cách đo độ rộng của hai quai với sai số 0,5 cm (kiểm tra bằng thước lá 10 phút/ 1 lần)

*Công đoạn đóng gói và nhập kho

Đây là công đoạn duy nhất trong dây chuyền công nghệ sản xuất nhựathực hiện bằng tay Sau công đoạn cắt dán, người công nhân phải kiểm tra chấtlượng túi theo những tiêu chuẩn chất lượng đã được quy định

Chương 2 Phân tích và đánh giá chất lượng của hệ thống điều khiển dây chuyền công nghệ ép nhựa bao bì màng mỏng

của Công ty TNHH Toàn Mỹ, hải Phòng 2.1 Hệ thống máy ép nhựa bao bì màng mỏng

Hiện nay trên thị trường có hai công nghệ ép: công nghệ ép phun và côngnghệ ép đùn ép phun là công nghệ ép định hình, theo khuôn mẫu Do nhiều đặc thùriêng nên trong ngành công nghiệp ép bao bì màng mỏng, người ta sử dụng côngnghệ ép đùn Tại nhà máy ép nhựa bao bì của Công ty TNHH Toàn Mỹ, hiện đang

có 5 máy ép đùn nhựa nhãn hiệu DONGFENG của Trung Quốc (bảng 2.1)

Bảng 2.1 Máy ép nhựa màng mỏng DONGFENG

RUIAN DONGFENG PLASTICMACHINEYR FACTORYZHEJIANG CHINAModel LTC 55HVolt 415 VMFG DATE: 2006/08Serial No 1150

HP 22 kW

2.1.1 Cấu tạo của một số bộ phận chính

Máy đùn nhựa màng mỏng được phân làm 3 phần chính theo chức năng nhưsau:

- Bộ phận có chức năng hóa keo nguyên liệu đầu vào

- Bộ phận có chức năng tạo màng

- Bộ phận có chức năng hoàn thiện sản phẩm đầu ra

Dưới đây là các bộ phận chính cấu thành nên máy đùn ép nhựa màng mỏng:Trục vít này có rãnh xoắn Một cặp với trục vít là thanh trụ bao ngoài Khitrục vít quay, nhựa sẽ được đùn đi theo các rãnh xoắn của nó Trong quá trình vậnhành máy, nhiệt độ làm nóng chảy nhựa phải luôn được đảm bảo, nếu nhựa cứn g sẽdẫn đến tình trạng gãy vỡ các rãnh xoắn của trục vít

Để đảm bảo nhựa đi hết trong thanh trụ, một phần nhờ vào tốc độ của độngcơ, ngoài ra giữa thanh trụ bao ngoài và trục vít phải có một độ khít nhất định Độkhít này không được rộng quá nhưng cũng không được nhỏ quá để tránh sự màimòn Tốc độ của trục vít được điều chỉnh nhờ động cơ điện điều chỉnh tốc độ bằngmột bộ biến tần 22KW.

* Trục vít

Hình 2.1 Trục vít và các bộ phận liên quan.

Nếu chỉ dựa vào tốc độ mà motor cung cấp cho trục vít, thì tốc độ trục vítquay sẽ không được ổn định Để khắc phục tình trạng này, ta dùng một bộ dây cua -roa và hộp số Chúng có chức năng làm ổn định và đảm bảo tốc độ trục vít Bộ giảmtốc của hộp số giúp điều chỉnh tốc độ của động cơ phù hợp với tốc độ của trục vít,

đảm bảo công suất của động cơ và ta hoàn toàn đặt được tốc độ của trục vít nhờ việc

đặt tham số trên biến tần tuỳ theo từng loại nhựa và yêu cầu về độ dày mỏng của baobì màng mỏng

*Đầu và khuôn thổi

Nhựa đặc quánh được tuồn đi nhờ trục v ít và thanh trụ bọc ngoài đi đến đầuthổi có hình dạng như hình trên Đầu thổi là một hình trụ rỗng, một đầu lắp chặt vớikhuôn thổi, một đầu được “vót nhọn”, nằm trong thanh trụ bọc ngoài Một đoạn giữatrên đầu thổi được thiết kế có đường kính nhỏ hơn, v à trên đó có nhiều lỗ hổng tròn.Nhựa được đùn đến đầu thổi, được giàn đều ra theo hình của đầu vót, sau đó gặp

đoạn có đường kính nhỏ hơn, dòng nhựa lọt vào trong khoảng rỗng của đầu thổi và

được đùn tiếp lên trên khuôn thổi Bao ngoài là một tấm lưới chặ n, tấm lưới này cótác dụng lọc sạch bụi bẩn lẫn vào nhựa trước khi bước vào giai đoạn thổi màng

Trục vít Thanh trụ

Bếp nhiệt Quạt làm mát

Nhựa sau khi qua đầu thổi được đưa đến khuôn thổi, tại đây một lần nữa nhờbát giàn nhựa, nhựa được phân phối thành dạng hình trụ quanh thanh dẫn hướng.Dòng nhựa được định vị và giới hạn nhờ thanh dẫn hướng bên trong và khuôn ngoài.Trên khuôn ngoài là một hệ thống bulong đai ốc Để chỉnh độ dày mỏng của màng

ta chỉnh các bulong đai ốc này Sự điều chỉnh này phải vô cùng chính xác, nếukhông sẽ dẫn đến tình trạng màng thổi bị lệch, ảnh hưởng đến hình dáng và chấtlượng túi

Kích thước của túi, độ bóng màng túi phụ thuộc vào kích thước của khuônthổi Vì vậy cần phải lựa chọn được kích thước khuôn cho phù hợp:

*Bếp nhiệt (415V, 26.4 kW)

Nhựa được nóng chảy trong trục vít

nhờ nhiệt Nhiệt được lấy từ các bếp nhiệt

Tùy vào chất lượng đầu vào mà đặt nhiệt độ

cho bếp nhiệt một cách thích hợp Nhiệt độ

của bếp nhiệt phải đảm bảo trùng với nhiệt độ

đã đặt tại bộ đặt nhiệt độ Thường thì trên

một trục vít bố trí 3 bếp nhiệt, tùy theo từng

loại máy nhưng các bếp nhiệt phải được phân

bố sao cho nhiệt độ trên trục vít phải đạt tiêu

Hình 2.3 Bếp nhiệt.

Khuôn thổi(mm)25 30 50 75

h.d.p.e

1002003004005006007008009001000

chuẩn và được phân bố đều trên toàn trục vít Khi đặt nhiệt độ cho các bếp nhiệt, taphải tính toán nhiệt độ của từng bếp n hiệt sao cho phù hợp để không gây quá nhiệt.Ngoài ra, tại đầu thổi cũng có 2 bếp nhiệt để duy trì nhiệt độ nóng chảy của nhựa,tránh tình trạng nhựa khô trong quá trình lên khuôn thổi.

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của bộ phát nhiệt.

*Máy chứa khí

Để thổi được màng túi, cần có hai luồng khí phụ

trợ Một luồng khí được thổi thẳng, trực tiếp vào bên

trong bầu màng túi được lấy từ máy nén khí của nhà máy

luồng khí này được điều chỉnh nhờ van xả, luồng khí thứ

hai được lấy từ động cơ quạt 2.2KW thổi hai bên sườn

túi Ngoài tác dụng làm nguội, kết hợp hai luồng khí này

ta có thể chỉnh được kích thước màng túi như mong

muốn

Lưu lượng của luồng khí thứ nhất dễ dàng được chỉnh định bằng van khí.Luồng khí thứ hai phải được thổi đều xung quanh màng, khí thổi từ dưới lên trên,dọc theo sườn túi Nếu tốc độ và lưu lượng khí này càng lớn thì bầu của màng túinày càng xuống thấp và ngược lại Luồng khí thứ hai này, trước khi đưa vào sử dụng,

được tích qua một máy chứa khí Khí được chia ra sáu luồng, phân bố đều xungquanh khuôn thổi

Hình 2.4 Đường đi của khí nén trong máy.

*Tấm dẫn hướng và bộ guồng cuốn

Nhiệm vụ của tấm dẫn hướng là để chỉnh độ rộng của túi và độ rộng củahông túi, nhờ việc chỉnh lại vị trí của các tấm dẫn hướng Bề mặt của tấm dẫn hướng

ảnh hưởng trực tiếp tới túi Cần làm sạch tấm dẫn hướng khi bề mặt của nó bị bẩn.Quan trọng hơn là không được uốn cong hoặc gây hư hại tấm dẫn hướng, màng ép

đùn bị ảnh hưởng thậm chí chỉ bởi một vết xước nhẹ trên tấm dẫn hướng

Một cặp với tấm dẫn hướng là bộ guồng cuốn Bộ guồng cuốn gồm hai trụclăn, một trục lăn bằng sắt và một trục lăn cao su, có tác dụng lăn túi phẳng trước khicuốn lô Trục lăn bằng sắt như một bộ tì, trục lăn cao su lèn chặt màng túi hơn nhờlực đàn hồi mà nó tạo ra Vị trí tương đối của hai trục lăn được tính toán rất kĩ lưỡng

để khí trong bầu màng túi không thể theo màng túi qua bộ guồng cuốn ra ngoài Bộguồng cuốn này được điều chỉnh tốc độ phù hợp với từng loại sản phẩm nhờ việc đặtlại tham số tốc độ cho biến tần 1.5KW điều khiển động cơ kéo bộ guồng cuốn này

2.1.2.Nguyên lý hoạt động

Nguyên liệu đầu vào sau khi đã kiểm tra về chất lượng đầu vào (sấy khô vàtrộn theo tỷ lệ yêu cầu), được đổ vào phễu nguyên liệu, sau đó được tuồn dần vàotrục vít có rãnh xoắn, bao ngoài là thanh trụ và bộ gia nhiệt Tại đây, hạt nhựa từdạng rắn chuyển sang dạng keo Các dòng keo đi theo trục vít có rãnh xoắn đưa đếnkhuôn thổi, khuôn thổi có hai bếp nhiệt nữa để đảm bảo nhiệt độ của nhựa Cạnh bộgia nhiệt có lắp đặt các quạt gió, các quạt này hoạt động khi nhận được tín hiệu củacảm biến nhiệt độ báo nhiệt độ thực tế lớn hơn nhiệt độ đặt, chúng có chức năng làmgiảm nhiệt độ của các lò nhiệt

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy đùn ép nhựa màng mỏng.

Dòng nhựa dạng keo được đùn lên đầu thổi Sau khi ra khỏi đầu thổi dòngnhựa chuyển sang dạng màng nhờ hai luồng khí Màng túi được định vị bởi các vòng

đệm, có thể thay đổi đường kính phù hợp với đường kính của màng túi

Trước khi được quấn lô, ta phải thực hiện gấp hông màng túi theo yêu cầu

Đối với những túi có yêu cầu tạo nhám bề mặt hay in hoạ tiết thì trước khi vào quấnlô sẽ được đi qua bộ phận tạo nhám và in ấn

Sơ đồ mạch điện lực của hệ thống máy ép nhựa bao bì màng mỏng hiện tạicủa nhà máy trên hình 2.6 phụ lục 1a,b và sơ đồ mạch điện điều khiển của hệ thốngmáy ép nhựa bao bì màng mỏng hiện tại của nhà máy trên hình 2.7 phụ lục 2 a,b.Nguyên lý làm việc của máy ép nhựa bao bì màng mỏng

Đóng AT cung cấp nguồn cho máy Sau đó đóng côngtăc cung cấp điện chocác côngtăctơ đưa các bếp nhiệt vào làm việc đồng thời phải đặt ở một nhiệt độ phùhợp tuỳ theo từng loại nhựa Sau một thời gian 50 phút đến 1giờ 05phút nhiệt độ trêncác bếp đã đạt nhiệt độ yêu cầu đặt trước khi đó ta lần lượt vận hành các động cơcấp liệu; động cơ quạt gió; động cơ quấn đầu; máy tạo tia lửa điện; động cơ quấn lôin; động cơ quạt gió II; Bộ gia nhiệt II; động cơ quạt gió I; Bộ gia nhiệt I; động cơquấn sản phẩm Động cơ nâng hạ chỉ vận hành và giữ khi cần gấp mép với độ rộngkhác nhau (ta điều khiển động cơ nâng hạ khi mép gấp phù hợp thì dừng lại)

Khi muốn dừng hệ thống thì ta ấn các nút dừng trên hộp nút bấm để dừng

động cơ cấp liệu; động cơ quạt gió; động cơ quấn đầu; máy tạo tia lửa điện; động cơquấn lô in; Bộ gia nhiệt II; động cơ quạt gió II; Bộ gia nhiệt I; động cơ quạt gió I;

động cơ quấn sản phẩm

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển hệ thống máy ép nhựa bao bì màng mỏngcủa hãng Dong Feng có những nhược điểm là chỉ có chế độ điều khiển tại chỗkhông có khả năng điều khiển tự động và giám sát hệ thống điều khiển Hệ thống

điều khiển ổn định nhiệt độ củ a lò gia nhiệt có phạm vi ổn định nhiệt kém và tốnnăng lượng trong quá trình làm mát khi hệ thống xảy ra quá nhiệt

2.2 Hệ thống máy cắt nhựa bao bì màng mỏng của Công ty TNHH Toàn Mỹ

2.2.1 Nguyên lý hoạt động của máy cắt nhựa màng mỏng

Nhà máy hiện đang có 10 máy cắt của hãng XUNG CHENG CONTROL dánnóng đáy túi, quai túi và cắt nguội đáy túi và quai túi Máy XUNG CHENG

Hình 2.8 Hình ảnh của máy cắt XUNG CHENG CONTROL.

Máy gồm hai máy nhỏ cấu thành: phần máy chính và phần máy đột dập.Phần máy chính có nhiệm vụ kiểm tra sản phẩm đầu vào, dán (nóng) đáy túi, quaitúi theo chiều dài đặt, cắt nguội đáy và quai túi Phần máy đột dập có nhiệm vụ tạoquai cho túi Máy đột dập và máy chính phả i được đặt thẳng hàng nhau, được cố

định bằng các guốc hãm định vị máy Khi máy đã hoàn tất lắp đặt và điều chỉnh cơbản, thì không được điều chỉnh bất cứ bộ phận nào bên trong trừ khi cần thiết Máy

có một động cơ tạo chu kỳ dán nóng đáy túi, quai túi và cắt nguội đáy túi, quay túi,kéo phần đột dập quai túi (1.5KW) và động cơ lai tiếp liệu vào (0.37KW), động cơbước 1KW để rút chính xác chiều dài của túi, động cơ (0.37KW) đóng cuộn sảnphẩm sau khi gia công xong Các động cơ này hoạt động liên động với nh au Khikhởi động phải cung cấp điện cho dao nhiệt đủ nhiệt độ dán đáy túi và quai túi thìmới khởi động động cơ tạo chu kỳ dao, sau đó là động cơ bước

2.2.2 Cấu tạo của các bộ phận chính

* Giá tiếp liệu

Gồm hai bộ phận cấu thành: khung xuất và cần lắ c xuất Nếu muốn thaynguyên liệu, phải hạ khung xuất xuống, sau đó, cho nguyên liệu mới vào, điều khiểnkhung xuất đi lên, cuối cùng phải hạ cần lắc xuất xuống vị trí thích hợp Cần lắcxuất có gắn trục lăn cao su, được điều khiển bởi một động cơ, gọi là động cơ tiếpliệu Sự chuyển động của trục lăn cao su có tác dụng cấp liệu liên tục, phù hợp chodây chuyền sản xuất

đáy túi, một thanh hàn quai túi) và dao cắt cùng với bộ dập quai túi, được điều khiểnbởi động cơ 1.5KW và tốc độ dập của máy hàn kín và dập quai được điều chỉnh phùhợp với độ dài yêu cầu của túi sản xuất Bộ phận phía dưới của máy hàn kín l à bệtiếp xúc túi, có tác dụng như một thớt đỡ khi máy hàn kín hoạt động.

* Bộ phận đột dập

Bộ phận đột dập quai túi gồm khuôn dập

ở phía trên và thớt đỡ ở phía dưới Khi đột dập,

khuôn dập hạ xuống đến ngưỡng và bị lún

xuống một khoảng nhờ lo xo, điều này giúp

tăng chất lượng dập và bảo vệ bộ phận đột dập

khi đó hệ thống van sẽ thực hiện thổi quai túi

xuống phía dưới

*Động cơ quấn sản phẩm

Có tác dụng cuốn các túi đã gia công

thành các cuộn thành phẩm Khi cuộn p hải luôn

đảm bảo độ nén chặt của cuộn sản phẩm Động cơ chỉ làm việc khi độ dài của sốlượng túi thành phẩm đủ

Cuốn lô sản phẩm

Đầu vào của máy cắt là sản phẩm đầu ra của máy ép nhựa màn g mỏng: màngtúi được cuốn dưới dạng lô Trong quá trình vận hành, trước tiên màng túi đượckiểm tra nhờ một bộ cảm biến quang, nếu màng túi bị đứt giữa chừng thì máy dừnghoạt động.

Sau đó, dây chuyền này đi qua bộ phận hàn nóng đáy túi và quai túi Nhờ vàocác chỉ số trên bảng điều khiển, ta biết được số lượng túi cần cắt trong một chu trìnhlàm việc của dao cắt, hàn và đột dập quai Để thiết lập được các chỉ số trên bảng

điều khiển ta phải qua vài lần sản xuất thử Việc làm này cũng để thuận tiện choviệc cân số lượng túi Đường dán luôn phải được kiểm tra thường xuyên, có thể hiệuchỉnh được bằng cách chỉnh nhiệt độ của dao hàn Nhiệt độ của dao hàn được đo và

so sánh với nhiệt độ đặt trên bộ đặt nhiệt độ Khi đã cắt và dập quai đủ số lượng túi

được thiết lập trên bảng điều khiển thì hệ thống ngừng làm việc Hình dáng của quaitúi tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng, ta có thể thay đổi chúng bằng cách thay

đổi hình dáng của khuôn đột dập Trong quá trình hoạt động của máy, có rất nhiều

sự cố xảy ra như đứt cấp liệu, sự cố ở phần cơ khí, sự cố động cơ kéo Trong nhữngtrường hợp đó, đều có các cảm biến phát hiện sự cố và máy đều dừng hoạt động đểsửa chữa

*Bàn điều khiển của máy cắt

Hình 2.11 Bàn điều khiển của máy cắt.

Bảng điều khiển của máy cắt XC 2006B gồm hai phần chính: màn hình hiểnthị LCD và các phím chức năng

Bảng 2.3 Màn hình hiển thị của bảng điều khiển

- Đặt nhiệt độ của dao hàn

- Bật cầu dao tế bào quang điện

- Đặt chiều dài túi

- Phải chắc chắn tất cả các vị trí đặt của túi

- Kiểm tra chiều dài túi để điều chỉnh

- Kiểm tra tốc độ máy để điều chỉnh

- Kiểm tra vị trí của bề mặt in với tế bàoquang điện

2.2.4.Các loại cảm biến

Trong dây truyền ép nhựa màng mỏng, có hai loại cảm biến

Cảm biến nhiệt độ và cảm biế n vị trí di chuyển

*Cảm biến nhiệt độ

Được dùng trong máy ép đùn để báo nhiệt của bếp nhiệt về bộ đặt nhiệt độ(so sánh và điều chỉnh với nhiệt độ đặt) Cảm biến nhiệt độ sử dụng trong máy đùnnhựa màng mỏng là loại cảm biến nhiệt điện trở Nguyên lý chu ng của loại cảm biếnnày là đo nhiệt độ dựa vào sự phụ thuộc điện trở suất của vật liệu làm cảm biến theonhiệt độ

Ưu điểm cơ bản của cảm biến nhiệt điện trở là đơn giản, độ nhạy cao, ổn

định dài hạn Các nhiệt điện trở được chia thành ba loại: nhiệt điệ n trở kim loại, điệntrở bán dẫn và nhiệt điện trở Cảm biến sử dụng trong máy đùn nhựa màng mỏng làloại nhiệt điện trở kim loại bằng platin

*Cảm biến vị trí và di chuyển

Có hai phương pháp cơ bản để xác định vị trí và di

chuyển:

- Phương pháp thứ nhất, bộ cảm biến cung cấp tín hiệu là

hàm phụ thuộc vào vị trí của một trong các phần tử của cảm

biến, đồng thời phần tử này có liên quan đến vật di động cần di

chuyển

- Phương pháp thứ hai, ứng với mỗi di chuyển cơ bản bộ

cảm biến sẽ phát ra một xung Việc x ác định vị trí và di chuyển

sẽ tiến hành bằng cách đếm số xung phát ra

Trong máy cắt nhựa màng mỏng, cảm biến xác định vị

trí và di chuyển đóng vai trò quyết định đối với sự vận hành của

máy Loại cảm biến sử dụng là loại cảm biến tiếp cận điện cảm

*Cảm biến tiếp cận điện cảm ( hình 2.12)

Cảm biến tiếp cận được sử dụng để phát hiện sự có mặt

của đối tượng bằng kỹ thuật cảm biến không có tiếp xúc cơ học

Các cảm biến tiếp cận sử dụng nguyên lý thay đổi điện cảm hay

điện dung của phần tử mạch điện khi có mặt hoặc không có mặt

đối tượng có cấu trúc tương đối đơn giản Tuy cảm biến này không đòi hỏi tiếp xúc

cơ học nhưng tầm hoạt động hạn chế với khoảng cách tối đa 100mm Cảm biến tiếpcận điện cảm gồm có bốn khối chính:

1 Cuộn dây và lõi ferit 2 Mạch dao động

3 Mạch phát hiện 4 Mạch đầu ra

Mạch dao động phát dao động điện từ tần số rađiô Từ trường biến thiên tậptrung từ lõi sắt sẽ móc vòng với đối tượng kim loại đặt đối diện với nó Khi đốitượng lại gần sẽ có dòng điện Foucaul t cảm ứng trên mặt đối tượng tạo nên một tảilàm giảm biên độ tín hiệu dao động Bộ phát tín hiệu sẽ phát hiện sự thay đổi trạngthái biên độ mạch dao động Mạch phát hiện sẽ ở vị trí ON phát tín hiệu làm mạch

ra ở vị trí ON Khi mục tiêu rời khỏi trường c ủa bộ cảm biến, biên độ mạch dao

động tăng lên trên giá trị ngưỡng và bộ phát hiện trở về vị trí OFF là bình thường (hình 2.13)

Phạm vi (hoặc tầm) của cảm biến tiếp cận điện cảm liên quan đến khoảngcách giữa bề mặt cảm biến và đối tượng có liên quan đến hình dáng của lõi và dâyquấn

Hình 2.13 Chu kỳ phát hiện của cảm biến.

*Cảm biến đo vị trí và dịch chuyển theo phương pháp quang học (hình

2.14)

gồm nguồn ánh sáng kết hợp với một đầu thu quang (thường là tế bào quang

điện) Tùy theo cách bố trí của đầu thu quang, nguồn phát, thước đo (đối tượng thuquang), các cảm biến được chia ra làm hai loại:

- Cảm biến quang phát xạ

- Cảm biến quang soi thấu

Loại cảm biến mà máy sử dụng là loại cảm biến phát xạ

Mạch dao

động raCảm biếnMục tiêu

Sóng ra

Mức nhỏMức tác động

*Cặp cảm biến tiếp liệu

Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật của cảm biến tiếp liệu

Đây là loại cảm biến quang phát xạ (

hình 2.15)

Mắt 1 sẽ đọc (phát hiện) khi có làn túi đi qua

Khi hết liệu hoặc bị đứt băng, tia sáng từ bị

phản xạ lại bởi gương phản xạ 2 Nhận đư ợc

tín hiệu này máy dừng hoạt động tức thì

Trong quá trình túi đi qua cảm biến tiếp

liệu, có những đoạn túi có độ rộng quá nhỏ,

Hình 2.14 Cảm biến quang phát xạ.

1: Nguồn sáng 2: Thước đo 3: Đầu thu quang.

*Cảm biến hàn và cắt túi in

Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật của cảm biến hàn và cắt túi in

Mã hiệu NT6- 03012 Nhiệt độ hoạt động 0oC~ 50oCPhạm vi 9 2 mm Nhiệt độ bảo quản -25oC~ 50oC

Điện áp 10~30 VDC Đầu ra số 0,15 ~6 V

NPN / PNP Dòng tiêu thụ <= 80 mA

10000 Hz Thời gian đáp ứng < 50sW-H-L 80-30,4-64

mm

Trọng lượng Ca 540gCảm biến này được gá trên một thanh trượt dọc theo máy chính và được bật/tắt nhờ vào cầu dao MARK trên bàn điều khiển Cảm biến này chỉ bật khi có túi in,còn bình thường đối với túi trong cảm biến ở chế độ off

2.2.5 Quá trình công nghệ điều khiển của máy cắt bao bì màng mỏng

Đóng điện cho toàn bộ hệ thống, hệ thống được cung cấp điện chờ làm việc.Khi đó ta phải đặt chiều dài túi cần cắt trên bảng điều k hiển hoặc chuyển công tắcsang chế độ chạy túi in theo lỗ in Khi có túi thì cảm biến cấp liệu phát hiện động cơtruyền động dao hàn, dao cắt và bộ phận đột dập quay thực hiện hàn kín đáy túi vàquai túi khi động cơ truyền động kéo dao và bộ phận đột dập đ i lên thì động cơ bướcchạy kéo đủ độ dài của túi thì dừng động cơ bước hoặc khi thấy tín hiệu từ cảm biến

lỗ in thì động cơ bước dừng khi đó động cơ truyền động dao và bộ phận đột dập lạitiếp tục hành trình đi xuống lặp lại chu trình ban đầu Động cơ cấp liệu vào máy cắtchỉ hoạt động khi có liệu và liệu vào bộ phận hàn kín và dập bị ngắn Đông cơ cấpliệu dừng khi hết liệu hoặc liệu có độ dài đủ độ dài dự trữ Động cơ cuộn sản phẩm

sẽ hoạt động khi có tín hiệu túi thành phẩm ở đầu ra trục lai động cơ bướ c và có đủ

Để việc vận hành và giám sát máy ép và máy cắt hoạt động ta phải tiến hànhcải tiến mạch điều khiển Việc sử dụng chạy liên động nhiều thiết bị trên hai máynếu thiết kế bằng role-côngtắctơ gặp khó khăn, để khắ c phục nhược điểm này ta sử