Ứng dụng PLC vào hệ thống cân định lượng sử dụng trong phân loại trái cây

Ứng dụng PLC vào hệ thống cân định lượng sử dụng trong phân loại trái cây. Vận hành hệ thống: Khi người dùng đổ trái cây vào băng chuyền và ấn nút Start, lúc này băng chuyền hoạt động đưa trái cây qua vòi phun để rửa sạch bụi bẩn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

BM CNKT OTO

-o0o -TIỂU LUẬN MÔN HỌC: TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

Đề tài: “ỨNG DỤNG PLC VÀO HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG PHÂN LOẠI TRÁI CÂY”

TPHCM, THÁNG /2021

1

MỤC LỤC

1 Tổng quan của đề tài 1

1.1 Giới thiệu đề tài : 1

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1

2 Giới hạn đề tài 1

2 Nội dung đề tài 1

2.1 Sơ đồ khồi của hệ thống băng tải cân định lượng 1

2.2 Các thành phần và chức năng của các cụm cơ khí 3

2.3 Các thành phần và sơ đồ nguyên lý hệ thống điện 4

2.4 Vận hành hệ thống 6

3 Kết luận 7

4 Tài liệu tham khảo 7

1.1 Giới thiệu nội dung 7

1.2 Đơn vị thực hiện 8

1.3 Lý do chọn đề án 8

1.4 Mục tiêu của đề án 9

1.5 Giới hạn của đề án 9

1 Tổng quan của đề tài

1.1 Giới thiệu đề tài :

Ngày nay, việc sử dụng các dây chuyền, hệ thống để chế tạo, sản xuất không còn là điều mới mẻ đối với các quốc gia trên thế giới Quá trình sản xuất ở hầu hết mọi nơi đều đòi hỏi tính liên tục và việc pha trộn nguyên liệu cần có độ chính xác cao Để có thể phối trộn liên tục với độ chính xác cao thì nhà máy sử dụng hệ thống cân định lượng Đây là một trong những khâu quan trọng trong dây chuyền sản xuất nhằm cung cấp chính xác lượng nguyên liệu cần thiết cho nhà máy và nó đã được lập trình sẵn trước

đó Hệ thống cân định lượng hiện nay được áp dụng rộng rãi trong sản xuất, đặc biệt là các nhà máy phối trộn nguyên liệu trong dây chuyền sản xuất Như nhà máy phối trộn xi măng, phối trộn vật liệu rời, định lượng xi măng để đóng bao…

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

-Tình hình nghiên cứu trên thế giới:

Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả lao động, hệ thống băng chuyền cân định lượng là một hệ thống được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, do vậy sự phát triển cũng được thấy rõ rệt qua từng năm tháng, nhiều công ty đầu tư phát triển và tối ưu hóa, tăng độ chính xác cũng như đơn giản trong sự điều khiển được cải thiện vượt trội Do vậy nó trở nên phổ biến trên toàn thế giới

-Tính hình nghiên cứu trong nước:

Trong nước ta đã chế tạo và sản xuất hàng loạt được mô hình hệ thống băng chuyền cân định lượng này, xuất hiện rất nhiều đề tài nghiên cứu đã được thực hiện có thể dễ dàng tìm thấy trên internet, phổ biến một cách rộng rãi với mọi học sinh, sinh viên muốn nghiên cứu hệ thống, qua đề tài của nhóm chúng em, em muốn người đọc,

người nghe hiểu hơn về hệ thống băng chuyền cân định lượng này

và mong được mọi người góp ý để nhóm có thể cải thiện sản phẩm hơn

1.3 Giới hạn đề tài

Do giới hạn về mặt kiến thức và thời gian, nhóm chúng em chỉ nghiên cứu dừng ở việc tìm hiểu cấu trúc, nguyên lý hoạt động và chỉ thiết kê được mạch PLC khá sơ sài

1 Nội dung đề tài

1.1 Sơ đồ khồi của hệ thống băng tải cân định lượng

Hình 1 Sơ đồ khối hệ thống băng tải cân định lượng

Chú thích:

BC: Băng tải

SB: Thùng chưa nguyên liệu

F: Bộ phân tiêp nguyên liệu

G: Cửa dưới

PLC: Bộ điều khiển chương trình logic

VDU: Đơn vị hiển thị

WE: Cân điện tử

WH: Phễu cân

Hệ thống cân định lượng được thể hiện trong Hình 1, bao gồm bốn phễu cân (WH 1- 4), với các cảm biến lực và thiết bị cân điện tử (WE1- 4) được kết nối với máy tính, nó còn được thông qua một bộ điều khiển chương trình logic (PLC) điều khiển các đơn vị kiểm soát năng lượng với toàn bộ rờ le, khởi động động cơ…, bộ rung tiếp nguyên liệu (F1- 3), các cửa dưới (G) trong những phễu cân (WH), và băng tải (BC)

Các phễu cân sẽ được sử dụng cho việc kiểm soát khối lượng nguyên liệu trong quá trình tự động nạp lại nguyên liệu cho các thùng chứa (SB 1 - SB 6) Các cân phễu (WH 1) sẽ được lấp đầy bằng vật liệu thông qua một bộ nạp nguyên liệu, và cấp nguyên liệu thông qua bộ rung tiếp nguên liệu (F 1) vào băng tải (BC 1 – BC 2) để phân phối các nhiên liệu vào thùng chứa (SB 1 - SB 6)

Máy tính với các đơn vị hiển thị hình ảnh (VDU) và máy in thông qua một giao diện liên kết để kết nối tói máy tính xử lý hiện có trong các nhà máy thép

Bố cục và dữ liệu kỹ thuật của tất cả các bộ phận cơ khí, thùng chứa, phễu cân, cổng, bộ trung chuyển, băng tải… phải được thiết kế và quy định bởi nhà thầu, nhưng sẽ được mua và cài đặt bởi Nhà đầu tư Tuy nhiên, Nhà thầu phải kiểm tra và phê duyệt thiết bị và cả việc lắp đặt, sao cho có thể đảm bảo hiệu suất của hệ thống định lượng theo yêu cầu trong đặc điểm kỹ thuật này

1.2 Các thành phần và chức năng của các cụm cơ khí

Hình 2 Khung cơ khí của hệ thống cân định lượng

- Khung cơ khí phần giá đỡ toàn bộ hệ thống

- Phễu chứa và cấp liệu

- Hệ thống con lăn băng tải

- Băng tải vân chuyển nguyên liệu

- Một số linh kiện, phụ kiện hỗ trợ khác

Các thành phần cơ khí của hệ thống Cân định lượng phân loại trái cây

Hình 3 Các bộ phận của hệ thống

1.3 Các thành phần và sơ đồ nguyên lý hệ thống điện

Hình 4 Mạch PLC

1.4 Vận hành hệ thống

Bước 1: Rửa trái cây.

Hình 5 Giàn lắp vòi phun

Khi người dùng đổ trái cây vào băng chuyền và ấn nút Start, lúc này băng chuyền hoạt động đưa trái cây qua vòi phun để rửa sạch bụi bẩn

Bước 2: Sấy trái cây.

Hình 6 Giàn lắp quạt sấy

Sau khi được rửa sạch, trái cây được đưa qua dàn sấy để làm khô

Bước 3: Phân loại nhờ cảm biến

Sau đó trái cây sẽ đi qua ống trụ được đục lỗ và được phân loại theo kích

cỡ Loại 1, loại 2, loại 3 sẽ được tách ra và rơi xuống dưới

Hình 7 Ống trụ đục lỗ

Bước 4: Chia thùng.

Loadcell cân đủ khối lượng định trước cho mỗi thùng là 20kg Khi đủ khối lượng cần thiết, băng chuyền 2 sẽ đẩy thùng trái cây ra ngoài

Hình 8 Bộ phận vận chuyển chia thùng

Video hoạt động:

https://.youtube.com/watch?v=XzhMh7WLbag

2 Kết luận

Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay, hệ thống tự động hóa ngày càng trở nên quan trọng và thiết yêu Trong các dây chuyền sản xuất chúng giúp thay thế con người làm những việc, lập đi lập lại nhiều lần.Tăng năng suất chất lượng, hiệu quả lao động, giảm bớt nhân lực, an toàn lao động…

Trong đề tài nhóm chúng em đã nghiên cứu về “ỨNG DỤNG PLC VÀO HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG PHÂN LOẠI TRÁI CÂY”.

Nhóm chúng em đã nêu lên được:

 Công dụng và lợi ích của hệ thống đối với con người

 Cấu tạo cơ bản về các bộ phận cơ khí và điện của hệ thống

 Sơ đồ khối/sơ đồ mạch PLC đơn giản của hệ thống

 Nguyên lý vận hành của hệ thống

 Thiết kế, lựa chọn được chi tiết để chế tạo mô hình

Hình 9 Bản vẽ 3D hoàn chỉnh của mô hình

3 Tài liệu tham khảo

1. http://www.cokhimha.com/tim-hieu-can-bang-tai-dinh-luong-cau-tao-nguyen-ly-a176

2 https://www.academia.edu/8213149/Nguyên_tắc_và_hệ_thống_cân_địn h_lượng