Thiết kế và thi công mô hình pha trộn sơn tự động sử dụng PLC rockwell

MỤC LỤC
Trang bìa ........................................................................................................................ i
Nhiệm vụ đồ án ............................................................................................................. ii
Lịch trình ..................................................................................................................... iii
Cam đoan ..................................................................................................................... v
Lời cảm ơn ................................................................................................................... vi
Mục lục ....................................................................................................................... vii
Liệt kê hình vẽ .............................................................................................................. x
Liệt kê bảng ............................................................................................................... xiii
Tóm tắt ...................................................................................................................... xiv

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu ............................................................................................................. 1
1.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 2
1.4. Giới hạn .............................................................................................................. 2
1.5. Bố cục ................................................................................................................ 2

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................ 4
2.1 Giới thiệu tổng quan về sơn, màu sắc và chọn quy luật pha màu cho hệ thống . 4
2.1.1 Khái niệm, cấu tạo và phân loại sơn................................................................ 4
2.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất sơn ................................................................... 6
2.1.3 Giới thiệu về một số dây chuyền, nhà máy sản xuất sơn, máy pha màu và lắc sơn
hiện nay .................................................................................................................... 7
2.1.4 Khái niệm về màu sắc và quy luật pha màu sơn ............................................. 8
2.1.5 Chọn quy luật pha màu áp dụng cho đề tài ................................................... 12
2.2 PLC ................................................................................................................... 13
2.2.1 Khái niệm PLC, ưu điểm và ứng dụng .......................................................... 13
2.2.2 Tổng quan về PLC Rockwell CompactLogic 1769-L32E ............................ 14
2.2.3 Giới thiệu về các loại module mở rộng ......................................................... 19
2.3 Động cơ bước và mạch điều khiển ................................................................... 20

vii


2.3.1 Khái niệm và ứng dụng của động cơ bước .................................................... 20
2.3.2 Cấu tạo và phân loại động cơ bước ............................................................... 21
2.3.3 Nguyên lý điều khiển và các mạch điều khiển động cơ bước ....................... 22
2.4 Động cơ DC ..................................................................................................... 23
2.4.1 Tầm quan trọng của động cơ DC .................................................................. 23
2.4.2 Ưu nhược điểm của động cơ DC ................................................................... 23
2.4.3 Cấu tạo của động cơ DC ................................................................................ 24
2.4.4 Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều ........................................ 25
2.4.5 Phân loại động cơ điện một chiều ................................................................. 26
2.5 Băng tải ............................................................................................................. 27
2.5.1 Khái niệm băng tải ........................................................................................ 27
2.5.2 Tầm quan trọng và ứng dụng của băng tải trong sản xuất và đời sống ......... 27
2.5.3 Cấu tạo của băng tải ...................................................................................... 28
2.5.4 Nguyên lý hoạt động của băng tải ................................................................. 28
2.5.5 Các loại băng tải trong dây chuyền sản xuất và đặc điểm............................. 29
2.6 Xylanh khí ........................................................................................................ 29
2.7 Van điện từ ....................................................................................................... 30
2.8 Cảm biến ........................................................................................................... 32
2.8.1 Khái niệm cảm biến ....................................................................................... 32
2.8.2 Phân loại cảm biến và ứng dụng ................................................................... 33
2.9 Relay ................................................................................................................. 33
2.9.1 Khái niệm. chung về Relay ........................................................................... 33
2.9.2 Cấu tạo của Relay .......................................................................................... 34
2.9.3 Phân loại Relay .............................................................................................. 34
2.10 Loadcell .......................................................................................................... 41
2.10.1 Khái niệm Loadcell ..................................................................................... 36
2.10.2 Cấu tạo Loadcell .......................................................................................... 36

2.10.3 Nguyên lý hoạt động của loadcell ............................................................... 36
2.10.4. Phân loại ..................................................................................................... 37

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ. ....................................................... 38
3.1. Giới thiệu ......................................................................................................... 38
viii


3.2. Thiết kế hệ thống............................................................................................. 38
3.2.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống ......................................................................... 38
3.2.2.Thiết kế phần cứng hệ thống .......................................................................... 39
3.2.3. Tính tốn giá trị analog ................................................................................. 42
3.2.4. Lựa chọn thiết bị cho hệ thống ..................................................................... 43

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ...................................................... 54
4.1 Giới thiệu. ........................................................................................................ 54
4.2 Thi công hệ thống ............................................................................................. 54
4.2.1 Thi công tủ điều khiển ................................................................................... 54
a. Tủ điều khiển .................................................................................................. 54
b. Sơ đồ đi dây tủ điện ........................................................................................ 55
4.2.2 Thi cơng mơ hình cơ khí ................................................................................ 56
4.3 Lập trình hệ thống............................................................................................. 57
4.3.1. Lưu đồ giải thuật........................................................................................... 57
a. Lưu đồ tổng quan ............................................................................................. 57
b. Lưu đồ chế độ mặc định .................................................................................. 58
c. Lưu đồ chế độ tùy chỉnh .................................................................................. 59
d. Lưu đồ thực hiện chi tiết chương trình ............................................................ 60
4.3.2. Phần mềm lập trình cho hệ thống ................................................................. 61
4.4. Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát hệ thống ........................................ 62
4.4.1. Giới thiệu tổng quan phần mềm FactoryTalk View ..................................... 62

4.4.2. Các chức năng cơ bản của Factorytalk View ............................................... 63
4.4.3. Giao diện thiết kế .......................................................................................... 65
4.5. Tài liệu hướng dẫn sử dụng và thao tác ........................................................... 65
4.5.1. Vận hành chế độ mặc định ........................................................................... 66
4.5.2. Vận hành chế độ tùy chỉnh ........................................................................... 66

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ .................................. 67
5.1. Nhận biết và vận chuyển lon sơn ..................................................................... 67
5.2. Cân khối lượng sơn.......................................................................................... 68
5.3. Đóng nắp sơn ................................................................................................... 68
5.4. Lắc sơn ............................................................................................................. 68
ix


CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................ 69
6.1 Kết luận . ........................................................................................................... 69
6.2 Hướng phát triển ............................................................................................... 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

x


LIỆT KÊ HÌNH VẼ
Hình

Trang

Hình 2.1: Hình ảnh về sơn ............................................................................................ 4

Hình 2.2: Quy trình cơng nghệ sản xuất sơn tiêu biểu .................................................. 6
Hình 2.3: Dây chuyền sản xuất sơn Cty Cổ phần sơn Hải Phịng ................................ 7
Hình 2.4: Dây chuyền sản xuất sơn ICI Dulux, KCN Mỹ Phước 2, Bình Dương ........ 7
Hình 2.5: Nhà máy sơn Homecenter, Colombia ........................................................... 7
Hình 2.6: Nhà máy sơn Caparol, Dubai ........................................................................ 7
Hình 2.7: Máy pha màu và lắc hãng SOLITE PAINT .................................................. 8
Hình 2.8: Máy pha màu và lắc hãng MY KOLOR ....................................................... 8
Hình 2.9: Máy pha màu và lắc hãng BOSS .................................................................. 8
Hình 2.10: Máy pha màu và lắc hãng IPAINT ............................................................. 8
Hình 2.11: Thang màu từ đỏ tới tím của 7 sắc cầu vồng .............................................. 9
Hình 2.12: Thang màu vơ sắc ....................................................................................... 9
Hình 2.13: Màu càng pha trắng thì quang độ càng sáng nhưng cường độ càng yếu .... 9
Hình 2.14: Quy luật cộng màu trong hệ màu RGB ....................................................... 10
Hình 2.15: Quy luật trừ màu trong hệ màu CYMK ...................................................... 11
Hình 2.16: Nguyên tắc pha trừ màu với 3 màu sơ cấp RYB ........................................ 12
Hình 2.17: So sánh ưu điểm hệ PLC so với kết nối cứng dùng relay và timer ............. 13
Hình 2.18: Cấu trúc một bộ CompactLogix 1769–L32E .............................................. 14
Hình 2.19: Tổ chức chương trình của CompactLogix 1769-L32E ............................... 15
Hình 2.20: Mối quan hệ giữa các Tags trong một Project ............................................ 16
Hình 2.21: Vị trí các đèn báo và khóa chọn chế độ ...................................................... 16
Hình 2.22: Modul 1769-IQ32 ....................................................................................... 19
Hình 2.23: Modul 1769-OB32 ...................................................................................... 19
Hình 2.24: Modul 1769-IF4 .......................................................................................... 20
Hình 2.25: Modul 1769-OF2......................................................................................... 20
Hình 2.26: Hình ảnh động cơ bước và Driver điều khiển ............................................. 21
Hình 2.27: Các bộ phận cấu tạo nên động cơ bước ...................................................... 21
Hình 2.28: Hình ảnh một số loại động cơ DC............................................................... 23
Hình 2.29: Các thành phần của động cơ DC ................................................................. 24
x

Hình 2.30: Mơ phỏng ngun lý hoạt động của động cơ DC ....................................... 25
Hình 2.31: Phân loại động cơ điện một chiều theo kích từ ........................................... 26
Hình 2.32: Hình ảnh một số loại băng tải ..................................................................... 27
Hình 2.33: Ứng dụng của băng tải trong dây chuyền sản xuất mì gói .......................... 28
Hình 2.34: Hình ảnh và sơ đồ mơ phỏng cấu tạo xylanh tác động đơn ........................ 30
Hình 2.35: Hình ảnh và sơ đồ mô phỏng cấu tạo xylanh tác động kép ........................ 30
Hình 2.36: Hình ảnh van điện từ khí nén và chất lỏng ................................................. 31
Hình 2.37: Các thành phần cấu tạo của van điện từ ...................................................... 32
Hình 2.38: Hình ảnh một số loại Relay ......................................................................... 34
Hình 2.39: Hình ảnh về loadcell ................................................................................... 36
Hình 2.40: Nguyên lý hoạt động của loadcell ............................................................... 37
Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống ................................................................................ 38
Hình 3.2: Thiết kế bồn sơn trong đề tài ........................................................................ 39
Hình 3.3: Thiết kế cơ cấu cấp lon trong đề tài .............................................................. 40
Hình 3.4: Thiết kế bộ phận cân trong đề tài .................................................................. 40
Hình 3.5: Thiết kế băng tải trong đề tài ........................................................................ 40
Hình 3.6: Thiết kế cơ cấu cấp và đóng nắp trong đề tài................................................ 41
Hình 3.7: Thiết kế cơ cấu lắc sơn trong đề tài .............................................................. 41
Hình 3.8: Thiết kế tủ điều khiển trong đề tài ................................................................ 41
Hình 3.9: Mơ hình được thiết kế hồn chỉnh trong đề tài ............................................. 42
Hình 3.10: Quan hệ giữa khối lượng và giá trị analog đọc về ...................................... 42
Hình 3.11: Van nước điện từ 220VAC sử dụng trong đề tài ........................................ 43
Hình 3.12: Cân cảm biến loadcell sử dụng trong đề tài ................................................ 44
Hình 3.13: Mạch khuếch đại cân loadcell ..................................................................... 44
Hình 3.14: Sơ đồ ngun lí mạch khuếch đại loadcell ................................................. 45
Hình 3.15: Động cơ 24VDC sử dụng trong đề tài ........................................................ 46
Hình 3.16: Stepper Motor VEXTA Model PK566NAW sử dụng trong đề tài ............. 46
Hình 3.17: Driver động cơ bước EXD5014N sử dụng trong đề tài .............................. 47
Hình 3.18: Dạng sóng ngõ ra của PLC ......................................................................... 47

Hình 3.19: Dạng sóng ngõ ra mạch driver EXD5014N ................................................ 48
Hình 3.20: Xylanh tác động kép SMC sử dụng trong đề tài ......................................... 48
Hình 3.21: Module van điện từ sử dụng trong đề tài .................................................... 49
xi


Hình 3.22: Cảm biến quang sử dụng trong đề tài ......................................................... 49
Hình 3.23: Cầu dao tự động Panasonic HB sử dụng trong đề tài ................................. 50
Hình 3.24: Relay OMRON sử dụng trong đề tài .......................................................... 51
Hình 3.25: Hình ảnh bộ nguồn DC loại tổ ong sử dụng trong đề tài ............................ 51
Hình 3.26: Biến áp 15VAC sử dụng trong đề tài .......................................................... 52
Hình 3.27: Nút nhấn, đèn báo sử dụng trong đề tài ...................................................... 53
Hình 4.1: Mặt trước tủ điều khiển ................................................................................ 54
Hình 4.2: Bên trong tủ điều khiển ................................................................................. 55
Hình 4.3: Sơ đồ đi dây hệ thống.................................................................................... 55
Hình 4.4: Phối cảnh mơ hình......................................................................................... 56
Hình 4.5: Mơ hình sau khi hồn thành .......................................................................... 56
Hình 4.6: Lưu đồ tổng quan .......................................................................................... 57
Hình 4.7: Lưu đồ chế độ mặc định ................................................................................ 58
Hình 4.8: Lưu đồ chế độ tùy chỉnh ............................................................................... 59
Hình 4.9: Lưu đồ chi tiết thực hiện chương trình ......................................................... 60
Hình 4.10: Phần mềm RSLogic 5000 ........................................................................... 61
Hình 4.11: Cách tổ chức một chương trình của phần mềm RSLogic 5000 .................. 62
Hình 4.12: Giao diện SCADA của FactoryTalk View Studio ...................................... 63
Hình 4.13: Giao diện làm việc FactoryTalk View ........................................................ 63
Hình 4.14: Giao diện FactoryTalk View ....................................................................... 65

xii

LIỆT KÊ BẢNG
Bảng

Trang

Bảng 2.1: Tín hiệu đèn trên PLC CompactLogic 1769-L32E ...................................... 16

xiii


TÓM TẮT
Hiện nay, tại các nhà máy sản xuất sơn trên thế giới thường chỉ pha ra một số màu
cơ bản, được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và xây dựng. Các hãng sơn đều sản xuất
ra máy pha màu sơn và cung cấp cho các đại lý cửa hàng nhưng mang yếu tố nhỏ lẻ. Pha
màu và lắc sơn chia thành công đoạn cho 2 máy riêng biệt vì vậy đối với những khách hàng
yêu cầu những màu sơn đặc biệt với số lượng lớn thì quy trình này tốn nhiều thời gian và
sức người khi cấp phôi thùng, đóng nắp và vận chuyển từ máy này sang máy khác. Do đó,
việc tích hợp một máy pha màu, lắc mang tính ứng dụng cao.
Phương pháp nghiên cứu của là: Tìm hiểu quy trình cơng nghệ, tham khảo các mơ
hình thực tế, thu thập dữ liệu thử nghiệm.
Sau khi thực hiện xong đề tài, chúng em đã đạt được những kết quả như sau:
 Hiểu được lý thuyết cơ bản về thành phần cấu tạo và phân loại các loại sơn
phổ biến hiện nay.
 Hiểu được quy trình sản xuất sơn và quy trình pha màu sơn.
 Thiết kế và thi cơng tủ điện, đi dây mơ hình.
 Hiểu được cách thực hiện chương trình điều khiển bằng PLC, tập lệnh lập
trình.
 Lựa chọn các thiết bị phù hợp cho dây chuyền sản xuất.
 Hệ thống đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật đã đề ra.

xiv


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1.

ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, đất nước Việt Nam ta đang bước vào sự nghiệp Cơng nghiệp hóa – Hiện

đại hóa. Để đạt được những mục tiêu đã đề ra, chúng ta cần tập trung đầu tư vào các dây
chuyền tự động hóa nhằm mục đích giảm chi phí, ổn định sản xuất, nâng cao năng suất lao
động và chất lượng sản phẩm. Một trong những phương án đầu tư phổ biến nhất hiện nay
là ứng dụng PLC vào các dây chuyền sản xuất.
Phương thức lập trình đơn giản, có thể thay đổi nhiệm vụ điều khiển một cách nhanh chóng,
linh hoạt nên PLC ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Một trong những ngành đang phát triển rất mạnh mẽ hiện nay đó chính là xây dựng. Ứng
dụng PLC vào ngành xây dựng là một việc làm sẽ đem lại hiệu quả cao và phù hợp đặc biệt
là trong cơng đoạn pha chế màu sơn. Đó là lý do mà chúng tôi chọn đề tài “Thiết kế và thi
công mơ hình pha trộn sơn tự động sử dụng PLC Rockwell” cho luận văn tốt nghiệp
của mình.

1.2.

MỤC TIÊU
Sơn là một trong những nguyên vật liệu chủ yếu trong ngành xây dựng nhằm bảo vệ

bề mặt của cơng trình, sản phẩm. Đồng thời yếu tố thẩm mĩ là rất quan trọng và màu sắc
của sơn quyết định yếu tố này. Ngoài những cơng trình xây dựng lớn được pha chế bằng

máy thì vẫn cịn một số việc pha màu hiện nay dựa trên phương pháp thủ cơng chính là kinh
nghiệm của những người thợ xây dựng nên độ chính xác, đồng đều màu giữa những lần
pha là không cao, năng suất thấp, lãng phí sức lao động và thời gian.
Loại bỏ được những hạn chế trên, mong muốn có một dây chuyền sản xuất với chi
phí và hiệu quả cao nhất đó chính là mục đích nghiên cứu của chúng tơi.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Ngồi ra, luận văn này cịn có thể ứng dụng cho một số lĩnh vực khác như pha chế
hóa chất, thực phẩm, v.v…

1.3.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 NỘI DUNG 1: Tìm hiểu những khái niệm cơ bản về màu và sơn, các hệ màu và
quy luật pha màu.
 NỘI DUNG 2: Tìm hiểu các máy pha màu, dây chuyền sản xuất sơn trong thực
tế.
 NỘI DUNG 3: Thiết kế và thi cơng mơ hình cơ khí.
 NỘI DUNG 4: Thiết kế và thi công tủ điều khiển.
 NỘI DUNG 5: Tạo lập công thức pha màu riêng cho hệ thống.
 NỘI DUNG 6: Tìm hiểu, nghiên cứu PLC Rockwell và viết chương trình điều
khiển hệ thống.
 NỘI DUNG 7: Tìm hiểu, nghiên cứu FactoryTalk và thiết kế giao diện
FactoryTalk.

1.4.

GIỚI HẠN
 Bốn bồn chứa sơn loãng mỗi bồn 4 lít.
 Pha trộn được một số màu cơ bản theo công thức định sẵn hoặc tùy chọn theo
người dùng.
 Dùng cân loadcell cân và định lượng sơn cần pha.
 Dùng động cơ bước lắc lon sơn cần pha.

1.5.

BỐ CỤC
 Chương 1: Tổng quan.
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 Lý Thuyết.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Chương này trình bày khái niệm sơn, quy trình cơng nghệ sản xuất sơn, một
số nhà máy sản xuất sơn, khái niệm về màu sắc và chọn quy luật pha màu áp dụng
cho đề tài.
 Chương 3: Tính Tốn Thiết Kế.
Chương này trình bày thiết kế sơ đồ khối, phác thảo phần cứng mơ hình, lựa

chọn các thiết bị sử dụng trong đề tài, ví dụ van khí, van nước, các loại động cơ..
 Chương 4: Thi Cơng Hệ Thống.
Chương này trình bày thi cơng tủ điều khiển, mơ hình, lưu đồ giải thuật, các
phần mềm có trong chương trình và hướng dẫn sử dụng thao tác.
 Chương 5: Kết Quả_Nhận Xét_Đánh Giá.
Chương này trình bày kết quả nghiên cứu, sai số kết quả thực hiện trong
chương trình như: sai số cân, màu sắc, cảm biến…
 Chương 6: Kết Luận Và Hướng Phát Triển.
Chương này trình bày kết quả đạt được trong quá trình thực hiện đồ án và
hướng phát triển cho đề tài.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

3


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ SƠN, MÀU SẮC VÀ CHỌN QUY

LUẬT PHA MÀU CHO HỆ THỐNG
2.1.1. Khái niệm cấu tạo và phân loại sơn
a. Sơn là gì? Tại sao phải dùng sơn
Sơn là một hỗn hợp đồng nhất trong đó có chất tạo màng liên kết với các chất màu
tạo màng liên tục có khả năng bám dính lên bề mặt vật chất. Hỗn hợp được điều chỉnh với
một lượng phụ gia và dung môi tùy theo chất của mỗi loại sản phẩm.
Sơn là sản phẩm có nhiều màu sắc phong phú và đa dạng, có đặc tính che phủ, bám

dính được nhiều bề mặt khác nhau. Chính vì thế sản phẩm sơn được sử dụng rất rộng rãi
với các mục đích:
– Trang trí
– Bảo vệ bề mặt
– Các chức năng đặc biệt khác như: Cách điện, dẫn điện, cách âm, cách nhiệt, chống
trượt, sơn quang, vạch đường, v.v…

Hình 2.1: Hình ảnh về sơn

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

4


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

b. Các thành phần cấu tạo của sơn và chức năng của chúng
 Nhựa (40% - 60%) : Alkyd, Acrylic, Epoxy, Polyurethane, Fluorocarbon.


Tạo liên kết các thành phần của sơn



Tạo độ kế dính cho sơn



Tạo độ bền cho màn sơn

 Bột màu (7% - 40%): bột màu gốc, bột màu bổ sung, bột chống gỉ.


Tạo màu sơn



Tạo độ bền và độ cứng của màng sơn

 Phụ gia (0% - 5%): Là các chất tăng độ bền cho sơn bao gồm độ bền màu sắc, khả
năng chịu thời tiết, tăng độ bóng cứng và độ phủ cho sơn, tăng thời gian bảo quản
của sơn, một số tính chất đặc biệt khác.


Chất làm khơ tạo sức căng bề mặt



Chất chóng nấm mốc

 Dung mơi (10% - 30%) : Hòa tan nhựa và bột màu

c. Phân loại sơn
 Phân loại theo ứng dụng và bề mặt vật liệu:

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

5

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
-

Sơn nước

-

Sơn sàn

-

Sơn gỗ

-

Sơn nhựa

-

Sơn dầu

-

Sơn công nghiệp, vv...

 Phân loại theo chất màng:
-

Sơn gốc amin

-

Sơn ankyl

-

Sơn gốc nitro

-

Sơn eloxy

-

Sơn vinyl

-

Sơn polieste, vv…

2.1.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất sơn

Hình 2.2: Quy trình cơng nghệ sản xuất sơn tiêu biểu
Dựa vào sơ đồ trên, ta có thể hiểu được một quy trình sản xuất sơn bao gồm các
cơng đoạn như sau:
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

6

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Chuẩn bị nguyên liệu (bột tạo màu, nhựa, dung mơi hịa tan, các chất phụ gia đã được
nghiền và lọc)  Pha trộn theo tỉ lệ  Khuấy  Pha lỗng  Chiết rót

 Dán nhãn

 Đóng thùng  Vận chuyển  Tiêu thụ
Ngồi ra cịn có một số q trình phụ trợ như vệ sinh thùng chứa sơn để đảm bảo
chất lượng sản phẩm, làm mát để dung môi không bị bay hơi, v.v…

2.1.3. Giới thiệu về một số dây chuyền, nhà máy sản xuất sơn, máy pha màu
và lắc sơn hiện nay
a. Một số nhà máy và dây chuyền sản xuất sơn

Hình 2.3: Dây chuyền sản xuất

Hình 2.4: Dây chuyền sản xuất sơn ICI

sơn Cty Cổ phần sơn Hải Phòng

Dulux, KCN Mỹ Phước 2, Bình Dương

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

7


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Hình 2.5: Nhà máy sơn

Hình 2.6: Nhà máy sơn Caparol,

Homecenter, Colombia

Dubai

b. Các máy pha màu và lắc sơn phổ biến trên thị trường Việt Nam hiện
nay

Hình 2.7: Máy pha màu và lắc

Hình 2.8: Máy pha màu và lắc

hãng SOLITE PAINT

hãng MY KOLOR

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

8


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Hình 2.9: Máy pha màu và lắc

Hình 2.10: Máy pha màu và lắc

hãng BOSS

hãng IPAINT

2.1.4. Khái niệm về màu sắc và quy luật pha màu sơn
a. Màu sắc là gì?
Theo quang học: Khi luồng áng sáng trắng đi qua lăng kính mặt trời thì tách ra 7
sắc gồm: Đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Đó là sự hiển thị của các loại ánh sáng có
bước sóng dài ngắn khác nhau. Do đó về mặt quang học, ta có thể khẳng định màu sắc
chính là ánh sáng. Màu sắc mà chúng ta nhìn thấy từ mọi vật đó là sự phản chiếu của ánh
sáng từ vật vào mắt.

Hình 2.11: Thang màu từ đỏ tới tím của 7 sắc cầu vồng

Hình 2.12: Thang màu vơ sắc

b. Ba yếu tố cơ bản của màu sắc
 Sắc (Ton): Độ đậm hoặc nhạt của một màu nào đó khi pha trắng hoặc đen.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

9


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
 Quang độ (Valuer): Độ sáng hoặc tối của một màu, là tác dụng liên kết giữa các độ
đậm nhạt này với độ đậm nhạt kia. Ví dụ: Trong vịng thuần sắc, vàng là màu có
đỉnh quang độ sáng nhất, tím là màu có đỉnh quang độ tối nhất do sự đập mắt.
 Cường độ (Intensity): Là mức độ mạnh hay yếu của một màu nào đó (thị giác cảm
nhận được độ tươi thắm) do sự kích thích thị giác.
Ví dụ: Vàng - Quang độ sáng. Cam - Cường độ mạnh.

Hình 2.13: Màu càng pha trắng thì quang độ càng sáng nhưng cường độ càng yếu

c. Các quy luật pha màu sơn
Có 2 quy luật pha màu là: Cộng màu và trừ màu.
 Quy luật cộng màu
Ba màu sơ cấp (hay cơ bản) trong ánh sáng là đỏ (Red - R), lục (Green - G) và lam (Blue B).
 Ánh sáng đỏ hòa với ánh sáng lục cho ánh sáng vàng (Yellow - Y).
 Ánh sáng lục hòa với ánh sáng lam cho ánh sáng màu da trời (Cyan - C).
 Ánh sáng lam hòa với đỏ cho ánh sáng tím hồng (Magenta - M).
Tím hồng là màu khá gần với màu tím (Violet). Tím hồng (Magenta) là màu khơng có
trong phổ ánh sáng tự nhiên.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

10


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Các màu tím hồng (M), vàng (Y), và da trời (C) được gọi lả các màu thứ cấp (secondary)
của ánh sáng, vì chúng được tạo bởi hòa hai chùm ánh sáng màu sơ cấp (primary). Nếu hòa
cả 3 chùm ánh sáng sơ cấp R, G, B với nhau ta được ánh sáng trắng. Đó là quy luật cộng
màu.

Hình 2.14: Quy luật cộng màu trong hệ màu RGB
 Quy luật trừ màu
Trong màu hóa chất như mực in, phẩm nhuộm, sơn thì ngược lại: Ba màu sơ cấp là tím
hồng (Magenta - M), da trời (Cyan - C), và vàng (Yellow - Y)
 Tím hồng (M) hòa da trời (C) cho lam (Blue - B)
 C hòa với Y cho lục (Green - G)

 Y hòa với M cho đỏ (Red - R)
Như vậy, trong màu hóa chất thì đỏ, lục và lam lại là 3 màu thứ cấp. Hịa 3 màu sơ cấp
hóa chất M, C, Y với nhau vể mặt nguyên tắc ta được màu đen. Nhưng vì các màu hóa chất
khơng tuyệt đối tinh khiết, nên vẫn cần có màu đen riêng. Vì thế, trong in ấn, chỉ cần 4 màu
CMYK (trong đó K = key, tức màu đen), là in ra được tất cả các màu, trừ màu trắng (là
màu của giấy).

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

11


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tại sao màu hóa chất lại tuân theo quy luật trừ màu? Đó là bởi vì vật chất bản thân nó
khơng có màu sắc (trừ những vật tự phát sáng) mà chỉ tán xạ và hấp thụ các bước sóng ánh
sáng đơn sắc trong ánh sáng chiếu vào nó. Một vật có màu đỏ là vì khi ánh sáng trắng chiếu
vào nó, nó hấp thụ các ánh sáng lục và lam, chỉ phản chiếu ánh sáng đỏ vào mắt ta. Một vật
có màu đen khi hấp thụ tất cả ánh sáng chiếu vào nó. Một vật có màu trắng vì nó phản xạ
tất cả các bước sóng ánh sáng.

Hình 2.15: Quy luật trừ màu trong hệ màu CYMK

2.1.5. Chọn quy luật pha màu áp dụng cho đề tài
Trên thực tế các hạt màu trong màu sơn không phải là các màu sơ cấp lý tưởng. Vì
thế bảng pha màu (hay vịng trịn màu sắc) chỉ có tác dụng định hướng. Chỉ các hãng sản
xuất sơn mới nghiên cứu và thực sự hiểu màu pha trộn với nhau như thế nào để tạo thành
màu khác, dựa trên kinh nghiệm của các chuyên gia và tự tạo ra được một cơng thức pha
màu sơn cho riêng mình.
Trong đề tài, chúng tôi áp dụng nguyên tắc pha màu tuân theo quy tắc trừ màu và
chọn 3 màu sơ cấp (Primary, hay cịn gọi là màu chính, màu cơ bản, màu bậc nhất) là đỏ

(Red – R), vàng (Yellow – Y) và lam (Blue – B). Từ đó có thể pha ra các màu khác (trừ
đen và trắng – khơng màu nào pha trộn ra nó).
Như vậy 3 màu thứ cấp là:
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

12


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
 Đỏ + Vàng -> Da cam (Orange)
 Vàng + Lam -> Lục (Green)
 Lam + Đỏ -> Tím (Violet)
Trộn màu sơ cấp với màu thứ cấp cạnh nó thì được màu tam cấp (Tertiary).

Hình 2.16: Nguyên tắc pha trừ màu với 3 màu sơ cấp RYB

2.2.

PLC

2.2.1. Khái niệm PLC, ưu điểm và ứng dụng
 Khái niệm PLC:
PLC là viết tắt tiếng Anh của từ Programmable Logic Controller – Bộ điều khiển
logic khả trình. Nó cho phép thực hiện linh hoạt các giải pháp điều khiển logic thơng qua
một ngơn ngữ lập trình, để thực hiện hàng loạt các sự kiện tùy theo yêu cầu của quá trình
sản xuất và dễ dàng thay đổi nhiệm vụ bằng cách thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ.
 Ưu điểm của hệ thống sử dụng PLC:
- Thích ứng với nhiều nhiệm vụ điều khiển khác nhau
- Khả năng thay đổi chương trình một cách linh hoạt
- Tiết kiệm khơng gian lắp đặt

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

13


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- Dễ dàng kiểm tra chỉnh sửa lỗi
- Khả năng truyền thông mạnh để điều khiển giám sát từ xa
- Không cần các tiếp điểm
- V.v….

Hình 2.17: So sánh ưu điểm hệ PLC so với kết nối cứng dùng relay và timer
 Ứng dụng: PLC ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều nghành khác nhau
như:
- Điều khiển thang máy
- Điều khiển các quy trình sản xuất: Bia, xi măng, giấy, …
- Các dây chuyền đóng gói bao bì, đóng thùng
- Thiết bị sấy, khai thác
- Hệ thống giữ xe, rửa xe tự động
- V.v…

2.2.2. Tổng quan về PLC Rockwell CompactLogix 1769-L32E
CompactLogix 1769–L32E là một sản phẩm trong dòng sản phẩm 1769–L3x của
hãng Allen Bradley, cung cấp một Logix giải pháp cho các ứng dụng từ nhỏ đến trung bình.
Thơng thường, những ứng dụng này yêu cầu hạn chế số lượng I/O và khả năng giao tiếp,
các Module được gắn tiếp theo bên phải, Module gắn vào đầu tiên có tên là Local 1 và tăng
dần lên. CompactLogix 1769–L32E cung cấp bộ điều khiển tích hợp cổng giao tiếp Ethernet

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

14


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
IP, RS 232, module 1769 SDN DeviceNet dùng để giao tiếp với mạng DeviceNet, module
I/O Digital, Analog.

Hình 2.18: Cấu trúc một bộ CompactLogix 1769–L32E
Chú thích các Module trong CompactLogix 1769-L32E:
1. 1769 L32E Controller (Compact Bus).
2. Source.
3. DeviceNet (Local 1).
4. 1769-IQ32 Sinking/Sourcing 24V DC Input (Local 2).
5. 1769-OB32 Current Sourcing 24V DC Output (Local 3).
6. 1769-IF4 Analog Input (Local 4).
7. 1769-OF2 Analog Output (Local 5).

a. Sơ đồ tổ chức một chương trình của CompactLogix L32E:

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

15


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Hình 2.19: Tổ chức chương trình của CompactLogix 1769-L32E
Cách quản lý của Compact Logix L32E nằm trong cửa sổ quản lý chương trình của
phần mềm RSLogix 5000 được trình bày ở mục 2.2. Mỗi Project có 6 Task (nhiệm vụ), mỗi

Task có 32 chương trình. Trong mỗi Project có Controller tags (Tags chung), mỗi chương
trình cũng có tags riêng và có quan hệ như sau:

Hình 2.20: Mối quan hệ giữa các Tags trong một Project

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

16