Nghiên cứu, thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm mỳ ăn liền trong công ty cổ phần acecook việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI













DƯƠNG QUỐC HUY


NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI
SẢN PHẨM MỲ ĂN LIỀN TRONG CÔNG TY
CỔ PHẦN ACECOOK VIỆT NAM


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT


Chuyên ngành : Kỹ thuật ñiện
Mã số : 60520202

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGÔ TRÍ DƯƠNG






Hà Nội - 2012
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu
và kết quả nêu trong luận văn là trung thực, chưa ñược ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã
ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2012
Học viên thực hiện



DƯƠNG QUỐC HUY

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu, thiết kế hệ
thống phân loại sản phẩm mỳ ăn liền trong công ty cổ phần Acecook Việt
Nam”
Em ñã nhận ñược rất nhiều sự giúp ñỡ của các thầy viện sau ñại học
cùng các thầy cô trong khoa Cơ - ðiện trường ðại học Nông nghiệp Hà nội.
Các thầy, cô ñã cung cấp cho em những kiến thức bổ ích cần thiết, tạo ñiều
kiện thuận lợi, giúp em hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin cảm ơn Ban lãnh ñạo, Phòng cơ ñiện công ty cổ phần
Acecook Việt Nam ñã tạo ñiều kiện cho tôi ñược làm việc thời gian dài tại
công ty, giúp ñỡ tôi tìm hiểu và nghiên cứu.
ðặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc ñến thầy TS. Ngô Trí Dương
người ñã hướng dẫn và tận tình giúp ñỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu
và thực hiện ñề tài.

Qua ñây em rất mong nhận ñược những ý kiến ñóng góp từ các thầy cô
và các bạn ñồng nghiệp, ñể giúp em có thêm những hiểu biết và hoàn thiện
hơn trong quá trình làm việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn !









Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

iii

MỤC LỤC
Lời cam ñoan………………………………………………………………… i
Lời cảm ơn……………………………………………………………………ii
Mục lục………………………………………………………………………iii
Danh mục hình………………………………………………………… ……v
MỞ ðẦU 1
1. ðặt vấn ñề …………………………………………………….……….1
2. Mục ñích nghiên cứu …………………………………………… ……4
3. Nội dung nghiên cứu …………………………………………….….…4
4. Phương pháp nghiên cứu………………………………………… … 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 6
1.1. Giới thiệu sơ bộ về công ty cổ phần Acecook VieetjmNam. 6
1.2. Quy trình tổ chức sản xuất và máy móc thiết bị dùng trong sản xuất 7

1.2.1. Dây chuyền sản xuất chính 7
1.2.2. Các thiết bị phụ trợ 13
1.3. Hệ thống cung cấp ñiện, thiết bị ñiện và tự ñộng hóa của nhà máy 15
1.4. Yêu cầu về phân loại sản phẩm trong dây chuyền sản xuất mỳ ăn liền 17
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM MỲ ĂN
LIỀN TRONG CÔNG TY CỔ PHẦN ACECOOK VIỆT NAM 20
2.1. Yêu cầu công nghệ của quá trình phân loại sản phẩm mỳ ăn liền 20
2.2. Thiết kế phần cứng hệ thống phân loại mỳ ăn liền 22
2.2.1. Cấu tạo chung 22
2.2.2. Thiết kế các bộ phận chính của phần cứng 23
2.3. Mô hình và nguyên lý làm việc hệ thống phân loại mỳ ăn liền 59
2.3.1. Mô hình khái quát hệ thống phân loại mỳ ăn liền 59
2.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống 59
2.4. Xây dựng thuật toán và lập chương trình ñiều khiển hệ thống
phân loại mỳ ăn liền 60
2.4.1. Phân công tín hiệu vào ra 60
2.4.2. Sơ ñồ thuật toán 62
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

iv

2.4.3. Chương trình ñiều khiển 63
2.4.4. Chạy mô phỏng 63
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN
PHẨM MỲ ĂN LIỀN 67
3.1. Nghiên cứu các cảm biến sử dụng trong mô hình 67
3.1.1. Cảm biến màu 67
3.1.2. Cảm biến quang 67
3.2. Cần gạt cơ khí 71
3.3. Bộ ñiều khiển CPU 224 72

3.3.1. Cấu hình cứng CPU 224 72
3.3.2. ðặc ñiểm kỹ thuật của CPU 224 72
3.4. Phân tích yêu cầu công nghệ và bảng phân công tín hiệu vào ra 73
3.4.1. Phân tích yêu cầu công nghệ 73
3.4.2. Bảng phân công tín hiệu vào ra và trạng thái làm việc của cảm biến 74
3.5. Sơ ñồ thuật toán 78
3.6. Viết chương trình ñiều khiển 79
3.7. Hệ thống sơ ñồ mạch 80
3.7.1. Mạch tạo nguồn một chiều cho mạch ñiều khiển 80
3.7.2. Sơ ñồ mạch ñiều khiển 80
3.8. Chế tạo mô hình và một số hình ảnh thực tế về mô hình 81
3.8.1. Chế tạo mô hình 81
3.8.2. Một số hình ảnh thực tế về mô hình 81
3.9. Chạy thử 84
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85
1. Kết luận 85
2. Kiến nghị 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87



Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Các loại CPU S7-200 51
Bảng 2.2. Phân công tín hiệu vào ra 61
Bảng 3.1. Một số loại cảm biến quang Omron 68

Bảng 3.2. Bảng phân công tín hiệu vào - ra 76
Bảng 3.3. Trạng thái làm việc của các cảm biến lỗi với cơ cấu gạt 77
Bảng 3.4. Thống kê kết quả chạy thử mô hình 84











Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

vi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ ñồ khối các khâu trong dây chuyền sản xuất mỳ ăn liền 7
Hình 1.2. Cối trộn bột mỳ 8
Hình 1.3. Hệ thống mâm chứa bột khi ñã trộn xong 8
Hình 1.4. Khu vực cán bột 9
Hình 1.5. Mỳ ñược cắt sợi 9
Hình 1.6. Giàn hấp mỳ 10
Hình 1.7. Hệ thống cắt ñoạn mỳ 10
Hình 1.8. Băng truyền khuôn chiên 11
Hình 1.9. Hệ thống làm nguội mỳ 11
Hình 1.10. Khâu phân loại mỳ 12
Hình 1.11. Máy ñóng gói mỳ 12

Hình 1.12. Máy trộn gia vị 13
Hình 1.13. Máy ñóng gói gia vị 13
Hình 1.14. Lò hơi SAKER 14
Hình 1.15. Tủ ñiện ñiều khiển khu vực trộn bột 15
Hình 1.16. Tủ ñiện ñiều khiển khu vực cán bột 16
Hình 1.17. Tủ ñiện ñiều khiển công ñoạn chiên mỳ 16
Hình 1.18. Tủ ñiều khiển khu vực làm nguội 17
Hình 1.19. Sản phẩm ñạt tiêu chuẩn 18
Hình 1.20. Sản phẩm không ñạt tiêu chuẩn 18
Hình 1.21. Công nhân lao ñộng phân loại thủ công sản phẩm 19
Hình 2.1. Ảnh kích thước vắt mỳ 21
Hình 2.2. Ảnh những vắt mỳ vỡ không ñạt tiêu chuẩn 21
Hình 2.3. Ảnh mỳ cháy không ñạt tiêu chuẩn 21
Hình 2.4. Hệ thống ñiều khiển cơ bản 22
Hình 2.5. Một số dạng vật phẩm của băng tải 24
Hình 2.6 . Bề mặt của băng tải 24

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

vii

Hình 2.7. Sự biến ñổi của ñại lượng cần kiểm tra m theo thời gian 27
Hình 2.8. Phổ ánh sáng 29
Hình 2.9. Cảm biến quang sử dụng tính chất phản xạ 31
Hình 2.10. Tính chất phản xạ của ánh sáng 31
Hình 2.11. Cảm biến quang sử dụng tính chất sóng của ánh sáng 32

Hình 2.12. Bộ phát thu ñặt ñối xứng 32
Hình 2.13. Cảm biến quang VE-M18-10A1 33
Hình: 2.14. Cảm biến quang E3F3 33

Hình 2.15. Vị trí các cảm biến kích thước và màu sắc 34
Hình 2.16. Cảm biến cáp quang Omron E32 34
Hình 2.17. Cảm biến màu Z3N – TB22 và Omron E3ZM-V 35
Hình 2.18. Cơ cấu gạt sản phẩm 36
Hình 2.19 . Trạng thái hệ thống gạt sản phẩm khi sản phẩm ñạt tiêu chuẩn 37
Hình 2.20 . Trạng thái hệ thống gạt sản phẩm khi gặp sản phẩm lỗi 37
Hình 2.21. Sơ ñồ khối hệ thống khí nén…………………………………… 37

Hình 2.22. Xilanh tác ñộng kép 39
Hình 2.23. Áp suất p, lực F trong xilanh 40
Hình 2.24. Xi lanh gạt sản phẩm 41
Hình 2.25. Van ñảo chiều 4/2 42
Hình 2.26. Van ñảo chiều 5/2 42
Hình 2.27. Van 4V210-08 43
Hình 2.28. Sơ ñồ nguyên lý van ñảo chiều ñiều khiển xilanh gạt sản phẩm 43
Hình 2.29. CPU S7-200 module 52
Hình 2.30. Sơ ñồ cổng PLC ñể ghép nối với máy tính …………………… 53
Hình 2.31. Sơ ñồ các vùng bộ nhớ S7 – 200 ……………………………… 53
Hình 2.32. Vòng quét chương trình …………………………………………56
Hình 2.33. Hệ thống phân loại mỳ ăn liền ………………………………… 58
Hình 2.34. Sơ ñồ nối dây của bộ ñiều khiển phân loại mỳ ăn liền …… 60
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

viii

Hình 2.35. Sơ ñồ thuật toán của một chu kỳ làm việc trên một sản phẩm….62
Hình 2.36. Chuyển file (
*
.mwp) sang file (
*

.awl) 64
Hình 2.37. Khởi ñộng chương trình chạy mô phỏng s7-200 64
Hình 2.38. Lưa chọn CPU chạy mô phỏng chọn CPU 224 65
Hình 2.39. Nạp file (*.awl) chương trình vào CPU 224………………… 65
Hình 2.40. Chạy mô phỏng 66
Hình 3.1. Cảm biến màu sử dụng trong mô hình 67
Hình 3.2. Cảm biến quang sử dụng trong khâu xử lý sản phẩm lỗi 68
Hình 3.3. Hình van ñảo chiều khí nén sử dụng trong mô hình 71
Hình 3.4. Mô hình phần cứng CPU 224 72
Hình 3.5. Hệ thống mô hình phân loại mỳ ăn liền………………………… 74
Hình 3.6. Sơ ñồ nối dây của bộ ñiều khiển mô hình phân loại mỳ ……… 75
Hình 3.7. Sơ ñồ thuật toán của mô hình làm việc trên một sản phẩm ………78
Hình 3.8. Mạch tạo nguồn một chiều cho mạch ñiều khiển 80
Hình 3.9. Sơ ñồ tín hiệu vào mạch ñiều khiển 80
Hình 3.10. Sơ ñồ tín hiệu ra mạch ñiều khiển 80
Hình 3.11. Cơ cấu truyền ñộng 81
Hình 3.12. Giá gắn cảm biến 82
Hình 3.13. Cơ cấu gạt sản phẩm lỗi 82
Hình 3.14. Cơ cấu khí nén và nút vận hành 82
Hình 3.15. ðộng cơ và băng tải 83
Hình 3.16. Toàn cảnh mô hình 83

8-19,21,24,33-37,40,42,58,64-68,70,74,81-83
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

1

MỞ ðẦU

1. ðặt vấn ñề

Cùng với sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện ñại hóa ñất nước, nền kinh
tế nước ta ñang trong giai ñoạn phát triển không ngừng. ði liền ñó trong các
hệ thống sản xuất, trong các thiết bị tự ñộng và bán tự ñộng hệ thống ñiều
khiển ñóng vai trò ñiều phối toàn bộ các hoạt ñộng của quá trình sản xuất.
Trên thế giới các hệ thống sản xuất tự ñộng tạo ra sản phẩm ñặc biệt là hệ
thống ñếm và phân loại sản phẩm ñã có từ rất lâu và ngày càng hoàn thiện
chất lượng ngày càng cao.
ðể bắt kịp những tiến bộ khoa học kỹ thuật trên thế giới cũng như ñáp
ứng nhu cầu công nghiệp hóa – hiện ñại hóa ñất nước thì ngành công nghiệp
Việt Nam cần phải thay ñổi nhanh chóng công nghệ và các thiết bị hiện ñại ñể
thay thế các công nghệ và thiết bị cũ và lạc hậu.
Hiện nay trên thế giới và trong nước ñã có nhiều công trình nghiên cứu và
chế tạo hệ thống phân loại và sắp xếp sản phẩm. Các ñề tài có liên quan ñến
và những hướng giải quyết hiện nay tập trung vào các vấn ñề sau:
- Công trình ứng dụng công nghệ nhận dạng, xử lý hình ảnh và trí tuệ
nhân tạo. Trên cơ sở thu thập hệ thống thông tin hình ảnh chất lượng cao và
ñộ chính xác nhận dạng và phân loại sản phẩm ñạt tiêu chuẩn cao hơn hẳn
bằng mắt thường hoặc các phương pháp thủ công khác. Bằng cách sử dụng
các công cụ của trí tuệ nhân tạo như Fuzzy Logic, mạng nơ ron nhân tạo ñể
tạo ra các hệ thống vừa có hàm lượng khoa học công nghệ cao, vừa có tính
chỉ tiêu và tính năng kỹ thuật tốt phục vụ ñược cho các bài toán ứng dụng
nhận dạng và phân loại sản phẩm. Hệ thống ñảm bảo ñộ tin cậy, ổn ñịnh, tự
ñộng hóa cao thay thế hoàn toàn con người. Hệ thống này bao gồm 3 phần
chính: Phần thứ nhất là khối thu thập thông tin hình ảnh, xử lý nhận dạng và
ra quyết ñịnh bao gồm hệ thống camera và hệ thống ñèn chiếu sáng chuyên
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

2

dụng ñược ñặt trong một buồng chắn sáng gá trên băng chuyền. Buồng chắn

sáng có tác dụng che ánh sáng tự nhiên và chỉ giữ lại ánh sáng của ñèn chiếu
sáng (ñảm bảo ñộc lập với môi trường ánh sáng bên ngoài). Khi một sản
phẩm ñi qua buồng chắn sáng, hệ thông camera thu nhận hình ảnh bề mặt của
sản phẩm ñó và chuyển cho phần mềm nhận dạng và phân loại. Phần mềm
này sẽ nhận dạng sản phẩm và quyết ñịnh xem nó thuộc loại chất lượng nào.
- Công trình “Tự ñộng phân loại hạt gạo theo màu sắc”
Hệ thống phân loại gạo bằng màu sắc do Viện IMI phát triển và vấn ñề
tự ñộng nhận dạng, xử lý phân loại trong chế biến gạo phục vụ xuất khẩu,
khả năng ứng dụng công nghệ quang-cơ ñiện tử (opto-mechatronic
technology) trong ứng dụng cụ thể của “hệ máy nhìn” là ñề tài ñược ñánh giá
cao tại VICA 6.
+ Những năm gần ñây, công nghệ quang học gắn kết với các hệ thống
cơ ñiện tử rất nhanh, tạo ra số lượng lớn sản phẩm cơ ñiện tử - các máy móc,
hệ thống với những bộ phận quang học “thông minh”. Sự hiện diện của công
nghệ quang học ngày càng rõ nét, cho phép nâng cao giá trị và hiệu quả của
hệ thống, bởi các phần tử quang học kết hợp với các phần tử cơ ñiện tử nhúng
trong hệ thống ñã ñem lại giải pháp cho nhiều vấn ñề kỹ thuật hóc búa. Dưới
ñây phân tích một số kết quả nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật quang-cơ ñiện tử
trong máy phân loại gạo theo màu sắc của Viện IMI.
+ Các hệ thống phân loại hạt theo màu sắc nói chung, phân loại gạo
theo màu sắc nói riêng. Vật liệu (gạo) ñược cấp bằng bộ cấp liệu rung xuống
máng dẫn, ổn ñịnh quĩ ñạo trên máng rồi chuyển ñộng qua vùng nhận dạng
của camera (CCD hoặc CMOS). Màu sắc của ñối tượng dịch chuyển (hạt
gạo) ñược nhận biết tức thời (xử lý thời gian thực) và máy tính công nghiệp
(IPC) ra quyết ñịnh về khả năng chấp nhận hạt ñã nhận dạng, phát tín hiệu
cho súng phun khí nén bắn hạt ñó ra khỏi quĩ ñạo dịch chuyển nếu không ñạt
yêu cầu về chất lượng (trong trường hợp này thông qua màu sắc), và ngược
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

3

lại thì không phát tín hiệu. Qua khỏi vùng nhận dạng, gạo chính phẩm và phế
phẩm sẽ ñược phân tách và chứa trong hai khoang chứa tách biệt. Từ ñây có
thể ñưa vào kho hoặc qua máy ñóng bao. Việc xử lý và ra quyết ñịnh chỉ
ñược phép diễn ra dưới 0,13 mili giây. Bài toán xử lý thời gian thực ở ñây
ñóng vai trò vô cùng quan trọng. Nó ñòi hỏi hệ thống chiếu sáng phù hợp, kết
cấu buồng nhận dạng chuẩn xác, cho phép phân tách các ngưỡng màu tốt; hệ
thống camera ghi nhận hình ảnh gần như tức thời và tốc ñộ chuyển ñổi tín
hiệu, tốc ñộ tính toán rất cao. ðộ chính xác của kết cấu cơ khí cũng ñóng vai
trò quan trọng trong việc ổn ñịnh dòng liệu, giúp cho phần xử lý chỉ phải bù
các sai số hệ thống. Bài toán ở ñây là tổng hợp của nhiều nhiệm vụ phải giải
quyết về cơ khí chính xác, kỹ thuật quang ñiện, hệ thống ñiện tử ñiều khiển,
phần mềm xử lý, ñiện ñộng lực, các cơ cấu tác ñộng nhanh, Các hệ thống
cơ khí ñược gia công trên máy CNC với ñộ chính xác ñến 10
-3
mm. Nguồn
sáng sử dụng là ñèn fluorescence tần số cao (100 kHz). Camera CCD quét
dòng ñược tính toán chọn phù hợp về tốc ñộ, ñộ phân giải, ñộ nhạy. Các van
ñiện khí chuyên dụng có ñặc tính trễ dưới 0,7 mili giây. Phần ñiều khiển ñiện
tử ñược Viện IMI thiết kế chế tạo trong nước.
+ Qua ñề tài cho thấy cái nhìn tổng quan về hệ thống và một số vấn ñề
cần chú trọng giải quyết nhằm ñảm bảo chất lượng phân loại: tính chọn chuẩn
xác cấu hình hệ thống quang - ñiện; thiết kế kết cấu ñảm bảo chất lượng ánh
sáng ổn ñịnh và trung thực; các thuật toán chính yếu (thu thập và xử lí theo
thời gian thực, xử lí nhận dạng hạt, các hàm ñiều khiển logic chung của toàn
máy, các hàm và tiện ích dùng ñể phân tích và hiển thị ảnh số) ñược giải quyết
triệt ñể. ðề tài nghiên cứu tìm hiểu về các loại cảm biến quang, cảm biến màu
sắc ñể nhận biết phân loại sản phẩm trên băng tải, ñộng cơ không ñồng bộ ñể
ñiều khiển chuyển ñộng cho băng tải, xử lý các thông tin lấy về từ các cảm biến
cũng như ñưa ra các lệnh ñiều khiển băng tải hay tác ñộng của piston ñể phân

loại sản phẩm ñược thực hiện bởi bộ xử lý trung tâm PLC S7 – 200.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

4

Tôi ñã công tác tại Phòng Cơ ñiện, công ty cổ phần Acecook Việt Nam nên
tôi biết, hiện tại công ty ñang phân loại sản phẩm bằng biện pháp thủ công, Qua
thời gian học tập, làm việc và nghiên cứu, tôi nhận thấy có thể ứng dụng công
nghệ hiện nay ñể thiết kế hệ thống phân loại tự ñộng thay thế con người. Vì vậy
tôi chọn ñề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm mỳ ăn liền
trong công ty cổ phần Acecook Việt Nam”.
2. Mục ñích nghiên cứu
- Tìm hiểu tổng quan về công nghệ sản xuất mỳ ăn liền, ñiều kiện phát
triển của nhà máy, nghiên cứu nhu cầu ñến hệ thống phân loại sản phẩm mỳ
ăn liền.
- Thiết kế hệ thống ñiều khiển băng tải và phân loại sản phẩm dựa trên cơ
sở phần mềm lập trình SIMATIC PLC S7-200.
- Ứng dụng phần mềm SIMATIC S7 – 200 ñể xây dựng chương trình ñiều
khiển cụ thể cho hệ thống phân loại sản phẩm mỳ ăn liền.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan của ñề tài
- Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm mỳ ăn liền trong công ty cổ phần
Acecook Việt Nam.
- Lựa chọn thiết bị, xây dựng mô hình thực nghiệm hệ thống phân loại sản
phẩm mỳ ăn liền.
4. Phương pháp nghiên cứu
ðể thực hiện ñề tài này cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu kế thừa:
+ Kế thừa công trình sản xuất trong thực tiễn và các công trình ñã
nghiên cứu trong các lĩnh vực khác.

+ Sử dụng phần mềm lập trình Step 7 Micro/Win32, Microsoft Visio,
Microsoft Word.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

5

- ðịnh hướng nghiên cứu: Nghiên cứu các phần mềm lập trình trên máy
tính, từ ñó thay ñổi, cải tiến phương pháp lập trình ñể tìm ra phương án ñơn
giản nhất, dễ sử dụng, phù hợp với ñiều kiện hiện tại.
- Thiết bị nghiên cứu
+ Máy tính
+ Bộ ñiều khiển PLC – 200 CPU 224
+ Các cảm biến quang, cảm biến màu
+ Các thiết bị ghép nối, lắp ñặt và các thiết bị phụ trợ.
- Phạm vi nghiên cứu
+ Nghiên cứu trong lĩnh vực ñiều khiển dùng PLC S7 - 200
+ Nghiên cứu cho sản phẩm mỳ ăn liền tại công ty cổ phần Acecook
Việt Nam.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu sơ bộ về công ty cổ phần Acecook VieetjmNam.

Năm 1997, một doanh nhân người Nhật ñã “ñặt cược” tên tuổi thương
hiệu Acecook vào một kỹ sư cơ ñiện người Việt Nam vốn chưa từng học về
nghiệp vụ quản lý doanh nghiệp. Quyết ñịnh ấy gây bất ngờ cho nhiều người
và cho cả anh kỹ sư Hoàng Cao Trí. Bẵng ñi hơn 10 năm, khi Hoàng Cao Trí
ñã trở thành một doanh nhân thành ñạt, ñưa Vina Acecook lên vị trí thương
hiệu hàng ñầu trong ngành thực phẩm chế biến ăn liền thì mọi người mới vỡ
lẽ và thầm thán phục con mắt tinh ñời của vị doanh nhân Nhật Bản.
(Theo Tạp chí Diễn ñàn doanh nghiệp)
Công ty cổ phần Acecook Việt Nam, chi nhánh Hưng Yên là một nhà
máy trực thuộc công ty mẹ, toạ lạc trên mảnh ñất hơn 20.000 m
2
nằm trong
khu công nghiệp Như quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên. Nhà máy ñược
bắt ñầu xây dựng từ năm 2000 với mục ñích là cung cấp những sản phẩm Mỳ
ăn liền, phở ăn liền cao cấp, phù hợp với khẩu vị cũng như thị hiếu người tiêu
dùng Việt Nam và các nước Châu Á. Hiện nay, với công nghệ Nhật Bản và
Hàn Quốc, Nhà máy ñã sản xuất trung bình 120.000 gói/ca và ñưa ra thi
trường những sản phẩm mỳ ăn liền tạo ñược uy tín trên thị trường như: Hảo
Hảo, Kim chi, Lẩu thái,….
Sau nhiều năm nỗ lực, Vina Acecook ñã gặt hái về nhiều phần thưởng
có giá trị: Danh hiệu Hàng Việt Nam chất lượng cao trong 9 năm liền,

Thương hiệu nổi tiếng Việt Nam, Giải thưởng sản phẩm xuất sắc lĩnh vực
thực phẩm ăn liền - chương trình Tin và Dùng Việt Nam, Giải thưởng Rồng
Vàng, Giải thưởng Sao Vàng ðất Việt, Chứng nhận sản phẩm công nghiệp
chủ lực Thành phố Hồ Chí Minh giai ñoạn từ năm 2002 – 2007, Huân chương
Lao ñộng hạng Ba… Doanh nhân phó tổng giám ñốc Hoàng Cao Trí ñược
trao tặng danh hiệu Nhà Doanh nghiệp trẻ tiêu biểu năm 2002, ñược trao tặng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

7

Huân chương Lao ñộng hạng Ba, danh hiệu Doanh nhân Sài Gòn tiêu biểu
năm 2005 và năm 2006.
1.2. Quy trình tổ chức sản xuất và máy móc thiết bị dùng trong sản xuất
1.2.1. Dây chuyền sản xuất chính
ðây là dây chuyền sản xuất mỳ hoàn toàn tự ñộng, với sản lượng
12.000 thùng/ca, ñược ứng dụng nhiều trang thiết bị hiện ñại ñể ñiều khiển và
kiểm soát. Từ nơi ñưa nguyên liệu ñầu vào tới ñầu ra sản phẩm ñể xuất kho
ñược trải dài 120 m và ñược chia thành nhiều công ñoạn:


DỊCH
TRỘN
TRỘN
BỘT
BỘT
MỲ
CÁN
BỘT
CẮT
SỢI

HẤP
MỲ
CẮT
ðOẠN
CHIÊN
MỲ
LÀM
NGUỘI
ðÓNG
GÓI
NHẬP
KHO
CẤP
HƠI
CẤP
DẦU
GIA
VỊ

Hình 1.1. Sơ ñồ khối các khâu trong dây chuyền sản xuất mỳ ăn liền
 Dịch trộn: Dung dịch ñược trộn theo công thức của Phòng Kỹ Thuật với
bồn chứa 4m
3
và hệ thống cánh khuấy và một ñộng cơ 3,7 kW. Hệ thống
trộn ñược cài ñặt thời gian tự ñộng qua sau ñó bơm lên bồn ñịnh lượng.
 Bột mỳ: Bột ñược kiểm tra kỹ và cân ñịnh lượng do hai công nhân phụ
trách sau ñó ñưa vào cối trộn.
 Trộn bột: Hệ thống ñược ñặt trên sàn cao, gồm 2 cối trộn luân phiên liên
tục do 2 ñộng cơ 18 kW. ðiều khiển hệ thống là bộ PLC tới các Rơle thời
gian ñể cài ñặt thời gian trộn và sử dụng hệ thống thuỷ lực ñể nghiêng cối

xả bột xuống khu vực cán.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

8


Hình 1.2. Cối trộn bột mỳ

Hình 1.3. Hệ thống mâm chứa bột khi ñã trộn xong
 Cán bột: Bột ñược ñưa vào cán qua 9 cặp quả lô, hệ thống truyền lực là 9
ñộng cơ 5,5 kW và ñược ñiều khiển bởi các biến tần có công suất tương
ứng cua hãng Commander_SE. Lá bột ñược vắt từ cặp quả lô này sang
cặp quả lô khác và ép theo chế ñộ mỏng dần tới mức tiêu chuẩn. Giữa các
cặp lô ñược trang bị các cảm biến quang ñể ñiều chỉnh tốc ñộ các cặp lô
với mục ñích giữ cho ñộ căng của lá bột luôn luôn ổn ñịnh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

9


Hình 1.4. Khu vực cán bột
 Cắt sợi: Bộ phận này còn ñược gọi là Trục lược, nó cắt sợi sau ñó chia
hàng rồi ñưa ra băng tải và tạo sóng cho sợi mỳ.


Hình 1.5. Mỳ ñược cắt sợi
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

10

 Hấp mỳ: Mỳ ñược ñưa ra tủ hấp với nhiệt ñộ và thời gian nhất ñịnh, sợi
mỳ ñược chín bằng hơi bão hòa do sự ñiều khiển của các Rơle nhiệt ñộ và
2 van ñiều áp. Hệ thống cấp hơi tự ñộng lấy hơi từ Nồi hơi (9 tấn hơi/giờ).

Hình 1.6. Giàn hấp mỳ
 Cắt ñoạn: Tới ñây sản phẩm ñược cắt ñoạn và ñưa vào khuôn. Nhờ có hệ
thống ñồng bộ ñiều khiển mà sản phẩm ñược chuyển sang công ñoạn
chiên ròn ñược nhịp nhàng.

Hình 1.7. Hệ thống cắt ñoạn mỳ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

11

 Chiên mỳ: Sau khi mỳ ñược ñưa vào băng chuyền khuôn chiên sẽ chạy
qua chảo dầu Sortterning sôi ở 167
o
C. Dầu Sortterning ñược gia nhiệt bởi
hệ thống hơi ñược cấp từ Lò Hơi và tự ñộng ổn ñịnh ở nhiệt ñộ nhất ñịnh
ñã ñược cài ñặt trước. Băng chuyền khuôn chiên cũng chạy với một tốc ñộ
ñã ñược tính toán trước sao cho khi mỳ ñi qua hết chảo chiên thì thời gian
của nó bằng thời gian làm chín mỳ.

Hình 1.8. Băng truyền khuôn chiên
 Làm nguội: Mỳ chiên xong vẫn còn rất nóng nên chưa ñóng gói ngay
ñược, phải ñưa qua hệ thống ra làm nguội. Hệ thống này gồm 10 quạt
công suất lớn ñược bố trí dọc theo băng truyền.

Hình 1.9. Hệ thống làm nguội mỳ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

12

 Phân loại mỳ: Khâu này có nhiệm vụ loại bỏ những sản phẩm hỏng như
cháy, vỡ ra trước khi ñưa sang ñóng gói. Số lượng sản phẩm hỏng ít,
khoảng (0,2 – 0,3)% nên luôn chỉ có một công nhân làm nhiệm vụ nhặt bỏ
các sản phẩm hỏng ra khay ngoài.

Hình 1.10. Khâu phân loại mỳ
 ðóng gói: Công ñoạn này cũng rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp
tới vệ sinh an toàn thực phẩm và thị hiếu khách hàng. Hệ thống ñóng gói
cũng hoàn toàn tự ñộng trước khi cho những gói gia vị vào. Hạn sử dụng
ñược in rõ ngày, giờ, ca sản xuất bằng máy in phun tốc ñộ cao HITACHI.
ðây là khâu cuối cùng của quá trình sản xuất nên ñược cắt cử công nhân
kiểm soát rất chặt chẽ trước khi nhập kho. Mỗi dây chuyền sản xuất mỳ có
từ 3 ñến 4 máy ñóng gói làm việc song song.

Hình 1.11. Máy ñóng gói mỳ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

13

1.2.2. Các thiết bị phụ trợ
 Máy trộn gia vị: Có nhiệm vụ trộn ñều những nguyên liệu và hương liệu
theo công thức và thời gian quy ñịnh của phòng kỹ thuật.

Hình 1.12. Máy trộn gia vị
 Máy ñóng gói gia vị: Chia nhỏ gia vị sau ñó ñóng gói riêng ñể châm vào
từng gói.

Hình 1.13. Máy ñóng gói gia vị
 Hệ thống xử lý nước: Do yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm và cần duy
trì tuổi thọ của Lò hơi nên nguồn nước xử dụng của nhà máy ñược mua
của nhà máy nước trong khu công nghiệp sau ñó ñược lọc lại và xử lý làm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

14

mềm nước rất kỹ càng sau ñó ñược tự ñộng bơm lên tháp cao 30m rồi dẫn
tới các nơi sử dụng.
 Lò hơi: ðây là một lò hơi nước mang nhãn hiệu SAKER xử dụng nhiên
liệu dầu FO, có nhiệm vụ sản sinh ra hơi bão hòa với sản lượng 9 tấn hơi/
giờ. Với công nghệ Cộng Hoà Liên Bang ðức, ñây là một trong những
hãng cung cấp lò hơi uy tín nhất thế giới hiện nay.

Hình 1.14. Lò hơi SAKER
 Máy nén khí: Với 2 máy nén khí hãng HITACHI , công suất 15 kW, cung
cấp khí nén cho toàn bộ nhà máy, phục vụ các hệ thống nâng, hạ sử dụng
van, xilanh, piston và các công tác phục vụ vệ sinh dây chuyền + các thiết
bị phụ trợ.
 Hệ thống bơm cứu hoả: Có 2 bơm 7,5 kW, sử dụng máy phát ñiện riêng
ñể phòng cháy và chữa cháy ngay cả khi không có ñiện lưới. Nếu hệ thống
báo cháy hoạt ñộng thì hệ thống bơm sẽ tự ñộng hoạt ñộng.
 Hệ thống sử lý nước thải: Với nhiệm vụ bảo vệ môi trường, ñây là một hệ
thống tự ñộng ñược làm ngầm dưới lòng ñất, trong bể ngầm có cấy các vi
khuẩn phân hủy nước thải rất nhanh sau ñó lọc nước ñủ ñiều kiện mới cho
thải ra ngoài.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

15

1.3. Hệ thống cung cấp ñiện, thiết bị ñiện và tự ñộng hóa của nhà máy
* Trạm biến áp: có công suất 1000 KVA, nguồn sơ cấp là lưới ñiện 22kV
của chi nhánh ðiện Lực Văn Lâm – Hưng Yên, ñầu ra thứ cấp 0,4 kV ñược
ñưa tới cầu dao 3 pha 2 ngả trong phòng ðiện phân phối.
* Máy phát ñiện: Mang nhãn hiệu Hữu Toàn 1000 kVA, với ñầu nổ của
là ñộng cơ ñốt trong sử dụng nhiên liệu dầu DO, có 12 buồng ñốt, có hệ thống
tự ñộng ñiều chỉnh nhiên liệu cho phù hợp với tải, trung bình mỗi giờ tiêu thụ
khoảng 150 lít dầu. ðầu phát ñiện do Mỹ sản xuất có hiệu suất 0,85, với ñiện
áp ñầu ra 220V/380V, công suất 850KWh và ñược ñưa tới cầu dao 3 pha 2
ngả trong phòng ðiện phân phối.
* Thiết bị ñiều khiển trên dây chuyền chính:
+ Khu trộn bột: dùng PLC MELSEC FX ON-60MR-ES, 2 Biến tần
COMMANDER- SE 15 kW, các van ñiện và khí nén Model: 050G (Max 8
bar hoặc 120 PSI), Made in Italy

Hình 1.15. Tủ ñiện ñiều khiển khu vực trộn bột
+ Khu cán bột: PLC MELSEC FX ON-24MR, 9 Biến tần S500
Mitsubishi 5,5 kW, 9 Photo Electric Sensor (OMRON) – E3SA_DS50C43A
và các thiết bị phụ trợ…
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………

16


Hình 1.16. Tủ ñiện ñiều khiển khu vực cán bột
+ Khu vực chiên hấp và cắt ñoạn: PLC MELSEC FX ON – 80MR-
ES, 7 Biến tần Mitsubishi S500 với các công suất tương ứng 3.7 kW, 2.2 kW,
1.5 kW,…các Photo Electric Sensor (OMRON) – E3SA_DS50C43A, Bộ ñiều
chỉnh ñồng bộ OPC-1701 (MIKIPULLEY) và 86DG, 86D, 86G, Bộ ñiều

khiển áp suất và nhiệt ñộ Model DX9-PCWRN(KSC 1614) Range –199
0
C
650
0
C, Bộ hiển thị tốc ñộ Model BM6-TNB range 0RPM 99999RPM Made
in Korea. Cùng nhiều thiết bị phụ trợ,…

Hình 1.17. Tủ ñiện ñiều khiển công ñoạn chiên mỳ