QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ SANDWICH

MỤC LỤC


GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

PHẦN 1
TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ SANDWICH
I.

GIỚI THIỆU
1. Bánh mì SandWich
Bánh mì là một thực phẩm chế biến từ bột mì nhão và nước, thường là bằng cách
nướng. Trong suốt quá trình lịch sử nó đã được phổ biến trên toàn thế giới và là một trong
những loại thực phẩm nhân tạo lâu đời nhất, và rất quan trọng kể từ lúc ban đầu của
ngành nông nghiệp.
Có nhiều cách kết hợp và tỷ lệ của các loại bột và các nguyên liệu khác, và cũng có các công
thức nấu ăn truyền thống khác nhau và phương thức để tạo ra bánh mì. Kết quả là có rất
nhiều chủng loại, hình dạng, kích thước và kết cấu của bánh mì ở các vùng khác nhau. Bánh
mì có thể được lên men bằng nhiều quá trình khác nhau, từ việc sử dụng các vi sinh vật tự
nhiên (ví dụ như trong bột chua) cho tới cách dùng phương pháp thông khí nhân tạo với áp
lực cao trong quá trình chuẩn bị hoặc nướng. Tuy nhiên, một số sản phẩm bánh mì còn lại
không để lên men, hoặc vì cho sở thích, hoặc vì lý do truyền thống hay tôn giáo. Nhiều thành
phần không phải ngũ cốc có thể được đưa vào bánh từ trái cây và các loại hạt đến các chất
béo khác nhau. Bánh mì thương mại nói riêng thường chứa các chất phụ gia, một số trong số
chúng không có dinh dưỡng nhằm cải thiện hương vị, kết cấu, màu sắc, thời hạn sử dụng,
hoặc để sản xuất dễ dàng hơn.
Tùy thuộc vào các phong tục tập quán địa phương, bánh mì có thể được ăn với các hình thức
khác nhau tại bất kỳ bữa ăn nào trong ngày. Nó cũng được ăn như một món ăn nhẹ, hoặc sử
dụng như một thành phần trong chế phẩm ẩm thực khác.

2. Tình hình phát triển bánh mì SandWich ở Việt Nam

Hiện nay, tại Việt Nam các sản phẩm bánh mì SandWich được sử dụng rộng rãi trong
mọi tầng lớp nhân dân vì tính tiện dụng và giá trị dinh dưỡng của chúng. Có thể nói sản
phẩm bánh mì SandWich ngày nay đã phần nào đi vào đời sống của người dân, trở thành một
-2- to lớn của thị trường, ngành công nghiệp
sản phẩm được ưa thích rộng rãi. Trước nhu cầu

bánh mì Sandwich đã và đang có những bước phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là khi nền kinh
tế nước nhà chuyển sang cơ chế thị trường.


GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

Các công ty liên doanh như Kinh Đô, BigC,… cũng như các liên doanh như VIFON
ACECOOK, A-ONE,… đã không ngừng nâng cao sản lượng và chất lượng sản phẩm, đa
dạng hóa chủng loại và mẫu mã để đáp ứng.
II.

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1. Nguyên Liệu
• Bột mì
Bột mì là sản phẩm của quá trình sàng lọc và xay xát hạt lúa mì tiểu mạch. Lúa mì có 2
loại là lúa mì đen và lúa mì trắng, do đó người ta chia bột mì thành 2 loại :
• Bột mì đen : được chế biến từ hạt lúa mì đen.
• Bột mì trắng : chế biến từ hạt lúa mì trắng.
Bột mì là thành phần nguyên liệu tạo cấu trúc cơ bản của bánh mì Sandwich.
Ở nước ta chỉ sản xuất và nhập khẩu bột mì trắng. Tùy theo chất lượng của bột và

phương pháp sản xuất bột mì (phương pháp nghiền phân loại) người ta chia ra làm các loại
bột mì : bột thượng hạng, loại I, loại II và loại III.
Bảng: Thành phần chính của bột mì:
Thành phần hóa học trung bình (tính bằng % trọng lượng chất khô)
Hạng bột
Pentosan

•

Tỉnh

Protein Chất béo Đường Cellulose

Tro

Thượng hạng

1,95

bột
79,0

12,0

0,8

1,8

0,1

0,55

Hạng I

2,5

77,5

14,0

1,5

2,0

0,3

0,75

Hạng II

3,5

71,0

14,5

1,9

2,8

0,8

1,25

Nguyên liệu phụ và chất phụ gia
Tùy thuộc vào cơ sở sản xuất mà các chất phụ gia thêm vào trong quá trình sản xuất

bánh mì Sandwich có thể khác nhau. Dưới đây là một số các chất phụ gia thường được sử
dụng:
• Nước
Dùng trong tiêu chuẩn này là nước dùng cho ăn uống, chế biến thực phẩm.
Bảng: Tiêu chuẩn vệ sinh nước uống của bộ y tế (QD1329-2002-BYT)
-3-

STT
1
2

Màu sắc
Mùi vị

Tên chí tiêu
Đơn vị tính
Giới hạn tối đa
Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ
TCU
15
Không có mùi, vị lạ

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Độ đục
Ph
Độ cứng
Tổng chất rắn hoà tan (TDS)
Hàm lượng nhôm
Hàm lượng NH4+
Hàm lượng Antimon
Hàm lượng As
Hàm lượng Ba
Hàm lượng Bo tính chung cho cả Borat
và Axit Boric
Hàm lượng Cd
Hàm lượng Cr
Hàm lượng Cr
Hàm lượng Cu
Hàm lượng CN
Hàm lượng F
Hàm lượng H2S
Hàm lượng Fe
Hàm lượng Pb
Hàm lượng Mn
Hàm lượng Hg
Hàm lượng Mo
Hàm lượng Ni
Hàm lượng NO3
Hàm lượng N02
Hàm lượng Se
Hàm lượng Na

Hàm lượng SO4
Hàm lượng Zn

NTU

Sản xuất bánh mì sandwich

mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1

2
6,5-8,5
300
1000
0,2
1,5
0,005
0,01
0,7

mg/1

0,3

mg/1

mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1
mg/1

0,003
250
0,05
2
0,07
0,7- 1,5
0,05
0,5
0,01
0,5
0,001

0,07
0,02
50
3
0,01
200
250
3

• Chất tạo ngọt

Đường saccharose là một disaccharide được cấu tạo từ một gốc a - D glucose và một
gốc ß - D fructose liên kết với nhau bởi liên kết 1,2 glycoside.Saccharose có nhiều trong củ
-4-

cải đường, mía và ở lá, thân, rễ, quả của nhiều loại thực vật. Đường saccharose tồn tại chủ
yếu ở dạng tinh thể,tan tốt trong nước, bị thủy phân tạo thành đường nghịch đảo.
Tính chất công nghệ của các chất tạo ngọt: tạo vị ngọt, tạo màu và mùi cho sản phẩm bánh


GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

kẹo nhờ các phản ứng xảy ra ở quá trình nước: phản ứng Maillard, phản ứng caramel hóa.
Bảng: Chỉ tiêu chất lượng đường dùng trong sản xuất các loại bánh ngọt
(TCVN 6959:2001)
Yêu cầu

STT

RE

Tên chỉ tiêu

RS

1

Cảm quan
• Màu sắc
• Mùi
• Vị
• Trạng thái

2

Hàm lượng saccharose (%)

99,8

99,62

3

Độ ẩm (%)

0,05

0,07

4

Hàm lượng đường khử (%)

0,03

0,1

5

Hàm lượng tro (%)

0,03

0,07

Trắng sáng, vàng ánh mùi đường
đặc trưng, không có mùi lạ ngọt
thanh, không lẫn vị khác tinh thể
rời, khô, tương đôi mềm

• Bột sữa whey

Là phụ phẩm trong quá trình chế biến phô mai. Người ta lấy đi hầu hết chất béo và một
phần lớn protein từ sữa bò tươi để làm phô mai. Phần nước còn lại được làm khô lại thành
bột, nước ngoài gọi đó là bột whey. Trong bột whey, thành phần chủ yếu là đường lactose
(60-70%), hàm lượng protein chỉ còn khoảng 12-16% so với 30% ở cấc loại sữa bột khác.
Bảng : Chỉ tiêu chất lượng của bột sữa gầy (TCVN 5538:2002)

Hoá học

Hoá lý
Cảm quan

Chỉ tiêu
- Độ ẩm (%)
- Độ chua (°T)
- Hàm lượng chất béo (%)
- Hàm lượng đạm (%)
- Chỉ số không hoà tan ở 50°C
- Độ mịn
- Màu sắc
- Mùi
- Vị

-5-

Sữa bột whey
<5
<20
<1,5
34
< lml
Hạt mịn, kết dính tốt.
Vàng nhạt
Mùi thơm đặc trưng
Vị ít béo, không có vị lạ.

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

- Tạp chất
Vi sinh

Không có

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí,
cfu/g sp
- Nhóm Colifom, vk/g sp
- E.coli, vk/g sp
- Salmonella, vk/g sp
- Nấm men và nấm mốc, vk/g sp

5.104
10
0
0
10

• Chất béo

Dầu thực vật:
Dầu ăn đạt tiêu chuẩn, an toàn vệ sinh thực phẩm.
Bảng: Chỉ tiêu của dầu thực vật
STT
1
2

3
4
5

Tên chí tiêu
Chỉ tiêu cảm quan
• Màu sắc
• Mùi vị
• Độ trong
Độ ẩm (%)
Acid tự do (% FFA)
Chỉ số peroxyt
Tạp chất

Yêu cầu
Có màu vàng đặc trưng
không mùi, trong suốt
> 0,05%
> 0,25%
> 3 meq/kg
> 0,05%

• Muối
- Muối được sử dụng là muối NaCl tinh thể.
- Chức năng chính của muối là tạo hương vị.
- Muối tác động đến hoạt động của vi sinh vật trong bột nhào và độ hoạt động của

enzyme.
- Muối sử dụng trong quá trình làm bánh phải đảm bảo đúng chỉ tiêu an toàn thực
phẩm.

• Nấm men

Nấm men sử dụng ở đây là Saccharomyces cerevisiae. Nấm men hoạt động ở nhiệt độ
-6- hình thành tế bào mới thường là: 30 phút,
tối ưu là 28-30° C, ph = 46. Thời gian sinh sản

nhưng trong môi trường bột cần 2 -> 3h. Đối với một số loại bánh mì sandwich khác nhau
thời gian lên men khác nhau, với loại bánh mặn thời gian lên men chậm hơn thường là 24h,


GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

với một số bánh mì SandWich khác thông thường thời gian len men chỉ 18h. Nấm men sử
dụng có thể dùng nấm men dạng ép, khô, hoặc lỏng.
Nấm men ép:
Nấm men ép được sản xuất từ các cơ sở chuyên sản xuất nấm men, nhà máy rượu bia
và các nhà máy sản xuất bánh mì. Nguyên liệu chính để sản xuất nấm men bánh mì là rỉ
đường. Muốn chuẩn bị môi trường dinh dưỡng cho nấm men người ta pha lỏng mật rỉ đường
với nước. Quá trình sản xuất nấm men được thực hiện theo các bước chính như sau: Axit hóa
môi trường bằng để tách tạp chất không cần thiết. Thêm , , Biotin. để tăng nguồn dinh dưỡng
cho nấm men và để tăng tốc độ phát triển của nấm men. Sau đó cấy nấm men giống vào môi
trường và thối khí liên tục vào dịch nuôi nấm men.
Thời gian nuôi nấm men kéo dài khoảng 12-18 giờ. Kết quả thu được 80-100g nấm men
trong một lít môi trường. Dung dịch được ly tâm để tách nấm men, nấm men thu được đem
ép để loại ra nước thừa và đem bảo quản ở 0-4°C.
Nấm men khô:
Nấm men khô được sản xuất từ nấm men ép có chất lượng cao.Trước khi sấy khô nấm
men được trộn với bột mì và sấy chân không đến độ ẩm 7,5-8% (nhiều nghiên cứu cho rằng

nếu sấy độ ẩm dưới 6% thì protein của tế bào nấm men bị biến tính, emzym của nấm men bị
mất hoạt tính). Độ ẩm nấm men khô không quá 11-12%. So với nấm men ướt thì nấm men
khô bảo quản lâu và vận chuyển dễ, tuy nhiên hoạt tính thấp hơn so với nấm men ép.
Nấm men lỏng:
Nấm men lỏng là dịch nấm men chưa phân li để tách nấm men, khi dùng nấm men lỏng
phải lưu ý hàm lượng nước trong nấm men lỏng để tránh bột nhào bị nhão.

-7-


GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MÌ SANDWICH
1. Quy trình

-8-

Sản xuất bánh mì sandwich


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

2. Quy trình chi tiết:
a. Quy trình sàng

Muc đích: Chuẩn bị cho quá trình ủ bột: tách tạp chất và làm cho bột mịn; tránh bị
vón cục khi nhào trộn.
Các biến đổi: Bột không còn tạp chất, mịn hơn.
Nhiệt độ (35-40 C), độ ẩm (7585%). Tùy vào khối lượng cục
bột, điều kiện lên men thì thời
gian sẽ khác nhau.

Phương pháp thực hiên:

Hình 2: Thiết bị sàng bột
Nguyên tắc hoat đông:
- Máy hoạt động nhờ động cơ rung, bột chuyển động qua lại xuống rây thu bột, tạp
chất nằm trên rây được lấy ra.
Thông số kỹ thuật:
- Kích thước hạt sau khi sàng 2mm.
-9-


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần
b. Quy trình trộn

Sản xuất bánh mì sandwich

Trộn bột là khâu quan trọng của quá trình sản xuất. Yếu tố chủ yếu hình thành nên
khới bột nhào là do protein hút nước trương nở tạo thành gluten, mà cấu trúc gluten như

một cái khung gồm nhiều màng kết lại trong khối bột; các màng đó kết dính các hạt bột
đã bị trương nở. Để tăng độ kết dính của tinh bột với màng gluten, làm cho bột nhào dai
và đàn hồi cần phải nhào lâu và mạnh.
Mục đích của trộn bột:
- Trộn bột mì với nước thành một khối bột dẻo.
- Hòa tan các chất phụ gia như đường, muối… đồng thời phân tán chúng đều khắp
trong bột nhào, làm cho khối bột nhào trở thành một khối đồng nhất.
Yêu cầu của khối bột sau khi trộn:
- Độ ẩm 30 – 33%
- Đạt độ đồng đều cao, không vón cục lớn, ở trạng thái bời rời khi nắm nhẹ bột
trong tay, mở tay ra bột không rời rạc, dính tay, bột mềm dẻo.
Cách tiến hành:
- Nguyên liệu phụ thực hiện phôi trộn gồm nấm men, nước, đường, bột sữa gầy, bột
sữa whey, chất béo, muối, phụ gia.
- Muối: hòa tan trong nước rồi lọc và lắng cặn, pha vào bột với tỉ lệ 1-2,5% .
- Đường: hòa tan trong nước ở thùng có cánh khuấy rồi lọc. Lượng đường cho vào
phải vừa đủ để làm tăng hoạt lực của nấm men nhưng không làm ức chế chúng.
- Chất béo hàm lượng chất béo cho vào bột nhào dưới 5% thì không ảnh hưởng tới
hoạt động của vi sinh vật, tới 10% trở lên thì sẽ ức chế hoạt động cuả nấm men và
vi khuẩn lactic.
- Nấm men: sử dụng nấm men khô hòa tan vào nước ấm (29-31°C), có thể cho
thêm vào một ít bột mầm mạch, đường hoặc một số chất sinh trưởng.
- Thời gian nhào bột tối ưu:
-10-

Bánh có thể tích 998ml (thời gian trộn tối ưu là 5 phút).


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

Bánh có thể tích 748ml (thời gian trộn là 2 phút).

c. Quá trình ủ

Mục đích:
- Tạo khí CO2 làm nở bột nhào tạo độ xốp cho bánh. Làm cho bánh có mùi vị thơm
ngon. Trong quá trình lên men, ngoài rượu và khí C0 2 còn tạo thành nhiếu sản phẩm
phụ như: axit lactic, axit axetic, các este, các andehyt…chính những chất này làm
cho bánh có mùi vị thơm ngon.
Thông số công nghệ:
- Nhiệt độ: 28-32°C
- Thời gian lên men phụ thuộc vào loại bột, các nguyên liệu phụ, lượng nấm men
cho vào, nhiệt độ, pH của môi trường lên men. Thời gian ủ khoảng 22->24 giờ.
- Khối bột sau khi ủ được đánh giá bằng cảm quan bằng cách đánh giá độ nhão xem
độ dính của khối bột.
-11-


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần
d. Quá trình định hình

Sản xuất bánh mì sandwich

Mục đích:
- Chuẩn bị cho quá trình nướng.
Quá trình thực hiện:
- Đầu tiên bột sẽ được đưa vào bồn nén và cắt, bắt đầu quá trình nén bột thành hình
trụ tròn. Lớp bộ có đường kính 10cm.
- Đầu ra của bồn đẩy bột là 2 cần cắt, cắt bột thành từng khối riêng lẻ.
- Trên băng truyền có gắn các miếng để ve bột để bột thành hình tròn sau đó bột
được tiếp tục được cán hơi dẹp có độ dày khoảng 2cm.
- Bột sau khi đã cán thì được cuộn tròn.
- Cuối băng truyền là các khay nhỏ đựng bột đã được cuộn.
e. Quá trình nướng bột

Mục đích:
-

Chế biến: nướng làm chín bột nhào dưới tác dụng của nhiệt độ cao.

-

Bảo quản: nướng còn giúp kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm vì hệ enzyme,
hệ vi sinh vật bị ức chế hoạt động hoặc bị tiêu diệt dưới tác dụng của nhiệt độ cao.

-

Chế độ nướng bánh mì SandWich:
• Nhiệt độ lò nướng là 177oC.
• Nhiệt độ bên trong bánh là 88 oC.

• Thời gian nướng là 35 đến 40 phút.

Nhiệt độ và thời gian nướng phụ thuộc vào khối lượng mỗi bánh. Bánh nhỏ thì nhiệt
độ buồng nướng cao và thời gian nướng ngắn, bánh to thì hạ nhiệt độ và kéo dài thời gian
nướng, nếu nhiệt độ cao thì ruột bánh sông mà vỏ bánh cháy.
f. Làm mát và cắt bánh

Mục đích:
- Chuẩn bị đóng gói.
Quy trình thực hiện:
- Làm mát sản phẩm : Bánh từ nhiệt độ cao được làm nguội bằng với nhiệt độ môi
- và tránh ngưng tụ ẩm trong quá trình bao
trường, thuận lợi cho khâu cắt lát, bao-12
gói

gói. Quá trình làm mát được thực hiện bằng hệ thống quạt.


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

- Quá trình cắt lát: Làm thay đổi hình dạng kích thước của sản phẩm, hệ thống cắt
được bố trí nằm vuông góc với băng tải chuyền bánh.
g. Quá trình đóng gói sản phẩm

Mục đích:
- Để tránh sản phẩm hút ẩm, tăng thời gian bảo quản.
- Thuận tiện trong quá trình vận chuyển, phân phối và tạo giá trị thương phẩm.
Quá trình thực hiện:
- Gồm 1 bộ phận bao gói, một bộ phận ghép mí, 1 băng tải. Thiết bị làm bằng vật
liệu không gây ảnh hưởng xấu đến sản phẩm (đặc biệt là những bộ phận tiếp xúc
nhiều với sản phẩm), không bị ăn mòn, đảm bảo vệ sinh, làm việc với sự chính xác
cao.
Nguyên lý hoạt động:
Sau khi trải qua các công đoạn, bánh được đưa đến vị trí của khâu đóng gói sản
phẩm. Đầu tiên bánh được đóng gói bằng bao bì PE, có thể hút chân không hoặc
không hút chân không. Sau đó bánh được đưa đến vị trí ghép mí.

-13-


Đồ Án Học Phần
GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

PHẦN 2

GVHD: Dương Hữu Phước
Sản xuất bánh mì sandwich

GIỚI THIỆU PHẦN MỀM
I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG.
1. Các thiết bị được sử dụng
- PLC Siemens S7-1200.
- Màn Hình Proface, HMI Proface AGP3500-T1, 10.4 Inch, màu.
- Cảm biến quang Omron E3Z-LS61 2M.

- Cảm biến điện dung Allen-Bradley 875CP-GM30C34-R3.
- Limit switch Azbil LJA10-11A21N (công tắc hành trình).
- Cảm biến màu Keyence CZ-11.
2. Thông tin chi tiết từng loại thiết bị
Hình ảnh PLC Siemens S7-1200:

1.
2.
3.
4.

Communication Module (CM).
CPU.
Signal Board (SB).
Signal Module (SM).

 Tổng quan về PLC Siemens S7-1200

PLC S7-1200 (Promamaple Logic Controller)
là những kết hợp I/O và các lựa chọn
-14cấp nguồn, bao gồm 9 module các bộ cấp nguồn cả VAC - hoặc VDC - các bộ nguồn với


Đồ Án Học Phần
GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

GVHD: Dương Hữu Phước
Sản xuất bánh mì sandwich

sự kết hợp I/O DC hoặc Relay. Các module tín hiệu để mở rộng I/O và các module giao

tiếp dễ dàng kết nối với các mặt của bộ điều khiển. Tất cả các phần cứng Simatic S71200 có thể được gắn trên DIN rail tiêu chuẩn hay trực tiếp trên bảng điều khiển, giảm
được không gian và chi phí lắp đặt.
Các module tín hiệu trong các model đầu vào, đầu ra và kết hợp loại 8, 16 và 32 điểm hỗ
trợ các tín hiệu I/O DC, Relay và Analog. Bên cạnh đó, bảng tín hiệu tiên tiến có trong
I/O số 4 kênh hay I/O analog 1 kênh gắn đằng trước bộ điều khiển S7-1200 cho phép
nâng cấp I/O mà không cần thêm không gian. Thiết kế có thể mở rộng này giúp điều
chỉnh các ứng dụng từ 10 I/O đến tối đa 284 I/O với khả năng tương thích chương trình
người sử dụng nhằm tránh phải lập trình lại khi chuyển đổi sang một bộ điều khiển lớn
hơn.
Các đặc điểm khác: bộ nhớ 50 KB với giới hạn giữa dữ liệu người sử dụng và dữ liệu
chương trình, một đồng hồ thời gian thực, 16 vòng lặp PID với khả năng điều chỉnh tự
động, cho phép bộ điều khiển xác định thông số vòng lặp gần tối ưu cho hầu hết các ứng
dụng điều khiển quá trình thông dụng. Simatic S7-1200 cũng có 1 cổng giao tiếp Ethernet
10/100Mbit tích hợp với hỗ trợ giao thức Profinet cho lập trình, kết nối HMI/SCADA
hay nối mạng PLC với PLC.
 Phân loại

Việc phân loại S7-1200 dụa vào loại CPU mà nó trang bị. Các loại PLC thông dụng:
CPU-1211C ,CPU-1212C, CPU-1214C.
Thông thường S7-1200 được phân làm 2 loại chính:
•
-

Loại cấp điện 220VAC:
Ngõ vào: kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC (từ 15VDC – 30VDC).
Ngõ ra: relay.
Ưu điểm của loại này là dùng ngõ ra relay. Do đó có thể sử dụng ngõ ra ở nhiều cấp

điện áp khác nhau (0V, 24V, 220, ...).
- Tuy nhiên, nhược điểm của nó là do ngõ ra relay nên thời gian đáp ứng không nhanh

cho ứng dụng biến điệu độ rộng xung, hoặc Output tốc độ cao...
-15• Loại cấp điện áp 24VDC:
- Ngõ vào: kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC (từ 15VDC – 30VDC).


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần
Sản xuất bánh mì sandwich
- Ngõ ra: transistor.
- Ưu điểm của loại này là dùng ngõ ra transistor. Do đó có thể sử dụng ngõ ra này để

biến điệu độ rộng xung, Output tốc độ cao...
- Tuy nhiên, vì có transistor nên chỉ có thể sử dụng 1 cấp điện áp duy nhất là 24VDC, do
vậy sẽ gặp rắc rối trong những ứng dụng có cấp điện áp khác nhau. Trong trường hợp
này, phải thông qua 1 relay 24VDC đệm.
Bảng 1.1. Các đặc điểm cơ bản của S7-1200:

-16-


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

-17-


Đồ Án Học Phần
GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần
 Hình dạng bên ngoài

GVHD: Dương Hữu Phước
(CPU 1212C).

Sản xuất bánh mì sandwich

CPU 1212C gồm 10 ngõ vào và 6 ngõ ra, có khả năng mở rộng thêm 2 module tín
hiệu (SM), 1 mạch tín hiệu (SB) và 3 module giao tiếp (CM).

 Các đèn báo trên CPU 1212C:
• STOP / RUN (cam / xanh): CPU ngừng / đang thực hiện chương trình đã nạp vào bộ
•
•
•
•

•

nhớ.
ERROR (màu đỏ): màu đỏ ERROR báo hiệu việc thực hiện chương trình đã xảy ra lỗi.
MAINT (Maintenance): led cháy báo hiệu việc có thẻ nhớ được gắn vào hay không.
LINK: màu xanh báo hiệu việc kết nối với tính thành công.
Rx / Tx: đèn vàng nhấp nháy báo hiệu tín hiệu được truyền.

Đèn cổng vào ra:
Ix.x (đèn xanh): đèn xanh ở cổng vào tín hiệu trạng thái tức thời của cổng lx.x. Đèn

này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị của công tắc.
• Qx.x (đèn xanh): đèn xanh ở cổng ra tín hiệu trạng thái tức thời của cổng Qx.x. Đèn
này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng.

 Cấu trúc bên trong.

Cũng giống như các PLC cùng họ khác, PLC S7-1200 gồm 4 bộ phận cơ bản: bộ xử
lí, bộ nhớ, bộ nguồn, giao tiếp xuất / nhập. -18-


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần
Sản xuất bánh mì sandwich
- Bộ xử lí còn được gọi là bộ xử lí trung tâm (CPU), chứa bộ vi xử lí, biên dịch các tín

hiệu nhập và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương trình được lưu trong bộ
nhớ PLC. Truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạt động đến các thiết bị xuất.
- Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC (24V) cần thiết cho

bộ xử lí và các mạch điện trong các module giao tiếp nhập và xuất hoạt động.
- Bộ nhớ là nơi lưu trữ chương trình được sử dụng cho các hoạt động điều khiển dưới sự
kiểm soát của bộ xử lí.
- Các thành phần nhập và xuất (input / output) là nơi bộ nhớ nhận thông tin từ các thiết
bị ngoại vi và truyền thông tin đến các thiết bị điều khiển. Tín hiệu nhập có thể từ các

công tắc, các bộ cảm biến, ... Các thiết bị xuất có thể là các cuộn dây của bộ khởi động
động cơ, các van solenoid, ...
- Chương trình điều khiển được nạp vào bộ nhớ nhờ sự trợ giúp của bộ lập trình hay
bằng máy vi tính.

 Đấu dây.

-19-


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

Sản xuất bánh mì sandwich

Ở đây ta chọn CPU 1212C để trình bày đấu dây tiêu biểu: Chúng ta có thể cấp
nguồn 24VDC hay 100- 230VAC cho PLC và các thông số điện áp được thể hiện ở hình.
Sơ đồ đấu dây:

-20-


Đồ Án Học Phần
GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

GVHD: Dương Hữu Phước
Sản xuất bánh mì sandwich

Nguồn cung cấp cho PLC là 100 – 230VAC với tần số từ 47 - 63 Hz.

Điện áp có thể thay đổi trong khoảng từ 85 – 264V. Ở 264V dòng điện tiêu thụ là 20A.
Nguồn cung cấp là 24VDC. Điện áp có thể thay đổi trong khoảng 20,4 – 28,8V. Ở 28,8V
dòng điện tiêu thụ là 12A.
Các ngõ vào được tác động ở mức điện thế tiêu biểu là 24VDC. Các ngõ ra PLC ở mức 0
khi khi công tắc hở hay điện áp <= 5VDC. Ngõ vào ở mức 1 khi công tắc đóng hay điện
áp => 15VDC. Thời gian đổi trạng thái từ 0 lên 1 và từ 1 xuống 0 tối thiểu là 0.1 us để
PLC nhận biết được.
Các ngõ ra có thể là 5VDC- 30VDC hay 5VAC- 250VAC. Tùy theo yêu cầu thực tế mà
ta có thể nối nguồn khác nhau để phù hợp với ứng dụng của nó.


Module mở rộng. (hình 2.5).

Họ PLC S7 – 1200 cung cấp nhiều nhất 8 module tín hiệu đa dạng và 1 mạch tín
hiệu cho bộ xử lí có khả năng mở rộng. Ngoài ra bạn cũng có thể cài đặt thêm 3 module
giao tiếp nhờ các giao thức truyền thông. Khả năng mở rộng của từng loại CPU tùy thuộc
-21- sản xuất.
vào các đặc tính, thông số và quy định của nhà


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

S7-1200 có các loại module mở rộng sau:

Sản xuất bánh mì sandwich

- Communication module (CP).
- Signal board (SB)
- Signal Module (SM)
Các đặc tính của module mở rộng như sau:

 Phương pháp điều khiển.

Khác với phương pháp điều khiển cứng, trong hệ thống điều khiển có lập trình, cấu
trúc bộ điều khiển và cách đấu dây độc lập với chương trình. Chương trình định nghĩa
hoạt động điều khiển được viết nhờ sự giúp đỡ của 1 máy vi tính.
Phương pháp điều khiển lập trình được thực hiện theo các bước sau: Để thay đổi tiến
trình điều khiển, chỉ cần một thay đổi nội dung bộ nhớ điều khiển, chứ không cần thay
đổi cách đấu dây bên ngoài. Qua đó, ta thấy được ưu điểm của phương pháp lập trình
điều khiển được so với phương pháp điều khiển phần cứng. Do đó, phương pháp này
được sử dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực điều khiển vì nó rất mềm dẻo...
-22-


Đồ Án Học Phần
GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

GVHD: Dương Hữu Phước
Sản xuất bánh mì sandwich

 Các ngôn ngữ lâp trình.
• Ngôn ngữ LAD (LADDER)

Chương trình LAD bao gồm cột dọc biểu diễn nguồn điện logic cùng với các kí
hiệu công tắc logic tạo thành 1 nhánh mạch điện logic nằm ngang. Ở hình bên, logic điều
khiển được biểu diễn bằng 2 công tắc thường hở, 1 công tắc thường đóng và 1 ngõ ra
relay logic.
Các kí hiệu công tắc trên được dùng để xây dựng nên bất kì mạch logic nào: sự kết hợp
nhiều mạch logic có thể biểu diễn mạch điểu khiển cho 1 ứng dụng có logic điều khiển
phức tạp. Điều cần thiết cho công việc thiết kế chương trình ladder là lập tài liệu về hệ
thống và mô tả hoạt động của chúng để người sử dụng hiểu được mạch ladder 1 cách
nhanh chóng và chính xác.
Các quy ước của ngôn ngữ lập trình LAD: -23-


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần
Sản xuất bánh mì sandwich
- Các đường dọc trên sơ đồ biểu diễn đường công suất, các mạch được nối kết với

đường này.
- Mỗi nấc thang (thanh ngang) xác định 1 hoạt động trong quá trình điều khiển.
- Sơ đồ thang được đọc từ trái sang phải và từ trên xuống. Nấc ở đỉnh thang được đọc từ
trái sang phải, nấc thứ 2 tính từ trên xuống cũng đọc tương tự... Khi ở chế độ hoạt
động, PLC sẽ đi từ đầu đến cuối chương trình thang sau đó lặp đi lặp lại nhiều lần.
Quá trình lần lượt đi qua tất cả các nấc thang gọi là chu kì quét.
- Mỗi nấc thang bắt đầu với 1 hoặc nhiều ngõ vào và kết thúc với ít nhất 1 ngõ ra.
- Các thiết bị điện được trình bày ở điều kiện chuẩn của chúng. Vì vậy, công tắc thường
hở được trình bày ở sơ đồ thang ở trạng thái hở. Công tắc thường đóng được trình bày
ở trạng thái đóng.

- Thiết bị bất kì có thể xuất hiện trên nhiều nấc thang. Có thể có 1 rơle đóng 1 hoặc
nhiều thiết bị.
- Các ngõ vào và ra được nhận biết theo địa chỉ của chúng, kí hiệu tùy theo nhà sản xuất
quy định.
• Ngôn ngữ lập trinh FBD (Funtion Block Diagram):

Phương pháp này có cách biểu diễn chương trình như sơ đồ không tiếp điểm dùng

các cổng logic (thường dùng theo kí tự của EU). Theo phương pháp này các tiếp điểm
ghép nối tiếp được thay thế bằng cổng AND, các tiếp điểm ghép song song được thay thế
bằng cổng OR, các tiếp điểm thường đóng thì có cổng NOT. Phương pháp này thích hợp
cho người dùng sử dụng kiến thức về điện tử mà đặc biệt là mạch số.
Màn Hình Proface, HMI Proface AGP3500-T1, 10.4 Inch, màu.

-24-


Đồ Án Học Phần

GVHD: Dương Hữu Phước

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mần

-

Sản xuất bánh mì sandwich

Nguồn cung cấp: DC24V / AC220V
Loại LCD: TFT Color LCD
Kích thước màn hình: 10.4”

Độ phân giải: 640 x 480 pixels (VGA)
Màu hiển thị: 65,536 Colors (No blink)/16,384 Colors (Blink)
Loại cảm ứng: Analog
Bộ nhớ ứng dụng: FLASH EPROM 16 MB
RAM: SRAM 320KB
COM 1: D-Sub 9 pin RS-232C/422/485
COM 2: D-Sub 9 pin RS422/485
Ethernet: 100BASE-T/100BASE-TX
USB: 2 cổng USB (Type A)
CF Card: Có
Card SD: Không
Module mở rộng: Có
Video: Có
Audio: Có
Cáp lập trình: CA3-USBCB-01
Phần mềm lập trình: GP ProEX

Tiêu chuẩn: CE, UL Listed C1D2, RoHS,ATEX

-25-