HỆ THỐNG BƠM NUỚC VÀ ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG

Trong thời đại ngày nay, việc tự động hoá trong quá trình sản xuất và ứng dụng
mang một ý nghĩa hết sức to lớn, có thể nói ngành tự động hoá là ngành đánh
giá sự phát triển công nghiệp của thế giới nói chung và một quốc gia nói riêng.
Sự tự động hoá trong sản xuất làm tăng năng suất, giảm giá thành, nâng cao chất
lượng sản phẩm và tiếp cận thâu tóm thị trường. Những chỉ số đó là những mục
tiêu mà các doanh nghiệp luôn muốn hướng đến và cải thiện.
Vì tầm quan trọng quá to lớn như vậy nên là sinh viên chuyên ngành tự
động hoá, chúng tôi càng phải trau dồi kiến thức cho mình để có nền tảng phát
huy tính sáng tạo sau này phát triển đất nứơc.
Chính vì thế mà sau khi tìm hiểu kĩ và cuối cùng, chúng tôi quyết định
chọn đề tài : “ HỆ THỐNG BƠM NUỚC VÀ ĐÓNG NẮP CHAI TỰ
ĐỘNG”. Với mô hình này sẽ cho chúng ta hình dung một khía cạnh nhỏ trong
lĩnh vực tự động hóa qua đó cũng tư duy cho chúng ta về một hệ thống lớn, một
băng chuyền được điều khiển logic thông minh là như thế nào.
Chúng tôi là sinh viên của trường Đại học công nghiệp Hà Nội, là chủ
nhân tương lai của đất nước, chúng tôi sẽ cố gắng học hỏi, nâng cao tính sáng
tạo và tư duy để không phụ lòng mong mỏi của thầy cô, của đất nước.
Chúng em cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:
Thầy :Ths.Hà Văn Phương
Đã giảng dạy chúng em những kiến thức bổ ích về bộ môn đo lường cảm biến
Tuy nhiên, trong khi thực hiện đề tài vẫn không tránh khỏi thiếu sót vì những
nguyên nhân khách quan nên mong quý thầy cô bỏ qua và đóng góp ý kiến để
chúng em hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
thực hiện đề tài:
1,LƯƠNG ĐỨC LỢI


Đê bài số 8: Phân tich và xây dựng hệ thống đóng chai
nước tự động
I,PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ

Hệ thống bao gồm :
-Khâu xúc rửa và sấy khô chai.
-Khâu chiết rót, bơm nước vào bình chai.
-Khâu đóng nắp chai.
-khâu co màng, đóng gói sản phẩm.
1,các chức năng chính của hệ thống
- Hệ thống kết hợp 3 chức năng trong một máy : xúc rửa, chiết rót và đóng nắp
- Hệ thống sử dụng mạch điều khiển PLC điều khiển xuyên suốt hệ thống, đồng
thời sử dụng các linh kiện chọn lọc, đạt chuẩn CE, như của Omron, LS…, khả
năng hoạt động ổn định với tần suất làm việc cao
- Vòi nước : được thiết kế linh hoạt, có thể thay đổi theo chiều cao của bình
- Dung tích chiết rót : có thể thay đổi theo dung tích của bình chứa
- Hệ thống lọc khí, nén khí trong quá trình sấy khô và đóng nắp bình
1. Hệ thống tiêu chuẩn: hệ thống được trang bị:
o Mạch điều khiển trung tâm PLC của Panasonic: điều khiển xuyên suốt hệ
thống xúc rửa, chiết rót, đóng nắp. Bảng mạch hiển thị trạng thái hoạt động của
hệt hống trên các đèn led
(màu xanh). Khi có sự cố xảy ra, hệ thống ngắt điện hoàn toàn tự động, tín hiệu
âm thanh bíp bíp sẽ được phát ra.
o Khung sườn : được làm bằng plastic trong suốt giúp người sử dụng dễ dàng
quan sát hệthống trong quá trình vận hành
o Ống dẫn nước: bằng nhựa PVC
o 2 chế độ hoạt động auto / manual: giúp người sử dụng có thể kiểm tra hoạt
động của các chức năng.
2. Hệ thống cao cấp: hệ thống được trang bị
o Mạch điều khiển trung tâm PLC của Panasonic: điều khiển xuyên suốt hệ
thống xúc rửa, chiết rót, đóng nắp. Bảng mạch hiển thị trạng thái hoạt động của
hệ thống trên các đèn led
(màu xanh). Khi có sự cố xảy ra, hệ thống ngắt điện hoàn toàn tự động, tín hiệu
âm thanh bíp bíp sẽ được phát ra. Ngoài ra chương trình trong PLC này nhiều

chức năng hơn hệ thống tiêu chuẩn
o Khung sườn : được làm bằng thép không gỉ và các ô cửa sổ nhỏ mica trong
suốt giúp người sử dụng dễ dàng quan sát hệ thống trong quá trình vận hành


o Ống dẫn nước: bằng nhựa thép không gỉ
o Mạch đếm số bình thành phẩm: đếm số bình thành phẩm đã sản xuất hoặc
người sử dụng có thể lập trình số bình mong muốn.
o Các vòi chiết rót : được bọc cẩn thận tránh ăn mòn gỉ sét
o 2 chế độ hoạt động auto / manual: giúp người sử dụng có thể kiểm tra hoạt
động của các chức năng.
2.Nguyên lý hoạt động
Hệ thống hoạt động theo các bước sau đây:
- Vỏ bình được đặt úp trên hệ thống xúc rửa chiết rót và đóng nắp (gọi tắt là
RFC).
- Nguồn nước tinh khiết từ bồn chứa được nối vào hệ thống RFC.
- Các cánh tay đòn sẽ tự động đưa bình vào hệ thống xúc rửa. Tùy theo model
của máy mà có các công đoạn xúc rửa khác nhau (rửa bằng nước tinh khiết)
oHệ thống tiêu chuẩn : 2 công đoạn xúc rửa bên trong bình
oHệ thống cao cấp : 1 công đoạn xúc rửa bên ngoài và 2 công đoạn xúc rửa bên
trong
- Sau khi rửa và được sấy khô, bình sẽ được cánh tay đòn lật ngược trở lại và
đưa vào vị trí chiết rót, bơm nước sẽ tự động chiết rót vào bình. (Lưu ý : thể tích
nước có thể điều chỉnh được)
- Khi bình chứa đã đầy nước, sẽ được chuyển sang vị trí đóng nắp. Nắp bình
chứa được lấp đầy trong ống chứa (30 nắp) và được đưa vào ngay đầu bình
chứa.
- Một máy nén hơi được nối với búa dập trong hệ thống để dập nắp chặt
- Sau đó bình chứa được chuyển trên băng tải ra ngoài
- Bình chứa được tiếp tục chuyển đến máy bao màng co bằng (nếu có)

II.XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG,CÁC THIẾT BỊ
VÀ CHỨC NĂNG.
1,Mô hình hệ thống

Vỏ chai chưa
xử lý

Xúc rửa và sấy
khô chai

Chiết rót
vào chai


2,các thiết bị và chức năng
1/ Động cơ DC:
Động cơ DC là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều. Động cơ
điện một chiều ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng cũng như công
nghiệp. Thông thường động cơ điện một chiều chỉ chạy ở một tốc độ duy nhất
khi nối với nguồn điện, tuy nhiên vẫn có thể điều khiển tốc độ và chiều quay của
động cơ với sự hỗ trợ của các mạch điện tử cùng phương pháp PWM.
Động cơ điện một chiều trong dân dụng thường là các dạng động cơ hoạt
động với điện áp thấp, dùng với những tải nhỏ. Trong công nghiệp, động cơ điện
một chiều được sử dụng ở những nơi yêu cầu moment mở máy lớn hoặc yêu cầu
thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng. ở đây ta chỉ nghiên cứu động cơ DC trong
dân dụng chỉ hoạt động với điện áp 24V trở xuống .

Hình 1.1 Một số loại động cơ trên thực tế.
1.1 Cấu tạo:

Một động cơ DC có 6 phần cơ bản:
− Phần ứng hay Rotor (Armature).
− Nam châm tạo từ trường hay Stator (field magnet).
− Cổ góp (Commutat).
− Chổi than (Brushes).
− Trục motor (Axle).


− Bộ phận cung cấp dòng điện DC.
Stator bao gồm vỏ máy, cực từ chính, cực từ phụ, dây quấn phần cảm
(dây quấn kích thích). Số lượng cực từ chính ảnh hưởng tới tốc độ quay. Đối
với động cơ công suất nhỏ, người ta có thể kích từ bằng nam châm vĩnh cửu.

Hình 1.2: Cấu tạo động cơ điện một chiều.
Rotor ( còn gọi là phần ứng ) gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại có
rãnh để đặt các phần tử của dây quấn phần ứng. Điện áp một chiều được đưa vào
phần ứng qua hệ thống chổi than – vành góp.
Chức năng của chổi than – vành góp là để đưa điện áp một chiều và đổi
chiều dòng điện trong cuộn dây phần ứng. Số lượng chổi than bằng số lượng cực
từ (một nửa có cực từ âm, một nửa có cực từ dương).
Phương trình cơ bản của động cơ 1 chiều:
E = K Φ. W

(1)

V = E + Ru.Iu

(2)

M = K Φ Iu

(3)

Với:
− E: sức điện động cảm ứng (V).
− Φ: Từ thông trên mỗi cực( Wb).


− Iu: dòng điện phần ứng (A).
− V : Điện áp phần ứng (V).
− Ru: Điện trở phần ứng (Ohm).
− W : tốc độ động cơ (rad/s).
− M : moment động cơ (Nm).
− K: hằng số, phụ thuộc cấu trúc động cơ.
1.2 Nguyên lý hoạt động:
Khi có một dòng điện chảy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt,
cạnh phía bên cực dương sẽ bị tác động bởi một lực hướng lên, trong khi cạnh
đối diện lại bị tác động bằng một lực hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái
của Fleming. Các lực này gây tác động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor
quay. Để làm cho rotor quay liên tục và đúng chiều, một bộ cổ góp điện sẽ làm
chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ. Chỉ có vấn đề là khi
mặt của cuộn dây song song với các đường sức từ trường. Nghĩa là lực quay của
động cơ bằng 0 khi cuộn dây lệch 90o so với phương ban đầu của nó, khi đó
rotor sẽ quay theo quán tính. Tương tác giữa dòng điện phần ứng và từ thông
kích thích tạo thành momen điện từ. Do đó phần ứng sẽ được quay quanh trục.

Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động của động cơ DC.
1.3 Điều khiển tốc độ động cơ DC:
Thông thường, tốc độ quay của một động cơ điện một chiều tỷ lệ với điện
áp đặt vào nó, và ngẫu lực quay tỷ lệ với dòng điện. Có nhiều phương pháp để

thay đổi tốc độ động cơ DC, ở đây ta sử dụng phương pháp điều khiển thông
dụng nhất là kiểu điều biến độ rộng xung (PWM), có nghĩa là ta cấp áp cho động
cơ dưới dạng xung với tần số không đổi mà chỉ thay đổi Ton và Toff.
Từ (1),(2). (3) suy ra:
W = V/(K.Φ) – Ru.Iu/(K.Φ)

(4)

Theo (4) : khi Iu không đổi (tức Moment không đổi) và Φ không đổi thì
W thay đổi "tuyến tính" theo V (thực tế thì không hoàn toàn tuyến tính theo
đường thẳng được).

Hình 1.4: Điều khiển động cơ bằng PWM .

Khi tỷ lệ thời gian "on" trên thời gian "off" thay đổi sẽ làm thay đổi điện
áp trung bình (VAV). Tỷ lệ phần trăm thời gian "on" trong một chu kỳ chuyển
mạch nhân với điện áp cấp nguồn sẽ cho điện áp trung bình đặt vào động cơ.
Như vậy với điện áp nguồn cung cấp là 100V, và tỷ lệ thời gian ON là 25% thì
điện áp trung bình là 25V. VAV thay đổi từ VL đến VH tùy theo các độ rộng T on
và T off
Như vậy, tốc độ động cơ sẽ thay đổi "tuyến tính" theo % độ rộng xung.
2. Băng tải:
2.1. Cách lắp đặt vận hành băng chuyền tải:
- Đặt hệ thống băng tải vào đúng vị trí cần lắp đặt.
- Dùng thước thủy để căn theo chiều ngang dây tải.
- Siết chặt các buloong nền và buloong chân.

- Điều chỉnh sơ bộ các bass căng dây ở vị trí căng dây tương đối.
- Khởi động động cơ băng tải chạy thử.
- Điều chỉnh cho dây băng tải cân chính giữa.
- Siết ốc kỹ, tỳ ren điều chỉnh lại đúng vị trí.
- Cho hệ thống chạy trong 1 giờ rồi kiểm tra, nếu thấy dây bị sàng thì điều
chỉnh lại.

2.2. Nguyên tắc kiểm tra băng tải tốt xấu:
- Băng tải đen bóng, cứng mềm không quan trọng.
- Cắt một băng vải nhỏ dài chừng 5cm, kéo dãn đến khi đứt, băng càng tốt
kéo dãn càng nhiều.
- Ngửi băng tải thấy có mùi thơm, nếu băng tải có mùi thơm khó chịu thì bỏ
ngay.
- Lấy mũi nhọn đâm thử, băng tải mà kém thì thủng ngay một lỗ, loại tốt thì
khó thủng và có đàn hồi.
- Băng tốt thì bề mặt ít lồi lõm và không bị vá, sữa chữa.
- Đừng tin vào những chữ in trên mặt băng tải.

2.3. Các loại băng tải:
2.3.1. Băng tải bố NN
• Cấu tạo

Hình 1: Băng tải bố NN
− Băng tải bố NN gồm nhiều sợi dọc /ngang đểu là Nylon, có các thành

phần gồm: cao su mặt trên + lớp bố + cao su mặt dưới. Lớp bố của băng tải loại này
duy trì sức căng cũng như tạo độ bền cho kết cấu băng tải, chịu lực nén và kéo tải, chịu
nhiệt 1000 C tới 6000 C.
• Đặc điểm

− Cường lực chịu tải lớn: chịu lực gấp 5 lần sợi Cotton.
− Chịu lực va đập lớn: sợi Nylon là loại sợi tổng hợp chịu sự va đập rất

tốt nên các tác động ngoại lực hầu như không ảnh hưởng đến chất lượng bố.
− Chịu axit, chịu nước và một số loại hóa chất khác.
− Chống được lão hóa do gấp khúc, uốn lượn nhiều trong sử dụng.
− Tăng cường sự bám dính giữa sợi và cao su, đồng thời giảm thiểu việc

tách tầng giữa các lớp bố.
− Rất bền nếu phải hoạt động trong môi trường nhiệt độ thấp.
− Độ dai cực lớn,nhẹ và làm tăng lên sức kéo của motor dẫn đến giảm tiêu

thụ điện.

• Ứng dụng
−

Băng tải NN có đặc tính mềm dẻo, dai và hiện được coi là loại bố chịu

lực phổ thông và có nhiều ưu điểm vượt trội.
− Thường dùng để tải than, sỏi, đá (các cỡ), cát, quặng sắt, xi măng, than,

gỗ… Không dùng để tải các vật liệu chịu nhiệt trên 6000 C hoặc các bề mặt có chất
dầu.
− Băng tải bố NN chiếm từ 60-70% trên thị trường hiện nay do tính kinh

tế và nhẹ của nó.

2.3.2. Băng tải con lăng

Ban dang xem mot so trang mau. Vui long download file day du ve de xem!