THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT, ĐỊNH LƯỢNG, ĐÓNG GÓI TRONG MÁY CHẾ BIẾN XÚC XÍCH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT, ĐỊNH LƯỢNG,
ĐÓNG GÓI TRONG MÁY CHẾ BIẾN XÚC XÍCH

Họ và tên sinh viên: Phan Ngọc Cao
Lê Bửu Thi
Ngành: Cơ Điện Tử.
Niên khóa: 2013-2017
Tháng 6/2017


THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT, ĐỊNH LƯỢNG,
ĐÓNG GÓI TRONG MÁY CHẾ BIẾN XÚC XÍCH

Tác giả

PHAN NGỌC CAO
LÊ BỬU THI

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
CƠ ĐIỆN TỬ

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. Đào Duy Vinh
Ks. Nguyễn Trung Trực

Tháng 6 năm 2017


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM đã hỗ trợ để em thực hiện đề tài tại công ty
TNHH Công Nghệ VIỆT TIẾN CƠ.
Kế đến, em xin tỏ lòng biết ơn đến Bộ Môn Công nghệ Kỹ thuật Cơ Điện Tử
đã tạo mọi điều kiện, hỗ trợ các kiến thức, thời gian, để em có thực hiện khóa luận
của mình.
Em xin gửi lời tri ân đến thầy Ths. Đào Duy Vinh, người đã tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Những góp ý sâu sắc và
tận tình của thầy đã giúp cho khóa luận của em được hoàn thiện và chỉnh chu hơn rất
nhiều.
Đồng gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Trung Trực, giám đốc Công Ty TNHH
Công Nghệ VIỆT TIẾN CƠ đã chỉ dạy và hướng dẫn em tận tình trong suốt quá trình
đào tạo về kiến thức lý thuyết cũng như thực hành. Những kiến thức và kỹ năng lĩnh
hội được sẽ là nguồn kiến thức vô cùng quý báu đối với em sau này.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến công ty TNHH Công Nghệ Việt Tiến
Cơ đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về trang thiết bị, tài liệu, để em được học tập và
thực hiện khóa luận tại công ty.
Em xin gửi lời cảm ơn đến những người anh, những người bạn đi trước trong
nghề đã chia sẽ những kinh nghiệm vô cùng quí báu. Tận tình giải đáp các thắc mắc
và góp ý vô cùng chân thành.
Cuối cùng chúng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ chúng
em trong suốt quá trình học tập.
Trân trọng.
Sinh viên: Phan Ngọc
Cao
Lê Bửu Thi

1


TÓM TẮT
Đề tài “Thiết kế tủ điều khiển giám sát, định lượng, đóng gói trong máy chế
biến xúc xích” đã được thực hiện tại công ty TNHH Công Nghệ Việt Tiến Cơ, địa
chỉ: 1261 Phạm Hùng, Bình Hưng, Bình Chánh, Hồ Chí Minh. Đề tài được thực hiện
từ tháng 12 năm 2016 và hoàn tất vào đầu tháng 6 năm 2017.
Khảo sát trực tiếp trên máy chế biến xúc xích của Đức, từ đó đã vẽ lên được
bản vẽ chi tiết của máy.
Sử dụng PLC trong việc thiết kế chế tạo bộ phận điều khiển cho máy, thiết lập
bản vẽ mạch điện, lập trình điều khiển máy.
Ứng dụng Solidworks trong việc vẽ lại mô hình 3D của máy, mô phỏng một
số chuyển động của động cơ từ đó nắm bắt được nguyên lý hoạt động của máy.
Hiểu và ứng dụng các thiết bị điện công nghiệp vào việc thiết kế chế tạo bộ
phận điều khiển tự động cho máy.
Được đào tạo các kiến thức căn bản đến nâng cao về bảo trì hệ thống điện
công nghiệp dưới sự chỉ đạo của giám đốc công ty.
Được thực hiện trực tiếp trên máy chế biến xúc xích dưới sự hướng dẫn tận
tình của các anh kỹ sư trong công ty.
Sau mỗi quá trình bảo trì hệ thống máy, máy sẽ được kiểm tra nghiêm ngặt
dưới sự chứng kiến của đối tác và các kỹ sư cơ điện trong công ty.

2


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................. i
TÓM TẮT..................................................................................................................... ii

MỤC LỤC.................................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT.............................................................................vi
DANH SÁCH HÌNH...................................................................................................vii
DANH SÁCH BẢNG...................................................................................................ix
Chương 1: MỞ ĐẦU.....................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề............................................................................................................. 1
1.2 Mục đích đề tài.....................................................................................................2
1.3 Thời gian thực hiện đề tài.....................................................................................2
Chương 2: TỔNG QUAN..............................................................................................3
2.1 Tổng quan về qui trình chế biến xúc xích hiện nay...............................................3
2.1.1 Tầm quan trọng của xúc xích.........................................................................3
2.1.2 Sơ đồ qui trình sản xuất xúc xích...................................................................4
2.1.3 Vai trò của máy sản xuất xúc xích..................................................................5
2.2 Sơ lược về các loại máy chế biến xúc xích...........................................................6
2.2.1 Máy chế biến xúc xích của hãng Vemag........................................................6
2.2.2 Máy chế biến xúc xích của hãng Handtmann.................................................7
2.3 Một số linh kiện thiết bị sử dụng trong đề tài.......................................................8
2.3.1 Động cơ điện 3 pha........................................................................................8
2.3.2 CB (Aptomat)...............................................................................................10
2.3.3 Contactor......................................................................................................12
2.3.4 Rơle nhiệt.....................................................................................................13
2.3.5 Rơle bán dẫn SSR-10DD..............................................................................15
2.3.6 Timer chuyển đổi sao tam giác.....................................................................16
2.3.7 Tổng quan màn hình cảm ứng samkoon SK-043AE....................................18
2.3.8 Chuẩn giao tiếp RS232.................................................................................19
2.3.8.1 Giới thiệu...............................................................................................19
2.3.8.2 Cấu tạo cổng RS232 trên PC..................................................................19
3

2.3.8.3 Quá trình truyền dữ liệu của chuẩn giao tiếp RS232..............................20
2.3.9 Bơm thủy lực bánh răng............................................................................21
2.3.10 Bộ lọc dầu thủy lực....................................................................................22
2.3.11 Cảm biến áp suất chân không ZSE40(F)/ISE40.........................................23
2.3.12 Cảm biến tiệm cận điện từ..........................................................................25
2.3.13 Encoder E6B2-CWZ6C..............................................................................26
2.3.14 PLC CJ1M-CPU21.....................................................................................28
2.3.14.1 Giới thiệu.............................................................................................28
2.3.14.2 Đặc tính kỹ thuật..................................................................................29
2.3.14.3 Nguyên lý hoạt động............................................................................29
2.3.14.4 Ưu và nhược điểm của PLC CJ1M......................................................30
2.3.15 Tổng quan phần mềm lâp trình cho PLC CJ1M ( CX-ONE 4.3)................30
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................32
3.1 Nội dung.............................................................................................................32
3.2 Phương pháp nghiên cứu....................................................................................32
3.2.1 Phương pháp thực hiện.................................................................................32
3.2.2 Phương tiện thực hiện..................................................................................32
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................34
4.1 Máy xoay trộn nguyên liệu chế biến xúc xích....................................................34
4.1.1 Cấu tạo máy xay trộn...................................................................................34
4.1.2 Nguyên lý hoạt động máy xay trộn..............................................................35
4.1.3 Thiết kế mạch điều khiển máy xay trộn........................................................35
4.2 Máy đùn chân không, định hình định lượng xúc xích.........................................36
4.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đùn xúc xích................................36
4.2.2 Hệ thống thủy lực cơ cấu đùn và xoắn.........................................................39
4.2.3 Hệ thống cấp liệu máy nhồi xúc xích...........................................................42
4.2.4 Hệ thống bơm hút chân không.....................................................................44
4.2.5 Bộ phận định hình và định lượng xúc xích...................................................45
4.2.6 Bộ phận đùn nguyên liệu..............................................................................46
4.3 Thiết kế - chế tạo tủ điều khiển cho máy đùn xúc xích.......................................47

4.3.1 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống....................................................................47
4


4.3.2 Thiết kế mạch điều khiển.............................................................................48
4.3.3 Tính toán, thiết kế lựa chọn các thiết bị cho tủ điều khiển...........................56
4.3.3.1 Thiết kế tủ điện......................................................................................56
4.3.3.2 Tính toán dòng khởi động động cơ đổi sao-tam giác.............................56
4.3.3.3 Tính toán chọn Contactor.......................................................................57
4.3.3.4 Tính toán chọn rơle nhiệt.......................................................................58
4.3.3.5 Tính toán chọn tiết diện dây...................................................................58
4.3.4 Kết nối màn hình cảm ứng với PLC..........................................................59
4.3.5 Giải thuật điều khiển....................................................................................59
4.4 Một số hình ảnh tủ điều khiển trong quá trình thực hiện đề tài...........................66
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................................67
5.1 Kết luận..............................................................................................................67
5.2 Đề nghị...............................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................68
PHỤ LỤC.................................................................................................................... 69

5


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
PLC: Programmable Logic Controller
LCD: Liquid Crystal Display
RAM: Random Access Memory
USB: Universal Serial Bus
CPU: Central Processing Unit
ASCII: American Standard Code for Information Interchange

I/O: Input/Output
DC: Direct Current.
AC: Alternatting Current.

6


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Xúc xích thành phẩm.....................................................................................3
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình sản xuất xúc xích khép kín...................................................4
Hình 2.3: Máy chế biến xúc xích của hãng Vemag........................................................6
Hình 2.4: Máy đùn xúc xích của hãng handtman...........................................................7
Hình 2.5: Động cơ 3 pha................................................................................................9
Hình 2.6: CB (Aptomat)..............................................................................................10
Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động của CB.......................................................................11
Hình 2.8: Contactor......................................................................................................12
Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý của contactor....................................................13
Hình 2.10: Rơle nhiệt...................................................................................................13
Hình 2.11: Cấu tạo của rơ-le nhiệt...............................................................................14
Hình 2.12: Đặc tính làm việc của rơ le nhiệt................................................................15
Hình 2.13: Rơle bán dẫn SSR-10DD...........................................................................15
Hình 2.14: Timer rơ-le Screw chuyển đổi sao – tam giác............................................16
Hình 2.15: Giản đồ xung hoạt động của timer rơ-le.....................................................17
Hình 2.16: Màn hình Samkoon SK-043AE.................................................................18
Hình 2.17: Cấu tạo cổng RS232 trên PC......................................................................19
Hình 2.18: Mức giới hạn điện áp trong chuẩn RS232..................................................20
Hình 2.19: Bơm thủy lực bánh rang.............................................................................22
Hình 2.20: Cấu tạo của một bộ lọc dạng lưới...............................................................23
Hình 2.21: Cảm biến áp suất chân không ZSE40(F)/ISE40.........................................24
Hình 2.22: Sơ đồ ngõ ra điều khiển cảm biến chân không...........................................24

Hình 2.23: Cảm biến tiệm cận điện từ.........................................................................25
Hình 2.24: Cấu tạo của Encoder E6B2-CWZ6C..........................................................26
Hình 2.25: Cơ chế hoạt động của Encoder...................................................................27
Hình 2.26: Giãn đồ xung hai kênh A và B của Encoder...............................................27
Hình 2.27: PLC CJ1M – (CPU21)...............................................................................28
Hình 2.28: Sơ đồ vòng quét chương trình lặp của PLC CJ1M.....................................30
Hình 2.29: Cửa sổ làm việc..........................................................................................31
7


Hình 4.1: Cấu tạo máy xay trộn nguyên liệu.
Hình 4.2: Mạch động lực và mạch điều khiển máy xay trộn.
Hình 4.3: Cấu tạo hệ thống thủy lực cơ cấu đùn và xoắn.
Hình 4.4: Sơ đồ điều khiển hệ thủy lực.
Hình 4.5: Cấu tạo hệ thống cấp liệu.
Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cơ cấu cấp liệu.
Hình 4.7: Sơ đồ quy trình hút chân không.
Hình 4.8: Van cản nước.
Hình 4.9: Quy trình định hình và định lượng xúc xích.
Hình 4.10: Cơ cấu đùn.
Hình 4.11: Sơ đồ khối điều khiển hệ thống.
Hình 4.12: Sơ đồ kết nối PLC.
Hình 4.13: Sơ đồ mạch động lực máy Handtmann VF200.
Hình 4.14: Mạch công suất điều khiển cơ cấu đùn và xoắn.
Hình 4.15: Mạch điều khiển cơ cấu nâng hạ.
Hình 4.16: Sơ đồ kết nối màn hình Samkoon với PLC.
Hình 4.17: Giải thuật điều khiển.
Hình 4.18: Giản đồ đếm xung điều khiển hệ thống.
Hình 4.19: Mô phỏng tính toán trên Solidworks.
Hình 4.20: Giao diện SKWorkshop điều khiển hệ thống.

Hình 4.21: Bảng điều khiển cơ cấu nâng hạ.
Hình 4.22: Tủ điều khiển máy Handtmann VF200.

8


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật máy nhồi thịt hãng Vemag................................................6
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy chế biến xúc xích hãng Handtmann..........................8
Bảng 2.3: Thống số kỹ thuật màn hình Samkoon SK-043AE......................................18
Bảng 2.4: Sơ đồ kết nối chân chuẩn RS232.................................................................21
Bảng 2.5: Đặc tính kỹ thuật PLC CJ1M.......................................................................29
Bảng 4.1: Địa chỉ các ngõ kết nối vào PLC.
Bảng 4.2: Bảng liên hệ số xung P1 và khối lượng xúc xích.

9


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề.
Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã đem lại nhiều lợi ích cho xã
hội, chính vì thế đời sống của con người ngày càng được cải thiện hơn. Bên cạnh nhu
cầu ăn mặc đẹp, được cuộc sống thoải mái, tiện nghi thì con người còn có nhu cầu
được ăn ngon, ăn đầy đủ chất dinh dưỡng để có sức khỏe tốt, từ đó con người có thể
làm việc tốt hơn, hiệu quả hơn. Do đó mà ngành công nghiệp chế biến thực phẩm
ngày càng phát triển mạnh mẽ, góp phần đáp ứng nhu cầu về ăn uống cho mọi người.
Các sản phẩm được chế biến từ thịt cung cấp đầy đủ thành phần dinh dưỡng cần thiết
của cơ thể. Trong đó xúc xích là một trong những sản phẩm chế biến từ thịt rất được
quan tâm. Nhưng để làm ra được những thỏi xúc xích đều đẹp và hợp vệ sinh thì phải

trải qua quá trình chế biến vô cùng khó khăn và phức tạp. Cũng vì thế mà máy làm
xúc xích tự động đã ra đời nhằm thỏa mãn nhu cầu phục vụ xúc xích công nghiệp cho
các quầy xúc xích cũng như các cơ sở sản xuất xúc xích nhỏ. Có thể nói nhờ có máy
làm xúc xích tự động quy trình sản xuất rất đơn giản và lợi nhuận từ việc kinh doanh
này là rất cao.
Ở nước ta hiện nay, ngành sản xuất chế biến xúc xích phát triển rất mạnh mẽ.
Với sự ra đời của nhiều loại máy chế biến xúc xích, thì các sản phẩm được tạo ra rất
đa dạng với nhiều loại kích cỡ mà chất lượng luôn đảm bảo với người tiêu dùng.
Được sự đồng ý của Khoa Cơ khí – Công nghệ trường Đại học Nông Lâm
Tp.HCM, sự hướng dẫn tận tình của thầy Đào Duy Vinh và sự chỉ bảo của các anh
chị trong công ty TNHH Việt Tiến Cơ nên em thực hiện đề tài “thiết kế tủ điều khiển
giám sát, định lượng, đóng gói trong máy chế biến xúc xích”.

1


1.2 Mục đích đề tài.
Sau khi khảo sát và nghiên cứu máy chế biến xúc xích HANDTMANN
VF200 chúng em đã thiết kế chế tạo bộ phận điều khiển, giám sát, định lượng. Giúp
cho việc vận hành, sửa chữa, bảo trì được dễ dàng hơn.
Sử dụng PLC trong việc thiết kế chế tạo bộ phận điều khiển.
Điều khiển được các cảm biến, các van thủy lực.
Nắm bắt được nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực trong việc điều khiển
vận hành hệ thống.
Giao tiếp giữa PLC với màn hình cảm ứng thông qua cổng RS232.

1.3 Thời gian thực hiện đề tài.
Thời gian thực hiện đề tài: từ tháng 12 năm 2016 đến tháng 06 năm 2017.

2

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tổng quan về qui trình chế biến xúc xích hiện nay.
2.1.1 Tầm quan trọng của xúc xích.
Trong cuộc sống ngày nay, xúc xích đang là sản phẩm đi liền với đời sống
hàng ngày của mỗi gia đình. Tiết kiệm thời gian và tiền bạc chính là những yếu tố
đầu tiên để người tiêu dùng lựa chọn xúc xích cho những thực đơn bữa ăn trong gia
đình. Bên cạnh đó chúng còn cung cấp một lượng lớn các vitamin, khoáng chất cần
thiết cho cơ thể. Hơn nữa, xúc xích tương đối an toàn cho người sử dụng bởi vì có sự
tác động hiệu quả của muối, pH, sự xông khói, môi trường khô, và được làm chín để
chống lại tác động có hại của vi sinh vật, vi khuẩn …

Hình 2.1: Xúc xích thành phẩm.

3


2.1.2 Sơ đồ qui trình sản xuất xúc xích.

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình sản xuất xúc xích khép kín.
Với quy trình chế biến xúc xích nêu trên, xúc xích được sản xuất ra không chỉ
đảm bảo chất lượng mà còn an toàn và bổ dưỡng hơn trước rất nhiều. Bên cạnh đó
việc sử dụng công nghệ hút chân không trong chế biến và bảo quản xúc xích sẽ giữ
lại được vị tươi ngon, vitamin và khoáng chất. Và vì được chế biến sau khi đóng hộp
nên các nguy cơ tiềm tàng về vi khuẩn sẽ không còn nữa. Xúc xích được chế biến
4

theo công nghệ mới hoàn toàn vô hại với người tiêu dùng, kể cả để trong một thời
gian dài (trong hạn sử dụng). Vì thế người tiêu dùng hoàn toàn có thể sử dụng ngay
các sản phảm từ xúc xích mà không cần chế biến nhiệt thêm một lần nữa.

2.1.3 Vai trò của máy sản xuất xúc xích.
Trong công nghiệp chế biến xúc xích hiện nay, việc sản xuất xúc xích bằng
phương pháp thủ công đã không còn, thay vào đó với sự ra đời của máy chế biến xúc
xích đã làm cho ngành công nghiệp thực ăn nhanh này càng phát triển. Xúc xích
được tạo ra có độ chính xác về khối lượng và hình dạng đẹp bắt mắt hơn nhưng vẫn
đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Mặt khác năng suất chế biến xúc xích mà máy
mang lại là rất lớn (khoảng 1-3 tấn/giờ), nhanh hơn rất nhiều so với việc sản xuất xúc
xích bằng phương pháp thủ công.
Do đó hiện nay việc chế biến xúc xích đều được thực hiện trên các máy hiện
đại nhằm đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và năng suất cao. Tuy nhiên tình hình
nghiên cứu sản xuất loại máy này trong nước còn thấp, hầu như không có, trong khi
nhu cầu sản xuất lại cao, đòi hỏi nhiều doanh nghiệp phải mua loại máy này ở nước
ngoài với chi phí rất cao. Mặt khác khi mua máy ở nước ngoài thì vấn đề bảo trì sửa
chữa lúc máy bị hư cũng gặp nhiều khó khăn, do công nghệ nước ngoài phát triển
hơn nước ta rất nhiều.
Với những bất lợi trên mà vấn đề thiết kế chế tạo bộ phận điều khiển và giám
sát máy chế biến xúc xích là một điều cấp thiết đối với ngành chế biến thực phẩm
hiện nay. Góp phần làm giảm chi phí đầu tư cho các doanh nghiệp sản xuất thực
phẩm, tăng độ tin cậy về vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm từ đó nâng cao sức cạnh
tranh của doanh nghiệp, thúc đẩy nền kinh tế phát triển.

5


2.2 Sơ lược về các loại máy chế biến xúc xích.

2.2.1 Máy chế biến xúc xích của hãng Vemag.

Hình 2.3: Máy chế biến xúc xích của hãng Vemag.
Công dụng: Tự động nhồi thịt, định hình, định lượng cho xúc xích.
Nguyên lý hoạt động: Hỗn hợp nhiên liệu sau khi được trộn gia vị cùng phụ
gia sẽ được đưa vào bộ phận cấp liệu của máy. Dưới áp lực chân không tạo ra trong
buồng ép, nguyên liệu sẽ được hút xuống buồng ép. Sau đó lực ép được tạo ra từ trục
vít đôi trong buồng ép đẩy nguyên liệu ra đầu bơm. Khi đã bơm đủ khối lượng và
định hình cho sản phẩm, cơ cấu xoắn sẽ hoạt động để định lượng ra sản phẩm.

Thông số kỹ thuật:
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật máy nhồi thịt hãng Vemag.
Tên máy

HP25E

Nước sản xuất

Đức

Kích thước

1640x1900x2250 (mm)

Tốc độ san chia (sản phẩm/phút)

117

Công suất động cơ chính

2.8 (kW)

Năng Suất ( tấn/h )

2–5

Thể tích phểu

250/350(tùy chọn)

Điện áp

380V-50HZ

Vật Liệu
 Ưu điểm:

Inox
6


-

Năng suất cao.

-

Do máy được làm bằng vật liệu inox nên đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

-

Bộ phận bơm là trục vít đôi, nên máy hoạt động ít run chấn.

-

Máy làm việc êm, tuổi thọ cao.

-

Áp lực ép cao.

 Nhược điểm:
-

Giá thành cao.

-

Khối lượng máy lớn.

-

Kết cấu phức tạp.

2.2.2 Máy chế biến xúc xích của hãng Handtmann.

Hình 2.4: Máy đùn xúc xích của hãng Handtman.
Công dụng: Tự động nhồi thịt, định hình, định lượng cho xúc xích.
Nguyên lý hoạt động: Hỗn hợp nhiên liệu sau khi được trộn gia vị cùng phụ
gia sẽ được đưa vào bộ phận cấp liệu của máy. Dưới áp lực chân không tạo ra trong

buồng ép, nguyên liệu sẽ được hút xuống buồng ép. Sau đó lực ép được tạo ra từ bơm
cánh quạt trong buồng ép đẩy nguyên liệu ra đầu bơm.
Khi đã bơm đủ khối lượng và định hình cho sản phẩm trong vỏ bọc, cơ cấu
xoắn sẽ hoạt động để tách riêng từng sản phẩm sau đó sẽ đi vào hệ thống băng tải.
Tại đây hệ thống kẹp nhôm sẽ kẹp chặt hai đầu của xúc xích, nhằm cố định và tránh
sản phẩm bị bung ra trong quá trình nấu chín. Cuối cùng xúc xích sẽ đi qua hệ thống
cắt để tách riêng từng sản phẩm.
 Thông số kỹ thuật:
7


Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy chế biến xúc xích hãng Handtmann.
Tên máy

Hantmann VF200

Nước sản xuất

Đức

Kích thước

1640x1900x2250 (mm)

Trọng lượng

1600 (kg)

Công suất động cơ chính

7.5 (kW)

Năng Suất

1000 (kg/h)

Áp suất chân không

35 (bar)

Điện áp

400V-50HZ

Vật Liệu

Inox

 Ưu điểm:
-

Năng suất cao, đáp ứng nhu cầu trong sản xuất công nghiệp.

-

Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

-

Bơm cánh gạt cho áp lực cao.

-

Máy làm việc êm, tuổi thọ cao do động cơ máy làm việc trong môi trường
thủy lực.

-

Điểu khiển tự động thông qua màn hình cảm ứng hiện đại.

 Nhược điểm:
-

Giá thành cao.

-

Khối lượng máy lớn.

-

Kết cấu phức tạp.

2.3 Một số linh kiện thiết bị sử dụng trong đề tài.
2.3.1 Động cơ điện 3 pha.
Động cơ điện 3 pha là thiết bị dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng được
sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ 3 pha phụ thuộc vào kiểu loại vỏ bọc kín
hoặc hở, là do hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên
ngoài động cơ điện.

8


Hình 2.5: Động cơ 3 pha.
 Gồm 2 phần chính là phần tĩnh (stato) và phần quay (rôto).
- Phần tĩnh (Stato).
Phần tĩnh hay còn gọi là stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn.
+ Lõi thép: Là bộ phận dẩn từ của máy có dạng hình trụ rổng, lõi thép được
làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35mm đến 0,5mm, được dập theo hình vành
khăn, phía trong có xẻ rảnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi ghép lại.
+ Dây quấn: Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm đặt trong các
rãnh của lõi thép.
Ngoài hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ
máy được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép phía dưới là chân đế
để bắt chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy,
trong nắp có ổ đỡ (hay còn gọi là bạc) dùng để đỡ trục quay của rôto.
- Phần quay (Rôto).
Hay còn gọi là rôto, gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy.
+

Lõi thép: Có dạng hình trụ đặc làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, dập

thành hình dĩa và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dẫn hoặc
dây quấn. Lõi thép được ghép chặt với trục quay và đặt trên hai ổ đở của stato.
+

Dây quấn: Được tạo từ các thanh nhôm và hai vòng ngắn mạch có hình

dạng như một cái lồng nên gọi là rôto lồng sóc. Các đường rãnh trên rôto thông

thường được dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặt tính mở máy và giảm bớt hiện
tượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rôto không liên tục.
 Nguyên lý hoạt động của động cơ điện.
9


Muốn cho động cơ làm việc, stato của động cơ cần được cấp dòng điện xoay
chiều. Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ:
n = 60xf/p (vòng/phút)
Trong đó:
n- là tốc độ quay của động cơ.
f- là tần số của nguồn điện.
p- là số đôi cực của dây quấn stato.
Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẫn của rôto, làm
xuất hiện sức điện động cảm ứng. Vì dây quấn rôto là kín mạch nên sức điện động
này tạo ra dòng điện trong các thanh dẫn của rôto. Các thanh dẫn có dòng điện lại
nằm trong từ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh
dẫn.
Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto
quay theo chiều của từ trường.

2.3.2 CB (Aptomat).
Là khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện (một pha hay ba pha), bảo vệ quá
tải, ngắn mạch, sụt áp… mạch điện.

Hình 2.6: CB (Aptomat).
10


 Cấu tạo gồm 5 bộ phận:

- Tiếp điểm: CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và
hồ quang), hoặc ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
- Hồ dập quang: Gồm 2 loại là kiểu nữa kín và kiểu hở.
+ Kiểu nữa kín được đặt trong vỏ kín của CB và có lỗ thoát khí. Kiều này có
dòng điện giới hạn cắt không quá 50KA.
+ Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp
lớn hơn 1000V (cao áp).
- Cơ cấu truyền động cắt CB: Gồm 2 loại là bằng tay hay bằng cơ điện.
- Móc bảo vệ: Gồm cuộn dây mắc nối tiếp với cuộn chính, cuộn dây này được
quấn tiết diện lớn chịu dòng tải và ít vòng. Ngoài ra còn có vít để thay đổi lực trở
kháng của lo xo, do đó ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tác động.
- Móc bảo vệ sụt áp: Gồm cuộn dây mắc song song với mạch điện chính, cuộn
dây này được quấn ít vòng với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn.
 Nguyên lý hoạt động.

Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động của CB.
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp
điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động.
Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần
ứng 4 không hút. Khi mạch điện quả tải hay quá mạch, lực hút điện trở ở nam châm
điện 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm chon nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm

11


bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lo xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của
CB được mở ra, mạch điện bị ngắt.

2.3.3 Contactor.

Hình 2.8: Contactor.
Contactor là một loại khí cụ điện dùng để đóng cắt thường xuyên các mạch điện
động lực từ xa, bằng tay hoặc tự động. Thường dùng để khởi động động cơ (khởi
động trực tiếp, khởi động sao-tam giác,…), đóng cắt tải chiếu sáng (đèn điện các hộ
gia đình, chung cư,..), đóng cắt tụ bù.
 Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện),
hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm.
- Nam châm điện gồm 4 thành phần:
+ Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm.
+ Lõi sắt (mạch tò) của nam châm gồm 2 phàn: phàn cố định và phàn nắp di
động. Lõi thép nam châm có dạng EE, EI hay CI.
+ Lò xo phản lực: có tác dụng đẩy phần nắp di động mở về vị trí ban đầu khi
ngừng cung cấp điện vào cuôn dây.
- Hệ thống dập hồ quang điện: Khi Contactor chuyển mạch, hồ quang điện sẽ
xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy, mòn dần. Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang
gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt cạnh hai bên tiếp điểm tiếp xúc nhau,
nhất là tiếp điểm chính của Contactor.
-

Hệ thống tiếp điểm của Contactor :

12


+ Tiếp điểm chính: có khả năng cho dòng điện lớn đi qua. Tiếp điểm chính là
tiếp điểm thường hở, đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của Contactor hút lại.
+ Tiếp điểm phụ: có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhiều hơn
5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái là thường đóng và thường mở. Tiếp điểm thường
đóng là tiếp điểm ở trạng thái đóng khi cuộn dây nam châm trong Contactor ở trạng
thái không được cấp điện. Tiếp điểm thường mở: ngược lại tiếp điểm thường đóng.

Như vậy hệ thống tiếp điểm chính được mắc trong mạch động lực còn tiếp điểm
phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển.
 Nguyên lý hoạt động của Contactor.

Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý của contactor.
Khi cấp nguồn điện bằng giá trị điện áp định mức của Contactor vào hai đầu
cuộn dây quấn trên phần lõi từ cồ định thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di động hình
thành mạch từ kín, Contactor ở trạng thái hoạt động. Lúc này nhờ vào bộ phận liên
động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm kín cho tiếp điểm chính đóng
lại, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở ra, thường hở sẽ đóng
lại) và duy trì trạng thái này. Khi ngừng cấp nguồn cho cuộn dây thì Contactor ở
trạng thái nghỉ, các tiếp điểm ở trạng thái ban đầu.

2.3.4 Rơle nhiệt.

13


Hình 2.10: Rơle nhiệt.
Rơle nhiệt là loại khí cụ điện để bảo vệ động cơ và mạch điều khiển khi có sự
cố quá tải. Rơ le nhiêt không tác động tức thời theo trị số dòng điện vì nó có quán
trính nhiệt lớn, phải có thời gian nóng, do đó nó làm việc có thời gian từ vài giây đến
vài phút.
Rơle nhiệt thường dùng để bảo vệ quá tải cho các thiết bị điện. Trong công
nghiệp rơle nhiệt được lắp kèm với công tắc tơ.

Hình 2.11: Cấu tạo của rơ-le nhiệt.
1. Đòn bẩy.

2. Tiếp điểm thường đóng.

4. Vít chỉnh dòng điện tác động.
7. Cần gạt.

5. Thanh lưỡng kim.

3. Tiếp điểm thường mở.
6. Dây đốt nóng.

8. Nút phục hồi.

Nguyên lý làm việc của rơle nhiệt: Dựa trên cơ sở tác dụng nhiệt của dòng
điện làm giãn nỡ phiến kim loại kép. Phiến kim loại kép này gồm hai lá kim loại có
hệ số giãn nỡ khác nhau (hệ số giản nỡ này hơn kém nhau 20 lần) ghép chặt với nhau
thành một phiến bằng phương pháp hàn hoặc cán nóng. Khi có dòng điện quá tải đi
14