Ứng dụng PLC vào hệ thống cân định lượng sử dụng trong phân loại trái cây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BM CNKT OTO
-------o0o-------

TIỂU LUẬN
MƠN HỌC: TỰ ĐỘNG HĨA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

Đề tài: “ỨNG DỤNG PLC VÀO HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH
LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG PHÂN LOẠI TRÁI CÂY”

TPHCM, THÁNG /2021
1


MỤC LỤC
1. Tổng quan của đề tài.............................................................................1
1.1. Giới thiệu đề tài :..............................................................................1
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước......................................1
2. Giới hạn đề tài........................................................................................1
2. Nội dung đề tài.......................................................................................1
2.1. Sơ đồ khồi của hệ thống băng tải cân định lượng...........................1
2.2. Các thành phần và chức năng của các cụm cơ khí.........................3
2.3. Các thành phần và sơ đồ nguyên lý hệ thống điện..........................4
2.4. Vận hành hệ thống...........................................................................6
3. Kết luận...................................................................................................7
4. Tài liệu tham khảo..................................................................................7
1.1. Giới thiệu nội dung...........................................................................7
1.2. Đơn vị thực hiện...............................................................................8
1.3. Lý do chọn đề án..............................................................................8
1.4. Mục tiêu của đề án...........................................................................9

1.5. Giới hạn của đề án...........................................................................9


1. Tổng quan của đề tài
1.1.

Giới thiệu đề tài :

Ngày nay, việc sử dụng các dây chuyền, hệ thống để chế tạo, sản xuất
khơng cịn là điều mới mẻ đối với các quốc gia trên thế giới. Quá trình sản
xuất ở hầu hết mọi nơi đều địi hỏi tính liên tục và việc pha trộn ngun liệu
cần có độ chính xác cao. Để có thể phối trộn liên tục với độ chính xác cao
thì nhà máy sử dụng hệ thống cân định lượng. Đây là một trong những
khâu quan trọng trong dây chuyền sản xuất nhằm cung cấp chính xác
lượng nguyên liệu cần thiết cho nhà máy và nó đã được lập trình sẵn trước
đó. Hệ thống cân định lượng hiện nay được áp dụng rộng rãi trong sản
xuất, đặc biệt là các nhà máy phối trộn nguyên liệu trong dây chuyền sản
xuất. Như nhà máy phối trộn xi măng, phối trộn vật liệu rời, định lượng xi
măng để đóng bao…
1.2.

Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước

-Tình hình nghiên cứu trên thế giới:
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng
cao năng suất và hiệu quả lao động, hệ thống băng chuyền cân định
lượng là một hệ thống được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, do
vậy sự phát triển cũng được thấy rõ rệt qua từng năm tháng, nhiều
công ty đầu tư phát triển và tối ưu hóa, tăng độ chính xác cũng như
đơn giản trong sự điều khiển được cải thiện vượt trội. Do vậy nó trở

nên phổ biến trên tồn thế giới.
-Tính hình nghiên cứu trong nước:
Trong nước ta đã chế tạo và sản xuất hàng loạt được mơ hình hệ
thống băng chuyền cân định lượng này, xuất hiện rất nhiều đề tài
nghiên cứu đã được thực hiện có thể dễ dàng tìm thấy trên internet,
phổ biến một cách rộng rãi với mọi học sinh, sinh viên muốn nghiên
cứu hệ thống, qua đề tài của nhóm chúng em, em muốn người đọc,


người nghe hiểu hơn về hệ thống băng chuyền cân định lượng này
và mong được mọi người góp ý để nhóm có thể cải thiện sản phẩm
hơn.

1.3 Giới hạn đề tài
Do giới hạn về mặt kiến thức và thời gian, nhóm chúng em chỉ nghiên
cứu dừng ở việc tìm hiểu cấu trúc, nguyên lý hoạt động và chỉ thiết kê
được mạch PLC khá sơ sài.
1. Nội dung đề tài
1.1.

Sơ đồ khồi của hệ thống băng tải cân định lượng

Hình 1. Sơ đồ khối hệ thống băng tải cân định lượng


Chú thích:
BC: Băng tải.
SB: Thùng chưa nguyên liệu.
F: Bộ phân tiêp nguyên liệu.
G: Cửa dưới.

PLC: Bộ điều khiển chương trình logic.
VDU: Đơn vị hiển thị.
WE: Cân điện tử.
WH: Phễu cân.
Hệ thống cân định lượng được thể hiện trong Hình 1, bao gồm bốn phễu
cân (WH 1- 4), với các cảm biến lực và thiết bị cân điện tử (WE1- 4)
được kết nối với máy tính, nó cịn được thơng qua một bộ điều khiển
chương trình logic (PLC) điều khiển các đơn vị kiểm sốt năng lượng với
tồn bộ rờ le, khởi động động cơ…, bộ rung tiếp nguyên liệu (F1- 3), các
cửa dưới (G) trong những phễu cân (WH), và băng tải (BC).
Các phễu cân sẽ được sử dụng cho việc kiểm sốt khối lượng
ngun liệu trong q trình tự động nạp lại nguyên liệu cho các thùng
chứa (SB 1 - SB 6). Các cân phễu (WH 1) sẽ được lấp đầy bằng vật liệu
thông qua một bộ nạp nguyên liệu, và cấp nguyên liệu thông qua bộ rung
tiếp nguên liệu (F 1) vào băng tải (BC 1 – BC 2) để phân phối các nhiên
liệu vào thùng chứa (SB 1 - SB 6).
Máy tính với các đơn vị hiển thị hình ảnh (VDU) và máy in thơng
qua một giao diện liên kết để kết nối tói máy tính xử lý hiện có trong các
nhà máy thép.
Bố cục và dữ liệu kỹ thuật của tất cả các bộ phận cơ khí, thùng
chứa, phễu cân, cổng, bộ trung chuyển, băng tải… phải được thiết kế và
quy định bởi nhà thầu, nhưng sẽ được mua và cài đặt bởi Nhà đầu tư.
Tuy nhiên, Nhà thầu phải kiểm tra và phê duyệt thiết bị và cả việc lắp đặt,
sao cho có thể đảm bảo hiệu suất của hệ thống định lượng theo yêu cầu
trong đặc điểm kỹ thuật này.


1.2.

Các thành phần và chức năng của các cụm cơ khí

Hình 2. Khung cơ khí của hệ thống cân định lượng
- Khung cơ khí phần giá đỡ tồn bộ hệ thống
- Phễu chứa và cấp liệu.
- Hệ thống con lăn băng tải.
- Băng tải vân chuyển nguyên liệu
- Một số linh kiện, phụ kiện hỗ trợ khác
Các thành phần cơ khí của hệ thống Cân định lượng phân loại trái
cây

Hình 3. Các bộ phận của hệ thống


1.3.

Các thành phần và sơ đồ nguyên lý hệ thống điện

Hình 4 . Mạch PLC


1.4.

Vận hành hệ thống

Bước 1: Rửa trái cây.

Hình 5. Giàn lắp vòi phun
Khi người dùng đổ trái cây vào băng chuyền và ấn nút Start, lúc này
băng chuyền hoạt động đưa trái cây qua vòi phun để rửa sạch bụi bẩn.
Bước 2: Sấy trái cây.

Hình 6. Giàn lắp quạt sấy
Sau khi được rửa sạch, trái cây được đưa qua dàn sấy để làm khô.
Bước 3: Phân loại nhờ cảm biến
Sau đó trái cây sẽ đi qua ống trụ được đục lỗ và được phân loại theo kích
cỡ. Loại 1, loại 2, loại 3 sẽ được tách ra và rơi xuống dưới


Hình 7. Ống trụ đục lỗ

Bước 4: Chia thùng.
Loadcell cân đủ khối lượng định trước cho mỗi thùng là 20kg. Khi đủ
khối lượng cần thiết, băng chuyền 2 sẽ đẩy thùng trái cây ra ngồi

Hình 8. Bộ phận vận chuyển chia thùng


Video hoạt động:

/>

2. Kết luận
Trong thời đại cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay, hệ thống tự động
hóa ngày càng trở nên quan trọng và thiết yêu. Trong các dây chuyền sản
xuất chúng giúp thay thế con người làm những việc, lập đi lập lại nhiều
lần.Tăng năng suất chất lượng, hiệu quả lao động, giảm bớt nhân lực, an
toàn lao động…
Trong đề tài nhóm chúng em đã nghiên cứu về “ỨNG DỤNG PLC VÀO HỆ
THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG PHÂN LOẠI TRÁI CÂY”.
Nhóm chúng em đã nêu lên được:

 Cơng dụng và lợi ích của hệ thống đối với con người
 Cấu tạo cơ bản về các bộ phận cơ khí và điện của hệ thống
 Sơ đồ khối/sơ đồ mạch PLC đơn giản của hệ thống
 Nguyên lý vận hành của hệ thống
 Thiết kế, lựa chọn được chi tiết để chế tạo mơ hình

Hình 9. Bản vẽ 3D hồn chỉnh của mơ hình


3. Tài liệu tham khảo

1. />2. />h_lượng