ĐỒ ÁN: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ BỂ SƠN ĐIỆN LY OTO CON

Đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu
Cùng với sự phát triển mọi mặt của khoa học kỹ thuật, tự động hoá trở thành một
trong những ngành không thể thiếu đợc của nền công nghiệp hiện đại. Tự động hoá cho
phép nâng cao chất lợng sản phẩm, giảm sức lao động của con ngời, từ đó dẫn đến giá
thành sản phẩm rẻ hơn
Trong ngành công nghiệp chế tạo ôtô, nhờ có tự động hoá ta có thể thay thế những
nhân công làm việc tại các phân xởng, công đoạn sản xuất có môi trờng độc hại bằng máy
móc, làm giảm bớt tác hại đối với ngời lao động. Không chỉ vậy, nhờ có dây chuyền tự
động hoá mà chất lợng sản phẩm làm ra ổn định hơn, giá thành rẻ hơn
Qua 5 năm học tại trờng, trong đợt phân công thực tập em đợc có cơ hội tìm hiểu về
dây chuyền sản xuất của Công ty liên doanh ôtô Việt Nam DAEWOO (VIDAMCO).
Sau thời gian tìm hiểu và đợc sự gợi ý của thầy hớng dẫn, em đã quyết định chọn đề tài
bảo vệ là :
Xây dựng hệ thống điều khiển các thông số
bể sơn điện ly ôtô con.
Đồ án này gồm 4 chơng với nội dung chính sau :
Chơng 1: Giới thiệu về Công ty VIDAMCO và khái quát chung về dây chuyền công
nghệ.
Chơng 2 : Công nghệ sơn điện ly.
Chơng 3 : Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi các thông số của bể
sơn điện ly.
Chơng 4 : ứng dụng PLC S7-200 để tự động hoá việc điều khiển và giám sát các
thông số bể sơn điện ly.
Do trình độ còn hạn chế nên trong đồ án này em không thể tránh khỏi những thiếu
sót, em rất mong đợc sự góp ý của các thầy và các bạn.

1
Đồ án tốt nghiệp
Đầu tiên em xin chân thành cám ơn PGS.TS Đào Văn Tân, ngời đã trực tiếp hớng
dẫn em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Công ty Vidamco đã tạo

điều kiện cho em và các bạn cùng nhóm đến thực tập tại công ty. Cuối cùng, em xin cám
ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hoá, đã tạo điều kiện cho chúng em đến đọc và
tham khảo tài liệu trong quá trình làm đồ án.
Mục lục
Nội dung Trang
Lời nói đầu 1
Ch ơng 1 : Giới thiệu về công ty VIDAMCO và khái quát chung về dây chuyền công
nghệ
5
1.1. Vị trí địa lý và chức năng của công ty 5
1.1.1. Vị trí địa lý 5
1.1.2. Thuận lợi và khó khăn 5
1.2. Công nghệ sản xuất của công ty 6
1.2.1. Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe 7
1.2.2. Công đoạn sơn xe con 8
1.2.3. Công đoạn lắp ráp và hoàn thiện 10
1.2.4. Công đoạn kiểm tra 11
1.2.5. Sản phẩm 12
Ch ơng 2 : Công nghệ sơn điện ly
13
2.1. Quá trình hình thành và phát triển của sơn điện ly 13
2.1.1. Lịch sử của sơn điện ly 13
2.1.2. u, nhợc điểm của sơn điện ly 13
2.2. Công nghệ xử lý trớc và sơn điện ly 14
2.2.1. Xử lý trớc 14
2.2.2. Sơn điện ly 24

2
Đồ án tốt nghiệp
2.2.3. Sấy sơn ED 32

Ch ơng 3 : Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi các thông số của
bể sơn điện ly
33
3.1. Lựa chọn các thông số cần giám sát của dây chuyền sơn điện ly ( sơn ED ) 33
3.2. Lựa chọn các thiết bị cảm biến 34
3.2.1. Thiết bị kiểm soát nhiệt độ 35
3.2.2. Thiết bị kiểm soát áp suất 37
3.2.3. Thiết bị kiểm soát độ chênh lệch áp suất 39
3.2.4. Thiết bị kiểm tra lu lợng 40
a. Thiết bị kiểm soát lu lợng kiểu vi sai áp suất 40
b. Thiết bị kiểm soát lu lợng kiểu điện từ 41
3.2.5. Thiết bị đo độ pH 42
3.2.6. Thiết bị đo độ dẫn điện 44
3.2.7. Thiết bị đo mức 45
Ch ơng 4 : ứng dụng PLC S7 200 để tự động hoá việc điều chỉnh các thông số
bể sơn điện ly
46
4.1. Thiết bị điều khiển logic khả trình S7 200 46
4.1.1. Cấu hình cứng 46
4.1.2. u nhợc điểm của PLC 46
4.2. ứng dụng PLC S7 200 để tự động điều chỉnh các thông số bể sơn điện ly 48
4.3 Sử dụng TD 200 để hiển thị các Message thông báo 68
Chơng 1:
Giới thiệu về công ty Vidamco và khái quát chung về dây
chuyền công nghệ
1.1 Vị trí địa lý và chức năng của công ty :

3
Đồ án tốt nghiệp
Theo quyết định số 744/ GP của uỷ ban nhà nớc về hợp tác và đầu t ký ngày

14/12/1993, công ty liên doanh ôtô Việt Nam - DAEWOO, tên giao dịch là VIDAMCO đ-
ợc thành lập từ :
- Phía bên Việt Nam : Xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983 thuộc Tổng cục Công nghiệp
quốc phòng và kinh tế (GAET ) Bộ quốc phòng.
- Phía bên nớc ngoài : Công ty DAEWOO Nam Triều Tiên.
1.1.1 Vị trí địa lý:
Công ty VIDAMCO nằm tại thị trấn Văn Điển, cách trung tâm thành phố Hà Nội
khoảng 12 km về phía nam. Diện tích khu xây dựng 48.044 km
2

Phía Đông : Cách quốc lộ 1B khoảng 5 km theo đờng chim bay.
Phía Tây : Giáp quốc lộ 1A.
Phía Nam : Giáp doanh trại quân đội và khu tập thể quân đội.
Phía Bắc : Giáp khu sản xuất còn lại của xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983.
1.1.2 Thuận lợi, khó khăn :
Vị trí địa lý của công ty đã giúp công ty có rất nhiều điều kiện thuận lợi :
- Thuận lợi lớn nhất của công ty là nằm ngay trong khu vực có hệ thống giao thông
đờng bộ phát triển nhất ( ngay sát quốc lộ 1A, nằm cách thủ đô Hà Nội khoảng 12 km ).
Công ty nằm ở vị trí rất gần ga Văn Điển ( khoảng 1 km ), do vậy rất thuận tiện cho việc
vận chuyển nguyên vật liệu, tiêu thụ sản phẩm và liên kết liên doanh trên toàn bộ thị trờng
Việt Nam cũng nh xuất khẩu ra nớc ngoài.
- Nhờ có mặt bằng rộng nên việc đầu t xây dựng khu nhà xởng và văn phòng điều
hành quản lý của công ty đều trên cùng một địa điểm. Đó là điều thuận lợi cho công ty
trong việc điều hành, quản lý, quy hoạch khu sản xuất, kho tàng và phát triển sản xuất
kinh doanh của công ty ( so với tình hình chung hiện nay mặt bằng chật hẹp, cơ sở phân
tán ).

4
Đồ án tốt nghiệp
Tuy nhiên, do vị trí xây dựng công ty nằm ngay sát khu dân c phía Nam nên trong

khi hoạt động, công ty phải luôn chú ý tới việc bảo vệ môi trờng, cũng nh giảm thiểu tiếng
ồn, cụ thể là : phải liên tục hoạt động hệ thống xử lý bụi, khí độc, nớc thải và tiếng ồn để
hạn chế sự ảnh hởng tới dân c xung quanh công ty.
1. 2. Công nghệ sản xuất của công ty :
Việc sản xuất ôtô đợc thực hiện từ lắp ráp tiến dần đến chế tạo, trong việc lắp ráp
cũng thực hiện từ lắp SKD tiến lên CKD1 đến CKD2 sau đó là IKD với việc nâng dần tỷ lệ
các chi tiết, bộ phận chế tạo trong nớc. Đối với xe bus, xe tải thì không lắp SKD mà thực
hiện ở dạng CKD1 đến CKD2.
- Dạng CKD, CKD nhập vào : Các chi tiết đợc nhập vào dới 2 dạng sau :
+ Cụm thành tổng gồm động cơ hộp số, cần chủ động, trục cardan, các cụm điện và
điện tử.
- Các chi tiết nh vành, bánh, moayơ, phanh, lốp, giảm xóc sẽ đợc lắp ráp tại liên
doanh.
- Các chi tiết và bán thành phẩm khác sản xuất tại Việt Nam sẽ đợc kết hợp lắp ráp
hoàn chỉnh tại công ty.
Việc lắp ráp ôtô đợc tiến hành theo 4 công đoạn sau :
- Hàn thân xe và vỏ xe.
- Sơn.
- Lắp hoàn chỉnh.
- Kiểm tra và hiệu chỉnh.
1.2.1 Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe :
Các bộ phận thân xe, vỏ khung, gầm xe đã đợc dập định hình sẵn theo từng loại. Xe
tải, xe bus, xe du lịch đợc chuyển tới khu vực hàn lắp bằng xe đẩy tay. Mỗi dây chuyền
lắp ráp xe bố trí một hệ thống hàn lắp thân, vỏ xe chuyên dùng.

5
Đồ án tốt nghiệp
Việc định vị các bộ phận thân, vỏ xe trớc khi hàn đợc thực hiện :
- Gầm xe, khung thân xe đợc ghép dựng bằng đinh tán.
- Vỏ xe đợc ghép dựng bằng các đồ gá hàn chuyên dụng.

Các chi tiết rời của thân xe, vỏ xe, gầm xe sau khi đợc định vị xong đợc hàn lại
bằng máy hàn điểm di động. Các mối nối giữa thân xe, vỏ xe, gầm xe tuỳ từng trờng hợp
mà sử dụng phơng pháp hàn đồ quang dới lớp khí bảo vệ hoặc hàn hơi ôxi-axetylen.
Sau khi hàn xong toàn bộ thân, vỏ xe đợc kiểm tra lần cuối để sửa lại các mối hàn
cha đạt yêu cầu và làm sạch các mối hàn để chuyển sang khu vực phốt - phát hoá trớc khi
sơn. Công nghệ của công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe đợc tóm tắt ở sơ đồ sau :
1.2.2 Công đoạn sơn xe con :
Sau khi hàn lắp xong và hoàn thiện ở phân xởng thân xe. Thân xe mộc ( hàng cha
sơn) đợc đa vào bộ phận làm sạch sơ bộ. Dầu mỡ, vảy hàn, bụi bẩn đợc tẩy rửa bằng
những dụng cụ cầm tay, giấy ráp và dung môi sau đó đa tới phân xởng sơn bằng xe đẩy
trên đờng ray .

6
Đồ án tốt nghiệp
Trớc khi sơn điện ly bằng phơng pháp nhúng ngời ta phải làm sạch bụi bẩn và tạo
điều kiện bề mặt cho catốt (tức thân xe) để khi thực hiện công đoạn sơn điện ly đợc tốt .
Thân xe đã làm sạch sơ bộ đợc đa đến bộ phận tiền xử lý.
Hoạt động chi tiết của các bể này sẽ đợc trình bày ở phần sau của đồ án này.
Sau khi trải qua quá trình sơn điện ly, để tạo lớp sơn ED có độ dày 25-32àm, xe đợc
đa vào bộ phận sấy là hệ thống lò ED OVEN gồm có hai buồng sấy. Tại đây xe đợc sấy
trong 25 phút ở nhiệt độ 165
0
C trong buồng sấy sơ bộ và ở 185
0
C trong buồng sấy chính.
Tiếp theo xe đợc đa tới bộ phận đánh bóng và làm sạch những phần sơn không đạt yêu
cầu, tại đây thân xe đợc trát matít, phủ PVC ở gầm và phủ lớp cách âm. Sau đó xe đợc đa
tới bộ phận tạo lớp sơn phủ đầu tiên. Sau khi đã làm sạch và thổi bụi, xe đợc đa vào buồng
sơn phủ lớp đầu. Tại đây lớp sơn phủ đợc tạo ra nhờ dụng cụ sơn chuyên dụng ( súng phun
cầm tay ). Sau đó, xe đợc đa tới bộ phận làm sạch lần cuối trớc khi đa vào lò sấy lớp sơn

phủ đầu tiên. Lò này là lò PRIMER OVEN gồm hai buồng sấy, xe đợc đa tới đây và sấy ở
80
0
C trong buồng sấy sơ bộ và ở 100
0
C trong buồng sấy chính trong thời gian 25 phút. Sau
đó xe đợc đa đến bộ phận mài ớt để đánh bóng lại lớp sơn không đạt yêu cầu của công
đoạn sơn phủ lớp đầu. Tiếp theo, khi mài xong xe đợc đa vào lò DRY OFF OVEN để sấy
khô lớp sơn phủ đầu đã đợc đánh bóng bằng phơng pháp mài ẩm. Tiếp đến xe đợc đa vào
bộ phận làm sạch bụi bẩn trớc khi đợc đa vào buồng sơn phủ lớp ngoài cùng. Tại đây sử
dụng súng phun sơn cầm tay và các thiết bị chuyên dụng để tạo lớp sơn này. Công đoạn
này đợc thực hiện xong, thân xe đợc đa vào bộ phận làm sạch lớp sơn phủ ngoài không đạt
yêu cầu để đa vào lò sấy TOP OVEN. Khi lớp sơn TOP COAT BOOT đợc làm sạch xong,
xe đợc đa tới lò TOP OVEN và đợc sấy trong vòng 33 phút ở nhiệt độ 110
0
C trong buồng
sấy sơ bộ, ở 130
0
C trong buồng sấy chính. Khi ra khỏi lò này, xe đã đợc phủ một lớp sơn
dày 40ữ50àm. Tiếp theo, xe đợc đa đến bộ phận kiểm tra xem có đạt yêu cầu không, nếu
đạt yêu cầu thì cho xe ra và chuyển tiếp đến phân xởng lắp ráp nội thất và hoàn thiện, nếu
không đạt yêu cầu thì đem vào bộ phận sửa chữa.
Sơ đồ công nghệ của công đoạn sơn xe con đợc trình bày ở hình dới :

7
Đồ án tốt nghiệp
1.2.3 Công đoạn lắp ráp và hoàn thiện :
- Công nghệ lắp ráp xe du lịch ( xe con ) ở giai đoạn SKD, ở giai đoạn này đợc
nhập về ở tình trạng đã làm xong kể cả sơn. Khung chassis khi nhập về đã đợc lắp hoàn
chỉnh. Đông cơ và hệ thống truyền động đợc gắn liền với nhau, trục đã đợc lắp sẵn với các

cơ cấu liên quan, bánh xe, xăm lốp đã đợc lắp sẵn.
Các bộ phân bên trong : Ghế, đệm lót, v.v đều đợc lắp trớc vào thân xe, ống dây
nối, ống mềm đã đợc lắp tối đa vào khung. Do đó việc lắp ráp các cụm SKD hoàn chỉnh
lại với nhau thành xe ôtô hoàn chỉnh chỉ còn là việc lắp ráp các ốc vít. Công việc này đợc
tiến hành bằng tay và bằng dụng cụ vạn năng, ở giai đoạn này nếu cần chỉ sửa chữa mà
thôi.
- Công đoạn lắp hoàn chỉnh xe con ở giai đoạn SKD: Phần vỏ thân xe sau khi sơn
phủ lớp cuối cùng sẽ đợc chuyển tới bộ phận lắp ráp hoàn chỉnh. Tại đây, việc lắp ráp các
bộ phận bên trong thân xe sẽ đợc tiến hành.
- Lắp ráp các bộ phận chính và các bộ phận phụ của khung chassis.
- Lắp động cơ và hệ thống truyền động.

8
Đồ án tốt nghiệp
- Lắp ổ trục và tay phanh vào ổ giữa, trục vi sai.
- Lắp buồng lái : đồng bộ bảng điều khiển, lắp cửa, lắp các bộ phận bên trong nh ghế,
đệm lót và các bộ phận trang trí.
- Chuyển thân xe đã đợc lắp ráp hoàn chỉnh các bộ phận bên trong tới bộ phận ghép
thân vào khung chassis. Khung chassis đợc lắp ráp trớc, thân đợc đặt trên khung chassis và
tiến hành lắp thân vào khung chassis, sau đó tiếp tục lắp bánh xe.
Trong giai đoạn này sử dụng các dụng cụ lắp ráp vạn năng và chuyên dụng, các
tuốc-nơ-vít khí nén.
Việc lắp ráp đợc tiến hành trên băng chuyền và các thiết bị nâng hạ bằng mônôray.
Các công nghệ của công đoạn lắp ráp nội thất và hoàn thiện xe con đợc tóm tắt theo
sơ đồ sau :
1.2.4 Công đoạn kiểm tra :
Khi ra khỏi phân xởng lắp ráp nội thất và hoàn thiện, xe đợc đa tới phân xởng kiểm
tra trớc khi xuất xởng và đa ra bãi chứa để giao hàng. Công đoạn này xe đợc kiểm tra các
công đoạn sau:

9
Đồ án tốt nghiệp
- Kiểm tra độ trợt dốc/ phanh/ tốc độ ( A.B.S )
- Kiểm tra đèn phía trớc.
- Kiểm tra khói.
- Kiểm tra độ kín gas.
- Kiểm tra bán kính quay.
- Kiểm tra độ ổn định.
- Kiểm tra độ lọt nớc ( tiêu chuẩn là 100% ).
1.2.5 Sản phẩm :
*Sản phẩm :
Sản phẩm chính của công ty liên doanh Vidamco gồm có :
- Xe bus: BG 150 ;BS 090 ;BS 106.
- Xe du lịch cỡ nhỏ ( xe con ) : Matiz, Lanos, Nubira, Lengara, Maguz, Lancetti.

10
Đồ án tốt nghiệp
Chơng 2 :
Công nghệ sơn điện ly.
2.1 Quá trình hình thành và phát triển của sơn điện ly :
2.1.1 Lịch sử của sơn điện ly :
Những nghiên cứu phát triển của sơn điện ly đợc hãng Ford Motor bắt đầu từ năm
1957 dới sự lãnh đạo của Tiến sĩ George Brewer. Mục đích của những nghiên cứu này là để
tìm ra 1 phơng pháp chống ăn mòn tốt nhất cho các chi tiết, bộ phận của thân xe ôtô.
Các nhà chế tạo ôtô đã nhận thức rõ ràng rằng quá trình rỉ sét xảy ra bên trong sẽ
dần dần phá hỏng các cấu kiện của khung xe. Mặc dù lớp sơn thông thờng đã có thể thâm
nhập vào tận cùng các hốc của khung xe nhng chúng lại thờng bị tẩy bởi hơi của dung môi
trong khi sấy sơn. Vì vậy, nhóm của Tiến sĩ Brewer đã cố gắng tạo nên 1 lớp sơn mà dung
môi không thể tẩy chúng đợc trong suốt quá trình. Những công việc này dẫn đến sự phát
triển của sơn điện ly. Bể sơn đầu tiên của hãng Ford hoạt động vào 4/7/1961 dùng để sơn

Lagiăng của bánh xe. Bể sơn nhúng cho thân xe đợc lắp đặt vào năm 1963. Cả 2 bể này
đều sử dụng kiểu kết tủa dơng cực.
Mặc dù thị trờng của sơn điện ly sau khi ra đời phát triển một cách vững chắc, nhng
cho đến tận năm 1973, sơn điện ly kiểu kết tủa âm cực ra đời, thị trờng mới thực sự bùng
nổ. Vào năm 1965, chỉ có 1/100 xe đợc sơn lót bằng sơn điện ly ; đến năm 1970, đã có
10/100 xe và đến nay, hầu hết các xe đều dợc sơn lót bằng phơng pháp sơn điện ly.
2.1.2 Ưu nhợc điểm của sơn điện ly :
- Tạo màng bảo vệ để chống rỉ sét tại tất cả các hốc, các vùng bên trong thân xe.
- Hiệu quả sử dụng sơn cao, lên đến 95%. Giảm thiểu lợng sơn thất thoát, đặc biệt
nếu đem so sánh với phơng pháp sơn phun.
- Việc sử dụng nớc trong quá trình sơn đã gần nh loại trừ đợc hệ thống cứu hoả, hệ
thống cấp khí nén và gảm đợc chi phí cho thiết bị, quản lý và vận hành các hệ thống này.
- Do độ nhớt của bể sơn thấp (Ngang bằng với nớc) cho nên dễ dàng cho việc bơm
và xả trong quá trình sơn.
- Do lớp sơn mới không hoà tan trong nớc nên cho phép rửa và thu hồi đợc cặn
sơn.

11
Đồ án tốt nghiệp
- Sơn cha sấy đủ khô để có thể sờ tay đợc, dễ dàng cho các thao tác bằng tay.
- Khác với sơn bằng phơng pháp phun, sơn điện ly không bị chảy trong khi sấy.
- Khác với sơn phun, sơn điện ly không bị tẩy bởi hơi dung môi trong khi sấy.
- Lớp kết tủa đợc sinh ra một cách liên tục từ phần này đến phần kia.
- Từ khi quá trình là tự động hoá, nhân công lao động trực tiếp giảm rõ rệt.
2.2 Công nghệ xử lý trớc và sơn điện ly :
Quy trình công nghệ của sơn điện ly đợc chia thành 3 công đoạn chính bao gồm :
Xử lý trớc khi sơn, Sơn điện ly và Sấy. ở đồ án này chỉ giới thiệu sâu về quá trình xử lý tr-
ớc và sơn điện ly.
2.2.1 Xử lý trớc :
Để tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình sơn điện ly, thân xe ô tô phải đợc trải qua 1

quá trình xử lý trớc khi đa vào sơn. Hệ thống này gồm 6 bể xử lý với các chức năng cụ thể
sau :
Tẩy dầu mỡ ( Degreasing) :
Đầu tiên, thân xe từ phân xởng hàn chuyển đến đợc lau kỹ bằng dầu hoả. Mục đích
của công việc này là để tẩy sạch các lớp bụi kim loại, vảy hàn hoặc keo còn dính trên thân
xe.
Sau đó xe đợc đa vào nhúng chìm trong bể tẩy đầu mỡ (TK-101) chứa dung dịch
kiềm nóng ở 50-60
0
C. Dới tác dụng của dòng dung dịch đợc tạo ra bởi bơm tuần hoàn với
áp suất 2 Bar, lu lợng 120 m
3
/h và hoạt chất hoá học của dung dịch kiềm nóng, thân xe đợc
rửa sạch sẽ khỏi các tạp chất bám vào từ các công đoạn sản suất trớc nh dầu mỡ, bụi bẩn
+ Mô tả hoạt động của bể tẩy dầu mỡ ( H.2.1) :
- Dung dịch trong bể TK-101 đợc làm nóng lên bởi hệ thống trao đổi nhiệt (HE-
101) với nguồn nhiệt là hơi nớc ở 120
0
C và đợc giữ ổn định ở 50-60C. Bơm P-101
làm việc hút dung dịch từ đáy bể và ngăn phụ qua hệ thống lọc 101/BF/01 bơm tới hệ
thống vòi phun 101/PN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy tuần hoàn liên tục.
- Để ổn định nhiệt cho dung dịch, dùng hệ thồng điều tiết lu lợng hơi nớc cấp cho
bể (101/TV/01).
- Để dễ dàng cho việc bảo dỡng và sửa chữa bể, ngời ta lắp đặt 1 bể chứa phụ
(TK-111). Khi bảo dỡng bể chính thì bơm toàn bộ dung dịch sang bể phụ bằng cách
khoá van 101/BU/01 và mở van 101/BU/05. Sau khi sửa chữa bảo dỡng xong, dùng
bơm P-111 bơm trả lại dung dịch về bể chính TK-101.
- Các tạp chất cặn bẩn, dầu mỡ tạo ra khi nhúng xe sẽ tác dụng với hoá chất tạo
kết tủa và đợc lọc bởi bộ lọc 101/BF/01. Khi độ chênh lệch áp suất giữa đầu vào và

12
Đồ án tốt nghiệp
đầu ra của bộ lọc ( Đo bởi 2 áp kế 101/PG/01 và 101/PG/02 ) vợt quá 0.5 bar thì tháo
bảo dỡng hoặc thay thế bộ lọc.
- Mức dung dịch bể ổn định ở thể tích 48m
3
, nếu thấp hơn (do bay hơi, tràn trong
quá trình làm việc) sẽ đợc bổ sung nớc qua hệ thống van tự động 101/SV/01.
- Độ kiềm tự do trong bể đợc kiểm soát hàng ngày bằng thí nghiệm phân tích và
đợc điều chỉnh bằng hoá chất.

13
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ của bể tẩy dầu mỡ
+ Thông số kỹ thuật :
-
Nhiệt độ làm việc : 50-60
0
C.
-
áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.
-
Lu lợng bơm : 120 m
3
/h
-
Độ kiềm tự do : 12-17(*)
-
Thể tích dung dịch : 48 m
3

-
Thời gian nhúng xe : 3 phút
Rửa nớc thờng (#1,2 Water Rinse) :
Thân xe sau khi qua bể tẩy dầu mỡ đợc đa vào nhúng chìm trong bể nớc sạch, dới tác
dụng của các vòi phun và dòng nớc tuần hoàn, dung dịch kiềm bám trên xe sẽ đợc rửa sạch.

14
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.2 : Sơ đồ công nghệ của bể rửa nớc thờng
+ Mô tả sự hoạt động của bể (H.2.2) :
- Bơm P-102 làm việc hút nớc từ đáy bể và ngăn phụ qua hệ thống lọc 102/BF/01
bơm tới hệ thống vòi phun 102/EN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy tuần hoàn liên
tục.
- Trên bề mặt bể, bố trí hệ thống vòi phun nớc để phun trực tiếp vào xe tăng cờng
khả năng làm sạch.
- Mức nớc bể đợc báo và điều chỉnh bằng cảm biến mức và hệ thống van 102/SV/01.
- Sau 1 thời gian làm việc, nớc bể sẽ bị bẩn và đợc xả đi khi độ pH của nớc bể vợt
quá 8.
+ Thông số kỹ thuật :

áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.

Lu lợng bơm : 78 m
3
/h

Độ pH : 6 - 8

Thể tích nớc : 48 m
3

Thời gian nhúng xe : 30 s
Tạo điều kiện bề mặt (Surface Conditioning) :
Từ bể rửa TK-102, thân xe đợc đa dến nhúng chìm vào bể chứa dung dịch tạo điều
kiện bề mặt TK-103. Tại đây, dới tác dụng của hoá chất, thân xe sẽ sẵn sàng cho quá trình
phốt phát hoá tiếp theo.
+ Mô tả sự hoạt động của bể ( H.2.3) :
- Bơm P-103 làm việc hút dung dịch từ đáy bể và ngăn phụ qua hệ thống lọc
103/BF/01 bơm tới hệ thống vòi phun 103/EN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy
tuần hoàn liên tục.
- Trên bề mặt bể, bố trí hệ thống vòi phun nớc để phun trực tiếp vào xe tăng cờng khả
năng làm sạch xe trớc khi đa xuống bể.
- Mức nớc bể đợc báo và điều chỉnh bằng cảm biến mức và hệ thống van 103/SV/01.
- Độ kiềm tổng và độ pH của dung dịch đợc đo và phân tích để điều chỉnh bằng
hoá chất.

15
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.3 : Sơ đồ công nghệ của bể tạo điều kiện bề mặt
+ Thông số kỹ thuật :

áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.

Lu lợng bơm : 78 m
3
/h

Độ pH : 8 9

Độ kiềm tổng : 3 4.5

Thể tích dung dịch : 48 m
3
Thời gian nhúng xe : 30 s
Phốt phát hoá bề mặt (Phosphating) :
Sau khi qua bể tạo điều kiện bề mặt, thân xe đa tới nhúng chìm trong bể chứa dung
dịch phốt phát (TK-104). Quá trình này nhằm mục đích tạo lớp nền để sơn điện ly dễ dàng
bám chặt trên bề mặt kim loại.
+ Mô tả sự hoạt động của hệ thống ( H.2.4) :

16
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.4 : Sơ đồ công nghệ của bể phốt phát hoá
- Dung dịch phốt phát trong bể TK-104 đợc làm nóng lên và đợc giữ ổn định ở 40-
45C. Do tính chất của dung dịch phốt phát mà hệ thống trao đổi nhiệt ở đây không
đặt trực tiếp trong bể nh ở bể tẩy dầu mỡ, bơm P-104 làm việc hút dung dịch từ đáy bể
và ngăn phụ qua hệ thống lọc thô 104/BF/01, bơm qua hệ thống trao đổi nhiệt HE-104
rồi mới tới các vòi phun 104/PN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy tuần hoàn liên
tục.
- Nguồn nhiệt cho HE-104 là nớc đã đợc làm nóng lên nhờ hơi nớc ở 120C cấp
trực tiếp vào bình nớc nóng qua các vòi phun 104/SS/01 và đợc bơm tới bằng bơm P-
124.
- Để ổn định nhiệt cho dung dịch phốt phát, dùng hệ thống điều tiết lu lợng của nớc
nóng đến bộ trao đổi nhiệt 104/TV/01.
- Để ổn định nhiệt cho bể nớc nóng, dùng hệ thống điều tiết lu lợng hơi nớc cấp cho
bể (104/TV/02)
- Mức dung dịch bể đợc báo và điều chỉnh bằng cảm biến mức và hệ thống van
104/SV/01.
- Để tách cặn kết tủa sinh ra trong quá trình làm việc, ngời ta sử dụng hệ thống lọc
cặn. Bơm P-144 sẽ liên tục bơm dung dịch phốt phát từ bể TK-104 đến bộ lọc TK-

17
Đồ án tốt nghiệp
144. Dung dịch sau khi đợc lọc sạch cặn sẽ quay trở lại bể. Khi áp lực của bơm P-144
tăng quá 1 bar thì phải vệ sinh bộ lọc TK-134.
- Để dễ dàng cho việc bảo dỡng và sửa chữa bể, ngời ta lắp đặt 1 bể chứa phụ (TK-
134). Khi bảo dỡng bể chính thì bơm toàn bộ dung dịch sang bể phụ bằng cách khoá
van 104/BU/07 và mở van 104/BU/08. Sau khi sửa chữa bảo dỡng xong, dùng bơm P-
134 bơm trả lại dung dịch về bể chính TK-104. Để làm sạch đờng ống trong khi bảo
dỡng, sử dụng dung dịch axit Ni-tơ-ríc bơm trực tiếp vào từ bể axít TK-114 bằng bơm
P-114. Việc này đợc thực hiện khi độ chênh lệch áp suất của dung dịch tại cửa vào và
cửa ra của bộ trao đổi nhiệt là 0.5 bar.
- Độ axít và hoạt tính của dung dịch đợc đo và phân tích để điều chỉnh bằng hoá chất.
+ Thông số kỹ thuật :
- áp lực bơm tuần hoàn P-104 : 2 Bar.
- Lu lợng bơm P-104 : 120 m
3
/h
- áp lực bơm P-144 : 1 bar
- Độ axít tổng : 17-23
- Độ axít tự do : 0.6-0.9
- Hoạt chất : 1.5-2.5
- Thể tích dung dịch : 48 m
3
- Nhiệt độ dung dịch : 40-45C
- Nhiệt độ nớc nóng : 80-90C
- Thời gian nhúng xe : 180 s
Rửa nớc thờng và rửa nớc khử ion (#3Water Rinse & DI Water Rinse) :
Sau khi phốt phát hoá bề mặt thân xe, trớc khi vào sơn điện ly, xe phải qua 2 công
đoạn rửa là rửa bằng nớc sạch và nớc khử Ion. Mục đích để làm sạch các hoá chất còn bán

trên xe, tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình sơn điện ly và không làm ảnh hởng đến chất l-
ợng của bể sơn.
Về nguyên tắc hoạt động của 2 bể này hoàn toàn giống với bể TK-102, chỉ khác
thông số kỹ thuật ( H.2.5 )

18
§å ¸n tèt nghiÖp
H×nh 2.5 : S¬ ®å c«ng nghÖ cña bÓ röa TK-105 (TK-106)
♦ Röa níc thêng (TK-105):
- ¸p lùc b¬m tuÇn hoµn : 2 Bar.
- Lu lîng b¬m : 78 m
3
/h
- §é pH : 6 - 8
- ThÓ tÝch níc : 48 m
3
- Thêi gian nhóng xe : 30 s
♦ Röa níc khö Ion (TK-106) :
- ¸p lùc b¬m tuÇn hoµn : 2 Bar.
- Lu lîng b¬m : 78 m
3
/h

19
Đồ án tốt nghiệp
- Độ dẫn điện max : 50 mS
- Thể tích nớc : 48 m
3
- Thời gian nhúng xe: 30 s
2.2.2 Sơn điện ly (Electro Deposision) :

Đây là quá trình quan trọng nhất trong công nghệ sơn Ôtô. Để hoàn tất quá trình
này, thân xe phải trải qua 3 công đoạn:
Sơn điện ly.
Thân xe sau khi qua quá trình xử lý trớc đợc nhúng chìm trong bể chứa dung dịch
sơn điện ly. Dới tác dụng của dòng điện điện 1 chiều sẽ hình thành 1 lớp sơn bám đều trên
bề mặt kim loại của xe.
+ Mô tả hoạt động của bể sơn điện ly (H.2.6) :
- Cũng giống nh các bể của hệ thống xử lý trớc, dung dich sơn đợc bơm liên tục
bằng 2 bơm ly tâm P-207 và P-207-1. Các bơm này hút sơn từ đáy bể chính và ngăn
phụ qua phin lọc thô, sau đó sơn đợc bơm qua 2 phin lọc tinh, qua bộ trao đổi nhiệt
đến các vòi phun đẻ tạo dòng chảy tuần hoàn trong bể.
- Nếu độ chênh áp giữa đầu vào và đầu ra của các bộ lọc vợt quá 0.5 bar thì phải vệ
sinh hoặc thay thế các bộ lọc này.
- Trên bề mặt bể, bố trí các vòi phun dung dịch nớc khử Ion và BC để rửa dung dịch
sơn bám vào xe sau khi nhúng.
- Các thông số nh độ pH, độ dẫn điện, hàm lợng Solid, Binder của bể sơn đợc đo và
phân tích hàng ngày để điều chỉnh bằng hoá chất cho phù hợp tiêu chuẩn.

20
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.6 : Sơ đồ công nghệ của bể sơn điện ly
- Để dễ dàng cho việc bảo dỡng và sửa chữa bể, ngời ta lắp đặt 1 bể chứa phụ (TK-
237). Khi bảo dỡng bể chính thì bơm toàn bộ dung dịch sang bể phụ bằng cách khoá
van 207/BU/16 và mở van 207/BU/15. Sau khi sửa chữa bảo dỡng xong, dùng bơm P-
237 bơm dung dịch sơn trở lại bể.
Hệ thống trao đổi nhiệt và máy lạnh (HE-207 & C-207) :
Khi làm việc, dung dịch sơn nóng lên, để đảm bảo chất lợng sơn, phải giữ ổn định
nhiệt độ ở 28-35
o
C. Hệ thống trao đổi nhiệt và máy lạnh đợc lắp đặt.

- Dung dịch sơn sẽ đợc làm mát gián tiếp tại bộ trao đổi nhiệt HE-207 bằng nớc
lạnh (12-17
o
C) từ bể nớc lạnh qua bơm tuần hoàn P-227.
- Để giữ ổn định nhiệt độ bể sơn (28-32
o
C), sử dụng hệ thống điều tiết lu lợng nớc
lạnh (07/NV/01) đến bộ làm mát HE-207.

21
Đồ án tốt nghiệp
- Để làm lạnh nớc trong bể nớc lạnh, sử dụng máy lạnh C-207. Máy lạnh này đợc
giải nhiệt bằng 1 tháp làm mát đặt ngoài trời CT-207.
- Mức nớc trong bể nớc lạnh đợc điều tiết bằng van phao 207/BT/01.
- Mức nớc trong bể của tháp làm mát đợc điều tiết bằng van phao 207/BT/02.
Hệ thống dơng cực (Anolyte Solution system)
Dơng cực của bể sơn ED đợc chế tạo đặc biệt. Chúng gồm những bản cực hình chữ
nhật bên trong chứa đầy dung dịch Anolyte. Một lớp vi màng mỏng ngăn không cho dung
dịch Anolyte thấm ra ngoài bể sơn ED nhng không ngăn các Cation chạy vào từ bể sơn khi
có dòng điện 1 chiều chạy qua.
- Dung dịch Anolyte chứa trong bể TK-217 đợc bơm tuần hoàn đến các bản cực bằng
bơm P-217.
- Mức của bể TK-217 đợc điều chỉnh bằng hệ thống van tự động 207/SV/01.
- Các thông số nh độ pH, dẫn điện của dung dịch Anolyte đợc đo hàng ngày và xử lý
bằng hoá chất.
- Để tăng hiệu quả của và điều chỉnh chế độ của dơng cực, sử dụng hệ thống kiểm
soát lu lợng dung dịch Anolyte 207/FM/01.
Hệ thống điều chỉnh điện áp và chỉnh lu (IVR và Reetifiev).
Để cung cấp nguồn một chiều với dòng điện lớn (1000A, 380V) cho quá trình sơn
ED, ngời ta lắp đặt hệ thống ổn định điện áp (IVR) và chỉnh lu có điều khiển (Reetifiev).

+ ổn định điện áp : Đây là một máy biến áp tự ngẫu tự động điều chỉnh điện áp khi
tăng tải để đảm bảo điện áp cấp cho chỉnh lu là 380-400V.
+ Chỉnh lu : Đây là một bộ chỉnh lu cầu 3 pha công suất lớn (450KVA) tự động điều
chỉnh dòng điều khiển tăng dần từ 0-1000A dới điện áp 380V.
+ Thông số kĩ thuật :
- Bể sơn ED :
+
áp lực bơm tuần hoàn P-207, P-207-1 3 Bar
+
Lu lợng bơm P-207, P-207-1 132 m
3
/hour
+
Nhiệt độ dung dịch sơn ED 28- 35
0
C
+
Thể tích bể sơn ED 48m
3
+
Solid 20 23 WT%
+
Binder 5,0 6,2
+
Độ pH 5,9 6,2

22
Đồ án tốt nghiệp
+
Độ dẫn điện 1250 1650

ms
- Hệ thống trao đổi nhiệt :
+ Năng suất máy lạnh 108000 kcal/h
+ Nhiệt độ nớc lạnh 12 17
0
C
+ Nhiệt độ nớc giải nhiệt 25 40
0
C
+ áp lực bơm P-227, P-227-1 2 Bar
+ Lu lợng bơm P-227, P-227-1 30m
3
/hour
+ áp lực bơm P-227-2 2 Bar
+ Lu lợng bơm P 227-2 36m
3
/hour
- Hệ thống Anolyte :
+ Độ PH 2,8 3,5
+ Độ dẫn điện 4000-7000 mS
+ Lu lợng bơm P 217 3 m
3
/hour
+ áp lực bơm P 217 1,2 Bar
- Hệ thống ổn định điện áp và chỉnh lu :
+ Công suất 450KVA
+ Dòng điện một chiều max 1000A
+ Điện áp làm việc 380-400V
Bể rửa và thu hồi sơn ( UF Rinse#1,2, TK 208 ).
Trên thân xe sau khi đợc sơn ED còn có rất nhiều sơn ED không kết tủa dính ở bên

ngoài. Để rửa sạch và thu hồi phần sơn này, ngời ta nhúng xe vào bể rửa UF.

23
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.7 : Sơ đồ công nghệ của bể UF, TK-208
Mô tả hoạt động của TK 208.
- Về cơ bản, bể TK 208 cũng giống nh những bể rửa khác, nó chỉ khác về dung
dịch trong bể và thiết bị công nghệ của bể.
- Dung dịch để rửa lớp sơn ED không kết tủa trên xe gồm hỗn hợp của nớc và DI,
Binder, BC và nớc tách ra từ bể sơn ED. Dung dịch này sẽ có khả năng hoà tan phần sơn
không kết tủa còn bám ở trên thân xe.
Thông số kĩ thuật
- Độ PH 5,5-6,2
- Độ dẫn điện 800-1300 mS
- áp lực bơm P 208 1,2 Bar
- Lu lợng bơm 1200m
3
/h
- Thể tích bể 48 m
3
- Thời gian nhúng xe 30s
Hệ thống thu hồi sơn (Paint Recover System, UF-208).
Hệ thống này có tác dụng lọc lại dung dịch sơn trong bể ED 1 lần nữa và cấp nớc làm
mát cho bạc bơm tuần hoàn sơn ED. Sơn từ bể chính ED đợc bơm tuần hoàn M 1 bơm qua
bộ lọc tinh ( Micro Filter, MF ) đến bộ tách nớc ( Ultra Filter, UF ).
Đây là một hệ thống gồm 6 cột lọc bao gồm các vi màng chỉ cho phép các phần tử nớc
thấm qua còn các phần tử khác nếu có phân tử lợng lớn hơn phân tử lợng của nớc sẽ không đi
qua đợc. Phần dung dịch sơn sau khi đã tách bớt nớc sẽ quay trở lại bể sơn. Phần nớc đợc
tách ra khỏi sơn đợc đa vào 2 bể T1 ( Permeate water tank ) và T2 ( Seal water tank ) rồi chảy
về đầu bể TK 208 ( UF Rinse # 1,2 ). Từ cuối bể UF, có 1 đờng ống nối thông với bể ED để

24
Đồ án tốt nghiệp
dẫn phần dung dịch UF tràn đi. Dung dịch trong bể UF liên tục đợc nớc tách từ sơn ED bổ
sung làm loãng ra, phần tràn đi sẽ trộn vào bể sơn và lại đợc tách nớc.
Nớc đợc tách ra từ dung dịch sơn ED còn đợc bơm tuần hoàn M- 2 bơm đi làm mát
các ổ bạc ( Mechanical Seal ) của bơm tuần hoàn sơn ED. Một phần khác sẽ đợc bơm đến
các vòi phun rửa xe trực tiếp tại bể TK- 208 bằng bơm M-3.
Bộ lọc tinh MF sẽ đợc thay thế nếu độ chênh áp suất giữa đầu vào và đầu ra vợt quá
0,5 bar.
Hình 2.8 : Sơ đồ công nghệ của hệ thống thu hồi sơn
Để kiểm soát khả năng tách nớc của UF, ngời ta đặt 1 lu lợng kế (Flow meter, FM1)
để kiểm soát lu lợng nớc tách đợc. N ếu lu lợng nớc tách từ sơn ED nhỏ hơn 10l/phút thì
phải chạy hệ thống ở chế độ thông rửa bộ tách nớc UF.
Để kiểm soát lu lợng nớc làm mát các bạc bơm ngời ta cũng đặt 2 lu lợng kế FM-2
và FM-3, lu lợng nớc làm mát bạc bơm qua FM-2 hoặc FM-3 khoảng 5l/phút.
Nếu mức nớc trong bể T-2 ( Seal water tank ) giảm đột ngột hệ thống sẽ cảnh báo sự
cố tại các bạc của các bơm tuần hoàn.
- Thông số kỹ thuật :
+ Nhiệt độ sơn ED max 40
0
C
+ áp lực bơm M-1 2- 3,8 Bar
+ Lu lợng bơm M-1 24m
3
/h
+ Lu lợng nớc tách ra từ UF 10-15 l/phút
+ Lu lợng nớc làm mát bạc bơm 3-5 l/phút

25