Nghiên cứu thiết kế mô hình điều khiển quá trình gia nhiệt tại dây chuyền sản xuất nước dứa cô đặc

Mục đích nghiên cứu. - Tìm hiểu về PLC. - Nghiên cứu về phần mềm S7 – 200. - Nghiên cứu về dây chuyền công nghệ sản xuất n−ớc dứa cô đặc. - ứng dụng phần mềm SIMATIC S7 – 200 để thành lập ch−ơng trình điều khiển mô hình tự động điều khiển quá trình gia nghiệt tại khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất n−ớc dứa cô đặc. 3. Nội dung của đề tài. Do hạn chế về thời gian và các điều kiện khách quan nên đề tài chỉ nghiên cứu các nội dung chính sau. - Tìm hiểu hoạt động sản xuất, kinh doanh của công ty thực phẩm suất khẩu Đồng Giao. - Tìm hiểu dây chuyền sản xuất n−ớc dứa cô đặc. - Tìm hiểu về PLC. - Tìm hiểu kỹ thuật lập trình PLC S7 – 200. - Xây dựng sơ đồ thuật toán điều khiển tự động quá trình gia nhiệt của khâu tiệt trùng trong dây chuyền sản xuất n−ớc dứa cô đặc. - Lập trình điều khiển bằng PLC, S7 – 200. - Thiết kế lắp giáp mô hình. - Kết nối và chạy thử mô hình.

pdf88 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2425 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu thiết kế mô hình điều khiển quá trình gia nhiệt tại dây chuyền sản xuất nước dứa cô đặc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Òn th©n lµ N«ng tr−êng quèc doanh §ång Giao. Lµ mét doanh nghiÖp nhµ n−íc ®−îc thµnh lËp vµo ngµy 26 th¸ng 12 n¨m 1955, theo quyÕt ®Þnh cña bé N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n, n«ng tr−êng trùc thuéc Tæng c«ng ty rau qu¶ ViÖt Nam. Trô së chÝnh: Ph−êng Trung S¬n – ThÞ x· Tam §iÖp – Ninh B×nh C«ng ty cã tæng sè vèn kinh doanh lµ: 107.695.000.000®, ngµnh nghÒ s¶n xuÊt kinh doanh lµ: Trång døa qu¶, s¶n xuÊt vµ kinh doanh: ®å hép døa, n−íc døa c« ®Æc, d−a chuét, ng« bao tö, v¶i hép, n−íc l¹c tiªn, n−íc æi, … Tæng sè c¸n bé c«ng nh©n viªn hiÖn nay lµ 1.238 ng−êi, víi diÖn tÝch tù nhiªn 5.600ha, trong ®ã ®Êt canh t¸c c©y c«ng nghiÖp lµ 2.500ha. Do nhu cÇu cña s¶n xuÊt kinh doanh n¨m 1978 c«ng ty ®−îc Bé n«ng nghiÖp cho ®Çu t− x©y dùng mét nhµ m¸y døa ®«ng l¹nh xuÊt khÈu, thiÕt bÞ cña NhËt B¶n. §©y lµ m« h×nh s¶n xuÊt kinh doanh N«ng – C«ng nghiÖp – xuÊt khÈu khÐp kÝn ®Çu tiªn cña n−íc ta. §Õn n¨m 1999 ®−îc sù quan t©m cña Bé N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n ®Çu t− n©ng cÊp d©y chuyÒn s¶n xuÊt ®å hép hiÖn ®¹i cña Céng Hßa Liªn Bang §øc vµ Mü víi c«ng suÊt 10.000tÊn/n¨m. N¨m 2000 l¾p ®Æt mét d©y chuyÒn n−íc døa c« ®Æc víi c«ng suÊt 5.000tÊn/n¨m, mét d©y chuyÒn n−íc qu¶ tù nhiªn, mét d©y chuyÒn døa l¹nh IQF ®¸p øng tiªu thô hÕt s¶n phÈm døa qu¶ t−¬i vµ thÞ tr−êng chÝnh cña c«ng ty lµ kh¸ch hµng quèc tÕ khã tÝnh nh− T©y ¢u vµ thÞ tr−êng Mü. §Õn nay c«ng ty ®· cã b−íc tiÕn v−ît bËc, trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña m×nh ®· ®¹t doanh thu trªn 31 tû ®ång. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 46 Trong qu¸ tr×nh tån t¹i vµ ph¸t triÓn C«ng ty ®· lu«n tù hoµn thiÖn m×nh ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ s¶n xuÊt kinh doanh nh»m më réng thÞ tr−êng. NhÊt lµ ®å hép vµ n−íc døa c« ®Æc ®· ®øng v÷ng ®−îc thÞ tr−êng NhËt, Mü, T©y ¢u. Sù lín m¹nh cña C«ng ty ®−îc thÓ hiÖn qua tæng doanh thu lªn tíi gÇn 40 tû ®ång. L−¬ng c¸n bé c«ng nh©n b×nh qu©n ®¹t 600.000 ®/ng−êi/th¸ng. 3.1.2 Chøc n¨ng nhiÖm vô cña c«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao – Ninh B×nh. - C«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao cã quyÒn ®Çu t−, liªn kÕt, gãp vèn cæ phÇn, kinh doanh xuÊt nhËp khÈu, du lÞch, dÞch vô x¨ng dÇu… - C«ng ty cã nghÜa vô vµ quyÒn sö dông cã hiÖu qu¶, b¶o toµn vµ ph¸t triÓn vèn. - C«ng ty thùc hiÖn chÕ ®é h¹ch to¸n ®éc lËp, tù chñ s¶n xuÊt vµ kinh doanh phï hîp víi luËt doanh nghiÖp vµ c¸c quy ®Þnh cña ph¸p luËt. - C«ng ty cã t− c¸ch ph¸p nh©n ®Çy ®ñ, cã tµi kho¶n t¹i ng©n hµng, cã con dÊu riªng ®Ó giao dÞch theo quy ®Þnh cña nhµ n−íc. C«ng ty cã quyÒn ®Çu t− c¸c vïng nguyªn liÖu, c¸c dù ¸n dµi, trung vµ ng¾n h¹n. §−îc quyÒn vay vèn ng©n hµng, hoÆc huy ®éng vèn vµ chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ tµi chÝnh. - NhËp khÈu vµ xuÊt khÈu c¸c hµng ho¸ mµ m×nh s¶n xuÊt ra mµ Nhµ n−íc khuyÕn khÝch.C«ng ty cã quyÒn qu¶n lý vµ sö dông vèn do Nhµ N−íc vµ c¸c nguån vèn kh¸c ®Ó thùc hiÖn c¸c môc tiªu, nhiÖm vô s¶n xuÊt kinh doanh do tæng c«ng ty rau qu¶ ViÖt Nam giao. - Th−¬ng m¹i chñ yÕu xuÊt khÈu ®å hép c¸c lo¹i n−íc døa c« ®Æc, b¸n bu«n, b¸n lÎ n−íc qu¶ tù nhiªn th«ng qua c¸c hîp ®ång víi c¸c b¹n hµng. 3.1.3 C¬ cÊu tæ chøc bé m¸y cña c«ng ty Tæ chøc bé m¸y qu¶n lý t¹i c«ng ty ®−îc bè trÝ theo s¬ ®å sau: Ban gi¸m ®èc B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 47 H×nh 3.1: S¬ ®å tæ chøc chØ ®¹o s¶n xuÊt t¹i “C«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao” Theo ®iÒu luËt vÒ tæ chøc bé m¸y ho¹t ®éng cña doanh nghiÖp, c«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao – Ninh B×nh, cã bé m¸y qu¶n lý bao gåm: - Gi¸m ®èc c«ng ty: lµ ng−êi ®¹i diÖn ph¸p nh©n cña c«ng ty, chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ toµn bé kÕt qu¶ lao déng s¶n xuÊt kinh doanh vµ nghÜa vô ®èi víi Nhµ n−íc. Gi¸m ®èc lµ ng−êi ®iÒu hµnh mäi ho¹t ®éng cña c«ng ty theo chÕ ®é “mét thñ tr−ëng”. - C¸c phã gi¸m ®èc: Gióp gi¸m ®èc tæ chøc, ®iÒu hµnh mét sè lÜnh vùc cña c«ng ty theo sù ph©n c«ng cña Gi¸m ®èc c«ng ty. - Phßng kÕ ho¹ch ®Çu t− : Thùc hiÖn lËp kÕ ho¹ch s¶n xuÊt kinh doanh trªn c¬ së c¸c b¸o c¸o tµi chÝnh, thùc hiÖn viÖc giao kÕt ®Çu t− víi c¸c ®¬n vÞ trong vµ ngoµi n−íc. - Phßng tµi chÝnh kÕ to¸n: Gióp Gi¸m ®èc tæ chøc, qu¶n lý vµ thùc hiÖn c«ng t¸c kÕ to¸n, h¹ch to¸n thèng kª cña c«ng ty. Phßng kÕ ho¹ch ®Çu t−. Phßng kü thuËt Phßng tæ chøc hµnh chÝnh Phßng tµi chÝnh kÕ to¸n Phßng maketing V¨n phßng Ph©n x−ëng s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc. Ph©n x−ëng s¶n xuÊt ®å hép. Phßng b¶o vÖ. Phßng, ban nguyªn liÖu. C¸c ®éi s¶n xuÊt n«ng nghiÖp. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 48 - C¸c phßng ban, kinh doanh, chuyªn m«n nghiÖp vô: Gióp gi¸m ®èc thùc hiÖn tæ chøc thùc hiÖn s¶n xuÊt kinh doanh cña c«ng ty theo sù ph©n c«ng cña gi¸m ®èc. - Phßng tæ chøc hµnh chÝnh: Ch¨m lo ®êi sèng cho CBCNV, chÞu tr¸ch nhiÖm tham m−u víi gi¸m ®èc vÒ c«ng t¸c nh©n sù, ®èi néi, ®èi ngo¹i cña C«ng ty, qu¶n lý th«ng tin, v¨n th− l−u tr÷, phôc vô ph−¬ng tiÖn ®i l¹i cña l·nh ®¹o, c¸n bé c«ng nh©n viªn c«ng ty. - Phßng kü thuËt :§¶m b¶o tèt viÖc tham m−u cho gi¸m ®èc c«ng ty. Bé phËn trùc tiÕp nghiªn cøu qu¶n lý vÒ lÜnh vùc khoa häc kü thuËt, ®æi míi c«ng nghÖ trong ho¹t ®éng s¶n xuÊt vµ qu¶n lý t¸t c¶ c¸c ho¹t ®éng vÒ khoa häc kü thuËt trong ho¹t ®éng s¶n xuÊt kinh doanh cña c«ng ty. - V¨n phßng :ChÞu tr¸ch nhiÖm th−êng xuyªn cËp nhËt c¸c th«ng tin tõ c¸c phßng ban trùc thuéc c«ng ty. Lµ n¬i thu nhËn c¸c d÷ liÖu xem xÐt vµ ®¸nh gi¸ s¬ bé tr×nh cho ban gi¸m ®èc. V¨n phßng lµ n¬i tæng hîp d÷ liÖu cña toµn c«ng ty, hoµn thµnh mäi hå s¬, chiÕn l−îc chÝnh s¸ch míi. Lµ n¬i l−u tr÷ vµ cung cÊp th«ng tin cho toµn c«ng ty. - Phßng b¶o vÖ: B¶o vÖ tµi s¶n, s¶n phÈm, phßng ch¸y ch÷a ch¸y, qu¶n lý vÒ c«ng t¸c an toµn lao ®éng. §¶m b¶o an ninh trËt tù trong toµn c«ng ty vµ trong khu vùc n¬i c«ng ty s¶n xuÊt kinh doanh. - Nhµ m¸y s¶n xuÊt døa hép n−íc c« ®Æc xuÊt khÈu: Cã nhiÖm vô s¶n xuÊt ®å hép døa, v¶i, d−a, n−íc døa c« ®Æc phôc vô xuÊt khÈu n−íc qu¶ tù nhiªn phôc vô néi tiªu. T¹o mÉu m· s¶n phÈm míi cã chÊt l−îng cao chiÕm thÞ phÇn trong n−íc vµ n−íc ngoµi. - C¸c ®éi s¶n xuÊt n«ng nghiÖp: Cã nhiÖm vô s¶n xuÊt vµ ®¸p øng ®Çy ®ñ nguyªn liÖu døa qu¶ t−¬i, ®¹t chÊt l−îng cho nhµ m¸y ho¹t ®«ng b×nh th−êng hÕt c«ng suÊt t¹o nhiÒu s¶n phÈm xuÊt khÈu. - C¸c phßng nguyªn liÖu bªn ngoµi c«ng ty: Cã nhiÖm vô t×m hiÓu, vËn ®éng khuyÕn khÝch bµ con n«ng d©n trong vµ ngoµi tØnh Ninh B×nh vµ c¸c tØnh l©n cËn trång nhiÒu nguyªn liÖu døa qu¶ cã chÊt l−îng ®Ó ®−a vÒ nhµ m¸y cña c«ng ty ®Ó B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 49 chÕ biÕn ®å hép, n−íc døa c« ®Æc ®¸p øng xuÊt khÈu ra n−íc ngoµi vµ tiªu thô trong n−íc. 3.1.4 C¸c ®Æc ®iÓm kinh doanh cña c«ng ty - §Æc thï vÒ ngµnh nghÒ kinh doanh cña c«ng ty lµ trång c©y c«ng nghiÖp, chÕ biÕn vµ kinh doanh thùc phÈm xuÊt khÈu. - §Æc thï vÒ s¶n phÈm lµ ®å hép : Døa, ng«, d−a, n−íc qu¶ tù nhiªn vµ n−íc døa c« ®Æc phôc vô theo nhu cÇu, thi hiÕu cña thÞ tr−êng vµ ng−êi tiªu dïng trong n−íc còng nh− quèc tÕ. - §Æc thï vÒ tÝnh thêi vô cña ho¹t ®éng kinh doanh th−êng vµo th¸ng 5, 6, 7 lµ thêi ®iÓm chÝnh vô vµ c¸c th¸ng 11, 12, 1, 2, 3, 4 lµ døa xö lý tr¸i vô. - C«ng nghÖ kinh doanh lµ tr×nh ®é chuyªn m«n nghiÖp vô, kinh nghiÖm s¶n xuÊt, kinh doanh, kÕt hîp víi c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i cña th«ng tin. - Nh×n chung c«ng ty tõ khi ®i vµo c¬ chÕ kinh tÕ thÞ tr−êng, kh«ng ngõng ®æi míi trang, thiÕt bÞ hiÖn ®¹i, ®· vµ ®ang æn ®Þnh, ph¸t triÓn n¨m sau cao h¬n n¨m tr−íc vµ nhÊt lµ ph¸t triÓn cã chiÒu réng vµ chiÒu s©u vÒ mäi mÆt ho¹t ®éng. - ThÞ tr−êng cña c«ng ty kh«ng nh÷ng ®¸p øng ®−îc nhu cÇu cña ®Êt n−íc mµ cßn xuÊt khÈu sang nhiÒu n−íc ®Æc biÖt thÞ tr−êng Mü chiÕm 65% s¶n phÈm xuÊt khÈu cña c«ng ty. C«ng ty cßn xuÊt khÈu sang mét sè n−íc Ch©u ¢u. - M«i tr−êng kinh doanh cña c«ng ty chñ yÕu lµ ph¶i tù t×m kiÕm thÞ tr−êng, t×m ®èi t¸c vµ hoµn toµn tù t¹o nguån kh¸ch hµng, ho¹t ®éng chñ yÕu theo c¬ chÕ thÞ tr−êng. - Kh¸ch hµng cña c«ng ty lµ c¸c doanh nghiÖp Nhµ N−íc, c¸c doanh nghiÖp t− nh©n, c¸c thµnh phÇn kinh tÕ kh¸c thuéc ph¹m vi c¶ n−íc vµ c¸c c«ng ty, c¸c tËp ®oµn kinh tÕ n−íc ngoµi. - C¸c nhµ cung cÊp cña c«ng ty: TÊt c¶ c¸c thµnh phÇn kinh tÕ cã chøc n¨ng s¶n xuÊt, kinh doanh, song chñ yÕu lµ c¸c ®¬n vÞ sau: + C«ng ty Tetra pak – Thuþ §iÓn + Tæng c«ng ty rau qu¶ ViÖt Nam + Tæng c«ng ty ho¸ chÊt ViÖt Nam B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 50 + Tæng c«ng ty b¶o vÖ thùc vËt ViÖt Nam + C«ng ty ph©n l©n L©m Thao – Phó Thä + C«ng ty bao b× Hµ Néi… 3.1.5 §Æc ®iÓm vÒ m«i tr−êng vµ nguån lùc cña c«ng ty 1. §iÒu kiÖn ®Þa lý vµ tù nhiªn Nh÷ng yÕu tè ®ãng gãp vai trß quan träng, t¸c ®éng tíi hiÖu qu¶ s¶n xuÊt kinh doanh. C«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao ®Æt trô së t¹i: Ph−êng Trung S¬n – thÞ x· Tam §iÖp – tØnh Ninh B×nh. C«ng ty n»m c¸ch Hµ Néi 100Km, víi mét vÞ trÝ thuËn lîi vÒ giao th«ng, trªn quèc lé 1A B¾c vµo Nam, ®ã lµ thuËn lîi rÊt lín cho qu¸ tr×nh ho¹t ®éng s¶n xuÊt kinh doanh vµ qu¸ tr×nh quan hÖ víi kh¸ch hµng. C¸c kh¸ch hµng trong n−íc vµ quèc tÕ ngµy nay cµng ngµy cµng biÕt nhiÒu ®Õn C«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao. §èi víi c¸n bé c«ng nh©n viªn, c«ng ty t¹o mäi ®iÒu kiÖn ®Ó mäi ng−êi ph¸t huy hÕt kh¶ n¨ng, n¨ng lùc cña m×nh, ®Ó s¶n xuÊt trªn m¶nh ®Êt ®Çy tiÒm n¨ng vµ thÕ m¹nh mµ thiªn nhiªn ban tÆng. Tõ ®ã ®· thóc ®Èy s¶n xuÊt, kÝch thÝch kinh doanh t¹o tiÒn ®Ò cho mäi th¾ng lîi cña C«ng ty. 2. §Æc ®iÓm vÒ vèn: §èi víi bÊt kú C«ng ty nµo muèn ho¹t ®éng xuÊt khÈu, kinh doanh ®Òu ph¶i cã vèn vµ cÇn vèn. Vèn lµ nhu cÇu kh«ng thÓ thiÕu ®−îc cña c¸c doanh nghiÖp. §Ó xÐt mét C«ng ty m¹nh hay yÕu, mét yÕu tè ®ã lµ ph¶i xem xÐt ®Õn c¬ cÊu vèn cña nã. C¬ cÊu vèn thÓ hiÖn n¨ng lùc cña c«ng ty. Cô thÓ c¬ cÊu vèn cña C«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao ®−îc thÓ hiÖn qua b¶ng sau: B¶ng 1: T×nh h×nh biÕn ®éng vèn cña C«ng ty thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao N¨m 2000 N¨m 2001 So s¸nh ChØ tiªu Sè tiÒn TT Sè tiÒn TT Sè tiÒn TT B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 51 1.Vèn kinh doanh 15600 17,59 20800 19,31 5200 1,73 - Vèn l−u ®éng 4600 5,18 5800 5,39 200 0,21 - Vèn cè ®Þnh 11000 12,41 15000 13,93 4000 1,52 2.Vèn vay 73066 82,40 86895 80,68 13828 -1,72 - Vay ng¾n h¹n 68030 76,73 65331 60,66 -2699 -16,07 - Vay dµi h¹n 5036 5,67 21564 20,02 16528 14,35 3.Tæng vèn kinh doanh 88666 100 107695 100 19029 Qua sè liÖu ë trªn ta thÊy: Nguån vèn kinh doanh n¨m 2001 t¨ng h¬n n¨m 2000 lµ 1,73%, møc t¨ng lµ: 5200 triÖu ®ång. §Õn n¨m 2004 doanh thu cña c«ng ty ®¹t 92 tû ®ång §iÒu nµy cho thÊy C«ng ty t¨ng quy m« nguån vèn kinh doanh cña m×nh lªn. Tû träng vèn vay cña C«ng ty n¨m 2000 lµ 82,40%, n¨m 2001 lµ 80,68%, chøng tá vèn vay cña C«ng ty n¨m 2001 gi¶m so víi n¨m 2000 lµ 1,72%. Nh−ng tæng sè vèn vay cña C«ng ty n¨m 2001 t¨ng so víi n¨m 2000 lµ 19029 triÖu ®ång. §iÒu ®ã chøng tá mét dÊu hiÖu tèt vÒ tÝnh tù chñ trong kinh doanh, C«ng ty ®· më réng s¶n xuÊt trong kinh doanh, ®ã lµ c¬ së mang l¹i hiÖu qu¶ cña C«ng ty trong s¶n xuÊt kinh doanh. Gi¶m bít l−îng tiÒn vay nhÊt lµ vay ng¾n h¹n phÇn nµo gi¶m bít l·i vay, gãp phÇn t¨ng lîi nhuËn cho C«ng ty ®iÒu ®ã thÓ hiÖn kh¶ n¨ng tù chñ vÒ tµi chÝnh tèt h¬n n¨m 2000. 3. VÒ tµi s¶n C«ng ty ®Õn nay ®· cã mét khu chÕ xuÊt khÐp kÝn t−¬ng ®èi hoµn chØnh. §ã lµ d©y truyÒn s¶n xuÊt lín: §å hép víi c«ng suÊt 10000 tÊn SP/n¨m, c« ®Æc víi c«ng suÊt 5000 tÊn SP/n¨m, l¹nh víi c«ng suÊt 5000 tÊn SP/n¨m vµ n−íc qu¶ víi c«ng suÊt 2500 tÊn SP/n¨m. C«ng ty cßn cã h¬n 2500ha ®Êt canh t¸c cã thÓ chñ B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 52 ®éng trong s¶n xuÊt vµ kÝ kÕt hîp ®ång víi kh¸ch hµng vÒ chÊt l−îng còng nh− vÒ sè l−îng. 4. VÒ con ng−êi C«ng ty TPXK §ång Giao vèn tiÒn th©n lµ n«ng tr−êng §ång Giao víi bÒ dµy truyÒn thèng h¬n 40 n¨m x©y dùng vµ tr−ëng thµnh lu«n gi÷ v÷ng truyÒn thèng ®oµn kÕt g¾n bã tõ Gi¸m ®èc ®Õn c«ng nh©n. Cã mét tËp thÓ l·nh ®¹o trÎ khoÎ ®Çy s¸ng t¹o vµ nhiÖt t×nh, ®· v÷ng b−íc v−ît qua nhiÒu khã kh¨n thö th¸ch tr−íc sù thay ®æi c¬ chÕ, sù nghiÖt ng· cña c¬ chÕ thÞ tr−êng. §ã chÝnh lµ truyÒn thèng, lµ tµi s¶n v« gi¸ cña C«ng ty mµ kh«ng dÔ g× mua næi. 5.VÒ vïng nguyªn liÖu. C«ng ty ®· chó träng rÊt nhiÒu vÒ vÊn ®Ò nguyªn liÖu cña c«ng ty ®Ó cã mét th−¬ng hiÖu bÒn v÷ng trªn thÞ tr−êng. Do ®ã c«ng ty d· chñ ®éng víi nguyªn liÖu s¶n xuÊt, mét lo¹t nh÷ng biÖn ph¸p hÊp dÉn ®−îc C«ng ty ®−a ra nh»m khuyÕn khÝch ph¸t triÓn c©y døa, t¹o vïng nhiªn liÖu c¸n bé c«ng nh©n ®−îc nhËn quü ®Êt, h−ëng theo n¨ng lùc. §èi víi bµ con n«ng d©n C«ng ty ®· gióp ®ì gièng, ph©n bãn, h−íng dÉn kü thuËt vµ cã chÕ ®é th−ëng hîp lý. Toµn bé døa cña nh©n d©n ®· kÝ hîp ®ång ®−îc c«ng ty thu mua víi gi¸ phï hîp víi thÞ tr−êng. Ngoµi 1500ha døa cña c«ng ty, c«ng ty cßn më réng vïng nguyªn liÖu døa t¹i tØnh Thanh Ho¸, Hoµ B×nh, VÜnh Phóc, Lµo Cai…Hai lo¹i døa ®−îc c«ng ty chó träng ®Çu t− vµ ph¸t triÓn khuyÕn khÝch nh©n d©n trång nhiÒu ®ã lµ døa Cayen vµ døa Queen. Ngoµi døa cßn cã ng« ngät, d−a bao tö, vµ c¸c lo¹i c©y trång kh¸c cña nh©n d©n. 3.2. Quy tr×nh c«ng nghÖ vµ ho¹t ®éng cña d©y chuyÒn chÕ biÕn n−íc døa c« ®Æc 3.2.1. Quy tr×nh c«ng nghÖ S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ nh− S¬ ®å 3.2 3.2.2. Ho¹t ®éng cña d©y chuyÒn 1. Khu vùc trÝch Ðp a. S¬ ®å nh− S¬ ®å 3.3 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 53 b. Nguyªn liÖu: Nguyªn liÖu s¶n xuÊt lµ døa qu¶, cã kÝ hiÖu lµ HD.75 – 03.C§. c. Bån röa: Døa ®−îc tËp trung t¹i n¬i tËp kÕt sau ®ã ®−îc ®−a vµo bån röa. Tr−íc khi tiÕn hµnh röa ph¶i chuÈn bÞ n−íc ®Çy ®ñ, kiÓm tra ®é s¹ch cña n−íc theo tiªu chuÈn (TCVN 5945 – 1995). Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cho n−íc ch¶y lu©n l−u ®¶m b¶o l−u l−îng cña n−íc ®¹t 5 m3/ h. d. B¨ng t¶i qu¶: Døa tõ bån röa ®−îc ®−a vµo b¨ng t¶i qu¶. T¹i ®©y 4 dµn phun n−íc röa ®−îc më ra víi ¸p lùc cña n−íc ®¹t 6 bar. Víi hÖ thèng röa nµy ®iÒu kiÖn ®Æt ra lµ døa sau khi röa ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kh«ng cßn bôi phÊn vµ bïn ®Êt. e. B¨ng t¶i chän: Tõ b¨ng t¶i qu¶ ®øa ®−îc ®−a ®Õn b¨ng t¶i chän. T¹i ®©y cã 8 c«ng nh©n sÏ cã nhiÖm vô lo¹i bá c¸c qu¶ s©u, thèi, ñng dËp, cã mïi men, t¹p chÊt… f. TrÝch Ðp lÇn 1 (Polyfruit): sau khi døa ®−îc röa s¹ch sÏ ®−îc vËn chuyÓn tíi thiÕt bÞ Extractor. T¹i ®©y qu¶ døa ®−îc bæ ®«i, Ðp n¹o phÇn thÞt sau ®ã b¬m sang m¸y läc Ðp s¬ bé. PhÇn vá ®−îc ®−a ®i trÝch Ðp lÇn 2 nhê vÝt t¶i. g. TrÝch Ðp lÇn 2 (polypress): ë giai ®o¹n nµy phÇn vá ®−îc Ðp l¹i mét lÇn n÷a, n−íc døa ®−îc ®−a xuèng m¸y läc s¬ bé nhê b¬m piston cßn b· ®−îc th¶i ra ngoµi. h. M¸y läc s¬ (Brown): m¸y läc nµy cã nhiÖm vô Ðp läc s¬ bé thÞt qu¶ trong n−íc døa ®¶m b¶o % thÞt qu¶ kh«ng qu¸ 30%. N−íc døa sau khi läc ®−îc ®−a vµo bån chøa 300lÝt. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 54 S¬ ®å 3.2: S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ cña d©y chuyÒn chÕ biÕn n−íc døa c« ®Æc Khu Vùc trÝch Ðp Khu vùc tinh läc Khu vùc c« - tank chøa 3,4,5 KHU vùc tiÖt trïng Khu vùc rãt B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 55 S¬ ®å 3.3: khu vùc trÝch Ðp Nguyªn liÖu Bån röa B¨ng t¶i ch¶i qu¶ B¨ng t¶i chän M¸y läc s¬ bé TrÝch Ðp lÇn 1 TrÝch Ðp lÇn 2 Bån chøa 300lit Thïng ch−a b· B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 56 S¬ ®å 3.4: Khu vùc tinh läc Bån chøa 300lit B×nh chøa1 B×nh chøa 2 Gia nhiÖt Ly t©m B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 57 S¬ ®å 3.5 : Khu vùc c« - B×nh chøa 3,4,5 Gia nhiÖt B×nh chøa 2 HiÖu øng 1 Thïng chøa b· M¸y lµm l¹nh B×nh chøa 3, 4,5 HiÖu øng 2 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 58 2. Khu vùc tinh läc (Decanter) a. S¬ ®å d©y chuyÒn nh− S¬ ®å 3.4 b. Gia nhiÖt: §Ó t¨ng hiÖu qu¶ ly t©m, gi¶m ®é nhít, ®ång thêi diÖt trïng s¬ bé n−íc døa ®−îc gia nhiÖt s¬ bé tr−íc khi ®−a vµo ly t©m. ThiÕt bÞ gia nhiÖt lµ thiÕt bÞ kiÓu èng lång èng ( èng chøa n−íc døa ë bªn trong cßn èng chøa n−íc nãng ë bªn ngoµi). N−íc nãng vµ n−íc døa chuyÓn ®éng ng−îc chiÒu nhau. NhiÖt ®é gia nhiÖt lµ 65o C. c. B×nh chøa 1: DÞch qu¶ sau khi gia nhiÖt ®−îc chøa vµo b×nh chøa 1. Khi ngõng m¸y, thêi gian l−u dÞch qu¶ kh«ng ®−îc lín h¬n 2h, nÕu thêi gian l−u lín h¬n 2h th× ph¶i lÊy mÉu kiÓm tra tr−íc khi tiÕp tôc s¶n xuÊt. d. M¸y ly t©m – B×nh chøa 2: DÞch qu¶ tõ b×nh chøa 1 ®−îc b¬m sang m¸y ly t©m, t¹i ®©y m¸y sÏ t¸ch phÇn lín thÞt qu¶ ra khái dÞch qu¶ sao cho phÇn thÞt qu¶ trong dÞch qu¶ ®¹t tiªu chuÈn ®Æt hµng. DÞch läc xong ®−îc chøa vµo b×nh chøa 2, phÇn b· läc ra ®−îc ®−a ra thïng chøa b· th«ng qua b¬m ®Èy. Khi ngõng m¸y ta còng chó ý ®Õn thêi gian l−u gi÷ nh− ®èi víi b×nh chøa 1. 3. Khu vùc c« - B×nh chøa 3, 4, 5 a. S¬ ®å d©y chuyÒn nh− S¬ ®å 3.5 b. Gia nhiÖt :DÞch qu¶ ®−îc b¬m tõ Tank 2 ®Õn bé gia nhiÖt, gia nhiÖt ®Õn 92o C tr−íc khi ®−a vµo c« vµ l−u gi÷ 30 gi©y, ®©y lµ b−íc thanh trïng lÇn thø nhÊt. Sau ®ã h¹ nhiÖt ®é dÞch qu¶ xuèng 72o C. c. HiÖu øng 1 – HiÖu øng 2: DÞch qu¶ ë nhiÖt ®é 72o C ®−îc b¬m sang hÖ thèng c«, t¹i ®©y dÞch qu¶ ®−îc gia nhiÖt nhê hÖ thèng c« d¹ng tÊm b¶n kiÓu mµng d©ng. Qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt diÔn ra nh− sau: + H¬i ®i tõ trªn xuèng + DÞch qu¶ ®i tõ d−íi lªn Trong giai ®o¹n nµy yªu cÇu l−u l−îng dÞch qu¶ lµ 6000l/h, ®é ch©n kh«ng ®¹t 16 Kpa B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 59 * HiÖu øng 1: + T¸c nh©n sö dông ®Ó gia nhiÖt lµ h¬i (d¹ng Steam) + DÞch qu¶ sau khi ®−îc bèc h¬i nhê hiÖu øng 1 ®é ®−êng (BX) sÏ t¨ng lªn tõ 12oBX ®Õn 25oBX. + NhiÖt ®é h¬i : t < 100 oC + ¸p suÊt h¬i : P < 700KPa *HiÖu øng 2: + T¸c nh©n sö dông ®Ó gia nhiÖt lµ h¬i thø (d¹ng Vapour) + DÞch qu¶ sau khi ®−îc bèc h¬i nhê hiÖu øng 2 ®é BX t¨ng tõ 25o BX ®Õn 65o BX. + NhiÖt ®é h¬i : t < 78 oC + H¬i ®−îc bèc lªn tõ s¶n phÈm trong qu¸ tr×nh c« ®Æc chøa h−¬ng døa vµ h¬i n−íc. H¬i n−íc ®−îc ng−ng tô nhê hÖ thèng n−íc m¸t Cooling Tower. N−íc ng−ng tô ®−îc b¬m håi vÒ bé gia nhiÖt ®Ó tËn dông nhiÖt. H−¬ng døa ®−îc tinh läc b»ng hÖ thèng Aroma. Sau khi tinh läc h−¬ng ®−îc phèi trén trë l¹i víi s¶n phÈm . S¶n phÈm sau khi phèi h−¬ng ®−îc ®−a ®i lµm l¹nh nhanh xuèng kho¶ng 25o C – 30oC vµ ®−îc b¬m tr÷ vµo c¸c b×nh chøa b¸n thµnh phÈm 3, 4, 5. 4. Khu vùc tiÖt trïng - B¸n thµnh phÈm ®−îc b¬m vµo m¸y thanh trïng víi l−u l−îng 1500l/h. - ThiÕt bÞ thanh trïng lµ lo¹i èng lång èng, t¸c nh©n sö dông ®Ó thanh trïng lµ n−íc nãng . - S¶n phÈm ®−îc thanh trïng ë nhiÖt ®é 95oC, l−u gi÷ kho¶ng 30 gi©y sau ®ã ®−îc h¹ dÇn nhiÖt ®é b»ng n−íc m¸t Cooling tower (32oC) vµ n−íc ®¸ Shiller (2oC) xuèng 30oC. - Ngoµi ra khu vùc nµy cßn cã nhiÒu chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau cô thÓ nh− sau: + ChÕ ®é gia nhiÖt cã biÓu ®å lµm viÖc nh− sau t0C 1100 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 60 920 300 1800s t(gi©y) + ChÕ ®é s¶n xuÊt cã biÓu ®å lµm viÖc nh− sau: t0C 950 300 30s t(gi©y) + ChÕ ®é vÖ sinh b»ng NaOH (CIP) cã biÓu ®å lµm viÖc nh− sau: t0C 800 300 1200s t(gi©y) + ChÕ ®é vÖ sinh b»ng HNO3 co biÓu ®å lµm viÖc nh− sau: t0C 700 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 61 300 1200s t(gi©y) 5. Khu vùc rãt - S¶n phÈm sau khi tiÖt trïng ®−îc ®−a ®i rãt (nhiÖt ®é s¶n phÈm kh«ng v−ît qu¸ 40oC). - ThiÕt bÞ rãt cã hai ®Çu rãt. - Tr−íc khi rãt s¶n phÈm vµo tói Aseptic ®Çu rãt ®−îc tiÖt trïng b»ng h¬i ®Õn nhiÖt ®é 140oC. - Sau khi rãt xong träng l−îng s¶n phÈm ®¹t 260kg hoÆc 265kg (sai lÖch kho¶ng 1kg). - Quy c¸ch ®ãng s¶n phÈm : +Tói Aseptic lo¹i 265lÝt : 01 tói. + Tói PE lo¹i 250lÝt : 01 tói. + Thïng phi s¾t lo¹i 200lit : 01 thïng( thïng phi cã n¾p kho¸). 6. B¶o qu¶n S¶n phÈm ®· ®−îc ®ãng vµo phi hoµn chØnh cã träng l−îng ®¹t yªu cÇu sÏ ®−îc vËn chuyÓn vµo kho l¹nh gi÷ b¶o qu¶n ë nhiÖt ®é tõ 0oC ®Õn 10oC. Ch−¬ng 4. Nghiªn cøu thiÕt kÕ vµ lËp tr×nh cho m« h×nh ®iÒu khiÓn tù ®éng qu¸ tr×nh gia nhiÖt t¹i kh©u tiÖt trïng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt. 4.1. Lùa chän ®èi t−îng. D©y chuyÒn s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc ®−îc c«ng ty “Thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao” ®Çu t− lµ mét d©y chuyÒn hiÖn ®¹i trong nghµnh thùc phÈm cña n−íc B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 62 ta. Víi d©y chuyÒn s¶n xuÊt khÐp kÝn víi nhiÒu kh©u kh¸c nhau trong ®ã mçi kh©u ®−îc ®iÒu khiÓn bëi c¸c ch−¬ng trinh ®iÒu khiÓn kh¸c nhau. Mçi kh©u ®−îc ®iÒu khiÓn bëi c¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn riªng biÖt. Trong ®ã kh©u tiÖt trïng gi÷ mét vai trß quan träng ®èi víi s¶n phÈm nã ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi chÊt l−îng s¶n phÈm, vÖ sinh an toµn thùc phÈm vµ b¶o qu¶n. 4.1.1. §èi t−îng Trong thêi gian thùc tËp vµ t×m hiÓu d©y chuyÒn c«ng nghÖ t¹i c«ng ty “Thùc phÈm xuÊt khÈu §ång Giao”, tõ thùc tÕ cung nh− c¸c ®iÒu kiÖn kh¸ch quan, cïng víi sù lùa chän sao cho phï hîp víi ®Ò tµi vµ nhiÖm vô cña ®Ò tµi. Do vËy,®èi t−îng ®−îc lùa chän ®Ó thùc hiÖn x©y dùng m« h×nh ®iÒu khiÓn lµ qu¸ tr×nh gia nhiÖt t¹i kh©u tiÖt trïng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc. Cô thÓ: - Qu¸ tr×nh gia nhiÖt thanh trïng cho s¶n phÈm. -Qu¸ tr×nh h¹ nhiÖt cho s¶n phÈm ®Ó ®−a ®i b¶o qu¶n. 4.1.2.Môc ®Ých lùa chän ®èi t−îng. Kh©u tiÖt trïng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt lµ mét kh©u ®−îc ®iÒu khiÓn tù ®éng hoµn toµn,nhiÖt ®é cña s¶n phÈm ®−îc ®iÒu khiÓn mét c¸ch chÝnh x¸c ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu cña s¶n phÈm. §Ó ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é cña s¶n phÈm c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®−îc sö dông lµ c¸c PLC. Do ®ã kh©u tiÖt trïng ®¸p øng ®−îc yªu cÇu ®iÒu khiÓn cña thiÕt bÞ lËp tr×nh. MÆt kh¸c, trong kh©u tiÖt trïng nhiÖt ®é ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õ chÊt l−îng thanh trïng cña s¶n phÈm. NhiÖt ®é thay ®æi liªn tôc kh«ng æn ®Þnh. ViÖc ®iÒu khiÓn c¸c van h¬i n−íc nãng, van n−íc ®¸ còng ph¶i thùc hiÖn mét c¸ch liªn tôc vµ linh ho¹t. Mµ viÖc ®iÒu khiÓn dùa vµo sù thay ®æi cña nhiÖt ®é.Tõ ®ã ta chän ®èi t−îng lµ c¸c qu¸ tr×nh gia nhiÖt trong kh©u tiÖt trïng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc. 4.2 c«ng nghÖ cña kh©u tiÖt trïng. 4.2.1.Yªu cÇu kü thuËt. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 63 TÞªt trïng lµ m«t trong nh÷ng ph−¬ng ph¸p b¶o qu¶n s¶n phÈm b»ng c¸ch tiªu diÖt vi khuÈn cã trong s¶n phÈm, lµ kh©u quan träng cã t¸c dông quyÕt ®Þnh tíi kh¶ n¨ng b¶o qu¶n vµ chÊt l−îng s¶n phÈm. TiÖt trïng ®−îc ¸p dông phæ biÕn trong c¸c ngµnh s¶n xuÊt ®å hép rau qu¶, thÞt c¸ s÷a …HiÖn nay cã rÊt nhiÒu ph−¬ng ph¸p tiÖt trïng: tiÖt trïng b»ng ph−¬ng ph¸p n©ng cao nhiÖt ®é, tiÖt trïng b»ng thuèc s¸t trïng, b»ng siªu ©m … nh−ng trong d©y chuyÒn mµ ta nghiªn cøu sö dông ph−¬ng ph¸p tiÖt trïng b»ng nhiÖt ®é. Víi ph−¬ng ph¸p tiÖt trïng ®ã th× cã c¸c yªu cÇu kü thuËt sau: - Ph¶i tiªu diÖt ®−îc tÊt c¶c c¸c lo¹i vi khuÈn cã h¹i trong s¶n phÈm, ®¶m b¶o l−îng vi khuÈn cßn sèng sãt thÊp ®Õn møc kh«ng thÓ ph¸t triÓn ®Ó lµm háng s¶n phÈm. - Kh«ng ®−îc lµm gi¶m gi¸ trÞ s¶n phÈm bao gåm c¶ vÒ dinh d−ìng vµ gi¸ trÞ c¶m quan. - C¸c bé phËn lµm viÖc cña m¸y khi tiÕp xóc víi s¶n phÈm kh«ng g©y h¹i cho s¶n phÈm vµ ng−îc l¹i kh«ng bÞ s¶n phÈm ¨n mßn. 4.2.2. s¬ ®å c«ng nghÖ. Trong thùc tÕ th× m¸y tiÖt trïng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt rÊt hiÖn ®¹i vµ phøc t¹p víi rÊt nhiÒu chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau vµ lµm viÖc mét c¸ch tuÇn tù vµ lµm viÖc linh ho¹t tuÇn hoµn liªn tôc kh«ng gi¸n ®o¹n. C¸c chÕ ®é lµm viÖc nh− chÕ ®é gia nhiÖt cho hÖ thèng chÕ ®é chê lµm viÖc chÕ ®é lµm viÖc vµ chÕ ®é vÖ sinh ®−êng èng. Tõ thùc tÕ cña m¸y tiÖt trïng ta cã s¬ ®å chøc n¨ng cña tõng khèi lµ: Thïng chøa §éng c¬ HÖ thèng gia nhiÖt HÖ thèng h¹ nhiÖt 1 HÖ thèng h¹ nhiÖt 2 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 64 H×nh 4.1: S¬ ®å khèi chøc n¨ng cña kh©u tiÖt trïng. Mçi khèi trªn cã nhiÖm vô kh¸c nhau nh− sau: -Thïng chøa cã nhiÖm vô chøa s¶n phÈm b¸n thµnh phÈm tõ kh©u c« ®em ®i thanh trïng vµ cã t¸c dung gióp c«ng nh©n kiÓm tra xem n−íc døa c« cã ®ñ ®é ®−êng so víi yªu cÇu cña kh¸ch hµng. - §éng c¬ cã nhiÖm vô hót n−íc døa tõ thïng chøa tíi thiÕt bÞ thanh trïng. - HÖ thèng gia nhiÖt cã nhiÖm vô n©ng nhiÖt ®é cña s¶n phÈm lªn nhiÖt ®é thanh trïng lµ 950C vµ l−u gi÷ s¶n phÈm trong kho¶ng 30 gi©y. - HÖ thèng h¹ nhiÖt 1 lµ dïng n−íc th¸p ®Ó h¹ nhiÖt s¶n phÈm khi ®· thanh trïng xuèng cßn 320C. - HÖ thèng h¹ nhiÖt 2 lµ dïng n−íc ®¸ ®Ó h¹ nhiÖt cña s¶n ph¶m xuèng 300C lµ nhiÖt ®é ®−îc ®em ®i b¶o qu¶n cña s¶n phÈm. -§éng c¬ 2 dïng ®Ó hót n−íc døa sau khi ®· thanh trïng xong tíi m¸y rãt ®ãng vµo tói ®Ó b¶o qu¶n. - M¸y rãt lµm nhiÖm vô rãt s¶n phÈm vµo tói ®Ó ®em b¶o qu¶n vµ ®−a ra thÞ tr−êng. Tõ s¬ ®å chøc n¨ng ë trªn ta cã s¬ ®å m« h×nh c«ng nghÖ cña qu¸ tr×nh gia nhiÖt cña kh©u tiÖt trïng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt vµ s¬ ®å trªn h×nh 4.2 chØ m« t¶ mét phÇn c¸c thiÕt bÞ cña kh©u chØ ë chÕ ®é lµm viÖc vµ ®å mang tÝnh chÊt m« pháng vµ t−îng tr−ng. M¸y rãt§éng c¬ B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 65 H×nh 4.2: S¬ ®å c«ng nghÖ qu¸ tr×nh gia nhiÖt t¹i m¸y tiÖt trïng S¬ ®å gåm cã: - Thïng chøa n−íc døa b¸n thµnh phÈm sau khi c«. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 66 - C¸c m¸y b¬m: §C1, §C2, §C3, §C4, §C5 . - C¶m biÕn x¸ ®Þnh nhiÖt ®é s¶n phÈm. - ThiÕt bÞ gia nhiÖt kiÓu èng lång èng. - Van h¬i n−íc nãng vµ van n−íc ®¸. - Nåi h¬i cÊp nhiÖt, th¸p n−íc, m¸y lµm l¹nh. - M¸y rãt. 4.2.3.ThiÕt bÞ gia nhiÖt. Ta biÕt trong kh©u tiÖt trïng bao gåm cã c¸c bé phËn chÝnh lµ bé phËn t¹o nhiÖt, bé phËn tiÖt trïng, bé ph©n h¹ nhiÖt b»ng n−íc th¸p vµ n−íc ®¸. - Trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt th× bé phËn t¹o nhiÖt ®−îc dïng lµ thiÕt bÞ t¹o nhiÖt b»ng n−íc nãng gåm cã lß t¹o h¬i, hÖ thèng ®−¬ng èng dÉn. HÖ thèng nµy ®−îc nèi víi bé phËn tiÖt trïng nhê van ¸p suÊt, cã ®ång hå kiÓm tra ¸p suÊt. NhiÖt ®é tiÖt trïng phô thuéc chñ yÕu vµo ¸p suÊt h¬i n−íc nãng do thiÕt bÞ t¹o ra. Khi ¸p suÊt cao th× nhiÖt ®é tiÖt trïng cao vµ ng−îc l¹i. - Bé phËn tiÖt trïng, bé phËn h¹ nhiÖt trong kh©u tiÖt trïng ®Òu sö dông thiÕt bÞ gia nhiÖt kiÓu èng lång èng Alfa – Laval lµm viÖc liªn tôc ë ¸p suÊt h¬i n−íc cao h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn. C¸c khoang chøa n−íc qu¶ th«ng víi nhau, cßn c¸c khoang mang chÊt t¶i nhiÖt hay n−íc lµm nguéi ®−îc th«ng víi nhau. Do n−íc døa ch¶y qua trong khoang kÝn b»ng mét líp máng, l¹i ®−îc truyÒn nhiÖt tõ hai mÆt nªn thêi gian thanh trïng rÊt nhanh. Nh− vËy, víi thiÕt bÞ thanh trïng nhanh nh− vËy míi ®¸p øng ®−îc yªu cÇu lµm viÖc liªn tôc cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt vµ víi n¨ng suÊt cao. 4.3.nguyªn lý ho¹t ®éng. N−íc døa sau khi c« ®−îc phèi trén h−¬ng døa sau ®ã ®em lµm l¹nh nhanh xuèng kho¶ng 25 – 30oC ®−îc b¬m tr÷ vµo b×nh chøa b¸n thµnh phÈm. Khi n−íc B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 67 døa ®−îc b¬m vµo binh chøa ta Ên nót start b¸o hiÖu n−íc døa ®· s½n sµng ®ång thêi nåi h¬i cÊp nhiÖt, th¸p n−íc, m¸y lµm l¹nh còng ®· s½n sµng ho¹t ®éng. M¸y b¬m 1 vµ m¸y b¬m 2 ho¹t ®éng. M¸y b¬m 1 b¬m n−íc døa tõ b×nh chøa qua hÖ thèng gia nhiÖt kiÓu èng lång èng. §ång thêi lóc ®ã, m¸y b¬m 2 ho¹t ®éng hót n−íc nãng tuÇn hoµn qua hÖ thèng gia nhiÖt kiÓu èng lång èng. §Ó t¨ng hiÖu qu¶ gia nhiÖt hai dßng n−íc nãng vµ n−íc døa chuyÓn ®éng ng−îc chiÒu nhau. NhiÖt ®é cña s¶n phÈm ®¶m b¶o ë 95oC t¹i ®Çu ra thiÕt bÞ gia nhiÖt kiÓu èng lång èng nµy ta ®Æt mét c¶m biÕn nhiÖt ®é ®Ó x¸c ®Þnh nhiÖt ®é s¶n phÈm vµ göi tÝn hiÖu vÒ PLC. Khi nhiÖt ®é s¶n phÈm nhá h¬n 95oC, PLC sÏ t¸c ®éng më van h¬i cÊp nhiÖt lµm nãng n−íc, n−íc nãng lªn sÏ ®−îc ®i gia nhiÖt cho s¶n phÈm. Ng−îc l¹i khi nhiÖt ®é lín h¬n 95oC th× PLC sÏ t¸c ®éng ®ãng van h¬i cÊp nhiÖt cho n−íc, lµm gi¶m nhiÖt ®é s¶n phÈm xuèng. Qu¸ tr×nh ®ã ®−îc diÔn ra mét c¸ch liªn tôc nhê c¶m biÕn nhiÖt vµ sù ®iÒu khiÓn cña PLC, ®¶m b¶o cho nhiÖt ®é cña s¶n phÈm ®óng yªu cÇu. Qu¸ tr×nh nµy diÔn ra liªn tôc d−îc l−u gi÷ trong kho¶ng 30 gi©y sau ®ã m¸y b¬m 3 ho¹t ®éng hót n−íc th¸p tõ th¸p n−íc vµo thiÕt bÞ gi¶m nhiÖt ®é cho s¶n phÈm h¹ nhiÖt s¶n phÈm xuèng cßn kho¶ng 32oC qu¸ tr×nh nµy ®−îc ch¶y mét c¸ch tuÇn hoµn mµ kh«ng cÇn sù ®iÒu khiÓn cña PLC . Sau ®ã m¸y b¬m n−íc ®¸ lµ m¸y b¬m 4 ho¹t ®éng b¬m n−íc ®¸ vµo thiÕt bÞ h¹ nhiÖt cho s¶n phÈm xuèng cßn kho¶ng 30oC. ThiÕt bÞ h¹ nhiÖt cña s¶n phÈm b»ng n−íc th¸p vµ n−íc ®¸ còng lµ thiÕt bÞ kiÓu èng lång èng. T¹i ®Çu ra cña thiÕt bÞ èng lång èng h¹ nhiÖt ®é cña s¶n phÈm b»ng n−íc ®¸ ta cung ®Æt mét c¶m biÕn nhiÖt ®é. Nh− ë qu¸ tr×nh gia nhiÖt c¶m biÕn nhiÖt nµy cung lµm nhiÖm vô lµ cung cÊp tÝn hiÖu vÒ cho PLC ®iÒu khiÓn van n−íc ®¸ thay cho van h¬i n−íc nãng. NhiÖt ®é s¶n lín h¬n 30oC th× PLC sÏ t¸c ®éng më van n−íc ®¸ lµm n−íc l¹nh lªn råi ®i h¹ nhiÖt cho s¶n phÈm. Ng−îc l¹i nÕu nhiÖt ®é nhá h¬n 30oC th× PLC t¸c ®éng ®ãng van n−íc ®¸ ngõng lµm l¹nh cho n−íc. Qu¸ tr×nh nµy còng diÔn ra mét c¸ch liªn tôc vµ kh«ng bi gi¸n ®o¹n. Khi kÕt thóc ch−¬ng qu¸ tr×nh thanh trïng nµy th× m¸y b¬m 5 ho¹t ®éng vµ hót n−íc døa ra m¸y rãt ®Ó rãt vµo tói mang ®i b¶o qu¶n B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 68 4.4 X©y dùng s¬ ®å thuËt to¸n §Ó x©y dùng ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh gia nhiÖt t¹i kh©u gia nhiÖt cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc ta x©y dùng s¬ ®å thuËt to¸n: T > 950C T< 950C T > 300C T < 300C B×nh chøa, th¸p n−íc, m¸y l¹nh §C1, §C2 ho¹t ®éng HÖ thèng ®Ìn 1 s¸ng Van t¾t §ãng T = 950C Van s¸ng Më §C3 ho¹t ®éng HÖ thèng ®Ìn 2 s¸ng §C4 ho¹t ®éng HÖ thèng ®Ìn 3 s¸ng T = 300C Van t¾t §ãng Van s¸ng Më §C5 ho¹t ®éng §Ìn m¸y giãt s¸ng B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 69 H×nh4.3: S¬ ®å thuËt to¸n c«ng nghÖ qu¸ tr×nh gia nhiÖt t¹i kh©u tiÖt trïng 4.5 §iÒu khiÓn lËp tr×nh b»ng PLC ThiÕt bÞ lËp tr×nh ta sö dông lµ Simatic S7 - 200 CPU224. Tõ s¬ ®å thuËt to¸n cña qu¸ tr×nh gia nhiÖt ta lËp ®−îc ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn m« h×nh. §Ó thuËn lîi trong viÖc viÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ta sö dông c¸c ký hiÖu cho c¸c phÇn tö vµ ph©n c«ng tÝn hiÖu vµo ra nh− trong b¶ng sau: Ph©n c«ng tÝn hiÖu vµo §Þa chØ PhÇn tö I0.0 I0.1 Aiw0 AIW2 Khëi ®éng hÖ thèng (Start) Dõng hÖ thèng (Stop) C¶m biÕn nhiÖt ®é C¶m biÕn nhiÖt ®é Ph©n c«ng tÝn hiÖu ra §Þa chØ PhÇn tö Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 S¶n phÈm ®−a tíi thïng ®−a ®i thanh trïng M¸y l¹nh, th¸p n−íc lµm viÖc. M¸y hót n−íc døa, n−íc nãng ho¹t ®éng S¶n phÈm ®−îc ®−a gia nhiÖt §iÒu khiÓn van h¬i M¸y hót n−íc th¸p ho¹t ®éng, n−íc døa ®−îc h¹ nhiÖt §iÒu khiÓn van n−íc ®¸ M¸y hót n−íc ®¸ ho¹t ®éng,n−íc døa ®−îc h¹ nhiÖt M¸y hót n−íc døa ®Õn m¸y rãt N−íc døa ®Õn m¸y rãt B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 70 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn m« h×nh ®−îc viÕt nh− sau: NETWORK 1 LD I0.0 AN I0.1 O Q0.0 S Q0.0, 1 TON T37, +50 NETWORK 2 LD T37 S Q0.1, 1 TON T38, +100 NETWORK 3 MOVW +0, AC0 AENO MOVW AIW0, AC0 AENO ITD AC0, AC0 AENO DTR AC0, AC1 AENO DIV +32767, AC1 AENO MUL +10, AC1 AENO AR<= AC1, 1.0 S Q0.2, 1 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 71 NETWORK 4 LD T38 S Q0.3, 1 TON T39, +100 NETWORK 5 LD T39 S Q0.4, 1 TON T40, +100 NETWORK 6 MOVW +0, AC0 AENO MOVW AIW0, AC0 AENO ITD AC0, AC0 AENO DTR AC0, AC1 AENO DIV +32767, AC1 AENO MUL +10, AC1 AENO AR>= AC1, 1.0 S Q0.5, 1 NETWORK 7 LD T40 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 72 S Q0.6, 1 TON T41, +20 NETWORK 8 LD T41 S Q0.7, 1 4.6. ThiÕt kÕ vµ l¾p r¸p m« h×nh 4.6.1 Môc ®Ých cña viÖc thiÕt kÕ vµ l¾p r¸p m« h×nh Khi nghiªn cøu c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt, ®Æc biÖt lµ c¸c d©y chuyÒn ®· ®−îc tù ®éng ho¸. ViÖc nghiªn cøu c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt lµ rÊt quan träng vµ cÇn thiÕt. C¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng ra sao, cÊu t¹o cña c¸c thiÕt bÞ ®ã nh− thÕ nµo, ho¹t ®éng vµ sù phèi hîp cña c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn víi c¸c thiÕt bÞ kh¸c trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt … nh− thÕ nµo? TÊt c¶ nh÷ng ®iÒu ®ã sÏ trë lªn ®¬n gi¶n h¬n rÊt nhiÒu khi ta thiÕt kÕ vµ l¾p r¸p m« h×nh ®iÒu khiÓn d©y chuyÒn s¶n xuÊt ®ã. Tõ viÖc thiÕt kÕ nµy còng gióp cho chóng ta s¸ng t¹o h¬n vµ häc hái ®−îc nhiÒu kiÕn thøc thùc tÕ h¬n. §Æc biÖt lµ sù kh¸c nhau gi÷a lý thuyÕt vµ thùc tÕ vÒ tù ®éng ho¸. 4.6.2 ThiÕt kÕ c¸c thiÕt bÞ trong m« h×nh Do ®iÒu kiÖn c¸c thiÕt bÞ cña d©y chuyÒn kh¸ hiÖn ®¹i vµ phøc t¹p nªn m« h×nh chØ cã thÓ ®−îc thiÕt kÕ d−íi d¹ng b¶ng ®iÒu khiÓn. Trong ®ã c¸c thiÕt bÞ ®−îc m« pháng b»ng ®Ìn hoÆc m« t¬ nhá. Cô thÓ: - C¸c m¸y b¬m ®−îc m« pháng b»ng c¸c m« t¬ ®iÖn mét chiÒu víi ®iÖn ¸p 12V. - C¸c thiÕt bÞ kh¸c nh− thïng chøa, b×nh cÊp nhiÖt, th¸p n−íc, m¸y lµm l¹nh ®−îc m« pháng b»ng c¸c hÖ thèng ®Ìn led. - Van h¬i vµ thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt ®−îc m« pháng b»ng ®Ìn Led. - §Ó t¹o nhiÖt ®é cho c¶m biÕn nhiÖt ta sö dông c¸c ®Ìn 220V c«ng suÊt 40W. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 73 - C¸c ®−êng biÓu diÔn s¶n phÈm vµ n−íc nãng ®−îc m« pháng b»ng c¸c ®Ìn LED mµu kh¸c nhau trªn m« h×nh. 4.6.3 ThiÕt kÕ c¶m biÕn nhiÖt 1. C¸c ®Þnh nghÜa vµ ®¹c tr−ng cña c¶m biÕn C¸c ®¹i l−îng vËt lý lµ c¸c ®èi t−îng ®o l−êng nh− nhiÖt ®é ¸p suÊt gäi lµ c¸c ®¹i l−îng cÇn ®o m. Sau khi tiÕn hµnh c¸c c«ng ®o¹n thùc hiÖn ®Ó ®o m (cïng c¸c ph−¬ng tiÖn ®iÖn tö ®Ó xö lý). Ta nhËn ®−îc c¸c ®¹i l−îng t−¬ng øng ®Çu ra. §¹i l−îng ®iÖn nµy cïng víi sù biÕn ®æi cña nã chøa ®ùng tÊt c¶ c¸c th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó nhËn biÕt m. viÖc ®o ®¹c ®−îc m lµ nhê c¸c c¶m biÕn. C¶m biÕn lµ mäi thiÕt bÞ chÞu t¸c ®éng cña ®¹i l−îng cÇn ®o m kh«ng cã tÝnh chÊt ®iÖn vµ cho mét ®Æc tr−ng mang b¶n chÊt ®iÖn (nh− ®iÖn tÝch , ®iÖn ¸p), dßng ®iÖn trë kh¸ng ký hiÖu lµ δ .§Æc tr−ng cña δ lµ ®¹i l−îng cÇn ®o m. δ = F(m) Trong ®ã δ lµ ®¹i l−îng ®Çu ra hoÆc lµ ph¶n øng cña c¶m biÕn. m lµ ®¹i l−îng ®Çu vµo hay kÝch thÝch. ViÖc ®o ®¹i l−îng δ cho phÐp nhËn biÕt gi¸ trÞ m. BiÓu thøc (*) trªn lµ d¹ng lý thuyÕt vËt cña ®Þnh luËt vËt lý biÓu diÔn sù ho¹t ®éng cña c¶m biÕn ®ång thêi lµ d¹ng sè cña biÓu diÔn sù phô thuéc cña nã vµo cÊu t¹o (h×nh häc vµ kÝch th−íc), vËt liÖu c¶m biÕn ®«i khi cßn phô thuéc vµo m«i tr−êng vµ chÕ ®é sö dông (nhiÖt ®é, nguån nu«i). §èi víi mäi c¶m biÕn, ®Ó cã thÓ khai th¸c biÓu thøc trªn cÇn ph¶i chuÈn bÞ c¶m biÕn víi mét lo¹t c¸c gi¸ trÞ ®· biÕt chÝnh x¸c cña m. §Ó sö dông, ng−êi ta chÕ t¹o c¶m biÕn sao cho cã sù liªn hÖ tuyÕn tÝnh gi÷a biÕn thiªn ®Çu ra δΔ vµ biÕn thiªn ®Çu vµo mΔ . δΔ = δ . mΔ (**) Trong ®ã δ : lµ ®é nh¹y c¶m biÕn §¹i l−îng cÇn ®o (m) C¶m biÕn B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 74 §¹i l−îng ®iÖn (S) Mét trong nh÷ng vÊn ®Ò quan träng khi thiÕt kÕ vµ sö dông c¶m biÕn lµ lµm sao cho ®é nh¹y δ cña chóng kh«ng ®æi nghÜa lµ δ Ýt phô thuéc vµo yÕu tè sau: - Gi¸ trÞ cña ®¹i l−îng cÇn ®o (®é tuyÕn tÝnh) vµ gi¶i th«ng. - Thêi gian sö dông - ¶nh h−ëng cña c¸c ®¹i l−îng vËt lý kh¸c cña m«i tr−êng xung quanh v× c¶m biÕn lµ mét phÇn tö cña m¹ch ®iÖn, cã thÓ coi c¶m biÕn: + HoÆc nh− mét m¸y ph¸t trong ®ã δ lµ ®iÖn tÝch, ®iÖn ¸p hay dßng ®iÖn gäi lµ c¶m biÕn tÝch cùc. + HoÆc nh− mét trë kh¸ng, trong ®ã δ lµ ®iÖn trë, ®é tù c¶m hoÆc ®iÖn dung gäi lµ c¶m biÕn thô ®éng. 2. C¶m biÕn nhiÖt. Do néi dung cña ®Ò tµi chóng ta chi sö dông c¶m biÕn nhiÖt do vËy chung ta cÇn t×m hiÓu râ vÒ nguyªn lý vµ s¬ ®å ®iÖn cña c¶m biÕn nhiÖt. - Vai trß cña c¶m biÕn nhiÖt. Trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc mµ chung ta nghiªn cøu th× nhiÖt ®é lu«n ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l−îng s¶n phÈm cña ®Çu ra. Mµ ta ®· biÕt trong tÊt c¶ c¸c ®¹i l−îng vËt lý, nhiÖt ®é ®−îc quan t©m nhiÒu nhÊt v× nhiÖt ®é ®−îc ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh ®Õn nhiÒu tÝnh chÊt cña vËt chÊt. Dông cô ®o nhiÖt ®é ®¬n gi¶n nhÊt lµ sö dông nhiÖt kÕ sö dông hiÖn t−îng d·n në nhiÖt. §Ó chÕ t¹o c¸c bé c¶m biÕn nhiÖt ®é ng−êi ta sö dông nhiÒu c¸c nguyªn lý c¶m biÕn kh¸c nhau nh−: C¸c nhiÖt ®iÖn trë, nhiÖt ngÉu, ph−¬ng ph¸p dùa trªn sù gi·n në cña vËt r¾n, chÊt láng hoÆc khÝ hoÆc dùa trªn tèc ®é ©m. §Ó ®o ®−îc trÞ sè chÝnh x¸c cña nhiÖt ®é lµ vÊn ®Ò kh«ng ®¬n gi¶n. §a sè c¸c ®¹i l−îng vËt lý ®Òu cã thÓ x¸c ®Þnh trùc tiÕp nhê so s¸nh chóng víi cïng mét ®¹i l−îng cïng b¶n chÊt. Nh÷ng ®¹i l−îng nh− vËy gäi lµ ®¹i l−îng më réng bëi v× chóng cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng béi sè hoÆc −íc sè cña ®¹i B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 75 l−îng chuÈn (®¹i l−îng so s¸nh). Ng−îc l¹i, nhiÖt ®é lµ ®¹i l−îng gia t¨ng: viÖc nh©n hoÆc chia nhiÖt ®é kh«ng cã mét ý nghÜa vËt lý râ rµng. NhiÖt ®é lµ ®¹i l−îng chØ cã thÓ ®o gi¸n tiÕp trªn c¬ së tÝnh chÊt cña vËt phô thuéc vµo nhiÖt ®é. Cã nhiÒu c¸ch ®o nhiÖt ®é, trong ®ã cã thÓ liÖt kª c¸c ph−¬ng ph¸p chÝnh sau ®©y: + Ph−¬ng ph¸p quang dùa trªn sù ph©n bè phæ bøc x¹ nhiÖt ®é do dao ®éng nhiÖt ( hiÖu øng Doppler). + Ph−¬ng ph¸p c¬ dùa trªn sù gi·n në cña vËt r¾n, cña chÊt láng hoÆc khÝ (víi ¸p suÊt kh«ng ®æi), hoÆc dùa trªn tèc ®é ©m. + Ph−¬ng ph¸p ®iÖn dùa trªn sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo nhiÖt ®é, hiÖu øng Seebeck, hoÆc dùa trªn sù thay ®æi tÇn sè dao ®éng cña th¹ch anh. Trong d©y truyÒn s¶n xuÊt c¶m biÕn nhiÖt ®−îc sö dông mét rÊt nhiÒu hÇu hÕt ë c¸c kh©u nh− gia nhiÖt s¬ bé, kh©u c«, kh©u tiÖt trïng. Trong m¸y tiÖt trïng th× khi s¶n phÈm ®−îc gia nhiÖt qua hÖ thèng gia nhiÖt, nhiÖt ®é cña s¶n phÈm sÏ ®−îc thu nhËn qua Sensor. NhiÖt ®é do sensor thu nhËn ®−îc sÏ chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn lµ tÝn hiÖu Analog vµ ®−îc ®−a tíi cæng nhËp cña PLC. T¹i ®©y tÝn hiÖu ®−îc ®äc vµo vµ xö lý ®Ó ®iÒu khiÓn, t¸c ®éng lªn ®èi t−îng th«ng qua m¹ch ®iÒu khiÓn vµ c¬ cÊu chÊp hµnh ®iÒu khiÓn c¸c van h¬i n−íc nãng vµ van n−íc ®¸ ®Ó ®¶m b¶o nhiÖt ®é cña s¶n phÈm ®óng víi yªu cÇu kü thuËt cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt. ViÖc ®o nhiÖt ®é ®−îc tiÕn hµnh nhê c¸c dông cô hç trî chuyªn biÖt nh−: + CÆp nhiÖt ®iÖn. + NhiÖt kÕ ®iÖn kÕ kim lo¹i. + NhiÖt ®iÖn trë kim lo¹i. + NhiÖt ®iÖn trë b¸n dÉn. + C¶m biÕn th¹ch anh. Do trong ®Ò tµi nhiÖt ®é chØ biÕn thiªn trong kho¶ng tõ 00C ®Õn 1000C lªn viÖc sö dông c¸c IC c¶m biÕn nhiÖt ®Ó ®o nhiÖt ®é lµ mét ph−¬ng ph¸p th«ng dông B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 76 ®−îc dïng trong ®Ò tµi nµy tiªu biÓu lµ c¶m biÕn nhiÖt LM335, nªn ë ®©y ta chØ t×m hiÓu vµ giíi thiÖu vÒ IC c¶m biÕn nhiÖt. - Nguyªn lý ho¹t ®éng chung cña IC ®o nhiÖt ®é. IC ®o nhiÖt ®é lµ mét m¹ch tÝch hîp nhËn tÝn hiÖu lµ nhiÖt ®é chuyÓn thµnh tÝn hiÖu ®iÖn®−íi d¹ng dßng ®iÖn hay ®iÖn ¸p. Dùa vµo ®Æc tÝnh rÊt nh¹y cña c¸c b¸n dÉn víi nhiÖt ®é, t¹o ra ®iÖn ¸p hoÆc dßng ®iÖn, tØ lÖ thuËn víi nhiÖt ®é tuyÖt ®èi. §o tÝn hiÖu ®iÖn ta biÕt ®−îc gi¸ trÞ cña nhiÖt ®é cÇn ®o. Sù t¸c ®éng cña nhiÖt ®é t¹o ra ®iÖn tÝch tù do vµ c¸c lç trèng trong chÊt b¸n dÉn. B»ng sù ph¸ vì c¸c phÇn tö, bøt c¸c electron thµnh d¹ng tù do di chuyÓn qua vïng cÊu tróc m¹ng tinh thÓ t¹o sù xuÊt hiÖn c¸c lç trèng. Lµm cho tØ lÖ ®iÖn tö tù do vµ lç trèng t¨ng lªn theo quy luËt hµm sè mòvíi nhiÖt ®é. §Ó ®o nhiÖt ®é ®−îc chÝnh x¸c, tÊt nhiªn cÇn cã mét ®Çu dß thÝch hîp. §Çu dß lµ mét c¶m biÕn nhiÖt ®é cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi tÝn hiÖu tõ nhiÖt ®é sang tÝn hiÖu ®iÖn ¸p. Cã rÊt nhiÒu lo¹i c¶m biÕn, nh−ng dùa vµo lý thuyÕt vµ thùc tÕ cña m¹ch cÇn thiÕt kÕ ta dïng ph−¬ng ph¸p ®o b»ng IC c¶m biÕn nhiÖt ®é. C¸c IC c¶m biÕn nhiÖt ®é cã ®é chÝnh x¸c cao, dÔ t×m trªn thÞ tr−êng hiÖn nay, ®ång thêi nã cã nh÷ng ®Æc tÝnh phï hîp víi thiÕt kÕ chi tiÕt cña m¹ch, vµ trong m¹ch nµy ta dïng lo¹i LM335. D−íi ®©y lµ mét sè th«ng sè kü thuËt vÒ LM 335. - §Æc tÝnh kü thuËt + H×nh d¹ng bªn ngoµi nh− sau: H×nh 4.4: H×nh d¸ng bªn ngoµi cña LM335 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 77 + S¬ ch©n nèi cña LM335 nh− sau: H×nh 4.5: S¬ ®å nèi ch©n cña LM335 V+ vµ V- lµ hai ®Çu nguån ®Æt cña c¶m biÕn ADJ lµ ch©n chuÈn ®iÒu kiÖn lµm viÖc ®Çu ra cña c¶m biÕn + S¬ ®å nguyªn lý m¹ch cña LM335 nh− sau: B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 78 H×nh 4.6: CÊu tróc bªn trong cña LM335 - TÝnh chÊt c¬ b¶n cña LM335: + LM335 cã ®é biÕn thiªn theo nhiÖt ®é lµ: 10mV / 10C + §é chÝnh x¸c cao, tÝnh n¨ng c¶m biÕn nhiÖt ®é rÊt nh¹y, ë nhiÖt ®é 250C nã cã sai sè kh«ng qu¸ 1%. Víi tÇm ®o tõ 00C – 1280C, tÝn hiÖu ngâ ra tuyÕn tÝnh liªn tôc víi nh÷ng thay ®æi cña tÝn hiÖu ngâ vµo. + Tiªu t¸n c«ng suÊt thÊp + Dßng lµm viÖc tõ 450m A – 5mA + Dßng ®iÖn ng−îc 15mA +Dßng ®iÖn thuËn 10mA + §é chÝnh x¸c : khi lµm viÖc ë nhiÖt ®é 250C víi dßng lµm viÖc 1mA th× ®iÖn ¸p ngâ ra tõ 2,94V – 3,04V. Víi th«ng sè kü thuËt trªn mµ nhµ s¶n xuÊt ®−a ra LM335 cã ®Æc tÝnh ®iÖn: Theo th«ng sè cña nhµ s¶n xuÊt LM335, quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ ®iÖn ¸p ngâ ra nh− sau: Vout = 0,01xT 0K B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 79 = 2,73 + 0,01xT0C VËy øng víi tÇm ho¹t ®éng tõ 00C – 1000C ta cã sù biÕn thiªn ®iÖn ¸p ngâ ra nh− sau: ë 00C th× ®iÖn ¸p ngâ ra Vout = 2,73 (V) ë 50C th× ®iÖn ¸p ngâ ra lµ Vout = 2,78 (V) ........................... ë 1000C th× ®iÖn ¸p ngâ ra Vout =3,73 (V) TÇm biÕn thiªn ®iÖn ¸p t−¬ng øng lµ 1V víi kho¶ng nhiÖt ®é tõ 00C -1000C §Ó t¹o kho¶ng so s¸nh tÝn hiÖu lÊy ra øng víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m«i tr−êng ta cÇn mét m¹ch khuÕch ®¹i kho¶ng biÕn thiªn cña tÝn hiÖu ra. §©y lµ m¹ch so s¸nh tÝn hiÖu ra cña c¶m biÕn víi tÝn hiÖu ®Æt ®iÖn ¸p øng víi ®iÖu kiÖn lµm viÖc nhiÖt ®é m«i tr−êng ngoµi. V× kho¶ng biÕn thiªn ®iÖn ¸p cña bé c¶m biÕn lµ 1V víi kho¶ng biÕn thiªn nhiÖt ®é tõ 00C – 1000C. Trong khi ®ã, yªu cÇu m¹ch ®Çu vµo cña PLC cã møc ®iÖn ¸p tõ 0V – 10V, v× vËy ta sö dông m¹ch khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®iÖn ¸p, víi hÖ sè khuÕch ®¹i 2 lÇn gióp cho viÖc lËp tr×nh ®−îc ®¬n gi¶n h¬n. - M¹ch khuyÕch ®¹i Sö dông IC b¸n dÉn LM335 cã ®é nh¹y lµ 10mV/0K ta cã m¹ch khuyÕch ®¹i ®iÖn ¸p ra vµ chuÈn ho¸ ®iªn ¸p ®Çu ra. Ta cã s¬ ®å m¹ch nh− sau: -5V +5V -5V +5V +5V -5V +5V JH1 Analog Output 1 1 + - U2 OP07CP 3 2 1 8 6 7 4 R1 2.2K + - U1 OP07CP 3 2 1 8 6 7 4 C1 10u R4 10k 1 3 2 R3 2.2K R7 RESISTOR R8 RESISTOR C4 10u JP1 Nguon 1 2 3 C3 10u C2 10u R2 10k 1 3 2 + - U3 OP07CP 3 2 1 8 6 7 4 R6 RESISTOR D1 LM335 1 3 2 R5 RESISTOR B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 80 H×nh 4.6: S¬ ®å m¹ch ®iÖn khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu cña LM335 M¹ch gia c«ng thùc hiÖn hai chøc n¨ng lµ khuyÕch ®¹i vµ hiÖu chØnh ®Ó t¹o ra ®iÖn ¸p lµ 0V khi ®o ë 00C. XÐt m¹ch ta thÊy: C¸c khuyÕch ®¹i thuËt to¸n ta sö dông lo¹i OP07 lµ lo¹i OA cã phÇn bï thÊp. U1 vµ U2 ®ãng vai trß lµ c¸c bé c¸c bé ®Öm ®iÖn ¸p lý t−ëng: cã trë kh¸ng vµo rÊt lín vµ trë kh¸ng ra rÊt nhá, kh«ng ®Ó c¸c ®Çu vµo ¶nh h−ëng lÉn nhau. C¸c tô C1, C2, C3 vµ C4 cã t¸c dông chèng nhiÔu vµ æn ®Þmh nguån nu«i cho m¹ch. Ta cã ¸p t¹i ch©n 2 cña c¶m biÕn LM335 lµ: Vs = K*Ta[ oK] = K*(273 + ta[ oC]) víi K = 10mV/0K T¹i 00K, Vs = 0V, nªn t¹i 0 0C => Vs = 2,73V. Ö Vs = 2,73 + K*ta[oC]. ®Ó cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra cña LM335 t¹i 00C lµ 2,73V, trong thùc tÕ ta nhóng c¶m biÕn vµo n−íc ®¸ vµ hiÖ chØnh R4 cho ®Õn khi ®iÖn ¸p ra cña LM335 lµ 2,73V th× dõng. Do ®ã nh»m t¹o ra ®iÖn ¸p ®Çu ra lµ 0V t¹i 0oC ta cÇn cã khèi trõ phÇn ®iÖn ¸p 2,73V t¹i 00C mµ LM335 t¹o ra. BiÕn trë R2 chÝnh lµ phÇn bï trõ ®iÖn ¸p mµ ta nãi ë trªn. U3 ®ãng vai trß lµ bé céng cã khuyÕch ®¹i. XÐt tr−êng hîp nã tuyÕn tÝnh, ¸p dông ph−¬ng ph¸p xÕp chång cho tõng ngâ vµo, ng¾n m¹ch ngâ vµo cßn l¹i. Gäi Vout1 lµ ngâ ra cña U3 øng víi ngâ vµo ®¶o, Vout2 lµ ¸p ngâ ra cña U3 øng víi ngâ vµo kh«ng ®¶o. Hai th«ng sè nµy ®−îc tÝnh nh− sau: 21 *5 6 Uout VR RV −= 12 *)87(*5 )65(*8 Uout VRRR RRRV + += B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 81 Nh− vËy ®iÖn ¸p ®Çu ra cña U3 lµ: Vout = Vout1 + Vout2 = 21 *5 6* )87(*5 )65(*8 UU VR RV RRR RRR −+ + Chän R5 = R7, R6 = R8 ta ®−îc: Vout = )(*)(*5 6 2121 UUVUU VVAVVR R −=− Suy ra ®iÖn ¸p t¹i ®Çu ra cña m¹ch (JH1) sÏ thay ®æi AV*10mV khi nhiÖt ®é thay ®æi 10C . Ta chon R6 = 22K vµ R5 = 10 K. §Ó tÝnh chän R3, ta xÐt ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng cña cña LM335 ë nhiÖt ®é ta = 25 0C, IR = 1mA th× ®iÖn ¸p ngâ ra cña LM335 lµ 2,98V. Ö R3 = Ω=− K mA VV 02,2 1 98,25 Chän R3 = 2,2 K. ta còng chän R1 = 2,2K. 4.7.kÕt nèi vµ ch¹y thö m« h×nh .4.7.1 S¬ ®å kÕt nèi chøc n¨ng cña m« h×nh. H×nh4.7: S¬ ®å kÕt nèi chøc n¨ng cña m« h×nh C¶m biÕn nhiÖt PLC M¹ch ®iÒu khiÓn b»ng R¬le PhÇn tö chÊp hµnh B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 82 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 83 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 84 B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 85 C¶m biÕn nhiÖt cã chøc n¨ng ®o nhiÖt ®é cña s¶n phÈm vµ khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu ®Ó ®−a vµo PLC ®Ó PLC thùc hiÖn chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cña m×nh ®−a ra c¸c tÝn hiÖu tíi c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh PLC cã nhiÖm vô thu nhËp tÝn hiÖu tõ c¶m biÕn, sau ®ã xö lý vµ ®−a quyÕt ®Þnh ®iÒu khiÓn ®Õn c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh trong d©y chuyÒn. M¹ch ®iÒu khiÓn b»ng R¬le chÝnh lµ c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh nh»m t¸c ®éng c¸c phÇn tö chÊp hµnh lµm viÖc. PhÇn tö chÊp hµnh chÝnh lµ c¸c phÇn tö lµm nhiÖm vô thùc hiÖn c¸c thao t¸c mµ PLC ®iÒu khiÓn. 4.7.2.GhÐp nèi vµ ch¹y thö m« h×nh. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 86 Tõ viÖc nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ cña ®Ò tµi, ta ®i thùc hiÖn ghÐp nèi m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña qu¸ tr×nh gia nhiÖt. Cho m« h×nh ch¹y theo ch−¬ng tr×nh ®−îc viÕt cho PLC ë trªn. Do m« h×nh chØ cã tÝnh chÊt m« pháng l¹i qu¸ tr×nh gia nhiÖt t¹i kh©u tiÖt trïng lªn kh«ng cã tÝnh chÊt øng dông trong thùc tÕ. M« h×nh ®· ®¸p øng ®−îc víi yªu cÇu cña ®Ò tµi lµ m« pháng l¹i c«ng nghÖ trong s¶n xuÊt. Ch−¬ng 5. kÕt luËn vµ ®Ò nghÞ 5.1. KÕt luËn. Sau mét thêi gian nghiªm tóc nghiªn cøu vµ tim hiÓu tµi liÖu, mÆc dï gÆp kh«ng Ýt khã kh¨n nh−ng víi sù tËn t×nh gióp ®ì cña thÇy gi¸o ThS. Phan V¨n Th¾ng cïng víi sù nç lùc cña b¶n th©n ®Õn nay t«i ®· c¬ b¶n hoµn thµnh ®Ò tµi “ Nghiªn cøu thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh gia nhiÖt t¹i d©y chuyÒn s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc ” . Qua qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi t«i cã mét sè kÕt luËn nh− sau: * MÆt tÝch cùc - B¸o c¸o ®· nªu ®−îc vai trß cña tù ®éng ho¸ còng nh− c¸c øng dông cña nã trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, ®Æc biÖt lµ trong ®iÒu kiÖn n−íc ta hiÖn nay. - Qua qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi nµy chóng ta ®· biÕt c¸ch sö dông phÇn mÒm lËp tr×nh ®Ó lËp tr×nh ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh tù ®éng ho¸ trong c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt. - §Ò tµi nµy cßn gióp cho chóng ta hiÓu ®−îc sù kh¸c nhau gi÷a lý thuyÕt ®iÒu khiÓn vµ thùc tÕ cña nã khi ®em øng dông trong s¶n xuÊt thùc tÕ. - §Ò tµi còng nªu ®−îc vai trß vµ øng dông cña c¶m biÕn trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn, ®ång thêi còng ®−a ra ®−îc c¸ch thiÕt kÕ, chÕ t¹o mét c¶m biÕn ®¬n gi¶n. - Tõ thùc tÕ s¶n xuÊt vµ nghiªn cøu phÇn mÒm Simatic S7 – 200 ®Ò tµi ®· x©y dùng ®−îc m« h×nh qu¸ tr×nh gia nhiÖt trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt n−íc døa c« ®Æc. * MÆt h¹n chÕ - §Ò tµi míi chØ x©y dùng m« h×nh ®iÒu khiÓn d−íi d¹ng b¶ng ®iÒu khiÓn nªn míi chØ thÓ hiÖn mét c¸ch t−¬ng ®èi d©y chuyÒn ho¹t ®éng cña nã trong thùc tÕ. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 87 - §Ò tµi chØ dõng l¹i viÖc x©y dùng m« h×nh m« pháng qu¸ tr×nh s¶n xuÊt do ®ã ®Ò tµi kh«ng ®−îc øng dông trong thùc tÕ ®©y lµ mét h¹n chÕ lín nhÊt cña ®Ò tµi. - D©y chuyÒn s¶n xuÊt trong thùc tÕ lµ mét d©y chuyÒn kh¸ hiÖn ®¹i vµ míi ë n−íc ta, ®Ò tµi míi chØ nªu ®−îc sù ¶nh h−ëng cña yÕu tè nhiÖt ®é ®Õn s¶n phÈm mµ ch−a kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè kh¸c nh− ¸p suÊt, l−u l−îng… 5.2 §Ò NGHÞ - T¨ng c−êng l−îng ®Ò tµi nghiªn cøu khoa häc ®Ó sinh viªn cã ®iÒu kiÖn tiÕp xóc nhiÒu h¬n víi c¸c phÇn mÒm tù ®éng ho¸ vµ lËp tr×nh. - CÇn t¹o cho sinh viªn c¸c ®iÒu kiÖn thuËn lîi trong qu¸ tr×nh lµm b¸o c¸o nh− trang thiÕt bÞ, kh«ng gian vµ ®Þa ®iÓm phï hîp. B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng Líp tù ®éng ho¸ 46 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN 88 Tµi liÖu tham kh¶o 1. Phan Xu©n Minh H−íng dÉn lËp tr×nh S7 – 200 Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt 2. NguyÔn Do·n Ph−íc, Phan Xu©n Minh, Vò V¨n Hµ Tù ®éng ho¸ víi Simatic S7 – 300 Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt 3. NguyÔn TÊn Ph−íc øng dông PLC SIEMENS Vµ MOELLER trong tù ®éng ho¸ Nhµ xuÊt b¶n TP Hå CHÝ MINH 4. T¨ng V¨n Mïi, NguyÔn TiÕn Dòng §iÒu khiÓn logic lËp tr×nh PLC Nhµ xuÊt b¶n thèng kª 5. Bïi H¶i, D−¬ng §øc Hång, Hµ M¹nh Thø ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt 6. http//:www.Siemens.de/Automation

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfK46 Le Manh Hung - Gia nhiet may tiet trung trong day truyen san xuat nuoc dua.pdf