BÁO CÁO KHOA HỌC, TỐT NGHIỆP, LUẬN VĂN,
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ MƠ HÌNH KHÂU THANH TRÙNG CHAI CHO NHÀ MÁY BEER GVHD SVTH LỚP Khoá :Ts VÕ HOÀNG DUY :ĐẶNG TRUNG HÀ - 910431D :NGUYỄN VĨNH HẢI - 910434D :09DD3N :09 TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2010 LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn tập thể Thầy, Cô khoa Điện - Điện tử, môn điều khiển tự động Trường Đại Học Tôn Đức Thắng, tạo điều kiện cho sinh viên chúng em thực đề tài tốt nghiệp Luận văn điều kiện để chúng em thực hành kiểm tra lại tất kiến thức học, ứng dụng thực tế mạch điện tử sống trước trường Từ hiểu biết sâu ngành điện tử phát triển nó, bổ sung kiến thức bổ ích hổ trợ tốt cho việc học tập ứng dụng đời sống thực tế Tất nhờ bảo Thầy, Cô Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy Võ Hồng Duy tận tình hướng dẫn em suốt trình làm luận văn tốt nghiệp, giúp em hiểu sâu kiến thức cần thiết để thực tốt luận văn trước hồn thành khóa học Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình bạn bè tạo điều kiện thuận lợi, động viên giúp đỡ em hoàn thành tốt đề tài Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, với thời gian có hạn, khối lượng công việc tương đối nhiều, kiến thức kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu xót, em mong nhận thơng cảm Thầy, Cơ sẵn sàng đón nhận ý kiến đóng góp thầy bạn để em thực tốt NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Tp.HCM, ngày tháng 01 năm 2010 Ký tên: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN: Tp.HCM, ngày tháng 01 năm 2010 Ký tên: Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER MỤC LỤC: CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ THANH TRÙNG 1.1 Thanh trùng a Thanh trùng b Giá trị PU đặc trưng c Hầm trùng 1.2 Nội dung đề tài a Lý chọn đề tài: b Cấu tạo, nguyên lý hoạt động công nghệ trùng Nhà máy Beer Vinaken (Bà Điểm, Hóc Mơn) c Một số hình ảnh thơng số máy trùng liên quan 11 CHƯƠNG 2: PLC VersaMax 14 2.1 Tổng quan VersaMax 14 2.2 Cấu trúc nhớ VersaMax CPU: 15 2.3 Ngơn ngữ lập trình: 18 2.4 Phần mềm lập trình PROFICY 18 a Phần mềm ProficyME55 (PLC - PC) 18 b Tổng quan Proficy: 18 CHƯƠNG 3: SCADA iFIX 20 3.1 Phần mềm iFIX 4.0 20 3.2 Tổng quan iFIX 20 a Chức iFIX 4.0: 20 b KEPServerEx V4.0: 20 c Tìm hiểu cửa sổ iFIX: 21 d Các tính thư mục: 23 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANH TRÙNG 28 4.1 Mơ hình luận văn 28 a Mơ hình: 28 b Một số cải tiến: 29 GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER c Khái quát mô hình: 29 d Cấu tạo mơ hình: 30 4.2 Thiết kế mơ hình 31 a Mơ hình thiết kế để giám sát điều khiển thông số: 31 b Thiết bị sử dụng chức năng, hoạt động: 31 4.3 Quản lý giao diện SCADA iFIX 41 a Tổng thể 41 b Main 42 c Các VAN 44 d Các BƠM 45 CHƯƠNG 5: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 47 5.1 Lưu đồ giải thuật chế độ điều khiển tự động (AUTO) 47 a Đọc, chỉnh hiển thị giá trị nhiệt độ: 47 b Điều khiển nhiệt độ (giải thuật Bang-Bang): 49 c Điều khiển BƠM: 50 d Điều khiển BĂNG TẢI: 51 e Điều khiển đóng/mở VAN: 52 f Đếm sản phẩm: 53 g Báo động: 53 h Ngừng toàn hệ thống: 53 5.2 Lưu đồ giải thuật chế độ điều khiển tay (MANU) 54 a Điều khiển BĂNG TẢI (BĂNG TẢI 1, BĂNG TẢI 2, BĂNG TẢI 3): 54 b Điều khiển BƠM (BƠM BƠM 2): 55 c Điều khiển VAN nước (VAN VAN 2): 56 CHƯƠNG 6: PHỤ LỤC 57 6.1 Sơ đồ đấu nối PLC động lực 57 a Đấu nối PLC: 57 b Đấu nối động lực: 62 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 66 GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER 7.1 Kết luận 66 7.2 Hướng phát triển đề tài 66 7.3 Tài liệu tham khảo 67 GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER MỤC LỤC HÌNH ẢNH: Hình 1-1: Hệ thống trùng nhà máy beer VINAKEN Hình 1-2: Bố trí VAN nóng VAN lạnh nhà máy beer VINAKEN Hình 1-3: Bố trí vịi phun cảm biến nhiệt nhà máy beer VINAKEN Hình 1-4: Máy trùng cơng ty Gongda Machine 11 Hình 1-5: Máy trùng công ty ChongQinh 12 Hình 1-6: Máy trùng nhà máy beer Đại Việt 12 Hình 2-1: Vị trí CPU, nguồn Module khác Rack 14 Hình 2-2: CPU001 CPU002 15 Hình 2-3: CPU005 16 Hình 2-4: Giao diện chương trình 19 Hình 3-1: Cửa sổ KEPServerEx 21 Hình 3-2: Cửa sổ làm việc iFIX 22 Hình 4-1: Mơ hình luận văn 28 Hình 4-2: Cấu tạo mơ hình luận văn tổng qt 30 Hình 4-3: Vị trí VAN lạnh 31 Hình 4-4: Module IC200PWR101F 32 Hình 4-5: Module IC200ALG430 32 Hình 4-6: Sơ đồ chân Module IC200ALG430 33 Hình 4-7: Sơ đồ đấu nối Module IC200ALG430 33 Hình 4-8: Module IC200MDD844 34 Hình 4-9: Sơ đồ chân Module IC200MDD844 34 Hình 4-10: Sơ đồ đấu nối Module IC200MDD844 35 Hình 4-11: Bộ chuyển (Transmister) 35 Hình 4-12: Mặt trước Transmister 36 Hình 4-13: Chức chân Transmister 36 Hình 4-14: Đấu nối ngõ vào Transmister 37 Hình 4-15: Cảm biến nhiệt Pt100 37 GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER Hình 4-16: VAN lạnh 38 Hình 4-17: BƠM nước 39 Hình 4-18: Dây maixo 39 Hình 4-19: Cảm biến quang 40 Hình 4-20: Tổng thể mơ hình SCADA 41 Hình 4-21: Màn hình Main 43 Hình 4-22: Các VAN 44 Hình 4-23: Các BƠM 45 Hình 6-1: Tủ điện 65 GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ THANH TRÙNG 1.1 Thanh trùng a Thanh trùng Thanh trùng trình gia nhiệt thực phẩm đến 60-90°C, để diệt vi sinh, vi khuẩn, virut nấm men, nấm mốc sót, tăng độ bền sinh học cho beer , nước ngọt, loại đồ uống, từ làm kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Đơn vị PU thể hiệu trình trùng khoảng thời gian xác định Một phương pháp trùng phổ biến sử dụng hầm trùng có trang bị ống phun Từ ống này, tia nước nóng phun tưới vào chai đồ uống, chai chuyển tới khu vực trùng Để đảm bảo tính chất cảm quan thực phẩm mùi vị, hương thơm, màu sắc, độ trong… trình trùng phải thực cách xác Do vậy, cần thiết phải xác định thời gian nhiệt độ tối thiểu để q trình trùng vừa có hiệu tiêu diệt vi sinh vật, vừa không tạo mùi vị không mong muốn cho sản phẩm, đồng thời tiết kiệm lượng sử dụng Đơn vị trùng (PU) đơn vị dùng để đánh giá hiệu trình trùng sản phẩm giữ điều kiện nhiệt độ 60°C thời gian phút Khi nhiệt độ đạt đến 60°C phút giá trị PU đơn vị Đơn vị PU ứng dụng trường hợp trùng sản phẩm bia, nước số loại đồ uống khác Đơn vị PU dùng trình trùng thực mức nhiệt độ ổn định Tuy nhiên, người ta mong muốn sử dụng đơn vị cách linh hoạt, trình trùng trình biến nhiệt trường hợp sử dụng hầm trùng b Giá trị PU đặc trưng GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER f Đếm sản phẩm: Cảm biến quang đưa vào PLC, PLC phát xung cạnh lên: chai = chai + g Báo động: Khi phát Cạn nước Kẹt chai h Ngừng toàn hệ thống: Nếu phát hiện: Cạn nước lâu thời gian cho phép Kẹt chai lâu GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 53 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER 5.2 Lưu đồ giải thuật chế độ điều khiển tay (MANU) a Điều khiển BĂNG TẢI (BĂNG TẢI 1, BĂNG TẢI 2, BĂNG TẢI 3): Begin Có nhấn nút đk băng tải? N Y Băng tải hoạt động End GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 54 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER b Điều khiển BƠM (BƠM BƠM 2): Begin Có nhấn nút đk BƠM? N Y BƠM hoạt động End GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 55 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER c Điều khiển VAN nước (VAN VAN 2): Begin N Đóng VAN Có nhấn nút đk VAN? N Y Đóng xong (đủ tgian đóng) ? Mở VAN Y N Ngừng đóng VAN Mở xong (đủ tgian mở) ? End Y Ngừng mở VAN Delay 1s GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 56 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER CHƯƠNG 6: PHỤ LỤC 6.1 Sơ đồ đấu nối PLC động lực a Đấu nối PLC: GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 57 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER 24 V 220 Power 24 VDC 200 L 0V N 18 Power CPU PLC 17 Module Analog IC200ALG430F GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY 18 17 Module Digital IC200MDD844F 18 17 Module Digital IC200MDD844F Trang 58 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 59 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 60 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER Module Analog IC200ALG430F + AI2 Out + - Out - Transmister GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 61 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER b Đấu nối động lực: GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 62 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 63 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 64 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER Lắp đặt tủ điện: Hình 6-1: Tủ điện GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 65 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 7.1 Kết luận Đề tài nhằm ứng dụng kỹ thuật lập trình cho dịng PLC GE Fanuc vào thực tế sống, mà trực tiếp tạo điều kiện phát triển Cơng nghiệp hố – Hiện đại hố nước ta Với mơ hình này, áp dụng vào thực tế, chắn mang lại nhiều thành công lợi nhuận cho ngành Công nghiệp thực phẩm Trong trình làm đề tài này, kiến thức cịn hạn chế, nên chắn có nhiều thiếu sót, kính mong q Thầy, Cơ bạn sinh viên đóng góp ý kiến để xây dựng đề tài tốt Em xin chân thành cám ơn Thầy Võ Hoàng Duy Thầy Lê Hữu Tài hỗ trợ em thực đề tài 7.2 Hướng phát triển đề tài Trong tương lai, có điều kiện, đề tài phát triển lên cao với hướng mở rộng sau: Thực mơ hình liên kết mạng nhiều PLC, nhiều PC Ứng dụng giải thuật PID vào việc điều khiển thơng số mơ hình (tốc độ băng tải, áp suất phun…) Liên kết qua mạng, tạo dựng trang Web nơi mà người quản lý xa có khả kiểm tra quản lý hệ thống GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 66 Đề tài luận văn tốt nghiệp: HỆ THỐNG THANH TRÙNG CHAI BEER 7.3 Tài liệu tham khảo PLC GE Fanuc: www.gefanucautomation.com/ SCADA iFIX: www.ge-ip.com/products/3311 KEPServerEx: http://www.techsales-nw.com/products/opc_dde/kep_opc/index.htm Công nghệ trùng: http://www.beermachine.com/files/guide/guidep2.html http://online.tvu.edu.vn/mod/scorm/view.php?id=2461 http://www.scribd.com/doc/6779666/Quy-Trinh-Cong-Nghe-San-Xuat-Bia Một số máy trùng: http://www.ecomart.ws/Products-ecoLIFESTYLE/BrewGuide.pdf GVHD: TS.VÕ HOÀNG DUY Trang 67 ... Microsoft Excel Ứng dụng cho nhiều hãng PLC khác thông qua phần mềm trung gian KEPServerEx V4.0 b KEPServerEx V4.0: Đây phần mềm trung gian iFIX PLC liên kết với Thông qua việc nhận thiết bị PLC