Nghiên cứu dây chuyền sản xuất ống nhựa Công ty nhựa Bạch Đằng. Xây dựng mô hình vật lý cải tiến máy

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Nghiên cứu dây chuyền sản xuất ống nhựa Công ty nhựa Bạch Đằng. Xây dựng mô hình vật lý cải tiến máy

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại công nghiệp hoá hiện đại hóa đất nước Tự động hoá làyếu tố quan trọng trong việc nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm, giảiphóng sức lao động của con ngưòi, việc triển khai máy móc thiết bị làm việc

tự động tại các môi trường độc hại, nguy hiểm thay thế con người đã gópphần bảo vệ sức khỏe, đảm bảo an toàn cho người lao động Tự động hoá là

xu thế tất yếu của quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Để đàotạo đội ngũ kỹ sư điện tự động công nghiệp cho đất nước cùng một số trườngđại học trong nước Bộ môn điện tự động công nghiệp - Khoa ĐIỆN - ĐTTB -Trường ĐHHH được thành lập chưa được lâu song với sự nỗ lực của cán bộgiảng viên và các thế hệ sinh viên của ngành đã thu được một số thành tíchđáng khích lệ trong học tập nghiên cứu khoa học, các thế hệ sinh viên củanghành sau khi tốt nghiệp công tác tại các nhà máy công nghiệp hiện đại đãlàm chủ, khai thác tốt các trang thiết bị hiện đại, góp phần nâng cao vị thế của

bộ môn cũng như của trường ĐHHH là một trong những trường Đại học danhtiếng trong cả nước

Là một sinh viên ngành điện tự động công nghiệp Em rất tự hào vớitruyền thống của Bộ môn và củaTrường Với các kiến thức cơ bản được cácthày giáo, cô giáo trang bị em đã tiếp cận được với giây chuyền sản xuất ốngnhựa công ty nhựa Bạch Đằng trong quá trình thực tập tốt nghiệp tại công ty.Kết thúc thời gian thực tập em được bộ môn giao nhiệm vụ, được thầy giáo

Đặng Hồng Hải hướng dẫn làm đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu dây chuyền sản xuất ống nhựa Công ty nhựa Bạch Đằng Xây dựng mô hình vật lý cải tiến máy cắt ống tự động.

Chương 1

TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ỐNG NHỰA1.1 SỰ BỐ TRÍ NHÀ XƯỎNG

Xưởng sản xuất của công ty bao gồm các phân xưởng:

Phân xưởng trộn hạt nhựa, phụ gia

Phân xưởng sản xuất ống PVC

Gồm các máy công cụ phục vụ sửa chữa và dựng máy mới

Các kho chứa nguyên liệu và sản phẩm

Bên cạnh việc sản xuất ống nhựa nhà máy còn sản xuất một số sảnphẩm khác

Phân xưởng sản xuất tấm ốp trần, các phụ kiện

Phân xưởng sản xuất tấm lợp

Phân xưởng sản xuất cửa nhựa

1.2 CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TY

2

1.2.1 Cung cấp điện cho công ty

H.1.1 Sơ đồ cung cấp điện công ty nhựa Bạch Đằng

Điện cấp cho công ty được lấy từ lộ 6KV (do chi nhánh điện HồngBàng quản lý ) đưa tới trạm biến áp của công ty Đóng cắt điện cho hai máybiến áp được thực hiện nhờ dao cách ly loại PTH 6/400 Công ty có trạm biến

áp riêng gồm hai máy biến áp : 6/0.4 - 603 KVA Đây là loại biến áp lực đượclàm mát bằng dầu phục vụ cấp điện cho các phụ tải Tại các trạm đều có trungtính nối đất Sau khi hạ áp được đưa theo hai nhánh tới tủ phân phối cung cấpcho các phân xưởng sản xuất

Mỗi một máy biến áp có 1 tủ bù Cos 100 KVAR, việc đưa tụ bù vàohoạt động được thao tác bằng tay ( đóng thô ), thông qua Áp to mát – 250 A

Trén H¹t nhùa

Tô bï

100 KVAR

603 KVA

ChiÕu s¸ng, V¨n phßng

S x Cöa nhùa

S x tÊm

èp trÇn

S x èng HDPE

¸p to m¸t 250

¸p to m¸t 250

Sau mỗi máy biến áp có 1 áp to mát tổng 1200 A Dây dẫn điện phía thứ cấpđược bố trí di quanh các phân xưởng và được phân chia xuống các phânxưởng thông qua các Áp to mát Cụ thể như sau:

+ Phân xưởng sản xuất tấm lợp : sử dụng Áp to mát – 150 A

+ Phân xưởng sản xuất ống PVC: sử dụng Áp to mát – 250 A

+Tổ cơ khí: sử dụng Áp to mát – 100 A

+ Phân xưởng trộn hạt nhựa: sử dụng Áp to mát – 100 A

+ Phân xưởng sản xuất ống HDPE: sử dụng Áp to mát – 250 A

+ Phân xưởng sản xuất tấm ốp trần: sử dụng Áp to mát –250 A

+ Phân xưởng sản xuất cửa nhựa: sử dụng Áp to mát – 150 A

+ Chiếu sáng, văn phòng: sử dụng Áp to mát – 60A

1.2.2 Các hộ tiêu thụ của công ty

Các hộ tiêu thụ của công ty được phân chia thành hai loại:

Hộ tiêu thụ loại một: Là các phụ tải quan trọng yêu cầu cấp điện phải

liên tục, ổn định Bởi vì khi có sự cố về cung cấp điện cho các phụ tải này gâyảnh hưởng đến quy trình công nghệ năng suất của công ty

Các phụ tải được xét vào hộ tiêu thụ loại 1 bao gồm: Các máy ép đùn,máy ép phun, Máy làm lạnh, Máy trộn nguyên liệu, Bể chân không - làm mát,dàn kéo, máy cưa tự động

Hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3: Là các phụ tải ít quan trọng hơn, nếu dừng

hoạt động trong thời gian nhất định thì không ảnh hưởng đến quy trình côngnghệ của dây chuyền sản xuất

Các phụ tải được xét vào hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3 bao gồm:

Hệ thống chiếu sáng, máy nong, quạt gió làm mát,bơm hút nguyên liệu, máy

in Các máy biến áp đặt trong nhà gần các xưởng sản xuất Phụ tải được phân

bố đều nên đảm bảo chất lượng cung cấp Mạng cung cấp điệm của công tyđược bố trí theo dạng hình tia hỗn hợp, đơn giản, dễ vận hành, sửa chữa, cácmáy biến áp hoạt động tin cậy đảm bảo cấp điện liên tục cho các phụ tải Cácphụ tải được phân bố đều, giảm được tổn thất điện năng, đảm bảo chất lượng

4

1.3.1 Quy trình trộn hạt nhựa nhựa

Hạt nhựa và phụ gia được trộn theo tỷ lệ do nhà máy quy định (bí mậtcông nghệ ) việc trộn được thực hiện bởi máy trộn hạt nhựa

H.1.2 Sơ đồ mô tả quy trình trộn liệu

Trộn hạt nhựa với phụ gia để thành nguyên liêụ sản xuất là một trongnhững khâu quan trọng đầu tiên của quá trình sản xuất ống nhựa và các sảnphẩm nhựa của công ty Khâu này góp phần đảm bảo chất lượng ống, tiếtkiệm nguyên liệu, giảm giá thành sản phẩm Việc trộn liệu theo các tỷ lệnhất định phụ thuộc vào kinh nghiêm sản xuất, bí quyết của công ty Hạt nhựasau khi trộn xong được chứa ở các xi lô chứa và đóng bao

1.3.2 Quy trình sản xuất ống nhựa

M¸y trén

Nguyªn liÖu

H.1.3 Sơ đồ quy trỡnh sản xuất ống nhựa

6

ép đùn tạo hình ống

Cấp nguyên liệu( hạt nhựa )

Kéo ống

Hút chân không làm mát

In chữ

Nong ống ( sx ống PVC )

Cắt ống

Kiểm tra chất l ợng ống

Cuộn ống ( sx ống HDPE )

Xử lý phế liệu

nghiền phế liệu

S P Không đạt tiêu chuẩn

Nhập kho tiêu thụ

Quy trình sản xuất ống nhựa được mô tả theo sơ đồ trên, tuần tự theocác khâu:

1.3.2.1 Cấp nguyên liệu (hạt nhựa)

Nguyên liệu là hạt nhựa sau khi được trộn với phụ gia được đưa tớiphễu cấp liệu Hạt được chứa ở xilô cấp liệu và được hút qua ống dẫn liệuvào phễu cấp liệu (đặt trên thân máy ép đùn) nhờ bơm hút và băng tải lò xo( đặt trong ống dẫn liệu )

1.3.2.2 Ép đùn tạo hình ống

Tại phễu cấp liệu nguyên liệu được rải đều xuống cửa hút của máy épđùn nhờ trục xít xoắn được lai bởi động cơ xoay chiều

+Với máy sản xuất ống PVC: Gồm hai trục vít

+Với máy sản xuất ống HDPE: Gồm một trục vít

Tại xilanh nhiệt nguyên liệu được gia nhiệt tới nhiệt độ trong khoảng(1700 - 2000 ) C Hạt nhựa hoá lỏng được đẩy đi thành dòng nhờ trục vít soắntới cổ đùn

Tại đây có lưới lọc bằng kim loại để lọc dòng nhựa hoá lỏng để đảmbảo chất lượng của ống Hỗn hợp nhựa hoá lỏng sau khi được lọc được đẩytiếp tới đầu hình, dòng hỗn hợp nhựa này đi qua một đĩa ( được chia làm 8cánh ) để tăng độ trộn đều của hỗn hợp rồi đến vùng tạo hình ống (khuôn)

Hình dạng khuôn đùn không phải là hình trụ tròn như khuôn ngoài mà

có những chỗ lồi lõm khác nhau làm tăng độ nén ép, đảm bảo chất lượng ống

1.3.2.3 Hút chân không làm mát

Ống ra tại đầu hình có nhiệt độ cao được đưa tới bể chân không và làmmát Mục đích của việc hút chân không là tạo áp suất chênh lệch giữa áp suấtkhí quyển với áp suất trong bể (nơi ống đi qua ) để định hình chính xác kíchthước ống theo thiết kế, chống biến dạng, đồng thời ống được làm mát nhờ hệthống phun tia nước với nhiệt độ khoảng 150C đến 180C

1.3.2.4 In chữ

Dàn kéo còn có chức năng: là động lực đẩy bàn cưa trong quá trìnhcưa cắt sản phẩm.

Chiều dài ống được cắt theo tiêu chuẩn quy định chung là 4 m (đối vớiống PVC ) Tuy nhiên theo đơn đặt hàng mà chiều dài ống được cắt với cáckích thước theo yêu cầu

Với ống HDPE thì chiều dài ống được cắt theo đơn đặt hàng Việc cưacắt được thực hiện nhờ bàn cưa tự động và cảm biến vị trí Thay đổi chiều dàicắt của ống được thực hiên bằng việc thay đổi vị trí của cảm biến vị trí

1.3.2.6 Nong ống (sx ống PVC), cuộn ống (sx ống HDPE)

Sau cùng là công đoạn nong ống (đối với ống PVC) và cuộn ống (ốngHDPE) Theo yêu cầu của đơn đặt hàng mà có Nong trơn hay Nong gioăng.Ống sau khi được sản xuất được kiểm đinh chất lượng nếu đảm bảo đúng yêucầu thì cất giữ tại kho chứa hay được vận chuyển tới nơi tiêu thụ Những sảnphẩm không đạt chất lượng được cho vào nghiền, xử lý để tái chế thànhnguyên liệu

8

Quá trình nong được thực hiện bởi máy nong ống nhựa PVC sau khicắt được đưa vào băng chuyền của máy Đầu tiên ống được đưa đến bộ phậngia nhiệt (là một giàn nhiệt - thực chất là các dây điện trở ) Sau khi được gianhiệt tới nhiệt độ khoảng 1800C thì băng truyền chuyển ống tới đầu nong(được đinh kích cỡ trước) Đầu nong làm việc ở hai chế độ:

1 - Nong trơn (không tiến Banh)

2 - Nong gioăng (Tiến Banh )

Trong quá trình nong thì ống được hút chân không và làm mát để địnhhình chính xác đầu Nong Cuối công đoạn Nong ống được đưa ra ngoài vàquá trình tương tự với ống tiếp theo

1.3.3 Quy trình sản xuất Phụ kiện

Việc sản xuất các Phụ kiện ( Cút nối ) được thực hiên nhờ máy épphun Máy ép phun cấu tạo giống máy ép đùn Nhưng chỉ khác ở chỗ: trục vítsoắn có thể di chuyển tịnh tiến trong xi lanh nhiệt nhờ hai xi lanh thuỷ lực.Mỗi khi hỗn hợp nhựa hoá lỏng được đưa vào khuôn thì hai pitston thuỷ lựcđẩy dòng nhựa về phía cổ đùn tới khuôn Sau đó sản phẩm được đưa tới bểhút chân không, làm mát để định hình sản phẩm

2.2 MÁY ÉP ĐÙN

H 2.1 Máy ép đùn

Máy ép đùn có nhiệm vụ tạo ra ống nhựa từ hạt nhựa và phụ gia

Cấu tạo của máy ép đùn gồm:

Vỏ máy: vỏ máy(xilanh nhiệt) gồm hai lớp kim loại:

Bên trong: là lớp kim loại có khả năng chịu mài mòn cao

Bên ngoài: được chia thành các khoang nhiệt tại đó được bố trí các

băng nhiệt là các vòng dây điện trở lồng trong ống sứ, trên thân các băng

10

PhÔu cÊp liÖu

§éng c¬ chÝnh

B¨ng nhiÖt

§Çu h×nh

Tñ ®iÒu khiÓn

Về mặt cơ khí: xilanh nhiệt và trục vít phối hợp với nhau như bơm trụcvít bơm hỗn hợp nhựa hoá lỏng tới cổ đùn (đầu ra) mà cửa hút (đầu vào ) làchân phễu cấp liệu.

Bên ngoài thành xilanh nhiệt còn bố trí thiết bị làm mát bằng dầu dùng

để cân bằng nhiệt cho xilanh trong trường hợp nhiệt độ tăng quá mức chophép

Máy ép đùn còn có cảm biến áp suất (hai mức ) để cấp tín hiệu điềukhiển báo động, bảo vệ khi áp suất dòng nhựa tăng cao Với các máy khácnhau thì giá trị áp suất cần bảo vệ, báo động khác nhau

Gần phía cổ đùn có lưới lọc bằng kim loại để nâng cao chất lượng củasản phẩm

Toàn bộ máy ép đùn được đặt trên giá đỡ Tủ điều khiển được bố trí tạimáy ép đùn, hoặc có thể bố trí rời Tại đây các hoạt động của toàn bộ dâychuyền được điều khiển, theo dõi sự cố

2.3 BỂ CHÂN KHÔNG VÀ LÀM MÁT

Trên thành bể bố trí hai đồng hồ đo áp suất hút chân không.

Trong thành bể bố trí hệ thống ống dẫn và đầu phun tia nước làm mát,nhiệt độ nước làm mát vào khoảng 150C  180C, trong bể có bố trí các conlăn đỡ ống

Bể được trang bị một bơm nước làm mát và bơm hút chân không

Áp suất trong bể luôn được duy trì : P = - 04 kg / 1cm2

2.4 DÀN KÉO ỐNG

12

H.2.3 Dàn kéo ống

Dàn kéo ống gồm hai băng xích tải được lai bằng 1 động cơ 1 chiềukích từ độc lập thông qua hệ thống truyền động cơ khí ( hộp số, xích, trục các-đăng )

Băng xích là xích tải đặc biệt có các mã để bắt các má cao su làmnhiệm vụ kẹp ống Băng xích phía dưới được đặt cố định Băng xích phía trên

có thể di chuyển lên xuống nhờ tác động tay quay (khi kích thước ống thayđổi ) Kết hợp với kích khí nén ép băng tải phía trên xuống vói áp xuất 4kg /1cm2 để đảm bảo kẹp chặt ống

Tốc độ của đông cơ lai giàn kéo được cài đặt theo thông số chuẩn địnhsẵn đồng bộ với tốc độ của động cơ chính Tốc độ của động cơ lai giàn kéotăng hay giảm so với tốc độ chuẩn sẽ ảnh hưởng tới chất lượng của ống dầyhay mỏng

Ví dụ: sản xuất ống  100 mm Nhà sản xuất đưa thông số cài đặt nhưsau:

Điện áp phần ứng đặt động cơ chính là: 300 V

Điện áp phần ứng đặt động cơ lai giàn kéo là: 130 V

2.5 MÁY CẮT ỐNG TỰ ĐỘNG

H.2.4 Máy cắt ống tự động

Máy cưa có nhiệm vụ cắt ống nhựa theo kích thước tiêu chuẩn ( 4m vớiống PVC ) hay theo đơn đặt hàng

Máy cưa hoạt động theo chế độ tự động hoặc tác động bằng tay

Với ống HDPE có tính chất mềm được in chỉ số chiều dài (m) căn cứ vào đó

mà người vận hành tác động vào nút điều khiển trên máy (tác động tay), hoặc

tự động nhờ thiết bị đếm xung, số xung trên đơn vị thời gian sẽ xác định đượcgiá trị chiều dài cắt

Chiều dài của ống theo yêu cầu đơn đặt hàng Khác với quá trình cắtống PVC sau khi cắt thì ống được lật xuống giá hay băng chuyền Ống HDPEđược cuộn và sau đó được bó lại

Về mặt cấu tạo: Máy cưa gồm bàn cưa di chuyển trên giá Bàn cưa gồmhai kích khí nén dẫn động hai hướng có gắn má kẹp cao su (đặt tại đầu piston)được điều khiển bằng van điện từ ( 4 / 2 ) Có tác dụng kẹp ống khi chiều dàicắt được xác định Lưỡi cưa được đặt trong hộp bảo hiểm và được dẫn độngbằng động cơ không đồng bộ ba pha thông qua hệ thống dây cuaroa - trụcquay Trục quay lưỡi cưa được nâng hạ nhờ kích khí nén Trên giá đỡ được bốtrí tủ điều khiển phục vụ cho quá trình cắt tự động hoặc bằng tay Hoạt độngcủa máy cưa tự động được thực hiện theo logic trình tự:

+ Chiều dài cắt được xác định ( Bằng cảm biến vị trí )

+ Kẹp ống, gia tốc môtơ cưa, tiến bàn cưa

+ Nâng cưa

+ Hạ cưa

14

C¶m biÕn vÞ trÝ Dµn lËt

Bµn c a

Tñ ®iÒu khiÓn

+ Nhả kẹp, lùi bàn, lật ống

Máy cưa tự động được trang bị các cảm biến vị trí:

+ Cảm biến chiều cắt ( Foto sensor, Công tắc hành trình )

+ Công tắc hành trình giới hạn nâng cưa

+ Công tắc hành trình giới hạn hạ cưa

+ Công tắc hành trình giới hạn đẩy bàn cưa (bảo vệ bàn cưa trongtrường hợp không cắt đứt ống )

Chu trình cắt theo logic trình tự sau:

H 2.5 Chu trình làm việc của máy cưa tự động

Chương 3

16

- Không yêu cầu đảo chiều quay.

- Làm việc dài hạn, yêu cầu ổn định tốc độ ( để đảm bảo tiểu chuẩnchất lượng về chiều dầy ống )

- Trong dây chuyền động cơ chính lai trục vít soắn của máy ép đùn vàđộng cơ lai giàn kéo được sử dụng là động cơ một chiều Điều chỉnh tốc độbằng điều chỉnh điện áp phần ứng

- Điều chỉnh điện áp bằng cầu chỉnh lưu ba pha không đối xứng (đốivới đông cơ chính)

- Điều chỉnh điện áp bằng cầu chỉnh lưu một pha không đối xứng ( đốivới đông cơ lai giàn kéo)

Giữ tốc độ ổn định

Để giữ tốc độ ổn định Động cơ chính sử dụng hai mạch phản hồi:

- Mạch phản hồi âm tốc độ (tín hiệu phản hồi Uu lấy từ máy phát tốc )

- Mạch phản hồi dương dòng điện ( tín hiệu phản hồi Ui trên điện trở

Ri nối tiếp trên mạch lực )

Động cơ lai giàn kéo sử dụng một mạch phản hồi:

- Mạch phản hồi dương dòng điện ( tín hiệu phản hồi Ui lấy từ biếndòng đặt trên mạch lực )

3.1.2 Yêu cầu truyền động điện với động cơ cấp liệu, động cơ bơm nước làm mát, động cơ bơm hút chân không

- Làm việc ở chế độ dài hạn

- Không yêu cầu điều chỉnh tốc độ

- Không yêu cầu đảo chiều

- Không yêu cầu ổn định tốc độ

3.1.3 Yêu cầu truyền động điện với động cơ di chuyển bể chân không

- Làm việc ở chế độ ngắn hạn

- Yêu cầu đảo chiều

- Không yêu cầu điều chỉnh tốc độ

- Không yêu cầu ổn định tốc độ

3.1.4 Yêu cầu truyền động điện với động cơ lai lưõi cưa (Của máy cưa tự động )

- Làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

- Không yêu cầu điều chỉnh tốc độ

- Không yêu cầu đảo chiều

- Không yêu cầu ổn định tốc độ

Động cơ chính được điều khiển bởi bộ điều khiển: ELYNX

Hệ thống gia nhiệt gồm 11 Băng nhiệt:

- Xy lanh: 5 băng nhiệt công suất là: 11 kw

- Cổ nối: 1 băng nhiệt công suất 3 kw

- Đầu hình: 5 băng nhiệt công suất gia nhiệt 15 kw

Toàn bộ các băng nhiệt chỉ hoạt động 45% tổng công suất

Động cơ bơm dầu bôi trơn: động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc, côngsuất 0.5 Kw

3.2.3 Bể chân không

3.2.3.1 Bơm hút chân không

Bơm hút chân không được lai bằng động cơ:

3.2.3.3 Động cơ di chuyển bể chân không

Bể chân không được di chuyển bởi động cơ

P = 1.5 Kw

U = 380 V

Bộ phận nạp liệu gồm có một bơm ( Động cơ xoay chiều ba pha lai lò

xo băng tải ) làm nhiệm vụ hút nguyên liệu từ bình chứa liêu tới xi lô cấp liệu.Hạt nguyên liệu được chờ sãn ở đây, ở si lô cấp liệu có cảm biến múc cao củanguyên liệu NL Một rơ le thời gian Tc có độ trễ thời gian khoảng 5 - 7 phút

và một công tắc tơ CL để điều khiển động cơ Bơm hút liệu

20

Tc NL

K

RL BL

K

CL CL

~ 220 V

Stop Start

K

RN

H.3.3 Mạch động lực động cơ cấp liệu Giới thiệu phần tử:

+ K: công tắc tơ đóng nguồn cho mạch điều khiển

+ Tc: rơ-le thời gian

+ CL: công tắc tơ đóng nguồn cho động cơ cấp liệu

+ BL: đèn báo ( xanh ); báo động cơ cấp liệu đang hoạt động

+ RL: đèn báo ( đỏ ); báo động cơ cấp liệu dừng hoạt động

+ M: động cơ cấp liệu

+ AT: aptomat đóng nguồn cho động cơ cấp liệu

Quá trình cấp liệu như sau:

Khi phễu cấp liệu chưa có nguyên liệu (hoặc hết nguyên liệu ở mứcthấp ) Khi đã có nguồn điều khiển, đèn báo nguồn điều khiển sẽ sáng, rơ lethời gian Tc có điện, sau thời gian trễ 5 - 7 phút tiếp điểm thường mở mởnhanh đóng chậm chuyển trạng thái cấp nguồn cho công tắc tơ CL Tiếpđiểm thường mở của TC ở mạch động lực cấp nguồn cho Bơm hút liêu hoạtđộng Khi mức nhiên liệu tăng đến giá trị đặt cảm biến mức NL tác động gửi

tín hiệu đến mở tiếp điểm ở mạch điều khiển dừng bơm Động cơ cấp liêuhoạt động liên tục lai trục vít cấp liệu vào xi lanh nhiệt

3.3.1 Mạch điều khiển, mạch động lực của động cơ chính

H.3.4 Mạch điều khiển động cơ chính

H.3.5 Mạch động lực động cơ chính Giới thiệu phần tử:

22

KT

R S T

T5

T2 T4

T6

K K K

- K: công tắc tơ cấp nguồn cho bộ điều khiển Tiristor

- Bộ điều khiển động cơ chính ELYNX (bộ điều khiển Tiristor): nhậntín hiệu phản hồi, thay đổi giá trị xung điều khiển góc mở Tiristor

- Tín hiệu phản hồi âm tốc độ được lấy từ máy phát tốc FT ( mạch độnglực )

- Tín hiệu phản hồi dương dòng điện được lấy từ cảm biến dòng điện( mạch động lực )

- Cầu chỉnh lưu ba pha Tiristo

- AT: aptomat đóng điện cho động cơ chính

Khi nhấn nút start công tắc tơ K có điện, Tiếp điểm chính thường mở K đónglại cấp nguồn cho mạch động lực, tiếp điểm thường mở ở mạch điều khiển (K

= 1) tự giữ, K = 1 cấp điện cho bộ điều khiển Tiristo Bộ điều khiển này nhậntín hiệu phản hồi điện áp Uu ( đưa từ máy phát tốc FT về ) và tín hiệu phảnhồi dòng điện Ui ( nhờ cảm biến dòng ) Các tín hiệu này được khuếch đại, sosánh với tín hiệu đặt, tín hiệu sai lệch được đưa tới mạch điều chế xung làmthay đối giá trị xung điều khiển làm thay đổi góc mở Tiristo do đó làm thayđổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ giữ ổn định tốc độ cho động cơ

3.3.2 Mạch điều khiển, mạch động lực của động cơ bơm nước làm mát, hút chân không, di chuyển bể chân không

H.3.6 Mạch điều khiển động cơ làm mát, hút chân không, di chuyển bể

H.3.7 Mạch động lực động cơ làm mát, hút chân không, di chuyển bể Giới thiệu phần tử:

+ K1: công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ bơm nước

+ K2: công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ hút chân không

24

K3 K4 K4

K3

B¬m nuoc

Hót ch©n kh«ng

TiÕn bÓ Lïi bÓ

Stop

RN1

TiÕn Lïi

220 V

K1

Start

RN2 K1

Stop

+ K3: công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ di chuyển bể chân không.+ TG: rơ-le thời gian khống chế thời gian hoạt động của bơm nước làmmát

+ BN: động cơ bơm nước

+ CK: động cơ bơm hút chân không

+ CD: động cơ di chuyển bể chân không

Nguyên lý hoạt động:

Nhấn nút Start công tắc tơ K1 có điện, tiếp điểm chính K1 thường mở ởmạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ bơm nước làm mát, động cơbơm nước hoạt động Tiếp điểm thường mở K1 ở mạch điều khiển tự giữ duytrì mạch điều khiển

Nhấn nút Start công tắc tơ K2 có điện, tiếp điểm chính K2 thường mở ởmạch động lực đóng lại cấp điện cho động cơ bơm hút chân không, động cơbơm chân không hoạt động

Tiếp điểm thường mở K2 ở mạch điều khiển tự giữ duy trì mạch điều khiển

Để di chuyển bể chân không người vận hành nhấn nút Tiến ( Lùi ).Nhấn nút tiến, thông qua tiếp điểm thường đóng công tắc tơ K3 có điện tiếpđiểm thường đóng K3 ở mạch điều khiển mở ra khống chế chiều quay củađộng cơ di chuyển tiếp điểm chính K3 thường mở đóng lại cấp điện cho động

cơ di chuyển, động cơ di chuyển hoạt động thông qua cơ cấu truyền động cơkhí ( hộp số , xích - bánh răng ) làm bể di chuyển theo chiều tiến ( lùi ) Nhấnnút Lùi, thông qua tiếp điểm thường đóng công tắc tơ K4 có điện, tiếp điểmthường đóng K4 ở mạch điều khiển mở ra khống chế chiều quay của động cơ

di chuyển, tiếp điểm chính K4 thường mở đóng lại cấp điện cho động cơ dichuyển, động cơ di chuyển hoạt động thông qua cơ cấu truyền động cơ khí( hộp số, xích - bánh răng ) làm bể di chuyển theo chiều, lùi ( tiến )

3.3.3 Mạch động lực của động cơ lai giàn kéo

Tốc độ của động cơ lai dàn kéo được điều khiển nhờ bộ điều khiểnELYNX

H.3.8 Mạch động lực động cơ lai dàn kéo Giới thiệu phần tử:

- K: công tắc tơ cấp nguồn cho mạch động lực

- Điện áp đặt vào động cơ được thay đổi nhờ bộ điều khiển ELYNX

- Tín hiệu phản hồi dương dòng điện được lấy từ cảm biến dòng điện( mạch động lực )

- Cầu chỉnh lưu một pha

Hoạt động:

Tốc độ của động cơ lai giàn kéo được thay đổi nhờ thay đổi điện áp đặtvào phần ứng của động cơ thông qua bộ chỉnh lưu có điều khiển (Cầu chỉnhlưu một pha bán điều khiển ) Điện áp ra được thay đổi nhờ thay đổi góc mởcủa tiristo bằng cách thay đổi điện áp đặt điều khiển thông qua chiết áp điềukhiển ( đặt ở bộ điều khiển ELYNX )

Điện áp kích từ được cấp thông qua cầu chỉnh lưu 1 pha Khi nhấn nútStart công tắc tơ K có điện, tiếp điểm chính thường mở K đóng lại cấp nguồncho mạch động lực, tiếp điểm thường mở cở mạch điều khiển (K = 1) tự giữ,

26

K = 1 cấp điện cho bộ điều khiển Tiristo ELYNX Bộ điều khiển này nhậntín hiệu phản hồi dòng điện Ui ( nhờ cảm biến dòng ) Tín hiệu này đượckhuếch đại, so sánh với tín hiệu đặt, tín hiệu sai lệch được đưa tới mạch điềuchế xung thay đối giá trị xung điều khiển làm thay đổi góc mở Tiristo do đólàm thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ giữ ổn định tốc độ cho độngcơ

3.3.4 Mạch điều khiển, mạch động lực của hệ thống gia nhiệt

H.3.8 Mạch điều khiển gia nhiệt

§H N§

K

SENSOR

§H N§

+ Mức cao: Thường đặt ở 200 0 C

+ Mức thấp: Thường đặt ở 175 0 C

Điều khiển nhiệt máy ép đùn:

Quá trình gia nhiệt:

Trước khi đưa máy ép đùn vào làm việc, người vận hành phải quan tâmnhiệt độ của máy ép đùn nhựa bằng cách gia nhiệt cho toàn bộ máy Thời giangia nhiệt khoảng 3 - 4 giờ tuỳ theo đầu hình Quá trình gia nhiệt này rất quantrọng Để đảm bảo an toàn cho máy ép đùn cũng như chất lượng ống máy épđùn được chia thành nhiều khoang nhiệt, mỗi khoang có giá trị nhiệt độ côngtác khác nhau ( Công nghệ ) Tuỳ theo các hãng sản xuât và các máy ép đùn

mà có số khoang nhiệt khác nhau Máy ép đùn LS của công ty nhựa BạchĐằng có 11 khoang nhiệt, được chia thành các vùng:

+ Vùng 1 - 5 : gia nhiệt cho thân máy ép đùn

+ Vùng 6 : gia nhiệt cho cổ đùn

+ Vùng 7 - 11 : gia nhiệt cho đầu hình

Các cảm biến nhiệt độ ( đầu đo của nhiệt ngẫu ) được bố trí sát máyđùn Các cảm biến này biến đổi thành tín hiệu điện sau đó được khuếch đại,

so sánh ( ở bộ điều khiển của đồng hồ nhiệt ) Khi nhiệt độ xuỗng tới nhiêt độđặt thì tiếp điểm của đồng hồ nhiệt đóng điện cung cấp cho các công-tắc -tơ

28

cấp nguồn cấp điện cho dây điện trở, khi nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ đặt thìtiếp điểm của đồng hồ nhiệt cắt điện cung cấp cho các công-tắc -tơ cấp nguồncấp điện cho dây điện trở

3.3.5 Mạch điều khiển maý cắt ống tự động

F F

K

Start Stop

H ( phục vụ động cơ lai lưỡi cưa ), cấp điện cho rơ le thời gian T1 Lúc nàykích khí nén tác động đẩy bàn cưa chuyển động theo ống và đẩy má kẹp kẹpchặt ống vào bàn cưa, Động cơ lai lưỡi cưa được gia tốc trong thời giankhoảng 5 giây để lưỡi cưa có mômen quán tính đủ lớn phục vụ cắt ống Thờigian đặt cho T1 là 5 giây, sau thời gian trễ đó tiếp điểm thường mở mở nhanhđóng chậm chuyển trạng thái (T1 = 1 ), thông qua tiếp điểm thường đóngTG2 cấp điện cho cuộn hút của van điện từ phục vụ đẩy cưa Kích khí nénđẩy lưõi cưa lên cắt ống khi cưa nâng hết tầm (đảm bảo cắt đứt ống ) ốngcảm biến vị trí giới hạn nâng cưa tác động tiếp điểm của cảm biến vị trí SW2

= 1 cấp điện cho rơ le trung gian TG2 Tíêp điểm thưòng mở TG2 = 1 tự giữ.Đồng thời tiếp điểm thường đóng TG2 =1 ( mở ra ) cắt điện cung cấp chođộng cơ lai lưỡi cưa và cuộn hút van điện từ phục vụ đẩy cưa lúc này tốc độcủa lưỡi cưa giảm dần đến không, kích khí nén tác động theo chiều ngược lạikéo lưỡi cưa xuống

Khi cưa lùi hết SW3 tác động tiếp điểm SW3 cấp điện cho rơle trunggian TG3 TG3 có điện, tiếp điểm thường đóng TG3 chuyển trạng thái cắtđiện cung cấp cho cuộn hút van điện từ phục vụ kẹp và đẩy bàn do đó kẹp 30

nhả ra và bàn được đẩy về vị trí ban đầu, đồng thời cấp điện cho rơle thời gianT2 Sau thời gian trễ t2 tiếp điểm thường mở mở nhanh đóng chậm đóng lạicấp điện cho cuộn hút van điện từ phục vụ lật ống, thời gian lật ống thườngđặt là 1,5 đến 2 giây nhờ rơ le thời gian T3 Sau thời gian trễ t3 ( 1,5 đến 2giây ) tiếp điểm thường đóng đóng nhanh mở chậm T3 chuyển trạng tháiphục hồi trạng thái của mạch điều khiển

Hệ thống có các bảo vệ sau:

+ Bảo vệ "không ": Nhờ công tắc tơ K

+ Bảo vệ ngắn mạch: Nhờ cầu chì F

+ Bảo vệ quá tải cho động cơ nhờ rơ le nhiệt RN

+ Bảo vệ quá hành trình nhờ cảm biến vị trí SW4

Công nghệ cắt ống đòi hỏi khi bảo vệ quá hành trình

Vì một lý do nào đó mà cưa không cắt đứt hẳn ống ( ví dụ motor cưa

bị hỏng, kẹt bi ….) Thì hệ thống phải bảo vệ như sau:

Trước tiên bàn cưa tác động vào công tắc hành trình SW4 óng TG4 mở

ra nên công tắc tơ K mất điện, tiếp điểm thường mở K mở ra cắt điện cungcấp cho mạch điều khiển phía sau, không cho hệ thống làm việc trong tìnhtrạng có sự cố Sau khi khắc phục sự cố xong, để hệ thống hoạt động trở lạithì người vận hành phải ấn nút Start để phục hồi trạng thái của hệ thống

3.3.6 Mạch điều khiển maý Nong tự động

32

Start

CĐ tự động

Chuyển tay gạt công tắc về vị trí CĐ Bằng tay (chế độ bằng tay ) được

bố trí trên bàn điều khiển Lúc này 51 được nối với 5 Rơ le trung gian R9 cóđiện mở các tiếp điểm thường đóng ra cắt chế độ tự động

ở chế độ nong gioăng tiếp điểm 4 mở ra

Chuyển tay gạt công tắc công tắc 5 => 43 cấp nguồn cho cuộn hút củavan điện từ thông qua tiếp điểm thường đóng R2 phục vụ kích khí nén kẹpsản phẩm khi đầu kẹp chạm vào cần tác động của công tắc vị trí SW0 Rơ letrung gian R2 có điện tiếp điểm thường đóng R2 mở ra cắt điện cung cấp chovan điện từ Mặt khác tiếp điểm thường mở R2 đóng cấp điện cho van điện từphục vụ kích khí nén đưa cữ vào hạn chế chiều dài cần nong

Chuyển tay gạt công tắc 5 => 45 thông qua tiếp điểm thường mở R9(lúc này R9 = 1) và tiếp điểm thường đóng R3 cấp nguồn cho cuộn hút vanđiện từ phục vụ kích khí nén tiến trụ Trong quá trình trụ tiến công tắc vị tríSW1 tác động, tiếp điểm SW1 chuyển trạng thái cấp điện cho rơ le trung gianR3 R3 có điện, tiếp điểm thường đóng R3 = 1 cát điện cung cấp cho van điệntừ

Chuyển tay gạt của công tắc 5 => 47, thông qua tiếp điểm thường đóngR4 cấp điện cho cuộn hút van điện từ phục vụ tiến Banh

Chuyển tay gạt công tắc 5 => 49 cấp nguồn cho cuộn hút van điện từphục vụ hút chân không

Chuyển tay gạt công tắc 5 => 50 cấp nguồn cho công tắc tơ động cơquạt gió phục vụ làm mát

Để lùi Banh:

Để nhả kẹp:

Chuyển tay gạt công tắc 5 => 44 => 41 thông qua tiếp điểm thườngđóng R11 cấp điện cho cuộn hút phục vụ nhả kẹp Đồng thời T6 có điện, sauthời gian trễ tiếp điểm thường mở mở nhanh đóng chậm chuyển trạng thái cấpđiện cho rơ le trung gian R11 R11 có điện, tiếp điểm thường đóng R11 mở racắt điện cung cấp cho R1 tiếp điểm thường mở R1 mở ra Trạng thái ban đầucủa hệ thống được phục hồi chuẩn bị cho chu kỳ làm việc tiếp theo

Kết thúc công đoạn người vận hành bê sản phẩm ra ngoài

Chế độ tự động:

R9 mất điện, tiếp điểm thường đóng R9 đóng lại

Chuyển tay gạt công tắc vị trí sang vị trí tự động 5 => 6 Nhấn nútStart, thông qua tiếp điểm thường đóng R11 cấp điện cho rơ le trung gian R1.R1 có điện, tiếp điểm thường mở R1 = 1 tự giữ, đồng thưòi tiếp điểm thường

mở R1 cấp điện cho cấp nguồn cho cuộn hút của van điện từ thông qua tiếpđiểm thường đóng R2 phục vụ kích khí nén kẹp sản phẩm, khi đầu ống chạmvào cần tác động của công tắc vị trí SW0 Rơ le trung gian R2 có điện tiếpđiểm thường đóng R2 mở ra cắt điện cung cấp cho van điện từ Mặt khác tiếpđiểm thường mở R2 đóng cấp điện cho van điện từ phục vụ kích khí nén đưa

cữ vào hạn chế chiều dài cần nong Đồng thời cấp điện cho rơ le thời gian T

Sau thời gian trễ tiếp điểm T1 đóng lại thông qua tiếp điểm thường 34

đóng R3 cấp nguồn cho cuộn hút van điện từ phục vụ kích khí nén tiếntrụ.Trong quá trình trụ tiến công tắc vị trí SW1 tác động, tiếp điểm SW1chuyển trạng thái cấp điện cho rơ le trung gian R3 R3 có điện, tiếp điểmthường đóng R3 = 1 cát điện cung cấp cho van điện từ Mặt khác tiếp điểmthường mở R3 = 1 Thông qua tiếp điểm thường đóng R4 cấp điện cho cuộnhút van điện từ phục vụ tiến Banh

Khi Banh tiến đến giới hạn đặt cảm biến vị trí SW2 tác động tiếp điểmSW2 chuyển trạng thái cấp nguồn cho rơ le trung gian R4 và rơ le thời gianT2 R4 có điện tiếp điểm thường mở R4 = 1 tự giữ, tiếp điểm thường mở R4 =

1, sau thời gian trễt 2 tiếp điểm T2 = 1, thông qua tiếp điểm thường đóng T3cấp điện cho cuộn hút van điện từ phục vụ hút chân không Mặt khác tiếpđiểm thường mở R4 = 1 cấp nguồn cho rơ le thời gian T3; T4 và T5 thôngqua tiếp điểm thường đóng R10 và R5 T3 và T4 có điện, sau thời gian trễ t4tiếp điểm T4 đóng lại cấp điện cho công tắc tơ của động cơ làm mát Sau thờigian trễ t3 ( đầu nong đã được làm mát ) tiếp điểm thường đóng đóng nhanh

mở chậm T3 chuyển trạng thái cắt điện cấp cho cuộn hút van điện từ phục vụhút chân không Sau thời gian trễ t5 ( t5 > t3 > t4 ) tiêp điểm thường mở mởnhanh đóng chậm T5 chuyển trạng thái cấp nguồn cho rơ le R5 R5 có điện,tiếp điểm thường đóng R5 mở ra cắt điện cung cấp cho công tắc tơ L L mấtđiện động cơ làm mát dừng hoạt động Mặt khác tiếp điểm thường mở R5 = 1

tự giữ, R5 = 1 cấp điệm cho cuộn hút van điện từ phục vụ lùi banh thông quacác tiếp điểm thường đóng R10, R6

Khi Banh lùi về đến giới hạn đặt công tắc vị trí SW3 tác động Tiếpđiểm SW3 chuyển trạng thái cấp điện cho rơ le R6 R6 có điện, tiếp điểmthường đóng R6 mở ra cắt điện cung cấp cho cuộn hút van điện từ phục vụlùi banh Mặt khác tiếp điểm thường mở R6 = 1 tự giữ, R6 = 1 cấp điện chocuôn hút van điện từ phục vụ lùi trụ

Khi trụ lùi đến giới hạn đặt công tắc vị trí SW4 tác động Tiếp điểmSW4 chuyển trạng thái cấp điện cho rơ le R7 R7 có điện, tiếp điểm thườngđóng R7 mở ra cắt điện cung cấp cho cuộn hút van điện từ phục vụ lùi trụ

Mặt khác tiếp điểm thường mở R7 = 1 tự giữ, R7 cấp điện cho cuộn hút vanđiện từ phục vụ mở kẹp thông qua các tiếp điểm thường đóng R9, R11 Đồngthời cấp điện cho rơ le thời gian T6 Sau thời gian trễ T6 tiếp điểm thường mở

mở nhanh đóng chậm chuyển trạng thái cấp điện cho rơ le R11 R11 có điện,tiếp điểm thưòng đóng R11 mở ra cắt điện cung cấp cho R1 R1 mất điện cáctiếp điểm thường mở của nó mở ra Trạng thái ban đầu của hệ thống đượcphục hồi chuẩn bị cho chu kỳ làm việc tiếp theo Kết thúc quá trình sản phẩmđược ngưòi vận hành bê ra ngoài

Ưu điểm: Vốn đầu tư thấp, các phần tử dễ tìm kiếm thay thế

Nhược điểm: Kích thước lớn, cồng kềnh, không linh hoạt trong việc

thay đổi chương trình điều khiển, độ tin cậy kém do các va chạm cơ khí, tialửa điện thường xuyên tác động lên tiếp điểm

Hiện nay trên thị truờng xuất hiện phổ biến các thiết bị điều khiển khảtrình của các hãng như: Siemens (Đức); Omron ( Nhật ) Do đó để nângcấp hệ thống ta có thể đầu tư, sử dụng các thiết bị này mà chi phí đầu tưkhông lớn lắm

Việc nâng cấp hệ thống của các khâu trong dây chuyền có thể tiến hànhnâng cấp toàn bộ các khâu trong dây chuyền, hoặc có thể nâng cấp đơn lẻ cáckhâu trong dây chuyền tuỳ theo điều kiện sản xuất và vốn đầu tư của công ty

Trong dây chuyền sản xuất ống nhựa, máy cắt ống tự động là một khâuquan trọng, thực tế hiện nay tại công ty hệ thống điều khiển chủ yếu là xâydựng trên các phần tử rơle, công tắc tơ, do đó kém tin cậy, cồng kềnh, độ tin