Dây chuyền sấy nông sản theo phương pháp đối lưu khí

TĨM TẮT Trong đề tài “ DÂY CHUYỀN SẤY NƠNG SẢN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỐI LƯU KHÍ” nhóm tính tốn thiết kế mơ hình sấy áp dụng phương pháp đảo chiều khí, khảo sát đặc tính nông sản tươi khô Lựa chọn thiết bị cần thiết áp dụng vào mơ hình sấy, sử dụng thuật toán PID kết hợp với việc phát xung PWM PLC S7-200 để điều khiển nhiệt độ bồn sấy, xác định độ khô nông sản dựa vào khối lượng PLC có nhiệm vụ đọc tín hiệu ngõ vào số (nút nhấn, công tắc) ngõ vào tương tự (cảm biến Loadcell, cảm biến nhiệt độ pt100) để điều khiển cở cấu chấp hành ngõ (xy lanh, động băng tải, dây đốt gia nhiệt, biến tần …) thực công việc dây chuyền sấy theo chương trình lập trình sẵn Màn hình HMI giúp cho người vận hành, người dùng giám sát q trình hoạt động, thơng số kỹ thuật, ghi nhận giá trị hiển thị khối lượng nông sản tươi, khối lượng nông sản khô, nhiệt độ thông qua giao diện điều khiển hoạt động hệ thống trực tiếp từ hình HMI Qua nhiều thời gian nghiên cứu thiết kế, cân chỉnh, vận hành thực tế mơ hình Hệ thống hoạt động yêu cầu ban đầu với độ xác 90% xiii MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình iii Cam đoan iv Lời cảm ơn v Mục lục vi Liệt kê hình vẽ x Liệt kê bảng xii Tóm tắt xiv CHƯƠNG TỔNG QUAN vi 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Giới hạn 1.5 Bố cục đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cấu trúc chung hệ thống sấy 2.1.1 Buồng gia nhiệt 2.1.2 Quạt 2.1.3 Buồng sấy 2.2 Các phương pháp sấy 2.2.1 Sấy đối lưu 2.2.2 Sấy chân không sấy thăng hoa 2.2.3 Sấy dòng điện cao tần 2.2.4 Sấy tầng sôi 2.3 Các thông số đặc trưng nông sản 2.3.1 Độ ẩm tuyệt đối 2.3.2 Độ ẩm tương đối 2.4 Phương pháp điều khiển nhiệt dộ 2.4.1 Điều khiển kiểu on/off 2.4.2 Điều khiển kiểu pid 10 2.4.3 Lựa chọn thông số cho pid 15 2.4.4 Pid hệ thống điều khiển nhiệt độ 16 2.5 Plc s7-200 hãng simens 18 vi 2.5.1 Tổng quát plc 18 2.5.2 Cấu trúc plc 18 2.5.3 Tìm hiểu sơ lược plc s7200 cpu 224 siemen 19 2.6 Module analog em231, em232 24 2.6.1 Khái niệm module analog 24 2.6.2 Analog input 24 2.6.3 Analog output 24 2.6.4 Nguyên lý hoạt động chung cảm biến tín hiệu đo chuẩn cơng nghiệp 24 2.6.5 Giới thiệu module analog em231 25 2.6.6 Giới thiệu module analog em232 28 2.7 Loadcell 29 2.7.1 Mạch cầu wheatstone 30 2.7.2 Cách nối dây cho hệ thống nhiều loadcell 31 2.7.3 Mạch khuyếch đại loadcell 33 2.8 Cảm biến nhiệt độ pt100 34 2.8.1 Cấu tạo pt100 34 2.8.2 Nguyên lý hoạt động pt100 34 2.9 Solid state relay (ssr) 36 2.10 Động chiều dc 36 2.10.1 Cấu tạo động dc 36 2.10.2 Nguyên lý làm việc 37 2.11 Động không đồng pha 39 2.11.1 Giới thiệu 39 2.11.2 Cấu tạo động không đồng ba pha 39 2.11.3 Nguyên lý làm việc động không đồng 42 2.12 Biến tần 43 2.13 số linh kiện khác 45 2.13.1 Xy lanh 45 2.13.2 Van đảo chiều 46 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 47 3.1 Giới thiệu 47 3.2 Tính tốn thiết kế hệ thống 47 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 47 3.2.2 Tính tốn thiết kế 48 3.3 Lựa chọn thiết bị 63 3.3.1 Lựa chọn plc 63 vii 3.3.2 Lựa chọn loadcell 63 3.3.3 Lựa chọn xylanh 64 3.3.4 Lựa chọn cảm biến nhiệt độ 65 3.3.5 Lựa chọn van điện từ 66 3.3.6 Lựa chọn động quạt động kéo băng tải 67 3.3.7 Lựa chọn biến tần invt gd10 69 3.3.8 Lựa chọn nguồn 70 3.4 Tính tốn độ khơ nơng sản 71 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 74 4.1 Giới thiệu 74 4.2 Thi công hệ thống 74 4.2.1 Thi cơng mơ hình 74 4.2.2 Thi công mạch khuếch đại loadcell 76 4.3 Lập trình hệ thống 79 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 79 4.3.2 Lưu đồ chương trình 80 4.3.3 Phần mềm lập trình cho plc 84 4.4 Thiết kế giao diện giám sát hệ thống 89 4.4.1 Màn hình hmi dop-b07s411 hãng delta 89 4.4.2 Phần mềm lập trình cho hmi 90 4.4.3 Thiết kế giao diện 94 4.5 Một số phần mềm khác 95 4.5.1 Phần mềm vẽ mạch 95 4.5.2 Phần mềm thiết kế mơ hình 96 4.6 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác 97 4.6.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 97 4.6.2 Quy trình thao tác 103 CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT- ĐÁNH GIÁ 105 5.1 Thiết kế mơ hình 105 5.2 Cân vận chuyển nguyên liệu 107 5.3 Cài đặt điều khiển nhiệt độ 107 5.4 Điều khiển quạt gió 109 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 110 6.1 Kết luận 110 6.2 Hướng phát triển 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………111 viii PHỤ LỤC…………………………………………………………………………112 ix LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Đồ thị mơ tả phương pháp điều khiển ON/OFF Hình 2.2: Cấu trúc điều khiển PID 10 Hình 2.3: Đồ thị mơ tả phương pháp điều khiển PID 11 Hình 2.4: Sơ đồ khối khâu P 13 Hình 2.5: Sơ đồ khối khâu I 13 Hình 2.6: Sơ đồ khối khâu D 14 Hình 2.7: Sơ đồ điều khiển lò điện 17 Hình 2.8: PLC S7-200 SIEMENS 19 Hình 2.9: Sơ đồ vịng qt chương trình 22 Hình 2.10: Module EM231 26 Hình 2.11: Sơ đồ khối đầu vào Analog EM231 27 Hình 2.12: Sơ đồ khối đầu Analog EM232 28 Hình 2.13: Cấu tạo Strain gage 29 Hình 2.14: Mạch cầu Wheatstone 30 Hình 2.15: Cấu tạo bên loadcell nguồn cấp 31 Hình 2.16: Cách nối dây cho hệ thống nhiều loadcell 32 Hình 2.17: Mạch tương đương 32 Hình 2.18: Mạch khuếch đại tín hiệu 33 Hình 2.20: Cấu tạo đầu cảm biến nhiệt độ PT100 34 Hình 2.21: Độ tuyến tính điện trở Bạch kim theo nhiệt độ 35 Hình 2.22: SSR-40 DA hãng FOTEK 36 Hình 2.23: Cấu tạo động DC 37 Hình 2.24 : Sơ đồ nguyên lý động DC 38 Hình 2.25: Từ trường cực từ từ trường phần ứng 38 Hình 2.26: Cấu tạo động khơng đồng pha roto lồng sóc 40 Hình 2.27: Cấu tạo stator động khơng đồng pha roto lồng sóc 40 Hình 2.28: Cấu tạo lõi thép dây quấn stator 41 Hình 2.29: Cấu tạo rotor lồng sóc 41 Hình 2.30: Chiều từ trường chiều quay tương ứng rotor 43 Hình 2.31: Biến tần INVT GD 10 44 Hình 2.32: Ngun lí làm việc biến tần 45 Hình 2.33: Chiều tác động ngược lại ngoại lực (a) lo xo (b) 45 Hình 2.34: Trạng thái OFF ON van đảo chiều 46 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 47 x Hình 3.2: Bản vẽ cách bố trí mơ hình 48 Hình 3.3: Vị trí đặt Loadcell 49 Hình 3.4: Vị trí đặt biến tần 50 Hình 3.5: Vị trí lắp đặt xi lanh khí bên bồn 50 Hình 3.6: Vị trí lắp đặt xilanh khí mặt bồn 51 Hình 3.7: Bản vẽ thiết kế tủ điều khiển 52 Hình 3.8: Mặt trước mơ hình 53 Hình 3.9: Các thành phần bồn sấy 54 Hình 3.10: Bồn sấy nhìn từ cao xuống 55 Hình 3.11: Bản vẽ bồn chứa nông sản 56 Hình 3.12: Bản vẽ băng tải 57 Hình 3.13: Bản vẽ quạt gió phần gia nhiệt 58 Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lí mạch khuếch đại loadcell 58 Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lí mạch chuyển đổi tín hiệu PT100 59 Hình 3.16: Bộ điều khiển nhiệt TZN4M 60 Hình 3.17: Sơ đồ kết nối PLC 62 Hình 3.18: Sơ đồ kết nối module analog 62 Hình 3.19: Mạch động lực 63 Hình 3.20: Loadcell VLC – 134 64 Hình 3.21: Xy lanh CD2B16-50-B 65 Hình 3.22: Cảm biến nhiệt độ PT 100 66 Hình 3.23: Van điện từ SCM VD120Y 67 Hình 3.24: Động AC pha có gắn kèm quạt ly tâm 68 Hình 3.25: Động DC 24V DS400 69 Hình 3.26: Hình ảnh biến tần Goodrive10 69 Hình 3.27: Nguồn tổ ong 71 Hình 4.1: Mơ hình thực tế sau thi công 74 Hình 4.2: Mặt trước tủ điều khiển 75 Hình 4.3: Bên tủ điều khiển 76 Hình 4.4: Mạch PCB lớp mạch khuếch đại Loadcell 76 Hình 4.5: Mạch PCB lớp mạch khuếch đại Loadcell 76 Hình 4.6: Sơ đồ bố trí linh kiện 77 Hình 4.7: Mạch sau thi công 77 Hình 4.8: Lưu đồ giải thuật 79 Hình 4.9 :Lưu đồ chương trình 81 Hình 4.10: Lưu đồ chương trình AUTO 82 xi Hình 4.11: Lưu đồ chương trình MAN 83 Hình 4.12: Lưu đồ chương trình quy đổi độ ẩm 83 Hình 4.13: Giao diện Step Micro/WIN sau khởi động 84 Hình 4.14: Wizard 86 Hình 4.15: Chọn vịng lặp PID 86 Hình 4.16: Cài đặt thơng số cho vịng lặp 87 Hình 4.17: Tùy chọn ngõ vào vòng lặp PID 87 Hình 4.18: Tùy chọn cảnh báo 88 Hình 4.19: Chọn vùng nhớ 88 Hình 4.20: Chọn tên chương trình chương trình ngắt 89 Hình 4.21: Chọn PID Tune Control Panel 89 Hình 4.22: HMI DOP-B07S411 hãng DELTA 90 Hình 4.23: Trang khởi động HMI 91 Hình 4.24: Chọn model HMI 91 Hình 4.25: Chọn cổng giao tiếp PLC cần kết nối 92 Hình 4.26: Trang thiết kế giao diện 93 Hình 4.27: Các thành phần thiết kế giao diện 93 Hình 4.28: Giới thiệu kí hiệu giao diện người dùng 95 Hình 4.29: Giao diện phần mềm Proteus 8.0 96 Hình 4.30: Giao diện phần mềm SketchUp 2013 96 Hình 4.31: Chọn loại nơng sản 98 Hình 4.32: Nhập số kg 98 Hình 4.33: Nhấn nút START để bắt đầu 99 Hình 4.34: Nhấn nút STOP để dừng trình sấy 100 Hình 4.35: Giao diện chọn nơng sản khác 101 Hình 4.36: Nhấn nút mũi tên để trở trang trước 102 Hình 4.37: Quy trình thao tác 104 Hình 5.1: Mơ hình dây chuyền sấy nơng sản 105 Hình 5.2: Giao diện HMI khởi động (page 1) 106 Hình 5.3: Giao diện điều khiển (page 2) 106 Hình 5.4: Giao diện điều khiển (page3) 107 Hình 5.5: Kết mô PID phần mềm STEP 108 Hình 5.6: Kết nhiệt độ đặt 70 độ C 108 xii LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1: Các thông số KP, KI, KD 11 Bảng 2.2: Ảnh hưởng thông số PID đáp ứng hệ 12 Bảng 2.3:Lựa chọn phương pháp điều chỉnh 16 Bảng 2.4: Các thành phần module analog EM231 26 Bảng 2.5: Bảng cấu hình SW cho Module EM231 29 Bảng 3.1: Thông số kĩ thuật điều khiển nhiệt TZN4M 61 Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật Loadcell VLC – 134 64 Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật xylanh CD2B16-50-B 65 Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật Van điện từ SCM VD120Y 67 Bảng 3.5: Thông số kĩ thuật động xoay chiều pha 68 Bảng 4.1 Danh sách linh kiện 77 Bảng 4.2: Địa vùng nhớ ngõ ra, ngõ vào 84 Bảng 4.3: Địa vùng nhớ trung gian 84 Bảng 4.4: Một số thao tác thường dùng 93 xiii TÓM TẮT Trong đề tài “ DÂY CHUYỀN SẤY NÔNG SẢN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỐI LƯU KHÍ” nhóm tính tốn thiết kế mơ hình sấy áp dụng phương pháp đảo chiều khí, khảo sát đặc tính nơng sản tươi khơ Lựa chọn thiết bị cần thiết áp dụng vào mô hình sấy, sử dụng thuật tốn PID kết hợp với việc phát xung PWM PLC S7-200 để điều khiển nhiệt độ bồn sấy, xác định độ khô nơng sản dựa vào khối lượng PLC có nhiệm vụ đọc tín hiệu ngõ vào số (nút nhấn, công tắc) ngõ vào tương tự (cảm biến Loadcell, cảm biến nhiệt độ pt100) để điều khiển cở cấu chấp hành ngõ (xy lanh, động băng tải, dây đốt gia nhiệt, biến tần …) thực cơng việc dây chuyền sấy theo chương trình lập trình sẵn Màn hình HMI giúp cho người vận hành, người dùng giám sát q trình hoạt động, thông số kỹ thuật, ghi nhận giá trị hiển thị khối lượng nông sản tươi, khối lượng nông sản khô, nhiệt độ thơng qua giao diện điều khiển hoạt động hệ thống trực tiếp từ hình HMI Qua nhiều thời gian nghiên cứu thiết kế, cân chỉnh, vận hành thực tế mô hình Hệ thống hoạt động yêu cầu ban đầu với độ xác 90% xiv CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG Hình 4.29: Giao diện phần mềm Proteus 8.0 4.5.2 Phần mềm thiết kế mơ hình Phần mềm thiết kế vẽ mơ hình phần mềm: SketchUp 2013 Giao diện khởi động phần mềm sau : Hình 4.30: Giao diện phần mềm SketchUp 2013 Thanh công cụ :thanh công cụ dựng hình tạo hình học(như đường thẳng, hình cung, hình chữ nhật ),những cơng cụ dựng hình (Measure and Protractor_Cơng cụ đo lường thước đo góc), cơng cụ di chuyển (Move, Rotate, Push/Pull, ) BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 96 CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG : Thanh cơng cụ gồm có : vị trí Push /Pull cho phép tạo hình ảnh 3D cho vật 2D , biểu tượng công cụ di chuyển mô hình : cơng cụ gồm có trỏ chuột , cục tẩy để xóa thứ vẽ sai, bút vẽ để vẽ hình tùy ý, hình vng, hình trịn, hình ngũ giác , hình vịng cung để vẽ hình tương ứng : cơng cụ chọn cách nhìn tổng qt mơ hình: tùy thuộc vào việc lựa chọn có cách nhìn khác : cơng cụ dùng để đo kích thước vẽ, đánh dấu đường thẳng có kích thước bao nhiêu, tùy chọn màu sắc cho mơ hình : cơng cụ giúp ta xoay 360 độ mơ hình , phóng to thu nhỏ mơ hình 4.6 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 4.6.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng Bước 1: Kết nối PLC Với HMI sau cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống sử dụng nguồn 220V AC, cấp nguồn mở CB tủ điều khiển nguồn đèn STOP sáng lên Cho nông sản vào bồn chứa Bước 2: Kiểm nút SOS nhấn chưa, nút SOS ấn ta ấn thêm lần để nút SOS vị trí ban đầu chưa nhấn Bước 3: Gạt SW MAN/AUTO tủ điều khiển để chọn chế độ man auto - Khi SW vị trí AUTO có nghĩa thao tác sử dụng hình HMI - Khi SW chế độ MAN có nghĩa cho thao tác tủ điều khiển không sử dụng HMI được, HMI lúc để thị thông số  Nếu chọn SW chế độ AUTO BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 97 CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG B1: Trên hình HMI chọn loại nơng sản cách nhấn vào hình loại nơng sản (1) Nếu lỡ bấm nhầm loại nơng sản khơng ta cần nhấn vào biểu tượng xóa (1*) tương ứng chọn lại nơng sản thích hợp Hình 4.31: Chọn loại nông sản B2: Nhập số kg cần sấy cách nhấn vào biểu tượng (2) hình: Hình 4.32: Nhập số kg BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 98 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG Khi nhấn vào (2) xuất bàn phím để ta nhập số kg vào Theo thiết kế số kg nhập khoảng 0-20kg B3: Sau nhập số kg xong nhấn nút START (3) để bắt đầu q trình, đèn báo run sang lên Nơng sản khô tự động dừng Khi hệ thống tự động dừng nơng sản khơ đèn xanh tủ điều khiển chớp tắt liên tục Khi thấy đèn xanh chớp tắt liên tục nghĩa nông sản khô lúc ta cần gạc SW TEST bên hông tủ điều khiển để mở cửa cho nơng sản ngồi ( lúc đèn xanh hết chớp tắt ) Hình 4.33: Nhấn nút START để bắt đầu B4: Nếu nhấn stop (4) hệ thống ngưng sấy, ĐÈN ĐỎ sang báo dừng hệ thống BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 99 CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG Hình 4.34: Nhấn nút STOP để dừng trình sấy B4*: Nếu trình sấy có chuyện đột xuất bạn nhấn liền nút SOS tủ điều khiển để dừng hệ thống lại Bạn biết số kg cịn lại qúa trình sấy hình HMI Các thông số nhiệt độ sấy mặc định từ trước ứng với loại nơng sản có nhiệt độ riêng nhiệt độ cố định thay đổi CHÚ Ý: Khi B1 bấm chọn nơng sản khác có giao diện hình BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 100 CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG Hình 4.35: Giao diện chọn nông sản khác Trong giao diện người dùng nhấn chọn lại Nông sản khác sau ta nhập nhiệt độ sấy số kg nông sản cần sấy, cần nhấn vào ô tương ứng nhập Nhiệt độ tối đa nhập 100 độ C, số kg sấy tối đa 20kg + Nhấn START để bắt đầu sấy + Nhấn STOP để dừng sấy + Gạt SW TEST tủ điều khiển để kiểm tra nông sản khơ chưa + Khi thấy nơng sản khơ nhấn vào biểu tượng quạt HMI để tắt gia nhiệt quạt quay làm mát nông sản + Trong q trình sấy có việc khẩn cấp nhấn nút SOS tủ điều khiển Trong trình thao tác HMI ta nhấn chọn mũi tên hình bên để chuyển qua lại trang giao diện có lỡ bấm nhầm BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 101 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 4.36: Nhấn nút mũi tên để trở trang trước  Nếu gạt SW chế độ MAN Nhiệt độ sấy cố định 60 độ C B1: - nhấn nút START tủ điều khiển lần thứ để băng tải đưa nông sản vào bồn - Nhấn nút START tủ điều khiển lần cho dừng băng tải lò gia nhiệt bắt đầu hoạt động, van khí đóng mở liên tục - Nhấn nút START tủ điều khiển cho tắt gia nhiệt - Nhấn nút START lần cho dừng việc đóng mở van khí B2: Trong q trình sấy để kiểm tra nơng sản khơ hay chưa ta gạc SW TEST bên hơng tủ điều khiển để nơng sản ta kiểm tra mắt thường B3: Khi thấy nông sản khơ tiến hành nhấn STOP tủ điều khiển để dừng Chú ý: q trình sấy có chuyện khẩn cấp ta cần nhấn vào nút SOS tủ điều khiển để dừng hệ thống BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 102 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 4.6.2 Quy trình thao tác CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC BẰNG CÁCH GẠC SW AUTO/MAN CẤP NGUỒN CHO HỆ THỐNG NHẬP SỐ KG NHẤN START LẦN ĐỂ TẮT GIA NHIỆT GẠC SW TEST MỞ CỬA DƯỚI ĐẺ KIỂM TRA NÔNG SẢN NHẤN START ĐỂ BẮT ĐẦU SẤY BẤM CHỌN NÔNG SẢN KHÁC TRÊN HMI NHẤN START TRÊN HMI ĐỂ SẤY CHỌN LOẠI NÔNG SẢN ( BẮP, ĐIỀU, CAFÉ) TRÊN HMI GẠC SW Ở VỊ TRÍ AUTO NHẬP SỐ KG LÊN HMI GẠC SW TEST MỞ CỬA DƯỚI ĐẺ KIỂM TRA NÔNG SẢN GẠC SW Ở VỊ TRÍ MAN BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP NHẬP NHIỆT ĐỘ LÊN HMI NHẤN STOP TRÊN HMI ĐỂ DỪNG SẤY NHẤN NÚT QUẠT GIÓ ĐỂ LÀM MÁT NÔNG SẢN NHẤN START TRÊN TỦ ĐIỀU KHIỂN LẦN ĐỂ CHO BĂNG TẢI ĐƯA NÔNG SẢN VÀO NHẤN START LẦN ĐỂ TĂT VAN KHÍ VÀ QUẠT GIĨ NHẤN STOP TRÊN HMI ĐỂ DỪNG SẤY NHẤN START LẦN ĐỂ BẮT ĐÀU SẤY( QUẠT GIÓ QUAY, GIA NHIỆT, ĐÓNG MỞ VAN KHÍ) GẠC SW TEST ĐÊ KIỂM TRA NƠNG SẢN NHẤN STOP TRÊN TỦ ĐIỀU KHIỂN ĐỂ DỪNG SẤY 103 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG NHẤN SOS TRÊN TỦ ĐIỀU KHIỂN DỪNG KHẨN CẤP Hình 4.37: Quy trình thao tác Hệ thống vận hành có chế độ MAN AUTO lựa chọn SW gạt Khi SW vị trí AUTO cho chép nhập các thông số nhiệt độ, số kg nông sản, chọn loại nông sản cần sấy HMI Nhấn START HMI cho hệ thống hoạt động nơng sản khơ có đèn báo, nơng sản khơ gạc SW TEST để đưa nơng sản ngồi Khi nhấn STOP HMI dừng sấy Trong q trình sấy gạt SW TEST để kiểm tra nông sản Khi HMI chọn loại nông sản khác nhập nhiệt độ sấy nhập số kg nơng sản cần sấy , sau nhấn START HMI để bắt đầu sấy, nhấn STOP để dừng sấy, gạt SW TEST để mở cửa Khi SW vị trí MAN nhấn START tủ điều khiển lần thứ để băng tải chạy, nhấn START lần để dừng băng tải cho gia nhiệt ,quạt quay đồng thời đóng mở van khí, nhấn START lần cho tắt gia nhiệt , nhấn START lần để đóng van khí tắt quạt Nhấn START lần quay lại trạng thái Trong q trình sấy kiểm tra nơng sản sấy xong đưa nơng sản ngồi SW TEST Ở chế độ nhấn nút SOS hệ thống dừng hoạt động, đồng thời có đèn báo BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 104 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT- ĐÁNH GIÁ 5.1 THIẾT KẾ MƠ HÌNH Hình 5.1: Mơ hình dây chuyền sấy nơng sản Sau tuần thiết kế thi cơng mơ hình hồn thiện 95%, mơ hình có tính thầm mĩ tương đối cao, hoạt động tương đối xác cịn số lỗi q trình vận hành : nơng sản bị văng ngồi, nơng sản bị kẹt băng tải - Thiết kế giao diện điều khiển HMI BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 105 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ Hình 5.2: Giao diện HMI khởi động (page 1) Hình 5.3: Giao diện điều khiển (page 2) BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 106 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ Hình 5.4: Giao diện điều khiển (page3) Về giao diện HMI đáp ứng yêu cầu đưa thị nhập thông số nhiệt độ, khối lượng, chọn loại nông sản, thị giá trị độ ẩm quy đổi 5.2 CÂN VÀ VẬN CHUYỂN NGUYÊN LIỆU Tín hiệu từ loadcell đọc có kết gần với thực tế với mức sai số ±200g Khi đọc giá trị từ loadcell giá trị cịn chập chờn dao động Nguyên nhân trình sấy mặt bàn rung lắc khiến cho bồn sấy dao dộng làm cho khối lượng thay đổi, phần sai số linh kiện Trong trình băng tải đưa nông sản từ bôn chứa lên bồn sấy cịn tượng nơng sản rơi ngồi, ngun nhân kết cấu khí khơng xác 5.3 CÀI ĐẶT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ Sau sử dụng thuật tốn PID có phần mềm STEP điều khiển nhiệt độ, nhiệt độ đặt nhiệt độ thực tế đo chênh lệch ±2OC Thời gian đáp ứng từ khởi động đến nhiệt độ đặt lâu khoảng 3-4 phút đáp ứng Về nguyên nhân gây sai số thơng số PID đặt khơng xác, cảm biến pt100 khơng xác - Nhiệt độ đặt 60 độ C kết chạy mô cho đáp ứng tương đối xác, nhiệt độ dao động khoảng 60± oC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 107 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ Hình 5.5: Kết mô PID phần mềm STEP Các hệ số PID lấy từ phần mềm STEP Kp : 5.0 Ts : 3.9 Td: 0.0 Độ vọt lố : độ C Thời gian từ lúc vọt lố đến lúc ổn định : 198s Thời gian từ bắt đầu nhiệt độ đạt giá trị ổn định : 245s * Khi đặt nhiệt độ đặt 70 nhiệt độ thực tế 70 ± oC Hình 5.6: Kết nhiệt độ đặt 70 độ C BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 108 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ Kp : 5.0 Ts : 3.9 Td: 0.0 Độ vọt lố : 4,5 độ C Thời gian từ lúc vọt lố đến lúc ổn định là: 142s Thời gian từ bắt đầu nhiệt độ đạt giá trị ổn định là: 201s 5.4 ĐIỀU KHIỂN QUẠT GIĨ Có thể điều khiển biến tần thông qua module analog EM232, quạt quay ổn định BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 109 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau thực đề tài “DÂY CHUYỀN SẤY NƠNG SẢN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỐI LƯU KHI “ nhóm tự nghiên cứu quy trình sấy từ tự thiết kế mơ hình sấy theo quy trình đưa Bên cạnh nghiên cứu đặc tính nơng sản ( biết cách tính tốn từ nơng sản tươi đưa vào đến nơng sản khơ cịn kg ) Sử dụng thuật toán PID phần mềm STEP để dị tìm thơng số PID để điều khiển nhiệt độ Có thể theo dõi thơng số nhiệt độ, số kg nơng sản hình HMI Về mơ hình đáp ứng mục tiêu đưa Hoạt động quy trình Dễ sử dụng, nhiều chế độ vận hành dự phòng Nhiệt độ điều chỉnh từ 100 độ C trở xuống, nông sản sấy đa dạng Bên cạnh có cịn số hạn chế : thời gian đáp ứng nhiệt độ cịn chậm, độ khơ nơng sản tính chưa xác Do việc tính tốn thiết kế thông số cho điều khiển phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm người thiết kế nên để hệ thống hoạt động với chất lượng tốt địi hỏi cần có thời gian thực nghiệm nhiều để đạt tới kết tốt 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết hợp cảm biến độ ẩm chịu nhiệt độ cao vơi loadcell để có độ ẩm xác Sử dụng cảm biến lưu lượng gió để điều khiển xác tốc độ gió phù hợp với loại nông sản tiết kiệm lượng sử dụng cho bồn sấy BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 110 ... TÓM TẮT Trong đề tài “ DÂY CHUYỀN SẤY NÔNG SẢN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỐI LƯU KHÍ” nhóm tính tốn thiết kế mơ hình sấy áp dụng phương pháp đảo chiều khí, khảo sát đặc tính nơng sản tươi khô Lựa chọn... liệu [3],[4] 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY 2.2.1 Sấy đối lưu Khơng khí đốt nóng lị đốt nhiệt độ cao, sau hịa trộn với khí trời để hạ nhiệt độ xuống yêu cầu sấy theo mong muốn, gọi khí sấy (drying air)... ẩm tương đối độ ẩm tuyệt đối nơng sản có mối quan hệ: X  w 1 w W  (2.6) x 1 x (2.7) Trước sấy khối lượng nông sản ẩm m1và độ ẩm tương đối w1, sau sấy m2 w2 Biết sấy khối lượng nông sản khô