TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN NƯỚC ĐÓNG CHAI
TẠO PHÔI
❖ Giai đoạn gia công tạo phôi sẽ gồm 2 bước Cụ thể như sau:
• Nhựa hóa trong xi lanh nguyên liệu
• Tạo hình khối trong khuôn sẵn
Hạt nhựa PET được sấy ở nhiệt độ 180 độ C trong 3 - 4 giờ, sau đó được đưa vào máy tạo phôi hoạt động liên tục Qua các vòng nhiệt, nhựa PET sẽ hóa lỏng và được bơm vào khuôn qua các rãnh, cửa có tiết diện nhỏ dưới áp lực của xilanh.
Vùng tạo hình phôi được xác lập trước, khuôn khép kín trước khi bơm nhựa vào
Hệ thống làm lạnh giúp hạ nhiệt độ của phôi, trong khi chu kỳ ép phôi chỉ kéo dài từ vài chục giây đến vài phút Số lượng phôi được tạo ra phụ thuộc vào khuôn, thường mỗi chu kỳ sản xuất từ 2 đến 16 phôi.
Hình 1.2 Phôi chai PET chưa qua gia nhiệt
Sau khi hoàn thành chu kỳ, phôi sẽ tự động được đẩy ra khỏi thùng hoặc hộp chứa Tại thời điểm này, phôi sẽ được kiểm tra bọt khí và loại bỏ bavia Những sản phẩm đạt tiêu chuẩn sẽ được để nguội ngoài không khí trước khi được đóng gói để chuyển sang quá trình thổi thành chai Ngược lại, những phôi không đạt yêu cầu sẽ được chuyển đến khâu xử lý nhựa tái chế.
1.1.2 THỔI CHAI NHỰA BẰNG MÁY THỔI CHAI BÁN TỰ ĐỘNG Máy thổi chai nhựa hoạt động trên nguyên tắc gia nhiệt và thổi khí bằng áp suất khí
Hình 1.3 Quá trình gia nhiệt và thổi chai
Máy sản xuất chai bán tự động yêu cầu sự tham gia của nhân công trong quá trình vận hành Qui trình hoạt động của máy được chia thành 3 bước chính.
Phôi chai được đưa vào máy gia nhiệt, nơi nhiệt độ cao làm nóng phôi chai và giúp chúng giãn nở đồng đều.
Hình 1.4 Quá trình gia nhiệt
Sau khi phôi chai được giãn nở ở bước 1, công nhân sẽ lấy phôi ra và đưa vào khuôn của máy thổi Các đầu thổi chai sử dụng khí nén từ máy nén khí áp cao để thổi vào bên trong phôi chai trong khuôn Áp suất khí nén sẽ làm biến dạng phôi chai theo hình dạng khuôn đã định sẵn, từ đó tạo ra vỏ chai thành phẩm.
Hình 1.5 Quá trình thổi chai
Bước 3 trong quy trình sản xuất chai bao gồm việc sử dụng tháp giải nhiệt để làm mát khuôn và vỏ chai thành phẩm, giúp ngăn chặn tình trạng dính giữa chúng Sau khi quá trình hoàn tất, công nhân sẽ lấy vỏ chai ra ngoài và xếp chúng thành khối trong bao bì để lưu kho Ngoài ra, vỏ chai cũng có thể được chuyển đến máy chiết rót để thực hiện quy trình chiết rót nước, phục vụ cho các đơn vị sản xuất đồ uống đã đầu tư hệ thống máy thổi và máy chiết rót đóng chai.
Hình 1.6 Sản phẩm đạt được là chai PET
SÀNG LỌC CHAI
Sau công đoạn thổi chai sẽ đến công đoạn sàng lọc chai loại bỏ những chai bị lỗi:
• Chai bị lỗi đáy không thể tự đứng
• Hình dạng chai khong đạt chuẩn
• Bọt khí và các vấn đề khác
Hình 1.7 Những chai nhựa PET đạt chuẩn
Sau đó chai nhựa đạt tiêu chuẩn sẽ được đưa đến hệ thống chiết rót để bắt đầu công đoạn chiết rót
Hình 1.8 Bắt đầu một qui trình tiếp theo
HỆ THỐNG CHIẾT RÓT
Hệ thống cơ khí được thiết kế chính xác và đồng nhất với một động cơ, cho phép hoạt động hiệu quả mà không cần cảm biến Toàn bộ hệ thống được gia công từ inox 304, đảm bảo an toàn vệ sinh trong quá trình chiết rót.
Hệ thống chiết rót bao gòm 3 giai đoạn:
1.3.1 VỆ SINH CHAI Sau khi sàn lọc, các chai đạt chuẩn sẽ được đưa đến hệ thống phun nước để sục rửa và loại sạch những cặn bẩn
Hình 1.9 Hệ thống vệ sinh chai nhựa
Chai nhựa sẽ được gắp bằng một hệ thống gắp chai cơ khí đi qua vòi phun nước áp suất cao để loại bỏ cặn và tạp chất
Sau khi hoàn tất quy trình vệ sinh, các vỏ chai nước đã đạt tiêu chuẩn an toàn để chứa nước uống Tiếp theo, các chai nước sẽ được chuyển đến các vòi rót nước.
Hình 1.10 Hệ thống rót nước tự động
Hệ thống rót với một lượng vừa đủ để nước không bị tràn và đồng nhất giữa các chai 1.3.3 ĐÓNG NẮP CHAI
Sau giai đoạn bơm nước thì chai sẽ được đóng nắp để bảo quản và tránh bị đổ nước ra ngoài trong quá trình vận chuyển
Hình 1.11 Những chai khi qua đã qua rót nước sẽ được đóng nắp lại
Chai nước đã được bơm đầy nước sẽ được di chuyển đến cơ cấu đóng nắp chại tự động và chính xác sau đó
Và nắp chai sẽ được cấp lại bằng phễu rung khi hết
\ Hình 1.12 Máy cấp nắp chai tự động
DÁN NHÃN CHAI
Sau quá trình chiết rót, chai nước sẽ được di chuyển đến máy dán nhãn để tăng tính thẫm mỹ cho sản phẩm
Hình 1.13 Máy thực hiện dán nhãn chai PET Nhãn nilon sẽ được cắt từng đoạn kích thước phù hợp sau đó được dán vài chai.
XẾP CHAI VÀO THÙNG
Chai nước sau khi được dán nhãn sẽ được di chuyển theo băng tai đến khu vực đóng thùng.
SẮP XẾP THÙNG HÀNG
Sau khi xếp chai vào thùng, thùng nước sẽ theo băng tai đến điểm cuối của băng tải để được di chuyển đến khu vực sắp xếp
Khu vực cho cánh tay robot sẽ thực hiện việc vận chuyển thùng hàng đến vị trí mong muốn, nơi mà thùng nước được gắp và sắp xếp tự động lên palet.
Hình 1.16 Robot thực hiện sắp xếp hàng hóa
TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ TRONG DÂY CHUYỀN
TỔNG QUAN VỀ S7-1200
PLC Siemens S7-1200 có các thành phần như sau:
• 13 module tín hiệu số và tương tự khác nhau bao gồm (module SM và SB)
• 2 module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP
• Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC và điện áp 24 VDC
• 3 bộ điều khiển nhỏ gọn với sự phân loại trong các phiên bản khác nhau giống như điều khiển AC, RELAY hoặc DC phạm vi rộng
• 2 mạch tương tự và số mở rộng ngõ vào/ra trực tiếp trên CPU làm giảm chi phí sản phẩm
Một số hình ảnh về s7-1200:
13 Hình 2.2 Sơ đồ nối dây Siemens PLC S7 – 1200 1211C DC/DC/DC
Hình 2.3 Bảng thông số PLC Siemens S7-1200
HMI SAMKOON
Màn hình HMI SK-070HE là một trong những sản phẩm phổ biến nhất hiện nay, hỗ trợ đa dạng các PLC thông qua giao thức RS232/422/485, bao gồm Modbus RTU và Modbus ASCII SK-070HE thuộc dòng sản phẩm SK-F/H của thương hiệu Samkoon.
• Được nâng cấp hiệu năng làm việc với CPU 600Mhz và phần mềm lập trình SKTOOL V6.0
• Kích thước 7-inch 800×480 TFT LCD
• Hệ thống làm mát không quạt
• Hiển thị sắc nét 262.114 màu
BỘ BIẾN TẦN SINAMICS V20
Thông số kỹ thuật và sơ đồ nối dây của bộ biến tần SINAMICS V20:
• Dãy công suất biến tần: 0,12kW tới 22kW đối với chế độ High Overload (quá tải
Công suất của thiết bị dao động từ 0,12kW đến 3kW cho điện áp 1 pha 230VAC và từ 0,37kW đến 30kW cho điện áp 3 pha 400VAC Chế độ Low Overload cho phép quá tải 110% trong thời gian 60 giây, trong khi đó, công suất tối đa có thể đạt tới 150% trong cùng khoảng thời gian này.
• Tính năng tiết kiệm năng lượng: Chế độ ECO (ECO mode), chế độ ngủ đông (Hibernation mode), chế độ giám sát tiêu thụ năng lượng (Energy conpsumtion monitoring)
• Chân tín hiệu: 4 ngõ vào số, 2 ngõ ra số, 2 ngõ vào analog
• Khả năng bảo vệ: chống xâm thực, ngưng tụ hơi nước cho bo mạch (PCBs), bảo vệ thấp áp, quá áp, quá tải, quá nhiệt
• Các mô-đun mở rộng: BOP-2, IOP, điện trở xả (Braking resistor), các bộ lọc (Output reactor, Line filter, Line reactor), …
Biến tần V20 nổi bật với độ bền cao và khả năng hoạt động ổn định, đáng tin cậy cho các ứng dụng chuyên biệt, đang trở thành một trong những dòng biến tần được ưa chuộng nhất toàn cầu.
Hình 2.5 Sơ đồ dây biến tần SINAMICS V20
Hình 2.6 Hình chức năng của từng nút nhấn
CẢM BIẾN VẬT CẢN HỒNG NGOẠI
• Nguồn điện cung cấp: 5VDC
• Khoảng cách phát hiện: 3 ~ 80cm
• Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến trở
• Dòng kích ngõ ra: 300mA
Hình 2.7 Cảm biến vật cản hồng ngoại
BĂNG CHUYỀN
Hình 2.8 Hình băng chuyền (tượng trưng) Băng chuyền có tác dụng vận chuyển sản phẩm từ đầu này sang đầu kia của hệ thống.
VALVE KHÍ NÉN 5/2
Cấu tạo: Gồm 2 phần chính là phần coid điện và phần thân van
Coil điện là bộ phận tiếp nhận nguồn điện từ bên ngoài, giúp van hoạt động hiệu quả Tùy thuộc vào nguồn điện, có thể lựa chọn loại coil điện phù hợp, bao gồm nguồn AC hoặc DC 24V, 220V.
Thân van được cấu tạo với 5 cửa và 2 vị trí, trong đó có lỗ bắt vít để kết nối với bộ truyền động khí nén Một lỗ đầu vào có nhiệm vụ tiếp nhận khí nén.
1 lỗ đầu ra có nhiệm vụ chuyển hóa khí nén quay vòng
Van hoạt động bằng cách sử dụng nguồn điện 24V hoặc 220V để tạo ra lực từ trường Khi có điện, lực này sẽ kéo trục van, mở các cửa van cho khí nén đi qua Quá trình này cho phép van điều khiển dòng khí nén, cung cấp hoặc ngăn chặn khí nén cho thiết bị cần thiết.
MÔ HÌNH TRẠM 1 TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT NƯỚC ĐÓNG CHAI
NƯỚC ĐÓNG CHAI 3.1 YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN
Nút ấn 1 khởi động băng tải và nút ấn 2 tắt băng tải, đồng thời hiển thị trạng thái và các cảm biến trên băng tải Người dùng có thể cài đặt tốc độ cho băng tải từ 0 - 100%, với nút ấn 2 dừng băng tải khi giá trị thanh ghi QW80 = 0 Ngoài ra, nút ấn 3 cho phép đảo chiều băng tải.
• Các Nút ấn điều khiển 2 xylanh ra vào
Nhấn nút khởi động băng tải và cài đặt tốc độ bằng cách nhập số liệu Đèn vàng sẽ chớp tắt liên tục trong khi băng tải hoạt động trong 30 giây Sau đó, xy lanh 1 sẽ di chuyển ra ngoài và chờ 3 giây trước khi quay về Băng tải sẽ tiếp tục chạy với tốc độ 10% trong 20 giây rồi dừng lại, lúc này đèn vàng ngừng chớp tắt.
• Khi khởi động băng tải thì đèn ConveyRun sáng, khi băng tải dừng đèn ConveyRun tắt
• Khi ấn nút Stop – Băng tải dừng – Tất cả đèn đều tắt
Có đèn hiển thị trạng thái xy lanh, động cơ, công tắc hành trình, cảm biến trên HMI
3.2 LẬP TRÌNH GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG CHO MÀN HÌNH SAMKOON
Hình 3.1 Thiết kế giao diện trên SKTOOL
Hình 3.2 Giao diện điều khiển Samkoon