thiết kế chế tạo thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ độ ẩm của các lò sấy gỗ

Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say Go

68Monday, June 10, 20248:41:07 PM8:41:07 PM68Monday, June 10, 20248:41:07 PM8:41:07 PM68Monday, June 10, 20248:41:07 PM8:41:07 PM

Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say Go

Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say Go

68Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoMonday, June 10, 2024

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian tìm hiểu và làm việc, đề tài tốt nghiệp của em đã được hoàn thành Để có kiến thức và kết quả thực tế ngày hôm nay, trước hết em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong khoa Cơ Điện và Công Trình, trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam đã giảng dạy và trang bị cho em những kiến thức cơ bản trong 4 năm học tập tại trường Bên cạnh đó em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Nguyễn Thành Trung đã hướng dẫn, giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt nội dung của khóa luận tốt nghiệp

Trong thời gian làm đề tài khóa luận tốt nghiệp còn hạn chế và hiểu biết thực tế còn nhiều hạn chế nên bài báo cáo của em không tránh khỏi những thiếu xót Nên em mong nhận được ý kiến đóng góp để em có thể đúc kết được nhiều bài học và kinh nghiệm cho bản thân mai sau, từ đó giúp ích được nhiều cho em khi bước vào môi trường làm việc

Cuối cùng em xin gửi đến quý thầy cô lời chúc sức khỏe và thành công trong sự nghiệp giảng dạy Chúc toàn khoa Cơ Điện và Công Trình nói riêng và toàn trường Đại Học Lâm Nghiệp nói chung ngày càng phát triển và đào tạo ra nhiều sinh viên ưu tú

Em xin trân trọng cảm ơn!

Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say Go682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Lực Mã sinh viên: 1851080169

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Lực Mã sinh viên: 1851080169

Trang 5

MỞ ĐẦU

Chế biến gỗ là một trong những ngành thế mạnh và đóng góp nhiều vào xuất khẩu của Việt Nam Nhưng hiện tại các nhà máy chế biến gỗ trên cả nước vẫn đang sử dụng các công nghệ chế biến trong đó có công nghệ sấy gỗ của nước ngoài Nhưng do điều kiện thời tiết, đặc tính của gỗ ở các nước là khác nhau nên các thông số cài sẵn trên các thiết bị sấy gỗ trong lò sấy nhập khẩu tỏ ra không phù hợp khiến gỗ sau khi sấy không đạt tiêu chuẩn chất lượng Từ đó ý tưởng về một thiết bị giám sát được độ ẩm, nhiệt độ của các lò sấy gỗ được hình thành Chính vì vậy em đã

chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo thiết bị theo dõi, giám sát nhiệt độ, độ ẩm của các lò sấy gỗ”

Mục tiêu nghiên cứu chính trong đề tài này là thiết kế, chế tạo thiết bị theo dõi, giám sát nhiệt độ, độ ẩm của các lò sấy gỗ Đề tài tập trung vào việc thiết kế, chế tạo thiết bị theo dõi, giám sát nhiệt độ, độ ẩm của các lò sấy gỗ Để thực hiện đề tài em sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp chế tạo thử nghiệm, thực nghiệm

Đề tài em chia làm hai phần:

Phần 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Phần 2: Nội dung khóa luận

Chương 1: Tổng quan về thiết bị giám sát nhiệt độ, độ ẩm gỗ FTA10 Chương 2: Thiết kế tủ điện và lập trình phần mềm thiết bị giám sát nhiệt độ, độ ẩm gỗ FTA10

Chương 3: Thi công tủ điện thiết bị giám sát nhiệt độ, độ ẩm gỗ FTA10 Chương 4: Lắp đặt và vận hành thử nghiệm

Trong thời gian làm đề tài được sự hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật điện và Tự động hóa, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình, chi tiết của các thầy cô trong Bộ môn đã giúp em hoàn thành khóa luận này Mặc dù đã rất cố gắng nhưng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên khóa luận của em không thể tránh những thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô, để em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này

Hà Nội,ngày tháng năm 2022

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Lực

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 6

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGIÊN CỨU 1

PHẦN II: NỘI DUNG KHÓA LUẬN 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM GỖ FTA10 2

1.1 Tổng quan lò sấy gỗ 2

1.1.1 Công dụng của việc sấy gỗ 2

1.1.2 Các phương pháp sấy gỗ 3

1.1.3 Lò sấy nhiệt 125m3 5

1.2 Tổng quan về bộ thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ, độ ẩm của lò sấy gỗ 7

1.2.1 Tổng quan về bộ điều khiển Helios 7

1.2.2 Tổng quan về bộ thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ, độ ẩm của lò sấy gỗ FTA10 10

1.2 Các phần mềm dùng để thiết kế bộ thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ, độ ẩm của lò sấy gỗ 11

1.2.1 Autocad Electrical 11

1.2.2 GX Works2 11

1.2.3 GT Designer3 12

1.3 Tổng quan về cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm 13

1.3.1 Cảm biến nhiệt độ loại K 13

2.1.6 Relay 220VAC 14 chân 22

2.1.7 Cầu dao tự động MCB SINO 2 cực 23

2.1.8 Công tắc 2 chế độ 24

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 7

2.1.9 Đèn báo nguồn điện 24

2.1.11 Bộ kích điện từ 24VDC sang 220VAC 25

2.1.12 Cầu đấu 12 chân 26

2.5 Thiết kế sơ đồ nguyên lý tủ điện 32

2.6 Thiết kế sơ đồ bố trí thiết bị tủ điện 33

2.7 Thiết kế sơ đồ đấu dây tủ điện 34

2.8 Thiết kế chương trình phần mềm PLC 36

2.8 Thiết kế chương trình phần mềm HMI 37

2.8.1 Thiết kế giao diện màn hình chính cho HMI 38

2.8.2 Giao diện HISTORY DATA 39

2.8.3 Giao diện hiệu chỉnh tham số 40

2.8.4 Giao diện lưu trữ dữ liệu 42

CHƯƠNG 3: THI CÔNG TỦ ĐIỆN THIẾT BỊ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM GỖ FTA10 43

3.1 Lắp đặt tủ điện 43

3.1.1 Chế tạo mặt ngoài và bố trí linh kiện bên trong tủ điện 43

3.1.2 Đấu nối thiết bị 46

Trang 8

Hình 2.5 Sơ đồ đấu nối 19

Hình 2.6 Màn hình HMI Mitsubishi GS2107-WTBD 7 inch 20

Hình 2.7 Nguồn tổ ong 24VDC 21

Hình 2.8 Relay 220VAC 14 chân 22

Hình 2.9 Sơ đồ đấu dây 22

Hình 2.10 Cầu dao tự động MCB SINO 2 cực 23

Hình 2.11 Công tắc chuyển chế độ 2 vị trí ZB2-BE101 ED25 24

Hình 2.12 Đèn báo nguồn điện 24

Hình 2.13 Mạch chuyển đổi nguồn điện từ 24VDC sang 10VDC 25

Hình 2.14 Bộ kích điện từ 24VDC sang 220VAC 25

Hình 2.15 Cầu đấu 12 chân 26

Hình 2.24 Đấu dây khối nguồn 34

Hình 2.25 Đấu dây khối nguồn 35

Hình 2.26 Đấu dây HMI và hai modul FX2N-4AD, FX2N-4AD-TC 35

Hình 2.27 Sơ đồ đấu dây hoàn thiện 36

Trang 9

Hình 2.28 Giao diện màn hình chính cho HMI 38

Hình 2.29 Giao diện HISTORRY DATA 39

Hình 2.30 Giao diện hiệu chỉnh tham số 40

Hình 2.31 Giao diện lưu trữ dữ liệu 42

Hình 3.1 Mặt trước cánh tủ 43

Hình 3.2 Mặt trong cánh tủ 44

Hình 3.3 Lắp đặt nắp tủ điện 44

Hình 3.4 Lắp đặt thanh cài linh kiện, máng đi dây 45

Hình 3.5 Đấu nối PLC và bộ kích điện 45

Hình 3.6 Lắp đặt cầu đấu 46

Hình 3.7 Lắp đặt tủ điện 46

Hình 3.8 Chạy thử thiết bị 47

Hình 3.9 Cáp nạp chương trình cho PLC Mitsubishi 47

Hình 3.10 Driver Prolific USB to Serial Comm Port 48

Hình 4.1: cảm biến nhiệt độ loại K 50

Hình 4.2: Lắp đặt cảm biến nhiệt độ loại K vào trong lò sấy 50

Hình 4.3 Đầu dò và giác cắm cảm biến 51

Hình 4.4 Thông số đầu dò 51

Hình 4.5: Lắp đầu dò cảm biến độ ẩm của bộ điều khiển sẵn có tại lò sấy 52

Hình 4.6: Kết quả độ ẩm bộ điều khiển có sẵn lò sấy đo được 52

Hình 4.7: Màn hình HMI hiển thị kết quả đo được 53

Hình 4.8: Lắp đặt thiết bị bên cạnh bộ điều khiển của lò sấy 54

Hình 4.9 Các dây cảm biến nhiệt độ, độ ẩm 55 Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say Go

682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM

Trang 10

Trang 11

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGIÊN CỨU 1 Lý do chọn đề tài

Lò sấy gỗ là thiết bị công nghiệp chuyên dùng để làm khô gỗ, bao gồm máy sấy, phụ kiện sấy và một số trang bị khác Sử dụng lò sấy gỗ đang là xu hướng của các công ty, xưởng sản xuất và chế biến gỗ công nghiệp với mục đích tạo ra lượng lớn gỗ có chất lượng đồng đều, độ ẩm đạt tiêu chuẩn Quy trình sấy gỗ hiện nay vẫn thực hiện thủ công hoặc sử dụng các lò sấy của nước ngoài như Trung Quốc, Đức, đã đước cài đặt trước cài đặt trước các tham số điều khiển Tuy nhiên các cảm biến đã quá cũ hoặc bị sai số so với giá trị thực tế Do vậy, việc thiết kế chế tạo thiết bị theo dõi, giảm sát nhiệt độ, độ ẩm của lò sấy gỗ kiểm tra lại các tham số của các lò sấy, đồng thời hiệu chỉnh lại lại các sai số hiện có của các lò sấy từ đó đánh giá lại quy trình sấy gỗ sao cho đạt hiệu quả nhưng vẫn tiết kiệm chi phí

2 Mục tiêu nghiên cứu

Chế tạo thành công được thiết bị giám sát nhiệt độ, độ ẩm cho lò sấy gỗ có thể theo dõi được các thông số nhiệt đô, độ ẩm tương tự có tính năng tương tự như các thiết bị nhập khẩu từ nước ngoài

3 Nội dung nghiên cứu

- Thiết kế mạch điều khiển cho bộ thiết bị

- Lập trình cho PLC Mitsubishi Fx3U 16MR-DS và modul Fx2N-4AD-TC, Fx2N-4AD

- Lập trình cho HMI Mitsubishi GS2107-WTBD 7 inch - Thiết kế tủ điện

- Lắp đặt, đấu nối thiết bị vào tủ điện

4 Đối tượng nghiên cứu

Các giá trị nhiệt độ, độ ẩm lò sấy gỗ 150𝑚3 tại công ty cổ phần CBLS Đông Bắc

5 Phạm vi nghiên cứu

Thiết bị giám sát các tham số của các lò sấy gỗ: nhiệt độ (0 – 80oC) và độ ẩm (5 – 100%) trong khoảng thời gian theo dõi từ 30 ngày Từ đó so sánh kết quả với bộ điều khiển lò sấy đã được lắp đặt sẵn tại lò sấy Thiết bị sẽ được đưa vào vận hành thử nghiệm tại một công ty chế biến gỗ trước khi đưa vào sử dụng phổ biến

6 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp chế tạo thử nghiệm thực nghiệm Trên cơ sở khảo sát thực trạng hệ thống, đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết để đề xuất và lựa chọn phương án thực thi Kết quả nghiên cứu lý thuyết là nền tảng để lựa chọn thiết bị Phương án được lựa chọn sau đó sẽ được thi công và kiểm nghiệm bằng thực nghiệm Kết quả nghiên cứu thực nghiệm sẽ được áp dụng vào hệ thống thực tế đồng thời được sử dụng để hoàn thiện kết quả nghiên cứu lý thuyết

Trang 12

PHẦN II: NỘI DUNG KHÓA LUẬN CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM GỖ FTA10 1.1 Tổng quan lò sấy gỗ

1.1.1 Công dụng của việc sấy gỗ

Trong ngành công nghiệp chế biến gỗ hiện nay, sấy gỗ là một khâu vô cùng quan trọng quyết định chất lượng của sản phẩm gỗ sau này bởi:

Thứ nhất, gỗ sau khi được sấy sẽ có kích thước ổn định dễ gia công hơn:

Gỗ ở trạng thái tự nhiên chứa một lượng nước lớn bên trong những thớ gỗ, nếu không được sấy sẽ không duy trì được kích thước chuẩn của nó, gây ảnh hưởng đến vấn đề gia công (nước trong gỗ mất đi sẽ khiến cho kích thước gỗ hụt đi so với ban đầu)

Thứ hai, nâng cao chất lượng, hiệu quả sử dụng cũng như tuổi thọ sản phẩm

nội thất gỗ:

Gỗ đã qua sấy sẽ được cải thiện nhiều về mặt tính chất, gỗ sẽ tốt hơn, gỗ sấy sẽ không bị sâu mục một cách dễ dàng Bên cạnh đó tạo thuận tiện hơn trong việc đánh nhẵn và hoàn thiện sản phẩm Chất lượng sau khi gia công được đảm bảo, chất lượng thành phẩm cũng tốt hơn Từ đó kéo dài được tuổi thọ và cải thiện được hiệu quả sử dụng sản phẩm

Thứ ba, giảm được trọng lượng của gỗ và giảm được chi phí vận chuyển:

Nước trong gỗ tươi là tương đối lớn, sau quá trình sấy tiêu chuẩn; lượng nước mất đi là khá nhiều làm giảm đáng kể được trọng lượng của tấm gỗ Thành phẩm sau khi được hoàn thành cũng sẽ có trọng lượng nhỏ hơn, thuận lợi cho quá trình vận chuyển sản phẩm

Thứ tư, giảm thiểu tối đa xác suất bị nứt nẻ cong vênh, nấm mốc ở sản phẩm

đồ gỗ:

Các sản phẩm làm từ “gỗ tươi” chưa sấy, sau một thời gian sử dụng lượng nước trong gỗ bay hơi còn dẫn đến hiện tượng cong vênh, nứt nẻ, nấm mốc ở các thành phẩm làm ảnh hưởng nghiêm trọng tính thẩm mĩ, giá trị sử dụng của bộ sản phẩm, thậm chí là cả sức khoẻ người sử dụng các sản phẩm loại này

Tóm lại được vai trò của quá trình sấy gỗ như sau: giúp tăng chất lượng gỗ, tăng độ bền cơ lý, tránh hiện tượng co rút nứt nẻ, giảm trọng lượng gỗ nên giảm chi phí vận chuyển và bảo quản, hạn chế sự phát sinh của nấm và côn trùng phá hoại gỗ, nâng cao tuổi thọ gỗ, bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng Có thể khẳng định chắc chắn rằng: “Sấy gỗ là một quá trình không thể bỏ qua”

Trang 13

1.1.2 Các phương pháp sấy gỗ

Hiện nay có các phương pháp sấy gỗ chủ yếu là:

Phương pháp 1: Hong phơi tự nhiên

Sấy gỗ tự nhiên bằng hình thức hong phơi: Sử dụng nhiệt lượng của ánh nằng mặt trời để sấy, là một phương pháp sấy cổ truyền đã được ứng dụng từ lâu

Nguyên lý: Dùng nguồn năng lượng nhiệt mặt trời làm bay hơi nước trong gỗ, có thể sấy đến độ ẩm 15%-20% tùy vào điều kiện thời tiết

Áp dụng: với các dòng gỗ cứng; chất gỗ đanh và lượng nước trong cây ít như: gỗ gõ đỏ; gỗ căm xe; gỗ lim; gỗ giáng hương… Hoặc áp dụng làm quá trình tiền sấy – sấy trước, loại bỏ một phần nước bên trong gỗ sau đó chuyển qua dùng những loại phương pháp sấy khác để được gỗ có độ ẩm thấp hơn

Ưu điểm của phương pháp hong phơi gỗ:

- Không yêu cầu đầu tư ban đầu với chi phí cao - Năng lượng tự nhiên không mất phí

- Quá trình hong phơi gỗ có thể đưa độ ẩm của gỗ tươi xuống độ ẩm xấp xỉ bằng độ ẩm bão hòa của thớ gỗ (25-30%) tiết kiệm đáng kể năng lượng cho quá trình sấy gỗ tiếp theo

Nhược điểm của phương pháp hong phơi gỗ:

- Yêu cầu diện tích rộng để hong phơi, quá trình phơi sấy chịu ảnh hưởng nhiều bởi điều kiện thời tiết

- Quá trình thoát ẩm chậm, thời gian sấy dài (vài tháng), khó đưa gỗ về độ ẩm sử dụng sản xuất đồ mộc

- Không thể điều chỉnh được nhiệt độ sấy có thể gây cong vênh, nứt vỡ không mong muốn

Phương pháp 2: Sử dụng lò sấy nhiệt

Sử dụng lò sấy, phòng sấy nhiệt: Hiện nay vẫn đang dùng phổ biến hai loại lò sấy: đó là lò sấy dùng nhiệt trực tiếp từ nhiên liệu, lò sấy dùng hơi nước (nhiệt gián tiếp) và đang phát triển mạnh loại lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời

Áp dụng: Những dòng gỗ có tỷ lệ xơ cao; lượng nước trong cây nhiều cần phải sấy Thường thấy ở các dòng gỗ mềm như: gỗ sồi; tần bì; cao su; tràm bông vàng, gỗ óc chó, gỗ xoan đào… Khi sấy thì lượng nước bốc hơi cao, giúp gỗ có độ ẩm phù hợp Điều này tạo tính ổn định cho gỗ khi đóng nội thất; chống lại hiện tượng co ngót khi gặp thời tiết nắng nóng Nhìn chung lò sấy nhiệt có những ưu nhược điểm cơ bản như sau:

Trang 14

Ưu điểm chung phương pháp lò sấy nhiệt:

- Không yêu cầu diện tích quá rộng, quá trình phơi sấy ít chịu ảnh hưởng nhiều bởi điều kiện thời tiết

- Thời gian sấy được rút ngắn, điều chỉnh và kiểm soát được độ ẩm của gỗ sử dụng sản xuất đồ mộc

- Điều chỉnh được nhiệt độ sấy, hạn chế được cong vênh, nứt vỡ không mong muốn trong quá trình sấy

- Mối mọt, sâu bị tiêu diệt trong quá trình sấy - Độ ổn định của gỗ cao hơn khi hong khô

- Sản lượng của lò sấy gỗ mang tính ổn định, chất lượng tốt

Nhược điểm chung phương pháp lò sấy nhiệt:

- Yêu cầu vốn đầu tư ban đầu cho việc thi công lò sấy

- Phát sinh chi phí cho năng lượng sử dụng trong quá trình sấy Các loại lò sấy nhiệt hiện nay gồm:

1 Lò sấy gỗ dùng nhiệt trực tiếp:

2 Lò sấy sử dụng hơi nước (truyền nhiệt gián tiếp từ nhiên liệu): 3 Lò sấy gỗ dùng năng lượng mặt trời

Phương pháp 3: Sử dụng lò sấy lạnh

Không khí nóng và ẩm sau khi đi qua đống gỗ trong lò sấy, phần lớn được hút qua dàn lạnh Hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ lại thành nước và được đưa ra ngoài Không khí lạnh chứa hàm lượng ẩm thấp này được làm nóng trở lại sẽ rất khô (độ ẩm thấp) sẽ tuần hoàn đi qua đống gỗ làm cho gỗ khô Sau khi đi qua đống gỗ làm cho nước trong đống gỗ thoát ra làm không khí trở nên ẩm và quá trình sấy lặp lại

Năng suất sấy thấp

Trong khóa luận này em chủ yếu nghiên cứu về lò sấy nhiệt sử dụng hơi nước(truyền nhiệt gián tiếp từ nhiên liệu) có thể tích 125𝑚3

Trang 15

1.1.3 Lò sấy nhiệt 125𝒎𝟑

Trong khóa luận này em chủ yếu nghiên cứu về lò sấy nhiệt sử dụng hơi nước(truyền nhiệt gián tiếp từ nhiên liệu) có chiều rộng 5m, chiều dài 10m, chiều cao 2,5m, thể tích 125𝑚3

Hình 1.1 Lò sấy gỗ 125𝑚3

Cấu tạo lò sấy thông thường gồm các bộ phận chính là lò cung cấp nhiệt, dàn trao đổi nhiệt, quạt đối lưu không khí và hộp thoát ẩm

Hình 1.2 Sơ đồ hoạt động của lò sấy gỗ

Trang 16

Nguyên lý hoạt động (lò sấy nhiệt gián tiếp):

Lò sấy được cung cấp nhiệt bởi hơi nước bão hoà, hơi nước bão hoà thông qua bộ phận trao đổi nhiệt làm nhiệt độ trong phòng/buồng sấy tăng lên Bên cạnh đó, lò sấy bằng hơi nước này còn được trang bị thêm hệ thống quạt giúp không khí trong lò được lưu thông làm tăng hiệu suất quá trình truyền nhiệt Bộ phận sàn lò sấy được làm bằng bê tông, tường và cửa lò được làm bằng vật liệu chịu nhiệt giúp cho nhiệt trong lò không bị thất thoát ra bên ngoài

Ưu điểm lò sấy gỗ bằng hơi nước:

- Sản phẩm không tiếp xúc trực tiếp với chất đốt và khói nóng do đó không ảnh hưởng đến chất lượng gỗ sau khi sấy, hạn chế được rủi ro cháy trong quá trình sấy

- Hơi nước là môi chất dẫn nhiệt bên trong nên dễ điều chỉnh các thông số về lưu lượng, áp suất, nhiệt độ bên trong dẫn đến việc điều khiển và đo lường toàn bộ hệ thống sấy trở nên dễ dàng hơn

- Buồng sấy tách biệt với lò đốt cho phép điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với các loại gỗ có hình dạng và kích thước khác nhau, từ đó đảm bảo chất lượng sản phẩm và tiết kiệm được chi phí năng lượng

- Hiệu suất sấy cao lên đến 98% Gỗ được sấy từ trong lõi nên không có hiện tượng nứt âm, độ ẩm gỗ sau khi sấy có thể đạt từ 8-10% Chất lượng gỗ sau sấy được đánh giá tốt

Nhược điểm lò sấy gỗ bằng hơi nước:

- Mất thêm chi phí đầu tư lò hơi, chi phí cung cấp nước và các biện pháp xử lý nước cho lò hơi

- Là quá trình truyền nhiệt gián tiếp từ khói sang nguyên liệu gỗ trong hầm sấy (tức là nhiệt lượng của khói trong buồng đốt của lò hơi sẽ gia nhiệt cho nước sản sinh ra hơi nước, sau đó lại sử dụng nhiệt của hơi nước để gia nhiệt cho không khí để sấy nguyên liệu) Cho nên hiệu suất trao đổi nhiệt cả quá trình từ nhiên liệu đốt lò đến lúc kết thúc quy trình sấy là thấp

- Nhiên liệu sử dụng cho đốt lò hơi có thể dùng: than, củi, điện… tuỳ vào dạng nhiên liệu mà nồi hơi phải có dạng thiết kế khác nhau:

- Nếu nhiên liệu đốt nóng hơi nước dùng trong quá trình sấy là than, củi,… thì rất dễ kiếm và rẻ tiền Tuy nhiên loại vật liệu này lại gây ô nhiễm môi trường rất khó kiểm soát

- Nếu sử dụng lò sấy hơi nước tự động dùng nhiên liệu điện sẽ tồn chi phí đầu tư ban đầu hơi cao một chút nhưng bù lại sẽ tiết kiệm được thêm chí phí sản xuất, như giảm được nhân công vận hành lò, tiết kiệm nhiên liệu so với lò sấy hơi nước đốt nóng bằng than

Trang 17

1.2 Tổng quan về bộ thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ, độ ẩm của lò sấy gỗ

1.2.1 Tổng quan về bộ điều khiển Helios

Bộ điều khiển Helios là bộ điều khiển nhiệt độ, độ ẩm tự động dùng cho lò sấy, được nhập khẩu nguyên chiếc từ Italia, công nghệ cao dùng cho lò sấy đảm bảo tự động hoàn toàn điều khiển trên toàn bộ quá trình sấy gỗ trong lò với năm giai đoạn sấy

Bộ điều khiển Helios này được bố trí tích hợp sáu đầu với các chức năng của mỗi đầu như sau: bốn đầu dùng để đo độ ẩm của gỗ được đặt trong lò sấy, một đầu để đo độ ẩm không khí bên trong lò sấy, Một đầu nữa dùng để đo chính xác nhiệt độ cao nhất để từ đó tự động bù nhiệt độ Tất cả các thông số đo được từ 6 đầu mang lại sẽ được hiển thị rõ trên màn hình led của bộ điều khiển qua từng giai đoạn sấy gỗ Trên màn hình hiển thị led của bộ điều khiển lò sấy gỗ tự động helios này cũng được tích hợp chức năng đưa ra các cảnh báo lỗi, các sự cố về đầu cảm ứng sensor, về điện, hoặc nhiệt độ và độ ẩm trong lò quá cao không thích hợp cho sấy gỗ, …

Bộ điều khiển Helios nhập khẩu từ Italia này được lập trình sẵn 80 chương trình sấy gỗ tự động áp dụng cho tất cả các loại gỗ để người sử dụng có thể lựa chọn chương trình phù hợp nhất với loại gỗ cần sấy, mục đích sấy, … cùng với đó là 19 chương trình được người sử dụng cài đặt cho bộ điều khiển này

Hình 1.3 Bộ điều khiển Helios

Quá trình sấy đã cài được chia thành 05 giai đoạn; bộ điều khiển chạy một cách tự động từ giai đoạn này tới giai đoạn tiếp theo khi điều kiện chuyển trạng thái xảy ra Giai đoạn đạt được được ghi vào bộ nhớ lâu dài bên trong bộ vi điều khiển, để, trong trường hợp có sự ngừng đột ngột về nguồn điện, bộ điều khiển sẽ bắt đầu làm việc trở lại từ điểm chu trình đó nơi mà nó đã bị ngưng

Bộ điều khiển điều khiển quá trình sấy hoàn toàn bằng cách dựa vào các giá trị đăng ký về độ ẩm gỗ (từ đây, rất quan trọng trong việc bố trí chính xác về độ dò gỗ - xem phần dành riêng), về nhiệt độ và về độ ẩm cân bằng (hoặc EMC)

Trang 18

Giai đoạn 1 – Giai đoạn làm nóng

Giai đoạn 1 thông thường là điểm bắt đầu của chu trình sấy Bằng việc kích hoạt giai đoạn này, các quạt được mở; phun ẩm và nắp được di chuyển để thiết lập bên trong ô một độ ẩm cân bằng làm nóng liên tiếp (EMC), cái mà có thể được cài đặt bằng mã 02

Giai đoạn 2- Làm nóng “tới lõi”

Giai đoạn 2 bao gồm một thời gian chờ mà cần thiết để cho phép việc làm nóng tại chiều sâu (“tới lõi”) của gỗ

Khoảng thời gian của giai đoạn chờ sẽ được tính trước tùy theo độ dày và gỗ làm nguyên liệu xử lý

Giai đoạn 3- Sấy (Drying)

Giai đoạn 3 bao gồm quá trình sấy thực tế Kiểu sấy được thực hiện dựa vào hai độ nghiêng sấy như thế nào (mã 04 và 06), độ ẩm cuối cùng được yêu cầu (Mã 10) và nhiệt độ sấy (mã 05 và 07) đã được cài đặt

Điều quan trọng là phải hiểu các thông số được lập trình được sử dụng trong suốt giai đoạn này như thế nào, bởi kết quả tốt nhất – về mặt tốc độ sấy và chất lượng của nguyên liệu sấy – có thể đạt được bằng việc tối ưu hóa chúng

Giai đoạn 3 sẽ kết thúc khi giá trị độ ẩm trung bình đăng ký bởi các đầu dò đạt tới giá trị độ ẩm cuối cùng

Giai đoạn 4: Sự điều hòa

Giai đoạn 4 bao gồm thời gian chờ mà xảy ra khi việc sấy được hoàn thành và khoảng thời gian trong đó (được biểu thị bằng giờ) có thể được cài đặt bằng thông số “Conditioning time”/ “thời gian điều hòa” (Mã 08), cần thiết để tạo ra sự đồng nhất về độ ẩm gỗ bên trong ô Độ ẩm cân bằng được điều chỉnh trong suốt giai đoạn này bằng thông số “Equilibrium moisture for conditioning”/Độ ẩm cân bằng cho sự điều hòa”

Giai đoạn 5– Làm nguội

Giai đoạn 5 được ghi trong chương trình tại phần cuối của mỗi quá trình sấy Trong suốt giai đoạn này, hệ thống làm nóng và phun ẩm bị tắt, trong khi các nắp có thể được hoạt hóa để giữ độ ẩm cân bằng tại một giá trị bằng với giá trị giai đoạn 4 (Mã 09) Nếu nhiệt độ giảm tại một giá trị mà thấp hơn nhiệt độ được lựa chọn cho việc tắt máy (Mã 11), tất cả các quạt sẽ bị tắt, và chu trình có thể được xem là đã hoàn thành

Thông số CD

Cd 01 – Nhiệt độ / tăng nhiệt độ theo giờ (giai đoạn 1 – làm nóng)

Trang 19

Nó cho phép để cài đặt tốc độ (được biểu thị bằng nhiệt độ bách phân mỗi giờ) của việc bắt đầu làm nóng gỗ

Cd 02- Độ ẩm cân bằng cho việc làm nóng (giai đoạn 1 – làm nóng, giai đoạn 2- làm nóng lõi)

Nó cho phép để cài đặt độ ẩm cân bằng mà phải được duy trì liên tục bên trong ; suốt giai đoạn bắt đầu làm nóng gỗ Chú ý: Giai đoạn 1 chỉ dành riêng cho việc làm nóng gỗ, và không để dành cho việc sấy nó; chính vì vậy, giá trị này phải hoàn toàn cao

Cd 03 – Thời gian làm nóng “tới lõi” (Giai đoạn 2)

Nó cho phép để cài đặt khoảng thời gian (được biểu thị bằng giờ) của giai đoạn 2 của chu trình, tức là, thời gian đợi mà cho phép việc làm nóng “ to the core” /‘tới lõi ” của gỗ

Cd 04- Độ nghiêng sấy 1 của gỗ (giai đoạn 3- sấy)

Đây là độ nghiêng thứ nhất trong 2 độ nghiêng mà phải được cài đặt để xác định kiểu sấy Độ nghiêng này được sử dụng nếu độ ẩm gỗ lớn hơn 30%; cách khác, nếu độ ẩm gỗ chiếm một giá trị giữa 16 và 30%, thì một giá trị trung gian giữa độ nghiêng 1 và độ nghiêng 2 sẽ được tính toán (Hãy xem phần “giai đoạn 3)

Cd 05- Nhiệt độ sấy 1 (giai đoạn 1, 2, 3, 4- làm nóng/sấy/ điều hòa)

Đây là nhiệt độ thứ nhất trong hai nhiệt độ mà phải được cài đặt để xác định kiểu sấy Nhiệt độ này được sử dụng nếu độ ẩm gỗ cao hơn 30%, cách khác, nếu độ ẩm được sử dụng chiếm một giá trị giữa 16 và 30%, thì một giá trị trung gian giữa nhiệt độ 1 và nhiệt độ 2 sẽ được tính toán (Hãy xem phần “giai đoạn 3” )

Cd 06- Độ nghiêng sấy 2 của gỗ (Hãy xem giai đoạn 3 – sấy)

Đây là độ nghiêng thứ 2 trong hai độ nghiêng mà phải được cài đặt để xác định kiểu sấy Độ nghiêng này được sử dụng nếu độ ẩm gỗ thấp hơn 16%; cách khác, nếu độ ẩm gỗ chiếm một giá trị giữa 16 và 30% thì một giá trị trung gian giữa độ nghiêng 1 và độ nghiêng 2 sẽ được tính toán (Hãy xem phần “giai đoạn 3” )

Cd 07 – Nhiệt độ sấy 2 (giai đoạn 1, 2, 3-làm nóng/sấy/điều hòa)

Đây là nhiệt độ thứ 2 trong 2 nhiệt độ mà phải được cài đặt để xác định kiểu sấy Nhiệt độ này được sử dụng nếu độ ẩm gỗ thấp hơn 16%; cách khác, nếu độ ẩm gỗ có giá trị giữa 16 và 30%, thì một giá trị trung gian giữa nhiệt độ 1 và nhiệt độ 2 sẽ được tính toán (Xem phần “giai đoạn 3” )

Cd 08 – Thời gian điều hòa (giai đoạn 4- điều hòa)

Nó cho phép để cài đặt khoảng thời gian (Được biểu thị bằng giờ) của giai đoạn điều hòa gỗ (giai đoạn 4) Giai đoạn này có thể được bỏ qua bằng cách cài đặt khoảng thời gian đến 0 giờ

Trang 20

Cd 09 – Độ ẩm cân bằng cho điều hòa (giai đoạn 4, 5 – điều hòa, làm mát)

Nó cho phép để cài đặt độ ẩm cân bằng mà phải được giữ liên tục bên trong ô trong suốt giai đoạn điều hòa (Hãy xem phần “giai đoạn 4”)

Cd 10 – Độ ẩm gỗ sau cùng (Giai đoạn 3- sấy)

Nó cho phép để cài đặt độ ẩm sau cùng mong muốn của gỗ sấy

Cd11-Nhiệt độ của quạt tắt (Giai đoạn 5 – Làm nguội)

Nó cho phép để cài đặt độ ẩm mà phải đạt đến trong suốt quá trình làm nguội, trước khi quạt tắt và trước khi kết thúc quá trính sấy

Cd 12- Khoảng thời gian về đảo chiều quạt (các giai đoạn 1, 2, 3, 4, 5- chu trình hoàn thành)

Nếu đảo chiều quay của quạt được ghi trong chương trình trên hệ thống, thông số này cho phép để cài đặt khoảng thời gian (được biểu thị bằng giờ) giữa một sự đảo chiều và sự đảo chiều tiếp theo

Cd 13 – Nhóm gỗ (Các giai đoạn 1, 2, 3, 4, 5 – Chu trình hoàn thành)

Nó cho phép để cài đặt hệ số điều chỉnh (từ 1 đến 4) như một chức năng của loại gỗ được sấy, để bù giá trị được đăng ký bởi các đầu dò gỗ

1.2.2 Tổng quan về bộ thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ, độ ẩm của lò sấy gỗ FTA10

Bộ điều khiển Helios mặc dù có nhiều chương trình sấy nhưng các chương trình ấy lại chỉ phù hợp với các loại gỗ có nguồn gốc từ châu Âu Nên khi sử dụng tại Việt Nam – nơi có điều kiện thời tiết và các loại gỗ khác so với châu Âu thì bộ điều khiển lại tỏ ra không hiệu quả Để có được mẻ gỗ sấy đạt yêu cầu người trông lò cần thường xuyên điều các thông số cài đặt trên bộ điều khiên để phù hợp với các loại gỗ tại Việt Nam Bộ thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ, độ ẩm lò sấy gỗ FTA10 được sử dụng để theo dõi các chỉ số về độ ẩm, nhiệt độ của lò sấy gỗ được điều khiển bởi bộ điều khiển Helios (có sự can thiệp của người canh lò), từ các thông số đã thu thập được sẽ tổng hợp lại và cho ra được chương trình sấy gỗ phù hợp với các loại gỗ của Việt Nam Và xa hơn là làm chủ được công nghệ sấy để chế tạo bộ điều khiển lò sấy Made in Vietnam

Trang 21

1.2 Các phần mềm dùng để thiết kế bộ thiết bị theo dõi giám sát nhiệt độ, độ ẩm của lò sấy gỗ

1.2.1 Autocad Electrical

Hình 1.4 Phần mềm AutoCad Electriccal

Autocad Electrical được xây dựng để giải quyết công việc cho các nhà thiết kế hệ thống điều khiển điện Nó là một phần giải pháp của Autodesk cho Digital Prototyping, mục đích xây dựng dựa trên tạo và sửa đổi các hệ thống điều khiển điện

Bên cạnh đó, đây còn là một phần mềm CAD linh hoạt và mạnh mẽ khi tham gia vẽ các bản vẽ 2D và 3D không gian chính xác mà lại chất lượng

Autocad Electrical được sử dụng để thiết kế sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đấu đấu dây và sơ đồ bố trí thiết bị cho thết bị giám sát nhiệt độ độ ẩm

Trang 22

Giao diện được thiết kế lại một cách trực quan hơn để thuận tiện cho người sử dụng

Thư viện các modul được cập nhập đầy đủ hơn

Hỗ trợ thêm những ngôn ngữ lập trình như FBD và SFC Thao tác tùy chỉnh các thông số dễ dàng

Bộ cài đặt được tích hợp thêm các gói phần mềm hỗ trợ

Các dòng PLC Mitsubishi sử dụng được trên phần mềm GX Works2: • FX CPU : từ dòng FX3U trở xuống

• Q CPU : Q mode, A mode • L CPU

• QS CPU • QnA CPU • A CPU • S CPU

1.2.3 GT Designer3

Hình 1.6 Phần mềm GT Designer 3

T Works 3 V1.217 (GT Designer3) là phần mềm thiết kế HMI chuyên nghiệp và mới nhất của Mitsubishi chỉ với một cú click chuột Phần mềm này hỗ trợ thiết kế tất cả các dòng HMI cũ như GOT1000 và HMI mới như GOT2000 và GS-2000…

Phần mềm GT Designer3 dùng để thiết kế màn hình HMI hiển thị các thông số về nhiệt độ, độ ẩm của gỗ bên trong lò sấy mà cảm biến đã đo được từ đó giúp người theo dõi có thể nắm bắt được tình hình và đưa ra được những điều chỉnh sao cho gỗ ra lò đạt được chất lượng tốt nhất

Trang 23

1.3 Tổng quan về cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm

1.3.1 Cảm biến nhiệt độ loại K

Cảm biến nhiệt độ loại K tốt thường được sử dụng để đo nhiệt độ trong các lò hơi, lò nung, các ống khói, những nơi có nhiệt độ cao, Chuyên dùng trong dân dụng, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp,hệ thống đường ống,

Thông số kỹ thuật:

 Kích thước: đầu dò M10 ra dây dài 1.5m  Dải đo: 0-1200°C

 Gá: M10 - SUS304  Loại dây: K sọc xanh  Số dây ra: 2 dây

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ loại K có hai dây ra, dây đỏ (+) dây xanh (-) tín hiệu trả về là tín hiệu dạng điện áp mV với dải điện áp thay đổi từ 0mV-50mV Cảm biến áp dụng nguyên lý khi nhiệt độ tăng thì điện áp cũng tăng, nhưng điện áp dễ bị nhiễu, sụt áp làm cho kết quả nhiệt độ không chuẩn xác nên dây dẫn cảm biến cần được bọc chống nhiễu để đảm bảo cảm biến hoạt động ổn định

Trong không khí có hơi nước, nó được đo bởi độ ẩm không khí (%) Khi độ ẩm đạt 100% thì sẽ tạo thành nước Nhiệt độ bầu ướt chính là nhiệt độ khi không khí đạt bão hòa đó, khi đó nhiệt độ của nước là đạt thấp nhất

Trong quá trình sấy gỗ, nhiệt độ và độ ẩm của không khí thay đổi Theo quy luật, khi bắt đầu làm khô, nhiệt độ thấp và độ ẩm không khí cao được thiết lập - có một sự khác biệt nhỏ giữa số đọc trên nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt Khi kết thúc quá trình sấy, nhiệt độ cao, độ ẩm không khí thấp và chênh lệch lớn giữa các số đọc trên nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt được đưa ra Sự khác biệt giữa các số đọc trên bầu khô và bầu ướt càng lớn thì chế độ sấy sẽ càng khắc nghiệt hơn với cùng kích thước, loại và tình trạng của vật liệu được sấy, cấu tạo của máy sấy và các yêu cầu đặt ra Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say Go

682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM

Trang 24

về chất lượng của vật liệu khô Có thể đánh giá mức độ khắc nghiệt của chế độ sấy bằng cách so sánh nó với thời gian sấy thông thường Nếu chế độ đã cho ngắn hơn thời gian sấy tiêu chuẩn, điều đó có nghĩa là chế độ đó khắc nghiệt hơn

Điện trở kháng của gỗ chịu ảnh hưởng rất lớn bởi điện trở Gỗ càng khô thì điện trở kháng càng lớn Khi chúng ta tăng độ ẩm của gỗ lên thì điện trở của gỗ bắt đầu giảm xuống Các chuyên gia đã lợi dụng tính chất thay đổi của điện trở kháng có trong gỗ để đo độ ẩm của gỗ

Trang 25

Khả năng tối đa có thể mở rộng lên đến 10 khối trên bus mới này

PLC FX3U-16MR-DS là nơi tiếp nhận các tín hiệu nhiệt độ, độ ẩm từ 2 modul Fx-2N-4AD-TC và Fx-2N-4AD để xử lý và hiển thị lên HMI GS2107-WTBD

Thông số kỹ thuật FX3U-16MR/DS

 Bộ CPU với 16 I/O: 8 đầu vào và 8 đầu ra (relay)  Nguồn cấp: 24 VDC

 Công suất: 25 W

 Bộ nhớ chương trình: 64.000 Steps  Tích hợp đồng hồ thời gian thực  Bộ đếm: 235

 Timer: 512

 Tích hợp cổng thông RS232C, RS 485

Trang 26

2.1.2 Module Fx-2N-4AD-TC

Hình 2.2 Module Fx-2N-4AD-TC

Modul analog FX2N-4AD-TC khuếch đại tín hiệu từ bốn cảm biến cặp nhiệt điện (Loại K hoặc J) và chuyển đổi dữ liệu thành phép đọc 16 bit được lưu trữ trong thiết bị chính Có thể đọc được cả Centigrade (° C) và Fahrenheit (° F)

Độ phân giải đọc là 0,4 ° C / 0,72 ° F đối với loại K và 0,3 ° C / 0,54 ° F đối với loại J

• FX2N-4AD-TC có thể kết nối với dòng FX0N / FX1N / FX2N / FX2NC / FX3G / FX3U / FX3UC Bộ điều khiển lập trình (PLC)

• Tất cả việc truyền dữ liệu và cài đặt tham số được điều chỉnh thông qua phần mềm điều khiển của FX2N-4AD-TC; bằng cách sử dụng các lệnh TO / FROM được áp dụng trong PLC

• FX2N-4AD-TC chiếm 8 điểm I / O trên bus mở rộng PLC 8 điểm I / O có thể được phân bổ từ đầu vào hoặc đầu ra FX2N-4AD-TC rút ra 30mA từ đường dây 5V của thiết bị chính hoặc thiết bị mở rộng được cấp nguồn

• Có thể sử dụng cặp nhiệt điện với các thông số kỹ thuật sau: Loại K (JIS C 1602-1995)

Trang 27

phải có các bộ điều khiển nhiệt độ Tuy nhiên tùy vào nhu cầu mà các bộ điều khiển được tách riêng từng bộ điều khiển hoặc dùng module để điều khiển giám sát

-Thông số kỹ thuật: + Nguồn : 24VDC + Ngõ vào : đầu dò K, J + Số ngõ AD: 4

+ Tín hiệu chuyển đổi :16 Bit + Loại nhiệt độ: độ C, độ F Sơ đồ kết nối:

1.Thermocouple: cảm biến nhiệt độ; 2.shielded: lớp bọc bảo vệ bên ngoài dây cảm biến

cable:cáp kết nối

Hình 2.3 Sơ đồ đấu nối

*1: Các loại cáp bù có thể được sử dụng để kết nối với cặp nhiệt điện như sau:

Loại K: KX-G, KX-GS, KX-H, KX-HS, WX-G, WX-H, VX-G Loại J: JX-G, JX-H

Đối với mỗi 10 Ω điện trở đường dây, phần bù cáp sẽ cho biết nhiệt độ cao hơn 0,12 ° C so với thực tế Kiểm tra điện trở đường dây trước khi sử dụng Cáp bù dài dễ bị nhiễu hơn, do đó nên sử dụng cáp bù ngắn (dưới 100m) Các kênh không được sử dụng phải có một liên kết dây được kết nối giữa các đầu cuối + và - để ngăn lỗi được phát hiện trên kênh đó

Trang 28

* 2: Nếu có nhiễu điện quá mức, hãy kết nối đầu cuối SLD với đầu nối đất trên thiết bị

* 3: Kết nối các đầu nối đất của thiết bị FX2N-4AD-TC và thiết bị chính Sử dụng nối đất trên thiết bị chính

* 4: Nguồn điện 24V DC tích hợp sẵn của PLC có thể được sử dụng làm nguồn điện

2.1.3 Module Fx-2N-4AD

Hình 2.4 Module Fx-2N-4AD

Khối chức năng đặc biệt tương tự FX2N-4AD có bốn kênh đầu vào Các kênh đầu vào nhận tín hiệu tương tự và chuyển đổi chúng thành một giá trị kỹ thuật số Đây được gọi là chuyển đổi A / D FX2N-4AD có độ phân giải tối đa là 12 bit

Việc lựa chọn đầu vào / đầu ra dựa trên điện áp hoặc dòng điện là do người dùng đấu dây Có thể chọn dải tương tự -10 đến 10V DC (độ phân giải: 5mV) và / hoặc 4 đến 20mA, -20 đến 20mA (độ phân giải: 20 μA)

FX2N-4AD có thể được kết nối với Bộ điều khiển lập trình (PLC) dòng FX0N / FX1N / FX2N / FX2NC / FX3U / FX3UC

Truyền dữ liệu giữa FX2N-4AD và thiết bị chính bằng trao đổi bộ nhớ đệm Có 32 bộ nhớ đệm (mỗi bộ 16 bit) trong FX2N-4AD

FX2N-4AD chiếm 8 điểm I / O trên bus mở rộng FX2N 8 điểm I / O có thể được phân bổ từ đầu vào hoặc đầu ra FX2N-4AD rút ra 30mA từ đường ray 5V của thiết bị chính hoặc thiết bị mở rộng được cấp nguồn

Trong thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm FTA10 module FX2N-4AD có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu điện áp cho đầu dò độ ẩm rồi sau đó xử lý tín hiệu trả về bằng cách đo điện trở kháng của gỗ

Trang 29

FX2N-4AD gồm có 4 kênh analog ngõ vào, có thể lựa chọn kiểu đọc ngõ vào riêng biệt và độc lập

Ngõ vào điện áp Dải đọc: -10V - +10V Độ phân giải: 12 bit Tốc độ đọc: 15ms/kênh Ngõ vào dòng điện

Dãi đọc: -20mA - 20mA, 4mA-20mA Độ phân giải: 12 bit

Tốc độ đọc: 15ms/kênh

1.Voltage input: đầu vào dòng điện; 2.Current input: đầu vào điện áp; 3 Ehielded: lớp bọc bảo vệ bên ngoài dây cảm biến chống nhiễu; 4.Extension cable:cáp kết nối.

Hình 2.5 Sơ đồ đấu nối

Đầu vào tương tự được nhận thông qua một cáp xoắn đôi được bảo vệ Cáp này phải được nối dây riêng biệt với đường dây điện hoặc bất kỳ đường dây nào khác có thể gây ra nhiễu điện

Nếu xuất hiện gợn điện áp trong quá trình đầu vào hoặc có nhiễu điện trên hệ thống dây điện bên ngoài, hãy nối tụ điện làm phẳng 0,1 đến 0,47 μF, 25V

Nếu bạn đang sử dụng đầu vào hiện tại, hãy kết nối các cực V + và I + với nhau

Nếu có nhiễu điện quá mức, hãy kết nối đầu cuối FG (khung nối đất) với đầu cuối nối đất trên FX2N-4AD (Trong CH1, không có đầu cuối FG Sử dụng đầu cuối FG của các kênh khác.) G Kết nối đầu cuối nối đất trên thiết bị FX2N-4AD với đầu cuối nối đất trên thiết bị chính Sử dụng nối đất trên thiết bị chính, nếu có Thiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say GoThiet Ke Che Tao Thiet Bi Theo Doi Giam Sat Nhiet Do Do Am Cua Cac Lo Say Go

682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM682410068:41:07 PM8:41:07 PM

Trang 30

2.1.4 Màn hình HMI Mitsubishi GS2107-WTBD 7 inch

Hình 2.6 Màn hình HMI Mitsubishi GS2107-WTBD 7 inch

GS2107-WTBD là dòng màn hình HMI giá rẻ nhất đến từ thương hiệu Japan (Mitsubishi ) mới ra năm 2017, Ưu điểm là hàng thương hiệu, Nhược điểm là chỉ hỗ trợ chủ yếu PLC Mitsubishi như FX series FX5U, Q Series…và một số dòng phổ biến Omron, Keyence, Siemens

Màn hình 7 inch 800×480 TFT LCD Hệ thống làm mát không quạt

Hiển thị sắc nét với 65.536 màu

HMI GS2107-WTBD có nhiệm vụ hiển thị kết quả đo nhiệt độ, độ ẩm của cảm biến theo thời gian thực để người theo dõi có thể biết được tình trạng của của gỗ trong lò sấy từ đó có những điều chỉnh phù hợp để gỗ sau khi sấy đạt yêu cầu

 Kích thước: 7.0 inch  Độ phân giải: 800×480

 Màu sắc: 65.536 màu  Cảm ứng: 4-wire điện trở  Độ sáng: 500 cd / m 2  Tỷ lệ tương phản: 400: 1  Backlight: LED

 Tuổi thọ LCD: 50.000 giờ Cấu hình:

 Vi xử lý: Mitsubishi  Ram: 256MB

 Bộ nhớ chương trình: 9MB  Thời gian thực: Có

Trang 31

 Điện áp: 24V (+-20%)  Dòng điện: 0.5A

 Backlight: LED

 Cổng Serial  COM1:RS232

 COM2: RS422

 Khe cắm thẻ nhớ: Có Thiết kế:

 Vỏ: Nhựa  Cấp độ IP: IP65

 Kích thước: 206x155x50  Kích thước : Cắt lỗ: 190×136

2.1.5 Nguồn tổ ong 24VDC

Hình 2.7 Nguồn tổ ong 24VDC

Nguồn tổ ong (nguồn xung) là bộ nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung

Tính năng

- Sử dụng cho các mạch công suất

- Biến đổi nguồn điện xoay chiều AC thành nguồn điện một chiều DC - Thường thì sử dụng cho hệ thống tủ điều khiển tự động, trong các mạch led hoặc hệ thống camera…

Trang 32

- Việc sửa chữa cũng khó khăn cho những người mới học

- Ngoài ra tuổi thọ của nó thường không cao (do cấu tạo chủ yếu bằng các linh kiện bán dẫn)

Thông số kỹ thuật

- Điện áp vào: AC 110V / 220V - Điện áp ra: DC24V2A - Công suất: 50W

- Kích thước: 11*7.8*3.6cm - Chất liệu: nhôm nhiệt cao

- Thời gian khởi động: <2S ( đầu vào AC 220V Io = 10% ) - Nhiệt độ hoạt động 0~45 ℃ , 20% ~ 90% RH

- Nhiệt độ bảo quản -20℃ ~ 85℃ 10% ~ 95% RH

2.1.6 Relay 220VAC 14 chân

Hình 2.8 Relay 220VAC 14 chân Hình 2.9 Sơ đồ đấu dây

Relay kính 14 chân hay còn gọi là relay trung gian được ứng dụng rất rộng rãi trong các tủ điện công nghiệp và dân dụng Relay trung gian có nhiệm vụ đóng mở các tiếp điểm của tải hoặc tín hiệu Cuộn kích đóng ngắt relay có loại phổ biến là 12V - 24V hoặc 220V

- Loại chuẩn chân: DPDT - Cuộn coil: 220VAC

- Dòng đóng cuộn kích: 40mA - Nhiệt độ hoạt động: -55°C to 70°C - Độ ẩm môi trường: 5% đến 85% - Khối lượng: 35g

Trang 33

2.1.7 Cầu dao tự động MCB SINO 2 cực

Hình 2.10 Cầu dao tự động MCB SINO 2 cực

Cầu dao tự động MCB SINO 2 cực hay còn gọi là Aptomat là thiết bị điện có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện Một số dòng Aptomat có thêm chức năng bảo vệ chống dòng rò được gọi là aptomat chống rò hay aptomat chống giật

Nguyên lý hoạt động

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, cầu dao được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ 2 móc cùng một cụm tiếp điểm động Bật cầu dao ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện và phần ứng không hút

Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện sẽ hút phần ứng xuống làm bật nhả 2 móc được thả tự do, lò xo được thả lỏng Kết quả các tiếp điểm của cầu dao được mở ra, mạch điện bị ngắt

Thông số kỹ thuật - Số cực: 2

- Dòng định mức: 50-63A

- Khả năng chịu dòng cắt: 6.0/10kA - Điện áp định mức: 240/415V AC

- Tiêu chuẩn: Sản xuất theo tiêu chuẩn IEC 60898

- Công dụng: Bảo vệ mạch điện chống quá tải và ngắn mạch

Trang 34

2.1.8 Công tắc 2 chế độ

Hình 2.11 Công tắc chuyển chế độ 2 vị trí ZB2-BE101 ED25

Công tắc chuyển chế độ 2 vị trí ZB2-BE101 ED25 là công tắc chuyển chế độ dạng núm xoay 2 vị trí Công tắc có 1 cặp chân NO và 1 cặp NC, người dùng có thể ứng dụng vào việc chuyển chế độ làm việc của 2 thiết bị riêng biệt (thiết bị này bật thì thiết bị kia sẽ ngừng, hoặc ngược lại) hoặc đơn thuần dùng để bật tắt 1 thiết bị

- Dòng đóng ngắt tối đa LTH = 10A - Điện áp cách điện định mức Ui = 600V - Xung điện áp chịu được UIMP = 6kV - 1-2 : Cặp chân thường đóng

- 3-4 : Cặp chân thường mở

2.1.9 Đèn báo nguồn điện

Hình 2.12 Đèn báo nguồn điện

Đèn báo công nghiệp được thiết kế cho lỗ tủ ∅22, màu xanh lá dùng để báo hiệu tủ đã được cấp nguồn và đang hoạt động