Luận văn tốt nghiệp điện tử thiết kế máy cắt lạng mủ cao su tự động

Mục lục Mục lục Danh mục hình Lời mở đầu Phần Mở đầu 1 Lý do chọn đề tài 1 1. Thực trạng quy trình chế biến mủ tờ cao su 1 2. Vấn đề đặt ra 3 Phạm vi nghiên cứu đề tài 3 Nội dung nghiên cứu 3 Khả năng ứng dụng vào thực tế 4 Mục đích, yêu cầu và giới hạn của đề tài 4 1. Mục đích 4 2. Yêu cầu 4 3. Giới hạn đề tài 4 Phần Nội dung 5 Chương 1: Cơ sở lý thuyết 5 1.1 Nút nhấn và switch 5 1.1.1 Giới thiệu chung 5 1.1.2 Tthông số lựa chọn 5 1.2 Đèn báo 5 1.2.1 Giới thiệu chung 5 1.2.2 Các thông số lựa chọn 6 1.3 Cảm biến 6 1.3.1 Giới thiệu chung 6 1.3.2 Cấu tạo cảm biến quang và cảm biến cảm ứng từ 7 1.3.3 Các thông số lựa chọn 7 1.4 Aptomat 8 1.4.1 Giới thiệu chung 8 1.4.2 Cấu tạo 9 1.4.3 Các thông số lựa chọn 9 1.5 Động cơ 10 1.5.1 Giới thiệu chung 10 1.5.2 Cấu tạo 10 1.5.3 Các thông số để lựa chọn động cơ 10 1.6 Encoder 11 1.6.1 Giới thiệu chung 11 1.6.2 Cấu tạo 12 1.6.3 Các thồng số lựa chọn 12 1.7 Contactor 12 1.7.1 Giới thiệu chung 12 1.7.2 Cấu tạo 13 1.7.3 Các thông số lựa chọn contactor 14 1.8 Biến tần 14 1.8.1 Giới thiệu chung 14 1.8.2 Cấu tạo 15 1.8.3 Phương pháp điều khiển 15 1.8.4 Các module biến tần 16 1.9 PLC 17 1.9.1 Giới thiệu chung 17 1.9.2 Cấu tạo 18 1.9.3 Các module biến tần 19 Chương 2: Thiết kế và thi công máy cắt lạng mủ cao su 22 2.1 Sơ đồ khối của máy 22 2.2 Chức năng của từng khối 22 2.2.1 Tín hiệu ngõ vào 22 2.2.2 Khối điều khiển 22 2.2.3 Khối chấp hành 22 2.3 Nguyên lý hoạt động của máy 27 2.4 Tính toán thiết kế thiết bị điều khiển 30 2.4.1 Tính toán hệ thống chuyển động 30 2.4.2 Tính toán lựa chọn thiết bị 32 2.4.2.1 Lựa chọn động cơ 32 2.4.2.2 Lựa chọn contactor 33 2.4.2.3 Lựa chọn aptomat 34 2.4.2.4 Lựa chọn biến tần 34 2.4.2.5 Lựa chọn PLC 35 2.4.3 Bảng khai báo ngõ vào 36 2.4.4 Bảng khai báo ngõ ra 36 2.4.5 Sơ đồ nguyên lý 37 2.5 Thi công tủ điện 38 2.5.1 Sơ đồ bố trí các thiết bị trong bản vẽ 38 2.5.2 Tủ điện thực tế 38 2.6 Tính toán các thông số yêu cầu 40 2.7 Cấu hình bộ đếm tốc độ cao 41 Chương 3: Kết luận và hướng phát triển của đề tài 42 3.1 Những điểm đã đạt được 42 3.2 Những điểm còn hạn chế 42 3.3 Hướng phát triển 42 Tài liệu tham khảo Phụ lục 1 Phụ lục 2 Danh mục hình Hình trang Hình 1 Thu nhập mủ cao su 1 Hình 2 Đánh đông mủ cao su 1 Hình 3 Cắt lạng mủ cao su 2 Hình 4 Phơi khô lạng mủ cao su 2 Hình 5 Đóng gói tờ mủ cao su 3 Hình 1.1 Một số nút nhấn và switch 5 Hình 1.2 Các loại đèn báo 6 Hình 1.3 Một số cảm biến 7 Hình 1.4 Cấu tạo và phương thức đấu dây 7 Hình 1.5 Một số loại aptomat 8 Hình 1.6 Cấu tạo aptomat 9 Hình 1.7 Một số loại động cơ 3 pha 10 Hình 1.8 Cấu tạo động cơ 10 Hình 1.9 Encoder trên thực tế 11 Hình 1.10 Cấu tạo của encoder 12 Hình 1.11 Một số loại contactor 13 Hình 1.12 Cấu tạo Contactor 13 Hình 1.13 Biến tần của một số hãng 14 Hình 1.14 Cấu tạo của biến tần 15 Hình 1.15 Sơ đồ kết nối nguyên lý 15 Hình 1.16 Đặc tuyến V/f 16 Hình 1.17 Một số loại PLC 18 Hình 1.18 Cấu tạo PLC 18 Hình 1.19 Sơ đồ khối của PLC 19 Hình 2.1 Sơ đồ khối của máy cắt lạng mủ cao su 22 Hình 2.2 Thùng mủ 23 Hình 2.3 Cơ cấu nâng khối mủ 23 Hình 2.4 Cơ cấu nâng thực tế 24 Hình 2.5 Ray trượt 24 Hình 2.6 Cơ cấu dịch chuyển thùng mủ 25 Hình 2.7 Cơ cấu dịch chuyển thùng mủ thực tế 25 Hình 2.8 Mô hình thiế kế hoàn chỉnh 26 Hình 2.9 Máy cắt thực tiễn 26 Hình 2.10 Lưu đồ thuật giải chọn chế độ autu/manual 27 Hình 2.11 Lưu đồ thuật giải bằng tay 27 Hình 2.12 Lưu đồ thuật giải tự động 29 Hình 2.13 Kinco MV100-4T-0007-G 34 Hình 2.14 PLC Kinco K360-24AR 35 Hình 2.15 Sơ đồ kết nối biến tần 37 Hình 2.16 Sơ đồ kết nối PCL 37 Hình 2.17 Sơ đồ bố trí thiết bị 38 Hình 2.18 Vị trí các thiết bị trong tủ điện 38 Hình 2.19 Bề ngoài mặt tủ điện 39 Hình 2.20 Tủ điện trong thực tế 39 Lời Nói Đầu Khoa học kỹ thuật thế giới ngày càng phát triển và đã đạt được những thành tựu rất lớn. Nước ta là nước đi sau về khoa học kỹ thuật, nhưng nhờ những chính sách đúng đắn của Đảng và Nhà nước nên đã biết đi tắt đón đầu để nhanh chóng bắt kịp và nghiên cứu phát tiển nhiều đề tài có ảnh hưởng đến sự phát triển của khoa học công nghệ nhà nước nói riêng và thế giới nói chung. Hiện Việt Nam là nước đứng thứ 5 về sản lượng và thứ 4 về xuất khẩu cao su trên thế giới với 100% là cao su thiên nhiên, đã có 80 thị trường trên toàn thế giới nhập khẩu cao su từ Việt Nam. Thị trường Trung Quốc chiếm khoảng 61% sản lượng năm 2011 và trên 50% trong năm 2012. Những thị trường quan trọng khác chiếm 3-7% mỗi thị trường là Malaysia, Đức, Đài Loan, Ấn Độ. Vị thế của ngành cao su Việt Nam trên thế giới ngày càng được khẳng định. Tại các cơ sở chế biến mủ cao su với quy mô nhỏ, các quá trình chế biến mủ cao su hầu hết hết đều thực hiện thủ công, quy trình chế biến cần nhiều nhân công, thời gian chế biến lâu. Cần có một loại máy có thể nâng cao năng suât, giảm chi phí nhân công và phù hợp với quy trình sản xuất, nhưng giá thành phải nằm trong khả năng đầu tư của các cơ sở có quy mô nhỏ. LỜI CẢM ƠN Để đạt được kết quả như ngày hôm nay, trước hết chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tập thể quý thầy, cô khoa Điện Tử đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn và trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu trong suốt những năm học vừa qua. Chúng em xin cảm ơn thầy Đỗ Bình Nguyên và anh Nguyễn Phú Ý đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em hoàn thành đề tài này. Do thời gian thực hiện có hạn nên chắc chắn đề tài vẫn còn nhiều sai xót, kính mong quý thầy cô đóng góp thêm nhiều ý kiến để đề tài hoàn thiện hơn. Sinh viên thực hiện Phạm Gia Khánh – Nguyễn Hữu Toan 1 Phần Mở đầu Lý do chọn đề tài 1. Thực trạng quy trình chế biến tờ mủ cao su Hình 1 Thu nhp m cao su M cao su thu nhp v c x . Hình  cao su M  to thành khi, khi m c t và ct thành tng t mng. 2 Hình 3 Ct lng m cao su Hình ng m cao su M c ct thành nhng t m mng, i ta có th  hoc làm lò sy bc ci, gi nhi  50 0 C n 5 ngày. 3  m cao su Sau khi sy khô, có th kg hoc 111 kg dùng dung dch bt talc quét trên b mt khi m sau khi ép. 2. Vấn đề đặt ra Hin nay, t ch bin m cao su nh ln ch bin ch yc thc hin bi vi doanh nghip  u các lng m u và chi phí nhân công cao. Nhìn thy rõ nhng v mà doanh nghip cp phi, qua quá trình tìm hiu, nhóm  t ra mc tiêu ch to mt máy ct lng m cao su t ng gim bt nhân công trong khâu ct lng m  chính xác cho mi ln ct lng m cao su. Phạm vi nghiên cứu đề tài Thit k, ch to máy ct lng m cao su t ng theo yêu cu ca công ty TNHH mt thành viên cao su Bình Thun. Nội dung nghiên cứu - PLC Kinco - Bin tn Kinco - Lp trình PLC - Cu hình bin tn [...]... khi hoàn thành, máy sẽ được đưa vào quy trình chế biến tờ mủ cao su tại công ty TNHH một thành viên cao su Bình Thuận Mục đích, yêu cầu và giới hạn của đề tài 1 Mục đích Thiết kế máy cắt lạng mủ cao su tự động Đưa cải tiến máy cắt lạng mủ cao su vào dây chuyền sản xuất, thay thế lao động chân tay bằng máy móc hiện đại, tăng cao năng su t và chất lượng sản phẩm, giảm chi phí mà doanh nghiệp phải chi... nhập khẩu máy móc 2 Yêu cầu Hệ thống hoạt động tự động và cắt khối mủ ra từng miếng có độ dày tùy ý 3 Giới hạn đề tài Chỉ thực hiện phần cắt cao su tự động, không thực hiện phần tự động đưa khối mủ vào thùng chứa mủ khi cắt hết khối mủ  5 Phần Nội dung Chương 1: Cơ sở lý thuyết 1.1 Nút nhấn, switch 1.1.1 Giới thiệu chung Nút nhấn là một loại khí cụ điện để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện từ khác,... ngõ ra relay, nguồn cấp 110220VAC  22 Chương 2: Thiết kế và thi công máy cắt lạng mủ cao su tự động 2.1 Sơ đồ khối của máy Hình 2.1 Sơ đồ khối của máy cắt lạng mủ cao su 2.2 Chức năng của từng khối 2.2.1 Tín hiệu ngõ vào Bao gồm: nút nhấn, cảm biến (cảm biến quang và cảm biến cảm ứng từ ) và encoder Biến đổi các tín hiệu vật lý thành các tín hiệu điện đưa về khối điều khiển 2.2.2 Khối điều khiển... phát hiện vật - Điện áp ngõ vào - Ngõ ra cảm biến (NPN hay PNP) - Tần số đáp ứng - Đối tượng cảm biến 8 -1.4 Aptomat 1.4.1 Giới thiệu chung Aptomat hay CB (Circuit Breaker ) hay cầu dao tự động là một khí cụ điện dùng trong công nghiệp để đóng cắt mạch điện động lực hạ thế CB là một khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện (bằng phương pháp không tự động nhưng có khả năng cắt mạch tự động ), có bảo... switch được tác động thì máy sẽ hoạt động ở chế độ bằng tay (manual), nếu không tác động thì máy sẽ hoạt động ở chế độ tự động (auto) MANUAL M-XF NO YES M-XR NO YES ĐỘNG CƠ X CHẠY THUẬN X-LE M-S YES ĐỘNG CƠ X DỪNG NO X-LF M-S ĐỘNG CƠ Z CHẠY THUẬN NO YES ĐỘNG CƠ X DỪNG M-ZR NO YES YES ĐỘNG CƠ X CHẠY NGHỊCH NO M-ZF Z-LE M-S ĐỘNG CƠ Z CHẠY NGHỊCH NO YES ĐỘNG CƠ Z DỪNG Z-LF M-S NO YES ĐỘNG CƠ Z DỪNG END... thường Itd=1.2-1.5 It  10 -1.5 Động cơ 1.5.1 Giới thiệu chung Động cơ điện là máy điện dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ Hình 1.7 Một số loại động cơ 3 pha 1.5.2 Cấu tạo Hình 1.8 Cấu tạo động cơ 1.5.3 Các thông số để lựa chọn động cơ - Công su t định mức Pđm (KW) hoặc (HP) - Điện áp dây định mức Uđm(V) - Dòng điện dây định mức Iđm (A) 11 Tần số dòng điện f (Hz) - Tốc độ quay roto... các mạch điện điều khiển tín hiệu, liên động, bảo vệ…ở mạch điện một chiều điện áp đến 440V và điện áp xoay chiều điện áp đến 500V, tần số 50- 60Hz Nút nhấn thường được dùng để khởi động, dừng và đảo chiều quay của động cơ điện bằng cách đóng và ngắt các mạch cuộn dây của contactor, khởi động từ mắc ở mạch động lực của động cơ Hình 1.1 Một số nút nhấn và switch 1.1.2 Thông số lựa chọn - Dòng điện đi... các thông số sau: - Điện áp định mức: là giá trị điện áp làm việc dài hạn của thiết bị điện được aptomat đóng ngắt - Dòng điện định mức: là dòng điện làm việc lâu dài của aptomat, thường dòng định mức của aptomat bằng 1.2-1.5 lần dòng định mức của thiết bị được bảo vệ - Dòng điện tác động I là dòng aptomat tác động, tuỳ thuộc loại phụ tải mà tính chọn tác động khác nhau Với động cơ điện không đồng bộ... chấp hành Gồm 2 động cơ dùng để điều khiển cơ cấu cơ khí Cơ cấu cơ khí bao gồm: + Thùng mủ: Là nơi chứa khối mủ đông trong quá trình cắt khối mủ (Hình 2.2) + Cơ cấu nâng khối mủ: Là cơ cấu dùng để nâng khối mủ lên và hạ khối mủ xuống (Hình 2.3, 2.4) + Ray trượt: Định hướng cho thùng mủ dịch chuyển qua lại, có độ dài lớn hơn hai lần chiều dài thùng mủ (Hình 2.5) + Cơ cấu dịch chuyển thùng mủ: Là cơ cấu... nhấn nút M-XF thì động cơ X (động cơ kéo di chuyển thùng) kéo thùng mủ di chuyển theo chiều thuận (chiều đi cắt mủ) , động cơ X sẽ dừng lại khi thùng mủ đi đến hết hành trình và gặp cảm biến hành trình cuối (X-LE) hoặc khi nhấn nút M-S (nút stop )  28 -Khi nhấn nút M-XR thì động cơ X (động cơ kéo di chuyển thùng) kéo thùng mủ di chuyển theo chiều nghịch (chiều đi về vị trí ban đầu), động cơ X sẽ dừng . Hình trang Hình 1 Thu nhập mủ cao su 1 Hình 2 Đánh đông mủ cao su 1 Hình 3 Cắt lạng mủ cao su 2 Hình 4 Phơi khô lạng mủ cao su 2 Hình 5 Đóng gói tờ mủ cao su 3 Hình 1.1 Một số nút nhấn. 17 1.9.2 Cấu tạo 18 1.9.3 Các module biến tần 19 Chương 2: Thiết kế và thi công máy cắt lạng mủ cao su 22 2.1 Sơ đồ khối của máy 22 2.2 Chức năng của từng khối 22 2.2.1 Tín hiệu ngõ vào. trạng quy trình chế biến tờ mủ cao su Hình 1 Thu nhp m cao su M cao su thu nhp v c x . Hình  cao su M 