ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỰ ĐỘNG HÓA MÁY ĐÓNG VIÊN NANG TCF 45

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây cả nước ta đang bước vào công cuộc côngnghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, sự giáo dục đóng vai t

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

MỤC LỤC

MỤC LỤC ……… … 1

LỜI NÓI ĐẦU ……… 3

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ……….4

1.1 Giới thiệu công ty ……….………….… 4

1.2 Lịch sử công ty ……… 5

1.3 Ngành nghề kinh doanh……… 5

1.4 Cơ cấu tổ chức ……… 6

1.5 Điều kiện sản suất ……… 9

1.6 Công nghệ sản suất của công ty ……… 10

CHƯƠNG 2 : CỤM GIA CÔNG ĐÓNG NANG TỰ ĐỘNG TCF-45………12

2.1 Giới thiệu chung về máy đóng nang tự động ……….12

2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đòng nang tự động… 15

2.1.2 Lắp đặt nguồn điện và kết nối ……… 16

2.2 Nguyên lý vận hành máy ……….18

2.2.1 Điều kiện chung để các cụm công tác vận hành 18

2.2.2 Cụm đĩa nang ……… 19

2.2.3 Cụm cấp liệu ……… …….21

2.2.4 Cụm hút bụi tubro 5b ……… 24

2.2.5 Cụm hút chân không ……… 25

2.2.6 Khí nén ……… 26

2.3 Các chức năng mở rộng … ……… 27

2.4 Quy trình vận hành máy ……… ……… 28

2.4.1 Chế độ chạy tay …….……….28

2.4.2 Chế độ tự động ….……… 32

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MÁY ĐÓNG NANG TCF-45……….35

3.1 Giới thiệu về PLC …… ……… 35

3.1.1 PLC là gì ? ……… 35

3.1.2 Cấu trúc chung của PLC ……… 35

3.1.3 Nguyên lý hoạt động chung của PLC ……….… … 39

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

3.3.4 Biến tần …… ………49

3.3.5 Đồng hồ đo nhiệt độ FOX - D1004.………52

3.3.5 Đồng hồ đo độ ẩm FOX – 1H……… 53

3.4 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động máy đóng nang TCF-45……….55

3.4.1 Nguyên lý hoạt động ……… ….55

3.4.2 Sơ đồ mạch điện ………… ……… 57

3.4.3 Lưu đồ thuật toán.……… 63

3.4.4 Chương trình PLC……… ……….65

CHƯƠNG 4 : XÂY DỰNG GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT BẰNG PROTOOL V6.0……… 67

4.1 Giới thiệu protool……… 67

4.2 Ghép nối S7_ protool ……….… 69

4.3 Các bước thực hiện trên S7 và protool ……… 73

4.3.1 Các bước thực hiện trên S7……….73

4.3.2 Các bước thực hiện trên protool ……… 74

Kết quả mô phỏng PLC… ……… … ………….……… 77

Phụ lục:Chương trình PLC……… ……… 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO……….81

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây cả nước ta đang bước vào công cuộc côngnghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, sự giáo dục đóng vai trò quan trọng trongcông cuộc này đặc biệt là đào tạo ra đội ngũ có tay nghề cao biết kết hợp chặtchẽ lý thuyết và thực tiễn vào lao động sản xuất

Cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện điện tử, công nghệthông tin, ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hoá đã và đang đạt được

nhiều tiến bộ mới Tự động hoá quá trình sản xuất đang được phổ biến rộngrãi trong các hệ thống công nghiệp trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nóiriêng Tự động hoá không những làm giảm nhẹ sức lao động cho con người

mà còn góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng suất lao động, cải thiệnchất lượng sản phẩm

Với mục tiêu công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, ngày càng có

thêm nhiều xí nghiệp mới sử dụng kỹ thuật cao, đòi hỏi cán bộ kỹ thuật và kỹ

sư điện những kiến thức về điện tử công suất, về truyền động điện, về vi mạch

và xử lý trong công tác kỹ thuật hiện tại

Để đáp ứng những nhu cầu khó khăn đó em được giao nhiệm vụ làm đồ

án "Tự động hoá máy đóng viên nangTCF-45".

Việc làm đồ án tốt nghiệp đã giúp em ôn lại phần lý thuyết đã được học

ở trường kết hợp với thực tiễn lao động sản xuất của nhà máy trong thời gian

em thực tập đã giúp em hiểu sâu hơn, biết vận dụng được lý thuyết được học

ở trường vào thực tiễn

Đồ án của em gồm có 4 chương, giới thiệu về công ty dược Dopharma , công nghệ của máy đóng nang TCF-45, thiết kế hệ thống điều khiển tự động máy đóng nang TCF-45, mô phỏng hệ thống giám sát bằng protool

Trong quá trình làm thực hiện đồ án em cũng đã cố gắng tham khoả nhiều tài liệu , vận dụng những kiến thức đã học nhưng do nhiều điều kiện khác nhau

mà bản đồ án của em chắc chắn còn gặp những sai sót nên em rất mong sự góp

ý chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án của em được đầy đủ hơn Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong khoa đã hướng dẫn em , đặc biệt là sự chỉ dẫn trực

tiếp và tận tình của thầy Nguyễn Thanh Lịch đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án

Sinh viên

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY

1.1Giới thiệu công ty

Tên Công ty : Công ty cổ phần dược phẩm Trung Ương 2

Tên giao dịch: DOPHARMA

Tên tiếng Anh : CENTRAL PHARMACEUTICAL JOINT STOCKCOMPANY N0

Website: www dopharma.vn - www.dopharma.com.vn

Người đại diện theo pháp luật : DS Lê Tiến Dũng

Chức vụ : Chủ tịch Hội đồng quản trị - Giám đốc Công ty

Số tài khoản : 102.010.000.019.471 Ngân hàng Công thương Hai Bà Trưng –

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

4) DS Lương Hồng Hải - Ủy viên HĐQT

5)Phó Giám đốc: DS – Đinh Thị Liên Anh

Ngày 29-9-1985 XNDPTW2 được nhà nước tuyên dương đơn vị anh hùng laođộng là đơn vị đầu tiên của ngành dược VN XNDPTW2 là doanh nghiệp nhànước thành viên của Tổng Công ty Dược Việt Nam – Bộ Y tế

Theo Quyết định số 3699/QĐ- BYT ngày 20-10-2004 của Bộ trưởng Bộ Y tếchuyển XNDPTW2- Tổng Công ty Dược Việt Nam thành Công ty cổ phần.Công ty Cổ phần Dược phẩm trung ương 2 chính thức hoạt động từ tháng 3năm 2005 theo giấy phép đăng ký kinh doanh số 0103006888 cấp ngày03/3/2005 của Sở Kế hoạch đầu tư thành phố Hà Nội

1.3 Ngành nghề kinh doanh

+ Kinh doanh nguyên liệu làm thuốc, dược liệu hoá chất, tinh dầu, thuốc tân

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

+ Đại lý mua, đại lý bán, ký gửi hàng hoá

+ Mua bán máy móc thiết bị và phụ tùng thay thế

1.4 Cơ cấu tổ chức

Hình 1.1: Sơ đồ tổ chức của công ty

Phân xưởng chế phẩm

Phân xưởng thuốc viên

Phân xưởng thuốc tiêm

Tài chính

kế toán

Tổ chức hành chính bảo vệ

Kế hoạch cung ứng

Thị

xưởng

Cơ điện

phát triển

PGĐ sản xuất

BAN KIỂM SOÁT

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

1.4.1 Phòng Tổ chức Hành chính Bảo vệ ĐT :

-Quản trị nhân sự

- Quản lý hành chính

- Chăm sóc sức khoẻ cán bộ công nhân viên

- Tư vấn cho Giám đốc trong lĩnh vực an ninh và bảo vệ

- Bảo đảm tài sản, an ninh trật tự, duy trì kỷ cương của công ty

- Thực hiện công tác quân sự, tự vệ

1.4.4 Phòng Thị trường

- Tham mưu cho giám đốc Công ty về xây dựng chiến lược kinh doanh

và tiếp thị các sản phẩm của Công ty

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

1.4.5 Phòng Đảm bảo Chất lượng

- Tham mưu cho HĐQT, giám đốc Công ty về công tác quản lý, đảmbảo chất lượng của toàn bộ sản phẩm của Công ty: từ việc nhập vật tư, nguyênphụ liệu, thực hiện quá trình sản xuất, quá trình nhập kho, bảo quản, phân phốiđến tiêu thụ

1.4.6 Phòng Kiểm tra chất lượng

- Tổ chức thực hịên toàn bộ những hoạt động chuyên môn có liên quanđến công tác kiểm soát kiểm nghiệm toàn bộ chất lượng sản phẩm từ khâunguyên liệu, phụ liệu đến quá trình sản xuất, phân phối tiêu thụ sản phẩm dựatrên các tiêu chuẩn đó ban hành

1.4.7 Phòng Nghiên cứu Phát triển ĐT

- Nghiên cứu sản phẩm mới, nâng cấp và cải tiến sản phẩm cũ

- Nghiên cứu và đổi mới công nghệ

- Huấn luyện, đào tạo về công nghệ mới

- Chủ trì hoạt động công nghệ của công ty

1.4.8 Phân xưởng Viên

- Sản xuất các sản phẩm thuốc viên đạt tiêu chuẩn chất lượng và sảnlượng theo kế hoạch của Công ty

1.4.9 Phân xưởng Tiêm

- Sản xuất các sản phẩm thuốc Tiêm đạt tiêu chuẩn chất lượng và sảnlượng theo kế hoạch của Công ty

1.4.10 Phân xưởng Chế phẩm

- Sản xuất các sản phẩm thuốc Kem, Mỡ, Nước đạt tiêu chuẩn chấtlượng và sản lượng theo kế hoạch của Công ty

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

1.4.11 Phân xưởng Cơ điện

- Duy trì việc cung cấp đủ năng lượng, điện nước cho nhu cầu sản xuất,hoạt động của Công ty

- Đảm bảo sửa chữa máy, thiết bị kịp thời cho sản xuất

- Bảo dưỡng tu sửa máy, thiết bị theo kế hoạch định kỳ

- Tư vấn cho Giám đốc trong việc trang bị mới máy , thiết bị của Côngty

- Tư vấn cho Giám đốc về công tác ATVSLĐ- PCCC Duy trì công tácATVSLĐ- PCCC theo kế hoạch của Công ty

1.5 Điều kiện sản xuất

Dược TW2 đã xây dựng được cho mình một lợi thế không nhỏ Ðó là uytín của một số sản phẩm đặc chủng và công ty vẫn tiếp tục quảng bá tương đốitốt cho những sản phẩm này

Đồng thời tiếp tục đào tạo bồi dưỡng nguồn nhân lực, áp dụng các biệnpháp quản lý tiên tiến, kiên định chiến lược phát triển bền vững

Tập chung đầu tư nghiên cứu phát triển, đặc biệt là nghiên cứu xây dựngchiến lược sản phẩm phục vụ các dây chuyền sản xuất tại nhà máy mới

Tăng cường đổi mới, cải tiến, mẫu mã sản phẩm truyền thống của công

ty phù hợp hơn với thị hiếu người tiêu dùng

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Tăng cường vốn hoạt động và tăng cường đầu tư dự trữ nguyên liệuphục vụ sản xuất và mở rộng thị phần

Từng bước xâm nhập vào thị trường nguyên phụ liệu, ban đầu để phục

vụ sản xuất sau đó tiến tới kinh doanh nguyên liệu

Bảo đảm và nâng cao chất lượng sản phẩm

Hoạt động tiếp thị, quảng bá thương hiệu

Củng cố và mở rộng hệ thống đại lý, định hướng mở chi nhánhtại các tỉnh lớn đặc biệt là các tỉnh phía Nam, từng bước nâng cao doanh

số, nâng cao thị phần Tăng cường hệ thống phân phối tại thị trường cáckhu vực miền Nam, Tây Nguyên, củng cố thị trường miền Trung, miềnBắc

1.6 Công nghệ sản xuất của công ty

Quy trình sản xuất:

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

PHÁT TRIỂN

Phân xưởng Viên

Phân xưởng Viên, Tiêm, hòng Thị trườngPhòng Thị trường

GIÁM ĐỐC

Phòng kế hoạch

Thủ kho nguyên liệu

Thủ kho thành phẩm

Thủ kho bao bì

Nhân viên kho

Nhân viên kho

Nhân viên kho

Phân xưởng Viên

Phân xưởng Viên, Tiêm, Chế phẩm

Phân xưởng

Tiêm

Phân xưởng Chế phẩm

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

CHƯƠNG 2CỤM GIA CÔNG ĐÓNG NANG TỰ ĐỘNG TCF – 45

2.1 Giới thiệu chung về máy đóng nang tự động

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

- Máy đóng nang TCF-45 được thiết kế theo tiêu chuẩn chất lượng ChâuÂu(CE) đồng thời đạt tiêu chuẩn GMP trong ngành dược phẩm

- Máy tách và đóng nang với độ chính xác cao, giảm thiểu tối đa sự hư hỏngviên nang - Bộ phận cấp bột hay pellet có định hướng chính xác đảm bảo trọnglượng của từng viên nang

- Máy có năng suất cao, dễ sử dụng, an toàn, giảm tối thiểu được hư hao nhờứng dụng điều khiển kỹ thuật số PLC(Programable Logical Controller), dễ bảodưỡng và vệ sinh

- Các hành trình cấp nang, tách nang, loại nang, đóng nang, xả nang đều đượckiểm soát và điều khiển chính xác nhờ hệ thống vi xử lý và màn hình giao diệnvận hành

- Máy có khả năng ngăn ngừa, được quá tải trên mọi phương diện theo nguyêntắc hoạt động phối hợp điện, điện tử, cơ khí bảo đảm cho máy được hoạt động

an toàn chính xác và hiệu quả

- Ưu điểm của máy là thiết bị hiện đại nhưng lại đơn giản trong vận hành nhằmthuận tiện cho người sử dụng Tất cả các cụm hoạt động đều được thiết kế chính xác, vận hành êm, an toàn Cơ cấu truyền động cam được vận hành bởi

bộ biến tần(Mitsubishi – Nhật) điều khiển vô cấp từ 0-125v/phút thực hiện việctách và đóng nang hoàn chỉnh

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Hình 2.2: Cụm hiết bị bên trong máy

- Thiết bị khí nén(Norgren – USA, Festo – Đức, ODE – Italy)

- Thiết bị hút bụi TURBO(Motor Hitachi, lắp rắp tại VN)

- Vacum(VTEC – Singapore)

- Sensor(Autonic – Korea, Omron – Nhật)

- Thân máy, carter được bọc inox đảm bảo máy luôn bền đẹp, không bị cũ, dễ

vệ sinh

- Hệ thống cửa an toàn được làm bằng Polycarbonate(Đức)trong suốt

2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đóng nang tự động

-Vỏ nang Gelatin lần lượt được cấp vào 12 trạm trong đĩa nang, mỗi trạm 6nang

- Sau khi 6 nang đã cấp đầy cho một trạm, nhờ cơ cấu truyền động con lăn kếthợp khí nén làm tách nang thành 2 phần đặt ở trạm trên và dưới

- Phần nang phía dưới chạy qua bộ cấp liệu

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

- Bộ cấp liệu gồm 6 trạm có tác dụng nhồi liệu vào phần nang phía dưới củatừng trạm trong đĩa nang

-Các trạm sau khi qua bộ phận cấp liệu sẽ tiếp tục hành trình đến bộ phận kiểmtra nang lỗi để loại nang rỗng bị lỗi

-Nếu có bất kỳ một nang nào trong trạm không tách được thì khi đi qua trạmnày sẽ bị loại ra ngoài

- Sau khi hoàn tất công đoạn trên, 2 phần của 1 trạm sẽ được kết hợp lại quakhâu đóng nang

- Các trạm của đĩa nang từ trạm 1 đến 12 lần lượt chạy qua các cụm chức năngcủa máy theo quy trình trên

- Khi các trạm đi qua bộ phận xả, nang đã vô thuốc sẽ được đưa ra ngoài mángtrượt kết hợp với khí nén cao áp

- Cuối cùng, các trạm sau khi qua bộ phận xả sản phẩm sẽ được làm sạch các lỗkẹp nang bằng bộ hút bụi để sẵn sàng cho vòng hành trình mới

Sơ đồ nguyên lý truyền động của máy:

Động cơ

chính

Trục chính

Trục chính

Hộpgiảm tốc

Hộp số

Hệ thống cam

Đĩa nang

Đĩa cấp liệu

Cơ cấu cấp nang

Cơ cấu loại nang

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý truyền động của máy

Tính năng kỹ thuật

- Đĩa định lượng có độ chính xác cao Độ sai lệnh trọng lượng thấp

- Có thể điều chỉnh trọng lượng bột cấp một cách dễ dàng bằng cách chỉnh độsâu của ty định lượng Thông số cài đặt có thể lưu lại dung để tham khảo chocác mẻ sau

- Độ hao hụt ở mức tối thiểu bằng cách duy trì lượng bột ở mức dưới 1 lít

- Có thể chỉnh khuôn trên, khuôn dưới, ty đóng nang, đĩa định lượng, các tydẫn hướng

- Kiểm soát mức bột trong buồng định lượng và lượng nang trong thùng chứanang bằng sensor và máy sẽ tự động dừng khi các thùng chứa hết liệu

- Có thể đồng thời cấp bột, hạt pellet

- Nang không tách được sẽ tự động loại ra trong quá trình chạy máy

- Mâm quay làm bằng hợp kim rất bền

- Toàn bộ các phần thân tiếp xúc với thuốc được làm bằng Inox

- Thay khuôn đóng nang trong vòng 20 – 60 phút

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Hình 2.5: Nguồn điệnNguồn điện cung cấp cho máy chính và các thiết bị phụ trợ phải tuân thủ theocác yêu cầu sau:

-Phù hợp với yêu cầu thiết kế về kích cỡ dây và sơ đồ điện

-Nối ổ cắm vào nguồn điện 3Pha-380 VAC-50Hz có điện thế ổn định 105%), cầu dao tổng 30A

(95-Kết nối khí nén

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Ống dẫn khí nén từ máy nén khí được đưa vào Máy Đóng Nang qua đoạn ốngđược gắn cố định phía sau máy, van khóa và bộ lọc

Kết nối máy hút bụi:

Máy hút bụi được kết nối ống hút mềm (∅ 45) vào máy đóng nang qua đoạnống cố định được thiết kế gắn phía sau máy Từ đây các ống dẫn bên trong sẽkết nối vào các bộ phận hoạt động của máy: Bộ phận vệ sinh khuôn nang, bộphận đóng nang, bộ phận cấp liệu bột

Nguồn điện cấp cho máy hút bụi có thể được lấy từ thân Máy Đóng Nang

2.2 NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH MÁY

2.2.1 Điều kiện chung để các cụm công tác vận hành

- Nguồn cung cấp không bị mất pha

- Nút dừng khẩn cấp không không bị nhấn (công tắc ở trạng thái OFF)

- Vô lăng chỉnh tay không gắn trên máy

- Biến tần không bị lỗi

- Động cơ cấp liệu không bị quá tải

- Cửa an toàn đóng bao gồm 4 mặt cửa của máy

- Khí số sản phẩm thực tế < số sản phẩm cài đặt

- Máy không trong tình trạng báo hết nang

- Máy không trong tình trạng báo hết liệu

Vị trí 4: Trạm trên tiếp tục chuyển

động lên và lùi sau

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Vị trí 9: Trạm trên hạ xuống

Vị trí 10: Đóng nang

Vị trí 11: Xả nang

Vị trí 12: Vệ sinh lỗ giữ nang

2.2.2 Cụm đĩa nang (Nơi thực hiện các công việc cấp nang định hướng, tách

nang, loại nang, đóng nang, xả nang): Vận hành theo truyền động từ trục chínhqua cơ cấu xích, hộp số thông qua bộ biến tần điều khiển vô cấp từ 0 đến 125vòng/phút dung động cơ 3 pha-380VAC-50Hz 1,5 KW

Hình 2.8: Cụm đĩa nang

Cấp và dẫn hướng nang

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Nang rỗng được đưa từ phễu chứa nang(1) cấp vào bộ cấp nang theo từng chu

kỳ Lò xo chẵn giữ nang thẳng đứng để đi vào rãnh cấp nang (2) Ở cuối mỗichu kỳ, một lò xo chặn mở ra để nhả một nang từ mỗi rãnh vào khay đảo đầunang (3) Nang từ khay (3) bị đẩy về phía trước bằng lược đảo đầu nang (4) Nang chuyển hướng 90 độ và đi xuống nhờ lược chuyển hướng nang (5)

Sau khi chuyển hướng, dưới tác dụng của bộ hút chân không, nang được táchlàm hai phần và phần nang dưới được hút vào các lỗ giữ nang dưới, phần nắpnang còn lại nằm bên trong bộ phận giữ nang trên

Quá trình loại nang – Đóng nang – Xả và vệ sinh

Hình 2.10: Quá trình loại nang – Đóng nang – Xả và vệ sinh

Loại nang hỏng: Khi đến trạm thứ 7 Những nang không tách được vẫn ởtrong trạm thuộc đĩa nang Khi ty đẩy nang lên sẽ đẩy nang chưa tách rakhỏi lỗ giữ nang và khí nén sẽ thổi nó vào ngăn chứa nang rỗng.(1) Đóng nang: Khí nắp nang và thân nang dưới di chuyển đến trạm thứ 10,nắp chặn trên sẽ đẩy nắp nang xuống và cụm ty đóng sẽ đẩy thân nangdưới lên để ghép hai thân nang dưới lên để ghép hai thân nang lại vớinhau

(2) Xả nang và vệ sinh lỗ giữ nang (4)

Sau khi đóng nang, các nang được nâng lên bằng cơ cấu 6 ty xả tại trạmthứ 11 và khí nén thổi nang vào máng xả Sau đó qua trạm thứ 12, cácchi tiết lỗ giữ nang sẽ được vệ sinh bằng khí nén thổi từ phía dưới và lực

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

hút của máy hút bụi sẽ hút sạch các bột bám tại các lỗ của khuôn giữnang trên, dưới

2.2.3 Cụm cấp liệu (Bột)

Gồm Bộ cấp liệu (Phễu cấp liệu, trục xoắn cấp liệu) được truyền động bằngđộng cơ (3 Phase – 380 VAC 50Hz 0,2 KW) và Cụm địa định lượng (Đĩa địnhlượng, cơ cấu gạt liệu, cụm ty định lượng, các mâm đỡ) Đĩa định lượng đượctruyền động từ trục chính qua cơ cấu xích và hộp số

+ Cụm cấp liệu thực hiện việc cấp liệu, định lượng trọng lượng nguyên liệutheo yêu cầu của người sử dụng

+ Cụm cấp liệu được điều khiển kiểm soát bằng sensor theo dõi mức liệu trong

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Hình 2.13: Cơ cấu cấp hạt pellen

Sau khi đĩa nang thực hiện việc tách nang, phần thân nang dưới sẽ đi vào cơcấu cấp hạt pellet Lúc này cơ cấu cam – cần lắc tác động bộ phận cấp hạtpellet Lượng hạt pellet cấp sẽ được điều chỉnh bằng núm điều chỉnh gắn bênhông cơ cấu Sau khi cấp hạt pellet, khuôn giữ dưới tiếp tục di chuyển qua bộphận cấp bột (nếu có) rồi tiếp tục qua các cơ phận loại nang, đóng nang, xảnang

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Khi đĩa nang chạy, van áp suất và van chân không sẽ bật “On” Trên màn hìnhVẬN HÀNH muốn tắt van chân không nhấn nút “ĐÓNG VAN CHÂNKHÔNG”, muốn mở van chân không lại nhấn nút “MỞ VAN CHÂNKHÔNG”

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

2.2.6 Khí nén

Hình 2.16: Khí nén

Khí nén được cấp vào máy từ nguồn của máy nén ở nên ngoài Được kết nốithông qua bộ lọc (Norgen – USA) được gắn phía sau máy trước khi dẫn vàobên trong Từ đây nguồn khí sẽ thông qua van solenoid ODE (Italy), FESTO(Đức) và hệ thống đồng hồ kiểm soát FESTO (Đức) dẫn đến các trạm cộng tắc

Hình 2.17: Đồng hồ ks áp và hệ thống lực van

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

2.3 CÁC CHỨC NĂNG MỞ RỘNG

Để chất lượng nang sau khi đóng có thể đưa thẳng qua bộ phận ép vỉ hoặc đóng

gói Có thể trang bị thêm một Máy Lau Nang (hoặc lau viên nén) dùng để làm

sạch nang ngay sau khi sản phẩm được ra khỏi máy đóng nang

Hình 2.18: Máy lau nang

Nang sau khi ra khỏi máy đóng nang sẽ được chuyển tiếp qua bộ phận cấpnang của Máy Lau Nang, được lau sạch trước khi đưa qua bộ phận đóng gói

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Hình 2.19: Màn hình cân nang

2.4 QUY TRÌNH VẬN HÀNH MÁY

Lắp khuôn đóng nang phù hợp với loại nang tương ứng cần đóng

Mở công tắc chính, mở máy hút bụi, máy nén khí

Cho máy chạy ở chế độ tay khoảng 2-3 chu kỳ với tốc độ chậm để điều chỉnhCài đặt các thông số chạy

Vận hành ở chế độ tự động khoảng 12-20 chu kỳ

Cấp nang và nguyên liệu vào thùng chứa

Vận hành

2.4.1 CHẾ ĐỘ CHẠY TAY

* Kiểm tra máy

- Vào đầu mỗi ca sản xuất, người vận hành phải luôn kiểm tra toàn bộ máytrước khi bắt đầu làm việc

- Kiểm tra nguồn điện, nguồn khí nén, máy hút bụi có đầy đủ không Kiểm tracác vị trí kết nối

- Kiểm tra bộ phận cấp nang rộng, bộ phận cấp liệu

- Quan sát bằng mắt các trạm có hiện tượng gì bất thường không

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

- Dùng công tắc tay để kiểm tra khuôn đóng nang trên dưới có ăn khớp nhaukhông

- Khóa cửa an toàn: Trong quá trình kiểm tra máy, hệ thống cửa an toàn được

mở ra Thông thường, lúc này chỉ có thể vận hành ở chế độ tay Để đảm bảo antoàn, khi máy vận hành ở chế độ tự động thì phải đặt máy vào chế độ “ON” đốivới chức năng MÁY DỪNG KHI CỬA MỞ

Hình 2.20: Công tắc sensor

Chế độ chạy tay

Chế độ tay được sử dụng để kiểm tra các đặc tính kỹ thuật và các thiết lập chomáy và không cần phải có đầy đủ các điều kiện làm việc như trong chế độ vậnhành tự động tuy nhiên, trước khi cho máy hoạt động bằng chế độ này vẫnphải đảm bảo rằng các hoạt động không làm hư hỏng máy hay gây nguy hiểmcho người vận hành

Để vận hành chế độ tay, trước hết máy phải có:

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

* chạy máy

1 Bật công tắc nguồn “ON”

2 Bật công tắc máy hút bụi “ON”, mở van khí nén bên ngoài

3 Trong màn hình VẬN HÀNH trong mục ĐĨA NANG chọn CHẾ ĐỘ TAY

4 Chọn MỞ VAN CHÂN KHÔNG trong mục HÚT CHÂN KHÔNG

Hình 2.21: Màn hình điều khiển

5.Trong màn hình CÀI ĐẶT có thể để chế độ đóng cửa, chế độ dừng máy khi

thiếu áp suất, chế độ dừng khi đủ số sản phẩm ở OFF để dễ kiểm tra khi chomáy vận hành ở chế độ tay.(→ khi chuyển qua chế độ tự động bắt buộc phảichuyển sang chế độ ON để đảm bảo an toàn vận hành)

6 Cấp nang vào thùng chứa Cấp liệu vào thùng chứa

7 Sử dụng biến trở công tắc tốc độ trên bảng điều khiển để đặt tốc độ đĩa nang(Lưu ý nên đặt tốc độ từ thấp đến cao)

8 Nhấn nút CHẠY trong mục ĐĨA NANG trên màn hình VẬN HÀNH hoặc

bằng công tắc chạy trên bảng điều khiển

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

9 Cho bộ phận cấp nang hoạt động

Nhấn nút CHẠY CẤP NANG trong mục CẤP NANG Khí nén sẽ kích

hoạt piton trong xi-lanh cấp nang Cơ cấu cấp nang hoạt động Cho máy chạykhoảng 1-2 chu kỳ đảm bảo các trạm đã có nang

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

5.Trong các trường hợp khẩn cấp, bất cứ lúc nào đều có thể sử dụng Công tắcdừng khẩn cấp

* vệ sinh máy

Vào đầu mỗi ca làm việc, sau khi đã kiểm tra máy đã có đầy đủ các điều kiệnlàm việc, người vận hành cần phải làm vệ sinh sạch sẽ trước khi sản xuất.Lau sạch phần thân, vỏ máy, hệ thống cấp nang, cấp liệu

Khuôn: Luôn lau sạch bằng Alcol

2.4.2 CHẾ ĐỘ TỰ ĐỘNG

Mở và khởi động máy ở chế độ tự động:

Trước hết máy phải thỏa mãn ĐIỀU KIỆN CHUNG CHO CÁC CỤM CHỨCNĂNG hoạt động:

- Nguồn cấp không bị mất phase

- Công tắc dừng khẩn cấp không bị nhấn (vị trí OFF)

- Vô lăng chỉnh máy không gắn trên máy

- Biến tần không bị lỗi

- Động cơ cấp liệu khôn bị quá tải

- Cửa đóng an toàn đóng bao gồm 4 mặt của máy (Nếu trong chức năngCÀI ĐẶT chọn OFF thì điều kiện này bỏ qua, máy hoạt động bìnhthường

- Khí số sản phẩm thực tế < số sản phẩm cài (Nếu trong chức năng CÀIĐẶT chọn OFF thì điều kiện này bỏ qua, máy hoạt động bình thường)

- Áp suất khí nén đầy đủ (Nếu trong chức năng CÀI ĐẶT chọn OFF thìđiều kiện này bỏ qua, máy hoạt động bình thường)

- Máy không trong tình trạng báo hết nang (Nếu trong chức năng CÀIĐẶT chọn OFF thì điều kiện này bỏ qua máy hoạt động bình thường)

- Máy không trong tình trạng báo hết liệu (Nếu trong chức năng CÀIĐẶT chọn OFF thì điều kiện này bỏ qua máy hoạt động bình thường)

Các thao tác cần thực hiện

Bước 1: Bật công tắc nguồn trên bảng điều khiển “ON”

Bước 2: Bật công tắc máy hút bụi “ON”, mở van khí nén bên ngoài máy Bước 3: Trên màn hình VẬN HÀNH mục ĐĨA NANG chọn CHẾ ĐỘ

TỰ ĐỘNG.

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Hình 2.23: Màn hình cài đặt

Bước 4: Vào màn hình CÀI ĐẶT đặt các thông số, hết nang – hết liệu, đưa các chế độ an toàn, báo lỗi ở trạng thái ON.

Bước 5: Cấp nang rỗng vào thùng chứa Cấp liệu vào phễu chứa

Bước 6: Sử dụng biến trở tốc độ trên bảng điều khiển để đặt tốc độ đĩanang (từ thấp đến cao)

Sau khi các thông số cài đặt đã được xác lập và đạt yêu cầu, đèn SẴNSÀNG trên bảng điều khiển sáng, thông báo máy đã sãn sàng hoạt động

Lưu ý : Trước khi cho máy CHẠY ở chế độ tự động, nên cho máy chạy

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Khi đã đủ lượng liệu cho máy, cảm biến xác nhận và động cơ cấp liệudừng Khi lượng liệu xuống thấp hơn mức sensor kiểm soát, động cơ cấpliệu tự động chạy lại Nếu sau 10 giây (Thời gian này có thể cài đặt từ 10 –999) lượng liệu vẫn chưa đủ thì đĩa nang và bộ cấp liệu sẽ tự động dừng

Dừng máy

- Ấn nút DỪNG trong mục ĐĨA NANG trên màn hình VẬN HÀNH

hoặc công tắc DỪNG trên bảng điều khiển

- Ấn nút dừng khẩn cấp “OFF”.

Khi nhấn nút dừng, Trục truyền động chính sẽ dừng đồng thời các cụmchức năng khác cũng sẽ dừng theo Hút chân không sẽ dừng 2 giây sau khi đĩanang dừng

Hình 2.24: Màn hình vận hành

Tắt máy

Khi không hoạt động nữa hoặc để thực hiện các công tác sửa chữa bảotrì đòi hỏi phải tắt máy, người sử dụng Tắt công tắc nguồn trên bảng điều kiện.Power Off Tắt máy hút bụi , Tắt nguồn khí nén

CHƯƠNG 3 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động máy đóng nang

TCF-45

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

3.1 Giới thiệu về PLC

3.1.1 PLC là gì?

PLC (Programmable Logic Controler) là bộ điều khiển Logic theo chương trình bao gồm: Bộ xử lý trung tâm gọi là CPU (Central Processing Unit) chứa trong chương trình ứng dụng và các Module giao diện nhập xuất

Nó được nối trực tiếp đến các thiết bị I/O Vì thế khi có tín hiệu nhập, CPU sẽ

xử lý tín hiệu và gửi tín hiệu đến thiết bị xuất

PLC gồm 2 phần

+ Phần cứng (Hard ware): Cấu trúc phần cứng của tất cả các PLC có các

bộ phận như sau: bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ (Memory), bộ nhập, bộ xuất

+ Phần mềm (Soft ware): Chương trình, gồm bọ điều khiển hành và chương trình ứng dụng

3.1.2 Cấu trúc chung của PLC

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

3.1.2.1 Bộ xử lý trung tâm CPU (Central Processing Unit)

- Bộ xử lý trung tâm là hạt nhân của PLC để xử lý các thuật toán của hệđiều hành, thực chất nó giải mã các mã lệnh của người lập trình Bộ xử lý gọicác lệnh từ bộ nhớ để thực hiện một cách tuần tự , chương trình xử lý các thôngtin đầu vào và chuyển kết quả xử lý đến đầu ra

Bộđệm input/output output

Bus cña PLC

Bộ vi xử lý

và hệ điều hành

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

Trong khối xử lý có bộ tính toán số học, logic, bộ đếm counter,

bộ tạo thời gian timer

Trong vi mạch nhớ có RAM, ROM, EPROM, EPPROM dùng

để lưu giữ chương trình kể cả khi mất điện Dung lượng của bộ nhớ tùythuộc vào thiết kế riêng của từng loại PLC Việc xử dụng các phần của bộnhớ phụ thuộc vào thiết kế hệ thống của nhà sản xuất Trong vi mạch nhớ

có nhiều vùng nhớ khác nhau như :

+ Bộ nhớ số liệu (Data Memory).

+ Bộ nhớ chương trình (User Program Memory).

+ Bộ nhớ hệ thống (System Memory).

+ Bộ nhớ điều hành (Executive Memory)

Bộ đệm vào/ra

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

- Thiết bị lập trình bằng tay do có cấu tạo nhỏ, dễ dàng vận chuyển, tháolắp, dễ sử dụng Hơn nữa dung lượng bộ nhớ bé, các câu lệnh, mã lệnh ít nênchương trình điều khiển ngắn và được nhập vào dưới dạng mã liệt kê STL, thiết

bị chỉ dùng cho hệ tự động nhỏ và trung bình

- Thiết bị lập trình bằng máy tính Do có cấu tạo kích thước lớn, dunglượng bộ nhớ lớn, có thể cài đặt được nhiều các phần mềm chạy chương trìnhkhác nhau, các câu lệnh, mã lệnh được nhập vào cũng đa dạng hơn như dạng + Liệt kê lệnh STL

+ Giản đồ thang LAD

+ Dạng khối FBD

3.1.2.3 Khối vào/ ra ( input / output).

Khối vào ra của PLC thực hiện công việc ghép nối giữa các thiết bị côngnghiệp công suất lớn với các thiết bị công suất nhỏ,chứa và thực hiện chươngtrình điều khiển

- Khối vào ( input)

Bao gồm các phần tử đầu vào như nút ấn, công tắc, công tắc hành trình,công tắc vị trí….để khởi đầu hoặc kết thúc cho một quá trinh làm việc hay mộtgiai đoạn hành trình Tất cả các tín hiệu vào thường là tín hiệu logic ( on/off )

Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa máy đóng viên nang TCF-45

- Nguồn xoay chiều chuẩn công nghiệp là 220 V-50 Hz cấp điện chủ yếucho khối vào, ra và các thiết bị có công suất lớn Còn ghép nối với các phần tửchấp hành có công suất lớn như động cơ xoay chiều 3 pha thì phải dùng nguồnxoay chiều 3 pha 380 V -50 hz, có dòng rất lớn

- Nguồn một chiều cấp điện chủ yếu cho CPU hay bộ nhớ tạm thời vàthiết bị lập trình bằng tay Có dải điện áp một chiều thấp từ (5 -24) VDC, dòng

cỡ miniampe

3.1.3 Nguyên lý hoạt động chung của PLC

PLC hoạt động theo nguyên lý vòng quét Mỗi vòng quét gồm 3 giaiđoạn

+ Giai đoạn 1: Đọc data từ cac môdun vào cất vào một vùng nhớ( phép

chụp ành đầu vào)

+ Giai đoạn 2: Thực hiện chương trình trong bộ nhớ.

+ Giai đoạn 3: Gửi các kết quả đến một vùng nhớ ( ảnh đầu ra) gửi đến

modul đầu ra để biến đồi thành tín hiệu điều khiển từ cơ cấu chấp hànhMỗi một điểm trên modul đầu vào tương ứng với một bít trong vùng ảnhđầu vào và mỗi một điểm trên modul đầu ra tương đương với một bit trongvùng ảnh đầu ra Việc truy nhập đến các điểm vào/ra được thực hiện thông quavùng ảnh vào/ra Nếu trạng thái của tín hiệu vào thay đổi ≥2 lần trong một chu

kỳ ( vòng quét) thì hệ thống không cập nhật kịp

Chu kỳ quét là thời gian thực hiện một vòng quét ( T)

Start

Đồ ỏn tốt nghiệp Tự động húa mỏy đúng viờn nang TCF-45

T phụ thuộc vào số đầu vào và số đầu ra Nhiều đầu ra thỡ gửi lõu, nhiềuđầu vào thi đọc lõu Để giảm chu kỡ quột thỡ ta chọn CPU cú tốc độ xử lý cao

Vỡ vậy chọn CPU phụ thuộc bài toỏn cụ thể để đảm bảo chỉ tiờu kinh tế, kỹthuật

3.1.4 Ghộp nối PLC với cỏc thiết bị ngoại vi

Hỡnh 3.4: Ghộp nối PLC với cỏc thiết bị ngoại vi

3.2 Lựa chọn PLC cho hệ thống điều khiển

Hiện nay trong lĩnh vực điều khiển nói chung và ngành tự động hóa nóiriêng, các PLC mới đợc đa vào sử dụng ngày càng nhiều với tính năng rất lớnnh: PLC - S5, PLC- S7 - 200, PLC - S7 - 300, PLC - S7 - 400, LOGO Nhng dựavào các đầu vào và đầu ra của hệ thống ta lựa chọn CPU226 của S7_200 VìCPU 226 của S7 - 200 có tích hợp sẵn th viện giao tiếp với biến tần, có thể lậptrình đồng hồ thời gian thực, và quan trọng là giá thành rẻ hơn so với các PLCtrên

Nỳt ấn

Cụng tắc

CT hanh trinh