thiết kế chế tạo cân định lượng đóng bao phân npk

LỜI CAM ĐOAN Hệ thống cân là hệ thống được áp dụng rất nhiều trong các nhà máy sản xuất, khi có yêu cầu định lượng nguyên liệu một cách chính xác trước khi được đưa vào quá trình sản xuấ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ CHẾ TẠO CÂN ĐỊNH LƯỢNG

ĐÓNG BAO PHÂN NPK

Cần Thơ, 5/2015

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ CHẾ TẠO CÂN ĐỊNH LƯỢNG

ĐÓNG BAO PHÂN NPK

Cần Thơ, 5/2015

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN



Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015

TS VÕ MINH TRÍ

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1



Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015

ThS NGUYỄN VĂN KHANH

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2



Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015

Ks LƯU TRỌNG HIẾU

LỜI CAM ĐOAN

Hệ thống cân là hệ thống được áp dụng rất nhiều trong các nhà máy sản xuất, khi có yêu cầu định lượng nguyên liệu một cách chính xác trước khi được đưa vào quá trình sản xuất hoặc định lượng đóng gói các thành phẩm Từ những yêu cầu thực

tế và lòng đam mê nghiên cứu các hệ thống cân nên em mạnh dạng chọn đề tài: “Thiết

kế chế tạo cân định lượng đóng bao phân NPK” này cho luận văn tốt nghiệp mình

Trong quá trình thực hiện đề tài, có thể còn nhiều thiếu sót do kiến thức hạn chế nhưng những nội dung trình bày trong quyển báo cáo này là những hiểu biết và

thành quả của em đạt được dưới sự hướng dẫn của TS VÕ MINH TRÍ

Em xin cam đoan rằng: những nội dung trình bày trong quyển báo cáo luận văn tốt nghiệp này không phải là sao chép từ bất cứ công trình nào đã có trước đây Nếu không đúng sự thật em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường

Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015

Người thực hiện đề tài

MÃ CHÍ TÍN

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này là kết quả của toàn bộ nỗ lực của bản thân

em trong suốt thời gian theo học tại trường, là toàn bộ năng lực của em khi bắt đầu nghiên cứu Để được thành công như ngày hôm nay em không bao giờ quên sự giúp

đỡ và giảng dạy rất nhiệt tình của các thầy, cô trong bộ môn Tự Động Hóa - Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ Cảm ơn các thầy cô và thế hệ đàn anh đi trước đã tận tình giảng dạy và sự giúp đỡ của các bạn KHƯƠNG, HUY đã giúp em hoàn thành đề tài luận văn này Em xin chân thành cảm ơn TS VÕ MINH TRÍ đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này Sự động viên thường xuyên và quan tâm đủ mặt từ gia đình là một động lực giúp em vượt qua về mặt tâm lý để em quyết tâm hoàn thành tốt đề tài

Em cũng xin gởi lời cảm ơn đến bạn bè đã chia sẻ kinh nghiệm cũng như giúp

em trong thời gian qua để có thể hoàn thành tốt luận văn này

Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015

Người thực hiện đề tài

MÃ CHÍ TÍN

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

PLC : Programmable Logic Controller

Sw1, T1: Công tắc hành trình 1

Sw2, T2: Công tắc hành trình 2

A: Xylanh A (xylanh dùng để kẹp miệng bao)

B: Xylanh B (xylanh dùng để đóng khóa cửa liệu)

C: Xylanh C (xylanh dùng để đóng cửa đa lượng)

D: Xylanh D (xylanh dùng để đóng cửa vi lượng)

DC: Direct Current: Dòng điện một chiều

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 2

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2 3

LỜI CAM ĐOAN 4

LỜI CẢM ƠN 5

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 6

MỤC LỤC 7

DANH MỤC HÌNH 9

DANH MỤC B ẢNG 10

TÓM TẮT 11

AB STRACT 12

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 13

1.1 ĐỊNHHƯỚNG 13

1.2 MỤC TIÊUVÀPHẠM VIĐỀ TÀI 13

1.2.1 Mục tiêu cụ thể của đề tài 13

1.2.2 Giới hạn đề tài 13

1.3 HƯỚNGGIẢIQUYẾTVẤNĐỀ 14

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15

2.1 CẢMBIẾN TRỌNGLƯỢNG(LOADCELL) 15

2.1.1 Khái niệm Loadcell 15

2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động (LOADCELL) 15

2.1.3 Mạch cầu Wheatstone 16

2.2 ỨNGDỤNGLOADCELLVÀOĐỀTÀI 17

2.3 GIỚITHIỆUKHÁIQUÁT VỀĐẦUĐỌCCÂN 17

2.4 GIỚITHIỆUBỘĐIỀUKHIỂNLOGICLẬP TRÌNH 18

2.4.1 Khái niệm chung 18

2.4.2 Cấu trúc bên trong của một PLC 19

2.4.3 Nguyên lý hoạt động của PLC 19

2.4.4 Các dòng PLC thông dụng ở Việt Nam 20

2.5 HỆTHỐNGKHÍNÉN 20

2.5.1 Ứng dụng của hệ thống khí nén 20

2.5.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén 20

2.6 ÝTƯỞNGTHIẾTKẾ 21

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 29

3.1 TỔNGQUANHỆTHỐNGCÂNPHÂNNPK 29

3.2 THIẾTKẾHỆTHỐNGCƠKHÍ 30

3.2.1 Thiết kế bồn cân 30

3.2.2 Thiết kế tay kẹp 31

3.2.3 Thiết kế cửa xả liệu 32

3.2.4 Khung đỡ 33

3.3 KHÍNÉN 33

3.4 HỆTHỐNGĐIỆN 37

3.4.1 Loadcell được sử dụng: 37

3.4.2 Đầu cân EX-2005 38

3.4.3 Lắp ghép Loadcell và đầu cân 38

3.4.4 Bộ điều khiển logic có thể lập trình PLC 39

3.5 KẾTQUẢ 44

3.5.1 Hệ thống cơ khí, khí nén 44

3.5.2 Hệ thống điện 45

3.6THẢOLUẬN 45

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

4.1 KẾT LUẬN 49

4.2 KIẾN NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC I: BIÊN BẢN KIỂM TRA TRỌNG LƯỢNG PHAN GẮN LOADCELL F1 53

PHỤ LỤC II: B ÃN VẼ KỲ THUẬT 55

DANH M ỤC HÌNH

DANH M ỤC BẢNG

Bảng 3.1 Thông tin hệ thống khí nén 33

Bảng 3.3 Quy ước ngỏ ra ngỏ vào của PLC 43

Bảng 3.4 Kết quả thí ngiệm 1 (đơn vị Kg) 46

Bảng 3.5 Kết quả thí ngiệm 1 (đơn vị Kg) 47

Bảng 3.6 Kết quả thí ngiệm 1 (đơn vị Kg) 48

TÓM T ẮT

Tuy không phải là mới nhưng thực hiện một hệ cân định lượng tự động đòi hỏi

phải có kiến thức tổng hợp về cơ, điện và điện tử Đề tài “Thiết kế chế tạo cân định

lượng đóng bao phân NPK” sử dụng PLC kết hợp với hệ thống khí nén để hoàn

thành hệ thống cân tự động nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế từ nhà máy Phân bón hóa chất cần thơ Mục tiêu của đề tài nhằm đáp ứng nhu cầu tự động hóa cũng như tăng mức độ chính xác trong quá trình cân thay cho cân thủ công hiện có của nhà máy Phần mềm Inventor được dùng để tính toán, thiết kế, và mô phỏng hoạt động của hệ thống cơ khí Khí nén được sử dụng để điều khiển đóng mở các cửa xả nguyên liệu cho quá trình định lượng Trình tự hoạt động của hệ thống và việc xử lý tín hiệu trọng lượng cân được thực hiện bởi PLC OMRON CP1E, trong đó CX-Programer được dùng để lập trình Đầu đọc cân EX-2005 được dùng để xử lý tín hiệu từ Loadcell và truyền thông với PLC qua cổng kết nối RS485 Đề tài đã hoàn thành việc thiết kế, chế tạo, và lắp đặt toàn bộ hệ thống cơ, điện và mạch điều khiển tại nhà máy Kết quả vận hành cho thấy hệ thống hoạt động ổn định và rất an toàn cho người vận hành Kết quả kiểm thử cho thấy hệ thống hoạt động đúng logic đề ra, độ chính xác cân dao động ± 100 gram quanh giá trị mong muốn, năng suất cân đạt trung bình 12 tấn/giờ

ABSTRACT

Weighing system is not a new topic but designing such a system needs a general knowledge of mechanical, electrical and electronics In this thesis, namely "Design and manufacturing of weighing system for packing NPK fertilizer", PLC is used in combination with pneumatic system to complete the automatically weighing system

to meet the actual demand from Cantho chemical fertilizer plants The objective of the project is to meet the needs of automation as well as increased accuracy in the process of weight instead of the existing handy balance in the factory Inventor software is used to calculate, design and simulate the operation of mechanical

systems Pneumatic system is used to control the opening/closing of the outlet material for the weighing process The sequence of system operation as well as processing loadcell signal is carried out by PLC OMRON CP1E whereas CX-

Programer is used as a programming language Loadcell Readout EX-2005 is used for processing signal from Loadcell and communicates with PLC through serial port RS485 The study has completed the design, fabrication, and installation of all mechanical systems, electrical and control circuits at the plant Operating results showed that the system performs accurately and very safe for the operator Test results show that the system works properly with logic set, obtains the accuracy of ±

100 gram around the desired value, and the capacity of 12 tons/hour

người nông dân (Trích: Cục xuất nhập khẩu năm 2014) Năng suất lúa và tiềm năng

năng suất lúa là những vấn đề cần được tiếp tục quan tâm Hàng năm, diện tích gieo trồng lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long dao động khoảng 3,8 - 4,0 triệu ha, năng suất bình quân 5,4 tấn/ha, sản lượng lúa cả năm khoảng trên 20 triệu tấn Từ năm 2005, sản lượng đạt 219.243 ngàn tấn, năm 2010 sản lượng đạt 425.569 ngàn tấn tức tăng

hơn 206.326 ngàn tấn trong 5 năm qua (Trích nguồn: Số liệu thống kê - Bộ NN &

PTNT năm 2010) Với sản lượng lớn như vậy nước ta đang từng bước đẩy mạnh xuất

khẩu, giao thương mua bán Nhằm ổn định phát triển, tăng tính cạnh tranh và chiếm lĩnh thị trường hầu hết các công ty từ nhỏ đến lớn muốn sử dụng các hệ thống tự động trong quản lý cũng như trong sản xuất để giảm chi phí nhân công vào sản xuất Do

đó việc sử dụng kỹ thuật đo lường, trong các nhà máy sản xuất ngày càng nhiều Cân đóng vai trò quan trọng trong việc cân đo đong đếm Trên thị trường cân hiện nay có rất nhiều loại tùy từng đối tượng Trong nông nghiệp có các cân lúa gạo nông sản các loại, trong các khu công nghiệp nhà máy có cân phân hay cân thức ăn gia súc Cân chia ra nhiều loại như: cân vật liệu rời, vật liệu rả đóng bao, cân liên tục, cân đóng gói, cân xá (không cần đóng gói) [38]

1.2 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục tiêu cụ thể của đề tài

Thiết kế chế tạo, khảo nghiệm hệ thống cân đóng bao phân NPK, ứng dụng tại Công ty Phân Bón Hóa Chất Cần Thơ…

- Có thể cân được loại bao 50kg và 25kg với sai số không quá ±100𝑔

- Năng suất hệ thống cân đạt 6 tấn/giờ

1.2.2 Giới hạn đề tài

- Đối tượng nghiên cứu là phân dạng hạt, phân có kích thước 2÷5(mm), sai số

±100g, năng suất 6 tấn/giờ

- Hệ thống cân có thể kết nối được với cơ cấu cấp liệu từ bong ke có sẵn trên của nhà máy

1.3 HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Hệ thống bong ke của nhà máy có chiều cao là 181cm kích thước đáy lớn 193x193cm, bong ke được nối với miệng xả nguyên liệu có chiều cao 25,5cm kích thước 20x20cm, từ mặt đất đến miệng xả nguyên liệu là 102cm Như vậy để tháp hệ thống cân vào thì hệ thống bong ke phải được đưa lên so với mặt đất khoảng 2m Năng suất của hệ thống khi chưa lắp cân chỉ đạt 1 tấn/giờ, sai số 200g - 400g Bao được sử dụng trong nhà máy là 25 – 50kg Bao 25kg có kích thước 45 x 75cm, bao 50kg có kích thước 58 x 95cm

Hệ thống cơ khí của phễu cân mới được thiết kế mô phỏng trên phần mềm Inventor bao gồm khung gá phễu cân nhỏ hệ thống miệng xả nguyên liệu

Hệ thống khí nén phục vụ trong việc xả nguyên liệu cân và kẹp bao Thiết lập giản đồ trạng thái điều khiển theo sự kiện và thời gian cho hệ thống, lập lưu đồ giải thuật trên giản đồ đã lập

Loadcell sử dụng trong hệ thống là Loadcell chống rung cùng với bộ đọc cân EX-2005 và PLC Sử dùng phần mềm CX – Programmer để viết chương trình cho PLC Chế tạo tích hợp hệ thống, lắp đặt vận hành khảo nghiệm Đánh giá hiệu chỉnh hoàn chỉnh báo cáo

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 CẢM BIẾN TRỌNG LƯỢNG (LOADCELL)

2.1.1 Khái niệm Loadcell

Loadcell là một thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện

Loadcell thường được dùng cảm ứng các lực tĩnh lớn hay các lực biến thiên chậm Trong một số trường hợp Loadcell để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào thiết kế của Loadcell [12]

2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động (LOADCELL)

2.1.2.1 Cấu tạo

Loadcell được cấu tạo bởi các “Strain gage” dán vào thanh kim loại chịu lực Strain gage là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay bị kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên một thanh kim loại chịu tải và có tính đàn hồi [25]

Hình 2.1 Cấu tạo Strain gauge

2.1.2.2 Nguyên lý hoạt động

Hoạt động dựa trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstons Giá trị lực tác dụng tỷ lệ với sự thay đổi của điện trở cảm ứng trong cầu điện trở và

nó trả về tín hiệu điện áp tỷ lệ lực tác dụng

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của Loadcell

2.1.3 Mạch cầu Wheatstone

Mạch cầu Wheastone dùng để chuyển đổi sự thay đổi của điện trở (thay đổi điện trở của các Strain gage) dưới tác dụng của lực thành sự thay đổi của điện áp trên đường chéo của cầu

Phương trình trên cho thấy sự biến đổi chênh lệch giá trị của 2 điện trở đối nhau 2 điện trở sẽ cộng nhau (khi bị dãn) trong khi tác động của 2 điện trở kề nhau

sẽ trừ khử nhau (khi bị nén) Đặt tính này của cầu Wheaston thường được dùng để đảm bảo tính ổn định nhiệt của các mạch strain gauge [1]

Hình 2.4 Một số loại Loadcell

Trên thị trường có rất nhiều loại Loadcell mỗi loại được sử dụng cho nhiều trường hợp khác nhau về chức năng cũng như nhiệm vụ, nên chúng có cấu tạo cũng như thiết

kế khác nhau Loadcell dạng thanh, dạng trụ, dạng chữ S, dạng mỏng…

2.2 ỨNG DỤNG LOADCELL VÀO ĐỀ TÀI

Qua nghiên cứu và khảo sát các loại Loadcell hiện nay đang có trên thị trường

và mục đích đề tài định lượng Trong đềề tài Loadcell dạng xoắn được chọn nhằm giảm bớt được độ rung và nâng cao độ chính xác cân cho hệ thống[14]

Hình 2.5 Loadcell xoắn

2.3 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐẦU ĐỌC CÂN

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều đầu đọc cân tùy nhu cầu của người sử dụng mà chia ra thành nhiều loại như: cân bàn điện tử, cân treo, cân đếm, cân phân

tích, cân sàn … Nhưng trong môi trường công nghiệp loại cân được dùng phổ biến nhất là bộ lọc cân EXCELL – EX 2005 với nhiều tính năng như có thể kết nối máy tính, nhỏ gọn, thích hợp trong môi trường công nghiệp, dễ sử dụng, màn hình hiển thị

dễ đọc… EX 2005 sử dụng nguồn cấp từ DC 12V~24V Tích hợp sẵn cổng RS – 232C, RS485 dễ dàng kết nối máy tính Có thể chuyển đổi giữa các đơn vị Kilogram, gram, t và lb ngoài ra có thể hiển thị cách chuyển đổi Tổng, Net, Tích lũy trọng lượng điều khiển đơn lẻ hoặc kết nối PLC để kiểm soát hệ thống ngoại vi Có 6 mức cài đặt

so sánh trọng lượng Ứng dụng cho trạm trộn, cân đóng bao, cân băng tải Có bộ lọc điều chỉnh ngăn chặn rung động của môi trường xung quanh

Hình 2.6 Đầu đọc cân EX-2005

2.4 GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH

2.4.1 Khái niệm chung

PLC là chữ viết tắt của Programmable Logic Controller là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các giải pháp điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngỏ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thời hay các

sự kiện được đếm Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết

bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình [5]

Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng rờ-le) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học

- Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa

- Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp

- Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp

- Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các Module mở rộng

- Giá cả cá thể cạnh tranh được

Các tập lệnh đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch

Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều hơn Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của qui trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay rờ-le [29]

2.4.2 Cấu trúc bên trong của một PLC

Tất cả các PLC đều có thành phần chính là: Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM) Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC và các Module vào ra [24]

Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM

để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458…[23]

2.4.3 Nguyên lý hoạt động của PLC

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi Toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ [30]

2.4.4 Các dòng PLC thông dụng ở Việt Nam

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều dòng PLC nhưng phổ biến và đáng tin cậy nhất thì có một số dòng như: OMRON (Nhật Bản), Siemens (Đức), Delta (Đài Loan), Mitsubishi (Nhật Bản), Keyence (Nhật Bản)…

a: OMRON, b: SIEMENS, c:MITSUBISHI, d: KEYENCE

Bên cạnh đó hệ thống khí nén có thể truyền động quay, truyền động xylanh, động cơ quay với công suất lớn bằng năng lượng khí nén

Trong hệ thống đo và kiểm tra: được dùng để đo và kiểm tra chất lượngsản phẩm [6]

2.5.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén

 Ưu điểm:

-Có khả năng truyền năng lượng đi xa, bởi vì độ nhớt của động cơ khí nén nhỏ

và tổn thất áp suất trên đường dẫn nhỏ

-Do khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí, nên có thể trích chứa khí nén rất thuận lợi Vì vậy có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm chứa khí nén

-Không khí dùng để nén hầu như không có giới hạn, và có thể thải ngược lại bầu khí quyển

-Hệ thống khí nén sạch sẽ, dù cho có sự rò khí không khí nén ở hệ thống ống dẫn, do đó không có sự tồn tại mối đe dọa nhiễm bẩn

-Chi phí nhỏ để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp, nhà máy đã có sẵn đường ống dẫn khí nén

-Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được đảm bảo, nên tính nguy hiểm của quá trình truyền động bằng khí nén thấp

-Các thành phần vận hành trong hệ thống (cơ cấu dẫn động, van…) có cấu tạo đơn giản và giá thành không đắt

-Các van khí nén phù hợp một cách lý tưởng đối với chức năng vận hành logic

và do đó được sử dụng điều khiển trình tự phức tạp và các móc phức hợp [9]

 Nhược điểm:

-Lực để truyền tải trọng đến cơ cấu chấp hành thấp

-Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc truyền của hệ thống cũng thay đổi theo, bởi vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn (không thể thực hiện những chuyển động thẳng hoặc quay đều)

-Dòng khí thoát ra ở đường dây dẫn gây ra tiếng ồn [11]

2.6 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại cân, ở Hình 2.8 cân đóng bao bột 1 chuyên dùng để đóng bao bột không tự chảy được mà phải sử dụng bộ vít tải 2 cấp thô và tinh [38] Cân đóng bao 1 phễu cân, bộ vít tải 2 cấp chỉ phù hợp dành riêng cho hệ thống sản xuất và năng suất nhỏ [2]

Hình 2.8 Cân đóng bao 1 phễu cân công ty Sao Việt Hình 2.9 là Cân đóng bao dạng hạt có 3 phểu định lượng của cty Thịnh Phát

Chuyên dùng cho cân đóng bao nguyên liệu dạng hạt Cân gồm 3 bộ định lượng, dành riêng cho sản xuất với năng suất lớn, với tủ điều khiển dạng treo [7]

Hình 2.9 Cân đóng bao 3 phễu công ty Thịnh Phát

Hình 2.10 là hệ thống cân băng tải, với chức năng cân cộng dồn dữ liệu, in ấn phiếu cân chuyên dùng trong thu mua hoặc nhập liệu cầu cảng, đặc biệt trong nhà máy chế biến gạo [2]

Hình 2.10 Cân băng tải công ty Sao Việt

Hình 2.11 là hệ thống cân định lượng phối trộn nhiều phểu cân của cty Sao Việt, định lượng cùng lúc các thành phần nguyên liệu cần phối trộn thông qua hệ thống điều khiển nhận tín hiệu từ phần mềm quản lý và điều khiển, công suất cao, cân định lượng phối trộn phểu cân được thiết kế dành riêng cho nguyên liệu xi măng, tro bay, nước [10]

Hình 2.11 Cân định lượng phối trộn Sao Việt

Hình 2.12 Cân 1 phễu công ty Sao Việt Hình 2.12 Hệ thống cân đóng bao định lượng vít tải trực tiếp chuyên dùng cho

cân đóng bao phân hữu cơ vi sinh, bộ định lượng vít tải 2 cấp được thiết kế đặc biệt

tự phá vỡ phần nguyên liệu bị nén trong vít tải, chuyên dùng cho cân đóng bao phân hữu cơ vi sinh hoặc nguyên liệu bột với độ ẩm tới 30% [17] Cân đóng bao định lượng

vít tải trực tiếp gồm 2 hệ thống kẹp bao, cân và xả độc lập, phù hợp các hệ thống sản xuất với năng suất vừa

Hình 2.13 Cân đóng bao định lượng công ty Sao Việt Hình 2.13 là hệ thống bao gồm vít tải xylanh khí nén phễu cân, đồng hồ cân

bộ xử lý tín hiệu Nguyên liệu khi đạt đến giá trị yêu cầu trên đầu cân thì đầu cân sẽ truyền tín hiệu đến bộ xử lý lúc này các van sẽ đóng lại hệ thống xylanh mở ra nguyên liệu sẽ rơi xuống, kết thúc qui trình cân [21]

Hình 2.14 Cân đóng bao tinh bột mì công ty Sao Việt Hình 2.14 là hệ thống cân chuyên dùng cho cân đóng bao tinh bột mì, tinh bột

sắn hoặc cho các nguyên liệu dạng dạng bột có độ bụi cao, nguyên liệu nóng >400C Chuyên dùng cho cân đóng bao tinh bột mì, tinh bột sắn, cân đóng bao dùng cho bao

miệng kín [10]

Hình 2.15 Cân đóng bao kiểu bột hãng Tacovina

Hình 2.15 Cân đóng bao định lượng, cửa cân trực tiếp bằng 2 vít tải: dùng để cân định

lượng chính xác cho các loại sản phẩm dạng hạt hoặc dạng bột có độ tự chảy

Ưu điểm cân đóng bao kiểu bột

Thiết kế đẹp, giải phóng sức lao động con người, vận hành êm không hao năng lượng không gãy nát vung vãi nhiên liệu ra ngoài, thao tác vận hành dễ dàng, vật liệu cao cấp thiết kế gọn ràng, sử dụng màn hình LCD, có nhiều chức năng, độ chính xác cao

Dựa vào ưu nhược điểm của các hệ thống cân và dựa trên hiện trạng thực tế

của cơ cấu cấp nguyên liệu ở nhà máy thuộc “Công ty phân bón hóa chất Cần Thơ”

đề tài đã phân tích và đưa ra ý tưởng về 1 bản thiết kế như sau: hệ thống sẽ tận dụng bong ke và cửa rót liệu có sẵn trên nhà máy để thiết kế khung đỡ bồn cân, song song

đó là tay kẹp dùng khí nén điều khiển cơ cấu kẹp bao Sử dụng đầu cân EX -2005 để cân khối lượng của nguyên liêu thông qua các Loadcell PLC sẽ điều khiển toàn bộ quá trình hoạt đông của máy