Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiếtLỜI NÓI ĐẦU Nguồn nước sạch hiện là một vấn đề đang được quan tâm hàng đầu trên toàn thế giới vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ và cuộc s
Trang 1Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
LỜI NÓI ĐẦU
Nguồn nước sạch hiện là một vấn đề đang được quan tâm hàng đầu trên toàn thế giới
vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ và cuộc sống cũng như sinh hoạt của mọi người,mọi gia đình Nước sạch cũng không thể thiếu trong sản xuất công nghiệp,nông nghiệp…vàcác ngành nghề khác.Với sự phát triển như hiện nay (bao gồm cả nông nghiệp, công nghiệp,
sự gia tăng dân số …) đã làm cho nguồn nước bị ô nhiễm ảnh hưởng không nhỏ đến sứckhỏe đời sống của chúng ta Bảo vệ và xử lý nguồn nước sạch là trách nhiệm của mọi người
để giữ mãi màu xanh cho cuộc sống của chúng ta
Sau một thời gian dài học tập tại trường Đại Học Bách Khoà Hà Nội em được các
thầy cô giáo cho phép làm đồ án tốt nghiệp với đề tài được mang tên: Nghiên cứu thiết kế
hệ thống chiết rót nước tinh khiết tư động
Đồ án tốt nghiệp của em được các thầy giao cho là một trong những ứng dụng của tựđộng hóa quá trình xản xuất Đó là ứng dụng của bộ điều khiển chương trình hoá PLC PLC
là chữ viết tắt của chữ tiếng anh: Programmable Logic Controller nghĩa là bộ Điều khiểnLogic lập trình được
Qua một thời gian tìm hiểu công nghệ, theo dõi quá trình sản xuất, được sự giúp đỡhướng dẫn tận tình của thầy giáo TS Nguyễn Mạnh Cường và các bạn trong lớp em đã hoànthành đồ án tốt nghiệp này Tuy nhiên do trình độ có hạn, tiếp xúc thực tế chưa nhiều, bản
đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót
Em mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn Em xin chân thành cảm ơn
Hà nội, ngày 6 tháng 12 năm 2012
Sinh viên
NGUYỄN VIẾT HƯNG
Trang 2Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHIẾT RÓT NƯỚC TINH KHIẾT
1.1.Quy trình sản xuất nước sạch
Quy trình xử lý nước
Nguồn nước:
Tùy theo quy mô sản xuất, nhà đầu tư có thể chọn nguồn nước thích hợp Nếu sảnxuất với khối lượng lớn, nên chọn nguồn nước giếng ngầm Nước ngầm thường có chấtlượng ổn định, thuận tiện cho việc xử lý và chi phi thấp hơn so với xử lý các nguồn nướckhác
Để có nguồn nước ngầm không bị nhiểm khuẩn, hàm lượng kim loại nặng, phenol,chất phóng xạ… nằm trong tiêu chuẩn nước sinh hoạt là rất khó nên trước khi đưa vào sảnxuất, bắt buộc phải làm xét nghiệm tổng thể và tùy theo kết quả, có thể phải qua một hoặcnhiều công đoạn xử lý sau:
Khử sắt, mangan:
Nước được chảy qua bộ lọc với vật liệu là các chất có khả năng ô xy hóa mạnh đểchuyển sắt 2 thành sắt 3, kết tủa và được xả ra ngoài Quá trình này cũng đồng thời xử lýmangan và mùi hôi của khí H2S (nếu có) Sau đó, nước được đưa vào sản xuất hoặc tiếp tụcphải xử lý:
Lọc thô, khử mùi khử màu
Dùng bộ lọc tự động xúc xả với nhiều lớp vật liệu để loại bỏ bớt cặn thô trên 5micron, khử mùi và màu (nếu có):
Các giai đoạn trên thực chất là để bảo vệ, tăng tuổi thọ của hệ thống màng RO trongcông đoạn sản xuất chính sau đây:
Lọc thẩm thấu ngược
Nước được bơm (cao áp) qua hệ thống màng thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis)
Trang 3Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Tùy theo chế độ điều chỉnh, màng RO sẽ cho khoảng 25 - 75% lượng nước tinh khiết
đi qua những lỗ lọc cực nhỏ, tới 0.001 micron
Phần nước còn lại, có chứa những tạp chất, những ion kim loại sẽ được xả bỏ hoặcđược thu hồi để quay vòng Phần nước tinh khiết không còn vi khuẩn, virus và các loạikhoáng chất đạt tiêu chuẩn nước đóng chai sẽ được tích trữ trong bồn chứa kín
Tái diệt khuẩn bằng tia cực tím:
Trong quá trình lưu trữ, nước tinh khiết có khả năng bị nhiễm khuẩn từ không khínên trước khi đóng chai rất cần tái tiệt trùng bằng tia UV (Ultra-violet light) để diệt khuẩn.Sau đó đưa qua hệ thống lọc tinh 0,2µm để loại bỏ xác vi khuẩn (nếu có)
Giai đoạn cuối: Đóng chai
Sau khi qua tất cả các quy trình trên, nước được bơm ra hệ thống chiết rót để đóngchai
Trang 4Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hình 1.1 Công nghệ lọc nước lọc nước tinh khiết
Trang 5Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hình 1.2 Bể lắng lọc và ngưng tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể táchđược các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thướcquá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăng kíchthước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp cáchạt nhằm làm tăng vận tốc lắng Khử các hạt keo rắn bằng trọng lượng cần theo 2 bước:
Bước 1: trung hòa điện tích của chúng gọi là quá trình đông tụ
Bước 2: liên kết chúng lại với nhau gọi là quá trình keo tụ
Các chất đông tụ thường dùng: các muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng
Trang 6Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Trang 7Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hình 1.3 Hệ thống lọc cát
Nước được bơm từ bể lắng lọc và ngưng tụ vào hệ thống lọc cát để xử lý Tại đâynước được lọc các bụi bẩn và tạp chất và mùi tanh của nguồn nước giếng khoan sau đó đượcbơm và bồn chứa và xử lý các công đoạn tiếp theo
Trang 8Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hình 1.4 Hệ thống điều khiển và lọc RO
Hệ thống lọc RO (Reverse Osmosis) là hệ thống lọc nước hiện đại nhất hiện nay, đây
là hệ thống sử dụng màng thẩm thấu ngược, nước đi qua những lỗ lọc cực nhỏ tới0,001micron Phần nước còn lại, chứa các tạp chất, những ion kiêm loại được xả bỏ hoặcthu hồi để quay vòng
Trang 9Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hình 1.5 Hệ thống lọc và xử lý tia cực tím
Sau khi được xử lý qua hệ thống RO, nước tinh khiết được đưa vào hệ thống xử lý tiacực tím để diệt sạch vi khuẩn Nước đã được xử lý đạt tiêu chuẩn nước uống tinh khiếtTCVN 6096:2004
Trang 10Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hình 1.6 Hệ thống chiết rót và đóng bình tự động
Nước được chiết rót vào bình theo một dây chuyền hoàn toàn tự động, nhanh gọn,chính xác, vệ sinh
Trang 11Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
1.2 Quy trình đóng bình 5 garlon
Hình 1.7 Quy trình đóng bình 5garlon
Trang 12Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Bình 20 lít được thu gom, tận dụng các bình đã dùng hết nước được mang về tậptrung tại kho, các công nhân phân loại các vỏ bình, loại bỏ các bình bị thủng, méo, các dịvật có trong bình đồng thời bóc nhãn, nilon, vệ sinh vỏ bình, trước khi chuyển đến vị trímáy giật nắp bình
Máy giật nắp bình có nhiệm vụ làm bật nắp bình cũ trước khi đưa bình sang cọ rửabằng hoá chất Bình nước được đặt úp lên máy, hơi được bơm vào bình dưới áp
suất 0.6 Mpa nắp bình được mở ra
Trang 13Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hình 1.9 Hệ thống xúc rửa, chiết rót và đóng nắp bình 5 Gallon tiêu chuẩn
1.2.1 Trình tự các giai đoạn trong dây truyền chiết rót
Giai đoạn 2: Ngâm nắp đã rửa bằng dung dịch tiệt trùng
Giai đoạn 3 và 4: Tương tự như giai đoạn 1 và 2 Sau đó đưa vào ngăn chứa nắptrong hệ thống để chuẩn bị sản xuất
Chuẩn bị vỏ bình 5 Gallon (18,9 lít)
Giai đoạn 1: Vỏ bình được tập trung tại phòng sơ chế để chà rửa sạch sẽ, xúc rửa lầnthứ nhất bằng hóa chất tiệt trùng dùng cho thực phẩm
Giai đoạn 2: Tiệt trùng vỏ bình
Vỏ bình tiếp tục được đưa vào máy tự động xúc rửa và phải tráng lại bằng nước
Trang 14Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Hóa chất tiệt trùng phải là loại được kiểm nghiệm, có tính sát trùng mạnh nhưngkhông để lại mùi, phân hủy nhanh, không ảnh hưởng đến chất lượng nước
Giai đoạn 3: Vỏ bình được chuyển qua máy chiết nước, đóng nắp tự động
Giai đoạn 4: Bình được đưa qua băng tải, lúc này bộ phận kiểm tra chất lượng sảnphẩm (KCS) sẽ kiểm tra bình lần cuối trước khi đưa ra thành phẩm
Trang 15Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
Giai đoạn cuối: Bình thành phẩm được chuyển qua kho trung chuyển Bộ phận đảmbảo chất lượng kiểm tra lần cuối Sau hai ngày có kết quả kiểm nghiệm chuyển qua kho bảoquản và phân phối
Qua tìm hiểu và nghiên cứu em nhận thấy giai đoạn chiết rót nước vào bình kéo dàikhoảng 30 giây và được chia làm 2 lần:
Lần 1: bơm nước vào bình trong 25 giây máy bơm lưu lượng của máy bơm được giữkhông đổi
Lần 2: bơm nước vào bình trong 5 giây Lưu lượng nước bơm của máy không đổinhưng lượng nước chiết rót vào bình thay đổi được
Mục đích của việc chia nhỏ số lần bơm đển bình được rót đầy một cách chính xác vàtiết kiệm, nước không bị trào ra ngoài, không cần điều chỉnh tốc độ bơm nên tiết kiệm khinhphí đầu tư
Hình 1.10 Sơ đồ thay đổi lưu lượng dùng van điện
Nguyên lý hoạt động của sơ đồ
Ban đầu van4 la van diện khi chưa có điện vẫn khóa lại Máy bơm B3 hút nước từkét nước chẩy ra với lưu lượng cố định Khi cuộn hút van4 có điện làm van4 mở ra sẽ tríchmột phần lưu lượng ở đầu ra của máy bơm quay về két nước làm cho lưu lượng nước ở đầu
ra vòi máy bơm giảm đi Van co làm nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng nước
1.3 Một số tiêu chuẩn để sản xuất nước tinh khiết
1.3.1 TIỂU CHUẨN THỰC HÀNH SẢN XUẤT TỐT GMP
Khu vực sản xuất được thiết kế theo tiêu chuẩn GMP (Good
Trang 16Chương 1 Tìm hiểu công nghệ chiết rót nước tinh khiết
có khả năng diệt khuẩn Nếu có điều kiện, nên trang bị hệ thống cảnh báo rủi ro
1.3.2 QUY TRÌNH VỆ SINH CÔNG NGHIỆP SSOP
Trước khi vào khu vực sản xuất để làm việc, công nhân bắt buộc phải qua các thaotác sau:
Bước 1 : Phòng thay trang phục
Có phòng riêng cho nhân viên thay trang phục bảo hộ lao động trước khi vào khu vựcsản xuất
Bước 2 : Phòng khử trùng
Người có phận sự khi vào khu vực sản xuất bắt buộc phải qua phòng có hệ thống khửtrùng
Bước 3: Vệ sinh tay
Thực hiện thao tác rửa tay theo tiêu chuẩn bắt buộc Làm khô tay bằng máy hongkhô, mang khẩu trang và găng tay y tế tiệt trùng
Bước 4 : Tiệt trùng ủng
Nhúng ủng vào hồ nước khử trùng trước khi vào phòng sản xuất
1.3.3 TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ SQF 2000CM /HACCP/ISO 9001 “Thực phẩm –Chất lượng – An toàn”
SQF 2000CM (SAFE QUALITY FOOD) Là bộ tiêu chuẩn được thiết kế để quản lý
và thực hiện một cách hiệu quả các nguyên tắc về :
“Thực phẩm Chất lượng Vệ sinh An toàn” được dựa trên nguyên tắc HACCP
HACCP (Hazard Analysis Critical Controll Point) : Là kỹ thuật được dùng để nhậndạng, ngăn ngừa và giảm thiểu các mối nguy hại về An toàn thực phẩm đến một mức tốithiểu có thể chấp nhận được Bộ tiêu chuẩn này tương đồng với Bộ luật hướng dẫn của ỦyBan Thực phẩm Quốc Tế (CODEX) ban hành Chú trọng đến những vấn đề an toàn chấtlượng thực phẩm, tương thích với tiêu chuẩn ISO 9001
Trang 17Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA HỆ
2.1 Sơ đồ điện
2.1.1 Sơ đồ mạch lực
ĐC B.Tải: là động cơ chuyển động băng tải
Bơm 1: là động cơ bơm tráng hoá chất
Bơm 2: là động cơ bơm tráng nước tinh khiết
Bơm 3: là động cơ bơm nước tinh khiết vào bình
K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K8 là các tiếp điểm thường mở của rơ le trung gian.Các aptomat bảo vệ động cơ có giá trị bảo vệ 16A
VAN 1, VAN 2, VAN 3 là các van điện từ điều khiển các piston
VAN 4 là các van điện điều khiển lưu lượng nước
Bom 1 Bom 2 Bom 3 ĐC
Trang 18Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
2.1.2 Thiết kế mạch điều khiển
plc s7
200 cpu226
1m i0.0 i0.1 i0.2 i0.3 i0.4 i0.5 i0.6 i0.7 i1.0 i1.1 i1.2 i1.3
2m
1l q0.0
n l1
lv B.T B1 B2
VAN 1
cb I0.2
Cb I0.3
c¶m biÕn g¾n trªn D¢Y CHUYÒN
q0.1 q0.2 q0.3 2l q0.4 q0.5 q0.6 q0.7 q1.0 3l q1.1 q1.2 q1.3 q1.4 q1.5 q1.6 q1.7 i1.5
i1.6 i1.7 i2.0 i2.1 i2.2 i2.3 i2.4 i2.5 i2.6 i2.7
i1.4
220vac
nguån cÊp 220v ac
Trang 19Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
2.3 Chọn các trang thiết bị dùng trong sơ đồ
Trong sơ đồ gồm có 4 động cơ, 4 rơ le trung gian, 4 công tắc hành trình và 4aptomat Mạch lực sử dụng điện áp 220V
Chọn các cảm biến đặt các vị trí để phát hiện bình nước, piston
2.3.1 Chọn động cơ bơm nước
Động cơ được sử dụng trong hệ thống chiết rót nước tinh khiết của đề tài này emchọn là loại động cơ roto lồng sóc, không cần điều chỉnh tốc độ, công suất động cơ nhỏ, làmviệc trong điều kiện ngắn hạn lặp lại được lựa chọn theo công suất sử dụng và theo kinhnghiệm Như thế hệ thống vận hành ở đây sẽ bao gồm 4 động cơ, trong đó có 1 động cơbơm rửa hoá chất, 1 động cơ bơm tráng nước tinh khiết, 1 động cơ bơm nước vào bình và 1động cơ vận hành băng chuyền
Động cơ bơm nước tinh khiết là động cơ li tâm
Hình 2.3 Máy bơm nước
2.3.2 Chọn rơ le trung gian
Rơ le tiếp điểm được sử dụng trong hệ thống nhằm mục đích đóng, mở các tiếp điểmcho máy bơm, công tắc hành trình, cảm biến, van điện khí nén thực hiện lệnh từ PLC
Chọn rơ le trung gian: là rơ le loại LYX AC220/380 (của hãng Ormon)
Trang 20Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
Trang 21
Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
Các thông số kỹ thuật:
Hình 2.4 Rơ le trung gian
Tiếp điểm chịu được điện áp tới 2000 VAC
Được sử dụng trong hệ thống nhằm mục đích khởi động, dừng hệ thống
Chọn 3 nút ấn loại có đèn YW1L của IDEC (Nhật Bản) dùng cho mở máy (nút ấnM), nút reset (nút ấn RE) và nút dừng (nút ấn D)
Hình 2.5 Nút ấn
Thông số kỹ thuật
Có thể sử dụng tối đa 2 cặp tiếp điểm
Dải điện áp rộng : 6VDC- 240VAC/DC
Kích thước 41x41 mm
2.3.4 Lựa chọn cảm biến
Trong công nghiệp thường dùng các cảm biến công nghiệp của omron hay siemes.Các loại cảm biến này có độ nhạy, chính xác cao và độ ổn định cao nhưng giá thành chúnglại cao Trong phạm vi mô hình này, cảm biến được sử dụng là cảm biến quang điện
Trang 22Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
Hình 2.6Cảm biến quang điện
Cảm biến quang điện
Khoảng đo: 0 - 1 m
Nguồn cấp: 10 - 30 VDC
Ngõ ra: PNP cực thu hở
Chế độ hoạt động: Light-ONDark-ON
Điều chỉnh độ nhạy: Một chiếp ápxoay
Bảo vệ vọt áp, ngắn mạch, nốingược cực
Kiểu kết nối: Cáp nối sẵn dài 2 m
Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang
Bộ phát sáng:
Cảm biến quang sử dụng đèn bán dẫn LED (Light Emitting Diode)
Ánh sáng được phát ra theo xung Nhịp điệu xung đặc biệt giúp cảm biến phân biệtđược ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác (như ánh nắng mặt trời hoặcánh sáng trong phòng)
Các loại LED thông dụng nhất là LED đỏ, LED hồng ngoại hoặc LED laze, một sốdòng cảm biến dùng LED trắng hoặc xanh lá Ngoài ra cũng có LED vàng
xạ lại từ vật bị phát hiện
Mạch tín hiệu ra:
Mạch đầu ra tín hiệu tỉ lệ từ tranzito quang/ ASIC thành tín hiệu ON/OFF đượckhuếch đại Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡng được xác định, tín hiệu racủa cảm biến được kích hoạt nhận biết sản phẩm
Trang 23Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
Bảng 2.1.Các thông số cơ bản của thiết bị
+ Vị trí 2: Piston hạ vòi bơm, khi nhận được tín hiệu điều khiển từ PLC piston hạ vòi bơmhoạt động đưa vòi bơm hạ xuống miệng bình chuẩn bị bơm nước vào bình
Trang 24Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
Bảng 2.2.Các thông số cơ bản của thiết bị
+ Vị trí 3: Piston đóng nắp bình, khi bình đã được bơm đầy nước, piston gạt bình vào
vị trí đóng nắp, nhận được tín hiệu piston đóng nắp hoạt động đóng chặt nắp bình
Trong cơ cấu truyền động, ta sẽ sử dụng 3 pittông một chiều tác dụng 500PPV-A (có hình vẽ dưới) của tập đoàn Festo (Đức)
DNU-100-Bảng 2.3.Các thông số cơ bản của thiết bị
Trang 25Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
2.3.6 Chọn van điện từ
Nguyên lý hoạt động của van điện từ:
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây của van, trong nó xuất hiện một từ trường, từtrường này sinh lực điện từ tác động lên lõi thép bằng vật liệu sắt từ mềm, kéo lõi thép vàolòng cuộn dây, lõi được gắn với các cơ cấu đóng mở van trực tiếp hoặc gián tiếp qua vanphụ trợ Độ lớn của lực điện từ phụ thuộc vào:
+ Số lượng vòng dây
+ Cường độ dòng điện qua cuộn dây
+ Kích thước hợp lý của cuộn dây
Chọn van điện từ:
Thông số của van:
Van điện từ do FESTO của Đức sản xuất
Van 3 lỗ, 2 trạng thái làm việc
Điện áp 220V
Hình 2.8 Van điện từ và cấu tạo kí hiệu trên sơ đồ
2.3.7 Nguồn khí được sử dụng trong hệ thống
Trang 26Chương 2 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của hệ
Nguồn khí nén được sử dụng trong thiết bị được lấy từ hệ thống máy nén khí của nhàmáy
2.3.8 Chọn van điều chỉnh lưu lượng
Van điều chỉnh lưu lượng là loại van điện, dùng để thay đổi lưu lượng nước khi bơmvào bình mà không cần thay đổi tốc độ máy bơm
Hình 2.9 Van điện
Trang 27sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc quacác hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm Một khi sự kiện đượckích 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 lậpra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình
Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối ( bộ điều khiển bằngRelay) 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 trog môi trường công nghiệp
Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như : máy tính , nối mạng , cácModul mở rộng
Giá cả cá thể cạnh tranh được
Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và các Logicthời gian Tuy nhiên, bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính dể dàngcho PLC mà vẫn bảo đảm tốc độ xử lý cũng như giá cả … Chính điều này đã gây ra sự quantâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp Các tập lệnh nhanh chóng đi từ cáclệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời , thanh ghi dịch … sau đó là các chức nănglàm toán trên các máy lớn … Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượnglớn , số lượng I / O nhiều hơn
Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiểnhoặc xử lý hệ thống Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi mộtchương trình Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc
Trang 28Chương 3 Tìm hiểu về bộ lập trình PLC S7 200
của qui trình công nghệ , ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC Việcthay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dể dàng mà không cần một sựcan thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay Relay
Trang 29Chương 3.Tìm hiểu về bộ lập trình PLC S7 200
3.1.2 VÞ trÝ cña PLC trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn:
Hệ điều khiển truyền thống:
Hình 3.1 Hệ điều khiển truyền thống gồm các khối: + Khối đầu vào:
• Gồm các nút điều khiển
• Các công tắc
• Các công tắc hành trình đặt tại máy
• Các cảm biến đo lường đặt tại dây chuyền sản xuất.+ Khối điều khiển gồm các phần tử:
Trang 30Chương 3.Tìm hiểu về bộ lập trình PLC S7 200
Hệ điều khiển dùng PLC:
Hình 3.2 Hệ điều khiển dùng PLC
- Khối đầu vào tương tự hệ điều khiển truyền thống
- Khối đầu ra tương tự hệ điều khiển truyền thống
- Khối điều khiển được thay bằng thiết bị điều khiển PLC kèm theo đó là mộtchương trình ứng dụng, được lập trình dưới dạng giản đồ thang như hình vẽ
3.2 Khả năng của PLC:
1) Điều khiển Logic:
- Chức năng điều khiển re le
- Thời gian, đếm
- Thay cho các Panel điều khiển và các mạch in
- Điều khiển Tự động, bán tự động , bằng tay các máy và các quá trình
2) Điều khiển liên tục:
- Thực hiện các phép toán số học và logic
- Điều khiển liên tục nhiệt độ áp suất lưu lượng…
- Điều khiển PID, FUZY
- Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước
- Điều khiển biến tần…
- Khối đầu vào thêm các khâu cảm biến Tương tự ( Analog); Chiết áp,.vv
- Khối đầu vào thêm các khâu cảm biến Tương tự ( Analog); Chiết áp,.vv
- Khối đầu ra có thêm các thiết bị tương tự như biến tần, động cơ SERVO,