Đang tải... (xem toàn văn)
Đề tài: Nghiên cứu các tính năng và ứng dụng của PLC Mitsubishi FX3G trong hệ thống sản xuất nước giải khát Lời nói đầu ....................................................................................................................... 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT .................................. 2 Phân loại ............................................................................................................... 2 Công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế ......................................................... 3 a, Nước .................................................................................................................... 3 b, Đường – chất tạo ngọt ......................................................................................... 4 c, Khí Co2 ................................................................................................................ 4 d, Chất tạo mùi (Hương liệu) ................................................................................... 6 e, Chất tạo màu ........................................................................................................ 6 f, Chất bảo quản ....................................................................................................... 7 Quy Trình Sản Xuất ..................................................................................................... 8 Kiểm tra và xử lý nguyên liệu .............................................................................. 8 a, Xử lý nước ........................................................................................................... 8 b, Nấu đường ......................................................................................................... 13 Chuẩn bị syrup .................................................................................................... 15 a, Làm lạnh nước đã xử lý ..................................................................................... 18 b, Lọc dịch đường .................................................................................................. 18 c, Làm nguội dịch đường ....................................................................................... 19 d, Pha chế syrup ..................................................................................................... 20 e , Phối trộn hương liệu, màu, acid điều trị ........................................................... 22 Bão hòa Co2 .............................................................................................................. 22 Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm ..................................................................... 24 CÁC TÍNH NĂNG CỦA MITSUBISHI FX3G ......................................... 33 Giới thiệu ............................................................................................................ 33 Ưu điểm của hệ thống điều khiển sử dụng PLC ................................................. 35 Phần mềm lập trình cho PLC Mitsubishi FX3G ................................................ 36 Bài tập lớn Tự động hóa quá trình công nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang Đề tài: Nghiên cứu các tính năng và ứng dụng của PLC Mitsubishi FX3G trong hệ thống sản xuất nước giải khát ỨNG DỤNG CỦA PLC MITSUBISHI FX3G TRONG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT ...................................................................................................... 38 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ, THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ, LẬP TRÌNH ........... 41 Chọn thiết bị ....................................................................................................... 41 Nguyên lý. .......................................................................................................... 47 Lập trình cho PLC. ............................................................................................ 50 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG BẰNG MÁY TÍNH ......................................... 56 KẾT LUẬN ................................................................................................................... 57 A, Kết quả nghiên cứu lí thuyết:................................................................................ 57 B, Kết quả thực nghiệm ............................................................................................. 57 C, Những vấn chúng em đề đã làm được .................................................................. 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 58
Bài tập lớn Tự động hóa q trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang MỤC LỤC Lời nói đầu .1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT Phân loại Công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế a, Nước b, Đường – chất tạo c, Khí Co2 d, Chất tạo mùi (Hương liệu) e, Chất tạo màu f, Chất bảo quản .7 Quy Trình Sản Xuất Kiểm tra xử lý nguyên liệu a, Xử lý nước b, Nấu đường 13 Chuẩn bị syrup 15 a, Làm lạnh nước xử lý .18 b, Lọc dịch đường 18 c, Làm nguội dịch đường .19 d, Pha chế syrup .20 e , Phối trộn hương liệu, màu, acid điều trị 22 Bão hòa Co2 22 Chiết chai hoàn thiện sản phẩm 24 CÁC TÍNH NĂNG CỦA MITSUBISHI FX3G 33 Giới thiệu 33 Ưu điểm hệ thống điều khiển sử dụng PLC 35 Phần mềm lập trình cho PLC Mitsubishi FX3G 36 Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Bài tập lớn Tự động hóa q trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang ỨNG DỤNG CỦA PLC MITSUBISHI FX3G TRONG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT 38 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ, THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ, LẬP TRÌNH 41 Chọn thiết bị 41 Nguyên lý 47 Lập trình cho PLC 50 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG BẰNG MÁY TÍNH 56 KẾT LUẬN 57 A, Kết nghiên cứu lí thuyết: 57 B, Kết thực nghiệm 57 C, Những vấn chúng em đề làm 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Bài tập lớn Tự động hóa q trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang Lời nói đầu Ngày nay, với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, cơng nghệ thơng tin chương trình ứng dụng; giúp ngành tự động hóa góp phần khơng nhỏ q trình phát triển chung đất nước Tự động hóa trở thành ngành khoa học đa nhiệm vụ Tự động hóa đáp ứng đòi hỏi khơng ngừng ngành, lĩnh vực khác nhu cầu thiết yếu người sống hàng ngày Một sản phẩm tiên tiến PLC Ứng dụng quan trọng ngành cơng nghệ tự động hóa việc điều khiển, giá sát hệ thống với thiết bị điều khiển từ xa tinh vi đạt suất, kinh tế thật cao Dùng máy tính để hiển thị trạng thái làm việc đươc sử dụng rộng rãi Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, PLC FX3G phần mềm chuyên dùng hãng Mitsubishi để quản lý, thu thập liệu điều khiển q trình cơng nghiệp Bài tâ ̣p lớn mơn tự động hóa q trình công nghệ tập vô quan trọng hành trang sinh viên Để hoàn thành đồ án môn cho phép nhóm chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy cô giáo Khoa ĐiệnTrường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội truyền thụ kiến thức vô quý báu bổ ích thời gian qua Nhóm sinh viên thực đề tài” Sử dụng phần mềm Works2 để điều khiển hệ thống sản xuất nước giải khát” chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy: Nguyễn Đức Quang- Khoa Điên- Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thầy ln tận tình giúp đỡ bảo, cung cấp tài liệu tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm suốt thời gian tìm hiểu, nghiên cứu xây dựng đề tài Em xin chân thành cảm ơn ! Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Page 1| Bài tập lớn Tự động hóa q trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT Phân loại ❖ Nước chứa khí cacbonic ❖ Nước giải khát pha chế ❖ Nước giải khát lên men ❖ Nước giải khát chữa bệnh ❖ Các dạng nước quả: nước cô đặc, nước ngâm đường, nước ngâm cồn Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Bài tập lớn Tự động hóa q trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang Công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế Nguyên liệu sản xuất nước giải khát • Nước • Đường – chất tạo • Khí co2 • Acid thực phẩm – chất tạo chua • Chất tạo màu • Chất tạo mùi • Chất bảo quản a, Nước Nước cấp sử dụng phải đạt tiêu chuẩn như: - Chỉ tiêu cảm quan: nước suốt, khơng màu, khơng có mùi vị lạ - Chỉ tiêu hóa lý: • Độ cứng: < mg/l • Chất khơ hòa tan < 850mg/l • Sắt, mangan, nhơm < 0.1mg/l • Clo: âm tính - Chỉ tiêu vi sinh: tổng vi khuẩn hiếu < 75 CFU/ml - Đánh giá mức độ nhiễm bẩn nước: dựa hai khái niệm - Chuẩn số E.coli: thể tích nước cho phép phát vi trùng đường ruột Chỉ số coli: số vi trùng đường ruột E.coli tối đa cho phép 1l nước Hai số phụ thuộc vào quy định nước, phụ thuộc vào trình độ kĩ thuật yêu cầu đời sống xã hội Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Bài tập lớn Tự động hóa q trình công nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang Đối với nước dùng pha chế nước giải khát yêu cầu tổng số VSV không 20 tế bào/1ml đảm bảo đạt tiêu chuẩn (TCVN 6096 : 2004) b, Đường – chất tạo − Sử dụng lọai đường kết tinh chất lượng cao RS, RE nhà máy đường − Saccharose dễ bị thủy phân Khi bị thủy phân, làm tăng độ siro, hạn chế tái kết tinh Saccharose dịch siro sản phẩm − Sự tạo thành caramen xảy qua giai đoạn: − Giai đoạn 1: nhiệt độ 1020ºC – 1500ºC saccharoza bị nóng chảy bị nước khoảng 10% tạo thành caramenlan − Giai đoạn 2: caramenlen tiếp tục bị nước tới 14% tạo thành caramenlen − Giai đoạn 3: caramenlen tiếp tục bị nước tới 25% tạo thành caramenlin, khơng hòa tan hồn tồn nước c, Khí Co2 CO2 thu nhận từ nhiều nguồn khác : − Từ khói lò đốt lò hay lò nhiệt điện , lò nung vơi − Từ nguồn nước khống bão hòa CO2 thiên nhiên − Từ q trình lên men dịch đường nhà máy bia , rượu Yêu cầu kĩ thuật: Trước vào bồn chứa Na2CO3 pha loãng, CO2 chuyển dạng khí nhờ dòng khí nóng đường ống CO2 sục từ đáy bồn lên để vào bồn lọc nhờ chênh lệch áp suất, áp suất bồn chứa Na2CO3 kg/cm2 Than Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Bài tập lớn Tự động hóa q trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang hoạt tính có tác dụng loại khí khơng mong muốn aldehyt, aceton, diacetyl…với mục đích khử mùi Thuốc tím tiêu diệt phần vi sinh vật, loại aldehyde − Acid Thực Phẩm − Acid citric, acid tartaric, acid malic − Công dụng acid thực phẩm: − Tạo vị chua tự nhiên dịu − Chống lại hồi đường succarose − Acid citric tiêu chuẩn: 100g /1kg đường nguyên liệu − Ức chế VSV, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Bài tập lớn Tự động hóa trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang − Trong sản xuất thường dùng số acid như: acid citric, acid tartaric , acid malic d, Chất tạo mùi (Hương liệu) Hương liệu chia làm nhiều loại hương dựa vào nguồn gốc chia làm nhiều loại: − Hương liệu tự nhiên − Hương liệu tổng hợp − Hương liệu hỗn hợp Yêu cầu sử dụng - Hương liệu dùng nước giải khát phải đảm bảo độ tinh khiết cho thực phẩm, không gây độc hại cho người sử dụng, phải nằm danh mục qui định hành Bộ Y Tế(QĐ 505/BYT) phải sử dụng liều lượng cho phép e, Chất tạo màu Dựa vào nguồn gốc ta chia phẩm màu thành loại: tự nhiên tổng hợp • Chất màu tự nhiên: trích từ rễ cây, vỏ cây, củ, màu caramel, màu carotenoid • Chất màu tổng hợp: sử dụng với hàm lượng thấp bền − Tartrazine(C16H9N4Na3O9S2) cho nước cream soda, táo − Sunset yellow FCF(C16H10N2Na2O7S2) cho nước cam, cream soda − Amaranth(C20H11N2Na3O10S3) − Brilliant Blue(C37H34N2Na2O9H9) − Ponceau 4R(C20H11N2Na3O10S3) cho nước dâu − Fast green FCF (C17H34N2Na2O10S3) Đề tài: Nghiên cứu tính ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G hệ thống sản xuất nước giải khát Bài tập lớn Tự động hóa q trình cơng nghệ GVHD: Nguyễn Đức Quang − Màu caramen cho nước giải khát cola, xá xị Yêu cầu sử dụng - Phẩm màu sử dụng phải đảm bảo độ tinh khiết phải nằm danh mục cho phép Bộ Y Tế hành (QĐ 505/BYT) - Liều lượng sử dụng nói chung: