NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐÁNH LÔNG KIỂU ĐĨA TRONG DÂY CHUYỀN GIẾT MỔ GÀ 500 CONGIỜ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐOÀN HÙNG MINH NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC THƠNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐÁNH LÔNG KIỂU ĐĨA TRONG DÂY CHUYỀN GIẾT MỔ GÀ 500 CON/GIỜ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 04/2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒN HÙNG MINH NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐÁNH LÔNG KIỂU ĐĨA TRONG DÂY CHUYỀN GIẾT MỔ GÀ 500 CON/GIỜ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Mã số : 60 52 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 04/2011 NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC THƠNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐÁNH LÔNG KIỂU ĐĨA TRONG DÂY CHUYỀN GIẾT MỔ GÀ 500 CON/GIỜ ĐOÀN HÙNG MINH Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: TS NGUYỄN NHƯ NAM Đại học Nông Lâm TP HCM Thư ký: TS BÙI NGỌC HÙNG Đại học Nông Lâm TP HCM Phản biện 1: PGS TS TRẦN THỊ THANH Đại học Nông Lâm TP HCM Phản biện 2: TS PHAN HIẾU HIỀN Đại học Nông Lâm TP HCM Uỷ viên: TS NGUYỄN VĂN HÙNG Đại học Nông Lâm TP HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Đoàn Hùng Minh, sinh ngày 13 tháng 11 năm 1979 Biên Hòa - Đồng Nai Con Ơng Đồn Văn Lễ Bà Huỳnh Thị Bông Tốt nghiệp tú tài Trường trung học phổ thông Ngô Quyền, tỉnh Đồng Nai năm 1997 Tốt nghiệp Đại học nghành Cơ điện tử hệ quy trường Đại học Bách Khoa, thành phố Hồ Chí Minh năm 2002 Sau làm việc công ty TNHH điện tử Việt Tường, KCN Biên Hòa II, tỉnh Đồng Nai Từ tháng 03 năm 2005 đến nay, chuyên viên Sở Khoa học Công nghệ Đồng Nai Tháng 09 năm 2008 theo học Cao học ngành Cơ khí nơng nghiệp Đại học Nơng Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh Tình trạng gia đình: Đã kết Địa liện lạc: K3/10 Tân Mỹ, Bửu Hòa, Biên Hòa, Đồng Nai Điện thoại: 061.3859864, 0918309030 Email: minhdh@dost-dongnai.gov.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Đồn Hùng Minh iii LỜI CẢM TẠ Tơi xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: TS Nguyễn Văn Hùng, Trưởng môn điện tử trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, tận tình hướng dẫn động viên em suốt trình thực luận văn PGS.TS Trần Thị Thanh, trưởng khoa Cơ khí Cơng nghệ trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho em thực luận văn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau đại học, ban chủ nhiệm khoa Cơ khí Cơng nghệ trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho em thực luận văn Tập thể giáo viên khoa Cơ khí Công nghệ trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt trình học Cao học Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến người thân bạn bè động viên, ủng hộ tạo cho em điều kiện thuận lợi suốt trình thực luận văn iv TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu tối ưu hóa điều khiển thơng số làm việc máy đánh lông kiểu đĩa dây chuyền giết mổ gà 500 con/giờ” tiến hành Trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh thí nghiệm tiến hành cơng ty thực phẩm an tồn Hương Giang, tỉnh Khánh Hòa Thời gian thực từ tháng 12 năm 2009 đến tháng 10 năm 2010 Mục đích đề tài nghiên cứu xác định tối ưu hóa điều khiển thông số làm việc máy đánh lông kiểu đĩa dây chuyền giết mổ gà 500 con/giờ nhằm góp phần thuận tiện việc thiết kế, chế tạo vận hành máy đánh lơng kiểu đĩa để từ làm tăng suất chất lượng sản phẩm Phương pháp nghiên cứu đề tài phương pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị tối ưu lý thuyết điều khiển tự động Thí nghiệm bố trí dạng bậc II Box – Behnken Bài toán tối ưu giải phần mềm Matlab Kết xác định tiêu tối ưu tỉ lệ sót lơng Q = 2,85%, ứng với giá trị khe hở hai má đánh lông D = 415 mm, vận tốc đĩa đánh lơng V = 350 vòng/phút thời gian đánh lông t = 130 giây Đã chế tạo mơ hình máy đánh lơng kiểu đĩa điều khiển tự động thông số làm việc máy đánh lông dây chuyền giết mổ gia cầm ứng dụng PLC S7-200, vận tốc đĩa đánh lông điều khiển PID v SUMMARY The thesis ''Study on optimization and control of working parameters of a disk - defeathering machine of the 500 birds/hour chicken slaughtering system " was conducted at Nong Lam University of Ho Chi Minh and experiments conducted in Huong Giang company, Khanh Hoa province Implementation period from December 2009 to October 2010 The purpose of the research topics are determined to optimize and control the working parameters of disk - defeathering machine of the 500 birds/hour chicken slaughtering system to help facilitate the design, manufacture and operate machines to coat the disk thereby increasing productivity and product quality Methods of research topics is the method of experimental planning optimization and extremal automatic control theory The experiment was arranged as grade II Box - Behnken Optimization problems solved using Matlab software The results have identified targets of the optimal percentage of hair remained on chicken product Q = 2.85%, corresponding to the value of the distance between two deafthering bands D = 415 mm, disk deafeathering velocity V = 350 rpm and deafeathering time t = 130 seconds Have built a mechanical model of disk - defeathering machine and drive automatic control of working parameters of disk - defeathering machine in poultry slaughtering line PLC S7-200 applications, of which the disk deafeathering velocity is controlled by PID vi MỤC LỤC CHƯƠNG TRANG Trang chuẩn y i Lý lịch cá nhân ii Lời cam đoan iii Lời cảm tạ iv Tóm tắt v Mục lục .viii Danh sách chữ viết tắt x Danh sách hình xi Danh sách bảng xiv vii MỤC LỤC Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan gà Tam hoàng 2.2 Tổng quan công nghệ giết mổ gia cầm 2.2.1 Công nghệ giết mổ gia cầm 2.2.2 Các thiết bị hệ thống giết mổ gia cầm 2.2.3 Máy đánh lông hệ thống giết mổ gia cầm 14 2.3 Đề xuất nhiệm vụ nghiên cứu 20 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Nội dung nghiên cứu 22 3.2 Phương pháp nghiên cứu 22 3.2.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống 22 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 22 3.3.3 Phương pháp thiết kế phần điều khiển tự động 31 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 4.1 Kết nghiên cứu thực nghiệm xác định chế độ hoạt động tối ưu máy đánh lông kiểu đĩa 35 4.1.2 Thí nghiệm đơn yếu tố thăm dò 35 4.1.3 Thực nghiệm theo phương án bậc I 42 4.1.4 Lập mơ hình thống kê thực nghiệm bậc II 45 4.1.5 Kết tính tốn tối ưu 51 viii Phụ lục 4: Vẽ đồ thị biểu diễn P.4.1 Hàm tỉ lệ sót lơng dạng mã hóa 81 P.4.2 Hàm tỉ lệ sót lơng dạng thực 82 Phụ lục 5: Giải tốn tối ưu %Hàm mục tiêu function [f,G] = f_defeath(x) f = 273.065 - 1.27435*D + 0.434145*V - 1.23724*t + 0.000933333*D*V + 0.00265143*D*t + 0.000929042*D^2 - 0.00139658*V^2; G=[]; %Ràng buộc function [c,ceq] = g_defeath(x) c = - 273.065 + 1.27435*D - 0.434145*V + 1.23724*t - 0.000933333*D*V 0.00265143*D*t - 0.000929042*D^2 + 0.00139658*V^2; ceq=[]; clear all close all options = optimset('fmincon'); options = optimset(options, 'Largescale', 'off'); x0 = [420,350,125]; A = []; b = []; Aeq=[]; beq=[]; lb=[415,340,120]; ub = [425,350,130]; [x,fval,exitflag] = fmincon('f_defeath',x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,'g_defeath',options) 83 Phụ lục 6: Chương trình điều khiển P.6.1 Chương trình đọc xung encoder hiển thị khoảng cách 84 85 86 P.6.2 Chương trình đọc xung encoder hiển thị vận tốc 87 88 89 P.6.3 Chương trình xử lý PID điều khiển vận tốc 90 91 92 P.6.4 Chương trình điều khiển vận tốc băng chuyền 93 94 Phụ lục 7: Sơ đồ mạch điện P.7.1 Sơ đồ nguyên lý mạch khuyếch đại xung encoder P.7.2 Mạch đảo chiều động dùng relay 95 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒN HÙNG MINH NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐÁNH LÔNG... HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 04/2011 NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐÁNH LÔNG KIỂU ĐĨA TRONG DÂY CHUYỀN GIẾT MỔ GÀ 500 CON/GIỜ ĐOÀN HÙNG MINH Hội đồng chấm... NGUYỄN VĂN HÙNG Đại học Nông Lâm TP HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tơi tên Đồn Hùng Minh, sinh ngày 13 tháng 11 năm 1979 Biên Hòa - Đồng Nai Con Ơng Đồn