Điều khiển giám sát hệ thống sản xuất mì gói” sử dụng s7 300 và được mô phỏng trên WinCC

Nội dung cơ bản dự kiến thực hiện:Chương 1: Hệ thống điều khiển giám sátChương 2: Tổng quan về hệ thống điều khiển và sản xuất mỳ góiChương 3: Phân tích thiết kế mô hình hệ thốngChương 4: Thiết kế hệ điều khiểnChương 5: : Thiết kế mạng SCADA cho hệ thống dây chuyền phân loại sản phẩm

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG 1 – HỆ THỐNG ĐIỀU KHỂN GIÁM SÁT 6

1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển giám sát 6

1.1.1 Định nghĩa SCADA 6

1.1.2 Các loại hệ thống SCADA 7

1.1.3 Sự phân cấp quản lí của hệ thống SCADA 8

1.1.4 Chức năng của hệ thống SCADA 11

1.2 Cấu trúc hệ thống SCADA 12

1.3 Cấu trúc phần cứng của hệ thống điều khiển giảm sát 14

1.4 Cấu trúc phần mềm của hệ thống điều khiển giảm sát 15

1.5 Giải pháp mạng truyền thông cho hệ thống diều khiển giám sát 18

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ SẢN XUẤT MỲ GÓI 20

2.1 Khảo sát dây chuyền sản xuất mỳ gói tại Công ty Acecook Việt Nam 20

2.2 Xây dựng sơ đồ công nghệ hệ thống 22

2.3 Các biến đổi trong quá trình cán 26

2.4: Ứng dụng hệ điều khiển giám sát vào quá trình sản xuất mỳ gói 32

2.5: Tính cấp thiết xây dựng hệ thống điều khiển giám sát cho đối tượng: 32

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG 33

3.1: Sơ đồ khối hệ thống : 33

3.2: Phân tích hoạt động hệ thống : 33

3.3 Xác định các thông số điều khiển giám sát: 35

3.4 Tính chọn thiết bị 35

3.4.1 Lựa chọn công suất động cơ 35

3.4.2 Lựa chọn thiết bị mạch động lực, mạch điều khiển và các loại cảm biến 36

3.5 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ: 39

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN 44

4.1Các ngõ vào ra trên input/output: 44

4.2 Giải thích tổng quan về quy trình công nghệ và lưu đồ thuật toán 45

4.3 Sơ đồ đấu nối mạch động lực và mạch điều khiển 47

4.4 Sơ đồ đấu nối ngõ vào ra trên PLC 48

4.5 : Cấu trúc chương trình 49

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÔ HÌNH SCADA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT MỲ GÓI 58

5.1 Bảng thông số biến điều khiển , giám sát ,cảnh báo, biến vào ra 58

5.2 Bảng tag nội,tag ngoại 58

5.3 Xây dựng hình ảnh các quá trình 59

5.4 Xác định hình ảnh động, hình ảnh tĩnh ,đối tượng điều khiển lập trình C 61

5.5 Bảng báo cáo các thông số quá trình 61

5.6 Cấu hình thông số cảnh báo và báo động hệ thống 62

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

MỞ ĐẦU

Trong thời đại hiện nay, cùng với sự phát triển xã hội, quá trình côngnghiệp hóa cũng phát triển một cách mạnh mẽ và không ngừng Những côngtrình công nghiệp lớn và trọng điểm đều được áp dụng ở mức độ tự động hóatương đối cao Mọi thành tựu về tự động hóa đều phải được thực hiện trên nềntảng của lý thuyết điều khiển tự động Chính vì vậy, lý thuyết điều khiển tự động

là yếu tố quyết định của mọi quá trình tự đó

Tự động hoá có mặt từ khâu thiết kế đến khâu đóng gói sản phẩm trongmột dây chuyền sản xuất Tự động thiết kế CAD không chỉ cần thiết kế sảnphẩm, mà còn dùng để mô phỏng, tính toán, phân tích.Ngày nay, người ta rấtquan tâm đến một dạng phát triển nữa của CAD Đó là CAE (Computer AideEngineering) CAE dùng để phân tích kĩ thuật và tìm lời giải hợp lí nhất ngaytrong giai đoạn thiết kế Một dạng phát triển nữa của CAD là công nghệ tạo mẫunhanh RPT (Rapid Prototyping Technology) Theo công nghệ này, các thông tin

về sản phẩm được thiết kế trên máy tính và sẽ chuyển trực tiếp sang thiết bị RPT

để tạo ngay ra mẫu vật 3 chiều.Như vậy, chỉ riêng một vấn đề nhỏ của kĩ thuật

tự động hoá, CAD đã có thể làm thay đổi nhiều quá trình sản xuất Khi mới rađời, CAD đã được một cơ quan khoa học của Mỹ đánh giá như một công nghệmới “làm tăng năng suất lên gấp bội, mà chưa công nghệ nào đạt tới”, đồng thờidẫn ra ví dụ minh hoạ về việc rút ngắn thời gian thiết kế một chiếc máy bay từ1,5 năm với hơn 1 ngàn kĩ sư, xuống còn vài tuần với một nhóm nhỏ kỹ sư.Ngày nay, CAD vẫn trên đà phát triển mới.Một ứng dụng nữa của kĩ thuật tựđộng hoá là có thể dùng máy tính trực tiếp điều khiển đến từng thiết bị, từng dâychuyền sản xuất cũng như toàn bộ hệ thống sản xuất Từ việc điều khiển số NC(Numerical Control), điều khiển bằng máy tính CNC (Computer NumericalControl) cho đến việc ứng dụng các “máy tính nhúng” trong các bộ điều khiểncác thiết bị, là một bước đường dài của sự phát triển làm tăng sự ổn định và hiệuquả sử dụng lên rõ rệt.Một trong những đặc trưng của trình độ tự động hoá hiệnđại là mức độ xử lí thông minh trong các tình huống xẩy ra ở quá trình công

nghệ Vì vậy, cần có những sensor tinh xảo để nhận biết về các tình huống đó.Ngày nay, trên cơ sở những thành tựu của hệ thống tích hợp khoa học Micro vàNano (Micro Nanoscience Integrated Systems) nhiều tổ hợp các sensors tạo racác cụm cảm biến đa năng, cho phép nhanh chóng nhận thức môi trường và tìnhhuống từ nhiều thông tin cùng một lúc.

Vài nét đặc trưng của ngành tự động hoá hiện đại vừa điểm qua, càng tôđậm vai trò chủ đạo của nó trong nền kinh tế kĩ thuật hiện đại

Ngày nay, nhiều người đã thừa nhận rằng, nói đến công nghiệp hoá, hiệnđại hoá không thể không nói đến tự động hoá, mà linh hoạt hoá là một trongnhững tiêu chí quan trọng để đánh giá hệ thống tổ chức sản xuất đáp ứng yêucầu cạnh tranh khốc liệt trên thị trường Những bước đi từ số hoá đến máy tínhhoá hệ thống sản xuất, dịch vụ ngày càng thực hiện theo con đường mềm hoá,linh hoạt hoá để thích nghi với thị trường biến động Hệ thống sản xuất linh hoạtFMS (Flexible Manufacturing Systems) trở thành biểu tượng cho nền sản xuấthiện đại Hệ thống sản xuất tự động này cho phép đáp ứng nhanh với yêu cầuthay đổi mẫu mã và đặc tính kĩ thuật của sản phẩm trong thị trường cạnh tranh

Hệ thống sản xuất linh hoạt cũng rất thích hợp với quy mô sản xuất vừa và nhỏ

Hệ thống sản xuất tích hợp với máy tính CIM (Computer IntegratedManufacturing) trở thành cốt lõi cho hệ thống quản lý công nghệ và kinh tế củacác doanh nghiệp hiện đại Như vậy, càng ngày tự động hoá càng nổi lên với vaitrò chủ đạo, dẫn dắt nhiều ngành kinh tế kĩ thuật phát triển

Bản thân tự động hoá là một liên ngành Nó không thuộc một ngành kinh

tế kĩ thuật riêng biệt nào, nhưng lại có mặt ở hầu hết các ngành kinh tế kĩ thuật.Nếu hình ảnh “máy tính nhúng” (embeded) trong từng thiết bị và trong cả doanhnghiệp hiện đại là một hình ảnh đẹp đã phổ biến khắp nơi, thì cũng có thể nóirằng, ngày nay tự động hoá đã “nhúng” trong hầu hết các ngành kinh tế kĩ thuật

Từ cuối thế kỉ 18, người châu Âu đã bắt đầu sản xuất và sử dụng sảnphẩm mì sợi.Và nó trở thành thực phẩm truyền thống của các nước châu âu, đặcbiệt là ở Ý và Pháp Sau đó, sản phẩm du nhập vào châu Á Và sau đó, để tiết

kiệm thời gian chế biến, người châu Á ( đầu tiên là Nhật ) đã đưa ra công nghệsản xuất mì chuẩn bị bữa ăn nhanh gọi là mì ăn liền Từ đó đến nay, mì ăn liền

đã không ngừng được cải tiến và phát triển về sản lượng và chất lượng Côngnghệ sản xuất mì ăn liền luôn được nâng cao

Em xin được giới thiệu đề tài “Điều khiển giám sát hệ thống sản xuất mìgói” sử dụng S7-300 và được mô phỏng trên WinCC Dây chuyền đóng gói này

là dây chuyền tự động nên nó sẽ giảm bớt được sức lao động so với việc làm thủcông và đồng thời làm tăng năng suất sản xuất cũng như chất lượng gói mỳ sẽtốt hơn và ổn định hơn

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉbảo nhiệt tình của các thầy cô giáo cũng như sự góp ý xây dựng của các bạn bèđồng nghiệp Đặc biệt là sự giúp đỡ của giảng viên ThS Đỗ Thị Mai Em xinchân thành cảm ơn sự giúp đỡ này

Thái Nguyên, ngày tháng 09 năm 2019

SINH VIÊN THỰC HIỆN BÁO CÁO

Mai Văn Trường Đinh Danh Tâm

Mục tiêu của đề tài:

Điều khiển và giám sát dây chuyền sản xuất mì ăn liền dùng S7-300 và phần mềm WinCC.

Nội dung cơ bản dự kiến thực hiện:

Chương 1: Hệ thống điều khiển giám sát

Chương 2: Tổng quan về hệ thống điều khiển và sản xuất mỳ gói

Chương 3: Phân tích thiết kế mô hình hệ thống

Chương 4: Thiết kế hệ điều khiển

Chương 5: : Thiết kế mạng SCADA cho hệ thống dây chuyền phân loại sản phẩm

CHƯƠNG 1 – HỆ THỐNG ĐIỀU KHỂN GIÁM SÁT 1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển giám sát

1.1.1 Định nghĩa SCADA.

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống điềukhiển giám sát và thu thập dữ liệu

Hình 1.1 Đối tượng điều khiển của hệ thống SCADA

Đây là hệ thống hỗ trợ con người trong việc giám sát, điều khiển các hệthống điều khiển tự động như: Nhà máy sản xuất, trong các hệ thống thông tinviễn thông, hệ thống điện lưới và các nhà máy cung cấp nước sạch… Để làmđược công việc đó thì hệ SCADA phải có các hệ thống sau:

 Hệ thống truy cập dữ liệu

 Hệ thống truyền tải dữ liệu

 Dao diện người - máy HMI (Humen Machine Interface)

HMI sử dụng ở cấp điều khiển giám sát và ở các cấp dưới hơn, để thuậntiện hơn cho người vận hành hệ thống hoặc thiết bị Các loại dao diện HMI bao gồm:

công cụ phần mềm để thiết kế giao diện HMI và giải pháp tích hợp hệ thống làvấn đề cốt lõi để xây dựng một hệ thu thập và điều khiển giám sát.

c) Hệ thống SCADA Mạng.

Đây là hệ thống có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với nhiều bộ vi

xử lý Các máy tính giám sát nối mạng với nhau Thường chúng được sử dụngnhiều trong các dây chuyền sản xuất nơi có nhiều máy móc cần phải điều khiển

Thông qua các mạng truyền thông, toàn bộ hệ thống được kết nối vớiphòng điều khiển cấp phân xưởng, phòng giám sát cấp công ty Hoặc có nhậntín hiệu điều khiển trực tiếp từ phòng quản lý và phòng thiết kế

d)Hệ thống SCADA xử lí đồ họa thông tin thời gian thực.

Hệ thống có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu Nhờ các thông tin đãđược thu thập trước của máy tính mà hệ có khả năng mô phỏng quá trình hoạtđộng của hệ thống sản xuất Nhờ máy tính ghi lại toàn bộ dữ liệu quá trình hoạtđộng của hệ thống nên khi xảy ra sự cố thì hệ thống có thể báo cho người vậnhành, hoặc tự động xử lý lỗi xảy ra đó

e) Đánh giá một hệ SCADA.

Để đánh giá một hệ điều khiển và giám sát SCADA thì cần phải phân tíchcác đặc điểm của hệ thống theo một số tiêu chuẩn như:

 Khả năng hỗ trợ của công cụ phần mềm điều khiển việc thực hiện

xây dựng các màn hình giao diện

• Số lượng và chất lượng của các thành phần đồ họa có sẵn, khả năngtruy cập và cách kết nối dữ liệu từ các quá trình kỹ thuật có tốt không

• Tính năng mở của hệ thống, chuẩn hóa các giao diện quá trình, khảnăng hỗ trợ xây dựng các chức năng trao đổi tin tức (Messaging), xử lý sự kiện

và sự cố (Event and Alarm), lưu trữ thông tin (Archive and history) và lập báocáo (Reporting)

• Tính thời gian thực và hiệu suất trao đổi thông tin, với nền Windownthì hỗ trợ sử dụng mô hình phần mềm ActiveX Control và OPC

• Xem xét giá thành tổng thể của hệ thống

1.1.3 Sự phân cấp quản lí của hệ thống SCADA.

Việc giám sát, thu thập số liệu và điều khiển là rất cần thiết đối với một hệthống công nghiệp bất kỳ Đặc thù của hệ tự động là quy mô của hệ thống sảnxuất rất lớn, trải trên một không gian rộng, bao gồm nhiều phần tử, thiết bị vớicác chức năng, nguyên lý làm việc khác nhau Do đó việc sử dụng một hệ thốngđiều khiển trung tâm để đảm nhận tất cả các chức năng giám sát và điều khiển làhết sức phức tạp Chính vì vậy mà tùy theo mức độ quan trọng và yêu cầu nhữngtính năng giám sát, điều khiển mà các chức năng giám sát, điều khiển và thuthập dữ liệu được phân phối và phân cấp cho các thiết bị khác nhau

Cấp thứ nhất:

Là các phần tử có chức năng:

- Giám sát các thông số vận hành của hệ thống, ra lệnh cho các phần tửchấp hành thực hiện chức năng điều khiển, ghi chụp, phân tích sự cố xảy ratrong quá trình hoạt động của hệ thống

- Thu thập số liệu, thông số vận hành ở các chế độ bình thường để gửi lêncác máy tính điều khiển mức trạm (Substation Server) hoặc các thiết bị đầu cuốiRTU (Remote Terminal Unit) Trong các hệ thống hiện đại, các phần tử nàyđược gọi chung là các thiết bị điện tử thông minh IED (Intelligent ElectronicDevices).

Cấp thứ ba

Cấp thứ ba là trung tâm điều khiển toàn hệ thống, nơi thực hiện việc thuthập số liệu từ các Điều khiển trạm SS (Substation Server) và RTU, thực hiệncác chức năng tính toán, đánh giá trạng thái của hệ thống, thực hiện các chứcnăng điều khiển quan trọng, lên kế hoạch vận hành toàn hệ thống

Do quy mô rộng lớn của hệ thống điều khiển và giám sát hiện đại, cáctrạm điều khiển trung tâm còn có thể được chia thành các cấp điều khiển trungtâm (Central Control) và các trạm điều khiển vùng (Area Control Center)

Luồng thông tin trong hệ thống điều khiển tích hợp:

Hình 1.2 Phân cấp chức năng trong hệ SCADA

Bảng 1.1 Bảng chức năng nhiệm vụ các cấp trong hệ SCADA

Level I - Thu thập dữ liệu quá trình công nghệ thời gian thực;

- Tính toán theo algorithm và đưa ra tín hiệu điều khiển theoqui luật cho trước;

- Báo hiệu về việc vượt quá ngưởng cho phép của các thôngsố;

- Block những hành động lổi của Operator và thiết bị điềukhiển;

- Ngăn ngừa xãy ra Alarm

Level II - Thu thập thông tin từ cấp dưới, xữ lý, lưu trữ và monitoring;

- Đưa ra tín hiệu điều khiển trên cơ sở phân tích thông tin;

- Chuyển thông tin về việc sản xuất ở các xưởng, xí nghiệpcho cấp cao hơn;

- Tính toán những thông số thứ cấp, trong đó, chỉ số chấtlượng sản phẩm, chỉ số kinh tế-kỹ thuật;

- Lưu trữ thông tin;

- Đưa ra các report;

- Chuẩn đoán về sự hư hỏng của các phần tử trong hệ thống;

- Xác định thông số, cấu hình của các thiết bị điều khiển vànhững bộ điều khiển cục bộ của Level 1;

- Thay đổi cấu trúc các hệ thống điều khiển cục bộ, thay đổitrạng thái làm việc của các thiết bị điều khiển

Level III - Tối ưu các chỉ số kinh tế về sản xuất;

- Điều khiển theo các chỉ số kinh tế, kinh tế-kỹ thuật;

- Quản lý tài nguyên của công ty;

- Lưu trữ thông tin;

- Đưa ra kế hoạch sản xuất

1.1.4 Chức năng của hệ thống SCADA.

- Chức năng giám sát: Giám sát và đảm bảo tính chính xác của toàn bộ

các thông số vận hành của hệ thống

- Chức năng điều khiển:

+ Điều khiển quá trình chính xác, tin cậy

+ Cài đặt các thông số từ xa khi có nhu cầu thay đổi cấu trúc, quy mô hệthống, yêu cầu công nghệ dẫn tới một số thông số vận hành hệ thống bị thay đổitheo

- Chức năng quản lý, lưu trữ dữ liệu:

+ Giám sát sự cố xảy ra trong quá trình hoạt động của hệ thống, cảnh báo

sự cố bằng âm thanh, màu sắc, hoặc thông báo trên màn hình hiển thị

+ Ghi nhận, lưu trữ dữ liệu, thông tin vận hành, thông tin sự cố hệ thống(logging/archiving)

+ Lập biểu đồ (Trending): các sản phẩm SCADA đều được hỗ trợ tiện íchlập biểu đồ

+ Điều khiển báo động (Alarm handing): thực hiện báo động dựa trênkiểm tra giới hạn và trạng thái thực hiện trên các server

+ Xuất báo cáo (Report Generation): xuất báo cáo dưới dạng truy vấnSQL cho lưu trữ file, bảng ghi sự kiện dạng text, file sự kiện dạng html, báocáo có thể xuất, in hoặc lưu trữ tự động

- Tính năng thời gian thực:

SCADA là một hệ thống điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu trongthời gian thực, do đó tính năng thời gian thực của hệ thống là rất cân thiết vàquan trọng Tính năng thời gian thực ảnh hưởng tới độ chính xác, đúng đắn củacác kết quả đầu ra Một hệ thống có tính năng thời gian thực không nhất thiếtphải có phản ứng thật nhanh mà quan trọng hơn là phải có phản ứng kịp thời đốivới các yêu cầu và tác động bên ngoài

Một hệ thống có tính năng thời gian thực yêu cầu hệ thống BUS phải cónhững tính năng: Độ nhanh nhạy, tính tiền định, độ tin cậy,kịp thời, tính bềnvững.

- Kiểm soát truy cập:

Người dùng được chỉ định vào các nhóm, mỗi nhóm đều được định nghĩaquyền truy cập đọc/ghi (read/write) các thông số của quá trình điều khiển

1.2 Cấu trúc hệ thống SCADA.

Trong các hệ thống SCADA thì các cảm biến và cơ cấu chấp hành đóngvai trò là giao diện giữa thiết bị điều khiển với quá trình sản xuất Còn hệ thốngđiều khiển giám sát đóng vai trò là giao diện giữa người và máy Các thiết bị vàcác bộ phận của hệ thống được ghép nối với nhau theo kiểu điểm - điểm (Point

to Point), hoặc thông qua mạng truyền thông công nghiệp

Tín hiệu thu được từ cảm biến có thể là tín hiệu nhị phân, tín hiệu số hoặctím hiệu tương tự Khi xử lý trong máy tính chúng ta phải được chuyển đổi chophù hợp với các chuẩn giao diện vào/ra của máy tính

 Hệ thống điều khiển giám sát: Bao gồm các phần mềm hỗ trợ và giaodiện người-máy HMI (Human Machine Interface), các trạm kỹ thuật, trạm vậnhành giám sát và điều khiển cao cấp

 Hệ thống truyền thông: gồm các thiết bị được ghép nối điểm - điểm(Point to Point), Bus cảm biến/chấp hành, bus trường, bus hệ thống

Hình 1.3 Minh họa cấu trúc cơ bản hệ SCADA

Hình 1.4 Minh họa hê thống SCADA hiện đại

Bảng 1.2 Một số hệ thống SCADA tiêu biểu

1.3 Cấu trúc phần cứng của hệ thống điều khiển giảm sát

Một mạng SCADA về bản chất là sự kết hợp của các máy chủ, máy tớ vàcác thiết bị trường được kết nối với nhau bởi mạng truyền thông Thông tin sửdụng bởi các máy chủ được thu thập bửi các bộ điều khiển/cảm biến Các máy

tớ là các giao tiếp được sử dụng bởi người vậ hành để tương tác với hệ thống.Các máy chủ thường được đặt tại các nhà máy chính/trạm chính Chúng truyềnthông với các bộ điều khiển cục bộ hoặc ở các vị trí xa

Cơ cấu cơ bản của hệ thống SCADA như sau:

- Trạm thu thập dữ liệu trung gian: là khối thiết bị vào/a đầu cuối từ xaRTU hoặc các khối (bộ) vi điều khiển logic lập trình PLC có chức năng giao tiếpvới các thiết bị chấp hành (cảm biến cấp trường, cơ cấu chấp hành )

- Trạm điều khiển giám sát trung tâm: là một hay nhiều máy chủ trungtâm (Center host computer server)

- Giao diện người – máy (Human – Machine Interface): là các bộ hiển thịquá trình hoạt động của hệ thống

- Hệ thống truyền thông: bao gồm các mạng truyền thông công nghiệp,các thiết bị viễn thông và các thiết bị chuyển đổi dòng kênh có chức năng truyền

dữ liệu cấp trường đến các khối điều khiển và máy chủ

- Một hệ thống SCADA (điều khiển, giám sát và thu thập các dữ liệu) làmột hệ thống bao gồm các thiết bị đầu cuối (hay RTU) thu thập các dữ liệu của

hệ thống sau đó liên kết trở về trạm chủ thông qua hệ thống giao tiếp Trạm chủhiển thị dữ liệu thu thập được và cho phép người vận hành thực hiện các tác vụđiều khiển từ xa

Đối với một hệ thống SCADA phức tạp cần thiết phải có 5 cấp:

- Các thiết bị cấp trường và cấp điều khiển

- Các thiết bị đầu cuối RTU

Trạm chủ chủ (hoặc trạm con) thu thập dữ liệu từ các bộ RTU khác nhau

và cung cấp một giap diện để hiển thị thông tin và diều khiển các thiết bị ở xa

1.4 Cấu trúc phần mềm của hệ thống điều khiển giảm sát.

Phần mềm SCADA có thể chua thành hai loại là bản quyền hoặc mở.Những công ty phát triển phần mềm bản quyền để giao tiếp với phần cứng của

họ Các hệ thống này được bán giống như cung cấp các giải pháp theo dạng

“ chìa khóa trao tay” Vấn đề chính của hệ thống này là quá phụ thuộc vàonhà cung cấp Hệ thống phần mềm đã trở nên phổ biến vì khả năng tương tác màchúng mang lại cho hệ thống Khae năng tương tác là khả năng để kết hợp cácthiết bị của nhiều nhà sản xuất trên cùng một hệ thống

WINCC là một trong những gói phần mềm mở có trên thị trường hệ thốngSCADA Ngoài ra, một số gói phần mềm SCADA hiện nay được tích hợp luônviệc quản lý năng lương hệ thống nhà máy toàn diện.

Hệ thống WinCC bao gồm các hệ thống con:

• Hệ thống đồ họa (Graphics system)

• Ghi nhận cảnh báo (Alarm logging)

• Hệ thống lưu trữ (Archiving System)

• Hệ thống báo cáo (Report system)

• Truyền thông (Communication)

• Quản trị người dùng (user administration)

Hệ thống WinCC gồm có phần mềm cấu hình (Configuration Software)

và phần

mềm thực thi (Runtime software)

• Phần mềm cấu hình dùng để tạo ra project

• Phần mềm thực thi dùng để thực thi project trong khi xử lý

Hình 1.19 Kiểu hệ thống SCADA điển hình

Theo hình 1.19, đầu tiên, dựa vào các trình biên tập trong phần mềm cấuhình, ta tạo ra project Tất cả các trình biên tập đều lưu trữ thông tin của projecttrong cơ sở dữ liệu cấu hình (CS database) Khi thực thi, thông tin của projectđược đọc ra từ CS database bởi phần mềm thực thi và project được thực thi Dữliệu hiện tại của project được lưu tạm tại cơ sở dữ liệu thực thi (RT database)

• Hệ thống đồ họa hiển thị graphic trên màn hình, đồng thời cũng nhậncác thiết lập (input) từ người vận hành như khi người vận hành nhấp nút nhấnhay nhập giá trị

• Việc giao tiếp giữa WinCC và hệ thống tự động được thực hiện bởidriver giao tiếp hay còn gọi là các kênh (channels) Các kênh này có nhiệm vụthu thập các giá trị quá trình cần thiết cho các thành phần trong WinCC, đọc giátrị các tag từ hệ thống tự động và ghi các giá trị mới trở lại hệ thống tự động

• Việc trao đổi dữ liệu giữa WinCC và các ứng dụng khác có thể đượcthực hiện bằng OPC, OLE hay ODBC.

• Hệ thống lưu trữ lưu giá trị của quá trình vào nơi lưu trữ giá trị quátrình Các giá trị quá trình được lưu trữ được dùng để vẽ đồ thị (trend), đưa rabáo cáo (report),

• Các gía trị của quá trình được theo dõi bởi tính năng ghi nhận cảnh báo(Alarm logging) Nếu một giá trị giới hạn bị tràn, Alarm logging sẽ tạo ra mộtmessage để cảnh báo Và hệ thống message cũng nhận các xác nhận(acknowledgements) từ người vận hành và quản lý các trạng thái của message.Alarm logging lưu trữ tất cả các message vào nơi lưu trữ message

• Quá trình sẽ được báo cáo bởi hệ thống báo cáo (Report system) theoyêu cầu hoặc theo thời điểm định trước Nơi lưu trữ giá trị quá trình và messageđược sử dụng cho mục đích này

1.5 Giải pháp mạng truyền thông cho hệ thống diều khiển giám sát.

Mang máy tính cục bộ (LAN — Local Area Networks) là việc chia sẻthông tin và tài nguyên hệ thống Để cho phép tất cả các Nút (tNođe) trên mạngSCADA có thể chia sẻ thông tin thì chúng cần phải được kết nổi bới một số giaothức truyền dẫn Phương pháp để kết nối này được gọi là giáo thức mạng, cácnút cần chỉa giao thức truyền điện này trong một cách nào đó để cho phép tất cảcác nút có thể truy cập mà không mất bất kỹ một nút nào đó đã được thiết lập,

Mạng LAN là một giao thức giao tiếp giữa các may tỉnh, may chủ server,thiết bị đầu cuối, máy trạm (workstation) và nhiều thiết bị ngoại vị thông mìnhkhác Các thiết bị này thương được gọi là Device hay Host, Mạng LAN chophép truy cập để các thiết bị cụ thể chia sẻ bởi nhiều người dùng, với khả năngkết nối giữa tát cá các trạm trên cùng mạng với nhau Mạng LAN thường được

sở hữu và quản lý bởi cá nhân hay trong hệ thông cục bò

Ethernet được sứ đụng rộng rãi nhất trong hệ thông mạng LAN ngày này

vì giá thành rẻ và dễ sữ dụng Việc kết nối hệ thống mạng SCADA qua mạngLAN cho phép bất kỳ ai trong công ty có phần mềm bản quyên và được cho

phép truy cập đếu có thể truy cập vào hệ thống Kế từ khi đữ liệu được xáy dựngtrở thành cơ sở dữ liệu, người dùng có thế bị hạn chế để đọc các thông tin, Vàvấn đề về an toàn (security) rõ rằng là một mới quan tắm hàng đầu và hệ thốngSCADA hiện nay có thể giải quyết văn để này.

Hình 1.20 Hệ thống SCADA trao đổi dữ liệu qua mạng Ethernet

CHƯƠNG 2:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ SẢN XUẤT MỲ GÓI

2.1 Khảo sát dây chuyền sản xuất mỳ gói tại Công ty Acecook Việt Nam

Công ty Acecook Việt Nam bắt đầu tổ chức cho người tiêu dùng đến thamquan nhà máy từ năm 2013, tính đến nay, bình quân mỗi năm có khoảng 11.000khách được tiếp đón đến với chương trình này

Đến với nhà máy của Acecook Việt Nam, khách tham quan được “mụcthị” trực tiếp quy trình sản xuất mì ăn liền với các thiết bị triệu đô cùng hệ thốngnhà xưởng khép kín, sạch sẽ, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm ở mức caonhất Trung bình, mỗi nhà máy có chi phí đầu tư lên đến hơn 50 triệu USD, với

tỷ lệ tự động hóa hơn 80% cùng năng suất sản xuất trung bình 600 gói và 420 ly

mì mỗi phút trên một dây chuyền Sở hữu công nghệ được chuyển giao hoàntoàn từ công ty mẹ tại Nhật Bản cùng đội ngũ chuyên gia quản lý chất lượngngười Nhật Mỗi năm, nhà máy của Acecook cung cấp gần 3 tỉ bữa ăn an toàn,

an tâm cho người Việt

Nhà máy Acecook Việt Nam

Thông qua hành lang bằng kính, người tiêu dùng có thể quan sát trực tiếptoàn bộ hoạt động bên trong nhà máy với 12 công đoạn sản xuất, từ khâu trộnbột tới việc hoàn chỉnh sản phẩm và đóng thùng.

Theo đó, nguyên liệu chính dùng để sản xuất mì ăn liền là bột lúa mì nhậpkhẩu, dầu cọ chất lượng cao và các loại gia vị, rau củ quen thuộc khác Tất cảđều trải qua quá trình kiểm định, đảm bảo không biến đổi gien, không có dưlượng thuốc trừ sâu trước khi đưa vào sản xuất

Tại nhà máy, bột mì và gia vị sẽ được đưa vào thiết bị trộn bột khép kín,trộn đều cùng chiết xuất nghệ tươi để tạo màu vàng bắt mắt cho sản phẩm mì.Tiếp theo là từng bước sản xuất tỉ mỉ, cẩn trọng với công đoạn cán tấm, tạo sợi.Thật thú vị khi người tiêu dùng được cung cấp thông tin gợn sóng đặc trưng của

mì ăn liền được hình thành là do việc tạo độ lệch tốc độ giữa dao cắt và băngchuyền di chuyển sợi mì

Một sự thật khác được hé lộ là quá trình chiên mì không phải để làm chínvắt mì như mọi người vẫn hình dung như chế biến thực phẩm tại nhà, mà trướckhi chiên, mì đã được hấp chín bằng hơi nước ở 100 độ C Vì vậy, chiên chỉ làcông đoạn làm giảm hàm lượng độ ẩm trong vắt mì xuống mức thấp nhất để mì ănliền có thể bảo quản được lâu trong thời gian 5 - 6 tháng mà không bị nấm mốc

Sau khi cấp gói gia vị, đóng gói, sản phẩm được kiểm tra chất lượng bởi

hệ thống cân định lượng, dò dị vật, dò kim loại nhằm đảm bảo sản phẩm đến tayngười tiêu dùng là sản phẩm chất lượng tốt nhất

Toàn bộ quy trình sản xuất mất khoảng 20 - 25 phút để cho ra được 1 sảnphẩm mì ăn liền Chứng kiến và cảm nhận sự đầu tư từ giá trị của nhà sản xuấtđến sự chăm chút của từng cán bộ công nhân viên cho mỗi sản phẩm, người tiêudùng hoàn toàn bị chinh phục và thay đổi suy nghĩ về sản phẩm mì ăn liền: Sửdụng để ăn liền nhưng cách làm của nhà sản xuất thì không “ăn liền” chút nào

2.2 Xây dựng sơ đồ công nghệ hệ thống

A, Sơ đồ công nghệ đầy đủ của 1 hệ thống sản xuất mỳ gói:

B, Thuyết minh về sơ đồ công nghệ:

1,Trộn bột

Mục đích: Đây là một khâu quan trọng của quá trình sản xuất mì ăn liền.

Mục đích của quá trình nhào bột là để tạo khối bột nhào có độ đồng nhất, độdẻo, độ ẩm cần thiết chuẩn bị cho khâu cán bột được diễn ra một cách thuận

lợi. Phân phối nước, gia vị và phụ gia đồng đều trong khối bột nhào nhằm tăng

chất lượng sản phẩm và tăng giá trị cảm quan

Yêu cầu của khối bột sau khi nhào

-Bột sau khi trộn phải dẻo, dai

-Bề mặt tơi xốp

- Đạt độ đồng đều, không vón cục lớn

-Không quá khô hoặc quá ướt

-Khi nắm bột trên tay, buông ra bột không bị rời rạc

- Bột có độ dẻo mềm nhưng không dính tay

-Bột có màu vàng, vàng nhạt hay trắng ngà tùy theo mục đích sản xuất.-Độ ẩm từ 32 – 34%

2 Các biến đổi trong quá trình trộn bột

Khi nhào bột, Những cấu tử rời rạc liên kết với nhau tạo khối đồng nhất,khối lượng riêng, độ nhớt hỗn hợp thay đổi Protein hút nước tạo trạng thái dẻo,hạt tinh bột trương nở

Bột mì nếu đủ lượng nước thì gliadin và glutenin sẽ hấp thụ nước vàtương tác với nhau và với các thành phần khác trong khối bột nhào tạo ra nhữngsợi chỉ  và màng (mạng gluten)  dính các hạt tinh bột thấm nước lại với nhau tạothành hệ keo Ở nhiệt độ thấp mạng gluten được hình thành chặt và mạnh hơncòn khi nhiệt đô bột nhào cao thì bột trương nhanh và vụn nát tạo khó khăn choquá trình cán

Các phần phân tử thấp của gluten dễ dàng chịu tác dụng phân tán củanước và một phần peptit hoá kết quả tạo ra áp suất thẩm thấu bên trong gluten,

áp suất này làm cho nước khuếch tán vào trong gluten, sự khuếch tán đó có kèmtheo sự tăng thể tích

Khi bột mì gặp nước thì quá trình hydrat hóa bắt đầu diễn ra Ở trongkhoảng nhiệt độ từ 25– 40oC thì sự hydrat hóa xảy ra yếu do có sự hydrat hóagluten Sự hydrat hóa tinh bột trong khoảng nhiệt độ này hầu như không thayđổi Ở nhiệt độ 60 oC  thì sự hydrat hóa bột do hydrat hóa tinh bột tăng khá lớntrong khi sự hydrat hóa gluten giảm Như vậy sự trương nở của bột ở nhiệt độ

thấp phần lớn là nhờ sự trương nở thẩm thấu của gluten còn ở nhiệt độ cao hơn

là nhờ sự liên kết thẩm thấu của dung môi với tinh bột

Tinh bột có trong bột mì khoảng 70%, ở nhiệt độ 30oC nó hấp thụ đến30% nước nhờ hoạt tính của các nhóm háo nước

Dưới tác dụng của các hệ enzyme amylase, protease, lipase sẽ làm thủyphân tinh bột, protein, và lipit thành các phần tử đơn giản hơn

Ngoài ra, khi trộn bột có một lượng không khí lẫn vào trong khối bột nhàolàm cho khối gluten khó trương nở hơn Lượng không khí càng nhiều thì tấm bột

sẽ dễ đứt khi cán

3 Các yếu tố ảnh hưỡng đến quá trình trộn bột

Bột mì: Hàm lượng và chất lượng gluten của bột có ảnh hưởng lớn đến độdai, độ đàn hồi, của khối bột Hàm lượng gluten càng lớn thì bột càng dai vàngực lại. Độ ẩm bột càng thấp thì khả năng hút nước càng cao Bột càng thô khảnăng hút nước càng thấp vì diện tích bề mặt riêng của nó bé nên lượng nước liênkết với bột thấp Bột thô có tốc độ trương nở protit chậm hơn bột mịn Bột hạngcàng cao thì khả năng giữ nước càng thấp do lượng khoáng thấp

Tinh bột làm cho bột nhào dẻo, sản phẩm ướt và tơi tốt Trong quá trìnhgia nhiệt cao, nó tạo ra trên bề mặt sản phẩm chất dextrin, ở trạng thái thiếunước dextrin làm cho bề mặt sản phẩm bóng

Đường: có ảnh hưởng đến tính chất lý học của bột nhào Đường làm chobột nhào trở nên mềm nhớt Đường làm giảm sự trương nở protit, tùy theo nồng

độ của đường mà tốc độ trương nở của protit khác nhau Kích thước của tinh thểđường có ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm Hàm lượng gluten giảm khităng lượng đường saccaroza Khả năng hút nước của bột giảm khi tăng lượngđường saccaroza

Chất béo: khi tăng lượng chất béo thì bột nhào sẽ tơi, dẻo Tạo màng trên

bề mặt protit làm chậm sự thấm nước vào bên trong protit Chất béo cho vào bộtnhào sẽ tạo một màng mỏng có tác dụng bao trùm và bôi trơn các hạt bột, do đógiữ được lượng không khí trong bột nhào làm cho sản phẩm xốp Chất béo làm

giảm tính đàn hồi của gluten vì trên bề mặt các misen có hấp phụ một màngmỏng chất béo làm yếu liên kết giữa các misen với nhau Ảnh hưởng của chấtbéo tốt hay xấu đến chất lượng sản phẩm còn tùy thuộc vào độ phân tán củachúng trong bột nhào Phương pháp tốt nhất để phân tán chất béo vào bột nhào

là phương pháp nhũ hóa và tất cả các dạng chất nhũ hóa đều có tác dụng giảm

độ nhớt và tăng độ dẻo bột nhào

Muối ăn: khi thêm muối ăn vào bột nhào, muối sẽ phân ly thành các ion,các ion này sẽ  làm tăng hằng số điện môi của nước, làm giảm độ dày và điệntích của lớp ion kép bao quanh các phân tử protein Các phân tử protein sẽ tiếnđến gần nhau hình thành các tương tác ưa nước và kỵ nước tạo nên những phân

tử protein có khối lượng phân tử lớn làm tăng độ chặt của mạng gluten

Nước: khối lượng, chất lượng và nhiệt độ của nước sẽ ảnh hưởng tới quátrình nhào Nước cứng hay có độ acid cao, nước nhiễm phèn hay nhiễm sắt sẽđều có tác động đến bột nhào

Độ ẩm bột nhào: trong sản xuất cần theo dõi độ ẩm bột nhào Độ ẩm quácao sẽ có ảnh hưởng xấu đến các giai đoạn gia công tiếp còn độ ẩm thấp thì gâykhó khăn trong khâu tạo hình

Nhiệt độ: ảnh hưởng tới trương nở và tính chất vật lý của bột nhào, giớihạn này đạt nhanh nhất ở 40oC Vì ở nhiệt độ này gluten trương nở triệt để nhất

Để đạt tới nhiệt độ thích hợp cho bột nhào ta cần chú ý hàng loạt yếu tố có ảnhhưởng tới nhiệt độ Gồm nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu và nhiệt độ sinh ra do

ma sát hay do các phản ứng hoá học, do quá trình hoà tan… Nhiệt  độ của bộtnhào nên điều chỉnh bằng cách nấu nóng hoặc làm lạnh nguyên liệu dạng nướctrước khi cho vào máy trộn

Thời gian nhào kết thúc khi khối bột nhào đạt các yêu cầu về sự đồng đều

và khả năng tạo mạng gluten Nhào càng lâu thì khả năng giữ nước của gluten sẽgiảm, vì protit bị biến tính dưới tác dụng cơ học Nếu hàm lượng gluten thấp thìđòi hỏi thời gian nhào nhiều hơn để gluten trương nở hoàn toàn Nếu hàm lượng

gluten trung bình thì thời gian tạo thành bột nhào bé hơn, vì sự trương nở củagluten đã đủ mức để tạo thành bột nhào.

Cường độ khuấy trộn: tăng số vòng của cánh khuấy trong máy nhào thìthời gian sẽ rút ngắn Dạng thiết bị và dạng  cánh khuấy cũng ảnh hưỡng lớn đốivới quá trình nhào trộn bột

4  Cán mỳ

Mục đích: Cán bột là để nhồi ép bột ướt thành những tấm bột mỏng, mịn,

có kích thước theo yêu cầu Quá trình cán làm tăng độ đồng nhất cho khối bột,tạo những lá bột chắc dai, tạo điều kiện tốt cho các công đọan sau: cắt sợi, hấp,chiên… Ngoài ra cán bột còn có tác dụng loại hết lỗ xốp không khí làm tăng độdai của mì

Quá trình cán bột được thực hiện qua 3 giai đoạn: cán thô, cán bán tinh vàcán tinh Tại các giai đoạn tấm bột cán sẽ có kích thước thay đổi theo thứ tự từdày cho đến mỏng

Yêu cầu đối với quá trình cán:

· Tạo thành những lá bột mỏng có kích thước phù hợp qua từng lô cán

· Tăng độ đồng nhất cho khối bột, tạo những lá bột chắc dai và đàn hồi

· Lá bột mịn, mềm, không rách mép

· Bề mặt nhẵn, bóng láng

· Màu sắc trắng đều hoặc vàng đều , không bị lốm đốm

· Trên bề mặt không có dấu vết do cán cắt không tốt gây ra

· Độ dày lá bột qua từng lô cán phải giảm dần và độ dày lá bột cuối cùngbằng độ dày sợi mì 0,8 mm

Độ dai lá bột phụ thuộc vào: tỷ số ép, áp lực trục cán, hàm lượng các muối có trong bột nhào, độ ẩm và độ xốp ban đầu của bột nhào.

2.3 Các biến đổi trong quá trình cán

Biến đổi vật lý

Giảm độ xốp của khối bột do đuổi được một phần không khí và giảm

lượng nước tự do, tỷ trọng của lá bột tăng. Tăng sự kết dính giữa các phần tử

làm khối bột dai và đàn hồi hơn Tạo hình tấm cho khối bột Các lá bột sau khi

qua các trục cán sẽ mỏng và dài ra. Các phân tử lớn như protein, tinh bột có

khuynh hướng định hướng dọc theo trục ép, làm tăng độ dai theo phương

ngang. Nhiệt độ lá bột tăng nhẹ.

Biến đổi hoá học

Dưới tác dụng của áp lực cao, khí bị nén lại quá mức sẽ có khuynh hướng

bị giải phóng khỏi tấm bột, phá vỡ một số liên kết giữa các phân tử trong tấmbột Đồng thời  năng lượng sinh ra do lực ép sẽ làm các đại phân tử liên kết lạivới nhau, giảm khoảng trống giữa các phân tử Một số liên kết mới sẽ được hìnhthành dưới tác dụng của lực ép và một số mối liên kết sẽ không hình thành lại được

Do đó khối bột nhào càng nhiều khí thì càng có nhiều mối liên kết bị phá vỡ

Các mối liên kết hydro của nước với protein và tinh bột bị bẻ phá hủy 1phần làm cho nước bị tách ra, dẩn đến việc giảm ẩm của khối bột nhào Một số

sẽ hình thành các mối liên kết mới dưới tác dụng của lực ép, một số mối liên kết

sẽ không hình thành lại được Dưới tác dụng ép và dưới tác dụng của lực ma sátcũng sẽ làm nhiệt độ lá bột tăng lên dẫn đến biến tính của protein, giảm khảnăng liên kết với nước

Sự có mặt của muối phosphat có tác dụng giữ cho lượng nứơc tách ra khỏicác đại phân tử tồn tại trong lá bột, làm giảm độ mất nước của lá bột trong quátrình cán Các muối vô cơ khác có tác dụng làm tăng mối liên kết tĩnh điện giữacác phân tử protein với nhau làm tăng độ dai cho mì

Dưới tác dụng ép mạnh của trục cán, các phân tử protein và tinh bột sẽ bị

ép chặt, duỗi dài theo 2 hướng Một số liên kết như liên kết  hydro, VanderWalls

cũ sẽ bị cắt đứt Hình thành nên các mối liên kết mới theo phương thẳng đứng

Vì vậy sau lần cán đầu tiên bột có khuynh hướng kém dai hơn Sau nhiều lầncán, dưới tác dụng của áp lực trục cán sẽ hình thành các mối liên kết mới làmtăng độ dai

Để có thể đảm bảo các mối liên kết ít bị cắt đứt và dễ được hồi phục thì tỷ

lệ chiều dày giảm cần phải nhỏ, trong khoảng 15 – 33% Vì vậy phải cán nhiềucấp và nhiều lần

2.Cắt tạo sợi

Mục đích: tạo thành sợi mì theo từng loại mì và đồng thời chia thành từng

vắt tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn tiếp theo

Yêu cầu: Sợi mì cắt phải thành sợi rời nhau, đồng nhất về kích thước Sợi

mì không bị đứt, không dính cục, bề mặt sợi bóng Dao cắt phải sắc bén, không

bị mẻ, chiều sâu rãnh khoảng 3 – 3,5 mm Các khe của dao cắt phải cách đềunhau, kích thước giữa các khe dao cắt bằng kích thước sơi mì Không dính nhớt

và lẫn tạp chất

Các biến đổi: Ở giai đoạn này chỉ có sự thay đổi về hình dạng của sợi mì

từ tấm lớn chuyển sang dạng sợi và sự gia tăng nhiệt độ do ma sát Ngoài ra cácbiến đổi khác không đáng kể

Đây là dây chuyền sản xuất mì ăn liền 6 vắt nên sau khi đi qua dao cắt cácsợi mì được chia ra thành 6 dây mì đều nhau Kích thước sợi mì tiêu chuẩn là0.8 mm

Trong quá trình cắt tạo sợi có xảy ra một số hiện tượng như: mì bị dínhdao cắt, hay mì cắt không đều thì sẽ được thu hồi và đưa đi cán lại

3. Hấp mỳ

Mục đích: Hấp là phương pháp sử dụng hơi nước cung cấp nhiệt cho sợi

mì nhằm mục đích hồ hoá, làm chín và cố định cấu trúc sợi mì để giữ được

nguyên hình không biến dạng, rút ngắn thời gian chiên, làm tăng hương vị chosợi mì Về mục đích bảo quản thì hấp có tác dụng vô hoạt enzyme và tiêu diệt visinh vật Ngoài ra còn có mục đích chuẩn bị cho các giai đoạn tiếp theo như: cắtđịnh lượng, nhúng nước lèo, vô khuôn, chiên …

Mì được hấp trong thiết bị hấp với thời gian hấp từ 2 phút cho đến 2 phút

30 giây Độ ẩm của mỉ hấp là 34 – 36% Áp suất tổng của buồng hấp là 3,5 Mpa.Nhiệt độ hấp mì là 90 – 98oC

Yêu cầu:

· Sợi mì chín đều, mềm mại, có tính đàn hồi, ấn tay xuống không bết

· Sợi mì không được sống

· Sợi mì không nhão, không ướt ở mặt dưới

· Độ hồ hoá của tinh bột khoảng 80 – 90%

· Độ ẩm sau hấp khoảng 34 – 36%

·Phòng hấp phải đảm bảo kín

Các biến đổi trong quá trình hấp:

Protein bị biến tính nhả nước và hình thành khung gluten vững chắc, giảm

độ vữa nát của sợi mì, tăng độ dai trong nước sôi, và cố định dợn sóng Hạt tinhbột tiếp tục hấp thu nước, trương nở và hồ hoá làm tăng độ dai cho sợi mì

Các khí còn sót lại sẽ tăng thể tích làm sợi mì nở ra Hơi nước từ ngoài sẽ

di chuyển vào trong tâm sợi mì làm sợi mì trương nở Dưới tác dụng của pH cao

và nhiệt độ các phản ứng chuyển hoá đường khử xảy ra và dưới tác dụng pHkiềm, các flavanoid trong bột mì tách khỏi dạng phức và biến đổi tạo màu vàng.Dưới tác dụng của nhiệt độ và hơi nước lôi cuốn làm cho bay hơi loại bỏ nhữngthành phần gây mùi sống của mì làm tăng hương vị cho sợi mì

Phản ứng Maillard giữa acid amin và đường khử tạo màu vàng và mùithơm cho mì Khi nhiệt độ chưa cao quá trình thuỷ phân xảy ra 1 phần làm tănggiá trị dinh dưỡng và khả năng hấp thu dinh dưỡng của cơ thể Những biến đổi

đó làm cho sản phẩm có chất lượng tốt hơn, giá trị cảm quan cao hơn

Các loại enzyme xúc tác các quá trình phân hủy các thành phần hóa học,sinh học làm cho sản phẩm có thể bị biến màu hoặc làm giảm hàm lượng cácthành phần hóa học, sinh học có ích Khi nhiệt độ tăng cao trước hết có tác dụnglàm mất hoạt tính của các loại enzyme có trong nguyên liệu, ngăn ngừa đượcnhững biến đổi xấu Nhiệt độ cao có thể tiêu diệt vi sinh vật có trong sản phẩmthực phẩm, ngăn ngừa hư hỏng sản phẩm.

Về vật lý: Sợi mì trương nở, tăng thể tích, giảm tỷ trọng Các bông mì sẽgiảm độ xoắn do giãn nở nhiệt Độ dai sợi mì tăng

Về hoá lý: Hơi nước sẽ di chuyển từ ngoài vào trong và một lượng khôngkhí giãn nở và di chuyển ra ngoài Protein nhả hấp phụ nước và hạt tinh bột thunhận, trương nở và hồ hoá Hàm ẩm của mì tăng

Về hoá học và hoá sinh: Biến tính protein, tạo khung gluten vững chắc

Hồ hoá tinh bột, tạo mạng với khung protein tăng độ dai Thủy phân tinh bột,protein Phản ứng Maillard xảy ra Độ ẩm sợi mì tăng lên so với trước khi vàobuồng hấp Tạo độ đồng nhất của sợi bột sau quá trình hấp Lượng nhiệt hấp

Nếu quá trình hấp sợi mì chín đều thì khi phun hay nhúng nước lèo sợi mì

sẽ ngấm đều và ngược lại Khi ra khỏi buồng hấp sợi mì  có độ ẩm thấp và nhiệt

độ cao sẽ làm gia tăng độ ngấm nước lèo của sợi mì

Mì đã qua hấp nếu có biểu hiện sống, chín không đều, sợi mì gảy, bở sẽđược thu hồi Trước đây đối với những loại mì này sau khi thu hồi sẽ bỏ nhưnghiện nay Công ty đã tận dụng các bán thành phẩm này Các bán thành phẩm saukhi thu hồi sẽ được cho vào các xô nhựa, mỗi xô tối đa 5kg Sau đó cho thêmkhoảng 10 lít nước soup trộn vào và ngân trong vòng 20 – 30 phút Mì ngâmsoup sẽ bị vở vụn ra sau ngâm, lúc này, lấy mì vừa ngâm cho vào các cối bộttrộn chung với bột mới Mỗi cối bột được phép cho vào tối đa không quá 5kg mì

đã qua hấp Nếu cho quá lượng này thì chất lượng mì tạo ra không tốt

4.  Chiên mỳ

Quá trình chiên khác so với các quá trình nhiệt khác ở chỗ: quá trìnhchiên diễn ra trong thời gian ngắn trong vòng khoảng 5 phút do sự chênh lệch

nhiệt độ lớn giữa dầu chiên và thực phẩm, kích thước của mì đem chiên nhỏ.Dầu chiên sẽ trở thành thành phần trong sản phẩm Sản phẩm chiên thường giònhơn các loại sản phẩm khác Phương tiện truyền nhiệt sẽ thay đổi thành phần,tính chất  trong suốt quá trình chiên

Mục đích: Chiên là làm giảm độ ẩm của sợi mì, thay thế một phần béo để

làm tăng giá trị dinh dưỡng của mì Tạo thêm mùi, vị, màu sắc hấp dẫn cho sợi

mì và vắt mì, làm chín giòn sợi mì Do quá trình chiên tiến hành ở nhiệt độ cao,hầu hết các loại vi sinh vật đều bị tiêu diệt, các loại enzyme bị vô hoạt

Trước khi chiên, dầu được làm nóng và tan chảy ra Chảo dầu có chứakhoảng 4000 lít dầu sau khi được gia nhiệt thì cho thêm 330g chất chống oxyhóa BHT nhằm ngăn chặn sự oxy hóa của dầu chiên tạo các chất độc hại Nhiệt

độ dầu chiên trong chảo được chia làm 3 vùng: vùng đầu, giữa và cuối tươngứng với 152oC, 175 oC và 178 oC Mì được chiên với thời gian 2 – 2 phút 30giây. Trong quá trình chiên, dầu sẽ thay thế chỗ của nước, độ ẩm cuối cùngtrong mì đã chiên là 3 ÷ 4%, nếu độ ẩm lớn hơn 5% sẽ làm cho sản phẩm dai vàlàm giảm thời gian sử dụng của sản phẩm

Dầu trước khi chiên sẽ được kiểm tra chỉ số axit và chỉ số peroxit Nếu chỉ

số này vượt quá mức cho phép dầu sẽ bị đổ bỏ Dầu chiên luôn được châm vàoliên tục trong quá trình chiên để giảm chỉ số axit, peroxit và đảm bảo khôngthiếu dầu khi chiên làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Sau mỗi ca làmviệc dầu sẽ được lọc để tách cặn sau đó mới bàn giao cho ca sau

Yêu cầu kỹ thuật:

· Dầu shortening mới, trắng ngà đồng nhất, không tạp chất

· Dấu shortening cũ và dầu trong chảo màu sáng, không mùi gắt, chỉ sốacit và peroxit không quá 0,5

· Nhiệt độ chiên từ 150 – 180oC

· Chất chống oxy hóa sử dụng đúng công thức

· Mì sau khi chiên phải có màu vàng đều, không đốm sống, nguyên vẹn

5, Làm nguội

- Tiến hành làm nguội mỳ sau chiên

6, Đóng gói mỳ

-Tiến hành đóng gói và vận chuyển lên xe

2.4: Ứng dụng hệ điều khiển giám sát vào quá trình sản xuất mỳ gói

-Nhận thấy trong quá trình sản xuất có nhiều khâu cần phải theo dõi, điềukhiển và giám sát nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm,đảm bảo tính liên tục và

ổn định của dây chuyền sản xuất.Vậy ảnh hưởng của quá trình điều khiển vàgiám sát dây chuyền sản xuất mì gói là cần thiết, ta sử dụng hệ SCADA vàoứng dụng trong quy trình

-Ưu điểm:

+ hệ thống dễ vận hành,dễ theo dõi quá trình sản xuất nhằm khắc phụcnhanh 1 số sự cố

+ thao tác sử dụng đơn giản, giao diện điều khiển dễ nhìn

+bao quát và dễ dàng giám sát được toàn bộ hệ thống dây chuyền sảnxuất

- nhược điểm:

+ chỉ có thể theo dõi và điều khiển từ xa

+ tương đối phức tạp trong việc phân cấp quyền điều hành trong hệ

2.5`: Tính cấp thiết xây dựng hệ thống điều khiển giám sát cho đối tượng:

Hiện nay, ở Việt Nam có khoảng 40 công ty sản xuất mỳ ăn liền lên đến2,5 tỉ gói/năm Để ổn định được giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, cáccông ty sản xuất mỳ ăn liền phải không ngừng đầu tư các dây chuyền sản xuấthiện đại với việc ứng dụng công nghệ tự động hóa nhằm xây dựng hệ thốngSCADA cho phép thu thập số liệu, giám sát và điều khiển các thành phần củadây chuyền sản xuất mỳ ăn liền từ xa qua trung tâm điều hành