Thiết kế hệ thống tự động điều khiển nhiệt độ cho lò sấy gỗ tại công ty nội thất xuất khẩu shinec hải phòng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHIỆP PHÁT TRIỂN NƠNG THƠN KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ CHO LÕ SẤY GỖ TẠI CÔNG TY NỘI THẤT XUẤT KHẨU SHINEC - HẢI PHÕNG NGÀNH: CÔNG NGHIỆP PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN MÃ NGÀNH: 102 Giáo viên hướng dẫn : TS Hoàng Việt Sinh viên thực : Hồng Văn Chuyền Khố học : 2004 – 2008 Hà Tây, 2008 LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo T.S Hoàng Việt, người hướng dẫn tận tình thời gian tơi làm khố luận Qua đây, gửi lời cảm ơn tới thầy giáo khoa Công nghiệp phát triển nông thôn giúp đỡ tơi hồn thành khố luận Nhân đây, gửi lời cảm ơn chân thành tới ban lãnh đạo công nhân Công ty nội thất xuất Shinec - Hải Phòng tạo điều kiện cho thực tập Công ty để thực khố luận Cuối cùng, tơi xin cảm ơn người thân gia đình, bạn bè ln động viên ủng hộ thời gian qua Xuân Mai, Ngày tháng năm 2008 Sinh viên Hoàng Văn Chuyền LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ cơng nghiệp ngày nhiều dây chuyền sản xuất tự động đưa vào trình sản xuất Các dây chuyền giúp cho việc sản xuất thuận tiện hơn, không tốn nhiều lao động, giảm chi phí sản xuất Nếu giới, tự động hố lựa chọn khơng thể tránh khỏi lĩnh vực kinh tế, nhằm tạo sản phẩm có chất lượng cao cho xã hội khả cạnh tranh mạnh mẽ thị trường, chắn Việt Nam trở thành công cụ quan trọng phục vụ cho nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước Trong nhà máy cơng nghiệp nói chung cơng ty nội thất xuất Shinec - Hải Phịng nói riêng, việc áp dụng dây chuyền tự động sản xuất yêu cầu cấp bách, để cạnh tranh thị trường thời hội nhập Chính tơi chọn khoá luận: “ Thiết kế hệ thống tự động điều khiển nhiệt độ cho lị sấy gỗ cơng ty nội thất xuất Shinec - Hải Phịng” Khố luận gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Cấu tạo hoạt động lị sấy gỗ cơng ty Shinec - Hải Phòng Chương 3: Cơ sở lý luận Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiển Với hướng dẫn tận tình thầy T.S Hồng Việt thầy mơn, tơi hồn thành khố luận Do thời gian điều kiện có hạn, nên khố luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì tơi mong đóng góp ý kiến thầy bạn để khố luận tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! ĐẶT VẤN ĐỀ Đất nước ta thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa Cùng với nhu cầu nguyên vật liệu yêu cầu thiếu Chất lượng nguyên vật liệu toán lớn nhà sản xuất Gỗ loại vật liệu mà từ xa xưa người biết sử dụng cơng trình xây dựng đồ dùng sử dụng sinh hoạt Tuy nhiên loại gỗ sử dụng thường loại gỗ quý nên chất lượng đảm bảo Nhưng với tình trạng loại tài nguyên ngày cạn kiệt việc khai thác mức người, loại gỗ quý ngày Vì yêu cầu phải sử dụng hợp lý tài nguyên gỗ, phải có phương pháp xử lý, bảo quản chế biến loại gỗ để có chất lượng tốt hơn, thời gian sử dụng lâu Một nguyên nhân làm gỗ chất lượng độ ẩm gỗ không đảm bảo điều gây tượng gỗ bị cong, vênh, mối, mọt Để khắc phục tượng q trình gia cơng chế biến sử dụng, loại hình sản phẩm gỗ phải sấy khô đến độ ẩm định Vì ta cần có cơng nghệ sấy đại với chương trình điều khiển xác để nâng cao chất lượng sấy đáp ứng yêu cầu chi phí sản xuất phù hợp với giá thành thị trường Ở nước ta, năn gần điều khiển lập trình PLC sử dụng ngày rộng rãi công nghiệp giải pháp điều khiển lý tưởng cho việc tự động hoá trình sản xuất Bộ điều khiển lập trình PLC thiết kế nhằm thay phương pháp điều khiển truyền thống dùng Rơle thiết bị cồng kềnh, tạo khả điều khiển thiết bị dễ dàng linh hoạt dựa việc lập trình lệnh logic bản, dễ dàng thay đổi công nghệ sản xuất, không gian lắp đặt nhỏ, độ tin cậy cao tốc độ xử lý lớn Việc ứng dụng PLC vào để điều khiển nhiệt độ cho lò sấy gỗ đáp ứng yêu cầu đặt như: chất lượng sấy đảm bảo, điều khiển xác, khơng tốn nhiều nhân cơng sản xuất, giảm chi phí đầu Vì định chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống tự động điều khiển nhiệt độ cho lò sấy gỗ công ty nội thất xuất Shinec - Hải Phịng” Kết nghiên cứu đề tài giải pháp kỹ thuật hữu hiệu áp dụng vào thực tiễn sấy gỗ Việt Nam, góp phần nâng cao hiệu sản xuất Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu công nghệ sấy gỗ 1.1.1 Khái quát chung công nghệ sấy gỗ a Khái niệm sấy gỗ Sấy gỗ trình khử ẩm từ gỗ cách làm chất ẩm gỗ bay Trong kỹ thuật, người ta nén vật liệu để đẩy ẩm ra; gỗ người ta không dùng phương pháp Hàm lượng nước chứa gỗ đặc trưng độ ẩm gỗ, hàm lượng nước chứa gỗ quy đơn vị khối lượng gỗ b Mục đích sẫy gỗ Mục đích sấy gỗ để nâng cao độ bền cơng trình sản phẩm từ gỗ - Sấy gỗ để gỗ không bị mốc, mục, mọt, mối xâm hại; giữ ổn định hình dạng, kích thước, giảm cong vênh, nứt nẻ lúc gia công sử dụng - Sấy gỗ để giảm trọng lượng chi tiết, cơng trình gỗ; bảo đảm chất lượng dán keo trang sức bề mặt c Tầm quan trọng sấy gỗ Gỗ phải sấy q trình gia cơng, chế biến gỗ (sản xuất đồ mộc, sản xuất gỗ dán, ván nhân tạo, sản xuất kết cấu xây dựng từ gỗ, chế biến song mây tre, làm hàng thủ công mỹ nghệ…) Sử dụng gỗ tươi, gỗ sấy có độ ẩm chưa đạt yêu cầu dẫn đến giảm thời gian sử dụng sản phẩm, huỷ bỏ (hàng sơn mài xuất bị nứt, hàng song mây tre bị mốc, chi tiết đồ mộc bị cong vênh, co rút, giãn nở không lắp lẫn được, lắp xong bị nứt, bị lỏng…;kết cấu xây dựng bị mục mọt…) Đưa chất ẩm từ gỗ ra, đảm bảo chất lượng gỗ sấy khó khăn; bề dày vật liệu thay đổi kích thước gỗ lúc độ ẩm thay đổi Sự thay đổi kích thước gỗ sấy lúc điều khiển q trình sấy dẫn đến nứt, cong vênh khuyết tật khác Vì nhiệm vụ chủ yếu sấy gỗ giảm độ ẩm toàn chồng gỗ, gỗ đem sấy theo tiết diện chiều dài lúc đảm bảo chất lượng vật liệu Sản phẩm gỗ cơng trình từ gỗ khơng sấy chóng bị hư hỏng Đồ mộc từ gỗ tươi bị hư hỏng sau tháng sử dụng Kết cấu xây dựng từ gỗ tươi phải sửa chữa thay thế, dẫn đến tổn thất Gỗ xẻ tươi bị hư hỏng trình vận chuyển Mặt khác, sấy gỗ không đảm bảo quy trình, khơng theo chế độ sấy phù hợp loại gỗ, loại vật liệu thân thảo, theo độ ẩm ban đầu dẫn đến nhiều khuyết tật gỗ sấy; giảm tỷ lệ thành khí gỗ sấy thành khí gỗ lúc gia công Thời gian sấy gỗ lại dài q trình gia cơng chi tiết sản phẩm cơng đoạn sấy gỗ Vì nâng cao kiến thức kỹ thuật sấy gỗ kỹ thực hành cho cán bộ, công nhân sấy gỗ cần phải coi trọng d Môi trường sấy Sấy gỗ thực chất trình làm bay nước gỗ, q trình làm khơ gỗ Trong kỹ thuật sấy gỗ, thông thường gỗ làm khô mơi trường khơng khí nóng đốt Khơng khí đốt kỹ thuật sấy thường gọi mơi trường sấy Gỗ sấy có chóng khơ hay không điều kiện trạng thái môi trường sấy định Q trình sấy, ngồi đặc điểm, tính chất ngun liệu sấy, phụ thuộc hồn tồn vào nhiệt độ, độ ẩm tốc độ chuyển động môi trường sấy e Khái niệm độ ẩm gỗ Quá trình sấy gỗ trình rút nước gỗ ra, tức trình làm bay nước gỗ - q trình làm khơ gỗ Lượng nước chứa gỗ tồn nhiều dạng khác Như ta biết, nước tồn gỗ hai dạng chủ yếu: nước liên kết nước tự Nước tự nước nằm không bào, ruột tế bào gỗ tức nằm hệ thống mao quản gỗ, nên gọi nước mao quản Nước liên kết: lượng ẩm nằm vách tế bào, bó cellulose Ranh giới hai loại nước định điểm bão hoà thớ gỗ * Độ ẩm tương đối gỗ Độ ẩm tương đối gỗ hàm lượng nước chứa gỗ quy đơn vị khối lượng gỗ tươi tính cơng thức sau đây: Wa  Trong đó: G  G0 100% G G: Khối lượng gỗ ban đầu G0: Khối lượng gỗ khô kiệt Wa: Độ ẩm tương đối (%) Độ ẩm tương đối gỗ biến thiên từ 0% đến 100% * Độ ẩm tuyệt đối gỗ Độ ẩm tuyệt đối gỗ hàm lượng nước chứa gỗ quy đơn vị trọng lượng gỗ khô kiệt tính cơng thức: W G - G0 100% G0 Trong thực tế người ta hay dùng khái niệm độ ẩm tuyệt đối nói đến độ ẩm gỗ tức nói đến độ ẩm gỗ Độ ẩm tuyệt đối gỗ biến thiên từ – (+∞) * Độ ẩm thăng gỗ Nếu để mơi trường khơng khí có nhiệt độ độ ẩm không đổi (0%