Thiết kế và ứng dụng hệ thống chiết rót tự động

Giới thiệu chung về các dây chuyền chiết rót tự động

Do vậy các hệ thống chiết rót sản phẩm ứng dụng các công nghệ điều khiển tự động ngày càng được ứng dụng rộng rãi với nhiều sản phẩm đa dạng, từ chiết rót nước tinh khiển phục vụ đến đời sống đến các ứng dụng khác trong công nghiệp như: chiết rót thuốc, chiết rót bia, chiết rót dầu nhớt,…. Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà trong đó điều khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin….

Nhu cầu thực tế xây dựng, tìm hiểu mô hình chiết rót tự động

Như chúng ta cũng đã biết việc sản xuất của các doanh nghiệp yêu cầu đòi hỏi độ chính xác cao và năng xuất cũng phải cao nhưng vẫn đảm bảo an toàn và giảm thiểu sức lao động của con người. Nếu không có một dây chuyền như vậy thì chúng ta sẽ phải cần một lượng lao động lớn để làm việc chiết rót vào chai như vậy sẽ mất nhiều thời gian và lượng sản phẩm có thể hao hụt do chiết rót bằng tay.

Mô hình chiết rót tự động

Các yêu cầu trong mô hình chiết rót tự động

Xây dựng hệ truyền động

- Dễ dàng thay thế, sửa chữa và tự động hóa được, năng suất tiêu hao so với các máy công nghiệp khác không lớn. Vận chuyển hàng hóa liên tục, tiết kiệm sức lao động, năng suất cao. - Khó thay đổi vị trí công tác, thiết kế chỉ để phục vụ cho công việc có khối lượng đã định sẵn. - Có thể chọn các loại băng tải khi thiết kế hệ thống băng tải vận chuyển sản phẩm đến vị trí phân loại. Phân loại các loại băng tải Loại băng tải Tải trọng Phạm vi ứng dụng Hình Ảnh. Vận chuyển chi tiết, thùng chứa giữa các nguyên công trong gia công lắp ráp. Vận chuyển chi tiết trên vệ tinh trong gia công chuẩn bị phôi trong lắp ráp. Vận chuyển chi tiết trên các vệ tinh giữa các nguyên công với khoảng cách <50 m. b) Lựa chọn băng tải dùng cho mô hình. Do băng tải dùng trong hệ thống làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm, nên trong mô hình đồ án đã lựa chọn loại băng tải dây đai để mô phỏng cho hệ thống dây chuyền nhờ các đăc điểm:. - Tải trọng băng tải nhẹ - Kết cấu cơ khí đơn giản - Dễ dàng thiết kế và chế tạo - Có thể dễ dàng hiệu chỉnh. Tính toán lựa chọn động cơ. Trong mô hình với lựa chọn sử dụng truyền động băng tải dây đai và không yêu cầu tải trọng quá lớn nên không cần động cơ có công suất quá lớn. Băng tải có yêu cầu đơn giản là:. • Băng tải chạy liên tục. • Không cần đòi hỏi độ chính xác quá cao, tải trọng băng tải nhẹ. • Dễ điều khiển, có thể dừng khi cần. Động cơ điện 1 chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện 1 chiều. Động cơ điện 1 chiều được dùng rất phổ biến trong công nghiệp và ở những thiết bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong 1 phạm vi hoạt động. Động cơ điện 1 chiều trong dân dụng thường là các dạng động cơ hoạt động với điện áp thấp, dùng với những tải nhỏ. Trong công nghiệp, động cơ điện 1 chiều được sử dụng ở những nơi yêu cầu momen mở máy lớn hoặc yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và trong phạm vi rộng. Để phù hợp với yêu cầu của mô hình ta lựa chọn động cơ 1 chiều kích từ độc lập bằng nam châm vĩnh cửu, có giảm tốc, chịu điện áp 12-24V. a) Động cơ băng tải và động cơ trục giữa. Lực truyền động 5kg*cm. b) Động cơ bơm nước.

Xây dựng hệ thống điện - điều khiển

Nếu cuộn dây của relay được cấp điện áp định mức ( qua tiếp điểm của relay chính) sức từ động do dòng điện trong cuộn dây sinh ra (iw) sẽ tạo ra trong mạch từ từ thông, hút nắp làm các tiếp điểm thường mở đóng lại và các tiếp điểm thường đóng mở ra. Do dòng điện qua tiếp điểm có giá trị nhỏ ( 5A ) nên hồ quang khi chuyển mạch không đáng kể nên không cần buồng dập hồ quang. c) Các thông số kỹ thuật và lựa chọn relay trung gian. Dòng điện định mức trên relay trung gian là dòng điện lớn nhất cho phép relay làm việc trong thời gian dài mà không bị hư hỏng. Khi chọn relay trung gian thì dòng điện định mức của nó không được nhỏ hơn dòng tính toán của phụ tải. - Dòng điện này chủ yếu do tiếp điểm của relay trung gian quyết định. - Điện áp làm việc của relay trung gian là mực điện áp mà relay có khả năng đóng cắt. - Dòng làm việc của relay trung gian phải lớn hơn dòng điện định mức của cơ cấu. Điện áp định mức cấp cho cuộn hút của relay là mức điện áp mà khi đó relay sẽ hoạt động. Điện áp này phải phù hợp với bộ điều khiển PLC nên điện áp cuộn hút là 24V DC. Trong mô hình sử dụng relay trung gian MY4N của OMRON. Thông số của Relay OMRON MY4N. Hãng sản xuất OMRON. Dòng định mức 5A. Tiếp điểm Bạc. Dòng điện định mức đi qua cuộn dây. Với mô hình sơ bộ như trong chương 1 chúng ta cần các đầu vào/ra - Đầu vào: 1 cảm biến nhận biết vật, nút nhấn Start, Stop. - Đầu ra: 4 cuộn hút của relay a) Cảm biến dùng trong hệ thống. Trong quá trình chiết rót ta cần bắt vị trí của sản phẩm để tiến hành chiết rót. Khi gặp sản phẩm cảm biến sẽ có tín hiệu báo về bộ điều khiển để ra lệnh điều khiển. Với yêu cầu sử dụng trong mô hình chúng ta sử dụng cảm biến quang điện. Cảm biến quang điện :. - Cảm biến quang điện bao gồm 1 nguồn phát quang và 1 bộ thu quang. Nguồn quang sử dụng LED hoặc LASER phát ra ánh sáng thấy hoặc không thấy tùy theo bước sóng. 1 bộ thu quang sử dụng diode hoặc transitor quang. Ta đặt bộ thu và phát sao cho vật cần nhận biết có thể che chắn hoặc phản xạ ánh sáng khi vật xuất hiện. - Ánh sáng do LED phát ra được hội tụ qua thấu kính. Ở phần thu ánh sáng từ thấu kính tác động đến transitor thu quang. Nếu có vật che chắn thì chùm tia sẽ không tác động đến bộ thu được. Sóng dao động dùng để bộ thu loại bỏ ảnh hưởng của ánh sáng trong phòng. Ánh sáng của mạch phát sẽ tắt và sáng theo tần số mạch dao động. Phương pháp sử dụng mạch dao động làm cho cảm biến thu phát xa hơn và tiêu thụ ít công suất hơn. Lựa chọn điện áp cấp cho cảm biến phải phù hợp với điện áp của mạch điều khiển. Do mạch điều khiển kết nối với bộ điều khiển PLC nên điện áp của cảm biến là 24 VDC. Cảm biến quang E3F DS30C4 của OMRON. Đặc tính kỹ thuật của sensor E3F-DS10C4: cảm biến quang điện hình trụ chống nhiễu tốt với công nghệ Photo-IC. Khoảng cách phát hiện khoảng 10cm với bộ điều khiển độ nhạy cho bộ khuếch tán. Khoảng cách phát hiện 100 mm. Đặc tính trễ Tối đa 20% khoảng cách phát hiện. Vật nhỏ nhất phát hiện 10x10mm. Chỉ số LED Red LED. Màu Màu đen, vàng, xám. b) Nút nhấn, đèn báo. Hãng sản xuất IDEC. Kiểu tiếp điểm Không tự duy trì. Kiểu nút nhấn FLUSH. Dòng điện tối đa 10A. Điện áp làm việc 24VDC. Đường kính Phi 16. Ta chọn Aptomat của hang LS có mã sản phẩm LS BKN-2P C10 có thông số như sau:. Thông số của Aptomat. Hãng sản xuất LS. Xuất xứ Hàn Quốc. Có vai trò cấp nguồn cho các khối trong hệ thống. Khối nguồn 24V biến đổi điện xoay chiều 220V/50HZ thành điện một chiều 24V cấp điện cho các thiết bị. Thông số nguồn 24V Sản phẩm Lighting Transformers. Thương hiệu IMC. Dòng định mức 3A. Khối nguồn 24V b) Modun điều chỉnh nguồn.

Giới thiệu về bộ phần mềm lập trình cho PLC Rockwell

Khai báo xong các thông số ta ấn OK, như vậy ta đã tạo được Project có tên mo_hinh_chiet_rot_san_pham có đuôi “.ADC” trong thư mục C:\RSLogix 5000\. Trong hộp thoại Select Module ta tìm và add các module vào/ra cho PLC, bắt đầu là module truyền thông, các module Digital I/O, Analog I/O, các Module khác và các Module đặc biệt.