Đồ án Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng gia cầm điều khiển bằng PLC (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng gia cầm điều khiển bằng PLC (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC GVHD: TS. TRẦN THU HÀ SVTH: PHẠM ĐỨC THANH PHÚC MSSV: 10101096 S K L 0 0 4 5 4 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2017
2. TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tp. HCM, ngày 06 tháng 1 năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Đức Thanh Phúc MSSV: 10101096 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2010 Lớp: 101011A I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: (ghi những thông số, tập tài liệu tín hiệu, hình ảnh, ) - Thu thập thông tin về dây chuyền làm sạch trứng gia cầm - Thu thập tài liệu bộ điều khiển biến tần , PLC , màn hình HMI của hãng OMRON 2. Nội dung thực hiện: (ghi những nội dung chính cần thực hiện như trong phần tổng quan) - Nghiên cứu nguyên lý chuyển động của trứng - Xây dựng mô hình trên phần mềm solidworks - Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng - Kết nối giao diện và chương trình PLC thông qua truyền thông MODBUS RTU - Chạy thử nghiệm III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 22/08/2016 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/01/2017 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS.TRẦN THU HÀ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
3. TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tp. HCM, ngày 04 tháng 01 năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : PHẠM ĐỨC THANH PHÚC Lớp: 101011A MSSV:10101096 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD Tuần 1 Nghiên cứu mô hình cụm rửa trứng từ các nhà máy công nghiệp 17/09/2016 Tuần 2 Nghiên cứu PLC CP1L ,màn hình HMI NB7 và biến tần 3G3JX của OMRON. 24/09/2016 Tuần 3 Nghiên cứu nguyên lí chuyển động của quả trứng 1/10/2016 Tuần 4 Xây dựng mô hình và điều khiển trên giao diện solidwork. 7/10/2016 Tuần 5 Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng 10/10/2016 Tuần 6 Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng 17/10/2016 Tuần 7 Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng 24/10/2016
4. Tuần 8 Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng 31/10/2016 Tuần 9 Thiết kế và thi công mô hình máy rửa trứng 7/11/2106 Tuần 10 Viết chương trình điều khiển và kết nối các thiết bị ngoại vi. 14/11/2106 Tuần 11 Kiểm tra và chạy thử mô hình. 21/11/2106 Tuần 12 Viết báo cáo 28/12/2016 GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)
5. LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện đề tài Phạm Đức Thanh Phúc
6. LỜI CẢM ƠN Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Trần Thu Hà _ Giảng viên bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Tử, cùng lời cám ơn sâu sắc đến Thầy Đỗ Đức Trí đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài. Em xin gởi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử và như Phòng Thí Nghiệm Điện Tử Công Suất Nâng D405 đã tạo những điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đề tài. Em cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các Thạc Sĩ đang nghiên cứu đề tài trong phòng thí nghiệm D405 đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện đề tài Phạm Đức Thanh Phúc
7. MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 4 LỜI CẢM ƠN 1 HÌNH ẢNH 5 BẢNG 7 TÓM TẮT 8 Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2 MỤC TIÊU 4 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4 1.4 GIỚI HẠN 4 1.5 BỐ CỤC ĐỀ TÀI 4 1.6 MỘT SỐ DÂY CHUYỀN LỚN Ở VIỆT NAM: 2 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6 2.1 CẤU TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG LÀM SẠCH TRỨNG 6 2.1.1 Máy bơm nước 8 2.1.2 Bồn rửa 8 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP RỬA TRỨNG 9 2.2.1 Rửa nước ấm 9 2.2.2 Chà rửa loại bỏ chất bẩn trên trứng. 9 2.3 PLC CP1L-M-30DR-A của hãng OMRON 9 2.3.1 Tổng quát về PLC 9 2.3.2 Cấu trúc của PLC 9 2.3.3 Tìm hiểu sơ lược về PLC CP1L-M-30DR-Acủa hãngOMRON 10 2.4 Màn hình HMI NB7Q-TW00B của OMRON. 13 2.4.1 Đặc tính và thông số kỹ thuật: 13 2.4.2 Thành phần và chức năng phần cứng: 14 2.4.3 Các bước lập trình: 14 2.5 BIẾN TẦN 14 2.5.1 Sơ đồ đấu dây của biến tần. 16 2.5.2 Nối dây cung cấp cho nguồn và động cơ. 17
8. 2.5.3 Sơ đồ đấu dây trong biến tần. 18 2.6 CHỨC NĂNG NÂNG CAO 20 2.6.1 Bảo vệ quá nhiệt: 20 2.6.2 Bảo vệ quá dòng/ quá tải giới hạn, báo động quá tải: 20 2.6.3 Ngăn quá dòng khi tăng tốc: 21 2.7 BỘ NGUỒN OMRON S8JX-05024 21 2.8 CẢM BIẾN QUANG FOTEK CDR-30X 24 2.9 ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU DC 26 2.9.1 Cấu tạo động cơ DC 26 2.9.2 Nguyên lý làm việc 27 2.10 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA 28 2.10.1 Giới thiệu 28 2.10.2 Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha 28 2.10.3 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 31 Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 33 3.1. GIỚI THIỆU 33 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 33 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 33 3.2.2 Tính toán và thiết kế 34 3.3 LỰA CHỌN THIẾT BỊ 38 3.3.1 Lựa chọn PLC 38 3.3.2 Lựa chọn cảm biến đếm 38 3.3.3 Lựa chọn động cơ trục quay và động cơ kéo băng tải 39 3.3.4 Lựa chọn biến tần 40 3.3.5 Lựa chọn nguồn 41 3.3.6 Lựa chọn động cơ bơm nước 42 Chương 4 : THI CÔNG HỆ THỐNG 43 4.1. GIỚI THIỆU 43 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 43 4.2.1 Thi công mô hình 43 4.2.2 Thi công tủ điều khiển 43 4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 45 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 45
9. 4.3.2 Lưu đồ chương trình 45 4.3.3 Phần mềm lập trình cho PLC 47 4.4. THIẾT KẾ GIAO DIỆN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG 53 4.4.1 PHẦN MỀM NB-DESIGNER: 53 4.4.2 Tạo Project mới: 55 4.4.3 Lưu một dự án: 55 4.4.4 Cài đặt thông số phần cứng: 55 4.5 MỘT SỐ PHẦN MỀM KHÁ 58 4.6 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 60 4.6.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 60 4.6.2 Quy trình thao tác 64 Chương 5. KẾT QUẢ-NHẬN XÉT- ĐÁNH GIÁ 66 5.1 THIẾT KẾ MÔ HÌNH 66 5.2 VẬN CHUYỂN VÀ RỬA NGUYÊN LIỆU TRỨNG 68 5.3 CÀI ĐẶT VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN BẰNG TRUYỀN THÔNG MODBUS RTU 68 5.4 NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ 70 Chương 6 : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 71 6.1 KẾT LUẬN 71 6.1.1 Nghiên cứu thiết kế : 71 6.1.2 Thiết kế : 71 6.1.3 Chạy thử nghiệm : 72 6.3 HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI 72 6.4 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 72 PHỤ LỤC 75
10. HÌNH ẢNH Hình 1.1 : Quy trình đóng gói trứng của công ty Ba Huân 2 Hình 1.2 : Quy trình đóng gói trứng của Cty Vinh Thành Đạt 2 Hình 2.1 : Quy trình công nghệ làm sạch trứng gia cầm 7 Hình 2.2 : Quy trình cụm rửa trứng 8 Hình 2.3 : PLC CP1L –M-30DR-A. 10 Hình 2.4: Đọc xung tốc độ cao. 12 Hình 2.4: Sơ đồ vòng quét của chương trình Error! Bookmark not defined. Hình 2.5: Các dòng HMI họ NB. 13 Hình 2.6: Mặt trước HMI. 14 Hình 2.7: Mặt sau HMI. 14 Hình 2.8: Biến tần 3G3JX-A2004. 15 Hình 2.9: Sơ đồ nối dây biến tần. 16 Hình 2.10: Nối dây cấp nguồn cho biến tần. 17 Hình 2.11: Nối dây cho động cơ. 17 Hình 2.12 : Sơ đồ đấu dây trong biến tần 18 Hình 2.13: Bộ nguồn S8JX-05024 21 Hình 2.14: Kích thước cảm biến quang CDR-30X 25 Hình 2.15: Sơ đồ đấu dây cảm biến quang CDR-30X 25 Hình 2.16: Cấu tạo động cơ DC 26 Hình 2.17 : Sơ đồ nguyên lý của động cơ DC 27 Hình 2.18: Từ trường cực từ và từ trường phần ứng 27 Hình 2.19: Cấu tạo động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc. 29 Hình 2.20: Cấu tạo stator động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc. 29 Hình 2.21: Cấu tạo lõi thép và dây quấn stator. 30 Hình 2.22: Cấu tạo rotor lồng sóc 30 Hình 2.23: Chiều của từ trường và chiều quay tương ứng của rotor 31 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 33 Hình 3.2: Bản vẽ cách bố trí của mô hình 34 Hình 3.3 : mô hình nhìn từ mặt bên 35 Hình 3.4 : Mô hình nhìn từ mặt sau 35 Hình 3.5 : Sơ đồ kết nối của PLC 37 Hình 3.6 : Sơ đồ kết nối 37 Hình 3.7 : Mạch động lực 38 Hình 3.8 : Cảm biến quang FOTEX 39 Hình 3.9 : Động cơ AC 3 pha có gắn kèm quạt ly tâm 39 Hình 3.10 : Hình ảnh biến tần 3G3JX của hãng OMRON 40 Hình 3.11 : Nguồn tổ ong 41 Hình 3.12 : Động cơ bơm nước 24V DC 42 Hình 4.1: Mô hình thực tế sau khi thi công 43 Hình 4.2: Mặt trước của tủ điều khiển 44
11. Hình 4.3: Bên trong tủ điều khiển 44 Hình 4.4: Lưu đồ giải thuật 45 Hình 4.5 :Lưu đồ chương trình chính 46 Hình 4.6: Một vài phần mềm ứng dụng của gói phần mềm CX-ONE 47 Hình 4.7: Tạo 1 project mới. 50 Hình 4.8 : Chọn loại CPU. 50 Hình 4.9 : Chọn loại truyền thông 50 Hình 4.10 : Các thành phần trên cửa sổ project. 51 Hình 4.11 : Các cửa sổ phụ trên màn hình 51 Hình 4.12 : Kiểm tra kết nối với PLC 52 Hình 4.13: Kiểm tra và biên dịch chương trình 53 Hình 4.14 : Giao diện người dùng chính của NB-Designer. 53 Hình 4.15 : trình tự thao tác lập trinh màn hình HMI 55 Hình 4.16 : Tạo 1 project mới thiết kế màn hình. 55 Hình 4.17: Lưu 1 dự án thiết kế màn hình. 55 Hình 4.18 : Chọn loại màn hình. 56 Hình 4.19: Chọn loại PLC. 56 Hình 4.20: Chọn loại cáp kết nối 57 Hình 4.21: Truy cập vào trang màn hình. 57 Hình 4.22: Tạo trang màn hình mới 58 Hình 4.23 : Xem trang màn hình. 58 Hình 4.24 : Chuyển đổi giao diện trong solidowrks electrical 60 Hình 4.25: Giám sát hệ thống 61 Hình 4.26: Nhập tần số 62 Hình 4.27 : Nhấn nút START để bắt đầu 63 Hình 4.28: Giao diện giám sát đếm số lượng trứng 64 Hình 4.29: Quy trình thao tác 65 Hình 5.1: Mô hình máy rửa trứng. 66 Hình 5.2: Giao diện HMI khi khởi động 67 Hình 5.3: Giao diện điều khiển 67 Hình 5.4: Giao diện giám sát 68 Hình 5.4 : Kết quả thu được của động cơ băng tải 69 Hình 5.5 : Kết quả thu được của động cơ trục quay 69 Hình 5.6 : Kết quả giám sát của cảm biến quang 69
12. BẢNG Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật các họ biến tần. 15 Bảng 2.2: Tham số chức năng A của biến tần. 18 Bảng 2.3: Tham số chức năng của biến tần. 19 Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật của bộ nguồn. 22 Bảng 2.5: Thông tin kỹ thuật cảm biến quang FOTEK 25 Bảng 3.1: Thông số kĩ thuật của động cơ xoay chiều 3 pha 39 Bảng 4.1: Các phần mềm ứng dụng của gói phần mềm CX-ONE 48
13. TÓM TẮT Trong đề tài “ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC” này nhóm đã tính toán thiết kế mô hình rửa trứng áp dụng phương pháp làm sạch cơ học bề mặt trứng bằng nước, khảo sát các đặc tính của trứng. Lựa chọn các thiết bị cần thiết áp dụng vào mô hình. PLC có nhiệm vụ đọc các tín hiệu ở ngõ vào số (nút nhấn, công tắc) và ngõ vào tương tự ( cảm biến quang ) để điều khiển cở cấu chấp hành ở ngõ ra (động cơ băng tải, biến tần ) thực hiện các công việc của dây chuyền rửa trứng theo chương trình được lập trình sẵn. Màn hình HMI giúp cho người vận hành, người dùng có thể giám sát quá trình hoạt động, các thông số kỹ thuật, ghi nhận được các giá trị hiển thị về số lượng trứng, các động cơ và thông qua giao diện này chúng ta cũng có thể điều khiển hoạt động của hệ thống trực tiếp từ màn hình HMI. Qua rất nhiều thời gian nghiên cứu thiết kế, cân chỉnh, vận hành thực tế mô hình. Hệ thống đã hoạt động được như yêu cầu ban đầu với độ chính xác hơn 90%.
14. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trứng được xem như một loại “thực phẩm vàng” cung cấp protein, calo, carbohydrate, chất béo, omega-3, muối NaCl, 13 loại vitamin, khoáng chất và các thành phần dinh dưỡng quan trọng khác cho con người. Theo thống kê của Tạp chí điện tử ấn phẩm thông tin thì người Israel ăn trứng nhiều nhất, trung bình là 404 quả/năm/người. Kế đến là người Pháp 260 quả/năm/người. Ở châu Á, người Nhật tiêu thụ 300 quả trứng/năm/người; ở Thái Lan là 160 quả/năm/người. Còn ở VN, theo thống kê của Bộ NN-PTNT, mới chỉ dừng lại ở mức 50 quả/năm/người. Cùng với phương diện nước ta đang trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa để từng bước bắt kịp sự phát triển trong khu vực ĐÔNG NAM Á và thế giới về mọi mặt kinh tế và xã hội.Công nghiệp sản xuất hàng hóa đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế .Việc tự động hóa là sự lựa chọn không tránh khỏi trong mọi lĩnh vực nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, tăng khả năng cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường. Vấn đề tự động hóa trong công ngiệp giảm bớt lao động chân tay và nâng cao năng suất lao động, là một trong những đề tài được các bạn sinh viên, các thầy cô ở những trường kỹ thuật quan tâm và nghiên cứu nhiều nhất. Xuất phát từ thực trạng hiện nay tại Việt Nam và các nước trên thế giới, nhu cầu sử dụng trứng gia cầm ngày càng cao, việc phát triển đưa sản xuất trứng sạch vào dây chuyền công nghiệp là điều cần thiết và có ích hiện nay. Một mặt cung cấp đủ được cho thị trường tiêu thụ trứng, thứ 2 là đem lại được sử đảm bảo vệ sinh cho người tiêu dùng trong thời buổi an toàn vệ sinh thực phẩm đang báo động. Với những lý do đó, nhóm nghiên cứu đã khảo sát thiết kế một số hệ thống dây chuyền rửa trứng sạch. Qua một thời gian hơn 3 tháng tìm hiểu và thực hiện đề tài “ Thiết Kế và Thi Công Mô Hình Máy Rửa Trứng Điều Khiển Bằng PLC ” nhờ sự hướng dẫn tận tâm của cô giáo PGS.Ts Trần Thu Hà và các thầy cô giáo trong bộ môn, nhóm nghiên cứu đã hoàn thành đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 1
15. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MỘT SỐ DÂY CHUYỀN LỚN Ở VIỆT NAM: Hiện nay trên thị trường đã có rất nhiều các dây chuyền rửa trứng vô cùng hiện đại và có quy mô lớn phải kể đến như:  Công ty trách nhiệm hữu hạn (TNHH) Ba Huân: Hình 1.1 : Quy trình đóng gói trứng của công ty Ba Huân Làm việc dựa trên một hệ thống công nghệ tiên tiến, hiện đại. Quy trình xử lý trứng gia cầm được tự động hóa toàn bộ, từ việc nạp trứng, rửa - sấy trứng, áo dầu tự động, khử trùng bằng tia cực tím (UV), soi trứng cho đến hệ thống dò tìm trứng nút, trứng có trống, hệ thống cân - phân loại tự động, hệ thống in phun tự động trên trứng, hệ thống vỏ hộp - dán nhãn - đóng hộp đều là tự động . Trang trại chăn nuôi gia cầm công nghệ cao Ba Huân tại huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương có quy mô 18 ha với tổng mức đầu tư 320 tỷ. Tổng sản lượng đạt 500.000 con, cung cấp 400.000 trứng/ngày. Nhà máy tại TP. Hồ Chí Minh có quy mô 1 ha, tổng vốn đầu tư hơn 100 tỉ đồng với 2 giàn máy có tổng công suất xử lý 180.000 trứng/giờ. Hình 1.2 : Quy trình đóng gói trứng của Cty Vinh Thành Đạt BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 2
16. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Theo qui trình, trứng được đưa vào phòng xông khí ozon, những quả trứng đạt chất lượng được rửa bằng nước có sục khí ozon, được sấy khô và đưa qua hệ thống xử lý bằng tia cực tím, đựơc đóng dấu bằng máy tự động và đóng gói bao bì, có dán tem chất lượng do ngành thú y cấp. Xưởng xử lý trứng gia cầm sạch, đặt tại Q.12 (TP.HCM), với kinh phí trên 6 tỉ đồng. Dây chuyền do Viện Cổ học ứng dụng TP thiết kế và lắp đặt với công suất xử lý 20.000 quả trứng/giờ.  Công ty cổ phần chăn nuôi Việt Nam (C.P VN) Dây chuyền công nghệ hiện đại liên hoàn khép kín từ đầu vào đến đầu ra theo vận hành: trứng được lấy từ trại thu mua về qua kiểm dịch, khử trùng, sẽ được chuyển vào phòng cân trứng để xác định trọng lượng nhằm nắm được tình hình sức khỏe của đàn gà. Sau khi phân loại theo trọng lượng, trứng được nhập vào băng chuyền và tự động cho vào buồng rửa trứng. Tại đây trứng được rửa bằng loại cọ đặc biệt với nước ấm ở nhiệt độ từ 40-45 độ C. Sau đó trứng tiếp tục được chuyển qua giai đoạn 2, rửa bằng nước có chứa dung dịch thuốc sát trùng nhằm làm sạch các nhân tố vật lý, hóa học và vi sinh vật trên bề mặt vỏ trứng. Sau khi rửa, trứng được làm khô và chuyển qua hệ thống laser để kiểm tra và loại bỏ những trứng không bảo đảm tiêu chuẩn về chất lượng vỏ và hình thái. Những trứng đạt chất lượng tiếp tục chuyển qua hệ thống phun dầu nhằm bít kín các lỗ thông khí trên vỏ trứng để bảo vệ không cho vi khuẩn xâm nhập vào quả trứng trong quá trình lưu thông, phân phối trên thị trường, giúp cho trứng được tươi lâu hơn. CP hiện đang quản lý 130 chuồng trại với 5.184 con gà/chuồng, một đàn gà đẻ lên đến 600.000 con, mỗi ngày đẻ được 520.000 quả. Dựa trên công nghệ hệ thống làm sạch và phân loại trứng Diamonds System của Mỹ, trị giá 500.000 USD, công suất 36.000 quả/giờ. Dựa vào những thông tin so sánh ở trên, em nhân thấy hiện tại đã có nhiều công ty đầu tư với quy mô lớn và phát triển mạnh mẽ. Như vậy sẽ phù hợp với mô hình kinh doanh lớn, đầu tư nguồn vốn nhiều, cần có chỗ xây dựng nhà máy, nguồn nhân lực nhiều, ảnh hưởng môi trường thiên nhiên đó là những bất lợi không thể không nhắc tới. Với dây chuyền cụm rửa trứng được thiết kế, đã cho thấy những lợi thế nhất định BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 3
17. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN phù hợp với ngành công nghiệp tiểu thương của Việt Nam, quy trình thao tác dễ dàng, quy mô nhỏ nên ít tốn diện tích, nhân công. Với thiết kế đơn giản nhưng đầy đủ tín năng như rửa sạch trứng, dễ dàng trong khâu bảo trì, bảo dưỡng. Vì thế việc lựa chọn và gia công sản xuất một máy rửa trứng là có tiềm năng và đáng để đầu tư. 1.2 MỤC TIÊU Thiết kế được mô hình máy rửa trứng có thể hoạt động tự động. Dễ sử dụng dễ thao tác, có thể giám sát các thông số điều khiển qua màn hình HMI. Có thể rửa trứng gà , trứng vịt , có thể điều chỉnh số lượng cần rửa. 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu mô hình cụm rửa trứng từ các nhà máy công nghiệp. - Nghiên cứu nguyên lý chuyển động của quả trứng. - Xây dụng mô hình và điều khiển 3d trên giao diện solidwork. - Thiết kế bảng điều khiển để dễ dàng giám sát và điều khiển quá trình. - Kết nối giữa giao diện và chương trình PLC thông qua MODBUS RTU. 1.4 GIỚI HẠN Trong đề tài: “Thiết Kế và Thi Công Mô Hình Máy Rửa Trứng Điều Khiển Bằng PLC” chỉ thực hiện một số nội dung sau: PLC CP1L của OMRON. Nghiên cứu về màn hình điều khiển NB7 của OMRON. Biến tần 3G3JX của OMRON. Thiết kế mô hình máy máy rửa trứng gia cầm 1.5 BỐ CỤC ĐỀ TÀI Chương 1: Tổng Quan dgmsjgdhjsdiwuhDG Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4
18. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Chương này trình bày các lý thuyết có liên quan đến các vấn đề mà đề tài sẽ dùng để thực hiện thiết kế, thi công cho đề tài. Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán Chương này trình bày phương pháp thiết kế, tính toán cơ sở động lực học cho cả cụm rửa trứng. Chương 4: Thi Công Hệ Thống Chương này tập trung vào việc thi công mô hình rửa trứng,thi công tủ điều khiển, giới thiệu một số phần mềm liên quan đến việc thiết kế, cuối chương là viết cách sử dụng mô hình Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá Chương này đưa ra kết quả trong quá trình thi công mô hình, kết quả chạy mô hình, nhận xét đánh giá các kết quả đó có đúng chính xác hay không. Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Chương này kết luận những gì đã đạt được so với mục tiêu ban đầu, những gì chưa làm được. Đưa ra hướng phát triển cho đề tài của mình. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5
19. `CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CẤU TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG LÀM SẠCH TRỨNG Quy trình công nghệ sau thu hoạch làm sạch trứng gia cầm trên hình 01 bao gồm các công các đoạn rửa chất bẩn cơ học, công đoạn xử lý thanh trùng, công đoạn phân loại sản phẩm và đóng gói sản phẩm. Nhóm nghiên cứu thiết kế chế tạo cụm rửa trứng để rửa chất bẩn cơ học trên bề mặt trứng ngay sau khi thu hoạch nhằm giảm thiểu xâm nhập vi khuẩn qua vỏ trứng và chiếu tia khử trùng sát trùng vi khuẩn vỏ ngoài trứng. Cụm rửa trứng bao gồm các thành phần chức năng như hình 02 thành phần thứ 1 là khung, xích vận chuyển tải trứng giúp lăn trứng và đẩy trứng trên băng chuyền bảo đảm trứng lăn tròn, tịnh tiến không bị kẹt và dập vỡ khi lăn theo dây chuyền; thành phần thứ 2 và 3 là chổi quét và phun nước quanh trứng để chà rửa chất bẩn cơ học kết hợp với độ lăn, lực phun nước bảo đảm chà sạch chất bẩn cơ học trên diện tích bề mặt quả trứng. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6
20. `CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Thu Thu hoạch trứng từ các nông trại Phương pháp thủ công .Nhập kho hoạch trứng từ các nông trại ( nhặt trứng từ ruộng ) Nhập kho Xử lý trứng ban đầu Cách ly trứng bẩn Xử lý bằng tia UV ; trong kho với môi trường làm sạch trứng gia cầm Cách ly Chà rửa cơ học Làm sạch chất bẩn cơ học trên trứng Phun nước rửa Thanh trùng và sấy khô Xử lý bằng tia cực tím Làm khô trứng Phương pháp phân Phân loại cỡ trứng loại theo trọng lượng Đóng mã lên sản phẩm ( lên trứng) Công nghệ In phun Chuyển kho thành phẩm Xuất thành phẩm trứng sạch Hình 2.1 : Quy trình công nghệ làm sạch trứng gia cầm BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 7
21. `CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Nhập trứng Khối phun Khối bàn chải bằng tay cho nước rửa mềm chà rửa từng trứng vào máy rửa trứng Đầu vào là Đầu ra là đem trứng thu hoạch Khối băng tải tới công đoạn từ trang trại tiếp theo nuôi gàvịt Hình 2.2 : Quy trình cụm rửa trứng 2.1.1 Máy bơm nước Nhiệm vụ:dùng để bơm nước rửa vào bbồn rửa qua các đầu béc phun trong đó có sự điều chỉnh lưu lượng nước sao cho phù hợp . Yêu cầu: máy bơm nước có thông số cơ bản cần phải đáp ứng đủ cho phun là: phun sương. Các loại máy bơm nước: + Máy bơm nước lưu lượng lớn có áp suất lớn . Đa số máy rửa trứng hiện nay sử dụng loại máy bơm này. + Máy bơm nướcdạng phun sương có áp suất nhỏ nên đáp ứng được việc rửa các máy rửa có kích thước nhỏ v 2.1.2 Bồn rửa Bồn rửa là nơi chứa trục chổi quay và trong đó bề mặt chổi được bố trí như thế nào để cho bề lớp chà chất bẩn cơ học trên mặt trứng.Trong một hệ thống làm sạch trứng thì chổi quay như là một trái tim vì chất lượng sạch của trứng phụ thuộc vào trục quay này. Bồn rửa có nhiều kiểu và sử dụng nhiều cách thức rửa trứng khác nhau. Ví dụ, trục chổi rửa tách rời với băng tải vận chuyển trứnghoặc là trục chỏi rửa vừa vận động dịch chuyển trứng vừa sử dụng bề mặt để rửa trứng. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 8
22. S K L 0 0 2 1 5 4