LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển ngày càng cao của khoa học kỹ thuật và công nghệ của thời đại mới. Để theo kịp sự phát triển của thời đại trong quá trình hiện đại hóa công nghiệp hóa đất nước, ngành điện-điện tử là mũi nhọn trong quá trình phát triển này. Nhờ sự phát triển vượt bậc của ngành điện-điện tử trong thời gian qua đã đêm lại hiệu quả sản xuất rất cao, đêm lại lợi nhuận lớn cho nhà sản xuất.

Trong công cuộc từng bước hòa nhập với sự phát triển của nền công nghiệp thế giới. Để vấn đề này trở nên nhanh chóng và kịp thời thì trước tiên ta phải có đội ngũ kỹ sư, công nhân tay nghề cao. Chính vì vậy từ bao năm qua tại các trường đại học, cao đẳng,trung cấp và dạy nghề..v..v.. đã tạo ra biết bao con người có trình độ kỹ thuật tay nghề và đầy năng lực sáng tạo để gốp phần đưa đất nước hòa nhập với công cuộc phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa đât nước.

Bản thân tôi là sinh viên ngành điện-điện tử, được sự giúp đỡ của các thầy cô,các bạn,các anh chị trường đại học SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM trong 4 năm vừa qua. Tôi đã học được nhiều kiến thức cơ bản, lý thuyết cũng như thực hành. Để đi sau vào thực tế của việc học tập “Học đi đôi với hành”, được sự chấp nhận của nhà trường và được sự chấp nhận của nhà máy Sữa Đậu Nành Việt Nam-Vinasoy; tại đây tôi đã áp đụng những kiến thức vào thực tế và đã học hỏi được nhiều điều bổ ích trong công việc để nâng cao tay nghề đồng thời qua đó biết được tác phong công nghiệp của một kỹ sư, một quản lí, một nhân viên… với công việc của nhà máy. Tuy thời gian thực tập không nhiều nhưng được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình hướng dẫn của các bậc đàn anh trong phòng kỹ thuật của nhà máy.Tại đây tôi đã rút ra được nhiều kinh nghiệm quý bấu cho bản thân . Chính vì vậy hôm nay tôi viết báo cáo này để tổng kết lại nhũng gì đã học và làm trong thời gian thực tập tại nhà máy.Cũng trong quá trình thực tập tôi cũng có nhiều sai sót rất mong sự đóng gốp của ban giam hiệu nhà trừơng , các thầy cô, ban giám đốc và các bậc đàn anh trong tổ kỹ thuật của nhà máy sữa đậu nành Việt Nam Vinasoy.

Tôi xin chân thành cảm ơn.

Quảng ngãi, ngày..........tháng .........năm........

Trần Nguyên Soái

1

LỜI CẢM ƠN

Để báo cáo thực tập hoàn thành đúng thời gian đề ra, tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ công nhân viên nhà máy Sữa Đậu Nành Việt Nam VinaSoy. Đặc biệt là ban giám đốc và các anh chị tại phòng kỹ thuật đã tận tình hướng dẫn tôi. Trong việc tiếp xúc với công nghệ sản xuất của nhà máy đồng thời cung cấp tài liệu để tôi hoàn thành thực tập đúng với thời gian quy định. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ban giam hiệu của ban giám hiệu và các thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM.

Nếu thiếu một trong những sự giúp đỡ đó có lẽ kết quả thực thực tập của tôi không hoàn thành được như hôm nay.

Trong thời gian thực tập tại nhà máy, được sự quan tâm giúp đỡ của ban kỹ thuật cũng như ban quản lý nhà máy đã để lại cho tôi những tình cảm rất tốt đẹp. Và những kỉ niệm này sẽ là hành trang cho bước vào đời.

Tôi xin chúc nhà máy ngày một đi lên, phát triển trở thành nhà máy sữa hàng đầu Việt Nam và vươn xa thị trường quốc tế.

Một lần nữa tôi xin thành thật cảm ơn.

2

PHẦN I

GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁYSỮA ĐẬU NÀNH

VIỆT NAM-VINASOY

3

CHƯƠNG I:LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA

NHÀ MÁY SỮA VIÊT NAM VINASOYNhà máy sữa đậu nành Việt Nam-VinaSoy là đơn vị trực thuộc công ty cổ

phần đường Quảng Ngãi.1. Nhà máy được thành lập năm 1996 và đưa vào hoạt động chính thức

tháng 5/1997 theo quyết định thành lập số 347/ĐQN-TCKLĐ/QĐ năm 1997 về việc thành lập và giao nhiệm vụ cho phân xưởng sữa, kem và sữa chua.

2. Đến tháng 3/1999 đổi tên thành nhà máy sữa Trường Xuân theo giấy phép thành lập số 750/QĐ/ĐQN-TCLĐ ngày 12/3/1999 về việc đổi tên phân xưởng nhà máy và thành lập đơn vị hoạch toán phụ.

3. Đến tháng 8/1999 nhà máy sữa Trường Xuân sát nhập vào nhà nước khoáng thạch bích theo quyết định số 448/ĐQN-TCLĐ/QĐ ngày 19/8/1999 về việc sát nhập nhà máy sữa và nhà máy nước khoáng Thạch Bích, thời gian sát nhập là ngày 1/9/1999. Lễ bàn giao sát nhập nhà máy sữa vào nhà máy nước khoáng thạch bích vào ngày 11/9/1999 tại nhà máy sữa theo thông báo số 502/ĐQN-TCLĐ/QĐ ngày 10/9/1999 về việc tổ chức lễ bàn giao về việc sát nhập nhà máy sữa Trường Xuân và nhà máy nước khoáng Thạch Bích.

4. Đến tháng 1/2003 nhà máy sữa Trường Xuân tách ra khỏi nhà máy nước khoáng Thạch Bích theo quyết định số 15/QĐ-ĐQN-TCLĐ/QĐ ngày 06/01/2003 về việc tách nhà máy nước khoáng Thạch Bích thành hai nhà máy: nhà máy nước khoáng Thạch Bích và nhà máy sữa Trường Xuân, thời gian tách là ngày 06/01/2003.

5. Đến tháng 5/2005 đổi tên thành nhà máy Sữa Đậu Nành VinaSoy theo quyết định số 265QĐ/ĐQN-TCLĐ ngày 16/05/2005 về việc đổi tên nhà máy Sữa.

6. Đến tháng 1/2006 thành lập nhà máy Sữa Đậu nành Việt Nam-VinaSoy theo quyết định số 026QĐ/ĐQN-TCLĐ ngày 04/01/2006 về việc thành lập tên nhà máy Sữa Đậu Nành Việt Nam-Vinasoy.

7. Đến tháng 06/2009 Nhà Máy tiếp tục phát triển đi lên.

4

CHƯƠNG II:TÌNH HÌNH SẢN XUẤT

I. SẢN XUẤT:Từ năm 2005 nhà máy đã triển khai áp dụng có hiệu quả hệ thống quản lí

chất lượng theo tiêu chuẩn HACCP và được chứng nhận HACCP đầu năm 2006. Do đó sản phẩm sản xuất a ngày càng ổn định, tỉ lệ sản phảm hỏng khi lưu kho nhỏ hơn 0,5%.

Năm 2004 lắp đặt thêm máy chiết rót TBA/3 đưa vào hoạt động có hiệu quả, tăng công xuất từ 5 triệu/lit/năm lên 10 triệu lít/năm.

Năm 2006 lắp đặt thêm máy chiết rót TBA/3 đưa vào hoạt động có hiệu quả, tăng công xuất từ 10 triệu/lit/năm lên 15 triệu lít/năm.

Năm 2007 đầu tư Decanter kiểu Foodec 210, trích ly lần 2 nâng cao công suất lên 18 triệu lít/năm

Năm 2009 đầu tư nâng cao sản xuất lên 40 triệu lít/nămNăm 2010 đầu tư nâng cao sản xuất lên 60 triệu lít/nămNăm 2011 đầu tư nâng cao sản xuất lên 120 triệu lít/năm

II. KINH DOANH:

Từ trước năm 2008 thị trường phía Bắc, Miền Trung, Tây Nguyên là chính. Thị trường miền Nam chưa đầu tư phát triển.

Từ năm 2008 đầu tư phát triển thị trường TP.HCM và Tây Nam Bộ.Đến tháng 6/2009 thị trường trên cả nước đều phát triển.

5

CHƯƠNG III:CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY

I. SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY:

II. SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CỦA PHÒNG KỸ THUẬT:

6

GIÁM ĐỐCKiêm trưởng ban quản lí và điều hành

hệ thống chất lượng, môi trường

PHÓ GIÁM ĐỐC KỸ THUẬT

(đội trưởng HACCP)

TRƯỞNG PHÒNG KỸ THUẬT SẢN XUẤT

PP KỸ THUẬT SẢN XUẤT

PP KỸ HUẬT BẢO TRÌ

BỘ PHẬN BẢO TRÌ

TRƯỞNG CA SẢN XUẤT

PHÓ PHÒNG NGHIÊM

CỨU -PHÁT TRIỂN VÀ

PHÂN TÍCH SẢN PHẢM

TRƯỞNG BỘ PHẬN TỔ CHỨC HÀNH

CHÍNH

TRƯỞNG PHÒNG TÀI CHÍNH KẾ

TOÁN

TRƯỞNG PHÒNG KẾ HOẠCH KINH

DOANH

PHÓ PHÒNG TÀI CHÍNH KẾ TOÁN

PHÓ PHÒNG KẾ HOẠCH KINH

DOANH

TỔ TRƯỞNG BÁN HÀNG –TIẾP THỊ

TRƯỞNG PHÒNGKỸ THUẬT

PHÓ PHÒNG PHỤ TRÁCH SẢN XUẤT

PHÓ PHÒNG PHỤ TRÁCH BẢO TRÌ

TRƯỞNG CA SẢN XUẤT

A

KỸ SƯ PHỤ TRÁCH KHU ĐỘNG LỰC

TRƯỞNG CA SẢN XUẤT

B

TRƯỞNG CA SẢN XUẤT

C

KỸ SƯ BẢO TRÌ HỔ TRỢ

KỸ SƯ PHỤ TRÁCH KHU MÁY CHIẾT

KỸ SƯ PHỤ TRÁCH KHU CHẾ BIẾN

NHÂN VIÊN

NHÂN VIÊN NHÂN VIÊN NHÂN VIÊN BẢO TRÌ

NHÂN VIÊN BẢO TRÌ

NHÂN VIÊN BẢO TRÌ

NHÂN VIÊN BẢO TRÌ

PHẦN II AN TOÀN VÀ NỘI QUY

I. AN TOÀN ĐIỆN:1. Khái niệm chung:

Khi có dòng điện chạy qua người thì gây ra hiện tượng giật. Khi hiện tượng giật điện gây ra những hậu quả sinh học làm ảnh

hưởng đến chức năng thần kinh, tuần hoàn, hô hấp hoặc gây ra bỏng cho người bị nạn. Khi dòng điện đủ lớn( >=10mA) và nếu không được cắt điện kịp thời

thì có thể gây nguy hiểm đến tính mạng.

2. Các tác hại khi có dòng điện qua người: Khi dòng điện qua cơ thể người sẽ gây ra những phản ứng hóa học phức tạp. Mức độ nguy hiểm đối với nạn nhân bị tai nạn điện phụ thuột vào nhiều yếu tố sau:

+ Biên độ dòng điện.+ Đường đi của dòng điện .+ Thời gian tồn tại của dòng điện.+ Tần số của dòng điện.+ Tình trạng sức khỏe. Ngưỡng giá trị Ing giơi hạn gây tác haị cơ thể người:

Ing(mA) Tác hại đối với người Tác hại đối với ngườiĐiện AC ( f= 50-60Hz) Điện DC

0,6-1,5 Bắt đầu thấy tê Chưa có cảm giác2-3 Tê tăng mạnh Chưa có cảm giác5-7 Bắp thịt bắt đầu co Đâu như bị kim châm 8-10 Tay không rời vật có điện Nóng tăng dần20-25 Tay không rời vật có điện, bắt

đầu khó thởBắp thịt co và rung

50-80

90-100

Tê liệt hô hấp, tim bắt đầu đập mạnh

Nếu kéo dài(t>=3s)tim ngừng đập

Tay khó rời vật có điện bắt đầu khó thở

Hô hấp tê liệt

Các giới hạn dòng điện nguy hiểm đối với người như sau: + I giới hạn nguy hiểm AC <= 10mA + I giới hạn nguy hiểm DC <= 50 mA

7

Các giới hạn điện áp nguy hiểm đối với người như sau:

+ U giới hạn nguy hiểm AC<= 24 V ( ẩm ướt )<= 50 V ( khô ráo)

+ U giới hạn nguy hiểm DC <= 50 V (ẩm ươt)

<= 80 V ( khô ráo)3. Nguyên nhân xảy ra tai nạn điện: Do trình độ tổ chức, quản lý công tác lắp đặt, xây dựng xữa chữa công trình

điện chưa tốt. Do vi phạm quy trình an toàn kỹ thuật, đóng điện khi có người dang sửa

chữa, công tác vận hành thiết bị điện không đúng quy trình. Tai nạn do chạm trực tiếp, chạm trực tiếp ở điện áp U<=1Kv. Tai nạn do phóng điện hồ quang. Tai nạn xảy ra do “điện áp bước”.

4. Các biện pháp bảo vệ an toàn. Sử dụng các thiết bị bảo vệ khi tiếp xúc, sửa chữa điện. Dùng các biện pháp tiếp đất bảo vệ kết hợp với các thiết bị như cầu dao chống giật. Sơ đồ bảo vệ an toàn điện kiểu TT: Trung tính MBA nối đất, vỏ thiết bị nối đất.

Dung APTOMAT có bảo vệ so lệch. Sơ đồ bảo vệ an toàn kiểu TN_C:

Trung tính MBA nối đất, vỏ thiết bị nối trung tính.Trung tính vỏ nối vỏ.

Sơ đồ bảo vệ an toàn kiểu TN_S:Trung tính MBA nối đất, vỏ thiết bị nối trung tính nguồn.Trung tính tải nối trung tính nguồn.

Sơ cứu khi bị điện giật.Cách ly nguồn điện.Dùng các biện pháp sơ cứu.Đưa đến trạm y tế gần nhất.

II. NỘI QUY RA VÀO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT.

Cất giữ quần áo và đồ dùng cá nhân tại phòng thay quần áo trước khi vào phân xưởng sản xuất. Mặt bảo hộ lao động, đội mũ, mang ủng… theo đúng quy định của từng khu vực sản xuất trước khi vào phân xưởng làm việc. Không mặc BHLĐ ra ngoài khu vực sản xuất hoặc đi vệ sinh.

8

Rửa và vệ sinh tay thật sạch trước khi làm việc, sau khi đi vệ sinh hoặc bất kì khi nào tay dính bẩn. Không được ăn uống, nhai kẹo cao su, hút thuốc, ngậm tăm, ngậm thuốc chữa bệnh …. khạc nhổ trong khu vực làm việc. Không được giắt bút, thuốt lá, hoặc các vật dụng khác trên tai, trong áo sơ mi, áo khoác.. cao trên thắt lưng. Các loại nhẫn, trang sức, bông tai, đồng hồ và các nữ trang khác không được đeo khi làm việc. Không sử dụng bất kỳ loại sơn móng tay, các loại móng tay giả, lông mi giả hoàn toàn bị nghiêm cấm khi sử dụng. Khi vào xưởng phải sát trùng ủng tối thiểu 5s trong dung dịch Chlorine và theo đúng lối đi đã quy định để tránh nhiễm chéo. Người không phận sự không được vào khu vực sản xuất. Các nhân viên bị truyền nhiễm( cảm cúm, bệnh đường ruột…), bị bỏng, có vết thương hở, nhiếm trùng không được phép làm việc trong phân xưởng sản xuất. Khách tham quan phải được trang bị các BHLD cần thiết ( áo choàng trắng, mũ, ủng…) và chấp hành đúng các yêu cầu, quy định vệ sinh khu vực sản xuất.

9

PHẦN IIITỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

CỦA NHÀ MÁY SỮA ĐẬU NÀNH VIỆT NAM –VINASOY

Nhà máy được trang bị dây chuyền sản xuất khếp kín và hoàn toàn tự động của hãng TETRA PAK –THỤY ĐIỂN. Sản phẩm chính của nhà máy là sữa đậu nành.

I. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SỮA: Đậu nành hạt: là nguyên liệu có hàm lượng dinh dưỡng cao, đậu

nành hạt đóng vai trò quan trọng trong sản xuất sữa đậu nành. Đậu dùng để sản xuất sữa đậu nành phải có màu vàng sáng, da bóng căng, kích thướt hạt đều, ít lẫn tạp chất, ít bị sâu mọt và tuyệt đối không bị mốc, meo, độ ẩm đậu nành hạt thấp (dễ dàng cắn vỡ, không dai, dẻo khi cắn thử ) nhằm hạn chế sự hư hỏng đậu trong quá trình bảo quản. Đường: Đường sản xuất đậu nành là đường RS ( loại đường mà công

ty đường Quảng Ngãi đang sản xuất). Đường khi đem vào sản xuất phải có bao bì nguyên vẹn, không vốn cục, chảy nước, tuyệt đối không bị meo, mốc, trộn lẫn côn trùng, tạp chất… Nước công nghệ: Nước chiếm >80% trong sản phẩm sữa do đó chất

lượng nước cũng đặc biệt quan trọng nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm . Ngoài những yêu cầu hóa lý, vi sinh, nước phải đảm bảo cảm quan sau:

Trong suốt, không có mùi lạ, không phân lớp, lắng cặn.Nhằm hạn chế sự lây nhiễm vi sinh vật, thùng chứa nước phối liệu phải được vệ sinh bằng hóa chất P3 Oxonia 1% 3 mẻ /lần.

Chất phụ gia: Nhằm mục đích nâng cao chất lượng sữa đậu nành. Yêu cầu chất phụ gia phải có cảm quan tốt, màu trắng đục, kích thướt hạt đều, tan rời, không vón cục, không có vật thể lạ, tạp chất, côn trùng…không quá ngày sử dụng.

Hương: Phải ở trạng thái lỏng, trong suốt, không phân lớp, không kết tủa, đúng mã số sử dụng và không quá hạn sử dụng. Không dùng chung một loại bao bì để chứa nhiều loại hương khác nhau vì vậy sẽ dẫn đến giảm chất lượng sản phẩm, gây ra mùi vị sản phẩm không ổn định giữa các lô sản xuất.

10

II. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH:

11

Đậu nành hạt

Làm sạch đậu Tạp chất

Nghiền đậu

Trích ly 1

Trích ly 2

Xử lí hoạt tínhENZIME

Rửa bả

Xử lí nước Nước

Gia nhiệt nước

Đường Phụ gia Hương

Thùng trộn10.000

Làm lạnh

Làm mát

Tiệt trùng

Đông hóa

Thùng trữ

Thùng chứa vô trùng

Co lốc

Đóng gói

Kho chứa

Dán ống hútBao bì giấy Chiết rót vô trùng

III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH1. Làm sạch đậu:

Đậu nành khô, sạch được đổ vào phiễu tới hệ thống gàn tải đưa vào thiết bị phân loại. Tại đây, đậu nành được lựu chọn kích thích phù hợp để chuyển qua công đoạn xử lý tiếp theo tại công đoạn này đậu được trách kim loại nhiễm từ, tách đá, sạn. Kết quả là ta thu được đậu nành sạch, đồng đều cung cấp cho công đoạn nghiền.

2 . Nghiền:Hạt đậu sau khi được làm sạch được đưa vào máy nghiền kín 2 cấp. Tại đây

nước nóng và Sodiumbicarbonate được đưa vào theo tỷ lệ nhất định nhằm mục đích tăng hương vị sản phảm.

3. Trích ly: Dịch sữa sau khi nghiền được bơm qua một bộ phận trích ly lần 1 theo kiểu ly

tâm liên tục để tách bã không hòa tan. Bã được pha lỏng với nước với tỷ lệ bã: nước = 1:2 và bơm tới thiết bị ly tâm lần 2, bã sau khi ly tâm lần 2 được chuyển ra tan sau khi trích ly lần 1 được đưa đến thiết bị khử hoạt tính ENZIME. Phần dịch sau khi trích ly lần 2 được đưa đến thiết bị nghiền.

4. Khử hoạt tính ENZIME: Dịch sữa đậu nành được đưa qua 1 van hơi kiểu Injector làm nhiệt độ dịch

tăng lên tức thời 120°C và được giữ trong ống giữ nhiệt để khử hoạt tính Enzime trypsin, lypoxydaza… Sau đó đưa vào thùng chân không để tách mùi. Dịch sữa sau đó được làm lạnh 18-20°C có độ Bx = 11-12° và chuyển đến thùng chứa, kết thúc công đoạn sơ chế.

5. Hòa trộn:Gồm 2 thùng trộn, máy trộn, các bộ lọc và bơm vận chuyển. Sữa, đường, chất

phụ gia được bổ xung vào thùng trộn theo đúng khối lượng xác định nhằm tạo ra một dịch sữa mong muốn trước khi qua hệ thống sử lí nhiệt và bao gói.6. Hệ thống làm lạnh: Hỗn hợp dịch sữa sau khi hòa trộn được lọc và bơm đi làm lạnh qua hệ

thống trao đổi nhiệt xuống còn 15°C.7. Thùng chứa: Hỗn hợp sữa lạnh 15°C được chứa tại thùng đệm trước khi tiệt trùng.8. Đồng hóa:

Hỗn hợp sữa tại thùng đệm được bơm đi gia nhiệt và đồng hóa ở áp lực P=200-250 bar nhằm làm tăng sự đồng chất dịch sữa nâng cao chất lượng sản phảm cuối. 9. Tiệt trùng:

Hỗn hợp sữa sau khi đồng hóa, được đưa vào hệ thống tiệt trùng tự động để tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn gây hại súc khỏe cho người tiêu dùng, sau đó được làm nguội đến 25°C trước khi đưa vào thùng chứa vô trùng. 10. Chứa vô trùng:

Sữa sau khi tiệt trùng được chứa tạo thùng vô trùng trước khi bơm vào máy chiết. Tại chứa vô trùng được đưa vào trên đỉnh thùng để duy trì áp suất chiết.

12

11. Chiết rót vô trùng: Máy chiêt rót sẽ thực hiện đóng gói sữa một cách tự động vào hộp giấy và

bịch giấy đã được tiệt trùng trước bằng H2O2 ngay trên máy. Dịch sữa cung cấp cho máy chiết có thể từ thiết bị tiệt trùng học thùng chứa vô trùng.12. Dán ống hút:

Ống hút tiệt trùng được bọc nilon và được dán vào hộp tự động đảm bảo vệ sinh và thuận tiện cho việc tiêu trùng.13. Co lốc:

Sau khi dán ống hút sản phẩm được co lốc trên thiết bị co lốc tự động sử đụng màng co PE.14. Đóng gói, lưu kho:

Sản phảm sau khi dán ống hút sẽ được đóng vào thùng carton, vận chuyển vào kho lưu trữ chờ KCS kiểm tra trước khi xuất ra thị trường.

13

PHẦN IV: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN SERVO

MOTOR TẠI MÁY RÓT A3/SPEED.1. Giới thiệu về hệ thống Servo Motor.

1.1 Hệ thống servo là gì? Nó là một hệ thống để kiểm soát dụng cụ cơ khí phù hợp với biến đổi vị trí

hoặc tốc độ mục tiêu giá trị.

- Cơ cấu định vị: Hệ thống servo không đơn giản chỉ là một phương pháp thay thế điều khiển vị

trí và tốc độ của các cơ cấu cơ học, ngoài những thiết bị cơ khí đơn giản, hệ thống servo bây giờ đã trở thành một hệ thống điều khiển chính trong phương pháp điều khiển vị trí và tốc độ. Sau đây là một số ví dụ về các cơ cấu định vị: - Cơ cấu định vị đơn giản : Các ví dụ về cơ cấu này đó là xy lanh hay trục cam hay bộ ly hợp và phanh hãm

14

Ưu điểm của cơ cấu này đó là đơn giản, rẻ tiền, và có thể hoạt động ở tốc độ cao. Cơ cấu định vị linh hoạt điều khiển bởi servo motor. Cơ cấu này có thể được điều khiển vòng hở, nửa kín hay vòng kín.

15

Ưu điểm của cơ cấu này đó là độ chính xác và đáp ứng tốc độ cao, có thể dễ dàng thay đổi vị trí đích và tốc độ của cơ cấu chấp hành. - Cơ cấu chuyển động định hướng Cơ cấu này chuyển động theo hướng nhất định được chỉ định từ bộ điều khiển. Chuyển động có thể là chuyển động tịnh tiến hay quay.

Ưu điểm là cơ cấu chấp hành đơn giản và nâng cao tuổi thọ hộp số truyền động (do truyền động khá êm).

- Backlash và hiệu chỉnh: Backlash hiểu nôm na đó là giới hạn chuyển động của một hệ thống servo.Tất

cả các thiết bị cơ khí đều có một điểm trung tính giữa chuyển động hoặc quay theo chiều dương và âm (cũng giống như động cơ trước khi đảo chiều thì vận tốc phải giảm về 0). Xét một chuyển động tịnh tiến lui và tới như trong hình sau:

16

Chuyển động tính tiến này được điều khiển bởi một động cơ servo. Chuyển động tới và lui được giới hạn bởi một khoản trống như trong hình. Như vậy động cơ sẽ quay theo chiều dương hoặc chiều âm theo một số vòng nhất định để chuyển động của thanh quét lên toàn bộ khoản trống đó nhưng không được vượt quá khoản trống (đây là một trong những điều kiện cốt lõi của việc điều khiển động cơ servo). Giới hạn này được gọi là backlash. Tuy nhiên trong thực tế độ động cơ quay những vòng chính xác để con trượt trựơt chính xác và quét lên toàn bộ khoản trống trên là rất khó thực hiện nếu không có một sự bù trừ cho nó. Và trong hệ thống servo nhất thiết có những hàm lệnh thực hiện việc bù trừ, hiệu chỉnh này. Như trong hình vẽ trên, hệ thống servo gởi xung lệnh hiệu chỉnh cộng/trừ số lượng xung lệnh điều khiển và các xung lệnh hiệu chỉnh này sẽ không được tính đến trong bộ đếm xung.

-Hệ thống điều khiển Có ba dạng : Điều khiển vòng hở:

17

Nghĩa là bộ điều khiển vị trí chỉ đặt lệnh cho động cơ quay mà thôi. Điều khiển nửa kín:

Ở đây số vòng quay của step motor được mã hóa và hồi tiếp về bộ điều khiển vị trí. Nghĩa là đến đây thì động cơ step chỉ quay một số vòng nhất định tùy thuộc vào “ lệnh” của bộ điều khiển vị trí, nói cách khác bộ điều khiển vị trí có thể ra lệnh cho chạy hoặc dừng động cơ theo một lập trình sẵn có tùy thuộc vào ý đồ của người thiết kế.

Điều khiển vòng kín:

Vòng hồi tiếp lúc này không phải hồi tiếp từ trục động cơ về mà vòng hồi tiếp lúc này là hồi tiếp vị trí của bàn chạy thong qua một thướt tuyến tính. Lúc này bộ điều khiển vị trí không điều khiển số vòng quay của motor nữa mà nó điều khiển trực tiếp vị trí của bàn chạy. Nghĩa là các sai số tĩnh do sai khác trong các bánh răng hay hệ thống truyền động được loại bỏ.

- Cấu hình của hệ thống servo:

18

- Động cơ Servo. Sự khác biệt của động cơ servo so với những động cơ sử dụng cảm ứng từ nói chung là nó có một máy dò để phát hiện tốc độ quay và vị trí.

- Bộ điều khiển (Tính hiệu đầu vào) Điều khiển tốc độ đông cơ servo quay với một tốc độ tương ứng với tính hiệu điện áp đầu vào. Vì vậy nó giám sát tốc độ quay của đông cơ trong mọi thời điểm.

19

- Sơ đồ khối điều khiển động cơ servo với 2 vòng hồi tiếp vị trí và tốc độ:

Trong đó phần A B C là phần so sánh xử lý tín hiệu hồi tiếp và hiệu chỉnh lệnh. Phần D E là cơ cấu thực thi và hồi tiếp. Các phần A B C thì khá phổ dụng trong các sơ đồ khối điều khiển, phần D E thì tùy các thiết bị sử dụng mà chúng có khác nhau đôi chút nhưng về bản chất chúng hoàn toàn giống nhau. Sau đây là một số ví dụ về phần D E thường gặp.

20

1.2. Servomotor . Hình thức bên ngoài và tên .

21

22

Sự khác biệt so với motor thường: Về kết cấu và hoạt đông của động cơ servo về cơ bản giống động cơ thường.

Nhưng nó được thiết kế để đáp ứng độ chính xác cao, tốc độ cao, tần số cao kiểm soát tốc độ và vị trí của các phương tiên cơ khí.

Không phải bất kì động cơ nào cũng có thể dùng làm động cơ servo. Động cơ servo là động cơ hoạt động dựa theo các lệnh điều khiển vị trí và tốc độ. Chính vì thế nó phải được thiết kế sao cho các đáp ứng là phù hợp với nhu cầu điều khiển. Về cơ bản thì một servo motor và một động cơ bình thường giống nhau về mặc cấu tạo và nguyên lý hoạt động ( cũng có phần cảm phần ứng, khe hở từ thông, cách đấu dây … ). Tuy nhiên tuỳ theo nhu cầu điều khiển mà nó có một số điểm cải tiến hơn (dành cho những mục đích đặc biệt) so với động cơ thường. Sau đây là một vài ví dụ về nét đặt trưng của động cơ servo:

1.Tăng tốc độ đáp ứng tốc độ: Các động cơ bình thường, muốn chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác thì

cần có một khoảng thời gian quá độ. Trong một số nhu cầu điều khiển, đòi hỏi động cơ phải tăng/giảm tốc nhanh chóng để đạt được một tốc độ mong muốn trong thời gian ngắn nhất, hoặt đạt được một vị trí mong muốn nhanh nhất. Ví dụ muốn điều khiển một cơ cấu từ vị trí X đến vị trí X’, ban đầu khi ở xa vị trí X’ thì động cơ quay với vận tốc lớn để tăng tốc, tuy nhiên khi đến gần X’ đòi hỏi động cơ cần giảm tốc tức thì để có thể đạt được vị trí mong muốn một cách chính xác và loại trừ sự vọt lố vị trí. Các động cơ thường không thể đáp ứng được điều này. Để động cơ đáp ứng được những yêu cầu trên thì nó phải được thiết kế sao cho rút ngắn đáp ứng tốc độ của động cơ.

23

Muốn như vậy ta cần giảm moment quán tính và tăng dòng giới hạn cho động cơ. Để giảm moment quán tính thì động cơ servo được giảm đường kính rotor và loại bỏ các cơ cấu sắt không cần thiết. Để tăng dòng giới hạn, động cơ servo có thể sử dụng sắt Ferrit để làm mạch từ và thiết kế hình dạng lõi sắt cho phù hợp. Đối với động cơ nam châm vĩnh cữu thì nó cần được thiết kế sao cho ngăn cản được sự khử từ (hình dạng mạch từ) và tăng khả năng từ tính của nam châm (sử dụng nam châm đất hiếm rare earth magnet).

2.Tăng khả năng đáp ứng: Đáp ứng ở đây cần được hiểu đó là sự tăng/giảm tốc cần phải “mềm” nghĩa là

gia tốc là một hằng số hay gần như là một hằng số.

Một số động cơ như thang máy hay trong một số băng chuyền đòi hỏi đáp ứng tốc độ của cơ cấu phải “mềm”, tức là quá trình quá độ vận tốc phải xảy ra một cách tuyến tính. Để làm được điều này thì cuộn dây trong động cơ phải có điện cảm nhỏ nhằm loại bỏ khả năng chống lại sự biến đổi dòng điện do mạch điều khiển yêu cầu. Các động cơ servo thuộc loại này thường được thiết kế giảm thiểu số cuộn dây trong mạch và có khả năng thu hẹp các vòng từ trong mạch từ khe hở không khí.

3.Mở rộng vùng điều khiển (control range): Một số yêu cầu trong điều khiển cần điều khiển động cơ ở một dải tốc độ lớn

hơn định mức rất nhiều. Động cơ bình thường chỉ cho phép điện áp đặt lên nó phải bằng điện áp chịu đựng của động cơ và thông thường không quá lớn so với điện áp định mức.

24

Động cơ servo thuộc loại này có thiết kế đặt biệt nhằm gia tăng điện áp chịu đựng hoặc tăng khả năng bão hoà mạch từ trong động cơ .Như vậy động cơ servo thuộc loại này phải được tăng cường cách điện và sử dụng sắt Ferrit hoặc nam châm đất hiếm (rare earth).

4. Khả năng ổn định tốc độ: Động cơ servo loại này thường được thiết kế sao cho vận tốc quay của nó rất

ổn định.

Như các ta biết là không có mạch điện hoàn hảo, không có từ trường hoàn hảo trong thực tế. Chính vì thế một động cơ quay 1750 rpm không có nghĩa là nó luôn luôn quay ở 1750 rmp mà nó chỉ dao động quanh giá trị này. Động cơ servo khác biệt với động cơ thường là ở chỗ độ ổn định tốc độ khác cao. Các động cơ servo loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ chính xác (như robot). Nó được thiết kế sao cho có thể gia tăng được dòng từ trong mạch từ lên khá cao và giatăng từ tính của cực từ. Các rãnh rotor được thiết kế với hình dáng đặc biệt và các cuộn dây rotor cũng được bố trí khác đặc biệt để có thể đáp ứng được yêu cầu này.

Tăng khả năng chịu đựng của động cơ:

25

Một số động cơ servo được thiết kế sao cho có thể chịu đựng được các tín hiệu điều khiển ở tần số rất cao và có khả năng chịu được được những yêu cầu tăng tốc bất ngờ từ bộ điều khiển. Những động cơ như thế này thường được cải tiến về phần cơ để có tuổi thọ cao và có thể chống lại được sự hao mòn do ma sát trên ổ bi bạc đạn cũng như trên chổi than (đôi với DC)

Các loại và tính năng của Servo Motors: Động cơ Servo được phân loại thành các động cơ servo DC, động cơ servo

AC, và động cơ bước. Có hai loại động cơ servo AC , động cơ servo đồng bộ và động servo loại

cảm ứng. Phân loại động cơ servo:

Nét đặc trưng của mỗi động cơ servo:

26

Cấu trúc động cơ servo AC :

Các tính năng của động cơ servo AC so với động cơ servo DC: - Nam châm vĩnh cửu được gắn sẳn trên roto .... từ trường quay. - Cuộn dây được cung cấp trên các Stator ... ... ... ... tĩnh phần ứng. - Mặt khác, các chức năng điện của Stator một rotor được đảo ngược, động

cơ AC servo không có các chuyển mạch và chuổi than mà động cơ DC servo có.

27

Nguyên tắc hoạt động của đông cơ servo AC:

Như hình trên thì động cơ có ba cuộn dây với một đầu chung cho tất cả các cuộn dây. Thông thường đầu chung được đấu với nguồn dương nguồn và được kích từ theo thứ tự liên tục.

Theo hình thì đây là động cơ có góc quay 120 độ cho mỗi bước. Rotor trong động cơ có 2 răng. Stator có ba cực cách nhau 120 độ. Khi cuộn một kích điện thì răng của rotor bị hút vào cực một.Nếu dòng qua cuộn một bị ngắt và đóng dòng cho cuộn hai , rotor quay 120 độ ngược kim đông hồ và răng của rotor sẽ hút vào cực hai. Để quay động cơ này một cách liên tục, chúng ta cần cấp điện liên tục luân phiên cho ba cuộn dây. Bảng dưới đây thể hiển rõ quá trình hoạt động của động cơ servo.

28

29

Các đặc điểm của động cơ servo:

30

1.3. Nguyên lý và điều khiển servo motor. 1.3.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống servo motor.

- Khối nguồn cung cấp(power supply unit)

31

- Driver

Shunt monitor : Dùng để đo thời gian hoạt động của mắc Shunt và có thể đọc được từ phần mền .

Position regulator : Đếm số xung từ bộ phận Resolver của động cơ Servo.Tổng số xung cung cấp thông tin về vị trí của tải.

Speed regulator : Điều chỉnh tốc độ bằng cách đếm số xung trên một giây.Điều chỉnh tốc độ cũng như điều chỉnh gia tốc.

Torque regulator : Đo dòng điện từ trạm nguồn đến motor. Cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với momen của motor.

32

1.3.2. Hệ thống điều khiển servo motor. Hệ thống điều khiển Servomotor gồm 3 phần chính : Program (chương trình) Regulator unit (khối điều chỉnh) Power unit (khối nguồn)

- Program : Chương trình bao gồm những thông tin về chu kỳ hoạt động của motor, nó mô tả những chức năng hoạt động của motor.Thông thường chương

33

trình giao tiếp với hệ thống điều khiển ngoài, như chương trình PLC của máy bao bì.

- Regulator unit : Khối điều chỉnh điều khiển chu kỳ hoạt động của motor dung thông tin từ chương trình(program) và thiết bị giải mã(resolver) của servomotor.

Khối điều chỉnh thông thường bao gồm 3 cách điều chỉnh. o Position regulator : Điều chỉnh vị trí bằng cách đếm số xung từ resolver

của servomotor. Tổng số xung cung cấp thông tin về vi trí của tải o Speed regulator : Điều chỉnh tốc độ bằng cách đếm số xung trên một giây. Điều chỉnh tốc độ cũng như điều chỉnh gia tốc. o Torque regulator : điều chỉnh momen bằng cách đo dòng điện từ trạm nguồn đến motor. Cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với momen của motor - Power unit : Khối nguồn cung cấp là nguồn xoay chiều 3 pha. Hiệu điện

thế cung cấp được chỉnh lưu và được kết nối với cầu bán dẫn với 6 bán dẫn(transistor). Cầu bán dẫn được điều khiển bởi khối điều khiển, motor được chuyển mạch, chính vì vậy mà motor hoạt động theo đúng yêu cầu, tần số đóng ngắt 3 – 20 kHz. Nguồn cung cấp cho motor có dạng sóng sine giúp cho motor chạy êm hơn và ít tổn thất, lệch nhau 120 độ. Khối nguồn cũng có thể điều chỉnh cường độ dòng điện, độ lớn của dòng điện tỉ lệ với momen motor.

34

2. Nguyên lý hoạt động servo motor của máy rót A3/SPEED. Sơ đồ miêu tả thông tin tổng quan

35

Hình IV.22: Sơ đồ tổng quát hệ thống servo motor của máy A3/SpeedNguyên lý hoạt động : Chương trình được lập trình bởi phần mền RSLogix 5000 của Rockwell sau

đó được nạp vào bộ điều khiển trung tâm CPU L63 (logix 5563) từ đó thông qua sercos interface module và qua 6 module điều khiển servo kinetix 6000 điều khiển các motor servo của

các hệ thống : - Jaw system - FFU index - FFU outfeed - ASU seal head - REG valve - DCS

36

Hình IV.23: Sơ đồ nguyên lý điều khiển servo motor của hệ thống Jaw và FFU

37

Hình IV.24: Sơ đồ nguyên lý điều khiển servo motor của hệ thống DCS

38

Hình IV.25: Sơ đồ nguyên lý điều khiển servo motor của hệ thống Regulating valve

39

Hình IV.26: Sơ đồ nguyên lý điều khiển servo motor của hệ thống ASU Seal Head

40

3. Hệ thống điều khiển servo motor của máy rót A3/SPEED.

Hình IV.27: Hệ thống điều khiển servo motor của máy A3/SpeedHệ thống Servo được điều khiển bởi CPU module (1) giao tiếp với Sercos

module (2) qua PLC rack (3). Sercos module (2) giao tiếp qua Optical fiber network (4) với 2 Servo rack (5) bao gồm IAM (integrated axis module) (6) và AM (axis module) (7).

Mỗi Servo drive rack gồm có IAM drive và AM servo drives được cung cấp nguồn 400V/AC qua power connector (1) ở phía trên cùng của IAM và nguồn điều khiển 240V/AC tới AM drives được cung cấp qua control power connector (2) ở phía trên cùng của IAM. Bộ IAM (3) cung cấp nguồn tới AM servo drives (4) ở trong servo drive rack (5) và cũng như những chức năng điều khiển một servo cho một servo motor. Mỗi rack được đặt một số node nhất định, nó được cài đặt cộng và trừ qua switch (6) ở trên IAM

41

Hình IV.28: Mô tả vị trí các bộ phận kết nối điều khiển.Mỗi bộ điều khiển Servo AM có một số node được xác định bởi việc cài đặt

số node trong IAM và bởi rack slot trong điều khiển hướng nhất định. Bộ hiển thi Fault/status display (7) ở trên bộ điều khiển servo AM biểu thị

trình trạng hệ thống hiện tại, sau đây là trình trạng hiển thị số từ 1→4 và E của led 7 đoạn trên bộ hiển thị :

42

Hình IV.29: Bộ hiển thi Fault/status

43

Hình IV.30: Mô tả vị trí kết nối của bộ điều khiển Ở phía trước của mỗi bộ IAM servo drive có 3 D – sub connectors :

- Connector (8) để giao tiếp I/O. - Connector (9) để phản hồi về vi trí từ Servo Motor. - Connector (10) để phản hồi vị trí phụ trợ.

Bộ AM servo drives (4) được kết nối tới servo motor bằng cáp liên tục dùng để :

- Cung cấp nguồn tới servo motor. - Nhận tín hiệu phản hồi vị trí từ servo motor về. - Cài đặt hoạt động hay không hoạt động và hãm phanh của servo motor.

44

Bộ kết nối từ nguồn servo motor (11) và nguồn tới phanh hãm của motor (12) là ở phía trên cùng của bộ điều khiển.

3.1 Bộ điều khiển trung tâm CPU Module. Trong máy A3/Speed dùng bộ điều khiển trung tâm Control Logix CPU L63

( logix 5563)

Hình IV.31: Bộ điều khiển trung tâm logix 5563

45

3.2 Sercos Module.

Hình IV.32: Mô tả bộ Sercos Module

46

Ở phía trước của Sercos module có 3 Led hiển thị trạng thái của hệ thống.

Hình IV.33: Mô tả trạng thái hiển thị của hệ thống Sercos- LED số (1) là CP LED ( Sercos communication ) : hiển thị trạng thái

của những phase giao tiếp. - LED số (2) là Sercos ring LED : hiển thị trạng thái mạng của Sercos. - LED số (3) là OK LED : biểu thị trình trạng của module và truyền

thông. - Sau đây là những bảng miêu ta trạng thái của LED :

47

48

49

3.3 Hệ thống Servo Drive. Trong máy A3/Speed hệ thống Servo drive được dùng là hệ thống Kinetix

6000 3.3.1 Đặc trưng phần cứng của hệ thống Kinetix 6000. Đặt trưng phần cứng của hệ thống Kinetix 6000 dùng cho máy A3 Speed có

dạng như sau :

50

Hình IV.34: Đặt trưng phần cứng của hệ thống Kinetix 6000

51

Hệ thống Kinetix 6000 dùng cho máy A3/Speed có 3 bộ phận chính : - 6 – axis Kinetix 6000 servo drive system - Line Interface Module ( LIM ) - ControlLogix chassis and modules ( controller )

Trong máy A3/Speed ta dùng bộ kinetix các loại sau : 2094-BMP5-S(1 bộ), 2094-BM01-S(3 bộ), 2094-BM02-S(2 bộ) với các thông số về điện áp và dòng điện theo bảng ở trên.

3.3.2 Bộ kết nối dữ liệu Kinetix 6000.

52

Hình IV.35: Bộ liên kết và chỉ thị AM

53

Bảng mô tả các bộ kết nối của IAM /AM.

Sơ đồ chân bộ kết nối Safe-of.

Hình IV.36: Sơ đồ chân bộ kết nối SO

54

Bảng mô tả các chân trong bộ kết nối SO.

Sơ đồ chân kết nối I /O.

55

Bảng mô tả giản đồ chân của bộ kết nối phản hồi motor.

56

Bảng mô tả các chân của bộ Reslover Transmitter.

Hình IV.38: Vị trí chân của kết nối Motor Feedback

57

Bảng mô tả giản đồ chân của bộ kết nối phản hồi phụ.

Hình IV.39: Vị trí chân của kết nối phản hồi phụ

58

Bảng mô tả giản đồ chân bộ kết nối đầu vào IAM.

59

Bảng mô tả giản đồ chân bộ kết nối nguồn và hãm tốc motor IAM/AM.

60

Sơ đồ mạch điện Digital Input.

Hình IV.40: Sơ đồ mạch điện digital input

61

Đặt điểm kỹ thuật của bộ phản hồi phụ và phản hồi motor.

Những tín hiệu từ bộ giải mã đầu vào của AM, BM, IM được lọc cả tín hiệu tương tự và số, từ những đầu vào này còn bao gồm cả việc phát hiện ra tình trạng thay đổi bất thường.

Hình IV.41: Sơ đồ mạch điện bộ giải mã đầu đầu vào motor AM, BM, IM

Những thông số kỹ thuật của bộ giải mã phản hồi motor.

62

Những thông số kỹ thuật đầu vào AM, BM, IM cho TTL Encoders.

Những thông số kỹ thuật đầu vào AM, BM, IM cho Sine/Cosine Encoders.

63