Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
MỤC LỤC
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
DANH MỤC BẢNG BIỂU
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
DANH MỤC HÌNH VẼ
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
33
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
MỞ ĐẦU
Nước ta đang trong công cuộc hiện đại hoá để từng bước bắt kiệp 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 hoá đống vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế.Việc
tự động hoá 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.
Ngày nay công nghệ điện tử và sinh học ngày càng phát triển đã góp phần
nâng cao năng xuất lao động một cách đáng kể, đặc biệt là các bộ điều khiển, xuất
hiện đã đáp ứng hầu hết các yêu cầu đề ra của nền sản xuất công nghiệp hiện đại
Tốc độ sản xuất phải nhanh, chất lượng cao và ít phế phẩm, giá nhân công
hạ, thời gian chết của máy móc là tối thiểu.
Đất nước phát triển, nhu cầu của con người càng cao nên cần có những thiết
bị máy móc có thể thay thế được sức lao động của con người, đặc biệt là trong công
nghiệp sản xuất, vì vậy mà cần có những dây chuyền sản xuất tự động ra đời giúp
chúng ta lao động nhẹ nhàng hơn.

Hoà nhịp cùng sự phát triển đó rất nhiều thiết bị tự động ra đời đáp ứng ngày
càng tốt hơn yêu cầu của cuộc sống “MÔ HÌNH CÂN VÀ PHÂN LOẠI BAO BÌ
ĐÓNG GÓI GẠO DÙNG PLC S7 - 200” cũng được thiết kế dựa trên nền tảng của
tự động hoá.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
44
Thóc
Hạt màu
Tấm
Cám xoa
Cám xát
Vỏ trấu
Bao gói
Tách tấm
Xoa bóng
Thóc
Làm sạch Tạp chất
Bóc vỏ trấu
Phân ly thóc – gạo lật
Tách hạt màu
Bóc cám
Sản phẩm
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GẠO
1.1.1 QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Hình 1.1: Sơ đồ quy trình sản xuất
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng

Lớp: Trang bị điện - K52
55
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
1.1.2 SƠ ĐỒ XAY XÁT GẠO Ở NHÀ MÁY
Hình 1.2 Sơ đồ xay xát gạo ở nhà máy
Đây là sơ đồ bố trí một nhà máy xay xát gạo truyền thống.
Thóc khô chưa được làm sạch vẫn còn lẫn một số lớn các loại tạp chất, được
đổ vào phễu rồi nhờ băng chuyền nâng dẫn vào thùng chứa (1). Từ thùng chứa này,
thóc được dẫn xuống cân tự động (2) để xác định khối lượng. Việc cân khối lượng
trong nhà máy có thể bỏ qua nên như có sẵn các phương tiện cân ở bên ngoài để xác
định khối lượng thóc nhập vào.
Sau khi cân, thóc lại được chuyển lên cao một lần nữa và được dẫn vào một
phễu. Từ phễu này thóc được đổ xuống một máy làm sạch sơ (3), bên trong có lắp
máy hút các tạp chất nhẹ cùng với một sàng kép dao động để loại các tạp chất nặng
và một nam châm để giữ mảnh sắt vụn.
Những tạp chất nhẹ, nhỏ, chủ yếu là bụi bẩn được thổi qua xiclon (4) để phân
ly và thải ra ngoài. Các tạp chất khác cũng được thải vào các bao tải hoặc thùng
chứa.
Nói chung loại máy này không có khả năng tách các hạt sạn có cùng kích
thước với hạt thóc.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
66
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Muốn tách những hạt sạn này, hạt được dẫn qua máy phân ly theo trọng
lượng (5) sử dụng sự khác nhau về trọng lượng giữa hạt sạn và hạt thóc để tách sạn
ra khỏi khối thóc. Sau đó thóc lại được dẫn vào cân tự động thứ 2 (6) để xác định
khối lượng thóc sạch Việc xác định trọng lượng 2 lần trước và sau khi làm sạch cho
phép ta xác định độ thuần khiết của khối thóc để phục vụ thu mua và các tính toán
về hiệu quả.

Thóc sau khi làm sạch được chuyển lên cao và đổ vào một thùng chứa để dẫn
xuống máy xay đĩa. Máy xay này được gọi là loại đĩa dưới quay. Hạt thóc đi qua
khe hở giữa hai đĩa và nhờ tác động cọ xát mà vỏ trấu được bóc ra khỏi nhân hạt.
Tuy nhiên vẫn còn khoảng từ 10 đến 15% số hạt chứa được bóc vỏ trấu. Sử dụng
một lớp vỏ bọc chịu mài mòn cho việc bóc vỏ thì vỏ quả của nhân hạt sẽ bị hư hỏng
nhẹ tạo ra cám thô. Khi vỏ quả bị hư hỏng cùng với một số vết nứt do khâu bóc vỏ
tạo ra thì các hạt rạn nứt sẽ tạo ra hạt vỡ.
Do đó, thành phẩm của máy xay là một hỗn hợp gồm có: trấu, gạo lức, hạt
thóc, cám thô và mảnh gạo vỡ (lức).
Thành phẩm của máy xay được đổ lên một sàng kép (8) để tách cám, sau đó
phân ly mảnh gạo vỡ nhỏ. Cám thô được thu vào bao tải hoặc thùng chứa.
Mảnh gạo vỡ nhỏ được một băng chuyền dẫn vào một ngăn chứa để cung
cấp cho máy xát trắng thứ nhất. Lúc này thành phẩm của máy xay không còn chứa
cám thô và mảnh gạo nhỏ nữa.
Sản phẩm từ máy xay được chuyển lên cao nhờ vít (9) và đổ vào một thùng
chứa, từ đó thóc được dẫn vào máy hút trấu (10) để phân ly trấu.
Trấu được thổi ra ngoài nhà máy hoặc phân ly trong xyclon.
Lúc này thành phẩm của máy hút trấu là một hỗn hợp gồm có thóc và gạo
lức. Thông thường sự tồn tại các hạt lửng không được quan tâm đến trong phương
pháp chế biến thông thường này.
Hỗn hợp lại tiếp tục được chuyển lên cao và đổ vào một thùng chứa để từ đó
dẫn vào máy phân ly thóc kiểu ngăn (12). Ở đây, bằng cách sử dụng sự phối hợp sự
khác biệt về độ nhẵn, tỷ trọng và tính chất nổi giữa hạt thóc và hạt gạo lức, thóc sẽ
được tách ra khỏi gạo lức. Hạt thóc phân ly ra sẽ được chuyển vào một thùng chứa
riêng nhờ vít (13) và được bóc vỏ trấu trong một máy xay loại đĩa dưới quay này có
thể có đĩa cố định được bọc một lớp cao su thay vì chất dễ bị mài mòn. Có khi
người ta sử dụng máy xay dạng quả lô cao su.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
77

Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Sản phẩm của máy xay thứ hai (xay lại) được chuyển vào cùng một thùng
chứa cấp liệu cho sàng kép (8) nhờ vít (15).
Khối gạo lức từ máy phân ly kiều ngăn được dẫn vào một thùng chứa cấp
liệu cho máy xát trắng thứ nhất (16) là dạng máy xay côn trục đứng.
Vỏ quả của lớp gạo lức và lớp cám ngoài được bóc ra. Ở một mức độ nhất
định, phôi mầm và các vụn gạo nhỏ cũng được tách ra khỏi khối gạo lức khi qua
công đoạn xát trắng thứ nhất.
Lớp cám màu sẫm được xả ra khỏi nhờ cơ cấu nạo quét và nhờ trọng lực.
Thành phẩm của máy xát trắng thứ nhất là một hỗn hợp gồm gạo xát dở, tấm, vụn
bột, phôi mầm.
Hỗn hợp này được chuyển vào một máy sàng lắc (17) có khoan lỗ tròn để
phân ly tấm. Sản phẩm trên sàng là gạo xát dở được chuyển lên cao và đổ vào một
thùng chứa. Từ đây gạo xát dở được dẫn vào máy xát trắng thứ hai (18) để tiếp tục
xát lấy cám. Ở đây một lần nữa lại phát sinh các vụn bột, phôi mầm và các mảnh
gạo nhỏ.
Cám thu được lần này có màu sáng hơn và được gọi là “cám trung” .
Thành phần của máy xát trắng thứ 2 là một hỗn hợp gạo xát trung bình và
tấm. Hỗn hợp này được dẫn vào một sàng lắc thứ hai (19) có khoan lỗ tròn để phân
ly tấm. Thông thường sàng tách tấm sau máy xát trắng sau máy xát trắng thứ nhất
và sàng tách tấm sau máy máy xát trắng thứ hai được kết hợp làm một thành một
sàng kép nhưng vẫn giữ nguyên tính độc lập về phân ly tấm của mỗi lượt.
Sản phẩm trên sàng này là gạo xát trung bình được chuyển lên cao và đổ vào
một thùng chứa. Gạo xát trung bình lại được dẩn qua máy xát trắng thứ ba (20) để
hoàn thành việc xát lấy cám lần cuối. Cam thu được lần này có màu rất sáng.
Thành phẩm của máy xat trắng thứ ba này là một hỗn hợp gạo xát hoàn chỉnh
và tấm. Hỗn hợp này được chuyển qua một sàng lắc thứ ba (21) lỗ tròn để phân ly
tấm.
Sản phẩm trên sàng được chuyển lên cao và đổ vào thùng chứa. Gạo xát
hoàn chỉnh lúc này trông chưa được sáng bóng vì vẩn còn một số lượng nhỏ cám tự

do bám vào hạt gạo. Gạo xát hoàn chỉnh sẽ phải đi qua máy đánh bóng có trống
hình côn được bộc bằng các tấm da (22). Máy đánh bóng thu hồi cám tự do nhưng
cũng làm xuất hiện một số vụn bột và mảnh gạo.
Cám có màu sáng được xả ra theo trọng lượng. Tấm cũng được tách ra khi
khối gạo đã được đánh bóng đi qua sàng lắc thứ tư dạng lỗ tròn (23). Cả ba trống
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
88
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
côn xát trắng và trông côn đánh bóng đều được nối với một hệ thống hút để làm
nguội hạt. Đồng thời hệ thống hút này cũng thu hồi một số cám được gôm lại qua
xylông (24).
Thông thường, thành phẩm của máy đánh bóng được xem như sản phẩm cuối
cùng của hệ thống xay xát và là một hỗn hợp gồm gạo nguyên, gạo gãy và mảnh
gạo nhỏ. Hỗn hợp này được chuyển lên cao và dẫn vào một thùng chứa. Sau khi đi
qua một số thiết bị phân cấp, gạo được cân, đóng bao và nhập kho.
Khi gạo xay cuối cùng gồm có gạo nguyên, gạo gãy và mảnh gạo thì việc
phân cấp gạo lại trở nên cần thiết. Trong trường hợp này, gạo sau khi qua máy đánh
bóng và sàng phân ly tấm lại được chuyển lên cao và cung cấp vào trống phân cấp
thứ nhất có hốc lõm, còn được gọi là “ tri- e” (25). Máy này phân cấp gạo theo
chiều dài. Trống phân cấp thứ 1 tách các mảnh vỡ nhỏ để xả vào một thùng chứa
riêng biệt (26).
Sản phẩm trượt trên trống phân cấp là một hỗn hợp gồm gạo nguyên và gạo
gãy. Hỗn hợp này được cung cấp vào trống phân cấp thứ 2 để tách gạo gãy. Gạo
gãy sau khi tách được dẫn vào một thùng chứa riêng (28). Sản phẩm trượt trên trống
phân cấp thứ 2 chỉ còn là gạo nguyên và cũng được dẫn vào một thùng riêng dành
cho gạo nguyên (29).
Dưới mỗi thùng chứa có lắp một máy dỡ hành theo thể tích, còn gọi là “máy
trộn theo thể tích” (30).
Khả năng xả gạo theo đơn vị thời gian của mỗi máy trộn có thể được đặt

trước theo yêu cầu có thể thu được ở cửa ra.
Sau khi đạt chính xác năng suất của các máy trộn gạo nguyên, gạo gãy và
gạo tấm, có thể xả đồng thời theo số lược định trước trên một băng truyền đai (31)
để đưa lên cao và đổ vào 1 thùng chứa bên trong có lắp cơ cấu trộn (32). Sau đó
gạo xay được cân, đóng bao, khâu và nhập kho để phân phối qua các dây thương
mại hiện hành (33).
Sản phẩm cuối cùng là gạo xay hoàn chỉnh đã được đánh bóng, phân cấp và
pha trộn.
Tuy nhiên gạo đánh bóng không phải là mặt hàng luôn có yêu cầu và vì lý do
đó trống côn đánh bóng và sàng của nó thường được bỏ qua. Điều đó có thể thực
hiện bằng cách điều chỉnh một van chuyển hướng đơn giản ở trong ống xả riêng
(35).
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
99
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
1.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÂN VÀ PHÂN LOẠI BAO BÌ ĐÓNG
GÓI GẠO
THIẾT KẾ MÔ HÌNH CÂN VÀ PHÂN LOẠI BAO BÌ ĐÓNG GÓI GẠO
 Trước khi khởi động băng chuyền ta phải truyền khối lượng xuống
cho mỗi thùng
 Khi truyền khối lượng ta có thể kiểm tra được tín hiệu đã được truyền hay
chưa nhờ vào sự truyền lên của PLC và được hiển thị trên máy tính
 Sau khi truyền số kg cho mỗi thùng đã được đặt trước trên máy tính ta bật hệ
thống để băng chuyền hoạt động
 Khi băng chuyền bắc đầu đong sản phẩm ta có thể quan sát được trạng thái
của băng chuyền trên máy tính, đang đong loại thùng nào, bao nhiêu kg, có thể
quan sát được khối lượng khi đang đong từ lúc bắc đầu đến khi đủ khối lượng đã
được đặt trước trên máy tính,
 Số thùng của mỗi loại sau khi đóng gói xong, được PLC truyền lên và hiển

thị trên máy tính.
 Sau khi đóng gói xong thì từng loại thùng được phân loại ra theo từng ngăn
và có thể quan sát được trên máy tinh
 Ta có thể quan sát được giá trị loadcell đang cân trên máy tính
 PLC truyền lên trạng thái của 6 cảm biến, nên ta có thể quan sát được trạng
thái hoạt động của băng chuyền trên máy tính, băng chuyền ở trạng thái nào đang
chạy hay dừng, cảm biến nào đang tác động
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1010
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
1.2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống cân và phân loại bao bì đóng gói gạo
1.2.1.1 Cơ cấu cấp liệu
Cơ cấu cấp liệu có nhiệm vụ đưa gạo vào khay theo từng loại.
Cơ cấu cấp liệu gồm có: Khoang chứa liệu,xylanh và khoang cấp liệu, động cơ.
1.2.1.2 Cơ cấu chuyển gạo
Cơ cấu chuyển gạo có nhiệm vụ chuyển gạo ra bên ngoài sau khi nó được
loadcell cân đủ. Khay gạo được băng tải chuyển dần ra phía người công nhân để
vận chuyển đi đóng gói.
Cơ cấu chuyển khay gạo gồm có: Động cơ và cơ cấu băng tải chuyển khay gạo
1.2.1.3 Cơ cấu cân
Cơ cấu cân có nhiệm vụ cân đủ số lượng gạo đã đặt trước cho mỗi loại khay
để pít tông đẩy vào cơ cấu chuyển gạo
Cơ cấu cân gồm: Loadcell, mạch khuếch đại
1.2.1.4 Cơ cấu phân loại
Cơ cấu có nhiệm vụ phân loại các loại khay nhỏ, trung bình, cao để so sánh
với giá trị đặt trước trong loadcell và đưa đi đóng gói sau khi loadcell cân xong đủ
số lượng gạo mỗi khay
Cơ cấu phân loại gồm: Cảm biến quang, pit tong
1.2.1.5 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

- Trước khi hoạt động thì khoang chứa gạo phải chứa đầy gạo, khay được đặt
sẵn trên loadcell.
- Khi ta bật hệ thống, cảm biến 1, cảm biến 2, và cảm biến 3 sẽ phân biệt loại
khay để báo về cho loadcell cân. Khi có khay trên loadcell, các cảm biến sẽ nhận
dạng loại khay sau 3s thì thả gạo và loadcell bắt đầu cân :
+ Nếu chỉ có cảm biến 1 sáng => khay nhỏ => PLC đọc điện áp loadcell tính
ra cân 0.2kg gạo. Sau khi cân đủ, động cơ đóng khoang chứa gạo,xy lanh 1 sẽ đẩy
khay vào băng tải để băng tải hoạt động
+ Nếu có cảm biến 1 và cảm biến 2 sáng => khay trung => PLC đọc điện áp
loadcell tính ra cân 0.4kg gạo. Sau khi cân đủ, động cơ đóng khoang chứa gạo, xy
lanh 1 sẽ đẩy khay vào băng tải để băng tải hoạt động
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1111
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
+ Nếu cả 3 cảm biến cảm biến 1, cảm biến 2 và cảm biến 3 cùng sáng =>
khay cao => PLC đọc điện áp loadcell tính ra cân 0.6kg gạo. Sau khi cân đủ, động
cơ đóng khoang chứa gạo, xy lanh 1 sẽ đẩy khay vào băng tải để băng tải hoạt động.
- Sau khi đẩy khay vào băng tải thì tại đây khay sẽ được phân loại để công
nhân đi đóng gói sản phẩm:
+ Nếu là khay cao, khi đi qua cảm biến 4 sẽ sáng báo hiệu đây là khay cao.
Khi bị cảm biến 4 sáng thì xy lanh 2 sẽ đẩy khay cao ra khỏi băng tải, cảm biến 4
truyền tín hiệu về PLC để băng tải dừng hoạt động.
+ Nếu là khay trung, khi đi qua CB5 sẽ sáng báo hiệu đây là khay trung. Khi
cảm biến 5 sáng thì xy lanh 3 sẽ đẩy khay ra khỏi băng tải, cảm biến 5 truyền tín
hiệu về PLC để băng tải dừng hoạt động
+ Nếu là khay thấp, khi đi qua cảm biến 6 ở cuối băng tải sẽ báo đây là khay
thấp và truyền tín hiệu về PLC dừng băng tải.
1.3. HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN SẢN PHẨM BẰNG BĂNG TẢI
a) Khái niệm

Băng tải là một máy vận chuyển vật liệu rời theo phương nằm ngang bằng
cách cho vật liệu nằm trên một băng chuyển động. Vật liệu sẽ được mang từ đầu
này tới đầu kia của băng tải và được tháo ra ở cuối băng tải
b) Vai trò của băng tải trong hệ thống vận chuyển hiện nay
Ngày nay băng tải đã được sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp,
nông nghiệp. Băng tải dùng để vân chuyển các vật liệu dạng hạt, viên, tảng, các vật
mỏng nhẹ để đưa tới khâu đóng gói, chế biến hoặc để sấy khô hoặc là phẳng. Nó
được sử dụng rất hưu ích trong địa hình rất phức tạp như: Tải cát từ dưới lòng sông
lên xe, chuyển than từ thuyền lên xe tải hay các đia hình nhỏ trật hẹp. Mà phương
tiện vân chuyển như xe tai máy xúc máy cẩu hay con người không thể thực hiên
được. Nhờ có băng tải mà lượng nhân công cho công việc này giảm rất nhiều đồng
thời năng suất của việc vận chuyển nhờ băng tải này tăng rất nhiều lần so với việc
thuê nhân công. Nhờ có băng tải ma khối lượng công việc lớn được giải quyết trong
thời gian ngắn đem lai lợi hiệu quả kinh tế rất lớn.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1212
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
c) Cấu tạo của băng tải
Băng tải gồm một băng cao su hoặc vải hoặc bằng kim loại được mắc vào
hai puli ở hai đầu. Bên dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng
khi mang tải. Một trong hai puli được nối với động cơ điện còn puli kia là puli căng
tải. Tất cả được đặt trên một khung thép vững chắc. Khi puli dẫn động quay kéo
băng di chuyển theo.
+ Ưu điểm:
- An toàn cao, cấu tạo đơn giản, bền, làm việc không ồn
- Có khả năng vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang hoặc
nằm nghiêng và kết hợp cả hai
- Không làm hư hỏng vật liệu do vật liệu không có chuyển động tương đối so với mặt
băng

- Vốn đầu tư và chế tạo không lớn: Có thể tự động hóa
- Vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng
- Tiêu hao năng lượng ít
- Năng suất vận chuyển lớn có thể đạt 500 tấn/h
+ Nhược điểm:
- Băng tải có độ dốc không cao, thường thì từ 16-24
o
tùy vật liệu
- Không thể vận chuyển theo đường cong
- Không vận chuyển được vật liệu dẻo, kết dính
- Tốc độ vận chuyển không cao
1.3.1: CÁCH LẮP ĐẶT VẬN HÀNH BĂNG CHUYỂN TẢI
- Đặt hệ thống băng tải vào đúng vị trí cần lắp đặt.
- Dùng thước thủy để căn theo chiều ngang dây tải.
- Siết chặt các buloong nền và buloong chân.
- Điều chỉnh sơ bộ các bass căng dây ở vị trí căng dây tương đối.
- Khởi động động cơ băng tải chạy thử.
- Điều chỉnh cho dây băng tải cân chính giữa.
- Siết ốc kỹ, tỳ ren điều chỉnh lại đúng vị trí.
- Cho hệ thống chạy trong 1 giờ rồi kiểm tra, nếu thấy dây bị sàng thì điều
chỉnh lại.
1.3.2: PHÂN LOẠI BĂNG TẢI
a) Băng tải bố NN
• Cấu tạo
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1313
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Hình 1.3: Băng tải bố NN
− Băng tải bố NN gồm nhiều sợi dọc /ngang đểu là Nylon, có các

thành phần gồm: cao su mặt trên + lớp bố + cao su mặt dưới. Lớp bố của
băng tải loại này duy trì sức căng cũng như tạo độ bền cho kết cấu băng tải,
chịu lực nén và kéo tải, chịu nhiệt 100
0
C tới 600
0
C.
• Đặc điểm
− Cường lực chịu tải lớn: chịu lực gấp 5 lần sợi Cotton.
− Chịu lực va đập lớn: sợi Nylon là loại sợi tổng hợp chịu sự va
đập rất tốt nên các tác động ngoại lực hầu như không ảnh hưởng đến chất
lượng bố.
− Chịu axit, chịu nước và một số loại hóa chất khác.
− Chống được lão hóa do gấp khúc, uốn lượn nhiều trong sử
dụng.
− Tăng cường sự bám dính giữa sợi và cao su, đồng thời giảm
thiểu việc tách tầng giữa các lớp bố.
− Rất bền nếu phải hoạt động trong môi trường nhiệt độ thấp.
− Độ dai cực lớn,nhẹ và làm tăng lên sức kéo của motor dẫn đến
giảm tiêu thụ điện.

• Ứng dụng
− Băng tải NN có đặc tính mềm dẻo, dai và hiện được coi là loại
bố chịu lực phổ thông và có nhiều ưu điểm vượt trội.
− Thường dùng để tải than, sỏi, đá (các cỡ), cát, quặng sắt, xi
măng, than, gỗ… Không dùng để tải các vật liệu chịu nhiệt trên 600
0
C hoặc
các bề mặt có chất dầu.
− Băng tải bố NN chiếm từ 60-70% trên thị trường hiện nay do

tính kinh tế và nhẹ của nó.
b) Băng tải con lăng
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1414
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Hình 1.4: Băng tải con lăng
− Băng tải có thể nâng lên hạ xuống để làm đổi hướng vận chuyển.
− Dùng để vận chuyển các sản phẩm đã đóng thùng, có trọng
lượng lớn.
c) Băng tải cáp thép
• Cấu tạo
− Băng tải lõi thép gồm nhiều lõi cáp thép được sắp xếp theo
chiều dọc ở những khoảng cách từ 10 đến 15mm, lớp cáp thép này là phần
chịu lực tải chính giữ cho băng tải luôn chạy đúng hướng bao quanh nó là
lớp phủ cao su mặt trên và mặt dưới.
Hình 1.5 Kết cấu lõi thép
− Lớp cáp thép sẽ được liên kết với nhau bằng một phương pháp
đặt biệt, sự liên kết này giúp cho băng tải không có bất kỳ sự cố nào xảy ra
trong suốt quá trình sử dụng, cao su mặt và cao su bao phủ cáp thép được chế
tạo theo những tính chất riêng.
− Ký hiệu thông thường các loại băng tải cáp thép: ST-500,ST-
630,ST-800 và cao nhất tới ST-7000, độ dày có thể lên tới 50mm. Băng tải
cáp thép thường rất nặng như loại ST-1000, khổ 1 mét có thể lên tới 25Kg/m.
Vì vậy thường chỉ dài 150m/cuộn.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1515
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
• Đặc điểm

− Băng tải cáp thép chủ yếu sử dụng tại các hệ thống truyền tải
có chiều dài lớn trên 300m, do có thể chịu được cường lực rất cao.
Hình 1.6: Băng tải cáp thép
− Các sợi cáp thép được bố trí song song đều nhau theo chiều
dọc băng tải và rải đều trên toàn mặt băng tải.
− Băng tải cáp thép có tỷ lệ dãn dư cực thấp dưới 1% kể cả trong
điều kiện toàn tải.
− Băng tải cáp thép có độ bền tuyệt hảo nhất trong các loại băng
tải.
− Toàn bộ cáp thép trước khi lưu hóa phải được xử lý tráng ngoài
tạo bám dính với lớp cao su bao quanh và đây là yếu tố quang trọng nhất khi
chọn băng tải. Lớp cao su mặt được chế tạo đặc biệt để chống lại các lực xé
rách từ mọi hướng.
− Có những băng tải thép có tuổi thọ tới 15- 20 năm trong điều
kiện vận hành liên tục hiệu quả kinh tế là rất lớn.
d) Băng tải bố EP
• Cấu tạo và đặc điểm
− EP ký hiệu là băng tải có vải bố chịu lực bằng sợi tổng hợp
Polyester làm sợi dọc và sợi Nylon làm sợi ngang.
− Độ dãn băng tải rất nhỏ làm cho hành trình khởi động ngắn hơn
do vậy tiết kiệm điện hơn. Băng chuyền khởi động êm, đặc biệt là đối với
băng chuyền có độ dài lớn.
− Chịu ẩm tốt hơn các loại bố khác, vì sợi Polyester có đặc điểm
chịu ẩm, nước rất tốt do đó tuổi thọ băng kéo dài hơn đặc biệt khi gặp ẩm
cao, chịu nhiệt rất tốt khi dưới 150
0
C, chịu hóa chất cực tốt.
• Ưu điểm
− Độ dãn rất thấp nhỏ hơn 4%, vì vậy bề mặt cao su không bị
rạng nứt tránh được hiện tượng thẩm thấu - tác nhân gây lão hóa tới các lớp

bố.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1616
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
1.3.3: NGUYÊN TẮC KIỂM TRA BĂNG TẢI TỐT XẤU
- Băng tải đen bóng, cứng mềm không quan trọng.
- Cắt một băng vải nhỏ dài chừng 5cm, kéo dãn đến khi đứt, băng càng tốt
kéo dãn càng nhiều.
- Ngửi băng tải thấy có mùi thơm, nếu băng tải có mùi thơm khó chịu thì bỏ
ngay.
- Lấy mũi nhọn đâm thử, băng tải mà kém thì thủng ngay một lỗ, loại tốt thì
khó thủng và có đàn hồi.
- Băng tốt thì bề mặt ít lồi lõm và không bị vá, sữa chữa.
- Đừng tin vào những chữ in trên mặt băng tải.
1.3.4: TỶ LỆ TRUYỀN CỦA BĂNG TẢI
Ta có:
2
1
1
2
θ
θ
=
N
N
Với:
N1: là số vòng quay của buli băng tải.
N2: là số vòng quay của động cơ.
θ1: là đường kính của buli băng tải.

θ2: là đường kính của buli động cơ.
1.3.5: ENCODER
Encoder mục đích dùng để xác định vị trí góc của một đĩa quay, để đo tốc độ
và chiều quay của thiết bị, đĩa quay có thể là bánh xe, trục động cơ, hoặc bất kỳ
thiết bị quay nào cần xác định vị trí góc. Dựa trên nguyên tắc cảm biến ánh sáng với
một đĩa có khắc vạch sáng tối quay giữa nguồn sáng và phototransistor (đối với
encoder quang) hoặc là hiện tượng cảm ứng điện từ (đối với encoder từ). Ở đây ta
chỉ đề cập tới encoder quang. Encoder được chia làm 2 loại, là encoder tuyệt đối và
encoder gia tăng. Ở đây ta chỉ nghiên cứu về loại gia tăng.
Hình 1.7: Một số loại encoder trên thị trường.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1717
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
a) Cấu tạo chính của Encoder:
Gồm 1 bộ phát ánh sáng (thường là LED), một bộ thu ánh sáng nhạy với ánh
sáng từ bộ phát (thường là photodiotde hoặc phototransistor), 1 đĩa quang được
khoét lỗ gắn trên trục quay đặt giữa bộ phát và thu, thông thường trục quay này sẽ
được gắn với trục quay của đối tượng cần đo tốc độ hay vị trí.
Hình 1.8: Cấu tạo thực tế của encoder.
Hình 1.9: Cấu trúc đĩa và mắt đọc.
Một encoder thường có các dây sau:
− Dây cấp nguồn (+5V) cho encoder.
− Dây nối đất (GND).
− Dây pha A – tín hiệu ra theo độ phân giải (1 vòng/N xung (N từ vài chục lên đến vài
nghìn xung tuỳ theo độ phân giải)).
− Dây pha B – tín hiệu ra theo độ phân giải (1 vòng/N xung (N từ vài chục lên đến vài
nghìn xung tuỳ theo độ phân giải)), pha B chậm pha hơn pha A 90
o
. Thường tuỳ

theo trạng thái pha nhanh hay chậm của 2 pha này ta xác định chiều quay của đối
tượng, để từ đấy bộ đếm đếm tiến hoặc đếm lùi.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1818
3600
A
B
Z
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
Hình 1.10: Dạng sóng ngõ ra của LED thu.
Ngoài ra một số encoder còn có dây pha z, ta thu được một xung từ pha z khi
đĩa encoder quay 1 vòng.
Hình 1.11: Cấu tạo đĩa quay trong encoder
b) Nguyên lý cơ bản:
Encoder thực chất là một đĩa tròn xoay, quay quanh trục. Trên đĩa có các lỗ
(rãnh). Dùng một đèn led để chiếu lên mặt đĩa. Khi đĩa quay, chỗ không có lỗ
(rãnh), đèn led không chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ (rãnh), đèn led sẽ chiếu
xuyên qua. Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa, đặt một con mắt thu. Với các tín hiệu
có, hoặc không có ánh sáng chiếu qua, ta ghi nhận được đèn led có chiếu qua lỗ hay
không. Cứ mỗi lần đi qua một lỗ, chúng ta phải lập trình để thiết bị đo đếm lên 1. Số
lỗ trên đĩa sẽ quyết định độ chính xác của thiết bị đo. Ví dụ có 1 lỗ tức là khi quay
được 1 vòng thì bộ thu sẽ thu được 1 xung, nếu đĩa khoét N lỗ có nghĩa 1 vòng thu
được N xung. Như vậy khi đo tốc độ, ta đếm số xung trong 1 đơn vị thời gian, từ đó
tính được số vòng trên 1 đơn vị thời gian (hoặc có thể đo chu kì xung). Nếu đo tốc
độ cao thì số lỗ khoét càng nhiều càng chính xác.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
1919
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến

Hình 1.12: Quá trình đọc Encoder.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2020
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 VÀ CÁC LOẠI CẢM BIẾN,
XY LANH KHÍ NÉN
2.1: CẢM BIẾN
2.1.1: Các khái niệm về cảm biến:
Trong các hệ thống đo lường và điều khiển, mọi quá trình điều khiển đặc
trưng bởi các biến trạng thái. Các biến trạng thái này thường là các đại lượng
không điện như: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, tốc độ…
Để thực hiện quá trình đo lường và điều khiển cần phải thu thập thông tin, đo
đạc, theo dõi sự biến thiên của các trạng thái của quá trình thực hiện chức năng trên
là các thiết bị cảm biến. Để hiểu rõ về cảm biến ta cần nắm được một số khái niệm
và định nghĩa sau:
2.1.2.Phần tử nhạy:
Là khâu đầu tiên của thiết bị đo chịu trực tiếp của đại lượng đo. Phần tử nhạy
không có đặc tính riêng. Sai số được hạn chế bởi sai số của thiết bị mà nó tham gia.
2.1.3:Chuyển đổi đo lường:
Là một khâu cùa thiết bị đo, tín hiệu vào là hàm số của tín hiệu ra.
Cơ sở vật lý của chuyển đổi đo lường là biến đổi và truyền đạt năng lượng
(biến đổi từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác).
2.1.4: Cảm biến đo lường:
Là phương tiện (thiết bị) đo thực hiện biến đổi ở đầu vào thành tín hiệu ra
thuận lợi cho việc biến đổi tiếp theo hoặc truyền đạt, gia công bằng thiết bị tính
hoặc lưu trữ số liệu (nhưng không quan sát được)
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học
và ứng dụng kỹ thuật đo lường, điều khiển, số lượng và chủng loại các cảm biến

tăng nhanh và đa dạng.Với mục dích nghiên cứu và ứng dụng có thể phâm loại cảm
biến theo các phương pháp sau:
2.1.4.1. Phân loại cảm biến theo đại lượng vào và ra
− Cảm biến điện _ điện: trong đó các đại lượng vào và ra là các thông số điện.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2121
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
− Cảm biến không điện _ điện: là cảm biến thực hiện chức năng biến đổi các
đại lượng không điện là áp suất, nhiệt độ, lưu lượng,…. Thành các hông số như điện
trở, điện cảm, điện dung, điện áp, dòng điện, sức điện động ….
− Cảm biến khí nén _ điện: được ứng dụng nhiều trong các nhà máy Hóa
chất, các hệ thống đo và điều khiển cần chống cháy nổ.
2.1.4.2 Phân loại theo tính chất vật lý
− Cảm biến điện trở.
− Cảm biến điện từ.
− Cảm biến tĩnh điện.
− Cảm biến nhiệt điện.
− Cảm biến điện tử_ion.
− Cảm biến hóa điện.
− Cảm biến y sinh.
2.1.4.3. Phân loại theo tính chất ngồn điện
− Cảm biến phát điện (Active).
− Cảm biến thụ động (Passive).
2.1.4.4. Phân loại theo phương pháp đo
− Cảm biến biến đổi trực tiếp.
− Cảm biến kiểu bù
2.1.5: Cảm biến quang
Cảm biến quang điện có hai loại:
- Hoạt động khi mất ánh sáng chiếu vào bộ thu do bị che chắn.

- Hoạt động khi có ánh sáng chiếu vào bộ thu.
Khi lắp đặt, cần bố trí bộ phát và bộ thu đối diện thẳng trục “ nhìn nhau “.
Nếu cấp nguồn cho bộ phát, đèn hồng ngoại sẽ phát tia tới bộ thu. Phototransistor
của bộ thu sẽ nhận tia hồng ngoại và dẫn dòng, tạo mức cao ở lối ra. Khi có vật che
chắn ở giữa bộ phát và bộ thu, tia hồng ngoại từ đầu phát không tới được bộ thu,
Phototransistor không dẫn ở lối ra bộ thu có mức thấp.
Trên bộ thu có gắn đèn LED báo trạng thái thu tín hiệu. Khi lắp đặt cần
điều chỉnh bộ thu và phát sao cho đèn báo sáng, khi có đèn thu và đèn phát là chuẩn
trục. Một số đặc trưng cơ bản của cảm biến:
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2222
b
a
Kí hiệu chung
Kí hiệu theo yêu cầu đặc biệt
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
- Khoảng cách thu 3m.
- Đặc trưng thời gian Max. 3ms.
- Nguồn nuôi từ 12 ÷ 24 V DC ± 10% (Độ mấp mô đỉnh - Đỉnh max.10%).
- Độ nhạy là cố định.
- Kiểu làm việc: Dark On.
- Lối ra: NPN – Collector hở, V
max
= 30V, I
max
= 100mA, Thế dư max = 1V.
- Chỉ thị là LED màu đỏ.
2.2: XY LANH KHÍ NÉN
2.2.1 Xilanh:

1) Xilanh tác dụng đơn (xilanh tác dụng một chiều): Áp lực khí nén chỉ tác dụng
vào một phía của xilanh, phía còn lại là do ngoại lực hay lò xo tác dụng.
Ký hiệu:
Hình 2.1 Xilanh tác dụng đơn
a. chiều tác dụng ngược lại do ngoại lực
b. chiều tác dụng ngược lại do lò xo
2) Xilanh tác dụng 2 chiều (xilanh tác dụng kép): Áp suất khí nén được dẫn vào 2
phía của xilanh, do yêu cầu điều khiển mà xilanh sẽ đi vào hay đi ra tùy thuộc vào
áp lực khí nén vào phía nào.
Ký hiệu:
Hình 2.2 Xilanh tác dụng kép
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2323
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
3) Xilanh quay:
Hình biểu diễn biểu tượng của xilanh quay. Hai ngõ vào điều khiển để điều
khiển piston có răng di chuyển qua lại. Khi cần piston di chuyển sẽ ăn khớp với một
bánh răng làm bánh răng quay. Trục bánh răng sẽ được dùng để gắn cơ cấu chuyển
động.
Ký hiệu:
Hình 2.3 Xilanh quay
4) Xilanh trượt:
Xilanh trượt là loại xilanh không có cần piston, có chiều dài chỉ bằng một
nửa so với xilanh có cần piston.
Ký hiệu:
Hình 2.4 Xilanh trượt
2.3 GIỚI THIỆU VỀ PLC.
a. Tổng quan về PLC.
Thiết bị điều khiển lập trình đầu tiên đã được những nhà thiết kế cho ra đời

năm 1968. Tuy nhiên, hệ thống này còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng
gặp nhiều khó khăn trong việc vận dụng và vận hành hệ thống. Vì vậy các nhà thiết
kế đã từng bước cải thiện hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, nhưng việc lập
chương trình cho hệ thống gặp khó khăn, do lúc này không có các thiết bị lập trình
ngoại vi hỗ trợ cho công việc lập trình.
Để đơn giản hóa việc lập trình hệ thống điều khiển lập trình cầm tay đầu tiên
được ra đời vào năm 1969. Điều này đã tạo nên sự phát triển thật sự cho kỹ thuật
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2424
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hồ Mạnh Tiến
điều khiển lập trình. Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập trình (PLC)
chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống relay và dây nối trong hệ thống điều khiển cổ
điển. Quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bước tạo ra được một tiêu chuẩn
mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là lập trình dùng giản đồ hình thang, kí hiệu la
LAD. Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thống PLC có thêm khả
năng khác, đó là sự hỗ trợ bởi những thuật toán, vận hành với các dữ liệu cập nhật.
Mặt khác do sự phát triển của màn hình dùng cho máy tính nên việc giao tiếp giữa
người điều khiển để lập trình cho hệ thống càng chở nên thuận tiện hơn.
Sự phát triển của hệ thống phần cứng và phần mềm từ năm 1975 cho đến nay
đã làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng: Hệ
thống ngõ vào/ ra có thể tăng lên đến 8.000 cổng vào/ ra, dung lượng bộ nhớ
chương trình tăng lên hơn 128.000 từ bộ nhớ. Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra
kỹ thuật kết nối với các hệ thống PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLC chung, tăng
khả năng của từng hệ thống riêng lẻ. Tốc độ xử lý tốt với những chức năng phức tạp
số lượng cổng vào/ ra lớn.
Trong tương lai hệ thống PLC không chỉ giao tiếp với các hệ thống khác
thông qua CIM (Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển các hệ thống:
Rôbôt, Cad/ Cam … mà các nhà thiết kế còn xây dựng các loại PLC với các chức
năng điều khiển thông minh gọi là các siêu PLC.

b. Khái niệm và đặc điểm của PLC.
* Khái niệm PLC.
PLC được hình thành từ nhóm các kỹ sư hãng General Motors năm 1968.
PLC (Progammable Logic Controller) – Bộ điều khiển logic khả trình. Là một thiết
bị điều khiển logic lập trình được. Thiết bị này có các đầu vào logic sau quá trình
xử lý theo chương trình bên trong nó cho đầu ra là các mức logic có quan hệ với các
đầu vào thông qua chương trình bên trong của thiết bị. PLC được ứng dụng rộng rãi
và trở nên không thể thiếu được trong các dây truyền sản xuất hiện đại.
SVTH: Phạm Như Trọng - Nguyễn Khắc Hoàng
Lớp: Trang bị điện - K52
2525