Hệ thống điều khiển là gì? Lợi ích của hệ thống điều khiển trong sản xuất

Trong thời đại công nghiệp 4.0, các công nghệ tự động hóa ngày càng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết và dần dần máy móc đang thay thế con người. Đặc biệt ngành công nghiệp cũng không ngoại lệ, việc tối ưu hóa quy trình sản xuất là vô cùng quan trọng mang lại hiệu quả cao và duy trì chất lượng của sản phẩm. Để thực hiện điều đó thì hệ thống điều khiển là bộ phận chủ chốt trong việc thực hiện tự động hóa. Bài viết này, Tín Dân sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hệ thống điều khiển trong quy trình sản xuất, các loại hệ thống điều khiển phổ biến và lợi ích của chúng.

Hệ thống điều khiển là gì?

– Hệ thống điều khiển tự động (Automated Control Systems): Là thực hiện nhiệm vụ của mình một cách tự động và không cần sự can thiệp của người vận hành. Hệ thống này thường sử dụng các thuật toán cảm biến để tự động hóa điều chỉnh và tối ưu quy trình sản xuất.

– Bộ điều khiển bao gồm:

• Máy cảm biến.
• Bộ điều khiển logic lập trình (PLC).
• Động cơ và bộ điều khiển động cơ.
• Giao diện người máy (HMI).
• Hệ thống điều khiển đầu ra.

Các loại hệ thống điều khiển trong ngành công nghiệp

• Hệ thống điều khiển logic lập trình (PLC –  Programmable Logic Controller): Là thiết bị điện tử được thiết kế có nhiệm vụ quản lý và tự động hóa của các máy móc trong dây chuyền. Nó hoạt động như một bộ não vô cùng thông minh, tiếp nhận và xử lý các tín hiệu dựa trên chương trình được lập trình sẵn.
• Cảm biến: Cảm biến sẽ được lắp đặt để theo dõi vị trí sản phẩm, tốc độ dây chuyền…, bộ cảm biến này sẽ cung cấp đầy đủ thông tin thời gian thực cho bộ điều khiển để đảm bảo quá trình đóng gói luôn được diễn ra chính xác và suôn sẻ nhất.
• Động cơ và Bộ điều khiển động cơ: Bộ phận này điều khiển các chuyển động của máy móc như là băng tải, cơ cấu đóng nắp, hệ thống cắt… Nó có thể quản lý tốc độ và hướng của động cơ để điều chỉnh hoạt động của dây chuyền.
• Hệ thống điều khiển đầu ra: Hệ thống này điều khiển các thiết bị đầu ra như máy đóng nắp, máy dán nhãn và máy hàn bao bì. Nó đảm bảo các sản phẩm được đóng gói đúng cách và đạt tiêu chuẩn chất lượng.
• Giao diện người máy (HMI): HMI (Human-Machine Interface) cung cấp giao diện cho người vận hành để theo dõi và điều chỉnh các thông số của hệ thống đóng gói. Người dùng có thể kiểm tra trạng thái hoạt động và thực hiện các thao tác bảo trì thông qua màn hình HMI.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển trong dây chuyền đóng gói sơ cấp

• Nhận dữ liệu đầu vào: Các thiết bị đầu vào như cảm biến sẽ cung cấp thông tin về sản phẩm, bao bì và tình trạng dây chuyền cho bộ điều khiển.
• Xử lý và ra quyết định: Bộ điều khiển trung tâm (PLC) xử lý dữ liệu dựa trên chương trình đã được lập trình và đưa ra quyết định về các thao tác cần thực hiện để đảm bảo quy trình đóng gói một cách chính xác.
• Điều khiển máy móc: Dựa trên các quyết định của PLC, hệ thống điều khiển gửi lệnh đến các động cơ và thiết bị đầu ra để thực hiện các thao tác như di chuyển sản phẩm, đóng nắp, dán nhãn và hàn bao bì.
• Giám sát và điều chỉnh: Hệ thống HMI cho phép người vận hành theo dõi trạng thái của hệ thống, thực hiện điều chỉnh khi cần và giải quyết các vấn đề phát sinh.

Lợi ích của hệ thống điều khiển trong dây chuyền đóng gói sơ cấp

• Tăng cường hiệu suất: Hệ thống sẽ được điều khiển tự động các công đoạn như đóng gói, chiết rót, dán nhãn giúp tăng cường hiệu quả sản xuất và giảm thiểu được thời gian ngừng hoạt động của máy.
• Đảm bảo chất lượng: Việc kiểm soát mức độ chính xác của các tham số như khối lượng sản phẩm, độ kín của bao bì và chất lượng dán nhãn giúp cho sản phẩm luôn đảm bảo đạt tiêu chuẩn chất lượng cao.
• Giảm thiểu lỗi con người: Tự động hóa quy trình sản xuất giúp giảm thiểu sự can thiệp và sai sót của con người.
• Dễ dàng bảo trì: Hệ thống điều khiển có thể được lập trình và cấu hình dễ dàng, cho phép điều chỉnh và bảo trì nhanh chóng khi cần thiết.

Ứng dụng của hệ thống điều khiển trong dây chuyền đóng gói sơ cấp

• Ngành thực phẩm và đồ uống: Đóng gói, chiết rót, dán nhãn các sản phẩm thực phẩm như snack, đồ uống, và thực phẩm chế biến sẵn.
• Ngành dược phẩm: Đóng gói các sản phẩm dược phẩm vào hộp, vỉ thuốc và bao bì.
• Ngành hóa chất: Đóng gói hóa chất công nghiệp vào bao bì và thùng chứa.
• Ngành mỹ phẩm: Đóng gói, chiết rót, dán nhãn các sản phẩm mỹ phẩm vào chai, lọ và hộp.

Kết luận

Các hệ thống điều khiển trong các máy đóng gói, máy dán nhãn, máy chiết rót là yếu tố vô cùng quan trọng trong việc tự động hóa quy trình sản xuất trong ngành công nghiệp. Với khả năng điều khiển máy chính xác vừa giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian vận hành máy móc thiết bị mà còn giúp doanh nghiệp tiết kiệm các khoản chi phí thuê nhân công và giảm thiểu khả năng sai sót của con người.