Trong thời đại công nghệ 4.0, tự động hóa đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao năng suất, tối ưu hóa quy trình và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Từ tinh thần đó, nhóm sinh viên F4-START ngành Công nghệ kỹ thuật điều khiển & Tự động hóa FPT Polytechnic Cần Thơ, đã lựa chọn thực hiện đề tài: “Quy trình sản xuất nước ép táo đóng chai”. Đề tài không chỉ mang tính học thuật mà còn hướng đến tính ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp thực phẩm hiện đại.
Đây là một dây chuyền sản xuất điển hình, bao gồm các công đoạn từ rửa nguyên liệu, ép nước, lọc, thanh trùng, pha chế đến chiết rót, đóng nắp và đóng gói. Toàn bộ quy trình được nhóm thiết kế và mô phỏng theo hướng tự động hóa hoàn toàn.
Hệ thống được điều khiển trung tâm bằng PLC Siemens S7-1200, lập trình trên nền tảng TIA Portal V18, kết hợp với phần mềm giám sát Visual Studio (WinForm C#). Mỗi công đoạn đều được gắn cảm biến phù hợp như cảm biến quang, cảm biến áp suất, cảm biến pH hay cảm biến đo độ đục để đảm bảo chất lượng sản phẩm được kiểm soát chặt chẽ và ổn định.
Điểm nổi bật của dự án là khả năng giám sát và điều khiển toàn bộ dây chuyền thông qua giao diện đồ họa trực quan. Trên giao diện WinForms, người dùng có thể theo dõi các thông số như nhiệt độ, áp suất, độ đục, độ pH, mức nước và trạng thái vận hành của từng thiết bị. Ngoài ra, hệ thống còn hỗ trợ chuyển đổi giữa chế độ điều khiển thủ công và tự động, cho phép linh hoạt trong vận hành mô hình. Tất cả dữ liệu được thu thập thông qua giao thức OPC và lưu trữ phục vụ cho việc báo cáo, phân tích sau này.
Việc xây dựng mô hình thực tế không chỉ giúp nhóm củng cố kiến thức lý thuyết mà còn tạo điều kiện để thực hành các kỹ năng kỹ thuật quan trọng như lập trình PLC, thiết kế hệ thống điện, xử lý cảm biến và lập trình giao diện người dùng. Nhóm cũng đã sử dụng phần mềm AutoCAD để thiết kế bố trí hệ thống 2D và 3D, sau đó thi công bảng mô hình thực tế có tích hợp đèn LED để mô phỏng trạng thái hoạt động của từng khâu trong quy trình sản xuất. Các tình huống giả lập cũng được đưa vào kiểm thử để đánh giá tính linh hoạt, độ ổn định và khả năng mở rộng của hệ thống.
Thông qua dự án này, nhóm F4-START không chỉ thể hiện được năng lực nghiên cứu, tư duy hệ thống và kỹ năng làm việc nhóm mà còn từng bước tiếp cận với quy trình tự động hóa thực tế trong nhà máy công nghiệp. Đây được xem là bước chuẩn bị nền tảng cho hành trình nghề nghiệp sau khi ra trường, đồng thời là cơ hội quý báu để áp dụng những kiến thức học được vào giải quyết các bài toán thực tế.
Giảng viên Phan Nguyên Khải
Bộ môn Điện – cơ khí
FPT Polytechnic Cần Thơ
