YÊU CẦU TƯ VẤN 0987.088.744

CASE STUDY | DỰ ÁN THÀNH CÔNG

CÂN BỒN ĐỊNH LƯỢNG NGUYÊN LIỆU

Chủ đầu tư:   Nhà máy cà phê hòa tan viet nam Địa điểm:   Bến cát bình dương Hoàn thành:   2026
NHẬN TƯ VẤN GIẢI PHÁP TƯƠNG TỰ

THÁCH THỨC ĐẶT RA

Trong môi trường sản xuất công nghiệp thực phẩm quy mô lớn và tự động hóa cao như tại nhà máy URC, việc vận hành hệ thống cân bồn định lượng coffee phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật đặc thù. Để đảm bảo độ chính xác (đồng nhất hương vị từng mẻ C7) và an toàn vệ sinh, các kỹ sư thường phải giải quyết 5 thách thức lớn sau đây:

  1. Hiện tượng “Lực ký sinh” (Pipe Restraint & Mechanical Piping)
  • Thách thức: Các bồn chứa cà phê bột uôn có hệ thống đường ống kết nối chằng chịt: ống dẫn dịch coffee lỏng, ống cấp khí nén đẩy bột coffee, ống nước vệ sinh CIP. Lực căng, độ cứng hoặc sự rung động của các đường ống này tạo ra “lực ký sinh” tì đè lên bồn, khiến cảm biến lực (load cell) ghi nhận sai khối lượng thực tế của coffee.
  • Giải pháp từ Mettler Toledo: Sử dụng các khớp nối mềm (flexible connections) đúng kỹ thuật trên đường ống và lắp đặt mô-đun cân dòng SWB505 MultiMount với thiết kế cơ khí tự lựa, cho phép bồn co giãn nhẹ mà không làm sai lệch lực truyền xuống cảm biến.
  1. Sự giãn nở nhiệt trong quy trình CIP/SIP (Clean-In-Place)
  • Thách thức: Dây chuyền sản xuất thực phẩm của URC bắt buộc phải vệ sinh định kỳ bằng nước nóng hoặc hơi nước nhiệt độ cao (để tiệt trùng bồn dịch coffee). Nhiệt độ thay đổi đột ngột khiến cấu trúc kim loại của chân bồn giãn nở phình ra hoặc co lại, sinh ra lực vặn ngang cực lớn lên các chân cân.
  • Giải pháp: Mô-đun cân SWC515 PinMount hoặc SWD440 sử dụng thiết kế chốt quay tự lựa (Rocker Pin). Khi bồn giãn nở nhiệt, chốt này nghiêng đi một góc nhỏ để triệt tiêu lực ngang rồi tự động trả về vị trí cũ, giúp bảo vệ cảm biến không bị gãy và không bị trôi điểm không (zero drift).
  1. Khối lượng tĩnh quá lớn so với khối lượng tịnh (Dead Load vs. Live Load)
  • Thách thức: Bản thân chiếc bồn chứa inox dày, tích hợp thêm cánh khuấy nặng, motor, lớp vỏ bảo ôn có thể nặng tới 5 tấn (Dead Load), nhưng lượng bột coffee cần định lượng chính xác trong mỗi mẻ trộn có khi chỉ vài chục kg (Live Load). Điều này đòi hỏi cảm biến phải có “độ phân giải thực” cực cao để đọc được sự thay đổi rất nhỏ trên một nền tải trọng cực lớn.
  • Giải pháp: Lựa chọn các dòng load cell công nghệ kỹ thuật số cao cấp (PowerCell) hoặc đạt chuẩn chính xác tối thiểu OIML C3/C6 của Mettler Toledo để đảm bảo sai số kiểm soát trong phạm vi cho phép, không làm mất cân bằng công thức pha trộn.
  1. Bụi mịn và Độ ẩm cao gây nhiễu tín hiệu
  • Thách thức: Bột coffee hòa tan rất mịn và có tính bám dính cao. Khi xả liệu, bụi coffee dễ bám vào các khe hở cơ khí của mô-đun cân gây kẹt (khiến lực không truyền hết xuống load cell). Ngoài ra, độ ẩm cao trong khu vực chế biến lỏng có thể ngưng tụ, lọt vào hộp nối (Junction Box) làm chập, nhiễu tín hiệu analog yếu (mV/V).
  • Giải pháp:
    • Sử dụng cảm biến có thiết kế khí động học, chống bám bẩn và đạt cấp bảo vệ tuyệt đối IP68/IP69K (chịu được vòi xịt áp lực cao).
    • Chuyển đổi sang hệ thống truyền thông số (Digital) như bộ chuyển đổi tín hiệu ACT350 hoặc đầu cân IND360 đặt ngay tại tủ điện để truyền dữ liệu dạng số (Profinet/EthernetIP) về PLC, triệt tiêu hoàn toàn hiện tượng nhiễu tín hiệu analog do khoảng cách xa hoặc độ ẩm.
  1. Rung động do cánh khuấy và dòng chảy nguyên liệu (Dynamic Forces)
  • Thách thức: Trong bồn dịch coffee luôn có cánh khuấy hoạt động liên tục để tránh lắng đọng, hoặc khi xả bột coffee từ trên cao xuống sẽ tạo ra lực xung kích vật lý mạnh. Lực động này làm dao động con số hiển thị trên cân, khiến hệ thống PLC khó xác định chính xác thời điểm đóng/ngắt van xả liệu (gây thừa hoặc thiếu nguyên liệu).
  • Giải pháp: Kích hoạt các thuật toán lọc nhiễu rung động kỹ thuật số tiên tiến (như bộ lọc TraxDSP™ tích hợp sẵn trong các đầu cân Mettler Toledo). Thuật toán này tự động lọc bỏ các tần số rung do motor và cánh khuấy gây ra, chỉ giữ lại giá trị khối lượng thực của coffee theo thời gian thực với tốc độ xử lý lên đến 960 lần/giây

 

GIẢI PHÁP TC TECH

Ưu điểm vượt trội của cân bồn liệu cà phê bột sử dụng cân Mettler Toledo

  • Độ chính xác cao & ổn định lâu dài: Nhờ công nghệ cảm biến và bộ xử lý tín hiệu tốc độ cao (A/D lên tới hàng trăm Hz), đảm bảo việc kiểm soát công thức nạp liệu chính xác đến từng gam.
  • Độ bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt: Các cấu kiện hầu hết làm bằng thép không gỉ cao cấp, đạt chuẩn bảo vệ từ IP67, IP68 đến IP69K (chịu được xịt rửa áp lực cao).
  • Tiêu chuẩn an toàn cháy nổ khắt khe: Cung cấp đầy đủ các tùy chọn đạt chứng nhận chống nổ toàn cầu như ATEX, FM, IECEx, phù hợp cho các bồn chứa dung môi, hóa chất nguy hiểm.
  • Giải pháp hiệu chuẩn tiên tiến: Hỗ trợ công nghệ giúp hiệu chuẩn bồn chứa nhanh chóng bằng thủy lực, không cần tốn chi phí và thời gian di chuyển hàng tấn quả cân chuẩn như phương pháp truyền thống

Hiệu quả khi sử dụng cân bồn cà phê hòa tan hãng metler toledo

  • Sử dụng hệ thống cân bồn cà phê hòa tan của hãng Mettler Toledo mang lại hiệu quả vượt trội về mặt kinh tế, chất lượng sản phẩm và kiểm soát dây chuyền tự động hóa. Cà phê hòa tan là loại vật liệu có giá trị cao, dễ hút ẩm, dễ vón cục và yêu cầu nghiêm ngặt về tỷ lệ phối trộn (giữa cà phê, đường, bột kem nền).
  • Dưới đây là các hiệu quả cốt lõi khi ứng dụng giải pháp cân bồn chuyên dụng của Mettler Toledo:
  1. Hiệu Quả Kinh Tế & Tối Ưu Chi Phí
  • Tiết kiệm nguyên liệu (Chống hao hụt): Độ chính xác cực cao của cảm biến lực (Load cell) Mettler Toledo (đạt chuẩn OIML R60, độ phân giải lên tới hàng vạn vạch chia) giúp kiểm soát chính xác lượng nạp/xả. Sai số được ép xuống mức tối thiểu (< 0.05%), giảm thiểu hao hụt nguyên liệu thô đắt tiền.
  • Nâng cao năng suất sản xuất: Các đầu cân (Indicator) như dòng IND570 hay  IND 580 có tốc độ xử lý tín hiệu số rất nhanh (> 366 Hz) kết hợp thuật toán dự đoán điểm dừng (Predictive adaptive filtering). Hệ thống tự động khóa van nạp liệu sớm để bù trừ lượng nguyên liệu đang rơi tự do trên không trung, tăng tốc độ đóng mẻ (batching).
  1. Đảm Bảo Đồng Nhất Chất Lượng Cà Phê

Mùi vị của cà phê hòa tan phụ thuộc hoàn toàn vào công thức phối trộn chính xác. Hệ thống cân bồn Mettler Toledo giải quyết triệt để bài toán này:

  • Độ lặp lại hoàn hảo: Mọi mẻ cân (Batch) đều có tỷ lệ thành phần chính xác như nhau, giúp hương vị 100 gói cà phê xuất xưởng đồng đều cả 100, không bị nhạt hoặc quá ngọt do lệch pha.
  • Bù trừ chênh lệch nhiệt độ tự động: Quá trình sấy phun hoặc sấy thăng hoa cà phê hòa tan sinh nhiệt lượng lớn làm bồn chứa giãn nở cơ khí. Công nghệ cảm biến của hãng tích hợp khả năng tự động bù nhiệt, không để áp lực cơ học từ sự giãn nở làm sai lệch kết quả khối lượng.

III. Hiệu Quả Vận Hành & Thiết Kế Chuyên Dụng

  1. Công Nghệ Số Hóa Giảm Thiểu Rủi Ro
  • Nếu sử dụng các dòng load cell analog thông thường, khi một cảm biến bị lỗi hoặc đứt dây, hệ thống vẫn chạy nhưng cho ra khối lượng sai, dẫn đến hỏng cả mẻ cà phê vài tấn.
  • Mettler Toledo giải quyết bằng công nghệ PowerCell điện tử:
  • Chẩn đoán lỗi chủ động (Predictive Diagnostics): Hệ thống liên tục tự kiểm tra. Nếu có 1 biến cảm bị lỗi hoặc suy giảm tín hiệu, đầu cân lập trình sẽ ngay lập tức phát cảnh báo trên màn hình hoặc gửi tín hiệu về PLC để dừng máy, ngăn chặn việc sản xuất mẻ hàng lỗi.
  • Thay thế không cần hiệu chuẩn lại: Khi thay thế một load cell PowerCell mới, bạn chỉ cần cắm giắc kết nối; hệ thống tự đồng bộ thông số mà không cần phải tốn chi phí và thời gian thuê quả cân chuẩn về hiệu chuẩn lại từ đầu.
  1. Khả Năng Tích Hợp Hệ Thống Tự Động Hóa (SCADA/ERP)
  • Hệ thống cân bồn hỗ trợ hầu hết các chuẩn truyền thông công nghiệp tốc độ cao: Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP.
  • Toàn bộ dữ liệu khối lượng, nhật ký mẻ cân, mã nguyên liệu được đẩy trực tiếp lên hệ thống quản lý sản xuất MES hoặc phần mềm ERP (SAP/Oracle) của nhà máy.
  • Phục vụ truy xuất nguồn gốc (Traceability) dễ dàng: Biết rõ lô cà phê này sử dụng nguyên liệu từ bồn chứa nào, nạp lúc mấy giờ và sai số bao nhiêu.

Để tư vấn chính xác model module cân và đầu hiển thị phù hợp cho nhà máy, bạn có thể chia sẻ thêm:

  • Tổng tải trọng của bồn chứa cà phê là bao nhiêu (bao gồm cả khối lượng vỏ bồn + nguyên liệu bên trong)?
  • Bồn chứa của bạn dạng bồn đứng (3 hay 4 chân) hay bồn nằm ngang?
  • Bạn cần kết nối đầu cân với loại PLC hãng nào (Siemens, Rockwell Automation, Mitsubishi…)

 

Hình ảnh thực tế quá trình lắp đặt và vận hành tại nhà máy.

HIỆU QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

Đang cập nhật số liệu...

“Với kinh nghiệm và giải pháp chuyên sâu, chúng tôi cam kết mang lại hiệu quả tối ưu nhất cho dây chuyền sản xuất của bạn.”

— Đội ngũ Kỹ thuật TC TECH

LIÊN HỆ TƯ VẤN NGAY
Đóng
Chat Zalo
Gọi Ngay