Tài liệu Đồ án tốt nghiệp - Giới thiệu về bộ điều khiển PLC pdf

Đồ án tốt nghiệp Giới thiệu về bộ điều khiển PLC GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY XI MĂNG TIÊN SƠN – HÀ TÂY 1.1. Giới thiệu sơ lược về công ty: Công ty xi măng Tiên Sơn tiền thân là nhà máy vôi đá, năm 1995 được sự quan tâm chỉ đạo của Đảng và Nhà nước, nhà máy đã đầu tư xây xựng một dây chuyền sản xuất xi măng có công 25Tấn/h và đưa vào hoạt động từ năm 1996,thiết bị và dây chuyền công nghệ ban đầu được nhập khẩu hoàn toàn của Trung Quốc,với tổng giá trị đầu tư ban đầ u là 39 tỷ đồng.Sau gần 10 năm hoạt đông sản xuất cho tới nay nhà máy đã có nhiều thay đổi sửa chữa nâng cấp thiết bị cũng như dây chuyền công nghệ,nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất, đặc biệt là đã kết hợp cùng với trường Đại Học Công Nghiệp Thái Nguyên để thiết kế cải tiến và thay thế một số thiết bị của dây chuy ền cân băng định lượng. Với đội ngũ CBCNV giàu kinh nghiệm đã đưa nhà máy hoạt động ngày càng phát triển đi lên,có hiệu quả kinh tế cao luôn đạt danh hiệu là đơn vị đi đầu cho ngành xi măng trong khu vực.với cơ cấu sắp xếp tổ chức cán bộ hợp lý không những đã đưa nhà máy hoạt động có hiệu quả kinh tế cao mà còn xứng danh là đơn vị vững mạnh trong công tác tổ chứ c công đoàn và đoàn TN của khu vực.Với địa hình nhà máy được xây dựng trên vùng đất của xã Hồng Quang - huyện Ứng Hoà tĩnh Hà Tây,khu sản xuất đặt sát với núi thuận tiện cho việc khai thác đá nguyên liệu, văn phòng làm việc của công ty được xây dựng cách nhà máy sản xuất khoảng 500m,thuận tiện cho việc quản lý và theo dõi xử lý kịp thời những vướng mắc trong quá trình sản xuất, để tiện cho việc giao dịch và tiêu thụ sản phẩm công ty đã xây dựng tất cả 3 văn phòng đại diện trên địa bàn các huyện và tĩnh lân cận trong khu vực.Với phương châm phấn đấu sản xuất và tiêu thụ 150.000 tấn xi măng trên năm, trong nhiều năm nhà máy đã phải hoạt động liên tục hết công suất để hoàn thành mọi chỉ tiêu đề ra, trong thời gian gần đây sản phẩm xi măng GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 2 của nhà máy sản xuất ra không đủ cung cấp cho thị trường trong tĩnh và trong nước, hướng tới công ty muốn đầu tư nâng công suất sản xuất của nhà máy lên nhằm đảm bảo đủ sản lượng để cung cấp cho thị trường tiêu thụ trong nước đặc biệt là thị trường trong tĩnh Hà Tây và một số tĩnh lân cận. 1.2 Tìm hiểu về tổ chức hoạt động của công ty : Được biết công ty hoạt động sản xuất có hiệu quả, sản phẩm sản xuất ra được người tiêu dùng ưa chuộng là nhờ có bộ máy lãnh đạo tốt, kết hợp với việc bố trí sắp xếp công việc hợp lý cho từng CBCNV . Qua tìm hiểu được biết sơ đồ tổ chức của công ty như sau : (Hình 1.1) Hình 1.1 – Sơ đồ tổ chức công ty xi măng Tiên Sơn Giám Đốc Phụ trach chung P.Giám Đốc VTVT(QMR) P.Giám Đốc Phụ trach SX PHÒNG KTCN BAN ISO PHÒNG VTVT PHÒNG TCHC PHÒNG VTTK PHÒNG KHĐĐ PHÒNG T.PHẨM PX Cơ điiện PX Liệu PX Lò PX K.thác đá PX T.phẩm GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 3 1.3.Quy trình công nghệ sản xuất xi măng - Nhà máy xi măng Tiên Sơn: Với thiết kế quy trình công nghệ gồm hai dây chuyền hoạt động song song với nhau nhà máy đã sản xuất rất có hiệu quả, tránh được việc lãng phí thời gian và nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất, kết hợp với việc cải tạo thay thế một số thiết bị trong dây chuyền, nên hiện nay nhà máy đã thuộc diện một trong những nhà máy sản xu ất xi măng hiện đại của nước ta. Đặc biệt là hệ thống cân băng định lượng, công ty đã kết hợp với trường đại học công nghiệp - Thái Nguyên để cải tạo và thay thế hệ thống cân băng định lượng, trước đây sử dụng theo nguyên lý cấp liệu rung, thay vào đó nay được lắp đặt hệ thống cân cấp liệu tự động điều khiển bằ ng biến tần, thiết bị hiện đại được mô phỏng trên máy tính. Dưới đây là sơ đồ khối dây chuyền sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Tiên Sơn–Hà Tây (Hình 1.2): Đá,phụ gia khoáng hoá Đất,than quặng Kiểm tra Kiểm tra Đập Máy hút bụi Sấy phơi Kiểm tra Kiểm tra Si lô 1,2 Máy hút bụi Si lô 3,4,5 A Hệ thống cân băng định lượng số 1 + 2 GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 4 H 2 0 Lò nung số 1+2 Kiểm tra H 2 0 Nghiền liệu số 1 + 2 Máy hút bụi Phân ly số 1 + 2 Hạt thô Kiểm tra Si lô 6,7,8 Máy hút bụi Đồng nhất B Trộn ẩm 1+2 Vê viên 1+2 Kiểm tra Máy hút bụi Kiểm tra Kiểm tra Thạch cao Phụ gia A Đập,nạp GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 5 Nhập kho B Si lô 9,10,11 Si lô 12,13 Máy hút bụi Nghiền xi số 3+4 Máy hút bụi Hệ thống cân băng định lượng số 3+4 Phân ly số 3+4 Hạt thô Si lô 14,15,16 Máy hút bụi Đồng nhất Đóng bao Kiểm tra D Kiểm tra Kiểm tra Kiểm tra Kiểm tra GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 6 Hình 1.2 – Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng –Cty xi măng Tiên Sơn 1.4. Thuyết minh sơ đồ công nghệ: 1.4.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu. Nguyên liệu để sản xuất xi măng chủ yếu là đá vôi, ngoài ra còn có các loại phụ gia khác như than, đất, quặng sắt, thạch cao. Với điều kiện thuận lợi là nguyên liệu ở gần sát nhà máy, đá sau khi được khai thác được hệ thống các băng tải cao su vận chuyển về nơi tập kết và được phân lo ại (đá vôi đen, đá vôi xanh), kiểm tra chất lượng. Đá đạt chất lượng có kích thước giới hạn là 350 mm. Đá đã đạt chất lượng được đưa xuống các máng đá, từ các máng đá này, được các băng tải xích tấm đưa đến các máy kẹp hàm đá để thực hiện công đoạn đập đá lần thứ nhất. Sau khi qua các máy kẹp hàm này thì kích thước đá đạt kích thước giới hạ n là 80 mm. Sau khi qua công đoạn đập đá lần 1, đá được hệ thống băng tải cao su đưa vào máy đập búa để thực hiện công đoạn đập đá lần 2. Qua khỏi công đoạn này, đá nguyên liệu đạt kích thước 25 mm và được hệ thống gàu tải xúc lên đổ vào các xilo 1 và 2. Các loại phụ gia khác thì được đưa từ các nơi về và tập kết ở kho chứa phụ gia. qua công đoạn đập nhỏ, sấy, sàng phân loại để có được kích cỡ quy định tạo điều kiện cho máy nghiền đạt năng suất sau đó được đổ vào các xilo 3và 4. Riêng phụ gia đá thạch cao thì cũng như đá nguyên liệu (đá vôi) được máy kẹp hàm đập nhỏ rồi được gàu tải xúc lên chứa trong xilo 5. 1.4.2 Công đoạn phối và nghiền nguyên liệu. Đây là công đoạn quan trọng, quyết định chất lượng s ản phẩm của công nghệ sản xuất xi măng lò đứng. Đảm nhận công đoạn quan trọng này chính là hệ thống cân băng định lượng điều khiển bằng máy vi tính. Hệ thống gồm 06 bộ cân băng được đặt dưới đáy các xilo theo thứ tự từ cuối băng tải chính đến miệng máy nghiền là : Đá 1, đá 2, than, quặng sắt, thạch cao. Nhiệm vụ chính của các cân băng đ áp ứng sự ổn định về lưu lượng và điều khiển lượng nguyên liệu cấp này sao cho phù hợp với yêu cầu công nghệ đặt ra. Nguyên liệu từ đáy các xilo được trút lên mặt các băng tải cân băng qua hệ thống cấp liệu. Mỗi cân băng trong hệ thống nhận 1 nhiệm vụ khác nhau (vận chuyển các nguyên liệu khác nhau với 1 lưu lượng khác nhau) nhằm mục đích khống chế và điều chỉnh (tốc độ băng) sao cho lưu lượng liệu nhận được ứng với giá trị đặt trước theo yêu cầu công nghệ sản xuất với sai số bé hơn hoặc bằng giá trị cho phép. GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 7 Hệ thống 06 cân băng định lượng này đổ nguyên liệu lên 1 băng tải cao su và băng tải này có nhiệm vụ vận chuyển nguyên liệu (đã được phối) đổ vào máy ngiền bi thực hiện nghiền thành bột liệu. Các hạt bột liệu đạt tiêu chuẩn (về kích thước) sẽ được hệ thống gàu tải xúc lên đổ vào cá xilo chứa, các hạt chưa đạt (có độ mịn > 10% trên sàng 4900 lỗ/cm 2 ) sẽ được máy phân ly đưa trở lại vào đầu máy nghiền để nghiền lại. Tỷ lệ phối liệu theo định mức sau: Đá1: từ (29 ÷ 37%) Đá2 : từ (32 ÷ 40%) Quặng sắt : 6% Than đá : 16% Đất sét : 4% Thạch cao : 5% 1.4.3 Công đoạn nung luyện clinke. Đây cũng là 1 trong những công đoạn quyết định chất lượng của sản phẩm. Bột liệu được lấy ra và được đồng nhất bằng hệ thống rút liệu,sau đó qua hệ thống máy trộn ẩm đạt độ ẩm 60% rồi đưa vào máy vê viên kiểu sàng quay. Những viên liệu có kích cỡ 6 → 8 mm sẽ được đổ xuống 1 băng tải cao su rồi đưa vào hệ thống cấp liệu cho lò nung, các viên liệu được cấp vào lò bằng cách rãi đều từng lớp một và được nung ở nhiệt độ 1500 o c sau đó được rút ra bằng hệ thống máy ghi xả. Lúc này các viên liệu đã trở thành clinke và dính vào nhau thành từng tảng có kích thước khoảng 80 → 100 mm. Hệ thống ghi xả sẽ xả clinke nóng lên băng tải xích tấm đặt ngay dưới đáy lò và các tảng clinke được đưa vào máy kẹp hàm clinke để đập nhỏ. Tuỳ theo chất lượng clinke tốt hay xấu mà được đưa vào chứa trong các xilo riêng (Để sau này rút ra và phối với các lượng phụ gia khác nhau. 1.4.4 Công đoạ n nghiền clinke thành ximăng thành phẩm và đóng bao xi măng. Clinke sau khi được các bộ phận chức năng kiểm tra chất lượng, clinke được hệ thống cân băng định lượng phối cùng với các thành phần đá mỡ, thạch cao, đất pháp cổ, xỉ bông theo một tỷ lệ nhất định, sau đó được hệ thống băng tải cao su đưa vào máy nghiền bi. Sản phẩm sau máy nghiền chính là xi măng thành phẩm. Các hạt xi măng chưa đạt (có độ mịn > 10% trên sàng 4900 lỗ/cm 2 ) sẽ được máy phân ly đưa trở lại vào đầu máy nghiền để nghiền lại. Sản phẩm xi măng đạt chất lượng được đổ vào các xilo 14, 15, 16. Sau khi để nguội thì được đưa vào máy đóng bao, thành phẩm được đóng kho kết thúc quy trình sản xuất. GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 8 Chương 2 MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÂN BĂNG PHỐI LIỆU 2.1. Khái niệm: Cân băng định lượng là bao gồm các thiết bị ghép nối với nhau mà thành, cân băng định lượng của nhà máy sản xuất xi măng là cân định lượng băng tải, được dùng cho hệ thống cân liên tục (liên tục theo chế độ dài hạn lặp lại). Thực hiện việc phối liệu một cách liên tục theo tỷ lệ yêu cầu công nghệ đặt ra. Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, các dây chuyền sản xuất xi măng, hệ thống cân băng định lượng còn đáp ứng sự ổn định về lưu lượng liệu và điều khiển lượng liệu cho phù hợp với yêu cấu, chính vì nó đóng một vai trò rất quan trọng trong việc điều phối và hoạch định sản xuất, do đó nó quyết định vào chất l ượng sản phẩm, góp phần vào sự thành công của công ty. Cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng là cân băng tải, nó là thiết bị cung cấp kiểu trọng lượng vật liệu được chuyên trở trên băng tải mà tốc độ của nó được điều chỉnh để nhận được lưu lượng vật liệu ứng với giá trị do người vận hành đặt trước. 2.2. Cấu tạ o của cân băng định lượng : 1 3 6 7 8 9 4 10 2 5 Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo cân băng định lượng. GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 9 Cấu tạo của cân băng định lượng gồm các phân sau: 1: Phễu cấp liệu 2: Cảm biến trọng lượng (Load Cell). 3: Băng truyền. 4: Tang bị động. 5: Bulông cơ khí. 6: Tang chủ động. 7: Hộp số. 8: SenSor đo tốc độ. 9: Động cơ không đống bộ (được nối với biến tần) 10: Cảm biến vị trí 2.3. Tế bào cân đo trọng lượng: Là thi ết bị đo trọng lượng trong hệ thống cân định lượng bao gồm 2 loại tế bào là loại SFT (Smat Foree Tran Sduer) và tế bào cân Tenzomet. 2.3.1. Nguyên lý tế bào cân số SFT: Tải trọng cần đo Ngưỡng hạn chế Dây rung Giao thức truyền tin nối tiếp Hình 2.1: Sơ đồ tế bào cân số SFT Bộ chuyển đổi Cảm biến nhi ệ t đ ộ Bộ vi xử lý N S S N [...]... Trong ú : 1- l tc gúc ca t trng quay 1 = (3.2) vi 2n * f 1 p f1 - l tn s in ỏp ca Stator p - l s ụi cc U 1- tr s hiu dng in ỏp pha ca stator R 1- in tr cun dõy ca stator R 2- in tr rotor ó quy i v stator Xnm - in khỏng ngn mch S - h s trt ca ng c (3.3) S= 1 1 vi - h s gúc ca ng c phng trỡnh trờn cho ta thy M = f(s) ph thuc vo cỏc i lng U1,1,R2 Tng ng vi cỏc i lng ta cú 4 phng phỏp iu chnh in ỏp - Phng... hiệu cho biết tốc độ thấp Bảng điều khiển FMV Đ R RST VF -S9 FL Động cơ F Mạch điều khiển FL Rơle phát hi U/T1 Bộ lọc T/L3 PC S1 Bộ phận kết nối h hứ S2 S3 Nguồn CC RC Tín hiệu dòng 4-2 0mA Tín CC FMC P2 O FM CC VIA R hiệu tần VIB PP Máy đế +Tín hiệu điện áp 0 10V Núm phân thế ngoi cực VIA v II không đợc sử dụng đồng thời cùng một lúc Hình 3.10 Mạch lực của biến tần VF - S9 3.6.2 Chc nng cỏc cc ca mch... nhit -1 0ữ 60oc -1 0ữ60oc -1 0ữ40oc -1 0ữ60oc -1 0ữ40oc -1 0ữ60oc cho phộp RS 422 RS 422 RS 422 RS 422 RS 422 Giao thc truyn RS 422 RS 485 RS 485 RS 485 RS 485 RS485 tin ni tip vi RS 485 bờn ngoi 1w 1w 1w 1w 1w 1w Nng lng tiờu th 500m 500m 500m 500m 500m 500m Khong ghộp ni phõn gii 3,4g 5g 0,0001% 0,0001% 0,0001% 0,0001% 10 GII THIU V B IU KHIN PLC 2.3.2 Nguyờn lý t bo cõn Tenzomet: R-R R +R UN R+R R-R Ur... T s truyn gia bng rng 1 v 2: 15 GII THIU V B IU KHIN PLC i= 40 = 1,5 26 2- Bng ti chớnh.Cú thụng s k thut nh sau: - Chiu di tng th ca bng ti: - Chiu rng : - Chiu cao : - Chiu rng mt bng : - Cụng sut ng c truyn ng: - Tc ng c truyn ng : - T s truyn ca hp s : - Vn tc ca bng ti : Cu trỳc ca mt h cõn trờn dõy chuyn bao gm 06 h thng cõn bng v mt bng ti chớnh, trong quỏ trỡnh lm vic 06 cõn bng trờn s ng... nh,ti nh nờn ta chn bin tn VF - S9 cú cụng sut P = 0.75kW.Do hóng Toshiba (Nht bn)sn xut Vi cỏc thụng s sau: + in ỏp : 400v + Tn s : 50 Hz + Dũng in : 2,4A 3.6 Bin tn cụng nghip TOSHIBA 30 GII THIU V B IU KHIN PLC G S/TL1 S/TL2 S/TL3 TOSHIBA MON RUN ENT STOP VF - S9 3 Ph-200V-0 75Kw U/T1 U/T2 U/T3 Hình 3.9 Mn hình hiển thị v các phím chức năng 3.6.1 S mch lc bin tn VF - S9 0.75 kW P0 PA PB S/L1 MCCB... 30V-1A, 250V-1A (cos=0.4) Nhng thit lp mc nh 33 PTC OUT P24 RY GII THIU V B IU KHIN PLC v thụng s tiờu chun s phỏt hin ra tớn hiu v tn s ra cú tc thp FLA FLB FLC u ra FLA +24V FLB Rle a chc nng c lp trỡnh ngt in u ra Cụng sut ngt: 250V2A (cos=1), 30V-1A, 250V-1A (cos=0.4) Cỏc cc ny bỏo cho bit chc nng bo v ca bin tn ang hot ng Khi chc nng bo v ang hot ng, hai tip im FLAFLC úng, cũn hai tip im FLB-FLC... ny in ỏp ra c tớnh theo cụng thc R ( 2.1) Ur=UN * R Trong ú: UN - in ỏp ngun cp cho u o Ur - in ỏp ra ca u o R - lng in tr thay i bi lc kộo trờn u o R - giỏ tr in tr ban u ca mi nhỏnh cu vi R t l vi khi lng vt liu trờn bng cõn thỡ thy tớn hiu Ura l khuych i nờn sau ú gi tớn hiu ny qua bin i A/D vo b iu khin x lý 11 GII THIU V B IU KHIN PLC Gi s cp cho u vo cu cõn mt in ỏp l UN=10v thỡ c 100kg vt liu... Cao 650mm 1150mm Lu lng 4 0-6 0T/h Tc ca bng: 0, 5-1 ms 3.2.7 Cu trỳc h thng cung cp in cho h cõn: 25 GII THIU V B IU KHIN PLC T ng lc ca h cõn c ly ngun t t phõn phi T 1, trong t c b trớ gm 06 atụmat 02 pha u vo n 06 bin tn iu khin tc ng c, u ra ca 06 bin tn c ni qua 06 atụmat 03 pha n cỏc ng c s nh (hỡnh 3.6) 3.3 Tớnh chn cụng sut ng c cho bng cõn: 26 GII THIU V B IU KHIN PLC 3.3.1 S cu trỳc h truyn... 1- Gm 06 h cõn liu t ỏ 1 cho ti Thch cao Cỏc cõn ny cú kớch thc: chiu di l 3910mm, rng 1250mm, cao 1150mm, chiu rng mt bng 650mm, tc ca bng 0.5ữ1m/s, s cu to nh hỡnh 1.1, h truyn ng s dng hai loi ng c ú l 1.5kw v 0.75kw, tc ca ng c truyn ng u l : Hiu sut hp s : nd : 970 v/p 2 : 0,8 T s truyn gia bng rng 1 v 2: 15 GII THIU V B IU KHIN PLC i= 40 = 1,5 26 2- Bng ti chớnh.Cú thụng s k thut nh sau: -. .. trờn cho ta thy M = f(s) ph thuc vo cỏc i lng U1,1,R2 Tng ng vi cỏc i lng ta cú 4 phng phỏp iu chnh in ỏp - Phng phỏp iu chnh mch rotor 18 nh sau: GII THIU V B IU KHIN PLC - iu chnh in ỏp Stator cp cho ng c - iu chnh cụng sut trt - iu chnh cụng sut ngun cp cho ng c Phng phỏp iu chnh in ỏp stator v iu chnh Rotor ỏp dng ch yu cho vic iu khin ng c KB 3 pha rotor lng súc trc õy rt khú thc hin Ngy nay . Đồ án tốt nghiệp Giới thiệu về bộ điều khiển PLC GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY XI. MÁY FÁT XUNG BỘ KHUYẾCH ĐẠI BỘ ĐI Ề U KHIỂN N t FT M BIẾN TẦN GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 18 Động cơ không đồng bộ (KĐB) có kết