đồ án điều khiển logic và plc tên đề tài thiết kế hệ thống điều khiển logic sử dụng plc cho hệ thống cấp liệu cho lò cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA : ĐIỆN BỘ MƠN : TỰ ĐỘNG HĨA -*** - ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ PLC TÊN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC SỬ DỤNG PLC CHO HỆ THỐNG CẤP LIỆU CHO LÒ CAO Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp Thái Nguyên, năm 2021 download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC GVHD: Đỗ Đức Tuấn LỜI NĨI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước,một tiêu chí để đánh giá để đánh giá phát triển công nghiệp quốc gia mức độ tự động hóa q trình sản xuất.Sự phát triển nhanh chóng máy tính điện tử ,cơng nghệ thơng tin thành tựu lý thuyết điều khiển tự động làm sở cho phát triển tương xứng lĩnh vực tự động hóa.Ngày tự động hóa điều khiển trình sản xuất sâu vào nhiều lĩnh vực,trong tất khâu trình sản xuất Trong học kỳ , để áp dụng lý thuyết với thực tế chúng em giao đồ án môn học Điều khiển Logic PLC với đề tài “ Thiết kế hệ thống điều khiển logic sử dụng PLC cho hệ thống cấp liệu cho lò cao ”.Với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Đỗ Đức Tuấn thầy cô giáo môn , đến đồ án em hoàn thành.Bản đồ án em gồm phần chính: Phần thuyết minh gồm: Phân tích yêu cầu phương án thực Phân tích chọn biến vào/ra, mơ tả hệ thống, thiết kế hàm logic Phân tích chọn PLC, đặt địa chỉ, thiết kế sơ đồ nguyên lý Lập trình điều khiển Thuyết minh nguyên lý kiểm tra kết Phần vẽ gồm : Sơ đồ mô tả hệ thống Sơ đồ nguyên lý tồn hệ thống Chương trình điều khiển Do kiến thức chun mơn cịn hạn chế,nên đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo, góp ý thầy giáo bạn để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn,cảm ơn thầy giáo: Trần Đức Quân giúp đỡ em để thiết kế hoàn thành thời hạn Thái Nguyên , ngày tháng năm 2017 Dương Quốc Huy download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC GVHD: Đỗ Đức Tuấn PHẦN 1: PHÂN TÍCH YÊU CẦU VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN I Phân tích u cầu cơng nghệ hệ thống điều khiển logic PLC cho hệ thống cấp liệu lò cao Giới thiệu chung hệ thống cấp liệu lò cao Hệ thống cấp liệu đỉnh lò hệ thống quan trọng nhà máy Lị cao Cơng dụng vận chuyển phân phối đồng nguyên nhiên liệu cần cho q trình vận hành Lị cao từ nhà chứa liệu vào bên Lị cao, mơ hình phân phối liệu thích hợp giảm thấp tỷ lệ tiêu hao Cốc, để tăng cao hiệu dụng hệ số sản xuất việc chọn loại tốt hệ thống cấp liệu đỉnh lò điều tương đối quan trọng Phân tích u cầu cơng nghệ 2.1 Yêu cầu công nghệ - Điều khiển băng tải ứng với loại liệu theo toán nhận đổ liệu vào xe kíp thực cân theo u cầu cơng nghệ, kéo xe kíp lên đỉnh lị cao, mở chng lớn, đổ liệu xong xe kíp chạy vị trí ban đầu, đóng chng lớn, mở chng nhỏ, hết liệu chng nhỏ đóng lại - Động xe kíp có đảo chiều, khởi động qua cấp điện trở 2.2 Phân tích hệ Bấm nút start (m) hệ thống sẵn sàng làm việc, sau cân đủ khối lượng liệu theo yêu cầu nhận nhờ cảm biến đặt đầu băng tải băng tải chạy vận chuyển liệu đổ xuống xe kíp, xe kíp bắt đầu chạy thuận khởi động qua cấp điện trở lên đỉnh lò cao, đến đỉnh lị cao xe kíp đổ liệu mở chng lớn Dương Quốc Huy download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC GVHD: Đỗ Đức Tuấn II Lựa chọn phương án thực hiện: Nút ấn: Nút ấn (nút điều khiển) khí cụ điện dung để đóng, ngắt từ xa thiết bị điện từ khác nhau, chuyển đổi mạch điều khiển Nút ấn có hai loại: + Nút ấn thường mở: + Nút ấn thường kín: Trong đồ án em chọn nút ấn start nút reset thường mở, nút ấn sop thường đóng cho hệ điều khiển Động truyền động cho hệ thống: Động phần tử quan trọng hệ thống, thường xuyên phải làm việc với nhiều trạng thái khởi động (quá trình độ), trạng thái tải, trạng thái hãm Hiện chia làm hai loại động là: Dương Quốc Huy download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC GVHD: Đỗ Đức Tuấn +Động điện xoay chiều +Động điện chiều 2.1 Động điện xoay chiều: - Động không đồng bộ: Động không đồng pha sử dụng rộng rãi công nghiệp từ công suất nhỏ đến cơng suất trung bình chiếm tỉ lệ lớn so với động khác Sở dĩ vậy: động khơng đồng có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều pha, kinh tế giá thành nhỏ so với động chiều Động không đồng có hai loại là: +Động rơto lồng sóc +Động rơto dây quấn U~ U~ § § a) Ký hiệu động không b) Ký hiệu động không đồng ba pha rôto dây quấn đồng ba pha rơto lồng sóc - Động đồng bộ: Động đồng sử dụng rộng rãi truyền động cơng suất trung bình lớn, có yêu cầu ổn định tốc độ cao Động đồng thường dùng cho máy bơm quạt gió, hệ truyền động nhà máy luyện kim thường dùng làm động sơ cấp tổ máy phát - Động công suất lớn Dương Quốc Huy download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC GVHD: Đỗ Đức Tuấn Động đồng có độ ổn định tốc độ cao hệ số cosφ hiệu suất lớn, vận hành tin cậy 2.2 Động chiều: Động chiều đời sớm sở lý thuyết loại động hồn thiện Hiện chiếm 70 % hệ truyền động từ công suất nhỏ đến công suất lớn Tuỳ thuộc vào yêu cầu hệ truyền động mà động chiều có cuộn kích từ mắc nối tiếp hay song song với phần ứng nên chia làm hai loại động chiều: + Động chiều kích từ độc lập + Động chiều kích từ nối tiếp + Động chiều hỗn hợp - Động chiều kích từ nối tiếp: Sơ đồ nguyên lý dạng đặc tính hình vẽ: n - + u¦ rf=0 ckt rf rf#0 ®c m Đặc điểm động chiều kích từ nối tiếp cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng, nên cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở nhỏ, số vịng ít, chế tạo dễ dàng - Động chiều kích từ độc lập: Sơ đồ nguyên lý dạng đặc tính hình vẽ: Dương Quốc Huy download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC + GVHD: Đỗ Đức Tuấn u¦ - n no ®c ckt Động điện chiều kích từ độc lập có cuộn kích từ mắc vào nguồn chiều độc lập (đối nguồn có cơng suất khơng đủ lớn) cuộn kích từ mắc song song với mạch phần ứng (đối nguồn chiều có công suất vô lớn) Đặc điểm: Đối với động loại cuộn kích từ mắc độc lập với phần ứng động nên tiết diện dây nhỏ, điện trở lớn, dịng kích từ khơng phụ thuộc vào tính chất tải - Động chiều kích từ hỗn hợp: Loại động có cuộn dây kích từ cuộn mắc song song, mắc nối tiếp với phần ứng động tận dụng ưu điểm động chiều kích từ nối tiếp kích từ độc lập Kết luận: Qua phân tích nhận xét loại động ta thấy loại động có ưu điểm riêng cho loại phụ tải giá thành môi trường làm việc Căn vào yêu cầu thiết kế đề tài thấy động chiều có nhiều ưu điểm động xoay chiều Vì em chọn động chiều kích từ độc lập làm động truyền động hệ thống Chọn băng tải Hiện băng tải thường sử dụng để vận chuyển sản phẩm, chi tiết công nghiệp khai thác, chế biến, phân loại… theo phương ngang phương nghiêng Dương Quốc Huy download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC GVHD: Đỗ Đức Tuấn Trong dây chuyền sản xuất băng tải sử dụng phổ biến, dùng làm phương tiện di chuyển từ công đoạn đến công đoạn khác Nó giúp giảm thời gian di chuyển sức lao động người Dưới số hình ảnh băng tải: Ưu điểm băng tải: + Cấu tạo đơn giản, bền có khả vận chuyển rời đơn theo phương ngang, phương nghiêng kết hợp phương ngang phương nghiêng + Vốn đầu tư không cao, vận hành đơn giản, bảo dưỡng, sửa chữa, thay dễ dàng Độ tin cậy cao vận chuyển sản phẩm theo chu kỳ công đoạn định, tiêu hao lượng nhỏ so với máy vận chuyển suất Cấu tạo băng tải: Dương Quốc Huy download by : skknchat@gmail.com Đồ án điều khiển logic PLC GVHD: Đỗ Đức Tuấn Chú thích: 1: Bộ phận kéo yếu tố trực tiếp mang vật 2: Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho phận kéo 3: Bộ phận căng, tạo lực cần thiết cho phận kéo 4: Hệ thống đỡ băng (con lăn, giá đỡ), làm phần trượt cho phận kéo yếu tố làm việc - Một số loại băng tải thường sử dụng thực tế: Băng tải dây đai có tải trọng