kl duong minh tuan 610297d

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG  ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TƠNG KHƠ GVHD: Nguyễn Thanh Phương SVTH: Dương Minh Tuân MSSV: 610297D Lời nói đầu: Ngày nay, q trình hội nhập toàn cầu khoa hoc kỹ thuật phát triển, nhiều cơng trình khoa học đời với mục đích thay sức lao động người máy móc Sự thay tập trung ngành công nghiệp nặng, xây dựng sở hạ tầng, khai thác khoáng sản, hay khâu nắp đặt dây chuyền điện tử dần chuyển đổi từ người qua tồn máy móc Ngành điện tự động mở đầu cho cơng cụ máy móc thay người đời Trong q trình học tập nghiên cứu ứng dụng điện tự động em có quan tâm đặc biệt tới việc ứng dụng điện tự động ngành xây dựng sở hạ tầng Hiện phát triển cao ốc, đường xá, cầu cống mọc lên nhiều thị người ta cần tìm cơng cụ xây dựng nhanh chóng vừa thay sức lao động có hạn người vừa làm rút bớt công đoạn thời gian làm việc Chính yếu tố khiến em nghiên cứu khâu ứng dụng điện tự động vào q trình hoạt động sản xuất, từ tìm khâu trộn bê tơng quan trọng Vì vậy, em chọn đề tài: “Thiết kế thi công mô hình trạm trộn bê tơng khơ” Trong qua trình thiết kế em nghiên cứu PLC số thiết bị khác ứng dụng nhiều công nghiệp như: Hệ thống cân, hệ thống van khí nén,… để ứng dụng vào nắp ráp vận hành mơ hình mô trạm trộn bê tông Người đồng hành theo sát bước làm sinh viên dạy tận tình giáo viên hướng dẫn Em xin chân thành cảm ơn thầy: Nguyễn Thanh Phương giúp đỡ, bảo tạo điều kiện thuận lợi em thực luận án thành công Chương 1: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TƠNG KHƠ Tổng quan nhiệm vụ đồ án: Giới thiệu: TRẠM TRỘN BÊ TƠNG TƯƠI 60 m3/giờ I CÁC THIẾT BỊ CHÍNH: Giới thiệu chung: Trạm trộn Bê tông 60 m3/giờ dùng để làm hỗn hợp phối liệu dây chuyền sản xuất vật liệu xây dựng phương pháp trộn máy trộn ngang trục, để sản xuất bê tông tươi, phục vụ nhu cầu xây dựng dân dụng cơng nghiệp Trạm có hệ thống cân đong tự động điều khiển máy vi tính để tạo sản phẩm bê tông với chủng loại khác Các thiết bị chính: TT TÊN THIẾT BỊ 01 BUN KE HỖN HỢP m3 D x R x C = 9.000 x 3.000 x 3.000 BĂNG TẢI CHUYỂN LIỆU m B = 800 , L = 10.000 , V = 1m/s 02 ĐVT GIÁ TRỊ SỐ LƯỢNG 27 01 10 01 03 SKIP KÉO m3 D x R x C = 1.800 x 1.200 x 1.700 V = 28m/ph 2,5 01 04 MÁY TRỘN NGANG TRỤC D = 1.600 x 1.750 x 1.500 m3 1,5 01 05 XYLÔ CHỨA XI MĂNG D = 2.400 , H = 11.000 40 02 06 THÙNG ĐỊNH LƯỢNG CÂN kg XIMĂNG D x R x C = 900 x 700 x 1.700 600 01 07 THÙNG ĐỊNH LƯỢNG CÂN kg NƯỚC D = 600 , H = 1.200 250 01 08 VÍT TẢI CÂP XIMĂNG D = 250 , t = 250, H = 10.000 m 10 02 09 MÁY NÉN KHÍ, ÁP SUẤT Kg/cm2 01 10 HỆ THỐNG CÂN TỰ ĐỘNG Bộ 01 11 MÁY TÍNH ĐIỀU KHIỂN Bộ 01 II HỆ TỰ ĐỘNG ĐỊNH LƯỢNG VÀ ĐIỀU KHIỂN Giới thiệu chung: Hệ thống định lượng điều khiển trạm trộn bê tơng điều khiển hồn tồn tự động Tất trình điều khiển quản lý số liệu thực máy vi tính Tồn hệ thống bao gồm hệ thống cân: Hệ thứ nhất: Cân cộng dồn thành phần hỗn hợp gồm : Cát, đá 1, đá Hệ thứ hai: Cân cộng dồn phụ gia nước Hệ thứ ba: Cân xi măng Toàn hệ thống hệ thống cân động đại, có mức độ tự động cao, ứng dụng kỹ thuật tiên tiến với thiết bị Các đầu cân điện tử xác sản xuất nước G7 Các khuếch đại hiển thị xác hãng Siemens, Cộng hồ Liên bang Đức Các tín hiệu cân số hóa Các lập trình PLC hãng Siemens Thiết bị dễ sử dụng, làm việc ổn định phù hợp với điều kiện khí hậu nước ta Các thơng số kỹ thuật: Các thành phần cân định lượng: Trọng lượng tối đa cân hỗn hợp: 3.000kg (Cân cộng dồn cát, đá đá 2) Trọng lượng tối đa cân xi măng: 700kg Trọng lượng tối đa cân nước phụ gia: 350kg Điều khiển định lượng máy tính Cho phép đặt trước nhiều loại Bê tơng, thay đổi định mức tùy ý Khi đủ số mẻ trộn, máy tính tự động in hóa đơn xuất hàng lập chu trình cho xe lấy bê tơng Có khả lưu trữ để xem in khối lượng thành phần mẻ trộn ngày Tự động điều khiển xe skip thùng trộn Có chế độ làm việc tay cho hệ Hiện số trọng lượng thực cân điện tử bàn điều khiển chế độ tự động tay Có hệ thống bảo vệ cho thiết bị chấp hành vượt dòng tải cho phép mật pha điện Nhiệt độ làm việc cho phép: 00C đến 400C Độ ẩm tối đa cho phép: 85% 3.Tóm tắt nguyên lý hoạt động: Thiết bị gồm phần chính: phần định lượng, phần điều khiển xe Skip phần điều khiển thùng trộn Điều khiển toàn hệ thống máy vi tính thơng dụng kết hợp với điều khiển PLC tạo thành thiết bị điều khiển q trình cơng nghệ thời gian thực theo chương trình đặt trước Ngồi máy tính cho phép ta lưu trữ xử lý số liệu cần thiết 3.1 Phần định lượng: Khối gồm cân điện tử xác hệ thống chấp hành như: van điện từ khí nén, vít tải, bơm nước, bơm phụ gia để điều khiển việc cân tự động theo khối lượng định mức đặt trước Ngoài khối cịn có nhiệm vụ tự động bù sai số cân cách ghi lại sai số mẻ trước để định điều khiển cân mẻ sau cho sai số nhỏ 3.2 Phần điều khiển xe Skip: Trong chế độ tự động, khối nhận tín hiệu điều khiển từ khối định lượng thông tin trạng thái thùng trộn để từ định cho xe Skip, bao gồm chuyển động: lên, xuống, dừng, đổ liệu cho phù hợp với chương trình điều khiển chung 3.3 Phần điều khiển thùng trộn: Khối có nhiệm vụ tự động tính thời gian trộn vật liệu đổ vào thùng, tự động xả bêtông trộn xong Nó cung cấp cho khối điều khiển xe Skip thông tin quan trọng sau: Thông tin tình trạng thùng, thơng tin báo thùng trộn quay III KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BÊ TÔNG Bê tông loại vật liệu đá nhân tạo nhận đuợc cách đổ khuôn làm rắn hỗn hợp chất kết dính (xi măng), cốt liệu (cát, sỏi hay đá dăm) phụ gia Hỗn hợp nguyên liệu đuợc nhào trộn xong gọi hỗn hợp bê tông Một hỗn hợp bê tông xi măng chiếm 8% - 15%, cốt liệu chiếm 80% 85% Ngoài cịn có thêm vào phụ gia để thỏa mãn u cầu đặt Có nhiều loại bê tơng tùy thuộc vào thành phần cát, đá, xi măng, nuớc Mỗi thành phần cát, đá, xi măng khác tạo thành nhiều loại Mác bê tông khác Trong lĩnh vực xây dựng, bê tông nguyên vật liệu vơ quan trọng, chất lượng bê tơng đánh giá đuợc chất lượng tồn cơng trình Do đó, việc xác định xác khối lượng ngun vật liệu có thành phần bê tơng việc xác định chất luợng Vì vậy, nhiệm vụ cân trộn bê tơng đề Trong luận văn mô tả hệ thống cân cát, đá, xi măng hoàn toàn tự động theo Mác định sẵn Nhiệm vụ chủ yếu khối lượng nguyên liệu cân cần phải xác với khối lượng đặt, cảm biến sử dụng xác định trọng lượng loadcell Những cơng trình xây dựng khác cần có loại bê tơng khác để thích ứng với mơi trường xung quanh Ví dụ bê tông dùng để xây dựng nhà cao tầng yêu cầu chất lượng cao, khả chịu nén tốt Bê tông dùng để đúc trụ cầu cần phải có chất phụ gia chóng đơng phải có độ bền cao môi trường nước Loại bê tông xác định dựa vào tỉ lệ pha trộn thành phần - Xác định loại xi măng - Xác định thành phần cát, đá - Xác định tỉ lệ nước Vì vậy, để điều khiển hệ thống trộn thực tế cầ phải kết hợp nhiều vấn đề từ khí, kỹ thuật xây dựng đến điều khiển Vấn đề đặt có nhiều cách thiết kế mơ hình sản xuất phù hợp với yêu cầu sản xuất như: cường độ tính chất yêu cầu khác bê tông hỗn hợp bê tơng, đặc tính ngun vật liệu sử dụng, đặc điểm điều kiện làm việc kết cấu Một số mơ hình trạm trộn bê tơng thưc tế: Trạm trộn bê tông ướt: Trạm trộn bê tông khô: Trạm trộn bê tông di động bán di động : Các thành phần cấu tạo bê tơng: - Xi măng: hợp chất kết dính vơ rắn nước, loại bột mịn Tùy vào lượng thành phần hóa học mà qui định xi măng thành loại Mác khác Việc chọn Mác bê tơng thực theo đặc tính u cầu nghành xây dựng 10 III LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Chương trình chính: 70 71 72 73 74 Chương trình con: Hàm xử lý: 75 Chương trình chọn Mác Bê tông: 76 77 78 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN I KẾT LUẬN Qua đề tài giúp cho em tìm hiểu kỹ hơn: - Cách thức lập trình PLC - Các thiết bi tự động: van khí, xylanh… - Cách thức đấu nối thiết bị: Loadcell, PLC, Đầu cân… II HƯỚNG PHÁT TRIỂN Thêm đo lưu lượng nước để trộn bê tông tươi, thực thêm bồn chứa phụ gia Dùng băng tải để vận chuyển nhiên liệu, sử dụng hệ thống cân tinh tăng độ xác cho phần cân 79 Chương 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO: - Tự động hóa với SIMATIC S7 – 200 Tác giả: Nguyễn Doãn Phước Phan Xuân Minh - Thí nghiệm PLC Đo Lường Quá Trình - Một số tài liệu qua internet: www.google.com.vn www.diendandientu.net 80 MỤC LỤC Trang Lời mở đầu: Chương1: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG TRẠM TRỘN BÊ TÔNG I: Các thiết bị chính: 1: Giơí thiệu chung: 2: Các thiết bị chính: II: Hệ tự động định lượng điều khiển 1: Giới thiệu chung: 2: Các thông số kỹ thuật: 3: Tóm tắt nguyên lý họat động: III: Khái niệm chung Bê tơng Chương 2: TÌM HIỂU VỀ PLC – SEMENS I: Giới thiệu PLC SIMATIC S7 -200 12 12 1: Giới thiệu PLC 12 2: Cấu trúc nguyên lý hoạt động PLC 13 3: Các hoạt động xử lý bên PLC 16 II: Giới thiệu PLC S7 – 200 CPU 224 18 1: Cấu trúc phần cứng S7 – 200 CPU 224 18 2: Ngơn ngữ lập trình S7 – 200 CPU 224 20 III: Giới thiệu Modul tương tự 235 Chương3: HỆ THỐNG CÂN 41 42 I: Tổng quan hệ thống cân 42 II: Giới thiệu Loacell PT2000 – 20Kg 43 III: Giới thiệu đầu cân K3HB_V 52 1: Cấu tạo 52 2: Nguyên tắc đấu nối 52 81 3: Các nguyên tắc cân chỉnh thông số Chương 4: HỆ THỐNG VAN KHÍ NÉN 53 57 1: Cấu trúc hệ thống truyền động khí nén 57 2: Ưu điểm, nhược điểm hệ thống truyền động khí nén 57 3: Bình chứa khí nén 58 4: Các van khí nén 59 5: Các phận dẫn động 61 Chương 5: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 65 I: Mơ tả q trình hoạt động 65 II: Lưu đồ giải thuật 66 III: Lập trình điều khiển 69 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 78 I: Kết luận 78 II: Hướng phát triển 78 Chương 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 82 ... chứa chương trình phức tạp - Hồn tồn tin cậy mơi trường cơng nghiệp - Giao tiếp với thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, modul mở rộng - Giá cá thể cạnh tranh Các thiết kế nhằm thay