Khảo sát dây chuyền máy cắt vải mành rc – bh1

MỤC LỤC Lời nói đầu Chương 1: Công nghệ sản xuất lốp ôtô .6 1.1 Tổng quan quy trình cơng nghệ sản xuất lốp ơtơ 1.2 Quy trình sản xuất lốp ôtô Công ty cao su vàng Hà Nội .8 Chương 2: Khảo sát dây chuyền máy cắt vải mành RC – BH1 11 2.1 Giới thiệu chung dây chuyền cắt vải mành RC – BH1 11 2.2 Nguyên lý hoạt động dây chuyền cắt vải mành 12 2.3 Các phận máy cắt vải mành 13 2.3.1 Bộ phận nhả vải mành thu vải lót 13 2.3.2 Bộ phận tích trữ vải mành 14 2.3.3 Bộ phận nhả băng tải .14 2.3.4 Bộ phận cắt 14 2.3.5 Bộ phận điều chỉnh góc cắt 15 2.4 Các thông số kỹ thuật thiết bị dây chuyền cắt vải 16 2.4.1 Các thông số kỹ thuật 16 2.4.2 Các thiết bị dây chuyền 16 2.5 Phân tích chuyển động khí dây chuyền cắt vải mành ứng với động 17 2.5.1 Động băng tải 17 2.5.2 Động dao cắt van điện từ điều khiển thao tác cắt 18 2.5.3 Động dẫn nhả vải mành 18 2.5.4 Động điều chỉnh góc cắt 19 2.6 Sơ đồ vị trí thiết bị sơ đồ điện dây chuyền RC – BH1 19 2.6.1 Sơ đồ vị trí thiết bị 19 2.6.2 Sơ đồ điện phần mạch lực .22 2.6.3 Sơ đồ điện phần điều khiển 23 2.6.4 Phân tích q trình điện diễn hệ thống .25 2.7 Các thiết bị hỗ trợ điều khiển dây chuyền RC – BH1 26 2.7.1 Giao diện CIMTEK BC100 .26 2.7.2 Màn hình đồ họa F904GOT – LWD – E 27 2.7.3 Bộ điều khiển CD – SERVO 30 2.8 Tổng cơng suất điện tồn hệ thống 31 2.9 Những hạn chế hướng cải tiến dây chuyền cắt vải 32 Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển PLC S7 – 200 cho dây chuyền cắt vải mành 34 3.1 Nhiệm vụ thiết kế 34 3.2 Các bước thiết kế hệ thống điều khiển dùng PLC 35 3.2.1 Xác định quy trình cơng nghệ 35 3.2.2 Xác định ngõ vào – 36 3.2.3 Viết chương trình điều khiển 36 3.2.4 Nạp chương trình vào nhớ 36 3.2.5 Chạy chương trình 36 3.2.6 Lập hồ sơ bảng theo dõi hoạt động hệ thống .36 3.3 Thiết kế hệ thống PLC cho dây chuyền cắt vải mành 39 3.3.1 Nội dung thiết kế 39 3.3.2 Chọn cấu hình PLC 39 3.3.3 Tổ chức chương trình điều khiển 40 3.3.4 Lưu đồ thuật toán tổng quát chương trình điều khiển 40 3.4 Địa cổng I/O PLC tương ứng với thiết bị 42 3.4.1 Khai báo địa cổng vào .42 Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải 3.4.2Khai báo địa cổng 43 3.5 Chương trình điều khiển 44 3.5.1 Chương trình lựa chọn chế độ làm việc 45 3.5.1.1 Mô tả công nghệ 45 3.5.1.2 Lưu đồ thuật toán .45 3.5.1.3 Chương trình điều khiển 45 3.5.2 Chương trình điều khiển chuyển động phận dẫn vải nhả vải 46 3.5.2.1 Phân tích chuyển động .46 3.5.2.2 Lưu đồ thuật toán .48 3.5.2.3 Chương trình điều khiển 49 3.5.3 Chương trình điều khiển băng tải hoạt động cắt 49 3.5.3.1 Phân tích chuyển động .49 3.5.3.2 Chương trình điều khiển 52 3.5.3.3 Lưu đồ thuật toán .53 3.5.4 Chương trình điều khiển động điều chỉnh góc cắt .53 3.5.4.1 Phân tích chuyển động .53 3.5.4.2 Chương trình điều khiển 54 3.5.4.3 Lưu đồ thuật toán .55 Chương 4: Thay động xoay chiều băng tải động chiều tương ứng 57 4.1 Điều chỉnh tốc độ động điện chiều theo phương pháp băm xung điện áp 57 4.1.1 Nguyên lý điều chỉnh tốc độ theo phương pháp băm xung áp 57 4.1.2 Khảo sát chất lượng hệ XA-Đ chế độ dòng điện liên tục 58 4.1.3 Khảo sát chất lượng hệ XA-Đ chế độ dòng điện gián đoạn 62 4.2 Thiết kế hệ điều chỉnh xung áp chiều cho cụm băng tải .64 4.2.1 Sơ đồ khối hệ truyền động cụm băng tải 64 4.2.2 Tính tốn thơng số động điện chiều .65 4.2.3 Thiết kế mạch lực điều chỉnh xung áp chiều 66 4.2.3.1 Nguyên lý hoạt động 66 4.2.3.2 Tính chọn van cho mạch lực 70 4.2.4 Thiết kế mạch điều khiển cho BXA 72 4.2.4.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển 72 4.2.4.2 Mạch tạo tín hiệu điều khiển 73 4.2.4.3 Mạch phát xung tam giác chuẩn .73 4.2.4.4 Mạch so sánh 74 4.2.4.5 Mạch phân xung điều khiển .75 4.2.4.6 Mạch khuếch đại xung điều khiển 79 4.2.5 Thiết kế mạch đo lường tín hiệu 81 4.2.5.1 Mạch đo lường dòng điện .81 4.2.5.2 Mạch đo lường tốc độ 83 4.2.5.3 Bộ đo vị trí 84 Chương 5: Tổng hợp hệ thống điều khiển cho cụm băng tải 86 5.1 Khái quát điều khiển PID 86 5.2 Sơ đồ khối cấu trúc hệ điều chỉnh vị trí cụm băng tải 87 5.3 Mơ tả tốn học động điện băm xung áp chiều .88 5.3.1 Hàm truyền động điện chiều kích từ độc lập .88 5.3.2 Hàm truyền đạt băm xung áp chiều 89 5.4 Tổng hợp điều chỉnh mạch vòng dòng điện 91 5.4.1 Tổng hợp mạch vòng dòng điện bỏ qua ảnh hưởng sức điện động động 91 Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải 5.4.2 Tổng hợp mạch vịng dịng điện có tính đến ảnh hưởng sức điện động động biện pháp khắc phục 92 5.4.3 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh dòng điện 95 5.5 Tổng hợp điều chỉnh mạch vòng tốc độ 96 5.5.1 Xác định điều chỉnh tốc độ theo nguyên lý tối ưu modul 96 5.5.2 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ 98 5.6 Tổng hợp điều chỉnh mạch vịng vị trí 100 5.6.1 Nguyên tắc xây dựng hệ điều chỉnh vị trí 101 5.6.2 Xác định điều chỉnh vị trí theo nguyên lý tối ưu modul 102 5.6.3 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh vị trí băng tải .103 5.6.4 Khâu tạo tín hiệu đặt độ dài khổ vải .104 5.7 Sơ đồ Simulink hệ thống điều khiển cụm băng tải tổng hợp .105 Kết luận 107 Phụ lục Tài liệu tham khảo Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải Lời nói đầu Trong trình hội nhập với giới, Việt Nam ngày khẳng định vị giới, đặc biệt vị kinh tế, trị ngày nâng cao khu vực Đơng Nam Á Có điều đường lối đắn Đảng nỗ lực phấn đấu khơng mệt mỏi tồn dân, tồn qn ta Trong đóng góp phải kể tới người làm việc lĩnh vực: điều khiển tự động – tự động hóa Chính hệ mới, đầy động nguồn động lực thúc đẩy mạnh mẽ đất nước ta cơng cơng nghiệp hóa – đại hóa (CNH – HĐH); mục tiêu chung: dân giàu, nước mạnh, xã hội công văn minh Là sinh viên, kỹ sư trẻ tương lai, chúng em nguyện cống hiến lực khả để góp phần đưa đất nước tiến xa hơn, sớm sánh vai cường quốc giới mong đợi Bác lâu Việt Nam quốc gia có tài nguyên phong phú cần khai thác sử dụng cho có hiệu cao nhất, có tài nguyên mủ cao su dồi Nắm bắt điều này, vào năm 1960, Chính phủ ký định thành lập Công ty cao su vàng Hà nội ( Sao vang Rubber Company – SRC ) Trải qua năm tháng khốc liệt thời chiến lẫn thời bình, lãnh đạo, cán bộ, cơng nhân nhà máy ln ln phấn đấu nỗ lực hồn thành tiêu kế hoạch đề không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm Những năm gần Công ty không ngừng cải tiến, thay nhiều dây chuyền trang thiết bị nhằm tiến tới tự động hóa hồn tồn, tăng suất, nâng cao chất lượng sản phẩm Với cải tiến triệt để lĩnh vực, công ty đạt chứng ISO 9002; niềm tự hào, đồng thời động lực thúc đẩy mạnh mẽ nỗ lực tồn Cơng ty nhằm đáp ứng u cầu trình hội nhập phát triển Được định hướng, giúp đỡ thầy giáo Phạm Công Ngô cán thuộc Công ty cao su vàng Hà Nội, chúng em nghiên cứu tổng hợp dây chuyền cắt vải mành tự động xí nghiệp cao su số Đây xem sở ban đầu cho việc thiết kế dây chuyền cắt vải mành Cơng ty Qua chúng em thu nhiều điều bổ ích lý thuyết lẫn thực tế sản xuất Đồ án “Nghiên cứu tổng hợp hệ thống điều khiển dây chuyền cắt vải mành Công ty cao su vàng Hà Nội” bao gồm chương:  Chương 1: Công nghệ sản xuất lốp ôtô  Chương 2: Khảo sát dây chuyền máy cắt vải mành RC – BH1 Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải  Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển PLC S7 – 200 cho dây chuyền cắt vải mành  Chương 4: Thay động xoay chiều băng tải động chiều  Chương 5: Tổng hợp hệ thống điều khiển cho cụm băng tải Do nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót, em mong bảo thầy giáo góp ý bạn sinh viên để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Công Ngô, cán thuộc Công ty cao su vàng Hà Nội thầy cô giáo môn Điều khiển tự động hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đề tài thiết kế tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2008 Sinh viên thực Vũ Đại Dương Ngơ Hồng Hải Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải Chương 1: CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT LỐP ƠTƠ 1.1Tổng quan quy trình cơng nghệ sản xuất lốp ôtô Công nghệ sản xuất lốp ôtô bao gồm nhiều trình riêng biệt Bán thành phẩm đầu trình dùng làm nguyên liệu đầu vào cho trình kế tiếp, khâu cuối hoàn tất sản phẩm, ta thu lốp ôtô theo yêu cầu công nghệ Trước tiên, ta nói rõ cấu tạo lốp ơtơ Lốp ơtơ gồm phần hình vẽ (hình 1-1): o Lớp mặt lốp chịu ma sát o Tầng lớp vải mành (từ – lớp) lớp hoãn xung hay lớp giảm chấn chất liệu đặc biệt o Bao quanh đường kính vịng cán tráng cao su Mỗi lớp cần – vòng tanh, vòng gồm – sợi đồng Hình – 1: Cấu tạo lốp ôtô Như để tạo chủng loại lốp ôtô cần phải có mặt lốp, vải mành thép Trên u cầu đó, ta có cơng đoạn, dây chuyền xử lý riêng bán thành phẩm nêu Sau đưa sang khâu thành hình để kết hợp chúng lại với tạo Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải nên hình dáng sơ khai loại lốp Bán thành phẩm sau tiếp đến đưa sang phận lưu hóa định hình Cuối lốp đưa sang khâu giám định kiểm tra đóng gói sản phẩm Ban đầu ngun liệu thơ (mủ cao su + phụ gia) sơ luyện trình trộn luyện (mixing process), bán thành phẩm cao su tiếp tục tinh luyện (luyện dẻo, luyện kín, hỗn luyện ) sau ta thu cao su tổng hợp theo mong muốn nhà công nghệ, đáp ứng tiêu đặt cho loại sản phẩm định Từ đây, tùy vào sản phẩm cụ thể có dây chuyền sản xuất khác Như vậy, quy trình cơng nghệ sản xuất lốp cao su có trình sau:  Q trình dùng khí nén ép tạo mặt lốp (extruding process)  Quá trình tạo mép lốp (bead process)  Quá trình cán tráng vải (fabric treating process)  Quá trình cắt vải (cutting process)  Quá trình thành hình (building process)  Quá trình lưu hóa định hình (vulcanizing process)  Q trình kiểm tra ổn định sau lưu hóa (testing process – endurance) Các q trình cơng đoạn bố trí cách hợp lý xí nghiệp với dây chuyền tự động đại, ln ln đảm bảo tính liên tục sản xuất Việc vận chuyển bán thành phẩm xe rùa, loại xe chuyên dụng tự động nhờ cấu nhả, hãm tùy thuộc vào q trình Tồn quy trình cơng nghệ thể sơ đồ khối sau: Hình – : Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất lốp ôtô Căn vào người ta chế tạo dây chuyền sản xuất cho công đoạn với nhiệm vụ cụ thể riêng biệt: trộn luyện, tạo mặt lốp, làm tanh, cán tráng, cắt vải mành, thành hình, lưu hóa Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải 1.2 Quy trình sản xuất lốp ôtô Công ty cao su vàng Hà Nội Hiện tại, Công ty cao su vàng Hà Nội, để đảm bảo môi trường sạch, trình pha trộn (mixing process) cao su với số chất hóa học, phụ gia khác, chuyển lên Xuân Hòa – tỉnh Vĩnh Phúc Và hàng ngày, xe tải vận chuyển cao su tổng hợp luyện thơ xí nghiệp thành viên Hà Nội (có xí nghiệp sản xuất) Các xí nghiệp sử dụng cao su tổng hợp để tạo thành thành phẩm phù hợp với mục đích yêu cầu loại sản phẩm ví dụ lốp xe đạp, xe máy, ôtô, săm xe ôtô, săm xe máy, săm xe đạp Tại xí nghiệp cao su số 3, xí nghiệp chuyên sản xuất lốp ôtô Cao su tổng hợp nhận đưa vào phận luyện tinh Tại đây, cao su tổng hợp cho thêm vào số phụ gia thuộc công nghệ làm lốp ôtô Sau qua loạt khâu: luyện hở, luyện dẻo, hỗn luyện, lọc tinh ta thu cao su tổng hợp chun cho q trình tạo lốp ơtơ Cao su tổng hợp chuyên dụng tới công đoạn để tạo nên phận thiết yếu cho việc cấu thành lên lốp:  Quá trình ép áp lực cao tạo mặt lốp ma sát ngồi  Q trình tạo thép hai bên sườn lốp  Quá trình cán tráng vải mành Tiếp đến bán thành phẩm lại tiếp tục cho qua loạt công đoạn khác theo trình tự quy trình cơng nghệ đặt Dưới q trình chính:  Q trình cắt vải  Quá trình thành hình  Quá trình lưu hóa ổn định sau lưu hóa  Bộ phận giám định, sửa lỗi đóng gói sản phẩm Các q trình cơng đoạn bố trí cách hợp lý xí nghiệp sản xuất lốp ơtơ số Các dây chuyền máy móc, trang thiết bị nhà máy hầu hết thay dây chuyền đại, tính tự động hóa cao nhiều so với trước Nhờ chất lượng sản phẩm tăng cao, suất tăng lên rõ rệt sản phẩm công ty ngày vững mạnh thị trường, đời sống công nhân viên ngày cải thiện Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất lốp ơtơ xí nghiệp cao su số hình 1.2 Trong khn khổ đề tài này, chúng em trình bày hệ thống dây chuyền cắt vải mành tự động Đây q trình có hiệu suất làm việc cao, khâu trung Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải gian tạo lớp vải mành lốp ôtô Sản phẩm đầu dây chuyền mảnh vải mành cắt rời theo kích cỡ, góc nghiêng đảm bảo yêu cầu công nghệ đặt Bảng tiêu chuẩn cho ta cách nhìn khái quát chủng loại yêu cầu công nghệ trình sản xuất lốp ơtơ xí nghiệp cao su số thuộc Công ty cao su vàng Hà Nội Tại sản xuất 13 chủng loại lốp khác tùy vào ứng dụng cụ thể Ví dụ lốp cho loại xe ơtơ tẩi, ơtơ con, ôtô khách, cho máy xúc, máy nông nghiệp Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải 10 cơng Đặt Theo thi 7.00 – 58 Theo thi công Đặt Theo thi công Đặt Theo thi 12.00 - 20 8.40 - 5.00 - công Đặt Theo thi công Đặt Theo thi công Đặt 1225 6.00 - 235 8.25 - 16 15 61 công Đặt 16 61 57 62 Theo thi 59 công Đặt 16 59 58 62 59.5 50 59 8.25 - Theo thi Theo thi 12.00 - công Đặt công Đặt 20 16 Theo thi 7.50 - công Đặt 20 Theo thi 9.00 - công Đặt 11.00 - Theo thi 10.00 - Theo thi công Đặt 12.00 - 58 cắt tầng Kích thước cách Quy Góc 800 880 850 740 1010 770 670 640 1000 850 940 950 790 550 520 710 1000 760 660 690 1050 840 930 940 T2 990 T1 1000 T3 860 520 450 690 1000 820 750 690 1080 910 930 940 990 840 500 420 670 1060 820 750 600 950 910 195 1000 10301 1050 T4 630 50 660 106012 730 620 600 950 790 1000 1030 1050 T5 Độ rộng  ( mm ) T6 730 640 730 620 600 950 790 2010 1040 1060 T7 870 900 930 T8 870 900 930 61 57 58 61 62 59 59 58 62 59.5 50 59 58 lại tầng Góc cắt 360 180 450 270 270 260 430 420 420 450 450 To 220 120 270 220 210 200 390 250 250 250 320 270 270 Nhỏ Tầng hoãn xung Góc cắt 61 57 58 61 62 59 59 58 62 59.5 50 59 58 HX  0.5 1615 1160 1050 2120 1940 1570 1570 1815 1995 1975 2085 2120 ống 1630 2140 1955 1580 1580 1828 2010 1995 2105 2140 ống 1650 2160 1970 1600 1600 1840 2025 2020 2130 2160 ống Chiều dài  10 ( mm ) ... Chiều dài  10 ( mm ) Chương 2: KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN MÁY CẮT VẢI NẰM RC- BH1 TẠI CÔNG TY CAO SU SAO VÀNG HÀ NỘI 2.1 Giới thiệu chung dây chuyền cắt vải mành RC – BH1 Dây chuyền nhà phân phối Bắc Kinh... khiển dây chuyền cắt vải mành Công ty cao su vàng Hà Nội” bao gồm chương:  Chương 1: Công nghệ sản xuất lốp ôtô  Chương 2: Khảo sát dây chuyền máy cắt vải mành RC – BH1 Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng... tích trữ vải + Bộ phận băng tải + Bộ phận cắt + Bộ phận điều chỉnh góc cắt Vũ Đại Dương – Ngơ Hồng Hải 11 Hình2-1: Dây chuyền cắt vải nằm RC – BH1 2.2 Nguyên lí hoạt động dây chuyền cắt vải mành