TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN Mã HP 13318 Học kỳ 1 – Năm học 2022 2023 Đề tài Nghiên cứu tổng quan về[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN Mã HP: 13318 Học kỳ: – Năm học: 2022 - 2023 Đề tài: Nghiên cứu tổng quan công nghệ cắt ống dây chuyền sản xuất cơng nghiệp Thiết kế chương trình điều khiển truyền động điện cho động thực SINH VIÊN NGUYỄN TRUNG KIÊN MSV LỚP NHÓM 83591 ĐTĐ60ĐH N02 Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Chun ngành Điện tự động cơng nghiệp Giảng viên hướng dẫn: Bộ môn: Khoa: TS Trần Thị Phương Thảo Điện tự động công nghiệp Điện – Điện tử HẢI PHÒNG - 12/2022 ĐỀ TÀI Đề số 19 “Nghiên cứu tổng quan công nghệ cắt ống dây chuyền sản xuất cơng nghiệp Thiết kế chương trình điều khiển truyền động điện cho động thực hiện” Nhiệm vụ cần giải đề tài: Nghiên cứu tổng quan cơng nghệ, đề xuất thuật tốn điều khiển Thiết kế trang bị điện truyền động điện (sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp ráp) Viết chương trính điều khiển mơ hệ thống ĐỀ CƯƠNG SƠ BỘ CHO BÀI THIẾT KẾ MƠN HỌC Chương Nghiên cứu tổng quan cơng nghệ, đề xuất thuật toán điều khiển 1.1 1.2 Tổng quan công nghệ sản xuất ống thép sử dụng nhà máy 1.1.1 Quy trình cắt phơi 1.1.2 Tạo ống 1.1.3 Hàn cao tần 1.1.4 Định cỡ ống 1.1.5 Cắt ống Đề xuất thuật toán điều khiển Chương Thiết kế trang bị điện truyền động điện 2.1 Thiết kế tủ điện nguồn cho hệ thống 2.2 Mạch động lực 2.1.1 Mạch động lực cho hệ thống băng tải 2.1.2 Mạch động lực cho hệ thống cắt ống 2.3 Mạch điều khiển Chương Viết chương trình điều khiển mô hệ thống 3.1 Giới thiệu PLC S7-300 3.2 Xây dựng chương trình hình điều khiển hệ thống 3.3 Mô hệ thống LỜI NĨI ĐẦU Lịch sử phát triển lồi người gắn liền với lịch sử phát triển công cụ sản xuất trình tìm kiếm vật liệu Mỗi vật liệu để lại dấu ấn riêng, vật liệu sau hữu dụng vật liệu trước đưa văn minh người ngày trở nên tiên tiến Trong công khai phá tìm kiếm ấy, kim loại sắt có vai trị đặc biệt, phần khơng thể thiếu cơng trình xây dựng cơng nghiệp Với vai trị quan trọng nên cơng nghiệp sản xuất thép phát triển mạnh mẽ trở thành ngành công nghiệp trọng điểm quan trọng Trong quy trình sản xuất ống thép, cơng đoạn cắt ống giữ vai trò quan trọng Với lý trên, em định thực đề tài: “Nghiên cứu tổng quan công nghệ cắt ống dây chuyền sản xuất cơng nghiệp Thiết kế chương trình điều khiển truyền động điện cho động thực hiện” Mục tiêu đề tài xây dựng trang bị điện cho dây chuyền cắt ống thép, đến thiết kế chương trình điều khiển cho động Do kiến thức hạn hẹp, kinh nghiệm hạn chế nên chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em mong có góp ý từ để hồn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn giáo TS Trần Thị Phương Thảo giúp đỡ chúng em nhiều trình tìm hiểu, thiết kế hồn thiện đề tài đồ án Hải Phịng, ngày 24 tháng 12 năm 2022 Sinh viên thực MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ, ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN .12 1.1 1.2 Tổng quan công nghệ sản xuất ống thép sử dụng nhà máy 12 1.1.1 Quy trình cắt phơi .14 1.1.2 Tạo ống .15 1.1.3 Hàn cao tần .15 1.1.4 Định cỡ ống 19 1.1.5 Cắt ống .19 Đề xuất thuật toán điều khiển 23 CHƯƠNG THIẾT KẾ TRANG BỊ ĐIỆN VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 25 2.1 Thiết kế tủ điện nguồn cho hệ thống 26 2.2 Mạch động lực 28 2.3 2.2.1 Mạch động lực cho băng tải .28 2.2.2 Mạch lực cho hệ thống cắt ống 30 Mạch điều khiển .31 CHƯƠNG VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 36 3.1 3.2 Giới thiệu PLC S7-300 36 3.1.1 Giới thiệu chung PLC 36 3.1.2 Thiết kế PLC S7-300 37 3.1.3 Giao tiếp PLC S7-300 39 3.1.4 Ứng dụng 39 Xây dựng chương trình hình điều khiển hệ thống 40 3.2.1 Xây dựng hình HMI để điều khiển giám sát hệ thống 41 3.2.2 3.3 Xây dựng chương trình điều khiển TIA Portal 42 Mô hệ thống 43 KẾT LUẬN 47 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ hoàn chỉnh LS Limit Switch PLC Programable Logic Controller SCR Silicon Controlled Rectifier (Thyristor) OSC Oscillator MCCB Molded Case Circuit Breaker DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan quy trình sản xuất ống thép 11 Hình 1.2 Cuộn thép phơi cán nóng 12 Hình 1.3 Sơ đồ khối cơng nghệ hàn cao tần .14 Hình 1.4 Sơ đồ đầu vào hàn cao tần 15 Hình 1.5 Khối điều khiển cực G cho Thyristor (BSF 1991 – 03) 16 Hình 1.6 Đầu hàn cao tần 17 Hình 1.7 Sơ đồ điều khiển động kéo bệ dao theo phương pháp 19 Hình 1.8 Thuật toán điều khiển cho hệ thống 22 Hình 2.1 Mơ hình hệ thống cắt ống 24 Hình 2.2 Tủ nguồn điều khiển 25 Hình 2.3 Động cho băng tải 28 Hình 2.4 MCCB đóng/ cắt cho động băng tải .28 Hình 2.5 Rơle nhiệt bảo vệ tải cho động băng tải 29 Hình 2.6 Sơ đồ mạch khí nén điều khiển dao cắt ống 29 Hình 2.7 Van điện từ khí nén AIRTAC 4V220-08A .30 Hình 2.8 Xi lanh khí nén để đẩy dao cắt 30 Hình 2.9 Sơ đồ mạch điều khiển cho khâu cắt ống 31 Hình 2.10 Cảm biến từ SM12-31010PA/PB 32 Hình 2.11 Rơ le trung gian Omron MY2N-GS 32 Hình 2.12 Sơ đồ đấu nối rơle trung gian chân 34 Hình 3.1 PLC Siemens S7-300 36 Hình 3.2 Thanh rail cho S7-300 .38 Hình 3.3 Backplane S7-300 .38 Hình 3.4 Chọn trạm PLC S7-300 .40 Hình 3.5 Màn hình HMI 41 DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG Bảng 3.1 Bảng liệt kê tín hiệu vào PLC 40 MỞ ĐẦU Tính thiết đề tài Trong hệ thống kỹ thuật nói chung dây chuyền sản xuất nói riêng việc kết nối điều khiển thiết bị với q trình cơng nghệ u cầu tối quan trọng việc thiết kế lắp đặt Việc điều khiển xác q trình cơng nghê góp phần cho hệ thống hoạt động ổn định hiệu Việc nghiên cứu phương pháp điều khiển trang bị điện cho thiết bị cho phép ta linh hoạt xong việc thiết kế vận hành Vì đề tài nghiên cứu tìm hiểu công nghệ cắt ống công nghiệp – sâu thiết kế chương trình điều khiển truyền động điện cần thiết Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Vấn đề nghiên cứu cơng nghệ cắt ống nhiều cơng trình đề cập đến Tuy nhiên việc nghiên cứu đề tài ứng dụng điều khiển PLC thể tính linh hoạt giải pháp phần cứng phần mềm Điều cho thấy đề tài nghiên cứu có tính ứng dụng cao khả thi mơi trường công nghiệp Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu tìm hiểu công nghệ cắt ống – sâu thiết kế trang bị điện ứng dụng điều khiển PLC Siemens S7-300 phần mềm Step7 Đối tượng nghiên cứu: PLC Siemens S7-300, rơ le trung gian, van điện từ khí nén, Xi lanh khí nén, cảm biến từ phần mềm Step7 Phạm vi nghiên cứu: Công nghệ cắt ống cơng nghiệp – Đi sâu thiết kế chương trình điều khiển truyền động điện Phương pháp nghiên cứu, kết cấu cơng trình nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu nguyên lý hoạt động máy tạo khn giấy từ xây dựng trang bị điện cho hệ thống chương trình điều khiển cho hệ thống ... HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan quy trình sản xuất ống thép 11 Hình 1.2 Cuộn thép phơi cán nóng 12 Hình 1.3 Sơ đồ khối công nghệ hàn cao tần .14 Hình 1.4 Sơ đồ đầu vào hàn cao... TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ, ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 2.1 Tổng quan công nghệ sản xuất ống thép sử dụng nhà máy Sơ đồ quy trỉnh sản xuất ống thép: Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan quy trình sản xuất ống... Thị Phương Thảo giúp đỡ chúng em nhiều trình tìm hiểu, thiết kế hồn thiện đề tài đồ án Hải Phòng, ngày 24 tháng 12 năm 2022 Sinh viên thực MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT