Thông tin tài liệu
Mục lục Lời nói đầu Phần mở đầu 1 Lý chọn đề tài Mơc ®Ých .1 Néi dung thùc hiÖn .1 ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn Hớng phát triển đề tài Phơng pháp thực PhÇn néi dung .3 Chơng 1: Công nghệ sản xuất xi măng 1.1 Kh¸i niƯm chung 1.1.1 Xi măng phơng pháp sản xuất xi măng 1.1.2 Quá trình lý hoá xảy nung luyện clinker 1.2 Công nghệ sản xuất xi măng 1.2.1 Khai thác đá .5 1.2.2 NghiỊn nguyªn liƯu 1.2.3 §ång nhÊt liƯu 1.2.4 Nhiªn liƯu ®Ĩ nung clinker 1.3 Bản chất trình phối liệu 13 1.3.1 Tû lÖ thành phần bột liệu .13 1.3.2 Chuẩn bị hỗn hợp nguyên liệu 15 Chơng Các thiết bị hệ thống cân băng định lợng .17 2.1 Giới thiệu hệ thống cân băng định lợng 17 2.1.1 Nguyên lý hoạt động 18 2.1.2 Bé ®iỊu chØnh DISOCONT 22 2.2 Các thông số kỹ thuật 28 2.3 Giới thiệu thiết bị hệ thống cân băng định lợng 33 2.3.1 BiÕn tÇn Micromaster Vector kiĨu MM 440 cña Siemens 34 2.3.2 Các cảm biến 39 2.3.3 Động điện không đồng bé xoay chiỊu ba pha 48 2.3.4 C¸c bé biÕn ®ỉi DAC, ADC 50 2.3.5 Đầu cân .53 2.3.6 Bé lËp trình PLC điều khiển hệ thống cân băng định lợng 54 Ch¬ng Giíi thiƯu hƯ thống dcs nhà máy xi măng 55 3.1 Cấu trúc điều khiển điển hình hệ thống tự động hoá55 3.1.1 Điều khiển tập trung 55 3.1.2 Điều khiển phân quyÒn .56 3.1.3 Điều khiển phân tán .57 3.2 Giíi thiƯu hƯ thèng DCS .59 3.2.1 Định nghÜa DCS: .59 3.2.2 Tổng quan hệ thống điều khiển phân tán DCS 60 3.3 Hệ thống điều khiển phân tán hÃng ABBng ABB 64 3.3.1 Tỉ chøc cđa hƯ thèng DCS cđa h·ng ABBng ABB 64 3.3.2 Cấu hình phần cứng 66 3.3.3 Các điều khiển trình 67 3.3.4 Các modul vào/ra điển hình 74 3.3.5 Thông tin liên l¹c 76 Chơng Phân tích thiết kế điều khiển cho hệ thống cân băng định lợng 83 4.1 Đặc điểm 83 4.2 CÊu tróc phÇn cøng .84 4.2.1 Bé xư lý trung t©m CPU 86 4.2.2 Bé nhí vµ c¸c bé phËn kh¸c 86 4.2.3 Khèi vµo .87 4.2.4 ThiÕt bÞ lËp tr×nh 88 4.3 Ngôn ngữ lập trình .88 4.4 Giíi thiƯu vỊ thiết bị khả trình S7 - 300 89 4.4.1 CÊu h×nh cøng 89 4.4.2 C¸c module cña S7-300 89 4.4.3 Lắp đặt phần cứng 92 4.4.4 Định địa c¸c modul 93 4.4.5 Thao tác phần mềm lập trình STEP V5.4 94 4.4.6 Cỉng trun th«ng: 104 4.4.7 Công tắc chọn chế độ làm việc cho PLC: 105 4.4.8 Chỉnh định tơng tự: 106 4.5 Chơng trình điều khiển 106 4.5.1 Lu đồ thuật toán 106 4.5.2 Bảng phân công đầu vào/ đầu .108 4.5.3 Chơng trình ®iỊu khiĨn 109 KÕt luËn 117 Tài liệu tham khảo .118 Danh Mục hình Chơng 1: Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng 12 Chơng 17 Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ điều khiển cân băng tải 19 Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý đo lờng hệ thống cân băng định lỵng 21 Hình 2.4: Sơ đồ điều khiĨn cơc bé VLG 20110 .24 B¶ng 2.1: Thông số kỹ thuật điều khiển cục VLG 20110: 24 Hình 2.5: Sơ đồ điều khiĨn khèi VSE 20100 25 H×nh 2.6: Bé ®iỊu khiĨn VLB20120 26 Hình 2.7 : Sơ đồ điều khiển VLB 20120: 26 Bảng 2.2: Thông sè kü tht bé ®iỊu khiĨn VLB 20120 27 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật dẫn cục 27 Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật chung 28 Bảng 2.5: Thông số kü tht cđa Loadcell 28 B¶ng 2.6: Thông số kỹ thuật đầu vào nhị phân 28 Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật đầu nhị phân: 29 Bảng 2.8: Thông số kỹ thuật đầu vào tơng tự 29 Bảng 2.9: Thông số kỹ thuật đầu tơng tự : .29 Bảng 2.10: Thông số kỹ thuật giao tiếp RS 232 30 Bảng 2.11: Thông số kỹ tht cđa dÉn cơc bé .30 H×nh 2.8: BiÕn tÇn Micromaster Vector kiĨu MM 440 cđa Siemens .34 Hình 2.9: Sơ đồ khối biến tần Micromaster vector kiÓu MM 440 36 Bảng 2.12 : Thông sè kü tht cđa biÕn tÇn Micromaster Vector kiĨu MM440 38 Hình 2.11: Mạch cầu Wheatstone 40 Hình 2.12: Cầu đo thực tế 42 H×nh2.13: Giíi thiƯu hình ảnh số loadcell có thực tế 43 Hình 2.14: Loadcell VLC - 100 chi tiÕt vỊ kÕt cÊu c¬ khÝ 44 Bảng 2.13 : Thông số kỹ thuật Loadcell VLC 100 44 Hình 2.15: Cấu tạo phận đo tốc độ quay Encoder 46 Hình 2.16: Sơ đồ nguyên lý máy đo góc Resolver .48 Hình 2.17: Sơ đồ động học hệ truyền động cân băng định lợng 49 Hình 2.18: Đặc tÝnh phơ t¶i .49 Hình 2.19: Sơ đồ chuyển đổi AD9243 51 Hình 2.20: Sơ đồ cấu tạo chuyển đổi AD9243 51 Bảng 2.15: Thông số kỹ thuật chuyển đổi AD9243 51 Bảng 2.16: Chú thích chân chuyển đổi AD9243.52 Hình 2.21: Giới thiệu hình ảnh số loại đầu cân có thực tế .53 Ch¬ng 55 Hinh 3.1: CÊu tróc tËp trung 55 H×nh 3.2: CÊu tróc ph©n qun 56 Hình 3.3: Một số giải pháp tiêu biểu hệ điều khiển phân tán .58 H×nh 3.4 : Mô hình phân cấp .61 H×nh 3.5 : CÊu tróc chung cđa hƯ thèng DCS 63 H×nh 3.6 : Cấu trúc phân cấp hệ điều khiển tự động ho¸ 64 H×nh 3.8 : CÊu tróc tiêu biểu hệ thống DCS (ABB) 66 Hình 3.9 : Cấu hình điều khiển trình AC450 68 Hình 3.10 : Giao diện chức AC110 73 H×nh 3.12 : CÊu trúc mạng Master Net 76 Hình 3.13 : Cấu hình AF100 dùng phơng tiện dự phòng 79 Chơng 83 Hình 4.1: Sơ đồ khối bên 83 Hình 4.2: Sơ đồ cấu trúc bên PLC .85 Hình 4.3: Cấu hình rack trạm PLC S7300 89 H×nh 4.3: Một số CPU PLC S7-300 90 H×nh 4.4: Một số module mở rộng PLC S7-300 92 Hình 4.5: Vị trí module 93 Hình 4.6: Các bớc để thiết kế dự án Step 97 Hình 4.5: Sơ đồ chân cổng truyền thông .105 Danh Mục bảng Bảng 2.1: Thông sè kü tht bé ®iỊu khiĨn cơc bé VLG 20110: 24 Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật điều khiển VLB 20120 27 Bảng 2.3: Thông sè kü tht cđa dÉn cơc bé 27 Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật chung 28 Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật Loadcell 28 Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật đầu vào nhị phân 28 Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật đầu nhị phân: 29 Bảng 2.8: Thông số kỹ thuật đầu vào tơng tự 29 Bảng 2.9: Thông số kỹ thuật đầu tơng tự : .29 Bảng 2.10: Th«ng sè kü tht cđa giao tiÕp RS – 232 30 Bảng 2.11: Thông số kỹ thuật dẫn cục .30 Bảng 2.12 : Thông số kỹ tht biÕn tÇn Micromaster Vector kiĨu MM440 38 B¶ng 2.13 : Th«ng sè kü tht cđa Loadcell VLC – 100 44 Bảng 2.14: Thông số kỹ thuật động không ®ång bé rotor d©y quÊn 50 Bảng 2.15: Thông số kỹ thuật chuyển đổi AD9243 51 Bảng 2.16: Chú thích chân chuyển đổi AD9243.52 Lời nói đầu Đối với quốc gia nói chung nớc ta nói riêng ngành đóng vai trò then chốt kinh tế là: Điện, than, dầu khí ngành công nghiệp xi măng không nằm chiến lợc phát triển kinh tế Công nghiệp xi măng góp phần thúc đẩy trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc, xây dựng sở hạ tầng phục vụ dân sinh Để nâng cao chất lợng, số lợng sản phẩm nh hỗ trợ cho ngời công việc phức tạp, ngành tự động hoá đÃng ABB đời mang lại hiệu cao đáp ứng hoàn toàn yêu cầu ngời Tự động hoá lĩnh vực đÃng ABB đợc hình thành phát triển rộng lớn phạm vi toàn giới, đem lại phần không nhỏ cho việc tạo sản phẩm có chất lợng độ phức tạp cao phục vụ nhu cÇu thiÕt u cc sèng ë níc ta, lĩnh vực tự động hoá đÃng ABB đợc Đảng Nhà nớc quan tâm đầu t lớn, với lĩnh vực công nghiệp chuyển dịch kinh tế theo định hớng công nghiệp hoá - đại hoá đất nớc Nói đến tự động hoá ngày không nhắc đến thiết bị điều khiển có lập trình Trong PLC (Programmable Logic Controler) thiết bị điển hình Với tính u việt nh dễ dàng lập trình thông qua nhiều kiểu ngôn ngữ (LADDER, STL, FBD), thay đổi chơng trình điều khiển cách đơn giản, khả truyền thông mạnh với môi trờng bên (với PC, PLC ), gọn nhẹ, làm việc tin cậy môi trờng công nghiệp khắc nghiệt đÃng ABB làm cho trình sản xuất trở nên đơn giản hiệu Tạo nên mối liên kết điều khiển trình sản xuất quản lý kinh doanh (hệ điều khiển giám sát thu thập số liệu - DCS) Tại nhà máy xi măng hầu hết công đoạn dây chuyền sản xuất dùng PLC Simatic S7 300 Siemens, công đoạn sau cã dïng PLC S7-300: M¸y rót liƯu c¸c kho đá vôi, đá sét, phụ gia, kho than, cụm đóng bao cảng nhà máy Đặc biệt hệ thống cân băng định lợng nhà máy xi măng Đợc đồng ý nhà trờng, khoa Điện - Điện Tử, với hớng dẫn cô giáo Trần Thị Kim Dung Em đÃng ABB nhận đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển cho dây chuyền cân băng định lợng nhà máy xi măng Với thời gian kiến thức có hạn hẳn đồ án không tránh đợc sai sót mong đợc đóng góp ý kiến thầy cô bạn để đồ án em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! ngày 30 tháng 06 năm 2009 Sinh viên thực Trần Gia Tuấn Phần mở đầu Lý chọn đề tài Nền kinh tế nớc ta ngày phát triển, nhu cầu xây dựng sở hạ tầng ngày cao để đáp ứng đợc đòi hỏi trình công nghiệp hoá- đại hoá Để đáp ứng đợc điều hàng loạt nhà máy xi măng đÃng ABB đợc xây dựng để đảm bảo chất lợng xi măng việc xác định xác tỷ lệ thành phần để sản xuất xi măng việc quan trọng hệ thống cân băng định lợng đÃng ABB đợc đa vào nhà máy Chính em chọn đề tài nhằm giúp em đánh giá đợc khả tích luỹ kiến thức lâu nhà trờng, từ mà nắm vững đợc kiến thức chuyên ngành, áp dụng tốt linh hoạt vào thực tiễn Mục đích Trong trình thực đồ án phải tìm tòi, trao đổi kiến thức, tổng hợp để vận dơng vµo thiÕt kÕ cho viƯc thiÕt kÕ hƯ thống điều khiển cho dây chuyền cân băng định lợng đảm bảo kỹ thuật, phù hợp với yêu cầu thực tÕ Néi dung thùc hiƯn Ph¹m vi néi dung đồ án tập trung vào vấn đề sau: - Công nghệ sản xuất xi măng - Các thiết bị hệ thống cân băng định lợng - Giới thiệu hệ thống DCS nhà máy - Phân tích thiết kế điều khiển cho hệ thống cân băng định lợng ý nghĩa khoa học thực tiễn Ngày lĩnh vực tự động hoá tin học công nghiệp mũi nhọn kỹ thuật đại, nhiều hƯ thèng ®iỊu khiĨn tù ®éng ®·ng ABB ®êi nhằm phục vụ nhiều nhu cầu khác đời sống đợc ứng dụng thành công đem lại hiệu công việc cao Một ph- ơng án tốt đợc sử dụng rộng rÃng ABBi thay hệ thống điều khiển PLC Vì thiết kế hệ thống điều khiển cho dây chuyền cân băng định lợng sử dụng thiết bị lập trình điều khiển PLC làm nâng cao suất, chất lợng xi măng điều tất yếu Hớng phát triển đề tài Đề tài cho ta nắm khái quát hệ thống tự động, nhiên thực tế có nhiều hình thức cân định lợng, tuỳ theo nhu cầu công việc mà ta thiết kế cho hợp lý Từ kiến thức tiếp thu đợc qua đề tài ta phát triển hệ thống cân băng định lợng sang nhiều lĩnh vực khác nh sản xuất thực phẩm, thức ăn gia súc, Phơng pháp thực Trong trình làm đồ án thờng sử dụng phơng pháp sau: - Phơng pháp khảo sát thực tế - Phơng pháp xử lý tài liệu - Phơng pháp thống kê Phần nội dung Chơng công nghệ sản xuất xi măng 1.1 Khái niệm chung 1.1.1 Xi măng phơng pháp sản xuất xi măng Nớc ta đÃng ABB bớc vào thời kỳ đại hoá công nghiệp hoá nhiều công trình xây dựng cần đợc sửa chữa, xây Để đáp ứng đợc nhu cầu nớc nh nớc ngoài, nhiều nhà máy xi măng nh: Bỉm Sơn, Bút Sơn, Tam Điệp, Duyên Hà, Hoàng Thạch, đÃng ABB đ ợc xây dựng với công suất từ đến vài triệu tấn/năm Tuỳ thuộc vào dạng phối liệu đợc chuẩn bị trớc đa vào lò nung mà ngời ta phân phơng pháp sản xuất khác nhau: - Công nghệ ớt: hỗn hợp nguyên liệu đợc khuấy đồng nớc dới dạng bùn lỏng trớc đa vào lò nung - Công nghệ bán khô: hỗn hợp bột nguyên liệu đợc trộn nớc tạo thành dạng viên trớc đa vào lò nung - Công nghệ khô: hỗn hợp bột nguyên liệu đợc đồng dới dạng bột khô hoàn toàn trớc đa vào lò nung Tơng ứng với phơng pháp sản xuất khác lại có hệ thống lò nung riêng: - Công nghệ ớt: lò ống dài - Công nghệ bán khô: lò đứng - Công nghệ khô: lò ống dài công nghệ khô, lò ống làm nguội kiểu hành trình, lò ống có cyclone trao đổi nhiệt, lò ống có tháp tiềm nung *) Xi măng chất kết dính thuỷ lực cứng nớc không khí đợc tạo việc nghiền Clinker với thạch cao số phụ gia khác Các phụ gia thạch cao đợc lấy từ tự nhiên (các mỏ), clinker đợc tạo nhờ trình nung luyện chất nh đá vôi, đá sét, silicát, xỉ sắt Chất lợng clinker phụ thuộc vào thành phần hoá học thành phần khoáng
Ngày đăng: 24/06/2023, 17:52
Xem thêm:
