Thiết kế điều khiển tự động dây chuyền đóng bao nhà máy xi măng bút sơn

GIỚI THIỆI TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu chung về nhà máy xi măng Bút Sơn

Tổ chức của nhà máy

Tự động hoá trong ngành sản xuất xi măng mang tính rời rạc, mỗi công đoạn là một quá trình Công đoạn là một quá trình tạo trong lập trình thành một Sequence Mỗi công đoạn này được điều khiển tự động bằng một tủ PLC Trong quá trình hoạt động của mỗi công đoạn, phòng điều khiển trung tâm có thể can thiệp vào hoạt động của mỗi máy trong công đoạn đó Bộ phận sản xuất của nhà máy chia ra làm 9 xưởng Trong đó mỗi xưởng phụ trách một phần công việc trong quá trình sản xuất ra xi măng

Phần công việc xưởng mỏ làm là khai thác đá vôi và đá sét từ mỏ đưa tới kho đồng nhất để đồng nhất nguyên vật liệu.

Xưởng nguyên liệu sẽ lấy đá vôi và đất sét từ kho đồng nhất qua máy cán, qua các thiết bị xử lý để đưa tới silo đồng nhất trước khi vào lò nung.

Trong xưởng lò ngoài công việc nung clinker, xưởng lò sẽ cung cấp khí nén cho các máy như máy nghiền than,lò….

4 Xưởng nghiền đóng bao: Đảm nhận công việc, nhân sự từ các silo clinker đến khi xuất ra các sản phẩm xi măng

Clinker sau khi ra lò được ủ và làm nguội, sau đó clinker sẽ được nghiền cùng với các loại phụ gia và đổ vào các silo chứa xi măng Xi măng từ các silo này sẽ được rút ra để đóng bao hoặc xuất xi măng rời.

5 Xưởng Điện- Tự Động Hoá:

Xưởng điện tự động hoá sẽ phụ trách toàn bộ mạng điện của nhà máy, từ trạm 110KV đến các máy công tác Ngoài ra còn có các thiết bị đo lường,các nguồn UPS, toàn bộ PLC của nhà máy …

Xưởng xe máy quản lý toàn bộ máy móc, ô tô phục vụ cho sản xuất.

7 Xưởng cơ khí: toàn bộ phần cơ khí của nhà máy đều do xưởng này đảm nhiệm( như phần cơ khí của máy đóng bao, máy nghiền )

8 Xưởng nước: Ngoài công việc cung cấp nước sinh hoạt cho cán bộ công nhân viên, xưởng nước còn cung cấp nước cho sản xuất Như trong quá trình làm nguội clinker, nghiền xi măng

Công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Bút Sơn

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng công ty xi măng Bút Sơn.

1.2.1 Phân loại các quá trình sản xuất:

Do đặc điểm nguyên liệu,trình độ công nghệ, khả năng tài chính của mỗi địa phương, mỗi quốc gia, người ta dùng các phương pháp khác nhau để sản xuất xi măng. Căn cứ vào giai đoạn phối liệu và quá trình nung người ta phân loại: sản xuất xi măng theo phương pháp ướt, khô; lò đứng, lò quay.

1.2.2 Đặc điểm dây chuyền công nghệ của nhà máy xi măng Bút Sơn:

Dây chuyền sản xuất xi măng của công ty xi măng Bút Sơn là dây chuyền sản xuất theo phương pháp khô với các trang thiết bị hiện đại do hãng Technip Cle( Pháp) thiết kế và cung cấp Toàn bộ dây chuyền sản xuất chính và các công đoạn phụ trợ đều được cơ khí hoá và tự động hoá ở mức cao.

Dưới đây là một số nét chính của dây chuyền: a-Chuẩn bị nguyên liệu:

Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất xi măng là đá vôi và đất sét Ngoài ra còn sử dụng xỷ Pyrite và đá silic làm các nguyên liệu điều chỉnh.

- Đá vôi khai thác ở mỏ Hồng Sơn cách nhà máy 0.6 km bằng phương pháp nổ mìn Đá vôi sẽ được xúc bốc lên các ôtô có tải trọng lớn để vận chuyển tới máy đập đá vôi Máy đập đá vôi loại IMPACT APPR 1822, có năng suất trung bình là 600 tấn/ giờ. Loại máy này có thể đập được các cục đá vôi có kích thước tới 1 mét và cho ra sản phẩm có kích thước70 mm Sau khi được đập nhỏ, đá vôi sẽ được cân và vận chuyển bằng băng tải cao su về kho đồng nhất sơ bộ Trong kho đồng nhất sơ bộ đá vôi được rải thành hai đống, mỗi đống 16.000 tấn, theo phương pháp rải đống CHEVRON và có mức độ đồng nhất là 8:1 Trong kho đồng nhất sơ bộ có máy đánh đống loại BAH 17,3- 1,0- 600 với năng suất rải là 600 tấn/ giờ và hệ thống băng cào loại BAK 30.01.600 có năng suất từ 35-350 tấn/giờ.

- Đất sét khai thác ở mỏ Khả Phong cách nhà máy 9,5 km sẽ được vận chuyển bằng ô tô tới máy cán răng 2 trục có năng suất 250 tấn/ giờ Loại máy này cho phép cán được nhứng cục đất sét có kích thước đến 800 mm, độ ẩm tới 15% và cho ra sản phẩm có kích thước 70 mm Sau đó, đất sét được cân và vận chuyển tới kho đồng nhất sơ bộ và rải thành hai đống, mỗi đống 7000 tấn, theo phương pháp rải WINDROW với mức độ đồng nhất là 8:1 Hệ thống cầu rải BEDECHI trong kho có năng rải 250 tấn/ giờ và hệ thống cầu xúc loại BEL C150/14 có năng suất từ 15- 150 tấn/ giờ.

- Đá silic khai thác ở mỏ Khe non cách nhà máy 20 km.

- Xỷ pyrite: dùng xỷ pyrite của nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao, qua Công ty Vật tư- Vận tải xi măng cung ứng.

- Thạch cao: sẽ mua thạch cao Lào hoặc thạch cao Thái Lan qua Công ty kinh doanh thạch cao xi măng cung ứng hoặc thạch cao Trung Quốc. b- Nghiền nguyên liệu và đồng nhất:

Các gầu xúc đá vôi, đất sét, xỷ và đá silic có nhiệm vụ cấp liệu vào các két chứa của máy nghiền Từ đó, qua hệ thống cân định lượng liệu được cấp vào máy nghiền Máy nghiền nguyên liệu là loại máy nghiền con lăn trục đứng PFEIFER MPS 4750 có năng suất 320 tấn/giờ Bột liệu đạt yêu cầu sẽ được chuyển tới silo đồng nhất bột liệu, silo này có sức chứa 20.000 tấn, bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng Silo đồng nhất bột liệu làm việc theo nguyên tắc đồng nhất và tháo liên tục Việc đồng nhất bột liệu được thực hiện trong qua trình tháo bột liệu ra khỏi silo Mức độ đồng nhất của silo này là 10:1. c-Hệ thống lò nung và thiết bị làm lạnh clinker:

Lò nung clinker của công ty xi măng Bút Sơn có đườn kính 4.5 mét, chiều dài 72 mét, với hệ thống sấy sơ bộ hai nhánh 5 tầng cùng hệ thống calciner, buồng trộn Năng suất của lò là 4.000 tấn linker/ngày Lò được thiết kế sử dụng vòi đốt than đa kênh ROTAFLAM đốt 100% than antraxit, trong đó đốt tại calciner là 55%-60%, phần còn lại đốt trong lò Clinker sau khi ra lò được đổ vào thiết bị làm nguội kiểu ghi BMH-SA được làm lạnh, đập sơ bộ Clinker thu được sau thiết bị làm lạnh được vận chuyển tới hai silo để chứa và ủ clinker, có tổng sức chứa là 2*20.000 tấn Bột tả hoặc clinker phế phẩm được đổ vào silo bột tả có sức chứa 2.000 tấn. d- Nhiên liệu:

Lò quay được thiết kế chạy 100% than antraxit, dầu MFO chỉ sử dụng trong quá trình sấy lò và chạy ban đầu Than được sử dụng trong lò là loại hỗn hợp 40% than cám 3 và 60% than cám 4a Máy nghiền than là loại máy nghiền con lăn trục đứng PFEIFER năng suất 30 tấn/giờ Bột than mịn được chứa trong hai két than mịn, 1 két để dùng cho lò, 1 két dùng cho calciner Than mịn được cấp vào lò và calciner qua hệ thống cân định lượng SCHENSK. e- Nghiền sơ bộ clinker và nghiền xi măng:

Clinker, thạch cao và phụ gia(nếu có) sẽ được vận chuyển lên két máy nghiền bằng hệ thống băng tải và gầu nâng Từ két máy nghiền, clinker và phụ gia sẽ được đưa qua máy nghiền sơ bộ CKP 200( là loại máy nghiền đứng) nhằm làm giảm kích thước và làm nứt vỡ cấu trúc để phù hợp với điều kiện làm việc của máy nghiền xi măng( là loại máy nghiền bi, kích thước bi lớn nhất trong máy nghiền bi xi măng là70 mm) Sau đó, clinker, phụ gia( đã qua nghiền sơ bộ ) và thach cao sẽ được cấp vào máy nghiền xi măng để nghiền mịn Máy nghiền xi măng là loại máy nghiền bi hai ngăn làm việc theo chu trình kín có phân ly trung gian kiểu O'SEPA Xi măng bột được vận chuyển tới 4 silo chứa xi măng bột, có tổng sức chứa là 4*10.000 tấn, bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng. f- Đóng bao và xuất xi măng:

Từ các silo chứa, qua hệ thống cửa tháo, xi măng sẽ được vận chuyển tới các két chứa của các máy đóng bao hoặc các hệ thống xuất xi măng rời Hệ thống xuất xi măng rời gồm hai vòi xuất cho ô tô năng xuất 100 tấn/ giờ và 1 vòi xuất cho tàu hoả năng xuất

150 tấn/giờ Hệ thống máy đóng bao gồm 4 chiếc, do hãng HAVER sản xuất, kiểu quay, vòi với hệ thống cân điện tử, năng xuất mỗi máy là 100 tấn/giờ Các bao xi măng qua hệ thống băng tải sẽ được vận chuyển tới các máng suất xi măng bao xuống tàu hoả và ô tô.

1.2.3 Tình hình sản xuất của nhà máy:

Tháng 04/1999 đội ngũ ký sư, cán bộ, công nhân viên của nhà máy đã tự vận hành toàn bộ thiết bị Qua 6 năm hoạt động nhà máy đã xuất được hơn 6080218 tấn xi măng.

Sản lượng clinker và thời gian chạy lò trong 6 năm qua được thống kê ở bảng sau: Đơn vị 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Sản lượng clinker Tấn 835800 1073500 1178212 1207390 1256590 1263818 Sản lượng xi măng xuất

Thời gian chạy lò Ngày 250 282 308 305 313 317

Sản lượng clinker tháng cao nhất

Qua 6 năm đi vào hoạt động sản xuất, sản lượng clinker và xi măng của nhà máy không ngừng tăng Thời gian chạy lò năm sau cao hơn năm trước.

Hiện nay nhà máy đang có dự án dây chuyền 2 với công suất 1.4 triệu tấn/năm. Các thiết bị công nghệ của dây chuyền 2 này sẽ hiện đại hơn cùng với hệ thống máy tính và PLC S7-300 và PLC S7-400 Dự kiến dây chuyền 2 của nhà máy sẽ đi vào hoạt động vào cuối năm 2007.

Chương 2 CÔNG NGHỆ ĐÓNG BAO XI MĂNG CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG BÚT SƠN

2.1 Sơ đồ công nghệ máy đóng bao của nhà máy xi măng Bút Sơn.

CÔNG NGHỆ ĐÓNG BAO XI MĂNG CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG BÚT SƠN 2.1 Sơ đồ công nghệ đóng bao của nhà máy xi măng Bút Sơn

Tổng quan về cân điện tử

2.2.1 Hệ thống cân điện tử và một số ứng dụng:

Sơ đồ khối của một hệ thống cân điện tử như sau:

Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống cân điện tử

Tuỳ theo yêu cầu và mục đích sử dụng, khối xử lý được dùng là vi xử lý hoặc máy tính Nếu bộ xử lý xử dụng vi xử lý thì có thể thêm khối dữ liệu truyền về máy tính, có thể thêm khối in ấn hoặc không tuỳ vào mục đích sử dụng.

Dưới tác dụng của khối lượng đặt ở trên, loadcell sẽ chuyển thành tín hiệu điện ở đầu ra Tín hiệu điện này là rất nhỏ do đó nó phải được khuếch đại lên nhiều lần trước khi đưa đến bộ biến đổi tương tự số A/D để chuyển thành tín hiệu số và đưa về bộ xử lý để xử lý theo chương trình có sẵn và hiển thị hoặc có thêm việc in ấn Bộ xử lý cần có thêm bộ nhớ để thêm dữ liệu Bộ biến đổi A/D giữ vai trò quan trọng vì thực chất nó xác định độ nhạy của bộ phận điện tử.

Do tính linh hoạt của bộ xử lý, tuỳ theo mục đích cụ thể mà chương trình viết cho bộ xử lý khác nhau Do hệ thống cân này có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực có liên quan đến việc đo khối lượng Ngoài cân xi măng trên máy đóng bao này, cân điện tử có thể ứng dụng trên các lĩnh vực như:

+ Cân các vật liệu có khối lượng nhỏ như vàng.

+Cân khối lượng lớn như xe tải…

Thực chất của bộ cảm biến loadcell là bộ biến đổi áp lực của khối lượng thành tín hiệu dòng điện thông qua sự thay đổi điện trở của các điện trở tenxo Các điện trở này là một phương tiện để biển đổi một biến dạng bé thành sự thay đổi tương ứng trong điện trở Có hai loại điện trở tenxo dùng làm cảm biến lực dịch chuyển: loại liên kết và không liên kết. Điện trở liên kết dùng để đo độ biến dạng ở một vị trí xác định trên bề mặt của bộ phận đàn hồi Điện trở này được gián trực tiếp vào điểm cần đo biến dạng của vật đàn hồi Biến dạng này được truyền trực tiếp vào tấm điện trở và nó làm thay đổi giá trị điện trở tương ứng.

Cảm biến dùng loại điện trở không liên kết sử dụng để đo lượng di động nhỏ Một lượng di động do mối liên kết bằng cơ khí tạo nên sẽ làm thay đổi điện trở làm cảm biến. Lượng di động cũng thường được tạo nên bằng lực tác động vào bộ phận đàn hồi.

Vì thế tấm điện trở không liên kết sẽ đo toàn bộ lượng dịch chuyển của bộ phận đàn hồi, còn tấm điện trở liên kết sẽ đo biến dạng tại một điểm xác định trên bề mặt của bộ phận đàn hồi. Để đo được sự thay đổi điện trở tương đối so với độ chính xác cần thiết, người ta mắc 4 điện trở tenxo theo sơ đồ hình cầu Đây là một phương pháp để đo sự thay đổi nhỏ trong điện trở của một phần tử mà giá trị điện áp ra tỷ lệ với sự thay đổi của điện trở khi có khối lượng hay lực đặt vào cảm biến, được ứng dụng rộng rãi trong các loadcell thực tế Việc gắn điện trở tenxo lên vật đo đảm bảo sao cho hai điện trở giãn dài(làm tăng điện trở) còn hai điện trở khác co lại(làm giảm điện trở) Các điện trở có sự thay đổi như nhau được mắc vào các nhánh đối diện của cầu.

Hình2.3: Mặt cắt của một đầu đo.

Bảo vệ quá tảiDMS

Hình 2.4: Sơ đồ mắc điện trở của cầu đo.

Giả sử các điện trở tenxo có giá trị như nhau:

Và Bình thường khi không có tải người ta hiệu chỉnh cho cầu cân bằng có

Ur=0 mV. Điện áp lấy ra từ đường chéo của cầu tính theo công thức:

Khi có vật liệu tác dụng vào loadcell làm loadcell biến dạng trong phạm vi đàn hồi( giả sử R1 và R3 nén lại R2 và R4 giãn ra) khi đó ta có:

Thay vào công thức tính UR ta có:

Nếu trọng tải tác động vào loadcell càng lớn thì cầu điện trở mất cân bằng càng lớn và do vậy điện áp ra càng lớn Để nhận giá trị tín hiệu đo dễ dàng nên chọn nguồn áp có giá trị cao nhưng cần phải chú ý đến khả năng mang tải của các điện trở tenxo Giá trị điện áp lớn nhất là 60 V.

Các thông số cơ bản của loadcell:

- Loadcell được nuôi bằng nguồn ổn định 5ữ15V.

- Điện áp chênh lệch của đầu đo cửa ra cỡ 2mV/1V điện áp nguồn cung cấp.

Một số loadcell thực tế:

Có nhiều loại loadcell do các hãng sản xuất khác nhau như KUBOTA( của Nhật), Global Weglhing(Hàn Quốc), Inc….Mỗi loại loadcell được chế tạo cho một yêu cầu riêng biệt theo tải trọng chịu đựng, chịu lực kéo hay nén.

Có nhiều kiểu hình dạng loadcell cho những ứng dụng khác nhau Do đó cách kết nối loadcell vào hệ thống cũng khác nhau trong từng trường hợp.

Thông sô kỹ thuật của từng loại loadcell được cho trong từng catalogue của mỗi loại và thường có các thông số như: tải trọng định mức, điện áp định mức, tầm nhiệt độ hoạt động, điện áp cung cấp, điện trở ngõ ra, mức độ chịu đựng quá tải…

Trong công nghiệp, việc đo vận tốc, trong phần lớn các trường hợp, thường là đo tốc độ quay của máy Ở đây muốn nói đến việc theo dõi tốc độ vì nguyên nhân an toàn hoặc để khống chế các điều kiện đặt trước cho điều kiện hoạt động của máy móc, thiết bị. Trong trường hợp chuyển động thẳng, việc đo vận tốc dài cũng thường được chuyển sang đo tốc độ quay, bởi vậy các cảm biến đo vận tốc góc chiếm vị trí ưu thế trong lĩnh vực đo tốc độ.

Khi một phần tử chuyển động tuần hoàn, thí dụ chuyển động quay, có thể xác định vận tốc của nó bằng cách đo tần số Thí dụ, một đĩa trên nó có bố trí một phần trong suốt và một phần không trong suốt được gắn với trục quay Cho chùm ánh sáng chiếu qua đến một đầu thu quang Xung điện lấy từ đầu thu có tần số tỷ lệ với vận tốc quay cần đo Tốc độ kế hoạt động theo nguyên lý vừa mô tả gọi là tốc độ kế vòng loại xung.

Trong cảm biến này vật trung gian thường dùng là đĩa gắn liền với trục quay cần đo tốc độ Đĩa này có cấu tạo tuần hoàn: Bề mặt của đĩa được chia làm p phần bằng nhau( chia theo ở góc tâm), mỗi phần tử mang dấu hiệu đặc trưng như lỗ, đường vát, răng.

Một cảm biến thích hợp được đặt đối diện với vật trung gian để ghi nhận một cách ngắt quãng mỗi khi có một dấu hiệu đi qua và mỗi lần như vậy nó cung cấp một tín hiệu xung Biểu thức của tần số f của các tín hiệu xung này được viết dưới dạng: f= p.N(Hz) trong đó f là tần số, p là số lượng dấu hiệu trên đĩa và N là số vòng quay của đĩa trong một dây.

Việc lựa chọn loại cảm biến thích hợp để ghi nhận tín hiệu liên quan đến bản chất của vật quay các dấu hiệu trên đó Thí dụ:

- Cảm biến từ trở biến thiên khi vật quay là sắt từ.

- Cảm biến Hall hoặc cảm biến từ điện trở dùng trong trường hợp vật quay là một hay nhiều nam châm, hoặc khi vật quay tạo thành màn chắn từ một cách tuần hoàn giữa nam châm bất động và một cảm biến.

- Cảm biến quang cùng một nguồn sáng được dùng khi trên vật trung gian quay có các lỗ, đường vát hoặc mặt phản xạ. a Tốc độ kế quang.

Tốc độ kế quang là cảm biến đo tốc độ đơn giản nhất, gồm một nguồn sáng và một đầu thu quang.

Vật quay có các vùng phản xạ được bố trí tuần hoàn trên một hình tròn được chiếu bằng tia sáng, hoặc là vật được gắn với một đĩa có các phần trong suốt xen kẽ các phần chắn sáng đặt giữa nguồn sáng và phần thu quang.

Hình 2.5: Tốc độ kế quang

Hệ thống cân định lượng trong dây chuyền đóng bao của nhà máy

Hiện tại nhà máy xi măng Bút Sơn sử dụng hệ thống cân MEC do hãng HAVER thiết kế và cung cấp

2.3.1 Giới thiệu chức năng của MEC.

Cân MEC là một sự phối hợp giữa hệ thống điều khiển và cân, nó cung cấp tất cả các chức năng của một vòi nạp xi măng Một máy đóng bao đã được trang bị cùng với MEC có một cái cân trên một cái vòi và một hộp điều khiển trên phần quay.

Cân tự động này điều khiển tất cả các chức năng của vòi.

Có tới 31 loại khác nhau được định nghĩa thông qua bàn phím được tích hợp và hiển thị trên màn hình LCD bằng các ngôn ngữ Anh ,Pháp, Đức và Tây Ban Nha Nguồn năng lượng vào được lưu giữ an toàn.

Khi chuyển từ chức năng này sang một loại chức năng khác có thể được thực hiện băng hai hình thức trên hộp điều khiển và phần tĩnh Sự hoạt động của lựa chọn đó được quản ký trên hộp điều khiển bởi công tắc trong hoặc ngoài máy tự động đặt phần chuyên dụng và ngay lập tức sẵn sàng cho sự hoạt động trở lại

MEC+N là giai đoạn mở rộng tiếp theo, trong giain đoạn này tất cả các hệ thống MEC của một chiếc máy được liên kết với nhau bởi một mạng lưới dữ liệu dạng hình sao

Thêm vào đó các đơn vị trung tâm đơn vị ra vào khác, đáp ứng, được liên kết với mạng này.

Dữ liệu cân, tín hiệu điều khiển, các thông báo lỗi và các cảnh báo được gửi từ các vòi lẻ thông qua mạng tới máy chủ Máy chủ hiển thị các thông báo đã nhận được và các thông báo này được phù hợp với các giao diện, nó có thể được giải mã thông tin này.

Cùng với MEC công tắc trong và ngoài của hộp điều khiển điều khiển hoặc là điều chỉnh của những cái cân được thực hiện bởi máy chủ hoặc là công tắc trên phần quay

Hệ thống thu nhận dữ liệu của một cái cân có thể được kết nối; trong phiên bản đơn giản nhất nó bao gồm một máy in nối tiếp, nó in ra ngoài dữ liệu cân của các bao đã được nạp đầy cũng như các thông báo.

Mặc dù vậy một hệ thống thu nhận cùng với một PC được kết nối đơn giản nhất. Máy PC này được cung cấp một chương trình cho phép ghi dữ liệu cân nhận được vào bộ nhớ và báo cáo số liệu tính toán nhận được và in ra ngoài.

Một lần cân kiểm tra trên băng tải sau máy đóng bao có thể được kết nối với máy chủ cùng với một bao có khối lượng chuẩn Một vòi đã được nạp bao quá nhẹ hoặc nặng có thể được điều chỉnh từ đây.

Khi không kiểm tra khối lượng đặt, máy chủ có thể điều khiển để đẩy bao ra một cách dễ dàng.

Tất cả hệ thống cân và hệ thống điều khiển và máy tính chủ được thiết kế như là những thẻ cắm cùng loại, tất cả các thành phần này có thể thay đổi cho nhau Kết quả là những thợ sửa chữa không đúng chuyên ngành cũng có thể sửa chữa được trong trường hợp cần thiết bằng cách thay các thẻ cắm, như vậy tăng thêm lợi ích của máy.

2.3.2 Các chức năng của MEC.

Bảng 2.6: Các chức năng của MEC và các thông số đặt hiện tại của nhà máy Thông số Các đầu vào có thể Thông số đặt hiện tại sử dụng trong nhà máy

Chức năng Phân tích trọng lượng- thể tích

Coarse cut- off 0.0- 80 kg 45kg

Fine feed duration 0.0-9.9sec 2.0sec

Dynamic lead on-off ON

Max break duration 0-99 minutes 30 minutes

Blow out delay 0.5-9.9 sec 0.5 sec

Blow out duration 0.0-9.9 sec 0 sec

Speed value 0.0-50.0 kg/sec 2 kg/sec

Minimum speed 0.0-8.3 kg/sec 2 kg/sec

Dribble feed regulator On-Off On

Aeration limit 0.0-50.0 kg/sec 6 kg/sec

Fine feed aeration On-Off On

Additional dosing none, fine feed, coarse feed fine feed

Bad bag position Waste position

Discharge control On-Off On

Control output 1 On-Off Off

Control output 2 On-Off Off

Control output 3 0.0-45.0 kg/sec 3 kg/sec

Silo vibrating duration 0.0-9.9 sec 0 sec

Silo vibrating interval 0.0-9.9 sec 0 sec

Suction nozzle delay 0.0-9.9 sec 0 sec

Suction nozzle ON 0.0-9.9 sec 0 sec

Suction nozzle OFF 0.0-9.9 sec 0 sec

Sort enable Yes- No Yes

Khi công tắc cân được bật lần đầu tiên nó sẽ có câu hỏi "French ?" Nếu cân chọn chức năng là tiếng Pháp thì câu hỏi cần được trả lời cùng với các phím '1','2','3','#' Sau đó chương trình 1.10F được hoạt động Mặt khác dấu '-' phải được bấm Trong trường hợp này phần mềm hiện tại, cái mà không được kiểm tra bắt đầu Ngay sau đó nguồn sẽ bị ngắt, câu hỏi đặt ra không được dài hơn.

Những cái cân có một đầu vào có thể được lắp đặt trên ' Spout enable' Cân không thể hoạt động cho đến khi nguồn 24 V được cấp ở đầu vào Mặt khác một thông báo được gửi đi.

Sau khi công tắc bật, cân tự động lựa chọn tất cả các số được cung cấp ở đầu vào. Để mà lựa chọn loại khác, số mới cần phải được nhập vào Sau hai giây các thông số mới nhập được tiếp nhận Các thông số mới có tác dụng khi quá trình nạp xi măng được bắt đầu.

Có ba nguyên lý cấu hình khác nhau cho vị trí của bao.

- Vị trí đặt bao không tự động: Ở vị trí này các bao được đặt bằng tay Kẹp bao hoạt động ổn định ở vị trí này. Mặc dù vậy, công tắc khởi động cũng có thể được lắp đặt Trong trường hợp này cái kẹp bao không hoạt động cho đến khi công tắc được bật bởi bao rỗng.

- Vị trí đặt bao tự động nhưng không hoạt động:

GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LOGIC KHẢ TRÌNH SIMATIC PLC S7- 300 3.1 Các module của PLC S7-300

Module CPU

Module CPU là loại module có chứa các bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông( RS485)… và có thể có một vài cổng vào ra số Các cổng vào ra số có trên module CPU được gọi là cổng vào ra onboard.

Trong họ PLC S7300 có nhiều loại module khác nhau Nói chung chúng được đặt tên theo bộ vi xử lý có trong nó như Module CPU 312, như Module CPU 314, Module CPU 315.

Những module cùng sử dụng một loại vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng vào/ra onboar cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào/ra onboar này sẽ được phân biệt với nhau trong tên gọi bảng thêm cụm chữ cái IFM (Intergrate Funtion Module) Ví dụ: Module CPU

Ngoài ra còn có các loại module với hai cổng truyền thông, trong đó cổng truyền thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán Tất nhiên kèm theo cổng truyêng thông thứ hai này là những phần mềm tiện dụng thích hợp cũng được cài sẵn trong hệ điều hành Các loại module CPU được phân biệt với những module khác bằng thêm cụm từ DP (Distribute Port) trong tên gọi Ví dụ như: Module CPU 315 DP….

Module mở rộng

Các module mở rộng được chia thành 5 loại chính:

- Power Supply(PS): Module nguồn nuôi, có 3 loại 2A,5A và 10A.

-Signal Module(SM): Module mở rộng cổng tín hiệu vào ra bao gồm:

+Digital Input(DI): Module mở rộng các cổng vào số Số các cổng vào số mở rộng có thể là 8,16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại Module.

+Digital Output(DO): Module mở rộng các cổng ra số Số các cổng vào số mở rộng có thể là 8,16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại Module.

+Analog Input(AI): Module mở rộng các cổng vào tương tự Về bản chất chúng chính là các bộ chuyển đổi tương tự/số 12 bits (AD), tức là mỗi tín hiệu tương tự được chuyển thành tín hiệu số(nguyên) có độ dài 12 bits Số các cổng vào tương tự có thể là 2,4 hoặc 8 tuỳ thuộc vào từng loại module. + Analog Output (AO): Module các cổng ra tương tự Số các cổng ra tương tự có thể là 2,4 hoặc 8 tuỳ thuộc từng loại Module.

+ Analog input/Analog output (AI/AO): Module mở rộng các cổng vào/ra tương tự Các cổng vào/ra tương tự có thể là 4 vào/2 ra hoặc 4 vào/4 ra tuỳ thuộc vào từng loại module.

- Interface Module(IM): Module ghép nối Đây là loại module chuyên dùng có nhiệm vụ nối từng nhóm các module mở rộng nối với nhau thành một khối và được quản lý chung bởi một Module CPU Thông thường các module mở rộng được gá liền nhau trên một thanh ray Trên mỗi ray chỉ có thể gá được tối đa 8 module mở rộng(không kể module CPU, module nguồn nuôi) Một module CPU S7-300 có thể làm việc trực tiếp được nhiều nhất 4 ray và các ray này phải được nối với nhau bằng module IM.

- Funtion(FI): Module có chức năng điều khiển riêng, ví dụ như module điều khiển động cơ bước, module điều khiển động cơ Servo, module PID, module điều khiển vòng kín…

- Communication Module(CM): Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các PLC với nhau hoặc PLC với máy tính.

Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ

Một chương trình ứng dụng S7-300 có thể sử dụng các kiểu dữ liệu sau:

- BOOL: Với dung lượng 1 bit và có giá trị logic 0 hoặc 1(sai hoặc đúng) Đây là kiểu dữ liệu cho biến hai trị.

- BYTE: Gồm 8 bits, thường được sử dụng để biểu diễn một số nguyên dương trong khoảng từ 0 đến 255 hoặc mã ASCII của một ký tự.

- WORD: Gồm hai bytes để biểu diễn một số nguyên dương từ 0 đến 65535.

- INT: Cũng có dung lượng là hai bytes, dùng để biểu diễn các số nguyên trong khoảng - 32768 đến 32767.

- DINT: Gồm 4 bytes, dùng để biểu diễn một số nguyên.

- REAL: Gồm 4 bytes dùng để biểu diễn một số thực, dấu phẩy động.

-S5T(hay S5TIME): Khoảng thời gian được tính theo giờ/phút/giây/minigiây.

- TOD: Biểu diễn giá trị thời gian theo giờ/phút/giây.

- DATE: Biểu diễn giá trị thời gian theo năm/tháng/ngày.

- CHAR: Biểu diễn một hoặc nhiều ký tự(nhiều nhất 4 ký tự).

3.2.2 Cấu trúc bộ nhớ của CPU:

Bộ nhớ của S7-300 được chia làm 3 vùng chính:

* Vùng nhớ chương trình ứng dụng:

Vùng nhớ chương trình được chia thành 3 miền:

- Ogranization Block (OB): Miền chứa chương trình tổ chức.

- Funtion (FC): Miền chứa chương trình con được tổ chức thành hàm có biến hình thức để trao đổi dữ liệu với chương trình đã gọi nó.

- Funtion Block (FB): Miền chứa chương trình con, được tổ chức thành hàng và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ một khối chương trình nào khác Các dữ liệu này phải được xây dựng thành một khối dữ liệu riêng (gọi là DB - Data Block).

* Vùng chứa tham số của hệ điều hành và chương trình ứng dụng:

- I (Process Image Input): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng vào kỹ thuật số Trước khi bắt đầu thực hiện chương trình, PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào và cất giữ chúng tại vùng nhớ I, thông thường chương trình ứng dụng không đọc trực tiếp trạng thái logic của cổng vào kỹ thuật số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm I.

- Q (Process Image Output): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng ra kỹ thuật số Kết thúc giai đoạn thực hiện chương trình, PLC sẽ chuyển giá trị lgic của bộ đệm Q tới các cổng ra số, thông thường chương trình ứng dụng không trực tiếp gán giá trị tới cổng ra kỹ thuật số mà chỉ chuyển dữ liệu chúng vào bộ đệm Q.

- M(Miền nhớ phục vụ bộ thời gian "Time"): Bao gồm việc lưu giữ giá trị đếm thời gian đặt trước (PV- Preset Value), giá trị đếm thời gian tức thời (CV- Current Value) và giá trị đầu ra của bộ đếm.

- PI (Miền địa chỉ cổng vào cho các module tương tự "I/O- external output"): Các giá trị theo những địa chỉ này sẽ được module tương tự chuyển tới các cổng ra tương tự Chương trình ứng dụng có thể truy cập miền nhớ PQ theo từng byte (PQB), từng từ (PQW), từng từ kép (PQD).

3.2.3 Vùng chứa các khối dữ liệu:

- Miền chứa các dữ liệu được tổ chức thành hình khối, kích thước cũng như số lượng khối do người sử dụng quy định và phù hợp với từng bài toán điều khiển.

- Chương trình có thể truy cập miền này theo từng bit (DBX), theo từng byte (DBB), theo từng từ (DBW), theo từ kép (DBD).

- Đây là miền dữ liệu địa phương được các khối chương trình OB, FC, FB tổ chức và sử dụng các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hình thức với những khối chương trình đã gọi nó.

- Nội dung của một số dữ liệu trong miền nhớ này sẽ bị xoá khi kết thúc chương trình tương ứng trong OB, FC, FB.

- Miền nhớ này có thể truy cập từ chương trình theo bit (L), theo byte (LB), theo từ (LW) hoặc từ kép (LD).

Vòng quét chương trình…………………………………………………………… 38 3.4 Cấu trúc chương trình

- PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp, mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (scan), mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển các cổng vào số tới vùng đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình

- Trong từng vòng quét chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1 (Block End) Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo Q tới các cổng ra số, vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi

Hình 3.1: Vòng quét chương trình

- Chú ý rằng bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng I/O tương tự nên các lệnh truy cập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với các cổng vật lý chứ không qua bộ đệm.

- Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một vòng quét gọi là thời gian vòng quét (Scan time) Thời gian vòng quét không cố định tức là không phải vòng quét nào cũng thực hiện trong khoảng thời gian như nhau Có vòng quét thực hiện lâu, có vòng quét thực hiện nhanh tuỳ thuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện vào khối dữ liệu được truyền thông trong vòng quét đó.

- Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý, tính toán và việc gửi tín hiệu điều khiển tới các đối tượng có một khoảng thời gian trễ đúng bằng thời gian vòng quét, nói cách khác thời gian vòng quét quết định tính thời gian thực của chương trình điều khiển trong PLC Thời gian vòng quét càng ngắn thì tính thời gian thực của chương trình càng cao.

- Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt như khối OB40, OB80 thì chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại Các khối chương trình này có thể được thực hiện tại mọi điểm trong vòng quét chứ không bị gò ép là phải trong giai đoạn thực hiện chương trình, như một tín hiệu báo ngắt xuất hiện khi PLC đang trong giai đoạn truyền thông và kiểm tra lỗi, nội bộ lúc này PLC sẽ dừng công việc truyền thông và kiểm tra lỗi lại để thực hiện chương trình tương ứng với tín hiệu ngắt Với hình thức xử lý tín hiệu ngắt như vậy thì trong vòng quét sẽ có nhiều tín hiệu ngắt, do đó để nâng cao tính thời gian thực cho chương trình điều khiển thì tuyệt đối không viết chương trình xử lý ngắt quá dài hoặc quá lạm dụng việc sử dụng chế độ trong chương trình điều khiển.

- Tại thời điểm thực hiện lệnh I/O thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với số cổng vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng vào ra trong vùng nhớ tham số Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo và bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn 1 và 3 do hệ thống CPU quản lý Ở một số module CPU khi gặp lệnh vào ra, ngay lập tức hệ thống cho dừng mọi công việc khác ngay cả chương trình xử lý ngắt để thực hiện trực tiếp với cổng vào ra.

Chương trình cho S7- 300 được lưu trong bộ nhớ của PLC ở vùng giành riêng cho chương trình và có thể được lập với hai dạng cấu trúc khác nhau.

Toàn bộ chương trình điều khiển nằm trong một khối của bộ nhớ, loại hình cấu trúc tuyến tính này phù hợp với bài toán tự động hoá nhỏ, không phức tạp Khối được chọn phải là khối OB1, là khối mà PLC luôn quét và thực hiện các lệnh trong nó thường xuyên từ lệnh đầu tiên đến lệnh cuối cùng và quay lại lệnh đầu tiên.

3.4.2 Lập trình có cấu trúc:

Chương trình được chia thành các phần nhỏ và từng nhiệm vụ riêng, các phần này nằm trong các khối chương trình khác nhau, loại hình cấu trúc này phù hợp với bài toán điều khiển nhiều nhiệm vụ phức tạp PLC S7- 300 có 4 loại khối cơ bản:

- Loại khối OB(Organization Block): là khối tổ chức và quản lý chương trình điều khiển, có nhiều loại khối OB với những chức năng khác nhau, chúng được phân biệt với nhau bằng một số nguyên đi sau khối kí tự OB Ví dụ như: OB1, OB35, OB80…

- Loại khối FC(Program Block): khối chương trình với những chức năng riêng giống như một chương trình con hoặc một hàm (chương trình con có biến hình thức) Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều khối FC và các khối FC này được phân biệt với nhau bằng số nguyên đứng sau nhóm kí tự FC Ví dụ: FC1, FC2…

- Loại khối FB (Funtion Block): là loại khối FC đặc biệt có khả năng trao đổi một lượng dữ liệu lớn với các khối chương trình khác, các khối dữ liệu này phải tổ chức thành khối dữ liệu riêng có tên gọi là Data Block Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều khối FB và các khối này được phân biệt với nhau bằng các số nguyên đứng sau cụm ký tự FB Ví dụ: FB1, FB2…

- Loại khối DB(Data Block): khối chứa các dữ liệu cần thiết để thực hiện chương trình Các tham số của khối do người dùng tự đặt Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều khối DB và các khối DB được phân biệt với nhau bằng số nguyên đứng sau nhóm DB Như DB1, DB2…

Chương trình trong các khối được liên kết với nhau bằng các lệnh gọi khối, chuyển khối Xem những phần chương trình trong các khối như là các chương trình con thì S7-300 cho phép gọi chương trình con lồng nhau, tức là chương trình con này gọi chương trình con khác và từ chương trình con được gọi lại gọi tới chương trình con thứ ba… Số các lệnh lồng nhau phụ thuộc vào từng chủng loại module CPU mà ta sử dụng

Ví dụ như CPU 314 thì số lệnh gọi lồng nhau nhiều nhất có thể cho phép là 8 Nếu gọi số lần gọi lồng nhau mà vượt quá giới hạn con số giới hạn cho phép, PLC sẽ chuyển sang chế độ STOP và đặt cờ báo lỗi.

Ngôn ngữ lập trình STL

Các loại PLC nói chung thường có nhiều ngôn ngữ lập trình nhằm phục vụ các đối tượng sử dụng khác nhau PLC S7- 300 có 3 ngôn ngữ lập trình cơ bản là:

- Ngôn ngữ "liệt kê lệnh", kí hiệu là STL(Statement list) Đây là dạng ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính Một chương trình được ghép bởi nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm một hàng và đều có cấu trúc chung" tên lệnh"+"toán hạng".

- Ngôn ngữ "hình thang", kí hiệu là LAD (Ladder logic) Đây là dạng ngôn ngữ đồ hoạ thích hợp với người quen thiết kế mạch điều khiển logic.

- Ngôn ngữ "hình khối", kí hiệu là FBD (Funtion block diagram) Đây cũng là kiểu ngôn ngữ đồ hoạ dành cho người có thói quen thiết kế mạch điều khiển số.

Hình 3.2: Ba kiểu ngôn ngữ lập trình cho S7- 300

Một chương trình viết trên LAD hoặc FBD có thể chuyển sang STL, nhưng ngược lại thì không Trong STL có nhiều lệnh không có trong LAD hay FBD.

Chương 4 ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DÂY CHUYỀN ĐÓNG BAO

NHÀ MÁY XI MĂNG BÚT SƠN 4.1 Quá trình điều khiển dây chuyền máy đóng bao:

Quá trình vận hành dây chuyền máy đóng bao nhà máy xi măng Bút Sơn được chia làm 2 phần chính;

+Vận hành máy đóng bao.

+ Vận hành các băng tải xuất xi măng bao (băng tải xuất ôtô và băng tải xuất tàu).

Phòng điều khiển trung tâm sẽ lựa chọn việc xuất xi măng ra ôtô hay tàu do người vận hành các băng tải xuất xi măng yêu cầu Một máy đóng bao cùng một lúc không thể xuất xi măng vừa ra tàu vừa ra ôtô.

4.1.2 Các lưu đồ thuật toán khởi động của dây chuyền máy đóng bao:

4.1.2.1 Lưu đồ thuật toán khởi động dây chuyền máy đóng bao:

Hình 4.1: Lưu đồ khởi động dây chuyền máy đóng bao

Khởi động băng tải xuÊt ra tÇu

4.1.2.2 Lưu đồ khởi động máy đóng bao:

Hình 4.2: Lưu đồ khởi động máy đóng bao

1 0 end t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp

4.1.2.3 Lưu đồ khởi động băng tải xuất tàu và ôtô:

Hình 4.3: Lưu đồ khởi động băng tải xuất ôtô

Xuất ra băng tải 1782AM1

Hình 4.4: Lưu đồ thuật toán khởi động băng tải xuất tàu 4.1.3 Các lưu đồ thuật toán dừng của dây chuyền máy đóng bao:

Khởi động 1776M1 t = t cp t = t cp t = t cp

4.1.3.1 Lưu đồ thuật toán dừng máy đóng bao:

Hình 4.5: Lưu đồ thuật toán dừng máy đóng bao

0 t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp

4.1.3.2 Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất ôtô:

Hình 4.6: Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất ôtô

Băng tải 1782AM1 ®ang chạy

4.1.3.3 Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất tàu:

Hình 4.7: Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất tàu.

4.2 Chương trình điều khiển dây chuyền máy đóng bao:

Bảng 4.1: Chọn các tín hiệu vào ra của hệ thống:

1 FC 4 Sự cố khẩn cấp máy đóng bao

2 FC 5 Sự cố khẩn cấp băng tải xuất ôtô

3 FC 6 Sự cố khẩn cấp băng tải xuất tàu

4 FC 7 Khởi động máy đóng bao

5 FC 8 Khởi động băng tải xuất ôtô

6 FC 9 Khởi động băng tải xuất tàu

7 FC 10 Dừng công nghệ máy đóng bao

8 FC 11 Dừng công nghệ băng tải xuất ôtô

9 FC 12 Dừng công nghệ băng tải xuất tàu

10 I0.0 Tín hiệu báo chạy không trượt/không chạy băng tải 1777A

11 I0.1 Tín hiệu báo chạy không trượt/không chạy băng tải 1772

12 I0.2 Tín hiệu báo hoạt động/không hoạt động vít tải 1764M9

13 I0.3 Tín hiệu báo hoạt động/không hoạt động quạt làm sạch mặt bao

14 I0.4 Tín hiệu báo hoạt động/không hoạt động vít tải 1769

15 I0.5 Tín hiệu báo hoạt động/không hoạt động vít tải 1768A

16 I0.6 Tín hiệu báo hoạt động/không hoạt động sàng 1764M8

17 I0.7 Tín hiệu báo hoạt động/không hoạt động lưỡi cắt bao 1764M7

19 I1.2 Tín hiệu báo hoạt động/không hoạt động rulo kiểm tra bao

20 I1.3 Tín hiệu báo chạy không trượt/không chạy băng tải 1764M3

22 I1.5 Tín hiệu hoạt động/dừng 1764M1 quay máy đóng bao

24 I1.7 Tín hiệu báo chạy không trượt/không chạy băng tải 1778 theo chiều thuận

25 I2.0 Tín hiệu báo chạy không trượt/không chạy băng tải 1782B

26 I2.1 Tín hiệu báo chạy không trượt/không chạy băng tải 1778 theo chiều nghịch

30 I2.5 Tín hiệu khởi động máy đóng bao

31 I2.6 Tín hiệu khởi động băng tải xuất ôtô

32 I2.7 Tín hiệu khởi động băng tải xuất tàu

33 I3.0 Tín hiệu mức cao phễu

34 I3.1 Tín hiệu mức thấp phễu

35 I3.2 Tín hiệu dừng công nghệ máy đóng bao

36 I3.3 Tín hiệu dừng công nghệ băng tải xuất ôtô

37 I3.4 Tín hiệu dừng công nghệ băng tải xuất tàu

52 Q1.7 Tín hiệu điều khiển 1778 quay theo chiều thuận

54 Q2.1 Tín hiệu điều khiển 1778 quay theo chiều ngược

58 Q2.5 Tín hiệu báo khởi động xong máy đóng bao

59 Q2.6 Tín hiệu báo khởi động xong băng tải xuất ôtô

60 Q2.7 Tín hiệu báo khởi động xong băng tải xuất tàu

61 Q3.1 Tín hiệu báo sự cố máy đóng bao

62 Q3.2 Tín hiệu báo sự cố băng tải xuất ôtô

63 Q3.3 Tín hiệu báo sự cố băng tải xuất tàu

S M0.0 // Bít nhớ khởi động máy đóng bao

AN M3.4 // Bít nhớ sự cố khẩn cấp máy đóng bao

A I3.1 // Tín hiệu dừng máy đóng bao

A I2.6 // Khởi động băng tải xuất ra ôtô

S M2.2 // Bít nhớ khởi động băng tải xuất ôtô

A I2.7 //Khởi động băng tải xuất tàu

S M2.3 // Bít nhớ khởi động băng tải xuất tàu

A I3.3 // Dừng công nghệ băng tải xuất ra ôtô

A I3.4 // Dừng công nghệ băng tải xuất tàu

O M4.1 // bn kđ 1772 từ màn hình truyền thông

O M4.4 //bnkđ 1769M1 từ màn hình truyền thông

O M3.1 // bnkđ 1764M2 từ màn hình truyền thông

A M1.5 //bit nhớ lỗi băng tải xuất ra ôtô

A M1.7 //bit nhớ lỗi băng tải 1785 xuất ra tàu

A M2.0 //bit nhớ lỗi băng tải 1781

= M3.5 // bit nhớ mức thấp phễu

S M3.6 //bit nhớ mức cao phễu

BLOCK: FC7 //khởi động máy đóng bao

A M5.5 //bit nhớ khởi động MĐB từ màn hình truyêng thông

O M3.7 //bn kh 1764M9 từ màn hình truyền thông.

O M5.2 //bn kđ 1764M7 từ màn hình truyền thông

BOCK: FC8 //khởi động băng tải xuất ôtô

BLOCK: FC 9 //khởi động băng tải xuất tàu

BLOCK : FC 4 // sự cố khẩn cấp máy đóng bao

BLOCK: FC5 //sự cố khẩn cấp băng tải xuất ôtô

BLOCK: FC6 //sự cố khẩn cấp băng tải xuất tàu

BLOCK: FC10 //dừng công nghệ máy đóng bao

S M2.6 // bit nhớ dừng công nghệ máy đóng bao

BLOCK: FC 11 //dừng công nghệ băng tải xuất ra ôtô

BLOCK: FC12 //dừng công nghệ băng tải xuất tàu

ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DÂY CHUYỀN ĐÓNG BAO NHÀ MÁY XI MĂNG BÚT SƠN 4.1 Quá trình điều khiển dây chuyền máy đóng bao

Quá trình mở máy

Quá trình vận hành dây chuyền máy đóng bao nhà máy xi măng Bút Sơn được chia làm 2 phần chính;

+Vận hành máy đóng bao.

+ Vận hành các băng tải xuất xi măng bao (băng tải xuất ôtô và băng tải xuất tàu).

Phòng điều khiển trung tâm sẽ lựa chọn việc xuất xi măng ra ôtô hay tàu do người vận hành các băng tải xuất xi măng yêu cầu Một máy đóng bao cùng một lúc không thể xuất xi măng vừa ra tàu vừa ra ôtô.

4.1.2 Các lưu đồ thuật toán khởi động của dây chuyền máy đóng bao:

4.1.2.1 Lưu đồ thuật toán khởi động dây chuyền máy đóng bao:

Hình 4.1: Lưu đồ khởi động dây chuyền máy đóng bao

Khởi động băng tải xuÊt ra tÇu

4.1.2.2 Lưu đồ khởi động máy đóng bao:

Hình 4.2: Lưu đồ khởi động máy đóng bao

1 0 end t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp

4.1.2.3 Lưu đồ khởi động băng tải xuất tàu và ôtô:

Hình 4.3: Lưu đồ khởi động băng tải xuất ôtô

Hình 4.4: Lưu đồ thuật toán khởi động băng tải xuất tàu 4.1.3 Các lưu đồ thuật toán dừng của dây chuyền máy đóng bao:

Khởi động 1776M1 t = t cp t = t cp t = t cp

4.1.3.1 Lưu đồ thuật toán dừng máy đóng bao:

Hình 4.5: Lưu đồ thuật toán dừng máy đóng bao

0 t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp t = t cp

4.1.3.2 Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất ôtô:

Hình 4.6: Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất ôtô

4.1.3.3 Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất tàu:

Hình 4.7: Lưu đồ thuật toán dừng băng tải xuất tàu.

4.2 Chương trình điều khiển dây chuyền máy đóng bao:

Chương trình điều khiển dây chuyền máy đóng bao

TRUYỀN THÔNG 5.1 Ngôn ngữ sử dụng cho tuyền thông

Lựa chọn ngôn ngữ sử dụng cho truyền thông

Hiện nay có phần mềm được sử dụng vào thiết kế cho truyền thông trong công nghiệp như : Visual Basic; ngôn ngữ lập trình C, C + , C ++ ; ProTool/Pro Mỗi ngôn ngữ có một ưu điểm và nhược điểm riêng Các ngôn ngữ đều có thể thiết kế giao diện thể hiện các quá trình hoạt động của các thiết bị

Trong khuôn khổ nội dung đồ án này em lựa chọn phần mềm ProTool/Pro của hãng SIEMENS để thiết kế giao diện truyền và giám sát quá trình hoạt động của dây chuyền đóng bao xi măng của nhà máy xi măng Bút Sơn.

Giới thiệu về phần mềm ProTool/Pro

ProTool/Pro là một phần mềm thiết kế giao diện truyền thông tương đối mạnh của hãng Siemen Nếu ta sử dụng phần mềm này thiết kế giao diện truyền thông, thì ta không những giám sát được quá trình hoạt động của các thiết bị mà ta còn điều khiển hoạt động các thiết bị từ màn hình giám sát Sự điều khiển hoạt động này thông qua các phím chức năng trên bàn phím hoặc bằng các nút bấm mà ta thiết kế trên màn hình.

5.1.3 Khái quát về phần mềm và một số khối chức năng của chương trình.

5.1.3.1 Các thành phần cấu thành của Protool/Pro.

SIMATIC Protool/Pro bao gồm cấu hình phần mềm Protool/Pro CS( configuration System) và Protool/Pro RT(Runtime) phần mềm mô phỏng Cả hai hệ thống có thể hoạt động trên các Windows 95, Windows 98, Windows 2000 và Windows NT 4.0.

Cùng với Protool/Pro CS, ta có thể lựa chọn các loại thiết bị để mô phỏng(PU hoặc PC) trong Windows Protool/Pro RT là chương trình gắn với cấu hình mà ta thiết kế và mô phỏng quá trình đó trong Windows.

* Ưu điểm của SIMATIC ProTool/Pro:

+ Phần mềm có thể được chạy trên nhiều hệ Windows cơ sở như: PC, Simatic

Panel( F125, F145 )… và có thể được ứng dụng cho nhiều loại PLC khác nhau như:Simatic S5, S7, Simatic 505, và của một số hãng MISUBISHI FX, Modicon…

+ Phần mềm SIMATIC ProTool/Pro được Link với phần mềm SIMITIC S7.

Ví dụ của một cấu trúc:

Hình 5.1: Ví dụ một cấu trúc truyền thông 5.1.3.2 Giới hạn của hệ thống.

Danh sách sau của hệ thống giới hạn giúp bạn ước lượng Project của bạn có còn ở trong giới hạn cuả hệ thống của đơn vị hoạt động hay không.

Theo lý thuyết các giá trị lớn nhất không được thêm vào- trong các từ khác, có thể định cấu hình 4000 thông báo nếu không sử dụng các object nào khác Tuy nhiên 4000 thông báo và 200 màn hình, mỗi cái đó cùng với 40 graphic không thể thực hiện đồng thời.

Nếu vượt quá giá trị giới hạn, một cảnh báo được đưa ra trong khi project đang được biên soạn.

Complex objects per screen( such as bar graphs)

Entries per text or graphic list

.Entries per recip - 60 *** ) 500 *** ) 500 *** ) Data records per recipe

Project memory 256kB 512kB 1MB

*) Liên tục, chỉ có 500 văn bản và danh sách đồ hoạ

** ) Được quyết định sử dụng trên bộ nhớ trung gian

*** ) Được quyết định sử dụng trên bộ nhớ trung gian.

**** ) Cho thiết bị có 32 MB RAM và thẻ nhớ ngoài.

5.1.3.3 Cấu hình hệ thống truyền thông.

Truyền thông giữa đơn vị điều khiển và thiết bị thực thi hoặc các quy trình vớiPLC được thực hiện qua biến trung gian tags Giá trị của tag được ghi lên vùng nhớ trênPLC, từ đó nó được đọc bởi đơn vị điều khiển.

Hình sau cung cấp một cấu trúc cơ bản của truyền thông:

Hình 5.2: Cấu trúc cơ bản của truyền thông 5.1.4 Một số khối chức năng cơ bản.

Màn hình là một hình ảnh của quy trình Có thể hiển thị quy trình và các giá trị của quy trình.

Thành phần của một màn hình:

Một màn hình có thể bao gồm phần tĩnh và động Thành phần tĩnh- ví dụ, văn bản và đồ hoạ- không được cập nhật bởi PLC Thành phần động được liên kết giữa PLC và các giá trị hiện tại từ bộ nhớ PLC Các giá trị trong biểu mẫu hiển thị cả chữ và số, trends, bar graphs Thành phần động cũng là các đầu ra cho hoạt động trên đơn vị điều khiển và ghi vào bộ nhớ của PLC.

Màn hình hiển thị được nối với PLC thông qua các biến trung gian tag

Tags là một phần quan trọng trong truyền thông giữa PLC và đơn vị điều khiển và cho sự chuyển đổi dữ liệu.

Tags có một tên và định nghĩa loại dữ liệu do người lập trình đặt Giá trị của tags được thay đổi trong khi chương trình của PLC chạy PLC liên kết với toàn bộ các tág trong chương trình.

Một tag liên kết cùng PLC giữ một địa chỉ được định nghĩa trong PLC, địa chỉ này cho phétrực tiếp đọc và ghi từ cả hai phía là đơn vị điều khiển và PLC

Vùng các tags không được nối tới PLC Chúng chỉ có hiệu lực trên đơn vị hoạt động Ta tạo một vùng tags, kết quả là hoạt động có thể nhập các giá trị giới hạn trên đơn vị điều khiển.

Protool có các loại tag sau đây( nhưng chúng không có giá trị cho mọi PLC).

Loại data Bit hệ thống giải giá trị

FLOAT 32 bit Upper limit value 

BOOL - true, fale string - 1 to 255 bytes

1 to 128 bytes datetime 64 bit date/time value

Nếu 0 được ghi vào chu trình thu nhận được, tag chỉ được cập nhật khi màn hình được gọi còn nếu không thì giá trị của tag không được cập nhật.

Nếu giá trị lớn hơn 0 cho chu trình thu nhận được của tag, tag sẽ được cập nhật một cách định kỳ trên thời gian định nghĩa và cũng là khi màn hình được mở.

+ Cấu hình các tag và các chức năng.

Ta có thể gán chức năng cho tag trong trường các đầu vào đầu ra- ví dụ, lựa chọn chức năng màn hình Màn hình được lựa chọn ngay khi giá tag thay đổi.

Trong các lựa chọn, bạn xác lập giá trị của tag như thế nào thì giá trị đó sẽ được cập nhật tới đơn vị điều khiển và PLC Tag liên tục được cập nhật, dù nó không được mở trên màn hình.

5.1.4.2 Tạo text hoặc graphic lits.

Cùng với văn text hoặc graphic lits, ví dụ, bạn có thể sử dụng các nhãn nút bấm tiện lợi, hiển thị text hoặc graphic trong các field output và lựa chọn text cho đầu vào trong fiels input Quy mô rộng hơn, loại trừ sự hiểu sai trong hiển thị và lỗi trong lúc điều hành đầu vào.Hơn nữa thông tin trong sử dụng text hoặc graphic trên màn hình có thểdựa trên một chuẩn.

Tiêu đề	Thiết Kế Điều Khiển Tự Động Dây Chuyền Đóng Bao Nhà Máy Xi Măng Bút Sơn
Tác giả	Phạm Sĩ Quân Nhuyễn Tiến Hùng
Người hướng dẫn	PGS.TS Đinh Công Mễ
Trường học	Cơ Điện - Điện Tử
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2005
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	468,44 KB