MÔ HÌNH điều KHIỂN 1 số dây CHUYỀN sản XUẤT của CÔNG TY KINH đáp cầu

MÔ HÌNH điều KHIỂN 1 số dây CHUYỀN sản XUẤT của CÔNG TY KINH đáp cầu

Tiểu luận Đề tài: “ Mơ hình điều khiển số dây chuyền sản xuất cơng ty kính Đáp Cu Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Mở đầu Đặt vấn đề Bớc vào kỷ XXI, cách mạng khoa học công nghệ đại tiếp tục tác động sâu sắc tới mặt đời sống xà hội Phát triển dựa vào khoa học công nghệ trở nên xu tất yếu tất quốc gia giới Để thực điều Đảng Nhà nớc chủ động ứng dụng khoa học công nghệ đại trình sản xuất đẩy nhanh công nghiệp hoá - đại hoá đất nớc Một công nghệ đợc sử dụng rộng rÃi công nghệ tự động hoá, thuật ngữ không xa lạ với nhiều ngời Tự động hoá đà thâm nhập vào sống gia đình thông qua thiết bị bếp núc, công việc nội trợ, bảo vệ Đặc biệt tự động hoá thiếu sản xuất công nghiệp Nó định đến suất, chất lợng sản phẩm, khả linh động, đáp ứng với thay đổi nhanh chóng thị trờng nhằm giữ uy tín với khách hàng bảo đảm môi trờng sống dây chuyền đại phế liệu ít, ô nhiễm giảm Đó tiêu chí mà ngành sản xuất phải đạt tới hoà nhập vào môi trờng cạnh tranh quốc tế Thực tế cho thấy trình sản xuất mang nặng tính thủ, công quy mô nhỏ Trong khâu nh toàn trình sản xuất, chế biến phải bỏ lợng lao động lớn mà suất chất lợng không cao, không đáp ứng nhu cầu ngày tăng doanh nghiệp Chính điều đà dẫn đến tợng trở thành phổ biến số t nhân doanh nghiệp bỏ vốn đầu t xây dựng, đổi công nghệ trang thiết bị nhằm nâng cao sức cạnh tranh thị trờng Biết sản xuất công nghiệp không cho phép điều khiển tiêu cách cảm tính mà phải có qui trình sản xuất chuẩn mực, đạt hiệu kinh tế cao Để làm đợc điều có công nghệ thiết bị đại bảo đảm chất lợng ổn định, nâng cao suất Trờng ĐHNNI - Hà Nội -1- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Tuy nhiên công nghệ điều kiện cần cho chất lợng Chỉ có điều hầu hết dây chuyền thiết bị đại nhà máy xí nghiệp nớc ta ngoại nhập, tiêu tốn lợng ngoại tệ không nhỏ Điều không xẩy nớc ta mà kể nớc khu vực Việc ứng dụng tự động hoá chậm yếu cha có định hớng rõ ràng, việc tiến hành nghiên cứu đem ứng dụng phát triển công nghệ tự động hoá dây chuyền sản xuất góp phần tích cực trực tiếp vào việc nâng cao đại hoá dây chuyền sản xuất có để bớc tăng suất, chất lợng hạ giá thành sản phẩm góp phần đa nỊn kinh tÕ n−íc ta héi nhËp khu vùc vµ giới Tự động hoá thực chất đà nhân tố quan trọng để cấu thành GDP (Gross Domestic Product) muốn đảm bảo đích thực công nghiệp hoá - đại hoá đất nớc Mục đích đề tài Nghiên cứu dây chuyền sản xuất có thực tiễn, từ tiến hành thiết kế mô hình điều khiển số dây chuyền sản xuất phục vụ cho việc mô đa phơng pháp điều khiển tối u ứng dụng phần mềm Simatic S7 - 200 để thành lập chơng trình điều khiển Nội dung đề tài Tổng quan Công ty Kính Đáp Cầu Tổng quan tự động hoá trình sản xuất Cơ sở lý thuyết để thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất kính Cán kình xây dựng Công ty kính Đáp Cầu Xây dựng mô hình điều khiển Phơng pháp nghiên cứu Các kết nghiên cứu kế thừa - Kế thừa công trình nghiên cứu hệ trớc sở lý thuyết Trờng ĐHNNI - Hà Nội -2- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A phần mỊm lËp tr×nh Simatic S7 - 200 - KÕ thõa mô hình sản xuất đà có thực tiễn Định hớng nghiên cứu - Nghiên cứu phần mềm lập trình máy tính - Thay đổi phơng pháp lập trình để tìm phơng pháp đơn giản, dễ sử dụng hiệu - Thành lập chơng trình điều khiển Phơng pháp thực nghiệm kiểm chứng - Chạy thử chơng trình, phát lỗi hoàn thiện chơng trình Dụng cụ thực hành - Máy tính PC (Personal Computer) - Bộ điều khiển Logic khả trình PLC S7 – 200 - Bé m« pháng, cỉng trun thông RS485 RS232 Trờng ĐHNNI - Hà Nội -3- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Chơng Tổng quan 1.1 Sự hình thành phát triển Công ty kính Đáp Cầu - Bắc Ninh [1] Công ty kính Đáp cầu trực thuộc Tổng công ty Thuỷ tinh Gốm xây dựng đợc thành lập theo định 162/BXD-TCLĐ ngày 3.3.1990 Lúc đầu đợc gọi Nhà máy kính Đáp Cầu theo định số 485/BXD-TCLĐ ngày 30.7.94 đợc đổi tên thành Công ty kính Đáp Cầu Công ty đợc đặt xà Vũ ninh - Thị xà Bắc ninh - Tỉnh Bắc ninh Nhà máy kính Đáp Cầu đợc khởi công xây dựng từ năm 1986 với thiết bị kỹ thuật đồng Liên xô cũ, sau thời gian thi công xây dựng, năm 1990 nhà máy thức vào sản xuất Ngày 17 - - 1990 mét vuông kính đời, mở đầu cho ngành công nghiệp sản xuất kính xây dựng Việt nam Kính Đáp Cầu đợc sản xuất theo công nghệ kéo đứng qua thuyền công suất 2,4 triệu m2/năm (tiêu chuẩn 2mm) Nhà máy đời giai đoạn kinh tế đất nớc chuyển dần sang kinh tế thị trờng Vợt qua bao khó khăn thử thách cán công nhân viên nhà máy Kính đáp cầu đà làm chủ đợc công nghệ chuyên gia Liên xô cũ rút nớc Nhà máy đà lên, phát triển đầu t mở rộng sản xuất, thay đổi công nghệ đại Cụ thể Công ty đà đầu t 62 tỷ đồng để mở rộng lò nấu, trang bị thêm máy kéo kính nâng công suất lên 3,8 triệu m2/năm (tiêu chuẩn 2mm) Với chức nhiệm vụ sản xuất kính xây dựng, Công ty cung cấp cho thị trờng sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lợng Các sản phẩm công ty đà đạt nhiều huy chơng vàng kỳ triển lÃm hàng công nghiệp Việt nam Ngoài sản xuất kính xây dựng, năm 1993 Công ty xây dựng dây chuyền sản xuất kính an toàn theo công nghệ Cộng hoà liên bang Đức Năm 1996 đầu t xây dựng dây chuyền kính gơng kính phản quang Năm Trờng ĐHNNI - Hà Nội -4- Khoa Cơ - §iƯn §å ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A 1998 nhận thêm dây chuyền sản xuất lợp Amiăng (do Công ty bạn không đảm đơng đợc) công suất triệu m2/năm Năm 2002 Công ty đầu t xây dựng Nhà máy kính cán - kính kéo ngang công suất 6,4triệu m2/năm Trải qua 10 năm tồn phát triển, Công ty kính Đáp Cầu đà đạt đợc nhiều thành tích sản xuất kinh doanh, cụ thể: - Về sản lợng chất lợng sản phẩm Công ty sản xuất vợt công suất thiết kế thiết bị từ - 26% Đạt tiêu chuẩn chất lợng loại A > 90% - Về doanh thu: Từ 36.126 triệu đồng năm 1991, năm 2002 doanh thu đạt 131.000 triệu đồng, năm 2003 doanh thu đạt 135.000 triệu đồng vợt năm - 26% so với kế hoạch - Tốc độ tăng trởng bình quân 11% năm Thu nộp ngân sách đầy đủ - Hiệu sản xuất kinh doanh hàng năm có lÃi Năm 2002 lÃi 9,4 tỷ năm 2003 lÃi 11 tỷ, thu nhập bình quân năm đạt 1360.000đ/ngời/tháng Trong trình sản xuất kinh doanh Công ty có thuận lợi khó khăn sau: Thuận lợi: Công ty đợc đạo đắn Tổng công ty Thuỷ tinh Gốm Xây dựng, giúp đỡ tận tình địa phơng nơi đặt trụ sở đợc hỗ trợ sách Nhà nớc Khó khăn: Thiết bị máy móc lạc hậu, công nghệ kéo đứng tốn nhiều chi phí ảnh hởng đến giá thành, làm ảnh hởng tới tính cạnh tranh sản phẩm thị trờng Công tác tiêu thụ sản phÈm cã sù c¹nh tranh víi kÝnh ngo¹i nhËp lậu, kính liên doanh Việt - Nhật số công ty kính t nhân khác Nhng với nỗ lực phấn đấu đội ngũ nhân viên bán hàng tiếp thị, sản phẩm công ty đợc tiêu thụ khắp nơi miền nớc Với khó khăn nh nhng nhờ có lÃnh đạo đắn lÃnh đạo Công ty đoàn kết gắn bó tập thể công nhân viên, năm Trờng ĐHNNI - Hà Nội -5- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A 2000 công ty kính Đáp Cầu đợc Nhà nớc phong tặng danh hiệu Anh hùng lao động thời kỳ đổi Định hớng phát triển: Để định hớng cho việc nghiên cứu phát triển sản xuất, đáp ứng nhu cầu ngày cao xà hội nhiều mặt nói chung sản phÈm kÝnh vµ thủ tinh thêi kú míi, thêi kú hoµ nhËp víi nỊn kinh tÕ chung cđa khu vực Công ty kính Đáp Cầu dự kiến kế hoạch đầu t xây dựng giai đoạn 2005 - 2010 Mở rộng phát triển sản xuất với việc xây dựng nhà máy gơng cao cấp, nhà máy sản xuất Frit men 3000t/năm Bình Dơng nhà máy kính Float 350t/ngày Đáp Cầu 1.2 Vai trò ngành công nghiƯp s¶n xt kÝnh [1] Trong mét nỊn kinh tÕ phát triển lành mạnh, có sức cạnh tranh đạt hiệu cao, vai trò ngành công nghiệp sản xuất kính có vị trí đặc biệt quan trọng Cách không lâu, ngành công nghiệp sản xuất kính Việt Nam phát triển chậm yếu với qui mô nhỏ nhng hàng trăm nhà máy kính đà xuất khắp nơi Điều khẳng định vai trò vị trí mặt đời sống xà hội Việc đa vào vận hành dây chuyền sản xuất kính có vai trò to lớn tiến trình phát triển mở rộng sản xuất công ty Kính Đáp Cầu Sản phẩm kính với nhiều chủng loại khác nhau, loại mang ứng dựng lớn sống Dần dần chiếm lĩnh thị trờng thay cách hiệu với chi phí thấp so với số sản phẩm loại, đồng thời tôn thêm vẻ đẹp công trình kiến trúc lên nhiều lần Khi mà sản phẩm gỗ ngày kạn kiệt với giá thành cao khả mở rộng ứng dụng lớn dần đợc thay thế, phần giải đợc vấn đề kạn kiệt tài nguyên thiên nhiên Sản phẩm Công ty kính, với 20 loại sản phẩm khác nhau: - Kính xây dựng: loại kính phẳng, suốt Đợc sản xuất theo phơng pháp Foucault cải tiến hệ thống thiết bị đại Nga Hàn Quốc Trờng ĐHNNI - Hà Nội -6- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A - Kính phản quang: Đợc sản xuất theo phơng pháp điện tử, ion kim loại sau bắn phá trờng điện từ mạnh, bám vào bề mặt kính tạo nên lớp phủ bền chắc, chịu đợc tác động thời tiết với khả phản xạ tới 60% lợng ánh sáng mặt trời, ngăn chặn tia sáng có hại nh tia tử ngoại, tia cực tím, bảo đảm cho không khí phòng đợc dịu mát lành Kính phản quang Đáp Cầu có nhiều màu sắc, màu xanh lam , xanh lục, xanh rêu, màu trà, màu bạc nhiều màu sắc khác, tuỳ theo yêu cầu khách hàng Chất lợng kính phản quang đợc đảm bảo theo tiêu chuẩn quốc tế đáp ứng yêu cầu khách hàng - Sản phẩm kính an toàn: Đợc sản xuất theo phơng pháp nhiệt hệ thống thiết bị đại công hoà liên bang Đức Nhật Bản Sản phẩm kính an toàn có độ bền gấp - lần so với kính thờng, chịu đợc độ rung lớn, va đập mạnh, độ bền nhiệt cao, vỡ tạo thành mảnh nhỏ, không sắc cạnh, không gây nguy hiểm cho ngời sử dụng, đợc dùng làm cửa sổ, cửa vào, kính quan sát lò công nghiệp, kính đèn chiếu sáng đô thị sản phẩm kính an toàn đợc sử dụng rộng rÃi cho phơng tiện giao thông vận tải - Sản phẩm kính mờ: Đợc sản xuất cách làm mờ mặt kính tạo cho ánh sáng xuyên qua thành tán xạ, dịu mát, không nhìn xuyên qua đợc, sản phẩm kính mờ có độ bền cao, đẹp thoả mÃn yêu cầu sử dụng đặc biệt trang trí nội thất - Sản phẩm gơng: Đợc sản xuất theo phơng pháp phủ kim loại chân không lớp phủ đều, bền có chiều dày lớn, hệ số phản xạ lớn 77%, lớp sơn bảo vệ cứng, bền có khả bảo vệ lớp phủ điều kiện thời tiết, cho hình ảnh sáng trung thực - Sản phẩm thuỷ tinh: - Sản phẩm khoáng: - Sản phẩm kính dán: Các kính đợc dán sơ với lớp Trờng ĐHNNI - Hà Nội -7- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - §iƯn 45A keo PVB ë nhiƯt ®é 300 - 700C đợc dán ép chặt thiết bị nồi hấp có áp lực 15bar, nhiệt độ 1500C - Sản phẩm kính cắt, mài: - Sản phẩm kính bảo ôn (kính cách âm, cách nhiệt): Đợc sản xuất theo phơng pháp tạo rộng hai kính khung nhôm, bên khung nhôm có bơm keo Silicol để gắn kết kính với nhau, khoảng rỗng hai kính tạo chân không Nitơ Từ u điểm nỉi bËt cđa s¶n phÈm kÝnh chóng ta cã thĨ khẳng định việc sản xuất kính yêu cầu cấp thiết phát triển ngành công nghiệp sản xuất kính Để đảm bảo đợc điều có công nghệ đại đảm đơng đợc, công nghệ tự động hoá đóng vai trò đặc biệt quan trọng 1.3 Vai trò ngành Tự động hoá [2] 1.3.1 Sự hình thành phát triển ngành tự động hoá Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ ngành điện tử công nghệ thông tin, hệ thống tự động hoá trình sản xuất có bớc tiến vợt bậc Ngoài dạng hệ điều khiển truyền thống, xuất thêm dạng hệ mới, ngày đáp ứng tốt yêu cầu công nghệ Trong năm gần đây, nớc có công nghiệp phát triển tiến hành rông rÃi tự động hoá sản xuất loại nhỏ Điều phản ánh xu thÕ chung cđa nỊn kinh tÕ thÕ giíi tõ s¶n xuất loại lớn hàng khối sang sản xuất loại nhỏ hàng khối thay đổi Nhờ thành tựu to lớn công nghệ thông tin lĩnh vực khoa học khác, ngành công nghiệp gia công giới năm cuối kỷ XX đà có thay đổi sâu sắc Sự xuất loạt công nghệ mũi nhọn nh kỹ thuật linh hoạt (Agile Engineening) hệ điều hành sản xuất qua hình (Visual Manufacturing System) kỹ thuật tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping) công nghệ Nanô đà cho phép tự động hoá toàn phần không sản xuất hàng khối mà Trờng ĐHNNI - Hà Nội -8- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A sản xuất loại nhỏ đơn Chính thay đổi nhanh sản xuất đà liên kết chặt chẽ công nghệ thông tin với công nghệ chế tạo máy, làm xuất loạt thiết bị hệ thống tự động hoá hoàn toàn nh loại máy móc điều khiển số, trung tâm gia công, hệ tống điều khiển theo chơng trình lôgic PLC (Programmable Logic Control), hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexble Manufacturing Systems), hệ thống sản xuất tích hợp CIM (Computer Integadted Manufacturing) cho phép chuyển đổi nhanh sản phẩm gia công với thời gian chuẩn bị sản xuất ít, rút ngắn chu kỳ sản phẩm, đáp ứng tốt tính thay đổi nhanh sản phẩm đại Về mặt kỹ thuật, lý thuyết điều khiển tự động hoá phát triển qua giai đoạn: Giai đoạn 1: Cho đến năm 1940 Trong giai đoạn sở lý thuyết điều khiển tự động đợc hình thành Khi phơng pháp khảo sát hệ đầu vào, đầu - Siso nh: Hàm truyền biểu đồ Bode để khảo sát đáp ứng tần số ổn định; biểu đồ Nyquist dự trữ độ lợi/pha để phân tích tính ổn định hệ kín Vào cuối năm 1940 đầu năm 1950 phơng pháp đồ thị thực nghiệm Evans đà đợc hoàn thiện Giai đoạn đợc coi điều khiển cổ điển Giai đoạn 2: Xung quanh năm 1960, giai đoạn phát triển kỹ thuật điều khiển đợc gọi điều khiển đại (Modern control) Hệ kỹ thuật ngày trở lên phức tạp, có nhiều đầu vào, nhiều đầu - MIMO Để mô hình hoá thuộc dạng phải cần đến tập phơng trình mô tả mối liên quan trạng thái hệ Và phơng pháp điều khiển biến trạng thái đợc hình thành Cũng thời gian này, lý thuyết điều khiển tối u có bớc phát triển lớn dựa tảng nguyên lý cực đại Poltryagin lập trình ®éng lùc häc cđa Bellman §ång thêi, häc thut Kalman đợc hoàn thiện nhanh chóng trở thành công cụ chuẩn, đợc sử dụng nhiều lĩnh vực để ớc lợng trạng thái bên hệ từ tập nhỏ tín hiệu đo đợc Trờng ĐHNNI - Hà Nội -9- Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hïng - §iƯn 45A TON T40, W#+60 NETWORK //DK dan dao cat doc // LD = T40 Dao_cat1 NETWORK //DK dan dao cat ngang bang kinh tu trai sang phai // LD SM0.0 AW>= Cam_bien, W#+100 LPS AN = T41 Dao_cat2 LPP TON T41, W#+50 NETWORK //DK dan dao cat ngang bang kinh tu phai sang trai // LD T41 LPS AN = T42 Dong_co3 LPP TON T42, W#+50 NETWORK //Dat thoi gian tang toc cho dan lan tang toc // Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 80 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tèt nghiƯp LD Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A T42 TON T43, W#+50 NETWORK //Tang toc dan lan tang toc // //NETWORK COMMENTS // LD T43 LPS AN = T36 Dong_co4 LPP TON T36, W#+60 3.5.3 ViÕt ch−¬ng trình điều khiển cho dây chuyền kính cán Để thuận tiện cho việc viết chơng trình điều khiển sử dụng ký hiệu cho phần tử phân công tín hiệu vào/ra Bảng 3.9: Phân công tín hiệu vào cho dây chuyền kính cán Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 81 - Khoa Cơ - Điện §å ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A Phân công tín hiệu vào Kí hiệu Địa Phần tử Start I 0.0 Nút khởi động dây chuyền SX kính cán Stop I 0.1 Nút dừng trình điều khiển S3 AIW0 Cảm biến quang điện Phân công tín hiệu Kí hiệu Địa Phần tử M7 Q 0.0 - Dàn lăn truyền động M8 Q 0.1 - Dàn lăn tăng tốc M9 Q 0.2 - Dàn lăn chuyển tiếp M10,C1 Q 0.3 - Truyền động máy cán, cửa chảy tràn LĐ4 Q 0.4 - Cấp nhiệt lò ủ DCD2 Q 0.5 - Dàn dao cắt dọc DCN1 Q 0.6 - Dàn dao cắt ngang chuyển động từ trái sang phải DCN2 Q 0.7 - Dàn dao cắt ngang chuyển động từ phải sang trái M11 Q 1.0 - Thiết bị bẻ ngang tăng tốc dàn lăn tăng tốc Từ việc nghiên cứu sơ đồ công nghệ, phân công tín hiệu vào mô trình viết chơng trình điều khiển cho dây chuyền sản xuất kính cán Chơng trình đợc viết phần mềm Step7.Micro/Win32 Chơng trình đợc viết dới dạng Ladder logic: Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 82 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A Tr−êng §HNNI - Hà Nội - 83 - Khoa Cơ - Điện §å ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 84 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Chơng trình dịch sang dạng STL nh sau: NETWORK //DK DAY CHUYEN KINH CAN - DK dan lan truyen dong chinh // LD A AN = SM0.0 start stop dong_co_1 Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 85 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A TON T37, W#+30 NETWORK //DK dan lan tang toc // LD T37 LPS AN = Dong_co_5 dong_co_2 LPP TON T38, W#+30 NETWORK //DK dan lan chuyen tiep // LD = T38 dong_co_3 TON T39, W#+40 NETWORK //DK truyen dong may can va mo cua chay tran kinh can // LD = T39 dong_co_4 TON T40, W#+60 NETWORK //DK cap nhiet lo u // LD = T40 Den_soi_dot TON T41, W#+60 Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 86 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp NETWORK Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A //DK dan dao cat doc bang kinh // LD = T41 Dao_cat_doc NETWORK //DK dao cat ngang bang kinh tu trai sang phai // LD SM0.0 AW AIW0, W#+200 LPS AN = T42 Dao_cat_ngang1 LPP TON T42, W#+50 NETWORK //DK dan dao cat ngang bang kinh tu phai sang trai // LD T42 LPS AN = T43 Dao_cat_ngang2 LPP TON T43, W#+50 NETWORK //Dat thoi gian cho gian lan tang toc // LD T43 Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 87 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A TON T44, W#+60 NETWORK 10 //DK dan lan tang toc va co cau be ngang // LD T44 LPS AN = T45 Dong_co_5 LPP TON T45, W#+50 3.6 Kết luận chơng Trên sở nghiên cứu dây chuyền sơ đồ thuật toán điều khiển dây chuyền công nghệ sản xuất kính cán kính xây dựng tiền đề để viết chơng trình điều khiển Muốn đà tiến hành nghiên cứu thiết kế hệ thống cảm biến cho phù hợp với dây chuyền sản xuất Đồng thời đà tiến hành nghiên cứu phần cứng CPU224 phần mềm Step7-Micro/Win32 Simatic S7- 200 thiết bị điều khiển quan trọng, có nhiều tính u việt để điều khiển dây chuyền sản xuất Nhà máy Từ đà tiến hành xây dựng mô hình cho dây chuyền sản xuất kính viết chơng trình điều khiển cho giai đoạn điều khiển tơng ứng với trình sản xuất dây chuyền để tiến hành tự động hoá hoàn toàn trình sản xuất Chơng trình đợc chạy thành công môi trờng Step7Micro/Win32 module mở rộng Qua thấy đợc giá trị to lớn ý nghĩa việc ứng dụng tự động hóa vào trình sản xuất kính tiến trình phát triển công nghiệp Kết luận đề nghị Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 88 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A KÕt ln Sau thời gian tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu thực đề tài tốt nghiệp, thời gian có hạn gặp nhiều khó khăn nhng với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình quý Công ty thầy cô, bạn bè, toàn khoa Cơ Điện đặc biệt Thầy giáo ThS Ngô Trí Dơng đề tài hoàn thành Từ kết nghiên cứu đạt đợc đề tài: Thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất kính cán kính kéo ngang mạnh dạn đa kết luận đề nghị sau: Mặt tích cực: - Đề tài đà nêu đợc trình hình thành phát triển Công ty kính Đáp Cầu việc áp dụng tự động hoá dây chuyền sản xuất kính Vai trò tự động hoá xí nghiệp công nghiệp ứng dụng nớc ta nay, từ nói lên ý nghĩa to lớn việc áp dụng tự động hoá xí nghiệp công nghiệp - Nghiên cứu, tìm hiểu thiết bị lập trình PLC S7 - 200, đặc biệt CPU 224 module mở rộng EM231, EM235 Tiến hành thiết kế lắp đặt đợc số mạch cảm biến nh: cảm biến nhiệt, cảm biến quang, thiết bị đo mức Từng bớc xây dựng hệ thống phơng pháp lập trình môi trờng Step - Micro/Win 32, nhờ lập chơng trình điều khiển cho dây chuyền sản xuất kính - Qua nghiên cứu, tìm hiểu dây chuyền công nghệ hoạt động nhà máy xây dựng sơ đồ thuật toán biểu diễn trình sản xuất kính Từ dây chuyền công nghệ sơ đồ thuật toán xây dựng mô hình điều khiển Với việc kết nối, chạy thử mô hình điều khiển khẳng định sơ đồ thuật toán hoàn toàn Mặt hạn chế: - Do đầy đủ hệ thống thiết bị lập trình PLC hệ thống thiết bị cảm biến tiêu chuẩn nên chơng trình điều khiển cha đợc hoàn thiện trình điều khiển gián đoạn - Do điều kiện khả hạn chế nên việc xây dựng mô hình cha đợc hoàn thiện, số khâu đợc thay thời gian Timer Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 89 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Mặt nhận thức Qua trình nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu để thực đề tài hiểu biết phát triển công nghệ tự động hoá việc áp dụng nớc ta Đề tài giúp tiếp cận với kiến thức điều khiển Logic phần mềm lập trình thông dụng Thấy rõ đợc vị trí tầm quan trọng tự động hoá sản xuất công nghiệp nh ngành sản xuất khác Kiến nghị Trong trình thiết kế mô hình điều khiển thời gian nhận thức hạn chế nên việc tìm hiểu xây dựng mô hình, viết chơng trình điều khiển cha với dây chuyền sản xuất thực tế Một số khâu đợc mô hình hoá cải biến cách thuận tiện Mong cã nhiỊu thêi gian t×m hiĨu tiÕp cËn víi thùc tế nhiều Qua nghiên cứu thực nghiệm thấy rằng, để nâng cao suất, chất lợng sản phẩm Công ty cần tiến hành thay thế, cải tạo lại số hệ thống cho phù hợp với qui trình công nghệ Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 90 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Tài liệu tham khảo [1] Tài liệu Công ty Kính Đáp Cầu [2] Tạp chí tự động hoá [3] Tự động điều khiển trình công nghệ Trần DoÃn Tiến NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2000 [4] Bộ điều khiển lập trình vận hành ứng dụng Lê Hoài Quốc Chung Tấn Lâm NXB TPHCM [5] Điều khiển Logic lập trình PLC Tăng Văn Mùi T.S Nguyễn Tiến Dũng NXB khoa häc vµ kü tht [6] H−íng dÉn lËp trình S7 200 Phan Xuân Minh NXB Khoa học vµ kü thuËt [7] S7 - 200 Specifications - Simens [8] Thế giới cảm biến đo lờng điều khiển Lê Văn Doanh Đào Văn Tân NXB Khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi - 2002 [9] http://.www.google.com.vn/LM335 http://.www.google.com.vn/LM358 http://.www.Simens.de/Automatic [10] Các cảm biến kỹ thuật đo lờng Lê Văn Doanh Phạm Thợng Hàn Nxb Khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi - 2000 [11] Tham khảo tài liệu Th.s Nguyễn Văn Đờng - ĐHNN I - Hµ Néi [12] øng dơng PLC SIEMENS Vµ MOELLER tự động hoá NXB Thành Phố Hồ Chí Minh Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 91 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Mục lục Mở đầu .1 Đặt vấn đề Mục đích đề tài Nội dung đề tài Phơng pháp nghiên cứu Ch−¬ng 1: Tỉng quan .4 1.1 Sự hình thành phát triển Công ty kính Đáp Cầu - Bắc Ninh [1] .4 1.2 Vai trò ngành công nghiệp s¶n xuÊt kÝnh [1] 1.3 Vai trò ngành Tự động hoá [2] 1.3.1 Sù hình thành phát triển ngành tự động hoá 1.3.2 Thµnh tùu vµ kÕt mang lại áp dụng tự động hoá [3] 10 1.3.3 C«ng nghƯ th«ng tin víi tù ®éng ho¸ [2] 11 1.4 Mục đích ý nghĩa việc thiết kế mô hình điều khiển 13 1.5 Kết luËn ch−¬ng .13 Chơng 2: Xây dựng thuật toán điều khiển dây chuyền sản xuất kính 15 2.1 Công nghệ sản xuất kính [1] .15 2.2 C«ng nghệ nấu thuỷ tinh (Giai đoạn 1) 18 2.2.1 Yêu cầu công nghệ [1] 18 2.2.2 Xây dựng sơ đồ thuật toán 19 2.3 C«ng nghệ sản xuất kính kéo ngang (Giai đoạn 2) 21 2.3.1 Yêu cầu công nghệ [1] 21 2.3.2 Sơ đồ thuật toán 21 2.4 C«ng nghệ sản xuất kính cán (Giai đoạn 3) .23 2.4.1 Yêu cầu công nghệ [1] 23 2.4.2 Xây dựng sơ đồ thuật toán 24 2.5 KÕt luËn ch−¬ng .25 Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 92 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Chơng 3: Thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất Kính cán Kính kéo ngang 26 3.1 øng dơng phÇn mỊm Simatic S7 - 200 .26 3.1.1 Giíi thiƯu chung vỊ PLC [2] 26 3.1.2 Vai trß cđa PLC ®iỊu khiĨn tù ®éng 27 3.1.3 Ưu điểm việc sử dụng PLC tự động hoá [2] 28 3.1.4 Hiệu qu¶ kinh tÕ cđa PLC [2] 30 3.1.5 Khả ứng dụng điều khiển Logic khả trình PLC [4] 30 3.1.6 Cấu trúc điều khiĨn lËp tr×nh PLC [5] 33 3.1.7 Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng điều khiển PLC 36 3.1.8 Ngôn ngữ lập tr×nh cđa Simatic S7 - 200 [6] 38 3.1.9 Phơng pháp lập trình phần mỊm Step7- Micro/Win32 41 3.2 Chän thiÕt bÞ ®iỊu khiĨn [7] 48 3.2.1 Yêu cầu thiết bị cho viƯc ®iỊu khiĨn 48 3.2.2 Thiết bị điều khiển PLC S7 - 200 CPU224 [4] 48 3.2.3 Module më réng EM231, EM235 [7] 53 3.3 ThiÕt bÞ nhËp - xuÊt [8] 59 3.3.1 Cảm biến nhiệt độ [9] 61 3.3.2 Cảm biến đo møc [10] 64 3.3.3 Cảm biến quang điện [11] 66 3.3.4 R¬le 24VDC 68 3.4 Sơ đồ kết nối hƯ thèng ®iỊu khiĨn .68 3.4.1 Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi 68 3.4.2 Thiết kế mô hình dây chuyền sản xuất kính 69 3.5 Viết chơng trình ®iỊu khiĨn 71 3.5.1 Viết chơng trình điều khiển cho lò nung thuû tinh 71 3.5.2 ViÕt chơng trình điều khiển cho dây chuyền kính kéo ngang 75 3.5.3 Viết chơng trình điều khiển cho dây chuyền kính cán 81 Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 93 - Khoa Cơ - Điện Đồ ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A KÕt luận đề nghị .88 KÕt luËn 89 KiÕn nghÞ .90 Tài liệu tham khảo Mục lục 92 Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 94 - Khoa Cơ - Điện ... để thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất kính Cán kình xây dựng Công ty kính Đáp Cầu Xây dựng mô hình điều khiển Phơng pháp nghiên cứu Các kết nghiên cứu kế thừa - Kế thừa công trình... việc sản xuất kính nhà máy kính Đáp Cầu Đặc biệt hơn, việc ứng dụng tự động hoá vào điều khiển dây chuyền sản xuất kính có qui mô lớn, đại yêu cầu thiếu sản xuất công nghiệp Trên sở kế thừa dây chuyền. .. Tổng quan 1. 1 Sự hình thành phát triển Công ty kính Đáp Cầu - Bắc Ninh [1] Công ty kính Đáp cầu trực thuộc Tổng công ty Thuỷ tinh Gốm xây dựng đợc thành lập theo định 16 2/BXD-TCLĐ ngày 3.3 .19 90 Lúc