MỤC ĐÍCH VÀ NOI DUNG DO AN Muc dich: Nội dung : +ChƯơng 1 : Quy trình công nghệ sản xuất gạch men +Chương 2 :Giới thiệu về lò nung +ChƯƠơng 3 :Ứng dụng của PLC trong giây truyền sản xuấ
Trang 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- _ ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GACH MEN
Giáo viên hướng dẫn :TS.Nguyễn Văn Hòa
Sinh viên thực hiện _:Nguyễn Quang Lâm
:Nguyễn Trung Cương
Trường : Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Trang 2MỤC ĐÍCH VÀ NOI DUNG DO AN
Muc dich:
Nội dung : +ChƯơng 1 : Quy trình công nghệ sản xuất gạch men
+Chương 2 :Giới thiệu về lò nung
+ChƯƠơng 3 :Ứng dụng của PLC trong giây truyền sản xuất gach men +Chương 4 :Tìm hiểu về bộ điều khiển nhiệt độ TCU
+Chương 5 :Thiết kế bộ điều khiển PID
+Chương G :Xây dựng hệ thống giám sát nhiệt độ lò nung
Trang 3CHƯƠNG 1: QUY TRÌNH CONG NGHE SAN XUAT GACH MEN
Bom mang HT bing tai Phễu chứa Lò sấy
Sàng rung+khử từ— Beene Băng cân b Máy ép a | | Máydỡtải |Ì
Trang 4CHUONG 1: QUY TRINH CONG NGHE SAN XUAT GACH MEN
1.2.Thuyết trình về lưu đồ công nghệ:
+Chuẩn bị nguyên liệu :Đất sét trắng.cao lãnh,Ðôlômit,Felspard,Ôxitmagie,bột
kẽm ,bột đá vôi,chất màu,chất điện giải,nước ,thạch anh
+Tạo hồ :Các nguyên liệu được lấy theo tỉ lệ nhất định nhờ hệ thống băng cân.Sau
đó được hệ thống băng tải đưa vào máy nghiền bi sứ để nghiền
+Tạo hình (Gạch mộc) :Hồ được sấy phun tạo thành bột.Bột được giỮ trong
silô,sau đó được chuyển xuống xuống băng tải và được băng tải chuyển đến thùng chứa dự trữ rồi vào xe xúc đổ bột và đưa vào khuôn ép để ép tạo hình +Tráng men :Gạch mộc được đưa vào lò sấy đứng.Sau đó được đưa đến day truyền
tráng men
+Sấy,nung :sau khi được tráng men gạch được đưa vào lò sấy tuynel,rồi tiếp tục đến lò nung
+Kiểm tra,đóng gói: Sản phẩm sau khi nung được đưa qua các thiết bị phân loại
(thiết bị kiểm tra độ bền cơ học, kiểm tra kích thước, độ cong vênh) Những sản
phẩm đạt yêu cầu, được đưa đi đóng gói và nhập vào kho.
Trang 5CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ LÒ NUNG
1.Cấu tạo của lò nung
Trang 6CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ LÒ NUNG
2.Các thành phần cần điều khiển của lò nung
a.Điều khiển áp suất :
+Điều khiển lượng khí thải thoát ra so với lượng khí thải sinh ra trong lò để áp suất trong lò không thay đồi
KT:khí thải;PT:thiết bị đo áp suất
PC:bộ điều khiển áp;ZC:điều khiển vị
trí
M:động cơ; V:van
Trang 7CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ LÒ NUNG
2.Các thành phần cần điều khiển của lò nung
b.Điều khiển quá trình nung
Điều khiển lượng nhiên liệu đốt để đạt được nhiệt độ mong muốn :
Bộ điều kiến OH} ZC Đối tượng
TT:thiết bị đo nhiệt độ;
TC:bộ điều khiển nhiệt độ
ZC:bộ điều khiển vị trí
M:động cơ
Trang 8CHUONG 2 : GIOI THIEU VE LO NUNG 2.Các thành phần cần điều khiển của lò nung
b.Điều khiển sự cháy của nhiên liệu: điều khiển tỉ lẹ giữa nhiên liệu và không khí để lượng nhiệt thu được lớn nhất :
FT1,ET2: đo lưu lượng;
FY:biến đổi lưu lượng
FC:điều khiển lưu lượng
ZC:điều khiển vị trí
M:động cơ
Trang 9CHUONG 3: UNG DUNG PLC TRONG DAY TRUYEN SAN XUAT
2.Điều khiển dây truyền tráng men:
a.yêu cầu công nghệ:
+băng tải gồm nhiều đoạn dùng để vận chuyển viên gạch theo hướng như hình vễ.các sensor gắn trên băng tải dùng để phát hiện gạch trên đoạn băng tải.Để đảm bảo viên gạch đã đi qua hết mỗi đoạn băng tải thì đông cơ chỉ dừng lại sau 2s kể tỪ khí viên gạch ra khỏi đoạn băng tải
+Các viên gạch mộc được vẫn chuyển trên băng tải đến vị trí tráng men và được
phát hiện bởi 1 sensor,khi đó piston tự động thụt vào để mở miệng thùng chứa men,thời gian mỗi viên gạch đi qua vị trí tráng men khoảng 3s,hết thời gian 3s thì piston tự động đóng lạiddeer kết thúc 1 chu trình
Trang 10CHUONG 3: UNG DUNG PLC TRONG DAY TRUYEN SAN XUAT
2.Điều khiển dây truyền tráng men
Bia chi | Thiet bi vao Địa chỉ | Thiet bira
1.0 Nit an Start 0.0 Bong col (ML)
Tl Nit an Stop 01 Dong co2 (M2)
12 Cảm biên I(s1) q02 Đông cơ3 (M3)
3 Cảm biên 2 (s2) 03 Bong cod (MA)
Trang 11CHUONG 3: UNG DUNG PLC TRONG DAY TRUYEN SAN XUAT
2.Điều khiển dây truyền tráng men
c.Chương trình điều khiển :
Trang 12CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PLC TRONG DAY TRUYEN SAN XUẤT
GACH MEN 3.Điều khiển nạp tải lò nung :
a.Yêu cầu công nghệ:
+ Gạch sau khí qua hệ thông sấy được băng tải đưa đến lò nung.Gạch được
M:động cơ kéo băng tải ngoài
MI MIS: đông cơ lò nung S1.82: các cảm biên
Trang 13CHUONG 3: UNG DUNG PLC TRONG DAY TRUYEN SAN XUAT
Trang 14CHUONG 3: UNG DUNG PLC TRONG DAY TRUYEN SAN XUAT
3.Điều khiển nạp tải lò nung
Trang 15CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
1.Các phương pháp chọn tham số cho bộ điều khiển PID
+phương pháp Ziegler-Nichols
+phương pháp chien-Hrones-Reswick
+phương pháp tổng T của Kuhn
+phương pháp tối ưu độ lớn và phương pháp tối ưu đối xứng
+phương pháp tối ưu theo sai lệnh bám
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.1 Xét từng bộ điều khiển PID
2.1.1Bài toán :Xác định tham số bộ điều khiển PID cho mô hình:
Trang 16CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.1 Xét từng bộ điều khiển PID
2.1.2 Phương pháp tối ưu đỘ lớn:
Thông số bộ điều khiển PID như sau: Kp=3.018;Ti=580;Td=0
Trang 17CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định thông số của bộ điều khiển PID
2.1 Xét từng bộ điều khiển PID
2.1.2 Phương pháp tối ưu đỘ lớn:
Trang 18CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.1 Xét từng bộ điều khiển PID
Trang 19CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.2 Xét trên toàn hệ thống gồm 24 TCU :
Do dòng khí dịch chuyển từ cuối lò lên đầu lò nên nhiệt đỘ của các vùng sẽ ảnh hưởng
theo chiều dịch chuyển của dòng khí đó.Lấy hệ số ảnh hưởng nhiệt độ giữa các
Trang 20CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.2 Xét trên toàn hệ thống gồm 24 TCU
Trang 21CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.2 Xét trên toàn hệ thống gồm 24 TCU
Xét 3 TCU 1,2,3.Ta có mô hình simuilink như sau:
Trang 22
CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.2 Xét trên toàn hệ thống gồm 24 TCU
Sau khi lựa chọn thông số cho các bộ theo các phương pháp trên thì thấy rằng bộ
Trang 23CHƯƠNG 5.THIET KE BO DIEU KHIEN PID
2.Xác định các thông số của bộ điều khiển PID
2.2 Xét trên toàn hệ thống gồm 24 TCU
Giả sử nhiệt độ đặt của TCU1=500; TCU2=600 ; TCU3=700
Nhận xét :
+Hệ thống ổn định
+Thời gian quá độ :T= 5400
+Sai lệch tĩnh :e=0
Kết luận: vậy thông số các bộ
điều khiển PID được chọn như
Trang 24CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ
LÒ NUNG
1.Giới thiệu WinCC
Wincc (Window control center) là một hệ thống phần mềm điều
khiển giám sát công nghiệp, có tính kỹ thuật và hệ thống màn hình hiển thị đồ họa để điều khiển các nhiệm vụ đặt ra trong
+Xây dựng mô hình lò nung gồm có 24 điểm đo nhiệt độ
+Hiển thị nhiệt độ đo và nhiệt độ đặt
+Cảnh báo khi có sự cố nhiệt độ đo lớn hơn nhiệt độ đặt
+/3i¬na điẪn nài đt náo thÃng cà nha h AiAn hidn DIN
Trang 25CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ
LÒ NUNG
3.Xây dựng chương trình giám sát:
SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG LÒ NUNG
EN EI EN HH EN FI EI ES ES EH EI
|CÀI ĐẠT THONG SO
13
Trang 26CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ
LÒ NUNG 3.Xây dựng chương trình giám sát:
MÀN HÌNH CÀI ĐẶT THÔNG S Ố PID
sẽ (GIÁ TE1ĐO IK TRIDA
(GIA TRI DAT
Trang 27CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ
LÒ NUNG 3.Xây dựng chương trình giám sát:
MAN HINH LUU TRU
M 4000 08N7H 330.206 PM — 060770 24134 M_ 60500 067/H0 /96PM 41000 06/07/10 2:41:30.796 PM 000 796 PI 505.00 06/07/0 298PM 41000 06/07/10 2:41:31.296 PM 000 I0 2:41:31 4 50500 08/070
0.00, tf 3 —_ 50500 08/07/0
0000 / 296PM 50500 06/07/10 410.00 06/07/10 2:41:32 000 6/071! 32796PM 50500 06/07H0 410.00 08/07/10241: 000 06/0710241433296PM 50500 06/07H0 410.00 0.00 06/07102:41:33.796 PM 50500 08/070
41000 .296 PM 0.00 06/07/H0241:34.296PM 505.00 08/07/10 410.00 i 0.00 2:41:34 505.00 08/07/0 410.00 08/074024135298PM 000 06i071024135296PM 50500 08/07/0
44000 08/074024135796PM 000 06/07H024135796PM 505 06/07/10
06/07/10 2:41:36 0.00 06 136.296 PM 50! 06/07/10
CANH BAO CAI DAT THONG SO TROVE
Trang 28CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ
LÒ NUNG 3.Xây dựng chương trình giám sát
MAN HINH CANH BAO
562 Be VAR aE oe Fe ee Be ala
Trang 29
Cac slide phu
Giản đồ thời gian của chương trình PLC điều khiển dây truyền
Trang 30Điều chỉnh thông s6 PID
Chỉ tiêu chất Thay đổi thông số
Thời gian quáđộ |Thay đổi |Giảm Giảm
ít
ít Sai lệch tĩnh Giảm Triệt tiêu Thay dổi ít
Tín hiệu điều Tăng Tăng Tăng
khiển
DA 2l? trí Ẩn đỉnh Ì CGiÄm iam "Tăng