Nâng cấp hệ thống đo lường và điều khiển máy nén khí UK1358T nhà máy xi măng Bỉm Sơn

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, những tiến bộ mới được áp dụng vào sản xuất thực tiễn. Sự chuyển mình rõ rệt nhất trong sản xuất công nghiệp là các máy móc thô sơ đã được thay thế bằng những hệ thống trang thiết bị và máy móc hiện đại với sự tự động hóa ở mức cao. Các hệ thống tự động hoá giúp chúng ta theo dõi, giám sát quy trình công nghệ thông qua các chỉ số của hệ thống đo lường kiểm tra. Các hệ thống tự động hoá thực hiện chức năng điều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng và điều khiển toàn bộ quy trình công nghệ hoặc toàn bộ xí nghiệp nói chung. Hệ thống tự động hoá đảm bảo cho quy trình công nghệ xảy ra trong điều kiện cần thiết và đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn của từng công đoạn trong quy trình công nghệ. Chất lượng của sản phẩm và năng suất lao động của các phân xưởng, của từng nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc rất lớn vào chất lượng làm việc của các hệ thống tự động hoá này. Để phát triển sản xuất, ngoài việc nghiên cứu hoàn thiện các quy trình công nghệ hoặc ứng dụng công nghệ mới, thì một hướng nghiên cứu không kém phần quan trọng là nâng cao mức độ tự động hoá các quy trình công nghệ. Do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vi điện tử và công nghệ chế tạo cơ khí chính xác, các thiết bị đo lường và điều khiển các quy trình công nghệ càng được chế tạo tinh vi, làm việc tin cậy và chính xác. Tuy nhiên các hệ thống còn phụ thuộc rất lớn vào khả năng vận hành sử dụng hệ thống này của đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên làm việc trực tiếp ở các nhà máy, xí nghiệp. Mặc dù việc vận hành sử dụng hệ thống thiết bị tự động hoá là nhiệm vụ của các kỹ sư và các kỹ thuật viên được đào tạo trong lĩnh vực điều khiển tự động, nhưng các kỹ sư công nghệ cũng cần tiếp cận tốt các hệ thống này để theo dõi, nghiên cứu các diễn biến của các quá trình công nghệ. Các hệ thống tự động hoá là phương tiện tốt nhất để các kỹ sư có thể đi sâu nghiên cứu các quá trình công nghệ, từ đấy có thể đưa ra những giải pháp nâng cao chất lượng của quy trình công nghệ. Với đề tài Nâng cấp hệ thống đo lường và điều khiển máy nén khí UK1358T nhà máy xi măng Bỉm Sơn là một ứng dụng tự động hoá trong quá trình sản xuất, em hy vọng đề tài sẽ được đưa vào thực tế trong nhà máy, nâng cao năng suất hoạt động và chất lượng sản phẩm cũng như nâng cao chất lượng quá trình điều khiển giám sát của nó, giảm giá thành trong sản xuất

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐH KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “NÂNG CẤP HỆ THỐNG ĐO LƢỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ UK135/8T NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG BỈM SƠN” Ngành đào tạo Mã số ngành : Công nghệ kỹ thuật điều khiển &TĐH : 103 Sinh viên thực : Lớp : Điện 1A – HN Giảng viên hƣớng dẫn : Ths.Đỗ Quang Hiệp Hà Nội 06 – 2011 i TRƢỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KINH TẾ KỸ THUẬT Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc CÔNG NGHIỆP ********* ***** THUYẾT MINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực : Lớp : Điện 1AHN Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật điều khiển & TĐH Giáo viên hƣớng dẫn : ThS Đỗ Quang Hiệp Ngày giao đề tài : 28/03/2011 Ngày hoàn thành : 06/2011 XÁC NHẬN KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ GV HƢỚNG DẪN SINH VIÊN ii LỜI CẢM ƠN Trong trình làm luận văn, em nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy giáo bạn, động viên ba mẹ gia đình Để hoàn thành đƣợc luận văn này, cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.s Đỗ Quang Hiệp giáo viên trực tiếp hƣớng dẫn luận văn cho em thầy cô giáo Khoa Điện – Điện Tử Trƣờng Đại Học Kinh Tế - Kỹ Thuật Công Nghiệp giúp đỡ em trình làm luận văn Đồng thời, em xin cám ơn bạn sinh viên lớp Điện 1A góp ý kiến xây dựng luận văn tốt nghiệp tơi đƣợc hồn thiện Và xin cảm ơn ba mẹ con, ngƣời động viên quan tâm ln ủng hộ q trình làm đồ án Trong trình làm luận văn cố gắng nhƣng thời gian hạn chế thiết bị thực thực tế ( mô đun PLC S7-300, cảm biến thực tế,…) chƣa có nên khơng tránh khỏi thiếu xót q trình thu thập liệu Em mong đƣợc ý kiến đánh giá nhận xét thầy cô bổ xung đóng góp bạn để em phát triển hoàn thiện đề tài để đƣa vào thực tế sản xuất Hà Nội, ngày 19 tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực iii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực cơng trình nghiên cứu tơi, chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2011 Tác giả luận văn LỜI NHẬN XÉT iv Giáo viên nhận xét MỤC LỤC v LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG NHÀ MÁY 1.1 TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN 1.2 TÌM HIỂU VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ MÁY NÉN KHÍ 2.1 CÁCH PHÂN LOẠI MÁY NÉN KHÍ 2.1.1 Phân loại theo áp suất: 2.1.2 Phân loại theo nguyên lý hoạt động: 2.3 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ 2.3.1 Nguyên lý thể tích 2.3.2 Nguyên lý ly tâm 2.3.3 Nguyên lý cánh nâng 2.3.4 Nguyên lý phun tia 2.4 VAI TRÕ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG ĐO LƢỜNG MÁY NÉN KHÍ 2.5 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐO LƢỜNG MÁY NÉN KHÍ, THƠNG SỐ ĐO, NGUYÊN TẮC VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐO 2.5.1 Các thơng số cần thiết đo máy nén khí 2.5.2.Nguyên tắc phƣơng pháp đo 2.5.2.1 Đo nhiệt độ 2.5.2.2 Đo áp suất chất lưu 11 2.5.2.3 Đo lưu lượng 14 2.6 ƢU – NHƢỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BẰNG KHÍ NÉN 15 2.6.1 Ƣu điểm 15 2.6.2 Nhƣợc điểm 16 CHƢƠNG 3: TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ VẬN HÀNH CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T DO NGA CHẾ TẠO 17 3.1 CẤU TẠO CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T 17 3.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T 18 3.2.1 Nguồn cung cấp cho hệ thống tự động 18 3.2.2 Điều chỉnh áp suất 18 3.2.3 Kích thƣớc: 18 3.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 18 3.3.1 Công tác chuẩn bị khởi động máy 18 3.3.2 Hệ thống tự động điều chỉnh 20 3.4 DỪNG MÁY NÉN KHÍ 22 3.4.1 Trình tự dừng máy 22 3.4.2 Dừng máy cố 23 3.4.3 Hệ thống bảo vệ kiểm tra 23 3.5 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỆN MÁY NÉN KHÍ 25 3.5.1 Sơ đồ nguyên lý điện 25 3.5.2 Nguyên tắc hoạt động 28 CHƢƠNG 4:NHỮNG HẠN CHẾ TRONG ĐO LƢỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ UK135/8T VÀ CÁC PHƢƠNG ÁN NÂNG CẤP 31 4.1 NHỮNG HẠN CHẾ 31 4.2 Ý TƢỞNG NÂNG CẤP HỆ THỐNG VÀ PHƢƠNG ÁN NÂNG CẤP 31 4.2.1 Các phƣơng án nâng cấp hệ thống 31 4.2.2 Lựa chọn phƣơng án nâng cấp 33 4.3 TỔNG HỢP LẠI YÊU CẦU BÀI TỐN VÀ CÁC CƠNG VIỆC NÂNG CẤP 34 CHƢƠNG 5: ỨNG DỤNG PLCS7-300 VÀO NÂNG CẤP HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ 35 vi 5.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỌ PLC S7-300 35 5.2 XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG 38 5.3 NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PLCS7- 300 38 5.4 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI HOẠT ĐỘNG MÁY NÉN KHÍ 40 5.4.1 Sơ đồ khối hoạt động máy nén khí 40 5.4.1.1 Các bước chuẩn bị khởi động máy nén khí 41 5.4.1.2 Các bước khởi động máy nén khí 42 5.4.1.3 Điều chỉnh tự động máy nén khí 43 5.4.1.4 Các bước dừng máy nén khí (Dừng bình thường) 44 5.4.1.5 Các cố máy nén khí dẫn đến dừng máy nén khí 45 5.5 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ 45 5.5.1 Sơ đồ khối mạch chuẩn bị khởi động 45 5.5.2 Sơ đồ khối điều khiển khởi động máy nén khí 46 5.5.3 Sơ đồ khối điều khiển dừng máy nén khí 47 5.5.4 Sơ đồ mạch lực kết nối modun PLC 48 5.5.5 Liệt kê đầu vào/ra cho PLC 57 5.5.5.1 Gồm có 22 đầu vào cho PLC: 57 5.5.5.2 Các biến nhớ trung gian sử dụng: 57 5.5.5.3 Các tín hiệu đầu PLC gồm 58 5.6 GIỚI THIỆU CƠNG CỤ LẬP TRÌNH STEP7 VÀ LỰA CHỌN CẤU HÌNH PHẦN CỨNG CHO PLC 59 5.6.1 Giới thiệu phần mềm lập trình STEP 59 5.6.2 Soạn thảo project STEP 60 5.6.3 Xây dựng cấu hình phần cứng cho PLC 62 5.7 VIẾT CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY NÉN KHÍ BẰNG PHẦN MỀM STEP7 64 CHƢƠNG 6: MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ 72 6.1 MÔ PHỎNG TRÊN PLC SIMVIEW 72 MÔ PHỎNG TRỰC QUAN TRÊN SPS VISU 75 6.2.1 Giới thiệu phần mềm mô SPS VISU 75 6.2.2 Thiết kế giao diện mô 75 6.3 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM WINCC VÀO GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG 77 6.3.1 Giới thiệu WINCC 77 6.3.1.1 Các phần tử hệ thống 78 6.3.1.2 Các đối tượng 79 6.3.1.3 Các lựa chọn WinCC 79 6.3.1.4 WinCC Add-Ons 81 6.3.2 Hệ thống đồ hoạ WinCC 81 6.3.3 Xây dựng hình vận hành WinCC 82 LỰA CHỌN GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG CHO HỆ THỐNG 87 6.4.1 Industrial Ethernet 87 6.4.2 PROFIBUS-DP 87 6.4.3 Mơ hình 88 KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 Trang LỜI NÓI ĐẦU Khoa học kỹ thuật ngày phát triển, tiến đƣợc áp dụng vào sản xuất thực tiễn Sự chuyển rõ rệt sản xuất cơng nghiệp máy móc thơ sơ đƣợc thay hệ thống trang thiết bị máy móc đại với tự động hóa mức cao Các hệ thống tự động hoá giúp theo dõi, giám sát quy trình cơng nghệ thơng qua số hệ thống đo lƣờng kiểm tra Các hệ thống tự động hoá thực chức điều chỉnh thơng số cơng nghệ nói riêng điều khiển tồn quy trình cơng nghệ tồn xí nghiệp nói chung Hệ thống tự động hố đảm bảo cho quy trình cơng nghệ xảy điều kiện cần thiết đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn cơng đoạn quy trình cơng nghệ Chất lƣợng sản phẩm suất lao động phân xƣởng, nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc lớn vào chất lƣợng làm việc hệ thống tự động hoá Để phát triển sản xuất, việc nghiên cứu hoàn thiện quy trình cơng nghệ ứng dụng cơng nghệ mới, hƣớng nghiên cứu không phần quan trọng nâng cao mức độ tự động hố quy trình công nghệ Do phát triển mạnh mẽ công nghệ vi điện tử công nghệ chế tạo khí xác, thiết bị đo lƣờng điều khiển quy trình cơng nghệ đƣợc chế tạo tinh vi, làm việc tin cậy xác Tuy nhiên hệ thống phụ thuộc lớn vào khả vận hành sử dụng hệ thống đội ngũ kỹ sƣ, kỹ thuật viên làm việc trực tiếp nhà máy, xí nghiệp Mặc dù việc vận hành sử dụng hệ thống thiết bị tự động hoá nhiệm vụ kỹ sƣ kỹ thuật viên đƣợc đào tạo lĩnh vực điều khiển tự động, nhƣng kỹ sƣ công nghệ cần tiếp cận tốt hệ thống để theo dõi, nghiên cứu diễn biến trình cơng nghệ Các hệ thống tự động hố phƣơng tiện tốt để kỹ sƣ sâu nghiên cứu q trình cơng nghệ, từ đƣa giải pháp nâng cao chất lƣợng quy trình cơng nghệ Trang Với đề tài "Nâng cấp hệ thống đo lường điều khiển máy nén khí UK135/8T nhà máy xi măng Bỉm Sơn" ứng dụng tự động hoá trình sản xuất, em hy vọng đề tài đƣợc đƣa vào thực tế nhà máy, nâng cao suất hoạt động chất lƣợng sản phẩm nhƣ nâng cao chất lƣợng trình điều khiển giám sát nó, giảm giá thành sản xuất Sinh viên thực Trang CHƢƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG NHÀ MÁY 1.1 TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN Hình 1.1a: Ảnh chụp tổng quan nhà máy xi măng Bỉm Sơn Hình 1.1b: Ảnh chụp tổng quan nhà máy xi măng Bỉm Sơn Trang 77 6.3 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM WINCC VÀO GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG 6.3.1 Giới thiệu WINCC WinCC hệ thống giao diện ngƣời máy xây dựng hệ điều hành WindowNT Window2000, giao diện ngƣời máy có nghĩa giao diện ngƣời vận hành trình kỹ thuật Một mặt hệ thống quản lý việc giao tiếp WinCC ngƣời vận hành, đồng thời quản lý giao tiếp WinCC hệ thống điều khiển tự động WinCC đƣợc sử dụng để minh hoạ hình ảnh trình phát triển giao diện đồ hoạ ngƣời sử dụng tới ngƣời vận hành: -WinCC cho phép ngƣời vận hành quan sát đƣợc trình Quá trình đƣợc hiển thị hình ảnh đồ hoạ hình Và hiển thị đƣợc cập nhật thƣờng xuyên biến trình thay đổi Trang 78 -WinCC cho phép ngƣời vận hành điều khiển q trình Họ :Đặt trƣớc Setpoint mở van, chạy động … từ giao diện đồ hoạ ngƣời sử dụng -Các cảnh báo tự động hiển thị có kiện trạng thái giớihạn q trình -Khi lam việc với WinCC ,các biến q trình đƣợc tự động thu thập lƣu trữ, in ấn Các đặc điểm bật WinCC: -WinCC thành phần hệ thống tích hợp tổng thể TIA(Totally Intergrated Automation), WinCC làm việc hiệu với hệ thống làm việc tự động hố thuộc dịng SIMATIC Các hệ thống từ nhà sản xuất khác đƣợc hỗ trợ -Dữ liệu WinCC trao đổi với giải pháp công nghệ thông tin khác thơng qua giao diện chuẩn , ví dụ tầng ứng dụng MES ERP ứng dụng nhƣ Excel -Giao diện lập trình mở cho phép ta kết nối chƣơng trình điều khiển trình liệu trình -WinCC có nhiều loại cấu hình khác phù hợp với nhiều phạm vi ứng dụng khác : từ hệ thống ột nhƣời sử dụng ,clientserver lựa chọn dự phòng ,hệ phân tán với nhiều máy chủ -Việc cấu hình WinCC chỉnh sửa lúc mà không ảnh hƣởng tới dự án -WinCC hệ thống có hỗ trợ kết nối Internet, thuận tiện cho việc xây dựng trạm tới Web 6.3.1.1 Các phần tử hệ thống Cấu trúc hệ thống : WinCC đƣợc xây dựng theo kiểu module Nó có chứa hệ thống phần tử WinCC thêm vào lựa chọn: WinCC Option WinCC add-ons Trang 79 6.3.1.2 Các đối tượng -Hệ thống đồ hoạ -Hệ thống cảnh báo, báo động (Alarm Logging) -Logging System -Hệ thống truyền thông -Hệ thống quản lý truy cập Các đối tƣợng WinCC đƣợc xây dựng từ hai thành phần :Phần mềm cấu hình (Configuration) phần mềm vận hành (Runtime) -Ta sử dụng phần mềm cấu hình để xây dựng Project -Phần mềm vận hành dùng để thực Project 6.3.1.3 Các lựa chọn WinCC Các lựa chọn WCC cho phép mở rộng chức hệ thống WCC Có lựa chọn sau : Ứng dụng (Application) WinCC Option WinCC/Web Cho phép vận hành quan sát q trình Navigator thơng qua Internet Itranet WinCC/Server Cho phép nhiều trạm tớ liên kết tới trạm chủ WinCC/User Cho phép tạo khung liệu với cấu Archive trúc liệu Dữ liệu lƣu trữ WinCC trao đổi với hệ thống khác liên kết với Do ngƣời sử dụng nhập cơng thức liệu, lƣu trữ truyền xuống cho hệ điều khiển tự động WinCC/Redundancy Cho phép lựa chọn dự phòng Server hay khơng WinCC/ProAgent Hỗ trợ chuẩn đốn q trình cho hệ điều khiển tự động S7 Trang 80 WinCC/Messenger Cho phép gửi email với âm thanh, hình ảnh, hình động tự động ngƣời vận hành điều khiển Cho phép forward tin, thông báo, cảnh báo email tới vị trí hệ thống Việc giúp cho việc chuẩn đoán dễ dàng WinCC/Guardian Cho phép theo dõi hình ảnh cách cẩn thận với vùng nhạy cảm khó kết nối tới Khi có kiện thay đổi trạng thái, màu sắc hay di chuyển, tin tạo Quá trình đƣợc ghi lại camera lƣu giữ sở liệu hình ảnh WinCC/Industrial X Cung cấp hỗ trợ tạo hình riêng phần tử điều khiển (ActiveX) với Visual Basic Các điều khiển ActiveX tích hợp với hình WinCC WinCC/ODK Cung cấp hỗ trợ phát triển ứng dụng riêng kết nối với liệu cấu hình liệu vận hành WinCC Lƣu trữ liệu giao diện lập trình WinCC C WinCC/CDK Cung cấp hỗ trợ phát triển kênh riêng Lƣu trữ liệu giao diện lập trình WinCC với hệ điều khiển WinCC/Basic Cung cấp hỗ trợ cho dự án điều khiển Process Control trình trƣờng hợp hệ thống lớn bao gồm có nhiều hình Khi xây dựng hệ thống hình vận hành phân cấp WinCC/Storage Lƣu trữ liệu với WinCC Trang 81 6.3.1.4.WinCC Add-Ons WinCC add-ons sản phẩm giải pháp cho ứng dụng đặc biệt 6.3.2.Hệ thống đồ hoạ WinCC Các nhiệm vụ hệ thống đồ hoạ: Trong trình cấu hình, hệ thống đồ hoạ sử dụng để xây dựng hình vận hành hiển thị vận hành Hệ thống vận hành quản lý nhiệm vụ sau: -Hiển thị phần tử đồ hoạ hình vận hành, chẳng hạn nhƣ ký tự, hình ảnh nút bấm -Cập nhật phần tử hình theo chu kỳ, tuỳ thuộc theo tag liên kết động với -Phản ứng với liệu nhập vào ngƣời vận hành, chẳng hạn nhƣ bấm nút, nhập liệu vào… Các phần tử hệ thống đồ hoạ: -Graphic Designer: Là thành phần cấu hình hệ thống hệ thống đồ hoạ Graphic Designer công cụ để soạn thảo hình vận hành -Graphic Runtime: Là thành phần vận hành hệ thống đồ hoạ, hiển thị hình ảnh hình trình vận hành quản lý tất đầu vào/ra giao diện vận hành Thƣ viện: Thƣ viện module giúp ta xây dựng hình cách hiệu quả, có chứa hầu hết đối tƣợng đồ hoạ cần thiết cho việc xây dựng hình vận hành, để sử dụng phần tử thƣ viện ta cần sử dụng phƣơng pháp kéo thả -Thƣ viện module: có chứa phần tử đồ hoạ, đƣợc xây dựng sẵn cung cấp hệ thống chẳng hạn nhƣ motor, valve, cable… -Thƣ viện ngƣời sử dụng xây dựng: Ta tạo đối tƣợng đồ hoạ riêng lƣu trữ thƣ viện Trang 82 Ngoài WinCC nhiều thành phần khác nhƣ: Alarm Logging, Report Designer… Các thành phần WinCC 3.3 Xây dựng hình vận hành WinCC Bảng điều khiển hệ thống: Trang 83 Đặt thông số cần thiết cho hệ thống: Sơ đồ công nghệ hệ thống: Trang 84 Chƣơng trình kiểm tra lỗi hệ thống: Đồ thị trạng thái phần tử hoạt động hệ thống: Trang 85 Đồ thị trạng thái bảng hoạt động ổ đỡ: VD ổ đỡ Đồ thị trạng thái lƣu lƣợng nƣớc hệ thống: Trang 86 Kết thúc chƣơng trình Trang 87 LỰA CHỌN GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG CHO HỆ THỐNG 6.4.1 Industrial Ethernet Industrial Ethernet xây dựng dựa theo chuẩn 802.3 với đƣờng truyền liệu 10Mbps, có khả kết nối với nhiều trạm Dùng để kết nối PLC với trạm ES OS Phƣơng tiện truyền thông: -Triaxial cable (shielded coaxial cable) -ITP (Industrial Twisted Pair) -Fiber-optic cable 6.4.2 PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP nhằm đáp ứng yêu cầu cao tính thời gian trao đổi liệu dƣới cấp trƣờng, PLC với thiết bị trƣờng phân tán nhƣ thiết bị đo, truyền động van…Việc trao đổi liệu đƣợc thực chủ yếu theo chế chủ/tớ Các dịch vụ truyền thông cần thiết đƣợc định nghĩa qua hàm DP sở theo tiêu chuẩn EN50170 Phƣơng tiện truyền thơng: PROFIBUS-DP sử dụng hai loại cáp -Industrial Twisted Pair (ITP) -Cáp quang Trang 88 6.4.3 Mơ hình Trang 89 KẾT LUẬN Với nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp đặt ra: "Nâng cấp hệ thống đo lường ,điều khiển máy nén khí UK135/8T" Em hồn thành đƣợc cơng việc sau: Phần I: Nhiệm vụ : Tìm hiểu tổng quan hệ đo lƣờng điều khiển máy nén khí UK135/8T - Tìm hiểu tổng quan máy nén khí - Tìm hiểu cấu tạo vai trị máy nén khí UK135/8T nhà máy - Tìm hiểu hệ đo lƣờng điều khiển máy nén khí UK135/8T - Tìm hiểu thiết kế lại sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống sử dụng máy nén khí UK 135/8T nhà máy xi măng Bỉm Sơn - Tìm hiểu hạn chế mặt đo lƣờng điều khiển máy nén khí - Đề xuất phƣơng án nâng cấp việc điều khiển máy nén + Nêu tổng quan đƣợc phƣơng án lựa chọn ƣu nhƣợc điểm phƣơng án thực Phần II: Nâng cấp hệ thống đo lƣờng điều khiển máy nén khí UK135/8T - Lựa chọn phƣơng án nâng cấp dùng PLCS7-300 - Thay số thiết bị hệ thống đo lƣờng điều khiển cũ - Tìm hiểu điều khiển logic khả trình PLCS7-300 - Tìm hiểu cơng cụ lập trình Step7 cho PLC - Xây dựng cấu hình phần cứng cho PLC, - Viết chƣơng trình điều khiển máy nén khí Step7 Phần 3: Mơ hoạt động của máy nén khí hệ thống đƣợc tự động hố - Mơ tín hiệu tự động hoá hệ thống với PLC SIM - Sử dụng phần mềm mô trực quan hệ thống SPS Visu vào mơ hệ thống - Tìm hiểu phần mềm điều khiển giám sát WinCC - Xây dựng mô hình theo dõi, giám sát hệ thống WinCC Trang 90 - Tìm hiểu giao thức truyền thông công nghiệp: Industrial Ethernet, Profibus-DP - Ứng dụng giao thức truyền thông hệ thống Những hạn chế: - Chỉ xây dựng đƣợc mơ hình cho máy nén khí - Chƣa nghiên cứu hết cơng cụ Step7, PLC S7-300 - Chƣa xây dựng đƣợc giao thức truyền thơng hệ thống - Chƣa có thiết vị thực để xây dựng mơ hình giao diện ngƣời máy chuẩn, tín hiệucảm biến tín hiệu đặt chƣa đƣợc kiểm chứng - Chƣơng trình điều khiển mơ hình theo dõi giám sát tự động hố hồn tồn chƣa đƣợc thực thực tế mà kiểm tra mơ máy tính Hƣớng phát triển đồ án: - Ứng dụng tự động hố hồn tồn vào q trình sản xuất - Nghiên cứu hết công cụ Step7, PLC S7-300 - Xây dựng mơ hình điều khiển tự động cho tất máy nén nhà máy - Nếu có điều kiện thực ứng dụng thực tế nhà máy xi măng Bỉm Sơn - Sử dụng S7-300 để thiết kế cho hệ thống điều khiển tự động thực tế nhƣ: điều khiển thang máy, hệ thống bồn trộn bê tông tự động, hệ thống đèn giao thông, hệ thống bãi đỗ xe tự động… - Đƣa hệ thống thực vào hoạt động thu thập liệu xác điều khiển tự động hồn tồn q trình hoạt động hệ thống sử dụng máy nén khí - Đƣa WINCC vào giảm sát quản lý tồn chu trình sản xuất hệ thống, thiết kế giao diện ngƣời máy HMI, chu trình sản xuất đựơc giám sát khép kín hồn toàn Trang 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1,Hệ thống điều khiển khí nén – Nguyễn Ngọc Phƣơng Nguồn: NXB Giáo dục 2, Khí cụ điện - Phạm Văn Chới-Bùi Tín Hữu-Nguyễn Tiến Tơn 3,Giáo trình PLC- Nguyễn Huy Mạnh 4, Cơ sở tự động hố - TS.Nguyễn Văn Hồ 5, Mạng truyền thơng cơng nghiệp - Hồng Minh Sơn 6,Tự động hố với SIMATICS7-300 - Nguyễn Dỗn Phƣớc - Phan Xuân Minh 7,Hƣớng dẫn tự học PLC Omron 8, Bơm quạt máy nén - Nguyễn Văn May 9, Siemens Mannual - Siemens 10,Nguyên tắc xây dựng dự án WinCC - Nguyễn Kim Ánh 11, Tài liệu tham khảo mạng, tài liệu trực tuyến…( www.ebook.edu.vn , www.tailieu.vn) ... HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG NHÀ MÁY 1.1 TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN 1.2 TÌM HIỂU VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ ... TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG NHÀ MÁY 1.1 TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN Hình 1.1a: Ảnh chụp tổng quan nhà máy xi măng Bỉm Sơn Hình 1.1b: Ảnh... động: * Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: Máy nén khí kiểu pít - tơng, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít * Máy nén khí tua - bin: Máy nén khí