thiết kế điều khiển và giám sát dây chuyền sản xuất phân bón npk

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển thì lại càng đòi hỏi phải tìm ra các giải pháp công nghệ mới và PLC là một trong số những thiết bị thiết yếu ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.Vì thế, đi sâu vào nghiên cứu phát triển PLC không nằm ngoài mục tiêu phát triển của ngành công nghiệp hiện đại. Trong tình hình cơ cấu kinh tế nước ta hiện nay, nông nghiệp chiếm tới 80% , vì thế ngành công nghiệp sản xuất phân bón chiếm một vai trò vô cùng quan trọng. Việc điều khiển và giám sát dây chuyền sản xuất sẽ ảnh hưởng tới chất lượng phân bón cũng như năng suất của ngành nông nghiệp. Với những kiến thức đã tiếp thu được sau những năm học tập tại ngành Điện Tự Động thuộc khoa Điện - Điện Tử , trường đại học Hàng Hải Việt Nam, cùng với việc tham khảo một số mô hình thực tế, em đã chọn đề tài tốt nghiệp : “ Thiết kế điều khiển và giám sát dây chuyền sản xuất phân bón NPK”. Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử, đặc biệt là thầy Hoàng Xuân Bình và cô giáo Vũ Thị Thu, em đã hoàn thành đề tài nói trên. Nội dung đồ án của em gồm 3 chương: Chương 1. Tổng quan về dây chuyền sản xuất phân NPK. Chương 2. Thiết kế hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất phân NPK dùng PLC S7-300. Chương 3. Xây dựng chương trình giám sát trên WinCC. Trong thời gian thực hiện đề tài, em đã cố gắng hoàn thành một cách tốt nhất công việc của mình. Do kiến thức và kinh nghiệm có hạn nên đồ án của em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các thầy cô và các bạn để bản thiết kế này được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Trọng Đạt 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN NPK 1.1. Giới thiệu chung về phân NPK [4] 1.1.1. Khái niệm NPK nhằm chỉ 3 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, tức là 3 nguyên tố chính yếu cần bổ sung trước cho cây trồng, nhằm nâng cao khả năng sinh trưởng và năng suất của cây trồng. Phân NPK là loại phân bón hóa học chuyên cung cấp cho cây trồng 3 loại nguyên tố dinh dưỡng này. Ngoài các nguyên tố trên thì phân NPK còn cung cấp cho cây trồng một số loại nguyên tố vi lượng khác như S, Mg… Hình 1.1. Hạt phân và bao phân NPK 1.1.2. Thành phần và tác dụng của phân NPK Phân NPK gồm 3 thành phần chính là Đạm (N), Lân (P), và Kali (k). Tùy vào từng loại phân NPK mà khối lượng của từng thành phần sẽ thay đổi. a. Đạm ( N) Đạm giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành bộ rễ , thúc đẩy nhanh quá trình đẻ nhánh, nảy chồi và cần thiết cho sự phát triển thân lá. Thiếu đạm cây sẽ phát triển kém, còi cọc, trên lá già xuất hiện màu xanh lọt tới vàng nhạt, bắt đầu từ phía chóp lá sau đó sẽ rụng hoặc chết tùy theo mức độ thiếu. Thiếu đạm sẽ làm bộ rễ k phát triển dẫn đến cây phát triển kém. b. Lân (P) Lân đóng vai trò quan trọng trong việc phân chia tế bào, tạo thành chất béo giàu protein, thúc đẩy việc ra rễ đặc biệt là rễ bên và lông hút. Ngoài ra lân 2 còn thúc đẩy việc ra hoa, hình thành quả và quyết định phẩn chất của các hạt giống, dự trữ và vận chuyển năng lượng (ATP và ADP), là thành phần cấu tạo của các nucleic acids ( DNA và RNA), phosphoprotein, phosphoipids và nhiều emzymes quan trọng… c. Kali (K) Kali giúp cây quang hợp tốt hơn, thúc đẩy hình thành glinin, xellulo, làm cây cứng cáp, chống chịu tốt hơn với các loại sâu bệnh. Tăng tỉ lệ hạt chắc, hạn chế rụng quả, tăng độ lớn của củ quả, tăng năng suất và chất lượng nông sản,. Thiếu Kali cây sẽ bị úa vàng dọc, mép lá, chớp lá chuyển màu nâu, các triệu chứng lan dần vào phía trong, từ chớp lá trở xuống. Cây trồng thiếu Kali sẽ còi cọc, thân yếu nên dễ bị đổ ngã. 1.1.3. Phân loại Trên thị trường hiện nay đang có các loại phân NPK sau đây: - Loại 2 yếu tố N - P hoặc P - K, hoặc N – K với tỉ lệ NPK: 20-20-0 hoặc 20-0-20 hoặc 0-1-3 - Loại 3 yếu tố N P K với tỉ lệ 20-20-10 hoặc 20-10-25 - Loại 4 yếu tố N P K Mg (S,Ca ) có tỉ lệ 14-9-21-2 hoặc 16- 16-8-13 1.2. Quy trình công nghệ sản xuất phân NPK 1.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ a. Nguyên liệu sản xuất Để có được sản phẩm phân NPK chất lượng cao thì điều đầu tiên cần lưu ý đó là nguyên liệu đầu vào. Nguyên liệu phải đảm bảo về mặt chất lượng, ít bị lẫn tạp chất, được bảo quản trong điều kiện tốt nhất có thể. Nguyên liệu đầu vào là dạng viên sẽ được sơ chế và đưa vào kho chứa. Điều kiện bảo quản trong kho chứa phải đảm bảo cho nguyên liệu không có độ ẩm quá cao tạo điều kiện thuận lợi cho các khâu sản xuất sau này. b. Sơ đồ sản xuất phân NPK [4] Dựa vào quy trình sản xuât NPK của các nhà máy, ta có sơ đồ sản xuất phân NPK như sau 3 Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất phân NPK c. Quy trình công nghệ Các công đoạn trong quy trình công nghệ sản xuất phân bón NPK được cha thành 07 công đoạn : • Nghiền nguyên liệu Mục đích của quá trình nghiền nhiên liệu nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về độ mịn (<2mm), tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vê viên tạo hạt đồng thời sản phẩm sau này có hình thức đẹp, tăng cường độ cứng cũng như bảo đảm đồng đều các thành phần trong hạt phân và đảm bảo chất lượng phân. Nguyên liệu được nghiền bằng máy nghiền, sau đó được băng tải vận chuyển nạp vào khâu tiếp theo. • Phối trộn nguyên liệu Mục đích của quá trình này là trộn đều các nguyên liệu trước khi đưa sang công đoạn vê viên. Ngoài ra, phối trộn nguyên liệu nhằm đảm bảo tỷ lệ giữa các thành phần dinh dưỡng trong hạt phân. Các loại nguyên liệu như urê, SA ( Sunfat Amôn), supe phootphat đơn, DAP (Diamon phosphate), KCI, phụ gia… tùy theo yêu cầu tỷ lệ thành phần dinh dưỡng của sản phẩm mà chúng được trộn với tỷ lệ phối liệu khác nhau. Thùng trộn có dạng thùng quay, đặt nghiêng, có mục đích là đảo trộn đều các nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu được trộn đều với nhau trước khi đưa sang vê viên, tạo hạt. • Vê viên tạo hạt Mục đích của quá trình này là tạo các hạt có kích thước mong muốn từ 2÷5 (nm) có thành phần dinh dưỡng và kích thước hạt đồng đều, có độ ẩm thích hợp 4.5÷6.6% để tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo. 4 Hỗn hợp nguyên liệu sau khi đã trộn đều được băng tải đưa xuống máy vê viên dạng thùng quay. Hơi nước được đưa vào thiết bị này bằng vòi phun nhằm tạo độ ẩm thích hợp cho nguyên liệu. Tại đây, nhờ lực ly tâm và trọng lực của các nguyên liệu, độ ẩm do nước đưa vào, các hạt NPK dần dần được hình thành. Bọc tạo áo sản phẩm bằng lớp nguyên liệu khô và mịn, cấp vào phần vành ngoài thiết bị tạo hạt thùng quay trước khi lấy sản phẩm ra. Màu sắc nguyên liệu baocj áo chính là yếu tố quyết định màu sắc của sản phẩm cuối cùng, Hạt NPK sau đó sẽ chuyển xuống băng tải đưa sang công đoạn sấy. Quá trình tạo mầm hạt sản phần được thực hiện trong khoảng 10÷15 phút cho đến khi các hạt kích thước đồng đều nhau 1.5÷2.0 (mm). Kích thước và độ đồng đều của sản phẩm cuối cùng. Các hạt nhỏ sau càng được tuần hoàn lại cũng có khả năng tạo mầm, chính các hạt này giúp quá trình hình thành mầm nhanh hơn và nhiều hơn. Quá trình hạt trưởng thành được tiến triển như sau: các hạt nhỏ khi chuyển động vào vị trí phun nước hơi, sẽ được tạo một lớp ngoài ẩm (vị trí này thường nằm thấp hơn vị trí hạt bắt đầu lăn xuống một chút – khoảng 1/5 đường kinh thiết bị ) sau khi lăn xuống phần đáy thiết bị sẽ được bán thêm 1 lớp nguyên liệu, hạt theo lực ma sát, lực li tâm sẽ lăn lên trên phía trên thiết bị, quá trình lăn hạt do hạt quay theo nhiều chiều vì vậy lớp bột bị ép chặt vào hạt, khi hạt lăn vào khu phun hơi nước quá trình như trình bày trên tiếp tục xảy ra, như vậy hạt ngày càng to lên, và có xu hướng nổi lên trên bè mặt hỗn hợp, và tự trào ra ngoài thiết bị. Như vậy quá trình cấp liệu là liên tục, cấp hơi nước là liên tục và bán thành phẩm tạo ra cũng liên tục. • Sấy Mục đích của công đoạn sấy là tạo độ ẩm của hạt theo yêu cầu 2÷4% để làm tăng độ cứng và tránh hiện tượng kết khối hạt. Sau quá trình vê viên tạo hạt, NPK bán thành phẩm có độ ẩm khoảng 4.5÷6.0% được băng tải đưa chuyển vào máy sấy thùng quay. Máy sấy thùng quay hoạt động theo nguyên lý sấy ngược chiều, phân bón có trạng thái nóng ẩm được đưa vào ngược chiều với dòng khí trong thùng sấy, khi ra phân bón có 5 dạng nóng –khô. Đồng thời trong quá trình này người ta trộn them chất độn vào nhằm tránh sự kết dính giữa các hạt phân. Khi nóng được cấp từ hệ thống lò hơi đốt than thông qua hệ thống quạt hút và quạt đẩy ( vì phân bón không cần độ trắng nên dung than sẽ tiết kiệm hơn dầu FO). Khí nóng dung để sấy NPK có nhiệt độ khoảng 250-200 0 C và độ ẩm đạt 2÷4%. Dòng khí nóng sau khi trao đổi nhiệt với NPK sẽ hạ xuống còn 110 0 C. Sauk hi sấy NPK được đưa sang công đoạn sàng. • Sàng phân loại Mục đích của công đoạn này là loại bỏ các hạt phân có kích thước không mong muốn ( quá nhỏ hoặc quá to ). Sản phẩm NPK sau khi sấy đến độ ẩm 2÷4 được chuyển lên sàng. Sàng được động cơ chuyền chuyển động qua cơ cấu rung lệch tâm. Sàng có cấu tạo gồm 02 lớp, lớp trên có kích thước mắt sàng là 5mm và lớp dưới là 2mm. Các hạt NPK có kích thước lơn hơn 5mm được giữ lại trên mặt sàng và qua hệ thống băng tải quay về công đoạn nghiền. Còn lại các hạt đạt kích thước đạt yêu cầu từ 2÷5 (mm) nằm ở giữa 02 mặt sàng được đưa vào thiết bị làm nguội. • Làm nguội Sản phẩm NPK sau quá trình sàng phân loại có nhiệt độ khoảng 70-80 0 C vào kích thước 2÷5 (mm), độ ẩm 2÷4% được đưa vào thiết bị làm nguội có dạng thùng quay. Thùng quay được thiết kế đặt nghiêng, sản phẩm chuyển dịch từ đầu thùng (cửa vào) đến cuối thùng (cửa ra). Khí trời được quạt hút cưỡng bức với tốc độ nhanh vào thùng và đi ngược chiều với sản phẩm và làm hạ nhiệt của sản phẩm từ 70-80 0 C xuống còn 30 0 C. Do trong quá trình sấy, hạt NPK được tích nhiệt nên quá trình bày hơi nước tiếp tục xảy ra tại băng tải sau sấy, tại sàng bán thành phẩm và tại thiết bị làm nguội để ra sản phẩm cuối cùng có độ ẩm 0.6÷1.5%. • Đóng bao sản phẩm Quá trình đóng bao được thực hiện bởi máy khâu bao. Sản phẩm từ silo chứa được cho tháo chảy xuống bao chứa đã hứng phía dưới và đặt trên một cân 6 định lượng, tiếp đó đóng miệng bao sản phẩm bằng máy khâu bao. Sau khi khâu xong, bao phân sẽ được băng tải chuyển xuống xe đẩy đưa vào kho. 1.2.1. Mô hình sản xuất và nguyên lí hoạt động của mô hình [1;232] a. Mô hình sản xuất Hình 1.3. Mô hình sản xuất phân NPK Băng tải 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7: Các băng tải đưa nguyên liệu vào các khâu. Để truyền động các băng tải này người ta dùng các động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc Van1, van2, van3, van4, van5, van6, van7, van8: các van cung cấp hoặc xả nguyên liệu khi một khâu trong dây chuyền kết thúc. Đây là các van điện từ có cấu tạo gồm 1 nam châm điện. Khi nam châm điện được cấp điện nó sẽ tác động làm van mở ra. Khi mất điện, lò xo sẽ tác động làm van đóng lại 7 CB-1, CB-2, CB-3 :Các cảm biến đo khối lượng nguyên liệu đầu vào đảm bảo tỉ lệ các thành phần của phân NPK CB- đầy 1, CB- cạn 1, CB- đầy 2, CB- cạn 2, CB- đầy 3, CB- cạn 3: các cảm biến lượng nguyên liệu trong bồn của mỗi khâu trong dây chuyền CB4. Cảm biến phát hiện có bao CB-SP: cảm biến phát hiện có 1 sản phẩm đã hoàn thành Van hơi nước: cung cấp hơi nước cho khâu tạo hạt b. Nguyên lí hoạt động của mô hình Khi nhấn nút start thì băng tải 1 ( chứa Kali), băng tải 2 ( chứa Lân dạng bột), băng tải 3 ( chứa DAP) hoạt động để đưa nguyên liệu vào bồn chứa để định lượng đồng thời băng tải 7 hoạt động và dừng khi cảm biến 4 báo ( phát hiện có bao) để đưa bao phân vào vị trí để đựng phân thành phẩm. Cùng lúc này van 8 mở để đưa phân từ bồn chứa vào bao. Khi cảm biến 1 báo ( đã đủ trọng lượng) thì băng tải 1 dừng đồng thời van 1 mở ra để dưa Kali vào bồn nghiền. Khi cảm biến 2 báo ( đã đủ trọng lượng) thì băng tải 2 dừng, đông thời van 2 mở ra để đưa lân dạng bột vào bồn nghiền. Khi cảm biến 3 báo ( đã đủ trọng lượng) thì băng tải 3 dừng đồng thời van 3 mở để đưa DAP vào bồn nghiền. Khi cảm biến đầy 1 báo ( bồn nghiền đã đầy), van 1 van 2 van 3 đóng, băng tải 1, băng tải 2, băng tải 3 hoạt động để đưa nguyên liệu vào bồn chứa. Đồng thời động cơ nghiền hoạt động, thời gian nghiền theo quy định cho trước. Sau khi nghiền xong van 4( van xả bồn nghiền) mở đưa nguyên liệu đã nghiền đến băng tải 4, đồng thời băng tải 4 chạy đưa nguyên liệu vào bồn trộn. Khi cảm biến cạn 1 (cảm biến báo cạn bồn nghiền) báo thì đóng van 4 (van xả bồn nghiền). Cảm biến đầy 2 (cảm biến báo đầy bồn trộn) báo thì động cơ trộn hoạt động. Sau 10 phút thì van 5 (van xả bồn trộn) mở thì nguyên liệu được đưa đến bồn tạo hạt, đồng thời động cơ tạo hạt hoạt động và van hơi nước mở đưa hơi nước vào bồn để tạo hạt. Khi cảm biến cạn 2( cảm biến báo cạn bồn trộn) báo thì van 5đóng lại. Khi cảm biến đầy 3 (báo đầy máy sấy) báo thì động cơ tạo hạt ngừng, đồng thời động cơ sấy hoạt động đến khi cảm biến độ ẩm báo thì dừng, đồng 8 thời van 6 (van xả máy sấy) mở đưa phân đến bồn phân loại. Cùng lúc đó, động cơ phân loại, động cơ làm nguội, và băng tải 5 (chuyển phân chưa đúng yêu cầu về lại bồn nghiền) hoạt động. Khi phân được đưa vào bồn phân loại , hạt nào đủ kích thước sẽ cho qua thùng làm nguội còn hạt nào không đủ kích thước thì đưa lên băng tải 5 đưa phân không đạt về bồn nghiền. Khi làm nguội xong cảm biến nhiệt (thùng làm nguội) báo, van 7 (van xả thùng làm nguội) mở chuyển phân lên băng tải 6 đưa phân vào bồn chứa. Đồng thời động cơ phân loại, động cơ làm nguội dừng. Khi cảm biến cạn 3 (báo thùng làm nguội đã xả hết) báo, van 7 (van xả thùng làm nguội) đóng lại. Khi phân đã vào bồn chứa thì bên dưới bao đựng đã sẵn sang. Khi cảm biến trọng lương báo van 8 đóng lại, động cơ may bao may trong 2 phút rồi dừng. Sau đó băng tải 7 (băng tải chở bao) chạy để đưa bao vào vị trí, dây truyền tiếp tục hoạt động. CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN NPK DÙNG PLC S7-300 2.1. Tổng quan về PLC S7-300 và phần mềm STEP7 2.1.1. Giới thiệu về PLC S7-300 a. Lịch sử phát triển và vai trò của PLC Bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) được sáng tạo ra từ ý tưởng ban đầu của một nhóm kỹ sư thuộc hãng General Motors vào năm 1968 nhằm thay thế những mạch điều khiển bằng Rơle và thiết bị điều khiển rời rạc cồng kềnh. Đến giữa thập niên 70, công nghệ PLC nổi bật nhất là điều khiển tuần tự theo chu kỳ và theo bít trên nền tảng của CPU. Thiết bị AMD 2901 và AMD 2903 trở nên ngày càng phổ biến. Lúc này phần cứng cũng phát triển: bộ nhớ lớn hơn, số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn, nhiều loại module chuyên dụng hơn. Vào năm 1976, PLC có khả năng điều khiển các ngõ vào/ra ở xa bằng kỹ thuật truyền thông, khoảng 200 mét.[2;3] 9 Đến thập niên 80, bằng sự nỗ lực chuẩn hoá hệ giao tiếp với giao diện tự động hoá, hãng General Motors cho ra đời loại PLC có kích thước giảm, có thể lập trình bằng biểu tượng trên máy tính cá nhân thay vì thiết bị lập trình đầu cuối chuyên dụng hay lập trình bằng tay. Đến thập niên 90, những giao diện phần mềm mới có cấu trúc lệnh giảm và cấu trúc của những giao diện được cung cấp từ thập niên 80 đã được đổi mới. Cho đến nay những loại PLC có thể lập trình bằng ngôn ngữ cấu trúc lệnh (STL), sơ đồ hình thang (LAD), sơ đồ khối (FBD). Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất PLC như: Siemens, Allen-Bradley, General Motors, Omron, Mitsubishi, Festo, LG, GE Fanuc, Modicon… PLC của Siemens gồm có các họ: Simatic S5, Simatic S7, Simatic S500/505. Mỗi họ PLC có nhiều phiên bản khác nhau, chẳng hạn như: Simatic S7 có S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500… Trong đó mỗi loại S7 có nhiều loại CPU khác nhau như S7-300 có CPU 312, CPU 314, CPU 316, CPU 315-2DP…. Trong hệ thống điều khiển tự động hoá PLC được xem như một trái tim, với chương trình ứng dụng được lưu trong bộ nhớ của PLC. Nó điều khiển trạng thái của hệ thống thông qua tín hiệu phản hồi ở đầu vào, dựa trên nền tảng của chương trình logic để quyết định quá trình hoạt động và xuất tín hiệu đến các thiết bị đầu ra. PLC có thể hoạt động độc lập hoặc có thể kết nối với nhau và với máy tính chủ thông qua mạng truyền thông để điều khiển một quá trình phức tạp. b. Ưu thế của việc sử dụng PLC trong tự động hóa.[1,2] - Thời gian lắp đặt ngắn. - Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển mà không gây tổn thất. - Thời gian huấn luyện sử dụng ngắn, bảo trì dễ dàng. - Độ tin cậy cao, chuẩn hoá được phần cứng điều khiển.Thích ứng trong các môi trường khắc nghiệt như: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, điện áp thay đổi,… Rõ ràng so với hệ thống điều khiển dùng Rơle thì hệ thống điều khiển dùng PLC có ưu thế tuyệt đối về khả năng linh động, mềm dẻo, và hiệu quả giải quyết bài toán cao. 10 [...]... 2.10 Mô hình sản xuất phân NPK Ta thấy đây là một dây chuyền rất phức tạp vì nó có 7 khâu sản xuất Vì thế việc điều khiển cho dây chuyền hoạt động là một công việc hết sức khó khăn Để bài toán trở lên đơn giản, dễ dàng trong việc quản lí sau này ta sẽ chia dây chuyền ra làm năm khâu nhỏ: - Định lượng và nghiền nguyên liệu - Trộn nguyên liệu - Tạo hạt và sấy - Phân loại và làm nguội - Đóng bao và lưu kho... giữa chúng Soạn thảo và cài đặt chương trình điều khiển cho một trạm PLC và gỡ rối chương trình Ngoài ra STEP7 còn có cả một thư viện đầy đủ với các chuẩn hữu ích, phần trợ giúp online rất mạnh có khả năng trả lời hầu hết các câu hỏi của người dùng về cách sử dụng STEP7, các câu lệnh trong khi lập trình… 2.2 Thiết kế mạch động lực cho dây chuyền Ta xét dây chuyền sản xuất phân bón NPK như hình sau: 22... R23 K23 Hình 2.21 Sơ đồ đấu dây cho PLC 34 2.3.3 Xây dựng lưu đồ thuật toán a Thuật toán điều khiển hệ thống start Định lượng và nghiền nguyên liệu S T1=1 Đ Trộn nguyên liệu S T2=1 Đ Đ tạo hạt và sấy S CBđộ ẩm=1 Đ Sàng và làm nguội Đóng bao Hình 2.22 Thuật toán điều khiển dây chuyền Ấn start, khâu định lượng và nghiền nguyên liệu bắt đầu hoạt động để định lượng thành phần và nghiền nguyên liệu đến độ... ( phân đã khô theo quy định) thì động cơ sấy dừng, đồng thời van 6 mở ra chuyển phân xuống bồn phân loại cho đến khi cảm biến cạn 3 báo( bồn sấy đã hết phân) thì van 6 đóng lại • Mạch động lực d Hình 2.16 Sơ đồ mạch động lực hệ thống tạo hạt và sấy Hệ thống phân loại và làm nguội 27 • Hình 2.17 Mô hình hệ thống phân loại và làm nguội Nguyên lí hoạt động Sau khi van 6 mở ra, phân được đưa xuống bồn phân. .. 230VAC Mặt sau của module gồm có các lỗ dùng để nhận điện áp vào và ra - - Hình 2.2 Module nguồn và khối xử lí trung tâm • Khối xử lý trung tâm (CPU) Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thời, bộ đếm và cổng truyền thông (RS485)… và có thể có một vài cổng vào/ra số Các cổng vào ra số này được gọi là cổng vào ra onboard Trong họ PLC S7-300 các module CPU được đặt... loại 32 đầu ra số 24VDC/0,5A Dựa vào các modul đã chọn ở trên, ta có thể dễ dàng lắp đặt 1 trạm PLC để phục vụ mục đích điều khiển và giám sát hệ thống Ta quy ước cách ghép nối các đầu vào/ra cho 2 modul DI và DO như sau Bảng 2.3 Bảng quy ước đấu nối đầu vào cho DI 31 STT Tín hiệu vào DI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Nút ấn on Nút ấn stop Cảm biến 1 Cảm... hoạt động để đưa bao vào vị trí chứa phân đến khi cảm biến 4 báo( cảm biến phạt hiện có bao) thì dừng lại, đồng thời van 8 mở ra để phân chảy vào trong bao đến khi cảm biến sản phẩm báo( bao đã đủ trọng lượng thì van 8 đóng lai Sau đó động cơ may bao sẽ hoạt động trong vòng 2 phút để may bao lại Sau 2 phút, băng tải 7 tiếp tục hoạt động để đưa bao phân sản phẩm ra cũng như đưa bao mới vào Chu trình lại... nhau Động cơ trộn hoạt động sau 1 thời gian sẽ dừng lại, khâu tạo hạt và sấy sẽ hoạt động Hạt phân được sấy đến khi cảm biến độ ẩm báo thì khâu sàng và làm nguội sẽ hoạt động để đưa những hạt phân đủ tiêu chuẩn về kích thước lên silo chứa Hạt phân sau khi được đưa lên silo chứa sẽ được đóng bao và chuyển vào kho 35 a Khâu định lượng và nghiền nguyên liệu Start BT 1,2,3 = 1 S CB 1,2,3 =1 Đ BT 1, 2,3 =0... phân sản phẩm ra cũng như đưa bao mới vào Chu trình lại tiếp tục lặp lại • Mạch động lực Hình 2.20 Sơ đồ mạch động lực hệ thống đóng bao 2.3 Thiết kế mạch điều khiển 2.3.1 Thống kê các tín hiệu vào ra Bảng 2.1 bảng thống kê các đầu vào số của PLC 29 STT Tín hiệu vào Chú thích 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Nút ấn start Nút ấn stop Cảm biến 1 Cảm biến... của hệ điều hành phục vụ cho việc sử dụng các cổng vào /ra onboard, được phân biệt bằng cụm chữ cái IFM (Intergrated Function Module) 12 Ví dụ module CPU312 IFM, module CPU314 IFM… Bên cạnh đó còn có loại CPU với hai cổng truyền thông, trong đó cổng thứ hai có chức năng chính là phục vụ nối mạng phân tán và kèm theo phần mềm tiện dụng tích hợp sẵn trong hệ điều hành Các loại module CPU này được phân . khâu sản xuất sau này. b. Sơ đồ sản xuất phân NPK [4] Dựa vào quy trình sản xuât NPK của các nhà máy, ta có sơ đồ sản xuất phân NPK như sau 3 Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất phân NPK c chương: Chương 1. Tổng quan về dây chuyền sản xuất phân NPK. Chương 2. Thiết kế hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất phân NPK dùng PLC S7-300. Chương 3. Xây dựng chương trình giám sát trên WinCC. Trong. , vì thế ngành công nghiệp sản xuất phân bón chiếm một vai trò vô cùng quan trọng. Việc điều khiển và giám sát dây chuyền sản xuất sẽ ảnh hưởng tới chất lượng phân bón cũng như năng suất của