Đồ án tốt nghiệp Ứng dụng PLC S7 – 200 tự động hóa hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa Ba Vì

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu MỤC LỤC MỤC LỤC 01 LỜI MỞ ĐẦU 04 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SỮA BA VÌ - CƠNG TY CỔ PHẦN SỮA QUỐC TẾ 05 1.1 Lịch sử thành lập sản phẩm công ty 05 1.1.1 Lịch sử thành lập 05 1.2 Tổng quan nhà máy sữa Ba Vì 06 1.2.1 Một số sản phẩm nhà máy 06 1.3 Cơ cấu tổ chức công ty 08 1.4 Tổng quan dây chuyền công nghệ sản xuất nhà máy 10 1.4.1 Vài nét nguyên liệu sữa 10 1.4.2 Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 12 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SỮA BA VÌ – CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA QUỐC TẾ 16 2.1 Tổng quan hệ thống xử lý nước thải công ty 16 SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu 2.1.1 Giới thiệu chung 16 2.1.2 Sơ đồ thiết kế công nghệ xử lý nước thải chế biến sữa 16 2.1.3 Một số hình ảnh hệ thống xử lý nước thải nhà máy 18 2.2 Mô tả công nghệ xử lý 21 2.2.1 Sơ đồ công nghệ 21 2.2.2 Quy trình xử lý nước hệ thống 23 2.2.2.1 Hệ thống xử lý sơ 23 2.2.2.2 Hệ thống xử lý hóa lý 24 2.2.2.3 Hệ thống xử lý sinh học 24 2.2.2.4 Hệ thống xử lý bùn 24 2.3 Thông số hạng mục xây dựng thiết bị hệ thống xử lý nước thải 24 2.3.1 Phần thiết bị 24 2.4 Nguyên lý vận hành thiết bị hệ thống 32 2.4.1 Yêu cầu nhân viên vận hành 32 2.4.2 Kiểm tra hệ thống trước vận hành 32 SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu 2.4.3 Nguyên lý vận hành thiết bị dây chuyền 33 2.4.4 Cách pha hóa chất 34 2.4.4.1 Pha PAC 34 2.4.4.2 Pha Clorine (NaOCL) 34 2.4.4.3 Pha Polymer 34 2.4.4.4 Pha Axit 35 2.4.5 Vận hành thiết bị hệ thống 35 2.5 Những cố thường gặp cách khắc phục 36 2.6 Nhận xét 39 CHƯƠNG III: LỰA CHỌN CẢM BIẾN VÀ THIẾT BỊ SỦ DỤNG CHO HỆ THỐNG 40 3.1 Lựa chọn thiết bị đóng cắt, bảo vệ 40 3.1.1 Attomat (Q) 40 3.1.2 Công tắc tơ (GMC) 40 3.1.3 Rơ le nhiệt (GTH) 41 SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu 3.2 Lựa chọn cảm biến 42 3.2.1 Cảm biến mức nước 42 3.2.2 Điện cực đo độ PH 45 3.2.3 ORP controller 46 3.3 Lựa chọn khởi động mềm cho động thổi khí 51 3.3.1 Mô tả thiết bị 51 CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN, XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIAO DIỆN GIÁM SÁT HỆ THỐNG 54 4.1 Phân cổng vào cho hệ thống 54 4.1.1 Hệ thống bơm ép bùn 54 4.1.1.1 Tín hiệu vào 54 4.1.1.2 Tín hiệu 54 4.1.2 Hệ thống máy thổi khí 55 4.1.2.1 Tín hiệu vào 55 4.1.2.2 Tín hiệu 55 SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu 4.2 Lựa chọn thiết bị điều khiển cho hệ thống 55 4.2.1 Thông số PLC S7-200 Siemens CPU 226 56 4.3 Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển chương trình 56 4.3.1 Lưu đồ thuật tốn điều khiển chương trình bơm ép bùn 56 4.3.1.1 Chương trình 57 4.3.1.2 Chương trình khởi động 58 4.3.1.3 Chương trình dừng công nghệ 59 4.3.1.4 Chương trình xử lý cố 59 4.3.1.5 Chương trình ép bùn cơng nghệ 60 4.3.2 Lưu đồ thuật tốn chương trình điều khiển máy thổi khí 61 4.4 Chạy thử chương trình 62 4.4.1 Chương trình điều khiển bơm ép bùn 62 4.4.2 Chương trình điều khiển máy thổi khí 63 4.5 Xây dựng giao diện giám sát hệ thống với Protool Pro CS 63 4.5.1 Giới thiệu tổng quan protocol Pro CS 63 SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu 4.5.2 Xây dựng giao diện giám sát Protool Pro CS 65 PHỤ LỤC 69 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần nước ta bước vào công CNH, HDH đất nước Sự giáo dục đóng vai trị quan trọng công này,đặc biệt đào tạo đội ngũ cán có tay nghề cao kết hợp chặt chẽ lý thuyết thực tiễn vào sản xuất Cùng với phát triển ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin… ngành kỹ thuật điều khiển tự động hóa đạt nhiều tiến Tự động hóa khơng làm giảm nhẹ sức lao động cho người mà cịn góp phần lớn việc nâng cao suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu Được trí Bộ mơn: Tự Động Hóa Xí Nghiệp Mỏ Dầu Khí, Khoa Cơ – Điện trường Đại Học Mỏ Địa Chất, hướng dẫn thầy giáo Th.s Đào Hiếu, em tiến hành thực đề tài: “ Ứng dụng PLC S7 – 200 tự động hóa hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa Ba Vì” Tồn nội dung đồ án chia làm chương chính: Chương I: Tổng quan nhà máy sữ Ba Vì – Cơng ty cổ phần sữa quốc tế Chương II: Tổng quan hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa Ba Vì Chương III: Lựa chọn cảm biến, thiết bị sử dụng cho hệ thống Chương IV: Lựa chọn thiết bị điều khiển, xây dựng chương trình điều khiển giao diện giám sát hệ thống Qua em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.s Đào Hiếu, người tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, mơn tự động hóa tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án Mặc dù thân có nhiều cố gắng xong thời gian trình độ có hạn, nên nội dung đồ án tránh khỏi thiếu sót, em mong có đóng góp ý kiến thầy, bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày…… tháng…… năm 2011 Sinh Viên thực Nguyễn Đức Quỳnh CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SỮA BA VÌ CƠNG TY CỔ PHẦN SỮA QUỐC TẾ 1.1 Lịch sử thành lập sản phẩm công ty Hiện công ty cổ phần sữa quốc tế công ty lớn thứ Việt Nam chế biến sữa Với dây chuyền thiết bị đại, mức độ tự động hoá cao hãng tiên tiến giới Tetra Pak (Thuỵ Điển), APV (Đan Mạch)…Với công suất lên đến 150 triệu lít sữa năm SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu - Tên tiếng anh: International Dairy Joint Stock Company – IDP - Địa chỉ: Km 29, quốc lộ 6, Trường Yên, Chương Mỹ, Hà Nội 1.1.1 Lịch sử thành lập: - Thành lập: Tháng 9/2004 - Tháng 3/2005 xây dựng nhà máy sữa quốc tế Km29, quốc lộ 6, Trường Yên, Chương Mỹ, Hà Nội, với dây chuyền sản xuất sữa tươi trùng đóng bao bì giấy, cơng suất 15 triệu lít/năm dây chuyền sản xuất sữa chua ăn với công suất 15 ngàn tấn/năm - Tháng 07/2005 mắt sản phẩm sữa tươi trùng PURINA - Tháng 11/2005 đầu tư mở rộng sản xuất, xây dựng xưởng sản xuất sữa tiệt trùng sữa chua uống tiệt trùng với công suất 45 triệu lít/năm - Tháng 01/2006 thành lập văn phịng đại diện nội thành Hà Nội - Tháng 03/2006 mắt sản phẩm sữa tiệt trùng nhãn hiệu z’DOZI - Tháng 03/2006 mắt sản phẩm sữa chua ăn z’DOZI - Tháng 06/2007 mắt sản phẩm sữa tiệt trùng, sữa chua ăn nhãn hiệu Walt Disney - Tháng 08/2008 đời sản phẩm sữa tươi tiệt trùng nhãn hiệu Ba Vì - Tháng 02/2009 đời sản phẩm sữa chua ăn nhãn hiệu Ba Vì - Tháng 05/2009 đầu tư mở rộng sản xuất nâng công suất dây chuyền sữa chua ăn lên 45 ngàn tấn/ năm - Tháng 10/2009 đầu tư xây dựng nhà máy sữa Ba Vì xã Tản Lĩnh - Ba Vì - Hà Nội, với dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng cơng suất 50 triệu lít/năm dây chuyền sản xuất sữa chua công suất 45 ngàn tấn/năm - Tháng 9/2010 nhà máy sữa Ba Vì vào sản xuất 1.2 Tổng quan nhà máy sữa Ba Vì Nhà máy sữa Ba Vì khởi cơng xây dựng vào tháng 10/2009 Xã Tân Lĩnh – Ba Vì – Hà Nội với vốn đầu tư lên tới gần 100 tỷ đồng Tháng 9/2010 Nhà máy sữa Ba Vì thức vào hoạt động với dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng 50 triệu lít/năm dây chuyền sản xuất sữa chua với cơng suất 45 nghìn tấn/ năm SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu 1.2.1 Một số sản phẩm nhà máy: Dòng sản phẩm chủ đạo nhà máy đưa thị trường mang thương hiệu “ Ba Vì” bao gồm: Sữa tươi tiệt trùng, sữa tươi trùng, sữa chua ăn Ba Vì Ngồi cịn có dòng sản phẩm khác như: Sữa tươi tiệt trùng z’Dozi nhiều hương vị, sữa trùng Purina… + Sữa tươi tiệt trùng z’DOZI + Sữa tươi tiệt trùng Ba Vì: + Sữa tươi trùng: SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu + Sữa chua ăn liền: 1.3 Cơ cấu tổ chức công ty: SV: Nguyễn Đức Quỳnh Lớp:LT-CNTĐ K2 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu Hình 4.11 Màn hình protocol Pro CS Sau ta nhấp vào Screens khung bên trái để tạo vùng làm việc hình , xuất hình ta tạo thiết bị cho trình xử lý nước thải SV: Nguyễn Đức Quỳnh 72 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu Hình 4.12 Màn hình xây dựng giao diện giám sát Protool Pro CS Sau thiết lập, dựa theo công nghệ thực tế hệ thống xử lý nước thải nhà máy ta xây dựng giao diện giám sát hình sau: SV: Nguyễn Đức Quỳnh 73 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu Hình 4.13 Giao diện mô hệ thống xử lý nươc thải với Prootool Pro CS SV: Nguyễn Đức Quỳnh 74 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu PHỤ LỤC Chương trình điều khiển hệ thống PLC S7-200, CPU 226 Siemens:  Chương trình điều khiển hệ thống bơm ép bùn cơng nghệ: - Chương trình chính: SV: Nguyễn Đức Quỳnh 75 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 76 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 77 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 78 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 79 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 80 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 81 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 82 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 83 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 84 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp SV: Nguyễn Đức Quỳnh GVHD: Th.s Đào Hiếu 85 Lớp:LT-CNTĐ K2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu - Chương trình xử lý cố hệ thống SBR_1: - Chương trình dừng cơng nghệ hệ thống SBR_2: SV: Nguyễn Đức Quỳnh 86 Lớp:LT-CNTĐ K2 ... đề tài: “ Ứng dụng PLC S7 – 200 tự động hóa hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa Ba Vì? ?? Tồn nội dung đồ án chia làm chương chính: Chương I: Tổng quan nhà máy sữ Ba Vì – Cơng ty cổ phần sữa quốc... Lớp:LT-CNTĐ K2 19 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Đào Hiếu Chương II TỔNG QUAN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SỮA BA VÌ – CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA QUỐC TẾ 2.1 Tổng quan hệ thống xử lý nước thải nhà máy 2.1.1... xuất sữa chua công suất 45 ngàn tấn/năm - Tháng 9/2010 nhà máy sữa Ba Vì vào sản xuất 1.2 Tổng quan nhà máy sữa Ba Vì Nhà máy sữa Ba Vì khởi cơng xây dựng vào tháng 10 /2009 Xã Tân Lĩnh – Ba Vì –