Giáo trình điều khiển và khống chế lò tạo khí

Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Chương I : tìm hiểu trình công nghệ lò tạo khí I_1: Sơ lược công nghệ sản xuất phân đạm Quá trình sản xuất phân đạm nhà máy phân đạm hoá chất Hà Bắc vẽ hình I_1 Trải qua nhiều công đoạn phức tạp , chia thành khâu sau : Than , không khí nước đưa vào tạo khí Tại lò tạo khí có phản ứng hóa học phức tạp để tạo khí than Khí than khỏi lò tạo khí có thành phần gồm nhiều loại khí khác : CO,CO2,N2,NH4,H2S (thànhphần khí than phụ thuộc chủ yếu vào nhiên liệu sản xuất khí than) Khí than sau sinh lò tạo khí đưa vào khâu tinh chế để tách sản phẩm : N2,H2,CO,CO2 Sau N2 H2 đưa vào khâu hợp thành để sản xuất amoniac(NH3) ,còn CO,CO2 đưa vào khâu sản xuất CO Cuối NH3 CO sinh đưa vào khâu sản xuất đạm để tạo đạm NH2-CO-NH2 Từ trình tổng thể để sản xuất phân đạm ta thấy tạo khí khâu quan trọng dây chuyền sản xuất phân đạm Khí than sinh lò tạo khí nguyên liệu đưa vào khâu thành phần khí than tạo lò tạo khí định chất lượng sản phẩm hiệu xuất sản xuất trình sản xuất phân đạm nhà máy I_2: Quá trình khí hoá than ảnh hưởng nhiên liệu tới trình khí hoá trình khí hoá than trình khí hoá than tiến hành lò khí hoá than (gọi lò tạo khí) Lò lò đứng Trung Quốc lắp đặt từ năm 70 , bao gồm phận sau : : Bộ phận nạp than : Chuông chắn : Zôn sấy : Zôn chưng khô T.g: Phan Việt Cường Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -5 : Zôn khử : Zôn ôxy hóa : Khu vực xỉ : Mũi gió I : Đường gió vào II : Đường khí III : Đường nhiên liệu Phía lò phận nạp than vào , phía có phận chứa nước để thải tro xỉ thực khí hoá than Tác nhân khí hoá không khí nước nhiệt qua mũi gió phía , nhiên liệu dạng khí tạo thành lúc theo đường ống phía Theo chiều từ xuống : nhiên liệu rắn (ở than Antraxit Hòn Gai) sấy khô , khử , oxy hoá cuối tạo thành xỉ than Và theo chiều cao người ta phân lò khí hoá than thành zôn : sấy , chưng khô , khử , oxy hoá xỉ Ta gộp zôn sấy zôn chưng khô gọi zôn chuẩn bị , zôn khử zôn oxy hoá gọi zôn khí hoá Sự phân bố zôn mô tả hình vẽ I_2 Nguyên lý trình khí hoá than Dòng khí từ lên qua zôn chuẩn bị làm cho nhiên liệu đốt nóng lên Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com nước tách Khi đốt nóng khoảng 250 350oC nhiên liệu chưng khô , sản phẩm dạng khí nước tạo thành oxit cacbon (CO) , hiđro(H2) , cacbua hiđro nặng (chủ yếu êtylen) , hiđrosunfua (H2S) , amoniac(NH3) , nhựa than Nhiên liệu nhiều chất bốc sản phẩm chưng khô nhiều Thành phần sản phẩm chưng khô phụ thuộc vào loại nhiên liệu dao động khoảng rộng Sản phẩm chưng khô nhiều chất liệu khí than tăng Sau tách chất bốc hoàn toàn , nhiên liệu dạng cốc Than cốc nung đỏ vào zôn khí hoá Tại zôn , phản ứng hoá học phức tạp xảy cốc nung đỏ tác nhân khí hoá không khí nước Ví dụ cho tác nhân khí hoá than theo đường từ lên không khí tác dụng với than cốc tạo thành khí cacbonic (CO2) , đồng thời nước tác dụng với cacbon để tạo thành cacbonic hiđro Những khí CO H2 tạo nên lại tiếp tục cháy để tạo khía CO2 H2O môi trường khí tồn dạng oxy hoá Càng lên phía lượng khí oxy T.g: Phan Việt Cường Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -giảm, môi trường dòng khí không oxy Chính theo chiều cao hàm lượng CO H2O tác dụng với cacbon nung đỏ tạo CO H2 Như zôn khử hàm lượng CO H2 cao Các phản ứng oxy hoá toả nhiệt , nhiệt cung cấp cho phản ứng khử đốt nóng cốc Nhiên liệu ẩm chứa nhiều chất bốc thời gian nhiên liệu lưu lại zôn khí hoá lâu Nghĩa tốc độ phản ứng zôn khử phụ thuộc nhiều Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com vào mức độ chuẩn bị nhiên liệu cần phải trì nhiệt độ zôn khí hoá khoảng 1000oC nhiệt độ hầu hết khí CO2 bị khử thành oxitcacbon (CO) Nhiệt độ cao phản ứng khử tiến hành thuận lợi Như khí than nhận sản phẩm phản ứng xảy zôn khí hoá khí nhận từ zôn chưng khô Thành phần khí than khỏi zôn khí hoá có thay đổi Một số khí CO H2 có tham ,/gia phản ứng tạo sản phẩm dạng lỏng CH4 Trong phản ứng có phản ứng thu nhiệt phản ứng toả nhiệt , song yêu cầu sản xuất NH3 khí tạo phải có yêu cầu tỷ lệ sau : ( CO + H2 ) : N2 = : Do phản ứng oxy hoá (toả nhiệt) phản ứng khử (thu nhệt) không cân đối Để đáp ứng nhu cầu người ta sử dụng hai giải pháp sau : - Dùng không khí giàu oxy nước vào lò khí hoá than Lượng oxy giàu cho nhiệt toả nhiệt thu vào phản ứng : H2O + C - Dùng phương pháp chế khí gián đoạn theo chu khỳ bước (hiện nhà máy phân đạm hoá chất Hà Bắc sử dụng phương pháp này) Trong giai đoạn chế khí than ẩm có giai đoạn thổi gió làm tăng nhiệt độ cho tầng nhiên liệu Những ảnh hưởng nhiên liệu tới trình khí hoá 3.1 Độ ẩm nhiên liệu Nếu độ ẩm nhiên liệu cao tiêu tốn nhiệt vào trình bốc ẩm đốt nóng ẩm đến nhiệt độ khí làm giảm chất lượng khí than Điều dẫn đến phải tổ chức lớp nhiên liệu có chiều cao thích hợp thay đổi chế độ khí hoá 3.2 ảnh hưởng nhựa than T.g: Phan Việt Cường Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -Nhựa than tồn dạng lỏng có ảnh hưởng đến chất lượng khí than mức độ khác Vì nhiệt sinh nhựa than cao (tới 31400KJ/KG) , nằm dạng chất lượng khí than tăng lên nhiều Nếu có điều kiện (độ ẩm chiều cao lớp than không tổ chức hợp lý) than tách dạng lỏng Trong trường hợp chất lượng giảm xuống trình khí hoá than gặp nhiều khó khăn nhựa than tách lò kết dính lớp nhiên liệu Nếu nhựa than tách đường ống dẫn gây ách tắc Đặc biệt với van ba ngả bị kẹt , tắc nguy hiểm Chính phải có thiết bị tách nhựa than khỏi khí than Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3.3 ảnh hưởng tro xỉ vùng lò tro xỉ nóng đỏ nhiệt độ mà tiếp xúc cao Nếu nhiệt độ nóng chảy xỉ than thấp kết dính thành mảng lớn làm cản trở trình khí hoá lò bị bịt kín phần hay hầu hết Lúc gió tập trung vào vùng chưa bị kết dính xỉ Điều dẫn đến tác nhân hóa vượt lượng bình thường vùng dẫn đến hàm lượng CO2 N2 khí than tăng lên Nếu trình tiếp diễn lâu nhiệt độ vùng tăng kết phản ứng toả nhiệt , làm cho nhiệt độ xỉ tiếp tục tăng dẫn đến tê liệt trình khí hoá than kéo theo làm giảm nghiêm trọng chất lượng khí than Ngoài để phá xỉ phải tốn nhiều lượng cho ghi quay phá xỉ Để hạn chế tượng kết tảng ta phải tối ưu hoá vùng khí hoá than , điều chỉnh nhiệt độ mực nước vỏ két thích hợp chống lại kết dính cần thiết 3.4 ảnh hưởng sản phẩm chưng khô Tùy loại nhiên liệu mà sản lượng , sản phẩm chưng khô thu mức độ khác Nếu sản phẩm chưng khô cao chất lượngkhí than tăng 3.5 ảnh hưởng kích thước hạt cốc Kích thước hạt than hạt cốc đóng vai trò đáng kể trình khí hoá than , kích thước hạt nhỏ tổng diện tích tiếp xúc bề mặt chúng với tác nhân khí hoá tăng lên , tốc độ phản ứng tăng Tuy nhiên kích thước hạt nhỏ độ bền học dẫn đến vỡ vụn sức cản thuỷ lực tăng , dễ gây bí tắc lò cản trở trình khí hoá Bởi ta phải chọn than , tuyển chọn kích thước hợp lý T.g: Phan Việt Cường Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -I_3: Công nghệ sản xuất khí than lò tạo khí công ty phân đạm hoá Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com chất Hà Bắc Hệ thống thiết bị Hệ thống thiết bị trình chế tạo khí than lò tạo khí xây dựng hình I_3 Với công đoạn bao gồm : - Lò khí hoá than - Lò đốt - Lò nhiệt thừa - ống khói - Một hệ thống dẫn nước nhiệt (0,8at) Không khí có áp xuất P = 2000mmH2O hỗn hợp chúng ống dẫn khí than nối phận kể với đến túi rửa phong đến két khí Quá trình điều khiển chế khí thực qua giai đoạn hệ thống điều khiển (cơ khí thuỷ lực với hệ thống dầu cao áp) đảm nhiệm Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ điều khiển hệ thống cao áp (hoặc nước cao áp) đóng mở van công nghệ theo chương trình Công nghệ chế khí than ẩm Khí than ẩm dùng làm khí nguyên liệu tổng hợp amoniac (NH3) Quá trình chế khí đòi hỏi nhiều yêu cầu cân nhiệt phản ứng thu nhiệt phản ứng toả nhiệt (như nói trên) Chính để đáp ứng yêu cầu trình chế khí than chia thành giai đoạn sau : - Giai đoạn thổi gió - Giai đoạn thổi lên chế khí lần - Giai đoạn thổi xuống - Giai đoạn thổi lên lần - Giai đoạn thổi 2.1 Giai đoạn thổi gió Như ta nói , theo yêu cầu sản xuất amoniac NH3 khí tạo phải có tỷ lệ (CO + H2) : N2 = : nên tỷ lệ phản ứng toả nhiệt thu nhiệt trình khí hoá không cân Điều dẫn đến phải có giai đoạn chế khí than khô nhằm tăng nhiệt độ cho tầng nhiên liệu T.g: Phan Việt Cường Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -Trong giai đoạn không khí đưa vào đáy lò thông qua tầng than Khí than khô đưa đỉnh lò , qua lò đốt , lò nhiệt thừa phóng không Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com khí qua ống khói giai đoạn có van không khí mở , van nước đóng 2.2 Giai đoạn thổi lên chế khí lần Hỗn hợp không khí nước nhiệt đưa vào đáy lò tác nhân khí hoá Hỗn hợp khí than đưa đỉnh lò , qua lò đốt nhiệt thừa , túi rửa thuỷ phong két khí Trong giai đoạn nhiệt độ zôn khí hoá giảm , khí than tạo hỗn hợp khí than khô khí than ẩm giai đoạn zôn khí hoá xảy phản ứng sau : C + O2 = CO2 2C + O2 = 2CO H2O + C = CO + H2 Môi trường khí bao quanh cục than dư O2 nên phản ứng tiếp tục xảy để tạo CO H2 Càng lên cao nồng độ CO2 CO tăng nồng độ O2 giảm cuối zôn khí hoá môi trường khí chuyển dần sang dạng khử , nồng độ oxy trở nên vô nhỏ , nồng độ CO , CO2 tăng vọt lên , zôn khử CO2 H2O lại bị khử thành CO H2 Hơi nước nhiệt vào zôn oxy hoá làm giảm nhiệt độ zôn phản ứng thu nhiệt Trong dòng khí có tượng cháy CO H2 nên bề mặt nhiên liệu thấp hẳn so với nhiệt độ dòng khí , điều ngăn trở việc tạo dạng xỉ , dẫn đến trình khí hoá lưu thông dễ dàng đặn 2.3 Giai đoạn thổi xuống chế khí Trong giai đoạn hỗn hợp nước không khí đưa qua lò đốt (nhằm đốt nóng khí) đưa sang lò khí hoá theo chiều từ dỉnh lò đến đáy lò Tại tác nhân khí hoá (không khí nước nhiệt) phản ứng với nhiên liệu làm phát sinh khí than , khí than đưa đáy lò , qua van ngả vào túi rửa , tháp rửa két khí Các phản ứng xảy tương tự giai đoạn thổi lên chế khí lần 2.4 Giai đoạn thổi lên chế khí lần Giai đoạn tương tự giai đoạn thổi lên chế khí lần 2.5 Giai đoạn thổi T.g: Phan Việt Cường Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -Giống giai đoạn thổi gió khí than khô đưa két khí , mục đích nhằm thu hồi khí than tăng lượng khí N2 khí than Thổi khí than dư lò , chuẩn bị cho chu kỳ giai đoạn công nghệ kể thực chu kỳ chế khí , hết chu kỳ thực chu kỳ cũ Mỗi chu vòng xấp xỉ 180 giây Hệ thống điều khiển van công nghệ lò tạo khí Để thực giai đoạn công nghệ kể lặp lại theo chu kỳ sử dụng hệ thống dầu cao áp để đóng mở van công nghệ Nguyên lý hoạt động đóng mở van công nghệ mô tả tóm tắt hình vẽ I_4 Tại van công nghệ bố trí xylanh pittôn để điều khiển đóng mở Các xylanh điều khiển dầu cao áp Khi đóng mở van công nghệ hệ thống điều khiển điều khiển dầu cao áp tác dụng vào mặt trái mặt phải pittôn làm cho pittôn dịch chuyển kéo theo cần đóng mở van công nghệ Hệ thống dầu cao áp thực nhờ máy bơm cao áp đưa thùng chứa cao áp Thùng coi trữ lượng cho hệ thống hoạt động điện , máy bơm ngừng hoạt động Nguyên tắc đảm bảo an toàn Khí than hỗn hợp dễ nổ , mặt khác khí lò có nhiệt độ cao , có không khí lọt vào nổ Do nguyên tắc thiết kế hệ thống tự động phải đảm bảo : Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - giai đoạn , van phải mở van phải đóng , đóng sớm , muộn giây phải không sai sót - Nhiều trục trặc đột xuất hệ thống điều khiển dừng , điện, cấu gãy hỏng van công nghệ phải vị trí dừng máy (tức vị trí an toàn , khí than không khí lẫn vào được) Vị trí dừng máy xác định bảng trạng thái van giai đoạn Để giải vấn đề an toàn hệ thống cần đạt : 4.1 : Van không khí tăng N2 thổi lên , van thêm không khí thêm N2 thổi xuống phải đóng sớm mở muộn so với van nước thổi lên , thổi xuống 3% 4.2 : Van không khí lần phải đóng sớm van ống khói phải đóng phải nhanh mở phải chậm T.g: Phan Việt Cường Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -4.3 : Thời gian đóng mở van phải đạt : van nước van không khí tăng N2 , thời gian đóng mở từ đến giây Các van ngả, ống khói , van không khí lần (van thổi gió) từ đến giây 4.4 : Trường hợp điện đột xuất van phải tự đóng vị trí dừng máy an toàn, trường hợp thực hiên nhờ cấu sau : Khi điện hệ thống điều khiển không hoạt động , tín hiệu Bơm dầu cao áp dừng , song áp lực dầu cao áp có thùng dầu cao áp dự trữ nên không giảm mà đủ để thao tác đóng mở van công nghệ (có thể tác dụng vài giờ) Các rơle trung gian bố trí trạng thái cho toàn hệ thống không điện vị trí đóng mở đường ống dầu cao áp cho giãn đến van cần đóng mở đưa chúng vị trí dừng máy an toàn nêu Các vấn đề nêu 4.1 , 4.2 , 4.3 hệ thống điều khiển thực Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com I_4 : Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển Nguyên tắc hoạt động hệ thống điều khiển hình I_5 Toàn máy bao gồm phận sau : - Bộ điều khiển tự động ZK - Bộ thao tác tay SC - Bảng hiển thị trình làm việc - Các rơle trung gian DF điều khiển hệ thống dầu cao áp - Và sensor cảm biến vị trí van công nghệ Bộ phận trung tâm hệ thống điều khiển điều khiển tự động ZK cấu tạo điều khiển chương trình PLC Bộ có chức đưa tín hiệu điện để điều khiển tự động rơle trung gian DF Các rơle có tín hiệu tác động đóng mở đường ống dẫn cao áp đến xylanh pittôn van công nghệ Vị trí đóng mở van công nghệ tín hiệu có hay điện rơle tương ứng Bộ thao tác tay SC cho tín hiệu tương tự tự động ZK nối song song với tự động ZK Tuy nhiên SC không điều khiển tự động mà phải thao tác giai đoạn tay Bộ có tác dụng thay tự động khởi động lò có cố Tại van công nghệ bố trí sensor cảm biến trạng thái kiểu điện từ JC đưa tín hiệu để hiển thị bảng trạng thái hệ thống , đồng thời phản hồi ngược tự động ZK Tại tín hiệu T.g: Phan Việt Cường 10 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -sẽ xử lý tác động vào trạng thái làm việc hệ thống , đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn Các thông số đặt thời gian giai đoạn , chu kỳ thao tác vận hành máy đặt phím bấm tự động ZK điêù khiển thao tác tay Thời gian giai đoạn chu kỳ phụ thuộc vào tính chất nhiên liệu để định thường xuyên phải thay đổi cho phù hợp với tính chất nhiên liệu thời kỳ ngày yêu cầu công nghệ việc khống chế tỷ lệ thành phần khí than theo yêu cầu sản xuất NH3 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Chương II : xây dựng hệ điều khiển khống chế lò tạo khí T.g: Phan Việt Cường 11 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -Hệ thống điều khiển công nghệ lò tạo khí thiết kế gồm phận đảm nhiệm chức sau : - Bộ điều khiển tự động - Bộ thao tác tay - Các rơle trung gian - Bộ hiển thị , sensor kiểm tra trạng thái van công nghệ nguồn cung cấp Trong điều khiển tự động quan trọng , đảm nhiệm hầu hết chức điều khiển Với phạm vi đồ án em đề cập tới thiết kế xây dựng điều khiển tự động Các phận khác có liên quan lấy thông số kỹ thuật , cách lắp đặt giống hệ thống điều khiển tự động có Trung Quốc lắp đặt nhà máy Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com II_1 : Cơ sở tính toán thiết kế xây dựng điều khiển tự động Yêu cầu chung Việc tính toán thiết kế hệ thống điều khiển cần thỏa mãn yêu cầu chung sau : - Đảm bảo điều khiển van công nghệ trạng thái (theo bảng trạng thái) định cho công nghệ chu kỳ thời gian thời gian giai đoạn - Đảm bảo chặt chẽ yêu cầu an toàn , thứ tự đóng mở van công nghệ giai đoạn chế khí thời gian đóng mở van trình bày - Đảm bảo độ tin cậy , thao tác sang điều khiển tay trình kiểm tra nội phát có tượng bị trục trặc - Đáp ứng số chức cho việc theo dõi vận hành - Đảm bảo tính thay đổi mềm dẻo theo yêu cầu công nghệ chu kỳ , tỷ lệ phần trăm giai đoạn công nghệ phương thức phương thức vận hành Trạng thái vận hành van công nghệ Với quy trình công nghệ nói : việc đóng mở van công nghệ thực theo giai đoạn Đồng thời vào yêu cầu an toàn T.g: Phan Việt Cường 12 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -=R : giá trị nội dung chứa ghi thứ lớn giá trị nội dung chứa ghi thứ hai (dưới dạng số nguyên , từ kép , số thực) f So sánh nhỏ : : chương trình quét tiếp tục khối gọi CC < khối > : gọi khối RLO = '1' UC < khối > : gọi khối không phụ thuộc vào RLO Các lệnh toán học Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Các lệnh toán học ( +, - , * , / ) thực ghi ACC1 ACC2 kết gửi vào ACC1 a Đối với số nguyên : +I , -I , *I , /I : cộng , trừ , nhân , chia nội dung ghi dạng số nguyên b Đối với liệu ghi dạng từ kép : +D , -D , *D , /D : cộng , trừ , nhân , chia nội dung ghi dạng từ kép c Đối với số thực : +R , -R , *R , /R : cộng , trừ , nhân , chia nội dung ghi dạng số thực Các thời gian T.g: Phan Việt Cường 37 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -Trong S7-300 có loại thời gian :SP ,SE ,SD ,SS ,SF - SP : thời gian dạng xung , khởi động sau RLO chuyển từ '0' lên '1' bị xoá '0' RLO '0' Trạng thái đầu '1' suốt thời gian hoạt động - SE : thời gian xung mở rộng , khởi động theo sườn lên RLO không phụ thuộc vào RLO suốt trình hoạt động - SD : thời gian khởi động phát trễ , khởi động theo sườn lên RLO bị xoá '0' RLO '0' - SS : thời gian khởi động có giữ , khởi động theo sườn lên RLO không bị ảnh hưởng RLO suốt trình hoạt đông - SF : thời gian tắt trễ , khởi động theo sườn xuống RLO Bộ đếm Giống STEP5 STEP7 có đếm : - CU : đếm lên (tăng ) - CD : đếm xuống (lùi) 10 Lệnh kết thúc khối BE : lệnh kết thúc khối 11 Một số lệnh khác Ngoài nhóm lệnh số lệnh khác lệng quay , lệnh trễ Ví dụ : NOP0 : 16 bít RAM bị xoá '0' , lệnh thường dùng để tạo trễ NOP1 : 16 bít RAM đặt lên '1' Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com B : chương trình điều khiển Khối OB1 : chương trình điều khiển công nghệ lò tạo khí Network : Bắt đầu hoạt động chương trình A( O I 0.7 O Q 0.7 ON I 0.0 ) JC p1 T.g: Phan Việt Cường 38 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -JU p2 p1 : UC FC 15 BE p2 : A I 0.0 AN Q 0.7 AN I 0.7 A( O I 0.1 O I 0.2 O I 0.3 O I 0.4 O I 0.5 ) JC p3 JU p4 p3 : L DB1.DBW 24 T MW 105 CALL FC1 p4 : NOP Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Khối FC1 : chọn chế độ làm việc Network : Chế độ làm việc bình thường A I 0.1 AN I 0.2 AN I 0.3 AN I 0.4 AN I 0.5 = Q 13.1 Network : Chế độ làm việc không thên N2 AN I 0.1 A I 0.2 AN I 0.3 AN I 0.4 AN I 0.5 = Q 13.2 Network : Chế độ làm việc không mở van gió lần AN I 0.1 AN I 0.2 T.g: Phan Việt Cường 39 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -A I 0.3 AN I 0.4 AN I 0.5 = Q 13.3 Network : Chế độ làm việc thổi lên hoàn toàn AN I 0.1 AN I 0.2 AN I 0.3 A I 0.4 AN I 0.5 = Q 13.4 Network : Chế độ làm việc chế khí trơ AN I 0.1 AN I 0.2 AN I 0.3 AN I 0.4 A I 0.5 = Q 13.5 Network : Chọn bước làm việc L T MW L ==I JZ d1 JU s1 d1 : CALL FC s1 : L L MW ==I JZ d2 JU s2 d2 : CALL FC s2 : L L MW ==I JZ d3 JU s3 d3 : CALL FC Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com T.g: Phan Việt Cường 40 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -s3 : L L MW ==I JZ d4 JU s4 d4 : CALL FC s4 : L L MW ==I JZ d5 JU s5 d5 : CALL FC s5 : L L MW ==I JZ d6 JU s6 d6 : CALL FC s6 : L L MW ==I JZ d7 JU s7 d7 : CALL FC s7 : L L MW ==I JZ d8 JU s8 d8 : CALL FC s8 : L L MW ==I JZ d9 JU s9 d9 : CALL FC 10 s9 : L L MW ==I Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com T.g: Phan Việt Cường 41 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -JZ d10 JU s10 d10 : CALL FC 11 s10 : L 10 L MW ==I JZ d11 JU s11 d11 : CALL FC 12 s11 : L 11 L MW ==I JZ d12 JU s12 d12 : CALL FC 13 s12 : NOP Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Khối DB1 ADDR NAME TYPE Initial Value Comment +0.0 dw1 S5TIME S5T#3S Bước +2.0 dw2 S5TIME S5T#3S Bước +4.0 dw3 S5TIME S5T#3S Bước +6.0 dw4 S5TIME S5T#3S Bước +8.0 dw5 S5TIME S5T#3S Bước +10.0 dw6 S5TIME S5T#3S Bước +12.0 dw7 S5TIME S5T#3S Bước +14.0 dw8 S5TIME S5T#3S Bước +16.0 dw9 S5TIME S5T#3S Bước +18.0 dw10 S5TIME S5T#3S Bước 10 T.g: Phan Việt Cường 42 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -+20.0 dw11 S5TIME S5T#3S Bước 11 +22.0 dw12 S5TIME S5T#3S Bước 12 +24.0 dw0 S5TIME S5T#2S Trễ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Khối DB2 ADDR +0.0 NAME cđ1b1 TYPE WORD Initial Value W#16#84 +2.0 cđ1b2 WORD W#16#8C +4.0 cđ1b3 WORD W#16#24 +6.0 cđ1b4 WORD W#16#F4 +8.0 cđ1b5 WORD W#16#FO +10.0 cđ1b6 WORD W#16#70 +12.0 cđ1b7 WORD W#16#73 +14.0 cđ1b8 WORD W#16#173 +16.0 cđ1b9 WORD W#16#73 +18.0 cđ1b10 WORD W#16#870 +20.0 cđ1b11 WORD W#16#FO +22.0 cđ1b12 WORD W#16#AO ADDR +0.0 NAME cđ2b1 TYPE WORD Initial Value W#16#4 +2.0 cđ2b2 WORD W#16#C +4.0 cđ2b3 WORD W#16#24 +6.0 cđ2b4 WORD W#16#34 +8.0 cđ2b5 WORD W#16#30 +10.0 cđ2b6 WORD W#16#30 +12.0 cđ2b7 WORD W#16#33 +14.0 cđ2b8 WORD W#16#33 +16.0 cđ2b9 WORD W#16#33 +18.0 cđ2b10 WORD W#16#30 Comment Khối DB3 Comment T.g: Phan Việt Cường 43 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -+20.0 cđ2b11 WORD W#16#30 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com +22.0 cđ2b12 WORD W#16#20 ADDR +0.0 NAME cđ3b1 TYPE WORD Initial Value W#16#84 +2.0 cđ3b2 WORD W#16#84 +4.0 cđ3b3 WORD W#16#24 +6.0 cđ3b4 WORD W#16#F4 +8.0 cđ3b5 WORD W#16#FO +10.0 cđ3b6 WORD W#16#70 +12.0 cđ3b7 WORD W#16#73 +14.0 cđ3b8 WORD W#16#173 +16.0 cđ3b9 WORD W#16#73 +18.0 cđ3b10 WORD W#16#70 +20.0 cđ3b11 WORD W#16#FO +22.0 cđ3b12 WORD W#16#AO ADDR +0.0 NAME cđ4b1 TYPE WORD Initial Value W#16#4 +2.0 cđ4b2 WORD W#16#C +4.0 cđ4b3 WORD W#16#24 +6.0 cđ4b4 WORD W#16#34 +8.0 cđ4b5 WORD W#16#30 +10.0 cđ4b6 WORD W#16#30 +12.0 cđ4b7 WORD W#16#30 +14.0 cđ4b8 WORD W#16#30 +16.0 cđ4b9 WORD W#16#30 +18.0 cđ4b10 WORD W#16#30 Khối DB4 Comment Khối DB5 Comment T.g: Phan Việt Cường 44 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -+20.0 cđ4b11 WORD W#16#30 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com +22.0 cđ4b12 WORD W#16#20 ADDR +0.0 NAME cđ5b1 TYPE WORD Initial Value W#16#24 +2.0 cđ5b2 WORD W#16#2C +4.0 cđ5b3 WORD W#16#24 +6.0 cđ5b4 WORD W#16#14 +8.0 cđ5b5 WORD W#16#10 +10.0 cđ5b6 WORD W#16#10 +12.0 cđ5b7 WORD W#16#10 +14.0 cđ5b8 WORD W#16#10 +16.0 cđ5b9 WORD W#16#10 +18.0 cđ5b10 WORD W#16#10 +20.0 cđ5b11 WORD W#16#10 +22.0 cđ5b12 WORD W#16#0 Khối DB6 Comment Khối FC2 : bước Network : Nạp số thời gian L DB1.DBW T MW 200 Network : Bộ thời gian AN Q 14.4 L MW 200 SE T AN I 0.7 R T L T T QW LC T T QW A T T.g: Phan Việt Cường 45 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -= Q 12.1 Network : Cđ1- bước A Q 12.1 A Q 13.1 S Q 8.3 S Q 8.2 Network : Cđ2- bước A Q 12.1 A Q 13.2 S Q 8.2 Network : Cđ3- bước A Q 12.1 A Q 13.3 S Q 8.2 S Q 8.7 Network : Cđ4- bước A Q 12.1 A Q 13.4 S Q 8.2 Network : Cđ5- bước A Q 12.1 A Q 13.5 S Q 8.2 S Q 8.5 Network : Hiển thị giai đoạn làm việc A Q 12.1 S Q 0.0 AN Q 12.1 R Q 0.0 Network : Nạp số mẫu A Q 13.1 JC a1 JU a2 a1 : L DB2.DBW T MW 111 a2 : A Q 13.2 JC a3 JU a4 46 T.g: Phan Việt Cường Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -a3 : L DB3.DBW T MW 111 a4 : A Q 13.3 JC a5 JU a6 a5 : L DB4.DBW J MW a6 : A Q 13.4 JC a7 JU a8 a7 : L DB5.DBW T MW 111 a8 : A Q 13.5 JC a9 JU a10 a9 : L DB6.DBW T MW 111 a10 : NOP Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com T.g: Phan Việt Cường 47 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com giới thiệu grafcet Định nghĩa Grafcet : Grafcet từ viết tắt tiếng Pháp Graphe fonctionnel de commande étape transition , đồ hình chức cho phép mô tả trạng thái làm việc hẹ thống biểu diễn trình điều khiển với trạng thái chuyển biến từ trạng thái sang trạng thái khác , Grafcet định hướng xác định phần tử sau : G := { E , T , A , M } Trong : + E = { E1 , E2 , , Em } tập hữu hạn trạng thái (giai đoạn) hệ thống , ký hiệu hình vuông Mỗi trạng thái ứng với tác động phần tử điều khiển trạng thái hành vi điều khiển không thay đổi Một trạng thái hoạt động không hoạt động Điều khiển thực mệnh đề logic chứa biến vào biến để hệ thống có trạng thái xác định hệ trạng thái Grafcet Ví dụ trạng thái Ej hình phối hợp biến P M , với M = Ek.a , Ek biến đặc trưng cho hoạt động trạng thái Ek , a biến đầu vào hệ + T = { t1 , t2 , , ti } tập hợp chuyển trạng thái biểu diễn gạch ngang _ Hàm Boole gắn với chuyển trạng thái gọi tiếp nhận Giữa hai trạng thái luôn tồn chuyển trạng thái Chuyển trạng thái tj hình thực tích logic Ev.a.c , Ev biến đặc trưng cho hoạt động trạng thái Ev , a c biến vào Việc chấp nhận chuyển tj tj = Ev.a.c Chuyển trạng thái tj hình thực điều kiện logic : Ek.(-a) , Ek biểu diễn hoạt động trạng thái Ek , -a biểu diễn thay đổi từ biến vào a (P,Ek.a:M) Ej Hình_1 tj Ev.a.c Hình_2 tj Ek.(-a) Hình_3 T.g: Phan Việt Cường 48 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -+ A = { a1 , a2 , , an } tập hợp cung định hướng nối trạng thái với chuyển chuyển với trạng thái + M = { m1 , m2 , , mm }là tập giá trị (0,1) Nếu mi = trạng thái i hoạt động , mi = trạng thái i không hoạt động Grafcet cho trình luôn đồ hình kép kín từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối từ trạng thái cuối đến trạng thái đầu Một số ký hiệu dùng grafcet : Một trạng thái biểu diễn hình vuông có đánh số Gắn liền với biểu tượng trạng thái hình chữ nhật bên cạnh , hình chữ nhật có ghi tác động trạng thái Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ã Trạng thái khởi đầu thể hình vuông lồng vào ã Trạng thái hoạt động thể hình vuông Sự di chuyển chi tiết từ A B Quá trình hãm a b c d Trong : a,b _ Ký hiệu trạng thái c _ Trạng thái khởi đầu d _ Trạng thái hoạt động 9a Hình 5-a Hình 5_b Hình 5_c Hình 5_d Việc chuyển tiếp từ trạng thái sang trạng thái khác thực điều kiện chuyển tiếp thoả mãn Chẳng hạn việc chuyển tiếp trạng T.g: Phan Việt Cường 49 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -thái (hình 5.a) thực tác động lên biến b , chuyển tiếp trạng thái thực sườn tăng biến c (hình 5.b) , hình 5.c tác động sườn giảm biến d Chuyển tiếp trạng thái 9a (hình 5.d) sảy sau 2s kể từ có tác động cuối trạng thái thực Các ký hiệu phân nhánh Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com t12 t13 t79 t89 Hình 6_a(OR) t123 Hình 6_b(OR) t789 Hình 6_c(AND) Hình 6_d(AND) hình 6_a , trạng thái 1đã hoạt động , chuyển t12 thoả mãn trạng thái hoạt động ; chuyển t13 thoả mãn trạng thái hoạt động hình 6_b , trạng thái hoạt động t79 thoả mãn trạng thái hoạt động , trạng thái hoạt động t89 thoả mãn trạng thái hoạt động hình 6_c , trạng thái hoạt động t123 thoả mãn trạng thái đồng thời hoạt động hình 6_d , trạng thái hoạt động t789 thoả mãn trạng thái hoạt động T.g: Phan Việt Cường 50 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com a a d b c e f Hình 7_a Hình 7_b Hình 7_a biểu diễn Grafcet cho phép thực bước nhảy Khi điều kiện a thoả mãn trình chuyển hoạt động từ trạng thái sang trạng thái bỏ qua trạng thái trung gian , ;nếu điều kiện a không thoả mãn trạng thái chuyển trình tự bình thường ( 2ị3ị4 ) hình 7_b điều kiện f không thoả mãn trạng thái quay lại trạng thái , f thoả mãn trạng thái chuyển sang trạng thái Quy tắc vượt qua chuyển tiếp ã Một chuyển tiếp hợp cách (hoặc chuẩn) tất trạng thái đầu vào hoạt động Một chuyển tiếp vượt qua chuẩn tiếp nhận gắn với chuyển tiếp ã Vượt qua chuyển tiếp làm hoạt động trạng thái khử bỏ hoạt động trạng thái trước T.g: Phan Việt Cường 51 [...].. .Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -vận hành nên mỗi giai đoạn quan trọng có thể được chia ra làm 2 hoặc 3 bước nhỏ Mỗi bước các van lại được đóng mở sao cho hệ thống giữ an toàn nhất Ngoài ra quá trình vận hành lò tạo khí được chia làm 5 chế độ vận hành : - Chế độ vận hành lò bình thường - Chế độ vận hành lò không thêm N 2 - Chế. .. Cường 17 Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -hợp con của máy móc và các thuật toán điều khiển bằng các chương trình con Sơ đồ khối của hệ điều khiển quá trình được thể hiện trên hình sau : Tín hiệu vào Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Một quá trình công nghiệp gồm 3 hình thức điều khiển hoạt động sau... CPU và các mođun vào , ra và nguồn công suất cho các van) Tổng hợp số đầu vào , ra cho bộ điều khiển chương trình PLC là : a Các tín hiệu ra Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com T.g: Phan Việt Cường 15 Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org Tín hiệu đưa ra điều. .. Việt Cường 22 Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -+ S5.8 = S5.7.V5 S5.8- = S5.9 S5.9+ = S5.8.V5 S5.9- = S5.10 S5.10+ = S5.9.V5 S5.10- = S5.11 S5.11+ = S5.10.V5 S5.11- = S5.12 S5.12+ = S5.11.V5 S5.12- = S0 5 Lưu đồ thuật toán Căn cứ vào yêu cầu đặt ra , đồng thời dựa vào các hàm điều khiển trên ta có lưu đồ của chương trình điều khiển như hình... trị từ đầu vào như một phần của chu kỳ quét Giá trị của mỗi đầu vào được nạp xuống bảng ảnh vào (bảng ảnh có 128 byte) - Dựa trên việc xác định địa chỉ bằng lệnh , chương trình đọc giá trị đầu vào hoặc thông qua bảng ảnh hoặc vùng nhớ đầu vào ngoại vi (truy cập trực tiếp tới modul đầu vào) 33 T.g: Phan Việt Cường Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org... hệ điều hành , bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển , dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp được với đối tượng điều khiển và để trao đổi thông tin với môi trường xung quanh Bên cạnh đó nhằm phục vụ bài toán điều khiển số , PLC còn phải có thêm các khối chức năng đặc biệt khác như : bộ đếm (Counter) , bộ thời gian (Timer) và những khối hàm chuyên dụng (hình dưới) CPU Bộ nhớ chương trình Bộ đệm vào... thời gian truy cập lớn nên khi khởi tạo PLC các chương trình điều khiển trên bộ nhớ phụ (EPROM or EEROM) này thường được sao chép vào RAM nhằm tăng tốc độ hoạt động của hệ thống Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3 Khối vào ra T.g: Phan Việt Cường 28 Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org ... TìM HIểU Và ứNG DụNG PLC TRONG THIếT Kế Hệ THốNG ĐIềU KHIểN KHốNG CHế A : Tìm hiểu PLC III_1: Cấu tao chung của PLC Thiết bị điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Control) viết tắt là PLC , là loại thiết bị cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển số thông qua 1 ngôn ngữ lập trình thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số Để có thực hiện được một chương trình điều khiển ,... xử lý bộ điều khiển khả lập trình PLC (Programable Logic Control) ra đời cho phép khắc phục được rất nhiều nhược điểm của các hệ điều khiển liên kết cứng trước đây Việc sử dụng PLC đã trở nên rất phổ biến trong công nghiệp tự động hoá Có thể liệt kê các ưu điểm chính của việc sử dụng PLC gồm : T.g: Phan Việt Cường 14 Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org... T.g: Phan Việt Cường 18 Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -Ta thấy trong quá trình công nghệ của lò tạo khí thì mỗi chu kỳ hoạt động được chia làm 5 giai đoạn và mỗi giai đoạn lại có thể chia thành các bước nhỏ Tổng cộng có 12 bước trong một chu kỳ , các bước này được thực hiện một cách tuần tự Như vậy dựa vào bảng trạng thái các tín hiệu ... 11 Điều khiển khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org -Hệ thống điều khiển công nghệ lò tạo khí thiết kế gồm phận đảm nhiệm chức sau : - Bộ điều khiển. .. hành lò tạo khí chia làm chế độ vận hành : - Chế độ vận hành lò bình thường - Chế độ vận hành lò không thêm N - Chế độ vận hành lò không mở van gió lần - Chế độ vận hành lò thổi lên lần - Chế. .. dẫn khí than nối phận kể với đến túi rửa phong đến két khí Quá trình điều khiển chế khí thực qua giai đoạn hệ thống điều khiển (cơ khí thuỷ lực với hệ thống dầu cao áp) đảm nhiệm Hệ thống điều