THIẾT KẾ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 30M3H DÙNG PLC S7200

Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong công đổi phát triển khoa học kỹ thuật ngày trọng, ngành công nghiệp hoá đại hoá quan tâm hàng đầu Nhằm giảm sức lao động người tăng cao suất hiệu kinh tế cao nhờ có dây chuyền hệ thống tự động ngày hoàn thiện, từ đơn giản đến phức tạp từ tự động hoá phần đến toàn dây chuyền nhờ phát triển vượt bậc linh kiện điện tử gọn nhẹ đa làm việc ổn định độ tin cậy lớn giúp nhà thiết kế chế tạo sản phẩm với chất lượng cao giá thành hạ Được hỗ trợ phát triển mạnh công nghệ thông tin Bộ vi xử lý đời trở thành công cụ hoàn hảo để phục vụ cho hệ thống tự động hoá trình sản xuất Ngoài máy tính dùng thiết bị điều khiển vạn năng, đặt trực tiếp dây chuyền công nghệ để giám sát quản lý trình Để trợ giúp người điều khiển cách tối ưu trình sản xuất với hiệu cao Nhờ tự động hoá làm giảm sức lao động người hệ thống máy móc tự động đem lại hiệu kinh tế rõ rệt nâng cao chất lượng sản phẩm tăng suất lao động hạ giá thành, sử dụng nguyên liệu tiết kiệmv.v Trong trình học đồng ý thầy cô môn tự động hoá xí nghiệp Em giao nhận đề tài: "Thiết kế trạm trộn bê tông 30m3/h dùng PLC S7-200" Trong trình tham khảo, tìm tài liệu nghiên cứu thực tế dây chuyền trạm trộn bê tông tươi qua sách tham khảo kỹ thuật Song thời gian có hạn kinh nghiệm chưa có, nên đồ án em có nhiều sai sót Nhưng giúp đỡ bạn bè lớp đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo Phan Cung giúp đỡ sửa chữa để em hoàn thiện đồ án tốt nghiệp Nguyễn Mạnh Hùng - T2 - TĐH Đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn thầy cô Bộ môn Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2006 Nguyễn Mạnh Hùng - T2 - TĐH Đồ án tốt nghiệp Chương KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BÊ TÔNG VÀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 1.1 Khái quát chung bê tông: 1.1.1 Khái niệm Bê tông loại vật liệu quan trọng phổ biến ngành xây dựng Nó nguyên vật liệu tạo khung chịu lực, móng cho công trình, bê tông hình thành làm rắn hỗn hợp gồm xi măng, nước, cốt liệu (cát, sỏi hay đá răm) phụ gia Hỗn hợp vật liệu nêu nhào trộn xong gọi hỗn hợp bê tông Hỗn hợp bê tông phải có độ dẻo định để vận chuyển, tạo hình dầm chặt dễ dàng Bê tông cấu tạo khung chịu lực cốt liệu, vữa xi măng nước bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng vai trò kết dính, đồng thời lấp đầy khoảng trống cốt liệu Khi rắn hồ xi măng dính kết cốt liệu thành khối đá gọi bê tông, bê tông có cốt thép gọi bê tông cốt thép Ngoài xi măng loại, dùng phần thay toàn xi măng chất polime xi măng polime bê tong polime (bê tông nhựa) Trong bê tông xi măng cốt liệu thường chiếm 80-85%, xi măng chiếm 8-15% khối lượng Bê tông bê tông cốt thép sử dụng rộng rãi xây dựng có ưu điểm sau: Cường độ cao, chế tạo loại bê tông có cường độ, hình dạng tính chất khác nhau, giá thành hợp lý, bền vững ổn định với Nước, nhiệt độ, độ ẩm Tuy bê tông nặng (γb=2,2-2,4) cách âm, cách nhiệt kém, khả chống ăn mòn yếu Yêu cầu bê tông phải đạt cường độ độ tuỏi quy định đạt yêu cầu khác độ chống thấm, ổn định với môi trường tin cậy Nguyễn Mạnh Hùng - T2 - TĐH Đồ án tốt nghiệp khai thác, giá thành không đắt Với loại bê tông đặc biệt phải tuân theo quy định riêng 1.1.2 Phân loại: Bê tông có nhiều loại, theo yêu cầu phân loại sau:  Theo cường độ :   Bê tông thường: Cường độ từ 150-1400daN/cm2 Bê tông chất lượng cao: Cường độ từ 500-1400 daN/cm2 Trong xây dựng cầu đường thường sử dụng bê tông có cường độ khoảng 250-400 daN/cm2 lớn  Theo loại chất kết dính:  Bê tông xi măng, bê tông silicat (chất kết dính vôi), bê tông thạch cao, bê tông polime, bê tông đặc biệt (dùng chất kết dính đặc biệt)  Theo loại cốt liệu: Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bê tông cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axit), bê tông kêramdit, bê tông cốt thép kim loại  Theo khối lượng thể tích  Bê tông đặc biệt nặng (γb>2,5g/cm3), chế tạo từ cốt liệu đặc biệt nặng dùng cho kết cấu đặc biệt  Bê tông nặng (γb=1,8 - 2,5), chế tạo từ cát sỏi bình thường, dùng cho kết cấu chịu lực  Bê tông nhẹ (γb=0,5-1,8), gồm có bê tông nhẹ cốt liệu rỗng (nhân tạo hay tự nhiên), bê tông tổ ong (bê tông khí bê tông bọt), chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính, nước, cấu tử silic nghiền mịn chất tạo rồng bê tông hốc lớn (không có cốt liệu nhỏ) Nguyễn Mạnh Hùng - T2 - TĐH Đồ án tốt nghiệp  Bê tông đặc biệt nhẹ (γb=1,8 - 2,5), loại bê tông tổ ong bê tông cốt liệu rỗng  Theo phạm vi sử dụng: Bê tông thường dùng kết cầu bê tông cốt thép (móng, cột, dầm, sàn), bê tông thuỷ công, dùng để xây đập, âu thuyền, phủ lớp mái kênh công trình dẫn nước, bê tông đường, sân bay, bê tông kết cấu bao che (thường bê tông nhẹ), bê tông đặc biệt, bê tông chịu nhiệt, chịu a xit, bê tông chống phóng xạ 1.1.3 Vật liệu làm bê tông nặng: a Xi măng:  Xi măng kết hợp với nước tạo thành hồ xi măng chen hạt cốt liệu, đồng thời tạo tính linh động bê tông (được đo độ sụt nón) mác xi măng chọn phải lớn mác bê tông cần sản xuất  Sự phân bố hạt cốt liệu tính chất ảnh hưởng lớn đến cường độ bê tông Bình thường hồ xi măng lấp đầy phần rỗng hạt cốt liệu đẩy chúng xa chút (với cự ly 143 lần đường kính hạt xi măng) trường hợp phát huy vai trò cốt liệu nên cường độ bê tông cao yêu cầu cốt liệu có cường độ cao cường độ bê tông 1,542 lần Khi xi măng chứa lượng hồ xi măng lớn hơn, hạt cốt liệu bị đẩy xa đến mứ chúng tác dụng tương hỗ với Khi đó, cường độ đá xi măng nên yêu cầu cường độ cốt liệu mức thấp  Tuỳ yêu cầu loại bê tông dùng loại xi măng khác Có thể dùng xi măng pô lăng, xi măng pô lăng bền sufat, xi măng pô lăng xủ, xi măng puzolan chất kết dính khác để thoả mãn yêu cầu công trình Việc lựa chọn mác xi măng đặc biệt quan trọng để vừa đảm bảo đạt yêu cầu bê tông thiết kế vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế Để thoả mãn yêu cầu công trình Việc lựa chọn mác xi măng đặc biệt quan trọng để đảm Nguyễn Mạnh Hùng - T2 - TĐH Đồ án tốt nghiệp bảo đạt yêu cầu bê tông thiết kế vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế Để thoả mãn yêu cầu cần phải dùng xi măng mác thích hợp để chế tạo bê tông, không nên dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp, lượng xi măng dùng thấp, không tạo đồng cấu trúc bê tông  Nên chọn mác xi măng theo mác bê tông theo định hướng sau: Mác bê tông 100 150 200 250 300 350 400 450 Mác 200 300 300 400 400 400 500 600 500 500 600 xi 400 măng 600 lớn 600 lớn  Lượng xi măng tối đa quy định theo tuỳ loại công trình, thông thường xi măng tối đa khoảng 450-480kg/m3 cho công trình cầu đường b Cốt liệu nhỏ cát Cát dùng để chế tạo bê tông cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có cỡ hạt từ 0,14 đến 5mm theo TCVN; từ 0,15 đến 4,75 mm theo tiêu chuẩn Mỹ từ 0,08 đến 5mm theo tiêu chuẩn Pháp Lượng cát trộn với xi măng, không kinh tế cát cường độ bê tông giảm c Cốt liệu lớn -đá dăm sỏi: Sỏi mặt tròn, nhẵn, độ rỗng diện tích mặt nhỏ nên cần nước, tốn xi măng mà dễ dầm, dễ đổ, lực dính bán với vữa xi măng nhỏ nên cường độ bê tông sỏi thấp bê tông đá dăm Ngược lại đá dăm bị dập vỡ có nhiều góc cạnh, diện tích bề mặt lớn không nhẵn nên lực bám dính với vữa xi măng lớn tạo ta bê tông có cường độ cao bê tông Nguyễn Mạnh Hùng - T2 - TĐH Đồ án tốt nghiệp dùng sỏi Tuy nhiên mác dăm phải lớn hay mác bê tông tạo Cốt liệu lớn có kích thước hạt từ 5-80 mm kết cấu khối lớn đến 150 mm (TCVN; Pháp); theo tiêu chuẩn Mỹ từ N08 đến 25inh, tức 2,36mm đến 63mm (ASTM) Mác đá dăm phải tương đương mác bê tông Mác bê tông 400 lớn Mác nén giập, không lớn 10 300 14 12 200 d Phụ gia 18 16 Phụ gia chất vô hoá học cho vào bê tông cải thiện tính chất hỗn hợp bê tông bê tông cốt thép Có nhiều loại phụ gia cho bê tông để cải thiện tính dẻo, cường độ, thời gian rắn hoạc làm tăng độ chống thấm Phụ gia sử dụng thông thường có loại: Loại rắn nhanh hoạt động bề mặt (dẻo siêu dẻo) Phụ gia rắn thường loại muối gốc clo (CaCl2) muối silic Do chất xúc tác làm tăng nhanh trình thuỷ hoá C3S C2S mà phụ gia CaCl2 có khả rút ngắn trình rắn bê tông điều kiện tự nhiên, mà không làm giảm cường độ bê tông tuổi 28 ngày Bê tông dùng CaCl toả nhiều nhiệt gây ăn mòn cốt thép Việc sử dụng phải thận trọng Muối silic kết hợp với chất siêu dẻo tạo bê tông đặc có cường độ sớm cao Phụ gia hoạt động bề mặt sử dụng lượng đặc có cường độ sớm cao Phụ gia hoạt động bề mặt sử dụng lượng nhỏ khả cải thiện đáng kể tính chất hỗn hợp bê tông tăng cường nhiều tính chất khác bê tông như: Tăng độ dẻo bê tông từ đến 12 cm, giảm lượng mức nhào trộn làm tăng cường độ bê tông Nguyễn Mạnh Hùng - T2 - TĐH Đồ án tốt nghiệp Hiện công nghệ bê tông sử dụng phụ gia đa chức – hỗn hợp phụ gia rắn nhanh phụ gia hoạt động bề mặt phụ gia tăng độ bền nước tăng độ bền nước biển cho bê tông e Nước Nước để chế tạo bê tông (rửa cốt liệu, nhào trộn bảo dưỡng bê tông) phải có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian ninh kết rắn xi măng không ăn mòn cốt thép Nước sinh hoạt nước dùng được, loại nước không nên dùng là: Nước đầm, ao hồ…Nước cống rãnh, nước chứa dầu mỡ, đường nước có dộ PH [...]... logic kh trỡnh (PLC) hot ng tin cy v thớch hp trong mụi trng cụng nghip, khc phc c cỏc nhc im ca mỏy tớnh, do ú vic trỡnh by h thng hon ton cho phộp ta la chn gii phỏp kt hp kh nng ca mỏy tớnh v PLC iu khin chi phớ thp m cht lng h thng c nõng cao rừ rt Trong h thng, nhim v iu khin hot ng cỏc c cu chp hnh tp trung ti PLC Vỡ th cho phộp h thng hot ng c lp khi mỏy tớnh gp s s Mỏy tớnh PLC cú th trao i... Hỡnh khin nhng Hỡnh 2.5: ng c khụng 2.6: S Hỡn S Hỡnh Hỡnh iu khin h2.2: mch 2.8: bng PLC Hỡn mch 2.3: iu S S hS cụng khin mch ngun 2.4: tc Hỡn cỏc iu t Sú hnh u h van khin iu chnh vo 2.7: ng khin u PLC S lc to PLCmc h ốn bỏo K10 K9 K7 K7 K1 K1 Hình 2.9: Mạch điều khiển những động cơ không điều khiển bằng PLC 52 ỏn tt nghip K10 36 ... R1 Hình 2.4: Sơ đồ đầu ra PLC R15 DT2 R16 R14 R16 R13 R11 R11 Q1.0 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 R15 R16 R7 R6 R12 R11 R17 R13 R13 R14 R13 R12 R11 R7 R6 R5 R4 Bảo vệ gầu Gầu xuống Gầu lên TG trộn Xả BT Xả nước Xả xi Nước Xi măng KD cận 1 KD cận 2 ĐT0 ỏn tt nghip 31 32 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH 32 57 (0 V) 65 62 311 310 309 308 307 306 305 302 301 300 F2 F1 T4 T3 TG xả TG trộn VXBT VXN VXX VTP3 VTP2... 324 K11 Gầu lên DT0 365 K21 322 52 51 323 54 K2 Cối trộn K12 Bơm nước 53 HTL K11 Vít phụ T1 K10 Vít xiên R17 Hình 2.8: Sơ đồ mạch điều khiển động lực HTX DT2 Vít 2 321 K10 R6 220V 52 ỏn tt nghip 35 36 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH K10 Dừng máy rung K9 Chạy máy rung Dừng nén khí K9 K10 Chy mỏy rung K9 K7 K1 K7 Ch y nộn khớ Chạy nén khí Dừng trộn 220V Chạy trộn K1 D Dng mỏy rung Dng nộn khớ Ch y vớt ti n g... 85A K2' 30A AT 4 AT 5 16A 10A K4 30A K5 12A AT 6 AT 7 10A 10A K6 12A K7 12A M FH Động cơ trộn M Phanh hãm Động cơ kéo xe skíp xe skíp P= 2.2kW n = 1000 V/ph P= 2.2kW n = 1450 V/ph AT8 10A Van1 25 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH Động cơ vít phụ P= 11kW n = 1450 V/ph AT9 10A V6 9A Cuộn hút điều khiển xilanh đóng mở cửa xả bê tông M V5 3.5A Van2 Cuộn hút điều khiển xilanh mở xả nước M M Động cơ vít tải xiên P=... hay ti ni bờ tụng 1.2.3 Cu to chung: a S cụng ngh trm trn bờ tụng: 12 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH 12 ỏn tt nghip Vít tải đứng bơm nước cân nước bể nước ĐC trộn Bong ke cốt liệu lên Xả nước Đi cửa1 cửa2 cửa3 Đi xuống sino cân XM ximăng Xả XM Cối trộn cửa xả BT xe skíp Máy nén khí Vít tải xiên b Bói cha ct liu: L mt khong t trng rng, dựng cha ct liu (cỏt, ỏ to, ỏ nh) õy cỏt, ỏ to, ỏ nh c cht thnh... sỏt bng mỏy tớnh v phn mm (vit bng ngụn ng lp trỡnh Visual Basic) cú kh nng t cỏc thụng s v khi lng v thi gian xung chng trỡnh iu khin trc tip t PLC, v giỏm sỏt cỏc quỏ trỡnh hot ng ca trm bng cỏch bỏo ốn trờn mn hỡnh giao in ca mỏy tớnh B iu khin kh trỡnh PLC v mt modul vo ra tng t cú kh nng iu khin logic trc tip cỏc quỏ trỡnh hot ng ca trm trn bờ tụng 2.1.3 Yờu cu ca h iu khin ca trm trn bờ tụng... BUCODAT ổ cắm PLC 29 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH 95 57 nguồn 24 V 24 V DC 67 50 98 KTF 52 K K Hình 2.2 Sơ đồ nguồn tủ điều khiển Ap 200A 96 29 30 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH 52 T T T Cân Gầu Cửa xả T SIKA 36 I3.7 I3.6 I3.5 1M I3.4 I3.3 1M I3.0 I3.1 I3.2 I2.7 I2.6 I2.5 I2.4 I2.3 I2.2 I2.1 I1.6 I1.7 I2.0 2M I1.5 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 1M Hình 2.3 Sơ đồ đầu vào PLC K21 (gầu xuống... nguyờn lý hot ng nh sau: T trờn mỏy tớnh mỏc ca bờ tụng (t l khi lng cỏc nguyờn vt liu) c truyn xung PLC, cựng cỏc thụng s: s m trn, bng s liu v thi gian x cỏc loi nguyờn vt liu v bờ tụng, s liu hiu chnh sai s khi lng khi cõn Da vo cỏc s liu c chuyn xung t chng trỡnh iu khin trờn mỏy tớnh, chng trỡnh PLC iu khin trc tip hot ng ca trm trn cỏc ch sau: 2.1.4 Ch hot ng bng tay 16 Nguyn Mnh Hựng - T2... R2 R1 220V ỏn tt nghip 64 (+24V) 33 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH 409 408 407 406 405 404 403 402 401 400 Đen Nâu Đen Xanh Xanh ĐT2 ĐT1 ĐT0 ĐTX ĐCN Đ3 Đ2 Đ1 VTX xg VTX Lên K xe kíp Ln xe kíp Xg Xả nước Xả bê tông cửa HH4 cửa HH3 cửa HH2 Hình 2.6: Sơ đồ mạch công tắc hành trình MTT ĐTT ĐT2 ĐT1 ĐT0 ĐTX ĐCN Đ3 Đ2 Đ1 24 VDC 57 (0 V) ỏn tt nghip 33 34 Nguyn Mnh Hựng - T2 - TH ĐT ĐT ĐT ĐT ĐT ĐT 64 (+24V) 424 ... A2 BUCODAT R2 PLC PLC PLC PLC PLC I0.0 I0.1 I0.2 I0.6 I0.7 Tới PLC Tới PLC Tới PLC I1.0 I1.1 I1.2 R3 U 10V DC Cổng C2, D2 BUCODAT +10V 0V + tín hiệu - tín hiệu chống nhiễu cổng kết nối máy tính... Hỡnh iu khin h2.2: mch 2.8: bng PLC Hỡn mch 2.3: iu S S hS cụng khin mch ngun 2.4: tc Hỡn cỏc iu t Sú hnh u h van khin iu chnh vo 2.7: ng khin u PLC S lc to PLCmc h ốn bỏo K10 K9 K7 K7 K1... gi v PLC Nhn c tớn hiu ny PLC lnh cho ca VTP2 m cp ct liu vo xe skip Khi trng lng thnh phn ct liu theo lng t, (tớn hiu t load cell 1,2,3 gi v ) ,mc in ỏp chõn DS2 lp tc lờn + 24V DC gi v PLC