Điều khiển hệ thống trộn polymer sử dụng PLC trong nhà máy sản xuất núi pháo

LỜI MỞ ĐẦU Trong công đổi đất nước nay, ngành tự động hóa đóng vai trò quan trọng Là sinh viên tự dộng hóa trình học trường em tiếp thu kiến thức lý thuyết cố gắng hoàn thành chương trình lý thuyết mà nhà trường truyền đạt Những lý thuyết chuyên ngành tự động hóa quý báu cho em đế trở thành kỹ sư có trình dộ chuyên môn , vững vàng công tác, góp phần sức lực nhỏ bé cho trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước Do tính chất quan trọng thiết thực công tác làm đồ tốt nghiệp, với mục đích giúp sinh viên có hiểu biết thực tế công việc, vận dụng kiến thưc, lý thuyết học Nhà trường tổ chức cho sinh viên nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp 12 tuần Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, qua nghiên cứu tài liệu với hướng dẫn tận tình cô giáo T.s Nguyễn Thị Thanh Bình thầy cô giáo khoa, em tìm hiểu Điều khiển hệ thống trôn Polymer sử dụng PLC nhà máy sản xuất núi pháo Báo cáo đồ án tốt nghiệp em gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan nhà máy núi pháo Chương 2: Giới thiệu S7-300 WinCC Chương 3: Điều khiển hệ thống trộn Polymer sử dụng PLC nhà máy sản xuất núi pháo Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình giảng viên T.s Nguyễn Thị Thanh Bình giúp đỡ em nhiều để em hoàn thành báo cáo Sinh viên Đinh Văn Chung LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Toàn nội dung đồ án tốt nghiệp “Điều khiển hệ thống trôn Polymer sử dụng PLC nhà máy sản xuất núi pháo” em tự học từ giảng thầy cô giáo, tìm hiểu tài liệu internet sách tham khảo Không chép từ đồ án tốt nghiệp khác Sinh viên Đinh Văn Chung MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NÚI PHÁO 1.1 Giới thiệu nhà máy núi pháo 1.1.1 Lich sử phát triển 1.1.2 Nhà máy núi pháo 1.2 Chu trình hoạt động hệ thống 10 1.3 Sản phẩm 11 1.3.1 Muối Ammoni Paratungstate 11 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 VÀ WINCC 15 2.1.Tổng quan PLC S7-300 15 2.2 Giới thiệu Simatic S7-300 15 2.2.1 Cấu trúc, chức PLC S7-300 15 2.2.2 Module CPU 16 2.2.3 Module mở rộng 18 2.2.4 Cấu trúc nhớ CPU 19 2.2.5 Ngôn ngữ lập trình cho PLC S7 - 300 20 2.2.6 Giới thiệu WINCC (Windows Control Center) 27 2.2.7 Chức WinCC 28 2.2.8 Các kiểu liệu 30 2.2.9 Các bước tạo dự án WinCC 31 2.2.10 Các module chức soạn thảo 31 2.2.11 Chạy chương trình Runtime (Runtime Software RT) 36 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRỘN POLYMER SỬ DỤNG PLC TRONG NHÀ MÁY SẢN XUẤT NÚI PHÁO 38 3.1.Mô tả hệ thống Polymer 38 3.2 Nguyên lý hoạt động 42 3.3 Trang bị điện cho hệ thống trộn Polymer 42 3.3.1 Thông số lựa chọn thiết bị hệ thống 42 3.3.2 Sơ đồ điều khiển hệ thống 45 3.3.3 Mạch cấp nguồn cho động 46 3.3.4.Mạch bảo vệ cấp nguồn cho máy rung cấu truyền hút chân không 47 3.3.5.Mạch điều khiển điện áp cho hệ thống 48 3.4.1 THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH 49 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1.Dự án núi pháo bão đất trống Hình 1.2 Nhà máy núi pháo Hình 1.3 Thông tin Hình 1.4 Sản lượng dự tính 10 Hình 1.5 Sản lượng đạt 10 Hình 1.6 Chu trình công nghệ 10 Hình 1.7 Muối Ammoni Paratungstate 12 Hình 1.4 Bảng đặc tính 12 Hình 1.8 Blue Tungsten Oxide 12 Hình 1.9 Bảng đặc tính 13 Hình 1.10 Yellow Tungsten Oxide 13 Hình 1.11 Bảng đặc tính 13 Hình 2.1 Simatic 7-300 15 Hình 2.2 Module phía sau Simatic 16 Hình 2.3 Sơ đồ module CPU 17 Hình 2.4 Các nhóm Tag Tags Tag Management WinCC 32 Hình 2.5 Cửa sổ Graphics Designer 32 Hình 2.6 Cửa sổ Tag-Logging Editor 34 Hình 2.7 Cửa sổ Alarm Logging Editor 35 Hình 2.8: Thiết lập thuộc tính Runtime 36 Hình 3.1 Hệ thống trộn Tomal Polymer 4.0 38 Hình 3.2 Bản vẽ kỹ thuật hệ thống 39 Hình 3.3 Tủ điện điều khiển cho hệ thống 45 Hình 3.4 Mạch bảo vệ cấp nguồn cho tay trộn phễu tiếp liệu 46 Hình 3.5 Mạch bảo vệ cấp nguồn cho máy rung, cấu truyền chân không buồng sấy 47 Hình 3.6 Mạch điều khiển điện áp cho hệ thống 48 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cô, gia đình bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo T.s Nguyễn Thị Thanh Bình, giảng viên khoa Công nghệ Tự động hóa, người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Công nghệ Tự động hóa dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hoàn thành đồ án Sinh viên Đinh Văn Chung CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NÚI PHÁO 1.1 Giới thiệu nhà máy núi pháo 1.1.1 Lich sử phát triển Giữa thập niên 1990, công ty khoáng sản Tiberon Minerals Canada phát khu vực Núi Pháo, huyện Đại Từ, Thái Nguyên mỏ đa kim có trữ lượng lớn với khoáng sản có giá trị cao, gồm vonfram, bismut florit Khi vào hoạt động, mỏ Núi Pháo trở thành nhà cung cấp vonfram bismut lớn nhà cung cấp florit lớn thứ bên Trung Quốc Sau thời gian dài thăm dò lập dự án, đến đầu năm 2004, liên doanh Nuiphaovica – Tiberon sở hữu 70%, phần lại thuộc đối tác nước – nhận giấy phép đầu tư Cuối năm 2006 Việt Nam sau gia nhập WTO, công ty quản lý quỹ Dragon Capital thực thương vụ đầu tư lớn lịch sử mình: chi 251 triệu USD để sở hữu toàn Tiberon Minerals Sau tiếp quản, Dragon Capital kỳ vọng dự án vận hành từ năm 2009 Tuy nhiên, khủng hoảng tài toàn cầu nên Dragon Capital giải toán huy động vốn để triển khai dự án Để triển khai tiếp dự án này, chủ đầu tư cần phải có nguồn tài lớn, ước tính thời điểm lên tới gần 500 triệu USD Đến đầu năm 2010, sau năm nhận giấy phép, dự án Núi Pháo nằm giấy việc giải phóng vỏn vẹn 2% diện tích mặt cần thiết Nuiphaovica đứng trước nguy bị thu hồi giấy phép Hình 1.1.Dự án núi pháo bão đất trống Và Masan Group xuất hiện, mua lại toàn 70% lợi ích dự án Núi Pháo Dragon Capital nắm giữ 30% lợi ích nắm giữ nhà đầu tư nước Thương vụ mua lại dự án Núi Pháo thương vụ M&A phức tạp từ trước đến với loạt giao dịch phát hành hối phiếu nhận nợ, quyền chọn mua, quyền chọn bán Đến cuối năm 2013, hai bên hoàn tất điều khoản thương vụ này, phía Dragon Capital nhận gần 30 triệu cổ phiếu Masan Group lượng lớn tiền mặt Đổi lại, phía Masan trực tiếp sở hữu 3/4 lợi ích dự án Núi Pháo 1.1.2 Nhà máy núi pháo 1.1.2.1.Giới thiệu chung Công ty TNHH Khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo.(Công ty Công ty cổ phần tài nguyên Ma San - Masan Resources) Dự án đa kim Núi Pháo, trải rộng diện tích 9.21 km2, nằm huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, cách Hà Nội khoảng 80km phía Tây Bắc đường Địa điểm mỏ có vị trí thuận tiện, dễ dàng tiếp cận đường thông qua Quốc lộ 37 tiếp giáp với tuyến đường sắt khổ hẹp kết nối với hệ thống đường sắt Việt Nam Dự án cách cảng Hải Phòng cảng Cái Lân tỉnh Quảng Ninh, khoảng 180 km 240km, thuận tiện cho việc vận chuyển sản phẩm dự án Hình 1.2 Nhà máy núi pháo 1.1.2.2 Mô tả Núi Pháo mỏ vonfram - đa kim độc đáo, nhà sản xuất vonfram có chi phí thấp giới Vị trí đia lý Huyện Đại từ, Tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam Diện tích 9.21 km² Sở hữu 100% thông qua Công ty Masan Resources Thái nguyên Khoáng sản Vônfram, Flo-rít , bít-mut, đồng Tài nguyên(WO3)(2014) Chắc chắn + Tin cậy 65.0 triệu với hàm lượng WO3 tương đương 0.1% Chắc chắn + Tin cậy + Dự tính 97.4 triệu với hàm lượng WO3 tương đương 0.1% Trữ lượng (WO3)(2014) 10 72 3.4.1.3 Lưu đồ thuật toán 73 74 3.4.1.4.Chương trình viết theo ngôn ngữ lập trình LAD 75 76 77 78 3.4.3.5.Mô chương trình 79 Đèn báo hệ thống hoạt động Đèn báo hệ thống dừng hoạt động Mở van cấp nước cho hệ thống Máy rung hoạt động Động quay trộn hoạt động Động truyền hút hoạt động 80 12 Đèn báo thùng chứa 11 Van thùng điều chế Động hút hoạt động Động nghiền 10 Đèn báo thùng chứa đầy 81 Kết luận Qua kết vận hành mô cho thấy thiết bị điều khiển lập trình PLC S7-300 phần mềm WinCC thực điều khiển giám sát trình hoạt động hệ thống trộn POLYMER nhà máy núi pháo Chương trình thực hiên được: Điều khiển thao tác , giám sát vận hành Đáp ứng yêu cầu điều khiển giám sát thiết bị đóng, cắt van động hệ thống 82 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Trong thời gian thực tập hướng dẫn cô giáo Nguyễn Thị Thanh Bình thầy, cô giáo khoa tự động hóa em hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp giao Kết báo cáo đồ án tốt nghiệp: Chương 1: Tổng quan nhà máy núi pháo Chương 2: Giới thiệu S7-300 WinCC Chương 3: Điều khiển hệ thống trộn Polymer sử dụng PLC nhà máy sản xuất núi pháo Với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực tự động hóa nói riêng, đề tài phát triển hoàn thiện để đạt kết tốt hơn, tính sử dụng rộng rãi Phạm vi đề tài : Tổng quan hệ thống Thiết kế hệ thống trộn Chương trình mô Wincc Ứng dụng xây dựng phần cứng thời gian tới tìm hiểu khâu khác Hướng phát triển Bên cạnh thời gian có hạn kiến thức chưa chuẩn bị kịp nên đề tài báo cáo em số thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý thầy cô bạn để báo cáo em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! 83 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Instruction Manual: Polymer make-up system type Polyrex 4.0 [2] Bài giảng “Kỹ thuật lập trình công nghiệp”, ThS Bùi Tuấn Anh [3] Công cụ Help Simantic Manager 85 86 [...]... đang xây dựng càng ngày càng nhiều nhà máy, xí nghiệp đa dạng về công nghệ.Ngành tự động hóa cũng không ngừng phát triển để đáp ứng nhu cầu phát triển của sản xuất Và WINCC là một trong các chương trình ứng dụng Scada (HMI) trong lĩnh vực dân dụng cũng như trong công nghiệp WINCC được dùng để điều hành các màn hình hiển thị và hệ thống điều khiển trong tự động hóa sản xuất và quá trình WINCC là một phần... Hiện là nhà máy có chi phí sản xuất thấp nhất thế giới -Tìm hiểu chu trình hoạt động của hệ thống, các giai đoạn của quá trình tuyển quặng Từ sơ đồ công nghệ chế biến quặng ta thấy được tầm quan trọng của dung dịch thuôc tuyển với các yêu cầu cần đảm bảo của dung dịch đó và hệ thống trộn hoàn toàn đáp ứng dung dịch tuyển sau điều chế và một số yêu cầu để làm việc trong môi trường công nghiệp Một trong. .. là người vận hành dễ dàng điều khiển nhờ bộ điều khiển PLC và màn hình cảm ứng Ngoài ra còn tìm hiểu về một số sản phẩm đó là muối Ammoni Paratungstate Đóng vai trò trung gian cho các úng dụng như sản phảm Vofram oxit và bột vofram kim loại( Blue Tungsten oxide và Yellow Tungsten oxide) 18 CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 VÀ WINCC 2.1.Tổng quan về PLC S7-300 Thiết bị điều khiển logic lập trình (Programmable... đến 60 phút Hệ thống trộn Tomal Polyrex 4.0 hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu về dung dịch sau điều chế như trên Mặt khác nó còn đáp ứng một số yêu cầu để làm việc trong môi trường công nghiệp như sau: -Đáp ứng các phép định lượng với độ chính xác cao -Cơ cấu nạp liệu đa trục vít -Các thùng chứa bằng thép không rỉ, cơ cấu máy vững chắc -Người dùng dễ dàng diều khiển nhờ sử dụng bộ điều khiển PLC với màn... phần mềm của hãng Siemens dùng để giám sát, điều khiển và thu nhập dữ liệu trong quá trình sản xuất. , theo nghĩa hẹp thì WINCC là chương trình hỗ trợ cho người lập trình thiết kế giao diện Người và máy - HMI trong hệ thống SCADA WINCC cung cấp các module chức năng thường dùng trong công nghiệp như: Hiển thị ảnh, tạo thông điệp, lưu trữ và báo cáo Giao diện điều khiển mạnh, 36 ... hàm lượng WO3 tương đương 0.1% Hình 1.3 Thông tin chính 1.1.2.3 Khoáng sản Núi Pháo có lịch sử thăm dò và khai thác lâu dài Theo "Báo cáo kết quả thăm dò chi tiết của mỏ đa kim Vonfram Núi Pháo" được Hội đồng Đánh giá Trữ lượng Khoáng sản Quốc gia phê duyệt, tổng trữ lượng tài nguyên của mỏ Núi Pháo được xác định là 110.260.000 tấn, trong đó Cấp trữ lượng 111 là 30.500.000 tấn, Cấp trữ lượng 122 là 52.720.000... đồ hệ thống điều khiển FBD (Function Block Diagram) -Liệt kê lệnh STL (Statement List) Một chương trình viết trên LAD hoặc FBD có thể chuyển sang STL, nhưng không xảy ra ngợc lại vì trong STL có nhiều lệnh không có trong LAD hay FBD  Phương pháp lập trình bằng LAD Phương pháp này có cách biểu diễn chương trình tương tự như sơ đồ tiếp điểm dùng Rơle trong sơ đồ điện công nghiệp.VD: Sơ đồ điều khiển. .. S7-300 Thiết bị điều khiển logic lập trình (Programmable Logic Control , viết tắt là PLC ) là dạng thiết bị điều khiển đặc biệt sử dụng bộ nhớ lập trình được để lưu trữ các lệnh và thực hiện các chức năng như: thực hiện các phép toán logic, lập chuỗi, định giờ, đếm và các thuật toán để điều khiển máy và các quá trình PLC được thiết kế có sẵn giao diện cho các thiết bị vào/ra và có thể lập trình với ngôn... module IM * FM (Function module): Module có chúc năng điều khiển riêng Ví dụ như module PID, module điều khiển động cơ bước… * CP (Communication module): Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính 2.2.4 Cấu trúc bộ nhớ của CPU Bộ nhớ của S7-300 được chia thành 3 vùng chính * Vùng chứa chương trình ứng dụng Vùng nhớ chương trình được chia thành 3 miền OB(Organisation... của hệ thống 12 Hình 1.6 Chu trình công nghệ 13 Quá trình tuyển quặng trải qua các giai đoạn sau: -(1): Máy đập hàm làm nhỏ kích thước các khối đá chứa quặng -(2): Nghiền và tách các loại quặng bằng các phản ứng hóa học v v -(3): Bột quặng lúc này vẫn lẫn tạp chất, chưa đạt yêu cầu Bởi vậy sẽ được trộn với dung dich thuốc tuyển -(4): Liên kết vật lý xảy ra giữa cation và anion polymer -(5): Sử dụng ... 3: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRỘN POLYMER SỬ DỤNG PLC TRONG NHÀ MÁY SẢN XUẤT NÚI PHÁO 38 3.1.Mô tả hệ thống Polymer 38 3.2 Nguyên lý hoạt động 42 3.3 Trang bị điện cho hệ thống. .. QUAN VỀ NHÀ MÁY NÚI PHÁO 1.1 Giới thiệu nhà máy núi pháo 1.1.1 Lich sử phát triển 1.1.2 Nhà máy núi pháo 1.2 Chu trình hoạt động hệ thống 10 1.3 Sản phẩm...LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Toàn nội dung đồ án tốt nghiệp Điều khiển hệ thống trôn Polymer sử dụng PLC nhà máy sản xuất núi pháo em tự học từ giảng thầy cô giáo, tìm hiểu tài liệu internet