Thiết kế cải tiến hệ thống đóng bao xi măng

Header Page of 126 B GIO DC V O TO I HC NNG TRN VN KHễI THIT K CI TIN H THNG ểNG BAO XI MNG Chuyờn ngnh: Cụng ngh Ch to mỏy Mó s: 60.52.04 Cụng trỡnh ủc hon thnh ti I HC NNG Ngi hng dn khoa hc: TS INH MINH DIM Phn bin 1: TS NGUYN XUN HNG Phn bin 2: PGS.TS Lấ VIT NGU Lun s ủc bo v trc Hi ủng chm Lun tt nghip thc s k thut hp ti i hc Nng vo ngy 03 thỏng 12 nm 2011 TểM TT LUN VN THC S K THUT Cú th tỡm hiu lun tai: - Trung tõm Thụng tin - Hc liu, i hc Nng - Trung tõm Hc liu, i hc Nng Nng - Nm 2011 Footer Page of 126 1 Header Page of 126 M U 1.Tớnh cp thit ca ủ ti + Dõy chuyn 2: th h mi, h thng cõn ủin t, h thng ủiu khin np liu t ủng bng vi x lý Tuy nhiờn ủ n ủnh ca Cựng vi s phỏt trin ca ủt nc, ngnh cụng nghip xi h thng khụng cao nờn nng sut khụng ủt, tui th ca h thng mng ngy cng phỏt trin Cỏc dõy chuyn sn xut xi mng ủc thp, hnh phc sa cha khú khn,vt t thay th giỏ thnh ủu t xõy dng mi sau ny vi cụng ngh thit b hin ủi ca cỏc ủt, thi gian nhp khu lõu v phi mua ủỳng ca hóng Haver nc Chõu õu nh c, Phỏp, an Mch, hon ton t ủng húa Boeker Vỡ vy nh hng rt nhiu ủn sn xut lm tng nng sut v bo ủm sn phm ủt cht lng tt v n ủnh Tuy nhiờn hin ti nhiu Cụng ty sn xut xi mng tn ti ủng thi cỏc dõy chuyn thit b th h c v th h mi hn na mi dõy chuyn ca mi hóng li cú ủc thự riờng nh h thng ủiu khin khỏc nhau, Vỡ vy rt ph thuc vo hóng sn xut Vic ci to nõng cp cỏc dõy chuyn thit b th h c v nghiờn cu thit k cỏc thit b v h thng ủiu khin t ủng ch to sn xut nc l tht s cn thit cho cỏc doanh nghip sn xut Hin ti Cụng ty C phn Xi mng Hi Võn tn ti dõy chuyn ủúng bao: + Dõy chuyn 1: th h c, h thng cõn c, h thng ủiu khin np liu ủn gin Vỡ vy nng sut thp, ủ chớnh xỏc khụng cao Hỡnh Packing Machine N02 Do ủú Nghiờn cu thit k h thng ủiu khin cp liu v cõn ca mỏy ủúng bao l ni dung chớnh ca ủ ti Mc ủớch ca ủ ti: - Nghiờn cu thit k ci tin h thng ủiu khin cp liu t ủng v cõn bng PLC cho mỏy ủúng bao xi mng Hỡnh Packing Machine N01 Footer Page of 126 3 Header Page of 126 - Gúp phn phỏt trin lnh vc ủiu khin t ủng ng dng vo thc t sn xut Phm vi nghiờn cu: - Nghiờn cu thit k quy trỡnh lm vic ca mỏy ủúng bao, nghiờn cu cỏc phn t ủiu khin v cỏc c cu chp hnh - Nghiờn cu thit k h thng ủiu khin cho cỏc c cu chp hnh - Nghiờn cu h thng cõn ủin t - Gii quyt vic ni ghộp tng thớch gia cỏc thit b liờn quan: ng c ủin, cỏc cm bin lng, van ủiu khin, ủu cõn bng phng phỏp ủiu khin Logic - Thc nghim lp rỏp, hiu chnh v th nghim trờn mỏy ủúng bao ti Cụng ty C phn Xi mng Hi Võn Phng phỏp nghiờn cu: - Nghiờn cu thc t cỏc h thng ủúng bao xi mng - Tng hp nghiờn cu lý thuyt v h thng ủiu khin t ủng - Kim chng trờn mỏy ủúng bao ti Cụng ty C phn Xi mng Hi Võn í ngha khoa hc v thc tin: - Tng nng sut mỏy, n ủnh cht lng sn phm v gim chi phớ sa cha bo dng v vt t d phũng cho Cụng ty - ti s gúp phn vo s phỏt trin lnh vc ủiu khin t ủng bng PLC cho cỏc thit b dõy chuyn sn xut núi chung v ủiu khin mỏy ủúng gúi núi riờng Footer Page of 126 Cu trỳc ca lun : Lun gm cỏc phn nh sau Chng TNG QUAN V DY CHUYN ểNG BAO XI MNG Chng C S Lí THUYT CHO TI Chng THIT K CH TO B IU KHIN CN V ểNG GểI Header Page of 126 CHNG TNG QUAN V CC H THNG ểNG GểI T NG 1.1.3 nh lng i vi mỏy ủúng gúi , khõu ủnh lng l khõu quan trng nht ng vi sai s cho phộp , s cú nhng cỏch ủnh lng khỏc 1.1 TNG QUAN V THIT B ểNG GểI T NG ( hỡnh 1.4 v hỡnh 1.5 ) 1.1.1 Khỏi nim 1.2 TNG QUAN V THIT B ểNG GểI 1.1.2 Phõn loi Mỏy ủúng gúi CA CễNG TY CP XI MNG VICEM HI VN 1.2.1 Tng quan v Cụng ty C phn Xi mng Vicem Hi Võn 1.2.1.1 Khỏi nim xi mng 1.2.1.2 Qui trỡnh cụng ngh sn xut xi mng Hỡnh 1.1úng gúi vt liu Hỡnh 1.2 úng gúi vt liu lng Hỡnh 1.4 nh lng giỏn ủon Hỡnh 1.10 Cụng ủon ủúng bao 1.2.2 Thit b ủúng gúi ti Cụng ty CP Xi mng Vicem Hi Võn 1.2.2.1 H thng ủúng bao xi mng bao 50 kg a) H thng ủúng bao ca dõy chuyn ( Hỡnh 1.10 ) Mỏy ủúng bao ủc sn xut vo nm 1996, mỏy gm vũi Hỡnh 1.3 úng gúivt liu ri Footer Page of 126 quay, ủnh lng bng h cõn ủin t Hỡnh 1.5 nh lng liờn tc b) H thng ủúng bao ca dõy chuyn Header Page of 126 Mỏy ủúng bao ủc sn xut nm 1993, mỏy gm cú vũi ủng, CHNG ủnh lng bng h cõn c S Lí THUYT CA TI 2.1 CU TO V NGUYấN Lí HOT NG MY ểNG BAO 2.1.1 Cu to mỏy ủúng bao 2.1.1.1 Thụng s k thut 2.1.1.2 Yờu cu vt liu ủúng bao 2.1.1.3 Cỏc thnh phn v chc nng a) Truyn ủng quay mỏy ủúng bao Hỡnh 1.13 Mỏy ủúng bao dõy chuyn Hỡnh 1.14 Mỏy ủúng bao dõy chuyn Kt lun: Trờn c s thit b ủúng gúi hin v hin trng mỏy ủúng bao xi mng ca Cụng ty ta cú th nghiờn cu thit k ch to h thng ủiu khin np liu v cõn cho mỏy ủúng bao thay th cho mỏy ủúng bao dõy chuyn v cú th ci to mỏy ủúng bao dõy chuyn t h cõn c sang cõn ủin t stt tên phụ tùng Xylanh ba vị trí Xylanh kẹp bao Ghế đá bao Xylanh đá bao Bộ truyền động quay tuabin cấp liệu Van ba vị trí Tủ cân Sensor cảm biến .v.t S.l cái cái cái 06 06 06 06 06 06 06 Hỡnh 2.2 mỏy ủúng bao b)H thng khớ nộn Khớ ủc cp cho pittong kp gi bao, pittong quột bao, thi bao xi mng, hng dũng liu, pittong van v trớ, pittong ủy bao Footer Page of 126 9 10 Header Page of 126 e) Load cell f) c cu ủ & ht bao h) Cm bin Hỡnh 2.7 Load cell treo c)Phu cp liu d)C cu np liu vo bao Hỡnh 2.9 V trớ cỏc cm bin Hỡnh 2.8 C cu ủ v ht bao g)Ngun cp i)Cỏc s ủ ủin ủng lc v ủiu khin ca mỏy ủúng J)Cõn MEC MEC l mt h thng kt hp cõn v ủiu khin, h tr tt c Hỡnh 2.5 Phu cp liu cỏc chc nng ca mt vũi np liu Mi mt vũi np liu ca mỏy ủúng bao ủc trang b mt cõn MEC, cõn MEC s t ủng ủiu Hỡnh 2.6 C cu np liu cho bao Footer Page of 126 khin tt c chc nng ca vũi np liu 11 12 Header Page of 126 Cõn MEC ủc thit k theo cỏc modul card ủc np vo bao ( Nu ủn v trớ cm bin m khụng cú bao cp cho vũi np liu thỡ l thoỏt khớ t pittong xy lanh quột bao s khụng ủc bt kớn nờn khụng ủ ỏp ủ tỏc ủng cụng tc ỏp sut vỡ vy s khụng xy quỏ trỡnh np liu ) Pittong kp gi bao Khớ thi phng bao Hỡnh 2.10 S ủ lp card hp cõn MEC Bng 2.1 Chỳ thớch card ca cõn MEC Np liu vo bao Khớ thi sch vũi Kt thỳc np v pittong hi v Khi cụng tc ỏp sut ủc tỏc ủng, ủng c ca turbin cp liu s ủc delay mt khong thi gian, bao s ủc khớ thi phng lờn v van v trớ m hon ton thỡ quỏ trỡnh np liu bt ủu Nu np liu lng liu khụng tng lờn ( cú th bao b rỏch v 2.1.2 Nguyờn lý hot ủng ca mỏy ủúng bao hoc tc liu, ) thỡ quỏ trỡnh np liu s dng li Khi mỏy ủúng bao hot ủng ( quay ), bao ủc cp vo vũi Quỏ trỡnh cp liu cho bao ủc thc hin qua giai ủon: np liu t ủng hoc bng tay, ủn v trớ cm bin (1) van ủin t Giai ủon np thụ ( Van v trớ m hon ton ) v giai ủon np tinh ủc tỏc ủng v pittong xy lanh ( gi v quột bao ) ủc kớch hot ( van v trớ ủúng khụng hon ton ) Tựy thuc vo ủ mn ca liu, v bao ủc gi cht, lỳc ny ủng thoỏt khớ t pittong xy lanh quột sai s cho phộp ca lng bao, nng sut , thỡ ta cú th thay ủi bao ủc bt kớn bi bao nờn ỏp lc khớ s tỏc ủng ủn cụng tc ỏp lng liu np giai ủon np thụ ( ci ủt tham s sut ( Presseur switch ) kớch hot ủng c ca turbin cp liu v liu lng np thụ ) hoc thay ủi tc ủ liu giai ủon np tinh bng Footer Page of 126 13 14 Header Page of 126 cỏch thay ủi gúc m ca ca van v trớ ( ủiu chnh hnh trỡnh ca 2.2 GII THIU V B IU KHIN LP TRèNH PLC pittong van v trớ ) 2.2.1 c ủim b ủiu khin lp trỡnh: Nu quỏ trỡnh np liu ủn v trớ cm bin (5) kim tra 2.2.2 Nhng khỏi nim c bn: lng m under weigh < lng bao < over weigh thỡ ủn v trớ 2.2.3 So sỏnh vi cỏc h thng ủiu khin khỏc: cm bin ( 6) nh bao thỡ pittong xylanh nh bao ủc kớch hot ht 2.2.4 Cu trỳc phn cng ca PLC: nh bao lờn bng ti chuyn bao Nu quỏ trỡnh np liu ủn v trớ 2.2.5 Khỏi nim c bn v lp trỡnh PLC: cm bin (5) kim tra lng m lng bao < under weigh 2.2.6 C ch hot ủng v x lý tớn hiu trờn PLC: thỡ bao s khụng ủc ht nh bng ti chuyn bao m s ủc np Kt lun: Nghiờn cu cu to, chc nng ca cỏc thnh phn thờm liu chu trỡnh np liu tip theo Sau np thờm liu nu mỏy ủúng bao v nguyờn lý ủiu khin quỏ trỡnh np liu vo bao v lng bao < under weigh hoc lng bao > over weigh thỡ cõn cựng vi b ủiu khin kh trỡnh PLC l c s thit mch ủiu bao s ủc ht nh ti v trớ cm bin (3) bao li Nu quỏ trỡnh khin v vit chng trỡnh ủiu khin cho PLC chng np liu ủn v trớ cm bin (5) kim tra lng m lng bao > over weigh thỡ bao s khụng ủc ht nh bng ti chuyn bao m s ủc ht nh ti v trớ cm bin (3) bao li Sau bao ủc ht nh bng ti chuyn bao, h thng reset li b ủm u cõn Ti trng bao Hin th s AD B phn truyn, nhn s liu Load cell Mỏy in Mỏy tớnh úng m piston khớ nộn ( ủiu khin cỏc van, kp bao), ủng c cp liu PLC hoc VK Cỏp chuyn ủi mch giao tip iu khin trc tip cỏc cun dõy solenoid, relay coil Hỡnh 2.22 S ủ ủiu khin np liu v cõn Footer Page of 126 15 16 Chng THIT K B IU KHIN CN V ểNG GểI v mỏy hóng Siemen sn xut tng thớch vi S7-200, phự hp Header Page of 126 cho mụi trng cụng nghip v giỏ thnh thp 3.1 LA CHN PHNG N V THIT B IU KHIN 3.1.1 B ủiu khin kh trỡnh PLC Chn b PLC S7-200 ca Siemens, CPU224 l phự hp v ủỏp ng ủc yờu cu ca h thng ủiu khin S ủ b trớ cỏc b phn S7-200 nh hỡnh 3.1 Bờn trong: Cỏc LED ch trng thỏi - Ngun cung cp ca cỏc ủu vo - T cao cp - ng h thi gian (CPU 224/226) Cỏc LED ch Chit ỏp tng t trng thỏi ca Hỡnh 3.2 Thit b TD 200 3.1.3 Thit b ch th lng Thit b ch th lng (ủu hin th trng lng cõn) cú nhiu loi nhiu hóng sn xut khỏc Trong h thng ủiu khin ny ta chn Khe cm cho: - Mụ ủun nh - Mụ ủun pin - Mụ ủun ủng h Jc cm mụ ủun m rng Omron Nht Hỡnh 3.3 Thit b ch th lng 3.2 KT NI CC THIT B TRONG H THNG 3.2.1 Kt ni gia PLC S7-200, CPU 224 vi mỏy tớnh: L ủ gn lờn giỏ ủ Cng truyn thụng Cht kp ủ lp CPU lờn ray DIN Hỡnh 3.1 S ủ b trớ cỏc b phn ca PLC 3.1.2 TD 200 ( Giao din gia ngi v mỏy ) Thit b TD 200 ( S7-200 Text Display Devices ) cho phộp ngi hnh hay ngi s dng cú th tng tỏc vi ng dng hoc hin th cỏc thụng bỏo,TD 200 l thit b giao din gia ngi Footer Page of 126 Ch th lng KH3B-V ca hóng 3.2.2 Giao tip gia DT 200 v PLC S7-200: 3.2.3 Kt ni ủu cõn v PLC: 3.2.4 Kt ni gia ủu cõn vi cm bin trng lng ( Loadcell): 17 Header Page 10 of 126 3.3 S MCH CA H THNG Footer Page 10 of 126 18 19 Header Page 11 of 126 Footer Page 11 of 126 20 21 22 Header Page 12 of 126 ng c turbin cp liu hot ủng F Kim tra lng bao T úng van v trớ, np tinh Tip tc np F Kim tra lng bao T Tip tc np vũng Dng np liu, ủúng hon ton van v trớ 3.4 S THUT TON CHNG TRèNH IU KHIN 3.4.1 Mỏy ủúng bao quay ( Ch ủ lm vic bỡnh thng) Bt ủu Khi ủng mỏy(mỏy quay) Np v bao vo vũi Kp bao F Kim tra cú bao T Kim tra lng bao F F Kim tra v trớ nh bao Nh bao ti v trớ bao li T Khụng nh bao Bao ủc ht bng ti Reset b ủm T Pittong xy lanh kp bao hi v Cp khớ vo bao,M van v trớ Kt thỳc 3.4.2 Mỏy ủúng bao ủng yờn (Ch ủ kim tra) Footer Page 12 of 126 23 24 Header Page 13 of 126 KT LUN Bt ủu KT QU Cp ngun (mỏy ủng yờn) - ó thit k, ch to h thng ủiu khin ủúng bao xi mng v cõn, s dng PLC S7-200 CPU 226 XP ca hóng Siemens H thng Np v bao vo vũi Kp bao ủó ủc lp ủt trờn hai mỏy ủúng bao ti Phõn xng Cụng ty C phn Vicem Hi Võn - H thng ny hot ủng theo cỏc yờu cu ủt H thng hot ủng n ủnh, Chớnh xỏc cao, hnh x lý d dng v giỏ F Kim tra cú bao T Pittong xy lanh kp bao hi v Cp khớ vo bao,M van v trớ thnh thp - Thụng qua giao din TD200 ngi hnh cú th ci ủt cỏc thụng s ca h thng ủ cú th ủỏp ng phự hp vi nhiu loi liu cng nh nhiu loi bao cú lng khỏc v theo dừi ng c turbin cp liu hot ủng giỏm sỏt ủc cỏc s c 4.2 TRIN VNG TI F Kim tra lng bao T úng van v trớ, np tinh Tip tc np - Sau lp ủt thnh cụng trờn mỏy ủúng bao ti Phõn xng ca Cụng ty s tip tc nghiờn cu phỏt trin ủ ti ủ ci to mỏy ủúng phõn xng (hin ủang dựng h thng cõn c ) sang h thng nh trờn - Nghiờn cu ng dng h thng ủiu khin ủúng gúi t ủng v cõn, khụng ch cho dõy chuyn sn xut xi mng m cũn phỏt trin F Kim tra lng bao T Dng np liu, ủúng van v trớ Tip tc np Reset b ủm vi nhiu dõy chuyn thit b khỏc nh phõn bún, bt mỡ, - Vic nghiờn cu h thng ủiu khin giỏm sỏt s dng PLC t ủ ti ủó m nhiu ng dng thc t khỏc ti Cụng ty thi gian ủn s trin khai nh: * H thng ủnh lng cht tr nghin * B ủm bao v ủiu khin Kt thỳc 3.5 CHNG TRèNH IU KHIN NP LIU V CN BAO Footer Page 13 of 126  ... Np v bao vo vũi Kp bao F Kim tra cú bao T Kim tra lng bao F F Kim tra v trớ nh bao Nh bao ti v trớ bao li T Khụng nh bao Bao ủc ht bng ti Reset b ủm T Pittong xy lanh kp bao hi v Cp khớ vo bao, M... 1.10 Cụng ủon ủúng bao 1.2.2 Thit b ủúng gúi ti Cụng ty CP Xi mng Vicem Hi Võn 1.2.2.1 H thng ủúng bao xi mng bao 50 kg a) H thng ủúng bao ca dõy chuyn ( Hỡnh 1.10 ) Mỏy ủúng bao ủc sn xut vo nm... cho pittong kp gi bao, pittong quột bao, thi bao xi mng, hng dũng liu, pittong van v trớ, pittong ủy bao Footer Page of 126 9 10 Header Page of 126 e) Load cell f) c cu ủ & ht bao h) Cm bin Hỡnh