MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG 6 1.1.Giới thiệu chung. 6 1.2.Cơ cấu tổ chức quản lý của công ty. 7 1.2.1.Nhiệm vụ của các phòng ban. 8 1.3.Quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty. 8 1.4.Nhưng thuận lợi và khó khăn của công ty. 9 1.4.1.Thuận lợi. 9 1.4.2.Khó khăn. 10 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN THAN TRONG NHÀ MÁY. 11 2.1. Mục đích nghiên cứu hệ thống băng tải vận chuyển than trong nhà máy. 11 2.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống. 11 2.3.Quá trình công nghệ của hệ thống. 11 2.3.1.Sơ đồ công nghệ. 12 2.4. Các phần thiết bị dùng trong hệ thống. 13 2.4.1.Bộ điều khiển PLC S71200. 13 a. Ưu, nhược điểm khi lập trình hệ thống điều khiển PLC. 14 b. Khái niệm chung PLC s71200. 14 c. Ngôn ngữ lập trình của bộ điều khiển PLC. 17 d. Giới thiệu các tập lệnh cơ bản. 17 2.4.2.Rơ le trung gian. 22 a. Khái niệm chung về rơ le. 22 b. Phân loại rơ le. 23 c. Đặc tính vào ra của rơle. 24 d. Rơ le trung gian. 25 2.4.3.Cảm biến lệch băng. 27 2.4.4.Cảm biến chống ùn tắc băng. 29 2.4.5.Cảm biến bảo vệ trượt băng. 33 2.4.6.Công tắc tơ. 36 2.4.7.Aptomat. 38 2.4.8.Khởi động mềm. 39 2.4.9.Các thông số kỹ thuật của các thiết bị trong hệ thống băng. 41 2.5.Mạch lực và mạch điều khiển của hệ thống. 41 2.5.1.Mạch lực. 42 2.5.2.Mạch điều khiển. 43 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 45 3.1. Làm việc với phần mềm Tia Portal. 45 3.1.1.Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic – tích hợp lập trình PLC và HMI. 45 3.1.2. Kết nối qua giao thức TCPIP. 45 3.1.3. Cách tạo một Project. 45 3.1.4. TAG của PLC TAG local. 48 3.1.5. Làm việc với một trạm PLC. 50 3.1.6. Đổ chương trình xuống CPU. 50 3.17. Giám sát và thực hiện chương trình. 52 3.2. Lưu đồ thuật toán. 53 3.2.1.Sơ đồ khởi động. 53 3.2.2.Sơ đồ dừng công nghệ. 54 3.2.3.Sơ đồ dừng sự cố. 55 3.3.Quy định hiệu vào, ra PLC. 56 3.3.1.Tín hiệu vào. 56 3.3.2.Tín hiệu ra. 56
MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG 1.1.Giới thiệu chung 1.2.Cơ cấu tổ chức quản lý công ty 1.2.1.Nhiệm vụ phòng ban 1.3.Quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh công ty 1.4.Nhưng thuận lợi khó khăn công ty 1.4.1.Thuận lợi 1.4.2.Khó khăn CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN THAN TRONG NHÀ MÁY 10 2.1 Mục đích nghiên cứu hệ thống băng tải vận chuyển than nhà máy 10 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 10 2.3.Quá trình công nghệ hệ thống 10 2.3.1.Sơ đồ công nghệ .11 2.4 Các phần thiết bị dùng hệ thống 12 2.4.1.Bộ điều khiển PLC S7-1200 12 b.Ưu, nhược điểm lập trình hệ thống điều khiển PLC 13 Ưu điểm PLC: .13 c.Khái niệm chung PLC s7-1200 13 Giới thiệu module CPU 14 a.Ngôn ngữ lập trình điều khiển PLC .16 b.Giới thiệu tập lệnh 16 Bit logic (tập lệnh tiếp điểm) 16 2.4.2.Rơ le trung gian 21 a.Khái niệm chung rơ le 21 b.Phân loại rơ le 22 c.Đặc tính vào rơle 23 d Rơ le trung gian .24 2.4.3.Cảm biến lệch băng 26 2.4.4.Cảm biến chống ùn tắc băng 28 2.4.5.Cảm biến bảo vệ trượt băng 32 2.4.6.Công tắc tơ .35 2.4.7.Aptomat 37 2.4.8.Khởi động mềm .39 2.4.9.Các thông số kỹ thuật thiết bị hệ thống băng 40 2.5.Mạch lực mạch điều khiển hệ thống 41 2.5.1.Mạch lực 41 2.5.2.Mạch điều khiển .43 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 44 3.1 Làm việc với phần mềm Tia Portal .44 3.1.1.Giới thiệu SIMATIC STEP Basic – tích hợp lập trình PLC HMI 44 3.1.2 Kết nối qua giao thức TCP/IP .44 3.1.3 Cách tạo Project .44 3.1.4 TAG PLC / TAG local 47 3.1.5 Làm việc với trạm PLC 49 3.1.6 Đổ chương trình xuống CPU 49 3.17 Giám sát thực chương trình 51 3.2 Lưu đồ thuật toán 52 3.2.1.Sơ đồ khởi động .52 3.2.2.Sơ đồ dừng công nghệ 53 3.2.3.Sơ đồ dừng cố 54 3.3.Quy định hiệu vào, PLC 55 3.3.1.Tín hiệu vào 55 3.3.2.Tín hiệu 55 LỜI MỞ ĐẦU Điện có vị trí quan trọng đời sống thường nhật người thời đại.So với tượng vật lý khác cơ, nhiệt, quang… tượng điện từ đươc phát chậm hơn.Tuy nhiên việc phát điện từ thúc đẩy mạnh mẽ cách mạng khoa học va kỹ thuật chuyển sang lĩnh vực điện khí hóa ,tự động hóa Điện có yêu điểm bật sản xuất tập trung với nguồn công suất lớn ,có thể truyền tải xa phân phối tới nơi tiêu thụ với tổn hao tương đối nhỏ.Điện dễ dàng biến đổi thành dạng lượng khác.Mặt khác trình biến đổi lượng tín hiệu điện từ dễ dàng tự động hóa điều khiển từ xa, cho phép giải phóng lao động chân tay lao động trí óc người.chính người không ngừng tìm tòi công nghệ tối ưu để sản xuất điện Hiện công nghệ sản xuất điện như: nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên tử, khai thác nguồn lượng khác sức gió, lượng mặt trời để sản xuất điện Ở Việt Nam nước tiên tiến giới công nghệ sản xuất nhiệt điện phát triển mạnh mẽ có tương lai bền vững Các nhà máy nhiệt điện sản xuất điện dựa nguyên tắc biến nhiệt từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch thành quay máy phát điện sinh điện Nhận thấy vấn đề cần thiết hữu ích cho kỹ sư tự động hóa chuẩn bị trường nên em định tìm hiểu nghiên cứu hoạt động nhà máy nhiệt điện Sơn Động, cụ thể hoạt động băng tải vận chuyển than cho nhà máy Để có sở đánh giá kết công việc, em xin trình bày kiến thức nắm đước trình tìm hiểu nghiên cứu Đồ án em gồm chương sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan Nhà máy nhiệt điên Sơn Động Chương 2: Giới thiệu hệ thống băng tải vận chuyển than nhà máy Chương 3: Điều khiển mô hệ thống Do kiến thức thời gian có hạn nên đồ án khó tránh khỏi sai sót Em kính mong giúp đỡ ,góp ý quý thầy cô môn tự động hoá để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG Hình 1.1: Nhà máy nhiệt điện Sơn Động 1.1.Giới thiệu chung Công ty Nhiệt điện Sơn Động – Vinacomin Chi nhánh Tổng Công ty điện lực – Vinacomin, có tư cách pháp nhân hạch toán phụ thuộc Tổng Công ty điện lực – Vinacomin thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam Trụ sở Công ty: Thôn Đồng Rì – Thị trấn Thanh Sơn – Huyện Sơn Động – Tỉnh Bắc Giang Công ty nhiệt điện Sơn Động đầu tư xây dựng Tập đoàn Than – Khoáng sản Việt Nam Nhà máy khởi công xây dựng vào ngày 29/11/2005 Thôn Đồng Rì – Thị Trấn Thanh Sơn – Huyện Sơn Động – Tỉnh Bắc Giang Tổng thể nhà máy gồm Tổ máy 2x110MW, Turbine hai thân, máy phát làm mát nước, lò tăng sôi tuần hoàn (Circulating Fluidizing Bed), nhiên liệu đốt lấy từ mỏ than Đồng Rì nhiên liệu phục vụ cho trình khởi động tổ máy dầu FO vận chuyển đường Ôtô, để đảm bảo môi trường khử lưu huỳnh Than nhà máy tiến hành đốt bột đá vôi trực tiếp lò Nhà máy sử dụng hệ thống điều khiển phân tán DCS OC4000 GE kết hợp với điều chỉnh PLC Turbine hệ thống Bypass điều khiển hệ thống dầu thủy lực cao áp gọi DEH (Digital Electrical Hydraulic) Trạm 220KV nhà máy đấu nối với lưới điện quốc gia qua đường dây truyền tải tới trạm phân phối trạm Hoành Bồ trạm Tràng Bạch Công ty nhiệt điện Sơn Động – Vinacomin Công ty hoạt động theo Luật Doanh nghiệp, quy định Pháp luật, quy định Tổng Công ty điện lực – Vinacomin Điều lệ hoạt động Công ty Tổng giám đốc Tổng công ty phê duyệt 1.2.Cơ cấu tổ chức quản lý công ty Công ty nhiệt điện Sơn Động có tổng số 355 cán công nhân viên, Giám đốc điều hành trực tiếp Công ty 03 Phó Giám đốc tham mưu giúp điều hành sản xuất, kỹ thuật công việc tài – kế toán Cơ cấu Công ty chia thành 02 khối chính: Khối sản xuất (gồm có 02 Phân xưởng: Phân xưởng vận hành phân xưởng sửa chữa với tổng cán nhân viên 252 người) Khối hành chính, quản lý (gồm có 06 Phòng với tổng cỏn 56 người), khối nhân viên phục vụ 34 người Trong Công ty, phòng ban có chức nhiệm vụ cụ thể, chịu giám sát trực tiếp từ ban lãnh đạo, đồng thời có nhiệm vụ quyền hạn tham mưu, giúp đỡ ban lãnh đạo việc xây dựng thực thi thị đưa GIÁM ĐỐC P GIÁM ĐỐC SẢN XUẤT Phòng kỹ thuật Phòng kế hoạch P GIÁM ĐỐC KỸ THUẬT Phòng vật tư Phòng an toàn Phân xưởng sửa chữa Phân xưởng vận hành P GIÁM ĐỐC KẾ TOÁN-TC Phòngkế toán t.chính Phòng tổ chức HC Hình 1.2: Sơ đồ tổ chức quản lý Công ty nhiệt điện Sơn Động-Vinacomin 1.2.1.Nhiệm vụ phòng ban + Giám đốc: Là người đứng đầu máy quản lý công ty, chịu trách nhiệm trước hoạt động kinh doanh, sản xuất công ty Giám đốc uỷ quyền cho phó giám đốc trực tiếp huy máy công ty thông qua trưởng phòng ban + Phó giám đốc sản xuất: Giúp việc cho giám đốc, phụ trách phòng sản xuất + Phó giám đốc kỹ thuật: Phụ trách mảng kỹ thuật nhà máy lãnh đạo phòng kỹ thuật + Phó giám đốc kế toán: tham mưu giúp việc cho giám đốc tình hình tiền lương, xếp công việc, chế độ khen thưởng… Đảm bảo cho người công ty chấp hành nghiêm chỉnhq uy chế hợp đồng lao động + Phòng vật tư: quản lý kho vật tư đầu vào cho việc sản xuất + Phòng kỹ thuật: phụ trách nhiệm kiểm tra sửa chữa hệ thống nhà máy gặp trục trặc nâng cấp hệ thống có yêu cầu + Phòng an toàn: phụ trách mảng an toàn trình vận hành nhà máy người vật + Phân xưởng vận hành: có nhiệm vụ vận hành nhà máy + Phân xưởng sửa chữa: thực nhiệm vụ phòng kỹ thuật đưa 1.3.Quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh công ty Trong năm 2011 - 2016 Công ty hoàn thành kế hoạch sản xuất kinh doanh Tổng Công ty giao đạt công suất theo thiết kế Biểu đồ điện sản xuất điện tự dùng Công ty thể hình Hình 1.3: Biểu đồ điện sản xuất điện tự dùng Công ty Như vậy, với nguồn nguyên liệu ổn định điều kiện bảo dưỡng thiết bị đảm bảo nên sản lượng phát điện Công ty đảm bảo Sản lượng điện sản xuất tăng dần theo năm từ 2010-2016 Theo báo cáo từ Công ty, với kế hoạch sản lượng điện sản xuất 1,350 tỷ kWh năm 2013 tháng đầu năm Công ty thực đạt 704,729 MW, 52,2%, doanh thu điện thương phẩm đạt 625,532 tỷ đồng, 54,25% kế hoạch năm, thu nhập bình quân đạt gần triệu đồng/người/tháng Để đạt kết đó, từ đầu năm Công ty phỏt động nhiều phong trào thi đua sản xuất với nhiều nội dung, hỡnh thức thực kết rút ngắn thời gian bảo dưỡng định kỳ hai tổ máy, vừa giúp giảm giá thành bảo dưỡng đồng thời tăng sản lượng điện sản xuất 1.4.Nhưng thuận lợi khó khăn công ty 1.4.1.Thuận lợi Do công ty nhiệt điện sơn động phải có đội ngũ cán công nhân viên có tay nghề cao, có trình độ chuyên môn kinh nghiệm, máy móc thiết bị đại nên việc sản xuất công ty ngày cải tiến phát triển 1.4.2.Khó khăn Bên cạnh thuận lợi công ty gặp khó khăn đăng có nhiều doanh nghiệp nhà máy lĩnh vực đà phát triển mạnh nên cạnh tranh trở nên khó khăn CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN THAN TRONG NHÀ MÁY 2.1 Mục đích nghiên cứu hệ thống băng tải vận chuyển than nhà máy Ngày đất nước trình công nghiệp hóa đại hóa Đặc biết ngành công nghiệp có cải thiện rõ rệt Lao động sức người dần thay máy móc đại góp phần tăng suất lao động Trong nhà máy xí nghiệp hầu hết có băng tải vận chuyển sản phẩm nguyên vật liệu Nhận thấy điều cần thiết nên em tìm hiểu cụ thể em tìm hiểu băng tải vận chuyển than nhà máy nhiệt điện Sơn Động nơi mà em thực tập với mục đích nắm rõ nguyên lý hoạt động hệ thống chức năng, hoạt động thiết bị hệ thống 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống 2.3.Quá trình công nghệ hệ thống Ấn nút Start hệ thống bắt đầu làm việc động băng tải chạy theo thứ tự động – động – động Than cấp xuống từ máy nghiền than, than vận chuyển từ băng tải sang băng tải sang băng tải đưa vào nhà máy nhiệt điện Trong trình vận chuyển than mà băng tải gặp cố cố lệch băng phát cảm biến lệch băng, cố ùn tắc than 10 Tên Kiểu loại giảm tốc Kiểu loại động K128-AX-160Y160L-4 31.5 B3SH05+BS+F Y250M-4 AN-31.5 K128-AX-160Y160L-4 31.5 Công suất （T/H（ Độ Độ Công Dòng điện Vận tốc rộng（m dài（M suất động （A（ （m/S（ m（ （ cơ（KW（ 200 650 31.5 82.67 1.6 15 200 650 31.5 160.15 1.6 55 200 650 31.5 36.84 1.6 15 2.5.Mạch lực mạch điều khiển hệ thống 2.5.1.Mạch lực a Băng tải b Băng tải 41 c Băng tải 42 2.5.2.Mạch điều khiển 43 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 3.1 Làm việc với phần mềm Tia Portal 3.1.1.Giới thiệu SIMATIC STEP Basic – tích hợp lập trình PLC HMI Step basic hệ thống kỹ thuật đồng đảm bảo hoạt động liên tục hoàn hảo Một hệ thống kỹ thuật Thông minh trực quan cấu hình phần cứng kỹ thuật cấu hình mạng, lập trình, chẩn đoán nhiều Lợi ích với người dùng: - Trực quan : dễ dàng để tìm hiểu dễ dàng để hoạt động - Hiệu : tốc độ kỹ thuật - Chức bảo vệ : Kiến trúc phần mềm tạo thành sở ổn định cho đổi tương lai 3.1.2 Kết nối qua giao thức TCP/IP - Để lập trình SIMATIC S7-1200 từ PC hay Laptop cần kết nối TCP/IP - Để PC SIMATIC S7-1200 giao tiếp với nhau, điều quan trọng địa IP hai thiết bị phải phù hợp với 3.1.3 Cách tạo Project Bước 1: từ hình desktop nhấp đúp chọn biểu tượng Tia Portal V12 44 Bước : Click chuột vào Create new project để tạo dự án Bước :Nhập tên dự án vào Project name sau nhấn create Bước : Chọn configure a device 45 Bước : Chọn add new device Bước :Chọn loại CPU PLC sau chọn add 46 Bước : Project 3.1.4 TAG PLC / TAG local Tag PLC - Phạm vi ứng dụng : giá trị Tag sử dụng khối chức PLC - Ứng dụng : binary I/O, Bits of memory - Định nghĩa vùng : Bảng tag PLC - Miêu tả : Tag PLC đại diện dấu ngoặc kép Tag Local - Phạm vi ứng dụng : giá trị ứng dụng khối khai báo, mô tả tương tự sử dụng khối khác cho mục đích khác - Ứng dụng : tham số khối, liệu static khối, liệu tạm thời - Định nghĩa vùng : khối giao diện 47 - Layout : bảng tag PLC chứa định nghĩa Tag số có giá trị CPU Một bảng tag PLC tự động tạo cho CPU sử dụng project - Colum : mô tả biểu tượng nhấp vào để di chuyển vào hệ thống kéo nhả lệnh chương trình - Name : khai báo sử dụng lần CPU - Data type : kiểu liệu định cho tag - Address : địa tag - Retain : khai báo tag lưu trữ lại - Comment : comment miêu tả tag Nhóm tag : tạo nhóm tag cách chọn add new tag table Tìm thay tag PLC 48 Ngoài có số chức sau: - Lỗi tag - Giám sát tag plc - Hiện / ẩn biểu tượng - Đổi tên tag : Rename tag - Đổi tên địa tag : Rewire tag - Copy tag từ thư viện Global 3.1.5 Làm việc với trạm PLC Quy định địa IP cho module CPU IP TOOL thay đổi IP address PLC S7-1200 cách Phương pháp thích hợp tự động xác định trạng thái địa IP : - Gán địa IP ban đầu : Nếu PLC S7-1200 địa IP, IP TOOL sử dụng chức thiết lập để cấp phát địa IP ban đầu cho PLC S7-1200 - Thay đổi địa IP : địa IP tồn tại, công cụ IP TOOL sửa đổi cấu hình phần cứng (HW config) PLC S7-1200 3.1.6 Đổ chương trình xuống CPU Đổ từ hình soạn thảo chương trình cách kích vào biểu tượng download công cụ hình Chọn cấu hình Type of the PG/PC interface PG/PC interface hình sau nhấn chọn load 49 Chọn start all hình vẽ nhấn finish 50 3.17 Giám sát thực chương trình Để giám sát chương trình hình soạn thảo kích chọn Monitor công cụ Hoặc cách làm hình Sau chọn monitor chương trình soạn thảo xuất sau: 51 3.2 Lưu đồ thuật toán 3.2.1.Sơ đồ khởi động 52 3.2.2.Sơ đồ dừng công nghệ 53 3.2.3.Sơ đồ dừng cố 54 3.3.Quy định hiệu vào, PLC 3.3.1.Tín hiệu vào STT Tín hiệu vào I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 10 I1.1 11 I1.2 12 I1.3 Chức Tín hiệu khởi động hệ thống Tín hiệu dừng tự động hệ thống Tín hiệu Reset hệ thống Tín hiệu cảm biến báo cố lệch B1 Tín hiệu cảm biến báo cố ùn B1 Tín hiệu cảm biến báo cố trượt B1 Tín hiệu cảm biến báo cố lệch B2 Tín hiệu cảm biến báo cố ùn B2 Tín hiệu cảm biến báo cố trượt B2 Tín hiệu cảm biến báo cố lệch B3 Tín hiệu cảm biến báo cố ùn B3 Tín hiệu cảm biến báo cố trượt B3 3.3.2.Tín hiệu STT Tín hiệu Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Chức Tín hiệu điều khiển công tắc tơ băng Tín hiệu điều khiển công tắc tơ băng Tín hiệu điều khiển công tắc tơ băng Tín hiệu điều khiển còi báo 55 ... tự động – động – động Than cấp xuống từ máy nghiền than, than vận chuyển từ băng tải sang băng tải sang băng tải đưa vào nhà máy nhiệt điện Trong trình vận chuyển than mà băng tải gặp cố cố... DI DC - Digital outputs (Ngõ số) 10 DO DC - Expansion Analog module (Khả mở rộng Analog) AI - Program language (Ngôn ngữ lập trình) Ladder / STL - RTC (thời gian thực) Tích hợp sẵn - Communication... đạt 10 - Thời gian tác động rơ le: khoảng thời gian từ có Xtđ đến đạt Ymax từ X=Xnh đến đầu đạt Ymin Đây tham số quan trọng rơle Tùy theo chức rơ le mà có thời gian tác động nhanh ( t < 10 động