MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ KHÍ ĐÔNG ANH 5 1.1) Giới thiệu chung về công ty cổ phần cơ khí Đông Anh. 5 1.1.1) Thông tin về công ty cổ phần cơ khí Đông Anh. 5 1.1.3) Cơ cấu tổ chức: 6 1.1.4) Sơ đồ cơ cấu tổ chức: 7 1.2) Sản phẩm của công ty: 8 1.2.1) Nhóm sản phẩm hợp kim đúc (từ 1989): 8 1.2.2) Nhóm sản phẩm Giàn không gian và Kết cấu thép (từ 2001): 9 1.2.3) Nhóm sản phẩm nhôm hợp kim định hình (từ 2005) 10 1.2.4) Nhóm sản phẩm thương mại: 10 1.3) Thuận lợi và khó khăn: 11 1.3.1) Thuận lợi: 11 1.3.2) Khó khăn : 11 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT BI ĐẠN NGHIỀN 13 2.1) Khái quát chung về hệ thống sản xuất bi nghiền 13 2.2) Hệ thống Tôi Bi đạn nghiền của công ty 15 2.2.1) Yêu cầu kỹ thuật: 15 2.2.2 Công nghệ lò Tôi bi: 15 2.2.3) Sơ đồ nguyên lý lò tôi bi: 17 2.2.4) Các thiết bị trong lò Tôi bi: 17 2.2.5) Quy trình vận hành hệ thống: 21 2.2.6) Chế độ nhiệt của các buồng lò: 22 CHƯƠNG III) THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ GIÁM SÁT LÒ TÔI BI ĐẠN NGHIỀN 23 3.1) Cải tiến thêm hệ thống tự động: 23 3.2) Thiết kế sơ đồ công nghệ đáp ứng yêu cầu công nghệ trên: 23 3.3) Sơ đồ nguyên lý: 24 3.4) Lựa chọn các thiết bị: 25 3.4.1) Thiết bị điều khiển: 25 3.4.2) Cân định lượng Loadcell SBA. 26 3.4.3) Van điện từ 32 Airtac 3V31008 27 3.4.4) Máy thủy lực JP 2010F21LH(RH): 28 3.4.5) Động cơ điện 3 pha 28 3.4.6) Can nhiệt: 29 3.5) Mạch lực và mạch điều khiển của hệ thống: 30 3.5.1) Mạch lực của hệ thống: 30 3.5.2) Mạch điều khiển của hệ thống 31 3.6) Thiết kế hệ thống điều khiển tự động: 37 3.6.1) Lưu đồ thuật toán hệ thống: 37 3.6.2) Chương trình thực hiện yêu cầu tự động trên: 42 3.6.3) Thiết kế mô phỏng, giám sát hệ thống 60 PHỤ LỤC: 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 LỜI KẾT 76
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA CƠ ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ ***** - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài : ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG TÔI BI ĐẠN NGHIỀN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH SINH VIÊN THỰC HIỆN HUỲNH VĂN PHƯƠNG Hà Nội 06/2017 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA CƠ ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ ***** - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên thực : HUỲNH VĂN PHƯƠNG Ngày sinh : 25/03/1993 Mã số sinh viên : 1221011056 Khóa : 57 Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Tự Động Hóa Đề tài : ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG TÔI BI ĐẠN NGHIỀN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN : PGS.TS.NGUYỄN ĐỨC KHOÁT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH HÀ NỘI 06/2017 2 LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại nay, song song với việc phát triển xã hội, trình công nghiệp hóa – đại hóa phát triển mạnh mẽ không ngừng đòi hỏi mức độ tự động hóa ngày cao Với phát triển khoa học kỹ việc ứng dụng thiết bị logic khả trình PLC để tự động hóa trình sản xuất , nhằm mục tiêu tăng suất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm vấn đề cần thiết Đồ án với đề tài : “ Ứng Dụng PLC S7-300 Tự Động Hóa Hệ Thống Tôi Bi Đạn Nghiền” – Tại Nhà Máy Nhiệt Luyện – Công Ty Cổ Phần Cơ Khí Đông Anh LiCoGi nhằm mục đích hiểu biết ứng dụng điều khiển PLC sản xuất Đối tượng đề cập đến “ Hệ thống Điều khiển thủy lực trình Tôi bi ” “ Hệ thống tự động ổn định nhiệt độ lò nhiệt ” Trong trình tiến hành làm đồ án, dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn PGS.TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH thân tham khảo thêm nhiều tài liệu tỉm hiểu thực tế công ty thời gian lực hạn chế nên đồ án tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp nhận xét đánh giá Thầy Cô để em hoàn thiện đồ án tốt cho em có thêm kiến thức để làm hành trang cho tương lai sau Qua đây, Em xin chân thành cảm ơn tất quý Thầy Cô trường Đại Học Mỏ Địa Chất, Thầy Cô khoa Cơ Điện đặc biệt Thầy Cô môn Tự Động Hóa tạo điều kiện em học tập , tiếp thu kiến thức chuyên môn kiến thức đời sống Và lần em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình, chu đáo giáo viên hướng dẫn PGS.TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH giúp đỡ em nhiều để em hoàn thành đồ án Cuối cùng, em xin kính chúc tất quý Thầy Cô hạnh phúc sống, dồi sức khỏe thành công nghiệp trồng người Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên : HUỲNH VĂN PHƯƠNG 3 MỤC LỤC 4 DANH MỤC HÌNH 5 DANH MỤC BẢNG 6 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ KHÍ ĐÔNG ANH 1.1) Giới thiệu chung công ty cổ phần khí Đông Anh 1.1.1) Thông tin công ty cổ phần khí Đông Anh Hình 1.1)Công ty Cổ Phần Cơ Khí ĐÔNG ANH • Tên tiếng Việt : CTTNHH NHÀ NƯỚC MỘT THÀNH VIÊN CƠ KHÍ ĐÔNG ANH • Tên công ty : CTTNHH NHÀ NƯỚC MỘT THÀNH VIÊN CƠ KHÍ ĐÔNG • • • • • • • • • • • • • ANH Tên giao dịch : DONG ANH MECHANICAL COMPNY Tên viết tắt : DAMCO CO.,LTD Địa trụ sở : Thị trấn Đông Anh, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội Mã số thuế : 0100106391 Điện thoại : 04.8833818 Fax : 8832718 Email : Damco@hn.vn Website : www.cokhidonganh.com Tên giám đốc : Lại Văn Đàm Tên chủ sở hữu : TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HẠ TẦNG Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số : 0106000699, cấp ngày 02/10/1996, sở kế hoạch đầu tư Hà Nội Địa trụ sở : đường Nguyễn Trãi, phường Thanh Xuân Nam, quận Thanh Xuân, Hà Nội logo: CKĐA 1.1.2) Quá trình hình thành phát triển công ty Công ty Cơ khí Đông Anh (CKĐA) – doanh nghiệp Nhà nước thuộc Tổng Công ty Xây dựng phát triển hạ tầng – Bộ Xây dựng Ngày 26 tháng năm 1963, theo định số 955/BKT Bộ Kiến trúc, nhà máy khí Kiến trúc Đông Anh thành lập sở thống xưởng sửa chữa Công ty thi công giới, bán giới tổ chức sản xuất số phụ tùng thay để phục vụ cho việc sửa chữa Năm 1978, Nhà máy khí Kiến trúc Đông Anh đổi tên thành Nhà máy khí Xây dựng Đông Anh Ngày 05 tháng 12 năm 1989, theo định số 1010/BXD – TCLĐ Bộ Xây dựng, Nhà máy khí Xây dựng Đông Anh đổi tên thành nhà máy khí đại tu ô tô máy kéo Đông Anh thuộc liên hiệp xí nghiệp thi công giới, Bộ Xây dựng Ngày 20 tháng 01 năm 1995 theo định số 998/BXD-TCLĐ Bộ Xây dựng, nhà máy khí đại tu ô tô máy kéo đổi tên thành Công ty Cơ khí Đông Anh Tháng năm 2004 Công ty thành lập Nhà máy nhôm Đông Anh, vào hoạt động từ tháng năm 2005, nhằm cung cấp nhiều chủng loại, vật liệu nhôm định hình cho xây dựng 1.1.3) Cơ cấu tổ chức: a) Các phòng ban: - Phòng hành - Phòng kỹ thuật - Phòng điện - Phòng KCS - Phòng kinh doanh - Phòng dự án 8 - Phòng tài kế toán b) Các phân xưởng: - Phân xưởng Đúc - Phân xưởng Đúc - Phân xưởng Nhiệt luyện - Phân xưởng Nhôm 1.1.4) Sơ đồ cấu tổ chức: Hình 1.2) Sơ đồ cấu tổ chức 9 1.2) Sản phẩm công ty: 1.2.1) Nhóm sản phẩm hợp kim đúc (từ 1989): Bi nghiền Phụ tùng máy nghiền đứng máy búa Phụ tùng lò nung Hợp kim đúc Hình 1.3) Các sản phẩm đúc Bi nghiền, phụ tùng máy nghiền bi, phụ tùng máy nghiền đứng máy búa, phụ tùng lò nung nhiều loại phụ tùng khác chế tạo nhiều nhóm hợp kim phục vụ cho ngành xi măng, nhiệt điện, sản xuất vật liệu xây dựng, lọc hoá dầu ngành công nghiệp khác Tổng sản lượng tiêu thụ nội địa xấp xỉ 8000 sản phẩm/năm xuất 4000 tấn/năm Tỷ lệ tăng trưởng: 15-20%/năm 10 10 Đặt tên cho dự án khung Project Name hình vẽ, khung Project Path chọn ổ đĩa thư mục để lưu trữ dự án, ấn nút Create để tạo dự án Cửa sổ hình soạn thảo WinCCExplorer xuất hình dưới: Hình 3.22) Cửa sổ hình soạn thảo WinCCExplorer Chọn PLC Drivers từ Tag Management Để thiết lập kết nối truyền thông WinCC với thiết bị cấp cần có mạng liên kết chúng với việc trao đổi liệu Do ta cần chọn Driver giao diện liên kết WinCC PLC Trong dự án này, ta nhấp chuôt phải vào mục Tag Management, từ trình đơn xổ xuống chọn Add New Driver… hình: Hộp thoại Add new driver xuất hiện, cho phép chọn mạng kết nối WinCC PLC Nhấp chọn mạng SIMATIC S7 Protocol Suite.chn nhấp Open để mở 66 66 Hình 3.23) Hộp thoại Add new driver Tiếp theo nhấp chuột phải mục MPI nằm danh sách Driver vừa cài đặt chọn New Driver Conection Hình 3.24) Hộp thoại thêm New Driver Conection Hộp thoại Conection properties xuất hình, mục Name đặt tên PLCs7-300 nhấp mục Properties để thiết lập thông số kết nối 67 67 Hình 3.25) Hộp thoại Conection properties Các thông số phải với thông số cấu hình hệ thống S7 hình dưới, sau ấn OK chấp nhận Hình 4.14 Hộp thoại cài thông số Tạo biến cho chương trình 68 68 Để tạo kết nối thiết bị dự án WinCC, trước tiên cần phải tạo Tags(biến) WinCC Biến tạo Tag Management Biến gồm có biến nội(Internal tag) – biến có sẵn WinCC biến ngoại(External Tag) – biến trình Trong dự án ta sử dụng biến ngoại( External Tag) - Tạo Tag có tên Denstart Trở lại cửa sổ WinCC, nhấp chọn MPI sau nhấp chuột phải vào PLCs7-300 chọn New Tag… hình dưới: Hình 3.26) Tạo new tag Hộp thoại Tag properties xuất đặt tên biến Denstart vào ô Name chọn liệu kiểu Binary Tag ô Data Type Sau nhấp nút Select để khai báo địa cho Tag Hình 3.27) Hộp thoại Tag properties 69 69 Tạo hình ảnh, thiết lập thuộc tính - Tạo hình ảnh: Để tạo hình ảnh, ta phải mở giao diện đồ họa Nhấp chuột phải vào Graphic Designer từ menu xổ xuống chọn New picture Hình 3.28) Tạo new picture Xuất tập tin bên phải cửa sổ WINCCExplorer có tên “NewPdlo.Pdl”, nhấp chuột phải vào tập tin “NewPdlo.Pdl” Menu xuất chọn Rename picture Hình 3.29) Rename picture Hộp thoại New Name xuất hiện, nhập “mo_hinh” vào khung trống, sau ấn OK Kích đúp vào mo_hinh.pdl hình soạn thảo Graphics Designer Màn hình hình bên dưới: 70 70 Hình 3.30) Màn hình soạn thảo Graphics Designer Thiết lập nút bấm Ta chọn Button Object Palette di chuột hình Hình 3.31) Taọ Button - Thiết lập thuộc tính đèn báo 71 71 Chuyển sang Picture Auto.pdl, để thiết kế đèn báo ta chọn Elipse, vẽ hình tròn hình thiết kế Hình 3.32) Tạo đèn báo Click chuột phải vào hình tròn vữa vẽ, chọn properties, hộp thoại Object Properties xuất Chọn Flashing, chọn thuộc tính hình Click chuột phải vào hình đèn ô Flashing Back Ground Active chọn Tag Hình 3.33) Thiết lập thuộc tính đèn báo Vửa sổ Tag-Project: Chọn đến Tag Denstart hình bên dưới>OK 72 72 Kích chuột phải vào 2s chọn Upon change Sau ấn Ok để hoàn tất Hình 3.34) Chọn Upon change Cách thiết lập thuộc tính áp dụng tương tự cho đèn báo, nút ấn, cảm biến, động cơ, băng truyền v.v.v… - Cách lấy thiết bị Library Từ menu lựa chọn click View>Library Chọn đường dẫn hình bên để lấy động cơ, tương tự Library có băng truyền, cảm biến, piston v.v 73 73 Hình 3.35) Lấy thiết bị Library Sau lấy vật ta kick phải chuột vào chọn properties chọn thuộc tính cho vật chọn thuộc tính cho đèn báo 74 74 Thiết lập điều kiện RUNTIME Để chạy ứng dụng, cần cài đặt chế độ Runtime từ cửa sổ WinCCExplorer cách nhấp phải chọn Computer cửa sổ soạn thảo biểu tượng máy tính từ bên phải cửa sổ, từ menu xổ xuống chọn properties Hộp thoại Computer properties xuất hiện, chọn cách xem WinCC chạy Windown ảnh chạy bắt đầu khởi động WinCCExplorer Hình 3.36) Thiết lập điều kiện RUNTIME Đặt ảnh vừa tạo Start.pdl khung Start Picture cách nhấp chọn Browse, hộp thoại Start Picture xuất Chọn Start.pdl ấn OK Tại khung thuộc tính Windown Attributes kéo trượt nhấp chọn “Title” “Maxximize” “Adapt Picture” sau nhấp OK để kết thúc việc lựa chọn c) Kết quả: 75 75 Hình 3.37) Chế độ tay 76 76 Hình 3.38) Chế độ tự động 77 77 PHỤ LỤC: (*) Code chuyển động xilanh #include "apdefap.h" int gscAction( void ) { int s1,s2; s1 = GetLeft("MAIN_SCR.pdl","XL1"); s2 = GetTop("MAIN_SCR.pdl","XL2"); // ==========xilanh 1=============== if(GetTagBit("XL1_DANG_MO")==1) { s1 = s1+5; SetLeft("MAIN_SCR.pdl","XL1",s1); } if(GetTagBit("XL1_DANG_DONG")==1) { s1 = s1-5; SetLeft("MAIN_SCR.pdl","XL1",s1); } // tac dong cam bien // DONG if(s1=200) SetTagBit("M_CT_XL1_MO",1); else SetTagBit("M_CT_XL1_MO",0); // ==========xilanh 2=============== if(GetTagBit("XL2_DANG_MO")==1) { s2 = s2+5; SetTop("MAIN_SCR.pdl","XL2",s2); } if(GetTagBit("XL2_DANG_DONG")==1) 78 78 { s2 = s2-5; SetTop("MAIN_SCR.pdl","XL2",s2); } // tac dong cam bien // DONG if(s2=290) SetTagBit("M_CT_XL2_MO",1); else SetTagBit("M_CT_XL2_MO",0); if(GetTagBit("Q_DEN_LV")==0) { s1 = 40; SetLeft("MAIN_SCR.pdl","XL1",s1); s2 = 220; SetTop("MAIN_SCR.pdl","XL2",s2); } 79 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện – Điện tử Máy công nghiệp dung chung, NXB Giáo Dục năm 2009 [2] Bùi Quốc Khánh, Truyền động điện, NXB Khoa học & kĩ thuật năm 2006 [3] http://plcvietnam.com.vn/forum/ truy nhập cuối ngày 8/5/2017 [4] Hoàng Minh Sơn, Cơ sở hệ thống điều khiển trình, NXB Bách Khoa Hà Nội năm 2009 [5] Siemens Simatic S7 300 Module Data Manual [6] Nguyễn Ngọc Phương, Hệ thống điều khiển khí nén, NXB: Giáo Dục năm 2010 80 80