tự động hóa quá trình công nghệ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ********* ĐỒ ÁN MƠN: TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH CƠNG NGHỆ ĐỀ TÀI:Quy trình đóng bao xi măng nhà máy xi măng Hoàng Thạch GV HƯỚNG DẪN: NGƠ MẠNH TÙNG Nhóm sinh viên thực hiện: Họ Tên 1.Lê Đức Nhân 2.Nguyễn Văn Hưng 3.Hoàng Văn Hoằng 4.Hồ Đình Dương Hà Nội – 2018 Mã SV 1041040200 1041040140 1041040217 1041040219 Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội GVHD:NGÔ MẠNH TÙNG MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH I GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG HỒNG THẠCH II TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG BAO GỒM CƠNG ĐOẠN CHÍNH  Các giai đoạn sản xuất xi măng .8 Giai đoạn 1: Tách chiết nguyên liệu thô Giai đoạn 2: Phân chia tỷ lệ, trộn lẫn nghiền Giai đoạn 3: Trước nung 10 Giai đoạn 4: Giai đoạn lò 10 Giai đoạn 5: Làm mát nghiền thành phẩm 10 Giai đoạn 6: đóng bao vận chuyển 10 PHẦN MƠ PHỎNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT .12 I MƠ PHỎNG QUY TRÌNH TRÊN PLC S7-1200 WinCC TRÊN PHẦN MỀM TIA PORTAL V14 .12 TÌM HIỂU VỀ PLC S7-1200: 12 1.1 Giới thiệu chung 12 1.2 Những đặc điểm bật Simatic S7 – 1200 14 1.3 Nguyên lý hoạt động .18 TÌM HIỂU VỀ WINCC 19 2.1 Giới thiệu chung: .20 2.2 Các chức bản: .21 CHỌN THIẾT BỊ .24 a Chọn động khâu đóng bao 24 b Cảm biếm siêu âm 25 Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội GVHD:NGÔ MẠNH TÙNG  Cảm biến siêu âm đo khoảng cách 26  Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm đo khoảng cách 28  Thơng số kích thước cảm biến siêu âm 29 c Xilanh khí nén 29 d Cảm biến tiệm cận 31 e Loadcell từ 0-100kg,200 kg 32 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 33 LẬP TRÌNH TRÊN PLC S7-1200 34 MÔ PHỎNG TRÊN WINCC 38 PHẦN CHẠY CHƯƠNG TRÌNH .39 KẾT LUẬN: 40 Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG LỜI MỞ ĐẦU Ngành Tự động hóa ngành quan trọng mang tính định cho phát triển quốc gia Từ thiết bị thô sơ lạc hậu ngày đầu, đến ngành Tự động hóa Việt Nam có bước tiến, bước phát triển vượt bậc với hệ thống sở hạ tầng, công nghệ đại Tự động hóa xem huyết mạch kinh tế, phát triển Tự động hóa tiền đề cho ngành kinh tế khác phát triển Ngày nay, hệ thống điều khiển, giám sát tự động khơng q xa lạ với Nó đời từ sớm nhằm đáp ứng nhu cầu thiết yếu sống người Vì vậy, điều khiển tự động trở thành ngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cứu ứng dụng tự động hóa vào thực tiễn lao động sản xuất người Nhóm chúng em chọn đề tài: “Nghiên cứu quy trình cơng nghệ dây chuyền sản xất xi măng nhà máy xi măng Hồng Thạch” Trong q trình thực đề tài, nhóm chúng em ngồi cố gắng tìm hiểu học hỏi nhận hướng dẫn tận tình từ thầy Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Chúc thầy mạnh khỏe thành công công tác giảng dạy Do khả hạn chế, kinh nghiệm thực tế nên có sai sót khơng thể tránh, nhóm chúng em mong nhận bảo từ quý thầy Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội GVHD:NGÔ MẠNH TÙNG PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH I GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG THẠCH Sau chiến tranh kết thúc, kinh tế nước ta bước đầu hồi phục, trước tình hình Đảng Nhà nước hoạch định chiến lược phát triển kinh tế xã hội, xây dựng sở vật chất kỹ thuật kinh tế coi trọng hàng đầu Để làm viêc đó, ngành cơng nghiệp vật liệu xây dựng phải trước bước - Ngày 15/11/1976, Thủ tướng Chính phủ thị số 448/TTg việc "Xây dựng Nhà máy xi măng Hoàng Thạch" - Ngày 15/12/1976, đồng chí Đỗ Mười lúc Phó Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định số 474/TTg “Phê chuẩn nhiệm vụ thiết kế Nhà máy xi măng Hoàng Thạch” (cho phép xây dựng nhà máy xi măng), với tên gọi "Nhà máy xi măng Hoàng Thạch" Địa điểm xây dựng thơn Hồng Thạch xã Minh Tân, huyện Kim Mơn, tỉnh Hải Hưng (Minh Tân - Kinh Môn - Hải Dương ngày nay) thôn Vĩnh Tuy xã Vĩnh Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh Số vốn đầu tư ban đầu để xây dựng 73.683.000 USD Nhà máy hãng F.L.Smidth(Đan Mạch) thiết kế, cung cấp thiết bị toàn cho chuyên gia giúp xây dựng, vận hành nhà máy - Ngày 19/05/1977, Khởi công xây dựng dây chuyền I Nhà máy xi măng Hồng Thạch với cơng suất thiết kế 1,1 triệu tấn/năm, dây chuyền lớn đại Việt Nam vào thời điểm - Ngày 04/03/1980, Bộ Xây dựng ký Quyết định số 333/BXD-TCCB việc thành lập Nhà máy xi măng Hoàng Thạch - Ngày 25/11/1983, Nhà máy sản xuất mẻ clanh-ke - Ngày 16/01/1984, bao xi măng mang nhãn hiệu Hoàng Thạch đời đánh dấu thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất xi măng theo tiêu pháp lệnh Nhà Nước Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG Để đáp ứng yêu cầu phát triển phù hợp với kinh tế thị trường, ngày 12/8/1993, Bộ xây dựng Quyết định số 363/QĐ-BXD thành lập Công ty xi măng Hoàng Thạch sở hợp Nhà máy xi măng Hồng Thạch với Cơng ty kinh doanh xi măng số thành Công ty xi măng Hồng Thạch Đồng chí Nguyễn Văn Hạnh bổ nhiệm làm Giám đốc Công ty Cùng với phát triển nhanh chóng kinh tế đất nước, nhu cầu xi măng cho xây dựng ngày tăng Công ty đầu tư mở rộng, khẩn trương tiến hành xây dựng dây chuyền II có cơng suất thiết kế 1,2 triệu /năm, mặt Công ty có, dây chuyền II khởi cơng ngày 28/12/1993 Sau gần năm thi công xây dựng, ngày 12/5/1996 dây chuyền II đươc khánh thành vào sản xuất, tổng công suất dây chuyền lúc 2,3 triệu tấn/năm Được quan tâm Đảng, Nhà nước Cơng ty xi măng Hồng Thạch không ngừng lớn mạnh phát triển sản phẩm Công ty năm sau cao năm trước, chất lượng sản phẩm ổn định mức cao Trước tình hình tăng trưởng kinh tế giai đoạn (2006-2010), dự án đầu tư xây dựng dây chuyền III Công ty xi măng Hồng Thạch có cơng suất thiết kế 1,2 triệu tấn/năm, Thủ tướng Chính phủ cho phép đầu tư định số 91/QĐ-TTg ngày 20/01/2003 Dây chuyền III khởi công xây dựng ngày 04/02/2007 mặt có Cơng ty với diện tích đất sử dụng 7,46 ha, tháng 12 năm 2009 khánh thành vào sản suất, đưa tổng công suất Cơng ty lên 3,5 triệu tấn/năm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG Hình 1: Nhà máy xi măng Hồng Thạch II TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG SƠ ĐỒ QUY TRÌNH Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG Hình 2: Sơ đồ quy trình sản xuất xi măng SẢN XUẤT XI MĂNG BAO GỒM CƠNG ĐOẠN CHÍNH Các giai đoạn sản xuất xi măng Giai đoạn 1: Tách chiết nguyên liệu thơ Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG Xi măng có sử dụng nguyên liệu thô gồm: canxi, sắt, silic, nhôm thành phần đất sét, đá vơi cát Ngun liệu thô tách từ núi đá vôi sau thơng qua băng chuyền vận chuyển tới nhà máy Ngồi nhiều ngun liệu thơ khác tham gia vào trình sản xuất xi măng như: đá phiến, vảy thép cán, tro bay bô xít với lượng yêu cầu nhỏ Trước vận chuyển tới nhà máy khối đá lớn nghiền nhỏ có kích thước tương đương với kích thước viên sỏi Hình 3: Mỏ đá vơi làm bao xi măng Giai đoạn 2: Phân chia tỷ lệ, trộn lẫn nghiền Các nguyên liệu thô từ quặng chuyển đến phòng thí nghiệm nhà máy, phòng thí nghiệm tiến hành phân tích để chia tỷ lệ xác đá vơi đất sét trước bắt đầu nghiền Thông thường chia theo tỷ lệ 80% đá vơi 20% đất sét Sau nhà máy tiến hành nghiền hỗn hợp với trợ giúp lăn quay bàn xoay Bàn xoay quay liên tục lăn lăn tiếp xúc trực tiếp với hỗn hợp để nghiền hỗn hợp thành bột mịn Hỗn hợp nguyên liệu thơ lại dự trữ đường ống sau nghiền hỗn hợp thành bột mịn Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG Giai đoạn 3: Trước nung Những nguyên liệu nghiền hoàn chỉnh đưa vào buồng trước nung Buồng chứa chuỗi buồng xoay trục đứng, nguyên liệu thô đẩy qua vào lò nung Buồng trước nung tận dụng nhiệt tỏa từ lò, giúp tiết kiệm lượng làm cho nhà máy thân thiện với môi trường Giai đoạn 4: Giai đoạn lò Nhiệt độ lò lên tới 1450⁰C xảy phản ứng hóa học khử cacbon thải khí CO2 Chuỗi phản ứng hóa học Ca SiO2 tạo CasiO3 thành phần xi măng Lò nhận nhiệt từ bên ngồi nhờ khí tự nhiên than đá Khi nguyên liệu rơi xuống phần thấp lò nung hình thành lên sỉ khơ Hình 4: Hệ thống lò nung Giai đoạn 5: Làm mát nghiền thành phẩm Sau khỏi lò, sỉ làm mát nhờ vào khí cưỡng bức, sỉ tỏa lượng nhiệt hấp thụ từ từ giảm nhiệt, lượng nhiệt sỉ tỏa thu lại quay trở vào lò, giúp tiết kiệm lượng Các viên bi sắt giúp nghiền bột mịn thành xi măng Giai đoạn 6: đóng bao vận chuyển Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 10 Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG chọn lại phạm vi từ 300mm đến 1000mm, để có ngõ tương ứng phạm vi cần  Cảm biến siêu âm đo khoảng cách Cảm biến siêu âm đo khoảng cách Nhờ khả đo khoảng cách mà không cần tiếp xúc với vật nên cảm biến siêu âm có ứng dụng rộng, báo mức dung dịch keo, báo mức dầu, báo mức loại chất rắn… tất loại vật chất có mặt phẳng đủ rộng báo hết Điều đặc biệt cảm biến siêu âm có ngõ dạng tín hiệu analog nên biết kiểm sốt mức cần đo Đó ưu điểm lớn cảm biến siêu âm so với loại cảm biến khác phao báo mức nước, cảm biến điện dung đo mức nước điện cực Với tín hiệu ta kết hợp với điều khiển PID ta điều bơm đầy, xả cạn chức cảm biến báo mức điện cực Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 26 Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG Nút cài đặt khoảng cách tích hợp thân cảm biến siêu âm Cảm biến siêu âm cải tiến nhiều so với phiên củ tích hợp nút cài đặt khoảng cách thân, cách cài đặt đơn giản nhiều Thân cảm biến thiết kế nhỏ so với loại trước Đối với loại cảm biến siêu âm có khoảng cách hoạt động từ 2200mm trở xuống nút nhấn nằm mặt bên thân, loại từ 3500mm tới 6000mm nút nhấn nằm gần dây cảm biến Cảm biến siêu âm hãng kèm phụ kiện đầy đủ ốc siết đồ gá hai ron cao su giúp cảm biến dễ dàng gắn chặt hơn, chống rung động xoay sử dụng mơi trường nhiều tác động khí Tự động hóa q trình cơng nghệ-Nhóm 13- Điện – K10 27 Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội GVHD:NGƠ MẠNH TÙNG  Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm đo khoảng cách Nguồn cấp: 15-30VDC – Output: 4-20mm/0-10VDC, NPN/PNP – IP: 67 – Cáp: dài 2m PVC – Thời gian đáp ứng: