Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 58 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
58
Dung lượng
2,49 MB
Nội dung
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢOSÁTVÀTHIẾTKẾHỆTHỐNGCẤPLIỆUTỰĐỘNGTRONGDÂYCHUYỀNÉPMÍA Họ tên sinh viên : VŨ DUY KIÊN BÙI XUÂN HẢI Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Niên khóa: 2009-2013 Tháng năm 2013 KHẢOSÁTVÀTHIẾTKẾHỆTHỐNGCẤPLIỆUTỰĐỘNGTRONGDÂYCHUYỀNÉPMÍA Thực hiện: Bùi Xuân Hải Vũ Duy Kiên Khóa luận đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành CƠ ĐIỆN TỬ Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Hùng KS Nguyễn Trung Trực Tháng năm 2013 i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian khảosát thực tế nhà máy đường Phổ Phong, nhóm chúng em ln quan tâm hướng dẫn tận tình từ cán công nhân viên nhà máy suốt trình khảosát Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý công ty cán công nhân viên nhà máy tạo điều kiện tốt cho chúng em Với hướng dẫn tận tình cán cơng nhân viên, nhóm em tìm hiểu quy trình hoạt động sản xuất, nguyên tắc làm việc thiết bị, phân xưởng, chế độ công nghệ nhà máy… Và đặc biệt em tìm hiểu kỉ hệthốngcấpliệu cho trình ép mía.Thực tập nhà máy hội tốt cho em trải nghiệm, vận dụng kiến thức học vào thực tế, từ giúp em hiểu nâng cao kiến thức công nghệ sản xuất đường Đề tài: “Khảo sátthiếtkếhệthốngcấpliệutựđộngdaychuyềnép mía” Gồm phần : Phần : Khảosáthệthốngcấpliệudâychuyềnépmía nhà máy Phần : thiếtkếhệthốngcấpliệutựđộngdâychuyềnépmía Một lần em xin gửi lời cảm ơn chân thành biết ơn đến quý công ty cán công nhân viên nhà máy, đồng thời em chân thành cảm ơn q thầy, Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ Trường ĐH Nơng Lâm Tp.Hồ Chí Minh đặc biệt đến giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Văn Hùng KS Nguyễn Trung Trực hướng dẫn em hoàn thành phần thiếtkế đề tài hoàn thành báo cáo suốt thời gian thực đề tài TP HỒ CHÍ MINH Ngày Sinh viên thực BÙI XUÂN HẢI VŨ DUY KIÊN ii tháng năm 2013 TÓM TẮT Đề tài: “Khảo sátthiếtkếhệthốngcấpliệutựđộngdâychuyềnép mía” thực nhà máy đường Phổ Phong tỉnh Quảng Ngãi trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh từ tháng đến tháng năm 2013 Đề tài có nội dung : - Khảosát thực tế tính kĩ thuật dâychuyềnépmía nhà máy đường - Xây dựng phương án điều khiển tựđộng cho dâychuyềnépmía iii MỤC LỤC Nội dung Trang TRANG TỰA i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC .iv DANH SÁCH CÁC HÌNH vi Chương 1 MỞ ĐẦU 1 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Mục đích đề tài 2 1.2.1 Mục đích chung 2 1.2.2 Mục đích cụ thể 2 Chương 3 TỔNG QUAN 3 2.1 Đối tượng nghiên cứu 3 2.2 Sơ lược công nghệ sản xuất đường công nghệ épmía 3 2.2.1 Sơ lược công nghệ sản xuất đường 3 2.2.2 Sơ lược cơng nghệ épmía 6 2.2.2.1 Phương pháp lấy nước mía 6 2.2.2.2 Cơng đoạn lấy nước mía 9 2.3 Sơ lược số thiết bị 9 2.3.1 Động 9 2.3.2 Biến tần .12 2.3.3 PLC 14 2.3.4 Cảm biến 16 2.3.5 Đồng hồ tủ điện đa MFM384 17 iv 2.4 Sơ lược phần mềm Autobase 18 2.5 Sơ lược KEPServerEX 20 Chương 21 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1 Nội dung nghiên cứu .21 3.2 Phương pháp nghiên cứu 21 3.2.1 Phương tiện thực .21 3.2.2 Sử dụng phần mềm để mô phỏng, điều khiển hệthống 21 Chương 22 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 4.1 Khảosáthệthốngcấpliệutựđộng 22 4.1.1 Băng tải .23 4.1.2 Băng tải 25 4.1.3 Máy băm 27 4.1.4 Băng tải cào hộp vị .30 4.1.5 Băng tải hộp vị 2, 32 4.2 Thiếtkế phần điều khiển hệthốngcấpliệutựđộngdaychuyềnépmía 34 4.2.1 Sơ đồ khối điều khiển hệthống 34 4.2.2 Giải thuật điều khiển 35 4.3 Thiếtkế giao diện giám sát điều khiển 40 4.3.1 Giao diện toàn hệthống 40 4.3.2 Giao diện phận 41 4.5 Kết nối thiết bị 44 4.6 Nhận xét 44 Chương 45 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 45 5.1 Kết luận 45 5.2 Đề nghị hướng phát triển 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC .47 v DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất đường 3 Hình 2.2: Sơ đồ cơng nghệ épmía 6 Hình 2.3: Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu đơn 7 Hình 2.4: Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu kép 8 Hình 2.5: Sơ đồ phương pháp ép thẩm thấu kết hợp 8 Hình 2.6: Nguyên lý hoạt độngđộng điện pha .10 Hình 2.7: Sơ đồ đấu dây .10 Hình 2.8: Biến tần 12 Hình 2.9: Sơ đồ nối dây biến tần .13 Hình 2.10: Sơ đồ đấu dây biến tần .13 Hình 2.11: Sơ đồ kết nối thực biến tần 14 Hình 2.12: Ứng dụng PLC .14 Hình 2.13: Đồng hồ tủ điện đa MFM384 17 Hình 2.14: Chức kết nối AUTOBASE 18 Hình 2.15: Phần mềm KEPServerEX 20 Hình 4.1: Sơ đồ dâychuyềnépmía .22 Hình 4.2: Chi tiết băng tải 23 Hình 4.3: Sơ đồ băng tải 24 Hình 4.4: Một đầu băng tải 25 Hình 4.5: Nối tiếp băng tải băng tải 25 Hình 4.6: Chi tiết băng tải 26 Hình 4.7: Sơ đồ băng tải 26 Hình 4.8 : Động băng tải 27 Hình 4.9: Máy băm 27 Hình 4.10: Sơ đồ máy băm 28 Hình 4.11: Máy băm 28 vi Hình 4.12: Bảng điều khiển máy băm 29 Hình 4.13: Hộp vị sau băng tải cào 30 Hình 4.14: Sơ đồ băng tải cào hộp vị 31 Hình 4.15: Sơ đồ băng tải cào 32 Hình 4.16: Hộp vị 32 Hình 4.17: Sơ đồ băng tải cào hộp vị 2,3 32 Hình 4.18: Che ép 33 Hình 4.19 : Sơ đồ khối kết nối điều khiển 34 Hình 4.20: Thuật tốn điều khiển băng tải cào 35 Hình 4.21: Sơ đồ mơ tả mức vị 36 Hình 4.22: Thuật tốn điều khiển băng tải cào 2, .37 Hình 4.23: Thuật tốn chống tràn bồn nước mía 38 Hình 4.24: Thuật toán bảo vệ động 39 Hình 4.25: Giao diện điều khiển hệthống 40 Hình 4.26: Giao diện mơ băng tải 41 Hình 4.27: Giao diện mơ băng tải cào 42 Hình 4.28: Giao diện mơ băng tải cào 2,3,4 .43 vii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Các ngành công nghiệp nặng nhẹ có tầm quan trọng hàng đầu phát triển Việt Nam nước khác giới Một số nghành công nghệ sản xuất đường Đường nguồn dinh dưỡng người thành phần thiếu phần ăn người,nó ba nguồn cung cấpcấp dinh dưỡng chính.Mặt khác đường nguyên liệu quan trọng ngành công nghiệp thực phẩm như: sản xuất bánh kẹo,đồ hộp, nước giải khác…và xuất đường yếu tố quan trọngđóng góp vào phần phát triển kinh tế Trong điều kiện sản xuất nhà máy đường Phổ Phong (Quảng Ngãi) khâu cấpliệu (mía băm) có nhiều nhược điểm: Làm việc khơng ổn định điều khiển tay Nhằm góp phần nâng cao suất hệthống định nghiên cứu nâng cao mức độ tựđộng hóa hệthống Được chấp thuận Khoa Cơ Khí Cộng Nghệ,Trường Đại Học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Hùng, KS Nguyễn Trung Trực, tiến hành thực đề tài : “ Khảosátthiếtkếhệthốngcấpliệutựđộngdâychuyềnépmíatựđộng ” 1.2 Mục đích đề tài 1.2.1 Mục đích chung Khảosát tình hình hoạt độnghệthốngcấpliệudâychuyềnépmía nhà máy đường Phổ Phong,từ cho phương án tính tốn hệthống điều khiến tựđộng cho dâychuyềnépmía 1.2.2 Mục đích cụ thể Tiến hành khảosát tính kỉ thuật dâychuyềnépmía bao gồm thơng số sau : Cấu tạo hệthống chấp hành dâychuyềnépmía Cấu tạo hệthống điều khiển cho dâychuyềnépmía Tính ổn định hệthống Khảosát tính hiệu hệthống mang lại thông qua số liệu thực tế Năng suất mang lại sử dụng hệthống điều khiển nhà máy Chi phí cho hệthống điều khiển Dựa thông số xác định trình khảosát điều kiện làm việc cụ thể, tiến hành thiếtkếhệthốngcấpliệutựđộng cho dâychuyềnépmía Chương trình giúp giữ ổn định mức mía hộp vị 1, giữ ổn định mức mía tồn hệthống Khi mức mía hộp vị khoảng ổn định cài đặt [h1min;h1max] hệthốngtựđộng điều chỉnh tốc độ động đầu vào (tăng hay giảm tần số) để đưa mức mía hộp vị khoảng ổn định Nếu ngắt tựđộng tùy chỉnh theo u cầu Hình 4.21: Sơ đồ mơ tả mức vị Ví dụ hình trên, mức vị ngồi khoảng vạch đỏ, chương trình tựđộngtựđộng điều chỉnh tốc độ tải mía để mức vị trở khoảng vạch đỏ 36 Bắt đầu h: Mức Int h, hmin, hmax f: Tần số động Int f t: biến thời gian, tsp: Thời gian cài Nhập hmin hmax Nhập t1sp, t2sp Đọc h, f -t1=0, t2=0 ha1max a2>a2max a3>a3max S Đ h1max=0 h1min=-1 Kết thúc Hình 4.24: Thuật tốn bảo vệ động Giải thích thuật tốn: Chương trình giúp bảo vệ động máy băm khơng bị q tải mía bị mắc kẹt Giá trị cài đặt a1max, a2max, a3max ngưỡng an tồn cho phép Khi cường độ dòng điện vượt qua mức này, điều chỉnh khoảng vị cài đặt [h1min;h1max] xuống mức mía bồn để giảm tốc độ băng tải lượng mía vào giảm xuống lượng mía máy băm băm dễ dàng khỏi tình trạng mắc kẹt 39 4.3 Thiếtkế giao diện giám sát điều khiển 4.3.1 Giao diện tồn hệthống Hình 4.25: Giao diện điều khiển hệthống Trên giao diện mơ tồn hệthống giám sát hoạt động tất phận Giao diện hiển thị tần số dòng diện vào motor mức mía hộp vị, mức nước mía thùng 40 4.3.2 Giao diện phận Hình 4.26: Giao diện mơ băng tải Tại đây, người quản lý quan sát tốc độ băng tải 1, cường độ dòng điện động dao băm dao băm Đồng thời quan sátthông số băng tải cào 1, hộp vị Khi mơ còng thay đổi ccac1 thơng số cường độ dòng điện động dao băm 41 Hình 4.27: Giao diện mơ băng tải cào Tại đây, người quản lý thay đổi thông số cài đặt hộp vị 1, thay đổi tốc độ motor Khi mơ thay đổi thơng số để thử chương trình như, mức mía hộp vị, mức nước mía bồn, mức cường độ dòng điện động dao băm 42 Hình 4.28: Giao diện mơ băng tải cào 2,3,4 Tại đây, người dùng thay đổi thông số tốc độ động cơ, thời gian nghỉ Khi mơ thay đổi thơng số mức mía hộp vị, timer 43 4.5 Kết nối thiết bị Q trình kết nối nhóm sử dụng biến tần INVT Goodrive 10 kết nối với phần mềm Autobase với hỗ trợ phần mềm KEPServerEX Hình thức kết nối sau: Biến tần INVT Goodrive 10 Đưa giá trị Thay đổi giá trị KEPServer EX Truyền giá trị Truyền tín hiệu Autobase Giải thích: Giá trị từ biến tần phần mềm KEPServerEX nhận KEPServerEX chuyển giá trị qua phần mềm Autobase Phần mềm Autobase thị giá trị biến tần lên giao diện giám sát điều khiển Sau đó, người dùng cài đặt hay thay đổi giá trị biến tần Autobase gửi tín hiệu điều khiển qua cho phần mềm KEPServerEX Rồi sau phần mềm KEPServerEX thay đổi giá trị biến tần 4.6 Nhận xét Với thiếtkế điều khiển PLC hỗ trợ Autobase giúp cho trình tựđộng hóa hệthống dễ dàng thuận lợi cho việc triển khai thực Qua trình kết nối thực, nhận thấy phần mềm Autobase thu-nhận tín hiệu từthiết bị điều khiển tốt 44 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Khảosáthệthốngdâychuyềnépmíatựđộng gồm: Băng tải, máy băm, hộp vị, che ép,… đạt kết Đã thiếtkế điều khiển tựđộng giao diện giám sát, điều khiển Kết nối thử nghiệm phần mềm giám sát với thiết bị 5.2 Đề nghị hướng phát triển Thiếtkế hộp vị thích hợp với lượng mía đưa vào Thiếtkế tốc độ che ép để dễ dàng điều khiển lượng mía với mức nước míaép Giám sát hoạt độnghệthốngthông qua mạng truyền thông để từ xa biết tình hình hoạt động người điều khiển hệthống Có thể tựđộng hóa hồn tồn hệ thống, nâng cao mức độ ổn định, không phụ thuộc vào công nhân nhiều Nâng cao suất sản xuất đường lĩnh vực công nghiệp đường 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Nguyễn Bá Hội-Giáo trình lý thuyết điều khiển logic -ĐH Đà Nẵng Nguyễn Văn Hùng-Kỹ thuật lập trình ứng dụng –ĐH Nơng Lâm TPHCM (Phần thuật toán) Website: http://www.dientuvietnam.net/forums/forum.php (Phần mềm Autobase) Tài liệu Tiếng Anh PLC Lab Manual http://www.infoPLC.net Operation manual CHV160A series special inverter for water supply DIEN DAN BIEN TAN http://bientan.com Website: http://www.kepware.com/ (Phần mềm KEPServer) 46 PHỤ LỤC DATA SHEET PLC 47 48 49 Thông số ngõ vào biến tần CHV 160A 50 ... tài : “ Khảo sát thiết kế hệ thống cấp liệu tự động dây chuyền ép mía tự động ” 1.2 Mục đích đề tài 1.2.1 Mục đích chung Khảo sát tình hình hoạt động hệ thống cấp liệu dây chuyền ép mía nhà... vào thực tế, từ giúp em hiểu nâng cao kiến thức công nghệ sản xuất đường Đề tài: Khảo sát thiết kế hệ thống cấp liệu tự động day chuyền ép mía Gồm phần : Phần : Khảo sát hệ thống cấp liệu dây. .. tốn hệ thống điều khiến tự động cho dây chuyền ép mía 1.2.2 Mục đích cụ thể Tiến hành khảo sát tính kỉ thuật dây chuyền ép mía bao gồm thơng số sau : Cấu tạo hệ thống chấp hành dây chuyền ép mía