Với kết cấu nội dung gồm 3 chương, báo cáo đề tài Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính giới thiệu đến các bạn những nội dung khái quát về quy mô, đặc điểm các hoạt động chính cuả Nhà máy Cán thép Lưu Xá, giới thiệu sơ lược về công nghệ dây truyền cán dây Ấn Độ- Block, giải pháp cải tiến kỹ thuật,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung đề tài để nắm bắt chi tiết.
Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính ĐỒN TNCS HỒ CHÍ MINH CƠNG TY CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUN ĐỒN THANH NIÊN NHÀ MÁY CÁN THÉP LƯU XÁ BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC THAM GIA GIẢI THƯỞNG SÁNG TẠO TRẺ TỈNH THÁI NGUN LẦN THỨ XII – NĂM 2015 Họ và tên: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Đơn vị cơng tác: Phòng Kỹ Thuật Cơ điện Sinh hoạt tại: Chi đồn Cơ quan Đồn TN Nhà máy Cán thép Lưu Xá Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính THÁI NGUN 2015 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập Tự do Hạnh phúc ĐƠN XIN THAM DỰ GIẢI THƯỞNG SÁNG TẠO TRẺ TỈNH THÁI NGUN LẦN THỨ XII NĂM 2015 Kính gửi : BAN TỔ CHỨC GIẢI THƯỞNG Tên tơi là : Đỗ Đức Thành Giới tính : Nam Ngày sinh : 02/10/1980 Phạm Khả Miền Ngày sinh: 21/12/1978 Giới tính : Nam Quốc tịch: Việt Nam Dân tộc: Kinh Tên cơ quan: Phòng Kỹ Thuật Cơ điện Nhà máy Cán thép Lưu Xá Cơng ty cổ phần Gang thép Thái Ngun Địa chỉ: Phường Cam Giá Thành phố Thái Ngun Tỉnh Thái Ngun Điện thoại: 0280.3832486 – Fax: 02803832486 Là tác giả cơng trình: Viết phần mềm giao tiếp RS232 (Matsu) sang chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Thuộc lĩnh vực: Kỹ thuật Các tài liệu kèm theo: Báo cáo thuyết minh đề tài khoa học – Sáng kiến tiết kiệm Văn bản đề nghị của Đồn cơ sở và xác nhận của lãnh đạo đơn vị Chúng tơi xin được tham dự Giải thưởng Sáng tạo trẻ Tỉnh Thái Ngun lần XII năm 2015. Chúng tơi xin cam đoan cơng trình, nghiên cứu, sáng tạo nói trên là của mình Các tài liệu gửi kèm đơn này là hồn tồn phù hợp với bản gốc mà chúng tơi đang giữ Thái ngun, ngày 13 tháng 04 năm 2015 XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CƠNG TÁC TÁC GIẢ Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão, mang lại những lợi ích cho con người về tất cả những lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hồ nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tới là nước cơng nghiệp hố hiện đại hố. Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát triển nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy và ngành tự động hố trong các nhà máy cơng nghiệp. Vì ngành điện tự động hố đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị cơng cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Để thực hiện việc phát triển ngành cơ khí và nghành điện tự động hố cần đẩy mạnh cơng tác phát huy sáng kiến cải tiến kỹ thuật trong sản xuất, đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ theo dây chuyền trong sản xuất Trong phạm vi đề tài này chúng tôi đề cập đến vấn đề thay đổi về mặt thiết bị trong dây chuyền sản xuất thép cán và nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của đơn vị ngày một tiến bộ hơn, mặt khác việc thay đổi thiết bị này còn mang lại lợi ích thiết thực cho đơn vị Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính CHƯƠNG I KHÁI QT VỀ QUY MƠ, ĐẶC ĐIỂM, CÁC HOẠT ĐỘNG CHÍNH CỦA NHÀ MÁY CÁN THÉP LƯU XÁ – CƠNG TY CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUN 1. Q trình hình thành và phát triển Nhà máy Cán thép Lưu Xá Cơng ty cổ phần Gang thép thái ngun Nhà máy cán thép Lưu Xá thuộc Cơng ty Gang thép Thái ngun được thành lập năm 1972 và bắt đầu đi vào sản xuất năm 1978 Trụ sở tại: Phường Cam giá Thành phố Thái ngun Số điện thoại: 0280.3832486 Fax: 0280.3832486 Website : http:/www.Tisco.com.vn E.mail : Canthepluuxa@hn.vnn.vn Nhà máy mở tài khoản tại Ngân hàng Cơng thương Lưu xá Nhà máy cán thép Lưu Xá (trước đây là xưởng cán 650) được thành lập tháng 5 năm 1972 nhưng do chiến tranh nên đến ngày 30 tháng 4 năm 1978 Nhà máy mới bắt đầu đi vào sản xuất phơi thép và đến ngày 29/11/1978 mới chính thức sản xuất thanh thép hình đầu tiên (thép U120) và cũng từ đây dây chuyền luyện kim liên hợp của Cơng ty Gang thép Thái ngun đã được khép kín từ khâu khai quặng luyện gang luyện thép đến cán thép. Trải qua bao khó khăn gian khổ của những năm bao cấp và những thách thức của những năm trong cơ chế thị trường, Nhà máy Cán Thép Lưu Xá vẫn tồn tại, đứng vững và ngày càng phát triển * Những chặng đường đã qua: Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính 1. Thời kỳ 1972 1978: Thời kỳ này Nhà máy vừa xây dựng nơi ăn ở vừa tham gia phục hồi sản xuất của Cơng ty tập trung và đào tạo đội ngũ, chuẩn bị sản xuất. Về bộ máy tổ chức tiếp nhận thiết bị, nhà xưởng, cơng tác kỹ thuật 2. Thời kỳ 1978 1988: Bắt đầu đi vào sản xuất trong điều kiện Trung Quốc rút chun gia cắt viện trợ kinh tế, đất nước đang bị bao vây, cấm vận cơ chế quản lý quan liêu bao cấp. Đây là thời kỳ có nhiều khó khăn gian khổ nhất Sản xuất khơng phát triển, cơng nhân đơng, việc làm thiếu, thu nhập và đời sống khó khăn, đội ngũ bắt đầu có sự phân tán, người về nghỉ chế độ, người thơi việc, người chuyển đi nơi khác, một số đi lao động nước ngồi 3. Thời kỳ 1988 1989: Nền kinh tế đất nước đang chuyển đổi theo nền kinh tế thị trường có sự quản lý của Nhà nước, sản xuất của Nhà máy, của Cơng ty đã bắt đầu có tăng trưởng, việc làm và đời sống cơng nhân đã từng bước được cải thiện với những thời kỳ sản xuất phơi thép xuất khẩu đi Thái Lan, thép hình bán sang biên giới Trung Quốc, giai đoạn này Nhà máy cũng đã tập trung cùng Cơng ty đầu tư mở rộng các mặt hàng thép cán, nâng cao năng lực sản xuất và chất lượng sản phẩm. Năm 1995 thêm dây chuyền cán thép D, 14 D, 40 thiết bị của Đài Loan. Năm 1996 đầu tư mua lò nung phơi thép thay thế lò cũ, giảm tiêu hao đầu FO, cải thiện vệ sinh mơi trường. Năm 1998 bổ sung thêm thiết bị sản xuất thép dây 6, 8, 10 thiết bị mua của Ấn Độ. 4. Thời kỳ 1999 đến nay: Đây là thời kỳ Nhà máy đạt được nhiều kỳ tích quan trọng, sản xuất tăng liên tục, sản lượng thép cán năm sau cao hơn năm trước, đạt và vượt cơng suất thiết kế. Các mặt hàng thép cán được mở rộng, chất lượng sản phẩm được nâng cao, việc làm đầy đủ, thu nhập cao và ổn định cho CBCNV, Nhà máy có diện tích nhà xưởng 31.019m2, với chiều dài 445m, chiều rộng 132m được chia làm 4 gian nhà xưởng. Nhà máy có kho ngun vật liệu với diện tích 3.960m2, có sức chứa 14.000 (tấn) phơi thép Tổng số thiết bị của Nhà máy trên 6.000 tấn. Thiết bị điện phục vụ cho cơng nghệ bao gồm 640 động cơ lớn nhỏ, tổng dung lượng điện sử dụng là 9.000 Kw/h. Nhà máy có 15 cầu trục dùng để vận chuyển. Tổng số CBCNV của Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính nhà máy trên 500 người. Nhà máy có 3 dây chuyền cơng nghệ sản xuất ra các loại thép: Thép dây 6, 8, thép tròn trơn và thép vằn 18 40, thép chữ I10 I16, thép chữ C8 C16, thép góc L63 L130, thép tròn 50, 60 Nhà máy đã đưa vào áp dụng hệ thống quản lý chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000. Nhà máy có cán bộ kỹ thuật nghiệp vụ có trình độ, kinh nghiệm năng động và đội ngũ công nhân lành nghề, luôn tiếp thu đổi mới thiết bị, công nghệ để sản xuất ra những sản phẩm tốt. Tổng số CBCNV Nhà máy trên 500 người. Các sản phẩm của Nhà máy được sản xuất theo tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế. Sản phẩm của nhà máy đã tham gia nhiều hội chợ triển lãm và đạt 7 huy chương vàng và được công nhận là hàng Việt nam chất lượng cao * Chức năng, nhiệm vụ của Nhà máy cán thép Lưu Xá. Nhà máy cán thép Lưu Xá là một đơn vị thành viên nằm trong dây chuyền sản xuất chính của Cơng ty Gang thép Thái ngun, vì vậy khơng phải là đơn vị hạch tốn kinh doanh độc lập mà chỉ được phân cấp từng mặt, có chức năng sản xuất thép và nhiệm vụ như sau: 1. Tổ chức sản xuất thép có hiệu quả cho Cơng ty Gang thép Thái ngun 2. Tổ chức quản lý vận hành và tự sửa chữa thiết bị cán thép và thiết bị phục vụ 3. Tổ chức, quản lý tiếp nhận vật tư, ngun vật liệu và phụ tùng thiết bị 4. Tổ chức sản xuất các loại thép hình, thép cây, thép dây theo đơn đặt hàng của Cơng ty Gang thép Thái ngun. 5. Ổn định và nâng cao đời sống của nhân viên Lĩnh vực kinh doanh chủ yếu của Nhà máy là sản xuất kinh doanh các loại thép hình, thép cây, dây phục vụ cho các ngành xây dựng và chế tạo hàng hố chính. Hiện nay Nhà máy đang sản xuất chủ yếu là thép cuộn 6, 8, thép góc L63 L160, thép chữ I100 I160, thép chữ C80 C160, thép tròn 50 100, thép chữ U80 U140 2. Cơng tác tổ chức, bộ máy quản lý của Nhà máy Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính a. Đặc điểm tổ chức sản xuất tại Nhà máy Nhà máy cán thép Lưu Xá là đơn vị thành viên của Cơng ty Gang thép Thái ngun, một doanh nghiệp sản xuất thép hình các loại có những đặc điểm như sau: Sản xuất dây chuyền thuộc loại dây chuyền cơ khí hố sản xuất gián đoạn có nhịp tự do dây chuyền sản xuất với 3 giá cán thép hình các loại, dây chuyền có một đối tượng, đối tượng chuyển động trong q trình sản xuất. Theo đối tượng sản xuất và tính chất lặp lại thì sản xuất tại Nhà máy là loại hình sản xuất loại lớn vì số lượng sản phẩm rất lớn, với nhiều chủng loại như thép dây, thép cây, thép hình, q trình sản xuất của Nhà máy ổn định, nhịp nhàng và tương đối đều đặn. Tổ chức sản xuất theo dây chuyền, với máy móc thiết bị hiện đại , chất lượng sản phẩm cao và tương đối ổn định Nhà máy tổ chức sản xuất chun mơn hố theo ngành nghề, cơng việc Cơng nhân được biên chế vào các tổ có nhiệm vụ riêng biệt theo tính chất và nội dung cơng việc như thợ lò nung, thợ chuẩn bị ngun liệu, thợ hàn cắt, thợ thuỷ lực, thợ vận hành điện, thợ vận hành cơ, thợ lái cẩu trục. Theo u cầu cơng việc, các tổ này được bố trí thành ca, thành phân xưởng sản xuất, các sản phẩm của Nhà máy sản xuất ra mang tính chất sản xuất tập thể. b. Quy trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm: Nhà máy cán thép Lưu Xá áp dụng cơng nghệ nung một lần, tức là ngun vật liệu chính chỉ qua một lần nung và sau đó tuỳ thuộc vào tính chất của mỗi sản phẩm sẽ được xử lý cho ra thành phẩm. Sơ đồ cơng nghệ như sau: SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM Thỏi phơi Nung thỏi phơi Cán thép Cưa, cắt, làm nguội Tinh chỉnh sản phẩm Đóng bó, Nhập kho Để sản xuất ra sản phẩm trải qua 6 giai đoạn như sau: Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính + Giai đoạn 1: Chuẩn bị ngun vật liệu bao gồm kích thước và u cầu từng loại mác thép cụ thể, kiểm tra các u cầu về kỹ thuật và tập hợp sao cho đảm bảo thực hiện đúng quy trình, sản xuất thuận lợi, an tồn + Giai đoạn 2: Nung thực hiện đúng chế độ, nung theo u cầu cụ thể của từng loại mác thép, kiểm tra tiêu chuẩn kỹ thuật để định ra chế độ nung hợp lý như tốc độ nung, thời gian nung, nhiệt độ + Giai đoạn 3: Cán thép tuỳ theo u cầu của từng loại sản phẩm, tuỳ từng loại phơi liệu để thực hiện số lần cán và phân phối số lần trên máy cán cho hợp lý + Giai đoạn 4: Cưa, cắt làm nguội, cưa cắt đoạn theo u cầu hoặc cắt đầu đi + Giai đoạn 5: Hồn chỉnh sản phẩm, tinh chỉnh nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm + Giai đoạn 6: Đóng bó và nhập kho sản phẩm. c. Đặc điểm quy trình chế tạo sản phẩm của Nhà máy: Với ưu điểm sẵn có của Nhà máy năm 1996 Nhà máy đã đầu tư lò nung, liên tục nâng cấp công suất 40 tấn/giờ và trong những năm qua Nhà máy đã đầu tư chiều sâu, mở rộng dây chuyền và nâng cao công nghệ sản xuất. Hiện nay Nhà máy đang thực hiện sản xuất thép cán 3 tuyến công nghệ (Trung Quốc, Đài Loan, Ấn Độ) Nếu cán thép hình (thép góc, thép U, thép I) thì cán trên tuyến cơng nghệ Trung Quốc Nếu cán thép cây, thép vằn từ D18 đến D14 thì cán trên tuyến cơng nghệ của Đài Loan. Nếu cán thép dây 6, 8, D10 thì cán trên tuyến cơng nghệ của Ấn Độ Với 1 lò nung liên tục, khi phân xưởng cán thực hiện dây chuyền này thì phân xưởng cơ điện có thể duy tu bảo dưỡng ở dây chuyền kia. Do đó q trình sản xuất đan chen nhau khơng phải ngừng sản xuất tạo điều kiện cho đội ngũ cơng nhân viên ln có việc làm và thu nhập ổn định, ngun liệu được dùng chủ Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính yếu là thép thỏi và thép phơi nhập khẩu, áp dụng cơng nghệ nung 1 lần tức là ngun liệu chính chỉ qua 1 lần nung và sau đó tuỳ thuộc vào tính chất kỹ thuật của mỗi sản phẩm sẽ được xử lý cho ra thành phẩm d. Tổ chức bộ máy quản lý của Nhà máy: * Tổ chức bộ máy quản lý: Bộ máy quản lý của Nhà máy cán thép Lưu Xá được tổ chức theo hình thức trực tuyến chức năng. Đứng đầu Nhà máy là Ban giám đốc chỉ đạo cơng việc trực tuyến xuống từng phòng ban và phân xưởng. Ngồi ra, các phòng ban chức năng có nhiệm vụ tham mưu cho Ban giám đốc điều hành cơng việc của Nhà máy. Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý tổ chức của Nhà máy được thể hiện qua sơ đồ sau: 10 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính CHƯƠNG III GIẢI PHÁP CẢI TIẾN KỸ THUẬT Giải pháp cải tiến kỹ thuật: Để ngày càng sản xuất ổn định, chất lượng sản phẩm được nâng cao, căn vào yêu cầu của nhà máy và các ưu nhược điểm đã phân tích trên. Để khắc phục bộ những nhược điểm của dây truyền cán dây ấn độBlock chúng tơi xin đưa ra những giải pháp sau: Nâng cấp máy tính dùng hệ điều hành Windown98 (tốc độ chậm, giao tiếp khơng thuận tiện, phần cứng khó thay thế ) lên hệ điều hành mới Windown XP, Win7 tương thích với phần cứng máy tính hiện tại (dễ sử dụng, chạy ổn định tốc độ cao, giao tiếp với hầu hết các thiết bị mới ) Đồng bộ máy tính dự phòng, sao lưu dữ liệu: để khi hỏng máy tính, mất dữ liệu lập tức đưa vào sản xuất ngay Đọc tài liệu thiết bị phần cứng, liên hệ với đối tác: Mua cáp kết nối USB8551 nối được với tất cả các máy tính hiện nay (MT xách tay) thay cho các bộ chuyển đổi cũ, cồng kềnh, tốc độ chậm và quan trọng là khơng còn sản xuất được nữa (khơng mua được). Qua đó nối thẳng PLC FP3 với máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn mới Kết nối mạng internet tìm hiểu và download các phần mềm lập trình PLC FP3 (FPSHOP version 4.5) và phần mềm giao tiếp HMI (ASTRA USB LOCK version 32.1.1) mới nhất phù hợp với cáp kết nối USB8551. Viết phần mềm giao tiếp chuyển chuẩn RS232 (Matsu) sang chuẩn USB855: do chương trình kết nối của các phần mềm mới khơng tương thích với máy tính hiện tại, dữ liệu hiển thị sai nên phải can thiệp vào các File chương trình giao tiếp trong phần mềm để máy tính và PLC FP3 (đúng địa chỉ Address). Sau khi nâng cấp phần mềm giám sát SCADA ASTRA32.1.1: sửa đổi giao diện chương trình giám sát từ tiếng anh sang tiếng việt, giám sát lỗi, điều kiện chạy máy, vào ra thơng số trực quan trên màn hình máy tính cho người vận hành (ví dụ: sự cố ngày 27/2/2015 được xử lý nhanh chóng, khơng phải dò tìm ngun nhân) 29 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính 30 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Viết thêm chương trình cảnh báo sự cố: khi có sự cố ngày xưa chỉ hiển thị khác màu (người vận hành khơng chú ý hay hiểu sai) thì bây giờ lập tức rú còi, hiển thị trang thơng báo riêng, có nội dung sự cố Thay đổi lập trình điều khiển PLC FP3: thay đổi chương trình tối ưu cắt đầu đi vào trước máy cán Block, cắt độ dài theo u cầu, sử lý sự cố thép nối đi nhau (nâng cơng suất cán, khơng bị cắt bỏ xuống thùng) 31 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính 2. Ý nghĩa của đề tài sáng kiến trong thực tiễn Từ sau khi thực hiện cải tiến Viết phần mềm giao tiếp RS232 (Matsu) sang chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI vơi máy tính: chương trình hoạt động ổn định hơn hẳn, đảm bảo cho các thiết bị khu vực cán dây hoạt động ổn định hơn, góp phần hồn thành kế hoạch sản xuất của Nhà máy và của Cơng ty giao. Mặt khác việc giao tiếp dễ dàng hơn, thuận tiện hơn và mang tính hiệu quả hơn, phù hợp với điều kiện sản xuất của Nhà máy Đặc biệt là đội ngũ đồn viên thanh niên với kiến thức đào tạo ở trường và kiến thức tiếp thu trong thực tiễn sản xuất kinh doanh đã áp dụng thành cơng trong cơng việc, khẳng định trình độ đội ngũ kỹ thuật. Điều đó đã được khẳng định bằng việc hồn thành xuất sắc kế hoạch sản xuất kinh doanh của Nhà máy năm 2014 với sản lượng sản xuất trong năm 196.000T/năm Sử dụng dễ dàng, tương thích với các máy tính ngày nay: giúp cho người vận hành, giám sát trực quan (online) các thơng số, dễ dàng sao lưu dữ liệu sang máy tính dự phòng. Các phần mềm lập trình FPSOFT, giám sát ASTRA được nâng cấp lên các phiên bản cao nhất: chạy ổn định tốc độ cao Khơng còn phụ thuộc vào các chun gia, cơng ty tự động hóa khác * Hiệu quả kinh tế: Khi chuyển sản phẩm cán dây: cần đặt lại các tham số truyền dữ liệu, cán thử hiệu chỉnh sản phẩm do thay đổi đường kính trục cán phải thay đổi tham số: tốc độ, số lần cắt, độ dài đầu đi cần phải cán thử từ 2 phơi (500Kg/phơi) trở lên để kiểm tra sản phẩm (kích thước hình học D0, gai thép) Giá tiền phơi: 0,5x2x8.900.000= 8.900.000 VND Giá trị thu hồi: 0,5x2x6.000.000 = 6.000.000 VND Giá trị làm lợi cho 1 tấn thép: 8.900.0006.000.000=2.900.000 VND Trong q trình 1 đợt sản xuất, lỗi truyền thơng giữa máy tính PLCCNET do hay phải điều chỉnh tham số gây sự cố 34 phơi (2 tấn): Giá trị làm lợi 1 đợt sản xuất 2000 tấn: 2.900.000x2+2.900.000= 8.700.000VND Năm 2014 sản xuất 32.764 tấn: Giá trị làm lợi 1 năm là (32.764/2000)x8.700.000=142.523.000 VND 32 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Do đội ngũ cán bộ phòng kỹ thuật cơ điện đã làm chủ thiết bị dây truyền cán dây ấn độ Block: khơng phải th cơng ty cơng nghệ tự động hóa viết phần mềm khắc phục sự cố (chúng tơi tham khảo giá viết phần mềm của cơng ty cơng nghệ command Bách khoa: là 65.000.000 VND) Vậy giá trị làm lợi của đề tài trong năm 2014: 142.523.000+65.000.000= 207.532.000 VND 3. Giới thiệu chung về PLC PLC (Programmable Logic Controller hay Programmable Controller) th ực ch ất là một máy tính điện tử được sử dụng trong các q trình tự động hóa trong cơng nghiệp. Thiết bị điều khiển có thể "lập trình mềm", làm việc theo chương trình lưu trong bộ nhớ (như 1 máy tính điều khiển chun dụng); Thích hợp nhất cho điều khiển logic (thay thế các rơle), song cũng có thể chức năng điều chỉnh (như PID, mờ, ) và các chức năng tính tốn khác Phạm vi ứng dụng: Lúc đầu chủ yếu trong các ngành cơng nghiệp chế tạo, điều khiển các q trình rời rạc. Ngày nay cả trong điều khiển trình tự và điều khiển q trình liên tục > cạnh tranh với Compact Digital Controllers và các hệ DCS trong các ứng dụng “lai” Như đã biết, nước ta hiện nay đang trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Vì thế, tự động hóa sản xuất đóng vai trò quan trọng, tự động hóa giúp tăng năng suất, tăng độ chính xác và do đó tăng hiệu quả q trình sản xuất. Để có thể thực hiện tự động hóa sản xuất, bên cạnh các máy móc cơ khí hay điện, các dây chuyền sản xuất…v.v, cũng cần thiết phải có các bộ điều khiển để điều khiển chúng. PLC là một trong các bộ điều khiển đáp ứng đươc u cầu đó a. Cấu trúc: Tất cả các PLC đều có thành phần chính là : Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong ( có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngồi EPROM ). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào /ra Bên cạnh đó, một bộ PLC hồn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hồn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình 33 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, … b. Ngun lý hoạt động của PLC CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và tồn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song : Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thơng qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song. Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽ chuyển tất cả trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thơng tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O . Bên cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 18 MHZ. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống c. Bộ nhớ 34 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính PLC thường u cầu bộ nhớ trong các trường hợp : Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O. Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ . Địa chỉ của từng ơ nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo . Với một địa chỉ mới , nội dung của ơ nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, q trình này được gọi là q trình đọc Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2.000 16.000 dòng lệnh , tùy theo loại vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng RAM (Random Access Memory ) có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện ni bị mất . Để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khơ, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay dùng CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ khơng ghi nội dung vào được . Nội dung của EPROM khơng bị mất khi mất nguồn , nó được gắn sẵn trong máy , đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng khơng muốn mở rộng nhớ dùng thêm EPROM gắn bên PLC Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn định. Nội dung của nó có thể được xóa và lập trình lại, tuy nhiên số lần lưu sửa nội dung là có giới hạn Mơi trường ghi dữ liệu thứ tư là đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập trình. Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài Kích thước bộ nhớ : 35 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 1.000 dòng lệnh tùy vào cơng nghệ chế tạo Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K 16K, có khả năng chứa từ 2.000 16.000 dòng lệnh Ngồi ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM , EPROM d. Các ngõ vào ra I / O Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào các modul (các đầu vào của PLC), các cơ cấu chấp hành được nối với các modul ra ( các đầu ra của PLC). Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V, tín hiệu xử lý là 12/24VDC hoặc 100/240VAC. Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh I/O được cung cấp bởi các đèn LED trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập xuất trở nên dễ dàng và đơn giản 36 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Xây dựng các màn hình giám sát 37 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Đặt tên Bước 1: Trong phần Basic object lựa trọn Textfield, là trường đặt tên Bước 2: Kéo Textfield vào màn hỡnh vừa tạo (giả sử là Gioithieu) Bước 3: Thay đổi Text, giả sử Nhà máy Cán Thép Lưu Xá Bước 4: có thể thay đổi kích cỡ ký tự tựy theo yờu cầu 38 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Tạo ra các trường giao tiếp với PLC là các trường Iofield Bước 1: trong phần Elemens, lựa chọn IOfield Bước 2: Kéo thả vào màn hình; Trường giao tiếp này có kiểu nhập Input, kiểu chỉ đọc Output hoặc kiểu vừa nhập, vừa đọc Input/Output Trường giao tiếp này sẽ được gắn với một tác vụ (Tag), có địa chỉ tương ứng với một vùng nhớ trong PLC, giả sử DT813, DT618 39 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Bước 3: định địa chỉ vùng nhớ trên PLC FP3 Bước 4: trong phần PLC Tag Parameter, phần địa chỉ sẽ gán 1 vùng địa chỉ cho tác vụ: Giả sử tác vụ có tên DT578 được định địa chỉ DT578sloop scan 40 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính CHƯƠNG IV KẾT LUẬN Dây chuyền sản xuất thép cán dâyBlock: ( 6 và 8) hiện nay tuy rằng đã lạc hậu so với các Nhà máy cán thép trong nước cũng như trong khu vực, nhưng với lòng say mê cơng việc các CBCNVC của đơn vị ln vững vàng phấn đấu thi đua hồn thành các nhiệm vụ trong điều kiện thực sự khó khăn chung như hiện Là một đồn viên gương mẫu trong cơng tác cũng như các hoạt động của Đồn, chúng tơi ln mong muốn xây dựng tích cực hơn trong mọi lĩnh vực của Đồn TNCS Hồ Chí Minh. Phát huy tính sáng tạo của mình áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Bằng tinh thần nhiệt huyết khẩn trương chúng tơi đã hồn thành kịp thời bản báo cáo chi tiết “Đề tài Sáng tạo trẻ” thuộc lĩnh vực điện tự động hố Những ứng dụng thực tế của đề tài đã góp phần thay đổi cơng đoạn sản xuất của đơn vị, qua đó nâng cao năng xuất lao động của CBCNVC, cải thiện điều kiện làm việc và giảm giá thành sản phẩm. Đáp ứng tốt sản phẩm cho thị trường sử dụng như hiện nay Trong phạm vi đề tài này chúng tơi đề cập đến vấn đề thay đổi về mặt thiết bị trong dây chuyền sản xuất thép cán và nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của đơn vị ngày một tiến bộ hơn, mặt khác việc thay đổi thiết bị này còn mang lại lợi ích thiết thực cho đơn vị. Đặc biệt là đội ngũ Đồn viên thanh niên Qua đề tài này chúng tơi đã tổng hợp được nhiều kiến thức chun mơn Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đề tài này của chúng tơi khơng tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tơi rất mong được sự đóng góp của các bạn bè và đồng nghiệp để đề tài của chúng tơi được hồn thiện hơn 41 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính MỤC LỤC Nội dung Trang Lời nói đầu . 1 Chương I : Khái qt về quy mơ, đặc điểm các hoạt động chính cuả Nhà máy Cán thép Lưu Xá 1. Q trình hình thành và phát triển: Nhà máy Cán thép Lưu Xá Cơng ty cổ phần Gang thép Thái ngun 2 Công tác tổ chức, máy quản lý Nhà máy a Đặc điểm tổ chức sản xuất của NM b Quy trình công nghệ sản xuất .8 c Đặc điểm quy trình chế tạo sản phẩm của NM .8 d Tổ chức máy quản lý của NM e Lao động của NM 11 Chương II: Giới thiệu sơ lược về cơng nghệ dây truyền cán dây ấn độ Block 12 1. Quy trình cơng nghệ dây truyền cán dây ấn độ Block .12 Giải thích quy nghệ 14 trình cơng 3 . Ưu nhược điểm của dây truyền cán dây ấn độ Block 20 42 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Chương III: Giải pháp cải tiến thuật .24 Giải pháp cải tiến thuật 24 2. Ý nghĩa của đề tài sáng kiến trong thực tiễn .27 Giới thiệu PLC 27 Chương IV: luận 34 kỹ kỹ về Kết Tài liệu tham khảo: 1 Tự động hố với Simatic S7200 và 300 Tác giả: Nguyễn Dỗn Phước 2 Giáo trình điều khiển logic và PLC của tác giả Nguyễn Như Hiển, Nguyễn Mạnh Tùng 3 Các tài liệu trên mạng internet vv 43 Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền ... Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Viết thêm chương trình cảnh báo sự cố: khi có sự cố ngày xưa chỉ hiển thị khác... Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính Chương trình PLC NAIS FP3Panasonic: phần logic điều khiển cần phải thay... Người thực hiện: Đỗ Đức ThànhPhạm Khả Miền Báo cáo đề tài: Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính SƠ ĐỒ TỔ CHỨC BỘ MÁY QUẢN LÝ GIÁM ĐỐC P. Giám đốc Kỹ thuật