Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập lớn tìm hiểu về hệ thống tự động hóa nhà máy xi măng trường đại học bách khoa hà nội. Đất nước ta đang trong quá trình Công nghiệp hóa Hiện đại hóa mạnh mẽ. Bên cạnh đó, nhu cầu về sử dụng các trang thiết bị, nguyên vật liệu cho ngành công nghiệp xây dựng đang ở mức cao. Là một trong những ngành công nghiệp quan trọng của nước ta, ngành công nghiệp sản xuất xi măng đang được đầu tư phát triển mạnh. Các nhà máy xi măng được xây dựng khắp nơi, được áp dụng những tiến bộ kỹ thuật mới nhất. Các nhà máy sản xuất xi măng ngày càng nâng cao sản lượng và chất lượng của sản phấm, góp phần xây dựng nền kinh tế của nước ta. Trong đó Công ty Cổ phần Vật liệu Xây dựng Việt Nam (VCM) là doanh nghiệp có trang thiết bị, dây chuyền công nghệ hiện đại, đội ngũ kỹ sư lành nghề, hàng năm sản xuất hàng ngàn tấn xi măng phục vụ đất nước và xuất khẩu. Sau một thời gian học tập và nghiên cứu môn học “Hệ thống tự động hóa nhà máy xi măng” tại Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, em được giao nhiệm vụ tìm hiểu về Công ty Cổ phần Vật liệu Xây dựng Việt Nam (VCM). Với sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Mạnh Tiến, em đã học được nhiều kiến thức thực tế và bổ ích. Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Mạnh Tiến đã hướng dẫn em trong suốt thời gian môn học. Trong bài báo cáo, mặc dù em đã rất cố gắng học hỏi, tìm hiểu để hoàn thành tốt nhất. Song, bài báo cáo của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những góp ý từ thầy, cô giáo. Em xin chân thành cảm ơn
Lời Nói Đầu Đất nước ta q trình Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa mạnh mẽ Bên cạnh đó, nhu cầu sử dụng trang thiết bị, nguyên vật liệu cho ngành công nghiệp xây dựng mức cao Là ngành công nghiệp quan trọng nước ta, ngành công nghiệp sản xuất xi măng đầu tư phát triển mạnh Các nhà máy xi măng xây dựng khắp nơi, áp dụng tiến kỹ thuật Các nhà máy sản xuất xi măng ngày nâng cao sản lượng chất lượng sản phấm, góp phần xây dựng kinh tế nước ta Trong Cơng ty Cổ phần Vật liệu Xây dựng Việt Nam (VCM) doanh nghiệp có trang thiết bị, dây chuyền công nghệ đại, đội ngũ kỹ sư lành nghề, hàng năm sản xuất hàng ngàn xi măng phục vụ đất nước xuất Sau thời gian học tập nghiên cứu môn học “Hệ thống tự động hóa nhà máy xi măng” Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, em giao nhiệm vụ tìm hiểu Cơng ty Cổ phần Vật liệu Xây dựng Việt Nam (VCM) Với hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Mạnh Tiến, em học nhiều kiến thức thực tế bổ ích Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Mạnh Tiến hướng dẫn em suốt thời gian môn học Trong báo cáo, em cố gắng học hỏi, tìm hiểu để hồn thành tốt Song, báo cáo em tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý từ thầy, giáo Em xin chân thành cảm ơn! Mục lục Lời nói đầu Mục lục Chương 1: Mô tả dây chuyển công nghệ sản xuất xi măng công ty cổ phần vật liệu xây dựng VCM 1.1 Giới thiệu công ty cổ phần vật liệu xây dựng VCM 1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 1.3 Các bước sản xuất xi măng Chương 2: Cấu hình hệ thống điều khiển DCS dây chuyền sản xuất xi măng 10 2.1 Mô tả cấu hình hệ thống DCS 10 2.2 Chức khâu hệ thống 11 2.3 Mô tả BUS phương thức truyền thông hệ thống 16 Chương 3: Bộ điều khiển (PLC) dây chuyền sản xuất 20 3.1 Giới thiệu chung 20 3.2 Đặc tính kỹ thuật phần cứng: CPU, I/O, ghép nối truyền thông 21 2.3 Phần mềm lập trình STEP 25 Kết luận 27 Tài liệu tham khảo 28 Danh mục hình ảnh Hình 1.1: Lịch sử phát triển công ty VCM Hình 1.2: Nhà máy sản xuất xi măng Quảng Bình – VCM Hình 1.3: Quy trình sản xuất xi măng Hình 1.4: Quy trình sản xuất xi măng Hình 2.1: Nhiệm vụ chức cấp nhà máy 10 Hình 2.2: Hệ thống điều khiển DCS nhà máy xi măng VCM 11 Hình 2.3: Trạm vận hành 12 Hình 2.4: Trạm kỹ thuật 12 Hình 2.5: FCS01 13 Hình 2.6: FCS02 14 Hình 2.7: FCS03 15 Hình 2.8: FCS04 15 Hình 2.9: FCS05 16 Hình 2.10: Các hình thức truyền thơng nhà máy 17 Hình 2.11: Mạng Ethernet nhà máy 17 Hình 2.12: Cấu hình mạng Profibus 18 Hình 2.13: Các Slave mạng Profibus 19 Hình 3.1: PLC S7-400 20 Hình 3.2: CPU 414-5H 21 Hình 3.3: Ngơn ngữ LAD 22 Hình 3.4: Ngơn ngữ hình khối 23 Hình 3.5: Phần cứng PLC 23 Hình 3.6: Kết nối MPI 25 Hình 3.7: Giao diện Step 26 Hình 3.8: Giao diện Simatic S7 -400 26 Chương 1: Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng công ty cổ phần vật liệu xây dựng Việt Nam (VCM) 1.1 Giới thiệu công ty VCM Công ty cổ phần vật liệu xây dựng Việt Nam (VCM) có văn phịng thơn Xn Hạ, xã Văn Hóa, huyện Tun Hóa, tỉnh Quảng Bình, Việt Nam Nhà máy thành lập vào ngày 02/02/2008 Thơn Xn Hạ, Xã Văn Hóa, Xn Hạ, bắt nguồn từ dự án mang tên: Nhà máy Xi măng Quảng Phúc, với tổng vốn đầu tư 250 triệu USD Hình 1.1: Lịch sử phát triển cơng ty VCM Tháng 10/2013, nhà máy Clinker Văn Hóa (tại xã Văn Hóa, huyện Tun Hóa, tỉnh Quảng Bình) hồn thành thức vào hoạt động với quy mơ công suất 5.000 tấn/ngày Trạm nghiền xi măng: Công suất 2.200.000 xi măng PCB40/năm Tháng 01/2015, Công ty Cổ phần Vật liệu xây dựng Việt Nam đầu tư cho đời thương hiệu STARCEMT Với sản phẩm chủ lực STARMAX PCB40 STARPRO PCB50 Hình 1.2: Nhà máy sản xuất xi măng Quảng Bình – VCM Nhà máy sản xuất xi măng Quảng Bình: - Diện tích: 148.2 Ha - Áp dụng cơng nghệ đại, máy móc thiết bị Châu Âu - Năng lực sản xuất: 1,6 triệu clinker/năm - Vận hành thương mại từ tháng 10/2013 Các lĩnh vực kinh doanh công ty: - Sản xuất xi măng theo phương pháp khơ, hệ thống lị quay, tháp trao đổi nhiệt tầng nhánh - Đầu tư sản xuất xi măng, vôi, thạch cao; Khai thác đá, cát, sạn, đất loại - Sản xuất bê tông đúc sẵn, trộn sẵn sản phẩm từ xi măng (Clinker CPC50, Starmax PCB40, Starpro PCB50) - Mua bán vật liệu xây dựng, sắt thép, gạch ngói, đá, cát, sạn, đất… - Xây dựng dân dụng, cảng biển, cảng sông, giao thông đường bộ, thuỷ lợi; Dịch vụ hỗ trợ vận tải đường thuỷ, bốc xếp hàng hoá, điều hành cảng Cam kết chất lượng: - Được kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt trình sản xuất từ khâu nguyên vật liệu đầu vào giao sản phẩm cho khách hàng dịch vụ sau bán hàng - Cam kết mạnh mẽ đạt chất lượng vượt Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6260:2009 TCVN 7024:2013 tuân thủ hoàn toàn Tiêu chuẩn sở Chất lượng sản phẩm công bố 1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng Sơ đồ tổng quan dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng công ty VCM, từ công đoạn khai thác công đoạn đóng gói Hình 1.3: Quy trình sản xuất xi măng 1.3 Các bước sản xuất xi măng Quy trình sản xuất xi măng theo cơng nghệ lị quay phương pháp khô Dây chuyền sản xuất chia thành bước cụ thể sau: Hình 1.4: Quy trình sản xuất xi măng Bước 1: Khai thác đập nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng: Đá vôi Lèn Đứt Chân, đất sét Thọ lộc, Đồng Trại, cao silic Đức Hóa, Lý Hịa, quặng sắt Sen Thủy, Tiến Hóa, thạch cao Lào, than cám 4c Hịn Gai- Quảng Ninh, dầu DO Đá vôi đất sét khai thác chở xe tải tới trạm đập (1), (3) Tại chúng đập vỡ với Phương pháp làm tăng tính đồng vật liệu giảm lượng bụi thải ( Sử dụng máy lọc (10) ) Vật liệu từ mỏ làm giảm kích thước máy đập khác Các khối đá giảm kích thước từ 120cm đến khoảng từ 1.2-8cm Vật liệu thơ cần sấy để pha trộn đập hiệu Nguyên liệu sau đập lẫn chạy qua máy phân tích hệ thống sử dụng tia Gamma ngẫu nhiên để giám sát điều chỉnh thành phần hóa học hỗn hợp đá vôi, đất sét Bước 2: Lưu kho tạm thời trộn nguyên liệu Từ trạm đập, nguyên liệu thô vận chuyển qua máy cào liệu (5), (6) vào kho tròn (7), (20) băng tải Nguyên liệu đồng sơ trước đưa vào máy nghiền Bước 3: Phối liệu Trạm phối cấp liệu (7) cấp nguyên liệu tới máy nghiền (8), (20) với số lượng thành phần định nhằm đạt hệ số chế tạo mong muốn Bước 4: Nghiền nguyên liệu Nguyên liệu nghiền máy nghiền liệu (8) tới độ mịn yêu cầu Sau bột liệu nghiền đưa tới silo đồng bột liệu Bước 5: Đồng Bột liệu trộn chứa silo đồng (9), từ cấp tới tháp trao đổi nhiệt Bước 6: Nung, trao đổi nhiệt phân hủy Bột liệu nung sơ tháp trao đổi nhiệt dạng xiclon (11) phân hủy buồng phân hủy Dưới tác dụng quay lò bột liệu luân chuyển qua zone lò kết khối nhiệt độ 1300-1400oC Bước 7: Làm nguội clinker Sau trình nung để hình thành clinker người ta làm nguội nhanh clinker xuống khoảng 75-100oC dàn ghi làm lạnh, quạt cao áp nước làm lạnh (13) Phần lớn nhiệt lượng tỏa trình làm nguội clinker thu hồi để sử dụng cho sản xuất Bước 8: Chứa clinker Sau làm nguội clinker băng tải vận chuyển vào kho chứa clinker (15) trạm cấp liệu cho giai đoạn nghiền clinker tạo xi măng Bước 9: Cán, nghiền clinker Clinker cấp đến máy cán (16) máy nghiền bi (17) thành hạt nhỏ theo yêu cầu Những viên clinker đạt yêu cầu phân li rơi thẳng xuống gầu xiên, viên, tảng clinker chưa đạt yêu cầu dàn ghi vận chuyển tới máy đập sơ đến kích thước yêu cầu rơi xuống gầu xiên vận chuyển lên đổ xuống gầu nâng vận chuyển đổ vào xích cào, vận chuyển đổ vào silo clinker ủ Các phụ gia đưa vào trình nghiền clinker nhằm đạt sản phẩm xi măng có phẩm cấp chủng loại theo yêu cầu Bước 10: Chứa, đóng gói vận chuyển Xi măng thành phần chuyển tới silo chứa xi măng (22) mác PCB40 PCB50 Sau xi măng xuất dạng bao, rơi theo đường đường thủy tới bên mua Chương 2: Hệ thống điều khiển DCS dây chuyền sản xuất xi măng 2.1 Mơ tả cấu hình hệ thống DCS Để quản lý hệ thống cách đồng bộ, tin cậy, đáp ứng thời gian thực hệ thống phải tổ chức vấn đề kết nối, phân chia nhiệm vụ làm việc phải có độ dự phòng cao Tất vấn đề địi hỏi phải có hệ thống mở đa nhiệm Hình 2.1: Nhiệm vụ chức cấp nhà máy Các hoạt động nhà máy tính toán lãi suất, kế hoạch phát triển điều hành thông qua ban quản lý công ty Ban quản lý định hoạt động nhà máy thông qua liệu, thông số mà ban sản xuất báo cáo Quá trình sản xuất thực giám sát thơng qua hệ DCS Tồn q trình sản xuất nhà máy thực tự động hoá mức độ cao điều khiển tập trung CCR (Central Control Room) để kiểm sốt tồn hoạt động nhà máy, đồng thời cho phép điều chỉnh kịp thời thông số chất lượng sản phẩm thay đổi có cố bất thường xảy Ở nhà máy xi măng VCM trang bị Server, chia làm nhóm: 10 Trạm điều khiển động nghiền đá vôi băng tải vận chuyển PLC sử dụng CPU 414-3PN sử dụng để điều khiển, giao tiếp với thiết bị ngoại vi điều khiển động thông qua hệ thống profibus DP Dữ liệu từ PLC truyền lên server thông qua tuyến cáp quang FS2 (Raw meterial crusing & conveying E.R(802) and Limestone pre-blending storage E.R (803)): Hình 2.6: FCS02 Trạm có nhiệm vụ điều khiển q trình nghiền, vận chuyển liệu thơ khác khâu đồng sơ đưa vào kho, trang bị CPU cho PLC S7-400 I/O modules ( cho khâu nghiền liệu thô, cho khâu đồng sơ bộ) FS3 (Raw material grinding Waste gas treatment (804)): 14 Trạm có nhiệm vụ điều khiển q trình nghiền liệu thơ xử lý khí thải Trạm FCS03 sử dụng CPU 414-5H I/O module, ngồi cịn có chuyển đổi từ chuẩn Profibus PA sang DP, truyền tín hiệu từ khu vực dễ cháy nổ đến FCS Hình 2.7: FCS03 FS4 (Clinker Cooling and conveying Electric Room (805)): Trạm chịu trách nhiệm điều khiển trình làm mát Clinker chuyển đến kho chứa: bao gồm quạt làm mát động băng tải để vận chuyển clanke vào kho chứa Trạm bao gồm CPU, I/O module chuyển đổi từ Profibus PA sang DP Hình 2.8: FCS04 FS5 (Cool Grinding (806)): Trạm điều khiển trình làm mát clinker trộn thêm phụ gia trước nghiền thành xi măng, bao gồm điều khiển máy nghiền than đá cung cấp cho lò nung clanke, băng tải chuyển clanke 15 Hình 2.9: FCS05 2.3 Mơ tả BUS phương thức truyền thông hệ thống Nhà máy xi măng VCM sử dụng hệ thống điều khiển phân tán - hệ thống điều khiển phức tạp chia thành hệ thống điều khiển bé liên lạc trao đổi thông tin với Cấu trúc mạng truyền thông nhà máy xi măng VCM sử dụng hệ thống mạng công nghiệp Siemen, hệ tự động hóa chia làm mức: Mức tế bào: Thực chức điều khiển, tự động hóa, tối ưu hóa Các thiết bị sử dụng máy tính, PLC, hình điều khiển OP (operation control) Mức trường: Ghép nối điều khiển với thiết bị dây chuyền sản xuất xi măng Mức cảm biến/chấp hành: Ghép cảm biến, thiết bị chấp hành với PLC Tùy theo mức độ quản lý có loại mạng: Mạng ethernet cơng nghiệp Mạng Profibus 16 Hình 2.10: Các hình thức truyền thơng nhà máy a) Mạng Ethernet công nghiệp Ethernet phương thức truy cập mạng máy tính cục (LAN) sử dụng phổ biến Ethernet định nghĩa chuẩn 802.3 IEEE, kết nối tối đa 1024 trạm, phương thức dùng để kết nối trạm OS với nhau, server trạm máy chủ ES Hình 2.11: Mạng Ethernet nhà máy Hệ thống điều khiển cấu trúc theo dạng mạch vịng có dự phịng trì, đó, máy tính phịng vận hành liên kết theo hình - Star topology thơng qua Switch tạo thành mạng Lan kết nối với điều khiển PLC công đoạn thông qua mạng truyền thông công nghiệp Ethernet tạo nên mạch vịng khép kín b) Mạng cáp quang Cáp quang sử dụng để truyền liệu với tốc độ cao, tryền xa từ máy chủ tới thiết bị trường cách hàng kilomet Theo sơ đồ hệ thống nhà máy sử dụng mạng cáp quang truyền tín hiệu từ trạm vận hành đến trạm trường với khoảng cách lên đến 1700m c) Mạng Profibus 17 Đây chuẩn truyền thông SIEMENS phát triển từ năm 1987 DIN 19245 PROFIBUS thiết lập theo phương pháp hệ truyền thông mở, không phụ thuộc vào nhà chế tạo (Open Communication Network) phục vụ cho cấp phân xưởng cấp trường Mạng PROFIBUS tuân theo chuẩn EN 50170 cho phép kết nối điều khiển PLC, thiết bị vào/ra phân tán, lập trình PC/PG, cấu chấp hành, thiết bị hãng khác Hình 2.12: Cấu hình mạng Profibus Cơ cấu truyền tin theo cấu chủ/tớ, trạm gán chủ hay tớ Giữa trạm chủ sử dụng phương thức truy cập token passing Trong nhà máy sử dụng dạng Profibus là: Profibus DP PA PROFIBUS – DP (Distributed Peripheral) phục vụ cho việc trao đổi thông tin nhỏ đòi hỏi tốc độ truyền nhanh PROFIBUS – DP xây dựng tối ưu cho việc kết nối thiết bị trường với máy tính điều khiển PROFIBUS – DP phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu cao tính thời gian trao đổi liệu, cấp điều khiển PLC máy tính cơng nghiệp với ngoại vi phân tán cấp trường thiết bị đo, truyền động van Việc trao đổi chủ yếu thực tuần hoàn theo chế Master/Slave Với số trạm tối đa mạng 126, PROFIBUS – DP cho phép sử dụng cấu hình trạm chủ (Mono Master) nhiều trạm chủ (Multi Master) Một đặc trưng PROFIBUS – DP tốc độ truyền cao, lên tới 12 Mbit/s Process Automation) thiết kế riêng cho khu vực nguy hiểm PROFIBUS – PA mở rộng PROFIBUS – DP phương pháp truyền dẫn an tồn mơi trường dễ cháy nổ theo chuẩn IEC 61158-2 PROFIBUS – PA loại bus trường thích hợp cho hệ thống điều khiển phân tán ngành cơng nghiệp hố chất hoá dầu Thiết bị chuyển đổi (DP/PA-Link) sử dụng để tích hợp đường mạng PA với mạng PROFIBUS DP Điều đảm bảo cho tồn thơng tin truyền liên tục hệ thống mạng PROFIBUS bao gồm DP PA 18 Hình 2.13: Các Slave mạng Profibus 19 Chương 3: Bộ điều khiển (PLC) dây chuyền sản xuất 3.1 Giới thiệu chung S7-400 thiết bị điều khiển logic khả trình tiếp sau S7-300 Siemens phát triển, dùng ứng dụng lĩnh vực lớn Hầu hết nhiệm vụ tự động hóa thực với cá thành phần lựa chọn phù hợp Hình 3.1: PLC S7-400 PLC S7-400 có ưu điểm vượt trội so với điều khiển logic khả trình trước phần cứng phần mềm Đó là: - CPU phân loại chuyên biệt rõ ràng - Tốc độ xử lý CPU cao - Module nhỏ gọn - Có nhiều loại module phù hợp cho cấu hình trung tâm cấu hình trạm phân tán - Các module tín hiệu lắp vào, gỡ hệ thống có điện Thuận tiện thay module S7-400 đặc biệt thích hợp cho tác vụ liệu chuyên sâu ngành công nghiệp lớn Tốc độ xử lý cao phục vụ tốt cho ngành công nghiệp sản xuất Nhiều thành phần S7-400 có sẵn phiên SIPLUS để hoạt động điều kiện môi trường khắc nghiệt Một số lĩnh vực ứng dụng S7-400 bao gồm: Sản xuất xi măng, cầu trục lớn, công nghiệp ô tô, hệ thống kho tự động, kỹ thuật xây dựng, ngành công nghiệp thép, giấy in ấn, cơng nghiệp hóa chất S7 - 400 dễ dàng phù hợp cho toán cần lưu trữ nhiều liệu công nghiệp gia công… 20 - Tốc độ xử lý cao phù hợp nhà máy sản xuất cơng nghiệp có máy móc cần tốc độ cao, thời gian đáp ứng nhanh, đảm bảo cho chu kỳ thời gian máy ngắn - Tốc độ xử lý cao đảm bảo cho việc truyền liệu cho mơđun I/O trung tâm - S7 - 400 tích hợp tồn nhà máy điều khiển truyền thơng cấp với trạm Slave Điều đảm bảo cho việc truyền thơng tốc độ cao tích hợp giao tiếp hệ thống khác - Nguồn S7 - 400 điều chỉnh để phù hợp với CPU, công suất nguồn không giới hạn - S7 - 400 sếp dãy modun mà khơng cần quy tắc cụ thể - Có nhiều loại mô đun phù hợp cho hai cầu hình trung tâm cấu hình trạm phân tán - Cấu hình I/O phân tán thay đổi hoạt động - Các mô đun tín hiệu gỡ lắp thêm vào hệ thống có điện (hot swapping) Điều thuận tiện cho việc thay mô đun bị lỗi 3.2 Đặc tính kỹ thuật phần cứng: CPU, I/O, ghép nối truyền thông a) CPU CPU dòng S7-400 bao gồm nhiều loại khác chuyên biệt Nhà máy xi măng VCM sử dụng S7-400 CPU 414-5H (chữ H thể module hiệu suất lớn) Hình 3.2: CPU 414-5H • Kích thước : 50x290x219 mm • Nguồn điện: 24 VDC • Bộ nhớ làm việc: MB, đó, nhớ chương trình: MB + nhớ liệu MB Hỗ trợ mở rộng nhớ EEPROM thẻ nhớ lên đến 64 MB • Ram: 512 kbyte, hỗ trợ mở rộng Ram lên đến 64 Mbyte • Tốc độ xử lý: - For bit operations, typ 18.75 ns - For word operations, typ 18.75 ns 21 - For fixed point arithmetic, typ 18.75 ns - For floating point arithmetic, typ 37.5 ns • Các khối CPU: - Khối liệu(DB): Tối đa 6000 blocks.Kích thước max 64 Kbyte Khối chương trình(FC): Tối đa 3000 blocks Kích thước 64 Kbyte Khối chức (FB): Tối đa 3000 blocks Kích thước 64 Kbyte Khối tổ chức (OB) : Kích thước 64 Kbyte • Vùng địa chỉ: - Input: Kbytes - Output: Kbytes • Số timer: 2048 Thời gian đếm từ 10ms – 9990 s • Số counter: 2048 Thời gian đếm từ – 999 • Chức ghép nối: - Profibus DP master/slave (có thể ghép nối max 16 trạm) - MPI (có thể ghép nối với max 32 trạm) - Ethernet/ Profinet • Lập trình: Phần mềm STEP • Ngơn ngữ lập trình: LAD, FBD, STL, SCL, CFC, GRAPH, HiGraph® - Ngơn ngữ “liệt kê lệnh”,ký hiệu STL ( Statement List) Đây dạng ngôn ngữ lập trình thơng thường máy tính Một chương trình ghép nhiều câu lệnh theo thuật toán định, lệnh theo thuật toán định, lệnh chiếm hàng có cấu trúc chung lad “tên lệnh”+”tốn hạng” - Ngơn ngữ hình thang ký hiệu LAD (Ladder Logic) Đây dạng ngôn ngữ đồ họa thích hợp với người quen thiết kế mạch điều khiển logic Hình 3.3: Ngơn ngữ LAD - Ngơn ngữ hình khối, ký hiệu FBD (Funtion Block Diagram) Đây dạng ngơn ngữ đồ họa thích hợp với người quen thiết kế mạch diều khiển số 22 Hình 3.4: Ngơn ngữ hình khối b) I/O Dựa nguồn tín hiệu vào/ra người ta chia thành dạng vào sau: - Các module vào/ra rời rạc số - Các module vào/ra tương tự - Các module vào/ra mở rộng Các đầu vào số ghép nối với thiết bị vào như: nút nhấn, cảm biến đầu ON/OFF, cơng tắc hành trình… Các đầu số ghép nối với thiết bị nhận tín hiệu đóng/cắt thiết bị chấp hành Đầu vào tương tự làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tự (hay cịn gọi tín hiệu analog) thành tín hiệu số để lưu vào vùng nhớ định để PLC xử lý Các tín hiệu khác tốc độ quạt, nhiệt độ lò, khối lượng,… chuẩn hóa dạng dịng điện điện áp như: 0-20 mA, 4-20 mA,-5V-5V, -10V-10V, 0V-5V, 0V-10V Với module vào/ra mở rộng có chức tăng cường khả kết nối PLC với thiết bị ngoại vi trường hợp có nhiều I/O cần kết nối Hình 3.5: Phần cứng PLC c) Ghép nối truyền thơng 23 S7-400 có ngõ giao tiếp RS485 ngõ giao tiếp Ethernet RJ45 kết nối với nhau, qua máy tính mạng công nghiệp cách sau: - Qua Simatic Net CP Enthernet tới mạng Enthernet công nghiệp Qua Simatic Net CP PROFIBUS tới mạng PROFIBUS khác Qua giao tiếp MPI có sẵn tới mạng MPI khác Qua giao tiếp PROFIBUS DP có sẵn tới mạng giao tiếp PROFIBUS khác S7-400 hỗ trợ tối đa 64 kết nối khác 24 Hình 3.6: Kết nối MPI 2.3 Phần mềm lập trình STEP a, Giới thiệu phần mềm 25 Hình 3.7: Giao diện Step Step phần mềm lập trình đặt cấu hình cho PLC S7-300 S7400 Siemens Nó bao gồm hệ thống ứng dụng, ứng dụng đảm nhiệm chức cụ thể phục vụ cho việc lập trình hệ thống như: - Đặt cấu hình ấn định tham số cho phần cứng Soạn thảo kiểm tra lỗi phần mềm ứng dụng Đặt cấu hình mạng kết nối Chạy file Step7.exe để cài đặt chương trình phần mềm Chạy chương trình SIMATIC Manager thơng qua biểu tượng Từ cửa sổ Wizard New Project, chọn Preview để cài đặt mặc định cho CPU, truyền thơng Sau chọn Next để chuyển sang cửa sổ kế tiếp, cho phép người dùng chọn dạng ngơn ngữ lập trình LAD, FBD hay STL Tiếp tục chọn NEXT cuối bấm Finish để hoàn thành việc tạo Project Cửa sổ SIMATIC Manager nơi quản lí tồn liệu dự án (Project) soạn thảo Các công cụ cần thiết tự động kích hoạt người sử dụng truy cập đến liệu chọn Hình 3.8: Giao diện Simatic S7 -400 HW Config cửa sổ (phần mềm) đặt cấu hình cho trạm, bao gồm xếp giá (rack), modul, giá vào phân tán modul giao tiếp Các giá thể bảng cấu hình cho phép gắn số xác định modul, giống giá gắn modul thực PLC 26 Kết luận Qua q trình tìm hiểu Cơng ty Cổ phần Vật liệu Xây dựng Việt Nam (VCM) em tìm hiểu được: Quá trình hình thành phát triển công ty; Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng; Hệ thống điều khiển DCS sản xuất xi măng; Sử dụng PLC S7300, 400 sản xuất xi măng Các kiến thức thực tế thực cần thiết quan trọng cho trình học tập tương lai em Tuy nhiên, thời gian khả nghiên cứu có hạn nên khơng thể tìm hiểu chi tiết hơn, em xin thầy, giáo góp ý thêm lần Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy! 27 Tài liệu tham khảo [1] TS.Hoàng Minh Sơn - Hệ thống điều khiển phân tán - NXB Bách Khoa – Tháng 8/2003 [2] https://www.starcemt.com [3] https://dien-tudong.com/bo-lap-trinh-plc-s7-400-cpu-414-5h-6es7414-5hm060ab0/ [4] http://www.plcsaigon.com/blogs/tai-phan-mem-plc/phan-mem-lap-trinh-plcsiemens-s7-200-step-7-microwin-v4-0-sp9 [5]http://feee.hcmute.edu.vn/Resources/Docs/SubDomain/feee/SIEMENS%20AUTO MATION%20PART%20II.pdf 28 ... dụng hệ thống điều khiển phân tán - hệ thống điều khiển phức tạp chia thành hệ thống điều khiển bé liên lạc trao đổi thông tin với Cấu trúc mạng truyền thông nhà máy xi măng VCM sử dụng hệ thống. .. Hình 1.2: Nhà máy sản xuất xi măng Quảng Bình – VCM Hình 1.3: Quy trình sản xuất xi măng Hình 1.4: Quy trình sản xuất xi măng Hình 2.1: Nhiệm vụ chức cấp nhà máy 10... 10/2013, nhà máy Clinker Văn Hóa (tại xã Văn Hóa, huyện Tuyên Hóa, tỉnh Quảng Bình) hồn thành thức vào hoạt động với quy mô công suất 5.000 tấn/ngày Trạm nghiền xi măng: Công suất 2.200.000 xi măng
