Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC Trang Danh Mục Hình Vẽ 2 Mở Đầu 3 Chương 1: Tổng quan về dây truyền nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi 4 1. Sơ đồ khối các thiết bị 4 2. Các thiết bị vận hành trong dây chuyên nhà máy 6 Chương 2: Quá trình hoạt động của dây truyền. 9 1. Mô tả công đoạn nhập liệu và chuẩn bị nguyên liệu cho hệ cân định lượng 9 2. Mô tả công đoạn cân định lượng và quá trình nghiền trộn 10 3. Mô tả quá trình ép viên xẻ mảnh và đóng bao 12 Chương 3: Thiết bị điều khiển khả trình PLC S7 – 200 14 1. Khái niệm về PLC 14 2. Nhiệm vụ của PLC 14 3. Giới thiệu bộ khả trình PLC S7200( CPU 224 ) 16 Chương 4: Hệ điều khiển giám sát (scada) và 18 giao diện mô phỏng phần mềm wincc (simens). I. Tìm hiểu về hệ điều khiển và giám sát 18 II. Tìm hiểu phần mềm wincc và giao diện mô phỏng của hệ thống 22 Kết Luận 24 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
MỤC LỤC Trang Danh Mục Hình Vẽ Mở Đầu Chương 1: Tổng quan dây truyền nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi Sơ đồ khối thiết bị Các thiết bị vận hành dây chuyên nhà máy Chương 2: Quá trình hoạt động dây truyền Mô tả công đoạn nhập liệu chuẩn bị nguyên liệu cho hệ cân định lượng Mơ tả cơng đoạn cân định lượng q trình nghiền trộn Mơ tả q trình ép viên xẻ mảnh đóng bao 9 10 12 Chương 3: Thiết bị điều khiển khả trình PLC S7 – 200 14 Khái niệm PLC Nhiệm vụ PLC Giới thiệu khả trình PLC S7-200( CPU 224 ) 14 14 16 2 Chương 4: Hệ điều khiển giám sát (scada) 18 giao diện mơ phần mềm wincc (simens) I II Tìm hiểu hệ điều khiển giám sát Tìm hiểu phần mềm wincc giao diện mô hệ thống 18 22 Kết Luận 24 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 Danh Mục Hình Vẽ Trang Hình 1: Sơ đồ khối tổng quát dây chuyền sản xuất thức ăn chăn ni Hình 2: Sơ đồ khối chi tiết dây truyền sản xuất thức ăn chăn nuôi Hình 3: Xe tải nhập nguyên liệu vào máng Hình 4: Băng tải Hình 5: Gầu tải Hình 6: Vít tải Hình 7: Cân định lượng Hình 8: Máy nghiền Hình 9: Máy trộn Hình 10: Buồng ép viên Hình 11: PLC S7-200( CPU 224 ) 16 Hình 12: WinCC Explorer 22 Hình 13: Giao diện mơ hệ thống 23 Lời mở đầu Nước ta nước phát triển, dễ dàng nhìn thấy tiềm rộng lớn chờ đón Trong sống với phát triển vũ bão khoa học - kỹ thuật, theo đà phát triển ngày trở nên hồn thiện hơn, đóng phần lớn vào qui luật phát triển xã hội đại ngày Cùng với phát triển đó, nghành liên quan như: nhà cửa, khu công nghiệp, trường học, khu dân cư, nhà máy, động loạt phát triển mạnh mẽ trước nhiều Chính Đảng nhà nước đầu tư vào lực lượng cán kĩ thuật- công nhân nghành điện, kỹ sư, để đáp ứng theo đà phát triển nghành liên quan đến điện móng vững cho cơng trình nghiên cứu khoa học - kĩ thuật Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, điện tử, tự động hóa việc ứng dụng cơng nghệ điện tử, tự động hóa vào dây chuyền sản xuất quan trọng Nó đóng vai trị tích cực phát triển ngành cơng nghiệp, tạo sản phẩm có chất lượng cao, giá thành hạ, giảm bớt sức lao động người, suất lao động nhờ mà nâng cao, thúc đẩy phát triển kinh tế nói chung Việc áp dụng tự động hóa vào trình sản xuất nhờ chương trình phần mềm cài sẵn theo yêu cầu công nghệ sản xuất Để điều khiển hoạt động dây chuyền sản xuất đó, người ta sử dụng kết hợp điều khiển dùng vi mạch điện tử, xử lý, điều khiển PLC máy tính điều khiển Sau kết thúc mơn học nhóm em nhận đề tài “nhà máy sản xuất thức ăn chăn ni” với mục đích tìm hiểu giới thiệu dây chuyên sản xuất thức ăn chăn nuôi Chương 1: Tổng quan dây truyền nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi Sơ đồ khối thiết bị Các thiết bị dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi tương đổi nhiều phức tạp Các thiết bị chủ yếu dây chuyền thể tổng quát hình chi tiết hình 2: Hình 1: Sơ đồ khối tổng quát dây chuyền sản xuất thức ăn chăn ni Hình 2: Sơ đồ khối chi tiết dây truyền sản xuất thức ăn chăn ni Trong : 4 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Máng nhận nguyên liệu từ trời Băng chuyền, gầu tải chuyển liệu Thiết bị lọc kim loại Silô chứa nguyên liệu Các silô chứa thành phần truớc cân hệ nhỏ Các silô chứa thành phần truớc cân hệ lớn Máng nhập liệu từ nhà Thiết bị lọc bụi Thiết bị lọc sắt Gầu tải Hệ thống cân định lượng (bao gồm hai cân cộng dồn) Băng chuyền , gầu tải Silô chứa Máy nghiền Silô chứa Máy trộn Bơm chất béo Hệ thống phun rỉ mật Hệ thống thêm phụ gia Bảng chuyền gầu tải Silô chứa Máy ép viên Máy lạnh Máy sẻ mảnh Bảng chuyền, gầu tải Silô chứa Silô chứa thành phẩm trước đóng bao Hệ thống cân đóng bao Các thiết bị vận hành dây chuyên nhà máy a Máng nhập nguyên liệu - - - Hình 3: Xe tải nhập nguyên liệu vào máng Máng nhập nguyên liệu có nhiệm vụ tiếp nhận ngun liệu từ bên ngồi ( ngơ, khoai, sắn, ) lấy nguyên liệu từ bên nhà vào silo chưa Nhập liệu từ bên ngoài: xe tải chở nguyên liệu đến lùi vào máng, sau cố định xe tải nâng nghiêng góc 45 độ hệ thống thủy lực để đổ đước nguyên nguyên liệu vào máng b Các băng tải, gầu tải, vít tải Các băng tải thường dùng để di chuyển vật liệu đơn theo phương ngang, phương thẳng đứng phương xoắn Trong dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi băng tải sử dụng để vận chuyển nguyên liệu như: ngô khoai sắn, đến khâu khác Hình 4: Băng tải Hình 5: Gầu tải Hình 6: Vít tải c - Cân định lượng Cân định lượng để đảm bảo yêu cầu dinh dưỡng sản phẩm đưa thố khối lượng nguyên liệu đơn vị khối lượng thức ăn phải thay đổi cho phù hợp với loại vật nuôi số lượng nguyên liệu phải thay đổi tuỳ theo loại sản phẩm sản xuất Hình 7: Cân định lượng d Máy nghiền - Đặc điểm: Buồng nghiền thông qua bánh quay gió loại dao xoay tốc độ cao Dung lượng gió khoang máy lớn khơng dễ dàng bị nóng Máy hoạt động ổn định, dễ dàng mở bên vệ sinh, tiềng ồn thấp hiệu nghiền cao - Nguyên lý làm việc: Máy thơng qua bánh Hình 8: Máy nghiền quay gió loại dao xoay tốc độ cao để va đập, cắt lưới lọc Một lượng khí mạnh sản xuất khoang máy trình nghiền để thay đổi lượng nhiệt buồng nghiền đồng thời với việc hoàn thành sản phẩm từ lưới rung Các hạt khác tách lưới rung e Máy trộn Máy trộn loại sử dụng chuyển động cánh gạt bồn trộn làm cho nguyên liệu đảo trộn đều, chuyển động cánh gạt liệu liên tục bồn hiệu trộn cao dạng máy thông thường Máy trộn bột, trộn hạt mịn,cám cịn gọi máy phối bột, máy chuẩn bị bột cho trình ép viên Hình 9: Máy trộn f Máy ép viên Hình 10: Buồng ép viên 1: Khn ép 2,16: Bulông kẹp chặt 3,15: Quả lô ép 4,7,10,13: Đai ốc chống nới lỏng 5,8,11,12: Bulông điều chỉnh - 6,14: Bánh điều tiết 9: Dao gạt liệu vào 17: Dao cắt viên 18: Viên 19: Khu vực vật liệu để tạo viên Máy ép tạo viên gồm có trục đặc trong, trục rỗng bao ngoài, nghĩa trục lồng vào Trục rỗng có ổ bi, vịng ổ bi lắp vào thân ổ lắp chặt vào thành máy Một đầu trục có mặt bích để lắp khn ép Khi trục rỗng quay khn ép quay theo tốc độ quay khuôn phải vào đặc tính nguyên liệu vào đường kính viên để chọn cho phù hợp Chương 2: Quá trình hoạt động dây truyền - Tồn dây truyền thể hình vẽ kèm theo sơ đồ công nghệ thiết bị dây truyền sản xuất thức ăn chăn nuôi hãng VANANREN ( Hà Lan ) lắp đặt nhà máy thức ăn chăn nuôi Ngọc Hồi - Thanh Trỉ - Hà Nội Tồn q trình hoạt động nhà máy liên hồn khép kín từ khâu nhập liệu cho đển khâu đóng bao Trong từ khâu nhập liệu cho đển hết khâu ép viên sẻ mảnh - dây chuyền hoạt động hồn mà khơng cần phải có người vận hành Tồn hệ thống thiết bị dây chuyền điều khiển phịng điều khiển trung tâm Dây chuyền hoạt động hai chế độ bán tự động tự động hoàn toàn Ớ chế độ bán tự động việc cấp liệu cho hai hệ cân điều khiển tay , chế độ tự động tồn thiết bị cơng đoạn nhà máy trừ khâu đóng bao điều khiển giám sát thơng qua hệ SCADA Khi máy tính ghép nối với PLC thông qua PLC Để điều khiển thiết bị cấp Mô tả công đoạn nhập liệu chuẩn bị nguyên liệu cho hệ cân định lượng - Để nạp nguyên liệu ( chủ yếu ngơ, khoai, sắn.) từ phía bên ngồi, dùng tơ mang nguyên liệu, ô tô cân trước đưa vào phễu tiếp liệu Nguyên liệu nhập từ ô tô đố vào phễu tiếp liệu, qua băng tải Nguyên liệu nhập vào có lẫn hàm lượng kim loại định, cần phải - loại bỏ Chức thiết bị lọc kim loại đảm nhiệm Từ băng tải nguyên liệu gầu tải nâng lên đển thiết bị lọc kim loại từ tính Nguyên liệu dược bỏ kim loại tiếp tục băng tải vận chuyến tới - silơ chứa nhờ gầu tải sau qua băng tải để tới silơ Mỗi silơ chứa tối đa khoảng 1000 nguyên liệu Lượng nguyên liệu chứa silô lớn nên để tránh cho ngun liệu khơng bị hỏng, có bố trí hệ thống khí nhờ hệ thống quạt Khi cần hoạt động hệ thống - cần bấm nút lưu đồ cơng nghệ phịng điều khiển trung tâm Khi cần lấy nguyên liệu từ silô tưong ứng xả xuống băng tải nhờ van đáy silơ, mồi silơ có ba van tương ứng hoạt động theo kiếu van tự động mở nhờ tín hiệu điều khiển từ PLC Băng tải vận chuyến nguyên liệu đển gầu tải đố vào băng tải đển hệ thống cân định - lượng Ngun liệu cịn đưa vào dây chuyền từ nhà dạng bao chứa Các bao nguyên liệu công nhân vận chuyển tới máng đố Sau đố vào nguyên liệu đuợc lọc bụi nhờ hệ thống lọc bụi Bụi lọc theo nguyên lý thổi ngược dịng khí nén ngun liệu rơi xuống bụi bay lên qua hệ thống thu bụi thải Để điều khiển hệ - thống có riêng điều khiển sử dụng khí nén Nguyên liệu sau lọc bụi băng tải vận chuyển đển gầu tải Nhờ gầu tải 58 nguyên liệu đố vào thiết bị lọc bỏ kim loại nguyên liệu loại bỏ kim loại đưa theo đường riêng Từ nguyên liệu vận chuyển tới silô chứa để đưa vào cân định lượng nhờ băng tải Mô tả công đoạn cân định lượng q trình nghiền trộn II.1 Cơng đoạn cân định lượng - Các nguyên liệu nhập vào thùng cân nhờ vít tải đáy silô chứa thành phần Khi nhập loại thức ăn ấn vào nút sơ đồ công nghệ tương ứng với việc mở van silô Hai hệ cân làm việc theo nguyên tắc cộng dồn có hiển thị số tức thời trọng lượng nguyên liệu thùng cân Tương ứng với loại thức ăn có thực đơn có sẵn, người vận hành việc ấn nút đọc số hệ cân thấy - đạt u cầu bng tay nhập tiếp ngun liệu khác Nguyên liệu sau cân hệ cân nhỏ tới băng truyền tới gầu tải Nếu nguyên liệu hệ thống cân định lượng cỡ lớn băng tải vận - chuyển trực tiếp tới gầu tải Tùy theo loại thức ăn mà đầu gầu tải số thành phần phụ phụ - gia cho vào qua van II.2 Quá trình nghiền, trộn Nguyên liệu sau cân định lượng xong chúng chuyến xuống hệ thống băng tải đưa vào máy nghiền 10 - Gầu tải đưa nguyên liệu đển silô chứa qua van xuống máy nghiền Trong máy nghiền có hệ thống bi, máy nghiền quay động công suất lớn 200 kw Khi bi quay nguyên liệu quay theo, tác dụng trọng lực bi rơi từ xuống đập vào nguyên liệu làm nguyên liệu duới - dạng bột Thời gian nghiền máy nghiền khoảng phút Sau nghiền nguyên liệu dạng bột xả xuống silô Tại silơ thành phần dạng bột nguyên liệu thừa sản phẩm tải - chế cho vào silô chứa qua phận nạp Từ silô chứa nguyên liệu nghiền qua van nguyên liệu xả xuống máy trộn Mục đích máy trộn làm nguyên liệu đồng với Trong - trình trộn chất béo phun vào silô máy trộn nhờ van Thời gian trộn máy thường từ 3p30” đển 5p Nếu thời gian trộn lớn làm cho nguyên liệu có tỉ trọng lớn lắng xuống đáy làm cho hỗn họp không đồng Ngược lại thời gian mà nhỏ làm cho nguyên liệu chưa kịp đồng Thời gian trộn tính cơng suất động - trộn khối lượng nguyên liệu đưa vào Nguyên liệu sau trộn xong tháo xuống băng tải 353 Tại nguyên liệu theo hai đường tùy vào loại thức ăn có yêu cầu rỉ mật hay khơng Nếu loại thức ăn cần rỉ mật trộn xả xuống máy trộn mật Tại rỉ mật lưu kho ( Storage molasses ) vận chuyến đển bình chứa (day tank) đển máy trộn rỉ mật Tại máy rỉ mật phun - với nguyên liệu nghiền trộn Nếu loại thức ăn không cần rỉ mật băng truyền vận tải tới gầu tải, loại thức ăn sau trộn rỉ mật vận chuyển tới gầu tải Tại thêm phụ gia cần thiết qua máng Hiện nhà máy chưa sử dụng van để thêm phụ gia Mô tả q trình ép viên xẻ mảnh đóng bao 3.1 Quá trình ép viên xẻ mảnh 11 - Thức ăn sau nghiền trộn dạng bột, loại thức ăn cần dạng sản phẩm dạng hạt bột từ gầu tải nhờ băng tải vận chuyển đến hệ thống ép - viên sẻ mảnh Bột liệu vận chuyển xuống silô Tại nguyên liệu phun nước nóng khoảng 80 -100°C phun thêm rỉ mật Mục đích việc phun nước rỉ mật làm cho nguyên liệu nhão dễ kết dính với Tại thành phẩm tải sử dụng pha thêm từ silơ chứa Bột liệu từ silơ vít tải chuyển đển phận trung gian nhờ vít tải, nguyên liệu phun nước rỉ mật Và nguyên liệu vít tải tiếp tục vận chuyển đển máy ép viên Máy ép viên EV hoạt động nguyên lý dùng động qua ép nguyên liệu qua máng đục lồ sẵn, nguyên - liệu sau khỏi máy ép viên có dạng sợi mảnh dài Sau ép viên sản phẩm có nhiệt độ khoảng 80°C Để lâu nhiệt độ Vitamin nươc bị bay bị phân hủy cần - phải làm lạnh nguyên liệu Máy làm lạnh ML cịn có tác dụng làm cho sản phâm trở nên đông cứng Nguyên liệu từ máy sẻ mảnh tự động rơi xuống máy làm lạnh nhờ van chức Máy làm lạnh có hai sensor báo mức, mức báo nguyên liệu đầy không cho tiếp vào máy lạnh sensor báo mức sẵn sàng - máy lạnh hoạt động Lượng nước phun vào tính tốn cho độ âm thức ăn khoảng 12 - 14 % phun lớn 14% sản phẩm dễ bị mốc nhỏ 12% gây thiệt hại mặt kinh tế tổng khối lượng thành phấm - giảm Từ nguyên liệu vận chuyển tới phận sẻ mảnh Máy sẻ mảnh dùng hệ thống dao cắt gắn hai trục quay ngược chiều Để cắt sản phẩm dạng viên nhỏ Để hoạt động máy sẻ mảnh cần bấm nút lưu đồ công nghệ dây chuyền Sau khỏi máy sẻ mảnh sản 12 phẩm băng tải vận chuyến đển gầu tải Để nâng sản phẩm đển cơng - đoạn đóng bao 3.2 Hệ thống đóng bao Hệ thống đóng bao phân làm ba loại: Loại 50kg, loại 25kg loại 5kg Nếu sản phẩm dạng bột băng tải vận chuyến đển van Van mở qua van phân phối để vận chuyến tới silô - chứa Nếu thành phâm dạng viên gầu tải vận chuyến đển silơ chứa hạt - sau qua van xả để tới silơ chứa Khi đóng bao cần ấn nút lưu đồ công nghê dây chuyền ngun liệu từ silơ mở thông với silô chứa theo định lượng cho trước Khi đóng bao người cơng nhân việc ấn nút phận xả Các pinơng khí nén kéo van đáy silô cho sản phẩm rơi xuống bao - theo khối lượng định trước Để giữ cho miệng bao ép chặt vào đáy phễu tránh để nguyên liệu rơi tác dụng trọng lực pinơng khí nén hai đai hình bán nguyệt ép chặt miệng bao vào đáy phễu không cho bao bị rơi Chương 3: Thiết bị điều khiển khả trình PLC S7 – 200 - Khái niệm PLC Thiết bị điều khiển khả trình (Programmable Logic Control), viết tắt thành PLC, loại thiết bị cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển số thơng qua ngơn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể thuật tốn mạch số Như vậy, với chương trình điều khiển mình, PLC trở thành điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh (với PLC khác với máy tính) Tồn chương trình điều khiển lưu nhớ nhớ PLC dạng 13 khối chương trình (khối OB, FC FB) thực lặp theo chu kỳ - vòng quét (scan) Để thực chương trình điều khiển, PLC phải có tính máy tính, nghĩa phải có vi xử lý (CPU), hệ điều hành, nhớ để lưu chương trình điều khiển, liệu Để trao đổi thông tin với mơi trường xung quanh Bên cạnh đó, nhằm phục vụ tốn điều khiển số, PLC cịn cần phải có thêm khối chức đặc biệt khác đem - (Counter), thời gian (Timer) khối hàm chuyên dụng Nhiệm vụ PLC Trong hệ thống dây truyền sán xuất thức ăn chăn nuôi có nhiều, thơng số - thiết bị cần điều khiển PLC đảm nhiệm số nhiệm vụ như: Thu thập tín hiệu số, báo trạng thái làm việc van, động cơ, công tắc hành trình, , tiếp nhận u cầu từ máy tính gửi xuống, xử lý thông tin đáp ứng yêu cầu đưa lệnh điều khiển tới thiết bị chấp hành cấp - Hệ thống gồm thiết bị PC, PLC, MVD 2555 nối mạng với Trong PC đóng vai trũ trạm chủ, PLC trạm phó Phần mềm giao diện truyền thông thiết kế cho PLC thực yêu cầu PC gửi - xuống gửi lại liệu PC yêu cầu Để thiết kế phần mềm cho PLC ta phải đặt cấu hình cho PLC lập trình phần - mềm cho PLC Lựa chọn cấu hình: đặt cấu hình cho PLC với module chọn sử dụng - chuẩn RS 485 để truyền thơng với máy tính Đặt địa cho PLC Lập trình cho PLC: PLC chương trình phải thực chức - sau: Chức thu thập : vùng quét PLC phải cập nhật số liệu đầu vào sổ - chuyến vào vùng nhớ để gửi lên máy tính Chức xử lý: chu kỳ quét chương trình phải xử lý liệu - lệnh điều khiển đóng ngắt cơng tắc, thiết bị chấp hành, Tổ chức chương trình điều khiên: 14 - Chương trình điều khiển trình nhập liệu cân định viết ngôn ngữ STL ( statement list ) phần mềm step dựa lưu đồ thuật tốn mơ tả q trình nhập liệu cân định lượng Tổ chức chương trình dạng khối, chương trình kiểu lập trình kiểu lập trình có cấu trúc với kiểu lập trình ta dễ dàng sửa chữa chương trình bị lỗi cho - phép linh hoạt cần mở rộng chương trình điều khiển Quá trình điều khiển công đoạn nhập liệu cân định lượng thiết kế để có - thể làm việc chế độ phù hợp cho tình Chế độ tự động hoàn toàn: chế độ toàn q trình hồn tồn tự động Ngun liệu nhập vào silơ, sau cân định lượng theo menu cho trước Sau cân xong chương trình gửi tín hiệu sang moy điều khiển trình nghiền, trộn đồng thời đưa tín hiệu điều khiển q trình nhập liệu Quá trình lặp lại tạo thành vững kín - cho đển ta ấn nút dừng tồn hệ thống ọ trình dừng lại Chế dộ điều khiển tay: trình thao tác điều khiển thực tay thông qua công tắc nút bấm Ta cần nhập loại nguyên liệu thố nhập loại nguyên liệu Chế độ thiết kế để sử dụng máy tính có cổ bị hỏng, cần làm vệ sinh hay sửa chữa thiết bị mà khơng sử dụng chế độ tự động Giới thiệu khả trình PLC S7-200( CPU 224 ) Bộ điều khiển PLC S7- 200 thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ hang SIEMENS, CHLB ĐỨC có cấu trúc kiểu module có module mở rộng Các module sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau, sử dụng người dùng cần vào yêu cầu mà lụa chọn module cho hợp lý thành phần S7-200 khối vi xử lý Hình 11: PLC S7-200( CPU 224 ) 15 - CẨU TRÚC BỘ NHỚ: Bộ nhớ S7-200 chia làm bốn vùng với từ có nhiệm vụ trì liệu khoảng thời gian nhảt định nguồn - ni Bốn vùng là: Vùng nhớ chương trình miền nhớ sử dụng để lưu lệnh chương trình Vùng tham số miền lưu trữ tham số từ khoá , địa trạm Vùng liệu: sử dụng để cất liệu chương trình bao gồm kết quả, phép tính, số định nghĩa chương trình, - đệm truyền thông Vùng đổi tượng: Timer, đem tốc độ cao cống vào tương tự - đặt vùng nhớ Ưu điểm PLC so với sử dụng rơle điện: toàn trình điều khiển hệ thống thực hiên thông qua việc sử dụng rơle điều khiển hệ thống khơng thể hoạt động tự động hồn toàn Mặt khác rơle làm việc với độ tin cậy thấp, thường xuyên bị cháy, hỏng cuộn dây Việc thay thế, bảo trì hệ thống rơle gặp nhiều khó khăn thời gian Việc lụa chọn giải pháp dụng điều khiển PLC để điều khiển toàn dây truyền làm cho hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động với độ tin cậy cao, sơ đồ hệ thống gọn gàng nhiều Dùng điều khiển PLC thay đổi chương trình điều khiển, có độ tin cậy cao hỏng hóc phí bảo dưỡng thấp so với - dùng rơle TRUYỀN THÔNG VỚI PLC Với điều khiển PLC s7-200 CPU 224 tích hợp sẵn cống truyền thơng dp ta khơng cần sử dụng module truyền thông Bộ điều khiển CPU224 sử dụng cống truyền thơng RS 485 với phích nối chân để kết nối với máy tính Máy tính sử dụng cổng RS 232 để truyền thông Như ghép nối máy tính - với PLC cần có cáp chuyển đổi PC/PPI chuyển đổi RS 232/RS485 Khi máy tính có vai trị master (trạm chủ), PLC đóng vai trị slave (trạm phó) 16 - Khi thực truyền thơng với máy tính ta dùng ngắt truyền thơng Ở ta thực truyền thông theo chế độ điều khiển cổng tự do(freeport control) cổng truyền thơng tiếp lập trình chương trình điều khiển viết ngơn ngữ STL Chương 4: Hệ điều khiển giám sát (scada) giao diện mô phần mềm wincc (simens) I Tìm hiểu hệ điều khiển giám sát Giới thiệu chung hệ điều khiển giám sát (scada) - Điều khiển giám sát thu thập liệu (scada) phận thiếu hệ thống tự động hoá đại Trong năm gần đây, tiến lĩnh vực truyền thông công nghiệp công nghệ phần mềm - thực đem lại nhiều khả , giải pháp cho hệ scada Khái niệm scada cụm từ viết tắt thuật ngữ tiếng anh ( supervisory control and data acquisition ) Thuật ngữ tuỳ giai đoạn mà ta có - cách hiểu khác : Giai đoạn đầu người ta cho hệ scada hệ thống mạng có nhiệm vụ tuý thu thập liệu từ trạm từ xa truyền tải khu trung tâm để xử lý ( ví dụ tiêu biểu hệ thống ứng dụng cơng nghiệp khai thác dấu khí phân phối lượng ) Theo cách hiếu vấn đề - truyền thơng đặt lên hàng đầu Hiện nay, scada hiểu hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu, tức hệ thống hỗ trợ người việc quan sát điều khiển từ xa, cấp cao hệ điều khiển tự động thông thường Để có the quan sát điều khiển từ xa, đương nhiên hệ scada cần phải có :hệ thống truy nhập truyền tải liệu, giao diện người máy HMI ( human machine interface) Sự 17 tiến cơng nghệ phần mềm kỹ thuật máy tính PC, đặc biệt chiếm lĩnh thị trường hệ điều hành windows với công nghệ microsoft thúc phát triển công cụ tạo dựng phần mềm scada theo hướng mới, sử dụng PC windows làm phát triển cài đặt Từ chức tuý thu thập liệu cho việc quan sát, hệ scada ngày đảm nhiệm vai trị điều khiển cao cấp, điều khiển phối hợp Hơn nữa, khả tích hợp hệ điều khiển giám sát với ứng dụng khác phần mềm quản lý, tối ưu hoá hệ thống tồn cơng ty trở nên dễ dàng Các thành phần hệ SCADA - Một hệ SCADA bao gồm phần cứng phần mềm - Thành phần phần cứng : o Các trạm điều khiển giám sát trung tâm : o Engineering Station (ES) o Operator Station (OS) o Server Station (SS) o Các trạm thu thập liệu trung gian : o Remote Terminal Unit (RTƯ) o Data Collection Unit (DCU) : PLC, PC, I/O o Hệ thong truyền thông : o Mạng truyền thông công nghiệp o Mạng viễn thông/truyền liệu đường dài (vô tuyến, hữu tuyến) o Các thiết bị chuyển đổi, dồn kênh (Modem, Multiplexer) Thành phần phần mềm : o Giao diện người - máy (HMI): o Sơ đồ hệ thống, sơ đồ công nghệ o Hiển thị biến trình qua “thiết bị ảo” o Đồ thị thời gian thực, đồ thị liệu tĩnh o Các phím thao tác, nút điều khiển (controls) o Hỗ trợ trao đổi tin túc (Messaging), xử lý kiện (Event), cố (Alarm) o Hỗ trợ việc thống kê lập báo cáo (Reporting) o Phần mềm kết nối với nguồn liệu (drivers cho PLC, module vào/ra, ) o Cơ sở liệu trình, liệu cấu hình hệ thống 18 Nhiệm vụ hệ SCADA hệ thống • Với vị trí cấp điều khiển giám sát sơ đồ phân cấp SCADA có nhiệm vụ sau - Giảm sát phân tích hoạt động sản xuất: Trong q trình hoạt động hệ thống thơng tin từ cảm biến chấp hành, từ thiết bị điều khiển thu thập liệu máy tính phân tích so sánh với tín hiệu chuẩn, tín hiệu yêu cầu từ tập tin cấu hình hoạt động hệ thống sản xuất hay bảng sở liệu sản phẩm, quy trình sản xuất Nhờ người giám sát biết thông tin tiến trình hoạt động sản xuất, thơng sổ kỹ thuật, thông số sản lượng sản phẩm, hoạt động theo chương trình điểu khiến lập trình trước Hệ thống vận hành hoạt động theo chương trình điều khiển đặt trước Khi máy tính đọc chương trình cài đặt đưa tín hiệu điều khiển cho thiết bị điều khiển cấu chấp hành hoạt động, trình bao gồm việc thay đổi thơng số kỹ - thuật mẫu đó, công thức sán xuất, Kiểm tra đảm bảo chất lượng: Thông qua hệ thống đo lường cảm biến mà ta kiểm tra loại bỏ sản phấm không đạt yêu cầu, phát cố chuẩn đoán lỗi hệ thống cách dễ dàng từ kịp thời can thiệp vào trình sản xuất để đạt hiệu cao chất lượng sản lượng - sản phẩm Quản lý giám sát trình sản xuất: Trong trình sản xuất máy tính giám sát ln cập nhật thơng tin q trình sản xuất tù thống kê, tổng kết q trình sản xuất, biết sổ lượng sản phẩm sản xuất được, số lượng ngun liệu cịn tồn, lượng sản phẩm khơng đạt yêu cầu, Công cụ phần mềm xây dựng hệ thống SCADA Vấn đề quan trọng xây dựng hệ thống liên quan đển công nghệ phần - mềm, Để tạo ứng dụng SCADA đòi hỏi phải xây dựng hình hiển thị thiết lập giao diện đồ hoạ giao tiếp người máy Giao 19 diện thiết kế cần phải đẹp phản ánh trình diễn biến kĩ thuật, trạng thái thông số làm việc thiết bị hệ thống, qua thực thao tác vận hành can thiệp từ xa tới hệ thống thiết bị - - điều khiển phía Để xây dựng hệ SCADA hồn chỉnh cơng cụ phần mềm yếu tố quan trọng Công cụ phần mềm SCADA đuợc phân loại sau : Phân loại theo phạm vi sử dụng : • Cơng cụ lập trình phố thơng ( Access, Excel, Visual Basic, Delphi, ) • Cơng cụ tích họp hệ DCS • Cơng cụ độc lập, lập trình cho nhiều hệ thống khác nhău : WinCC ( Siemens ), InTouch ( Wonderware ), ĨFIX (Intellutiuon ), Phân loại SCADA • scada độc lập: hệ scada độc lập thực giám sát thu thập liệu vi xử 1y, thường dùng cho hệ thống điều khiển nhỏ • thơng số giám sát scada nối mạng- Hệ scada nối mạng thực gĩom sát thư thập liệu nhiềư vi xử lý với nhiều phận giám sát thu thập liệu nối với thông qua mạng truyền thông công nghiệp Việc nối mạng cho phép phối hợp hoạt động nhiều dây chuyền, kết nối với cấp quản lý, • cấp thiết kế kỹ thuật cho phép điều khiển dây chuyền từ xa scada mờ: hệ scada mờ hệ thống thu nhận liệu xử lý liệu hình ảnh đồ thị II Tìm hiểu phần mềm wincc giao diện mô hệ thống Phần mềm wincc - Wincc (windows control center) phần mềm thiết kế hệ thống điều khiển giám sát công nghiệp siemens - Tất thành phần WinCC khởi động từ WinCC Explorer Từ cửa sổ ta xâm nhập vào tất thành phần mà project giao diện người - máy cần có việc xây dựng cấu hình cho phần riêng rẽ 20 Hình 12: WinCC Explorer - - Chức WinCinCC Explorer : WinCC Explorer bao gồm tất chức quản lý, đặt cấu hình (computer, driver, tag, ) khởi động chạy Runtime Nhiệm vụ WinCC Explorer : o Đặt cấu hình o Hướng dẫn đặt cấu hình o Gọi lưu trữ project o Quản lý project: mở, lưu, di chuyến copy o Chức in ấn mạng cho nhiều người sử dụng o Thể cấu hình liệu o Điều khiển đặt cấu hình cấp bậc picture/kiến trúc hệ thống o Cài đặt thông số tổng thể ngôn ngữ, hệ thống/đường dẫn người dùng o Phản hồi tài liệu o Lập báo cáo trạng thái hệ thống o Chuyển đổi chạy thực (Runtime) đặt cấu hình o Thử chế độ mơ chạy (Simulator), trợ giúp hoạt động đặt cấu hình liệu, chuyển đối picture, trạng thái tạo thông báo Giao diện mô hệ thống 21 - - Hình 13: Giao diện mơ hệ thống Giao diện có vai trị trạm SCADA qui mô nhỏ, thực kết nối PC PLC với động cơ, van, phân cấp nên chương trình điều khiển hệ thống nằm PLC, máy tính khơng đưa trực tiếp lệnh điều khiển, mà có vai trị khởi tạo giá trị cho PLC nên ta hồn tồn đảm bảo tính thời gian thực cho hệ thống Giao diện thiết kế xong phải đảm bảo cho thể sơ đồ công nghệ, kết nối với cấp điều khiển (PLC), cho phép đặt thông số xuống cấp điều khiển (PLC), đặt giá trị giới hạn cho thị MVD 2555, giám sát liên tục khối lượng cân định lượng, Đồng thời thực chức quản lý thiết lập báo cáo, in phiếu xuất hàng, Vì form chương trình sơ đồ cơng nghệ trạng thái làm việc thiết bị Tại có nút mở form khác dành cho việc hỗ trợ thiết lập cấu hình, quản lý, in ấn, thống kê báo cáo, Kết Luận Sau gần hai tháng nghiên cứu thực đề tài, với hướng dẫn bảo tận tình thầy cô giáo khoa điện đặc biệt thầy Đàm Khắc Nhân Cùng với nỗ lực thân, em bạn nhóm hồn thành tập dài theo u cầu đề Trong trình làm đồ án em nghiên cứu tìm hiểu số tài liệu 22 sẵn có, tài liệu mạng internet hướng dẫn bảo giáo viên hướng dẫn nên em thu số kết định: - Hiểu quy trình cơng nghệ dây chuyền nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi cách thức vận hành - Thiết kế, lắp đặt mơ hình đóng gói sản phẩm đáp ứng u cầu cơng nghệ Tuy nhiên, với thời gian có hạn với lực thân nên đồ án số hạn chế: - Quan tâm đến tính thẩm mĩ mơ hình Tìm hiều thêm cơng nghệ đại, ứng dụng để dây chuyền thiết kế nhỏ gọn nhiều tính Mặc dù hồn thành xong khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy giáo khoa, để tập dài em hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn thầy cô giáo khoa giúp đỡ Sinh viên thực hiện: • • • • • Nguyễn Trung Hiếu - 18810430214 Lê Chí Hiếu - 18810430044 Đào Việt Hồng - 18810430105 Nguyễn Văn Hoàng - 18810430018 Hoàng Đức Hùng - 18810430076 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Quang Hà, Trần Văn Trọng (2006), Kỹ thuật điều khiển lập trình (SPS - PLC), Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Nguyễn Doãn Phước & Phan Xuân Minh (1997), Tự động hóa với Simentic 23 S7-200, Nhà xuất Nơng Nghiệp [3] Tài liệu Autonics Tiếng Việt 24 ... PLC máy tính điều khiển Sau kết thúc mơn học nhóm em nhận đề tài ? ?nhà máy sản xuất thức ăn chăn ni” với mục đích tìm hiểu giới thiệu dây chuyên sản xuất thức ăn chăn nuôi Chương 1: Tổng quan dây. .. Tổng quan dây truyền nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi Sơ đồ khối thiết bị Các thiết bị dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi tương đổi nhiều phức tạp Các thiết bị chủ yếu dây chuyền thể tổng quát... trình hoạt động dây truyền - Toàn dây truyền thể hình vẽ kèm theo sơ đồ cơng nghệ thiết bị dây truyền sản xuất thức ăn chăn nuôi hãng VANANREN ( Hà Lan ) lắp đặt nhà máy thức ăn chăn nuôi Ngọc Hồi