Cơ sở lý thuyết để thiết kế mô hình cân kính vật chất trong nền công nghiệp p2

Tham khảo tài liệu ''cơ sở lý thuyết để thiết kế mô hình cân kính vật chất trong nền công nghiệp p2'', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

§å ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A Giai đoạn 3: Giai đoạn điều khiển bền vững đợc bắt đàu từ năm 1980 ứng dụng thành tựu toán học, nghiên cứu điều khiển đà đa đợc phơng pháp thiết kế ®iỊu khiĨn ®Ĩ mét hƯ kü tht vÉn ®¶m b¶o đợc kỹ sử dụng có tác động nhiƠu vµ sai sè Trong hai thËp kû ci, nhiỊu nhánh điều khiển đà hình thành, là: thích nghi, phi tuyến, hỗn hợp, mờ, neural 1.3.2 Thành tựu kết mang lại áp dụng tự động hoá [3] - Dẫn hớng điều khiển thiết bị không gian, bao gồm máy bay dân dụng, tên lửa, máy bay chiến đấu, tàu vận tải, vệ tinh Hệ thống điều khiển đà đảm bảo đợc tính ổn định xác dới tác động nhiễu môi trờng hệ thống - Hệ điều khiển sản xuất công nghiệp, từ máy tự động đến mạch tích hợp Những thiết bị điều khiển máy tính đà có độ xác định vị trí lắp ráp cao để tạo nhiều sản phẩm co chất lợng tốt Ví dụ: Hệ thống điều khiển cấp liệu liên tục để sản xuất phân lân NPK Đây dây chuyền sản xuất NPK điều khiển tự động hoàn toàn đại Việt Nam, với giá thành 1/3 sản phẩm ngoại nhập đa dây chuyền vào sử dụng công ty phốt phát Lâm Thao hệ thống dà tạo điều kiện cho sở sản xuất giảm số ngời lao ®éng tõ 300 ng−êi xng ng−êi, viƯc sư dơng dịch vụ đơn giản - Hệ thống điều khiển trình công nghiệp, ví dụ trình sản xuất Hydrocacbon nhiều chất hoá học khác Hệ điều khiển xử lí hàng ngành thông tin lấy từ cảm biến để điều khiển hàng trăm cấu chấp hành: van, cấp nhiệt, bơm sản phẩm với yêu cầu khắt khe tính kỹ thuật Ví dụ: Hệ thống đo lờng, giám sát điều khiển thông số môi trờng đợc thiết kế sở PLC, one - chip, giao diện ngời máy (HMI) khả xử lý tới 16 trạm làm việc phân tán mạng với tổng số Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 10 - Khoa Cơ - Điện §å ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A thông số đo cho phép xử lý lên tới 2048 điểm khả phát triển mở rộng với số lợng trạm làm việc số lợng thông số đo cần thiết ứng dụng lớn - Điều khiển hệ truyền thông, bao gồm: hệ thống điện thoại Internet Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ kiểm soát mức lợng đầu vào, đầu truyền dẫn, thông báo cố đa dạng, phức tạp thờng xẩy truyền thông 1.3.3 Công nghệ thông tin với tự động hoá [2] Công nghiệp gắn với tự động hoá từ thuở sơ khai, công nghệ TĐH phát triển tảng kỹ thuật Analog Vài chục năm trở lại thiết bị tính toán tốc độ cao đời, kỹ thuật số ứng dụng tự động hoá đà cho phép thay hầu hết điều khiển cứng xa thiết bị số phần mềm điều khiển Các thiết bị thu thập xử lý số liệu ngày đợc ứng dụng rộng rÃi, cấu thành hệ thông minh điều khiển xử lí hàng chục ngàn tín hiệu vào/ra Khái niệm tin học công nghiệp (Industrial IT) đà thức khẳng định vai trò công nghệ thông tin tự động hoá Tin học công nghiệp bao gồm phần cứng, phần mềm, thiết bị mạng Internet Các hệ thống tự động hoá đà đợc chế tạo nhiều công nghệ khác Ta thấy thiết bị máy móc tự động cam, chốt khí, hệ thống tự động hoạt động nguyên lý khí nén, thuỷ lực, rơle điện, mạch điện tử tơng tự, mạch điện tử số Các thiết bị hệ thống có chức xử lí mức độ tự động thấp so với hệ thống tự động đại đợc xây dựng tảng công nghệ thông tin Trong c¸c hƯ thèng tin häc sư dơng m¸y tính để hỗ trợ tự động hoá trình quản lý, hệ thống điều khiển tự động dùng máy tính để điều khiển tự động hoá trình công nghệ Chính thành tựu công nghệ phần cứng công nghệ phần mềm máy tính điện tử đợc áp dụng phát triển cách có chọn lọc hiệu cho hệ thống điều khiển tự động Và phát triển nh vũ báo công nghệ thông tin kéo theo Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 11 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A phát triển không ngừng lĩnh vực tự động hoá Ta thấy trình công nghệ tin học thâm nhập vào phần tử, thiết bị thuộc lĩnh vực tự động hoá nh đầu đo cấu chấp hành, thiết bị giao diện với ngời vận hành chí vào rơle, Contactor, nút bấm mà trớc làm khí Trớc ®Çu ®o gåm phÇn tư biÕn ®ỉi tõ tham sè ®o sang tÝn hiƯu ®iƯn, m¹ch khuch ®¹i, m¹ch läc mạch biến đổi sang chuẩn - 20mA để truyền tín hiệu đo trung tâm xử lí Hiện đầu đo đà đợc tích hợp chíp vi xử lí, biến đổi ADC, truyền liệu số với phần mềm đo đạc, lọc số, tính toán truyền kết mạng số thẳng máy tính trung tâm Nh đầu đo đà đợc số hoá ngày thông minh chức xử lý từ máy tính trung tâm trớc đà đợc chuyển xuống xử lý chỗ chơng trình nhúng đầu đo Tơng tự nh cấu chấp hành nh môtơ đà đợc chế tạo gắn kết hữu với servo với thuật toán điều chỉnh PID (Proportional Integral Derivative) chỗ khả nối mạng số tới máy chủ Các tủ rơle điều khiển chiếm diện tích lớn phòng điều khiển 1010 đợc co gọn PLC 108 (Programmable Logic Controller) Hệ tự tổ chức Hệ ĐK phân tần 106 Các bàn điều khiển với hàng loạt đồng hồ báo, phím, nút điều khiển, tự ghi giấy cồng kềnh đợc thay vài PC (Personal Computer) Hệ thống cáp truyền tín hiệu Hệ ĐK phân cấp 104 102 Rơle PLC Bán dẫn 100 1930 40 50 60 70 80 90 2000 H×nh 1.1: Đồ thị biểu diễn chức xử lí hệ thống TĐH 70 năm Analog - 20mA, 10V từ đầu đo cấu chấp hành trung tâm điều khiển nhịp trớc đà đợc thay vài cáp đồng trục cáp quang truyền liệu số Có thể nói Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 12 - Khoa Cơ - Điện §å ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A công nghệ thông tin chiếm phần ngày nhiều vào phần tử, hệ thống tự động hoá 1.4 Mục đích ý nghĩa việc thiết kế mô hình điều khiển Hiện đại hoá công nghiệp sản xuất kính nằm mối quan tâm chung công xây dựng công nghiệp vững mạnh Làm mang đến cho ngời tiêu dùng sản phẩm chất lợng cao mục tiêu doanh nghiệp hớng tới Nhng nay, nhiều nhà máy sản xuất kính Việt Nam việc vận hành điều khiển công nghệ phụ thuộc nhiều vào yếu tè ng−êi Trong t×nh h×nh héi nhËp cđa khu vực, việc cải tiến công nghệ đa hệ điều khiển để nâng cao suất, giảm giá thành xu tất yếu Vì vậy, việc đào tạo phát triển nhân lực nhiệm vụ hàng đầu năm tới ngành tự động hoá nói chung ngành công nghiệp sản xuất kính nói riêng, với mục đích để sinh viên trờng nắm bắt làm việc đợc đà đợc trang bị kiến thức thực tế Phần xoá bỏ khoảng cách từ lý thuyết đến thực hành vấn đề cần quan tâm làm cho sinh viên không bị bỡ ngỡ trớc bớc vào giai đoạn thực tập tốt nghiệp chí lúc trờng làm việc Chính vậy, tiến hành nghiên cứu tìm hiểu thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất kính Với mục đích điều khiển lò nung thuỷ tinh thực trình cắt băng kính, mô hình hoàn chỉnh phục vụ tốt cho công tác dảng dạy mà cụ thể dạy ứng dụng lập trình PLC Sinh viên hiểu đợc vấn đề lập trình PLC dễ dàng 1.5 Kết luận chơng Cuộc cách mạng khoa học công nghệ đại làm xuất ngày mở rộng công nghệ mới, công nghệ tự động hoá sản xuất với kỹ thuật cao làm thay đổi phơng thức lao động, tỉ chøc vµ lèi sèng cđa ng−êi TiỊm lùc mạnh khoa học công nghệ lợi Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 13 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A cạnh tranh đáng kể nớc phát triển Khoa học công nghệ ngày đóng vai trò quan trọng tăng trởng kinh tế nớc Ngay đánh giá sức mạnh quốc gia, bên cạnh số truyền thống khác, ngời ta vào lực khoa học công nghệ nh tiêu đặc biệt quan trọng Qua nghiên cứu tổng quan thấy đợc mục đích ý nghĩa to lớn việc sản xuất kính nhà máy kính Đáp Cầu Đặc biệt hơn, việc ứng dụng tự động hoá vào điều khiển dây chuyền sản xuất kính có qui mô lớn, đại yêu cầu thiếu sản xuất công nghiệp Trên sở kế thừa dây chuyền có định hớng phát triển Nhà máy tiền đề quan trọng để tiến hành nghiên cứu thiết kế dây chuyền công nghệ phù hợp với yêu cầu sản xuất ngày cao Công ty Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 14 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Chơng Xây dựng thuật toán điều khiển dây chuyền sản xuất kính Khi nói tới việc giải toán máy tính điện tử, ngời ta ý tới giải thuật (algorithms) Đó dÃy câu lệnh (Statemments) chặt chẽ rõ ràng xác định trình tự thao tác số đối tợng cho sau số hữu hạn bớc thực ta đạt đợc kết mong muốn Các toán giải đợc máy tính điện tử ngày đa dạng phức tạp Các thuật toán (giải thuật) chơng trình để giải chúng ngày có qui mô lớn khó thiết lập nh muốn tìm hiểu Tuy nhiên, ta thấy việc đơn giảm nh phân chia toán lớn thành toán nhỏ Điều có nghĩa coi toán ta nh module cần chia chúng thành module con, dĩ nhiên với việc làm nh thế, đến lợt nó, module lại đợc phân chia tiếp module ứng với phần việc mà ta biết cách giải Nh việc tổ chức lời giải (thuật toán) toán đợc thể theo cấu trúc phân cấp hay theo sơ đồ cấu trúc 2.1 Công nghệ sản xuất kính [1] Thành lập năm 1986, Công ty kính Đáp Cầu trải qua chặng đờng 18 năm xây dựng trởng thành tập thể lÃnh đạo, đội ngũ cán công nhân viên Công ty kính Đáp Cầu mồ hôi sức lao động sáng tạo đà viết lên thành tựu đáng khích lệ, góp phần đa ngành công nghiệp sản xuất kính xây dựng Việt Nam hoà nhập với khu vực giới Để đứng vững phát triển xu cạnh tranh kinh tế thị trờng Công ty không ngừng đầu t phát triển mở rộng sản xuất, thay đổi công nghệ đại Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng khách hàng, C«ng ty kh«ng ngõng më réng quan hƯ víi mäi thành phần kinh tế nớc nớc thực liên doanh, liên kết đẩy mạnh sản xuất phát triển, đa dạng hoá mặt hàng Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 15 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A đảm bảo chất lợng sản phẩm dịch vụ tốt nhằm thoả mÃn nhu cầu mong đợi khách hàng Năm 2002 Công ty định đầu t xây dựng nhà máy Kính cán - Kính kéo ngang công suất 6,4 triệu m2/năm theo công nghệ Vơng quốc Bỉ Nhng để đảm bảo tối u mặt kinh tế Công ty đà mời thầu nhà thầu Trung Quốc tiến hành xây lắp dây chuyền sản xuất Kính cán Kính kéo ngang Sau thời gian thi công xây dựng nhà máy thức vào sản xuất, cung cấp cho thị trờng sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lợng - Sản phẩm kính cán trắng kính cán màu có chiều dày - 8mm (có loại màu: xanh cây, xanh gia trời, màu trà) với nhiều loại văn hoa sắc nét phù hợp với tiêu chuẩn Đức DIN EN572-5 - Sản phẩm kính tÊm kÐo ngang vµ mµu cã chiỊu dµy - 10mm (có loại màu: xanh cây, xanh gia trời, màu trà) phù hợp với tiêu chuẩn Trung Quốc GB4871 - 1995 Sản phẩm đợc sử dụng rộng rÃi xây dựng trang trí nội thất: làm cửa sổ, cửa đi, mặt bàn, tủ tờng, quầy hàng, mặt kính đồng hồ kỹ thuật nhiều công dụng khác Kính Đáp cầu thoả mÃn yêu cầu chất lợng theo tiêu chuẩn TC 08 - 94 tơng đơng với tiêu chuẩn KSL 2004 - 86 Hàn Quốc, đợc khách hàng nớc chấp nhận tin dùng Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 16 - Khoa Cơ - §iƯn §å ¸n tèt nghiƯp Ngun Träng Hïng - §iƯn 45A ắ Sơ đồ công nghệ Máy nạp liệu kiểu thảm nghiêng Lò bể nấu thuỷ tinh Vùng thắt Kênh dẫn Buồng tạo hình kính phẳng Cửa chảy tràn kính cán Con lăn chuyển hớng Máy cán kính Buồng kéo phẳng Giàn lăn chuyển tiếp Lò ủ Lò ủ Cắt dọc Cắt dọc Cắt ngang Thiết bị đo độ dài Bẻ ngang Cắt ngang Bẻ mép Bẻ ngang Kính thành phẩm Đập vụn Đập vụn Băng tải dải kính vụn Kính lới Giàn lăn tăng tốc Bẻ ngang thủ công Bẻ biên Bẻ biên thủ công Kính thành phẩm Kính thành phẩm Hình2.2: Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất kính Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 17 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A Do yêu cầu công nghệ việc điều khiển thực tế thiết bị điều khiển có Chúng tiến hành chia qui trình công nghệ làm giai đoạn tơng ứng với trình điều khiển Việc phân chia toán điều khiển lớn thành toán điều khiển nhỏ, nh việc làm dễ dàng Chính phơng pháp đà tách toán điều khiển thành phần độc lập tạo điều kiện cho việc giải toán trở nên hoàn thiện hơn, dễ sử dụng sửa chữa chỉnh lý dễ dàng Giai đoạn 1: ắ Điều khiển trình nấu thuỷ tinh: - Thiết bị nhập: Cảm biến nhiệt độ thiết bị xác định mức thuỷ tinh lỏng - Thiết bị xuất: Hệ thống cấp nhiệt, quạt làm mát hệ thống nạp liệu Giai đoạn 2: ắ Điều khiển trình sản xuất kính kéo ngang: - Thiết bị nhập: Hệ thống cảm biến phát công tắc hành trình - Thiết bị xuất: Hệ thống lăn kéo mép, chuyền cấu dao cắt Giai đoạn 3: ắ Điều khiển trình sản xuất kính cán: + Thiết bị nhập: Hệ thống cảm biến phát công tắc hành trình + Thiết bị xuất: Hệ thống máy cán, chuyền cấu dao cắt 2.2 Công nghệ nấu thuỷ tinh (giai đoạn 1) 2.2.1 Yêu cầu công nghệ [1] Khi hệ thống lò đốt bắt đầu hoạt động (lò bể nấu thuỷ tinh) Cơ cấu lò đốt gồm mỏ đốt để phun dầu không khí đốt vào lò Để tránh nhiệt bên lò thực hiƯn viƯc ®ỉi chiỊu ngän lưa, sau 20 ®ỉi chiều lần Sử dụng ống nhánh đổi chiều dùng van điện từ năm nhánh Quá trình đợc khống chế khoảng nhiệt độ lò 1100 50C chế độ điều khiển nhiệt độ bảo đảm việc phân bố nhiệt độ theo suốt chiều dài lò Trong trình nấu chảy nh chế độ nhiệt độ không hợp lý không ổn định gây cân cho loạt khâu thao tác, ảnh Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 18 - Khoa Cơ - Điện ... xuất kính có qui mô lớn, đại yêu cầu thiếu sản xuất công nghiệp Trên sở kế thừa dây chuyền có định hớng phát triển Nhà máy tiền đề quan trọng để tiến hành nghiên cứu thiết kế dây chuyền công. .. Bẻ ngang thủ công Bẻ biên Bẻ biên thủ công Kính thành phẩm Kính thành phẩm Hình2 .2: Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất kính Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 17 - Khoa Cơ - Điện Đồ án tốt nghiệp Nguyễn... khiển Hiện đại hoá công nghiệp sản xuất kính nằm mối quan tâm chung công xây dựng công nghiệp vững mạnh Làm mang đến cho ngời tiêu dùng sản phẩm chất lợng cao mục tiêu doanh nghiệp hớng tới Nhng