ĐA logic: Dây chuyền sản xuất gạch men

Đồ án Điều khiển Logic thầy Giáp Quang Huy ĐH Bách Khoa Đại họ Đà Nẵng: Thiết kế dây hệ thống dây chuyền sản xuất gạch men, dựa trên khảo sát thực nghiêm. Đồ án Điều khiển Logic thầy Giáp Quang Huy ĐH Bách Khoa Đại họ Đà Nẵng: Thiết kế dây hệ thống dây chuyền sản xuất gạch men, dựa trên khảo sát thực nghiêm. Đồ án Điều khiển Logic thầy Giáp Quang Huy ĐH Bách Khoa Đại họ Đà Nẵng: Thiết kế dây hệ thống dây chuyền sản xuất gạch men, dựa trên khảo sát thực nghiêm.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HỐ ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐIỀU KHIỂN LOGIC CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NHÓM: 18.32A Thông tin Sinh viên: SVTH: Nguyễn Đôn Việt Trần Văn Tiến Dương Anh Vũ Phạm Bá Cường Thuộc nhóm: Thông tin Cán hướng dẫn: GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh Đà Nẵng, tháng 07 năm 2021 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh TT Nội dung công việc SV thực Khoảng thời gian Sơ đồ cơng nghệ ngun lý vận hành quy trình sản xuất gạch men Sơ đồ công nghệ nguyên lý vận hành quy trình đưa gạch vào lị nung Tính chọn cảm biến động Nguyễn Đơn Việt Giới thiệu chung điều khiển, phân kênh lựa chọn điều khiển Lựa chọn tính tốn thiết bị cho mạch động lực Dương Anh Vũ Sơ đồ thiết kế mạch Phạm Cường Lưu đồ thuật tốn Trần Tiến Văn Lập trình chương trình điều Trần khiển Tiến Văn Nguyễn Đôn Việt Phạm Cường Bá Dương Anh Vũ Bá GVHD duyệt Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH MEN 1.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 1.2 Giải thích sơ đồ công nghệ 1.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu 1.2.2 Chế tạo bột ép 1.2.3 Ép gạch 1.2.4 Sấy gạch 10 1.2.5 Tráng men in hoạ tiết 10 1.2.6 Nung gạch 11 1.2.7 Phân loại đóng gói sản phẩm 11 1.3 Nguyên lý làm việc hệ thống đưa gạch vào lò nung 12 1.3.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống 12 1.3.2 Giải thích nguyên lý làm việc hệ thống 12 CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN CẢM BIẾN VÀ ĐỘNG CƠ 14 2.1 Cảm biến 14 2.1.1 Cảm biến quang 14 2.1.2 Encoder 16 2.1.3 Công tắc hành trình 18 2.2 Động 20 2.2.1 Giới thiệu chung 20 2.2.2 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động 20 2.2.3 Hộp số giảm tốc 21 2.2.4 Chọn động 22 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN BỘ ĐIỀU KHIỂN 23 3.1 Giới thiệu PLC 23 3.2 Cấu trúc PLC 24 3.2.1 Đơn vị xử lý trung tâm 25 3.2.2 Hệ thống Bus 25 3.2.3 Bộ nhớ 25 3.2.4 Các ngõ vào/ra (I/O) 26 3.3 Các hoạt động xử lý bên PLC 26 3.3.1 Xử lý chương trình 26 3.3.2 Xử lý xuất nhập 27 3.4 Ngơn ngữ lập trình 28 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 3.5 Giới thiệu số PLC hãng MITSUBISHI ELECTRIC 28 3.6 Lựa chọn điều khiển 28 3.6.1 Lựa chọn PLC 28 3.6.2 Giới thiệu điều khiển FX3U-64MT/DSS: 28 3.7 Phân kênh đầu vào, đầu 31 3.7.1 Bảng phân kênh đầu vào 31 3.7.2 Bảng phân kênh đầu 32 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC CHO HỆ THỐNG 33 4.1 Lựa chọn tính tốn thiết bị cho mạch động lực 33 4.1.1 Relay trung gian 33 4.1.2 Công tắc tơ (Contactor) 34 4.1.3 Aptomat 36 4.1.4 Relay nhiệt 38 4.2 Sơ đồ thiết kế mạch 41 4.2.1 Mạch điều khiển 41 4.2.2 Mạch trung gian 42 4.2.3 Mạch động lực 43 CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 44 5.1 Lưu đồ thuật toán 44 5.1.1 Động 1, động 10, động 11 45 5.1.2 Động 45 5.1.3 Động 46 5.1.4 Động 47 5.1.5 Động 47 5.1.6 Động 48 5.1.7 Động 49 5.1.8 Động 50 5.1.9 Động 11 51 5.2 Chương trình Ladder 52 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất gạch men Hình 1.2: Sơ đồ quy trình sản xuất gạch men Hình 1.3: Nguyên liệu để sản xuất gạch men Hình 1.4: Silo chứa Hình 1.5: Máy ép gạch SACMI 10 Hình 1.6: Thùng khuấy men 10 Hình 1.7: Máy in kĩ thuật số in hoạ tiết cho gạch men 11 Hình 1.8: Hệ thống đưa gạch vào lò nung 12 Hình 2.1: Cấu tạo cảm biến quang 14 Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động cảm biến quang khuếch tán 15 Hình 2.3: Thông số kỹ thuật Omron E3Z-D87 15 Hình 2.4: Nguyên lý hoạt động cảm biến quang thu phát độc lập 16 Hình 2.5: Thơng số kỹ thuật Omron E3F3-T81 2M 16 Hình 2.6: Cấu tạo Encoder 17 Hình 2.7: Thơng số kĩ thuật encoder 18 Hình 2.8: Cấu tạo cơng tắc hành trình 18 Hình 2.9: Ngun lí hoạt động cơng tắc hành trình 19 Hình 2.10: Cấu tạo động 20 Hình 2.11: Motor giảm tốc 21 Hình 2.12: Động 22 Hình 3.1: Một số hãng PLC 24 Hình 3.2: Sơ đồ khối cấu trúc PLC 24 Hình 3.3: Khối điều khiển trung tâm 25 Hình 3.4: Chu kỳ vịng qt PLC 26 Hình 3.5: Kích thước dịng PLC FX3U-64MT 29 Hình 3.6: Sơ đồ chân PLC FX3U-64MT/DSS 29 Hình 3.7: Sơ đồ nối dây đầu vào 30 Hình 3.8: Sơ đồ nối dây đầu ra, kiểu nối source 30 Hình 4.1: Relay trung gian 33 Hình 4.2: Cấu tạo relay trung gian 33 Hình 4.3: Contactor 34 Hình 4.4: Cấu tạo contactor 35 Hình 4.5 Aptomat 36 Hình 4.6: Cấu tạo aptomat 37 Hình 4.7: Relay nhiệt 38 Hình 4.8: Cấu tạo relay nhiệt 38 Hình 4.9: Bảng chọn relay nhiệt theo công suất 39 Hình 4.10: Mạch điều khiển 41 Hình 4.11: Mạch trung gian 42 Hình 4.12: Mạch động lực 43 Hình 5.1: Lưu đồ thuật toán hệ thống 44 Hình 5.2: Lưu đồ thuật tốn động 1, động động 11 45 Hình 5.3: Lưu đồ thuật tốn động 45 Hình 5.4: Lưu đồ thuật tốn động 46 Hình 5.5: Lưu đồ thuật tốn động 47 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh Hình 5.6: Lưu đồ thuật tốn động 47 Hình 5.7: Lưu đồ thuật tốn động 48 Hình 5.8: Lưu đồ thuật toán động 49 Hình 5.9: Lưu đồ thuật toán động 50 Hình 5.10: Lưu đồ thuật toán động 11 51 Đồ án điều khiển logic CHƯƠNG 1: 1.1 GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH MEN Sơ đồ quy trình cơng nghệ Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất gạch men 1.2 Giải thích sơ đồ cơng nghệ Quy trình sản xuất gạch men trải qua nhiều công đoạn, từ nguyên liệu thô ban đầu cho gạch men thành phẩm Các công đoạn bao gồm: - Chuẩn bị nguyên liệu dự trữ - Chế tạo bột ép - Ép gạch - Sấy gạch - Tráng men in hoạ tiết - Nung gạch - Phân loại đóng gói sản phẩm Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh Hình 1.2: Sơ đồ quy trình sản xuất gạch men 1.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu Thành phần nguyên liệu để sản xuất gạch men gồm có: đất sét, bùn, đá vơi thạnh cao Các nguyên liệu trộn theo tỉ lệ xác định, đảm bảo độ ẩm thích hợp Sau chúng nghiền với nước chất điện giải máy trộn Quá trình nghiền thực máy nghiền bi Sau nghiền xong, ta có hồ phối liệu có độ ẩm khoảng 43% đưa vào bể chứa có máy khuấy Từ bể khuấy, hồ qua sàn rung, lọc sắt từ vào bể khuấy trung gian sau bơm piston cao áp bơm vào tháp sấy phun Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh Hình 1.3: Nguyên liệu để sản xuất gạch men 1.2.2 Chế tạo bột ép Hồ sau sấy phun tạo thành bột (có độ ẩm khoảng 6%) băng tải, gầu nâng đưa vào ủ, dự trữ silo chứa Hình 1.4: Silo chứa 1.2.3 Ép gạch Bột ép tháo khỏi silo, qua băng tải gầu nâng chuyển vào phễu máy ép, cấp bột cho hệ thống ép Máy ép thuỷ lực hoạt động tự ép gạch mộc với chương trình cài đặt sẵn Gạch sau ép đẩy khỏi khuôn, thổi bụi chạy băng chuyền vào lò sấy Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh Hình 1.5: Máy ép gạch SACMI 1.2.4 Sấy gạch Gạch mộc có độ ẩm khoảng 6% đưa vào lị sấy (nung lần 1) với thời gian 50 phút, nhiệt độ khoảng 3000C Gạch sau nung kiểm tra loại bỏ phế phẩm đưa vào dây chuyền tráng men – in hoạ tiết 1.2.5 Tráng men in hoạ tiết Men hỗn hợp khoáng chất khác hợp chất đất nước, tráng lên bề mặt gạch gắn chặt vào Men gia công dự trữ thùng khuấy cấp cho dây chuyền tráng men Hình 1.6: Thùng khuấy men 10 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 5.1.3 Động Hình 5.4: Lưu đồ thuật tốn động 46 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 5.1.4 Động Hình 5.5: Lưu đồ thuật toán động 5.1.5 Động Hình 5.6: Lưu đồ thuật tốn động 47 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 5.1.6 Động Hình 5.7: Lưu đồ thuật toán động 48 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 5.1.7 Động Hình 5.8: Lưu đồ thuật tốn động 49 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 5.1.8 Động Hình 5.9: Lưu đồ thuật toán động 50 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 5.1.9 Động 11 Hình 5.10: Lưu đồ thuật tốn động 11 51 Đồ án điều khiển logic 5.2 GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh Chương trình Ladder 52 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 53 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 54 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 55 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 56 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 57 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 58 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh 59 Đồ án điều khiển logic GVHD: TS Nguyễn Kim Ánh DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NUMBER JY997D16501T, Manual FX3U SERIES USER'S MANUAL Hardware Edition, 2021 [2] NUMBER JY997D18801K(ENGLISH), Manual FX3U SERIES HARDWARE MANUAL, 2011 60