Đồ án tốt nghiệp xây dựng hệ thống điều khiển các thông số bề sơn điện ly ô tô con

Đồ án tốt nghiệp XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ BỂ SƠN ĐIỆN LY ÔTÔ CON Đồ án gồm chương với nội dung sau : Chương 1: Giới thiệu Công ty VIDAMCO khái quát chung dây chuyền công nghệ Chương : Công nghệ sơn điện ly Chương : Khảo sát lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi thông số bể sơn điện ly Chương : Ứng dụng PLC S7-200 để tự động hoá việc điều khiển giám sát thông số bể sơn điện ly Do trình độ cịn hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót, em mong góp ý thầy bạn Đầu tiên em xin chân thành cám ơn PGS.TS Đào Văn Tân, người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án Em xin gửi lời cám ơn đến Công ty VIDAMCO tạo điều kiện cho em bạn nhóm đến thực tập cơng ty Cuối cùng, em xin cám ơn thầy cô giáo môn Tự động hoá, tạo điều kiện cho chúng em đến đọc tham khảo tài liệu trình làm đồ án Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Nội dung Trang Lời nói đầu Chương : Giới thiệu công ty VIDAMCO khái quát chung dây chuyền cơng nghệ 1.1 Vị trí địa lý chức công ty 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Thuận lợi khó khăn 1.2 Công nghệ sản xuất công ty 1.2.1 Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe 1.2.2 Công đoạn sơn xe 1.2.3 Công đoạn lắp ráp hồn thiện 10 1.2.4 Cơng đoạn kiểm tra 11 1.2.5 Sản phẩm 12 Chương : Công nghệ sơn điện ly 13 2.1 Quá trình hình thành phát triển sơn điện ly 13 2.1.1 Lịch sử sơn điện ly 13 2.1.2 Ưu, nhược điểm sơn điện ly 13 Đồ án tốt nghiệp 2.2 Công nghệ xử lý trước sơn điện ly 14 2.2.1 Xử lý trước 14 2.2.2 Sơn điện ly 24 2.2.3 Sấy sơn ED 32 Chương : Khảo sát lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi thông số bể sơn điện ly 33 3.1 Lựa chọn thông số cần giám sát dây chuyền sơn điện ly ( sơn ED ) 33 3.2 Lựa chọn thiết bị cảm biến 34 3.2.1 Thiết bị kiểm soát nhiệt độ 35 3.2.2 Thiết bị kiểm soát áp suất 37 3.2.3 Thiết bị kiểm soát độ chênh lệch áp suất 39 3.2.4 Thiết bị kiểm tra lưu lượng 40 a Thiết bị kiểm soát lưu lượng kiểu vi sai áp suất 40 b Thiết bị kiểm soát lưu lượng kiểu điện từ 41 3.2.5 Thiết bị đo độ pH 42 3.2.6 Thiết bị đo độ dẫn điện 44 3.2.7 Thiết bị đo mức 45 Chương : Ứng dụng PLC S7 – 200 để tự động hố việc điều chỉnh thơng số bể sơn điện ly 46 4.1 Thiết bị điều khiển logic khả trình S7 – 200 46 4.1.1 Cấu hình cứng 46 4.1.2 Ưu nhược điểm PLC 46 4.2 Ứng dụng PLC S7 – 200 để tự động điều chỉnh thông số bể sơn điện ly 48 4.3 Sử dụng TD 200 để hiển thị Message thông báo 68 Đồ án tốt nghiệp Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY VIDAMCO VÀ KHÁI QUÁT CHUNG VỀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 1.1 Vị trí địa lý chức công ty : Theo định số 744/ GP uỷ ban nhà nước hợp tác đầu tư ký ngày 14/12/1993, công ty liên doanh ôtô Việt Nam - DAEWOO, tên giao dịch VIDAMCO thành lập từ : - Phía bên Việt Nam : Xí nghiệp liên hợp khí 7983 thuộc Tổng cục Cơng nghiệp quốc phòng kinh tế (GAET ) Bộ quốc phòng - Phía bên nước ngồi : Cơng ty DAEWOO – Nam Triều Tiên 1.1.1 Vị trí địa lý: Cơng ty VIDAMCO nằm thị trấn Văn Điển, cách trung tâm thành phố Hà Nội khoảng 12 km phía nam Diện tích khu xây dựng 48.044 km2 Đồ án tốt nghiệp Phía Đơng : Cách quốc lộ 1B khoảng km theo đường chim bay Phía Tây : Giáp quốc lộ 1A Phía Nam : Giáp doanh trại quân đội khu tập thể quân đội Phía Bắc : Giáp khu sản xuất cịn lại xí nghiệp liên hợp khí 7983 1.1.2 Thuận lợi, khó khăn : Vị trí địa lý cơng ty giúp cơng ty có nhiều điều kiện thuận lợi : - Thuận lợi lớn công ty nằm khu vực có hệ thống giao thơng đường phát triển ( sát quốc lộ 1A, nằm cách thủ đô Hà Nội khoảng 12 km ) Công ty nằm vị trí gần ga Văn Điển ( khoảng km ), thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, tiêu thụ sản phẩm liên kết liên doanh toàn thị trường Việt Nam xuất nước - Nhờ có mặt rộng nên việc đầu tư xây dựng khu nhà xưởng văn phòng điều hành quản lý công ty địa điểm Đó điều thuận lợi cho cơng ty việc điều hành, quản lý, quy hoạch khu sản xuất, kho tàng phát triển sản xuất kinh doanh cơng ty ( so với tình hình chung mặt chật hẹp, sở phân tán ) Tuy nhiên, vị trí xây dựng cơng ty nằm sát khu dân cư phía Nam nên hoạt động, công ty phải ý tới việc bảo vệ môi trường, giảm thiểu tiếng ồn, cụ thể : phải liên tục hoạt động hệ thống xử lý bụi, khí độc, nước thải tiếng ồn để hạn chế ảnh hưởng tới dân cư xung quanh công ty Công nghệ sản xuất công ty : Đồ án tốt nghiệp Việc sản xuất ôtô thực từ lắp ráp tiến dần đến chế tạo, việc lắp ráp thực từ lắp SKD tiến lên CKD1 đến CKD2 sau IKD với việc nâng dần tỷ lệ chi tiết, phận chế tạo nước Đối với xe bus, xe tải khơng lắp SKD mà thực dạng CKD1 đến CKD2 - Dạng CKD, CKD nhập vào : Các chi tiết nhập vào dạng sau : + Cụm thành tổng gồm động hộp số, cần chủ động, trục cardan, cụm điện điện tử - Các chi tiết vành, bánh, moayơ, phanh, lốp, giảm xóc… lắp ráp liên doanh - Các chi tiết bán thành phẩm khác sản xuất Việt Nam kết hợp lắp ráp hồn chỉnh cơng ty Việc lắp ráp ôtô tiến hành theo công đoạn sau : - Hàn thân xe vỏ xe - Sơn - Lắp hoàn chỉnh - Kiểm tra hiệu chỉnh 1.2.1 Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe : Các phận thân xe, vỏ khung, gầm xe dập định hình sẵn theo loại Xe tải, xe bus, xe du lịch chuyển tới khu vực hàn lắp xe đẩy tay Mỗi dây chuyền lắp ráp xe bố trí hệ thống hàn lắp thân, vỏ xe chuyên dùng Việc định vị phận thân, vỏ xe trước hàn thực : Đồ án tốt nghiệp - Gầm xe, khung thân xe ghép dựng đinh tán - Vỏ xe ghép dựng đồ gá hàn chuyên dụng Các chi tiết rời thân xe, vỏ xe, gầm xe sau định vị xong hàn lại máy hàn điểm di động Các mối nối thân xe, vỏ xe, gầm xe tuỳ trường hợp mà sử dụng phương pháp hàn đồ quang lớp khí bảo vệ hàn ơxiaxetylen Sau hàn xong tồn thân, vỏ xe kiểm tra lần cuối để sửa lại mối hàn chưa đạt yêu cầu làm mối hàn để chuyển sang khu vực phốt - phát hố trước sơn Cơng nghệ cơng đoạn hàn lắp thân, vỏ xe tóm tắt sơ đồ sau : 1.2.2 Công đoạn sơn xe : Sau hàn lắp xong hoàn thiện phân xưởng thân xe Thân xe mộc ( hàng chưa sơn) đưa vào phận làm sơ Dầu mỡ, vảy hàn, bụi bẩn tẩy rửa dụng cụ cầm tay, giấy ráp dung mơi sau đưa tới phân xưởng sơn xe đẩy đường ray Đồ án tốt nghiệp Trước sơn điện ly phương pháp nhúng người ta phải làm bụi bẩn tạo điều kiện bề mặt cho catốt (tức thân xe) để thực công đoạn sơn điện ly tốt Thân xe làm sơ đưa đến phận tiền xử lý Hoạt động chi tiết bể trình bày phần sau đồ án Sau trải qua trình sơn điện ly, để tạo lớp sơn ED có độ dày 25-32μm, xe đưa vào phận sấy hệ thống lị ED OVEN gồm có hai buồng sấy Tại xe sấy 25 phút nhiệt độ 1650C buồng sấy sơ 1850C buồng sấy Tiếp theo xe đưa tới phận đánh bóng làm phần sơn khơng đạt yêu cầu, thân xe trát matít, phủ PVC gầm phủ lớp cách âm Sau xe đưa tới phận tạo lớp sơn phủ Sau làm thổi bụi, xe đưa vào buồng sơn phủ lớp đầu Tại lớp sơn phủ tạo nhờ dụng cụ sơn chuyên dụng ( súng phun cầm tay ) Sau đó, xe đưa tới phận làm lần cuối trước đưa vào lò sấy lớp sơn phủ Lò lò PRIMER OVEN gồm hai buồng sấy, xe đưa tới sấy 800C buồng sấy sơ 1000C buồng sấy thời gian 25 phút Sau xe đưa đến phận mài ướt để đánh bóng lại lớp sơn khơng đạt u cầu công đoạn sơn phủ lớp đầu Tiếp theo, mài xong xe đưa vào lò DRY OFF OVEN để sấy khơ lớp sơn phủ đầu đánh bóng phương pháp mài ẩm Tiếp đến xe đưa vào phận làm bụi bẩn trước đưa vào buồng sơn phủ lớp Tại sử dụng súng phun sơn cầm tay thiết bị chuyên dụng để tạo lớp sơn Công đoạn thực xong, thân xe đưa vào phận làm lớp sơn phủ ngồi khơng đạt yêu cầu để đưa vào lò sấy TOP OVEN Khi lớp sơn TOP COAT BOOT làm xong, xe đưa tới lò TOP OVEN sấy vòng 33 phút nhiệt độ 1100C buồng sấy sơ bộ, 1300C buồng sấy Khi khỏi lò này, xe phủ lớp sơn dày 40÷50μm Tiếp theo, xe đưa đến phận kiểm tra xem có đạt u cầu khơng, đạt yêu cầu cho xe chuyển tiếp đến phân xưởng lắp ráp nội thất hoàn thiện, khơng đạt u cầu đem vào phận sửa chữa Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ công nghệ cơng đoạn sơn xe trình bày hình : 1.2.3 Cơng đoạn lắp ráp hồn thiện : - Công nghệ lắp ráp xe du lịch ( xe ) giai đoạn SKD, giai đoạn nhập tình trạng làm xong kể sơn Khung chassis nhập lắp hồn chỉnh Đơng hệ thống truyền động gắn liền với nhau, trục lắp sẵn với cấu liên quan, bánh xe, xăm lốp lắp sẵn Các phân bên : Ghế, đệm lót, v.v… lắp trước vào thân xe, ống dây nối, ống mềm… lắp tối đa vào khung Do việc lắp ráp cụm SKD hồn chỉnh lại với thành xe ơtơ hồn chỉnh cịn việc lắp ráp ốc vít Cơng việc tiến hành tay dụng cụ vạn năng, giai đoạn cần sửa chữa mà - Công đoạn lắp hoàn chỉnh xe giai đoạn SKD: Phần vỏ thân xe sau sơn phủ lớp cuối chuyển tới phận lắp ráp hoàn chỉnh Tại đây, việc lắp ráp phận bên thân xe tiến hành - Lắp ráp phận phận phụ khung chassis Đồ án tốt nghiệp - Lắp động hệ thống truyền động - Lắp ổ trục tay phanh vào ổ giữa, trục vi sai - Lắp buồng lái : đồng bảng điều khiển, lắp cửa, lắp phận bên ghế, đệm lót phận trang trí - Chuyển thân xe lắp ráp hoàn chỉnh phận bên tới phận ghép thân vào khung chassis Khung chassis lắp ráp trước, thân đặt khung chassis tiến hành lắp thân vào khung chassis, sau tiếp tục lắp bánh xe Trong giai đoạn sử dụng dụng cụ lắp ráp vạn chuyên dụng, tuốc-nơ-vít khí nén Việc lắp ráp tiến hành băng chuyền thiết bị nâng hạ mônôray Các công nghệ công đoạn lắp ráp nội thất hồn thiện xe tóm tắt theo sơ đồ sau : 10 Đồ án tốt nghiệp • Số đầu vào số 14 • Số đầu số 10 • Chiết áp tương tự chiết áp tương tự, độ phân giải bít Số đầu vào / lớn nhất: • Đầu vào/ số 94 đầu vào 74 đầu • Đầu vào/ tương tự 28 đầu vào đầu EM đầu vào 14 đầu • Giao diện AS-i Số môdun mở rộng tối đa Cấp bảo vệ 31 AS-i slave ( Cp 234-2) Chỉ môdun mở rộng S7-22x EM sử dụng IP 20 theo tiêu chuẩn IEC 529 Nhiệt độ môi trường • Khi lắp đặt nằm ngang tới 55°C • Khi lắp đặt theo chiều đứng tới 45°C Độ ẩm tương đối tới 95%;(RH cấp theo tiêu chuẩn IEC 1131-2) Áp suất khơng khí 860 tới 1080 hPa Sau chọn CPU 224 ta thấy thiếu số đầu vào / nên ta chọn thêm module mở rộng số Trong đồ án em chọn loại module mở rộng EM223 ( có 16 đầu vào/ 16 đầu ) Giới thiệu Modul đầu vào/ số EM 223 : Thông số kỹ thuật 16 vào/ 16 Đầu vào Đầu Cho kết nối với Đầu nối vào / tháo rời Số đầu vào Điện áp đầu vào + Điện áp định mức 24V DC Rơle S7-22x Có 16 24 V DC 61 Đồ án tốt nghiệp + Tín hiệu “1” + Tín hiệu “0” Cách điện + Trong nhóm Dịng điện vào + Tín hiệu “1” Số đầu Điện áp tải định mức L +/L1 + Dải cho phép Điện áp đầu + Tín hiệu “1” ( nhỏ ) + Tín hiệu “0” ( lớn ) ( Với tải 10 kΩ ) Dịng điện đầu tối đa + Tín hiệu ”1” - Dòng điện nhỏ Dòng điện nhỏ cho dây dẫn / nhóm Bảo vệ ngắn mạch Độ dài cáp + Khơng có vỏ bọc kim + Có vỏ bọc kim Cơng suất tiêu thụ Kích thước ( Wx Hx D ) mm + Khối lượng ( xấp xỉ ) + Mã hiệu đặt hàng 15 tới 30 V DC tới V Cách ly quang 4 mA 16 24 V DC/24 tới 230 V DC L+/L1 0.1 V DC 2A 8A Cấp từ bên 150 m 500 m 6W 120.5x 80x 62 400 g 6ES7 223 – 1PL22- 0XA0 Ta chọn thêm Module Analog EM231 với đặc tính kỹ thuật sau : Cho kết nối với S – 22x Đầu nối vào / tháo rời Số đầu vào Bảo vệ nối nhầm cực Dải đầu vào / trở kháng vào Khơng có Khơng có tới V/ 10 MΩ ; tới 10 V/ 10 MΩ ; ± 2.5 V/ 10 MΩ ; ± 5/ 10 MΩ ; tới 20 mA/ 10 MΩ 30 V 32 mA Không 250 μs 12 bit Điện áp đầu vào lớn Dòng điện đầu vào lớn Cách ly Thời gian biến đổi tương tự sang số Bộ biến đổi 62 Đồ án tốt nghiệp Dải giá trị biến đổi + Tín hiệu đơn cực + Tín hiệu hai cực Dòng điện tiêu thụ + Từ bus nội ( V DC ) + Từ nguồn cung cấp cho sensor nguồn cung cấp từ bên ( 24 V DC ) Cơng suất tiêu thụ Kích thước ( W x H x D ) mm Khối lượng Mã hiệu hàng tới 32 000 -32 000 tới 32 000 20 mA 60 mA 2W 120.5 x 80 x 62 183 g 6ES7 231 – 0HC22 – XA0 Chương trình NETWORK LD M3.4 CALL SBR_0 // Nếu có cố chung // Gọi chương trình xử lý cố NETWORK LDN M3.4 // Nếu khơng có cố A I0.1 // Chọn chế độ điều khiển tự động CALL SBR_1 // Gọi chương trình điều khiển tự động NETWORK LDN M3.4 // Nếu khơng có cố AN I0.1 // Chọn chế độ tay CALL SBR_2 // Gọi chương trình điều khiển tay NETWORK LD SM0.0 CALL SBR_3 // Gọi chương trình kiểm tra cố NETWORK LD SM0.1 CALL SBR_7 NETWORK 63 Đồ án tốt nghiệp MEND Chương trình xử lý cố ( SBR_0 ) NETWORK LD M2.0 // Sự cố van 207/BU/03 O M2.1 // Sự cố van 207/BU/08 CALL SBR_4 // Gọi chương trình dừng cơng nghệ NETWORK LD M2.2 CALL SBR_4 // Sự cố van 207/BU/06 NETWORK LD M2.3 O M2.4 CALL SBR_4 NETWORK LD M2.5 CALL SBR_4 NETWORK LD M2.6 CALL SBR_4 NETWORK LD M2.7 // Sự cố van 207/BA/21 R Q0.7,1 // Dừng điều khiển van NETWORK LD M3.0 CALL SBR_4 NETWORK 64 Đồ án tốt nghiệp LD M3.1 A M3.2 CALL SBR_4 NETWORK LD M3.3 CALL SBR_4 NETWORK 10 RETI Chương trình điều khiển tự động ( SBR_1) NETWORK LD I0.0 CALL SBR_5 NETWORK LDN I0.0 CALL SBR_4 NETWORK RETI Chương trình điều khiển tay ( SBR_2 ) NETWORK LD I0.0 CALL SBR_6 NETWORK RETI Chương trình kiểm tra cố ( SBR_3 ) NETWORK 65 Đồ án tốt nghiệp LD I0.2 // Tín hiệu cố van 207/BU/03 = M2.0 // Bit nhớ cố van 207/BU/03 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I0.3 // Tín hiệu cố van 207/BU/08 = M2.1 // Bit nhớ cố van 207/BU/08 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I0.4 // Tín hiệu cố van 207/BU/06 van 207/BU/07 = M2.2 // Bit nhớ cố van 207/BU/06 van 207/BU/07 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I0.5 // Tín hiệu cố van 207/BU/11 van 207/BU/12 = M2.3 // Bit nhớ cố van 207/BU/11 van 207/BU/12 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I0.6 // Tín hiệu cố van 207/BU/13 van 207/BU/14 = M2.4 // Bit nhớ cố van 207/BU/13 van 207/BU/14 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD M2.5 // Bit nhớ cố van 207/BU/23 van 207/BU/24 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I1.0 // Tín hiệu cố van 207/BU/18 van 207/BU/22 = M2.6 // Bit nhớ cố van 207/BU/18 van 207/BU/22 = M3.4 // Bit nhớ cố chung I1.1 // Tín hiệu cố van 207/BU/21 NETWORK NETWORK NETWORK NETWORK NETWORK NETWORK NETWORK LD 66 Đồ án tốt nghiệp = M2.7 // Bit nhớ cố van 207/BU/21 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I1.2 // Tín hiệu cố van 207/BU/15 van 207/BU/16 = M3.0 // Bit nhớ cố van 207/BU/15 van 207/BU/16 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I1.3 // Tín hiệu cố bơm P207 P207-1 = M3.1 // Bit nhớ cố bơm P207 P207-1 = M3.4 // Bit nhớ cố chung LD I1.4 // Tín hiệu cố bơm P227 = M3.2 // Bit nhớ cố bơm P227 = M3.4 // Bit nhớ cố chung NETWORK NETWORK 10 NETWORK 11 NETWORK 12 LDW >= VW1000,VW2000 // VW1000 chứa giá trị độ chênh lệch áp suất màng lọc thô AW >= VW1200,VW2200 // VW1200 chứa giá trị độ chênh lệch áp suất màng lọc tinh 207/MF/01 AW >= VW1400,VW2400 // VW1400 chứa giá trị độ chênh lệch áp suất màng lọc tinh 207/MF/2 = M3.3 = M3.4 NETWORK 13 RETI Chương trình dừng cơng nghệ ( SBR_4 ) 67 Đồ án tốt nghiệp NETWORK LD SM0.0 R Q1.1,2 // Tắt hết bơm TON T39,+100 // Tính thời gian 10s NETWORK LD T39 R Q0.0,9 // Đóng hết tất van NETWORK RETI Chương trình khởi động thực thi công nghệ ( SBR_5 ) NETWORK LDW>= VW1600, VW2600 // VW1600 chứa giá trị cổng analog nhiệt độ,VW2600 chứa giá trị nhiệt độ 280C LDW