ĐỒ ÁN: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ BỂ SƠN ĐIỆN LY OTO CON

ĐỒ ÁN: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ BỂ SƠN ĐIỆN LY OTO CON

Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Cùng với sự phát triển mọi mặt của khoa học kỹ thuật, tự động hoá trở thành một trong những ngành không thể thiếu đợc của nền công nghiệp hiện đại. Tự động hoá cho phép nâng cao chất lợng sản phẩm, giảm sức lao động của con ngời, từ đó dẫn đến giá thành sản phẩm rẻ hơn Trong ngành công nghiệp chế tạo ôtô, nhờ có tự động hoá ta có thể thay thế những nhân công làm việc tại các phân xởng, công đoạn sản xuất có môi trờng độc hại bằng máy móc, làm giảm bớt tác hại đối với ngời lao động. Không chỉ vậy, nhờ có dây chuyền tự động hoá mà chất lợng sản phẩm làm ra ổn định hơn, giá thành rẻ hơn Qua 5 năm học tại trờng, trong đợt phân công thực tập em đợc có cơ hội tìm hiểu về dây chuyền sản xuất của Công ty liên doanh ôtô Việt Nam DAEWOO (VIDAMCO). Sau thời gian tìm hiểu và đợc sự gợi ý của thầy hớng dẫn, em đã quyết định chọn đề tài bảo vệ là : Xây dựng hệ thống điều khiển các thông số bể sơn điện ly ôtô con. Đồ án này gồm 4 chơng với nội dung chính sau : Chơng 1: Giới thiệu về Công ty VIDAMCO và khái quát chung về dây chuyền công nghệ. Chơng 2 : Công nghệ sơn điện ly. Chơng 3 : Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi các thông số của bể sơn điện ly. Chơng 4 : ứng dụng PLC S7-200 để tự động hoá việc điều khiển và giám sát các thông số bể sơn điện ly. Do trình độ còn hạn chế nên trong đồ án này em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong đợc sự góp ý của các thầy và các bạn. 1 Đồ án tốt nghiệp Đầu tiên em xin chân thành cám ơn PGS.TS Đào Văn Tân, ngời đã trực tiếp hớng dẫn em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Công ty Vidamco đã tạo điều kiện cho em và các bạn cùng nhóm đến thực tập tại công ty. Cuối cùng, em xin cám ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hoá, đã tạo điều kiện cho chúng em đến đọc và tham khảo tài liệu trong quá trình làm đồ án. Mục lục Nội dung Trang Lời nói đầu 1 Ch ơng 1 : Giới thiệu về công ty VIDAMCO và khái quát chung về dây chuyền công nghệ 5 1.1. Vị trí địa lý và chức năng của công ty 5 1.1.1. Vị trí địa lý 5 1.1.2. Thuận lợi và khó khăn 5 1.2. Công nghệ sản xuất của công ty 6 1.2.1. Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe 7 1.2.2. Công đoạn sơn xe con 8 1.2.3. Công đoạn lắp ráp và hoàn thiện 10 1.2.4. Công đoạn kiểm tra 11 1.2.5. Sản phẩm 12 Ch ơng 2 : Công nghệ sơn điện ly 13 2.1. Quá trình hình thành và phát triển của sơn điện ly 13 2.1.1. Lịch sử của sơn điện ly 13 2.1.2. u, nhợc điểm của sơn điện ly 13 2.2. Công nghệ xử lý trớc và sơn điện ly 14 2.2.1. Xử lý trớc 14 2.2.2. Sơn điện ly 24 2 Đồ án tốt nghiệp 2.2.3. Sấy sơn ED 32 Ch ơng 3 : Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi các thông số của bể sơn điện ly 33 3.1. Lựa chọn các thông số cần giám sát của dây chuyền sơn điện ly ( sơn ED ) 33 3.2. Lựa chọn các 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 lu lợng 40 a. Thiết bị kiểm soát lu lợng kiểu vi sai áp suất 40 b. Thiết bị kiểm soát lu lợng 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 Ch ơng 4 : ứng dụng PLC S7 200 để tự động hoá việc điều chỉnh các thông 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. u nhợc điểm của PLC 46 4.2. ứng dụng PLC S7 200 để tự động điều chỉnh các thông số bể sơn điện ly 48 4.3 Sử dụng TD 200 để hiển thị các Message thông báo 68 Chơng 1: Giới thiệu về công ty Vidamco và khái quát chung về dây chuyền công nghệ 1.1 Vị trí địa lý và chức năng của công ty : 3 Đồ án tốt nghiệp Theo quyết định số 744/ GP của uỷ ban nhà nớc về hợp tác và đầu t ký ngày 14/12/1993, công ty liên doanh ôtô Việt Nam - DAEWOO, tên giao dịch là VIDAMCO đ- ợc thành lập từ : - Phía bên Việt Nam : Xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983 thuộc Tổng cục Công nghiệp quốc phòng và kinh tế (GAET ) Bộ quốc phòng. - Phía bên nớc ngoài : Công ty DAEWOO Nam Triều Tiên. 1.1.1 Vị trí địa lý: Công ty VIDAMCO nằm tại thị trấn Văn Điển, cách trung tâm thành phố Hà Nội khoảng 12 km về phía nam. Diện tích khu xây dựng 48.044 km 2 Phía Đông : Cách quốc lộ 1B khoảng 5 km theo đờng chim bay. Phía Tây : Giáp quốc lộ 1A. Phía Nam : Giáp doanh trại quân đội và khu tập thể quân đội. Phía Bắc : Giáp khu sản xuất còn lại của xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983. 1.1.2 Thuận lợi, khó khăn : Vị trí địa lý của công ty đã giúp công ty có rất nhiều điều kiện thuận lợi : - Thuận lợi lớn nhất của công ty là nằm ngay trong khu vực có hệ thống giao thông đờng bộ phát triển nhất ( ngay sát quốc lộ 1A, nằm cách thủ đô Hà Nội khoảng 12 km ). Công ty nằm ở vị trí rất gần ga Văn Điển ( khoảng 1 km ), do vậy rất thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, tiêu thụ sản phẩm và liên kết liên doanh trên toàn bộ thị trờng Việt Nam cũng nh xuất khẩu ra nớc ngoài. - Nhờ có mặt bằng rộng nên việc đầu t xây dựng khu nhà xởng và văn phòng điều hành quản lý của công ty đều trên cùng một địa điểm. Đó là điều thuận lợi cho công ty trong việc điều hành, quản lý, quy hoạch khu sản xuất, kho tàng và phát triển sản xuất kinh doanh của công ty ( so với tình hình chung hiện nay mặt bằng chật hẹp, cơ sở phân tán ). 4 Đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên, do vị trí xây dựng công ty nằm ngay sát khu dân c phía Nam nên trong khi hoạt động, công ty phải luôn chú ý tới việc bảo vệ môi trờng, cũng nh giảm thiểu tiếng ồn, cụ thể là : phải liên tục hoạt động hệ thống xử lý bụi, khí độc, nớc thải và tiếng ồn để hạn chế sự ảnh hởng tới dân c xung quanh công ty. 1. 2. Công nghệ sản xuất của công ty : Việc sản xuất ôtô đợc thực hiện từ lắp ráp tiến dần đến chế tạo, trong việc lắp ráp cũng thực hiện từ lắp SKD tiến lên CKD1 đến CKD2 sau đó là IKD với việc nâng dần tỷ lệ các chi tiết, bộ phận chế tạo trong nớc. Đối với xe bus, xe tải thì không lắp SKD mà thực hiện ở dạng CKD1 đến CKD2. - Dạng CKD, CKD nhập vào : Các chi tiết đợc nhập vào dới 2 dạng sau : + Cụm thành tổng gồm động cơ hộp số, cần chủ động, trục cardan, các cụm điện và điện tử. - Các chi tiết nh vành, bánh, moayơ, phanh, lốp, giảm xóc sẽ đợc lắp ráp tại liên doanh. - Các chi tiết và bán thành phẩm khác sản xuất tại Việt Nam sẽ đợc kết hợp lắp ráp hoàn chỉnh tại công ty. Việc lắp ráp ôtô đợc tiến hành theo 4 công đoạn sau : - Hàn thân xe và vỏ xe. - Sơn. - Lắp hoàn chỉnh. - Kiểm tra và hiệu chỉnh. 1.2.1 Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe : Các bộ phận thân xe, vỏ khung, gầm xe đã đợc dập định hình sẵn theo từng loại. Xe tải, xe bus, xe du lịch đợc chuyển tới khu vực hàn lắp bằng xe đẩy tay. Mỗi dây chuyền lắp ráp xe bố trí một hệ thống hàn lắp thân, vỏ xe chuyên dùng. 5 Đồ án tốt nghiệp Việc định vị các bộ phận thân, vỏ xe trớc khi hàn đợc thực hiện : - Gầm xe, khung thân xe đợc ghép dựng bằng đinh tán. - Vỏ xe đợc ghép dựng bằng các đồ gá hàn chuyên dụng. Các chi tiết rời của thân xe, vỏ xe, gầm xe sau khi đợc định vị xong đợc hàn lại bằng máy hàn điểm di động. Các mối nối giữa thân xe, vỏ xe, gầm xe tuỳ từng trờng hợp mà sử dụng phơng pháp hàn đồ quang dới lớp khí bảo vệ hoặc hàn hơi ôxi-axetylen. Sau khi hàn xong toàn bộ thân, vỏ xe đợc kiểm tra lần cuối để sửa lại các mối hàn cha đạt yêu cầu và làm sạch các mối hàn để chuyển sang khu vực phốt - phát hoá trớc khi sơn. Công nghệ của công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe đợc tóm tắt ở sơ đồ sau : 1.2.2 Công đoạn sơn xe con : Sau khi hàn lắp xong và hoàn thiện ở phân xởng thân xe. Thân xe mộc ( hàng cha sơn) đợc đa vào bộ phận làm sạch sơ bộ. Dầu mỡ, vảy hàn, bụi bẩn đợc tẩy rửa bằng những dụng cụ cầm tay, giấy ráp và dung môi sau đó đa tới phân xởng sơn bằng xe đẩy trên đờng ray . 6 Đồ án tốt nghiệp Trớc khi sơn điện ly bằng phơng pháp nhúng ngời ta phải làm sạch bụi bẩn và tạo điều kiện bề mặt cho catốt (tức thân xe) để khi thực hiện công đoạn sơn điện ly đợc tốt . Thân xe đã làm sạch sơ bộ đợc đa đến bộ phận tiền xử lý. Hoạt động chi tiết của các bể này sẽ đợc trình bày ở phần sau của đồ án này. Sau khi trải qua quá trình sơn điện ly, để tạo lớp sơn ED có độ dày 25-32àm, xe đợc đa vào bộ phận sấy là hệ thống lò ED OVEN gồm có hai buồng sấy. Tại đây xe đợc sấy trong 25 phút ở nhiệt độ 165 0 C trong buồng sấy sơ bộ và ở 185 0 C trong buồng sấy chính. Tiếp theo xe đợc đa tới bộ phận đánh bóng và làm sạch những phần sơn không đạt yêu cầu, tại đây thân xe đợc trát matít, phủ PVC ở gầm và phủ lớp cách âm. Sau đó xe đợc đa tới bộ phận tạo lớp sơn phủ đầu tiên. Sau khi đã làm sạch và thổi bụi, xe đợc đa vào buồng sơn phủ lớp đầu. Tại đây lớp sơn phủ đợc tạo ra nhờ dụng cụ sơn chuyên dụng ( súng phun cầm tay ). Sau đó, xe đợc đa tới bộ phận làm sạch lần cuối trớc khi đa vào lò sấy lớp sơn phủ đầu tiên. Lò này là lò PRIMER OVEN gồm hai buồng sấy, xe đợc đa tới đây và sấy ở 80 0 C trong buồng sấy sơ bộ và ở 100 0 C trong buồng sấy chính trong thời gian 25 phút. Sau đó xe đợc đa đến bộ phận mài ớt để đánh bóng lại lớp sơn không đạt yêu cầu của công đoạn sơn phủ lớp đầu. Tiếp theo, khi mài xong xe đợc đa vào lò DRY OFF OVEN để sấy khô lớp sơn phủ đầu đã đợc đánh bóng bằng phơng pháp mài ẩm. Tiếp đến xe đợc đa vào bộ phận làm sạch bụi bẩn trớc khi đợc đa vào buồng sơn phủ lớp ngoài cùng. Tại đây sử dụng súng phun sơn cầm tay và các thiết bị chuyên dụng để tạo lớp sơn này. Công đoạn này đợc thực hiện xong, thân xe đợc đa vào bộ phận làm sạch lớp sơn phủ ngoài không đạt yêu cầu để đa vào lò sấy TOP OVEN. Khi lớp sơn TOP COAT BOOT đợc làm sạch xong, xe đợc đa tới lò TOP OVEN và đợc sấy trong vòng 33 phút ở nhiệt độ 110 0 C trong buồng sấy sơ bộ, ở 130 0 C trong buồng sấy chính. Khi ra khỏi lò này, xe đã đợc phủ một lớp sơn dày 40ữ50àm. Tiếp theo, xe đợc đa đến bộ phận kiểm tra xem có đạt yêu cầu không, nếu đạt yêu cầu thì cho xe ra và chuyển tiếp đến phân xởng lắp ráp nội thất và hoàn thiện, nếu không đạt yêu cầu thì đem vào bộ phận sửa chữa. Sơ đồ công nghệ của công đoạn sơn xe con đợc trình bày ở hình dới : 7 Đồ án tốt nghiệp 1.2.3 Công đoạn lắp ráp và hoàn thiện : - Công nghệ lắp ráp xe du lịch ( xe con ) ở giai đoạn SKD, ở giai đoạn này đợc nhập về ở tình trạng đã làm xong kể cả sơn. Khung chassis khi nhập về đã đợc lắp hoàn chỉnh. Đông cơ và hệ thống truyền động đợc gắn liền với nhau, trục đã đợc lắp sẵn với các cơ cấu liên quan, bánh xe, xăm lốp đã đợc lắp sẵn. Các bộ phân bên trong : Ghế, đệm lót, v.v đều đợc lắp trớc vào thân xe, ống dây nối, ống mềm đã đợc lắp tối đa vào khung. Do đó việc lắp ráp các cụm SKD hoàn chỉnh lại với nhau thành xe ôtô hoàn chỉnh chỉ còn là việc lắp ráp các ốc vít. Công việc này đợc tiến hành bằng tay và bằng dụng cụ vạn năng, ở giai đoạn này nếu cần chỉ sửa chữa mà thôi. - Công đoạn lắp hoàn chỉnh xe con ở giai đoạn SKD: Phần vỏ thân xe sau khi sơn phủ lớp cuối cùng sẽ đợc chuyển tới bộ phận lắp ráp hoàn chỉnh. Tại đây, việc lắp ráp các bộ phận bên trong thân xe sẽ đợc tiến hành. - Lắp ráp các bộ phận chính và các bộ phận phụ của khung chassis. - Lắp động cơ và hệ thống truyền động. 8 Đồ án tốt nghiệp - Lắp ổ trục và tay phanh vào ổ giữa, trục vi sai. - Lắp buồng lái : đồng bộ bảng điều khiển, lắp cửa, lắp các bộ phận bên trong nh ghế, đệm lót và các bộ phận trang trí. - Chuyển thân xe đã đợc lắp ráp hoàn chỉnh các bộ phận bên trong tới bộ phận ghép thân vào khung chassis. Khung chassis đợc lắp ráp trớc, thân đợc đặt trên khung chassis và tiến hành lắp thân vào khung chassis, sau đó tiếp tục lắp bánh xe. Trong giai đoạn này sử dụng các dụng cụ lắp ráp vạn năng và chuyên dụng, các tuốc-nơ-vít khí nén. Việc lắp ráp đợc tiến hành trên băng chuyền và các thiết bị nâng hạ bằng mônôray. Các công nghệ của công đoạn lắp ráp nội thất và hoàn thiện xe con đợc tóm tắt theo sơ đồ sau : 1.2.4 Công đoạn kiểm tra : Khi ra khỏi phân xởng lắp ráp nội thất và hoàn thiện, xe đợc đa tới phân xởng kiểm tra trớc khi xuất xởng và đa ra bãi chứa để giao hàng. Công đoạn này xe đợc kiểm tra các công đoạn sau: 9 Đồ án tốt nghiệp - Kiểm tra độ trợt dốc/ phanh/ tốc độ ( A.B.S ) - Kiểm tra đèn phía trớc. - Kiểm tra khói. - Kiểm tra độ kín gas. - Kiểm tra bán kính quay. - Kiểm tra độ ổn định. - Kiểm tra độ lọt nớc ( tiêu chuẩn là 100% ). 1.2.5 Sản phẩm : *Sản phẩm : Sản phẩm chính của công ty liên doanh Vidamco gồm có : - Xe bus: BG 150 ;BS 090 ;BS 106. - Xe du lịch cỡ nhỏ ( xe con ) : Matiz, Lanos, Nubira, Lengara, Maguz, Lancetti. 10 [...]... ở đây chúng điều khiển nhiệt độ bằng cách điều khiển các van cấp hơi nớc nóng của bể phốt phát và bể tẩy dầu mỡ hoặc điều khiển van cấp nớc lạnh của bộ trao đổi nhiệt bể sơn 30 Đồ án tốt nghiệp Cấu tạo : Bộ điều khiển gồm một cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ của môi trờng đo, một hệ thống xử lý tín hiệu nhiệt độ để hiển thị và gửi đến các thiết bị khác, một hệ thống để điều khiển các van cấp... và điều khiển giống nh các giác quan đối với cơ thể sống Để phục vụ cho việc điều khiển các thông số của bể sơn điện ly nh đã nói ở trên, trong đồ án này em xin trình bày một số loại cảm biến sau : 3.2.1 Thiết bị kiểm soát nhiệt độ (Temperature transmitter): Để đo và tiếp nhận thông tin về nhiệt độ của bể sơn điện ly, chúng ta dùng thiết bị đo nhiệt độ Thiết bị này bao gồm cảm biến nhiệt và điều khiển. .. của các bộ lọc vợt quá 0.5 bar thì phải vệ sinh hoặc thay thế các bộ lọc này - Trên bề mặt bể, bố trí các vòi phun dung dịch nớc khử Ion và BC để rửa dung dịch sơn bám vào xe sau khi nhúng - Các thông số nh độ pH, độ dẫn điện, hàm lợng Solid, Binder của bể sơn đợc đo và phân tích hàng ngày để điều chỉnh bằng hoá chất cho phù hợp tiêu chuẩn 20 Đồ án tốt nghiệp Hình 2.6 : Sơ đồ công nghệ của bể sơn điện. .. Cation chạy vào từ bể sơn khi có dòng điện 1 chiều chạy qua - Dung dịch Anolyte chứa trong bể TK-217 đợc bơm tuần hoàn đến các bản cực bằng bơm P-217 - Mức của bể TK-217 đợc điều chỉnh bằng hệ thống van tự động 207/SV/01 - Các thông số nh độ pH, dẫn điện của dung dịch Anolyte đợc đo hàng ngày và xử lý bằng hoá chất - Để tăng hiệu quả của và điều chỉnh chế độ của dơng cực, sử dụng hệ thống kiểm soát lu... Thân xe sau khi sơn xong sẽ đợc đa vào lò sấy và đợc sấy với nhiệt độ lên đến 185 oC Dới tác dụng của luồng gió nóng, lớp sơn ED trên bề mặt kim loại sẽ khô đi và bám vững chắc vào xe Đến đây mới chính thức kết thúc quá trình sơn điện ly của thân xe ôtô 26 Đồ án tốt nghiệp Chơng 3 Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi Các thông số của bể sơn điện ly 3.1 Lựa chọn các thông số cần giám sát... nhau phát triển Các bộ cảm biến đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực đo lờng và điều khiển Chúng cảm nhận và đáp ứng theo các kích thích thờng là các đại lợng không điện, chuyển đổi các đại lợng này thành các đại lợng điện và truyền các thông tin về hệ thống đo lờng điều khiển giúp chúng ta nhận dạng, đánh giá và điều khiển mọi biến trạng thái của đối tợng Có thể ví vai trò của các bộ cảm biến... đến nay, hầu hết các xe đều dợc sơn lót bằng phơng pháp sơn điện ly 2.1.2 Ưu nhợc điểm của sơn điện ly : - Tạo màng bảo vệ để chống rỉ sét tại tất cả các hốc, các vùng bên trong thân xe - Hiệu quả sử dụng sơn cao, lên đến 95% Giảm thiểu lợng sơn thất thoát, đặc biệt nếu đem so sánh với phơng pháp sơn phun - Việc sử dụng nớc trong quá trình sơn đã gần nh loại trừ đợc hệ thống cứu hoả, hệ thống cấp khí... trớc khi vào sơn điện ly, xe phải qua 2 công đoạn rửa là rửa bằng nớc sạch và nớc khử Ion Mục đích để làm sạch các hoá chất còn bán trên xe, tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình sơn điện ly và không làm ảnh hởng đến chất lợng của bể sơn Về nguyên tắc hoạt động của 2 bể này hoàn toàn giống với bể TK-102, chỉ khác thông số kỹ thuật ( H.2.5 ) 18 Đồ án tốt nghiệp Hình 2.5 : Sơ đồ công nghệ của bể rửa TK-105... dịch sơn ED Thời gian hoạt động của hệ thống Nh vậy, qua các phân tích trên ta thấy để xây dựng hệ thống theo dõi giám sát dây chuyền sơn ED một cách tơng đối đầy đủ, chúng ta đã lựa chọn đợc 1 số thông số cần giám sát sau : Trạng thái bơm áp suất Nhiệt độ Độ chênh lệch áp suất Mức Lu lợng Độ pH Sự cố các động cơ diện Độ dẫn điện Thời gian làm việc 28 Đồ án tốt nghiệp 3.2 Lựa chọn các thiết... hành các hệ thống này - Do độ nhớt của bể sơn thấp (Ngang bằng với nớc) cho nên dễ dàng cho việc bơm và xả trong quá trình sơn - Do lớp sơn mới không hoà tan trong nớc nên cho phép rửa và thu hồi đợc cặn sơn 11 Đồ án tốt nghiệp - Sơn cha sấy đủ khô để có thể sờ tay đợc, dễ dàng cho các thao tác bằng tay - Khác với sơn bằng phơng pháp phun, sơn điện ly không bị chảy trong khi sấy - Khác với sơn phun, sơn