Thiết kế chương trình điều khiển giám sát trạm trộn bê tông xi măng dùng PLCS7 300
Trang 1MỤC LỤC
Lời nói đầu
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG XI MĂNG 1
1.1 Giới thiệu chung 1
1.1.1 Cường độ của bê tông 1
1.1.2 Tính co nở của bê tông 1
1.1.3 Tính chống thấm của bê tông 2
1.1.4 Quá trình đông cứng của bê tông và biện pháp bảo quản 2
1.2 Nguyên lý làm việc của trạm 3
1.2.1 Dây chuyền cấp liệu 3
1.2.1.1 Cát 3
1.2.1.2 Giải thích về công dụng của van xả cát, đá 3
1.2.2 Dây chuyền cấp xi măng 3
1.2.2.1 Vai trò của xi măng 3
1.2.2.2 Khi sử dụng xi măng để chế tạo bê tông có các yêu cầu sau 4
1.3 Điều kiện vận hành trạm 6
1.3.1 Đối với công nhân vận hành 6
1.3.2 Đối với máy móc thiết bị của trạm 6
1.3.3 Yêu cầu đối với nguồn điện và vật liệu 6
1.4 Phương pháp bảo dưỡng 6
1.4.1 Bảo dưỡng trước và sau khi vận hành 6
1.4.2 Trước khi bắt đầu ca làm việc mới, công việc cần thiết tiến hành 6
1.4.3 Bảo dưỡng định kỳ sau 30 ca làm việc liên tục 7
1.5 Một số qui định an toàn trong vận hành trạm 7
1.5.1 Trước khi vận hành 7
1.5.2 Trong khi vận hành 7
1.5.3 Sau khi vận hành8
1.6 Qui định vận hành trạm 8
1.6.1 Chuẩn bị vật liệu, xi măng 8
1.6.2 Khởi đông trạm theo thứ tự 8
1.6.3 Thứ tự dừng trạm 8
CHƯƠNG 2: CẢM BIẾN VÀ CÁC CƠ CẤU CHẤP HÀNH 10
2.1 Tổng quan về thiết bị chỉ thị khối lượng 10
2.1.1 Đặc điểm đầu cân BDI –9301 11
2.1.2 Giải thích cách chỉnh cân 11
2.2 Giới thiệu về loadcell 12
2.2.1 Lý thuyết về loadcell 12
2.2.2 Một số Loadcell thực tế 13
2.2.3 Giới thiệu load cell sử dụng trong đồ án này, VLC-100 15
2.3 Giới thiệu các linh kiện khác 16
2.3.1 Bộ ghép nối quang (optocoupler) 16
2.3.1.1 Lý thuyết về bộ ghép nối quang 16
Trang 2
2.3.1.2 Giới thiệu OPTRON 4N35 17
2.5.4.3 Đặc tính kỹ thuật của xi lanh 23
2.6 Công tăc cơ (công tăc hành trình) 24
2.7 Vít tải xiên 25
2.8 Cối trộn (Thùng trộn chính) 26
2.9 Tời điện đảo chiều 27
2.9 Động cơ điện 27
2.10.1 Đường đặc tính cơ của động cơ 28
2.10.2 Các động cơ điện của trạm 28
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PLC S7-300 29
3.1.3.2.1 Module nguồn nuôi (PS - Power supply) 32
3.1.3.2.2 Module xử lý vào/ra tín hiệu số (SM - Signal module) 32
3.1.3.2.3 Module ghép nối (IM - Interface module) 32
3.1.3.2.4 Module chức năng (FM - Function module) 33
3.1.3.2.5 Module truyền thông (CP - Communication module) 33
Trang 33.1.10.1 Giới thiệu chung 40
3.1.10.2 Các phương thức truyền thông 41
3.1.10.2.1 Phương thức PPI 41
3.1.10.2.2 Phương thức MPI 42
3.1.10.2.3 Phương thức PROFIBUS 42
3.1.10.2.4 Mạng AS-I 42
3.1.10.2.5 Industrial Ethernet (IE ) 43
3.1.10.3 Tham số truyền thông 43
3.1.10.4 Truyền thông giữa PLC và PC 44
3.2 Soạn thảo một project 46
3.2.1 Xây dựng cấu hình phần cứng cho trạm PLC 46
3.2.2 Soạn thảo chương trình trong các khối logic 48
3.3 Làm việc với PLC 49
3.3.1 Mạng đa điểm (Multi Point Interface) 49
3.3.2 Gán địa chỉ cho mỗi trạm trong mạng MPI 50
3.3.3 Ghi chương trình lên module CPU 50
CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ HỆ SCADA VÀ PHẦN MỀM WinCC 52
4.1 Tổng quan về hệ SCADA 52
4.2 Tổng quan về phần mềm thiết kế WinCC 53
4.2.1 Giới thiệu chung 53
4.2.2 Các đặc điểm chính 54
4.2.2.1 Sử dụng công nghệ phần mềm tiên tiến 54
4.2.2.2 Hệ thống khách chủ với các chức năng SCADA 54
4.2.2.3 Có thể nâng cấp mở rộng dễ dàng từ đơn giản đến phức tạp 54
4.2.2.4 Cơ sở dữ liệu ODBC/SQL đã được tích hợp sẵn 55
4.2.2.5 Các giao thức chuẩn mạnh (DDE, OLE, ActiveX, OPC) 55
4.2.2.6 Ngôn ngữ vạn năng 55
4.2.2.7 Giao diện lập trình API mở cho việc truy cập tới các hàm củaWinCC và dữ liệu 55
4.2.2.8 Cài đặt phần mềm với khả năng lựa chọn ngôn ngữ 55
4.2.2.9 Giao tiếp với hầu hết các loại PLC 55
4.2.2.10 WinCC như một phần tử của hệ thống Tự động hoá tích hợptoàn diện (Totally Integrated Automation-TIA) 55
4.2.3 Các cấu hình hệ thống cơ bản 55
4.2.4 Các chức năng SCADA cơ bản 56
4.2.4.1 Giao diện người sử dụng 56
4.2.4.2 Quyền truy nhập hệ thống và công tác quản trị người sử dụng 564.2.4.3 Chuyển đổi ngôn ngữ sử dụng 56
4.2.5 Các chức năng cơ bản 56
4.2.5.1 Hệ thống đồ hoạ (Graphics System) 56
4.2.5.2 Hệ thống thông báo (Message System) 57
4.2.5.3 Chức năng thu thập dữ liệu (Tag Logging) 57
4.2.5.4 Hệ thống báo cáo (Report System) 58
4.2.5.5 Chức năng Text Library 58
4.2.5.6 Hệ thống lưu giữ dữ liệu người dùng (User Archives) 58
Trang 4
4.2.6 Các bước cơ bản tiến hành thiết kế 58
4.2.6.1 Khởi tạo một dự án 58
4.2.6.2 Thiết kế giao diện đồ họa 60
4.2.7 Truyền Thông Trong Môi Trường WinCC 61
4.2.7.1 Bản chất truyền thông giữa máy tính (PC) và PLC 61
4.2.7.2 Thiết lập cấu hình truyền thông 62
CHƯƠNG 5: SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN, BẢNG PHÂN CÔNG ĐẦU VÀO/RA, CHƯƠNG TRÌNH ĐIỂU KHIỂN5.1 Sơ đồ thuật toán 67
5.2 Bảng phân công đầu vào 67
5.3 Bảng phân công đầu ra 68
5.4 Chương trình 70
Trang 5
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá, ở mọi ngành sản xuất,mục tiêu nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm và giá trị kinh tế làmục tiêu quan trọng hàng đầu Để đạt được mục tiêu trên cần phải có nhiều biệnpháp thích hợp với từng giai đoạn phát triển Hiện nay, với sự phát triển nhanhchóng của công nghệ cao, việc ứng dụng các công nghệ điều khiển tự động vàocác quy trình sản xuất là hướng đi tất yếu cho sự phát triển kinh tế xã hội Việcứng dụng công nghệ PLC vào điều khiển tự động các dây chuyền sản xuất kếthợp với việc ghép nối máy tính đã đem lại kết quả đầy tính ưu việt Các thiết bị,hệ thống đo lường và điều khiển ứng dụng PLC ghép nối với máy tính có độchính xác cao, thời gian xử lý dữ liệu ngắn kể cả việc thống kê và in ra kết quả.Vì vậy việc ứng dụng PLC vào điều khiển tự động là vấn đề rất quan trọng trongsản xuất nông nghiệp
Được sự đồng ý của nhà trường, của khoa điện và bộ môn Tự động - Đolường, với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy Lâm Tăng Đức: Em đã nhận đề
tài " NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU
KHIỂN TRẠM TRỘN BÊ TÔNG XI MĂNG " Với việc ứng dụng kỹ thuật điềukhiển PLC Đây là đề tài có tính thiết thực với bản thân em trong quá trình công
tác, lao động
Với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Lâm Tăng Đức cộng với sự nổ lựcnghiên cứu em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp, rất mong nhận được ý kiến đónggóp và phê bình của các thầy cô và các bạn.
Sinh viên thực hiện
Tạ Thành Việt Phưong