Tiêu luận chọn lập trình hệ thống sản xuất nước tương s7 1200

lập trình hệ thống sản xuất nước tương  Bước 1: Khi nhấn Start, máy bơm số 1 hoạt động.  Bước 2: Máy bơm số 1 hoạt động. Nước từ bể nước chảy vào bể xay. Khi mực nước ở bể nước rút đến một mức nhất định, phao bể nước ngắt (mức 0), đồng thời máy bơm số 1 ngắt.  Bước 3: Máy bơm số 1 ngắt, máy bơm số 2 hoạt động. Sản phẩm từ trong bể xay qua bơm số 2 vào bể thủy phân. Khi bể xay cạn, phao bể xay ngắt (mức 0), máy bơm số 2 ngắt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA: CƠ KHÍ Tiểu luận PLC ĐỀ TÀI : Hệ thống sản xuất nước tương Giáo viên: Sinh viên thực hiện: DTN Lớp : 110186 Hưng1 Yên   MỤC LỤC Đề ……………… ………………………………………………………… Phần I: Đề xuất yêu cầu công nghệ nguyên lý hoạt động………………… Phần II: Lựa chọn thiết bị phần ứng………………………………………… Phần III: Thiết kế sơ đồ điện………………………………………………… Phần IV: Vẽ lưu đồ thuật tốn điều khiển & Viết chương trình điều khiển phần mềm TIA Portal……… Phần I: Đề xuất yêu cầu công nghệ nguyên lý hoạt động 1.1 Đề xuất yêu cầu công nghệ  Bộ Lập Trình PLC S7-1200-CPU 1214C- 6ES7214-1AG40-0XB0          Contactor (Khởi động từ) S-T50 AC200V Mitsubishi Rơ le nhiệt TH-T25 0.35A (0.28-0.42A) Mitsubishi Nút nhấn nhả tiếp điểm LA38-11BN 22mm Nút nhấn khẩn cấp LA38-11ZS phi 22mm , Cơng tắc khẩn cấp tự khóa 1NO 1NC Atomat Panasonic MCB 03 P, C Curve – 10A Rơ le trung gian Omron MY2N-GS AC220/240, chân Phao bơm chìm Kawa K-M15-5 M Ngắt mạch cầu chì 8.5x31.5 3P 25A Băng tải, động băng tải Băng tải thực phẩm loại băng tải chuyên dùng để phục vụ ngành thực phẩm qui mô công nghiệp, dây chuyền chế biến, đóng gói… với đặc tính ưu việt đáp ứng tiêu chuẩn sản xuất đòi hỏi nghiêm ngặt yếu tố vệ sinh an toàn thực phẩm Kết cấu băng tải ngành thực phẩm thiết kế để dễ dàng lắp đặt và vệ sinh Dây băng tải sản xuất chất liệu đặc biệt mềm dẻo , mỏng đảm bảo chắn Bề mặt nhờ khả dễ vệ sinh chùi rửa, dây băng tải khơng bám dính thực phẩm, khơng có vết cắt, vết nứt , trầy xước hay vết tước hạn chế vi khuẩn bám vào phát triển Từ tiết kiệm thời gian chi phí nhân cơng thời gian chết ngưng sản xuất để bảo trì vệ sinh băng tải Động băng tải sử dụng nhà máy, khu công nghiệp giúp cho trình vận hành sản phẩm hàng hóa hệ thống băng tải ổn định Tùy thuộc vào khích thước băng tải cơng xuất vận chuyển mà lựa chọn loại động phù hợp Nguyên lý hoạt động băng tải sau: Khi rulô chủ động quay làm cho dây băng tải chuyển động nhờ lực ma sát rulô dây băng băng tải Để tạo lực ma sát rulô dây băng tải dây băng tải gầu bị trùng ta điều chỉnh rulơ bị động để dây băng tải căng tạo lực ma sát dây băng tải rulô chủ động lực ma sát dây băng tải Rulô làm cho băng tải chuyển động tịnh tiến Khi vật liệu rơi xuống bề mặt dây băng tải, di chuyển nhờ vào chuyển động băng tải Kết luận: Để phù hợp với tính chất cơng việc ta chọn Băng tải PU loại băng tải cấu tạo bề mặt lớp nhựa chất liệu Polyurethane (hay cịn gọi PU) có tính đàn hồi độ dẻo dai chất liệu cao, nên bề mặt băng tải PU có đặc tính cao như: chịu dầu, chịu mài mòn cao chuyển tải sản phẩm Ngồi mặt băng tải PU cịn có thính đài hồi tốt, chống chầy xước, chịu nhiệt độ cao Mặt băng tải PU có lớp bố chịu lực xen kẽ, tăng hiệu suất chuyển tải sản phẩm hệ thống Tùy vào độ dày dây băng tải PU mà lớp bố chia xen kẽ Hiện băng tải PU có độ dầy từ 0.8mm – 3mm Tùy hệ thống có loại băng tải PU đồng chất  Máy bơm Bơm nước loại máy thủy lực giúp vận chuyển chất lỏng từ nơi có áp suất thấp đến nơi có áp thấp cao Hệ thống động chuyển hóa điện năng, nhiệt thành sau sinh giúp dịch chuyển chất lỏng Máy bơm công cụ đắc lực hoạt động đời sống sinh hoạt, hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp  Máy bơm điện ly tâm loại máy bơm thủy lực cánh dẫn, hoạt động nhờ bánh xe công tác máy chuyển sang lượng thủy động dòng Nhờ nước dẫn vào tâm quay cánh bơm dựa vào lực ly tâm đẩy nước mép cánh bơm Năng lượng thủy động tích số đại lượng kỹ thuật bao gồm: lưu lượng (Q), cột áp (H), trọng lượng riêng chất lỏng (p) gia tốc trọng trường nơi đặt máy bơm (g) Cấu tạo Máy bơm điện ly tâm có cấu tạo với phận bao gồm: trục, bánh xe công tác, phận hướng ra, phận hướng vào, ống hút ống đẩy Các phần máy bơm ly tâm dễ dàng tháo bỏ, tách rời nên thuận tiện cho việc di chuyển Trục bơm máy bơm điện ly tâm chế tạo thép hợp kim Trục bơm máy lắp với bánh công tác nhờ mối ghép then Bánh công tác máy bơm ly tâm có kết cấu gồm dạng cánh mở hoàn toàn, cánh mở phần cánh kín Bánh cơng tác đúc gang thép nên chắn, an toàn Các bề mặt cánh dẫn đĩa bánh công tác thiết kế với độ nhẵn giúp hạn chế tổn thất, hao mòn Phần Roto máy bơm điện ly tâm tạo nên bánh công tắc lắp trục bơm với chi tiết nhỏ cố định với trục Bánh công tác Roto máy cân tĩnh cân động điều giúp cho q trình làm việc bánh cơng tác không bị cọ xát vào thân bơm Các phận dẫn hướng vào, phận dẫn hướng ra, ống hút, ống đẩy làm gang đúc hay tôn hàn, cao su  Van công nghiệp Van công nghiệp bao gồm nhiều loại thông dụng phải kể đến: Van kim, van bi, van bướm, van an toàn, van chiều, van giảm áp, van phao, van an toàn hay loại van màng Van thiết bị cấu hệ thống khí nén hay hệ thống thủy lực Nó thực chức quan trọng cung cấp, phân phối, điều khiển dòng lưu chất để phục vụ hệ thống Tùy vào loại van cụ thể van tiết lưu dùng chỉnh lưu lượng, van an toàn hay điều áp, giảm áp làm nhiệm vụ điều chỉnh áp suất, van chiều hay phân phối điều hướng dòng Van cổng (Van cửa) – Gate Valve thực việc mở- đóng dịng lưu lượng Đó chuyển động tịnh tiến đóng mở cửa van Các van cịn lại chuyển động xoay tròn quanh trục Van lựa chọn nhiều khách hàng cần van on – off mơi trường có áp suất đa dạng từ nhỏ đến lớn Vì mở cửa hồn tồn, van hoạt động ổn định, không làm tổn thất áp suất Nguyên lý hoạt động van: Khi xoay tay xoay phần chặn van đóng lại từ từ Khi ta dùng tay xoay quay trịn phần chặn van gắn với trục tạo nên bu lơng để chuyển động lên xuống Từ đó, ta điều chỉnh việc hạ thấp nâng cao dịng chất qua đóng lại Kiểu truyền động van đai ốc trục vít Cấu tạo van cổng bao gồm phận sau: mặt bích, tay quay, trục van, đĩa van, đế van, tay quay, đệm làm kín…  Cảm biến lực loadcell Keli 100kg 200kg 300kg 500kg Cảm biến lực loadcell AMI Keli TACOVINA nhâp hãng có mức tải trọng sau: 100kg, 200kg, 300kg 500kg Nhiệt độ môi trường hoạt động : -30 ~ + 70°C Cấp xác : OIML R60 C3 Cảm biến loại: Thanh đơn Đầu vào tín hiệu: (2 ± 0.002)mV/V Điện trở cách điện : ≥ 5000 (ở 50VDC) MΩ Đạt chuẩn bảo vệ IP65 Chất liệu: Hợp kim nhôm không rỉ, hàn kín đảm bảo hoạt động ổn định mơi trường cơng nghiệp Q tải an tồn : 150 % Chiều dài dây tín hiệu : 2m Màu sắc dây : Đỏ , Đen , Xanh , Trắng Ứng dụng: Cân bàn điện tử, cân bồn Nhà sản xuất : Keli Cấu tạo loadcell gồm điện trở strain gauges R1, R2, R3, R4 kết nối thành cầu điện trở Wheatstone hình dán vào bề mặt thân loadcell Một điện áp kích thích cung cấp cho ngõ vào loadcell (2 góc (1) (4) cầu điện trở Wheatstone) điện áp tín hiệu đo hai góc khác Tại trạng thái cân (trạng thái khơng tải), điện áp tín hiệu số khơng gần không bốn điện trở gắn phù hợp giá trị Đó lý cầu điện trở Wheatstone gọi mạch cầu cân Khi có tải trọng lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn nén), điều dẫn tới thay đổi chiều dài tiết diện sợi kim loại điện trở strain gauges dán thân loadcell dẫn đến thay đổi giá trị điện trở strain gauges Sự thay đổi dẫn tới thay đổi điện áp đầu 10 2.8 Rơ le trung gian Omron MY2N-GS AC220/240, chân Thông số kỹ thuật rơ le sản phẩm Loại Đặc điểm Điện áp 46 Tiếp điểm Khả chịu tải Relay trung gian thiết bị relay điện từ với kích thước nhỏ Chúng có chức chuyển mạch tín hiệu điều khiển làm nhiệm vụ khuếch đại Trong sơ đồ điều khiển, relay trung gian thơng thường lắp đặt vị trí trung gian Cụ thể nằm thiết bị điều khiển cơng suất nhỏ thiết bị có cơng suất lớn Cấu tạo: thiết bị nam châm điện có thiết kế gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh cuộn dây Cuộn dây bên cuộn cường độ, cuộn điện áp Lõi thép động găng lò xo định vị vít điều chỉnh Cơ chế tiếp điểm bao gồm tiếp điểm thuận tiếp điểm nghịch Nguyên lý hoạt động: Dòng điện chạy qua relay trung gian chạy qua cuộn dây bên Nó tạo từ trường hút Từ trường hút tác động lên địn bẩy bên Hiện tượng làm đóng mở tiếp điểm điện Từ làm thay đổi trạng thái relay Số tiếp điểm điện bị thay đổi nhiều, tùy vào thiết kế Relay có mạch độc lập hoạt động Một mạch điều khiển cuộn dây relay: Cho dịng chạy qua cuộn dây hay khơng (hay có nghĩa điều khiển relay trạng thái ON hay OFF) Một mạch điều khiển dòng điện ta cần kiểm sốt có qua relay hay khơng dựa vào trạng thái ON hay OFF relay 47 2.9 Phao bơm chìm Kawa K-M15-5 M Thơng số kỹ thuật: - Cơng tắc phao nước chống nước - Cấp độbảo vệ(kín nướcvà bụi): IP68 - Chức năng: bơm cạn bơm đầy (NO-NC) - Nhiệt độ vận hành max: 50ºC - Nhiệt độ lưu trữ: 10ºC ~ 60ºC - Điện áp: 250V/50Hz - Công suất: 2HP/230V - Dây cáp 1mm x mét - Công suất chịu tải : HP - Điện áp làm việc : 250V ~ - Nhiệt độ tối đa cho phép : 50 °C - Nhiệt độ bảo quản : -10 °C đến +60 °C - Cấp độ bảo vệ : IP 68 48 Phao điện hay gọi với nhiều tên khác van phao điện, phao bồn nước, phao điện máy bơm, phao bơm nước tự động, phao điện chống tràn, phao điện chống cạn, phao bể nước, công tắc điện phao nước, công tắc mực nước, phao chống cạn , thiết bị sử dụng phổ biến để thực việc điều khiển máy bơm nước tự động theo nhu cầu người sử dụng Phao điện có nhiều loại sử dụng với mục đích khác điều khiển mực nước bể chứa, chống cạn cho bể chứa ngầm, chống tràn cho bể chứa cao, Các loại phao điện sẵn có thị trường sử dụng phổ biến phao chống cạn công tắc điện phao nước Cấu tạo phao điện: Phao điện công tắc với tiếp điểm dẫn điện tác động cấu khí có liên quan đến thay đổi mức nước cần giám sát Sự thay đổi mức nước tác động đến cấu khí làm thay đổi trạng thái tiếp điểm phao điện từ đóng sang mở ngược lại 49 Nguyên lý hoạt động: Công tắc phao công tắc với tiếp điểm dẫn điện tác động cấu khí có liên quan đến thay dooirr mực nước cần giám sát Sự thay đổi mực nước tác động đến cấu khí làm thay đổi trạng thái tiếp điểm phao điện tử từ đóng sang mở ngược lại 50 51 2.10 Ngắt mạch cầu chì 8.5x31.5 3P 25A Loại Ngắt mạch cầu chì Số cực 3P Cầu chì tương thích (chưa bao gồm) 8.5 x 31.5 mm Dòng định mức 25A Điện áp 690V AC Đèn báo (khi cầu chì đứt) Không Kiểu lắp đặt Gắn DIN Rail 35mm Tiêu chuẩn IEC, EN/IEC, EAC, DNV-GL Cầu chì bao gồm thành phần sau: • Phần tử ngắt mạch: Đây thành phần cầu chì, phần tử phải có khả cảm nhận giá trị hiệu dụng củ dịng điện qua Phần tử có giá trị điện trở suất bé (thường bạc, đồng hay vật liệu dẫn có giá trị điện trở suất nhỏ lân cận với giá trị nêu ) Hình dạng phần tử dạng dây (tiết diện tròn), dạng băng mỏng 52 • Thân cầu chì: Thường thuỷ tính, ceramic (sứ gốm) hay vật liệu khác tương đương Vật liệu tạo thành thân cầu chì phải đảm bảo hai tính chất: • Vật liệu lấp đầy (bao bọc quanh phần tử ngắt mạch thân cầu chì): Thường vật liệu Silicat dạng hạt, phải có khả ngăng hấp thụ lượng sinh hồ quang phải đảm bảo tính cách điện xảy tượng ngắt mạch • Các đấu nối: Các thành phần dùng định vị cố định cầu chì thiết bị đóng ngắt mạch; đồng thởi phải đảm boả tính tiếp xúc điện tốt Nguyên lý hoạt động Cầu chì: Đặc tính cầu chì phụ thuộc thời gian chảy đứt với dịng điẹn chạy qua (đặc tính Ampe - giây) Để có tác dụng bảo vệ, đường Ampe - giây cầu chì điểm phải thấp đặc tính đối tượng cần bảo vệ • Đối với dịng điện định mức cầu chì: Năng lượng sinh hiệu ứng Joule có dịng điện định mức chạy qua toả môi trường khơng gây nên nóng chảy, cân nhiệt thiết lập giá trị mà khơng gây già hố hay phá hỏng phần tử cầu chì • Đối với dịng điện ngắn mạch cầu chì: Sự cân cầu chì bị phá huỷ, nhiệt cầu chì tăng cao dẫn đến phá huỷ cầu chì 53 Chương III: Thiết kế sơ đồ điện 3.1 Thiết kế sơ đồ kết nối PLC 54 3.2 Thiết kế panel điều khiển cho hệ thống 55 Chương 4: Thiết kế lưu đồ thuật tốn lập trình 56 4.1 Thiết kế lưu đồ thuật toán 57 4.2 Viết chuơng trình điều khiển phần mềm TIA Portal  Dữ liệu đầu vào  Chương trình điều khiển 58 59 60 ... PLC S7- 1200 6ES7221-1BF32-0XB0 Mã sản phẩm : 6ES7221-1BF32-0XB0 Xuất xứ : SIEMENS Mơ đun mở rộng tín hiệu ngõ vào cho PLC S7- 1200 SM 1221, 8DI 24VDC, Sink/Source Hãng sản xuất SM 1221: Siemens Xuất. .. Viết chương trình điều khiển phần mềm TIA Portal……… Phần I: Đề xuất yêu cầu công nghệ nguyên lý hoạt động 1.1 Đề xuất u cầu cơng nghệ  Bộ Lập Trình PLC S7- 1200- CPU 1214C- 6ES7214-1AG40-0XB0... - S7- 1200 đời năm 2009 dùng để thay dần cho S7- 200 So với S7- 200 S7- 1200 có tính trội - S7- 1200 thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, tập lệnh mạnh giúp giải pháp hoàn hảo cho ứng dụng sử dụng với S7- 1200