Hệ thống điều khiển PLC trong dây chuyền sản xuất nước dứa cô đặc

MỤC LỤC

Kiểu dữ liệu

Ta biết biên Boole là loại hàm số mà miền giá trị của nó chỉ có 2 phần tử và phần tử của chúng là 0 và 1. Định nghĩa: Không giới hạn quy định của bảng chân lý về các phép tính And, Or, Not nếu trên (B) ta xác định đ−ợc 3 phép tính And, Or, Not thoả mãn.

Các phần tử lôgic cơ bản

Phần tử NOT: Là phần tử có 1 đầu vào và một đầu ra, tín hiệu ra là phủ định tín hiệu vào. Phần tử NAND và phần tử NOR: Đây là hai phần tử AND phủ định( AND Not) và OR phủ định(OR Not).

Hình 1.4: Mạch điện logic NAND  Ta cã:    H 1 =  S 1 ∧ S 2 .
Hình 1.4: Mạch điện logic NAND Ta cã: H 1 = S 1 ∧ S 2 .

Các b−ớc thiết kế hệ thống điều khiển lôgic

Chạy ch−ơng trình

Thời kỳ đầu PLC đ−ợc thiết kế để thay thế cho các hệ điều khiển dùng Rơ le, công tắc tơ đơn thuần tuy nhiên trong quá trình phát triển, với một −u điểm lớn là có thể chỉnh sửa lại ch−ơng trình điều khiển tuỳ ý mà không mất nhiều công sức cũng nh− các chi phí, bởi vậy có thể đ−ợc ứng dụng rất linh hoạt, PLC ngày nay đã. Ch−ơng trình lập trình chứa trong RAM có thể thay đổi được bởi người lập trình, tuy nhiên để ngăn chặn việc mất thông tin khi mất điện nguồn, một pin đ−ợc sử dụng làm nguồn nuôi cho vùng nhớ này (thông thường pin này sẽ duy trì được hoạt động của RAM khoảng từ 1 đến 2 năm khi mất điện nguồn ch−ơng trình có thể lập trình bởi các thiết bị lập trình và từ.

Hình 1.8: Cấu trúc bên trong của PLC
Hình 1.8: Cấu trúc bên trong của PLC

Ngôn ngữ lập trình trên PLC

-Vùng dữ liệu: Được sử dụng để cất các dữ liệu của chương trình bao gồm các kết quả các phép tính hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đếm truyền thông…Vùng dữ liệu là một miền nhớ động, nó có thể truy nhập theo từng bit, từng byte, từng từ đơn…. -Vùng đối tượng: Được sử dụng để lưu giữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình như các giá trị tức thời, giá trị đặt trước của bộ đếm hay timer…Dữ liệu kiểu đối t−ợng bị hạn chế rất nhiều vì các dữ liệu kiểu đối t−ợng chỉ đ−ợc nghi theo mục.

Hình 2.3: Sơ đồ kết nối PLC
Hình 2.3: Sơ đồ kết nối PLC

Vòng quét ch−ơng trình

Thời gian cần thiết để PLC thực hiên đ−ợc một vòng quét gọi là thời gian vòng quét thời gian vòng quét không cố định tức là không phải vòng quét nào cũng. Thời gian vòng quét phụ thuộc vào số lệnh trong ch−ơng trình đ−ợc thực hiện và khối l−ợng đ−ợc truyền thông trong vòng quét đó. Trong thời gian thực hiện vòng quét nếu có tín hiệu báo ngắt thì ch−ơng trình sẽ dừng lại để thực hiện xử lý ngắt ở bất kỳ giai đoạn nào.

Tại thời điểm thực hiện lệnh vào ra, thông th−ờng lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số.

Ngôn ngữ lập trình của S7 – 200

Cú pháp lệnh S7-200

- Nhóm các lệnh mà khi thực hiện thì làm việc độc lập không phụ thuộc vào giá trị logic của ngăn xếp. Nh− đã nói ở trên các lệnh sử dụng trong S7-200 là rất lớn mà thời gian cũng nh− phạm vi nghiên cứu hẹp vì vậy chúng tôi chỉ đ−a ra một số lệnh quan trọng trong quá trình điều khiển. * Load (LD): Lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị logic cũ còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bÝt.

* Load Not (LDN): Là lệnh nạp giá trị logic nghịch đảo của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuèng mét bit. *OUTPUT(=): Là lệnh sao chép nội dung của bít đầu tiên trong ngăn xếp vào bít đ−ợc chỉ định trong lệnh. LD n Lệnh náp giá trị logic của điểm n vào bít đầu tiên trong ngăn xếp LDN n Lệnh nạp giá trị logic nghịch đảo.

Trong LAD các lệnh này đ−ợc biểu diễn thông qua cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hay song song các tiếp điểm thường đóng và các tiếp điểm thường mở. Ngoài những lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm, S7-200 còn có 5 lệnh đặc biệt biểu diễn các phép tính của đại số Boolean cho các bit trong ngăn xếp, đ−ợc gọi là các lệnh Stack logic.

I (bit)

    Hai loại TON và TONR sẽ làm việc để tạo thời gian trễ mong muốn khi tín hiệu tại thời điểm có s−ờn lên ở tín hiệu đầu vào, tức là khi tín hiệu đầu vào chuyển trạng thái logic từ 0 lên 1 đ−ợc gọi là thời điểm Timer đ−ợc kích. Bộ đếm tiến cũng nh− bộ đếm tiến lùi đều có phân lối với tín hiệu điều khiển xoá để thực hiện việc đặt lại chế đọ khởi phát ban đầu (Reset) cho bộ đếm đ−ợc ký hiệu bằng chữ cái đầu R trong LAD hoặc qui định là trạng thái logic bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL. - Nhập khẩu và xuất khẩu các hàng hoá mà mình sản xuất ra mà Nhà n−ớc khuyến khích.Công ty có quyền quản lý và sử dụng vốn do Nhà N−ớc và các nguồn vốn khác để thực hiện các mục tiêu, nhiệm vụ sản xuất kinh doanh do tổng công ty rau quả Việt Nam giao.

    - Phòng tổ chức hành chính: Chăm lo đời sống cho CBCNV, chịu trách nhiệm tham mưu với giám đốc về công tác nhân sự, đối nội, đối ngoại của Công ty, quản lý thông tin, văn thư lưu trữ, phục vụ phương tiện đi lại của lãnh đạo, cán bộ công nhân viên công ty. - Các phòng nguyên liệu bên ngoài công ty: Có nhiệm vụ tìm hiểu, vận động khuyến khích bà con nông dân trong và ngoài tỉnh Ninh Bình và các tỉnh lân cận trồng nhiều nguyên liệu dứa quả có chất l−ợng để đ−a về nhà máy của công ty để. Công ty nằm cách Hà Nội 100Km, với một vị trí thuận lợi về giao thông, trên quốc lộ 1A Bắc vào Nam, đó là thuận lợi rất lớn cho quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh và quá trình quan hệ với khách hàng.

    Do đó công ty dã chủ động với nguyên liệu sản xuất, một loạt những biện pháp hấp dẫn đ−ợc Công ty đ−a ra nhằm khuyến khích phát triển cây dứa, tạo vùng nhiên liệu cán bộ công nhân đ−ợc nhận quỹ đất, hưởng theo năng lực. Ngoài 1500ha dứa của công ty, công ty còn mở rộng vùng nguyên liệu dứa tại tỉnh Thanh Hoá, Hoà Bình, Vĩnh Phúc, Lào Cai…Hai loại dứa đ−ợc công ty chú trọng đầu t− và phát triển khuyến khích nhân dân trồng nhiều đó là dứa Cayen và dứa Queen.

    Bảng giá trị giới hạn của bộ timer nh− sau:
    Bảng giá trị giới hạn của bộ timer nh− sau:

    Thùng ch−a bã

      Khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất là một khâu đ−ợc điều khiển tự động hoàn toàn,nhiệt độ của sản phẩm đ−ợc điều khiển một cách chính xác để đảm bảo yêu cầu của sản phẩm. Mà việc điều khiển dựa vào sự thay đổi của nhiệt độ.Từ đó ta chọn đối t−ợng là các quá trình gia nhiệt trong khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất nước dứa cô đặc. Tịêt trùng là môt trong những ph−ơng pháp bảo quản sản phẩm bằng cách tiêu diệt vi khuẩn có trong sản phẩm, là khâu quan trọng có tác dụng quyết định tới khả năng bảo quản và chất l−ợng sản phẩm.

      Tiệt trùng đ−ợc áp dụng phổ biến trong các ngành sản xuất đồ hộp rau quả, thịt cá sữa …Hiện nay có rất nhiều phương pháp tiệt trùng: tiệt trùng bằng phương pháp nâng cao nhiệt độ, tiệt trùng bằng thuốc sát trùng, bằng siêu âm … nh−ng trong dây chuyền mà ta nghiên cứu sử dụng phương pháp tiệt trùng bằng nhiệt độ. Trong thực tế thì máy tiệt trùng của dây chuyền sản xuất rất hiện đại và phức tạp với rất nhiều chế độ làm việc khác nhau và làm việc một cách tuần tự và làm việc linh hoạt tuần hoàn liên tục không gián đoạn. - Bộ phận tiệt trùng, bộ phận hạ nhiệt trong khâu tiệt trùng đều sử dụng thiết bị gia nhiệt kiểu ống lồng ống Alfa – Laval làm việc liên tục ở áp suất hơi n−ớc cao hơn áp suất khí quyển.

      Nhiệt độ của sản phẩm đảm bảo ở 95oC tại đầu ra thiết bị gia nhiệt kiểu ống lồng ống này ta đặt một cảm biến nhiệt độ để xác định nhiệt độ sản phẩm và gửi tín hiệu về PLC. Quá trình này diễn ra liên tục dược lưu giữ trong khoảng 30 giây sau đó máy bơm 3 hoạt động hút nước tháp từ tháp nước vào thiết bị giảm nhiệt độ cho sản phẩm hạ nhiệt sản phẩm xuống còn khoảng 32oC quá trình này đ−ợc chảy một cách tuần hoàn mà không cần sự điều khiển của PLC.

      Sơ đồ 3.4: Khu vực tinh lọc
      Sơ đồ 3.4: Khu vực tinh lọc