Sự khác nhau giữa điều khiển bằng Relay vƠ điều khiển bằng PLC:

j. Module chức năng (FM)

3.2.6 Sự khác nhau giữa điều khiển bằng Relay vƠ điều khiển bằng PLC:

Sự khác nhau của hệ thống điều khiển cũ ( bằng relay) vƠ điều khiển bằng PLC cĩ thể minh họa bằng ví dụ sau:

Điều khiển hệ thống 3 máy bơm bằng 3 khời động từ K1, K2, K3. Trình tự điều khiển được thực hiện như sau: K1 đĩng trước mới đến K2, K2 đĩng xong mới đến K3.

Để thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu trên, mạch điều khiển được thực hiện như sau:

Hình 3.9Sơ đồđiều khiển bằng Relay

Khởi động từ K2 sẽ đĩng khi cơng tắc S3 đĩng với điều kiện lƠ khởi động từ K1 đƣ đĩng trước. Phương thức điều khiển như vậy được gọi lƠ khởi động trình tự. Tiến trình điều khiển nƠy được thực hiện một cách cưỡng bức.

- Bốn nút nhấn S1, S2, S3, S4 các phần tử nhập tín hiệu.

- Các tiếp điểm K1, K2, K3 vƠ các mối nối liên kết lƠ các phần tử xử lý. - Các khởi động từ K1, K2, K3 lƠ kết quả xử lý.

Nếu thay đổi mạch điều khiển ở phần xử lý bằng hệ PLC ta cĩ thể biểu diễn hệ thống như sau:

- Phần tử vƠo: các nút nhấn S1, S2, S3, S4 vẫn giữ nguyên.

40 - Phần tử xử lý được thay bằng PLC. Sơ đồ kết nối được thực hiện như hình sau.

Hình 3.10Sơ đồ điều khiển bằng PLC

Bơy giờ giả thiết nhiệm vụ điều khiển thay đổi, hệ thống ba bơm vẫn giữ nguyên, nhưng trình tự được thực hiện như sau: chỉ đĩng được hai trong ba bơm, hoặc các bơm hoạt động độc lập. Với yêu cầu mới thì nếu điều khiển bằng relay thì phải thay đổi lại mạch điều khiển, sơ đồ lắp ráp hoƠn toƠn mới.

Hình 3.11 Mạch điều khiển relay thiết kế theo yêu cầu mới

Nếu thay đổi hệ điều khiển trên bằng PLC thì việc thay đổi sẽ dễ dƠng bằng cách lập lại chương trình điều khiển, nên nhanh hơn rất nhiều.

Do đĩ điều khiển bằng PLC cĩ các ưu điểm sau:

- Thích ứng với những nhiệm vụ điều khiển khác nhau.

41 - Tiết kiệm khơng gian lắp đặt.

- Tiết kiệm thời gian trong quá trình mở rộng vƠ phát triển nhiệm vụ điều khiển bằng cách copy các chương trình

- Khơng cần các tiếp điểm.

- Chuẩn bị vƠo hoạt động nhanh: thiết kế kiểu module cho phép thích nghi nhanh với mọi nhiệm vụ điều khiển. Khi đƣ được lắp ghép thì PLC sẵn sƠng lƠm việc ngay.

- Độ tin cậy cao: các linh kiện điện tử cĩ tuổi thọ cao hơn các thiết bị cơ ậ điện. Độ tin cậy của PLC ngƠy cƠng tăng, bảo dưỡng định kỳ thường xuyên khơng cần thiết, điều khiển kiểu relay thì phải tiến hƠnh bảo dưỡng định kỳ. - Cĩ tính chất nhiều chức năng: PLCcĩ ưu điểm chính lƠ cĩ thể dùng một thiết

bị để điều khiển cho nhiều hệ thống.

3.2.7 Ph ng th c thực hi n ch ng trình trong PLC:

42

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vịng lặp được gọi lƠ vịng quét (scan).Mỗi vịng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vƠo số tới vùng bộ đệm ảo ngõ vƠo, tiếp theo lƠ thực hiện chương trình. Trong từng vịng quét, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc. Sau giai đoạn thực hiện chương trình lƠ giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo ngõ ra tới các cổng ra số. Vịng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thơng nội bộ vƠ kiểm tra lỗi. Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một vịng quét gọi lƠ thời gian vịng quét. Thời gian vịng quét khơng cố định, tức lƠ khơng phải vịng quét nƠo cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau. Cĩ vịng quét lơu, cĩ vịng quét nhanh tùy thuộc vƠo số lệnh chương trình được thực hiện, vƠo khối lượng truyền thơng…

3.2.8 Các lĩnh vực ng dụng c a PLC S7-300

SIMATIC S7-300 lƠ một thiết bị điều khiển quá trình dùng để điều khiển các hệ thống cơng nghiệp ví dụ:

 Điều khiển các xí nghiệp cơng nghiệp: + Hĩa chất : Thực phẩm, dược phẩm + Khai thác dầu khí, than.

+ Xi măng, giấy.

 Cơng nghiệp chế tạo, lắp ráp: + Luyện kim.

+ Máy cơng cụ.

+ Điều khiển đèn giao thơng.

+ Điều khiển các vũ khí trang thiết bị quơn sự . + Điều khiển các hệ thống viễn thơng .

3.3 Tổng quan về WinCC:

WinCC (Windows Control Center) lƠ phần mềm tích hợp giao diện người - máy IHMI (Integrated Human Machine Interface) đầu tiên cho phép kết hợp phần mềm

43

điều khiển với quá trình tự động hố. Những thƠnh phần dễ sử dụng của WinCC giúp tích hợp những ứng dụng mới hoặc cĩ sẵn mƠ khơng gặp bất kì trở ngại nƠo.

Đặc biệt, với WinCC, người sử dụng cĩ thể tạo ra một giao diện điều khiển giúp quan sát mọi hoạt động của quá trình tự động hố một cách dễ dàng. Phần mềm nƠy cĩ thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhiều loại PLC của các hƣng khác nhau như Siemens, Mitsubishi, Allen Bradley, v.v..., nhưng nĩ đặc biệt truyền thơng rất tốt với PLC của hƣng Siemens. Nĩ được cƠi đặt trên máy tính vƠ giao tiếp với PLC thơng qua cổng COM1 hoặc COM2 (chuẩn RS-232) của máy tính. Do đĩ, cần phải cĩ một bộ chuyển đổi từ chuẩn RS-232 sang chuẩn RS 485 của PLC.

WinCC cịn cĩ đặc điểm lƠ đặc tính mở. Nĩ cĩ thể sử dụng một cách dễ dƠng với các phần mềm chuẩn vƠ phần mềm của người sử dụng, tạo nên giao diện người - máy đáp ứng nhu cầu thực tế một cách chính xác. Những nhƠ cung cấp hệ thống cĩ thể phát triển ứng dụng của họ thơng qua giao diện mở của WinCC như một nền tảng để mở rộng hệ thống.

3.3.1 CƠi đặt WinCC:

Đưa đĩa WinCC autorun vƠo trong ổ CD chờ cho đĩa tự động chạy.

44

Để biết thêm thơng tin về WinCC hoặc cƠi đặt những tiện ích khác của WinCC, nhấp chuột trái lên những đề mục trong cửa sổ điều khiển.

Read First : xem File hướng dẫn

Display CD-ROM contents : xem nội dung chứa trong CD

Install SIMATIC WinCC : cƠi đặt WinCC vƠo máy tính

Tools and Drivers : cƠi đặt tiện ích

Language Selection : lựa chọn ngơn ngữ sử dụng

Nhấp chuột trái lên đề mục ắInstall SIMATIC WinCC” để bắt đầu cƠi đặt, quá trình cƠi đặt sẽ diễn ra theo từng bước.

Xuất hiện hộp thoại ắUser information”, điền thơng tin cần thiết vƠo những ơ ắtext box” bên trong. Sau đĩ nhấn ắNext” để sang bước tiếp theo.

Hình 3.14 Hộp thoại user information

Hộp thoại ắRegistration Confirmation” xuất hiện, nhấn ắConfirm” để xác nhận.

45

Tiếp theo, bạn sẽ lựa chọn ngơn ngữ sử dụng trong WinCC . NgoƠi ngơn ngữ mặc định lƠ ắEnglish”, bạn cĩ thể chọn hai ngơn ngữ khác lƠ ắGerman” và ắFrench” (bạn nhấn trái chuột vƠo nút tùy chọn tương ứng).

Trong vùng ắChoose destination directory”, bạn chọn thư mục cƠi đặt cho WinCC (mặc định lƠ C:\Siemens\WinCC). Ban cĩ thể chọn lại thư mục cƠi đặt bằng cách nhấn ắBrowse” vƠ chọn thư mục để cƠi đặt.

Cuối cùng, bạn chọn thư mục cho các tiện ích của WinCC (mặc định lƠ C:\ Siemens\ WinCC).

Nhấn ắNext” để chuyển sang bước tiếp theo.

Hình 3.15 Hộp thoại lựa chọn ngơn ngữ vƠ thư mục cƠi đặt

Chương trình cƠi đặt WinCC sẽ cung cấp cho người dùng 3 tùy chọn cƠi đặt: typical, minimum, user-defined

46

Hình 3.16Hộp thoại tùy chọn cƠi đặt

Chọn ứng dụng người dùng,cĩ 3 ứng dụng người dùng cho phép chọn,vƠ phải, chú ý đến yêu cầu của từng ứng dụng cụ thể.

Typical : CƠi đặt những thƠnh phần cơ bản

Minimum : CƠi đặt ở mức tối thiểu

User-defined : Cho phép người dùng chọn lựa thƠnh phần cƠi đặt

Để lựa chọn thƠnh phần cƠi đặt, nhấp chuột vƠo nút ắUser-Defined Intallation”, hộp thoại ắSelect Component” xuất hiện. Trong cửa sổ nhỏ bên trái, nhấn chuột vƠo các ơ tùy chọn để lựa chọn thƠnh phần mƠ bạn muốn cƠi đặt. Cửa sổ bên phải sẽ hiển thị những tiện ích tương ứng với từng thƠnh phần. Bên dưới lƠ dung lượng bộ nhớ yêu cầu.

47

Hình 3.17 Hộp thoại lựa chọn thƠnh phần cƠi đặt click Next.

Hộp thoại ắAuthorization” sẽ hiển thị danh sách yêu cầu cấp phép cho những thƠnh phần cƠi đặt. Bạn nhấn chuột vƠo nút tuỳ chọn ắYes, authorization ầ” để cấp phép vƠ lựa chọn ổ đĩa đổ bản quyền trong vùng ắlicence”. Nếu bạn khơng cĩ bản quyền cấp phép hoặc sẽ cấp phép sau, chọn”No, the authorization ầ”. Tuy nhiên, nếu khơng được cấp phép, WinCC chỉ cĩ thể hoạt động ở chế độ Demo vƠ sẽ tự động tắt sau 1 giờ.

48 Chọn Next để tiếp tục.

CƠi đặt Tag Simulator :

Để quan sát sự thay đổi giá trị của Tags theo thời gian thực thi, WinCC cung cấp cho chúng ta cơng cụ ắTags Simulator”. Để cƠi đặt ắTags Simulator”, bạn nhấn chuột vƠo đề mục ắTools and Drivers” trong cửa sổ cƠi đặt WinCC hoặc tìm kiếm trực tiếp trong đĩa CD-ROM.

Hình 3.19 Cửa sổ cƠi đặt WinCC

Trong cửa sổ tiếp theo, nhấn chuột vƠo ”WinCC – Simulator”. Quá trình cƠi đặt bắt đầu.

Trong hộp thoại kế tiếp, nhấn ắNext” để tiếp tục. Xem yêu cầu bản quyền vƠ nhấn ắYes” để xác nhận.

Tiếp theo, bạn sẽ chọn thư mục cƠi đặt cho ắSimulator”. Nếu khơng, chương trình sẽ tự động cƠi đặt vƠo thư mục ắC:\Siemens\WinCC\SmarTools\Simulator”. Nhấn ắNext”, chương trình bắt đầu cƠi đặt. Bạn phải khởi động lại máy tính (Restart) trước khi muốn chạy chương trình.

49 Khởi động lại máy để hoƠn tất quá trình cƠi đặt.

Bước kế tiếp :

Để chạy được Wincc bước kế tiếp lƠ phải cƠi đặt SQL cho Wincc

CƠi Service Pack 2 ( cho hệ điều hƠnh Win 2000 ),hoặc chọn Message Query cho hệ điều hƠnh WinXP.

3.3.2 Gỡ bỏ WinCC (Deinstallation)

Trong Windows, bạn cĩ thể gỡ bỏ WinCC bằng tiện ích ắAdd/Remove Programs” trong ắControl Panel”.

Nhấn ắStart” menu, chọn ắControl Panel”.Trong cửa sổ ắControl Panel”, nhấn đúp chuột lên biểu tượng ắAdd/Remove Program”.

Chọn ắSIMATIC WinCC”, sau đĩ nhấn nút ắChange/Remove”. Nhấn ắYes” để tiếp tục.

Trong hộp thoại gỡ bỏ WinCC, bạn cĩ thể chọn gỡ bỏ toƠn bộ WinCC, gỡ bỏ (hoặc cƠi đặt) từng thƠnh phần hoặc gỡ bỏ ngơn ngữ. Sau khi chọn lựa, nhấn ắStart” để bắt đầu gỡ bỏ. Sau khi hoƠn tất, nhấn ắOK” để khởi động lại máy.

Ghi chú

Những Project cĩ sẵn trong máy sẽ khơng bị xố khi gỡ bỏ WinCC.

Các đối tượng “Active X” được cung cấp cùng với WinCC (WinCC Slider, WinCC Push Button, WinCC D/A clock) cũng khơng bị xĩa khi gỡ bỏ WinCC.

3.3.3 Tiến trình lƠm vi c v i WinCC: 3.3.3.1 Khởi động WinCC:

50

Hình 3.20Khởi động WinCC

3.3.3.2 T o một project m i:

Ngay sau khi khởi động WinCC, hộp thoại tao dự án xuất hiện, cĩ ba lựa chọn: single user project, multi user project, multi client project, hoặc chọn open available project.

Hình 3.21 Tạo dự án mới

3.3.3.3 CƠi đặt driver kết nối PLC:

51

Hình 3.22Các bước tạo kết nối PLC Chọn driver để kết nối PLC từ hộp thoại sau:

Hình 3.23 Kết nối PLC

3.3.3.4 Định nghĩa các tag sử dụng:

52

- Tag nội: tại tag management, nhấp chuột phải vƠo internal tags, chọn new tag

Hình 3.24 Tạo tag nội

- Tag ngoại: các bước tương tự tag nội, nhưng nhấp chuột phải tại kết nối PLC

3.3.3.5 T ovƠ so n th o giao di n ng i dùng:

Chúng ta cĩ thể soạn thảo hình ảnh tại cửa sổ graphics designer

53

3.3.3.6 Thiết lập cửa sổ báo lỗi alarm:3.3.3.7 Ch y ch ng trình: 3.3.3.7 Ch y ch ng trình:

54

CH NG 4

PH NG H NG VÀ CÁC GI I PHÁP V

KH C PH C MISSROLL

4.1 Những thi t h i do missroll gơy ra:

Cơng ty cổ phần thép Pomina cán thép vằn với các chủng loại như sau: D14, D16, D18, D20, D22, D25, D28, D32.

Sự cố missroll được chia lƠm các loại như sau:

- Missroll cán thơ: xảy ra từ giá cán A1, đến giá cán 6. Đặc điểm của missroll loại nƠy lƠ khơng cĩ dao để chặt bỏ khi cĩ sự cố, biện pháp duy nhất để xử lý là khi phát hiện phải nhanh chĩng ngừng máy để xử lý. Nĩ cĩ các tác hại sau:

+ Thời gian tháo bỏ vật cán bị miss ra khỏi giá cán lơu, do vật cán lớn khi xảy ra miss cĩ thể gơy ảnh hưởng đến các thiết bị hỗ trợ như: guide dẫn hướng, trục cán, ảnh hưởng đến tuổi thọ của motor DC. + Miss cán thơ ở cơng ty thì phải mất ít nhất lƠ 120 phút để xử lý ( trung

bình cán 40 tấn/h, 16 triệu đồng/tấn), xảy ra gƣy trục thì mất khoảng 120 ậ 130 triệu/cặp trục, nếu phá hoại dẫn hướng thì khoảng 4 triệu/guide. 10 triệu/h để giữ nhiệt chờ cán lại. Do đĩ, nếu missroll xảy ra thì lƣng phí mất ít nhất lƠ 650 triệu/h.

- Missroll cán trung, tinh: cĩ dao để chặt khi sự cố xảy ra. Điểm nổi bật ở miss loại nƠy lƠ tốc độ vật cán thốt ra nhanh, cĩ thể gơy ảnh hưởng đến độ an tồn cơng nhân giám sát bên ngoƠi. Thời gian xử lý 40 ậ 60 phút, guide từ 1 ậ 3 triệu/guide. Cặp trục 110 ậ120 triệu/cặp. Thực tế ở cơng ty cĩ 2 ậ 3 tai nạn lao động mỗi năm do thép miss gơy ra. Lƣng phí ít nhất lƠ 420 triệu/h.

55

Đặc biệt, hiện nay với chủng loại sản phẩm D16, cơng ty sử dụng cặp trục bằng vật liệu composite cĩ giá hơn 2 tỷ VNĐ, nên miss loại nƠy cĩ thể gơy ra thiệt hại nhiều hơn nữa.

Do đĩ trong quá trình cán nếu xảy ra missroll gơy ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình sản xuất, nếu như cơng nhơn vận hƠnh khơng kịp thời xử lý sự cố thì chi phí tổn hao do miss gơy ra lƠ vơ cùng lớn, lên đến hƠng trăm triệu đồng. Do đĩ cần phải tìm cách hạn chế tối đa miss trong quá trình cán, tuy nhiên vẫn khơng thể nƠo hạn chế triệt để, miss vẫn tồn tại, yêu cầu lƠ hệ thống vận hƠnh phải cĩ cách xử lý nhanh miss để giảm thiểu đến mức thấp nhất tác hại trong quá trình cán. Nếu như hệ thống xử lý nhanh sẽ đem lại được những ưu điểm sau:

- Giảm thiểu thời gian ngừng máy: miss thơ cĩ thể xử lý trong vịng 40 phút, miss trung tinh cĩ thể xử lý trong vịng 20 phút, giảm thiểu chi phí liên quan đến quá trình ngừng máy.

- Tránh được những thiệt hại đáng tiếc như: thép bay xuyên qua hay vịng qua gơy bỏng nặng cho cơng nhơn vận hƠnh.

4.2 Nguyên nhân gây ra missroll vƠ ph ng h ng khắc phục:

- Do chỉnh cán khơng tốt: sự cơn chỉnh về khe hở trục để tạo biên dạng vật cán khơng đúng tiêu chuẩn lƠm cho gĩc ăn lớn, vật cán khơng vƠo trục được. Cơn chỉnh guide dẫn hướng, máng dẫn khơng được tốt, sự dịch chuyển của trục cán lƠm cho guide dẫn hướng vƠ rƣnh cán khơng trùng nhau dẫn đến missroll.

Một giải pháp để khắc phục lỗi nƠy lƠ cần kiểm tra thật kỹ khi thay rƣnh, kiểm tra độ đồng tơm của các rƣnh cán, hai rƣnh của hai trục trên cùng một giá cần phải đảm bảo độ đồng tơm cao. Lấy khe hở trục theo tiêu chuẩn của nhƠ thiết kế, tránh lấy to quá hay nhỏ quá, vì khi lấy to quá thì vật cán ra sẽ lớn hơn thiết kế, vì thế vật cán sẽto hơn tiêu chuẩn dẫn đến gốc ăn lớn khi vật cán ngoạm vƠo trục phía sau, dễ gơy missroll. Khi lấy khe hở nhỏ thì tại bản thơn trục vừa lấy gap ( khe hở trục) cĩ thể gơy miss. Hơn nữa cần phải kiểm tra trục vít của giá cán để đảm bảo trục cán

56

khơng bị giƣn ra trong quá trình cán để đảm ảo vật cán ra sau mỗi trục đều cĩ thiết