Từ sau khi thực hiện cải tiến Viết phần mềm giao tiếp RS232 (Matsu) sang
chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI vơi máy tính:
chương trình hoạt động ổn định hơn hẳn, đảm bảo cho các thiết bị khu vực cán dây hoạt động ổn định hơn, góp phần hoàn thành kế hoạch sản xuất của Nhà máy và của Công ty giao. Mặt khác việc giao tiếp dễ dàng hơn, thuận tiện hơn và mang tính hiệu quả hơn, phù hợp với điều kiện sản xuất của Nhà máy.
Đặc biệt là đội ngũ đoàn viên thanh niên với kiến thức đào tạo ở trường và kiến thức tiếp thu trong thực tiễn sản xuất kinh doanh đã áp dụng thành công trong công việc, khẳng định trình độ đội ngũ kỹ thuật. Điều đó đã được khẳng định bằng việc hoàn thành xuất sắc kế hoạch sản xuất kinh doanh của Nhà máy năm 2014 với sản lượng sản xuất trong năm 196.000T/năm.
- Sử dụng dễ dàng, tương thích với các máy tính ngày nay: giúp cho người vận hành, giám sát trực quan (online) các thông số, dễ dàng sao lưu dữ liệu sang máy tính dự phòng.
- Các phần mềm lập trình FPSOFT, giám sát ASTRA được nâng cấp lên các phiên bản cao nhất: chạy ổn định tốc độ cao.
- Không còn phụ thuộc vào các chuyên gia, công ty tự động hóa khác.
* Hiệu quả kinh tế:
- Khi chuyển sản phẩm cán dây: cần đặt lại các tham số truyền dữ liệu, cán thử hiệu chỉnh sản phẩm do thay đổi đường kính trục cán phải thay đổi tham số: tốc độ, số lần cắt, độ dài đầu đuôi....cần phải cán thử từ 2 phôi (500Kg/phôi) trở lên để kiểm tra sản phẩm (kích thước hình học D0, gai thép).
Giá tiền phôi: 0,5x2x8.900.000= 8.900.000 VND Giá trị thu hồi: 0,5x2x6.000.000 = 6.000.000 VND
Giá trị làm lợi cho 1 tấn thép: 8.900.000-6.000.000=2.900.000 VND
Trong quá trình 1 đợt sản xuất, lỗi truyền thông giữa máy tính PLC-CNET do hay phải điều chỉnh tham số gây sự cố 3-4 phôi (2 tấn):
Giá trị làm lợi 1 đợt sản xuất 2000 tấn: 2.900.000x2+2.900.000= 8.700.000VND Năm 2014 sản xuất 32.764 tấn:
Giá trị làm lợi 1 năm là (32.764/2000)x8.700.000=142.523.000 VND
- Do đội ngũ cán bộ phòng kỹ thuật cơ điện đã làm chủ thiết bị dây truyền cán dây ấn độ- Block: không phải thuê công ty công nghệ tự động hóa viết phần mềm khắc
phục sự cố (chúng tôi tham khảo giá viết phần mềm của công ty công nghệ command- Bách khoa: là 65.000.000 VND).
Vậy giá trị làm lợi của đề tài trong năm 2014:
142.523.000+65.000.000= 207.532.000 VND 3. Giới thiệu chung về PLC
PLC (Programmable Logic Controller hay Programmable Controller) thực chất là một máy tính điện tử được sử dụng trong các quá trình tự động hóa trong công nghiệp. Thiết bị điều khiển có thể "lập trình mềm", làm việc theo chương trình lưu trong bộ nhớ (như 1 máy tính điều khiển chuyên dụng);
Thích hợp nhất cho điều khiển logic (thay thế các rơle), song cũng có thể chức năng điều chỉnh (như PID, mờ,...) và các chức năng tính toán khác.
- Phạm vi ứng dụng: Lúc đầu chủ yếu trong các ngành công nghiệp chế tạo, điều khiển các quá trình rời rạc. Ngày nay cả trong điều khiển trình tự và điều khiển quá trình liên tục -> cạnh tranh với Compact Digital Controllers và các hệ DCS trong các ứng dụng “lai”.
Như đã biết, nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Vì thế, tự động hóa sản xuất đóng vai trò quan trọng, tự động hóa giúp tăng năng suất, tăng độ chính xác và do đó tăng hiệu quả quá trình sản xuất. Để có thể thực hiện tự động hóa sản xuất, bên cạnh các máy móc cơ khí hay điện, các dây chuyền sản xuất…v.v, cũng cần thiết phải có các bộ điều khiển để điều khiển chúng. PLC là một trong các bộ điều khiển đáp ứng đươc yêu cầu đó.
a. Cấu trúc:
- Tất cả các PLC đều có thành phần chính là : Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong ( có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM ). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào /ra.
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc và
kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, …
b. Nguyên lý hoạt động của PLC
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
- Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song :
- Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau. - Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu.
- Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC .
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song. Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽ chuyển tất cả trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.
Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O . Bên cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1-8 MHZ. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống.
c. Bộ nhớ
PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp : Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O. Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay.
Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ . Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi
xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo . Với một địa chỉ mới , nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc .
Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2.000 - 16.000 dòng lệnh , tùy theo loại vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng .
RAM (Random Access Memory ) có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất . Để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay dùng CMOS- RAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được . Nội dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn , nó được gắn sẵn trong máy , đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn định. Nội dung của nó có thể được xóa và lập trình lại, tuy nhiên số lần lưu sửa nội dung là có giới hạn.
Môi trường ghi dữ liệu thứ tư là đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập trình. Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài.
Kích thước bộ nhớ :
Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 -1.000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo. Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K - 16K, có khả năng chứa từ 2.000 -16.000 dòng lệnh.
Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM , EPROM.
d. Các ngõ vào ra I / O
Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào các modul (các đầu vào của PLC), các cơ cấu chấp hành được nối với các modul ra ( các đầu ra của PLC). Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V, tín hiệu xử lý là 12/24VDC hoặc
100/240VAC. Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh I/O được cung cấp bởi các đèn LED trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập xuất trở nên dễ dàng và đơn giản .
Xây dựng các màn hình giám sát Đặt tên
Bước 1: Trong phần Basic object lựa trọn Textfield, là trường đặt tên.
Bước 2: Kéo Textfield vào màn hỡnh vừa tạo (giả sử là
Gioithieu)
Bước 3: Thay đổi Text, giả sử Nhà máy Cán Thép Lưu Xá Bước 4: có thể thay đổi kích cỡ ký tự tựy theo yờu cầu
Tạo ra các trường giao tiếp với PLC là các trường Iofield
Bước 1: trong phần Elemens, lựa chọn IOfield
Bước 2: Kéo thả vào màn hình;
Trường giao tiếp này có kiểu nhập Input, kiểu chỉ đọc Output hoặc kiểu vừa nhập, vừa đọc Input/Output
Trường giao tiếp này sẽ được gắn với một tác vụ (Tag), có địa chỉ tương ứng với một vùng nhớ trong PLC, giả sử DT813, DT618...
Bước 3: định địa chỉ vùng nhớ trên PLC FP3.
Bước 4: trong phần PLC Tag Parameter, phần địa chỉ sẽ gán 1 vùng địa chỉ cho tác vụ:
Giả sử tác vụ có tên DT578 được định địa chỉ DT578- sloop scan
CHƯƠNG IV
KẾT LUẬN
Dây chuyền sản xuất thép cán dây-Block: (∅6 và ∅8)hiện nay tuy rằng đã lạc hậu so với các Nhà máy cán thép trong nước cũng như trong khu vực, nhưng với lòng say mê công việc các CBCNVC của đơn vị luôn vững vàng phấn đấu thi đua hoàn thành các nhiệm vụ trong điều kiện thực sự khó khăn chung như hiện nay. Là một đoàn viên gương mẫu trong công tác cũng như các hoạt động của Đoàn, chúng tôi luôn mong muốn xây dựng tích cực hơn trong mọi lĩnh vực của Đoàn TNCS Hồ Chí Minh. Phát huy tính sáng tạo của mình áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Bằng tinh thần nhiệt huyết khẩn trương chúng tôi đã hoàn thành kịp thời bản báo cáo chi tiết “Đề tài Sáng tạo trẻ” thuộc lĩnh vực điện tự động hoá. Những ứng dụng thực tế của đề tài đã góp phần thay đổi công đoạn sản xuất của đơn vị, qua đó nâng cao năng xuất lao động của CBCNVC, cải thiện điều kiện làm việc và giảm giá thành sản phẩm. Đáp ứng tốt sản phẩm cho thị trường sử dụng như hiện nay. Trong phạm vi đề tài này chúng tôi đề cập đến vấn đề thay đổi về mặt thiết bị trong dây chuyền sản xuất thép cán và nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của đơn vị ngày một tiến bộ hơn, mặt khác việc thay đổi thiết bị này còn mang lại lợi ích thiết thực cho đơn vị. Đặc biệt là đội ngũ Đoàn viên thanh niên.
Qua đề tài này chúng tôi đã tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đề tài này của chúng tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong được sự đóng góp của các bạn bè và đồng nghiệp để đề tài của chúng tôi được hoàn thiện hơn .
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời nói đầu ... ...1
Chương I : Khái quát về quy mô, đặc điểm các hoạt động chính cuả Nhà máy Cán thép Lưu Xá...2
1. Quá trình hình thành và phát triển: Nhà máy Cán thép Lưu Xá - Công ty cổ phần Gang thép Thái nguyên...2
2. Công tác tổ chức, bộ máy quản lý của Nhà máy...7
a. Đặc điểm tổ chức sản xuất của NM...7
b. Quy trình công nghệ sản xuất...8
c. Đặc điểm quy trình chế tạo sản phẩm của NM...8
d. Tổ chức bộ máy quản lý của NM...9
e. Lao động hiện tại của NM...11
Chương II: Giới thiệu sơ lược về công nghệ dây truyền cán dây ấn độ- Block...12
1. Quy trình công nghệ dây truyền cán dây ấn độ- Block ...12
2. Giải thích quy trình công nghệ...14
3 . Ưu nhược điểm của dây truyền cán dây ấn độ- Block ...20
Chương III: Giải pháp cải tiến kỹ thuật ...24
1. Giải pháp cải tiến kỹ thuật...24
2. Ý nghĩa của đề tài sáng kiến trong thực tiễn ...27
3. Giới thiệu về PLC...27
Tài liệu tham khảo:
1- Tự động hoá với Simatic S7-200 và 300 Tác giả: Nguyễn Doãn Phước
2 - Giáo trình điều khiển logic và PLC của tác giả Nguyễn Như Hiển, Nguyễn Mạnh Tùng.