4. Ph−ơng pháp nghiên cứu
3.5.3.Viết ch−ơng trình điều khiển cho dây chuyền kính cán
Để thuận tiện cho việc viết ch−ơng trình điều khiển chúng tôi sử dụng các ký hiệu cho các phần tử và phân công tín hiệu vào/ra.
Phân công tín hiệu vào
Kí hiệu Địa chỉ Phần tử
Start I 0.0 Nút khởi động dây chuyền SX kính cán Stop I 0.1 Nút dừng quá trình điều khiển
S3 AIW0 Cảm biến quang điện
Phân công tín hiệu ra
Kí hiệu Địa chỉ Phần tử
M7 Q 0.0 - Dàn con lăn truyền động chính M8 Q 0.1 - Dàn con lăn tăng tốc
M9 Q 0.2 - Dàn con lăn chuyển tiếp
M10,C1 Q 0.3 - Truyền động máy cán, cửa chảy tràn LĐ4 Q 0.4 - Cấp nhiệt lò ủ
DCD2 Q 0.5 - Dàn dao cắt dọc
DCN1 Q 0.6 - Dàn dao cắt ngang chuyển động từ trái sang phải DCN2 Q 0.7 - Dàn dao cắt ngang chuyển động từ phải sang trái M11 Q 1.0 - Thiết bị bẻ ngang và tăng tốc dàn con lăn tăng tốc
Từ việc nghiên cứu sơ đồ công nghệ, phân công tín hiệu vào ra và mô phỏng quá trình chúng tôi viết ch−ơng trình điều khiển cho dây chuyền sản xuất kính cán. Ch−ơng trình đ−ợc viết trên phần mềm Step7.Micro/Win32.
ắ Ch−ơng trình dịch sang dạng STL nh− sau:
NETWORK 1 //DK DAY CHUYEN KINH CAN - DK dan con lan truyen dong chinh //
LD SM0.0 A start AN stop = dong_co_1
TON T37, W#+30
NETWORK 2 //DK dan con lan tang toc // LD T37 LPS AN Dong_co_5 = dong_co_2 LPP TON T38, W#+30
NETWORK 3 //DK dan con lan chuyen tiep //
LD T38 = dong_co_3 TON T39, W#+40
NETWORK 4 //DK truyen dong may can va mo cua chay tran kinh can //
LD T39 = dong_co_4 TON T40, W#+60
NETWORK 5 //DK cap nhiet lo u //
LD T40
= Den_soi_dot TON T41, W#+60
NETWORK 6 //DK dan dao cat doc bang kinh //
LD T41
= Dao_cat_doc
NETWORK 7 //DK dao cat ngang bang kinh tu trai sang phai // LD SM0.0 AW<> AIW0, W#+200 LPS AN T42 = Dao_cat_ngang1 LPP TON T42, W#+50
NETWORK 8 //DK dan dao cat ngang bang kinh tu phai sang trai // LD T42 LPS AN T43 = Dao_cat_ngang2 LPP TON T43, W#+50
NETWORK 9 //Dat thoi gian cho gian con lan tang toc //
TON T44, W#+60
NETWORK 10 //DK dan con lan tang toc va co cau be ngang // LD T44 LPS AN T45 = Dong_co_5 LPP TON T45, W#+50 3.6. Kết luận ch−ơng 3
Trên cơ sở nghiên cứu dây chuyền và sơ đồ thuật toán điều khiển của dây chuyền công nghệ sản xuất kính cán và kính tấm xây dựng là tiền đề để viết ch−ơng trình điều khiển. Muốn vậy chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và thiết kế các hệ thống cảm biến cho phù hợp với dây chuyền sản xuất. Đồng thời chúng tôi cũng đã tiến hành nghiên cứu phần cứng CPU224 và phần mềm Step7-Micro/Win32 của Simatic S7- 200 là thiết bị điều khiển quan trọng, có nhiều tính năng −u việt để điều khiển dây chuyền sản xuất trong các Nhà máy. Từ đó chúng tôi đã tiến hành xây dựng mô hình cho dây chuyền sản xuất kính và viết ch−ơng trình điều khiển cho từng giai đoạn điều khiển t−ơng ứng với các quá trình sản xuất trong dây chuyền để tiến hành tự động hoá hoàn toàn quá trình sản xuất. Ch−ơng trình đ−ợc chạy thành công trên môi tr−ờng Step7- Micro/Win32 và các module mở rộng của nó. Qua đây chúng ta cũng thấy đ−ợc giá trị to lớn và ý nghĩa của việc ứng dụng tự động hóa vào quá trình sản xuất kính trong tiến trình phát triển công nghiệp.
1. Kết luận
Sau một thời gian tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu và thực hiện đề tài tốt nghiệp, mặc dù thời gian có hạn và gặp nhiều khó khăn nh−ng với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của quý Công ty cùng thầy cô, bạn bè, trong toàn khoa Cơ Điện đặc biệt là Thầy giáo ThS. Ngô Trí D−ơng cho đến nay đề tài của tôi cơ bản hoàn thành. Từ những kết quả nghiên cứu đạt đ−ợc trong đề tài: “Thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất kính cán và kính tấm kéo ngang” chúng tôi mạnh dạn đ−a ra những kết luận và đề nghị sau:
ắ Mặt tích cực:
- Đề tài đã nêu đ−ợc quá trình hình thành và phát triển của Công ty kính Đáp Cầu và việc áp dụng tự động hoá trong dây chuyền sản xuất kính. Vai trò của tự động hoá trong các xí nghiệp công nghiệp và ứng dụng của nó ở n−ớc ta hiện nay, từ đó nói lên ý nghĩa to lớn của việc áp dụng tự động hoá trong các xí nghiệp công nghiệp.
- Nghiên cứu, tìm hiểu thiết bị lập trình PLC S7 - 200, đặc biệt là CPU 224 và các module mở rộng EM231, EM235. Tiến hành thiết kế lắp đặt đ−ợc một số mạch cảm biến nh−: cảm biến nhiệt, cảm biến quang, thiết bị đo mức. Từng b−ớc xây dựng hệ thống ph−ơng pháp lập trình trên môi tr−ờng Step 7 - Micro/Win 32, nhờ đó có thể lập ch−ơng trình điều khiển cho dây chuyền sản xuất kính.
- Qua nghiên cứu, tìm hiểu dây chuyền công nghệ và hoạt động của nhà máy chúng tôi xây dựng sơ đồ thuật toán biểu diễn các quá trình sản xuất kính. Từ dây chuyền công nghệ và sơ đồ thuật toán xây dựng mô hình điều khiển. Với việc kết nối, chạy thử mô hình điều khiển có thể khẳng định rằng sơ đồ thuật toán là hoàn toàn đúng.
ắ Mặt hạn chế:
- Do không có đầy đủ hệ thống thiết bị lập trình PLC và hệ thống thiết bị cảm biến tiêu chuẩn nên ch−ơng trình điều khiển ch−a đ−ợc hoàn thiện các quá trình điều khiển còn gián đoạn.
- Do điều kiện và khả năng còn hạn chế nên việc xây dựng mô hình ch−a đ−ợc hoàn thiện, một số khâu trong đó đ−ợc thay thế bằng các bộ thời gian Timer.
ắ Mặt nhận thức
Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu để thực hiện đề tài ngoài những hiểu biết về sự phát triển của công nghệ tự động hoá và việc áp dụng nó ở n−ớc ta hiện nay… Đề tài còn giúp tôi tiếp cận với những kiến thức về điều khiển Logic và các phần mềm lập trình thông dụng hiện nay. Thấy rõ đ−ợc vị trí và tầm quan trọng của tự động hoá trong sản xuất công nghiệp cũng nh− trong các ngành sản xuất khác hiện nay.
2. Kiến nghị
Trong quá trình thiết kế mô hình điều khiển do thời gian và nhận thức còn hạn chế nên việc tìm hiểu xây dựng mô hình, viết ch−ơng trình điều khiển ch−a đúng với dây chuyền sản xuất thực tế. Một số khâu trong đó đ−ợc mô hình hoá và cải biến một cách thuận tiện. Mong rằng có nhiều thời gian tìm hiểu tiếp cận với thực tế nhiều hơn nữa.
Qua nghiên cứu thực nghiệm thấy rằng, để nâng cao năng suất, chất l−ợng sản phẩm Công ty cần tiến hành thay thế, cải tạo lại một số hệ thống cho phù hợp với qui trình công nghệ.
Tài liệu tham khảo
[1] Tài liệu Công ty Kính Đáp Cầu [2] Tạp chí tự động hoá
[3] Tự động điều khiển các quá trình công nghệ
“Trần Doãn Tiến” NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2000 [4] Bộ điều khiển lập trình vận hành và ứng dụng
“Lê Hoài Quốc và Chung Tấn Lâm” NXB TPHCM [5] Điều khiển Logic lập trình PLC
“Tăng Văn Mùi và T.S . Nguyễn Tiến Dũng” NXB khoa học và kỹ thuật [6] H−ớng dẫn lập trình S7 – 200
“Phan Xuân Minh” NXB Khoa học và kỹ thuật [7] S7 - 200 Specifications - Simens
[8] Thế giới cảm biến trong đo l−ờng và điều khiển
“Lê Văn Doanh và Đào Văn Tân” NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội - 2002 [9] http://.www.google.com.vn/LM335
http://.www.google.com.vn/LM358 http://.www.Simens.de/Automatic
[10] Các bộ cảm biến trong kỹ thuật đo l−ờng
“Lê Văn Doanh và Phạm Th−ợng Hàn” Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội - 2000 [11] Tham khảo tài liệu Th.s. Nguyễn Văn Đ−ờng - ĐHNN I - Hà Nội
[12] ứng dụng PLC SIEMENS Và MOELLER trong tự động hoá NXB Thành Phố Hồ Chí Minh
Mục lục
Mở đầu ...1
1. Đặt vấn đề ...1
2. Mục đích của đề tài ...2
3. Nội dung của đề tài...2
4. Ph−ơng pháp nghiên cứu...2
Ch−ơng 1: Tổng quan...4
1.1. Sự hình thành và phát triển của Công ty kính Đáp Cầu - Bắc Ninh [1] ...4
1.2. Vai trò của ngành công nghiệp sản xuất kính [1]...6
1.3. Vai trò của ngành Tự động hoá [2] ...8
1.3.1. Sự hình thành và phát triển của ngành tự động hoá ... 8
1.3.2. Thành tựu và kết quả mang lại do áp dụng tự động hoá [3]... 10
1.3.3. Công nghệ thông tin với tự động hoá [2] ... 11
1.4. Mục đích và ý nghĩa của việc thiết kế mô hình điều khiển ...13
1.5. Kết luận ch−ơng 1 ...13
Ch−ơng 2: Xây dựng thuật toán điều khiển dây chuyền sản xuất kính ...15
2.1. Công nghệ sản xuất kính [1]...15
2.2. Công nghệ nấu thuỷ tinh (Giai đoạn 1)...18
2.2.1. Yêu cầu công nghệ [1] ... 18
2.2.2. Xây dựng sơ đồ thuật toán... 19
2.3. Công nghệ sản xuất kính tấm kéo ngang (Giai đoạn 2)...21
2.3.1. Yêu cầu công nghệ [1] ... 21
2.3.2. Sơ đồ thuật toán ... 21
2.4. Công nghệ sản xuất kính cán (Giai đoạn 3)...23
2.4.1. Yêu cầu công nghệ [1] ... 23
2.4.2. Xây dựng sơ đồ thuật toán... 24
Ch−ơng 3: Thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất Kính cán và Kính
tấm kéo ngang ...26
3.1. ứng dụng phần mềm Simatic S7 - 200 ...26
3.1.1. Giới thiệu chung về PLC [2] ... 26
3.1.2. Vai trò của PLC trong điều khiển tự động ... 27
3.1.3. Ưu điểm của việc sử dụng PLC trong tự động hoá [2]... 28
3.1.4. Hiệu quả kinh tế của PLC [2]... 30
3.1.5. Khả năng và những ứng dụng của bộ điều khiển Logic khả trình PLC [4] .... 30
3.1.6. Cấu trúc cơ bản của bộ điều khiển lập trình PLC [5] ... 33
3.1.7. Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng bộ điều khiển PLC ... 36
3.1.8. Ngôn ngữ lập trình của Simatic S7 - 200 [6]... 38
3.1.9. Ph−ơng pháp lập trình trên phần mềm Step7- Micro/Win32 ... 41
3.2. Chọn thiết bị điều khiển [7] ...48
3.2.1. Yêu cầu thiết bị cho việc điều khiển ... 48
3.2.2. Thiết bị điều khiển PLC S7 - 200 CPU224 [4]... 48
3.2.3. Module mở rộng EM231, EM235 [7] ... 53
3.3. Thiết bị nhập - xuất [8]...59
3.3.1. Cảm biến nhiệt độ [9]... 61
3.3.2. Cảm biến đo mức [10] ... 64
3.3.3. Cảm biến quang điện [11] ... 66
3.3.4. Rơle 24VDC ... 68
3.4. Sơ đồ kết nối của hệ thống điều khiển ...68
3.4.1. Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi... 68
3.4.2. Thiết kế mô hình dây chuyền sản xuất kính... 69
3.5. Viết ch−ơng trình điều khiển ...71
3.5.1. Viết ch−ơng trình điều khiển cho lò nung thuỷ tinh ... 71
3.5.2. Viết ch−ơng trình điều khiển cho dây chuyền kính tấm kéo ngang... 75
Kết luận và đề nghị...88
1. Kết luận...89 2. Kiến nghị...90
Tài liệu tham khảo
Mục lục...92