D II 4.2 Cảnh báo vị trí thấp hơn vị trí chuẩn của máy
4.2.2. Lựa chọn module điều khiển cho các thiết bị trong công đoạn nghiền liệu
Như đã trình bày ở trên, các thiết bị trong công đoạn nghiền liệu được chia thành nhiều nhóm (group) khác nhau và chúng hoạt động theo một điều kiện liên động chặt chẽ. Mỗi thiết bị sẽ tương ứng với một đối tượng điều khiển trong thư
viện CEMAT. Sau đây là bảng lựa chọn module điều khiển cho từng thiết bị trong công đoạn nghiền liệu.
Group 1: Đây là nhóm thiết bị làm nhiệm vụ khởi động bộ phân ly SEPAX và vận chuyển liệu sau máy nghiền. Để khởi động Group này theo trình tự các Step trong CEMAT tương ứng với Module điều khiển C_GROUP
Tên thiết
bị Đặc điểm hoạt động Module điều khiển được lựa chọn
Ghi chú
R2S16M1 Động cơ mở nắp silo lắng S15 chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2S18M1 Động cơ mở nắp silo lắng S17 chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2P03M1 Động cơ mở cửa lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2P02M1 Động cơ mở quạt lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi R2P03M1 đã chạy. J2P27M1 Động cơ mở quạt lọc bụi tĩnh
điện chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
J2J11Z1 Nắp chặn đóng mở theo 2
hướng khác nhau. C_DAMPER Thiết bị khởi động khi Group báo chạy. R2J10Z1 Nắp chặn đóng mở theo 2
hướng khác nhau C_DAMPER Thiết bị khởi động khi Group báo chạy. R2S20M4 Động cơ bơm dầu mỡ cho
SEPAX chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2S20M5 Động cơ bơm dầu mỡ cho SEPAX chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2S01M2 Động cơ quạt làm mát cho SEPAX chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2S01M3 Động cơ quạt làm mát cho SEPAX chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2S20M1 Động cơ quạt cho SEPAX chỉ
theo một chiều. động cơ R2S20M4, R2S20M5 đã chạy. R2R01Z1 Nắp chặn đóng mở theo 2
hướng khác nhau C_DAMPER Thiết bị khởi động khi R2S20M1 đã chạy. R2R02Z1 Nắp chặn đóng mở theo 2
hướng khác nhau C_DAMPER Thiết bị khởi động khi R2S20M1 đã chạy. R2S01M1 Động cơ chính quay SEPAX
chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi cả 3 động cơ R2S01M2, R2S01M3 và R2S20M1 đã chạy.
Group 2 : Đây là nhóm thiết bị điều khiển vận chuyển phối liệu đến bộ phân ly. Để điều khiển hoạt động được group này tương ứng trong CEMAT dùng Module điều khiển C_GROUP. Nhóm 2 chỉ khởi động sau khi nhóm 1 đã chạy ổn định.
Tên thiết bị Đặc điểm hoạt động Module điều khiển được lựa chọn
Ghi chú
R2J05M1 Động cơ kéo quạt cho máng trượt J04 chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2J20M1 Động cơ quay van hình sao trên máng J02 chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2J03M1 Động cơ quạt gió chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi R2J20M1 đã chạy. R2J01M1 Động cơ kéo gầu nâng J01
chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi R2J03M1 đã chạy. R2M21M1 Động cơ quay quạt thổi liệu
vào M22 chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi R2J01M1 đã chạy.
R2J21M1 Động cơ mở phễu đổ phối liệu vào M22 chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi R2M21M1 đã chạy.
Group 3: Đây là nhóm các thiết bị bổ trợ cho hoạt động của máy nghiền. Nhóm các thiết bị này nhằm đảm bảo hoạt động của máy nghiền ổn định, tránh sự cố như các động cơ bơm dầu, bơm thủy lực, bơm bánh răng. Để điều khiển hoạt động của
Group này trong CEMAT tương ứng với Module C_GROUP. Nhóm thiết bị này chỉ khởi động khi cả nhóm 2 và nhóm 6 đã chạy ổn định.
Tên thiết bị Đặc điểm hoạt động Module điều khiển được lựa chọn
Ghi chú
R2M05M1 Động cơ chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều .
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
R2M06M1 “ C_DRV_1D “ R2M07M1 “ C_DRV_1D “ R2M08M1 “ C_DRV_1D “ R2M09M1 “ C_DRV_1D “ R2M10M1 “ C_DRV_1D “ R2M11M1 “ C_DRV_1D “ R2M12M1 “ C_DRV_1D “ R2M14M1 “ C_DRV_1D “ R2M15M1 “ C_DRV_1D “ R2M03M4 “ C_DRV_1D “ R2M03M5 “ C_DRV_1D “ R2M03M2 “ C_DRV_1D “ R2M03M3 “ C_DRV_1D “
Group 4: Đây là nhóm thiết bị của máy nghiền. Để điều khiển hoạt động của Group này trong CEMAT tương ứng với Module C_GROUP. Nhóm thiết bị này chỉ khởi động khi cả nhóm 2, nhóm 3, nhóm 6 đã chạy ổn định cùng với tín hiệu bảo vệ là “1”
Tên thiết bị Đặc điểm hoạt động Module điều khiển được lựa chọn
Ghi chú
R2MO4M1 Động cơ máy nghiền phụ chỉ chạy với một tốc độ ổn định và theo một chiều
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy.
chỉ chạy với một tốc độ ổn
định và theo một chiều nghiền chính chỉ khởi động sau khi động cơ máy nghiền phụ đã chạy ở một tốc độ ổn định cho phép.
Group 5: Đây là nhóm thiết bị vận chuyển liệu tới máy nghiền. Để điều khiển hoạt động của Group này trong CEMAT tương ứng với Module C_GROUP. Nhóm 5 chỉ khởi động sau khi nhóm 4 đã chạy ổn định.
Tên thiết bị Đặc điểm hoạt động Module điều khiển được lựa chọn
Ghi chú
R2J09M1 Động cơ quay băng tải chính chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi Group báo chạy
R2P72M1 Động cơ mở cửa lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2J09M1 đã chạy. R2P75M1 Động cơ quạt lọc bụi chỉ
chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2P72M1 đã chạy. R2J08M1 Động cơ quay băng tải
chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều. Để điều khiển lượng phối liệu thì ta sử dụng một bộ PID C_DRV_1D & TE_CTRL Thiết bị khởi động chỉ khi R2J09M1 đã chạy.
R2P52M1 Động cơ mở cửa lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2J08M1 đã chạy. R2P55M1 Động cơ quạt lọc bụi chỉ
chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2P52M1 đã chạy. R2J07M1 Động cơ quay băng tải
cấp đá vôi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều. Để điều khiển lượng phối liệu thì ta sử dụng một bộ PID C_DRV_1D & TE_CTRL Thiết bị khởi động chỉ khi R2J08M1 đã chạy.
Group 6: Đây là nhóm thiết bị máy sấy phụ. Để điều khiển hoạt động của Group này trong CEMAT tương ứng với Module C_GROUP.
Tên thiết bị Đặc điểm hoạt động Module điều
lựa chọn J2P27M1 Đã nêu ở nhóm 1
R2S20M1 Đã nêu ở nhóm 1
R2T01A1 Có một động cơ bơm chính đẩy khí nóng để sấy nguyên liệu. Động cơ bơm này chỉ chạy với một tốc độ ổn định và theo một chiều. C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi cả J2P27M1 và R2S20M1 đã chạy.
Group 7: Đây là nhóm thiết bị cấp nguyên liệu. Để điều khiển hoạt động của Group này trong CEMAT tương ứng với Module C_GROUP. Nhóm 7 chỉ khởi động sau khi nhóm 5 đã chạy ổn định.
Tên thiết bị Đặc điểm hoạt động Module điều khiển được lựa chọn
Ghi chú
R2U18M1 Động cơ quay băng tải vận chuyển cát chỉ chạy với một tốc độ ổn định và theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi có tín hiệu chọn cát + tín hiệu chạy Group + tín hiệu chạy J08
R2U17M1 Động cơ quay băng tải vận chuyển pyrit chỉ chạy với một tốc độ ổn định và theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động khi có tín hiệu chọn pyrit + tín hiệu chạy Group + tín hiệu chạy J08
R2P32M1 Động cơ mở cửa lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2U18M1 đã chạy.
R2P35M1 Động cơ quạt lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2P32M1 đã chạy.
R2P42M1 Động cơ mở cửa lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2U17M1 đã chạy.
R2P45M1 Động cơ quạt lọc bụi chỉ chạy với một tốc độ ổn định theo một chiều.
C_DRV_1D Thiết bị khởi động chỉ khi R2P42M1 đã chạy.
R2A01M1 Động cơ chạy băng tải Dosimat A01 chỉ chạy với một tốc độ ổn định và theo một chiều. Để điều khiển lượng phối liệu thì ta sử dụng một bộ PID C_DRV_1D & TE_CTRL Thiết bị khởi động chỉ khi R2U18M1 đã chạy.
R2B01M1 Động cơ chạy băng tải Dosimat B01 chỉ chạy với một tốc độ ổn định và theo một chiều. Để điều khiển lượng phối liệu thì ta sử dụng một bộ PID C_DRV_1D & TE_CTRL Thiết bị khởi động chỉ khi R2U17M1 đã chạy. 4.3. Thiết kế phần cứng 4.3.1. Cấu hình trạm PLC
Công đoạn nghiền liệu có tới 7 nhóm (group) liên động với nhau và để sử dụng được CEMAT thì ở đây ta phải sử dụng PLC với CPU 416-3 có bộ nhớ >2 MB. Mặt khác trong công đoạn nghiền liệu các thiết bị là phân tán do vậy ta sử dụng giải pháp vào/ra phân tán. Thiết bị vào/ra phân tán được sử dụng là loại ET 200M. Thiết bị vào/ra phân tán ET 200M chỉ khác 1 PLC là không có bộ xử lý trung tâm CPU. Thiết bị này có khả năng kết nối 8 modul vào/ra. Các module vào/ra được lấy từ thư viện phần cứng chỉ bằng thao tác “kéo và nhả” chuột. Đặc biệt thiết bị này cung cấp một chức năng để có thể chèn và xoá các modul trong khi hệ thống đang hoạt động, đây là một chức năng lựa chọn. Chúng có thể chèn và xoá các modul vào/ra mà không tác động tới các nhiệm vụ điều khiển của các phần tử ở trung tâm và cũng không ảnh hưởng tới các modul khác trong hệ thống.
Trạm PLC có cấu hình như sau:
- Một bộ nguồn PS 40710A. - Bộ xử lý trung tâm CPU 416-3. - Giao diện bus trường DP-interface
- Giao diểntuyền thông báo MPI-interface trong chế độ mô phỏng.
- Bộ xử lý truyền thông CP 443-1 để kết nối bộ điều khiển trung tâm với hệ thống (thông thường là Industrial Ethernet).
Hình 4.2 Cấu hình trạm PLC
Bước tiếp theo ta khai báo các địa chỉ vào/ra trong các modul. Ví dụ ta khai báo các tín hiệu vào số ở nhóm vận chuyển liệu tới máy nghiền như hình 4.3:
Hình 4.3 Cấu hình địa chỉ vào/ra trong một modul vào/ra của ET 200M 4.3.2. Cấu hình trạm vận hành (Operator Station)
Trạm vận hành được trang bị một máy tính PC, ở đây trạm kỹ thuật đồng thời là trạm vận hành
Trạm vận hành có sử dụng giao diện người máy (HMI) thông qua WinCC Application. Để chạy được thực tế thì PLC và PC truyền thông qua mạng Ethernet. Do chương trình được mô phỏng trên PLCSim do vậy cần có một bộ xử lý truyền thông CP5611 để truyền thông giữa máy tính và PLCSim qua đường MPI.
Hình 4.4 Cấu hình trạm vận hành (OS) 4.3.3. Cấu hình mạng
Mạng truyền thông của hệ thống được cấu hình nhờ công cụ NetPro trong hệ thống kỹ thuật của PCS7.
Cấu trúc mạng của hệ thống điều khiển ở đây có ba cấp chức năng:
- Cấp điều khiển giám sát: là một máy tính PC có chứa giao diện vận hành sử dụng phần mềm WinCC.
- Cấp điều khiển: Là một PLC S7-400 đã được cấu hình như trên.
- Cấp chấp hành: Tất cả tín hiệu của các động cơ, van, quạt,..được nối tới 4 thiết bị vào/ra phân tán ET 200M
- Bus hệ thống là mạng Ethernet (nhưng trong chế độ mô phỏng là là giao diện truyền thông MPI).
- Bus trường là mạng Profile bus-DP.
Hình 4.5 Cấu hình mạng truyền thông
Như vậy các phần cứng sử dụng trong hệ thống điều khiển bao gồm: Trạm điều khiển trung tâm – PLC – S7-400
Module CPU CPU-416-3
MPI – Interface On board
DP – Interface On board
CP – Industrial Ethernet CP 443-1
Trạm vận hành – SIMATIC PC Station
CP – MPI CP-5611
CP - Industrial Ethernet IE General WinCC Application
Hệ thống Bus
Bus hệ thống Industrial Ethernet + MPI
Bus trường Profibus-DP
Các bộ vào ra phân tán ET 200M
Bảng 4.5 Cấu hình phần cứng trong hệ thống điều khiển