2.2.1 .Van điện nước
3.4. Lập trình chương trình điều khiển
3.4.1. Các chế độ điều khiển mơ hình Trạm trộn bê tơng nhựa nóng
Biểu đồ 3.5 Lưu đồ các chế độ hoạt động của hệ thống
Như mục tiêu đặt ra từ khi bắt đầu đề tài, mơ hình Trạm trộn bê tơng nhựa nóng được thiết kế sẽ có 2 chế độ hoạt động:
• Chế độ thủ cơng: thao tác trên các nút bấm thực được đặt trên bảng điều khiển. Như đã đề cập ở phần trước, chế độ này được thiết kế để hoạt động độc lập không thông qua PLC, khi PLC gặp sự cố ta vẫn có thể điều khiển được trạm trộn.
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
• Chế độ tự động : Hệ thống chạy hoàn toàn tự động sau khi đặt các thông số cần thiết (như số mẻ, thành phần cấp phối, thời gian trộn,...) và có thể theo dõi q trình hoạt động theo thời gian thực trên màn hình HMI.
3.4.2. Các tín hiệu vào/ra của module PLC
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
Bảng 3.3 bảng địa chỉ tín hiệu output ở chế độ auto
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
3.4.3. Danh sách và ý nghĩa các ô nhớ dùng trong chương trình
Bảng 3.6 Bảng địa chỉ các biến trung gian
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
Bảng 3.8 Bảng địa chỉ tín hiệu từ loadcell
Bảng 3.9 Bảng địa chỉ các giá trị thực tế ban đầu cho từng mác
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
3.4.4. Các khối chương trình trong project
Chương trình được lập trình cho PLC bao gồm nhiều khối chương trình nhỏ là:
OB1: Khối chương trình chính.
OB100: Move các giá trị cài đặt thời gian trộng khô, trộn ướt, số mẻ trộn. FC_AUTO: Chế độ tự động của hệ thống..
FC_DOC_VE_LOADCELL: Đọc về cân Loadcell FC_MANU: Chế độ bằng tay của hệ thống.
FC_OUTPUT: Tổng hợp tín hiệu giữa bằng tay và tự động để đưa ra đầu ra Q.
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
3.5. Thiết kế giao diện người dùng HMI
3.5.1. Giới thiệu phần mềm
3.5.2. Thiết kế giao diện HMI cho Hệ thống điều khiển mơ hình Trạm trộn
Để thiết kế giao diện HMI, trong màn hình Tia portal ta sử dụng cơng cụ với rất nhiều các tùy biến hỗ trợ để ta có thể xây dựng một giao diện như mong muốn.
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
3.5.2.1. Cấu trúc giao diện HMI
Giao diện HMI được xây dựng bởi nhiều thành phần.
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
Hình 3.8 Hệ thống cấp cát, phụ gia, nhựa.
Chương 3: Xây dựng hệ thống điều khiển Mơ hình
Chương 4: Vận hành kiểm nghiệm và đánh giá hệ thống
Vận hành kiểm nghiệm và đánh giá hệ thống
4.1. Vận hành để kiểm nghiệm chương trình
Dưới đây là một số hình ảnh vận hành của mơ hình Trạm trộn bê tơng nhựa nóng Asphalt do em thiết kế.
• Với các chế độ Thủ công, hệ thống vận hành tốt, các cơ cấu chấp hành hoạt động chính xác dưới sự điều khiển của người dùng thơng qua nút bấm ảo HMI.
• Với chế độ Tự động, sau khi thử chạy chế độ Giả lập và thấy hệ thống điều khiển ổn định, sau khi nhập đầy đủ các thông số cấp phối đầu vào, em cho mơ hình bắt đầu chạy.
Hình 4.1 Khởi động quá trình trộn Tự động
Trên màn hình HMI sẽ hiển thị giao diện mô phỏng để theo dõi, quan sát trạng thái của các cơ cấu chấp hành cũng như khối lượng cân các thành phần, từ đó em có thể so sánh, đánh giá mức độ vận hành ổn định cũng như hoạt động chính xác của hệ thống.
Chương 4: Vận hành kiểm nghiệm và đánh giá hệ thống
Chương 4: Vận hành kiểm nghiệm và đánh giá hệ thống
Hình 4.3 Xả đá và cát sau khi cân xong
Chương 4: Vận hành kiểm nghiệm và đánh giá hệ thống
Hình 4.5 Xả nhựa và phụ gia vào thùng trộn sau khi trộn khô
Chương 4: Vận hành kiểm nghiệm và đánh giá hệ thống
Hình 4.7 Kết thúc mẻ bằng cơng việc xả thảm
Phụ lục
4.2. Đánh giá kết quả đạt được
Như vậy, sau quá trình thiết kế, chế tạo, lập trình cũng như vận hành thực tế mơ hình, em có thể đánh giá các kết quả đạt được như sau:
• Hệ thống điều khiển các cơ cấu chấp hành hoạt động chính xác ở cả 3 chế độ:
o Thủ công: điều khiển thủ công các cơ cấu chấp hành không cần thông
qua PLC.
o Bán thủ công: điều khiển thủ công các cơ cấu chấp hành thông qua PLC và giao diện HMI.
o Tự động: điều khiển tự động các cơ cấu chấp hành hoạt động theo sơ đồ công nghệ thông qua PLC và giao diện HMI.
• Chương trình logic lập trình cho PLC hoạt động ổn định.
• Chương trình logic được lập trình để tối ưu thời gian trộn các mẻ từ đó giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho cả q trình trộn.
• Giao diện người dùng HMI được thiết kế đơn giản, dễ hiểu nhưng vẫn đầy đủ chức năng cho người sử dụng.
• HMI có đầy đủ các chức năng:
Giám sát, mô phỏng hoạt động của hệ thống dây chuyền đang vận hành.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, em đã hồn thành đề tài“Thiết kế Mơ hình
trạm trộn bê tơng nhựa nóng asphalt”. Em đã thu được những kết quả như sau :
- Có thêm những hiểu biết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại trạm bê tơng nhựa nóng asphalt.
- Tìm hiểu thêm được cách thiết kế, chế tạo ra một sản phẩm cơ khí.
- Tìm hiểu được cách xây dựng một hệ thống điều khiển, giám sát.
- Biết được cách hoạt động cũng như cách cấu hình, lập trình cho PLC S7- 1200 .
Phụ lục
PHỤ LỤC
Chương trình lập trình cho PLC
Phụ lục
2.Khối OB100
Phụ lục
4.Khối FC_DOC_VE_LOADCELL
Phụ lục
Phụ lục