Đồ án PLC Trạm trộn bê tông tự động dùng PLC S71200

Điều khiển giám sát trạm trộn bê tông qua webserver

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TPHCM, Tháng 12, Năm 2021

SVTH1: Lê Thành Trung MSSV: 18151137 SVTH2: Lê Toàn Gia Khánh MSSV: 18151191 GVHD: NGUYỄN TẤN ĐỜI

ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT TRẠM

TRỘN BÊ TÔNG TỰ ĐỘNG

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 5

1.1 Tổng quan về đề tài 5

1.2 Mục tiêu đề tài 6

1.3 Giới hạn nội dung đề tài 6

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7

2.1 Khái niệm về mác bê tông 7

2.2 Phương pháp cấp liệu trong trạm trộn bê tông xi măng 8

2.3 Lý thuyết chung về PLC 10

2.4 Xử lý Analog trong PLC 11

2.5 Lý thuyết về khởi động mềm 13

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 15

3.1 Qui trình vận hành hệ thống 15

3.2 Thiết kế mô hình 3D 15

3.3 Thiết kế phần điện 16

3.4 Sơ đồ nối dây 25

3.5 Thiết kế lưu đồ điều khiển 27

3.6 Thiết kế giao diện SCADA 28

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THỰC HIỆN 31

4.1 Kết quả mô phỏng hoạt động hệ thống trên PLCSIM 31

4.2 Kết quả mô phỏng SCADA 31

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 33

5.1 Kết quả đạt được 33

5.2 Hạn chế 33

5.3 Hướng phát triển 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

PHỤ LỤC 35

MỤC LỤC BẢN

Bảng 2-1 Thành phần tỉ lệ các cốt liệu theo mác bê tông 8

Bảng 2-2 Phương pháp cấp cát, đá cho trạm trộn 8

Bảng 2-3 Phương pháp cấp cát, đá cho trạm trộn 9

Bảng 2-4 Phương pháp cấp nước, phụ gia cho trạm trộn 9

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1 Trạm trộn bê tông cố định 5

Hình 1-2 Trạm trộn bê tông di động 6

Hình 2-1 Một số dòng PLC hiện nay 10

Hình 2-2 Cấu trúc chung của PLC 11

Hình 2-3 Xử lý tín hiệu Analog trong PLC 12

Hình 2-4 Sơ đồ khối ngõ vào và ngõ ra analog 12

Hình 3-1 Động cơ không đồng bộ Wanshsin GH18-100-22s 20

Hình 3-2 Vít tải xi măng Shang dong LSY 160 21

Hình 3-3 Bồn trộn bê tông 22

Hình 3-4 PLC S7- 1200 1212C AC/DC/RL 22

Hình 3-5 Khởi động mềm ABB PSR30-600-11 (7.5-18.5kW) 24

Hình 3-6 Sơ đồ kết nối thiết bị vào PLC 25

Hình 3-7 Sơ đồ kết nối thiết bị vào Module Digital mở rộng 25

Hình 3-8 Hình 3-9 Sơ đồ kết nối thiết bị vào Module Analog mở rộng 26

Hình 3-10 Mạch động lực 26

Hình 3-11 Màn hình Auto 29

Hình 3-12 Màn hình Manual 29

Hình 3-13 Màn hình pop up 30

Hình 3-14 Màn hình thông báo 30

Hình 4-1 Kết quả mô phỏng SCADA 32

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 Tổng quan về đề tài

Ngày nay, hệ thống điều khiển, giám sát tự động không còn quá xa lạ với chúng ta, nóđược ra đời từ rất sớm nhằm đáp ứng nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống của con người

Vì vậy, điều khiển tự động đã trở thành một ngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cứu

và ứng dụng tự động hóa vào thực tiễn lao động và sản xuất của con người Đặc biệttrong lĩnh vực xây dựng, việc ứng dụng PLC trong quá trình sản xuất bê tông tại các trạmtrộn bê tông xi măng thực sự đã mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn cho các quá trình sảnxuất

Với quy mô các công trình xây dựng ngày một lớn như hiện nay, nhu cầu cung cấp vàtiêu thụ bê tông thương phẩm với số lượng lớn và chất lượng cũng là điều cấp thiết.Chính vì điều này mà trạm trộn bê tông xi măng ra đời, với công nghệ hiện đại cũng nhưcách hoạt động chính xác để đem lại chất lượng bê tông tốt nhất cho các công trình xâydựng

Ưu điểm khi sử dụng trạm trộn thay vì các loại máy trộn thông thường là nó có thể tạo

ra một lượng lớn vữa bê tông thương phẩm trong một lần trộn Nhược điểm là cấu tạophức tạp, cồng kềnh và cần phải sử dụng một diện tích đất trống lớn để lắp đặt thiết bịnày Thông thường những công trình lớn như xây nhà chung cư cao tầng, làm cầu quasông … người ta mới cần lắp đặt trạm trộn tại công trình còn nếu điều kiện không lắp đặtđược thì phải mua bê tông thương phẩm từ các trạm trộn thương mại

Trạm trộn bê tông tươi có hai dạng chính: trạm trộn cố định và trạm trộn di động

1 Trạm trộn bê tông cố định là dạng trạm trộn thường được công ty bê tông

thương phẩm hoặc những công ty sản xuát cọc bê tông sử dụng

Hình 1-1 Trạm trộn bê tông cố định

2 Trạm trộn bê tông di động là dạng trạm trộn thường được sử dụng để phục vụ

những công trình ngắn hạn, dễ dàng di chuyển từ nơi này đến nơi khác đẻ phục vụnhững công trình xây dựng

Hình 1-2 Trạm trộn bê tông di độngNhận thấy nhu cầu thực tế, hiệu quả công việc cao của hệ thống trộn bê tông trong

xây dựng, em đã tiến hành tìm hiểu và thiết kế hệ thống “Thiết kế hệ thống điều khiển

giám sát trạm trộn bê tông tự động”.

1.2 Mục tiêu đề tài

Đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông tự động” được thực

hiện với những mục tiêu cụ thể như sau:

- Thực hiện được hệ thống trộn bê tông theo đúng quy trình

- Thực hiện các thao tác vận hành hệ thống trên giao diện SCADA

- Thiết lập được hệ thống có thể trộn bê tông theo những tiêu chuẩn về độ cứngkhác nhau

- Có cảnh báo khi xảy ra xự cố

1.3 Giới hạn nội dung đề tài

Đề tài của chúng em giới hạn trong những việc làm như sau:

- Chỉ lập trình trên phần mềm Tia Portal và mô phỏng trên phần mềm PLC SIM

- Tập trung vào điều khiển việc cân cốt liệu và quy trình trộn khô, trộn ướt bêtông

- Thiết kế giao diện điều khiển trên WinCC

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Khái niệm về mác bê tông

Bê tông là một hỗn hợp được tạo thành từ cát, đá, xi măng, nước và các chất phụ gia.Trong đó cát và đá chiếm 80% – 85%, xi măng chiếm 8% – 15%, còn lại là khối lượngcủa nước và các chất phụ gia

Hỗn hợp vật liệu được nhào trộn tạo nên hỗn hợp bê tông Hỗn hợp bê tông phải có độdẻo nhất định, phù hợp với mục đích sử dụng Có nhiều loại bê tông tùy thuộc vào thànhphần của hỗn hợp Tỉ lệ mỗi thành phần cát, đá, xi măng khác nhau sẽ tạo ra những loại

bê tông khác nhau Để phân biệt các loại bê tông, người ta sử dụng khái niệm “mác bêtông”

Theo tiêu chuẩn xây dựng cũ của Việt Nam (TCVN 3105:1993, TCVN 4453:1995),mẫu dùng để đo cường độ là một mẫu bê tông hình lập phương có kích thước 150 mm ×

150 mm × 150 mm, được dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn quy định trong TCVN3105:1993, trong thời gian 28 ngày sau khi bê tông ninh kết Sau đó được đưa vào máynén để đo ứng suất nén phá hủy mẫu (qua đó xác định được cường độ chịu nén của bêtông), đơn vị tính bằng MPa (N/mm²) hoặc daN/cm² (kG/cm²)

Trong kết cấu xây dựng, bê tông chịu nhiều tác động khác nhau: chịu nén, uốn, kéo,trượt, trong đó chịu nén là ưu thế lớn nhất của bê tông Do đó, người ta thường lấy cường

độ chịu nén là chỉ tiêu đặc trưng để đánh giá chất lượng bê tông, gọi là “Mác bê tông”.Mác bê tông được phân loại từ 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 và 600 Khi nói rằng

“mác bê tông 200” chính là nói tới ứng suất nén phá hủy của mẫu bê tông kích thước tiêuchuẩn, được dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn, được nén ở tuổi 28 ngày, đạt 200kG/cm² Còn cường độ chịu nén tính toán của bê tông mác 200 chỉ là 90 kG/cm² (đượclấy để tính toán thiết kế kết cấu bê tông theo trạng thái giới hạn thứ nhất)

Tiêu chuẩn nhà nước quy định bê tông có các mác thiết kế như sau:

- Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600 Bêtông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 kg/m3 đến 2500 kg/m3 cốt liệu sỏi đáđặc chắc

- Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 Bê tông nhẹ có khốilượng riêng trong khoảng 800 kg/m3 đến 1800 kg/m3, cốt liệu là các loại đá có lỗrỗng, keramzit, xỉ quặng…

Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp hơn 150 Cường độcủa bê tông tăng theo thời gian, đây là một tính chất đáng quý của bê tông, đảm bảo chocông trình làm bằng bê tông bền lâu hơn những công trình làm bằng gạch, đá, gỗ, thép…Lúc đầu cường độ bê tông tăng lên rất nhanh, sau đó tốc độ giảm dần Trong môi trường(nhiệt độ, độ ẩm) thuận lợi, sự tăng cường độ có thể kéo dài hơn trong nhiều năm, trongđiều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp thì cường độ bê tông tăng không đáng kể

Bảng 2-1 Thành phần tỉ lệ các cốt liệu theo mác bê tông

2.2 Phương pháp cấp liệu trong trạm trộn bê tông xi măng

Cấp cát, đá: Việc cấp cát, đá cho trạm trộn có nhiều phương án khác nhau tuy nhiên

tham khảo thực tế ta có 2 phương án sau:

Cấp liệu kiểu gầu Cấp liệu kiểu băng tải

Nguyên

lý

Vật liệu (đá, cát) được tập kết ngoài

bãi chứa liệu ở các ngăn riêng biệt,

tiếp theo được gầu cào đổ vào thiết bị

định lượng, sau khi định lượng được

vật liệu được xả vào skip, từ skip vật

liệu được đổ vào thùng trộn

Vật liệu (cát, đá) được tập kếtngoài bãi sau đó được máy xúcgầu lật đổ vào bunke, thiết bị địnhlượng Sau khi được định lượngđúng yêu cầu thì băng tải vậnchuyển đổ vào thùng

Ưu

điểm

Cấp liệu trực tiếp từ bãi chứa mà

không qua thiết bị vận chuyển trung

Vật liệu ở bãi chứa phải được vun

cao cho đủ lượng dự trữ

Việc cấp liệu cho máy trộn không

Phương án này được áp dụng chocác trạm trộn có năng suất lớn

Bảng 2-2 Phương pháp cấp cát, đá cho trạm trộn

Cấp xi măng: Việc cấp xi măng cho trạm trộn có 2 phương án phổ biến như sau:

Dùng bằng gầu tải Dùng xi lô

Nguyên

lý

Xi măng từ bao bì nhỏ đổ vào phễu

được băng gầu vận chuyển đổ vào xi

lô nhỏ vào thiết bị định lượng, sau đó

được xả vào thùng trộn

Xi măng rời được vận chuyểnbằng khí nén vào xi lô sau đóđược vít tải vận

Ưu

điểm

Có thể cấp xi măng cho trạm với

khối lượng nhỏ

Kết cấu đơn giản, giá thành hạ

Không gây ô nhiễm môi trường.Tiết kiệm được chi phí vậnchuyển do nạp xi măng với khốilượng lớn

Nhược

điểm

Do cấp xi măng từ bao bì nên gây ô

nhiễm

Năng suất vận chuyển thấp không

thích hợp với trạm trộn có năng suất

cao

Khi cần nạp liệu với khối lượngnhỏ không thuận lợi

Kết cấu phức tạp, giá thành đắt.Phương pháp này được dùng phổbiến ở các trạm trộn bê tông

Bảng 2-3 Phương pháp cấp cát, đá cho trạm trộn

Cấp nước và phụ gia: Việc cấp nước và phụ gia hầu như đều dựa trên phương pháp cấp

trực tiếp từ bồn chứa Nước và phụ gia từ bồn chứa theo đường ống xả xuống thiết bịđịnh lượng và vào thùng trộn

Định lượng theo thể tích Định lượng theo khối lượng

Nguyên

lý

Vật liệu được xả vào trong thùngchưa có thể tích phù hợp với thể tíchvật liệu cho một mẻ trộn

Vật liệu được xả vào bàn cân,trên bàn cân có gắn thiết bị cảmbiến, tín hiệu nhận từ cảm biếnđược xử lý bởi máy tính sau đókết quả được hiển thị trên bộ chỉthị Ở đây cát, đá, nước, phụ gia

và xi măng được định lượng độclập

bê tông không được đảm bảo

Định lượng theo thể tích thườngdùng để định lượng nước và phụ giahoặc dùng để định lượng vật liệu ởcác trạm trộn bê tông nhỏ lẻ, nhưnghiện nay ít sử dụng

Kết cấu phức tạp, giá thành cao.Hiện nay người ta thường dùngphương pháp định lượng kiểukhối lượng là chủ yếu

2.3 Lý thuyết chung về PLC

PLC là một từ viết tắt của cụm từ “Programmable Logic Controller” (Bộ điều khiểnLogic có thể thực hiện việc lập trình được) Hiểu nôm na nó như là một bộ não, thực hiệnviệc điều khiển hệ thống

Hình 2-3 Một số dòng PLC hiện nayHiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC Với các hãng lớn và thông dụng trên thị trường như: Siemens, Schneider, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, Omron,

Honeywell…

Các loại ngôn ngữ lập trình cho PLC:

- Ngôn ngữ lập trình LAD (Ladder logic)

- Ngôn ngữ lập trình FBD (Function Block Diagram)

- Ngôn ngữ lập trình STL (Statement List)

Trong đó “Ladder” là ngôn ngữ lập trình PLC được ưa chuộng và thông dụng nhất.Hiện nay PLC được ứng dụng rất phổ biến và rộng rãi trong nền công nghiệp với rấtnhiều lĩnh vực như:

- Công nghệ sản xuất giấy, sản xuất thuỷ tinh, sản xuất xi măng, sản xuất xe ôtô,sản xuất vi mạch, may công nghiệp, lắp ghép Tivi, chế tạo linh kiện bán dẫn, đónggói sản phẩm

- Xử lý hoá học, Chế biến thực phẩm

- Hệ thống nâng vận chuyển

- Điều khiển hệ thống đèn giao thông

- Quản lý tự động bãi đậu xe

- Hệ thống báo động…

Hình 2-4 Cấu trúc chung của PLCHầu hết các PLC hiện nay đều có cấu trúc và các bộ phận chính sau đây:

- Nguồn cung cấp (Power supply): cấp nguồn nuôi PLC

- Module đầu vào, đầu ra: Nhận tín hiệu đầu vào và xuất tín hiệu điều khiển ở đầu raPLC

- CPU (Central processing unit): Bộ phận xử lí trung tâm

- Bộ nhớ chương trình và dữ liệu

- Và module giao tiếp

Nguyên lí hoạt động của PLC:

- Tín hiệu đầu vào từ các thiết bị cảm biến được đưa vào PLC Được bộ xử lí trungtâm xử lí theo thuật toán do người lập trình soạn sẵn Sau đó xuất các tín hiệu điềukhiển qua các ngõ ra để điều khiển các thiết bị như: Motor, Servo, Valve, điện trở,

…

- Một chu kỳ quét hay 1 vòng quét (Scan Cycle) bao gồm các giai đoạn sau: đọc tínhiệu đầu vào - thực hiện chương trình - truyền thông nội - tự kiểm tra lỗi - gửi cậpnhật tín hiệu đầu ra

- Thông thường thì việc thực hiện một vòng quét của PLC được thực hiện trong thờigian rất ngắn (từ 1ms-100ms) Thời gian thực hiện vòng quét này phụ thuộc vàotốc độ xử lý lệnh của PLC, độ dài ngắn của chương trình và tốc độ giao tiếp giữaPLC và các thiết bị ngoại vi

2.4 Xử lý Analog trong PLC

Tín hiệu Analog hay còn gọi là tín hiệu tương tự, hay tín hiệu liên tục, được truyền đidưới dạng tín hiệu dòng điện (mA) hay điện áp (mV) Dùng nhiều trong các thiết bị đolường như cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, v.v… hay sử dụng điều khiển các thiết bịnhư van tỉ lệ, biến tần, v.v…phổ biến nhất là 4-20mA

Hình 2-5 Xử lý tín hiệu Analog trong PLCKhi làm việc với PLC, có 2 loại tín hiệu cần quan tâm: tín hiệu số (Digital) và tín hiệutương tự (Analog) Tín hiệu số thì khá đơn giản, bản chất của tín hiệu số là chỉ có 2 trạngthái Logic 0 và 1 tương ứng với mức điện áp logic của PLC (ví dụ mức điện áp 0 V ứngvới mức Logic 0, mức điện áp 24V ứng với mức Logic 1) Nhưng để xử lý tín hiệu tương

tự thì không đơn giản như vậy Tín hiệu tương tự có một dải giá trị chứ không phải chỉ có

2 giá trị như tín hiệu số Tín hiệu tương tự sử dụng với PLC có 2 dạng: điện áp và dòngđiện Tín hiệu kiểu điện áp có thể là: 0 ~ 10V, -5V ~ 5V… Tín hiệu dòng điện có thể là 0

~ 20mA, 4 ~ 20mA,…

Hình 2-6 Sơ đồ khối ngõ vào và ngõ ra analog

Để đọc, ghi được các tín hiệu tương tự này, PLC có các Module Analog đầu

vào (Analog Input) và Analog đầu ra (Analog Output)

Đo một đại lượng thực tế cần đo đếm (nhiệt độ, áp suất, mức…) bằng thiết bị đotương ứng Thiết bị đo này chuyển giá trị đại lượng đo thành tín hiệu đầu ra dạng tương

tự Tín hiệu tương tự này được đưa vào module Analog input của PLC để biến đổi thànhgiá trị số Tuy nhiên người lập trình không thể sử dụng giá trị số này mà phải quy đổi tínhiệu số này về khung giá trị của đại lượng cần đo Từ đó mang giá trị này đi xử lý tronglogic điều khiển (so sánh, tính toán…)

Đại lượng cần điều khiển (tần số động cơ, độ mở van tuyến tính…) được điều khiểnbằng thiết bị điều khiển trực tiếp (biến tần, mạch điều khiển van) Thiết bị điều khiển này

nhận tín hiệu tương tự xuất ra từ PLC (từ module Analog Output) Tuy nhiên module này

chỉ hiểu được các giá trị số, không thể nhập trực tiếp giá trị 50 Hz hay 10V vào được.Người lập trình sẽ phải quy đổi giá trị đặt tương ứng thành giá trị số theo dải biến đổi củaModule)

Tác dụng của soft starter – khởi động mềm:

- Một trong những công dụng lớn nhất của phương pháp khởi động aoft starter làkhả năng để điều chỉnh mô men một cách rất chính xác khi cần thiết cho dù ứngdụng là tải hay không

- Khởi động mềm giúp làm giảm đi những ảnh hưởng nhiều cho các thiết bị máymóc, từ đó giúp cho chi phí bảo trì được giảm một cách đáng kể

- Ngoài ra một công dụng khá nổi bật của bộ soft starter là chức năng dừng mềm,chức năng này thực sự là hữu ích khi dừng bơm, nơi mà xảy ra các hiện tượng búanước khi dừng trực tiếp như trong khởi động sao, khởi động tam giác và khởi độngtrực tiếp

Mục đích sử dụng khởi động mềm

- Khởi động êm, nhẹ nhàng & tránh sụt áp đột ngột

- Làm tăng tuổi thọ của các động cơ và cơ cấu khí chấp hành

- Kết nối và truyền thông với những hệ thống điều khiển ở trung tâm

- Bảo vệ được quá áp, quá dòng, mất pha động cơ

- Giảm tổn thất được điện năng và đặc biệt không làm ảnh hưởng đến chất lượng của lưới điện

Đặc điểm của khởi động mềm

- Dừng tự do theo quán tính: Nếu như điện áp cấp bị cắt một cách trực tiếp, động cơ

sẽ vẫn tiếp tục chạy theo quán tính cho tới khi dừng trong một khoảng thời gianxác định Thời gian dừng cùng với mômen quán tính nhỏ có thể rất ngắn, lưu ýcần tránh trường hợp này đề phòng sự phá huỷ về cơ và dừng tải đột ngột khôngmong muốn

- Dừng mềm: Nhờ chức năng dừng mềm mà điện áp của động cơ khởi động mềmđược giảm một cách từ từ và rất nhanh chỉ trong khoảng thời gian từ 1 – 20 giây(tuỳ thuộc vào yêu cầu)

- Tiết kiệm được năng lượng khi non tải: Nếu động cơ điện vận hành không tải haynon tải thì trong trường hợp này khởi động mềm giúp tiết kiệm được tối đa điệnnăng nhờ giảm điện áp động cơ.

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG

3.1 Qui trình vận hành hệ thống

Hệ thống bao gồm 2 chế độ Auto và Manual:

- Ở chế độ Auto: tất cả các thùng chứa (đá, cát, nước, phụ gia, xi măng) bắt đầu xảvật liệu vào thùng cân, khi đạt đúng khối lượng cài đặt thì tự động dừng cấp vậtliệu, van (đá, cát, xi măng) mở để đưa vật liệu vào bồn trộn Sau đó, van nước vàphụ gia tiếp tục mở để đưa vào bồn trộn tiếp tục trộn Sau khoảng thời gian cài đặttrộn thì mở van xả để đưa bê tông vào xe và tính số mẻ trộn Chu trình cứ thế lặplại khi đạt đủ số mẻ trộn cài đặt thì dừng hệ thống

- Ở chế độ Manual: điều khiển bật tắt các van xả và động cơ bằng tay, còn các chutrình thì hoạt động như chế độ auto

Ngoài ra còn có thêm chức năng cảnh báo, khi một trong các cảm biến cảnh báo bồnnhiên liệu không còn thì chu trình sẽ dừng lại và khi vật liệu được cấp vào thì chu trìnhlại tiếp tục hoạt động

3.2 Thiết kế mô hình 3D

Hình 3-1 Mô hình trạm trộn bê tông

Dòng hoạt động: 200 – 300mAPhát hiện khoảng cách: 4mmĐối tượng phát hiện: Kim loại

Xanh dương: GND – 0VDC.

Loadcell 1000kg:

Nhóm chọn loadcell dạng thanh để thuận tiện cho việc xác định khối lượng vật liệu đặc thù là cát, đá, xi măng Và vì các vật liệu trên chiếm khối lượng lớn cho việc trộn xi măng nên ta chọn 1000kg

- Tải trọng: 1000kg

- Cảm biến loại Single Point

- Điện áp biến đổi (3 ± 0.002) mV/V

- Điện trở đầu vào: (381 ± 4) Ω

- Điện trở đầu ra: ( 350 ± 1 ) Ω

- Điện trở cách điện: ≥ 5000 (ở 50VDC)

MΩ

- Đạt chuẩn bảo vệ IP67

- Chất liệu: anodized aluminum

- Quá tải an toàn: 150 %

- Chiều dài dây tín hiệu :3m

- Màu sắc dây : Đỏ , Đen , Xanh , Trắng

- Phương thức định lượng: cảm biến từ (load cell)

3.3.2 Khối cân nước, phụ gia:

Nước và phụ gia sẽ được xả vào trạm cân phục vụ cho quá trình chuẩn nguyên liệu, khi cân đủ khối lượng thì bơm vào bồn trộn

Loadcell 500kg:

Các thành phần nước và phụ gia chiếm thành phần và khối lượng ít hơn trong hỗn hợp nên nhóm chọn loại loadcell 500kg

- Tải trọng: 500kg

- Cảm biến loại Single Point

- Điện áp biến đổi (3 ± 0.002) mV/V

- Điện trở đầu vào: (381 ± 4) Ω

- Điện trở đầu ra: (350 ± 1 ) Ω

- Điện trở cách điện: ≥ 5000 (ở 50VDC)

MΩ

- Đạt chuẩn bảo vệ IP67

- Chất liệu: anodized aluminum

- Quá tải an toàn: 150 %

- Chiều dài dây tín hiệu :3m

- Màu sắc dây: Đỏ, Đen , Xanh , Trắng

- Phương thức định lượng: cảm biến từ (load cell)

Mạch khuếch đại loadcell: Do tín hiệu đầu ra của loadcell khá nhỏ nên cần có mạch

khuếch đại tín hiệu để PLC có thể đọc được tín hiệu loadcell

Hình 3-7 Mạch khuếch đại loadcell Ỵ-S60

Phao báo mức nước:

Phao báo mực nước tự động, dùng trong các bể chứa nước thải, hố ga, nhà máy thoát nước trong hệ thống nhằm xác định mức nước phục vụ cho việc xả thải khi bể đã đầy

Phao Báo Mực Nước 600W ST-M15-2

Vận chuyển cát, đá, xi măng vào bồn trộn

Động cơ băng chuyền:

Nhóm chọn động cơ không đồng bộ Wanshsin GH18-100-22s vì động cơ tích hợp sẵn bộ giảm tốc giúp băng tải hoạt động không quá nhanh, đảm bảo cát đá không bị rơi khỏi băng tải

Hình 3-8 Động cơ không đồng bộ Wanshsin GH18-100-22s

Hình 3-9 Vít tải xi măng Shang dong LSY 160

Thông số kĩ thuật:

3.3.5 Bồn trộn bê tông:

Trộn đều hỗn hợp cát đá nước xi măng theo thời gian đã được cài đặt và xả ra cho xe vận chuyển, sử dụng động cơ để trộn hỗn hợp các vật liệu đã được cân chính xác và chọn lượng thích hợp ở các khối cân trước đó

Tùy thuộc vào cấp độ công suất của trạm trộn mà người ta sử dụng các loại máy trộn bê tông khác nhau Lấy một ví dụ khi công suất của trạm là 60m3/h thì ta có thể sử dụng máy trộn JS1000, có cấu tạo như sau:

Hình 3-10 Bồn trộn bê tông

Để phù hợp với yêu cầu của đồ án là mô phỏng nên nhóm em xin phép ở khâu này nhóm

sẽ thay đơn giản bằng sử dụng 1 động cơ để trộn

3.3.6 Khối điều khiển

Dựa vào số lượng thiết bị ở trên và yêu cầu điều khiển, nhóm chọn PLC S7- 1200 1212C AC/DC/RL, và 2 module mở rộng gồm SM 1231 để sử dụng các chân input Analog và

Khối lượng 0.388 kg

Module S7-1200, ANALOG INPUT, SM 1231

Thông số SIMATIC S7-1200, Analog input, SM 1231, 4 AI, +/-10 V, +/-5 V, +/-2.5 V,

or 0-20 mA/4-20 mA, 12 bit+sign (13 bit ADC)Kích thước 8.90 x 10.80 x 5.80

Module S7-1200,

Thông số kỹ thuật:

- Kích thước giúp dễ di chuyển và lắp đặt

- Có thể đóng cắt nhiều lần trong một giờ với việc thực hiện 10 lần khởi động/giờ

và 20 lần/giờ nếu có quạt làm mát

Hình 3-13 Sơ đồ kết nối khởi động mềm với động cơ