Luận văn Đề tài Ứng dụng plc s7 300 Để Điều khiển trạm trộn bê tông tươi tự Động

iễu kiện thực tế của xí nghiệp nhằm mang lại hiệu quả cao nhất, tàng năng suất + Phùng nhấn sự chịu trách nhiệm quản lý nhãn sự, trách nhiệm về các chỉnh sáca búo hiểm xã hội y tế cũng n

1⁄2 Đặc điểm công nghệ của trạm trộn bê tông tươi tụ động

1.3 Giới thiệu một số bộ nhận rrong trạm trộn hê tông

Chương 4 Mô phõng hệ thống trạm trộn bê tông bằng giao diện WinCC

4.1 Giới thiện về WinCC cà coi sẽ He seeeaoeoo.đS

4 2 Cách ghép nội WinCC với S7-300

4.3, Giao điện mỡ phòng trạm trộn bể sông tượi bằng W:nec

4.4 Kết quả mô phỏng trạm trộn bằng Wincv

Tài liệu tham khảo

SVTII: Nguyễn Văn [loan t GVHĐ: Nguyễn Thanh Lịch

II NÓI ĐÀ

Đất nước tạ trong quá trình phát triển vớ: nên kinh tế thể giới Điều này đời hỏi

các xí nghiện không ngững nâng cao sản xuất lao động, hạ giá thành sản nhằm để Có thể cạnh tranh và có chỗ đứng trên thị trường.Đê làm được điền này các nhà máy xỉ

nghiệp ngoài việc cải cách lại cơ cấu thì việc đổi mới dãy chuyển là hết sức cần thiết.Vi thể tụ động hóa đã áp dựng hấu hết trơng céc dây chuyên sản xuất của các nhà mấy xí nghiệp

'Với kiển thức sau năm năm học trưởng Đại Học Mô Địa Chất chuyên ngành 'Tlự

Động Hóa Xí hghiệp Moö và JDầu KhíEm được phản cổng về Uông ty Xây Lắp Thương Mại Hái Phòng để thực tập tốt nghiệp Sau thời gian thực tập trả công ty với

sự nhiệt tỉnh của tuổi trẻ cùng với sự chỉ bảo tận tinh của thẫy giáo Nguyễn Thanh Lich va ede thay 6 trong hd mén Ty lộng Hiéa cùng với sự giúp đỡ của các phòng, ban Công ty Xây Lắp Thương Mại Hải Phòng đâ giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này, Với kiến the được Wang bj bong nhà trường trong tài Hiệu thu được,cùng với tải Sign tham khảo

Dé an cúa em đã được hoàn thành với đề tài: Ứng dụng ĐUC S?-300 để điều

khiển trạm trận bê tông trot np Aging

Đổ án của em gồm Š chương:

Chương 1 Giới thiệu tổng quan về Công Ty và công nghệ điền khiển trạm trộn

ng tươi tự động cúa Công Ty

Chương 2 Lựa chọn thiết bị điểu khiến cho trạm trộn bề tông lươi

Chương 3 Thiết kế hệ thắng điều khiến tự động hằng PLC 57-300 cha trạm trộn

Chương 4 Mô phóng hệ thông trạm trộn bẻ tông bằng giáo diện WinCC,

Đo thời gian giới hạn nên trong quả trình hoàn thành en: không tránh khỏi sai

sót, em rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong bộ môn và các bạn Xin

cám ơn

C;hương GIỚI THIỆU VE CONG TY VA CONG NGHE TRON BE TONG TUOT

14 Vị trí

lý và nhiệm vụ của cũng ty 1.11 VỆ trí địa lý

Công ty Xây lắp Thương mại Hải Phỏng được xảy dựng trên nên đất của công

ty xây đựng Hùng Vương thuộc, quận Hằng Rảng thành nhố Hải Phòng cách trung

tâm thành phố [ai Phòng 5km về phia nam.Với diện tích khoảng 30.000m” công ty

ngày cằng phải triển lớn mạnh

tý và đa hình Phía dông: Là dường Hùng Vương (hay đường Năm cũ}

Phía tây : Cách dường năm nói Í km

Phia nam : Cạnh doanh trại quân đội

Phía bắc : Giáp Công ty LILAMA,

Đặc điểm của công ty rất thuận 'ợi cho việc phân phối sản xuất cũng như việc

Tập nguyên liệu

B Đặc diễm khi hậu

~ Nhiệt độ trung bình của không khí 249C

~ Nhiệt độ cạc đại trung bình của không khí khoảng 319C

~ Nhiệt độ cực tiểu trung bình của không khí khoảng 31%C

“NI €t dO eye dui Iuyệt đối của không khí 40” C

- Nhiệt độ cực liễu của không khí 2%

~ Độ Âm Irung bình của không khí hằng năm khoảng 84%

- Độ ẩm trung bình thấp nhảt của không khí hàng năm: 12%

SVTII: Nguyễn Văn [loan 3 GVHD: Nguyén Thanh Lich

1.1.2 Quá trình hình thành và phát triễn

4 Mục đích thành lập

Xuất phát từ nhu cầu xây đựng của các công trình xây dựng dân dụng và công nghiện, xuất nhát or nhu cẩu đài hỏi các loại vật liệu xây dựng mới đáp ứng các tiên chuẩn chất lượng về trên bê tông, Tổng Công ly Xây lấp Thương mại Hải Phòng đã

thành lập Xí nghiệp sạch Lock và vật liệu xây dựng

#8 Quá mình phát triển cân Xỉ nghiệp

Kệ từ khi thành lập tới nay, xí nghiệp phát triển liên sụe với doanh số năm nay

tao hơn năm trước Khi mới đựa vào sản xuất đo chưa cổ sự mở rộng nền trạm trộn hoạt đông với năng suất chưa eao nhưng cho tới nay trạm đã hoại động liên tục do

nhiễu công trình đặt trộn vả doanh thu liên tục gia tầng

1.4.3 Cơ cẫu lỗ chức của Xí nghiện

A ÂM hình cư cầu lỦ chức

Nhân Tổng KẾ Kt Công Thị Tar An

Tình 1.1 Mô Hình cơ cấu tổ chức

SVTII: Nguyễn Văn [loan * GVHD: Nguyén Thanh Lich

8 Chúc năng của từng bộ phân quản (ý

Giám đốc xí nghiệp chịu trách nhiệm quân lý chung toàn xí nghiệp, chịu trách nhiêm trước giám đốc Công ty giao cho hàng năm,cá khoản ngân vụ tài chính phải nộp

cha Công ty cũng như trách nhiệm đối với đòi sống của cảng nhân trong xí nghiệp

- Phó giảm đốc nhân sự chịu trách nhiệm ưước giám đốc xỉ nghiệp về kế hoạch

nhân sự, nhự sắp xếp nhân sự vào các bộ phận sản xuất cũng nhự việc lo chế độ chỉnh

sách đối với nguòi lao động trong xỉ nghiện

- Kế toán trướng chịu trắch nhiệm trước giám đốc xí nghiệp về kế hoạch ngân

sách của xí nghiệp như dự từ ebi phí sản suất hàag năm thực hiện nghĩa vụ tài chính dối với nhà nước cũng như công ty, cân đối ngân sách thụ chỉ, hach toán iŠ lãi của hoạt

động sản xuất kinh doanh cũa xỉ nghiệp

- Phỏ giám đốc kinh doanh chịu trách nhiệm trước giám đốc xi nghiệp về hoạt

động kinh doanh của xí nghiệp,như xây dựng kế hoạch liêu thụ hàng năm, xây dựng kế hoạch mở rộng thị trường, cũng như việc dé ra các kế hoạch cạnh tranh với các doanh nghiệp khác trên thị trường

- Phố giám đốc kỹ thuật chịn trách nhiệm về sửa chữa ,thay đôi cãi tiễn kỹ thuật

các thiết bị của xí nghiệp như nâng cấp các thiết bị, thay đổi sóng nghệ cho phù hợp

với

lao động, giám chỉ phf sàn xuất,n phiên cứu các sán nhầm mới nhu cảu thị trường

iễu kiện thực tế của xí nghiệp nhằm mang lại hiệu quả cao nhất, tàng năng suất

+ Phùng nhấn sự chịu trách nhiệm quản lý nhãn sự, trách nhiệm về các chỉnh sáca búo hiểm xã hội y tế cũng như trợ cấp cho người :ao dộng trong xỉ nghiệp,

- Phàng tổng hợp chịn trách nhiệm giải quyết vấn để chung của xí nghiệp như

ứng cải tạo thiết bị ban phòng, mua bản vật tư văn phòng han hành các văn bản

định của giám đốc xí nghiệp chịu trách nhiệm thong Un tuyên truyền của công,

- Phòng kế toán chịu trách nhiễm trước giám đốc xi nghiệp về tim chỉ ngân sách, về thụ hồi công nợ,ln chỉ nhỉ sản xuất cũng như các khoản nghĩa vụ tải chính đối

p trên và người no động trung xí nghiệp

SVTII: Nguyễn Văn [loan $ GVHĐ: Nguyễn Thanh Lịch

- Phòng kĩ ®uuật chịu trách nhiệm xây đựng các chỉ tiêu kĩ thuật, định mức vật

tư sản xuấi, củi liên công nghệ, nông coo tính năng của thiết bị, dự trữ vật lư phụ tùng thay

thế

- Phòng công nghệ chịu trách nhiệm nghiên cứu, thay đổi công nghệ, tang ra thị

trường các sản phẩm mới phù hợp với thị hiểu khách hàng nhưng phải đảm bảo hiệu

quả kinh lễ, như điểu kiện chỉ phí sản xuất

- Phong thj trường chịu trách nhiệm trực tiếp với phỏ Giám đốc thị trường về

các hoạt động tiêu thụ sản nhẩm, tăng doanh số bản ra, giám thiểu chỉ phí lưu thông,

xây dựng các kế hoạch cạnh Iranh về số lượng, giả c¡ láng cáo trên thị trường

Phòng đầu tr chịu trách nhiệm xây dựng cáo dự án đấu tư có tính khả thí

nhắt,mang lại hiệu quả cao nhất, như các chiến lược đầu tr xây dựng ngắn sách, dâu tự cũng như triển khai hoại động đầu tư

1.1.4, Nguồn điện cấp cho xi nghiệp

Xĩ nghiệp dùng nguồn điện lưới quốc gia đi qua trạm hạ thế của xi nghiệp với

công suất 736KVA do Liên Xô sản xuất Lrạm hạ thể này cung cấp nguôn điện cho 3

dây, thiết bị sử dụng điện ba pha đỏ là:

+ Dây chuyền trạr trộn bê tông tươi Lorev Do FTAILIA sản xuất Trạm có công suất hoạt động là 120m”/h Dây H đây tmuyền hiện đại ở Hải Phòng, đây chuyên lâm

việc sự động hóa từ khâu đâu sản xuất cho đến khi ra sản phẩm

+ Dây chuyển trạm trộn bế tông tươi Kebag do cộng hòa Liên bang Đức sân xuất với công suất hoạt động là 110m2:

+ Dây chuyển sản xuất gạch Block do công ty Masa - Handuk sản xuất Dây

chuyển có công suất hoạt động là 1000 viên pI2⁄h, I500 viên n6:h, 600 viên HBL2⁄h

SVTII: Nguyễn Văn [loan 4 GVHD: Nguyén Thanh Lich

Hình 1.1 Sơ đồ điện của xí nghiệp

1.2 Đặc điểm công nghệ cña trạm tron be ting trol hr ding

4.2.1 Sơ đỗ công nghệ của trạm trộn bê tông tươi

- Công nghẻ trộn bê tổng tươi của xí nghiệp dược chỉa làn ba công doan chính: Công

đoạn chuẩn cốt liệu, công đoạn cân cốt liệu và công đoạn trộn cất liệu thành ông tượi,

SVTII: Nguyễn Văn [loan 7 GVHD: Nguyén Thanh Lich

Vit Tai | Tiưm Nước Tom PG

Câu Xi Măng | "Thùng Tron Cân Nước Cain PG

1.2.1, Nguyên lý hoại dộng câu quá trình trộn bê tông tươi

- Sau khi có đơn

ít hàng bê tỏng moi phục vụ cho công trình, công ty gửi yêu cầu cha xí nghiệp bắt đầu tiễn hành trộn bê tăng cho khách hàng Mỗi trạm trộn đễu có

đa: Xiio đã được bơm sin ai many, cil + đá 1 + đá 2 đã được chuyển lới 3 phé

én hinh qué inh

cốt liệu, Nước về chất lông phụ gia đã được bơm vào bình chứa để

trộn tự động đưới sự điều khiến của người vận hành,

~ Theo yêu cầu mác, khối lượng và số mẻ bê tông, đưa các dữ tiệu đề nhận vào

chương trình múy tính và khởi động cho trưm hoạt động, Đầu tiên hệ thông định lượng

sẽ hoạt động, thực hiện đồng thời ba cân: côn cốt liệu, cân xì, câu nước và phụ gia:

SVTII: Nguyễn Văn [loan 8 GVHD: Nguyén Thanh Lich

- Cân cốt liệu được thực hiện thco nguyên tắc cộng dỗn: Đầu tiên mờ cửa xã

buongke chứa đái, khi đã cân đủ thì đóng cửu xả boongke đá đỒng thời nữ cửu boongke cát, khi đã cân đủ thì đóng cửa xá boongke cát déng thỏi mở cửa hoongke đá

2 Quá trình này được tiếp tục cho tới khi cán xong các thành phản cất liệu

- Can xi mang: M6 cua xi diy Xilo chứa xi mảng, xí măng theo vít tải vận

chuyển đỗ vào thùng cân Khi cin du xi ming thi vit tdi dừng hủ,

- Cân nước và phụ gia: Nước được bơm vào thùng cắn nước sau đó cân đến phụ gia

- Sau khi đã định lượng song, cối trộn quay, Skip wa liệu lêo cối trộn, (trong trường hợp cối trộn còn bẻ tông hoặc cửa xã cối trộn chưa dóng thì hệ thống điều Xhiển sẽ không cho skip lâm việc) Khi skip lên tới vị œí xã côi liệu thủ cốt liệu dược

xã vào thùng trộn, đồng thời xả xi măng Khi xã xong cất liệu skip sẽ về vị trí khưng, cân để thực hiện mẻ trếp theo, đồng thời xả nước, phụ gia [hời gian trộn cưỡng bức

khoứng 30- 45 s Sau thời gian trận hỗn hợp bẻ tông được xủ vào xe chuyên chở Khi

xà hết cối trộn đồng lại và hệ thắng điều khiển tiễn tịc thực hiền mẻ trộn tiến theo

13 Giới thiệu một số bộ phận trong trạm trộn bê tông

+.3.L Vit tai xiên

Chuyên dùng đê vận chuyễn vật 'iệu rời, tơi, xốp, đèo như xi măng, cát, bột theo phương ngàng hay nghiêng đến 200, Với cự ly chuyển tới 30 - 40m có năng suất đến 20 -40mˆh

Vit tdi (1.3) gdm v6 thép 4, trục đẫn động cơ gắn vít vận chuyển 3m, các ô đỡ

5, phẫu nạp 6 và cửa đỡ liệu 7 Trục vít quay nhờ động cơ điện 1 qua hộp giảm tắc 2

Khi quay vít vật liệu không quay theo chiều ngang cúa vít mà bị cuỗn tho do đó có sự

chuyển động tương đối giữa vật liệu và vít tải

Vit tai có ra điểm là kết cấn đơn giản, kích thước nhỗ gọn, vệ

kin nên không thất thaát và gây 8 nhiỄm môi trường,

lện được che

SVTII: Nguyễn Văn [loan 9 GVHĐ: Nguyễn Thanh Lịch

'trạm trên bê tông được lắp đặt loại cối trộn cường bức làm thém vige theo chu

kỳ Dung tích bê tông đã trộn xong của cối trộn cưỡng bức làm việc theo chu kỳ của

Hình 1.5 Sơ đẳ đậng hoc của Cắi trận chính

Hệ dần động của cói trộn gồm động cơ điện và hộp giảm tốc 1, qua khớp nối 2

lầm quay ruw 7 Trên rolo có lắp các tay và cách trận, vật liệu được nạp qua Ống nạp ở nắp thùng trộn, xã bê tổng qua cứa đầy cúa thùng trộn Đề đêng mở cửa cửa đây, dùng khí ép dẫn qua khóa 5 và van phân phối 4 tối xi lanh khí khí ép 6, để giảm dn có lắp

bệ tiêu âm 3

Việc chất tài vàu thàng trộn chỉ thực hiện khi roto quay, Cốt liệu và xi ming

được vào thùng trên cũng với nước có thành than và liễu hrong xde định

Hỗn hợp được nhảo trộn đồng nhất vả hiệu quả rồi xả ra ngoài khi cửa đầy mớ,

Chương 2 LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TRẠM TRỘN BÊ TÔNG TƯƠI

thiệu về Simatic S7-300

PLC là viết tắt của Program logic controller lä thiết bị logic lập trình được, cho

phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình

Hình 2.1 Simatic 7-300

PLC S7-300 cấu trúc dạng module gồm các thành phẫn sau:

~ CPU các loại khác nhau: 312IFM, 312C, 313, 313C, 314, 314IFM, 314C,

315, 315-2 DP, 316-2 DP, 318-2

- Module tín hiệu SM xuất nhập tín hiệu tương đồng/số: SM321, SM322,

SM323, SM331, SM332.SM334, SM338., SM374

~_ Module phép nối IM: IM360, IM361, IM365

Cac module được gắn trên thanh ray như hình dưới, tối đa 8 module SM/EM/CP

ở bền phải CPU, tạo thành một raek, kết nỗi với nhau qua bus connector gắn ở mặt sau của module

Hình 2.2 Module phía sau Simatic

Các CPU 312 IFM, 314 IFM, 31xC cé tich hop sin m@t s6 module mé rong

- CPU 312 IEM, 312C: 10 ngõ vào số địa chỉ 1124.0 .1124.7, 1125.1; 6 ngõ ra

số Q124.0, Q124

- CPU 3I3C: 24DI I124.0 126.7 16DO Q124.0 125.7, 5 ngõ vào tương đồng AI địa chỉ 725 761, hai ngõ ra AO 752 755

~_CPU 314 IFM: 20 ngõ vào số I124.0 126.7, I6 DO Q124.0 125.5, 16 ngõ

ra số Q124.0 Q125.7, 4 ngõ vào tương đồng PIW 128, PIW 130, PIW 132, PIW134;

1 ngõ ra tương đồng POW 128,

Module CPU:

Cac module CPU khác nhau có chức năng khác nhau, vận tốc xứ lý lệnh

Glaa diệt truyền

Vũng nhớ làm việc (working mnemory) là RÁM, chửa chương trỉnh do vùng nhớ chương trình chuyển qua, chỉ các phần chương trình, vi dụ Block header, Data Block

-_ Vùng nhớ hệ thống (System memory) phục vy cho chuong (tinh agudi ding,

bao gồm Timer, couter, vùng nhở dữ liệu M, bộ nhớ dệm xuất nhập

PLC thực hiện chương trình theo chủ kỷ vèng lặn, mỗi vòng lặn được gọi là

vùng đệm âo, tiếp thee 1 thực hiện chương trình Trong từng vòng quét, chương trình

được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc bằng lệnh MEND Sau giai đoạn thực

hiện chương trình là giai đoạn truyền các nội đưng của hộ đệm ảa tới các công, Như

vậy, tại thời điểm trực hiện lệnh vàoZa thông thường lệnh không làm việc trục tiếp công vào mà chỉ thông qua bộ đếm ảo của công trong ving nhớ (ham sỐ, việc truyền thông giữa bệ đểm ảo với ngoại vĩ wong giai đoạn nhập đữ liệu và thực biên chương trình do CPU quản lý, khi gặp lệnh vào/a ngay lập tức hệ thông sẽ cho đừng mọi công việc khá Nếu sử dụng các chế độ ngắt chương trình tương ứng với từng tín hiệu ngất

được soạn thảo và cải đặt như bộ phận của chương trình, chương trình xủ lý mị

thực hiện trong vòng quết khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xây ra ở bắt cứ thời điểm nao trong vòng quới

Như vậy: [ong trạm trờn bé tông của công ty chọn PLC S7-300 - SI:MENB - ĐỨC, với CPU 314 IEM: Bộ nhớ làm việc 24KB, chu kỳ lệnh 0.3us tích hợp sẵn 24DI/L6DO, 4AVLAO

2.2, Giới thiệu qua về Loadcell

32.1 Lý thuyết về loadcelt

Trước đây, hẳu hết các thiết bị cân trong công nghiệp sử đụng load cell cảm biến sức căng, b:ên đổi thành tín hiệu điện (gọi là load cel( tương tự) Tín hiệu này

được chuyên thành thông tin hữu ích nhờ các thiết bị đo lường như bộ chỉ thị

Một hệ thông cân đùng load cell trong fy điển hình thông thường bao gỗm một hoặc một vải load cell nổi song song với nhau qua một hộp nối Ởuaction Box) Mỗi load ccll tài một đầu ra độc lập, thường 1 đến 3 mWV¿V Đầu ra kết hợp được tổng hợp dựa trên kết quả của đầu ra từng load ccll, Các thiết bị đo lường hoặc bộ hiển thị khmyếch đại tín hiệu điện đưa về, qua chuyển đổi ADC, vỉ xứ lý vái phẳn mẫm tích

hợp sẵn thực hiện tính toán chỉnh định và đưa kết quả đọc được lên màn hình, Đa phân

các thiết bị hay bộ hiển thị hiện đại đều cho phép giao tiếp với các thiết bị ngoài khác

như máy tinh huge may in

Những loud cell nây dựa trên nguyễn lý cầu điện trử cần bằng Wbentslone Giá trí lực tác dụng tỉ lệ với sự thay dễi diện trở cảm ứng trong cầu diện trỏ, va do dé tri

về tin hiệu điện áp ti lệ Ưu điểm chính của công nghệ này là xuất phát từ vêu cầu thực

tế, với những tham sô xác định trước sẽ có các sản phẩm thiết kế phù hợp cho từng

ứng dụng cúu người dùng Ở đỏ cúc phần tử cảm ứng có kích thước và hình dụng khác

nhau phủ hợp với yêu câu cũa ứng dựng Các dạng phê biến: dạng kéo (shcar), dạng uốn(bending), dạng nén (compression)

Tuy nhiên, khỏ khăn gặp phải ngay từ buổi dầu của các hệ thắng này là tín hiệu

điện án đầu ra của load ceT rất nhà(thường không quá 30m} Khững tín hiệu nhỏ như

vậy để dàng bị anh hướng của nhiều loại nhiễu trong công nghiệp nhự:

hiểu điện từ: sinh ra bởi quả trình truyền phát các tin hiệu điệa trong môi

trường xuag quanh, truyền phát tín

tuyển điện trong không gian hoặc đo quá trình đông cắt của các thiết bị chuyỄn mạch công suất lớn

Sự thay đói điện trở dây cáp dẫn tín hiệu: do thay đối thảt thường của nhiệt độ

mãi trường tác động lên dây cáp truyền dẫn

Do đỏ, để hệ thống chính xác thì cảng rút ngắn khoảng cách giữa load cell với

thiết bị đo lường cảng tất C'ách giải quyết thông thường vẫn dùng là giăm: thiểu dung sai đầu rụ của loud cell, Tuy abién giới hạn của công nghệ không cho phép vượi quủ can số mong muễn quá nhỏ Trong khi nỗi song song nhiều load cell với nhau, mẫi

load cell tái với mệt đầu ra độc lập với các load cell khác mong hệ thống, do đó để đám baa gid tri doc nhất quán, ấn định và không phụ thuậc vào vị trí, hệ thẳng yêu cầu

chỉnh định đầu rú với từng load cell riêng biệt Công việc này đôi hởi tốn kẽm về thời

gian, đặc biệt với những hệ thông yêu cầu độ chỉnh xác cao hoác trong các ứng dụng

khó tạo tải kiếm tra như cần tank, cân xilô

Tin hiệu ra chung của một hệ nhiều load ceil cya trên cơ sơ đầu các tín hiệu ra

trung bình củu tùng lond cell, Điều đó gây nên dễ xáy ra hiện tượng có load cell bị lỗi

mà không được nhận biết Một khi đã nhận ra thì cũng khỏ khăn trong việc xác định load cell nào lỗi, hoặc khá khăn trong yêu cầu sử dụng tải kiểm tra, hay yêu cầu sử đụng các thiết bị đo lường như đông hồ volt-ampe với độ chính xác cao, đặc biệt trong

điều kiện nhà máy đang hoạt động liên tục

"Thực tế còn rắt hiểu yếu tổ khác liên quan đến độ chính xác của hệ thống cán như:

Quả trình chính định hệ thống,

Whiéu rang vũ ên,

Do tác dụng chuyển hướng lực trong các cơ cầu hình ẳng

Quá trình phần tích đồ tìm lỗi

Thay thé các thành phần trong hệ thẳng cần hoặc các hệ thống liên quan

Đi dây cáp tín hiệu dài

Mỗi trường hoạt động quá kín

Không thể lính luán được trước các yếu tố ảnh hưởng này đẻ có thể mô hình

hứa trong quá tình phân tích vả thiết kể Trong khi đó diều kiện làm việc ở mỗi nơi sắt khác nhau thiết bị đo ở cắc xa cảm biếu, tín hiệu truyễn dẫn yếu để bị tiêu hao và

nhiễu loạt nhiều tác động, đặc biệt với môi trường lâm việc khắc nghiệt trong nhà may

và xí nghiệp Iin hiệu đưa về đến thiết bị đo lường khó phản ảnh trung thực giá trị

Trong khi đỏ, các bộ hiển thị hiện nay thường dùng hệ vi xử lý tốc độ thấp,

năng lực tính toán khêng cao, í† thiết hị tích họp các thuật ioán xử lý chỉnh định các s

liệu thụ thập về, hoặc nếu có còn ở mức độ đơn: giản, D cúc bộ hiện thị sứ dụng với

nhiều loại load cell khác nhau nên các thuật toán chỉnh định chỉ mang tính tương đổi,

không triệt để, đặc biết là chưa có thiết bị nào tic’ hợp tỉnh năng bù sai lệch dơ nhiệt

đã Chức năng lạc nhiều điện từ trường che tin hiệu đơ của các thiết bị này còn rất

kém Một yêu điểm nữa là tần số lấy mẫu thấp, do đó không thể áp dụng trong các ứng

dụng mà lực tác đạng biên đổi nhanh (cân động) như các hệ thông cân băng liên tục

Tuy nhiên, từ cuối những năm 1970, các nhà ché tao load cell đã khám phá khả

năng có thể kết hợp giữa công nghệ điện tử hiện đại với các thành phần đo cơ bản, và

khải niệm load cell sé ra đối Ban đâu, khi khái niệm load ccll số mời ra đời, nhiễu người hiểu lầm là các load call sẽ có các phần từ điện tiêu bao thấp cỏ thể được sử đụng để chuyển đổi một load celí chất hượng thấp lên một load cell chấ: lượng cao

Thực tế thì ngược lại, mỗi load celi số đơn giàn cũng mang trong nó một cấu trúc khả

nhức lạp Thứ nhất, phải có một load cell cơ han với độ chính xác, độ ổn dịnh và khả

xăng lập lại rất cuo trong mọi điều kiện làn việc Thử bai, phúi có một bộ chuyển đổi

tương tự-số (ADC) I6 đến 20 bịt tốc độ cao đề chuyển đải tin hiệu điện tương tự sang dụng số, Thứ bu, phải có hệ vì rạch xử lý để thực hiện điều khiển loãn bộ quá trình

chuyển đếi từ tín hiệu 3ựe đo được thành đự liệu số thể hiện trưng thực nhất và giao tiếp với các thiết bị khác để trao đổi thông tin

Tin hiệu điện áp từ trở cúa load cơil chính xác cao được đưa đến đầu

vào của mạch tích hợp sẵn, bao gồm cả phần khuyếch đại, bộ giải điều chế, một ADC

tốc độ cao 20 bịt và bộ lọc số Một cảm biển nhiệt độ tích: hợp sẵn được sử dụng dễ do

hiệt độ thực của load cell phục vụ cha việc hủ sai số đa nhiệt đậ Dữ Hệu từ ADC,

cảm biến nhiệt độ cùng với các thuật toán trong phần mềm và một số phần cứng bô sung tích hụp sẵn có chức năng tỖi ưu hóa xử lý cá: sai số do không tuyến Lĩnh, bù sai

đường đặc tính, khả năng phục hỗi trạng thái và ảnh hướng của nhiệt độ được vì xử

Tý tắc độ ca xử lý Dữ liệu kết quả đẫn ra được truyền đi xa qua cing gian tiến thea

rnột giao thức nhất định Các module điện tử nảy có thể được đặt ngay trong load cell

load cell eable hoặc trong hộp juncfion box Các đặc tỉnh tới hạn của từng load cell được đặt trong EEPROM nam tong module cia load cell đó, điều đỏ cũng có nghĩa là moi van dé xir ly sai số được thực hiện ngay tai load cell, với ehinh load cell dé, cing

có nghĩa là phép bù các sai số được thực hiện khả triệt đề

"Một hệ thông số điển hình bao gồm một số các load cell số nối với máy tính, PLC hole thiết bị đo như bộ hi: ¡ thị Bên rong hệ thống, mỗi load cell độc lập có thể

được nhận dang bằng dịa chỉ làm việc của nó Địa chỉ làm việc dó có thể dược cải đặt do người lập trinh thông qua một hoặc nhiễu đ;a chỉ cung, cắp bởi nhà máy Thông thưởng địa chỉ “0” được sử dụng như là một địa chỉ lâm cho lãi cả các lozd ccil trả lời, trong

khi các

của lơađ cell có thế được sứ dụng để yêu cầu một địu chỉ xác định

Các load eell số hoạt động trên một chương trinh điền khiến kiểu Miastcr/Slave,

ở đó định nghĩa một thiết bị (trường là PC hoặc indicator) là masrer trên mạng Có hai

chế độ hoạt động chính: Master giảm sát tẤt cá các quá trinh truyền phát bằng cách giao tiếp với ting slave một cách tuần tự, huộc nuuster gửi đữ liệu yêu gầu cúc slave trả

lời theo địa chỉ mân tự Chế độ thứ nhất có ưu điểm trong sự miểm dẻo và nằm bắt lỗi,

trong khi chế độ hai hướng đến tốc độ giao tiếp Hầu hết các load ccll số kết nổi theo

chuẩn R8485 hoặc R.S422 Cá hai kiểu giao thức đêu có các đặc tính tương tự nhau và

lệc giao tiếp giữa các thiết bị nổi trên mạng

cung cấp một mơi trường multi-drop

đựu trên giao (hức quy định bởi nhà sản xuất

Cĩ lẽ điểra khác biệt quan trong nhất giữa hệ thống load cell tương Kr và số là

mac dit ndi với nhau nhưng mỗi loậ cell sắ hoạt động như là một thiết bị độc lập

Loud cell sé ch phép với ong nhiều ứng dụng khúc nhau Dưới đây là 4 mơ

là ứng dụng điễn hình

Mư hình 1; Các load cell số cung cấp đầu ra theo giao điện RS427 hoặc RS 485,

1 nỗi với nhau thành cấu trúc hình sao Junction Box hỗ trợ nỗi song song

8 load ccll số, Card RS422/RS485 cho phép kết nổi trục tiếp đến máy tính PC hoặc PLC,

Các load cel

Mơ hình 2: Mơ hình này chỉ khác với mỗ hình 1 1ã cĩ thêm các thiết bị bảo vệ

SPD cho hệ thẳng load cel! và máy tính chừ, chẳng lại các ảnh hưởng cĩ hại nhĩ xung

điện hoặc quả án

Mư hình 3: Với hệ thơng load cell số, cúc load cell cĩ thể hoạt động như cúc

thiết bị độc lập nhân đạng trong hệ thống bằng địa chỉ cúa nĩ Vì vậy, nhiền hệ thơng

cĩ thê cùng dùng chung một thiết bị điều khiên đơn giản chi cin di đường dáy mạng,

tiên kết chúng về một trạm điền khiển Thơng thường một trạm chủ này cĩ thế quản lý

được đến 32 load cell số

Mơ hình 4: Trong mơ hình này, bộ hiển thị đỏng vai trồ là trạm chủ giao tiếp

trực tiến với các load ccll hoặc với lunction Hox Ngồi chức năng hiển thị, bộ hiển thị

khể

này cĩ thê thực hiện một ức năng khác thơng qua các đầu vào ra

Khái quát lại, hệ thơng căn đùng load cell số cĩ một số ưu điểm nỗi bật sau:

Với đầu ra số, hệ thống cĩ được:

‘Tin higu ra số “khỏe”, rất ít bị ánh hưởng của nhiễu điện từ hoặc thay đổi nhiệt

độ thất thường trên đường đây cable din

Khoảng cách dầy cáp dẫn cĩ thể kéo dài đến 1200m

Dễ đáng thay thể load ccH

'Dữ liệu số cĩ thể xử lý trực tiếp bằng núáy tính, PLC hoặc trên bộ hiến thị khi cần

Mỗi load ccl[ là một thiết bị hoạt động độc lập trong hệ thống, đo đỏ:

Load cell cé thé thay thé ma không cẳn chỉnh định lại

Các thiết bị theo chuẩn RS485/422 đều có thê tham gia vào hệ thông,

'Thiễu hệ thông có thê kết nối và điều khiên bởi một tram Chỉ đơn giản là mở

rộng đường dây cablc Tiết kiệm phần cứng

Hộ phận chính của loadcell là những tắm điện trở móng loại dán Tắm điện trở

là một phương tiện để biến đổi một biến dạng nhỏ thành sự thay đổi tương ứng trong điện trở Một mạch đo ding các miếng biển dạng sẽ cho phép thụ được một tín hiệu điện tỉ lệ với mức độ thay đổi của điện trỡ

3.2.2 Nật số Laadcell thực zễ

Cĩ nhiều loại laadcell dọ các hãng sản xuất khác nhau như KUBOTA (cua

Nhat), Global Weighing (Han Quốc) Transducer Techniques Ine, Tedea - Huntleigh

Mãi loại loadeell được chế tạo cho một yêu cầu riêng biệt theo tải trọng chịu đựng,

chịu lục kéo hay nén, Tùy hãng sán xuất mà các đầu dây ra của loadcell cĩ mâu sắc

khác nhau

"Trong thực tế cịn cĩ loại loadcell sử dụng kỹ thuật 6 dây cho ra 6 đầu Sơ đề

nổi dây của loại loadccll này cĩ thể cĩ hai dạng như sau

+elgul |@as) — Wiring Schemaic Diaaram

waders mm} 39m lam)

a Dạng nối day | b.Dạng nỗi dây 2

Hình 2,4: Các dạng nối đây của loadcell

Như vậy, thực chất loadcell cho ra ư đây nhưng bản chất vẫn lả 4 dây vì ở cả hai

cách nỗi ta tìm hiểu ở trên thì các dây +vcInput (Exc+) và —vcSơnsg (8ensct) là nếi

tất, cáo đây -veTnpul (Eac-) và -vcScnse (Scnsc-) là nối tất,

Cĩ nhiễu kiến hình dạng laadceil cho những ứng dụng khác nhau Do đĩ cách

kết nối loadoell vào hệ thống cững Khác nhau trong từng trưởng hợp

Thơng số kỹ thuật của từng loại loadcel được cha trong cataloguc của mỗi loadcell và thường cĩ các thơng số như; tải trạng danh định điên áp ra đanh định (giả trị này cổ thể là từ 2 miliVolt’Volt dén 3 miliVelt/Volt hoc hon tùy loại leadcell) tầm

- Với giá trị điện áp ra danh định là 2milìVol/Volt thì với nguẫn cung cấp iä 10 Vọt thì

nhiệt độ hoạt động, điện áp cưng cắp điện trở ngõ ra mức độ chịu được quả tải

điện áp ra sẽ là 20 miliVoll ứng với khối lượng tối đa),

Giới thiệu load cell sử dụng trong đỗ án này là VLC-100:

Loadcell VLC-I00 do công ty Virtual Measurements & Control LLC

(CA,USA) sản xuất Hình ảnh loadeell như sau:

Input resistance Output resistance Safe overload Ultimate overload Excitation voltage Max, excitation voltage Insulation resistance Environmental Protection

>2000Mohms

1P67

'VLC-100 (3.5kIb) cho cân cốt liệu, VUC-100 (IkIb) cho cân nước, VLC (1.SkIb) cho

á Các van điều khiển hướng (xolenoide):

Các van điều khiển hướng là các thiết bị tác động đến đường dẫn các dòng Ckhi, Tác động có thẻ là: cho phép khỉ lưu thông đến các đường ống dẫn khí, ngắt các đồng không khí khi cần thiết bằng cách đóng các đường dẫn hoặc phóng thích không khí vào trong khi quyền thông qua công thoát

Van điều khiển hướng được đặc trưng bằng số các đường dẫn được điều khiên,

cũng chính lả số công của van và số vị trỉ chuyển mạch của nó Cấu trúc của van lả yếu tố quan trọng ảnh hưởng về các đặc tỉnh của dòng chảy của van, chăng hạn như lưu lượng, sự suy giảm áp suất và thời gian chuyên mạch

Hình 2.6: Van điều khiển hướng

C Van dp sudt:

‘Van ap suat 1a các van tác động chủ yếu đến áp suất hoặc được điều lhiễn bởi

đô lớn của áp suất Chúng được chia thành 3 nhóm:

- Van điều tiết áp suất

- Van giới hạn áp suất

- Van trình tự

2.3.2 Logi van dừng thầy lực

Cần cử theu yêu cầu của công nghệ trộn bé tông, hiệu công ty dang sử dụng loại

Hình 2.7 Cấu rạo van điện từ

Nguyễn lý hoại động như sau: Tại ví tí thông của P nỗi thông với cúa T khi dòng điện vào cuên dây, pittong được kéo lên van chuyên vị trí, lúc này của P được

nối thông với cửa A, còn cửa B nối với cửa R

2.4 Công tắc hành trình

Công tắc cơ tạo ra tín hiệu đóng, mở, hoặc các tin hiệu là kết quả của tác động,

cơ học làm công tắc mở hoặc đóng

Loại công tắc này có thể được sử dụng để cho biết sự hiện diện của chí tiết gìn

công trên bàn máy do đó chỉ tiết ép vào công tắc làm cho công tắc dỏng Sự vắng mặt

của chỉ tiết gia công được chỉ thị băng cũng tắc mở và sự hiện hữu của chỉ tiết được

Do đỏ, với cách bổ trí được trình bày trên hình a, các tín hiệu nhập đối với kênh

nhập đơu của PLC có các mic logie như: sau:

Thuật ngữ công tác giới hạn (công tắc hành trình) được sử đụng cho công tắc

chuyên dùng để phát hiện sự có mặt của chỉ tiết chuyên động Công lắc này có thé

được vận hah bing cam, truc Hin hoặc đèn bẩy

Đôn bay an xuống bằng cách nhân Con lần ấn xuống bằng cách

xony chiếu Động cơ điệu xoay cũ

đẳng bệ và loại đẳng bê

Trong trạm trộn bê tông ta chợa loại động cơ không đẳng bộ với roto :ông sóc

vi nó có cẩn tạo đơn giân, rẻ tiền, dễ bán quán, làm việc tin cậy, cỏ thể mắc trực tiếp

vào lưới điện 2 pha không cần biến đổi dòng điện, hiệu suất cao, chu vượi tải lưỡng đối tốt, thay dỗi chiều quay và khới động nhanh, để tự động hóa Điễn kiện vệ sinh

công nghiệp tốt ít gây ö nhiễm mỗi trường

Nhược điểm: Cos của máy thường không cao lắm và đặc tính điều chỉnh tốc

độ khẳng tốt

C;hương 3 THIET KE HE THONG DIEU KHIEN TY BONG BANG PLC 87-300

CHO TRAM TRON BE TONG TUOL

3.1 Xây dựng sơ đồ điện cho hệ thông trạm trộn bẽ tông tươi

3.1.1 Sơ đã đẫu dãy cho trạm trộn bé tang

SVTII: Nguyễn Văn [loan +8 GVHD: Nguyễn Thanh Lịch

SVTII: Nguyễn Văn [loan 29 GVHD: Nguyễn Thanh Lịch

SVTII: Nguyễn Văn [loan 3” GVHD: Nguyễn Thanh Lịch

SVTII: Nguyễn Văn [loan 3L GVHD: Nguyễn Thanh Lịch