đồ án tốt nghiệp khảo sát nghiên cứu và thiết kế hệ scada cho dây chuyền luyện kín cao su bán thành phẩm tại xí nghiệpp luyện liên chiểu công ty cao su đà nẵng

Khảo sát, nghiên cứu và thiết kế hệ SCADA cho dây chuyền luyện kín cao su bán thành phẩm tại xí nghiệp luyện Liên Chiểu, công ty cao su Đà Nẵng.. NỘI DUNG ĐỒ ÁN Phần 1 : Đặt vấn đề Đồ á

Khảo sát, nghiên cứu và thiết kế hệ SCADA cho dây chuyền luyện kín cao su bán thành phẩm tại xí nghiệp luyện Liên Chiểu, công ty cao su Đà

Nẵng.

Giáo viên hướng dẫn : Lâm Tăng Đức

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đăng Trình

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

 Phần 1 : Đặt vấn đề

Đồ án này bao gồm năm phần

 PhầnII : Giới thiệu xí nghiệp luyện Liên Chiểu và công nghệ luyện kín cao su bán thành phẩm

 PhầnIII : Những kiến thức cơ bản về mạng công nghiệp.

Tìm hiểu về hệ SCADA, thiết bị logic khả lập trình PLC S7-200, S7-300

Tìm hiểu WinCC

 PhầnIV : Thiết kế hệ SCADA cho xí nghiệp luyện kín cao su bán thành

phẩm.

 Phần V : Kết luận

Phần I : Đặt vấn đề

Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và điện tử, do đó khái niệm tự động hóa ngày càng phổ biến trong mọi ứng dụng cả trong công nghiệp và đời sống sinh hoạt hằng ngày

Một hệ thống tự động hiện đại không những hoạt động tự động mà ta còn có thể giám sát, thu thập dữ

liệu và điểu khiển hệ thống thông qua giao diện trên máy tính Một hệ thống tiêu biểu đó là Hệ SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) Từ cơ sở công nghệ của xí nghiệp luyện kín cao su bán thành phẩm Liên Chiểu, chúng em xây dựng một hệ

SCADA cho xí nghiệp, nhằm giám sát, điều khiển và vận hành hệ thống trên máy tính

Phần II :

Giới thiệu xí nghiệp luyện Liên

cao su bán thành phẩm.

Xí nghiệp Luyện Liên Chiểu được trang bị dây chuyền sản xuất mới, hiện đại vào loại hàng đầu khu vực Đông Nam Á hiện nay Đây là dây chuyền công nghệ của Italia

Dây chuyền thiết bị của xí nghiệp được nhập từ hãng BRABATI, ITALIA và linh kiện được mua từ nhiều hãng khác

nhau

Sản lượng của xí nghiệp : 14 tấn / ngày

Xí nghiệp sản xuất cao su bán thành phẩm để cung cấp cho cơ sở chính để làm các sản phẩm cuối cùng như : mặt chạy, hông lốp, yếm, săm

Xí nghiệp luyện Liên

Chiểu

Thế nào là luyện kín ?

Để chế tạo các sản phẩm săm lốp cao su thì cần có các nguyên liệu sau :

Cao su thiên nhiên

Cao su tổng hợp

Than đen

Dầu công nghệ

Các chất phụ gia

Quá trình nhào trộn các loại nguyên liệu trên trong một máy luyện kín gọi là quá trình luyện kín

Trước đây người ta thực hiện luyện trên máy luyện hở Máy luyện hở gồm hai lô hình trụ quay ngược chiều nhau để cán cao su, than đen, chất độn và các chất phụ gia.

Nguyên vật liệu được công nhân trực tiếp bỏ vào

Máy luyện hở có nhiều nhược điểm Lao động thủ công.

Ô nhiễm môi trường

Khối lượng công việc nặng

Thời gian chuẩn bị lớn

Không chính xác

Do đó người ta dùng máy luyện kín

Ưu điểm máy luyện kínAn toàn hơn, sạch sẽ hơn

Tiết kiệm được không gian nhà xưởng

Tiết kiệm năng lượng và nhân công

Nguyên vật liệu đưa vào máy đồng đều hơn

Bán thành phẩm có chất lượng đồng đều

Sơ đồ bố trí mặt bằng xí nghiệp

Hồ chứa

nước

Than nguyê

n liệu Phễu lọc

Phòng gia nhiệt

Các bình chứa dầu

TRẠM ĐIỆN

4 loại dầu

4 Silos dầu Cân

than

Cân dầu Phễu chờ

độn

Cân phụ

gia Phễu chờ

chất độn

Phễu chờ

dầu

Máy luyện kín

Máy luyện

hở

Giàn làm

3.2 Cấu trúc phân tầng của mạng

công nghiệp

Năm cấp chức năng của một hệ thống tự

động :

Tương ứng với năm cấp chức năng là bốn cấp truyền thông:

 Truyền thông bus trường (thiết bị)

3.1 Mô hình OSI trong mạng truyền

thông

Theo mô hình OSI, chức năng hay dịch vụ của một hệ thống truyền thông được chia thành 7 lớp, tương ứng với mỗi lớp dịch vụ là một lớp giao thức

Bên gửi Bên nhận

7 6 5 4 3

2 1

7 6 5 4 3 2 1

Môi trường truyền

thông

Lớp ứng dụng

Lớp biểu diễn dữ liệu

Lớp kiểm soát nối

Lớp vận chuyển Lớp mạng Lớp liên kết dữ liệu Lớp vật lý

Đường đi của dữ liệu

Các chương trình ứng dụng Các chương trình ứng dụng

3.3 Các phương pháp truy nhập bus

trong mạng truyền thông công

nghiệp :

Các phương pháp truy nhập Bus

Truy nhập tiền định Truy nhập ngẫu nhiên

Kiểm soát tập trung

2.1 SCADA là gì ?

SCADA (Supervisory Control And Data Acquistion):

Là một hệ điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu trong các hệ thống tự động hóa

hiện đại

Một hệ SCADA bao gồm 3 phần chính:

thiết bị đầu cuối, các thiết bị giao diện

người sử dụng và các thiết bị giao diện

thông tin

thống, phần mềm trợ giúp, phần mềm ứng dụng

kiến tạo sơ đồ hệ thống, trợ giúp tình

trạng sự cố trong hệ thống SCADA là công cụ trợ giúp cho việc điều hành kỹ thuật ở các cấp trực ban, điều hành của sản xuất công nghiệp từ các cấp phân xưởng, xí

 Giám sát

Chức năng này cho phép người điều hành giám sát liên

tục các hoạt động trong hệ thống Hiển thị báo cáo

tổng kết về quá trình sản xuất, chỉ thị giá trị đo

lường

 Điều khiển

Chức năng này cho phép người điều hành điều khiển

các thiết bị và giám sát mệnh lệnh điều khiển

 Thu thập dữ liệu

Thu thập dữ liệu qua đường truyền số liệu về quá

trình sản xuất, sau đó tổ chức lưu trữ dữ liệu như số liệu sản xuất, chất lượng sản phẩm, sự kiện thao

tác, sự cố dưới dạng trang ghi chép hệ thống theo

một cơ sở dữ liệu nhất định

2.2 Chức năng cơ bản của

hệ SCADA

các PLC, các module vào/ra phân tán cho các hệ

thống bus trường).

nghệ, đồ thị, phím thao tác ).

2.4 Hệ SCADA của xí nghiệp

luyện Liên Chiểu

Cấu hình mạng của hệ SCADA tại nhà máy :

4.1 PLC là gì ?

PLC là một thiết bị điều khiển mà đươûc

trang bị các chức năng logic, tạo dãy xung,

đếm thời gian, đếm xung và tính toán cho

phép điều khiển nhiều loại máy móc và các bộ xử lý.

Một cách ngắn gọn, PLC là một máy tính

công nghiệp để thực hiện một dãy quá

trình.

Theo Hiệp Hội quốc gia về sản xuất điện Mỹ (NEMA)

4.2

4.2 Trao đổi dữ liệu giữa

CPU và các module mở

Chương trình ứng dụng

Module DO

Module AO

Đọc/

ghi gián tiếp Đọc

trực tiếp

PI (64K)

Peripheral output

PQ (64K)

Process imag output table (Q)

Kết nối truyền thông giữa PLC S7-

200 và S7-300

Kết nối truyền thông giữa PLC S7-

200 và S7-300

Truyền thông giữa S7-200 và S7-300

Vùng nhớ V

của CPU 226

Vùng Input với

CPU226(1)

Địa chỉ vào

ta I/O

Vùng Output với CPU226(1)

Vùng đệm

Ouput Receive mail

Vùng đệm Input

CPU226(1)

Vùng Output ới CPU226(1)

PI0PI7

Vùng đệm Ouput Receive mail Vùng đệm Input Send mail

PI8

PI15

VB8PW

0PW7

PW8PW15

VB0

VB15VB7

Vùng nhớ V của CPU 226

EM 277

5.1 Tổng quan về WINCC

chuyên dụng để xây dựng giao diện điều khiển

người-máy HMI cũng như phục vụ việc xử lý và lưu trữ dữ liệu

đầu trong lĩnh vực tự động hóa và Microsoft công ty hàng đầu trong việc phát triển phần mềm cho PC.

kênh truyền thông để giao tiếp với các PLC của Siemens như Simatic S5, S7, 505 cũng như thông qua các giao

thức chung như PROFIBUS, MPI,

5.3 Ba modul chức năng cơ bản

của WinCC

thống - Trình soạn thảo “alarm

logging”.

Phần IV :

Thiết kế hệ SCADA cho xí nghiệp luyện

kín cao su Liên

Chiểu.

6.1 Thiết kế cấu hình

mạng.

Trạm vận hành

Mạng điều khiển

PLC 300 Trạm trung gian

PLC 200 Nạp silos tháng

PLC 200 Nạp silos ngày

PLC 200 Nhập dầu

PLC 200 Máy luyện kín

6.2 Thiết kế HMI :

Sử dụng WinCC lập trình HMI cho toàn bộ xí nghiệp :

Chưa giải quyết hoàn toàn các trường hợp và yêu cầu thực tế đặt ra.

Khả năng mở rộng của đôì án

Giao diện chương trình dễ nhìn, dễ phân biệt, diễn tả đối tượng sát với công nghệ thực tế,

ngoài ra, ngôn ngữ được dùng là tiếng Việt, nên

thân thiện với người điều khiển.

Chương trình thỏa mãn khá đầy đủ các yêu cầu về công nghệ.

Chương trình được lập trình trên WinCC và các phần mềm Step 7 có khả năng mở rộng, nên ta có thể thay đổi, bổ sung để hoàn thiện thêm chương trình nhằm thỏa mãn các yêu cầu công nghệ đặt ra.

Qua đó, em mong muốn rằng, đồ án này sẽ tiếp tục được hoàn thiện để có thể ứng dụng vào thực tế và không chỉ thiết kế được hệ

SCADA cho dây chuyền luyện kín cao su bán thành

phẩm mà còn cho mọi dây chuyền sản xuất tự

động khác.