Đồ án Nghiên cứu ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC S7200 điều khiển trạm trộn bê tông của Công ty CP DABACO Bắc Ninh

Trong ngành xây dựng, việc nghiên cứu, xây dựng hệ thống “trạm trộn bê tôngtrạm trộn bê tôngtrạm trộn bê tông” hiện đại là một giải pháp kỹ thuật nhằm thay thế hoạt động của con người tr

1

Lời nói đầuLời nói đầu Ngày nay, cùng với sự phải triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung và kỹ thuật điện tử, tin học nói riêng, các thiết bị điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Control) ngày càng được nghiên cứu và ứng dụng rộng rIi vào hầu hết các lĩnh vực kinh tế và quân sự

ở nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng PLC vào trong quân sự cũng như các ngành công nghiệp đI đạt được những hiệu quả nhất định Trong ngành xây dựng, việc nghiên cứu, xây dựng hệ thống “trạm trộn bê tôngtrạm trộn bê tôngtrạm trộn bê tông” hiện đại là một giải pháp kỹ thuật nhằm thay thế hoạt động của con người trong việc tiếp xúc trực tiếp với các vật liệu xây dựng, đồng thời đem lại năng xuất lao động, chất lượng của sảm phẩm cao hơn

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại: Trường Đại Học Địa Chất, em nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: Nghiên cứu ứng dụng bộ

Mỏ-điều khiển lập trình PLC S7-200 Mỏ-điều khiển trạm trộn bê tông của công ty

Em xin trân trọng cảm ơn!

Hà nội, Ngày tháng năm 2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Sỹ Sơn

2

Nội dung đề tài

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài em chia đề tài thành các nội dung chính sau

- Chương 1 Giới thiệu tổng quan về công ty Cổ phần DABACO- BắcNinh

- Chương 2 Tổng quan về trạm trộn bê tông của công ty cổ phần DABACO-Bắc Ninh

- Chương 3 Lựa trọn các thiết bị cho trạm trộn

- Chương 4 Lưu đồ thuật toán và chương trình điều khiển cho trạm trộn bê tông sử dụng S7-200

Kết luận và kiến nghị

Các tài liệu tham khảo

1.1 Tæng quan vÒ c«ng ty DABACO Tæng quan vÒ c«ng ty DABACO Tæng quan vÒ c«ng ty DABACO B¾c NinhB¾c NinhB¾c Ninh 6

DABACO B¾c NinhB¾c NinhB¾c Ninh 11

2.1 Giíi thiÖu chung

2.1 Giíi thiÖu chung 11

2.3.1 Kh¸i niÖm vµ chøc n¨ng cña tr¹m trén bª t

2.3.1 Kh¸i niÖm vµ chøc n¨ng cña tr¹m trén bª t«ng.«ng.«ng 13

2.3.2 CÊu t¹o chung cña tr¹m trén

2.3.2 CÊu t¹o chung cña tr¹m trén 14

2.3.2.1 BIi chøa cèt liÖu

2.3.2.1 BIi chøa cèt liÖu 14

4

2.4.3.2

2.4.3.2 Chế độ điều khiển bằng tay.Chế độ điều khiển bằng tay.Chế độ điều khiển bằng tay 24

2.5 Các sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển của 2.5 Các sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển của trạmtrạm 24

2.5.1 Sơ đồSơ đồ mạch nguồn cung cấp cho trạmmạch nguồn cung cấp cho trạmmạch nguồn cung cấp cho trạm 24

2.5.2 Sơ đồ các mạch lực của các động cơ trong trạmSơ đồ các mạch lực của các động cơ trong trạmSơ đồ các mạch lực của các động cơ trong trạm 26

2.5.3 Các mạch điều khiển khởi động đổi nối sao Các mạch điều khiển khởi động đổi nối sao Các mạch điều khiển khởi động đổi nối sao – tam giáctam giáctam giác 28

2.5.4 Sơ đồ 2.5.4 Sơ đồ mạch điều khiển các van khí nénmạch điều khiển các van khí nénmạch điều khiển các van khí nén 29

Ch Chơng 3 Lựa Trọn Các Thiết Bị Cho Trạm Trộnơng 3 Lựa Trọn Các Thiết Bị Cho Trạm Trộnơng 3 Lựa Trọn Các Thiết Bị Cho Trạm Trộn 32

3.1 Các Phần tử điều khiển tự động 3.1 Các Phần tử điều khiển tự động 32

3.1.1 Gới thiệu về PLC và ứng dụng PLCGới thiệu về PLC và ứng dụng PLC 32

3.1.1.1 Khái niệm chung 3.1.1.1 Khái niệm chung 32

3.1.1.2 Bộ nhớ PLC: gồm 3 vùng chính 3.1.1.2 Bộ nhớ PLC: gồm 3 vùng chính 33

3.1.1.3 Vòng qué 3.1.1.3 Vòng quét cht cht ch−−−−ơng trình:ơng trình:ơng trình: 35

3.1.1.4 Cấu trúc ch 3.1.1.4 Cấu trúc ch−−−−ơng trình:ơng trình:ơng trình: 36

3.1.2 Các b 3.1.2 Các b−−−−ớc trong quá trình xây dựng hệ điều khiển dùng PLC.ớc trong quá trình xây dựng hệ điều khiển dùng PLC.ớc trong quá trình xây dựng hệ điều khiển dùng PLC 38

3.1.3 Giới thiệu về thiết bị điều khiển logic khả trình Simantic trình Simantic S7S7S7 200.200.200 40

3.1.3.1 Cấu hình phần cứng 40 Cấu hình phần cứng 3.1.3.2 Cổng truyền thông 3.1.3.2 Cổng truyền thông 42

3.1.3.3 Modul 3.1.3.3 Modul mở rộngmở rộngmở rộng 45

3.2 Giới thiệu về thiết bị cảm biến trọng l−Giới thiệu về thiết bị cảm biến trọng l−−−ợng và ợng và cảm biến mức cảm biến mức 46

3.2.1 Cảm biến trọng l 3.2.1 Cảm biến trọng l−−−−ợngợngợng 46

3.2.2 Giới thiệu về cảm biến mức 3.2.2 Giới thiệu về cảm biến mức 49

3.2.2.1 Đo mức bằng ph 3.2.2.1 Đo mức bằng ph−−−−ơng pháp phao nổiơng pháp phao nổiơng pháp phao nổi 49

3.2.2.2 Ph 3.2.2.2 Ph−−−−ơng ơng ơng pháp mức áp suấtpháp mức áp suấtpháp mức áp suất 51

3.3 Các phần tử điều khiển mạch lực 3.3 Các phần tử điều khiển mạch lực 51

5

3.3.1

3.3.1 Tính chọn công suất động cơ:Tính chọn công suất động cơ:Tính chọn công suất động cơ: 51

3.3.2

3.3.2 Máy biến áp Máy biến áp Máy biến áp 55

3.4 Các phần tử đóng cắt, bảo vệ, đo lCác phần tử đóng cắt, bảo vệ, đo lđóng cắt, bảo vệ, đo l−−−−ờng ờng ờng liên liên

Chơng 4 Lơng 4 Lơng 4 LƯUƯUƯU đồđồđồ thuật toán và chthuật toán và chthuật toán và chƯƯƯƯơng trình điều ơng trình điều

khiển cho trạm trộn bê tông sử dụng S7

khiển cho trạm trộn bê tông sử dụng S7 200200200 61

4.1 Bảng tín hiệu vào ra của trạm trộn

4.1 Bảng tín hiệu vào ra của trạm trộn 61

6

Chương 1Chương 1 Giới thiệu tổng quan về công ty

Giới thiệu tổng quan về công ty DABACODABACODABACO Bắc NinhBắc NinhBắc Ninh

1.1.

1.1 Tổng quan về công ty DABACO Tổng quan về công ty DABACO Bắc NinhBắc NinhBắc Ninh

Công ty Cổ phần DABACO - Bắc Ninh là đơn vị sản xuất gia công, nắp đặt xuất khập khẩu các thiết bị và thi công xây dựng phục vụ cho ngành công nghiệp như khai thác đá, khai thác khoáng sản, xây dựng và một số ngành công nghiệp khác Công ty được thành lập năm 2003, trong sáu năm qua công ty không ngừng phát triển và mỏ rộng Hiện nay công ty đI mở rộng và có nhiều uy tín trong các ngành nghề đang hoạt động Với cái nhìn chiến lược của mình ban đại diện công ty DABACO-Bắc Ninh đang từng bước gây và khẳng định thương hiệu, giữ vững niềm tin với khách hàng.Hiện nay do nền kinh tế thị trường thay đổi không ngừng, các doanh nghiệp gặp rất nhiều khó khăn Công ty DABACO-Bắc Ninh đI kịp thời nắm bắt và vượt qua khó khăn chung của nền kinh tế Công ty đI đầu tư và

mở rộng hơn nữa nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường trong nước, không ngừng đổi mới sản phẩm, chất lượng dịch vụ và nâng cao trình độ kỹ thuật cho công nhân viên trong công ty Không chỉ có vậy ngay từ khi đi vào hoạt

động, công ty luôn luôn tuân thu các nguyên tắc nhằm mang lại cho khách hàng sự thoải mái, tin tưởng nhất, vì thế công ty luôn có thương hiệu trên thị trường DABACO có đội ngũ kỹ thuật được đào tạo chuyên sâu luôn luôn tận tâm và nhận thức rõ tầm quan trọng ‘‘khách hàng là sự sống còn của Công ty’’ DABACO_Bắc Ninh luôn khẳng định chất lượng, giá cả, chế

độ ưu đIi và chế độ bảo hàng tốt nhất để khách hàng yên tâm khi sử dụng

Công ty cổ phần DABACO - Bắc Ninh đăng ký trụ sở tại đườn Lý Thái Tổ thành phố Bắc Ninh tỉnh Bắc Ninh

7

1.2 1.2 1.2 Sơ đồ cơ cấu tổ chức của công tySơ đồ cơ cấu tổ chức của công tySơ đồ cơ cấu tổ chức của công ty

Mô hình cơ cấu tổ chức công ty

Để hoạt động có hiệu quả mối công ty phải có cơ cấu tổ chức quản lý sao cho phù hợp với ngành nghề kinh doanh của mình trong đó vẫn đảm bảo sự quản lý chặt chẽ Cơ cấu tổ chúc của công ty đ−ợc thể hiện trong sơ

8

b Các phòng ban

- Phòng kế hoạch kinh doanh xuất nhập khẩu: Tham mưa cho giám

đốc và thực hiện nhiệm vụ do giám đốc giao trên các lĩnh vực linh xuất nhập khẩu, kế hoạch xản xuất kinh doanh, điều hành tổ bốc xếp vận chuyển

doanh Phòng tài chính kế toán: Tổ chức thực hiện công tác hoạch toán kế toán theo chế độ của kế toán của Bộ Tài Chính Ghi chép, tính toán, phản

ánh số liệu của các nghiệp vụ kinh tế phát sinh trong công ty Kiểm tra thực hiện kế hoạch sản xuất kinh doanh Cung cấp đầy đủ kịp thời chính xác cho giám đốc công ty Tham mưa cho giám đốc về vấn đề tài chính hay việc quản lý có hiệu quả không

-Phòng quản lý nhân sự: Quản lý mọi vấn đề liên quan đến tuyển dụng, bố trí, sử dụng, bổ nhiệm, đề bạt, khen thưởng, kỷ luật đối với người lao động trong công ty Xây dựng đội ngũ cán bộ kế cận và có chương trình

kế hoạch đào tạo bồi dương nâng cao trình độ về mọi mặt cho đội ngũ cán

bộ công nhân viên chức Xây dựng các nội quy và quy chế tiền lương cho người lao động

- Phòng kỹ thuật: Tham mưu cho giám đốc công ty xây dựng chiến lược đầu tư cụ thể và lâu dài, xây dựng kế hoạch đầu tư mua sắm, sửa chữa thiết bị phụ tùng nhằm nâng cao năng suất sản xuất và chất lượng sản phẩm Giám sát theo dõi điều hành kỹ thuật thực hiện đầy đủ, chính xác công nghệ đI ban hành Có trách nhiệm phát hiện và khác phục kịp thời các biến động lớn về chất lượng, đảm bảo sản xuất ra phù hợp với yêu cầu quy

định

- Phòng KCS: Kiểm tra thử nghiệm, xác nhận chất lượng các loại nguyên liệu, vật liệu nhập vào kho công ty Quyết định nguyên liệu vật liệu

c Các phân xưởng

-Phân xưởng cơ điện: Chuyên đảm bảo về vấn đề sửa chữa máy móc thiết bị điện của công ty Lắp đặp các dây truyền, tủ điện, mạch lực và mạch điều khiển phục vụ cho công ty cũng như trạm trộn

-Phân xưởng cơ khí: Chịu trách nhiệm cung cấp lắp đặt gia công cơ khí cho công ty Hàn các mô hình trạm trộn, xi lô, băng tải, giá đỡ…

Kho vật tư: Là nơi xuất nhập nguyên vật liệu, vật tư của công ty Để cung cấp cho công trình thi công công trình, và là bIi chứa khi các nguyên vật liệu chưa sử dụng đến

-Tổ vệ sinh công nghiêp: Có nhiệm vụ lau chùi quét rọn công ty hàng ngày, đảm bảo vệ sinh của công ty và các thiết bị máy móc Góp phần thực hiện mục đích chung của công ty

1.3 Tình hình hoạt động của công ty

10

Thi công xây dựng: Công ty chuyên nhận thiết kế và thi công công trình chung cư, trường học, xây dựng dân dụng…

- Kinh doanh: chuyên xuất nhập cung ứng các thiết bị, máy móc, động cơ

về trạm trộn bê tông Ngoài ra còn kinh doanh các cảm biến, các thiết bị tự

động, định lượng và các thiết bị tự động khác

- Kinh doanh bê tông: Sản xuất ra bê tông tươi cung ứng cho thị trường trong tỉnh và các vùng lân cận Đáp ứng nhu cầu tiêu thụ bê tông tươi khá lớn của người tiêu dùng trong cuộc sống

11

Chương 2Chương 2 Tổng quan về trạm trộn bê tông của công ty

Tổng quan về trạm trộn bê tông của công ty DABACODABACODABACO

Bắc NinhBắc Ninh 2.1

2.1 Giới thiệu chungGiới thiệu chungGiới thiệu chung

Bê tông là vật liệu đá nhân tạo, nhân tạo bằng cách đổ khuôn và làm rắn chắc một khối hỗn hợp, hợp lý bao gồm chất kết dính, nước, cốt liệu(cát, sỏi, xi măng hay đá dăm) và phụ gia Thành phần hỗn hợp bê tông phải đảm bảo sao cho sau một thời gian thì phải rắn chắc và đạt được những tính chất cho trước như là: cường độ, độ chống thấm …

Hỗn hợp nguyên liệu mới được nhào trộn với nhau thì hình thành lên hỗn hợp bê tông hay còn gọi là bê tông tươi sau khi cứng rắn thi được gọi

là bê tông Trong bê tông cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực Hồ chất kết dính bao bọc xung quanh hạt cốt liệu, chúng là chất bôi trơn, đồng thời lấp đày khoảng trống và liên kết giữa các hạt cốt liệu Sau khi cứng rắn, hồ chất kết dính gắn kết các hạt cốt liệu thành một khối tương đối đồng nhất và được gọi là bê tông

Bê tông có những ưu điểm như: cường độ chịu lực cao, có thể chế tạo

ra các loại bê tông có cường độ, hình dáng và tính chất khác nhau Giá thành rẻ, khá bền vững và ổn định đối với mưa nắng, nhiệt độ, độ ẩm

Quy trình sản xuất bê tông

Hình 2.1- Quy trình sản xuất bê tông

- Với quy mô lớn, sử dụng cho việc xây dựng cầu, đường, các nhà cao ốc, nhà trung cư thì phai dùng máy trộn bê tông Đây tất cả các quy trình cấp liệu, cân đo đều sử dụng máy nên công suất rất lớn và tạo được nhiều loại mác bê tông khác nhau, chất lượng cao 2.2.1

2.2.1 Trộn bê tông bằng tayTrộn bê tông bằng tayTrộn bê tông bằng tay

Để được mác bê tông cao hay thấp đều do trực quan, kinh nghiệm của người công nhân Người công nhân đong cát, đá, xi măng bằng xô, thùng rồi đổ vào một đống, sau đó trộn đều với nhau Khi hỗn hợp vật liệu tương

đối đều người công nhân bắt đầu đổ nước vào và bắt đầu trộn ướt Họ trộn cho đến khi đều hết các thành phần trong hỗn hợp mới mang đi đổ vào khuôn cốp pha

- Ưu điểm: Linh động thích hợp cho sản xuất nhỏ

2.2.2 Trộn bê tông bằng máy trộn công suất nhỏ.Trộn bê tông bằng máy trộn công suất nhỏ.Trộn bê tông bằng máy trộn công suất nhỏ

Với phương pháp này việc cần đo vật liệu vẫn dùng sức người Người công nhân dùng xô, thùng, hộc đong vật liệu theo tỷ lệ rồi đổ vào thùng trộn Bên trong thùng trộn có hàn các cánh trộn Khi thùng quay cánh trộn

và vật liệu di chuyển theo Khi lên đến điểm cao nhất mà vật liệu có thể rơi

13

được vật liệu bắt đầu rơi Khi rơi do cấu tạo của cánh trộn vật liệu sẽ rơi theo dòng đan chéo nhau, vật liệu được trộn đều Khi tương đối đều người công nhân sẽ cấp nước vào thùng trộn bắt đầu trộn ướt cho đến khi bê tông thật đều Muốn xả bê tông thì người công nhân điều khiển cho cửa thùng trộn quay ngược lại Các cánh trộn sẽ kéo đầy bê tông ra ngoài

- Ưu điểm: Trộn bê tông nhanh hơn trộn bằng tay, chất lượng bê tông đều hơn, cơ động, thích hợp cho những nơi có địa hình chật hẹp

- Nhược điểm: Chưa kiểm soát được mác bê tông, cần nhiều người phục vụ(đóng vật liệu), năng suất còn thấp, điều kiện làm việc của người công nhân còn độc hại

- Ưu điểm: Ngoài những ưu điểm nêu trên, trộn bê tông bằng trạm trộn cho ta năng suất rất cao, cần ít người vận hành

- Nhược điểm: Chỉ thích hợp cho sản xuất lớn, cần nhiều diện tích mặt bằng, hệ thống máy phức tạp, cần người kỹ sư có hiểu biết khi sửa chữa, vận hành hệ thống

2.3

2.3 Tổng quan về trạm trộn bê tông tự động Tổng quan về trạm trộn bê tông tự động Tổng quan về trạm trộn bê tông tự động

2.3

2.3.1 .1 .1 Khái niệm và chức năng của trạm trộn bê tông.Khái niệm và chức năng của trạm trộn bê tông.Khái niệm và chức năng của trạm trộn bê tông

Trạm trộn bê tông được chế tạo nhằm sản xuất ra bê tông với chất lượng tốt và đáp ứng nhanh nhu cầu về bê tông trong xây dựng Trạm trộn

bê tông là hệ thống máy móc có mức độ tự động hoá cao thường được sử dụng phục vụ cho các công trình vừa và lớn hay cho một khu vực có nhiều

14

công trình đang xây dựng Trước đây khi khoa học kĩ thuật chưa phát triển, máy móc còn nhiều lạc hậu thì việc có được một khối lượng bê tông lớn, chất lượng cao là điều rất khó khăn Chính vì vậy để thiết kế những dây chuyền bê tông tự động là điều cần thiết cho mỗi công trường cũng như ngành xây dựng trong nước

Công nghệ sản xuất bê tông nói chung:

Vật liệu sau khi định lượng được đưa vào trộn đều Trong trường hợp kết hợp sản xuất bê tông và vữa xây dựng trong một dây chuyền thì có thể giảm được 32% diện tích mặt bằng, từ 30% - 50% công nhân, từ 8% - 19% vôn đầu tư thiết bị Một nhà máy bê tông và vữa liên hiệp có hiệu quả cao khi lượng bê tông và vữa cung cấp không quá 300.000 m2/năm

2.3.2

2.3.2 Cấu tạo chung của trạm trộn.Cấu tạo chung của trạm trộn.Cấu tạo chung của trạm trộn

Một trạm trộn gồm có 3 bộ phận chính: BIi chứa cốt liệu, hệ thống máy trộn bê tông và hệ thống cung cấp điện

2.3.2.1

2.3.2.1 BIi chứa cốt liệu.BIi chứa cốt liệu.BIi chứa cốt liệu

BIi chứa cốt liệu là một khoảng đất trống dùng để chứa cốt liệu(cát,

đá, xi măng) ở đây cát đá nhỏ được chất thành các đống riêng biết

Yêu cầu đối với bIi chứa cốt liệu phải rộng và thuận tiện cho việc chuyên chở cũng như lấy cốt liệu đưa lên máy trộn

2.3.2.2

2.3.2.2 Hệ thống máy trộn bê tôngHệ thống máy trộn bê tôngHệ thống máy trộn bê tông

Hệ thống máy trộn bê tông bao gồm hệ thống chứa liên kết với hệ thống định lượng dùng để xác định chính xác tỉ lệ các loại nguyên vật liệu cấu tạo nên bê tông Băng tải dùng để đưa cốt liệu vào thùng trộn và gồm máy bơm nước, máy bơm phụ gia, xi lô chứa xi măng, thùng trộn bê tông,

hệ thống khí nén Ngoài ra giữa các bộ phận có các thiết bị vận chuyển, phễu trung gian

15

a.Cấu tạo chung của các máy trộn

Nhìn chung các máy trộn bê tông có nhiều loại và có nhiều tính năng khác nhau nhưng cấu tạo chung của chúng đều có các bộ phận sau:

- Bộ phận cấp liệu: Bao gồm máng cấp liệu và các thiết bị định lượng thành phần cốt liệu khô như đất, đá, sỏi, xi măng

Việc định lượng vật liệu trước đây dùng cơ khí, hiện tại thường được thực hiện chủ yếu trên các cân băng tải hay các cân có bộ cảm biến trọng lượng Load Cell

Hoạt động của máy nén khí

Máy nén khí dùng để cấp khí nén điều khiển các cửa đóng mở cân, cấp đá, cát, xi măng, nước, phụ gia và xả bê tông Máy nén khí dùng điện 3 pha tự động ổn định áp lực thông qua rơ le, tự động ngắt, tự động bảo vệ

Hoạt động của máy bơm nước

Máy bơm hoạt động ở chế độ tự động, được bơm lên bể chứa, hệ thống điều khiển là cảm biến mức

Máy bơm là loại máy thuỷ lực dùng để hút và đẩy chất lỏng từ nơi này

đến nơi khác Chất lỏng dịch chuyển trong đường ống và thắng hiệu áp suất chất lỏng ở đầu đường ống để thắng trở lực trên đường ống và thắng hiệu áp suất ở 2 đầu đường ống Năng lượng bơm cấp chất lỏng lấy từ động cơ điện hoặc từ các nguồn động lực khác

16

Băng tải

Băng tải là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên chở hàng dạng hạt, cục theo phương năm ngang, hoặc theo mặt phẳng nghiêng (góc nghiêng không lớn hơn 300)

Các nguyên tắc chính khi thiết kế hệ thống khống chế băng tải

- Thứ tự khởi động các băng tải ngược chiều với dòng chuyển dịch vật liệu

- Dừng băng tải bất kỳ nào, thì băng tải trước nó phải được dừng trước

- Phải có cảm biến về tốc độ của mỗi băng tải và các biển báo có trên băng tải hoặc trong các thùng chứa

Nhóm máy trộn cưỡng bức

Là loại máy có thùng trộn cố định còn trục trộn trên có gắn các cánh trộn, khi trục quay các cánh trộn khuấy đều hỗn hợp bê tông Loại máy này cho phép trộn nhanh hơn, chất lượng đồng đều và tốt hơn máy trộn

tự do Nhược điểm của nó là kết cấu phức tập hơn, năng lượng điện tiêu hao lớn hơn Thường dùng các loại máy này để trộn hỗn hợp bê tông khô, mác cao hoặc các sản phẩm yêu cầu chất lượng cao

Theo cấu tạo thì trong các máy trộn cưỡng bức hiện nay đang sử dụng có hai loại : máy trộn trục đứng (còn gọi là máy trộn dạng Rôto) và máy trộn trục nằm ngang, đều là máy trộn có thùng trộn cố định

17

- Máy trộn trục đứng:

Đối với máy trộn trục đứng thì cánh trộn quay xung quanh các trục

đứng hoặc một trục thẳng đứng đặt trong khoang trộn hình trụ tròn hoặc

hình vằnh khăn Người ta gọi các máy trộn này theo hình dáng của thùng

trộn là các máy trộn hình đĩa

- Máy trộn trục nằm ngang:

Là loại máy có cánh trộn chuyển động theo phương vuông góc với trục,

với cùng một bán kính Vì vậy sự hình thành dòng hỗn hợp di chuyển theo

phương thức trục trộn là do các cánh trộn đặt nghiêng thực hiện(góc

nghiêng của cánh đố với phương hứng kính thường có giá trị 400 - 500)

Theo nguyên lý làm việc của máy trộn cưỡng bức thì có hai loại : Máy trộn cưỡng bức làm việc liên tục và máy trộn làm việc theo chu kỳ

• Máy trộn cưỡng bức làm việc liên tục :

Quá trình nạp và xả bê tông diễn ra đồng thời, loại máy này vật

liệu vào liên tục do các cánh trộn có hướng thích hợp nên vừa trộn vừa

chuyển dịch về phía xả, được dùng để sản xuất bê tông và vữa xây dựng có

năng suất trộn từ 5 m3/h - 60 m3/h Thường các loại máy này được tổ hợp

trong các trạm trộn vì ở đó yêu cầu lượng bê tông và vữa lớn, số mác hạn

chế

• Máy trộn cưỡng bức làm việc theo chu kỳ: Quá trình làm việc của

máy diễn ra theo trình tự : Nạp nguyên liệu, trộn rồi xả bê tông Loại này

dùng để sản xuất bê tông theo thời gian trộn nhanh, chất lượng cao Thời

gian hoàn thành một mẻ trộn không quá 90s Các máy này có dung tích nạp

liệu từ 250 lít – 600 lít, thích hợp cho các trạm trộn riêng lẻ, phục vụ nhiều

loại công trình khác nhau

Trong thực tế khi nhu cầu trộn bê tông lớn hơn 900m3 – 1500m3/tháng

thì phải thành lập trạm trộn bê tông trong nhà máy hay phân xưởng

Căn cứ vào phương pháp đổ bê tông xi măng ra khỏi thùng thì có 3

loại:

18

- Loại đổ bê tông bằng cách lật nghiêng thùng

- Loại đổ bê tông qua đáy thùng (chỉ có ở loại máy trộn cưỡng bức)

- Loại đổ bê tông bằng cách thùng quay ngược lại

2.3.3

2.3.3 Phân loại trạm trộn:Phân loại trạm trộn:Phân loại trạm trộn:

Dựa theo năng suất của trạm người ta có thể phân loại các trạm thành

bị của trạm được bố trí theo dạng tháp, một công đoạn có ý nghĩa là vật liệu

được đưa cao lên một lần, thao tác công nghệ được tiến hành Thường vật liệu được đưa lên cao khoảng (18 - 20) m so với mặt đất, được chứa trong các phễu, xi măng được chứa trong xi lô

Trong quá trình dịch chuyển xuống chúng được đi qua cân định lượng sau đó đưa vào máy trộn Điểm cuối cùng của cửa xả bê tông phải cao hơn miệng cửa nhận bê tông Trong dây chuyền có thể lắp bất cứ loại máy trộn bê tông nào chỉ cần đảm bảo mối tương quan về năng suất với các thiết bị khác Để phục vụ cho công tác bê tông yêu cầu khối lượng lớn, tập trung, đường xá vận chuyển thuận lợi, cự ly vận chuyển dưới 30 km thì sự dụng trạm này là kinh tế nhất

Trong trường hợp vừa có các công trình tập trung yêu cầu khối lượng lớn, vừa có điểm xây dựng phân tán đặc trưng cho các khu độ thị ở Việt Nam thì cần sử dụng sơ đồ hỗn hợp, vừa cấp hỗn hợp khô cho các công trình nhỏ, phân tán, đường xá lưu thông kém Nếu cung cấp hỗn hợp khô thì việc trộn sẽ được tiến hành trên đường vận chuyển hay tại nơi đổ bê tông

19

2.3.3.2

2.3.3.2 Trạm tháo lắp di chuyển được:Trạm tháo lắp di chuyển được:Trạm tháo lắp di chuyển được:

Trạm này phục vụ rất thuận lợi những nơi có diện tích thi công rộng lớn, các công trình lớn và thi công trong một thời gian dài Thiết bị công nghệ của trạm thường được bố trí dạng hai hay nhiều công đoạn, nghĩa là vật liệu được đưa lên cao nhờ các thiết bị ít nhất 2 lần Thường trong giai

đoạn này thì phần định lượng và phần trộn là riêng nhau, mà được nối với nhau bằng thiết bị vận chuyển (gầu vận chuyển, băng tải xe, xe vận chuyển)

Vật liệu được đưa lên cao lần đầu nhờ máy xúc, gầu xúc, băng chuyền ….vào các phễu riêng biệt sau đó là quá trình định lượng Tiếp theo vật được đưa lên cao lần nữa để cho vào máy trộn

Cũng như dạng trên, trong dây chuyền có thể lắp bất cứ loại máy trộn nào miễn là đảm bảo mối tương quan về năng suất và chế độ làm việc của các thiết bị khác Cửa xả phải cao hơn cửa nhận bê tông của thiết bị vận chuyển (nếu tháp cao hơn thì phải đưa lên cao một lần nữa) So với dạng cố

định loại trạm này có độ cao nhỏ hơn nhiều từ (7 -10) m nhưng lại chiếm mặt bằmg khá lớn Phần diện tích dành cho khu vực định lượng, trộn bê tông và phần nối giữa 2 khu vực dành cho vận chuyển Trên thực tế, tổng bề mặt bằng cho loại trạm này nhỏ hơn vì chúng có sản lượng nhỏ hơn nên bIi chứa cũng nhỏ hơn

Khi xây dựng các công trình phân tán, đường xấu, lưu thông xe không tốt thường sử dụng các trạm trộn di động hoặc cung cấp bê tông khụ trên các ô tô trộn Việc trộn được tiến hành trên đường vận chuyển hay tại nơi

đổ bê tông

21

2.4.2

2.4.2 Sơ đồ công nghệ của trạm trộn bê tông Sơ đồ công nghệ của trạm trộn bê tông Sơ đồ công nghệ của trạm trộn bê tông

Hình 2.3- Sơ đồ công nghệ của trạm trộn bê tông

Từ các nguyên vật liệu xây dựng để sản xuất ra sản phẩm cuối cùng

là bê tông ta cần thực hiện các công việc như sau:

Cốt liệu được để riêng biệt ở kho bIi chứa cốt liệu Cốt liệu được

máy xúc đưa lên đầy các thùng phễu riêng rẽ, chờ xả xuống băng tải để vận

chuyển lên các thùng cân cốt liệu, xi măng được đưa lên xi lô chứa xi măng

trên cao Nước được bơm lên đầy các thùng chứa để chờ cân định lượng

Động cơ trộn bê tông chạy ở chế độ không tải với điều kiện cân

bằng thì hệ thống thực hiện quá trình cân cốt liệu, nước và phụ gia, ở đây

thực hiện phương pháp cân riêng lẻ

Mở van xả cát, cát được xả xuống băng tải để đưa lên thùng cân Đồng thời

đá cũng được xả để đưa lên thùng cân Khi đá đủ thì băng tải dừng đồng

thời băng tải cát sẽ chạy và đưa cát lên thùng cân Khi cát đủ thì băng tải

cát dừng

Quá trình cân cốt liệu được thực hiện theo phương pháp cộng dồn:

MT = Mcát + Mđá

22

Trong quá trình cân cốt liệu đồng thời cân luôn xi măng, nước và phụ gia Xi măng từ xi lô chứa đưa vào thùng cân bằng vít tải, khi khối lượng xi măng bằng khối lượng đặt thì dừng động cơ vít tải Nước và phụ gia được bơm lên đưa vào thùng chứa và được cân bằng cảm biến mức

Khi điều kiện thùng trộn rỗng, cửa xả thùng trộn đóng, thì cốt liệu và

xi măng được đổ vào thùng trộn bê tông và bắt đầu quá trình trộn khô Sau một thời gian trộn khô 10s thì nước và phụ gia được đổ vào thùng trộn và bắt đầu quá trình trộn ướt trong thời gian là 25s Khi hết thời gian trên thì

động cơ trộn dừng, đồng thời cửa xả bê tông cũng được mở ra, bê tông được xả vào xe chuyên dụng Sau thời gian xả khoảng 10s thì cửa xả bê tông

được đóng lại Như vậy là kết thúc một mẻ trộn

Để chuẩn bị cho mẻ trộn tiếp theo thì trong quá trình trộn bê tông và sau khi xả nguyên liệu: cát, đá, nước, xi măng và phụ gia tiếp tục được vận chuyển lên thùng cân nghĩa là:

Khi mẻ trộn chưa bằng số mẻ đặt thì sau khi xả cốt liệu và xi măng xong thì sẽ tiếp tục quay lại cân cốt nguyên liệu và xi măng Khi xả nước

và phụ gia xong thì cũng tự động quay lại thực hiện cân nước và phụ gia Khi cân đủ thì dừng lại chờ mẻ tiếp theo

Khi số mẻ trộn bằng với số mẻ đặt thì dừng hết quá trình lại

Ta có thể chia một chu kỳ làm việc của máy thành các giai đoạn sau:

- Giai đoạn cấp liệu

23

sẽ tự động cân đo các khối lượng nguyên vật liệu, ở đây thực hiện phương pháp cân riêng lẻ

Mở van xả cát, cát được xả xuống băng tải để đưa lên thùng cân

Đồng thời đá1 cũng xả để đưa lên thùng cân Khi đá1 đủ, băng tải 1 dừng

đồng thời băng tải 2 chạy, đá2 được đưa lên thùng cân Khi đá2 đủ thì băng tải 2 dừng Tại thùng cân đá quá trình cân được thực hiện theo nguyên tắc cân cộng dồn:

MĐá = MĐá1 Đá1 + MĐá2 Đá2

Trong quá trình cân cốt liệu đồng thời cân luôn xi măng, nước và phụ gia Xi măng từ xi lô chứa đưa vào thùng cân nhờ vít tải, khi khối lượng xi măng bằng khối lượng đặt thì dừng động cơ vít tải Nước, phụ gia được bơm lên đưa vào thùng cân cho đến khi bằng khối lượng đặt thì dừng động cơ bơm nước và phụ gia

Khi điều kiện thùng trộn “rỗng’, cửa xả thùng trộn “đóng”, thì cốt liệu

và xi măng được đưa đổ vào thùng trộn bê tông bắt đầu quá trình trộn khô Sau thời gian trộn khô là 10s thì xả nước và phụ gia vào trộn, bắt đầu thời gian trộn ướt là 25s (Thời gian trộn một mẻ khoảng 35s) thì cửa xả thùng trộn mở ra, bê tông được xả vào xe chuyên dụng Sau thời gian xả khoảng 10s, đóng cửa xả bê tông lại Kết thúc một mẻ trộn

Để chuẩn bị cho một mẻ trộn mới thì trong quá trình trộn bê tông và sau khi xả nguyên liệu: cát, đá1, đá2, nước, xi măng và phụ gia tiếp tục được vận chuyển lên thùng cân nghĩa là:

Khi số mẻ trộn chưa bằng số mẻ đặt thì sau khi xả cốt liệu và xi măng xong sẽ tiếp tục quay lại thực hiện cân cốt liệu và xi măng Khi xả nước và phụ gia xong cũng tự động quay lại cân nước, phụ gia Khi cân đủ thì dừng lại chờ mẻ tiếp theo

Khi số mẻ bằng số mẻ đặt thì dừng hết quá trình cân lại

Nhấn nút chạy động cơ trộn

Đưa tay gạt sang chế độ hoạt động bằng tay (MAN), gạt chuyển mạch đóng

mở cửa xả sang vị trí “STOP”, khi cần điểu khiển, gạt chuyển mạch sang vị trí đóng hoặc mở cửa xả để đóng, mở cửa xả

Nhấn nút cấp cát, đồng thời cấp luôn xi măng, nước, phụ gia Người vận hành theo dõi số cân hiển thị trên máy tính, khi đủ nhấn vào một lần nữa các nút để dừng quá trình cấp Trong quá trình cấp cốt liệu riêng đá thì cấp xong đá1 mới được cấp đá2 Khi cốt liệu đI được cấp đủ đưa chúng vào thùng trộn Lúc này nhấn nút xả cốt liệu đồng thời nhấn nút xả xi măng Do

động cơ trộn luôn chạy trong quá trình hoạt động nên sau khi xả xong cốt liệu, xi măng coi như máy đang trôn bê tông khô, thời gian trộn ướt được bắt đầu tính khi xả nước và phụ gia Sau khi trộn ướt mẻ bê tông đI được hoàn thành, người vận hành chỉ việc nhấn nút xả bê tông

2.5

2.5 Các sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển của trạmCác sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển của trạmCác sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển của trạm 2.5.1

2.5.1 Sơ đồ mạch nguồn cung cấp cho trạm Sơ đồ mạch nguồn cung cấp cho trạm Sơ đồ mạch nguồn cung cấp cho trạm

Hình 2.4- Sơ đồ mạch nguồn cung cấp cho tủ điều khiển

25

Hình 2.5- Sơ đồ mạch chia nguồn điều khiển

Hình 2.6- Sơ đồ mạch tạo điện áp 24VDC

26

2.5.2

2.5.2 Sơ đồ các mạch lực của các động cơ trong trạm Sơ đồ các mạch lực của các động cơ trong trạm Sơ đồ các mạch lực của các động cơ trong trạm

Hình 2.7- Sơ đồ mạch nguồn cung cấp điện cho các động cơ

Hình 2.8- Sơ đồ mạch lực cho động cơ trộn,vít tải xi măng,

băng tải cát

27

Hình 2.9- Sơ đồ mạch lực cho động cơ băng tải đá 1 và đá 2

Hình 2.10- Sơ đồ mạch lực cho động cơ khí nén ,

bơm nước và phụ gia

28

2.5.3

2.5.3 Các mạch điều khiển khởi động đổi nối sao Các mạch điều khiển khởi động đổi nối sao Các mạch điều khiển khởi động đổi nối sao –––– tam giác tam giác tam giác

Hình 2.11- Mạch đổi nối sao – tam giác cho động cơ trộn , băng tải cát

Hinh 2.12- Mạch đổi nối sao –tam giác cho động cơ băng tải đá 1 và đá 2

29

Nguyên lý hoạt động của mạch đổi nối

Nguyên lý hoạt động của mạch đổi nối –––– tam giác tam giác tam giác

Nguyên lý mạch điều khiển ở các động cơ đấu sao - tam giác là như

nhau Vì vậy em xin trình bầy nguyên lý hoạt động của động cơ trộn được

trình bày ở hình trên như sau:

ở chế độ điều khiển tự động hoặc điều khiển bằng tay, muốn động cơ trộn

khởi động sao – tam giác ta phải cấp điện cho công tắc tơ K1

Khi công tắc tơ K1 có điện, các tiếp điểm K1 đóng lại cấp điện cho công

tắc tơ K1S

Khi công tắc tơ K1S có điện, các tiếp điểm K1S đóng lại cấp điện cho

rơ le thời gian 1Rth đồng thời cuộn dây stato của động cơ được đấu sao

(động cơ khởi động Y)

Sau khoảng thời gian khởi động sao đặt trước, các tiếp điểm thường đóng

mở chậm mở ra, ngắt công tắc tơ K1S ra khỏi nguồn điện đồng thời tiếp

điểm thường mở đóng chậm đóng lại cấp điện cho công tắc tơ K1T, cuộn

dây stato của động cơ đấu ∆ Động cơ làm việc đấu ∆

2.5.4

2.5.4 Sơ đồ mạch điều khiển các van khí nén Sơ đồ mạch điều khiển các van khí nén Sơ đồ mạch điều khiển các van khí nén

30

Auto-man auto 24vdc

R1

Auto-man auto

R2

Auto-man auto

31

H×nh 2.16- M¹ch ®iÒu khiÓn van thïng c©n n−íc , phô gia vµ x¶ bª t«ng

32

Chương 3Chương 3 Lựa Trọn Các Thiết Bị Cho Trạm TrLựa Trọn Các Thiết Bị Cho Trạm Trộnộnộn 3.1

3.1 Các Phần tử điều khiển tự động Các Phần tử điều khiển tự động Các Phần tử điều khiển tự động

3.1.1

3.1.1 Gới thiệu về PLC và ứng dụng PLCGới thiệu về PLC và ứng dụng PLCGới thiệu về PLC và ứng dụng PLC

3.1.1.1

3.1.1.1 Khái niệm chungKhái niệm chungKhái niệm chung

PLC viết tắt của Programmble Logic Control, là thiết bị lập trình

được, cho phép thực hiện linh hoạt các phép toán điều khiển thông qua một ngôn ngữ lập trình Nó được thiết kế chuyên dụng trong công nghiệp để

điều khiển các quá trình từ đơn giản đến phức tạp và tuỳ thuộc vào người sử dụng mà nó có thể thực hiện hàng loạt các chương trình

Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC hiện nay có ứng dụng rất rộng rIi nó có thể thay thế được tất cả một mảng rơle, hơn thế nữa PLC giống như một máy tính nên có thể lập trình được Chương trình của PLC

có thể thay đổi rất dễ dàng, các chương trình con cũng có thể sửa đổi nhanh chóng

Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đáp ứng được hầu hết các yêu cầu và như là yế tố chính trong việc nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất trong công nghiệp Trước đây thì việc tự động hoá chỉ được áp dụng trong sản xuất

ii/ Subroutine ( Chương trình con) : Miền chứa chương trình con ,được

to chức thành hàm và có biến hình thức để trao đổi dữ liệu, chương trình con này sẽ được thực hiện khi nó được gọi trong chương trình chính

iii/ Interrup ( Chương trình ngắt) : Miền chứa chương trình ngắt, được

tổ chức thành hàm và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ 1 khối chương trình nào khác Chương trình này sẽ được thực hiên khi có sự kiện ngắt xảy

ra Có rất nhiều sự kiện ngắt như: Ngắt thời gian, ngắt xung tốc độ cao…

b/ Vùng chứa tham số của hệ điều hành: Chia thành 5 miền khác nhau

I ( Process image input ) : Miền dữ liệu các cổng vào số, trước khi bắt

34

đầu thực hiện chương trình, PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào và cất giữ chúng trong vùng nhớ I Thông thường chương trình ứng dụng không đọc trực tiếp trạng thái logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm I

Q ( Process Image Output): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng ra số Kết thúc giai đoạn thực hiện chương trình, PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ

đệm Q tới các cổng ra số Thông thường chương trình không trực tiếp gán giá trị tới tận cổng ra mà chỉ chuyển chúng tới bộ đệm Q

M ( Miền các biến cờ): Chương trình ứng dụng sử dụng những biến này để lưu giữ các tham số cần thiết và có thể truy nhập nó theo Bit (M), byte (MB), từ (MW) hay từ kép (MD)

T ( Timer): Miền nhớ phục vụ bộ thời gian ( Timer) bao gồm việc lưu trữ giá trị thời gian đặt trước ( PV-Preset Value ), giá trị đếm thời gian tức thời ( CV –Current Value) cũng như giá trị Logic đầu ra của bộ thời gian

C ( Counter): Miền nhớ phục vụ bộ đếm bao gồm việc lưu trữ giá trị

đặt trước ( PV- PresetValue), giá trị đếm tức thời ( CV _ Current Value) và giá trị logic đầu ra của bộ đệm

c/ Vùng chứa các khối dư liệu: được chia làm 2 loại:

DB(Data Block): Miền chứa dữ liệu được tổ chức thành khối Kích thước cũng như số lượng khối do người sử dụng quy định, phù hợp với từng bài toán điều khiển Chương trình có thể truy nhập miền này theo từng bit (DBX), byte (DBB), từ (DBW) hoặc từ kép (DBD)

L (Local data block) : Miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình OB1, chương trình con, chương trình ngắt tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hình thức với những khối

35

chương trình gọi nó Nội dung của một khối dữ liệu trong miền nhớ này sẽ

bị xoá khi kết thúc chương trình tương ứng trong OB1, chương trình con, chương trình ngắt Miền này có thể được truy nhập từ chương trình theo bit (L), byte(LB) từ (LW) hoặc từ kép (LD)

3.1.1.3 Vòng quét chương trìn

3.1.1.3 Vòng quét chương trình:h:h:

PLC thực hiện chương trình theo chu kì lặp Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (Scan Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ cac cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình Trong từng vòng quét chương trình thực hiện từ lệnh đầu tiên

đến lệnh kết thúc của khối OB ( Block End) Sau giai đoạn thực hiện

chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo Q tới các cổng ra số Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi

Chú ý rằng bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng vào ra tương

tự nên các lệnh truy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lí chứ không thông qua bộ đệm

Thời gian cần thiết để PLC thực hiện 1 vòng quét gọi là thời gian vòng quét (Scan Time) Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau Có vòng quét được thực hiện lâu, có vòng quét được thực hiện nhanh tuỳ thuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện và khối dữ liệu truyền thông trong vòng quét đó

Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lí, tính toán và việc gởi tín hiệu điều khiển đến đối tượng có một khoảng thời gian trễ đúng bang thời gian vòng quét Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định tính thời gian thực của chương trình điều khiển trong PLC Thời gian vòng

36

quét càng ngắn, tính thời gian thực của chương trình càng cao

Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt: ví dụ như khối OB40,OB80…, chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại Các khốichương trình này có thể được thực hiện tại mọi điểm trong vòng quét chứ không bị

gò ép là phải ở trong giai đoạn thực hiện chương trình Chẳng hạn nếu 1 tín hiệu báo ngắt xuất hiện khi PLC đang ở giai đoạn truyền thông và kiểm tra nội bộ, PLC sẽ ngừng công việc truyền thông, kiểm tra để thực hiện khối chương trình tương ứng với tín hiệu báo ngắt đó.Với hình thức xử lí tín hiệu ngắt như vậy, thời gian vòng quét sẽ càng lớn khi càng có nhiều tín hiệu ngắt xuất hiện trong vòng quét Do đó để nâng cao tính thời gian thực cho chương trình điều khiển, tuyệt đối không nên viết chương trình xử lí ngắt quá dài hoặc quá lạm dụng việc sử dụng chế độ ngắt trong chương trình

điều khiển

Tại thời điểm thực hiện lệnh vào ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn 1 và 3 do hệ điều hành CPU quản lí ở 1 số modul CPU, khi gặp lệnh vào ra ngay lập tức, hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lí ngắt, để thực hiện lệnh trực tiếp với cổng vào ra

3.1.1.4

3.1.1.4 Cấu trúc chương trình:Cấu trúc chương trình:Cấu trúc chương trình:

Chương trình trong S7_200 được lưu trong bộ nhớ của PLC ở vùng giành riêng cho chương trình và có thể được lập với 2 dạng cấu trúc khác nhau

a/ Lập trình tuyến tính: toàn bộ chương trình nằm trong một khối trong bộ nhớ Loại hình cấu trúc tuyến tính này phù hợp với những bài toán

37

tự động nhỏ, không phức tạp Khối được chọn phải là khối OB1, là khối mà PLC luôn quét và thực hiện các lệnh trong đó thường xuyên, từ lệnh đầu tiên đến lệnh cuối cùng và quay lại lệnh đầu tiên

b/ Lập trình có cấu trúc: Chương trình được chia thành những phần nhỏ và mỗi phần thực thi những nhiệm vụ chuyên biệt riêng của nó, từng phần này nằm trong những khối chương trình khác nhau Loại hình cấu trúc nay phù hợp với những bài toán điều khiển nhiều nhiệm vụ và phức tạp PLC S7_200 có 3 loại khối cơ bản sau:

- Loại khối OB1 (Organization Block) : Khối tổ chức và quản lí chương trình điều khiển Khối này luôn luôn được thực thi và luôn được quét trong mỗi chu kì quét

- Loại khối SBR (Khối chương trình con): Khối chương trình với những chức năng riêng giống như 1 chương trình con hoặc một hàm ( chương trình con có biến hình thức) Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều khối chương trình con và các khối chương trình con này được phân biệt với nhau bằng tên của chương trình con đó

- Loại khối INT ( Khối chương trình ngắt) : Là loại khối chương trình đặc biệt có khả năng trao đổi 1 lượng dữ liệu lớn với các khối chương trình khác Chương trình này sẽ được thực thi mỗi khi có sự kiện ngắt xảy

ra

38

3.1.2

3.1.2 Các bước trong quá trình xây dựng hệ điều khiển dùng Các bước trong quá trình xây dựng hệ điều khiển dùng Các bước trong quá trình xây dựng hệ điều khiển dùng PLC.PLC.PLC

Để thiết kế một hệ thống lập trình ta thường trải qua các công đoạn chính

sau:

Trước tiên ta phải xác định thiết bị hay hệ thống nào muốn điều

khiển Mục đích cuối cùng của bộ điều khiển là điều khiển một hệ thống

39

hoạt động Đối với trạm trộn bê tông tự động thì phải đảm bảo được các chức năng điều khiển của hệ thống như điều khiển đóng mở động cơ nồi trộn, băng tải …phải là điều khiển mềm, có thể thiết lập mạng truyền thông

để điều khiển, kiểm tra, giám sát quá trình hoạt động của hệ thống từ xa

a

a Xây dựng lưu đồ chung cho hệ thống điều khiểnXây dựng lưu đồ chung cho hệ thống điều khiểnXây dựng lưu đồ chung cho hệ thống điều khiển

Trên cơ sở các yêu cầu của hệ thống điều khiển cần phải đáp ứng người thiết kế xây dựng lưu đồ thuật toán của hệ thống sao cho lưu đồ phải tường minh, rõ ràng để thuận tiện cho quá trình viết chương trình sau này

b

b Liệt kê đầu vào tương ứng với các đầu ra của PLC.Liệt kê đầu vào tương ứng với các đầu ra của PLC.Liệt kê đầu vào tương ứng với các đầu ra của PLC

Đây là một công đoạn quan trọng, người thiết kế cần phải xác định một cách đầy đủ các đầu vào, đầu ra mà PLC cần phải đáp ứng và làm cơ sở để lựa chọn chủng loại PLC cho phù hợp Có thể tiết kiệm được các đầu vào bằg cách dử dụng phương pháp đấu nối ngoài một số đầu vào

d Lập trình cho PLC.Lập trình cho PLC.Lập trình cho PLC

Tuỳ thuộc vào chủng laọi PLC đI lựa chọn người thiết kế có thể sử dụng máy lập trình chuyên dụng hoặc máy tính PC có cài đặt phân mềm

điều khiển hoặc lập trình trực tiếp thông qua các pphím có sẵn và màn hình tinh thể lỏng trên PLC

e

e Mô phỏng chương trình và kiểm tra phần mềm.Mô phỏng chương trình và kiểm tra phần mềm.Mô phỏng chương trình và kiểm tra phần mềm

Trong công đoạn này người thiết kế cần phải tạo ra những mô hình có

đầy đủ các đầu vào, còn đầu ra logic có thể là hiển thị đèn Nếu kết quả chưa thoả mIn với các yêu cầu đặt ra, sẽ rà soát lại lỗi và hiệu chỉnh lại

40

chương trình

f

f Nối các thiết bị vào ra với PLC.Nối các thiết bị vào ra với PLC.Nối các thiết bị vào ra với PLC

Người thiết kế đấu nối cẩn thận các thiết bị vào ra phù hợp với bảng liệt kê các đầu ra đI xác định, sau đó chạy vận hành thử, nếu chưa thoả mIn các yêu cầu đặt ra thì quay lại mục 6 nếu chương trình đI chạy đúng, thoả mIn các yêu cầu công nghệ đặt ra thì lưu chương trình vào bộ nhớ

Giới thiệu về CPU 226Giới thiệu về CPU 226Giới thiệu về CPU 226

CPU226 có 14 cổng vào và 10 cổng ra và có khả năng mở rộng thêm 7 modul mở rộng Bao gồm:

- 8192 từ đơn (16K byte) thuộc miền nhớ đọc/ghi non-volatile để lưu chương trình ở chế độ run edit và 12288 từ đơn(24K byte) khi không chạy chế độ run edit

- 5120 từ đơn (10K byte) kiểu đọc/ghi để lưu dữ liệu

- 24 cổng vao và 16 cổng ra logic

- Có 7 modul để mở rộng thêm cổng vào/ra bao gồm cả modul

analog