Nghiên cứu hệ thống tự động hóa dây truyền sản xuất đá ốp lát tại nhà máy vinaconex và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng hệ thống bằng thiết bị tự động hóa của siemens

Cốt liệu được cấp phối nhằm tạo ra phân bố hạt có độ rỗng nhỏ nhất, với khả năng tự điền đầy cao, giảm lượng polyester resin và bột gió trong hỗn hợp trộn và giảm mức độ biến động đặc tí

LỜI CẢM ƠN

Tác giả đề tài xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS– TS Phan Xuân Minh

Bộ môn điều khiển tự động- Viện Điện - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian thực hiện bản luận văn này Xin chân thành cám ơn các thầy, cô giáo giảng dạy và công tác tại Viện Điện đã chỉ dẫn, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại viện; xin cảm ơn Lãnh đạo và các cán bộ của Viện Đào tạo sau đại học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng tôi trong quá trình học tập

và hoàn thành các thủ tục trong quá trình bảo vệ luận văn; Cám ơn toàn thể các thầy cô giáo, các anh chị em bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ chia sẻ tài liệu, kiến thức và kinh nghiệm giúp tôi hoàn thiện đề tài

Cuối cùng tác giả cảm ơn sự quan tâm động viên khích lệ của gia đình cũng như các đồng nghiệp tại công ty cổ phần đá ốp lát cao cấp VINACONEX đã tạo điều kiện giúp đỡ về mọi mặt để tôi có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu

Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2013

Tác giả

Nguyễn Danh Quyền

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả của Luận văn xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng bản thân tôi Các dữ liệu nghiên cứu trong luận văn là trung thực, các tài liệu được trích dẫn trong luận văn có nguồn gốc và trích dẫn rõ ràng, kết quả nghiên cứu trong Luận văn là trung thực và chưa ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả

Nguyễn Danh Quyền

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, nhu cầu sử dụng sản phẩm đá ốp lát cao cấp của con người ngày càng tăng lên, đặc biệt là ở những nước phát triển Nắm bắt được xu hướng của thị trường, công ty cổ phần đá ốp lát cao cấp Vinaconex (Vinaconex advanced compound stone joint stock Co.) tên viết tắt là VICOSTONE đang nỗ lực cải tiến công nghệ nhằm đưa

ra những sản phẩm đá ốp lát có chất lượng cao nhất, đáp ứng nhu cầu của người sử dụng trên toàn thế giới Với nỗ lực không ngừng của các kĩ sư và công nhân trong nhà máy, hiện nay sản phẩm đá ốp lát của công ty đang trở thành một thương hiệu đáng tin cậy trong mắt người sử dụng Các sản phẩm của công ty đã và đang xuất hiện tại các thị trường khó tính nhất với chất lượng tốt, giá cả cạnh tranh và khiến cho doanh thu của công ty ngày một tăng lên Điều này góp phần không nhỏ vào việc nâng cao vị thế cho các sản phẩm của nước ta trên trường quốc tế

Hiện tại, dây chuyền sản xuất đá ốp lát tại công ty cổ phần đá ốp lát Vinaconex với

hệ PLC S5 đã cũ, nên hãng SIEMENS đã không còn sản xuất các thiết bị phục vụ việc sửa chữa thay thế mỗi khi có modul PLC S5 bị hỏng, điều đó khiến cho các nhà quản lý sản xuất không còn làm chủ được công nghệ sản xuất cũng như cắt giảm thời gian dừng máy khi có sự cố nhằm nâng cao năng suất dây chuyền

Nhận thấy sự hấp dẫn của ngành công nghiệp này cũng như tính cấp thiết của vấn đề cải tiến công nghệ tại công ty Vicostone, em đã chọn đề tài :“Tìm hiểu dây chuyền tự động hóa trong nhà máy sản xuất đá ốp lát cao cấp Vinaconex và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng dựa trên các thiết bị tự động hóa của Siemens” làm đề tài tốt nghiệp của mình với mục đích:

-Tìm hiểu hệ thống công nghệ xản xuất đá ốp lát cao cấp

-Tìm hiểu hệ thống thiết bị chấp hành và các yêu cầu về công nghệ điều khiển

-Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng điều khiển và giám sát dựa trên thiết bị PLC S7-300 của Siemens

- Thiết kế giao diện người máy trên phần mềm WinCC

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới cán bộ công nhân viên của nhà máy VICOSTONE đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em làm việc, nguyên cứu học hỏi tại công ty

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới GS-TS Phan Xuân Minh với những

ý kiến đóng góp và sự chỉ dẫn tận tình của cô để em có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐÁ TẤM SLAB 1

1.1 CÁC NGUYÊN VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐÁ NHÂN TẠO BRETON. 1 1.1.1 Các thành phần nguyên vật liệu 1

1.1.2 Vai trò và yêu cầu chất lượng của cốt liệu 1

1.1.3 Vai trò và yêu cầu chất lượng của bột gió 2

1.1.4 Vai trò và yêu cầu chất lượng của Polyester resin 3

1.1.5 Vai trò và yêu cầu chất lượng của chất đóng rắn Catalyst 4

1.1.6 Vai trò và yêu cầu chất lượng của chất ghép nối ( Silan) 4

1.1.7 Vai trò và yêu cầu chất lượng của chất tăng tốc 5

1.2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 5

1.2.1 Các công đoạn để sản xuất một tấm đá bán thành phẩm 5

1.2.2 Công nghệ rung ép trong môi trường chân không 6

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG THIẾT BỊ CHẤP HÀNH VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 8

2.1 HỆ THỐNG THIẾT BỊ CHẤP HÀNH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ĐÁ BÁN THÀNH PHẨM 8

2.1.1 Hệ thống thiết bị cho khu vực nạp liệu được biểu diễn ở hình 1.1 8

2.1.2 Hệ thống thiết bị cho khu vực nạp bột được biểu diễn ở hình 1.2 10

2.1.3 Hệ thống thiết bị cho khu vực máy trộn liệu Mixer được biểu diễn ở hình 1.3, hình 1.4, hình 1.5 11

2.1.4 Hệ thống thiết bị khu vực máy trộn đồng nhất Ring được biểu diễn ở 15

2.1.5 Hệ thống thiết bị khu vực Lô ép liệu được biểu diễn ở hình 1.7 16

2.1.6 Hệ thống thiết bị máy rải liệu (Distributer) được biểu diễn ở hình 1.8 18

2.1.7 Hệ thống thiết bị cho khu vực máy rung ép được biểu diễn ở hình 1.9 20

2.1.8 Hệ thống thiết bị cho khu vực lò dưỡng hộ và hầm làm mát được biểu diễn ở hình 1.10,

hình 1.11, hình 1.12, hình 1.13 22

2.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ĐÁ BÁN THÀNH PHẨM 25 CHƯƠNG III: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 30

3.1 CHỌN CẤU HÌNH CHO HỆ PLC S7-300 30

3.2 BẢNG PHÂN LOẠI ĐỊA CHỈ BIT THEO KHU VỰC VÀ LƯU ĐỒ 34

3.2.1 Khu vực Skip 36

3.2.2 Tank resin trung gian 41

3.2.4 Máy trộn liệu MIXER 48

3.3 MÔ PHỎNG KHU VỰC MIXER 1 TRÊN PHẦN MỀM WINCC 53

CHƯƠNG I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐÁ TẤM

SLAB

1.1 CÁC NGUYÊN VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

ĐÁ NHÂN TẠO BRETON

1.1.1 Các thành phần nguyên vật liệu

Hạt cốt liệu (đá thạch anh, cát silic, granite…)

Bột gió Silic hoặc bột gió canxi cacbonat

1.1.2 Vai trò và yêu cầu chất lượng của cốt liệu

Cốt liệu chiếm 2/3 về mặt thể tích (khoảng 70% về khối lượng của sản phẩm) Cốt liệu là các hạt cát hoặc cốt liệu đá; đó là thành phần chủ yếu rất quan trọng trong quá trình sản xuất Nó được ví như “khung xương” của sản phẩm và được gọi là “cốt” Cốt liệu góp phần chủ yếu tạo nên các tính chất cơ lý của sản phẩm đá nhân tạo như chịu mài mòn, chống xước, độ cứng bề mặt, chịu hóa chất…

Cốt liệu sử dụng trong đá tấm Breton phải khô, lượng nước không được lớn hơn 0.3% trọng lượng đá Nếu lượng nước nhiều sẽ gây ra các vấn đề rất nghiêm trọng trong quá trình xúc tác của nhựa (làm mất tác dụng của chất tăng tốc hoặc peroxit), tạo

ra các vết nứt trên tấm đá

Cốt liệu được cấp phối nhằm tạo ra phân bố hạt có độ rỗng nhỏ nhất, với khả năng

tự điền đầy cao, giảm lượng polyester resin và bột gió trong hỗn hợp trộn và giảm mức

độ biến động đặc tính cơ lý của sản phẩm cuối cùng

Về mặt cấu trúc bề mặt, hạt cốt liệu có thể trơn hoặc thô ráp, hình cầu hoặc hình dài dẹt Hạt cốt liệu trơn có tính công tác tốt hơn trong khi hạt thô ráp có khả năng tạo

ra các tính cơ học cao hơn Hạt cốt liệu hình cầu với cùng một cấp phối cho khả năng điền đầy cao hơn hạt dài dẹt

Ngoài ra, để đánh giá mức độ phù hợp của cốt liệu, người ta còn căn cứ vào tính chịu nén, tính chịu kéo, tính chịu mài mòn, tỷ trọng, độ đặc chắc – độ rỗng, tính không thấm nước, khả năng chịu băng giá, tính chất nhiệt, màu sắc…

Hàm lượng SiO2 trong cốt liệu phải lớn hơn 99,0%, không lẫn các tạp chất hữu cơ, không có thành phần sét hoặc hạt dễ vỡ, không có các chất tham gia phản ứng với Clo, Sunfat, Pyrit, Mica, chất phản ứng silica…

1.1.3 Vai trò và yêu cầu chất lƣợng của bột gió

Bột gió kết hợp với nhựa Polyester resin tạo thành hỗn hợp điền đầy vào các lỗ trống mà hạt cốt liệu tạo ra

Bột gió bao gồm hai loại: Bột gió Silica và bột gió canxi cacbonat

Bột gió Silica phải đảm bảo các tính chất hóa lý như sau:

- Bản chất hóa học: SiO2

- Cách nhận biết: dạng bột màu trắng

- Hàm lượng CaCO3: nhỏ hơn hoặc bằng 4,0% về mặt khối lượng

- Tổng hàm lượng ẩm: nhỏ hơn 0.3% về mặt khối lượng

- Kích thước cỡ hạt: 96% lọt sang 45 micron

- Bột gió không được lẫn kiềm oxit, Clo và Sunfat

Bột gió Canxi Cacbonat phải đảm bảo các tính chất hóa lý như sau:

- Bản chất hóa học: CaCO3

- Cách nhận biết: dạng bột màu trắng

- Hàm lượng CaCO3: lớn hơn hoặc bằng 96% về mặt khối lượng

- Tổng hàm lượng ẩm: nhỏ hơn 0.3% về mặt khối lượng

- Kích thước cỡ hạt: 96% lọt sang 45 micron

- Bột gió không được lẫn kiềm oxit, Clo, Sunfat

Bột gió phải luôn được bảo quản trong Silo kín, tránh ẩm

1.1.4 Vai trò và yêu cầu chất lƣợng của Polyester resin

Hỗn hợp polyester resin và bột gió có t ác dụng điền đầy các lỗ do hạt cốt liệu tạo ra Polyester resin chiếm 20% về thể tích (khoảng 10% về khối lượng) của sản phẩm

Polyester resin được tạo thành từ một phản ứng giữa một axit đa chức và một rượu

đa chức, để tạo thành một dãy liên kết Nó có những tính năng chủ yếu như: dễ dàng thao tác trong trạng thái lỏng, hóa cứng nhanh ở nhiệt độ định sẵn, tính bền cao, dễ tạo màu…Ngoài ra, tính năng quan trọng nhất của polyester resin là khả năng liên kết ngang với một monome polyvinyl (thường là styren) để tạo thành một copolymer nhiệt rắn Dung dịch polyester resin chưa no có trong monome có khả năng phản ứng dưới tác dụng của nhiệt, ánh sang, tạp chất và một vài yếu tố khác theo cơ chế gốc tự do, nhanh chóng tạo ra một cấu trúc gel Chính vì vậy, muốn giữ được polyester resin trong thời gian dài, người ta cần trộn một lượng thích hợp các chất ức chế vào dung dịch polyester resin để chiếm các gốc tự do

Polyester resin cần đảm bảo các tính chất lý hóa như sau:

- Bản chất hóa học của polyester resin: Nhựa orthophtalic polyester hòa tan trong styren

- Màu sắc: Vàng nhạt

- Ngoại quan: Dung dịch đặc trong suốt

- Tỷ trọng ở 20oC: 1.11 ÷ 1.13 g/cm3

- Hàm lượng Styren: từ 33% đến 35%

- Điểm tỏa nhiệt lớn nhất khi đặt trong một thiết bị có nước, nhiệt độ bên ngoài là

80oC, có thêm 0.2% Cobalt nồng độ 6% và 2% chất xúc tác TPPB HAM1

- Thời gian tạo gel: từ năm đến chín phút

- Thời gian đạt đến nhiệt độ thấp nhất: từ bảy đến mười năm phút

- Nhiệt độ đạt được lớn nhất bên trong: 230 C

Polyester resin được chứa trong những thùng kín, tránh ánh sang và độ ẩm, nhiệt độ bảo quản từ 15oC đến 25o

C

1.1.5 Vai trò và yêu cầu chất lƣợng của chất đóng rắn Catalyst

Quá trình polyester resin chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn được thực hiện bằng phản ứng đồng trùng hợp Các monome hòa tan trong styrene sẽ phản ứng với nhóm chưa no của mạch polyester resin tạo thành một polyme nhiệt rắn, hình thành mạng lưới không gian ba chiều Phản ứng bắt đầu khi có mặt các gốc tự do Trong công nghệ sản xuất đá tấm Breton, người ta sử dụng xúc tác hay còn gọi là chất đóng rắn catalyst để phân hủy thành các gốc tự do, thúc đẩy quá trình đồng trùng hợp Chất xúc tác thường được sử dụng cho phản ứng đồng trùng hợp là Peroxide hữu cơ

Peroxide là các hợp chất hóa học có độ hoạt động cao nhờ có chứa liên kết O-O, có thể tự phân hủy hay phân hủy nhờ tác động của nhiệt để tạo ra các gốc tự do hoạt động Các sản phẩm peroxide trên thị trường được phân biệt bởi các yếu tố như: nhiệt độ đóng rắn, tốc độ đóng rắn, khả năng tương thích của polyester resin với sự có mặt các chất ức chế…

Peroxide cần được bảo quản tại nơi kín với nhiệt độ bảo quản từ 10oC đến 30o

C, tránh tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, nhiệt độ cao và các chất hóa học hoạt động

1.1.6 Vai trò và yêu cầu chất lƣợng của chất ghép nối ( Silan)

Chất ghép nối (Silan) là sản phẩm có chức năng hữu cơ, được dùng làm chất tăng dính giữa các vật liệu vô cơ (cát, đá, sỏi…) và các vật liệu hữu cơ (polyester resin) Nó được sử dụng làm tăng tính chất lý hóa cuối cùng của sản phẩm như cường độ uốn, độ đặc chắc, khả năng chống chịu mài mòn, tia tử ngoại…

Các tính chất của nhóm chức hữu cơ Silican là do cấu trúc phân tử đặc biệt và là kết quả của các phản ứng hóa học

Để phù hợp với công nghệ sản xuất đá, chất ghép nối Silan phải có các đặc điểm sau:

- Bản chất hóa học: Methacryloxipropyltrimethoxysilan

- Cách nhận biết: Chất lỏng không màu trong suốt

- Hàm lượng chất hoạt hóa: 90%

Silan bị tác động bởi độ ẩm nên phải được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc với ánh sáng và nhiệt độ nóng Nếu bảo quan tốt, Silan có thể giữ được sáu tháng mà không bị mất hoạt tính

1.1.7 Vai trò và yêu cầu chất lƣợng của chất tăng tốc

Chất tăng tốc được định nghĩa là chất cho vào polyester resin để làm tăng tốc cho quá trình phân hủy catalyst thành các gốc tự do Polyester resin, catalyst (muối peroxide) và chất tăng tốc được khuấy, phản ứng đóng rắn sẽ được bắt đầu ngay lập tức với tốc độ phụ thuộc và nồng độ các chất hoạt động và nhiệt độ cung cấp Việc lựa chọn nồng độ cobalt và peroxide nên tuân theo thời gian trộn polyester resin, tránh ảnh

hưởng đến quá trình sản xuất và vệ sinh cuối ca

Chất tăng tốc là các phức chất cobalt được pha loãng trong các este mạch thẳng Chất tăng tốc cần có các tính chất lý hóa như sau:

- Bản chất hóa học: Naphthenate hoặc cobalt octote

- Cách nhận biết: Dạng lỏng, màu tím trong suốt

- Hàm lượng cobalt: 6%

- Hàm lượng oxi hoạt tính: từ 6% đến 8%

Chất tăng tốc cần được bảo quản ở nơi kín, tránh ánh nắng mặt trời, nhiệt độ không quá 30oC, cách ly với các chất peroxide hữu cơ

1.2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

1.2.1 Các công đoạn để sản xuất một tấm đá bán thành phẩm

Bước 1: Nguyên liệu được nạp vào các silo, hopper… và cân liệu tự động theo

công thức phối liệu cài đặt sẵn

Bước 2: Nguyên liệu được đưa lên trộn trên Mixer nhờ xe chuyển liệu Skip và các tank cân liệu trung gian

Bước 3: Liệu trộn được xả xuống Ring để trộn đồng nhất và băng tải lớn để chuyển liệu

Bước 4: Rót liệu vào hệ thống quả lô gồm 2 cặp quả lô, cặp quả lô trên và cặp quả

lô dưới để xé tơi liệu

Bước 5: Rót liệu vào máy dải liệu (Distributer) dải liệu vào khuôn tạo nên hình dạng của tấm đá

Bước 6: Rung ép nguyên vật liệu trong môi trường chân không

Bước 7: Dưỡng hộ và làm mát

1.2.2 Công nghệ rung ép trong môi trường chân không

Nạp liệu và cân định lượng

Trộn liệu trên Mixer

Trộn đồng nhất trên Ring

Rót liệu vào hệ thống quả lô

Rót liệu vào máy dải liệu

Rung ép trong môi trường chân không

Dưỡng hộ và làm mát

Công nghệ rung ép trong môi trường chân không là yếu tố tiên quyết tạo nên chất lượng và sự khác biệt của tấm đá Breton

Quá trình này đòi hỏi phải sử dụng hút chân không: không khí sẽ được hút từ các

lỗ rỗng trong hỗn hợp liệu để tạo thành các khoảng trống trong quá trình chuyển động của liệu, ngăn chặn việc không khí bị mắc trong đó sẽ tích tụ thành các lỗ rỗng không mong muốn

Trong suốt quá trình này, hiệu ứng vật lý được sử dụng, theo sự dịch chuyển tập trung của các hạt phân tán, sự cọ sát và sự kết dính giảm đáng kể, trạng thái huyền phù hay trạng thái tương tự của vữa kết dính (polyester resin và bột gió) được hóa lỏng khi giảm độ nhớt Hỗn hợp liệu sau khi dung ép sẽ giảm thể tích biểu kiến dưới tác dụng của áp suất và cấu trúc của chúng sẽ trở nên đặc chắc sau khi các lỗ trống được điền đầy

Ảnh hưởng nén trong quá trình rung ép chân không phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp liệu thành phần chịu tác động bởi hiệu ứng rung sẽ phản ứng trong quá trình như thế nào

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG THIẾT BỊ CHẤP HÀNH VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

2.1 HỆ THỐNG THIẾT BỊ CHẤP HÀNH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ĐÁ BÁN THÀNH PHẨM

2.1.1 Hệ thống thiết bị cho khu vực nạp liệu được biểu diễn ở hình 1.1

Hình 1.1: Sơ đồ các thiết bị công đoạn nạp đá cốt liệu

2.1.1.1 Qui trình hoạt động

Khi có tín hiệu cân liệu băng tải chuyển liệu ở hopper 14 sẽ chuyển liệu xuống băng tải cân, khi hopper 14 cân đủ khối lượng thì dừng lại Băng tải của hopper 13 sẽ chuyển liệu vào băng tải cân cho đến khi đủ số cân đã cài đặt trên máy thì dừng lại, băng tải cân vẫn chạy lùi cho đến khi liệu chạm vào senser đầu băng tải thì dừng lại và chạy tiến Lúc này băng tải chuyển liệu của hopper 12 chuyển liệu vào băng tải cân cho đến khi đủ khối lượng thì dừng lại, quá trình tiếp tục chuyển liệu của hopper 11 vào băng tải cân cho tới khi đủ khối lượng thì dừng lại Để tránh sự chảy tràn của nguyên liệu khi cân liệu ở hopper 13, 14 cứ mỗi lần đạt 40kg băng tải lại chạy lùi 1m, và cân ở hopper 11, 12 cứ mỗi 40kg sẽ chạy tiến 1m

Khi quá trình cân hoàn tất, băng tải cân sẽ dừng lại 10s cho 4 băng tải phía sau bao gồm 1 băng tải ngang và 3 băng tải chéo hoạt động trước khi băng tải cân chạy tiến để chuyển liệu cho các băng tải chuyển liệu cho skip

Để bảo đảm chính xác khối lượng mỗi lần cân, khi còn 10kg so với khối lượng đặt, băng tải chuyển liệu từ các hopper xuống băng tải cân sẽ dừng lại và chạy tiến nhích dần cho đến khi đủ khối lượng thì dừng hẳn

2.1.1.2 Yêu cầu công nghệ

Cân phải chính xác

Băng tải cân chạy tốc độ nhanh 10m/ph, tốc độ chậm 5m/ph

Băng tải chuyển liệu chạy tốc độ nhanh đến khi còn 10 kg thì chạy tốc độ chậm

Băng tải chuyển liệu tới skip gồm ba băng tải chéo kế tiếp nhau và một băng tải ngang để chuyển liệu về hai Skip chứa liệu sau quá trình cân, mỗi băng tải có một sensor báo hiệu có liệu trên băng tải hay không

Hệ thống băng tải chuyển liệu tới skip bao gồm một động cơ ba pha 3KW để quay băng tải chéo Một, một động cơ ba pha 1.5KW để quay băng tải chéo Hai, một động cơ

ba pha 1.1KW, 2.8A, 4 cực để quay băng tải lựa chọn và một biến tần Mitsubishi FR 2.5KW, một động cơ 3 pha 1.5KW để quay băng tải ngang

2.1.2 Hệ thống thiết bị cho khu vực nạp bột đƣợc biểu diễn ở hình 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ các thiết bị công đoạn nạp bột đá

Gồm hệ thống Silo S5 và Silo S6 hoạt động độc lập nhau Khi chạy hệ thống Silo S5 thì dừng chạy hệ thống Silo S6

2.1.2.1 Nguyên lý hoạt động

Khi có tín hiệu cân bột, cửa xả trên tank trung gian phải được đóng lại nhờ sensor xác nhận vi trí Vít tải số 3 (trên cùng) sẽ khởi động trước, sau đó đến vít tải số 2 (ở giữa) Vít tải số 1 (dưới cùng) hoạt động sau cùng, đẩy bột từ Silo lên phía trên tank trung gian để cân bột

Để đảm bảo chính xác, khi còn 8kg bột so với khối lượng đặt, vít tải sẽ dừng lại và chạy nhích dần ở tốc độ thấp cho đến khi đủ số cân thì dừng lại

Quá trình xả bột vào skip chỉ được thực hiện khi có tín hiệu xác nhận có các skip ở phía dưới Trong quá trình này, việc xác nhận xả cho skip Một trước hay skip Hai trước

sẽ được xác nhận nhờ sensor vị trí Sau đó cửa xả bột mở ra theo từng nấc và các búa

gõ bột nhờ khí nén sẽ được tác động để đảm bảo bột được thoát ra hết trong tank

2.1.2.2 Yêu cầu công nghệ

Mỗi silo bao gồm một sensor báo trạng thái đóng mở cửa xả bột và một sensor báo

vị trí xả bột cho Skip nào

Ba cảm biến cân “loadcell” tại thanh trung gian để báo khối lượng của bột trong tank bột trung gian về PLC

Ngoài ra, hệ thống nạp bột còn bao gồm hai van điện từ cho hai búa gõ bột

2.1.3 Hệ thống thiết bị cho khu vực máy trộn liệu Mixer đƣợc biểu diễn ở hình 1.3, hình 1.4, hình 1.5

Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo của 1 Mixer

2.1.3.1 Nguyên lý hoạt động

Sau khi liệu đã được nạp đủ vào các Skip và có tín hiệu khởi động hệ thống, xe Skip chuyển liệu di chuyển lên cửa xả liệu của Mix Khi chạm công tắc hành trình trên cửa xả liệu của Mix, xe Skip dừng lại (cũng là tín hiệu báo cho hệ thống cân liệu phía dưới bắt đầu chu trình cân mẻ liệu mới) Đồng thời lượng catalyst đã được cân trên tank Catalyst trung gian sẽ được hòa vào lượng resin đã được cân trên tank Resin trung gian Sau khi catalyst đã được xả hết vào resin, cửa xả liệu mở ra, cốt liệu được

xả vào lòng Mix Xả liệu xong, cánh khuấy sẽ quay 5 vòng để xan đều liệu trong lòng Mix thì dừng lại để đổ bột màu Sau khi đổ màu xong, công nhân vận hành ấn nút xác nhận đã đổ màu rồi ấn nút Start quá trình trộn liệu mới chính thức bắt đầu

Quá trình trộn liệu trong lòng Mixer diễn ra theo năm công đoạn sau:

- Trộn khô: Các hạt cốt liệu và bột màu được các khuấy trộn với tốc độ 18 vòng/phút trong khoảng thời gian từ 200 đến 250 giây

- Trộn ướt: Công đoạn này resin, catalyst, các hóa chất sẽ được xả và khuấy với tốc

độ 20 vòng/phút để dính đều lên bề mặt các hạt cốt liệu trong khoảng 60 giây

- Trộn bột: Skip sẽ xả bột vào Mixer.Vừa xả, búa khí nén vừa gõ để đảm bảo bột sẽ được xả hết trog lòng tank Trong quá trình xả bột, Mixer sẽ quay liên tục với tốc độ 22 vòng/phút trong 99 giây để bột được trộn đều trong lòng Mixer

- Trộn end: Khi tất cả các loại nguyên liệu đã được xả xong, Mixer sẽ khuấy đều 22 vòng/phút trong khoảng 300 giây để liệu được quyện vào nhau đồng đều

- Xả liệu: Sau khi trộn end xong, liệu được xả xuống Ring theo cửa xả riêng với góc

mở khoảng 60o

Trong mỗi công đoạn thời gian trộn và tốc độ cánh khuấy đều được cài đặt trong máy

2.1.3.2 Yêu cầu công nghệ

Skip đóng mở cửa xả theo hai nấc Sau khi bắt đầu xả bột khoảng 20 giây, cửa xả bột sẽ được chuyển từ nấc Một sang nấc Hai (ít hơn) để đảm bảo bột xả xuống Mixer

Sauk hi trộn liệu trong lòng Mixer kết thúc, liệu được xả xuống Ring theo hai nấc

để đảm bảo liệu sau khi trộn được xả hết, không còn dính trong lòng Mixer Ở nấc Một, Mixer quay với tốc độ 18 vòng/phút Ở nấc Hai, Mixer quay với tốc độ 24 vòng/phút

2.1.3.3 Các thiết bị chấp hành và cảm biến sử dụng

Skip bao gồm hai động cơ 3 pha 7,5KW và 5.5KW để di chuyển Skip, hai công tắc hành trình báo đóng cửa xả liệu, xả bột, hai công tắc hành trình báo mở cửa xả liệu, xả bột, hai công tắc hành trình báo vị trí Skip, và hai van thủy lực điều khiển bằng PLC

đóng mở cửa xả liệu và cửa xả bột của Skip

Thiết bị tạo hỗn hợp hóa chất trong tank resin trung gian bao gồm bốn bộ cân Gefran để cân khối lượng catalyst và resin trước khi trộn, một động cơ 3 pha 0.75KW,

2A, 4 cực để bơm resin từ tank resin lên tank resin trung gian, hai động cơ 3 pha 0.37KW, 1.2A, 4 cực để bơm catalyst vào hai tank catalyst trung gian, hai động cơ 3 pha 0.55KW, 1.6A, 6 cực để trộn resin và catalyst trong hai bình trộn, bốn van khí nén

và tám cảm biến trong hai tank catalyst trung gian và hai tank resin trung gian để đóng

và mở

Hệ thống Mixer bao gồm một động cơ 3 pha 45KW, 87A, 4 cực, một biến tần Mitsubishi FR 540- 45KW dùng cho Mixer 1, 1 động cơ 3 pha 37KW, 57A, 4 cực, một biến tần Mitsubishi FR 540- 37KW dùng cho Mixer 2, hai van thủy lực điều khiển bằng PLC đóng mở cửa của hai Mixer, sáu cảm biến quang theo dõi việc đóng mở cửa Mixer

2.1.4 Hệ thống thiết bị khu vực máy trộn đồng nhất Ring đƣợc biểu diễn ở

này nhằm mục đích liệu xả xuống Ring phải được phân bố đồng đều trong lòng Ring Sau khi liệu đã xả xong, hai tay khuấy trộn đồng nhất sẽ được hạ xuống để trộn đều liệu của hai Mixer với nhau, đồng thời làm tơi liệu, với số vòng khuấy đã được cài đặt sẵn (20 vòng /phút) Kết thúc quá trình trộn đồng nhất, chụp Ring sẽ được nâng lên, băng tải gạt liệu bắt đầu chạy tiến, xẻng gạt liệu bắt đầu hạ xuống quay ngược chiều quay của Ring với tốc độ chậm (4 vòng/phút) để gạt liệu xuống băng tải (Ring quay với tốc độ chậm (3 vòng/phút)) Sau khi xẻng gạt liệu quay hết ba vòng với tốc độ chậm, Ring sẽ quay tốc độ nhanh (14 vòng/ phút), xẻng gạt liệu cũng quay nhanh với tốc độ (20 vòng/phút) cho đến khi hết liệu thì dừng Xẻng gạt liệu nâng lên, chụp ring hạ xuống quá trình xả liệu hoàn tất

2.1.4.2 Yêu cầu công nghệ

Xẻng gạt liệu hoạt động với hai cấp tốc độ, theo số vòng quay cài đặt sẵn như trên Ring hoạt động với hai cấp tốc độ, theo số vòng quay cài đặt sẵn như trên

Khuấy trộn đồng nhất hoạt động đều với số vòng quay như yêu cầu trên

2.1.4.3 Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành

Hệ thống Ring trộn đồng nhất bao gồm hai động cơ 3 pha 0,37 KW quay lắc lư chia liệu xả từ Mixer xuống Ring, một động cơ 3 pha 2,2KW quay Ring, một động cơ

3 pha 2,2 KW quay xẻng gạt liệu, hai động cơ 3 pha 1,1 KW quay khuấy trộn đồng nhất trong lòng Ring, 1 động cơ 3 pha 1,5KW động cơ bơm thủy lực cùng sáu van thủy lực để nâng hạ các thiết bị, 1 động cơ 3 pha 4KW dẫn động cho băng tải chuyển liệu sau ring, ba sensor từ báo vòng quay của Ring, hai công tắc hành trình báo vị trí nâng

hạ xẻng gạt liệu, hai công tắc hành trình báo vị trí nâng hạ khuấy trộn đồng nhất, một sensor áp từ báo liệu còn hay hết trên băng tải

2.1.5 Hệ thống thiết bị khu vực Lô ép liệu đƣợc biểu diễn ở hình 1.7

Hình 1.7a Cấu tạo các quả lô theo mặt phương nằm ngang

Hình 1.7b Cấu tạo các quả lô theo phương thẳng đứng

2.1.5.1 Nguyên lý hoạt động

Mỗi cặp quả lô trên và lô dưới gồm 2 quả lô song song và có chiều quay hướng vào nhau nhằm mục đích xé tơi các cục liệu to và ép liệu xuống phía dưới Sau mỗi mẻ liệu các quả lô sẽ được vệ sinh bởi các đầu vệ sinh có gắn động cơ dẫn động của mỗi quả lô

để liệu không bám lên bề mặt quả lô

2.1.5.2 Yêu cầu công nghệ

Hai quả lô của mỗi cặp có chiều quay hướng vào nhau Khe hở của mỗi cặp quả lô

có thể điều chỉnh được để có thể xé tơi liệu với kích thước khác nhau và không gây kẹt

lô, dẫn đến hỏng sản phẩm

2.1.5.3 Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành

Hệ thống lô ép liệu bao gồm hai động cơ dẫn động 3 pha 7 KW quay quả lô bên trái, hai động cơ 3 pha 5 KW quay động cơ quả lô bên phải, hai công tắc hành trình báo

vị trí “zero” cho hai đầu vệ sinh của hai cặp quả lô, bốn công tắc hành trình báo vị trí chạy tiến và chạy lùi cho đầu vệ sinh cho 2 cặp quả lô

2.1.6 Hệ thống thiết bị máy rải liệu (Distributer) đƣợc biểu diễn ở hình 1.8

Hình 1.8 Máy rải liệu

2.1.6.1 Nguyên lý hoạt động

Liệu sau khi qua quả lô được xả vào thùng chứa máy rải liệu theo khối lượng được cài đặt sẵn (khoảng 550Kg) cho đến khi đạt khối lượng thì dừng lại Song song với quá trình nạp liệu vào máy rải liệu, khuôn cũng được đưa đến vị trí chờ rải liệu phía dưới khung hướng liệu Khi đã xác nhận có khuôn phía dưới, khung hứng liệu hạ xuống lòng khuôn, quá trình rải liệu bắt đầu Máy rải liệu di chuyển tới vị trí cuối của khung (theo cách đặt thông số) Băng tải rải liệu bắt đầu chuyển liệu hướng vào lòng khuôn với tốc độ đã điều chỉnh so với lần dải liệu trước, căn cứ vào khối lượng của lần trước

so với thông số cài đặt Quá trình này băng tải vừa rải liệu vào khuôn, máy rải liệu vừa chạy lùi về vị trí nạp liệu đến vị trí đầu của khuôn ( theo cách cài đặt thông số) thì dừng lại để so sánh khối lượng và báo khối lượng đã rải vào khuôn lên màn hình hiển thị Sau đó máy rải liệu tiếp tục di chuyển về vị trí chờ nạp liệu, khung hướng liệu ép liệu ở các cạnh của khuôn rồi nâng lên, quá trình rải liệu kết thúc

2.1.6.2 Yêu cầu công nghệ

Máy rải liệu (Distributer) di chuyển đến đúng vị trí trong quá trình làm việc: vị trí rải liệu, vị trí kết thúc rải liệu và vị tríchờ nạp liệu

Rải liệu đúng số cân đã cài đặt Cân trong máy rải liệu phải chính xác Nếu rải liệu chênh lệch trong sai số cho phép (5Kg) thì máy dải liệu sẽ điều chỉnh tốc độ rải liệu lần sau Nếu rải liệu vượt quá mức sai số cho phép thì hệ thống sẽ tự động báo lỗi

2.1.6.3 Các thiết bị chấp hành và cảm biến sử dụng

Máy dải liệu được di chuyển nhờ động cơ bước và bao gồm một sensor áp từ báo

vị trí “zero”, hai công tắc hành trình báo vị trí giảm tốc và chờ nạp liệu

Băng tải rải liệu được di chuyển nhờ một động cơ bước 3,45KW, bốn cảm biến cân BLCB1C3 550Kg

Khe hở cửa cửa xả liệu phía trên băng tải được điều chỉnh bởi một động cơ 3 pha

và một Encoder đếm xung để báo khoảng cách khe hở cửa xả liệu

Khung rải liệu đươc nâng hạ nhờ một động cơ 3 pha 1,5 KW bơm thủy lực, bốn sensor áp từ báo vị trí nâng hạ khung, bốn sensor áp từ báo ép liệu vào lòng khuôn và hai sensor áp từ báo có khuôn bên trong khung hứng liệu

2.1.7 Hệ thống thiết bị cho khu vực máy rung ép đƣợc biểu diễn ở hình 1.9

Hình 1.9 sơ đồ máy rung ép

2.1.7.1 Nguyên lý hoạt động

Liệu sau khi rải vào khuôn sẽ được đậy nắp bởi tay gắp nắp và được di chuyển vào trong máy rung ép nhờ băng tải máy rung ép Khi máy rung đã xác nhận có khuôn chứa liệu bên trong, máy rung ép hạ xuống quá trình rung ép bắt đầu

Xy lanh nâng hạ hạ xuống cùng với thớt ngoài1 và kẹp chặt thớt ngoàivào bệ máy Van hút chân không của hai bơm chân không được mở để hút chân không đến khi áp lực chân không bằng với thông số cài đặt (20 mbar) Sau khoảng thời gian trễ cài đặt (khoảng 5 giây), thớt trong2 máy rung ép hạ xuống, giàn động cơ rung ép bắt đầu hoạt động Chiều quay của 2 dãy động cơ hướng vào nhau để rung ép liệu Sensor đo vòng

1

Thớt ngoài là khung bên ngoài phía dưới máy rung ép để giữ khung của tấm đá

2

quay kiểm soát tốc độ quay đến khi bằng thông số cài đặt sẽ giữ nguyên tốc độ quay và rung trong khoảng 60 giây thì dừng rung

Quá trình Rung có hai pha:

Pha 1: Tần số rung nhỏ , thời gian ngắn Mục đích là san bằng những nhấp nhô lớn của liệu trong khuôn Thông thường tần số quay của động cơ vào khoảng 3000 vòng/phút trong thời gian 10 giây

Pha 2: Thời gian rung dài (khoảng 50 giây) tần số rung cao khoảng 3350 vòng/phút Mục đích là san bằng những nhấp nhô nhỏ, loại trừ các bọt khí, làm hỗn hợp liệu trở nên chặt hơn

Trên màn hình điều khiển của máy thể hiện quá trình làm việc của dây chyền rung

2.1.7.2 Yêu cầu công nghệ

Không khí trong máy rung ép phải được hút hết ra bên ngoài để tạo môi trường chân không trong quá trình máy rung ép hoạt động

Số vòng quay của động cơ rung yêu cầu có thể lên đến 3600 vòng/ phút để điều chỉnh cho từng loại hỗn hợp liệu khác nhau

Áp lực khí nén trong quá trình rung ép 1,5 bar

2.1.7.3 Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành

Máy rung ép bao gồm hai dàn động cơ tương ứng với mười động cơ 3 pha 10KW tạo rung động cho máy rung ép

Ngoài ra, máy rung ép còn bao gồm một sensor báo tốc độ vòng quay của động cơ, bốn sensor báo vị trí của thớt ngoài máy rung, một senser báo áp lực chân không, mười điện trở báo nhiệt gắn lên thân mười động cơ rung ép, hai sensor báo giới hạn trên của thớt ngoài máy rung, bốn sensor áp từ báo đóng mở van chân không, tám sensor áp từ báo đóng mở xy lanh dẫn hướng cho thớt ngoài và thớt trong của máy rung

Hệ thống rung ép còn bao gồm hai động cơ 3 pha 15KW dẫn động cho băng tải, một Encoder đếm bước của băng tải, một động cơ 22 KW của bơm chân không số 1, một động cơ 45 KW của bơm chân không số 2

2.1.8 Hệ thống thiết bị cho khu vực lò dƣỡng hộ và hầm làm mát đƣợc biểu diễn ở hình 1.10, hình 1.11, hình 1.12, hình 1.13

Hình 1.10 Cấu tạo 1 tầng lò dưỡng hộ1 tấm đá

Hình 1.11 Cấu tạo lò dưỡng hộ theo phương thẳng đứng

Hình 1.12 Cấu tạo lò dưỡng hộ theo phương nằm ngang

Để dưỡng hộ được tấm đá, lò dưỡng hộ phải được cấp nhiệt độ bằng cách sử dầu truyền nhiệt lên đến 120 – 125oC Dầu truyệt nhiệt được làm nóng bằng gas và giữ ổn định ở nhiệt độ này trong toàn bộ thời gian dưỡng hộ tấm đá Hai động cơ bơm dầu liên tục từ tháp dầu vào trong các tầng lò và từ các tầng lò trở lại tháp Các tầng lò gồm những tấm nắp trên và tấm nắp dưới chứa dầu truyền nhiệt đảm bảo nhiệt độ phân bố đều trên bề mặt tấm đá

Khi dầu vào lò dưỡng hộ có đá đã rung ép, xe kéo đá sẽ di chuyển đến đầu vào kéo tấm đá vào lò, quá trình dưỡng hộ tấm đá bắt đầu Tấm đá sẽ được ép chặt bởi tấm nắp trên và tấm nắp dưới chứa dầu truyền nhiệt ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian từ 30 – 40 phút Trong thời gian này xe kéo đá tiếp tục kéo các tấm đá vào đủ 13 tầng lò thông qua việc di chuyển lên xuống của các tầng lò và việc lựa chọn tầng lò - khi đi xuống thì chọn các tầng lẻ, đi lên thì chọn các tầng chẵn

Sau thời gian dưỡng hộ, tấm đá đã đông cứng sẽ được kéo ra khỏi đầu ra của lò để bằng xe kéo đá, lấy chỗ dưỡng hộ cho các tấm tiếp theo Đá ra khỏi lò sẽ được đưa xuống băng tải xích, băng tải xích sẽ di chuyển tấm đá tới vị trí tháo đá

Sau khi tấm đá đã được dỡ ra vẫn còn nóng khoảng 115 – 120o sẽ được đưa tới băng tải xích và hầm làm mát có các quạt gió công suất lớn thổi liên tục để khi tấm đá

đi đến đầu ra hầm làm mát nhiệt độ tấm đá giảm về 45 – 50o quá trình dưỡng hộ kết thúc

2.1.8.2 Yêu cầu công nghệ

Nhiệt độ dầu của lò dưỡng hộ phải được điều chỉnh từ 0 – 130oC

Tấm đá phải được kéo vào các tầng đúng chu trình lẻ trước, chẵn sau theo thứ tự các tầng lẻ 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 và các tầng chẵn 12, 10, 8, 6, 4, 2

1.2.8.3 Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành

Hệ thống dưỡng hộ tấm đá bao gồm hai động cơ 3 pha 22 KW bơm dầu vào lò dưỡng hộ, hai động cơ 3 pha 18,5KW di chuyển nâng hạ giàn lò, hai công tắc hành trình giới hạn giàn lò, hai công tắc hành trình báo mức cao và thấp tầng lò, hai sensor

áp từ đếm số tầng lò, một động cơ 3 pha bơm thủy lực nâng hạ tấm nắp các tầng lò, bốn sensor áp từ báo vị trí tấm nắp

Xe kéo đá trong hệ thống dưỡng hộ bao gồm một động cơ 3 pha 4 KW di chuyển

xe kéo đá vào ra lò dưỡng hộ mười công tắc hành trình báo tốc độ, vị trí và giới hạn của xe kéo đá

Băng tải xích được dẫn động bởi một động cơ 3 pha 3KW

Hầm làm mát bao gồm ba động cơ quạt gió 3 pha 11KW để làm mát tấm đá khi qua hầm và tám động cơ 3 pha 0,22KW dẫn động băng tải hầm làm mát

2.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

hệ thống điều khiển giám sát hiện tại trong nhà máy có cấu trúc dạng song song (điều khiển phân tán)

Các bộ điều khiển làm việc độc lập với nhau tạo nên độ tin cậy cao hơn nhưng không có sự phối hợp giữa các bộ điều khiển để cùng chia sẻ giải quyết cùng một nhiệmvụ

Hinh 1.14: Cấu trúc song song của các bộ điều khiển

Sơ đồ các bộ điều khiển của từng công đoạn

Hình 1.15: Khu vực cân bột, cân đá

Hình 1.16: Khu vực cân trộn resin, mixer, trộn đồng nhất, lô ép liệu

Hình 1.17: Khu vực rắc hỗn hợp liệu vào khuôn

Hình 1.18: Khu vực rung ép

Hình 1.19: Khu vực lò dưỡng hộ

Hệ thống thiết bị quá trình của khu vực trộn liệu bao gồm:

- Xe chuyển liệu Skip bao gồm hai khoang: khoang chứa code liệu, khoang chứa bột gió

- Tank cân và chứa Catalyst trung gian

- Tank cân và chứa Resin trung gian

- Máy trộn liệu MIXER

Hình1.20 Bàn điều khiển Mix 1

Luận văn nhằm đóng góp một phần vào việc thiết kế hệ thống tự động hóa thay thế cho hệ thống cũ trên cơ sở PLC S7-300 của hãng Siemens Phần thiết kế tập trung vào

khu vực máy trộn liệu Mixer 1

CHƯƠNG III: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Hiện nay hệ PLC S5 vẫn hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp nhưng

hệ PLC S5 đã cũ, nên hãng SIEMENS đã không còn sản xuất các thiết bị phục vụ việc sửa chữa thay thế mỗi khi có modul PLC S5 bị hỏng, điều đó khiến cho các nhà quản

lý sản xuất, quản lý thiết bị phải nghĩ đến việc chuyển đổi các hệ PLC S5 sang hệ PLC S7-300 để thuận tiện cho việc làm chủ công nghệ sản xuất và giảm thời gian dừng máy khi có sự cố nhằm nâng cao năng suất dây chuyền

Việc sử dụng PLC S7-300 thay thế cho hệ điều hiển cũ PLC S5 có những ưu điểm như sau:

 Thiết bị của cùng một hãng sản xuất

 Hãng cung cấp phần mềm Compile chương trình điều khiển viết bằng Step

5 sang Step 7 thuận tiện

 Cung cấp đầy đủ ngoại vi và card giao tiếp với máy tính cá nhân PC

Chỉnh vì những ưu điểm cơ bản trên, phương án tích hợp hệ thống điều khiển trên nền S7-300 thay thế cho hẹ điều khiển cũ được lựa chọn là giải pháp kỹ thuật của luận văn này

3.1 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Giải pháp kỹ thuật lựa chọn hệ SIMATIC S7-300 của SIEMENS với các module chức năng được trình bày dưới đây

3.1.1 Chọn module nguồn nuôi cho bộ CPU

Module nguồn có vai trò quan trọng trong việc biến đổi nguồn điện từ 120VAC, 230VAC sang nguồn điện 24VDC duy trì nguồn cung cấp nguồn điện một chiều cho sự hoạt động của bộ điều khiển PLC, tiêu chuẩn khắt khe của bộ nguồn luôn luôn đòi hỏi phải điện áp và dòng điện đầu ra phải luôn ổn định, đáp ứng yêu cầu trên hang SIEMENS đã cung cấp một module nguồn( power supply) có các thông số sau: 6ES7 307-1EA00-0AA0

Module Name Out Current Out Voltage Input Voltage

size, inputs and outputs

I/O address area

integrated expandable with

Max,Sum of retentive data

 1 cơ cấu chấp hành tượng

Do vậy các module tín hiệu được chọn như sau:

 1 module 16DI/16DO có thông số: 6ES7 323 - 1BL00 - 0AA0

 1 module 32DI : 6ES7 321 - 1BL00 - 0AA0

 1 module 2AI/2AO: 6ES7 334 - 0KE00 - 0AB0

3.1.4 Giao diện người máy

Để thực hiện giao diện giám sát giữa người vận hành đối với quá trình hoạt động của dây chuyền bằng hình ảnh, chữ viết, cũng như việc thay đổi thông số vận hành phù hợp với yêu cầu công nghệ đối với mỗi loại sản phẩm khác nhau do đó việc thực hiện cần phải có những thiết bị sau:

 1 module CP5611A2 kết nối cổng MPI của PLC với máy tính cá nhân PC

 1 máy tính cá nhân PC có cài đặt phần mềm WinCC

Hình 1.21: Cấu hình điều khiển cho khu vực Mixer 1

PS

AI4/ AO2 DO8

DI32

DO1616DI/

16D0

0

PC

CPU

Hình 1.22: Cấu hình hệ thống điều khiển cho dây truyền khai báo trong phần mềm STEP 7

3.2 BẢNG PHÂN LOẠI ĐỊA CHỈ BIT THEO KHU VỰC VÀ LƯU ĐỒ

3.2.1 Lựa chọn chế độ điều khiển trên bàn điều khiển

3.2.1.1 Bảng phân địa chỉ bit nút ấn bàn điều khiển

3.2.1.2 Nguyên lý hoạt động chọn chế độ hoạt động

Khóa chuyển mạch chuyển sang trạng thái “0” là chọn chế độ hoạt động tự động của máy (chế độ ATU) và ấn nút “Start” chu trình hoạt động của máy sẽ hoạt động tự động Nút ấn “Stop” sẽ cho phép chu trình dang hoạt động dừng lại bát kỳ lúc nào nút

ấn này được tác động và lưu dữ lại toàn bộ trạng thái đang hoạt động, sau khi chương trình dừng ấn nút “Sart” để chạy tiếp chương trình Nút ấn “End” tác động sẽ làm cho chương trình đang hoạt động vẫn tiếp tục hoạt động đến hết chu kỳ của nó thì dừng lại, reset lại toàn bộ chương trình để chạy tiếp

khóa được chuyển sang trạng thái “1” là chọn chế độ hoạt động ấn nút (chế độ MANU), ấn nút “Start” để cho phép chương trình hoạt động, muốn cho cơ cấu chấp hành nào hoạt động thì ấn nút ấn để điều khiển cơ cấu đó hoạt động, khi dừng hoạt động ấn nút “Stop để dừng lại