ỨNG DỤNG PLC S7300 ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG SẢN XUẤT BI ĐẠN NGHIỀN

MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH VẼ v LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CƠ KHÍ ĐÔNG ANH LICOGI. 2 1.1.Quá trình hình thành và phát triển của công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi.................. 2 1.2. Tổng quan về công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi. 3 1.2.1. Chức năng và nhiệm vụ của công ty cơ khí Đông Anh. 3 1.2.2. Các lĩnh vực sản xuất kinh doanh chủ yếu. 4 1.3. Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý của công ty cơ khí Đông Anh. 6 1.3.1.Chức năng, nhiệm vụ 6 1.3.2. Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý. 11 1.4. Quy trình công nghệ của xưởng đúc. 11 1.4.1. Giới thiệu tổng quan về xưởng đúc. 11 1.5. Quy trình công nghệ hệ thống sản xuất bi đạn nghiền. 13 CHƯƠNG 2: GIỚI THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG 18 2.1. Thiết bị đông lực 18 2.1.1. Động cơ truyền động cho băng tải 18 2.2. Thiết bị đo lường 21 2.2.1 Giới thiệu về Loadcell 21 2.3. Van điều khiển – piston –xy lanh 23 2.3.1. Van điều khiển 23 2.3.2. Piston – xy lanh 24 2.4. Thiết bị điều khiển 25 2.4.1. Giới thiệu chung. 25 2.4.2. Phương pháp lập trình điều khiển 27 2.5. Biến tần MM440 27 2.6. Lựa chọn nút ấn, đèn báo. 32 2.7. Lựa chọn cảm biến 33 2.7.1. Cảm biến chống lệch băng. 33 3.2.2. Cảm biến bảo vệ trượt băng. 35 2.7. Sơ đồ mạch lực hệ thống: 38 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT BI ĐẠN NGHIỀN XƯỞNG ĐÚC 2 CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ KHÍ ĐÔNG ANH 40 3.1. Xây dựng hệ thống cân định lượng tự động 40 3.1.1. Nguyên lý hoạt động hệ thống cân định lượng. 41 3.1.2. Kiểm tra hệ thống cân chỉnh khối lượng 42 3.2. Xây dựng hệ thống rót phế liệu tự động 43 3.2.1. Khái niệm chung 43 3.2.2. Yêu cầu đối với hệ thống rót 43 3.2.3. Các bộ phận của hệ thống rót 44 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG 47 4.1. Xây dựng bài toán điều khiển tự động 47 4.2. Thuật toán điều khiển 48 4.2. Thiết kế mạch điện điều khiển cho hệ thống. 57

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

KHOA CƠ ĐIỆN

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐÌNH THÀNH Ngày sinh: 10/10/1993

Mã số sinh viên: 1221011070 Khóa: 57 Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành: Tự Động Hóa

Đề tài:

ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG

SẢN XUẤT BI ĐẠN NGHIỀN

HÀ NỘI 06/2017

MỤC LỤC

3

3

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ

5

5

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại hiện nay, song song với việc phát triển xã hội, quá trình công nghiệphóa – hiện đại hóa cũng phát triển mạnh mẽ và không ngừng đòi hỏi mức độ tự động hóa ngày càng cao

Với sự phát triển của khoa học kỹ như vậy thì việc ứng dụng thiết bị logic khả trìnhPLC để tự động hóa quá trình sản xuất, nhằm mục tiêu tăng năng suất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm là một vấn đề rất cần thiết

Đồ án với đề tài: “Ứng Dụng PLC Để Tự Động Hóa Hệ Thống Sản Xuất Bi Đạn Nghiền – Tại Nhà Máy Đúc II – Công Ty Cổ Phần Cơ Khí Đông Anh LiCoGi ” nhằmmục đích tìm hiểu và nghiên cứu ứng dụng của bộ điều khiển PLC trong sản xuất Đối tượng được đề cập đến là “Hệ thống cân băng định lượng cát, đất sét , bột than để làm khuôn sản xuất bi đạn nghiền ” và “ Hệ thống tự động rót phế liệu vào khuôn ”

Trong quá trình tiến hành làm đồ án, mặc dù được sự chỉ dẫn tận tình của giáo viênhướng dẫn TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH và bản thân cũng đã tham khảo thêm nhiều tài liệu và tỉm hiểu thực tế ở công ty nhưng do thời gian và năng lực còn hạn chế nên đồ

án không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét đánh giá của các Thầy Cô để em có thể hoàn thiện được đồ án tốt hơn cũng như cho em có thêm kiến thức để làm hành trang cho tương lai sau này

Qua đây, Em xin chân thành cảm ơn tất cả quý Thầy Cô trong trường Đại Học Mỏ Địa Chất, Thầy Cô khoa Cơ Điện và đặc biệt là Thầy Cô trong bộ môn Tự Động hóa

đã tạo mọi điều kiện để cho em được học tập, được tiếp thu những kiến thức chuyên môn cũng như là kiến thức trong đời sống

Và một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của giáo viên hướng dẫn TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH đã giúp đỡ em rất nhiều để em có thể hoàn thành đồ án

Cuối cùng, em xin kính chúc tất cả quý Thầy Cô hạnh phúc trong cuộc sống, luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp trồng người

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CƠ KHÍ ĐÔNG ANH LICOGI.

1.1 Quá trình hình thành và phát triển của công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi.

Hiện nay, Công ty có tên gọi chính thức như sau : “ Công Ty Cổ Phần Cơ Khí Đông Anh LiCoGi ”

Địa chỉ : Nằm trên đường quốc lộ 3, tổ 8 , thị trấn Đông Anh , Huyện Đông Anh, Thành phố Hà Hội, Việt Nam

Từ năm 1974 đến 1980 đổi tên là Nhà máy Cơ khí Xây dựng Đông Anh, Bộ Xây dựng

Từ năm 1980 đến 1989 đổi tên là Nhà máy Cơ khí Xây dựng Đông Anh, trực thuộc Liên hiệp các xí nghiệp thi công cơ giới, Bộ xây dựng;

Từ năm 1990 đến 1995 đổi tên là Nhà máy Cơ khí và Đại tu ô tô máy kéo, trực thuộc Liên hiệp các xí nghiệp thi công cơ giới, Bộ xây dựng

Năm 1995, Nhà máy đổi tên thành Công ty Cơ khí Đông Anh, trực thuộc Tổng công

ty Xây dựng và Phát triển hạ tầng, Bộ Xây dựng;

Năm 1997, Công ty liên doanh với tập đoàn SUMITOMO của Nhật Bản kinh doanh

cơ sở hạ tầng tại khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Huyện Đông Anh, Hà Nội

Năm 2006, Công ty chuyển đổi thành Công ty TNHH Nhà nước một thành viên Cơ khí Đông Anh thuộc Tổng công ty Xây dựng và Phát triển hạ tầng, Bộ Xây

dựngQĐ/TCT-TCCB của Tổng công ty Xây dựng và Phát triển hạ tầng, Công ty đổi tên thành Công ty TNHH một thành viên Cơ khí Đông Anh;

Tháng 4 năm 2014, Công ty chính thức chuyển đổi thành Công ty cổ phần CKĐA – LICOGI theo giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp Công ty cổ phần số 0100106391

do Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội cấp ngày 11/4/2014 VĐL là

Hình 1.1 Toàn cảnh công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi 1.2 Tổng quan về công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi.

1.2.1 Chức năng và nhiệm vụ của công ty cơ khí Đông Anh.

Công Ty CP Cơ Khí Đông Anh chuyên sản xuất và lắp dựng nhà thép tiền chế, tư vấn thiết kế công trình công nghiệp, gia công chế tạo các sản phẩm cơ khí kết cấu thép, kinh doanh vật tư kim khí tổng hợp

1.2.2 Các lĩnh vực sản xuất kinh doanh chủ yếu.

Công ty cơ khí Đông Anh chuyên sản xuất, cung cấp những nhóm sản phẩm sau

- Nhóm sản phẩm hợp kim đúc

Bi đạn nghiền, phụ tùng máy nghiền bi, phụ tùng máy nghiền đứng và máy búa, phụ tùng lò nung và nhiều loại phụ tùng khác nhau chế tạo bằng nhiều nhóm hợp kim phục vụ cho các ngành xi măng, nhiệt điện, sản xuất vật liệu xây dựng, lọc hóa dầu và

Hình 1.2.Bi đạn nghiền Hình 1.3.Phụ tùng máy nghiền

Hình 1.4.Phụ tùng lò nung Hình 1.5.Hợp kim đúc

- Nhóm sản phẩm giàn không gian và kết cấu thép

Phục vụ cho việc xây dựng các công trình công công và nhà công nghiệp đòi hỏikhẩu độ lớn, không gian sử dụng thoáng, không vướng cột như các khu liên hiệp thể thao, sân vận động , chợ, siêu thị , nhà máy

Hình 1.6 Giàn không gian

Hình 1.7 Kết cấu thép

- Nhóm sản phẩm nhôm hợp kim định hình

Được sử dụng trong kiến trúc cho các toàn nhà cao tầng hay hộ gia đình, làm đồ nộithất và phụ tùng, phụ kiện của ngành công nghiệp đóng tàu, sản xuất ô tô và các ngànhcông nghiệp khác Sản phẩm được chế tạo bằng dây chuyền công nghệ, thiết bị hiện đại như dây chuyền thiết bị đùn ép của UBE Nhật Bản

Công ty còn gia công , chế tạo khuôn đùn ép nhôm, khuôn mẫu cho ngành đúc, ngành nhôm như các loại ferro, nhôm billet, lò nhiệt luyện

Hình 1.10.Billet Hình 1.11.Copper

1.3 Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý của công ty cơ khí Đông Anh.

1.3.1.Chức năng, nhiệm vụ

Giám đốc công ty

Báo cáo: Tổng giám đốc – Tổng công ty

Trách nhiệm: Giám đốc giữ vai trò chỉ đạo chung toàn công ty,chỉ đạo tới phân xưởng, các phòng ban, chịu trách nhiệm trước Nhà Nước về kết quả hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty và cũng là người đại diện quyền lợi cho cán bộ công nhântoàn công ty

Phó giám đốc sản xuất – kỹ thuật:

Báo cáo: Giám đốc

Trách nhiệm: phụ trách hệ thống quản lý chất lượng của công ty Trực Tiếp phụ trách và chỉ đạo phòng kỹ thuật, phòng luyện kim, phân xưởng đúc I, đúc II, phân xưởng cơ khí, phân xưởng nhiệt luyện, phân xưởng kết cấu, phân xưởng công nghệ cao Phụ trách công tác khoa học kỹ thuật , công tác an toàn lao động và vệ siinh công nghiệp, công tác đào tạo cán bộ và nâng cao tay nghề công nhân

Phó giám đốc kinh doanh:

-Báo cáo: Giám đốc

-Trách nhiệm:

Được giám đốc ủy quyền trực tiếp chỉ đạo và giải quyết các việc sau đây:

+Công tác tìm kiếm thị trường trong và ngoài nước , tổ chức đấu thầu để tiêu thụ tối

đa sản phẩm và khai thác năng lực toàn công ty

+Tổ chức kinh doanh vật tư , thiết bị và các dịch vụ khác theo giấy kinh doanh của công ty đảm bảo hiệu quả kinh tế cao

+Phụ trách công tác nhập vật tư , nhiên liệu từ các nguồn trong và ngoài nước đảm bảo tính cạnh tranh cao

+Xúc tiến chuẩn bị hợp đồng kinh tế đảm bảo tính pháp lý và kinh tế trình giám đốc+Xúc tiến thương mại và khai thác hiệu qur kinh tế trong các liên doanh

+Phụ trách hệ thống kho , hệ thống đại lý của công ty Đề xuất phương án đầu tư phát triển bộ phận phụ trách

+Chỉ đạo trực tiếp mọi hoạt động các phong nghiệp vụ và toàn bộ phận liên quan+Phụ trách công tác xây dựng cơ bản , phòng chống bão lụt trong công ty

Phó giám đốc nội chính:

-Báo cáo: Giám đốc

-Trách nhiệm:

+Dự trù nhân lực quý , năm cho các bộ phận công ty

+Tìm nguồn nhân lực mới đáp ứng yêu cầu , trình giám đốc ký hợp đồng lao động+Tiến hành thường xuyên sàng lọc , sắp xếp và tư vấn giám đốc về tính hợp lý trongcông tác nhân sự , mâu thuẫn nảy sinh trong công tác này

+Tiến hành xây dựng tiêu chuẩn hóa thủ tục chấp nhận lao động Xây dựng tiêu chuẩn cho các chức danh của công ty, xây dựng chức năng nhiệm vụ của các bộ phận trong công ty và thường xuyên hoàn chỉnh đảm bảo phù hợp với sự phát triển của côngty

+Chỉ đạo công tác thuộc chức năng phòng tổ chức, đảm bảo tính đúng đắn trong hoạt động của công ty khi thực hiện các chế độ đối với người lao động

+Nghiên cứu đề xuất các biện pháp để phát hiện, sử dụng hiệu quả tài năng lao động trong công ty

+Lập báo cáo tài chính kế toán và xác định chi phí chất lượng.

+quản lý, phân công và kiểm soát công việc của phòng tài chính kế toán

+Theo dõi công tác sửa chữa thiết bị, đáp ứng yêu cầu sản xuất

Thiết kế, lập quy trình sửa chữa lớn thiết bị và giám sát nghiệm thu kết quả

+Lập biên bản các hư hỏng lớn thiết bị Kiểm tra đinh kỳ để đánh giá năng lực hoạt động của thiết bị công ty Lập kế hoạch mua sắm thiết bị mới và thanh lý thiết bị cũ,

hư hỏng Quản lý việc giao nhận và điều phối thiết bị củaliên quan

Trưởng phòng kỹ thuật:

Trách nhiệm: Chịu trách nhiệm về thiết kế và lập quy trình công nghệ tổng hợp sản xuất sản phẩm Soạn thảo tiêu chuẩn nghiệm thu sản phẩm, soạn thảo kế hoạch chất lượng, xác định thông số kỹ thuật cho nguyên liệu, vật tư đầu vào

+Giám sát theo dõi hoạt động thực hiện hợp đồng của nhà cung ứng.

+Tổ chức cấp phát và quyết toán vật tư

+Tổ chức lưu kho, bảo quả, vận chuyển vật tư và sản phẩm

Trưởng phòng kinh tế - kế hoạch:

+Quản lý các cửa hàng sản phẩm của công ty

+Liên hệ với khách hàng thực hiện bảo hành sản phẩm sau bán hàng

+Chủ trì việc xử lý và giải quyết khiếu nại của khách hàng

+Thực hiện thuê ngoài gia công sản phẩm đáp ứng yêu cầu sản xuất

1.3.2 Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý.

Hình 1.12 Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý 1.4 Quy trình công nghệ của xưởng đúc.

1.4.1 Giới thiệu tổng quan về xưởng đúc.

Xưởng đúc II được thành lập vào năm 1998 với dây chuyền đúc tự động và khuôn cát tươi không cần hộp DISAMATIC (ĐAN MẠCH) với công suất 10.000 tấn/năm để sản xuất vật liệu bi đạn nghiền và các phụ kiện nhỏ phục vụ ngành sản xuất xi măng, nhiệt điện, phân nón, sản xuất vật liệu xây dựng, lọc dầu và các ngành công nghiệp khác

Tổng sản lượng tiêu thụ nội địa xấp xỉ 8000 tấn sản phẩm/ năm và xuất khẩu hơn

4000 tấn sản phẩm / năm Tỷ lệ tăng trưởng 15-20 % năm

Sản phẩm xuất khẩu chính là bi nghiền, phụ tùng máy nghiền bi, lò nung trong các

Trưởngphòng kinh

tế & kếhoạch

Trưởngphòng vậttư

Trưởngphòng kỹthuật

Trưởngphòngthiết bị

Trưởng

phòng thí

nghiệm

Kế toántrưởng

P.Giám đốcnội chính

P.giám đốckinh doanh

P.Giám đốc

sản xuất- kỹ

thuật

Giám Đốc

nhà máy xi măng, thân valve cho công nghiệp dầu khí, phụ tùng của máy xây dựng Thị trường xuất khẩu chính là Hàn Quốc, Nhật Bản, Mỹ, Canada Italy Anh Quốc , Thái Lan UAE, Úc.

Hình 1.13 Hình ảnh bi đạn nghiền đã được làm thô

1.5 Quy trình công nghệ hệ thống sản xuất bi đạn nghiền.

Hình 1.14 Hệ thống sản xuất bi đạn nghiền

Quy trình công nghệ hoạt động của hệ thống gồm 7 công đoạn :

+ Công đoạn 1: Chuẩn bị nguyên liệu (cát, đất sét và bột than)

Các nguyên liệu này được chứa trong các boong ke được làm bằng nhôm Thùng cát, đất sét, bột than có sức chứa là 10 tấn Thùng chứa hỗn hợp là 20 tấn Còn thùng cát khứ hồi có sức chứa là 40 tấn

- Đất sét:

Được khai thác vận chuyển tới kho nhà máy, được phân thành lô theo hàm lượng SiO2,Al2O3, R2O và được đồng nhất sơ bộ, cấp qua băng tải tấm có biến tần điều tốc qua băng tải cao su chuyển vào máy cán sét, sau đó chuyển vào kho đồng nhất kiểu kho dài qua hệ thống cân băng định lượng

Độ ẩm < 15%

+ Kiểm tra đất sét từng lô theo yêu cầu kỹ thuật

+ Kiểm tra độ ẩm đất sét trước khi đưa vào kho đồng nhất theo từng ca sản xuất

- Cát, bột than: Yêu cầu mịn, nhỏ đã được loại bỏ tạp chất Được nhập và kiểm tra trước khi đưa vào thùng nguyên liệu tương ứng

Hình 1.15.Thùng chứa nguyên liệu

+ Công đoạn 2: Cân định lượng nguyên liệu

Cân định lượng có thể cân khối lượng lên tới 2,5 tấn

Mỗi 1 mẻ nguyên liệu trước khi được đưa vào máy làm khuôn đều được trộn với một tỷ lệ nhất định Chính vì vậy việc sử dụng cân định lượng là hết sức cần thiết Người vận hành hệ thống sẽ đặt tỷ lệ cát- đất sét- bột than – nước trước khi các nguyênliệu này được đưa vào thùng hỗn hợp Với cân định lượng đảm bảo khối lượng chính xác của các nguyên liệu được sử dụng

Trình tự cân định lượng như sau:

- Đầu tiên, cát sẽ được van xả từ thùng nguyên liệu cát xuống cân định lượng Khi lượngcát ở cân đạt yêu cầu về khối lượng Van cát sẽ được đóng lại Lượng cát ở cân định lượng được xả hết xuống thùng đựng hỗn hợp

- Tiếp theo, Van xả đất sét cũng được mở ra, xả đất sét xuống cân định lượng Cũng giống như cân cát Sau khi khối lượng đất sét đạt yêu cầu Van đất sét cũng đóng lại Đất sét trong cân định lượng chuyển xuống thùng hỗn hợp

- Cuối cùng là bột than Qúa trình cân bột than này cũng hoàn toàn như hai nguyên liệu trên Dựa vào tỷ lệ giữa bột than với cát Lượng bột than mong muốn sẽ được cân địnhlượng đong đếm đảm bảo tỷ lệ thực tế bằng với tỷ lệ đặt

Để đưa nguyên liệu từ các bong ke xuống cân định lượng ta sử dụng băng tải cao su.

Hình 1.16 Băng tải vận chuyển nguyên liệu

+ Công đoạn 3: Trộn nguyên liệu

Sau khi nguyên liệu đã đạt khối lượng yêu cầu sẽ được van xả từ thùng hỗn hợp xuống máy trộn Tại máy này hỗn hợp sẽ được trộn đều với lượng nước Nhằm tạo ra nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình làm khuôn bi đạn Thời gian máy trộn hoạt động cũng được đặt trước nhằm khối nguyên liệu này đủ thời gian để đồng đều nhất

+ Công đoạn 4: Làm khuôn

Khi nguyên liệu đã được trộn đều sẽ được xả xuống thùng chưa nguyên liệu Từ thùng nguyên liệu này lượng nguyên liệu sẽ được đưa dần vào máy làm khuôn Mỗi lần nguyên liệu được đưa vào máy làm khuôn vừa đủ để tạo ra một chiếc khuôn Không bị thừa cũng không bị thiếu Nhằm tạo tính chính xác và kinh tế trong quá trìnhsản xuất

Hình 1.17 hình ảnh làm khuôn

+ Công đoạn 5 Rót phế liệu

Tại công đoạn này, khi khuôn đã được tạo ra từ máy làm khuôn Van rót phế liệu

sẽ đổ dần dần vào khuôn đó Khi khối lượng vừa đủ tạo ra 1 viên bi thành phẩm Van rót phế liệu sẽ đóng lại Việc tạo ra các viên bi sau cũng hoàn toàn tương tự

Hình 1.18 Rót phế liệu

+ Công đoạn 6: Vận chuyển khuôn bi vào máy tách bi thành phẩm

Bi được tạo ra sau một khoảng thời gian cài đặt trong bộ điều khiển hệ thống khoảng 30-45 phút nhằm độ đông kết, nguội của phế liệu đạt yêu cầu sẽ được băng tải vận chuyển tới máy tách bi thành phẩm này Mỗi một chiếc khuôn sẽ được băng tải vận chuyển vào máy tách cũng chính bằng khoảng thời gian để bi phôi nguội, đông kếtlại Qúa trình này sẽ được lặp lại

+ Công đoạn 7: Sàng cát đưa về thùng đựng cát khứ hồi

Từ máy tách bi thành phẩm, lượng nguyên liệu làm khuôn sẽ bị phá vỡ rơi xuống máy sàng phía bên dưới máy Máy này có nhiệm vụ sàng loại bỏ tạp chất có trong nguyên liệu sau khi rót phế liệu vào Lượng cát này sẽ được băng tải đưa về thùng cát

hệ thống truyền động điện nhằm đưa ra một hệ thống đảm bảo yêu cầu mong muốn.Việc lựa chọn phương án truyền động điện và các thiết bị có ý nghĩa rất quan trọng.

Nó liên quan đến chất lượng sản phẩm cũng như ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của sản xuất Nếu như lựa chọn đúng thì chúng ta có thể tăng năng xuất làm việc, hạn chế được những hành trình thừa, chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn, do đó hiệu quả kinh tế sẽ cao hơn

2.1.1 Động cơ truyền động cho băng tải

Do yêu cầu bài toán, hệ thống băng tải được thiết kế nằm ngang truyền động đưa sản phẩm vào máy tách sản phẩm , trong quá trình hoạt động băng tải chạy liên tục và

có thể dừng khi cần nên cần phải chọn động cơ có đặc tính phù hợp với các yêu cầu trên

Trong hệ thống truyền động băng tải sử dụng động cơ để truyền động, căn cứ vào nguồn điện áp cấp cho động ta chia ra làm hai loại động cơ một chiều và động cơ xoaychiều

có xẻ rãnh để đặt dây quấn và được phủ sơn cách điện trước khi ghép lại

Dây quấn: Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm đặt trong các rãnh của lõi thép

Ngoài hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép phía dưới là chân đế để bắt chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp

có ổ đỡ (hay còn gọi là bạc) dùng để đỡ trục quay của roto

Hình 2.1 Stato

Phần động – roto:

Lõi sắt: Lõi thép của roto bao gồm các lá thép kĩ thuật điện như của stato, điểm khác biệt ở đây là không cần sơn cách điện giữa lá thép vì tần số làm việc trong roto rất thấp nên tổn hao do dòng Fuco trong roto cũng thấp Lõi sắt được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá roto của máy

Roto kiểu lồng sóc khác với roto dây quấn Trong mỗi rãnh của lõi sắt roto đặt các thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài và được nối tắt tại hai đầu bằng hai vòng ngắn mạch bằng đồng hoặc bằng nhôm Roto đồng được chế tạo từ đồng hợp kim có điện trở suất cao nhằm mục đích nâng cao momen mở máy

Để cải thiện tính năng mở máy đối với máy có công suất lớn người ta làm rãnh rotosâu hoặc dùng lồng sóc kép Đối với máy điện cỡ nhỏ, rãnh roto được làm chéo góc so với tâm trục

Hinh 2.2 Roto kiểu lồng sóc

2.1.1.2 Động cơ truyền động cho các máy trộn, máy sàng, máy tách sản phẩm.

Sử dụng động cơ không đồng bộ roto dây quấn.

Ưu điểm:

+ Đặc điểm của rôto dây quấn là thông qua chổi than đưa điện trở phụ vào mạchroto để cải thiện tính năng mở máy vì Khi có RMở tăng thì MMM tăng, nhờ có RMở dòngđiện mở máy giảm xuống làm cho momen mở máy tăng lên, đó là ưu điểm nổi bật củađộng cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn là mômen mở máy lớn

Nhược điểm: Cũng giống như động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn cũng cần hệ chổi than- cổ góp nên việc thay thế bảo quản rất phức tạp, tốn kém và không an toàn

Ứng với mỗi máy có công suất khác nhau

Vị trí lắp đặt: gắn với các trục của máy, băng tải Tạo chuyển động cho cơ cấu máy

Bảng 2-1 Công suất của động cơ sử dụng trong hệ thống

2.2 Thiết bị đo lường

2.2.1 Giới thiệu về Loadcell

Cảm biến lực dùng trong việc đo khối lượng được sử dụng phổ biến là loadcell.Đây là một kiểu cảm biến lực biến dạng Lực chưa biết tác động vào một bộ phận đànhồi, lượng di động của bộ phận đàn hồi biến đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ với lực chưabiết Sau đây là giới thiệu về loại cảm biến này

Bộ phận chính của loadcell là những tấm điện trở mỏng loại dán Tấm điện trở làmột phương tiện để biến đổi một biến dạng nhỏ thành sự thay đổi tương ứng trongđiện trở Một mạch đo dùng các miếng biến dạng sẽ cho phép thu được một tín hiệuđiện tỉ lệ với mức độ thay đổi của điện trở Mạch thông dụng nhất sử dụng trong

loadcell là cầu Wheatstone.

- Nguyên lý:

Cầu Wheatstone là mạch được chọn dùng nhiều nhất cho việc đo những biến thiên điện trở nhỏ (tối đa là 10%), chẳng hạn như việc dùng các miếng đo biến dạng Phần lớn các thiết bị đo đạc có sẵn trên thị trường đều không ít thì nhiều dùng phiên bản củacầu Wheatstone đã được sàng lọc

Hình 2.3 Mạch cầu wheatstone

Cho một mạch gồm bốn điện trở giống nhau Rl, R2, R3, R4 tạo thành cầu Wheatstone như trên hình vẽ Đối với cầu Wheatstone này, bỏ qua những số hạng bậc cao, hiệu thế đầu ra Em thông qua thiết bị đo với trở kháng Zm sẽ là:

Em = (V)

Trong đó:

-R là điện trở danh nghĩa ban đầu của các điện trở Rl, R2, R3, R4 (thường là

120 ohms, nhưng có thể là 350 ohms dành cho các bộ cảm biến)

-V là hiệu thế nguồn

Điện thế nguồn có thể thuộc loại liên tục với điều kiện là dùng một nguồn nănglượng cung cấp thật ổn định Các thiết bị trên thị trường đôi khi lại dùng nguồn cungcấp xoay chiều Trong trường hợp đó phải tính đến việc sửa đổi mạch cơ bản để có thể

kề bên nhau, ví dụ là R1 và R2, lại là trừ khử nhau Đặc tính này của cầu Wheatstonethường được dùng để bảo đảm tính ổn định nhiệt của các mạch miếng đo và cũng đểdùng cho các thiết kế đặc biệt.

Cân định lượng sử dụng trong hệ thống Loadcell SBA

2.3.1 Van điều khiển

Hình 2.5 Cấu tạo van điện từ

Vị trí lắp đặt: mỗi van sẽ được lắp đặt gần tại các cửa xả các boong ke trong hệ thống

Sử dụng van điện từ 3/2 Airtac 3V310-08 cho hệ thống có thông số như sau:

Hình 2.6: Van điện từ.

Van điện từ 3/2 Airtac 3V310-0

• Port size: 1/4''

• Áp suất hoạt động: 0.15 - 0.8 MPa

• Loại van 3 cửa 2 vị trí

• Nhiệt độ hoạt động: -20~70oC

• Điện Áp: 110V, 220V, 24V

2.3.2 Piston – xy lanh

Sơ đồ tiêu chuẩn hóa van xi lanh tác động đơn:

kích thước 4,5 x 4.5 x 29.4cm/1,8" x 1,8" x 11,6"( l*w*h)

2.4 Thiết bị điều khiển

2.4.1 Giới thiệu chung.

PLC cũng là một bộ vi xử lý, tuy nhiên nó có nhiều ưu điểm nổi bật mà các hệ vi

xử lý khác không có

Hiện nay có không ít các hãng sản xuất PLC có uy tín như : Siemens, Schneider Omron, Mitsubisi, để chọn PLC ta phải dựa vào nhiều yếu tố : mục đích sử dụng, Sốlượng tín hiệu cần điều khiển, hiệu quả về kinh tế, điều đặc biệt mà ta cần quan tâm

Hình 2.7 Miêu tả về cấu hình PLC S7-300.

Trong đó:

1: Là nguồn nuôi cho PLC

2: Là pin lưu trữ (cho CPU 313 trở lên)

3: Đầu nối 24VDC

4: Công tắc chọn chế độ làm việc

5: Đèn LED báo trạng thái và báo lỗi

6: Card nhớ (cho CPU313 trở lên)

7: Cổng truyền thông (RS485) kết nối với thiết bị lập trình

8: Vị trí đấu nối với các thiết bị điều khiển bên ngoài

9: Lắp đậy bảo vệ trong khi làm việc

2.4.2 Phương pháp lập trình điều khiển

Khác với phương pháp điều khiển cứng, trong hệ thống điều khiển có lập trình, cấutrúc bộ điều khiển và cách đấu dây độc lập với chương trình Chương trình định nghĩa hoạt động điều khiển được viết nhờ sự giúp đỡ của một máy vi tính

Để thay đổi tiến trình điều khiển, chỉ cần một thay đổi nội dung bộ nhớ điều khiển, chứ không cần thay đổi cách nối dây bên ngoài Qua đó, ta thấy được ưu điểm của