Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200 (Đồ án tốt nghiệp)

Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200

NHI M V TÀI

1 N i dung và các yêu c u c n gi i quy t trong nhi m v tài t t nghi p ( v

lý lu n, th c ti n, các s li u c n tính toán và các b n v )

2 Các s li u c n thi thi t k , tính toán

m th c t p t t nghi p :

m v

NamH

N H U NGH

PH N NH N XÉT TÓM T T C A CÁN B NG D N

TÀI T T NGHI P

ng c i n i dung yêu c ra trong nhi m v t lý lu n th c ti n, tính toán giá tr s d ng, ch ng các b n v )

m c a cán b ng d n

m ghi b ng s và ch )

Cán b ng d n chính

(Ký và ghi rõ h tên)

NH A I CH M PH N BI N

TÀI T T NGHI P

tài t t nghi p v các m t thu th p và phân tích s

thuy t minh và b n v , giá tr lý lu n và th c ti tài

m c a cán b ch m ph n bi n

m ghi b ng s và ch )

i ch m ph n bi n

(Ký và ghi rõ h tên)

M C L C

L I M U 1

i thi u chung v các h th ng pha tr n 2

1.1 ng d ng 2

1.2.Các h th ng pha tr n 3

m bi n m c 10

t l ng 10

2.2.M t s c m bi n m c dùng trong công nghi p 19

2.3.T ng quan v PLC 28

2.4.C u trúc ph n c ng PLC h s7 37

2.5.Ngôn ng l p trình s7 44

t k h th ng 56

t v 56

3.2.Mô t nguyên lý ho ng 57

3.3.Th c hi n 62

K t lu n 65

Tài li u tham kh o 66

L I M U

V i s phát tri n c a khoa h c k thu t ,s ng c a các linh ki n

t s , các thi t b u khi n t ng ngày nay các công ngh n d n

c thay th b ng các công ngh hi i Các thi t b công ngh tiên ti n v i

t b u khi n t xa c ng d ng r ng dãi trong công nghi p, các dây truy n s n xu t

Trong công nghi p nhu c u v ng thành ph n c a các h n h p, dung d ch là r t nhi u Trong th c t có r t nhi u thi t b

Gi i thi u chung v các h th ng pha tr n dung d ch

1.1 ng d ng

Các h th ng pha tr n dung d ch là thi t b tr n h n h p nhi u

lo i nguyên li u, v t li u, dung d ch, hóa ch t thành m t h p ch ng nh t

u c a s n ph m sau khi tr n là m t trong nh ng ch

Trong dây truy n s n su t các lo i b t h n h p, tr n các lo i hóa ch t hay

nghi p ch bi n th c u ng t ng h p công nghi ng x d ng nhi u các h th ng pha tr n, máy tr n dung d ch h n h c s n ph m h n

h p nhi u thành ph n có t l nh c tr n l n v i nhau và phân b u

t o ra các s n ph m m i có hi u su t, tính kinh t cao và thân thi n

ng tr nên c p thi c t ra cho các h th ng

Cùng v i s phát tri n c a khoa h c k thu t nh ng ngành khoa h c k

giá thành s n ph m và ch

Hình 1.2: bình tr

cho vi c t n, v i các công th c pha màu khác nhau ta có

th s dùng nhi u thêm các lo t o ra gang màu mong mu n

b.Pha màu trong công nghi p nhu m

ch ng, tu i th s n ph h quy nh có b ti n ra mua s n ph m hay không Khách hàng công nghi i t t c s n ph m cùng lo i ph i có màu s u và gi ng nhau trong c lo t s n ph m Khi phát hi n có skhác bi t v màu s c trong cùng m t lo t s n ph m, h luôn cho r u

hi n c a ch ng kém

1.1.3.H th ng pha tr n hóa ch t.

Trong n n công nghi p hi i ngành hóa gi m t vai trò quan tr ng và

là công ngh hóa ch c s d ng r ng dãi và c nâng cao tính t

ng hóa

Hình 1.5:Mô hình nguyên lý máy tr n.

Máy tr n thi t k v i công ngh hi i chu k tr n chính xác,

c u trúc ch c ch n, d v n hành an toàn thích h p cho tr c gi i khát có gas cho dây truy n các doanh nghi p l n, v a và nh

Hình 1.6:Quy trình công ngh s n xu c ng t có gas.

Có kh ng tr n nh ng m bê tông hoàn ch nh g m các nguyên

Có th i mác bê tông theo các m theo yêu c u

Hình 1.7:Tr m tr n bê tông

PLC và các lo i c m bi n m c

2.1.1

s m bi n c p là hàm liên t c ph thu c vào chi u cao c t trong bình ch a Nó không ph thu c vào tính ch t

Hình 2.1 :Các c m bi n m c ch

Cách th nh t: M t phao n i trên m t ch c g n dây qua m t ròng r c v i m t c m bi n v trí C m bi n v trí s cho ra tín hi u t l v i m c

S h ng SH trong bi u th c là l y Archimede tác d ng lên hình tr Tín hi u do c m bi n cung c p s t l v i chi u cao H còn l i c a ch t l ng trong bình

p: là kh ng riêng c a ch t l ng.

g: là gia t c tr ng

m t c a màng ch ng áp su t gi a p và p0nên hai m t c a màng ch u tác

ng khác nhau làm cho nó bi n d ng S bi n d ng này s cung c p tín hi

chuy i thành tín hi l n t l v i chi u cao h c a m c ch t l ng

sau:

0 n dung c n xuyên qua l p.

C1 n dung gi n c c có ch a ch t l ng

N u tính theo công th c trên thì:

i ph n th c m 2 và nhúng chìm hoàn toàn trong ch t l ng, m t s ng

h p khi hoàn thành ph n ch t l i ta thay nó b ng m t t cnh

C=C0 +

C1 : n dung c n c c 1 và b m t ch t l ng trên gi i h n có n

b suy gi m ho c không suy gi m b i ch i m t góc m nh t

quét toàn b chi u cao m c ch a b thu tình tr ng này s c

ph n ánh b ng tín hi u nh c ch c th

trong ch y tín hi u u ra s t l v i m c ch

ch a

2.1.7 NG SÓNG SIÊU ÂM

b phát v a là b thu sóng âm B chuy nh c a bình ch a Sóng

âm d ng xung phát ra t b chuy i c a ch ph n x tr l i và l i

c b chuy i thu nh bi n thành tín hi n Kho ng th i gian t

ng cho sóng siêu âm t n s ~10kHz Sóng âm ít b suy y ng dung

ng cách l n t 10 c l i sóng âm b suy gi m m nh

ng cách nh

2.2.M T S C M BI N M NG DÙNG TRONG CÔNG NGHI P.

ch ng ô nhi ng C m bi c ng d ng r ng dãi trong các

c giao thông v n t i, s n xu t hàng hóa, b o qu n th c ph m, s n xu t các

lo B i v y trang b ki n th c v c m bi n là vô cùng quan tr ng

i v i các sinh viên chuyên ngành

2.2.1.B U KHI N KI M TRA M C 61F C A OMRON

Thích h p cho ki m tra m c c a b t k ch t l ng d n nào

Có b ch ng xung và ch ng sét c m ng

Nhi u lo l a ch n: Lo i truy nh y cao ho c th

Hình 2.5 : C n.

K t n i c a 61F

Hình 2.6 : K t n i c a 61F

Hình 2.9 :C m bi n lo n dung

b.Phân lo i:

C m bi n ti m c n lo n dung có 2 lo i chính là lo i dây DC 3 dây và

i lo i này l c chia thành các lo ng kính khác nhau và kho ng cách phân bi t khác nhau

d ng d ng c a c m bi n ti m c n lo n dung trong công nghi p.

C m bi n ti m c n lo c ng d ng nhi u trong công nghi p Ngoài kh n v t có t tính ( v t làm b ng kim lo i ) c m

Hình 2.12:Phát hi n ch t l ng trong chai thu tinh.

Thi t b u khi n logic kh trình là lo i thi t b cho phép th c hi n linh

ho t các thu u khi n s thông qua m t ngôn ng l p trình, thay cho

vi c th hi n thu ng m ch s

s nh g n , d i thu c bi t d i thông tin v i môi

ng xung quanh (v i các PLC khác ho c v i máy tính) Toàn b

thêm các kh i ch c bi t khác nh b m (Counter), b nh thì (Timer) và nh ng kh i hàm chuyên d ng

Giao di n không thân thi n v i s d ng.

T tính toán không cao

Không c n quan tâm nhi u v v l t.

Có kh r ng s ng u vào/ra khi n i thêm các kh i vào/ra ch

m c an toàn, ti n nghi và tho i mái trong lao ng th i cho phép nâng cao tính th ng c a s n ph m.

2.3.6.Gi i thi u các ngôn ng l p trình.

Các lo i PLC nói chun ng có nhi u ngôn ng l p trình nh m ph c

v ng s d ng khác nhau PLC S7-200 có 5 ngôn ng l

ho thích h p v i nh i quen thi t k m ch logic

Ngôn ng t kê l u là STL (Statement list).

Ngôn ng High GRAPH.

Hình 2.15:Ngôn ng l p trình High GRAPH

2.4.C U TRÚC PH N C NG PLC H S7.

2.4.1.Các tiêu chu n và thông s k thu t h S7-200.

PLC Simentic S7-200 có các thông s k thu t sau:

-Bus n i tích h p trong Module m t sau.

-Có th n i m ng v i c ng giao ti p RS 485 hay Profibus

-Máy tính trung tâm có th truy c n các Module

Các Module m r ng (EM) (Etrnal Modules).

Module ngõ vào Digital: 24V DC, 120/230V AC

Module ngõ ra Digital: 24V DC, ng n t

n tr , c p nhi t

Module ngõ ra Analog: áp, dòng

Hình 2.18:Các c tích h p trong CPU 214Module liên l c x lý (CP) (Communiation Processor)

Module CP242-2 có th n i S7-200 làm ch Module giao ti p

): Khi sáng s thông báo h th ng PLC b h ng.

STOP ch STOP, PLC cho phép hi u ch nh l trình ho c n p trình m i

TERM: Cho phép máy l p trình t quy nh ch làm vi c c a CPU

ho c ch RUN ho c STOP

2.4.4.Gi i thi u c u t o ph n c ng các KIT thí nghi m S7-200.

-H th ng bao g m các thi t b :

CPu-214: AC Power Supply, 24VDC Input, 24VDC Output

Digital Input / Output EM 223: 4x DC24V Input, 4x Relay Output

Analog Input/ Output EM 235: 3 Analog Input, 1 Analog Output 12 bit

-Các kh i PLC STATION - - 804 và PS - 800 s d ng ngu n 220VAC

-Kh i RELAY - 16 dùng các RELAY 24VDC

-Kh i AM - 1 dùng các bi n tr 10 k

-Dùng các dây n i có ch t c u và tu t ng bài toán c th u

n i các l i vào/ra c a CPU 214, kh i Analog Em235, kh i Digital Em222 cùng

Có nhi u phiên b n c a b ph n m m g c c a STEP7 hi n có t i Vi t

c s d ng nhi u nh t là phiên b n 4.2 và 5.0 Trong khi phiên

tuy i có b n quy n thì phiên b i c u hình PC ph i m nh t

cao, có th ch y ch không cài b n quy n ( m c h n ch )

Tuy nhiên, so v i các ph n m m khác thì vi t STEP7 s có vài

m khác bi t c c gi i thích rõ thêm

Khai báo mã hi u s n ph m: Mã hi u s n ph n

c a s yêu c u cho bi t mã hi u s n ph vào t t c các m c trong ô c a s i có th ti p t t ph n m m

n quy n: B n quy n c a STEP7 n m trên m m riêng

ng có màu vàng ho ) Ta có th t b n quy n trong quá trình cài

t ph n m m xong thì ch

t

trình ng d ng lên th EPROM cho PLC N u máy tính c a ta có thi t b

i EPROM thì c n thông báo cho STEP7 bi t khi trên màn hình xu t hi n c a

Ch n giao di c h tr

vi c so n th o c u hình ph n c

v y ta c n t o b giao di n ghép n i gi truy n thông tin, d

li u STEP7 có th c ghép n i gi a PC và PLC qua nhi u b giao di n khác nhau và ta có th ch n giao di n s c s d ng trong c a s sau:

Sau khi ch n b giao di n ta ph t tham s làm vi c cho nó thông

t tham s làm vi c:

t xong STEP7, trên màn hình desktop s xu t hi n bi u

ng c a ph n m m STEP7

c các tên c a nh ng thành ph n liên quan, t các ph n m m tr n các

ph n m t c u hình, ch làm vi c c a STEP7

2.5.3.2.C u trúc c a s l p trình.

B ng khai báo ph thu c kh khai báo bi n và tham s kh i

Ph n so n th o ch a m trình, nó chia thành t ng Network Các thông s nh p c ki m tra l i cú pháp

New (File Menu) T o m i.

Open (File Menu) M file

Cut (Edit menu) C t

Paste (Edit Mennu) Dán

Copy (Edit Menu) Sao chép

Download (PLC Menu) T i xu ng

Network (Insert) Chèn network m i

Program Elements (Insert) M c a s các ph n t l p trình.CLear/Reset (PLC) trình hi n th i trong PLC.LAD, STL, FBD (View) Hi n th d ng ngôn ng yêu c u.Các ph n t l ng dùng (c a s Program Elements).Các l nh logic ti m:

Các lo i counter.

Các l nh toán h c

S nguyên:

S th c:

Các lo i times:

2.5.3.3 trình.

2.5.3.4.Giám sát ho ng c trình.

quan sát tr ng thái ho ng hi n th i c a PLC ta dùng ch

ki m tra và quan sát

màu khác nhau Có th nh d ng các màu này trong menu Opton -> Customize

kích ho t ch m tra và quan sát ta Click vào bi ng m t kính trên thanh công c ho c vào menu Debug -> Monitor

: THI T K H TH NG PHA TR N DUNG D CH

3.1. T V

Qua trình khu y tr n h l ng dùng trong công nghi p: công nghi p hóa ch t, công nghi p th c ph m, công nghi p luy n kim, công nghi p v t li u xây d

Quá trình khu y tr c th c hi n trong các bình ng có ch t l ng ch y

n chuy trong các thi t b khu y tr n ho ng

có 1 h th ng ho ng thông minh hi u qu , t , qu th c không

d án này , em thi t k h th ng pha tr n dung d ch s d ng PLC 200

Q0.4

B1,B2,B3,B4,K là các role l t c y.

3.3.Th c hi n

M ch ki m tra m c:

Qua vi c tìm hi u nguyên lý ho thu t, và các ng

d ng trong th c t c a b u khi n ki m tra m c 61F c a OMRON và c m

bi n ti m c n lo n dung c a AUTONIC nguyên lý ho

quá khó và ph c t p mà giá thành l i khá cao, d n hành nghiên c u thi t k và ch t o ra m ch c m bi n m c, qua th c nghi n cho

Ngu n m t chi u cho h th ng:

n nhiên li u và c m bi n m c s d ng trong mô hình c ncung c n 24VDC và 12VDC V y c n m t b ngu n áp ra

nguyên lý kh i ngu n m t chi u.

u n i thi t b

Ch y th

K T LU N

Sau th án v i s ng d n t n tình c a th y giáo Th c s

c giao: t k h th ng pha

th i gian qua

i v i em, b án th c s phù h p v i nh ng ki n th

th c t còn h n ch , c ng v i vi c thi u th n trong thu th p tài li u tham kh o và

th i gian nghiên c u, tìm hi tài còn h n ch t c g

ch c r ng b án còn nhi u thi u sót Em mong các th c và

TÀI LI U THAM KH O

(2007), n t công su t , NXB Khoa h t Hà N i