›
›

Đồ án Nghiên cứu hệ thống tự động điều chỉnh làm mát phôi - Trần Văn Thanh

pdf 78 trang huongle 1430
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu hệ thống tự động điều chỉnh làm mát phôi - Trần Văn Thanh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_he_thong_tu_dong_dieu_chinh_lam_mat_phoi_tr.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu hệ thống tự động điều chỉnh làm mát phôi - Trần Văn Thanh

  1. LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các nghành khoa học và kĩ thuật.Nghành cơng nghiệp nước ta với việc áp dụng nhiều thành tựu khoa học kĩ thuật vào sản xuất. Đã xuất hiện nhiều dây chuyền máy mĩc hiện đại mang tính tự động hố cao. Đặc biệt là trong các nghành cơng nghiệp nặng như trong các nhà máy gang thép,đĩng tầu Trong suốt thời gian học tập và rèn luyện dưới mái trường ĐHDL HẢI PHÕNG, đã giúp em củng cố được nhiều kiến thức được tổng hợp từ những mơn học: Cung cấp điện, Máy điện, Tự động truyền động điện, Trang bị điện, Điện tử cơng suất, Điện tử số và nhiều mơn học quan trọng khác. Và để khẳng định được vai trị của người kỹ sư điện trong tương lai, em đã được bộ mơn Điện Tự Động Cơng Nghiệp - Trường ĐHDL HẢI PHÕNG giao đề tài: "Nghiên cứu hệ thống tự động điều chỉnh làm mát phơi. Của nhà máy phơi thép Đình Vũ – Cơng ty cổ phần thép Đình Vũ". Đồ án tốt nghiệp của em bao gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về cơng ty cổ phần thép Đình Vũ Và giới thiệu về cơng nghệ đúc phơi thép. Chương 2 : Giới thiệu về các thiết bị trong hệ thống. Chương 3 : Đi sâu phân tích hệ thống tự động điều chỉnh làm mát phơi. Qua đề tài khoa học này em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Thạc Sĩ Nguyễn Đức Minh cùng các thầy cơ giáo và các bạn đã giúp đỡ tận tình để tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phịng ngày: 12/07/2010 Sinh viên thực hiện TRẦN VĂN THANH 1
  2. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CƠNG TY CỔ PHẦN THÉP ĐÌNH VŨ VÀ GIỚI THIỆU VỀ CƠNG NGHỆ ĐÚC PHƠI THÉP. 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠNG TY CỔ PHẦN THÉP ĐÌNH VŨ. Cơng ty cổ phần thép Đình Vũ – Dinh Vu steel stock company trụ sở: khu kinh tế Đình Vũ - phường Đơng Hải - quận Hải An – TP Hải Phịng. Hình 1.1. Trụ sở Cơng ty cổ phần thép Đình Vũ. Cổ đơng của cơng ty CP Sản xuất thép Đình Vũ gồm cĩ 3 pháp nhân: Cơng ty CP sản xuất và kinh doanh kim khí, số 6 đường Nguyễn Trãi,quận Ngơ Quyền, thành phố Hải Phịng . Cơng ty TNHH Dương Hiếu, số 465A/1 đường Cách Mạng Tháng Tám, phường Hương Sơn, thành phố Thái Nguyên,Tinh Thái Nguyên. 2
  3. Asia Vantage Global Limitted, OMC Chambes,P.O. Box 3152, Road Town, Tortola, Brstish, virgin Island. Và 168 cổ đơng thể nhân (tính đến 31/12/2007). SSC Đình vũ cĩ nhà máy sản xuất phơi thép cơng suất 200.000 tấn/năm và nhà máy ơxy cơng xuất 500.000m3/giờ đặt tại địa chỉ trên. Cơng trình này do cơng ty lị điện hạng nặng Bằng Viễn – Tây An thuộc tập đồn Tây điện Trung Quốc là tổng thầu cung cấp, lắp đặt thiết bị dây truyền. Đây là doanh nghiệp thuộc tập đồn Tây điện, chuyên chế tạo lị luyện thép hàng đầu của Trung Quốc. Viện thiết kế luyện kim đặc biệt Trùng Khánh – Trung Quốc là đơn vị thiết kế, Zamil Steel và các nhà thầu cĩ tên tuổi ở Việt Nam đảm nhiệm việc xây dựng. Cơng ty Bằng Viễn chịu trách nhiệm tổng chỉ huy lắp đặt thiết bị, hiệu chỉnh máy mĩc, chạy thử và ở lại Việt Nam một năm sau để hướng dẫn vận hành. Nhà máy phơi thép và nhà máy ơxy xây dựng trên diện tích 50.000m2, dây truyền thiết bị đồng bộ và thuộc loại model mới nhất của Trung Quốc năm 2005: Lị điện Hồ quang siêu cơng suất 30 tấn, lị tinh luyện 40 tấn, máy đúc phơi liên tục ba dịng. Các thiết bị phần lớn được cơ giới hố, tự động hố, điều khiển kỹ thuật số PLC, cĩ dây truyền sản xuất Ơxy, Argon, Nitơ trạm bù cơng suất SVC, trạm xử lý nước, trạm lọc bụi đồng bộ và hiện đại, đáp ứng tốt các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật, mơi trường và các tiêu trí hệ thống quản lý chấy lượng tiêu chuẩn ISO 9001: 2000. Nhà máy phơi thép và nhà máy Ơxy đã đi vào sản xuất từ 19/03/2006. Sản phẩm: Phơi thép 120x120x6000; mác thép theo tiêu chuẩn cũ của Mỹ, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Việt Nam hoặc theo nhu cầu của khách hàng. Hiện nhà máy đang cung cấp phơi thép 20MnSi cho các nhà máy cán thép Việt Ưc, Việt Hàn, SSE, Việt Nhật, Việt Nga và được bạn hàng đánh giá cao về chất lượng phơi thép.Tổng giá trị đầu tư: 296 tỷ đồng (giai đoạn I). Đang triển khai giai đoạn II: Xây dựng Nhà máy luyện gang từ quặng cơng xuất 242.000 T/năm trên diện tích 90.000m2 tại lơ đất liền kề, đưa cơng 3
  4. ty thành mơ hình cơng suất đồng bộ từ quặng ra gang, luyện thép, đúc phơi. Tổng mức đầu tư cho giai đoạn II là 620 tỷ đồng 1.2.TRANG BỊ SẢN XUẤT CHÍNH VÀ NĂNG LỰC SẢN XUẤT. 1.2.1. Lị điện 30 tấn kết hợp máy biến thế 25MVA, hệ thống súng ơxy ở cửa và thành lị. Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chính. Lị điện 30 tấn: Lượng da thép bình quân: 35T Thời gian nấu luyện bình quân 65 phút. Số mẻ/ngày 22mẻ Lượng thép bình quân/ ngày: 775,4 tấn. Số ngày làm việc bình quân/năm: 300 ngày. Sản lượng thép/năm: 232.000 tấn. Lị tinh luyện 40 tấn kết hợp máy biến thế 6,3MVA: Lượng thép ra bình quân: 35T/mẻ. Tốc độ tăng nhiệt độ bình quân: 3 – 4oC/phút. Thời gian tinh luyện bình quân: 30 – 50 phút Máy đúc liên tục: Sử dụng 1máy đúc liên tục 3 dịng Bán kính cong: R6m Tốc độ và thời gian kéo phơi (35 tấn nước thép) 4
  5. Bảng 1.1. Bảng thơng số: Tốc độ và thời gian kéo phơi. Kích thước tiết diện phơi 120x120mm 130x130mm Trọng lượng phơi đơn vị (t/m) 0.10 0.118 Tốc độ kéo phơi (m/phút) 1,8 2,0 2,2 1,6 1,8 2,0 Thời gian rĩt (phút) 64,8 58,3 53,0 61,6 54,8 49,3 Với những điều kiện cơng nghệ này, cĩ thể phối hợp đồng đều về tiết tấu sản xuất và lượng thép sản xuất giữa máy đúc liên tục và 1 lị điện 30 tấn. Ngồi ra cịn cĩ: - Nhà máy sản xuất khí cơng nghiệp, hệ thống xử lý nước,hệ thống xử lý khĩi bụi,đội xe vận tải. Hình 1.2. Nhà máy sản xuất khí cơng nghiệp. 5
  6. Hình 1.3. Hệ thống xử lý nƣớc. Hình 1.4. Hệ thống xử lý khĩi bụi 6
  7. Nguồn nhân lực của nhà máy. Tổng số CBCNV: 820 người. Trong đĩ: Đại học và trên đại học: 350 người Cao đẳng: 50 người Trung học chuyên nghiệp và cơng nhân KT (Bậc 3/7) 390 người Cơng nhân lao động phổ thơng: 30người Định hƣớng phát triển của cơng ty: Hồn thành lắp đặt, đưa vào vận hành nhà máy gang cơng suất 242.000T/năm vào cuối năm 2009. Mở rộng, nâng cấp nhà máy Ơxy từ 2.000m3/h lên 5.000m3/h. Thành lập cơng ty liên doanh khống sản Việt -Lào để khai thác, chế biến quặng sắt. Xây dựng nhà máy luyện than cốc cơng suất 450.000T/năm Xây dựng liên hợp gang thép cơng suất 1.000.000 T/năm. Xây dựng bệnh viện quốc tế chất lượng cao, cĩ quy mơ 500 giường bệnh theo mơ hình bệnh viện-khách sạn. Sơ đồ tổ chức . 7
  8. 1.6. Sơ đồ tổ chức nguồn nhân lực cơng ty. 8
  9. 1.3.GIỚI THIỆU VỀ CƠNG NGHỆ ĐÚC PHƠI 3 DỊNG LIÊN TỤC CỦA NHÀ MÁY PHƠI THÉP ĐÌNH VŨ. 1.3.1. Tĩm lƣợc lƣu trình Đúc liên tục(ĐLT). 1.3.1.1.Khái niệm cơ bản về lưu trình đúc liên tục. ĐLT là bằng máy đúc thực hiện một dây truyền cơng nghệ từ thép lỏng→Rĩt→Làm nguội→Cắt trực tiếp bằng phơi đúc. ĐLT là một khâu trung gian nối khâu luyện thép và khâu cán thép,là một bộ phận quan trọng hợp thành của xưởng(Nhà máy) luyện thép. Cơng việc của đúc liên tục khơng chỉ ảnh hưởng đến việc hồn thành nhiệm vụ của luyện thép mà cịn ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cán và hiệu suất thu hồi sản phẩm cán.Chính vì thế mà sự phát triển của ĐLT cũng thúc đẩy sự phát triển của hệ thống luyện kim và các nghành nghề khác nữa. Nĩ cĩ tác dụng xúc tiến quan trọng đến đơn giản hĩa và tối đa hĩa kết cấu sản phẩm và kết cấu xí nghiệp. Một máy ĐLT chủ yếu là tổ hợp các bộ phận bao gồm:chuyển tải thùng rĩt, thùng rĩt trung gian, xe chở thùng rĩt trung gian, hộp kết tinh cơ cấu rung, cơ cấu vành làm nguội lần 2, cơ cấu kéo nắn, cơ cấu cắt phơi và cơ cấu chuyển phơi đưa ra ngồi. 9
  10. 1 11 2 3 10 4 6 5 7 9 8 Hình 1.7. Tĩm lƣợc về lƣu trình đúc liên tục. Chú thích: 1.Thùng rĩt(thùng LF) 2.Thùng trung gian 3.Hộp kết tinh 4.Bàn làm mát lần 2 5.Hệ con lăn đỡ lưng bán kính cong 6.Máy kéo lắn phơi 7.Ràn con lăn tải phơi 8.Máy cắt phơi 9.Cơ cấu tải phơi và xếp phơi 10.Thanh dẫn giả 11.Cơ cấu đỡ thanh dẫn 10
  11. 1.3.1.2.Tham số kỹ thuật chính của máy Đúc liên tục. Bảng 1.1. Các thơng số kỹ thuật của máy đúc liên tục 3 dịng sản phẩm. Cấu hình máy đúc: Kiểu hình cong Bán kính máy đúc: R6000m Kiểu nắn thắng: Uốn thẳng Số dịng: 3 dịng Khoảng cách giữa các dịng: 1200 mm Kiểu nhận thùng thép: Sàn quay thùng nước thép Độ dài ống đồng bộ kết tinh: 850 mm Mơ hình rĩt đúc: Miệng rĩt định đường kính Tần số rung: 50~240 strokes/ phút (VVVF) Biên độ rung 0 – 4 mm (cĩ thể chỉnh) Tốc độ kéo nắn: 0.6~4.5 m/min (VVVF) Khơng điều chỉnh, làm mát bằng nước, Con lăn trước máy cắt: chuyển động bằng dây xích Hình thức cắt phơi: Máy cắt bằng ngọn lửa dùng khí H2 ,O2 Con lăn dẫn hướng sau máy Khơng điều chỉnh, làm mát bằng nước, cắt: chuyển động bằng dây xích Khơng điều chỉnh, làm mát bằng nước, Con lăn đưa phơi và ra phơi: chuyển động bằng dây xích Cần dẫn thỏi và cơ cấu xếp Cần dẫn thỏi độ cứng cao, chuyển động ma cần dẫn thỏi: sát Di chuyển ngang, máy đẩy phơi thuỷ lực và Hình thức ra phơi: sàn làm nguội Quy cách tiết diện phơi thép: 120mm x 120mm, 130 mm x 130 mm Chiều dài phơi: 3-6m 11
  12. Tốc độ kéo của máy Đúc liên tục: Tốc độ kéo trong một đơn vị thời gian kéo ra chiều dài phơi(m/ph) hoặc trọng lượng phơi(t/ph). Tốc độ kéo(tốc độ đúc) là năng xuất của máy Đúc(là một trong những tham số quan trọng của máy Đúc liên tục). Tất nhiên trong điều kiện cơng nghệ đúc nhất định thì chỉ cĩ tốc độ kéo là tối ưu nhất quá lớn hoặc quá nhỏ đều khơng cĩ lợi. Xác định tốc độ kéo: Căn cứ vào kích thước tiết diện phơi, nhiệt độ loại thép đúc, tính tốn tốc độ đúc. Căn cứ vào chiều dầy lớp vỏ tối thiểu yêu cầu khi ra khỏi hộp kết tinh hoặc tính kim loại lỏng ở giữa của máy đúc. Theo kinh nghiệm cĩ thể chọn: Tính chiều dầy lớp vỏ ra khỏi hộp kết tinh(HKT): Theo luật đơng đặc của thép: = k. T (mm) : chiều dầy lớp vỏ khi ra khỏi HKT (m) K : hằng số đơng đặc trong HKT (mm/ph) T : thời gian phơi lưu trong HKT (ph) Giả sử chiều dầy tối thiểu của lớp vỏ khi ra khỏi HKT là min khi chiều dài HKT là l, v là tốc độ kéo: L = k. V = L .( K )² V min Thơng thường chọn = 10 ÷ 15mm Theo cơng thức thực nghiệm: V = f. L A V : tốc độ kéo ( làm việc ) A : Tiết diện phơi mm² L : chu vi phơi mm f : hệ số liên quan đến thép loại phơi vuơng f = 45 ÷ 60 12
  13. phơi dẹt f = 35 ÷ 45 vậy tính ra được cơng thức thực nghiệm là : V = 0,118(1 B) dB V : tốc độ kéo m/ph d : chiều dầy phơi B: tỷ số chiều rộng/chiều dầy 1.3.1.3. Những điều kiện cơ bản để Đúc liên tục được bình thường. ĐLT là một cơng nghệ đúc tiên tiến nhưng để phát huy hết tính ưu việt của nĩ,duy trì sản xuất được bình thường trong trạng thái hoạt động tốt cần các điều kiện cơ bản sau: Thiết bị phải hồn hảo: Thiết bị trong máy đúc làm việc trong điều kiện nhiệt độ rất cao-khắc nghiệt,phơi hình thành trong trạng thái động: Rĩt→đơng đặc→kéo do đĩ chất lượng phơi và năng suất máy phụ thuộc vào trạng thái làm việc của thiết bị. Nĩi cách khác: thiết bị phải ở trạng thái hồn hảo, ổn định, chắc chắn và vận hành suơn sẻ Đĩ là điều kiên căn bản của máy đúc. Cơng nghệ luyện thép phải hồn thiện: là cơ sở làm việc bình thường của máy đúc. Phương pháp quản lý sản xuất phải khoa học: ĐLT là tổ hợp nhiều cơng đoạn, thời gian tác nghiệp chặt chẽ, giải quyết phối hợp nhịp nhàng từng cơng đoạn thật tốt, khơng gây sự cố. Tố chất của người sản xuất cĩ trình độ cao: Máy đúc hiện đại là một tổ hợp thiết bị kỹ thuật cao: Cơ khí, điện-thuỷ khí, đo đạc khống chế tự động. Quá trình đơng đặc của thép lại phức tạp do đĩ tố chất của người sản xuất là điều kiện quan trọng của ĐLT. Đồng bộ phát triển các kỹ thuật cĩ liên quan: Thực hiện tốt các kỹ thuật cĩ liên quan như: tinh luyện, nhiệt độ, vật liệu chịu lửa, ơxy, nước làm mát 13
  14. 1.3.1.4. Phân loại máy Đúc liên tục và đặc điểm. Phân loại máy Đúc theo nhiều cách: Dựa theo quỹ tích chuyển động của phơi(hoặc theo kết cấu chuyển động của máy đúc) cĩ thể chia ra các kiểu máy Đúc: Thẳng đứng, uốn cong và uốn cong nhiều điểm. Cong nhưng hộp kết tinh thẳng, cong liên tục và cong với bán kính khác nhau, nằm ngang Dựa theo phơi thép phải chịu áp lực tĩnh của nước thép tức là tỷ lệ giữa chiều cao H của máy đúc và chiều dày D của phơi chia ra 4 kiểu máy Đúc: Áp lực cao, Áp lực chuẩn, Áp lực thấp và siêu thấp. Tại Cơng ty cổ phần thép Đình Vũ đang sử dụng loại máy Đúc cong cĩ hộp kết tinh cong. Đây là loại máy Đúc được các nước trên thế giới đang sử dụng nhiều nhất. Hộp kết tinh cong cùng với độ cong của khu vực làm nguội lần 2 xếp liên tục cĩ chiều dài bằng ¼ vịng trịn cùng một bán kính cong. Đường thẳng gĩc cắt đường tâm tại điểm uốn, sau đĩ phơi thép nằm trên đường ngang và cắt theo chiều dài quy định. Đặc điểm của máy Đúc này là: chiều cao máy Đúc cơ bản bằng bán kính cong, thơng thường dùng bán kính cong bên ngồi làm bán kính cong của máy Đúc cho nên chiều cao của máy Đúc chỉ bằng 1/3 của máy Đúc đứng. Thiết bị tương đối gọn nhẹ, lắp và duy tu bảo dưỡng tương đối thuận tiện, đầu tư xây dượng cơ bản cũng tương đối thấp cho nên được sử dụng rộng rãi. Tồn bộ quá trình kết tinh đều chuyển dịch theo một cung trịn khơng cĩ thêm một điểm uốn biến dạng nào nữa, độ cao thiết bị thấp, lớp vỏ của phơi thép chịu áp lực tĩnh của nước thép nhỏ nên phơi khơng dễ bị phình bụng và nứt trong, khơng gây nổ dịng. Trong quá trình kết tinh điều kiện nổi lên của tạp chất khơng tốt, cĩ khuynh hướng tập trung phía cung trong dẫn đến sự phân bố tạp chất phi kim khơng tốt, khơng đều trong phơi, bởi vậy cần nâng cao độ sạch của nước thép khi tinh luyện. 14
  15. 1.3.2. Các thiết bị chính của máy Đúc. 1.3.2.1. Thùng trung gian. Thùng trung gian là một cơ cấu qúa độ của rĩt thép từ thùng chứa vào HKT. Dùng thùng rĩt trung gian để ổn định dịng thép, giảm tác dụng va đập của dịng thép vào HKT, làm cho nước thép cĩ dịng chảy hợp lý, thời gian lắp kéo dài thích hợp đẻ đảm bảo cho việc đồng đều nhiệt độ tạp chất phi kim tách ra nổi lên. Đối với máy Đúc nhiều dịng thùng trung gian là nơi phân dồng nước thép, đối với Đúc nhiều mẻ thùng rĩt trung gian là nơi nước thép cịn dư lại rĩt tiết trong thời gian thay thùng chứa (LF), kết cấu của thùng trung gian làm bằng vỏ thép bên ngồi, bên trong của thùng xây vật liệu chịu lửa-thùng cĩ lắp đậy và lỗ rĩt. 1.3.2.2. Hộp kết tinh(HKT). HKT là bộ phận quan trọng nhất của thiết bị máy Đúc liên tục, mọi người gọi đĩ là trái tim của máy ĐLT. Nước thép đơng đặc trong HKT thùng một lớp vỏ ngồi cĩ hình dạng mặt cắt và chiều dầy nhất định theo yêu cầu để khi ra khỏi HKT chịu tác dụng tổng hợp của ứng xuất nhiệt và cơ vẫn đảm bảo lớp vỏ khơng bị kéo vỡ và khuyết tật biến dạng cũng như nứt * Cơng nghệ ĐLT yêu cầu HKT: Cĩ khả năng truyền nhiệt tốt. Kết cấu vững chắc, đơn giản. Cĩ khả năng chịu mài mịn. Đủ độ bền và cứng để giảm thiểu biến dạng cong vênh và mài mịn, duy trì ổn định kích thước. Vật liệu làm HKT cĩ yêu cầu làm việc với nhiệt độ cao dẫn nhiệt tốt, khơng dính thép thường làm bằng đồng, bên trong mạ lớp Crom 0,03 ÷ 0,08 mm. 1.3.2.3. Cơ cấu rung Hộp kết tinh. Mục đích rung HKT là để tránh lớp vỏ mới đơng đặc dính chặt vào thành HKT làm cho kéo bị đứt. Trên thực tế, tác dụng rung HKT là để cưỡng bức tạo khuơn. Việc điều chỉnh bộ rung là vơ cùng quan trọng trong ĐLT nĩ 15
  16. phịng chánh một cách hiệu quả sự dính bám của lớp vỏ mà gây ra sự cố nổ dịng, tham số rung làm san để cĩ lợi cho cải thiện chất lượng bề mặt phơi thép tạo ra được một bề mặt nhẵn bĩng. 1.3.2.4. Hệ trục kéo và nắn thẳng (máy kéo nắn).  Yêu cầu đối với hệ trục kéo nắn: Cĩ đủ lực kéo và nắn thẳng phơi đúc, để khắc phục trở lực rất lớn cĩ thể xẩy ra trong quá trình đúc và cĩ biện pháp bảo vệ quá tải một cách an tồn, chắc chắn. Hình 1.8. Máy kéo nắn phơi. Cĩ thể điều chỉnh được tốc độ quay thuận nghịch rất nhạy để đáp ứng sự thay đổi tốc độ kéo trong các điều kiện khác nhau. Trên cơ sở cĩ thể thay đổi được tiết diện phơi một phạm vi nhất định. Kết cấu đơn giản dễ dàng chế tạo, lắp ráp, sửa chữa. Đáp ứng những yêu cầu trên máy kéo nắn là sự kết hợp giữa chuyển động kéo của hệ con lăn kéo và lực tỳ nắn của cơ cấu nắn thẳng. Cơ cấu chấp hành của nắn thẳng cĩ cơng năng rất lớn thực hiện bằng xi lanh thuỷ lực. Máy kéo nắn cĩ liên hệ mật thiết với máy rung bộ kết tinh, là bộ chính của máy đúc. Việc điều khiển tập trung tại đây, tốc độ kéo phơi chậm phải phù hợp với quá trình đơng đặc của phơi. Việc thay đổi tốc độ kéo phải êm và mịn. Biến tần được sử dụng đồng bộ cho 2 động cơ tải con lăn kéo phơi. 16
  17. 1.3.2.5. Cơ cấu dẫn phơi. Hình 1.9. Hệ con lăn dẫn phơi. 1.3.2.6. Thiết bị cắt phơi. Hình 1.10. Thiết bị cắt phơi. 17
  18.  Sơ đồ khối mơ tả hoạt động của máy Đúc. Thùng Đài Thùng Hộp kết Hệ làm nước quay trung tinh mát thép gian Máy kéo Hệ con Thiết bị Máy Kho nắn lăn tải cắt gom thành phơi phơi phẩm Hình 1.11. Chu trình hoạt động của máy đúc. Chu trình hoạt động của máy Đúc: Thùng nước thép sau khi được tinh luyện đạt được yêu cầu về mác thép cũng như nhiệt độ sẽ được cầu trục cẩu và đặt lên đài quay (là nơi chuyển tiếp giữa 2 gian). Tại đây nước thép nỏng sẽ được cho chảy xuống thùng chứa trung gian (Thùng trung gian). Sau một thời gian nhất định thép nỏng sẽ được mở chảy xuống hộp kết tinh. Tại đây nước thép nỏng sẽ được toả nhiệt cực lớn và hình thành lớp vỏ cúng nhờ cĩ hệ thống nước làm mát. Máy kéo bắt đầu hoạt động kéo phơi qua hệ thống làm mát, khi phơi thốt khỏi máy kéo nắn đã nắn thẳng và được tải ra ngồi, phơi đủ độ dài quy định thì thiết bị cắt phơi tự động hoạt động thực hiện quá trình cắt tự động. Sau đĩ phơi được giàn con năn đẩy phơi đến vị trí thu gom, tại đây cầu trục cẩu phơi sang khu thành phẩm để nguội. Như vậy quá trình đúc phơi đã được thực hiện xong. 1.3.3. Hệ thống điện-khí của máy Đúc liên tục 3 dịng sản phẩm. Nguồn điện chính cung cấp cho hệ thống máy Đúc là nguồn 3pha x 380v, tần số 50Hz được lấy từ trạm biến áp 1600kva x 6.3kv của nhà máy, sau đĩ đưa đến áptơmát tổng QFO. Để cĩ được một sản phẩm phơi thép là tổ hợp của một quá trình cơng nghệ phức tạp do đĩ hoạt động của máy đúc cũng là tổ hợp của nhiều thao tác.  Sơ đồ khối 18
  19. Nối dịng Xe thùng Quay thùng chuẩn bị Mở lỗ thùng trung gian nước thép nước thép đúc Đúc rĩt Hệ thống làm mát Cắt phơi Tải phơi TP Gom và vận chuyển kho Hình 1.12. Sơ đồ khối mơ tả quá trình cơng nghệ của máy đúc. 19
  20. Bảng 1.2. Các thơng số của động cơ trong hệ thống máy Đúc. Cấp C.S Điện áp Dịng Tốc độ Số Mã hiệu Tần số (HZ) cách Hãng SX (KW) (V) điện (A) (vg/ph) lượng điện Động cơ đài quay 1 YZ 160M2- 7,5 Y-380 15,9 948 50 F 01 - thùng thép Phanh động cơ dài 2 IDT80 – 2 0,08 380 3,2 - 50 E 01 - quay thùng nước thép Động cơ bơm mỡ cho 3 đài quay thùng nước 90S4 1,1 Y-380 2,7 1400 50 E 01 - thép Jiang Xi Speacia Động cơ xe thùng YZOE 160M1- 14 6,5 310 Y-380 50 F 04 Elictric motor 4 trung gian 4/168503 8,5 1377 Co.lit YPB 03132M- 2÷50 (Mconst) 5 Động cơ máy rung Y-380 15,5 1438 F 03 Nt 4 7,5 50÷100 (Pconst) Động cơ máy kéo nắn YPBE 132M2 - 2÷50 (Mconst) 6 5,5 Y-380 12 960 F 03 Nt (trục trên) 6 – LW62-R5 50÷100(Pconst) Động cơ máy kéo nắn YPBE 132 M2 2÷50 (Mconst) 7 5,5 Y-380 12 960 F 03 Nt (Trục dưới) – 6B5 50÷100 (Pconst) 20
  21. Động cơ kéo thanh Y2EJ – 112M – 8 4 D-380 8,8 1440 50 F 03 XINLING dẫn 4 Ningbo dongli Động cơ con lăn trước Ygb 180L2 – 9 5,6 Y-380 17 55 10÷70 F 09 Transmission và sau máy cắt 10 Equpment Co.ltd Động cơ con lăn sàn Ygb 180L2 – 10 5,6 Y-380 17 555 50 F 02 Nt nguội 10 Y-380 37 11 Động cơ máy di phơi YZR 200L-6 15 975 50 F 01 - Y-220 40 Phanh động cơ máy di 12 YT1 – 45Z/6 450N 380 - - 6mm - 01 - phơi Y200L1 – 6 13 Động cơ quạt giĩ JB/T10391- 18,5 D-380 37.7 970 50 F 01 DANLIN 2002 Động cơ bơm dầu Y200L1- 6 Taizhou gloden 14 18,5 D-380 38 970 50 B 02 thuỷ lực JB/T9616-1999 Dragon elictric 21
  22. 1.3.3.1. Thao tác nối dịng chuẩn bị đúc. Sơ đồ nguyên lý hoạt động (của khâu nối dịng chuẩn bị đúc và khâu đúc rĩt). Bản vẽ hệ thống của 2 khâu này (Hình) *Chức năng các phần tử trong sơ đồ: - QF0: Aptomat tổng cấp nguồn cho cả hệ thống máy Đúc. - QF40, QF41: Aptomat cấp nguồn 220v cho PLC. -QF10 : Cấp nguồn cho động cơ M10 để điều khiển thanh dẫn giả. - QF27: Aptomat cấp nguồn cho biến tần VVVE1 để điều khiển động cơ M27. - QF28: : Aptomat cấp nguồn cho biến tần VVVE2 để điều khiển động cơ M28-1, M28-2. -VVVF1: Biến tần điều chỉnh cơ cấu rung động cơ M27. - VVVF2: Biến tần điều chỉnh tốc độ kéo nắn phơi của động cơ M28- 1,M28-2 - FR28A và FR28B: 2 rơle nhiệt bảo vệ động cơ M28-1, M28-2 khi bị qúa tải. - KM28: contactor cấp nguồn động lực cho động cơ BK1. Hoạt động: - Đưa các cơng tắc SA111, SA112 về vị trí tự động. Nguồn +24V được nối tới SA122; trạng thái ban đầu hạn vị trên thường đĩng = 0; giữa = 1, dưới = 1. - Đưa cơng tắc SA122 về vị trí chiều tiến của thanh dẫn giả, khi đĩ đầu vào X0 của CPU 226 - S7200 PLC nối với dương nguồn 24V. Đầu ra Y4 của PLC cĩ điện 220V K10F động cơ lai cơ cấu giữa thanh dẫn và quay thuận, thanh dẫn được đưa xuống. Khi thanh dẫn xuống tới hết hạn vị dưới cùng X16 = 0, đầu thanh dẫn cũng vừa tới cụm con năn kéo nắn. Khi đĩ thuỷ lực ép con lăn kéo nắn và giữ thanh dẫn giả (KA04 = 1, xi lanh thuỷ lực ép thanh dẫn xuống). 22
  23. Sau khi con lăn kéo nắn ép chuyển động thanh dẫn thốt khỏi cụm giữ thanh dẫn và chuyển động nhờ cụm động cơ kéo nắn: Khi X16 = 0 sau 03s 2FR = 1 (Nối với chân Acom) biến tần WF2 quay thuận thanh dẫn tiếp tục được chuyển động lên phía trên. Khi nối thanh dẫn chuyển động gần sát tới đáy hộp kết tinh, người thao tác nối dịng dùng tay điều khiển dắt trâu để đưa thanh dẫn giả vào đáy hộp kết tinh. Vì đây là thao tác địi hỏi phải chính xác cho nên người nối dịng phải dùng tay bấm tại chỗ để điều khiển: Chuyển cơng tắc: SA311 (X11 = 1) để cĩ thể điều khiển được tại chỗ. SB311 (X12 = 1) thanh dẫn đi lên. SB312 (X13 = 1) thanh dẫn đi xuống. - Khi thanh dẫn lọt được vào đáy hộp kết tinh là kết thúc quá trình nối dịng chuẩn bị đúc. - Các cơng tắc SA111 là cơng tắc cưỡng bức động cơ cơ cấu giữ thanh dẫn chạy lên hoặc xuống nối trực tiếp đầu ra Y4, Y5 với nguồn 220V cấp cho cơng tắc tơ KM10. SA112: Cơng tắc cưỡng bức quay động cơ kéo nắn, nối trực tiếp 2FR và 2RR với +com1 làm biến tần quay thuận hoặc nghịch. 1.3.3.2. Thao tác đúc - rĩt. Khi các điều kiện được chuẩn bị hồn tất, thép lỏng đã được rĩt xuống thùng trung gian thì được lệnh khai dịng đúc. Thao tác khai dịng đúc: Bật cơng tắc SA212 = 1 X10 = 1 (Nối với + 24V) đầu vào PLC X10 = 1: Đầu ra 2RR = 1 Biến tần kéo nắn 1FR = 1 Biến tần rung Biến tần rung F1 và biến tần kéo nắn F2 được điều chỉnh chung bởi 01 biến trở mục đích để đồng bộ giữa tần số rung (động cơ rung) và tốc độ kéo phơi (động cơ kéo nắn). 23
  24. - Thép lỏng được rĩt vào hộp kết tinh theo thanh dẫn chuyển động dần ra ngồi máy kéo nắn theo bán kính cong của thanh dẫn. - Biến trở được lắp chung cho 02 biến tần được điều chỉnh sao cho tốc độ kéo phơi ra hợp lý khơng gây vỡ dịng. - Khi thanh phơi thốt ra tới cuối của máy kéo nắn, lúc đĩ điểm cuối của thanh dẫn tác động tới hạn vị thứ 2: X 15 = 1 Y16 = 1 KA05 = 1 Đĩng nguồn cho cuộn hút van thuỷ lực của xi lanh búa dập đầu phơi, làm phơi thốt khỏi thanh dẫn và đi thẳng ra hệ thống con lăn dẫn phơi. Đồng thời van thuỷ lực KA01 = 1 Ép với lực kéo phơi. - Sau khi hạn vị X15 = 1(Trễ03s), động cơ kéo thanh dẫn lên phía trên và chạm hạn vị trên cùng, dừng động cơ kéo thanh dẫn: X15 = 1 (Trễ 03s) YS = 1 KA1OR = 1 Động cơ kéo thanh dẫn lên. X14 = 0 (chạm hạn vị trên cùng) YS = 0 KA1OR = 0 Động cơ dừng kết thúc quá trình khai dịng đúc. Các cơng tắc: SA211 cưỡng bức cho biến tần rung làm việc. SA102 cưỡng bức thuỷ lực búa dập đầu phơi làm việc. Ngồi ra hệ thống cịn cĩ các đèn báo trạng thái để người vận hành cĩ thể kiểm sốt được rõ ràng, các đồng hồ sẽ hiển thị tốc độ kéo nắn, tần số rung Thiết bị chính trong sơ đồ điện khí của máy đúc là PLC S7200 để tổ hợp xử lý các tín hiệu vào ra và biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ, biến tần cũng cài đặt các chế độ bảo vệ động cơ khi sự cố. 24
  25. Chƣơng 2. GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG. 2.1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC. 2.1.1. Sự ra đời của bộ điều khiển PLC. - Năm 1642, Pascal đã phát minh ra máy tính cơ khí dung bánh răng. Đến năm 1834 Babbage đã hồn thiện máy tính cơ khí “vi sai” cĩ khả năng tính tốn với độ chính xác tới 6 con số thập phân. - Năm 1808, Joseph M.Jaquard đã dùng các lỗ trên tấm bìa thẻ kim loại mỏng, sắp xếp chúng trên máy dệt theo nhiều chiều khác nhau để điều khiển máy dệt tự động thực hiện các mẫu hàng phức tạp. - Trước năm 1904, Hoa Kỳ và Đức đã sử dụng mạch rơle để triển khai chiếc máy tính điện tử đầu tiên trên thế giới. - Năm 1943, Mauhly và Ackert chế tạo "cái máy tính" đầu tiên gọi là "máy tính và tích phân số điện tử" viết tắt là ENIAC. Máy cĩ: • 18.000 đèn điện tử chân khơng. • 500.000 mối hàn thủ cơng. • Chiếm diện tích 1613 ft2. • Cơng suất tiêu thụ điện 174 kW. • 6000 nút bấm. • Khoảng vài trăm phích cắm. Chiếc máy tính này phức tạp đến nỗi chỉ mới thao tác được vài phút lỗi và hư hỏng đã xuất hiện. Việc sửa chữa lắp đặt lại đèn điện tử để chạy lại phải mất đến cả tuần. Chỉ tới khi áp dụng kỹ thuật bán dẫn vào năm 1948, đưa vào sản xuất cơng nghiệp vào năm 1956 thì những máy tính điện tử lập trình lại mới được sản xuất và thương mại hố. Sự phát triển của máy tính cũng kèm theo kỹ thuật điều khiển tự động. 25
  26. • Mạch tích hợp điện tử - IC - năm 1959. • Mạch tích hợp gam rộng - LSI - năm 1965. • Bộ vi xử lý - năm 1974. • Dữ liệu chương trình - điều khiển. • Kỹ thuật lưu giữ Những phát minh này đã đánh dấu một bước rất quan trọng và quyết định trong việc phát triển ồ ạt kỹ thuật máy tính và các ứng dụng của nĩ như PLC, CNC, lúc này khái niệm điều khiển bằng cơ khí và bằng điện tử mới được phân biệt. Đến cuối thập kỷ 20, người ta dùng nhiều chỉ tiêu để phân biệt các loại kỹ thuật điều khiển, bởi vì trong thực tế sản xuất địi hỏi điều khiển tổng thể những hệ thống máy tính chứ khơng điều khiển đơn lẻ từng máy. → Sự phát triển của PLC đã đem lại nhiều thuận lợi và làm cho nĩ các thao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng và tin cậy hơn. Nĩ cĩ khả năng thay thế hồn tồn cho các phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle (loại thiết bị phức tạp và cồng kềnh); khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản; khả năng định thời, đếm; giải quyết các vấn đề tốn học và cơng nghệ; khả năng tạo lập, gởi đi, tiếp nhận những tín hiệu nhằm mục đích kiểm sốt sự kích hoạt hoặc đình chỉ những chức năng của máy hoặc một dây chuyền cơng nghệ. Như vậy những đặc điểm làm cho PLC cĩ tính năng ưu việt và thích hợp trong mơi trường cơng nghiệp: • Khả năng kháng nhiễu rất tốt. • Cấu trúc dạng module rất thuận tiện cho việc thiết kế, mở rộng, cải tạo nâng cấp • Cĩ những modul chuyên dụng để thực hiện những chức năng đặc biệt hay những modul truyền thơng để kết nối PLC với mạng cơng nghiệp hoặc mạng Internet 26
  27. • Khả năng lập trình được, lập trình dễ dàng cũng là đặc điểm quan trọng để xếp hạng một hệ thống điều khiển tự động . • Yêu cầu của người lập trình khơng cần giỏi về kiến thức điện tử mà chỉ cần nắm vững cơng nghệ sản xuất và biết chọn thiết bị thích hợp là cĩ thể lập trình được. • Thuộc vào hệ sản xuất linh hoạt do tính thay đổi được chương trình hoặc thay đổi trực tiếp các thơng số mà khơng cần thay đổi lại chương trình. 2.1.2. Các khái niệm cơ bản về PLC. Các thành phần của một PLC thường cĩ các modul phần cứng sau: 1.Modul nguồn. 2.Modul đơn vị xử lý trung tâm. 3. Modul bộ nhớ chương trình và dữ liệu. 4.Modul đầu vào. 5.Modul đầu ra. 6.Modul phối ghép (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thơng nội bộ). 7.Modul chức năng (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thơng mạng). Hình 2.1:Mơ hình tổng quát của bộ PLC. 27
  28. 2.1.2.1. PLC hay PC. Để thực hiện một chương trình điều khiển số thì yêu cầu PLC phải cĩ tính năng như một máy tính (PC). • CPU (đơn vị xử lý trung tâm). • Hệ điều hành. • Bộ nhớ chính (RAM, EEPROM, EPROM ), bộ nhớ mở rộng. • Port vào/ra (giao tiếp trực tiếp với thiết bị điều khiển). • Port truyền thơng (trao đổi thơng tin với mơi trường xung quanh). • Các khối chức năng đặc biệt như: T, C, các khối chuyên dụng khác. 2.1.2.2. So sánh với hệ thống điều khiển khác. Hình 2.2.Nhƣng đặc trƣng lập trình của các loại điều khiển. 28
  29. PLC cĩ ưu điểm vượt trội so với các hệ thống điều khiển cổ điển như rơle, mạch tổ hợp điện tử, IC số. • Thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tốn điều khiển số thơng qua ngơn ngữ lập trình. • Bộ điều khiển số nhỏ gọn. • Dễ dàng trao đổi thơng tin với mơi trường xung quanh như: TD (text display), OP (operation), PC, PG hay mạng truyền thơng cơng nghiệp, kể cả mạng internet. • Thực hiện chương trình liên tục theo vịng quét. 2.1.3. Cấu trúc phần cứng của PLC. 2.1.3.1. Đơn vị xử lý trung tâm (CPU Central Procesing Unit). Thường trong mỗi PLC cĩ một đơn vị xử lý trung tâm, ngồi ra cịn cĩ một số loại lớn cĩ tới hai đơn vị xử lý trung tâm dùng để thực hiện những chức năng điều khiển phức tạp và quan trọng gọi là hot standby hay redundant. a) Đơn vị xử lý "một -bit": Thích hợp cho những ứng dụng nhỏ, chỉ đơn thuần là logic ON/OFF, thời gian xử lý dài, nhưng kết cấu đơn giản nên giá thành hạ vẫn được thị trường chấp nhận. b) Đơn vị xử lý "từ - ngữ": • Xử lý nhanh các thơng tin số, văn bản, phép tính, đo lường, đánh giá, kiểm tra. • Cấu trúc phần cứng phức tạp hơn nhiều. • Giá thành cao. * Nguyên lý hoạt động: - Thơng tin lưu trữ trong bộ nhớ chương trình → gọi tuần tự (do đã được điều khiển và kiểm sốt bởi bộ đếm chương trình do đơn vị xử lý trung tâm khống chế). 29
  30. - Bộ xử lý liên kết các tín hiệu (dữ liệu) đơn lẻ (theo một quy định nào đĩ - do thuật tốn điều khiển) → rút ra kết quả là các lệnh cho đầu ra. - Sự thao tác tuần tự của chương trình đi qua một chu trình đầy đủ rồi sau đĩ lại bắt đầu lại từ đầu → thời gian đĩ gọi là "thời gian quét". - Đo thời gian mà bộ xử lý xử lý 1 Kbyte chương trình để làm chỉ tiêu đánh giá giữa các PLC. →Như vậy bộ vi xử lý quyết định khả năng và chức năng của PLC. Bảng 2.1. So sánh bộ vi xử lý một bít với bộ vi xử lý từ ngữ. 2.1.3.2. Bộ nhớ: Bao gồm cả RAM, ROM, EEPROM. Một nguồn điện dự phịng là cần thiết cho RAM để duy trì dữ liệu ngay cả khi mất nguồn điện chính. Bộ nhớ được thiết kế thành dạng modul để cho phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển với các kích cỡ khác nhau. Muốn rộng bộ nhớ chỉ cần cắm thẻ nhớ vào rãnh cắm chờ sẵn trên modul CPU. 30
  31. 2.1.3.3. Khối vào/ra: Hoạt động xử lý tín hiệu bên trong PLC: 5VDC, 15VDC (điện áp cho họ TTL & CMOS). Trong khi đĩ tín hiệu điều khiển bên ngồi cĩ thể lớn hơn. khoảng 24VDV đến 240VDC hay 110VAC đến 220VAC với dịng lớn. Khối giao tiếp vào ra cĩ vai trị giao tiếp giữa mạch vi điện tử của PLC với mạch cơng suất bên ngồi.Thực hiện chuyển mức điện áp tín hiệu và cách ly bằng mạch cách ly quang (Opto-isolator) trên các khối vào ra. Cho phép tín hiệu nhỏ đi qua và ghim các tín hiệu cĩ mức cao xuống mức tín hiệu chuẩn. Tác dụng chống nhiễu tốt khi chuyển cơng tắc bảo vệ quá áp từ nguồn cung cấp điện lên đến điện áp 1500V. • Ngõ vào: nhận trực tiếp tín hiệu từ cảm biến. • Ngõ ra: là các transistor, rơle hay triac vật lý. 2.1.3.4. Thiết bị lập trình: Cĩ 2 loại thiết bị cĩ thể lập trình được đĩ là • Các thiết bị chuyên dụng đối với từng nhĩm PLC của hãng tương ứng. • Máy tính cĩ cài đặt phần mềm là cơng cụ lý tưởng nhất. 2.1.3.5. Rơle: Rơle là bộ nhớ 1 bít, cĩ tác dụng như rơle phụ trợ vật lý như trong mạch điều khiển dùng rơle truyền thống gọi là các rơ le logic. Theo thuật ngữ máy tính thì rơle cịn được gọi là cờ, kí hiệu là M. Cĩ rất nhiều loại rơle chúng ta sẽ khảo sát kỹ hơn đối với loại các PLC của hãng. 2.1.3.6. Modul quản lý việc phối ghép: Dùng để phối ghép bộ PLC với các thiết bị bên ngồi như máy tính, thiết bị lập trình, bảng vận hành và mạng truyền thơng cơng nghiệp. 2.1.3.7. Thanh ghi (Register): là bộ nhớ 16 bit hay 32 bit để lưu trữ tạm thời khi PLC thực hiện quá trình tính tốn. Thanh ghi chốt (Latch register) duy trì nội dung cho đến khi nĩ được chồng lên bằng nội dung mới. 31
  32. Thanh ghi chuyên dùng (Special register). Thanh ghi tập tin hay thanh ghi bộ nhớ chương trình (Program memory registers). Thanh ghi điều chỉnh giá trị được từ biến trở bên ngồi (External adjusting register). Thanh ghi chỉ mục (Index register). 2.1.3.8. Bộ đếm (Counter): Kí hiệu là C. a) Phân loại theo tín hiệu đầu vào: Bộ đếm lên. Bộ đếm xuống. Bộ đếm lên - xuống, bộ đếm này cĩ cờ chuyên dụng chọn chiều đếm. Bộ đếm pha phụ thuộc vào sự lệch pha giữa hai tín hiệu xung kích. Bộ đếm tốc độ cao (high speed counter), xung kích cĩ tần số cao khoảng vài kHz đến vài chục kHz. b) Phân loại theo kích thước của thanh ghi và chức năng của bộ đếm: Bộ đếm 16 bit: thường là bộ đếm chuẩn, cĩ giá trị đếm trong khoảng - 32768 ÷ 32767. Bộ đếm 32 bit: cũng cĩ thể là bộ đếm chuẩn nhưng thường là bộ đếm tốc độ cao. Bộ đếm chốt: duy trì nội dung đếm ngay cả khi PLC bị mất điện. 2.1.3.9. Bộ định thì (timer): kí hiệu là T, được dùng để định các sự kiện cĩ quan tâm đến vấn đề thời gian, bộ định thì trên PLC được gọi là bộ định thì logic. Việc tổ chức định thì thực chất là một bộ đếm xung với chu kỳ cĩ thể thay đổi được. Chu kỳ của xung tính bằng đơn vị ms gọi là độ phân giải. Tham số của bộ định thì là khoảng thời gian định thì, tham số này cĩ thể là biến hoặc là hằng nhập vào là số nguyên. 32
  33. 2.1.4. Giới thiệu một số nhĩm PLC phổ biến hiện nay trên thế giới: 2.1.4.1. Siemens: cĩ ba nhĩm • CPU S7 200: CPU 21x: 210; 212; 214; 215-2DP; 216. CPU 22x: 221; 222; 224; 224XP; 226; 226XM. • CPU S7300: 312IFM; 312C; 313; 313C; 313C-2DP+P; 313C-2DP; 314; 314IFM; 314C-2DP+P; 314C-2DP; 315; 315-2DP; 315E-2DP; 316-2DP; 318-2 • CPU S7400: Liên hệ cataloge Siemens. 2.1.4.2. Mitsubishi: Họ FX. 2.1.4.3. Omron: Họ CMQ. 2.1.4.4. Controtechnique. Họ Compact TWD LCAA 10DRP; TWD LCAA 16DRP; TWD LCAA 24DRP 2.1.4.5. ABB: Ba nhĩm. • AC 100M • AC 400M • AC 800M, đây là loại cĩ 2 module CPU làm việc song song theo chế độ dự phịng nĩng. 2.1.5. Tổng quan về họ PLC S7-200 của hãng Siemens. Cĩ hai series: 21x (loại cũ khơng cịn sản xuất nữa) và 22x (loại mới). Về mặt tính năng thì loại mới cĩ ưu điểm hơn nhiều. Bao gồm các loại CPU sau: 221, 222, 224, 224XP, 226, 226XM trong đĩ CPU 224XP cĩ hỗ trợ analog 2I/1O onboard và 2 port truyền thơng. 33
  34. Bảng 2.2.Các loại CPU S7-200 2.1.6. Cấu trúc phần cứng của S7-200. 2.1.6.1. Hình dáng bên ngồi: a. Các đèn trạng thái: • Đèn RUN-màu xanh: Chỉ định PLC ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình đã được nạp vào bộ nhớ chương trình. • Đèn STOP-màu vàng: Chỉ định PLC ở chế độ STOP, dừng chương trình đang thực hiện lại (các đầu ra đều ở chế độ off). • Đèn SF-màu đỏ, đèn báo hiệu hệ thống bị hỏng cĩ nghĩa là lỗi phần cứng hoặc hệ điều hành. Ở đây cần phân biệt rõ lỗi hệ thống với lỗi chương trình người dùng, khi lỗi chương trình người dùng thì CPU khơng thể nhận biết được vì trước khi download xuống CPU, phần mềm lập trình đã làm nhiệm vụ kiểm tra trước khi dịch sang mã máy. 34
  35. Hình 2.3.CPU S7-200 Module. • Đèn Ix.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off của đầu vào số. • Đèn Qx.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off của đầu vào số. • Port truyền thơng nối tiếp: RS 485 protocol, 9 chân sử dụng cho việc phối ghép với PC, PG, TD200, TD200C, OP, mạng biến tần, mạng cơng nghiệp. Tốc độ truyền - nhận dữ liệu theo kiểu PPI ở tốc độ chuẩn là 9600 baud. Tốc độ truyền - nhận dữ liệu theo kiểu Freeport là 300 ÷ 38400 baud. Hình 2.4. Cấu trúc của Port RS485 35
  36. Bảng 2.3. Mơ tả chức năng của các chân của port RS 485 b. Cơng tắc chọn chế độ: • Cơng tắc chọn chế độ RUN: Cho phép PLC thực hiện chương trình, khi chương trình gặp lỗi hoặc gặp lệnh STOP thì PLC sẽ tự động chuyển sang chế độ STOP mặc dù cơng tắc vẫn ở chế độ RUN (nên quan sát đèn trạng thái). • Cơng tắc chọn chế độ STOP: Khi chuyển sang chế độ STOP, dừng cưỡng bức chương trình đang chạy, các tín hiệu ra lúc này đều về off. • Cơng tắc chọn chế độ TERM: cho phép người vận hành chọn một trong hai chế độ RUN/STOP từ xa, ngồi ra ở chế độ này được dùng để download chương trình người dùng. c. Vít chỉnh định tương tự: Mỗi CPU cĩ từ 1 đến 2 vít chỉnh định tương tự, cĩ thể xoay được một gĩc 270°, dùng để thay đổi giá trị của biến sử dụng trong chương trình. d. Pin và nguồn nuơi bộ nhớ: Sử dụng tụ vạn năng và pin. Khi năng lượng của tụ bị cạn kiệt PLC sẽ tự động chuyển sang sử dụng năng lượng từ pin. 2.1.7.Giao tiếp với thiết bị ngoại vi: a) Thiết bị lập trình loại PGxx được trang bị sẵn phần mềm lập trình, chỉ lập trình được với ngơn ngữ STL. 36
  37. b) Máy tính PC: Hệ điều hành Win 5/98/ME/2000/NT4.x. Trên đĩ cĩ cài đặt phần mềm Step7 Micro/Win 32 và Step7 Micro/Dos. Hiện nay hầu hết sử dụng Step7 Mcro/Win 32 version 3.0, 3.2, 4.0. V4.0 cho phép người lập trình cĩ thể xem được giá trị, trạng thái cũng như đồ thị của các biến. Nhưng chỉ sử dụng được trên máy tính cĩ cài đặt hệ điều hành Window 2000/ WinNT và PLC loại version mới nhất hiện nay. 2.1.7.1. Giao tiếp giữa sensor và cơ cấu chấp hành. S7-200 cĩ hai loại cơ bản: AC/DC/RLY_loại này điện áp nguồn cung cấp từ 85 ÷ 264VAC, tần số 47 ÷ 63 Hz; Điện áp vào: cĩ nguồn cung cấp điện áp chuẩn cho sensor là VDC. Điện áp ra: loại này sử dụng nguồn điện ngồi, cĩ thể là DC hoặc AC nhưng khơng vượt quá 220V. Nếu sử dụng đối với những thiết bị tiêu thụ cĩ cơng suất bé khoảng chừng vài Woat thì cĩ thể lấy trực tiếp nguồn của cảm biến. Hình 2.5. Sơ đồ mạch giao tiếp giữa CPU 224 AC/DC/RLY với cơ cấu chấp hành. 37
  38. Hình 2.6.Sơ đồ mạch giao tiếp giữa CPU 224 DC/DC/DC với cơ cấu chấp hành. DC/DC/DC-Nguồn nuơi 24VDC. Nguồn nuơi cảm biến 24VDC. Đầu ra Transitor hở colector nguồn cung cấp 24VDC. 2.1.8. Cấu trúc bộ nhớ S7-200. 2.1.8.1. Phân chia bộ nhớ. Bộ nhớ được chia làm 4 vùng cơ bản, hầu hết các vùng nhớ đều cĩ khả năng đọc/ghi chỉ trừ vùng nhớ đặc biệt SM (Special Memory) là vùng nhớ cĩ số chỉ đọc, số cịn lại cĩ thể đọc/ghi được. • Vùng nhớ chương trình: Là miền bộ nhớ được dùng để lưu giữ các lệnh. chương trình. Vùng này thuộc kiểu non-valatie đọc/ghi được. • Vùng nhớ tham số: Là miền lưu giữ các tham số như từ khố, địa chỉ trạm cũng giống như vùng chương trình, vùng này thuộc kiểu (non- valatile) đọc/ghi được. • Vùng dữ liệu: Được sử dụng để cất các dữ liệu của chương trình bao gồm kết quả của các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền thơng • Vùng đối tượng: Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ra tương tự được đặt trong vùng nhớ cuối cùng. Vùng này khơng thuộc kiểu 38
  39. non-valatile nhưng đọc/ghi được. Hai vùng nhớ cuối cùng cĩ ý nghĩa quan trọng trong việc thực hiện một chương trình. 2.1.8.2. Vùng nhớ dữ liệu và đối tượng và cách truy cập. Vùng nhớ dữ liệu :là vùng nhớ động, nĩ cĩ thể truy cập theo từng bit, byte, từ đơn (worrd), từ kép (double word) và cũng cĩ thể truy nhập được với mảng dữ liệu. Được sử dụng làm miền lưu trữ dữ liệu cho các thuật tốn, các hàm truyền thơng, lập bảng, các hàm dịch chuyển, xoay vịng thanh ghi, con trỏ địa chỉ Vùng đối tượng :được sử dụng để lưu giữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình như các giá trị tức thời, giá trị đặt trước của Counter hay Timer. Dữ liệu kiểu đối tượng bao gồm các thanh ghi của counter, Timer, các bộ đếm tốc độ cao, bộ đệm vào/ra tương tự và các thanh ghi AC (Accumulator). Vùng nhớ dữ liệu và đối tượng: được chia ra nhiều miền nhớ nhỏ với những ứng dụng khác nhau. Chúng được ký hiệu bằng chữ cái đầu của tên tiếng Anh. Địa chỉ truy nhập được quy ước với cơng thức: • Truy nhập theo bit: Viết: tên miền (+) địa chỉ byte (+).(+) chỉ số bit (từ 0÷7). Đọc: ngược lại, ví dụ: V12.7_bit 7 của byte 12 trong vùng nhớ V. M8.2_bit 2 của byte 8 trong vùng nhớ M. • Truy nhập theo byte: - Viết: tên miền (+) B (+) địa chỉ của byte trong miền. - Đọc: ngược lại, ví dụ: VB32_byte 32 trong vùng nhớ V. • Truy nhập theo Word (từ đơn): - Viết: tên miền (+) W (+) địa chỉ byte cao của từ trong miền. - Đọc: ngược lại, ví dụ: VW180_Word 180 trong vùng nhớ V, từ này 39
  40. gồm cĩ • Truy nhập theo double Word (từ kép): - Viết: tên miền (+) D (+)địa chỉ byte cao của từ cao trong miền. - Đọc: ngược lại, ví dụ: VD8_double Word 8 trong vùng nhớ V, từ kép này bao gồm 4 byte 8, 9, 10, 11. Tất cả các byte thuộc vùng dữ liệu đều cĩ thể truy nhập bằng con trỏ. Con trỏ quy định trong vùng nhớ V, L hoặc các thanh ghi AC1, AC2, AC3. Mỗi con trỏ gồm 4 byte, dùng lệnh MOVD. Quy ước sử dụng con trỏ để truy nhập như sau: • Truy nhập con trỏ địa chỉ: &địa chỉ byte (cao) là tốn hạng lấy địa chỉ của byte, từ hoặc từ kép mà con trỏ đang chỉ vào. Ví dụ: - AC1=&VB10, thanh ghi AC1 chứa đại chỉ của byte 10 thuộc vùng nhớ V. - VD100=&VW110, từ kép VD100 chứa địa chỉ byte cao (VB110) của từ đơn VW110. - AC2=&VD150, thanh ghi AC2 chứa địa chỉ của byte cao (VB150) của từ kép VD150. • Truy nhập con trỏ dữ liệu: *Con trỏ dữ liệu là tốn hạng lấy nội dung của byte, từ hoặc từ kép mà con trỏ đang chỉ vào. Ví dụ như đối phép gán địa chỉ trên thì: *AC1 = VB10, lấy nội dung của byte VB10. 40
  41. *VD100 = VW110, lấy nội dung của từ đơn VW110. *AC1 = VD150, lấy nội dung của từ kép VD150. Phép gán địa chỉ và sử dụng con trỏ như trên cũng cĩ tác dụng với những thanh ghi 16 bit của Timer, bộ đếm thuộc vùng đối tượng hay các vùng nhớ I, Q, V, M, AI, AQ, SM. Hình 2.7.Cách tạo và sử dụng con trỏ địa chỉ. 2.1.8.3 Mở rộng cổng vào ra. Số module mở rộng tuỳ thuộc vào từng loại CPU, số module tương ứng với từng loại CPU được trình bày theo bảng 2.3. Cách mắc nối các module mở rộng được mắc nối tiếp (theo một mĩc xích) về phía bên phải của module CPU. Các module số hoặc tương tự đều chiếm chỗ trên bộ đệm vào/ra tương ứng với đầu vào/ra của module. Hình 2.8.Ghép nối CPU 212 với module mở rộng. 41
  42. Hình 2.9. Ghép nối CPU 214 hoặc 215 với module rộng .mở 2.2. ĐỒNG HỒ LƢU LƢỢNG. 2.2.1. Khái niệm. YS 2000 là thiết bị đo lưu lượng mới của Trung Quốc. YS 2000 được thiết kế để đo vận tốc của một dịng chảy chất lỏng được chảy trong một đường ống. Thiết kế để đo lưu lượng gồm một đồng hồ để hiển thị giá trị đo và cài đặt các gía trị cần thiết để đo. Ngồi ra cịn cĩ hai đầu dị, đây là thiết bị được gắn trực tiếp lên thành dẫn bằng phương pháp kẹp. v\à khi hoạt động thì khơng gây ơ nhiễm trong khơng khí và dễ cài đặt. Việc thực hiện đo lưu lượng bằng cách gắn lên thành ống hai đầu dị và từ đây khi dịng chảy qua hai đầu dị thì tìn hiệu sĩng siêu âm được phát ra từ hai đầu dị sẽ lfm thay đổi tín hiệu truyền sĩng và từ đây sẽ được truyền về đồng hồ đo lưu lượng và tại đây đồng hồ sẽ tính tốn sử lý số liệu và đưa ra hiển thị. Với đầu dị ta cĩ nhiều phương pháp gắn lên thành ống. Mỗi phương pháp thì đều cĩ các đặc điểm khác nhau. Ví dụ phương pháp V,Z,W. 42
  43. Việc đo lưu lượng bằng cách luân phiên truyền và nhận được một tần số điều chế năng lượng âm thanh giữa hai đầu dị và đo lượng chảy qua hai đầu dị đĩ. 2.2.2. Các hình thức chọn đầu dị. TS - 1 : Loại đầu dị kẹp trên: được áp dụng với đường kính từ DN 15 - 100mm. TM - 1: Loại đầu dị kẹp trên : kích thước ống TL1 : loại dầu dị kẹp trên, kích thước từ DN 300-600 mm 2.2.3. Ứng dụng tiêu biểu: Đây là thiết bị cĩ thể đo chất lỏng như: nước, nước thải, nước biển, nước nĩng, nước lạnh Dầu: dầu thơ, dầu bơi trơn, dầu diezen, dầu nhiên liệu Hố chất: lưu, axit Đồ uống, chất lỏng thực phẩm Các chất lỏng khác. 2.2.4. Thơng số kĩ thuật. Độ chính xác ÷ 1%. Nguyên tắc đo: Đo dịng lưu lượng chảy qua. Độ chính xác lặp lại:±0.2% Màn hình hiển thị : LCD với đèn nền, màn hình hiển thị, tích luỹ dịng chảy nhiệt,tức thời. Đầu ra tương tự : 4 ÷20mA hoặc 0 ÷20mA tương ứng với các lưu lượng thấp nhất và lưu lượng cao nhất chảy qua hai đầu dị. Trở kháng : 0 ÷1 kΏ. Tín hiệu đầu ra tần số: 19999Hz. Đầu ra Relay: trên 20 nguồn tín hiệu khơng cĩ tín hiệu đảo ngược dịng chảy. Ba dây đầu vào điện trở Pt100 (tuỳ chọn). 43
  44. Cĩ thể tự động ghi lại dữ liệu và lưu trữ tới 5 năm. Dữ liệu cuối cùng khi bắt đầu thời đỉêm lưu trữ. Đường ống dẫn : thép, thép khơng gỉ, gang, ống xi măng, đồng Pvc. Kích thước ống ; 15 ÷ 6000mm. Nhiệt độ chuẩn: Nhiệt độ chuẩn : -30 ÷ 90◦C Nhiệt độ cao : -30 ÷ 160◦C. Nhiệt độ đầu dị : -40 ÷110◦C. Độ ẩm đầu dị : nước chìm hơn 3mm. Nguồn cung cấp: AC 220V và DC 24V. Cơng suất : 1,5KW. Truyền thơng ; RS48S. Bàn phím trên đồng hồ: Dùng các phím nổi. Gồm các phím: 0 ÷ 9 và dấu chấm. Phím điều khiển : ENT, Menu, ↑/+, ↓/ -, ↓ 2.2.5. Cách thức cài đặt bàn phím. a. Các phím. Các phím 0 ÷ 9 được dùng để cài đặt nhập số. Phím ↑/ + : dùng để đi lên cửa sổ trên. Phím ↓/ - : dùng để đi xuống cửa sổ dưới. Phím ENT : dùng để kết thúc. Phím ↓ : dùng để đi sang trái hoặc muốn quay lại trang trước. Menu ; Chính là chìa khố cho cửa sổ trình đơn trực tiếp nhảy qua. Bất cứ khi nào người dùng muốn tiến tới một cửa sổ nào đĩ, người sử dụng cĩ thể bấm phím này theo sau là số 2 chữ số. Mỗi một cửa sổ cĩ ký hiệu đầu là chữ M (được viết tắt tù chữ menu). 44
  45. 7 8 9 Menu 4 5 6 ↑/+ 1 2 3 ↓/- 0 . ↓ ENT b. Cách thức truy nhập và cài đặt. Giao diện người dùng gồm 100 cửa sổ trình đơn khác nhau được đánh số bởi M00 ÷ M99. Hiện cĩ 2 phương pháp để vào cửa sổ menu:  Trực tiếp đi nhập: người dùng cĩ thể bấm phím Menu chữ số tiếp theo là phím số hai. Ví dụ : cửa sổ M11 là cho nhập của bên ngồi đường kính ống. Màn hình hiển thị sẽ đi đến M11 sau khi người dùng nhấn M11.  Bấm ↑/+, và ↓/ - . Mỗi thời điểm phím ↑/+ được nhấn sẽ tiếp tục đến dưới cửa sơ tính đên được đánh số. Ví dụ nếu cửa sổ hiện hành là M12 màn hình sẽ đi đến M11. Cĩ 3 loại khác nhau của cửa sổ trình đơn:  Menu cửa sổ để nhập số, giống như M11 cho nhập cửa bên ngồi, đường kính ống.  Menu cửa sổ để lựa chọn/ tuỳ chọn giống như M14 cho việc lựa chịn vật liệu ống.  Hiển thị cửa sổ duy nhất, giống như M00 để hiện thị vận tốc lưu lượng. 45
  46. Đối với số nhập vào cừa sổ, người sử dụng trực tiếp cĩ thể nhấn phím chữ số bắt đầu khi người sử dụng sẽ sửa đổi các giá trị. Ví dụ khi cửa sổ hiện hành là M11 và người sử dụng cĩ thể nhận được các số đã nhập bằng cách nhấn vào vị trí con trỏ nhấp nháy và số sẽ được lưu vào cửa sổ bằng cách ấn phím ENT. Đối với các cửa sổ tuỳ chọn, người sử dụng đầu tiên bấm phím ENT để sửa đổi lựa chọn hình thức và sau đĩ tuỳ chọn cĩ liên quan bằng cách nhân vào ↑/+, và ↓/ -. Cuối cùng phím ENT được lựa chọn để đồng ý với lựa chọn trên. 2.2.6. Thơng tin chi tiết về các cửa sổ. M00 M29: Dùng để nhập các thong số của ống. Từ M30: M38: Dùng để lựa chọn các đơn vị tỷ lệ lưu lượng. Từ M40: M49: dùng để hiệu chuẩn và thiết lập mật khẩu sửa đổi, thời gian phản ứng. Từ M50 : M53: dùng để hiển thị cho tín hiệu đầu vào tương tự Từ M54 : M59: Thiết lập, hiển thị, lựa chọn cho tín hiệu đầu ra. Từ M60 : M78: dung cho việc khởi tạo điểm đầu, phiên bản và xem thơng tin ESN và báo động. Từ M79 : M81: dung cho các thong tin cài đặt sẵn của nhà sản xuất. Từ M82 : M89: hiển thị, lựa chọn nhiệt độ, đơn vị năng lượng, Từ M90 : M94: là cửa sổ cho việc chẩn đốn đo lường. Từ M95 : M96: hiển thị các giá trị đo tích cực và tiêu cực. Từ M97 : M99: cho phép hiển thị các giá trị về đường ống và các giá trị thiết lập. 2.3 APTƠMÁT. 2.3.1 Đặc điểm. Áp tơ mát là loại khí cụ điện dung để đĩng cắt điện bằng tay, cĩ thể tự động ngắt mạch điện khi cĩ sự cố quá tải hoặc ngắn mạch. Tuỳ theo chức năng cụ thể mà áp tơ mát cĩ thể cĩ đầy đủ hoặc một số bộ phận chính sau: 46
  47.  Hệ thống tiếp điểm  Cơ cấu tác động ( ngắt mạch ) nhiệt: cơ cấu này cĩ nhiệm vụ ngắt mạch khi quá tải hoạt động dựa trên sự co dãn vì nhiệt của của thanh lưỡng kim (tương tự như role nhiệt).  Cơ cấu tác động điện từ : cơ cấu này gồm một nam châm điện (cuộn dây và lõi thép) làm nhiệm vụ ngắt mạch khi cĩ hiện tượng ngắn mạch. Hoạt động tương tự như rơle điện từ. Về nguyên tắc, khi cĩ hiện tượng ngắn mạch thì cơ cấu tác động điện từ sẽ tác động trước, vì vậy nếu một áp tơ mát được trang bị cả hai cơ cấu trên thì dịng điện tác động tức thời phải cĩ giá trị lớn hơn nhiều dịng điện tác động chậm.  Bộ phận dập hồ quang. 2.3.2. Phân loại: Bao gồm các loại sau: Theo cơ cấu tác động ( tự ngắt) người ta chia làm 3 loại:  Áp tơ mát nhiệt : là loại tác động tức thời ( tác động chậm ).  Áp tơ mát điện từ: là loại tác động tức thời ( tác động nhanh).  Áp tơ mát điện từ - nhiệt. Theo cơ cấu người ta chia làm các loại sau:  Áp tơ mát 1 cực.  Áp tơ mát 2 cực.  Áp tơ mát 3 cực. Theo cơng dụng:  Áp tơ mát dịng cực đại.  Áp tơ mát dịng cực tiểu.  Áp tơ mát điện áp thấp. Theo điện áp sử dụng:  Áp tơ mát một pha  Áp tơ mát 3 pha. 47
  48. Trong hệ thống làm mát phơi dung áp tơ mát một pha cĩ các thong số kĩ thuật như sau: Iđm=6A. Uđm=240VAC. Loại một pha.Của hãng CHIN- trung quốc. 2.4. ĐỒNG HỒ ĐO ĐA NĂNG MT4W. 2.4.1. Đặc điểm. Đồng hồ đo cao cấp Cĩ nhiều ngõ ra tuỳ chọn : Ngõ ra truyền thơng RS485, ngõ ra nối tiếp tốc độ thấp, ngõ ra dịng 4- 20madc, ngõ ra BCD ,ngõ ra NPN colecter thường hở. ngõ ra relay. Thơng số ngõ vào đo max: 500VDC , 500VAC,DC 5A, AC5A Giải hiển thị max : -1999 - 9999 Chức năng cài đặt tỷ lệ high/low Chức Năng đo tần số AC: 0p.1-9999Hz Dải nguồn cấp rộng: 100-240VAC. Hình 2.10. Cấu hình của đồng hồ đo đa năng MT4W-4N. 48
  49. MT 4 W DV 4 N - - N Loại hiển thị (Khơng cĩ ngõ ra) 0 Ngõ ra tiếp điểm Relay 1 Ngõ ra NPN collector thường hở Loại Y 2 Ngõ ra PNP collector thường hở 3 Ngõ ra Relay 4 Ngõ ra Relay 5 Ngõ ra BCD động Ngõ 6 Ngõ ra nối tiếp tốc độ thấp ra Ngõ ra (0 -6): tuỳ chọn N Loại hiển thị (khơng cĩ ngõ ra) 0 Ngõ ra Relay 1 Ngõ ra tiếp điểm Relay 2 Ngõ ra NPN collector thường hở Loại W 3 Ngõ ra PNP collector thường hở 4 Ngõ ra NPN collector thường hở 5 Ngõ ra PNP collector thường hở 6 Ngõ ra NPN collector thường hở 7 Ngõ ra PNP collector thường hở 8 Ngõ ra NPN collector thường hở 9 Ngõ ra PNP collector thường hở Ngõ ra (0 -9): tuỳ chọn Nguồn 4 100-240VAC cấp DV đo Vơn DC Ngõ vào DA Đo Ampe DC đo AV Đo Vơn AC AA Đo Ampe AC Kich thước Y DIN W72 x H 36mm W DINW96 x H48mm Số chữ số 4 4 chữ số hiển thị hiển thị MT Đồng hồ đo đa năng 49
  50. 2.5. MÀN HÌNH. - Màn hình (hay cịn gọi là HMI) là thiết bị dùng để giúp người vận hành cĩ thể quan sát các thơng số kĩ thuật của quá trình hoạt động của một hệ thống. - Ngồi ra người sử dụng cĩ thể điều khiển các thiết bị hoặc các chế độ hoạt động của hệ thống thơng qua màn hình. Cơng việc đĩ được thực hiện bằng cách ấn trực tiếp các khung cĩ ghi rõ chức năng hoạt động của hệ thống trên màn hình cảm ứng. - Để thực hiện điều đĩ thì màn hình cần phải giao tiếp được các thiết bị điều khiển như PC hay PLC + Ở đây màn hình fuji của nhật cĩ cổng giao tiếp RS422 để cĩ thể giao tiếp với PLC. - Thơng số kĩ thuật của màn hình fuji : được dùng trong hệ thống + Tên series : V806 MD. + Size : 5,7inch. + Hiển thị : STN. + Mầu : Mono. + Độ phân giải: 320 ×290. + Nguồn cung cấp : 24 VDC. 2.6. CẢM BIẾN ÁP SUẤT. 2.6.1. Khái niệm. - Là thiết bị được dùng để đo áp suất của một dịng chảy chất lỏng hay chất khí. - Trong hệ thống làm mát phơi thì cảm biến áp suất được dùng để đo áp lực của dịng nước trong đường ống dẫn làm mát phơi. - Đây là thiết bị rất quan trọng. Nĩ giúp cho người vận hành biết áp lực đường ống là bao nhiêu. Bằng cách tín hiệu áp suất gửi về PLC để bộ điều khiển tính tốn và đưa ra hiển thị trên màn hình. 50
  51. 2.6.2. Thơng số kĩ thuật. - Dải đo áp lực đầu vào : 0 ÷ 10 Bar/Pmax = 20 Bar. - Nguồn cung cấp : 10 ÷ 36 VDC. - Đầu ra dịng ; 4 ÷ 20mA. - Serial : AZB/ Y7142368 2.7. VAN ÁP LỰC. 2.7.1. Van áp lực - Van áp lực là thiết bị chuyên dùng để đĩng mở các đường ống dẫn chất lỏng hay chất khí. - Van cĩ thể đĩng mở bằng tay (đối với các đường ống dẫn nhỏ và vừa). hoặc cĩ thể đĩng mở tự động thơng qua bộ điều khiển từ xa. - Trong hệ thống màn hình làm mát phơi thì van áp lực được dùng là loại đĩng mở tự động và được điều khiển bởi bộ điều khiển PLC. 2.7.2. Nguyên tắc hoạt động. - PLC sẽ đưa tín hiệu điều khiển dưới dạng dịng điện cĩ dài từ 4 ÷ 20mADC vào đầu vào của nan và gĩc mở van sẽ tương ứng như sau: + Với 4mA ↔ gĩc nở van 0% (bắt đầu mở). + Với 20mA ↔ gĩc mở van 100% (mở hồn tồn). 2.7.3. Thơng số kĩ thuật. + Module:YT - 1000LSD. + Tín hiệu đầu vào : 4 ÷ 20 mADC. + Nhiệt độ cho phép : 20 ÷ 70 ◦C + Áp suất qua van :1.4 ÷ 7kgf/cm2 2.8.BỘ NGUỒN 24VDC. Trong hệ thống sử dụng bộ nguồn xung 24vdc của hãng autonic(hàn quốc) để cung cấp nguồn cho hệ thống điều khiển. Bộ nguồn xung cĩ đặc điểm như sau. 51
  52. Cĩ bảo vệ quá dịng bên trong, bảo vệ ngắn mạch ngõ ra ,mạch giới hạn quá áp,tiêu chuẩn an tồn. Thơng số kĩ thuật. +)Thơng số ngõ vào: -Nguồn cấp ngõ vào:85-264vac -Tần số:50-60hz. -Cơng suất:50w. -Hiệu suất: -Dịng tiêu thụ:Max.1.1A. +)Thơng số ngõ ra: -Điện áp ra: 24vdc. -Dịng điện: 2.1A. -Thời gian bảo vệ ngắn mạch:Max. 5ms. -Thời gian khởi động:Max 150ms. +)Cấu hình của bộ nguồn: Hình 2.11.Cấu hình bộ nguồn 24vdc. 52
  53. +)Sơ đồ khối bộ nguồn: -Bộ phận lọc nhiễu :Là mạch điện gồm các tụ điện và cuộn cảm nhằm lọc các tín hiệu nhiễu đầu vào mạch chỉnh lưu. -Mạch chỉnh lưu:Biến đổi điện áp đầu vào xoay chiều ra điện áp một chiều 24v. -Mạch bảo vệ quá dịng:Khi dịng tải vượt quá giá trị cho phép thì điện áp ngõ ra sẽ giảm suống. 53
  54. CHƢƠNG 3. ĐI SÂU PHÂN TÍCH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH LÀM MÁT PHƠI. 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. Như đã phân tích ở trên, với dây chuyền đúc phơi thì quá trình tự động hố làm mát phơi là một những khâu rất quan trọng. Nĩ quyết định đến tính an tồn và chất lượng của sản phẩm. Với mỗi bài tốn về tự động hố thì đều cần phải cĩ cơ sở và các tham số liên quan trực tiếp của hệ thống. Trong đồ án mà em đang nghiên cứu thì cơ sở để tính tốn điều khiển chính là tốc độ kéo nắn và lưu lượng nước làm mát phơi. 3.2. CƠ SỞ THỰC HIỆN ĐIỀU KHIỂN. - Phơi thép khi đưa vào khuơn đúc là thép lỏng với nhiệt độ rất cao. Để thực hiện quá trình làm nguội vừa đủ so với quá trình kéo phơi ra là cả một quá trình tính tốn về nhiệt độ và tính chất của phơi. - Nếu như tốc độ kéo phơi ra từ máy kéo nắn càng cao thì địi hỏi tốc độ làm mát phơi phải càng lớn. Bởi vì nếu như tốc độ làm mát phơi khơng theo kịp với tốc đọ kéo nắn thì lúc này phơi rất dễ bị vỡ dịng và đây sẽ là những tình huống rất nguy hiểm. Nhiệt độ phơi lớn nĩ sẽ bắn tung ra ngồi khu vựa sản xuất làm nguy hiểm tới con người và phá hỏng các thiết bị sản xuất. - Mặt khác nếu như tốc độ kéo nắn chậm hơn so với tốc độ làm mát phơi thì phơi sẽ đơng đặc quá nhanh. Nĩ sẽ làm ảnh hưởng tới các thiết bị cắt phơi và chất lượng của phơi. Vì vậy vấn đề đặt ra là ta phải cần xác định một hàm tốn học dựa trên hai vấn đề trên đĩ là tốc độ kéo nắn và lưu lượng nước làm mát phơi. 54
  55. - Trong đĩ lưu lượng nước làm mát phơi phải tỉ lệ thuận với đốc độ kéo nắn và tín hiệu của tốc độ kéo nắn được lấy từ tín hiệu ra tương tự của biến tần ở dạng dịng điện (4- 20mA DC) - Ta cĩ đồ thị thể hiện như sau: Y lưu lượng Fmin X tốc độ kéo nắn Với điều kiện Y>= Fmin( lưu lượng thấp nhất) 3.3. PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH KẾT NỐI MẠCH ĐIỆN CỦA CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN. Vì hệ thống cĩ 3 dịng đúc phơi và các phần tử các dịng đều hoạt động giống nhau cho nên ở đây em chỉ nghiên cứu phân tich cho một dịng. Ở đây là dịng 1. Hệ thống gồm các phân tử sau: a. Bộ điều khiển trung tâm: - Thiết bị điều khiển trung tâm là bộ điều khiển lập trình PLC. Thiết bị này bao gồm một bộ CPU của hãng Siemens ( 6ES7 214- 2AD23- OXBO)( được thể hiện trên sơ đồ) và một cổng mở rộng AI của hãng Siemens cĩ series 6ES7 231- OHC22- OXAO) cĩ các đầu vào tương tự. 55
  56. - Vì các đầu vào điều khiển ở dạng tương tự như: dịng điện nên ta phải sử dụng thiệt bị đầu vào ở dạng tương tự. - Thiết bị điều khiển này được đặt tại tủ trung tâm. Đây là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống, cĩ thể coi như là bộ não của hệ thống điều khiển. - Tất cả các tín hiệu được gửi về từ bên ngồi để thiết bị điều khiển PLC tính tốn và đưa ra các tín hiệu điều khiển đầu ra tác động vào các phần tử chấp hành. Như van áp lực để mở hay đĩng đường ống dẫn nước làm mát phơi. * Các tín hiệu bên ngồi gửi về: - Tín hiệu điều khiển bằng tay hay tự động nút ấn 3 tiếp vị trí được đặt tại tủ điều khiển từng dịng trên sàn đúc. - Tín hiệu điều khiển lưu lượng nước từ triết áp cũng được đặt tại tủ điều khiển từng dịng trên sàn đúc. - Tín hiệu được gửi từ cảm biến áp suất của tốc độ kéo nắn và từ lưu lượng. b. Cảm biến áp suất: - Cảm biến áp suất cĩ series ( 6MF 1564- 3CA00- 1AA1) hai chan của cảm biến áp suất trong đĩ chân 1 của cảm biến được nối tới nguồn 24VDC, chân cịn lại sẽ được gửi về chân 3 của đồng hồ đo đa năng MT4WDA- 4N sau đĩ qua chân 5 của đồng hồ và gửi về chân (B+) của đầu vào mở rộng AI. Tại đây bộ điều khiển PLC sẽ xác định được áp suất gửi về. Vì cảm biến áp suất được đặt đường ống dẫn đằng sau van áp lực do vậy mà áp lực trên đường ống của từng dịng sẽ được hiển thị trên đồng hồ MT4WDA- 4N đặt ngay trên tủ điều khiển từng dịng trên sàn đúc. Mặt khác tín hiệu áp suất này sẽ được PLC tính tốn để cĩ thể đưa ra các tín hiệu điều khiển đầu ra. c. Thiết bị đo lưu lượng: Bao gồm: + Đồng hồ đo lưu lượng + Hai đầu dị trên và dưới 56
  57. - Đồng hồ đo lưu lượng như phân tích ở trên là thiết bị đo lưu lượng trên đường ống dẫn và cài đặt các thơng số lỹ thuật cần thiết để cĩ thể đo lưu lượng mộtt cách chính xác và hiệu quả. Đồng hồ đo được đặt riêng vào một tủ đặt nguồn các thiết bị như cảm biến áp suất, van áp lực ngay gần đường ống. Ngồi ra tín hiệu lưu lượng cũng sẽ được gửi về các thiết bị khác như PLC và đồng hồ đo đa năng MT4WDA- 4N. Hai đầu dị (TS) được đặt ngay trên thành ống dẫn. Một cái đặt trên, một cái đặt dưới và cách nhau một khoảng từ 10- 40(cm) - Đường kết nối của các thiết bị trên như sau: + Mỗi đầu dị đều dị đều cĩ hai dây tín hiệu đầu ra và hai đầu dị gần 4 dây được lần lượt gửi về các chân 41, 42, 44, 45 của đồng hồ đo lưu lượng, các chân 43, 46 là các dây chống nhiễu. + Chân 22 của đồng hồ đo lưu lượng sẽ được nối với chân 3 của đồng hồ đo đa năng MT4WDA- 4N về chân (A+) của khối mở rộng AI qua chân (A-) của AI rồi về chân 5 của đồng hồ đo lưu lượng. Như vậy lưu lượng trên đường ống sẽ được hiển thị ngay trên sàn đúc tại đồng hồ đo đa năng MT4WDA- 4N trên tủ điều khiển từng dịng đồng thời lưu lượng A cũng được gửi về PLC để PLC tính tốn và đưa tín hiệu điều khiển đầu ra là gĩc mở chân áp lực tại chân (I) của PLC đồng thời cũng với yêu cầu về thuật tốn PLC sẽ tính tốn để cĩ thể cĩ được tín hiệu mở van một cách hiệu quả và an tồn. d. Thiết bị đo tốc độ kéo nắn: - Thiết bị kéo nắn là thiêt bị cĩ phần chuyền chuyển động từ động cơ 3 pha. Để điều khiển động cơ kéo nắn ở đây người ta dùng biến tần ATIVA 31 để điều khiển động cơ. Đồng thời tín hiệu mã ra tương tự sẽ được đưa tới chân 3 của đồng hồ đo đa năng MT4WDA- 4N qua chân 3 của đồng hồ về chân (D+) của bộ mở rộng AI và về âm nguồn. 57
  58. - Như vậy tốc độ kéo nắn sẽ được hiển thị trên đồng hồ đo đa năng ngay trên sàn đúc. Đồng thời tín hiệu tương tự từ biến tấn sẽ được gửi về PLC để tính tốn, kết hợp với cơ sở tính tốn như đã trình bày ở trên để cĩ thể điều chỉnh hệ thống nước làm mát với tín hiệu đầu ra mở van hợp lý 3.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG. 3.4.1.Hệ thống gồm các chế độ hoạt động sau. + Chế độ hoạt động bằng tay. + Chế hoạt động tự động Để chọn chế độ hoạt động ta cĩ thể dùng phương pháp chọn trực tiếp chế độ hoạt động bằng tay hay tự động ngay trên tủ điều khiển của từng dịng. Hoặc cĩ thể chọn chế độ hoạt động trên giao diện HMI của hệ thống. Màn hình giao diện HMI được đặt ngay bên ngồi mặt tủ điều khiển trung tâm của hệ thống. Người vận hành cĩ thể trực tiếp chọn chế độ hoạt động bằng cách ấn vào màn hình cĩ biểu tượng chọn chế độ. Về nguyên lý chạy bằng tay: Ở chế độ này người vận hành phải trực tiếp thao tác bằng tay, bằng cách tác động trực tiếp vào các nút ấn và chiết áp trên tủ điều khiển của từng dịng hoặc điều chỉnh tại tủ trung tâm nơi giao diện HMI cĩ hiển thị quá trình hoạt động của hệ thống. Nguyên tắc chung của chế độ là vẫn dựa trên cơ sở điểu khiển. Tức là tốc độ kéo nắn phải tỉ lệ với lưu lượng nước làm mát. Tuy nhiên tốc độ kéo nắn là do người vận hành thao tác điều chỉnh tốc độ bằng chiết áp để điều khiển đầu ra biến tần để thay đổi tốc kéo nắn. cịn lưu lượng cũng được điều chỉnh bằng chiết áp để cĩ thể thay đổi gĩc mở van áp lực. Hình thức này chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người vận hành để cĩ thể điều chỉnh một cách hợp lý giữa tốc độ kéo nắn và lưu lượng nước làm mát phơi. Về nguyên lý chạy tự động: người vận hành cũng cần phải thực hiện quá trình chọn lựa chế độ hoạt động giống như chế độ bằng tay. Và tốc độ kéo 58
  59. nắn cũng được điều khiển từ biến tần .Cịn lưu lượng nước làm mát sẽ được kết hợp với tốc độ kéo nắn để điều khiển hệ thống làm mát một cách hợp lý . Khi ở chế động tự động bộ điều khiển PLC sẽ điều khiển hệ thống bằng cách tín hiệu kéo nắn được gửi về từ biến tần tới chân (D+)của khối AI.Đồng thời tín hiệu phản hồi của lưu lượng nước làm mát cũng sẽ được gửi về chân (A+) của khối AI. Khối PID bên trong PLC sẽ tính tốn bằng một thuận tốn điều khiển.Sau khi tính tốn điều khiển PLC sẽ đư ra tín hiệu điều khiển từ đầu ra tương tự của CPU(6ES7 214-2AD23-0XB0)để mở gĩc mở van áp lực cung cấp lưu lượng nước làm mát phơi. 3.5.VẬN HÀNH HỆ THỐNG LÀM MÁT. 3.5.1.Tại màn hình cảm ứng. 3.5.1.1.Giao diện chính. a. Hiển thị các thơng số: + Áp lực tổng của hệ thống + Thơng số của 3 dịng: - Gĩc mở van (0 –100%) 59
  60. - Lưu lượng nước (0 – 50m3/h) - Áp lực nước (0 – 10Bar) b. Lựa chọn mác thép: MÁC THÉP - Ấn Màn hình hiển thị: Ta chọn mác thép cần đúc, màn hình sẽ trở về giao diện chính. Từ giao diện chính ta cĩ thể lựa chọn chế độ vân hành: - Từ xa (Từ tủ điều khiển trên sàn đúc) - Tại chỗ (Đặt giá trị gĩc mở van trên màn hình): Để chon được chế độ này thì chuyển mạch trên tủ tại sàn đúc phải để ở vị trí TẮT. Chức năng này để kiểm tra van, Khi chọn chế độ này cho phép ta đặt giá trị gĩc mở van (0- 99%) tương ướng với van sẽ mở (0-100%) 60
  61. c. Thơng số làm mát phơi. Tại giao diện chính ta chọn HOME màn hình hiển thị: - Ấn: GIAO DIỆN VẬN HÀNH Màn hình trở về giao diện chính - Ấn: HT LÀM MÁT TỔNG Màn hình hiển th 61
  62. Màn hình này hiển thị thơng số (lưu lượng, áp lực, nhiệt độ) của hệ thống làm mát tuần hồn kín - Ấn: THƠNG SỐ VẬN HÀNH Màn hình hiển thị: 62
  63. - Tại trang màn hình này ta cĩ thể điều chỉnh thơng số làm mát của từng dịng - Ấn: DỊNG 1 Màn hình hiển thị: Trong đây cho phép ta chọn lưu lượng tối thiểu và hệ số kéo nắn của từng mác thép - Ấn: CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH Màn hình hiển thị: 63
  64. Ở đây ta cĩ thể lựa chọn chế độ diều khiển từ xa hay tại chỗ cho từng dịng. Sau khi chọn chế độ điều khiển tại chỗ để kiểm tra van xong thì ta phải đặt lại gĩc mở bằng 0 3.5.1.2.Phím tắt. - Ấn F1, vào màn hình GIAO DIỆN VẬN HÀNH - Ấn F2, vào màn hình LỰA CHỌN LOẠI SẢN PHẨM - Ấn F3, vào màn hình ĐIỀU CHỈNH THƠNG SỐ HỆ THỐNG - Ấn F4, vào màn hình CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH - Ấn F5, vào màn hình ĐĂNG NHẬP 3.5.2.Tại tủ điều khiển trên sàn đúc. ÁP LỰC LƯU LƯỢNG TẮT B TAY T ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH LƯU LƯỢNG BIÊN ĐỘ RUNG TỐC ĐỘ KÉO NẮN CHUẨN BỊ RĨT RĨT DỪNG CHẠY DỪNG RĨT ĐC TỐC ĐỘ RUNG, KN 64
  65. Đồng hồ hiển thị: Áp lực, lưu lượng nước, biên độ rung và tốc độ kéo nắn Lựa chọn chế độ làm mát phơi - Tắt: Dừng hệ thống làm mát - Bằng tay: Điều chỉnh lưu lượng nước từ chiết áp (0 – 50m3/h) - Tự động: Lưu lượng nước tỷ lệ với tốc độ kéo nắn Đèn báo: Trạng thái chuẩn bị rĩt và rĩt. 3.5.3. Chƣơng trình phần mềm của hệ thống làm mát phơi. TITLE=PROGRAM COMMENTS Network 1 // Chọn từ xa hay tại chỗ. // Network Comment LD V0.0 EU AN M0.0 A I0.0 LD V0.0 EU A M0.0 ON I0.0 O I0.1 NOT A M0.0 OLD = M0.0 = V0.1 Network 2 // Thiết lập PID. LD M0.2 65
  66. O M0.1 = M0.3 Network 3 // Lựa chọn bán tự động. LDN M0.0 AN I0.0 AN I0.1 = M0.1 Network 4 // Lựa chọn tự động. LDN M0.0 AN I0.0 A I0.1 = M0.2 Network 5 // Báo chế độ run trên màn hình. LD SM0.0 LPS LD M0.0 O M0.1 O M0.2 ALD = V2.0 LPP = V2.1 Network 6 // Lụa chọn mác thép. LD V1.0 EU AN M1.0 O SM0.3 LD SM0.0 66
  67. LD M1.1 O M1.2 O M1.3 O M1.4 O M1.5 ALD EU A M1.0 NOT A M1.0 OLD = M1.0 = V1.0 Network 7 // Mác thép 150-Q215. LD V1.1 EU AN M1.1 LD SM0.0 LD M1.0 O M1.2 O M1.3 O M1.4 O M1.5 ALD EU A M1.1 NOT A M1.1 67
  68. OLD = M1.1 = V1.1 Network 8 Mác thép 120-CT5. LD V1.2 EU AN M1.2 LD SM0.0 LD M1.0 O M1.1 O M1.3 O M1.4 O M1.5 ALD EU A M1.2 NOT A M1.2 OLD = M1.2 = V1.2 Network 9 Mác thép 120-Q215. LD V1.3 EU AN M1.3 LD SM0.0 LD M1.0 O M1.1 68
  69. O M1.2 O M1.4 O M1.5 ALD EU A M1.3 NOT A M1.3 OLD = M1.3 = V1.3 Network 10 Mác thép 120-SD390. LD V1.4 EU AN M1.4 LD SM0.0 LD M1.0 O M1.1 O M1.2 O M1.3 O M1.5 ALD EU A M1.4 NOT A M1.4 OLD = M1.4 69
  70. = V1.4 Network 11 Mác thép 120-MnSi. LD V1.5 EU AN M1.5 LD SM0.0 LD M1.0 O M1.1 O M1.2 O M1.3 O M1.4 ALD EU A M1.5 NOT A M1.5 OLD = M1.5 = V1.5 Network 12 Đăt giá tr ị nhỏ nhất và hệ số kéo nắn vào một vùng nhớ . LD SM0.0 LPS A M1.0 MOVR VD200, VD300 MOVR VD804, VD304 LRD A M1.1 MOVR VD208, VD300 70
  71. MOVR VD212, VD304 LRD A M1.2 MOVR VD216, VD300 MOVR VD220, VD304 LRD A M1.3 MOVR VD224, VD300 MOVR VD228, VD304 LRD A M1.4 MOVR VD232, VD300 MOVR VD236, VD304 LPP A M1.5 MOVR VD240, VD300 MOVR VD244, VD304 Network 13 Tính tốn điểm đặt ở chế độ tự động. //LD M0.2 LPS MOVR VD300, VD308 *R 640.0, VD308 MOVR VD304, VD312 /R 100.0, VD312 ITD AIW10, VD316 AENO DTR VD316, VD316 LRD 71
  72. MOVR VD316, VD320 AENO *R VD312, VD320 AENO +R VD308, VD320 LRD AR> VD320, 32000.0 MOVR 32000.0, VD320 LPP AR< VD320, 6400.0 MOVR 6400.0, VD320 Network 14 Tính tốn điểm đặt ở chế độ bằng tay. LD M0.1 ITD AIW0, VD326 AENO DTR VD326, VD330 AENO AR<= VD330, 6400.0 MOVR 6400.0, VD330 NOT MOVR VD330, VD330 Network 15 Di chuyển hai giá trị tự động và bằng tay vào điểm đặt chung. LD SM0.0 LPS A M0.1 MOVR VD330, VD350 LRD A M0.2 72
  73. MOVR VD320, VD350 LPP AN M0.2 AN M0.1 MOVR 0.0, VD350 Network 16 Đặt giá trị gĩc mở van. LD M0.0 MOVR VD248, VD340 /R 100.0, VD340 Network 17 reset giá trị đầu ra bằng tay. LD M0.3 MOVR 0.0, VD340 Network 18 Gọi chương trình con PID. LD SM0.0 CALL SBR2, AIW4, VD350, M0.3, VD340, AQW0 Network 19 Hiển thị áp lực lưu lượng. LD SM0.0 LPS MOVW AIW6, VW560 AENO -I +6400, VW560 AENO ITD VW560, VD560 AENO DTR VD560, VD560 AENO MOVR VD560, VD280 /R 2560.0, VD280 73
  74. LRD MOVW AIW4, VW360 AENO -I +6400, VW360 AENO ITD VW360, VD360 AENO DTR VD360, VD360 AENO /R 2560.0, VD360 AENO MOVR VD360, VD284 *R 2.5, VD284 LPP MOVW AIW4, VW400 Network 20 Hiện thị giá trị goc mở van. LDN M0.0 MOVR VD372, VD248 *R 99.0, VD248 74
  75. KẾT LUẬN Trong suốt thời gian làm Đồ án tốt nghiệp với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Minh đã giúp em củng cố rất nhiều kiến thức được tổng hợp từ các mơn : Máy điện, Điện tử cơng suất, Điều chỉnh tự động truyền động điện, Trang bị điện mà thầy cơ giáo đã truyền đạt trong suốt hơn hai năm học tập tại trường ĐHDL HẢI PHÕNG. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo trong bộ mơn điện tự động cơng nghiêp. Đăc biệt với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn đình minh đã giúp đỡ em để em hồn thành đồ án tốt nghiệp. Sau thời gian làm Đồ án tốt nghiệp này đã giúp em nắm vững kiến thức hơn và tự tin hơn với cơng việc sau này. Mặc dù ơng nghệ làm mát phơi tự động là một cơng nghệ mới lần đầu đuợc áp dụng trong các nhà máy sản xuất phơi.Tuy nhiên hiện nay một số nhà máy thép lớn đã sử dụng máy đúc mang tính tự động cao, vi vậy hệ thống trên cần phải cải thiện them mơt số giải pháp . Để đáp ứng được yêu cầu về cơng nghệ đĩ em cĩ một gải pháp sau . Đĩ là trong hệ thống nên cần cĩ thêm một tín hiệu đo nhiệt độ nước sau khi đã làm mát.Sau đĩ kết hợp với tốc đ0ộ kéo nắn và lưu lượng nước làm mát để cĩ thể điều khiển được hệ thống làm mát phơi hiệu quả hơn. Trên đây là những nhận sét riêng của em rút ra từ đồ án,em rất mong được sự đĩng gĩp ý kiến của thầy cơ và các bạn . Hải Phịng,ngày12 thang 7 năm 2010 75
  76. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. TS.Bùi Quốc Khánh, TS.Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền - Truyền động điện. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2000. 2]. Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Cơng Hiền, Nguyễn Bội Khuê Cung cấp điện Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 1998. 3 . Vũ Quang Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh Trang bị điện - điện tử máy cơng nghiệp dùng chung. Nhà xuất bản giáo dục – 2006. [4]. Hồ sơ kỹ thuật máy Đúc liên tục 3 dịng (cơng ty CP thép Đình Vũ). [5]. Tài liệu hãng AUTONICS (hàn quốc). [6] . Tài liệu kĩ thuật của cơng ty cổ phần dịch vụ kĩ thuật BảoAn. 76
  77. Muc luc Lời mở đầu . Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TY CỔ PHẦN THÉP ĐÌNH VŨ VÀ GIỚI THIỆU VỀ CƠNG NGHỆ ĐÚC PHƠI THÉP 2 1.1. Giới thiệu chung về cơng ty cổ phần thép Đình Vũ 2 1.2. Trang bị sản xuất chính và năng lực sản xuất 4 1.2.1. Lị điện 30 tấn kết hợp máy biến thế 25MVA, hệ thống súng ơxy ở cửa và thành lị 4 1.3.Giới thiệu về cơng nghệ đúc phơi 3 dịng liên tục của nhà máy phơi thép Đình vũ. 9 1.3.1. Tĩm lược lưu trình Đúc liên tục(ĐLT) 9 1.3.2. Các thiết bị chính của máy Đúc 15 1.3.3. Hệ thống điện-khí của máy Đúc liên tục 3 dịng sản phẩm 18 Chƣơng 2:GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 25 2.1 Giới thiệu về bộ điều khiển PLC 25 2.1.1. Sự ra đời của bộ điều khiển PLC 25 2.1.2. Các khái niệm cơ bản về PLC 27 2.1.3. Cấu trúc phần cứng của PLC .39 2.1.4. Giới thiệu một số nhĩm PLC phổ biến hiện nay trên thế giới .33 2.1.5. Tổng quan về họ PLC S7-200 của hãng Siemens 33 2.1.6. Cấu trúc phần cứng của S7-200 34 2.1.7. Giao tiếp với thiết bị ngoại vi 36 2.1.8. Cấu trúc bộ nhớ S7-200 38 2.2. Đồng hồ đo lưu lượng .42 2.2.1. Khái niệm 42 2.2.2. Các hình thức chọn đầu dị .43 2.2.3. Ứng dụng tiêu biểu 43 2.2.4. Thơng số kỹ thuật 43 2.2.5. Cách thức cài đặt bàn phím 44 77
  78. 2.2.6. Thơng tin chi tiết về các cửa sổ 47 2.3. APTƠMÁT 46 2.3.1 Đặc điểm 46 2.3.2. Phân loại 47 2.4. Đồng hồ đo đa năng MT4W 48 2.4.1. Đặc điểm 48 2.5. Màn hình 50 2.6. Cảm biến áp suất .50 2.6.1. Khái niệm 50 2.6.2. Thơng số kĩ thuật .51 2.7. Van áp lực 51 2.7.1. Van áp lực .51 2.7.2. Nguyên tắc hoạt động 51 2.7.3. Thơng số kĩ thuật 51 2.8.Bộ nguồn xung 51 Chƣơng 3: ĐI SÂU PHÂN TÍCH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH LÀM MÁT PHƠI 54 3.1. Đặt vấn đề 54 3.2. Cơ sở thực hiện điều khiển .54 3.3. Phân tích quá trình kết nối mạch điện của các phần tử trong hệ thống điều khiển 55 3.4. Chế độ hd 58 3.5.Vận hành làm mát phơi 58 3.5.1. Tại màn hình cảm ứng .58 3.5.2. Tại tủ điều khiển trên sàn đúc 64 3.5.3. Chương trình phần mềm điều khiển làm mát phơi 65 Kết luận 66 Tài liệu tham khảo .67 Phụ lục .68 78