Mục lục

 

 

LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................... 4

CHƯƠNG 1  GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ NUNG TUYNEL............................ 6

1.1 Cấu tạo lò nung Tuynel.......................................................................... 6

1.1.1 Zone nung sơ bộ................................................................................. 9

1.1.2. Zone nung chính............................................................................... 10

1.1.3 Vùng làm lạnh nhanh.......................................................................... 11

1.1.4 Vùng làm nguội chậm........................................................................ 12

1.2 Sơ đồ nguyên tắc lò Tuynel................................................................... 13

1.3 Vòng an toàn của lò nung và yêu cầu công nghệ................................. 17

1.3.1 Vòng an toàn của lò nung................................................................... 17

1.3.2  Yêu cầu công nghệ........................................................................... 18

1.4 Cách vận hành lò nung và hầm sấy Tuynel......................................... 18

1.4.1 Khởi động lò nung............................................................................. 19

1.4.2 Khởi động lại kích đẩy thuỷ lực.......................................................... 20

1.4.3  Quy trình vận hành bộ xếp dỡ sản phẩm............................................ 20

1.4.4  Quy trình vận hành hầm sấy.............................................................. 21

1.4.5 Quy trình vòi đốt, quạt, máy đẩy goòng............................................. 21

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÒ NUNG TUYNEL Ở NHÀ   MÁY SỨ THANH TRÌ......................................................................................................................... 23

2.1    Đối tượng điều khiển của lò nung Tuynel......................................... 23

2.1.1 Nhiệt độ............................................................................................ 23

2.1.2. Phân bố áp suất và tốc độ khí trong lò.............................................. 24

2.2.  Hệ thống điều khiển ở nhà máy sứ Thanh Trì.................................... 30

2.2.1 Hệ thống điều khiển nhiệt độ.............................................................. 30

2.2.1.2 Điều khiển nhiệt độ của vùng nung chính..................................... 32

2.2.1.3 Điều khiển nhiệt độ vùng làm lạnh nhanh...................................... 32

2.2.1.4 Điều khiển nhiệt độ vùng làm nguội chậm..................................... 33

2.2.2 Điều khiển áp suất............................................................................. 33

2.3 Đánh giá hệ thống đang vận hành nhà máy sứ thanh trỡ và đề xuất giải pháp kỹ thuật.................................................................................................................... 34

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA LÒ NUNG TUYNEL VÀ   THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN............................................................................................................. 36

3.1 Vùng nung sơ bộ và vùng làm nguội chậm......................................... 36

3.2 Vùng nung chính.................................................................................. 36

3.2.1 Điều khiển nhiệt độ cho vùng nung chính............................................ 36

3.2.3 Điều khiển áp suất cho vùng nung chính............................................. 42

3.3 Vùng làm lạnh nhanh.......................................................................... 45

CHƯƠNG 4  THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN LÒ NUNG TUYNEL BẰNG S7-200..... 49

4.1 Giới thiệu về PLC S7-200 và Step7 MicroWin32................................. 49

4.1.1 Các phần của PLC............................................................................ 49

4.1.2 So sánh đặc điểm của CPU 212 và CPU 214...................................... 51

4.1.3 Cấu trúc bộ nhớ................................................................................ 53

4.1.3.1 Phân chia bộ nhớ........................................................................ 53

4.1.3.2 Vùng dữ liệu............................................................................... 54

4.1.3.3 Vùng đối tượng........................................................................... 57

4.1.4 Mở rộng cổng vào/ra......................................................................... 58

4.1.5 Thực hiện một chương trình............................................................... 59

4.1.6 Cấu trúc chương trình của S7-200...................................................... 60

4.2 Chương trình điều khiển viết trên PLC S7-200 (CPU 214).................. 61

4.2.1 Nội dung công việc thực hiện trong PLC S7-200................................. 61

4.2.2 Thiết kế phần cứng cho bài toán điều khiển lò trên PLC S7-200........... 61

4.2.3 Xây dựng phần mềm điều khiển.......................................................... 62

4.3  Xây dựng phần mềm giám sát.............................................................. 74

KẾT LUẬN............................................................................................................  81

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 82

HÌNH VẼ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ LÒ NUNG TUYNEL

 

 

 

Lời mở đầu

 

     Tự động hoá góp phần đẩy mạnh sự phát triển của  nền kinh tế quốc tế không còn là một khái niệm mới mẻ nữa mà thực sự đem lại những chuyển biến rõ rệt. Sự cạnh tranh về chất lượng cũng như giá cả của bất cứ sản phẩm nào đều thúc đẩy nhà sản xuất coi việc nâng cao chất lượng sản phẩm, năng suất lao động như là một nhiệm vụ quyết định sự sống của một công ty, của một tổ chức. Muốn làm được điều đó có một cách bền vững nhất là áp dụng điều khiển tự động trong các quá trình sản xuất nhằm đáp ứng được những yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm cũng như hạ giá thành của sản phẩm. Ở nước ta hiện nay, do yêu cầu công nghiệp hoá hiện đại hoá nền kinh tế, nên ngày càng xuất hiện nhiều dây truyền sản xuất có mức độ tự động hoá cao. Vì vậy việc tự động hoá các dây truyền sản xuất trong các nhà máy là hết sức cần thiết, nó giúp chúng ta không những giảm nhân lực mà còn nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm và tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường.

 

      Theo xu hướng phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt trong lĩnh vực điều khiển tự động thì việc ứng dụng các công cụ phần mềm cùng các máy móc thiết bị hiện đại vào trong sản xuất đã đem lại những kết quả ưu việt. Thực tế ở nước ta đã có nhiều nhà máy đã và đang sử dụng máy móc và thiết bị hiện đại của những hãng nổi tiếng trên thế giới vào trong lĩnh điều khiển đã đem lại hiệu quả cao.

      Dựa trên nghiên cứu và tìm hiểu hệ thống lò nung Tuynel tại nhà máy sứ Thanh trì. Bản đồ án này sẽ tiến hành giải quyết bài toán điều khiển nhiệt độ và bài toán quản lý các thông số kỹ thuật của lò nung bằng việc sử dụng các thiết bị được sản xuất bởi các hãng nổi tiếng như: PLC của SIEMEN...

   Tuy nhiên, trên thực tế khi tiến hành xây dựng một hệ thống điều khiển động để điều khiển đối tượng đạt được các chỉ tiêu yêu cầu không phải là việc dễ dàng, bởi vì ta luôn gặp hàng loạt các vấn đề cần giải quyết liên quan đến việc đối tượng điều khiển có thể thay đổi hàm truyền theo thời gian sử dụng, những thay đổi này là ngẫu nhiên, khó xác định. Điều này có thể nhận thấy ở các đối tượng nhiệt thường bị già hoá theo thời gian sử dụng nên các thông số bị thay đổi.

     Trong đồ án này em đã xây dựng một hệ thống điều khiển lò nung Tuynel  để thực hiện chỉ tiêu đầu tiên đầu tiên đó là đạt nhiệt độ theo yêu cầu.

     Như vậy nội dung cơ bản của đồ án là bao gồm :

Chương 1 Giới thiệu chung về lò nung Tuynel.

Chương 2 Hệ thống điều khiển lò nung Tuynel tại nhà máy sứ Thanh trì

Chương 3 Mô hình toán học của lò nung Tuynel và thiết kế bộ điều khiển

Chương 4 Thiết kế điều khiển lò nung Tuynel bằng S7-200 và phần mềm giám sát Visual Basic

    Trong thời gian làm đồ án được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của cô giáo Phan Xuân Minh, em đã tìm tòi, học hỏi được nhiều điều bổ ích ở trên thực tế để bổ xung và hoàn thiện vốn kiến thức cơ bản của mình.