Tài liệu Đề tài Xây dựng hệ thống điều khiển các thông số bể sơn điện ly ôtô con: Đồ án tốt nghiệp
1
XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ
BỂ SƠN ĐIỆN LY ÔTÔ CON.
Đồ án này gồm 4 chương với nội dung chính sau :
Chương 1: Giới thiệu về Công ty VIDAMCO và khái quát chung về dây chuyền
công nghệ.
Chương 2 : Công nghệ sơn điện ly.
Chương 3 : Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi các thông số của bể
sơn điện ly.
Chương 4 : Ứng dụng PLC S7-200 để tự động hoá việc điều khiển và giám sát các
thông số bể sơn điện ly.
Do trình độ còn hạn chế nên trong đồ án này em không thể tránh khỏi những thiếu
sót, em rất mong được sự góp ý của các thầy và các bạn.
Đầu tiên em xin chân thành cám ơn PGS.TS Đào Văn Tân, người đã trực tiếp
hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Công ty
VIDAMCO đã tạo điều kiện cho em và các bạn cùng nhóm đến thực tập tại công ty. Cuối
cùng, em xin cám ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hoá, đã tạo điều kiện cho
chúng em đến đọc và tham khảo tài liệu trong quá trình làm ...
75 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1561 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Xây dựng hệ thống điều khiển các thông số bể sơn điện ly ôtô con, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đồ án tốt nghiệp
1
XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THÔNG SỐ
BỂ SƠN ĐIỆN LY ÔTÔ CON.
Đồ án này gồm 4 chương với nội dung chính sau :
Chương 1: Giới thiệu về Công ty VIDAMCO và khái quát chung về dây chuyền
công nghệ.
Chương 2 : Công nghệ sơn điện ly.
Chương 3 : Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi các thông số của bể
sơn điện ly.
Chương 4 : Ứng dụng PLC S7-200 để tự động hoá việc điều khiển và giám sát các
thông số bể sơn điện ly.
Do trình độ còn hạn chế nên trong đồ án này em không thể tránh khỏi những thiếu
sót, em rất mong được sự góp ý của các thầy và các bạn.
Đầu tiên em xin chân thành cám ơn PGS.TS Đào Văn Tân, người đã trực tiếp
hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Công ty
VIDAMCO đã tạo điều kiện cho em và các bạn cùng nhóm đến thực tập tại công ty. Cuối
cùng, em xin cám ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hoá, đã tạo điều kiện cho
chúng em đến đọc và tham khảo tài liệu trong quá trình làm đồ án.
Đồ án tốt nghiệp
2
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời nói đầu 1
Chương 1 : Giới thiệu về công ty VIDAMCO và khái quát chung về dây chuyền
công nghệ
5
1.1. Vị trí địa lý và chức năng của công ty 5
1.1.1. Vị trí địa lý 5
1.1.2. Thuận lợi và khó khăn 5
1.2. Công nghệ sản xuất của công ty 6
1.2.1. Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe 7
1.2.2. Công đoạn sơn xe con 8
1.2.3. Công đoạn lắp ráp và hoàn thiện 10
1.2.4. Công đoạn kiểm tra 11
1.2.5. Sản phẩm 12
Chương 2 : Công nghệ sơn điện ly 13
2.1. Quá trình hình thành và phát triển của sơn điện ly 13
2.1.1. Lịch sử của sơn điện ly 13
2.1.2. Ưu, nhược điểm của sơn điện ly 13
Đồ án tốt nghiệp
3
2.2. Công nghệ xử lý trước và sơn điện ly 14
2.2.1. Xử lý trước 14
2.2.2. Sơn điện ly 24
2.2.3. Sấy sơn ED 32
Chương 3 : Khảo sát và lựa chọn thiết bị cho hệ thống theo dõi các thông số của
bể sơn điện ly
33
3.1. Lựa chọn các thông số cần giám sát của dây chuyền sơn điện ly ( sơn ED ) 33
3.2. Lựa chọn các thiết bị cảm biến 34
3.2.1. Thiết bị kiểm soát nhiệt độ 35
3.2.2. Thiết bị kiểm soát áp suất 37
3.2.3. Thiết bị kiểm soát độ chênh lệch áp suất 39
3.2.4. Thiết bị kiểm tra lưu lượng 40
a. Thiết bị kiểm soát lưu lượng kiểu vi sai áp suất 40
b. Thiết bị kiểm soát lưu lượng kiểu điện từ 41
3.2.5. Thiết bị đo độ pH 42
3.2.6. Thiết bị đo độ dẫn điện 44
3.2.7. Thiết bị đo mức 45
Chương 4 : Ứng dụng PLC S7 – 200 để tự động hoá việc điều chỉnh các thông số
bể sơn điện ly
46
4.1. Thiết bị điều khiển logic khả trình S7 – 200 46
4.1.1. Cấu hình cứng 46
4.1.2. Ưu nhược điểm của PLC 46
4.2. Ứng dụng PLC S7 – 200 để tự động điều chỉnh các thông số bể sơn điện ly 48
4.3 Sử dụng TD 200 để hiển thị các Message thông báo 68
Đồ án tốt nghiệp
4
Chương 1:
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY VIDAMCO VÀ KHÁI QUÁT CHUNG VỀ DÂY
CHUYỀN CÔNG NGHỆ
1.1 Vị trí địa lý và chức năng của công ty :
Theo quyết định số 744/ GP của uỷ ban nhà nước về hợp tác và đầu tư ký ngày
14/12/1993, công ty liên doanh ôtô Việt Nam - DAEWOO, tên giao dịch là VIDAMCO
được thành lập từ :
- Phía bên Việt Nam : Xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983 thuộc Tổng cục Công nghiệp
quốc phòng và kinh tế (GAET ) Bộ quốc phòng.
- Phía bên nước ngoài : Công ty DAEWOO – Nam Triều Tiên.
1.1.1 Vị trí địa lý:
Công ty VIDAMCO nằm tại thị trấn Văn Điển, cách trung tâm thành phố Hà Nội
khoảng 12 km về phía nam. Diện tích khu xây dựng 48.044 km2
Đồ án tốt nghiệp
5
Phía Đông : Cách quốc lộ 1B khoảng 5 km theo đường chim bay.
Phía Tây : Giáp quốc lộ 1A.
Phía Nam : Giáp doanh trại quân đội và khu tập thể quân đội.
Phía Bắc : Giáp khu sản xuất còn lại của xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983.
1.1.2 Thuận lợi, khó khăn :
Vị trí địa lý của công ty đã giúp công ty có rất nhiều điều kiện thuận lợi :
- Thuận lợi lớn nhất của công ty là nằm ngay trong khu vực có hệ thống giao thông
đường bộ phát triển nhất ( ngay sát quốc lộ 1A, nằm cách thủ đô Hà Nội khoảng 12 km ).
Công ty nằm ở vị trí rất gần ga Văn Điển ( khoảng 1 km ), do vậy rất thuận tiện cho việc
vận chuyển nguyên vật liệu, tiêu thụ sản phẩm và liên kết liên doanh trên toàn bộ thị
trường Việt Nam cũng như xuất khẩu ra nước ngoài.
- Nhờ có mặt bằng rộng nên việc đầu tư xây dựng khu nhà xưởng và văn phòng
điều hành quản lý của công ty đều trên cùng một địa điểm. Đó là điều thuận lợi cho công
ty trong việc điều hành, quản lý, quy hoạch khu sản xuất, kho tàng và phát triển sản xuất
kinh doanh của công ty ( so với tình hình chung hiện nay mặt bằng chật hẹp, cơ sở phân
tán ).
Tuy nhiên, do vị trí xây dựng công ty nằm ngay sát khu dân cư phía Nam nên trong
khi hoạt động, công ty phải luôn chú ý tới việc bảo vệ môi trường, cũng như giảm thiểu
tiếng ồn, cụ thể là : phải liên tục hoạt động hệ thống xử lý bụi, khí độc, nước thải và tiếng
ồn để hạn chế sự ảnh hưởng tới dân cư xung quanh công ty.
1. 2. Công nghệ sản xuất của công ty :
Đồ án tốt nghiệp
6
Việc sản xuất ôtô được thực hiện từ lắp ráp tiến dần đến chế tạo, trong việc lắp ráp
cũng thực hiện từ lắp SKD tiến lên CKD1 đến CKD2 sau đó là IKD với việc nâng dần tỷ
lệ các chi tiết, bộ phận chế tạo trong nước. Đối với xe bus, xe tải thì không lắp SKD mà
thực hiện ở dạng CKD1 đến CKD2.
- Dạng CKD, CKD nhập vào : Các chi tiết được nhập vào dưới 2 dạng sau :
+ Cụm thành tổng gồm động cơ hộp số, cần chủ động, trục cardan, các cụm điện và
điện tử.
- Các chi tiết như vành, bánh, moayơ, phanh, lốp, giảm xóc… sẽ được lắp ráp tại liên
doanh.
- Các chi tiết và bán thành phẩm khác sản xuất tại Việt Nam sẽ được kết hợp lắp ráp
hoàn chỉnh tại công ty.
Việc lắp ráp ôtô được tiến hành theo 4 công đoạn sau :
- Hàn thân xe và vỏ xe.
- Sơn.
- Lắp hoàn chỉnh.
- Kiểm tra và hiệu chỉnh.
1.2.1 Công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe :
Các bộ phận thân xe, vỏ khung, gầm xe đã được dập định hình sẵn theo từng loại.
Xe tải, xe bus, xe du lịch được chuyển tới khu vực hàn lắp bằng xe đẩy tay. Mỗi dây
chuyền lắp ráp xe bố trí một hệ thống hàn lắp thân, vỏ xe chuyên dùng.
Việc định vị các bộ phận thân, vỏ xe trước khi hàn được thực hiện :
Đồ án tốt nghiệp
7
- Gầm xe, khung thân xe được ghép dựng bằng đinh tán.
- Vỏ xe được ghép dựng bằng các đồ gá hàn chuyên dụng.
Các chi tiết rời của thân xe, vỏ xe, gầm xe sau khi được định vị xong được hàn lại
bằng máy hàn điểm di động. Các mối nối giữa thân xe, vỏ xe, gầm xe tuỳ từng trường
hợp mà sử dụng phương pháp hàn đồ quang dưới lớp khí bảo vệ hoặc hàn hơi ôxi-
axetylen.
Sau khi hàn xong toàn bộ thân, vỏ xe được kiểm tra lần cuối để sửa lại các mối hàn
chưa đạt yêu cầu và làm sạch các mối hàn để chuyển sang khu vực phốt - phát hoá trước
khi sơn. Công nghệ của công đoạn hàn lắp thân, vỏ xe được tóm tắt ở sơ đồ sau :
1.2.2 Công đoạn sơn xe con :
Sau khi hàn lắp xong và hoàn thiện ở phân xưởng thân xe. Thân xe mộc ( hàng
chưa sơn) được đưa vào bộ phận làm sạch sơ bộ. Dầu mỡ, vảy hàn, bụi bẩn được tẩy rửa
bằng những dụng cụ cầm tay, giấy ráp và dung môi sau đó đưa tới phân xưởng sơn bằng
xe đẩy trên đường ray .
Đồ án tốt nghiệp
8
Trước khi sơn điện ly bằng phương pháp nhúng người ta phải làm sạch bụi bẩn và
tạo điều kiện bề mặt cho catốt (tức thân xe) để khi thực hiện công đoạn sơn điện ly được
tốt . Thân xe đã làm sạch sơ bộ được đưa đến bộ phận tiền xử lý.
Hoạt động chi tiết của các bể này sẽ được trình bày ở phần sau của đồ án này.
Sau khi trải qua quá trình sơn điện ly, để tạo lớp sơn ED có độ dày 25-32μm, xe
được đưa vào bộ phận sấy là hệ thống lò ED OVEN gồm có hai buồng sấy. Tại đây xe
được sấy trong 25 phút ở nhiệt độ 1650C trong buồng sấy sơ bộ và ở 1850C trong buồng
sấy chính. Tiếp theo xe được đưa tới bộ phận đánh bóng và làm sạch những phần sơn
không đạt yêu cầu, tại đây thân xe được trát matít, phủ PVC ở gầm và phủ lớp cách âm.
Sau đó xe được đưa tới bộ phận tạo lớp sơn phủ đầu tiên. Sau khi đã làm sạch và thổi bụi,
xe được đưa vào buồng sơn phủ lớp đầu. Tại đây lớp sơn phủ được tạo ra nhờ dụng cụ
sơn chuyên dụng ( súng phun cầm tay ). Sau đó, xe được đưa tới bộ phận làm sạch lần
cuối trước khi đưa vào lò sấy lớp sơn phủ đầu tiên. Lò này là lò PRIMER OVEN gồm hai
buồng sấy, xe được đưa tới đây và sấy ở 800C trong buồng sấy sơ bộ và ở 1000C trong
buồng sấy chính trong thời gian 25 phút. Sau đó xe được đưa đến bộ phận mài ướt để
đánh bóng lại lớp sơn không đạt yêu cầu của công đoạn sơn phủ lớp đầu. Tiếp theo, khi
mài xong xe được đưa vào lò DRY OFF OVEN để sấy khô lớp sơn phủ đầu đã được đánh
bóng bằng phương pháp mài ẩm. Tiếp đến xe được đưa vào bộ phận làm sạch bụi bẩn
trước khi được đưa vào buồng sơn phủ lớp ngoài cùng. Tại đây sử dụng súng phun sơn
cầm tay và các thiết bị chuyên dụng để tạo lớp sơn này. Công đoạn này được thực hiện
xong, thân xe được đưa vào bộ phận làm sạch lớp sơn phủ ngoài không đạt yêu cầu để
đưa vào lò sấy TOP OVEN. Khi lớp sơn TOP COAT BOOT được làm sạch xong, xe
được đưa tới lò TOP OVEN và được sấy trong vòng 33 phút ở nhiệt độ 1100C trong
buồng sấy sơ bộ, ở 1300C trong buồng sấy chính. Khi ra khỏi lò này, xe đã được phủ một
lớp sơn dày 40÷50μm. Tiếp theo, xe được đưa đến bộ phận kiểm tra xem có đạt yêu cầu
không, nếu đạt yêu cầu thì cho xe ra và chuyển tiếp đến phân xưởng lắp ráp nội thất và
hoàn thiện, nếu không đạt yêu cầu thì đem vào bộ phận sửa chữa.
Đồ án tốt nghiệp
9
Sơ đồ công nghệ của công đoạn sơn xe con được trình bày ở hình dưới :
1.2.3 Công đoạn lắp ráp và hoàn thiện :
- Công nghệ lắp ráp xe du lịch ( xe con ) ở giai đoạn SKD, ở giai đoạn này được
nhập về ở tình trạng đã làm xong kể cả sơn. Khung chassis khi nhập về đã được lắp hoàn
chỉnh. Đông cơ và hệ thống truyền động được gắn liền với nhau, trục đã được lắp sẵn với
các cơ cấu liên quan, bánh xe, xăm lốp đã được lắp sẵn.
Các bộ phân bên trong : Ghế, đệm lót, v.v… đều được lắp trước vào thân xe, ống
dây nối, ống mềm… đã được lắp tối đa vào khung. Do đó việc lắp ráp các cụm SKD hoàn
chỉnh lại với nhau thành xe ôtô hoàn chỉnh chỉ còn là việc lắp ráp các ốc vít. Công việc
này được tiến hành bằng tay và bằng dụng cụ vạn năng, ở giai đoạn này nếu cần chỉ sửa
chữa mà thôi.
- Công đoạn lắp hoàn chỉnh xe con ở giai đoạn SKD: Phần vỏ thân xe sau khi sơn
phủ lớp cuối cùng sẽ được chuyển tới bộ phận lắp ráp hoàn chỉnh. Tại đây, việc lắp ráp
các bộ phận bên trong thân xe sẽ được tiến hành.
- Lắp ráp các bộ phận chính và các bộ phận phụ của khung chassis.
Đồ án tốt nghiệp
10
- Lắp động cơ và hệ thống truyền động.
- Lắp ổ trục và tay phanh vào ổ giữa, trục vi sai.
- Lắp buồng lái : đồng bộ bảng điều khiển, lắp cửa, lắp các bộ phận bên trong như
ghế, đệm lót và các bộ phận trang trí.
- Chuyển thân xe đã được lắp ráp hoàn chỉnh các bộ phận bên trong tới bộ phận
ghép thân vào khung chassis. Khung chassis được lắp ráp trước, thân được đặt trên khung
chassis và tiến hành lắp thân vào khung chassis, sau đó tiếp tục lắp bánh xe.
Trong giai đoạn này sử dụng các dụng cụ lắp ráp vạn năng và chuyên dụng, các
tuốc-nơ-vít khí nén.
Việc lắp ráp được tiến hành trên băng chuyền và các thiết bị nâng hạ bằng
mônôray.
Các công nghệ của công đoạn lắp ráp nội thất và hoàn thiện xe con được tóm tắt
theo sơ đồ sau :
Đồ án tốt nghiệp
11
1.2.4 Công đoạn kiểm tra :
Khi ra khỏi phân xưởng lắp ráp nội thất và hoàn thiện, xe được đưa tới phân xưởng
kiểm tra trước khi xuất xưởng và đưa ra bãi chứa để giao hàng. Công đoạn này xe được
kiểm tra các công đoạn sau:
- Kiểm tra độ trượt dốc/ phanh/ tốc độ ( A.B.S )
- Kiểm tra đèn phía trước.
- Kiểm tra khói.
- Kiểm tra độ kín gas.
- Kiểm tra bán kính quay.
- Kiểm tra độ ổn định.
- Kiểm tra độ lọt nước ( tiêu chuẩn là 100% ).
Đồ án tốt nghiệp
12
1.2.5 Sản phẩm :
*Sản phẩm :
Sản phẩm chính của công ty liên doanh VIDAMCO gồm có :
- Xe bus: BG – 150 ;BS – 090 ;BS – 106.
- Xe du lịch cỡ nhỏ ( xe con ) : Matiz, Lanos, Nubira, Lengara, Maguz, Lancetti.
Chương 2 :
CÔNG NGHỆ SƠN ĐIỆN LY.
Đồ án tốt nghiệp
13
2.1 Quá trình hình thành và phát triển của sơn điện ly :
2.1.1 Lịch sử của sơn điện ly :
Những nghiên cứu phát triển của sơn điện ly được hãng Ford Motor bắt đầu từ năm
1957 dưới sự lãnh đạo của Tiến sĩ George Brewer. Mục đích của những nghiên cứu này là
để tìm ra 1 phương pháp chống ăn mòn tốt nhất cho các chi tiết, bộ phận của thân xe ôtô.
Các nhà chế tạo ôtô đã nhận thức rõ ràng rằng quá trình rỉ sét xảy ra bên trong sẽ
dần dần phá hỏng các cấu kiện của khung xe. Mặc dù lớp sơn thông thường đã có thể
thâm nhập vào tận cùng các hốc của khung xe nhưng chúng lại thường bị tẩy bởi hơi của
dung môi trong khi sấy sơn. Vì vậy, nhóm của Tiến sĩ Brewer đã cố gắng tạo nên 1 lớp
sơn mà dung môi không thể tẩy chúng được trong suốt quá trình. Những công việc này
dẫn đến sự phát triển của sơn điện ly. Bể sơn đầu tiên của hãng Ford hoạt động vào
4/7/1961 dùng để sơn Lagiăng của bánh xe. Bể sơn nhúng cho thân xe được lắp đặt vào
năm 1963. Cả 2 bể này đều sử dụng kiểu kết tủa dương cực.
Mặc dù thị trường của sơn điện ly sau khi ra đời phát triển một cách vững chắc,
nhưng cho đến tận năm 1973, sơn điện ly kiểu kết tủa âm cực ra đời, thị trường mới thực
sự bùng nổ. Vào năm 1965, chỉ có 1/100 xe được sơn lót bằng sơn điện ly ; đến năm 1970,
đã có 10/100 xe và đến nay, hầu hết các xe đều dược sơn lót bằng phương pháp sơn điện
ly.
2.1.2 Ưu nhược điểm của sơn điện ly :
- Tạo màng bảo vệ để chống rỉ sét tại tất cả các hốc, các vùng bên trong thân xe.
- Hiệu quả sử dụng sơn cao, lên đến 95%. Giảm thiểu lượng sơn thất thoát, đặc
biệt nếu đem so sánh với phương pháp sơn phun.
- Việc sử dụng nước trong quá trình sơn đã gần như loại trừ được hệ thống cứu
hoả, hệ thống cấp khí nén và gảm được chi phí cho thiết bị, quản lý và vận hành các hệ
thống này.
- Do độ nhớt của bể sơn thấp (Ngang bằng với nước) cho nên dễ dàng cho việc
bơm và xả trong quá trình sơn.
Đồ án tốt nghiệp
14
- Do lớp sơn mới không hoà tan trong nước nên cho phép rửa và thu hồi được cặn
sơn.
- Sơn chưa sấy đủ khô để có thể sờ tay được, dễ dàng cho các thao tác bằng tay.
- Khác với sơn bằng phương pháp phun, sơn điện ly không bị chảy trong khi sấy.
- Khác với sơn phun, sơn điện ly không bị tẩy bởi hơi dung môi trong khi sấy.
- Lớp kết tủa được sinh ra một cách liên tục từ phần này đến phần kia.
- Từ khi quá trình là tự động hoá, nhân công lao động trực tiếp giảm rõ rệt.
2.2 Công nghệ xử lý trước và sơn điện ly :
Quy trình công nghệ của sơn điện ly được chia thành 3 công đoạn chính bao gồm :
Xử lý trước khi sơn, Sơn điện ly và Sấy. Ở đồ án này chỉ giới thiệu sâu về quá trình xử lý
trước và sơn điện ly.
2.2.1 Xử lý trước :
Để tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình sơn điện ly, thân xe ô tô phải được trải qua 1
quá trình xử lý trước khi đưa vào sơn. Hệ thống này gồm 6 bể xử lý với các chức năng cụ
thể sau :
♦ Tẩy dầu mỡ ( Degreasing) :
Đầu tiên, thân xe từ phân xưởng hàn chuyển đến được lau kỹ bằng dầu hoả. Mục
đích của công việc này là để tẩy sạch các lớp bụi kim loại, vảy hàn hoặc keo còn dính trên
thân xe.
Sau đó xe được đưa vào nhúng chìm trong bể tẩy đầu mỡ (TK-101) chứa dung dịch
kiềm nóng ở 50-600C. Dưới tác dụng của dòng dung dịch được tạo ra bởi bơm tuần hoàn
với áp suất 2 Bar, lưu lượng 120 m3/h và hoạt chất hoá học của dung dịch kiềm nóng, thân
xe được rửa sạch sẽ khỏi các tạp chất bám vào từ các công đoạn sản suất trước như dầu
mỡ, bụi bẩn...
+ Mô tả hoạt động của bể tẩy dầu mỡ ( H.2.1) :
- Dung dịch trong bể TK-101 được làm nóng lên bởi hệ thống trao đổi nhiệt (HE-
101) với nguồn nhiệt là hơi nước ở 1200C và được giữ ổn định ở 50-60°C. Bơm P-
Đồ án tốt nghiệp
15
101 làm việc hút dung dịch từ đáy bể và ngăn phụ qua hệ thống lọc 101/BF/01 bơm
tới hệ thống vòi phun 101/PN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy tuần hoàn liên tục.
- Để ổn định nhiệt cho dung dịch, dùng hệ thồng điều tiết lưu lượng hơi nước cấp
cho bể (101/TV/01).
- Để dễ dàng cho việc bảo dưỡng và sửa chữa bể, người ta lắp đặt 1 bể chứa phụ
(TK-111). Khi bảo dưỡng bể chính thì bơm toàn bộ dung dịch sang bể phụ bằng cách
khoá van 101/BU/01 và mở van 101/BU/05. Sau khi sửa chữa bảo dưỡng xong, dùng
bơm P-111 bơm trả lại dung dịch về bể chính TK-101.
- Các tạp chất cặn bẩn, dầu mỡ tạo ra khi nhúng xe sẽ tác dụng với hoá chất tạo
kết tủa và được lọc bởi bộ lọc 101/BF/01. Khi độ chênh lệch áp suất giữa đầu vào và
đầu ra của bộ lọc ( Đo bởi 2 áp kế 101/PG/01 và 101/PG/02 ) vượt quá 0.5 bar thì
tháo bảo dưỡng hoặc thay thế bộ lọc.
- Mức dung dịch bể ổn định ở thể tích 48m3, nếu thấp hơn (do bay hơi, tràn trong
quá trình làm việc) sẽ được bổ sung nước qua hệ thống van tự động 101/SV/01.
- Độ kiềm tự do trong bể được kiểm soát hàng ngày bằng thí nghiệm phân tích và
được điều chỉnh bằng hoá chất.
Đồ án tốt nghiệp
16
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ của bể tẩy dầu mỡ
+ Thông số kỹ thuật :
- Nhiệt độ làm việc : 50-600C.
- Áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.
Đồ án tốt nghiệp
17
- Lưu lượng bơm : 120 m3/h
- Độ kiềm tự do : 12-17(*)
- Thể tích dung dịch : 48 m3
- Thời gian nhúng xe : 3 phút
♦ Rửa nước thường (#1,2 Water Rinse) :
Thân xe sau khi qua bể tẩy dầu mỡ được đưa vào nhúng chìm trong bể nước sạch,
dưới tác dụng của các vòi phun và dòng nước tuần hoàn, dung dịch kiềm bám trên xe sẽ
được rửa sạch.
Hình 2.2 : Sơ đồ công nghệ của bể rửa nước thường
+ Mô tả sự hoạt động của bể (H.2.2) :
Đồ án tốt nghiệp
18
- Bơm P-102 làm việc hút nước từ đáy bể và ngăn phụ qua hệ thống lọc 102/BF/01
bơm tới hệ thống vòi phun 102/EN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy tuần hoàn liên
tục.
- Trên bề mặt bể, bố trí hệ thống vòi phun nước để phun trực tiếp vào xe tăng cường
khả năng làm sạch.
- Mức nước bể được báo và điều chỉnh bằng cảm biến mức và hệ thống van
102/SV/01.
- Sau 1 thời gian làm việc, nước bể sẽ bị bẩn và được xả đi khi độ pH của nước bể
vượt quá 8.
+ Thông số kỹ thuật :
− Áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.
− Lưu lượng bơm : 78 m3/h
− Độ pH : 6 - 8
− Thể tích nước : 48 m3
− Thời gian nhúng xe : 30 s
♦ Tạo điều kiện bề mặt (Surface Conditioning) :
Từ bể rửa TK-102, thân xe được đưa dến nhúng chìm vào bể chứa dung dịch tạo điều
kiện bề mặt TK-103. Tại đây, dưới tác dụng của hoá chất, thân xe sẽ sẵn sàng cho quá trình
phốt phát hoá tiếp theo.
+ Mô tả sự hoạt động của bể ( H.2.3) :
- Bơm P-103 làm việc hút dung dịch từ đáy bể và ngăn phụ qua hệ thống lọc
103/BF/01 bơm tới hệ thống vòi phun 103/EN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy
tuần hoàn liên tục.
- Trên bề mặt bể, bố trí hệ thống vòi phun nước để phun trực tiếp vào xe tăng cường
khả năng làm sạch xe trước khi đưa xuống bể.
- Mức nước bể được báo và điều chỉnh bằng cảm biến mức và hệ thống van
103/SV/01.
Đồ án tốt nghiệp
19
- Độ kiềm tổng và độ pH của dung dịch được đo và phân tích để điều chỉnh
bằng hoá chất.
Hình 2.3 : Sơ đồ công nghệ của bể tạo điều kiện bề mặt
+ Thông số kỹ thuật :
− Áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.
− Lưu lượng bơm : 78 m3/h
− Độ pH : 8 – 9
− Độ kiềm tổng : 3 – 4.5
− Thể tích dung dịch : 48 m3
Đồ án tốt nghiệp
20
− Thời gian nhúng xe : 30 s
♦ Phốt phát hoá bề mặt (Phosphating) :
Sau khi qua bể tạo điều kiện bề mặt, thân xe đưa tới nhúng chìm trong bể chứa dung
dịch phốt phát (TK-104). Quá trình này nhằm mục đích tạo lớp nền để sơn điện ly dễ dàng
bám chặt trên bề mặt kim loại.
+ Mô tả sự hoạt động của hệ thống ( H.2.4) :
Đồ án tốt nghiệp
21
Hình 2.4 : Sơ đồ công nghệ của bể phốt phát hoá
- Dung dịch phốt phát trong bể TK-104 được làm nóng lên và được giữ ổn định ở
40-45°C. Do tính chất của dung dịch phốt phát mà hệ thống trao đổi nhiệt ở đây
không đặt trực tiếp trong bể như ở bể tẩy dầu mỡ, bơm P-104 làm việc hút dung dịch
từ đáy bể và ngăn phụ qua hệ thống lọc thô 104/BF/01, bơm qua hệ thống trao đổi
nhiệt HE-104 rồi mới tới các vòi phun 104/PN/01 bố trí trong bể để tạo dòng chảy
tuần hoàn liên tục.
- Nguồn nhiệt cho HE-104 là nước đã được làm nóng lên nhờ hơi nước ở 120°C
cấp trực tiếp vào bình nước nóng qua các vòi phun 104/SS/01 và được bơm tới bằng
bơm P-124.
- Để ổn định nhiệt cho dung dịch phốt phát, dùng hệ thống điều tiết lưu lượng của
nước nóng đến bộ trao đổi nhiệt 104/TV/01.
- Để ổn định nhiệt cho bể nước nóng, dùng hệ thống điều tiết lưu lượng hơi nước
cấp cho bể (104/TV/02)
- Mức dung dịch bể được báo và điều chỉnh bằng cảm biến mức và hệ thống van
104/SV/01.
- Để tách cặn kết tủa sinh ra trong quá trình làm việc, người ta sử dụng hệ thống lọc
cặn. Bơm P-144 sẽ liên tục bơm dung dịch phốt phát từ bể TK-104 đến bộ lọc TK-
144. Dung dịch sau khi được lọc sạch cặn sẽ quay trở lại bể. Khi áp lực của bơm P-
144 tăng quá 1 bar thì phải vệ sinh bộ lọc TK-134.
- Để dễ dàng cho việc bảo dưỡng và sửa chữa bể, người ta lắp đặt 1 bể chứa phụ
(TK-134). Khi bảo dưỡng bể chính thì bơm toàn bộ dung dịch sang bể phụ bằng cách
khoá van 104/BU/07 và mở van 104/BU/08. Sau khi sửa chữa bảo dưỡng xong, dùng
bơm P-134 bơm trả lại dung dịch về bể chính TK-104. Để làm sạch đường ống trong
khi bảo dưỡng, sử dụng dung dịch axit Ni-tơ-ríc bơm trực tiếp vào từ bể axít TK-114
bằng bơm P-114. Việc này được thực hiện khi độ chênh lệch áp suất của dung dịch tại
cửa vào và cửa ra của bộ trao đổi nhiệt là 0.5 bar.
Đồ án tốt nghiệp
22
- Độ axít và hoạt tính của dung dịch được đo và phân tích để điều chỉnh bằng hoá
chất.
+ Thông số kỹ thuật :
- Áp lực bơm tuần hoàn P-104 : 2 Bar.
- Lưu lượng bơm P-104 : 120 m3/h
- Áp lực bơm P-144 : 1 bar
- Độ axít tổng : 17-23
- Độ axít tự do : 0.6-0.9
- Hoạt chất : 1.5-2.5
- Thể tích dung dịch : 48 m3
- Nhiệt độ dung dịch : 40-45°C
- Nhiệt độ nước nóng : 80-90°C
- Thời gian nhúng xe : 180 s
♦ Rửa nước thường và rửa nước khử ion (#3Water Rinse & DI Water Rinse) :
Sau khi phốt phát hoá bề mặt thân xe, trước khi vào sơn điện ly, xe phải qua 2 công
đoạn rửa là rửa bằng nước sạch và nước khử Ion. Mục đích để làm sạch các hoá chất còn
bán trên xe, tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình sơn điện ly và không làm ảnh hưởng đến
chất lượng của bể sơn.
Về nguyên tắc hoạt động của 2 bể này hoàn toàn giống với bể TK-102, chỉ khác
thông số kỹ thuật ( H.2.5 )
Đồ án tốt nghiệp
23
Hình 2.5 : Sơ đồ công nghệ của bể rửa TK-105 (TK-106)
♦ Rửa nước thường (TK-105):
- Áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.
- Lưu lượng bơm : 78 m3/h
- Độ pH : 6 - 8
Đồ án tốt nghiệp
24
- Thể tích nước : 48 m3
- Thời gian nhúng xe : 30 s
♦ Rửa nước khử Ion (TK-106) :
- Áp lực bơm tuần hoàn : 2 Bar.
- Lưu lượng bơm : 78 m3/h
- Độ dẫn điện max : 50 mS
- Thể tích nước : 48 m3
- Thời gian nhúng xe: 30 s
2.2.2 Sơn điện ly (Electro Deposision) :
Đây là quá trình quan trọng nhất trong công nghệ sơn Ôtô. Để hoàn tất quá trình
này, thân xe phải trải qua 3 công đoạn:
♦ Sơn điện ly.
Thân xe sau khi qua quá trình xử lý trước được nhúng chìm trong bể chứa dung
dịch sơn điện ly. Dưới tác dụng của dòng điện điện 1 chiều sẽ hình thành 1 lớp sơn bám
đều trên bề mặt kim loại của xe.
+ Mô tả hoạt động của bể sơn điện ly (H.2.6) :
- Cũng giống như các bể của hệ thống xử lý trước, dung dich sơn được bơm liên tục
bằng 2 bơm ly tâm P-207 và P-207-1. Các bơm này hút sơn từ đáy bể chính và ngăn
phụ qua phin lọc thô, sau đó sơn được bơm qua 2 phin lọc tinh, qua bộ trao đổi nhiệt
đến các vòi phun đẻ tạo dòng chảy tuần hoàn trong bể.
- Nếu độ chênh áp giữa đầu vào và đầu ra của các bộ lọc vượt quá 0.5 bar thì phải vệ
sinh hoặc thay thế các bộ lọc này.
- Trên bề mặt bể, bố trí các vòi phun dung dịch nước khử Ion và BC để rửa dung
dịch sơn bám vào xe sau khi nhúng.
- Các thông số như độ pH, độ dẫn điện, hàm lượng Solid, Binder của bể sơn được đo
và phân tích hàng ngày để điều chỉnh bằng hoá chất cho phù hợp tiêu chuẩn.
Đồ án tốt nghiệp
25
Đồ án tốt nghiệp
26
Hình 2.6 : Sơ đồ công nghệ của bể sơn điện ly
- Để dễ dàng cho việc bảo dưỡng và sửa chữa bể, người ta lắp đặt 1 bể chứa phụ
(TK-237). Khi bảo dưỡng bể chính thì bơm toàn bộ dung dịch sang bể phụ bằng cách
khoá van 207/BU/16 và mở van 207/BU/15. Sau khi sửa chữa bảo dưỡng xong, dùng
bơm P-237 bơm dung dịch sơn trở lại bể.
♦ Hệ thống trao đổi nhiệt và máy lạnh (HE-207 & C-207) :
Khi làm việc, dung dịch sơn nóng lên, để đảm bảo chất lượng sơn, phải giữ ổn định
nhiệt độ ở 28-35oC. Hệ thống trao đổi nhiệt và máy lạnh được lắp đặt.
- Dung dịch sơn sẽ được làm mát gián tiếp tại bộ trao đổi nhiệt HE-207 bằng nước
lạnh (12-17oC) từ bể nước lạnh qua bơm tuần hoàn P-227.
- Để giữ ổn định nhiệt độ bể sơn (28-32oC), sử dụng hệ thống điều tiết lưu lượng
nước lạnh (07/NV/01) đến bộ làm mát HE-207.
- Để làm lạnh nước trong bể nước lạnh, sử dụng máy lạnh C-207. Máy lạnh này
được giải nhiệt bằng 1 tháp làm mát đặt ngoài trời CT-207.
- Mức nước trong bể nước lạnh được điều tiết bằng van phao 207/BT/01.
- Mức nước trong bể của tháp làm mát được điều tiết bằng van phao 207/BT/02.
♦ Hệ thống dương cực (Anolyte Solution system)
Dương cực của bể sơn ED được chế tạo đặc biệt. Chúng gồm những bản cực hình
chữ nhật bên trong chứa đầy dung dịch Anolyte. Một lớp vi màng mỏng ngăn không cho
dung dịch Anolyte thấm ra ngoài bể sơn ED nhưng không ngăn các Cation chạy vào từ bể
sơn khi có dòng điện 1 chiều chạy qua.
Đồ án tốt nghiệp
27
- Dung dịch Anolyte chứa trong bể TK-217 được bơm tuần hoàn đến các bản cực
bằng bơm P-217.
- Mức của bể TK-217 được điều chỉnh bằng hệ thống van tự động 207/SV/01.
- Các thông số như độ pH, dẫn điện của dung dịch Anolyte được đo hàng ngày và
xử lý bằng hoá chất.
- Để tăng hiệu quả của và điều chỉnh chế độ của dương cực, sử dụng hệ thống kiểm
soát lưu lượng dung dịch Anolyte 207/FM/01.
♦ Hệ thống điều chỉnh điện áp và chỉnh lưu (IVR và Reetifiev).
Để cung cấp nguồn một chiều với dòng điện lớn (1000A, 380V) cho quá trình sơn
ED, người ta lắp đặt hệ thống ổn định điện áp (IVR) và chỉnh lưu có điều khiển
(Reetifiev).
+ Ổn định điện áp : Đây là một máy biến áp tự ngẫu tự động điều chỉnh điện áp khi
tăng tải để đảm bảo điện áp cấp cho chỉnh lưu là 380-400V.
+ Chỉnh lưu : Đây là một bộ chỉnh lưu cầu 3 pha công suất lớn (450KVA) tự động
điều chỉnh dòng điều khiển tăng dần từ 0-1000A dưới điện áp 380V.
+ Thông số kĩ thuật :
- Bể sơn ED :
+ Áp lực bơm tuần hoàn P-207, P-207-1 3 Bar
+ Lưu lượng bơm P-207, P-207-1 132 m3/hour
+ Nhiệt độ dung dịch sơn ED 28- 350C
+ Thể tích bể sơn ED 48m3
+ Solid 20 – 23 WT%
+ Binder 5,0 – 6,2
+ Độ pH 5,9 – 6,2
+ Độ dẫn điện 1250 – 1650 ms
- Hệ thống trao đổi nhiệt :
+ Năng suất máy lạnh 108000 kcal/h
+ Nhiệt độ nước lạnh 12 –170C
Đồ án tốt nghiệp
28
+ Nhiệt độ nước giải nhiệt 25 – 400C
+ Áp lực bơm P-227, P-227-1 2 Bar
+ Lưu lượng bơm P-227, P-227-1 30m3/hour
+ Áp lực bơm P-227-2 2 Bar
+ Lưu lượng bơm P – 227-2 36m3/hour
- Hệ thống Anolyte :
+ Độ PH 2,8 – 3,5
+ Độ dẫn điện 4000-7000 mS
+ Lưu lượng bơm P – 217 3 m3/hour
+ Áp lực bơm P – 217 1,2 Bar
- Hệ thống ổn định điện áp và chỉnh lưu :
+ Công suất 450KVA
+ Dòng điện một chiều max 1000A
+ Điện áp làm việc 380-400V
♦ Bể rửa và thu hồi sơn ( UF Rinse#1,2, TK – 208 ).
Trên thân xe sau khi được sơn ED còn có rất nhiều sơn ED không kết tủa dính ở bên
ngoài. Để rửa sạch và thu hồi phần sơn này, người ta nhúng xe vào bể rửa UF.
Đồ án tốt nghiệp
29
Hình 2.7 : Sơ đồ công nghệ của bể UF, TK-208
♦ Mô tả hoạt động của TK –208.
- Về cơ bản, bể TK –208 cũng giống như những bể rửa khác, nó chỉ khác về dung
dịch trong bể và thiết bị công nghệ của bể.
- Dung dịch để rửa lớp sơn ED không kết tủa trên xe gồm hỗn hợp của nước và DI,
Binder, BC và nước tách ra từ bể sơn ED. Dung dịch này sẽ có khả năng hoà tan phần sơn
không kết tủa còn bám ở trên thân xe.
♦ Thông số kĩ thuật
- Độ PH 5,5-6,2
- Độ dẫn điện 800-1300 mS
- Áp lực bơm P – 208 1,2 Bar
- Lưu lượng bơm 1200m3/h
- Thể tích bể 48 m3
- Thời gian nhúng xe 30s
Hệ thống thu hồi sơn (Paint Recover System, UF-208).
Hệ thống này có tác dụng lọc lại dung dịch sơn trong bể ED 1 lần nữa và cấp nước
làm mát cho bạc bơm tuần hoàn sơn ED. Sơn từ bể chính ED được bơm tuần hoàn M – 1
bơm qua bộ lọc tinh ( Micro Filter, MF ) đến bộ tách nước ( Ultra Filter, UF ).
Đồ án tốt nghiệp
30
Đây là một hệ thống gồm 6 cột lọc bao gồm các vi màng chỉ cho phép các phần tử
nước thấm qua còn các phần tử khác nếu có phân tử lượng lớn hơn phân tử lượng của nước
sẽ không đi qua được. Phần dung dịch sơn sau khi đã tách bớt nước sẽ quay trở lại bể sơn.
Phần nước được tách ra khỏi sơn được đưa vào 2 bể T1 ( Permeate water tank ) và T2 ( Seal
water tank ) rồi chảy về đầu bể TK 208 ( UF Rinse # 1,2 ). Từ cuối bể UF, có 1 đường ống
nối thông với bể ED để dẫn phần dung dịch UF tràn đi. Dung dịch trong bể UF liên tục được
nước tách từ sơn ED bổ sung làm loãng ra, phần tràn đi sẽ trộn vào bể sơn và lại được tách
nước.
Nước được tách ra từ dung dịch sơn ED còn được bơm tuần hoàn M- 2 bơm đi làm
mát các ổ bạc ( Mechanical Seal ) của bơm tuần hoàn sơn ED. Một phần khác sẽ được bơm
đến các vòi phun rửa xe trực tiếp tại bể TK- 208 bằng bơm M-3.
Bộ lọc tinh MF sẽ được thay thế nếu độ chênh áp suất giữa đầu vào và đầu ra vượt
quá 0,5 bar.
Hình 2.8 : Sơ đồ công nghệ của hệ thống thu hồi sơn
Đồ án tốt nghiệp
31
Để kiểm soát khả năng tách nước của UF, người ta đặt 1 lưu lượng kế (Flow meter,
FM1) để kiểm soát lưu lượng nước tách được. N ếu lưu lượng nước tách từ sơn ED nhỏ
hơn 10l/phút thì phải chạy hệ thống ở chế độ thông rửa bộ tách nước UF.
Để kiểm soát lưu lượng nước làm mát các bạc bơm người ta cũng đặt 2 lưu lượng kế
FM-2 và FM-3, lưu lượng nước làm mát bạc bơm qua FM-2 hoặc FM-3 khoảng 5l/phút.
Nếu mức nước trong bể T-2 ( Seal water tank ) giảm đột ngột hệ thống sẽ cảnh báo
sự cố tại các bạc của các bơm tuần hoàn.
- Thông số kỹ thuật :
+ Nhiệt độ sơn ED max 400C
+ Áp lực bơm M-1 2- 3,8 Bar
+ Lưu lượng bơm M-1 24m3/h
+ Lưu lượng nước tách ra từ’ UF 10-15 l/phút
+ Lưu lượng nước làm mát bạc bơm 3-5 l/phút
Rửa nước khử Ion (DI Water Rinsse, H.2.9).
Sau khi qua bể rửa UF, thân xe được rửa lại một lần cuối cùng bằng nước DI trước
khi vào lò sấy.
Đồ án tốt nghiệp
32
Hình 2.9 : Sơ đồ công nghệ của bể rửa nước khử Ion
Sự hoạt động của bể này tương tự hoạt động của các bể rửa khác. Nước rửa xe sau
khi kiểm tra nếu vượt quá các thông số cho phép như độ pH, độ dẫn điện thì sẽ được xả đi
và thay bằng nước DI nguyên chất.
Thông số kĩ thuật :
- Độ PH 6 – 8
- Độ dẫn điện 0,4 – 7 ms
- Áp suất bơm P-209 1,2 Bar
- Lưu lượng bơm P-209 130m3/h
- Thể tích bơm 48m3
- Thời gian nhúng xe 30s
2.2.3 Sấy sơn ED :
Thân xe sau khi sơn xong sẽ được đưa vào lò sấy và được sấy với nhiệt độ lên đến
185oC. Dưới tác dụng của luồng gió nóng, lớp sơn ED trên bề mặt kim loại sẽ khô đi và
bám vững chắc vào xe. Đến đây mới chính thức kết thúc quá trình sơn điện ly của thân xe
ôtô.
Đồ án tốt nghiệp
33
Chương 3
KHẢO SÁT VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG THEO DÕI
CÁC THÔNG SỐ CỦA BỂ SƠN ĐIỆN LY.
3.1 Lựa chọn các thông số cần giám sát của dây chuyền sơn điện ly (sơn ED ) :
Dựa theo các yêu cầu công nghệ và sự hoạt động của dây chuyền như đã mô tả ở
chương 2, chúng ta tiến hành khảo sát, phân tích và lựa chọn các thông số cần giám sát
cho dây chuyền. Để đảm bảo tính khả thi về mặt kinh tế, những thông số được lựa chọn
phải thực sự là cần thiết đối với hoạt động của dây chuyền. Đó là các thông số ở chế độ
làm việc bình thường, chế độ sự cố và chế độ bảo dưỡng.
Đồ án tốt nghiệp
34
Ở đồ án này chỉ trình bày về việc giám sát các thông số cần thiết của bể sơn ED.
Như đã nói ở trên, để giữ cho sơn ED không bị lắng cặn và tăng hiệu quả của quá
trình sơn, hai bơm tuần hoàn P-207 và P-207-1 phải làm việc liên tục ngay cả khi không
sơn xe. Việc dừng 1 hoặc 2 bơm là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng
sơn. Do vậy, nếu 1 hoặc 2 bơm này không chạy có thể coi là tín hiệu sự cố.
Mặt khác, nếu nhiệt độ bể sơn nằm ngoài phạm vi cho phép cũng được coi là tín
hiệu sự cố vì nó cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng sơn.
Chúng ta lựa chọn các thông số giám sát cho bể sơn ED như sau :
Trạng thái các bơm tuần hoàn : Chạy, dừng.
Sự cố các động cơ điện.
Nhiệt độ bể sơn : 28 – 320C.
Mức bể sơn : cao, thấp, trung bình.
Áp lực 2 bơm tuần hoàn ( P-207 và P-207-1 ) : 3 – 3,5 bar.
Độ chênh áp giữa đầu vào và ra của 2 phin lọc 207/MF/01 và 207/ MF/ 02 .
Độ pH của dung dịch sơn ED.
Thời gian hoạt động của hệ thống.
Như vậy, qua các phân tích trên ta thấy để xây dựng hệ thống theo dõi giám sát dây
chuyền sơn ED một cách tương đối đầy đủ, chúng ta đã lựa chọn được 1 số thông số cần
giám sát sau :
• Trạng thái bơm.
• Nhiệt độ.
• Mức.
• Độ pH.
• Độ dẫn điện.
• Áp suất.
Đồ án tốt nghiệp
35
• Độ chênh lệch áp suất.
• Lưu lượng.
• Sự cố các động cơ diện.
• Thời gian làm việc.
3.2 Lựa chọn các thiết bị cảm biến :
Kỹ thuật đo lường - điều khiển hiện đại có bước phát triển nhảy vọt, đó là sự kết hợp
chặt chẽ giữa lý thuyết đo lường và điều khiển hện đại ( điều khiển mờ, nơron, tối ưu, thích
nghi… ) với công cụ toán học và tin học ( trí tuệ nhân tạo ). Quá trình tích hợp giữa các
lĩnh vực này hình thành “ Tin học công nghiệp ”, một lĩnh vực đa ngành trong đó kỹ thuật
điện, điện tử, điều khiển, đo lường và tin học hoà trộn và cùng nhau phát triển.
Các bộ cảm biến đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực đo lường và điều
khiển. Chúng cảm nhận và đáp ứng theo các kích thích thường là các đại lượng không điện,
chuyển đổi các đại lượng này thành các đại lượng điện và truyền các thông tin về hệ thống
đo lường điều khiển giúp chúng ta nhận dạng, đánh giá và điều khiển mọi biến trạng thái
của đối tượng. Có thể ví vai trò của các bộ cảm biến đối với kỹ thuật đo lường và điều
khiển giống như các giác quan đối với cơ thể sống.
Để phục vụ cho việc điều khiển các thông số của bể sơn điện ly như đã nói ở trên,
trong đồ án này em xin trình bày một số loại cảm biến sau :
3.2.1 Thiết bị kiểm soát nhiệt độ (Temperature transmitter):
Để đo và tiếp nhận thông tin về nhiệt độ của bể sơn điện ly, chúng ta dùng thiết bị đo
nhiệt độ. Thiết bị này bao gồm cảm biến nhiệt và điều khiển nhiệt độ.
Cảm biến nhiệt độ (Temperature sensor) : Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến
nhiệt, ở đây lựa chọn loại PT100 bởi vì ưu điểm của loại này là tương đối chính xác và có
thể chịu được môi trường hoá chất khắc nghiệt, mặt khác dải biến thiên của nhiệt độ không
Đồ án tốt nghiệp
36
lớn. Cảm biến PT100 dùng kim loại Platin tinh khiết (99.999%) làm điện trở, để đo và đưa
những thông tin về nhiệt độ của các môi trường đo.
Đặc điểm : Do điện trở của cảm biến đươc chế tạo từ từ Platin thuần khiết, có tính
chất trơ về mặt hoá học và sự ổn định về cấu trúc cho nên nó đảm bảo sự ổn định của các
đặc tính dẫn điện của điện trở, do đó cảm biến hoạt động tốt trong dải nhiệt độ từ
2000C÷10000C. Quan hệ giữa điện trở của cảm biến và nhiệt độ của môi trường cần đo theo
biểu thức sau : RT =0.385xT0C +1000C (Ω) (3.1)
Ở nhiệt độ 00C điện trở của cảm biến là 100(Ω). Nhiệt độ ở 1000C thì điện trở của
cảm biến gấp 1.358 lần điện trở của cảm biến ở 00C.
Hình 3.1 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của thiết bị đo nhiệt độ
Đồ án tốt nghiệp
37
Trong đó: a, b, c - Dây nối của cảm biến
1, 2, 3 - Đầu nối với các bộ điều khiển.
L - Điện trở của cảm biến.
• Nguyên lý :
Khi nhiệt độ tăng điện trở của cảm biến cũng tăng theo biểu thức ( 3.1). Tín hiệu đầu
ra của cảm biến được đưa về bộ điều khiển nhiệt độ là tín hiệu dòng điện, tín hiệu này lằm
trong dải từ 10mA đến 20mA tương ứng với nhiệt độ từ 00C đến 10000C
♦ Bộ điều khiển nhiệt độ (Temperature control) :
• Nhiệm vụ :
Bộ điều khiển nhiệt độ có chức năng hiển thị và điều khiển nhiệt độ của các môi
trường được đo. Ngoài ra nó còn gửi các tín hiệu tương tự dưới dạng dòng điện (4-20 mA)
hoặc điện áp (0-30 V) đến các thiết bị khác. ở đây chúng điều khiển nhiệt độ bằng cách
điều khiển các van cấp hơi nước nóng của bể phốt phát và bể tẩy dầu mỡ hoặc điều khiển
van cấp nước lạnh của bộ trao đổi nhiệt bể sơn.
• Cấu tạo :
Bộ điều khiển gồm một cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ của môi trường đo,
một hệ thống xử lý tín hiệu nhiệt độ để hiển thị và gửi đến các thiết bị khác, một hệ thống
để điều khiển các van cấp hơi.
3.2.2 Thiết bị kiểm soát áp suất (Pressure Transmitter) :
Thiết bị kiểm soát áp suất bao gồm cảm biến áp suất và bộ xử lý tín hiệu áp suất. Tuỳ
từng ứng dụng mà người ta có thể chế tạo tách rời riêng biệt chúng. Thông thường, 2 phần
linh kiện này thường được chế tạo chung trên 1 thiết bị duy nhất (Pressure Transmitter)
♦ Cảm biến áp suất :
Do trên thực tế các nhu cầu đo rất đa dạng đòi hỏi các cảm biến đo áp suất phải đáp
ứng một cách tốt nhất cho từng trường hợp cụ thể. Chính vì thế, các cảm biến áp suất rất đa
dạng. Một nguyên nhân nữa là độ lớn của áp suất cần đo nằm trong một dải khá rộng, từ
chân không siêu cao đến áp suất siêu cao.
Đồ án tốt nghiệp
38
Độ lớn của áp suất được biểu diễn bằng giá trị tuyệt đối (so với chân không) hoặc giá
trị tương đối (so với áp suất khí quyển) hoặc bằng sự khác nhau của 2 áp suất.
Biểu thức xác định áp suất chất lưu trong bình chứa như sau :
Trong đó dF là vi phân lực tác dụng vuông góc lên vi phân diện tích dS của thành
bình. Thương số này không phụ thuộc vào định hướng của bề mặt dS mà chỉ phụ thuộc vào
vị trí của nó.
Nói chung các chất lưu không chịu tác dụng của trọng lực, bởi vậy trong trường hợp
cột chất lưu chứa một ống hở đặt thẳng đứng, áp suất ở một điểm cách bề mặt tự do có chiều
cao h sẽ bằng áp suất khí quyển p0 cộng với trọng lượng của cột chất lưu có chiều cao h tác
dụng lên 1 đơn vị bề mặt :
p = p0 + ρg.h
Trong đó : ρ: Khối lượng riêng của chất lưu.
g: gia tốc trọng trường tại điểm đo áp suất.
Nếu chất lưu chịu tác động của 1 gia tốc thì cần phải tính thêm ảnh hưởng của lực
quán tính đến áp suất cần đo.
Để đo áp suất của chất lưu, trong các cảm biến đo áp suất người ta thường sử dụng
các vật dụng trung gian như màng mỏng, màng dạng sóng, piston kết hợp lò xo, ống xếp
nếp, ống cong kín 1 đầu... Việc lựa chọn những vật trung gian phụ thuộc vào bản chất của
áp suất cần đo, độ lớn của nó và phương pháp chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện.
Theo phương pháp chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện người ta chế tạo ra 1 số
loại cảm biến như sau :
- Cảm biến đo áp suất dùng điện trở lực căng.
- Cảm biến đo áp suất dùng vật trung gian là màng mỏng.
dS
dFP =
Đồ án tốt nghiệp
39
- Cảm biến đo áp suất dùng chuyển đổi áp điện.
- Cảm biến áp suất dùng chuyển đổi điện dung.
- Cảm biến áp suất dùng chuyển đổi điện dung vi sai.
- Cảm biến biến đổi áp suất thành tần số.
- Cảm biến áp trở.
♦ Bộ xử lý tín hiệu áp suất :
Tuỳ thuộc vào từng loại cảm biến mà người ta chế tạo các bộ xử lý tín hiệu áp suất
khác nhau. Nhiệm vụ chung của chúng là phối hợp với các cảm biến để xử lý các tín hiệu áp
suất thành những tín hiệu điện (dòng điện, điện áp). Các tín hiệu điện này có thể dùng để
điều khiển cho các thiết bị thứ cấp hoặc gửi đến các thiết bị khác dưới dạng tín hiệu tương tự
hoặc tín hiệu số. Mặt khác, bộ xử lý này còn có thể tự hiệu chỉnh được các sai số trong quá
trình đo. Sơ đồ khối của thiết bị kiểm soát áp suất.
Hình 3.2 : Sơ đồ khối của thiết bị kiểm soát áp suất
3.2.3 Thiết bị kiểm soát độ chênh lệch áp suất (Electronic differential Pressure
Transmitter) :
Đồ án tốt nghiệp
40
Để kiểm tra tình trạng 1 bộ lọc dung dịch nào đó, dễ dàng nhất là kiểm tra độ chênh
lệch áp suất giữa cửa vào và cửa ra của bộ lọc. Nếu độ chênh áp suất này nhỏ hơn giới hạn
cho phép thì bộ lọc ở trạng thái bình thường, còn ngược lại, nó ở trạng thái không bình
thường ( hư hỏng).
Hình 3.3 : Sơ đồ khối của thiết bị kiểm soát độ chênh áp suất
Về nguyên lý của thiết bị kiểm soát độ chênh lệch áp suất, nó cũng giống như thiết bị
kiểm soát áp suất như đã trình bày ở phần 3.2.2. nó chỉ khác là gồm có 2 cảm biến áp suất
đặt ở 2 vị trí cần kiểm tra độ chênh áp. Bộ xử lý sẽ nhận tín hiệu áp suất của 2 cảm biến, so
sánh chúng với nhau và chuyển kết quả so sánh thành tín hiệu điện ( dòng điện, điện áp ).
Các khâu còn lại hoàn toàn giống như thiết bị kiểm soát áp suất.
Một số loại khác 2 tín hiệu áp suất cũng được đưa về bộ xử lý rồi biến đổi thành đại
lượng điện trước khi đem so sánh chúng với nhau. Sơ đồ khối của thiết bị này như ( H-3.3 )
3.2.4 Thiết bị kiểm tra lưu lượng (Flow Transmitter).
Đồ án tốt nghiệp
41
Trong hệ thống sơn điện ly, thông số lưu lượng của các bơm tuần hoàn đặc biệt quan
trọng. Nếu giá trị của lưu lượng nhỏ hơn giá trị thiết kế thì chất lượng của sản phẩm sẽ
không đảm bảo. Chính vì vậy, chúng ta phải kiểm soát được lưu lượng của các bơm này.
Dựa theo tính chất của dung dịch trong từng công đoạn để lựa chọn các lưu lượng kế
cho phù hợp. Có rất nhiều loại lưu lượng kế được sản suất trên thế giới có thể phù hợp với
hệ thống này, ở đây chúng ta khảo sát 1 số loại của hãng Endres + Hauser, Thuỵ sĩ.
a. Thiết bị kiểm soát lưu lượng kiểu vi sai áp suất :
Nguyên lý đo :
Trên dòng chảy đặt 1 tấm mỏng khoét lỗ. Dòng chảy qua lỗ sẽ tạo ra sự chênh lệch
áp suất trước và sau tấm này. Giá trị của độ chênh lêch áp suất sẽ đặc trưng cho lưu lượng
của dòng chảy qua lỗ. Người ta chỉ cần kiểm tra độ chênh áp suất này rồi tính toán ra lưu
lượng của dòng chảy.
Hình 3.4 : Sơ đồ nguyên lý của lưu lượng kế kiểu vi sai áp suất
Ưu điểm :
Thời gian đã chứng tỏ rằng biện pháp này rất hiệu quả. Nó có thể đo lưu lượng qua
những đường ống lớn. Dễ dàng lắp đặt. Không bị gián đoạn do sự thay đổi của áp suất,
ứng dụng cho nhiều loại vật liệu. Làm việc được ở dải nhiệt độ và áp suất rộng. Có thể sử
dụng nhiều lần.
b. Thiết bị kiểm soát lưu lượng kiểu điện từ :
Nguyên lý đo :
Đồ án tốt nghiệp
42
Dựa theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday sức điện động sẽ được tạo ra khi
một dây dẫn chuyển động trong trường điện từ. Theo nguyên lý đo điện từ này, dòng chảy
chính là dây dẫn chuyển động. Sức điện động tạo ra sẽ tỉ lệ với lưu tốc qua ống và nó được
đo rồi khuếch đại băng 2 điện cực.
Tín hiệu thu được ở đầu ra có dạng :
e = V.D.Bmaxcos(ωt + ϕ)
biên độ của suất điện động tỉ lệ với vận tốc và có giá trị cỡ mV.
Các chất lưu phải có độ dẫn điện cỡ μS/cm. Sơ đồ của thiết bị này cho ở hình 3.5
Ưu điểm :
Biện pháp đo này không bị ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất hoặc độ nhớt của chất
lưu. Do không có quán tính cho nên có thể đo được lưu lượng biến thiên theo thời gian,
không bị ảnh hưởng của các sức cản phụ. Nó được sử dụng cho các chất lỏng bẩn, các chất
lỏng chứa Solid, dải đo rộng.
Hình 3.5 : Sơ đồ nguyên lý của lưu lượng kế kiểu điện từ
3.2.5 Thiết bị đo độ pH :
Hầu hết các cảm biến dùng để kiểm tra độ pH đều được chế tạo dựa trên nguyên tắc
của chuyển đổi Ganvanics. Nguyên lý làm việc của chuyển đổi này dựa vào sự phụ thuộc
của điện thế cực theo nồng độ và thành phần dung dịch. Chuyển đổi này được dùng rộng rãi
Đồ án tốt nghiệp
43
để đo hoạt độ của các ion Hydro sau đó xác định được các thành phần và tính chất của dung
dịch nước cần nghiên cứu.
Sự phân ly của nước diễn ra như sau :
H2O ⇔ H+ + OH-
Nếu gọi aH+, aOH- là hoạt độ của các ion H+ và OH-, thì K = aH++ aOH- là một hằng số
gọi là hằng số phân ly, ở nhiệt độ 250C thì K =10-14. Với nước sạch hoặc dung dịch trung
hoà aH++ aOH- = 10-7, với dung dịch axít aH+> aOH- và với dung dịch kiềm aH+< aOH-.
Trong thự tế, để tiện cho việc tính toán ghi chép, người ta dùng đơn vị độ pH.
pH = -lg aH+
Vì aH+ thay đổi từ 100 đến 1014 nên khoảng thay đổi của độ pH từ 0 đến 14.
Chuyển đổi Ganvanics gồm có bán phần tử Calomen 1 và điện cực đo lường thuỷ tinh
(H- 3.6).
Hình 3.6 : Chuyển đổi Ganvanics
Điện cực phần tử Calomel là 1 ống thuỷ ngân, trong đó có dung dịch Calomen bão
hoà khó hoà tan ( Hg2Cl2). Sự tiếp xúc của phần tử với dung dịch thí nghiệm được thực
Đồ án tốt nghiệp
44
hiện qua dung dịch bão hòa KCl (khoá điện ly) để giảm điện thế khuếch tán, do trên biên
dung dịch bão hoà KCl điện thế khuếch tán có trị số nhỏ.
Điện cực thuỷ tinh 2 là 1bình thuỷ tinh có thành mỏng (chứa Natri). Khi nhúng bình
thuỷ tinh vào dung dịch, các ion natri từ thuỷ tinh đi vào dung dịch, còn các ion hydro đi từ
dung dịch vào chiếm chỗ của chúng, do đó bề mặt của lớp thuỷ tinh được làm bão hoà bởi
các ion hydro và điện cực thuỷ tinh có tính chất như điện cực hydro.
Để lấy điện thế bên trong điện cực thuỷ tinh, bình dược đổ đầy dung dịch mẫu có độ
pHm đã biết. Trong bình thuỷ tinh các điện cực làm bằng Bạc ( III ) Clorua( AgCl3).
Với độ pHx cần đo, sức điện động E của chuyển đổi Ganvanics có thể biểu diễn dưới
dạng : E = E0 + bpH
Trong đó E0 là sức điện động của chuyển đổi khi pH = 0 và b là hệ số phụ thuộc vào
nhiệt độ, loại điện cực sử dụng.
Sai số của chuyển đổi Ganvanics chủ yếu là do ảnh hưởng của môi trường và điện
thế biên. Sự thay đổi của nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi của điện thế điện cực và điện trở của
chuyển đổi. Để giảm sai số này có thể dùng mạch hiệu chỉnh nhiệt độ.
Sai số động của chuyển đổi có điện cực thuỷ tinh phụ thuộc vào chiều dày của bình,
với thành rất mỏng ( 0,05 mm ), thế của điện cực thuỷ tinh thay đổi tức thời theo sự thay
đổi độ pH của dung dịch. Khắc độ được tiến hành theo dung dịch mẫu có độ pH ổn định và
có thể đạt được sai số tuyệt đối ± 0,01 pH.
Do tín hiệu ra của chuyển đổi Ganvanics rất nhỏ ( tổng trở ra lớn ) nên mạch đo cần
có tổng trở vào lớn (108 ÷ 1012 ) Ω.
Khi đo sức điện động của chuyển đổi Ganvanics người ta thường dùng mạch đo kiểu
bù có thiét bị tự động hiệu chỉnh sai số.
Các thiết bị đo độ pH hiện nay sử dụng trong công nghiệp thuờng tích hợp cả phần
đo nhiệt độ và đo độ dẫn điện. Các tín hiệu từ các cảm biến được chuyển đổi chuẩn hoá
thành các đại lượng điện sau đó được đưa vào xử lý.
3.2.6 Thiết bị đo độ dẫn điện (Conductivity Meter) :
Đồ án tốt nghiệp
45
Về nguyên tắc, việc đo độ dẫn điện của 1 dung dịch chính là đo điện trở của dung
dịch đó. Ở đây chúng ta xem xét nguyên tắc đo của thiết bị Mycom CLM 152 do hãng
Endress + Hauser sản xuất.
♦ Nguyên tắc tự cảm :
Trong thiết bị đo độ dẫn điện cảm ứng, 1 cuộn dây phát ra một từ trường xoay chiều
liên tục để tạo ra 1 điện thế trong dung dịch, do đó có một dòng điện chạy trong dung dịch
bởi vì dung dịch chứa các các Ion tập trung. Dòng điện sẽ tăng lên nếu mật độ của các Ion
trong dung dich là lớn. Sự hoạt động của các Ion tập trung này chính là đặc trưng cho độ
dẫn điện. Dòng điện trong dung dịch tạo ra một từ trường xoay chiều trong cuộn nhận.
Dòng điện cảm ứng nhận được trong cuộn nhận chính là kết quả của phương pháp đo và
được biến đổi thành giá trị của độ dẫn điện.
Ưu điểm của phương pháp này là loại trử được các sai số đo nếu dung dịch có độ
lắng cặn cao, không có chất dẫn điện nào nối gữa các sensor và dung dịch, và cũng không
có sự phân cực giữa các điện cực.
♦ Nguyên tắc độ dẫn :
Khi các ion ở trong điện trường hiện tượng điện ly sẽ xảy ra. Các Cation sẽ di
chuyển đến dương cực và các Anion đến âm cực. Vận tốc di chuyển của các ion tỷ lệ với
cường độ của dòng điện được ghi ở thiết bị đo như là trị số của độ dẫn điện. Bù phân cực
(điện dẫn) hiệu ứng phân cực trong lớp biên giữa điện cực và dung dịch đo giới hạn dải đo
của cảm biến điện dẫn. Thiết bị Mycom CLM 152 có thể phát hiện và bù hiệu ứng phân
cực. Kết quả này rất quan trọng trong việc mở rộng dải đo của sensor.
3.2.7 Thiết bị đo mức (Level Sensor) :
Trong hệ thống xử lý trước và sơn điện ly, trạng thái của các bể chỉ cần xác định ở 2
mức là cao và thấp (1, 0). Do vậy chỉ cần lựa chọn loại thiết bị kiểm tra mức đơn giản để
sao cho đầu ra chỉ cần đưa ra 2 giá trị là 0 và 1.
Ở trong đồ án này em vẫn sử dụng những van phao có sẵn để tiết kiệm chi phí do
những van này vẫn còn hoạt động tốt, không cần phải thay thế.
Đồ án tốt nghiệp
46
Chương 4
ỨNG DỤNG PLC S7-200 ĐỂ TỰ ĐỘNG HOÁ
VIỆC ĐIỀU CHỈNH CÁC THÔNG SỐ BỂ SƠN ĐIỆN LY.
4.1 Thiết bị điều khiển logic khả trình S7-200 :
4.1.1 Cấu hình cứng :
PLC là viết tắt của Programmable Logic Control, là thiết bị diều khiển logic lập trình
được ( hay khả trình ).
S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Siemen ( CHLB Đức ),
có cấu trúc theo kiểu Modul và có các modul mở rộng. Các modul này được sử dụng cho
nhiều những ứng dụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi xử lý
CPU 212 hoặc CPU 214. Về hình thức bên ngoài, sự khác nhau của 2 loại CPU này được
nhận biết nhờ số đầu vào và ra nguồn cung cấp.
- CPU 212 có 8 cổng vào và 6 cổng ra và có khả năng được mở rộng thêm bằng 2
modul mở rộng.
Đồ án tốt nghiệp
47
- CPU 214 có 14 cổng vào và 10 cổng ra, có khả năng mở rộng thêm bằng 7 modul
mở rộng.
S7-200 có nhiều loại modul mở rộng khác nhau.
4.1.2 Ưu nhược điểm của PLC :
Ưu điểm :
- Chuẩn bị vào hoạt động nhanh.
Thiết kế modul cho phép thích nghi đơn giản với bất kỳ mọi chức năng điều khiển.
Khi bộ điều khiển và các phụ kiện đã được lắp ghép, thì bộ PLC vào tư thế sẵn sàng làm
việc ngay.
- Độ tin cậy ngày càng cao.
Do thành phần tuổi thọ của các thiết bị điện tử dài hơn so với các thiết bị cơ điện,
việc bảo dưỡng định kỳ đối với PLC được loại bỏ. Trong khi nó lại cần thiết với hệ điều
khiển bằng rơle.
- Dễ dàng thay đổi hoặc soạn thảo chương trình mới.
Những thay đổi cần thiết ngay cả ở khi bắt đầu khởi động hoặc những bước tiếp
theo đều có thể thay đổi được dễ dàng mà không cần thao tác bất kỳ về phần cứng.
- Sự đánh giá nhu cầu đơn giản.
Nếu biết đúng các con số đầu vào đầu ra cần thiết, thì có thể đánh giá kích cỡ bộ
nhớ ( độ dài chương trình ) tối đa là bao nhiêu. Do đó có thể nhanh chóng lựa chọn loại
PLC cho phù hợp với yêu cầu đề ra.
- Xử lý tự động.
Đồ án tốt nghiệp
48
- Tiết kiệm không gian
PLC đòi hỏi ít không gian hơn so với bộ điều khiển rơle tương đương.
- Khả năng tái tạo :
Nếu dùng nhiều bộ PLC với quy cách kỹ thuật của bộ điều khiển rơle giống hệt
nhau, thì chi phí lao động sẽ thấp hơn so với bộ điều khiển Rơle . Điều đó làm giảm phần
lớn chi phí lắp ráp. Hơn nữa khi sử dụng bộ PLC để điều khiển, còn cho phép đáp ứng
được nhu cầu của các thiết bị mẫu đầu tiên, mà người ta có thể cải tiến trong quá trình vận
hành .
- Sự cải biến thuận lợi.
Những bộ điều khiển, nếu chỉ muốn cải biến một phần nào đó, có thể tái tạo một
cách đơn giản bằng sao chép, cải biến hoặc thêm vào phần mới. Những phần trong
chương trình vẫn sẵn sàng được sử dụng thì vẫn được dùng lại không cần thay thế. So với
kĩ thuật Rơle ở đây có thể giảm được một phần đáng kể thời gian lắp ráp bởi vì có thể lập
trình các chức năng điều khiển trước hoặc sau khi lắp ráp .
- Giá trị kinh tế.
Lắp ráp bộ điều khiển PLC đơn giản hơn nhiều so với lắp đặt hệ thống Rơle, với
công nghệ điện tử ngày càng hiện đại do đó sản xuất ra các PLC ngày càng có giá thành
rẻ. Hơn nữa việc ứng dụng PLC để điều khiển trong mọi lĩnh vực ngày càng nhiều.
Nhược điểm :
Nếu so sánh giá cả của PLC với hệ điều khiển Role có cùng chức năng thì :
- Phần mềm dùng cho mục đích điều khiển PLC là rất đắt tiền.
Đồ án tốt nghiệp
49
- Phải dùng đội ngũ nhân viên kỹ thuật lành nghề có kinh nghiệm và hiểu biết tốt
về phần mềm để thiết kế lập trình và thao tác PLC.
- Nếu trong trường hợp không phải tự mình tạo ra phần mềm thì bắt buộc phải
hỏi chính xác, tỉ mỉ và rõ ràng trước lúc bắt đầu.
4.2 Ứng dụng PLC S7-200 để tự động điều chỉnh các thông số bể sơn điện ly :
Sau khi khảo sát sơ đồ bể sơn, ta thấy việc sử dụng các van trong sơ đồ là rất nhiều
và rất cần thiết. Hiện nay, các van này đều được đóng mở bằng tay tuỳ theo yêu cầu công
việc. Việc đóng, mở van bằng tay như vậy sẽ dẫn đến :
- Tốn nhân công.
- Không chính xác tuyệt đối trong việc điều chỉnh ( đặc biệt đối với những van đặt
ở vị trí cần điều khiển chính xác )
Để khắc phục nhược điểm này, trong đồ án này sử dụng các van điều khiển. Hiện
nay trên thị trường có rất nhiều các loại van điều khiển khác nhau được thiết kế phù hợp
với từng loại đường ống có tiết diện khác nhau. Dưới đây là hình vẽ cấu tạo chung và các
thông số kỹ thuật của van điều khiển loại EWN.
Đồ án tốt nghiệp
50
B¾t ®Çu qu¸ tr×nh
HÖthèngcãsù cè
§
Kiểu thiết kế Cỡ thân Công suất
Chốt van hành trình Đường kính lỗ
Inch mm Inch mm
EWND - 1
8 x 6 900 5 127 5 – 3/8 136
12 x 8
300, 600
hoặc 900
8 203
7 – 3/4 197
6 – 3/4 172
EWNT - 1
8 x 6 900 5 127 5 – 3/8 136
12 x 8
900 8 203
6 – 3/4 197
12 x 8 7 – 3/4 172
EWNT - 2
12 x 8
300 hoặc
600
8 203 7– 3/4 197
6 – 3/4 172
Đồ án tốt nghiệp
51v ß n g q u Ðt ®iÒu k h iÓn t ù ®é n g
S
Khëi ®éng hay dõng
Ch¹y chu¬ng tr×nh khëi ®éng vµ
thùc thi c«ng nghÖ (SBR_5)
§
Ch¹y chu¬ng tr×nh dõng c«ng
nghÖ (SBR_4)
Đồ án tốt nghiệp
52
v ß n g q u Ðt d õ n g c « n g n g h Ö
Dõng ®éng c¬ trong 10s
s
§ãng c¸ c van trong 10s
®
s
Ch¹y chu¬ng tr×nh khëi ®éng do
nguêi ®iÒu khiÓn (SBR_6)
Khëi ®éng hay dõng
§
S
Đồ án tốt nghiệp
53Van 207/BU/23 vµ
207/BU/24 cã sù cè
®
®
Van 207/BU/13 vµ
207/BU/14 cã sù cè
Van 207/BU/06 vµ
207/BU/07 cã sù cè
Van 207/BU/11 vµ
207/BU/12 cã sù cè
®
®
®
Van 207/BU/08 cã sù cè
Van 207/BU/03 cã sù cè
®
®
Van 207/BU/18 hoÆc
207/BU/22 cã sù cè
s
Van 207/BU/23 hoÆc
207/BU/24 cã sù cè
®
s
®
Van 207/BU/11, ...12,
...13, ...14 cã sù cè
s
®
Van 207/BU/06 cã sù cè
®
s
s
Van 207/BU/03 hoÆc
207/BU/08 cã sù cè
®
Khëi ®éng c¸ c ®éng c¬
v ß n g q u Ðt k h ë i ®é n g v µ t h ù c t h i c « n g n g h Ö
NhiÖt ®é trong møc cho
phÐp
s
®
Më hÕt c¸ c van trong 10sMµng läc cã sù cè
®
s
s
®
Đồ án tốt nghiệp
54
Các tín hiệuđầu vào điều khiển :
Tín hiệu khởi động hoặc dừng hệ thống I0.0
Tín hiệu chọn chế độ điều khiển bằng tay hoặc tự động I0.1
Tín hiệu sự cố van 207/BU/03 I0.2
Tín hiệu sự cố van 207/BU/08 I0.3
Tín hiệu sự cố van 207/BU/06 và 207/BU/07 I0.4
Tín hiệu sự cố van 207/BU/11 và 207/BU/12 I0.5
Tín hiệu sự cố van 207/BU/13 và 207/BU/14 I0.6
Tín hiệu sự cố van 207/BU/23 và 207/BU/24 I0.7
Đồ án tốt nghiệp
55
Tín hiệu sự cố van 207/BU/18 và 207/BU/22 I1.0
Tín hiệu sự cố van 207/BU/21 I1.1
Tín hiệu sự cố van 207/BU/15 và 207/BU/16 I1.2
Tín hiệu sự cố bơm P207 và P207-1 I1.3
Tín hiệu sự cố màng lọc thô 207/MF/03
( Khi độ chênh áp giữa 2 đầu màng lọc vượt quá 0.5 bar )
AIW0
Tín hiệu sự cố màng lọc tinh 207/MF/01
( Khi độ chênh áp giữa 2 đầu màng lọc vượt quá 0.5 bar )
AIW2
Tín hiệu sự cố màng lọc tinh 207/MF/02
( Khi độ chênh áp giữa 2 đầu màng lọc vượt quá 0.5 bar )
AIW4
Tín hiệu sự cố bơm P227 I1.4
Tín hiệu sự cố nhiệt độ ( 280C <t < 320C ) AIW6
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/03 I1.5
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/08 I1.6
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/06 và van 207/BU/07 I1.7
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/11 và van 207/BU/12 I2.0
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/13 và van 207/BU/14 I2.1
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/23 và van 207/BU/24 I2.2
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/18 và van 207/BU/22 I2.3
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/21 I2.4
Tín hiệu điều khiển van P207/BU/15 và van 207/BU/16 I2.5
Tín hiệu điều khiển bơm P207 và bơm P201 -1 I2.6
Tín hiệu điều khiển bơm P227 I2.7
Các tín hiệu đầu ra điều khiển :
Điều khiển van 207/BU/08 Q0.0
Điều khiển van 207/BU/03 Q0.1
Đồ án tốt nghiệp
56
Điều khiển van 207/BU/06 và 207/BU/07 Q0.2
Điều khiển van 207/BU/11 và 207/BU/12 Q0.3
Điều khiển van 207/BU/13 và 207/BU/14 Q0.4
Điều khiển van 207/BU/23 và 207/BU/24 Q0.5
Điều khiển van 207/BU/18 và 207/BU/22 Q0.6
Điều khiển van 207/BU/21 Q0.7
Điều khiển van 207/BU/15 và 207/BU/16 Q1.0
Tín hiệu điều khiển bơm P207 và P207-1 Q1.1
Tín hiệu điều khiển bơm P227 Q1.2
Tín hiệu báo nhiệt độ không đạt yêu cầu Q1.3
Tín hiệu báo màng lọc thô 207/MF/03 bẩn
( Độ chênh áp giữa 2 đầu màng lọc vượt quá 0.5 bar )
Q1.5
Tín hiệu báo màng lọc tinh 207/MF/01 bẩn
( Độ chênh áp giữa 2 đầu màng lọc vượt quá 0.5 bar )
Q1.6
Tín hiệu báo màng lọc tinh 207/MF/02 bẩn
( Độ chênh áp giữa 2 đầu màng lọc vượt quá 0.5 bar )
Q1.7
Các bít nhớ :
Bít nhớ sự cố van 207/BU/03 M2.0
Bít nhớ sự cố van 207/BU/08 M2.1
Bít nhớ sự cố van 207/BU/06 và 207/BU/07 M2.2
Bít nhớ sự cố van 207/BU/11 và 207/BU/12 M2.3
Bít nhớ sự cố van 207/BU/13 và 207/BU/14 M2.4
Bít nhớ sự cố van 207/BU/23 và 207/BU/24 M2.5
Bít nhớ sự cố van 207/BU/18 và 207/BU/22 M2.6
Bít nhớ sự cố van 207/BU/21 M2.7
Bít nhớ sự cố van 207/BU/15 và 207/BU/16 M3.0
Đồ án tốt nghiệp
57
Bít nhớ sự cố bơm P207 và P207-1 M3.1
Bít nhớ sự cố bơm P227 M3.2
Bít nhớ sự cố màng lọc M3.3
Bít nhớ sự cố chung M3.4
Sau khi chọn các thông số đầu vào và đầu ra ta thấy có tất cả 28 đầu vào ( 24 đầu
vào số, 4 đầu vào Analog ) và 15 đầu ra. Từ đó ta chọn CPU 224
Giới thiệu về CPU 224 :
• Hiệu năng cao,CPU gọn
• Có 14 đầu vào và 10 đầu ra
• Có thể ghép tới 7 modul mở rộng
Sơ đồ chân thực tế của CPU 224
+ Các tính năng kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp
58
Loại AC/DC/Rơ le
Nguồn
Đầu vào
Đầu ra
Số đầu vào được tích hợp sẵn 14
Cách điện
• Trong những nhóm
Cách ly quang
6 và 8
`Độ dài cáp
• Không có vỏ bọc kim (không dùng
cho tín hiệu tốc độ cao)
• Có vỏ bọc kim
- Đầu vào thường
- Bộ đếm tốc độ cao
300m
500m
50m
Số đầu ra được tích hợp sẵn 10 (Rơle)
Cách điện
• Trong những nhóm
Rơ le
3,3 và 4
Độ dài cáp
• Không có vỏ bọc kim
• Có vỏ bọc kim
150m
500m
Kích thước(WxHxD) mm 120.5 x 80 x62
Khối lượng (xấp xỉ) 410g
Mã hiệu đặt hàng 6ES7 214-1BD22-0XB0
Các tính năng kỹ thuật chung
Bộ nhớ chương trình
8 KB
Bộ nhớ dữ liệu 2 KB
Card nhớ (tùy chọn) 1 mô dun nhớ loại EEPROM
Lưu giữ chương trình
Toàn bộ chương trình lưu giữ được tích hợp trong
EEPROM
Lưu giữ dữ liệu
Toàn bộ DB1 được nạp từ PG/PC xuống
EEPROM:
Dữ liệu của DB1 trong RAM , cờ nhớ, timet,
Đồ án tốt nghiệp
59
coutnter… được lưu giữ qua tụ lớn hoặc pin
Thời gian lưu giữ
190h (min , 120h ở 40°C) 200 ngày nếu chọn
môdun pin
Ngôn ngữ lập trình LAD, FBD, STL
Tổ chức chương trình
1 OB, 1 DB, 1 SDB chương trình con có/ không
truyền tham số
Thực hiện chương trình
Chu kỳ thay đổi được (OB1)
• Điều khiển theo ngắt
• Điều khiển theo thời gian
(1 tới 255 ms)
Số chương trình con tối đa 64
Bảo vệ chương trình 3 cấp độ mật khẩu bảo vệ
Thời gian thực hiện lệnh bít 0,37μ s
Chu kỳ quét 300 ms, có thể thay đổi
Vùng nhớ bít
• Khả năng nhớ của vùng này
256
Từ bít 0 tới bít 122 trong EEPROM. Có thể thay
đổi chọn được
Từ bít 0 tới 256 nhờ sử dụng tụ lớn hoặc pin
Bộ đếm
• Khả năng nhớ của bộ đếm
• Dải đếm
256
256, sử dụng tụ lớn hoặc pin
0 tới 32767
Bộ định thời
• Khả năng nhở của bộ định
thời
• Dải thời gian
256
64, sử dụng tụ lớn hoặc pin
4 timer, 1ms tới 30s
16 timers, 10ms tới 5 min
236 timers, 100ms tới 54 min
Các chức năng tốc độ cao
Đồ án tốt nghiệp
60
• Đầu vào ngắt
• Bộ đếm
• Đầu ra xung
4 (4 đầu vào tích cực theo sườn dương và/ hoặc 4
đầu vào tích cực theo sườn âm )
4 bộ đếm nhanh (30kHz), 32 bít ( bao gồm cả bít
dấu)
2 đầu ra nhanh, 20 kHz, có khả năng ngắt
Độ rộng và tần số xung có thể điều biến được
Giao diện truyền thông
01 cổng RS 485:
• Giao diện PP1 với giao thức PP1 cho chức
năng lập trình kết nối HMI (TD200, OP)
giao tiếp CPU S7-200, tốc độ truyền thông
9.6/19.2/187.5 kbit/s
• Hoặc như là MPI slave trao đổi dữk liệu
với MPI master ( S7-300/S7-400) S7-200
CPU tốc độ truyền 19.2/187.5 kbit/s
• Hoặc giao diện do người lập trình định
nghĩa, có khả năng ngắt để trao đổi dữ liệu
nối tiếp với thiết bị của hãng khác, giao
thức ASCII, tốc độ truyền
0.3/0.6/1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4 kbit/s. Ơ
tốc độ từ 1.2 đến 38.4 kbit/s cáp PC/PPI có
thể sử dụng như bộ thích ứng
RS232/RS485. Bus mở rộng
• Chỉ môdun mở rộng S7-22x EM có thể sử
dụng được
Máy tính lập trình SIMATIC PG/PC, PC tiêu chuẩn
Số đầu vào / ra sẵn có trên CPU
• Đầu nối vào ra có thể tháo rời
Có
Đồ án tốt nghiệp
61
• Số đầu vào số
• Số đầu ra số
• Chiết áp tương tự
14
10
2 chiết áp tương tự, độ phân giải 8 bít
Số đầu vào / ra lớn nhất:
• Đầu vào/ ra số
• Đầu vào/ ra tương tự
• Giao diện AS-i
94 đầu vào và 74 đầu ra
28 đầu vào và 7 đầu ra EM hoặc 0 đầu vào và 14
đầu ra
31 AS-i slave ( Cp 234-2)
Số môdun mở rộng tối đa
7 bộ. Chỉ các môdun mở rộng S7-22x EM mới
được sử dụng
Cấp bảo vệ IP 20 theo tiêu chuẩn IEC 529
Nhiệt độ môi trường
• Khi lắp đặt nằm ngang
• Khi lắp đặt theo chiều đứng
0 tới 55°C
0 tới 45°C
Độ ẩm tương đối 5 tới 95%;(RH cấp 2 theo tiêu chuẩn IEC 1131-2)
Áp suất không khí 860 tới 1080 hPa
Sau khi đã chọn CPU 224 ta thấy vẫn thiếu số đầu vào / ra nên ta sẽ chọn thêm 1
module mở rộng số. Trong đồ án này em chọn loại module mở rộng EM223 ( có 16 đầu
vào/ 16 đầu ra )
Giới thiệu về Modul đầu vào/ ra số EM 223 :
Thông số kỹ thuật
16 vào/ 16 ra
Đầu vào 24V DC
Đầu ra Rơle
Cho kết nối với S7-22x
Đầu nối vào / ra có thể tháo rời Có
Số đầu vào 16
Điện áp đầu vào
+ Điện áp định mức
24 V DC
Đồ án tốt nghiệp
62
+ Tín hiệu “1”
+ Tín hiệu “0”
15 tới 30 V DC
0 tới 5 V
Cách điện
+ Trong những nhóm
Cách ly quang
4
Dòng điện vào
+ Tín hiệu “1”
4 mA
Số đầu ra 16
Điện áp tải định mức L +/L1
+ Dải cho phép
24 V DC/24
tới 230 V DC
Điện áp đầu ra
+ Tín hiệu “1” ( nhỏ nhất )
+ Tín hiệu “0” ( lớn nhất )
( Với tải 10 kΩ )
L+/L1
0.1 V DC
Dòng điện đầu ra tối đa
+ Tín hiệu ”1”
- Dòng điện nhỏ nhất
2A
Dòng điện nhỏ nhất cho một dây dẫn / nhóm 8A
Bảo vệ ngắn mạch Cấp từ bên ngoài
Độ dài cáp
+ Không có vỏ bọc kim
+ Có vỏ bọc kim
150 m
500 m
Công suất tiêu thụ 6 W
Kích thước ( Wx Hx D ) mm 120.5x 80x 62
+ Khối lượng ( xấp xỉ ) 400 g
+ Mã hiệu đặt hàng 6ES7 223 – 1PL22- 0XA0
Ta sẽ chọn thêm 1 Module Analog EM231 với các đặc tính kỹ thuật sau :
Cho kết nối với
S – 22x
Đầu nối vào / ra có thể tháo rời Không có
Số đầu vào 4
Bảo vệ nối nhầm cực Không có
Dải đầu vào / trở kháng vào 0 tới 5 V/ 10 MΩ ; tới 10 V/ 10 MΩ ; ± 2.5
V/ 10 MΩ ; ± 5/ 10 MΩ ; 0 tới 20 mA/ 10
MΩ
Điện áp đầu vào lớn nhất 30 V
Dòng điện đầu vào lớn nhất 32 mA
Cách ly Không
Thời gian biến đổi tương tự sang số 250 μs
Bộ biến đổi 12 bit
Đồ án tốt nghiệp
63
Dải giá trị biến đổi
+ Tín hiệu đơn cực
+ Tín hiệu hai cực
0 tới 32 000
-32 000 tới 32 000
Dòng điện tiêu thụ
+ Từ bus nội bộ ( 5 V DC )
+ Từ nguồn cung cấp cho sensor hoặc
nguồn cung cấp từ bên ngoài ( 24 V DC )
20 mA
60 mA
Công suất tiêu thụ 2 W
Kích thước ( W x H x D ) mm 120.5 x 80 x 62
Khối lượng 183 g
Mã hiệu hàng 6ES7 231 – 0HC22 – 0 XA0
Chương trình chính
NETWORK 1
LD M3.4 // Nếu có sự cố chung
CALL SBR_0 // Gọi chương trình xử lý sự cố
NETWORK 2
LDN M3.4 // Nếu không có sự cố
A I0.1 // Chọn chế độ điều khiển tự động
CALL SBR_1 // Gọi chương trình con điều khiển tự động
NETWORK 3
LDN M3.4 // Nếu không có sự cố
AN I0.1 // Chọn chế độ bằng tay
CALL SBR_2 // Gọi chương trình con điều khiển bằng tay
NETWORK 4
LD SM0.0
CALL SBR_3 // Gọi chương trình con kiểm tra sự cố
NETWORK 5
LD SM0.1
CALL SBR_7
NETWORK 6
Đồ án tốt nghiệp
64
MEND
Chương trình xử lý sự cố ( SBR_0 )
NETWORK 1
LD M2.0 // Sự cố van 207/BU/03
O M2.1 // Sự cố van 207/BU/08
CALL SBR_4 // Gọi chương trình dừng công nghệ
NETWORK 2
LD M2.2 // Sự cố van 207/BU/06
CALL SBR_4
NETWORK 3
LD M2.3
O M2.4
CALL SBR_4
NETWORK 4
LD M2.5
CALL SBR_4
NETWORK 5
LD M2.6
CALL SBR_4
NETWORK 6
LD M2.7 // Sự cố van 207/BA/21
R Q0.7,1 // Dừng điều khiển van
NETWORK 7
LD M3.0
CALL SBR_4
NETWORK 8
Đồ án tốt nghiệp
65
LD M3.1
A M3.2
CALL SBR_4
NETWORK 9
LD M3.3
CALL SBR_4
NETWORK 10
RETI
Chương trình điều khiển tự động ( SBR_1)
NETWORK 1
LD I0.0
CALL SBR_5
NETWORK 2
LDN I0.0
CALL SBR_4
NETWORK 3
RETI
Chương trình điều khiển bằng tay ( SBR_2 )
NETWORK 1
LD I0.0
CALL SBR_6
NETWORK 2
RETI
Chương trình con kiểm tra sự cố ( SBR_3 )
NETWORK 1
Đồ án tốt nghiệp
66
LD I0.2 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/03
= M2.0 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/03
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 2
LD I0.3 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/08
= M2.1 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/08
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 3
LD I0.4 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/06 và van 207/BU/07
= M2.2 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/06 và van 207/BU/07
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 4
LD I0.5 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/11 và van 207/BU/12
= M2.3 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/11 và van 207/BU/12
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 5
LD I0.6 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/13 và van 207/BU/14
= M2.4 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/13 và van 207/BU/14
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 6
LD M2.5 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/23 và van 207/BU/24
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 7
LD I1.0 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/18 và van 207/BU/22
= M2.6 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/18 và van 207/BU/22
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 8
LD I1.1 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/21
Đồ án tốt nghiệp
67
= M2.7 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/21
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 9
LD I1.2 // Tín hiệu sự cố van 207/BU/15 và van 207/BU/16
= M3.0 // Bit nhớ sự cố van 207/BU/15 và van 207/BU/16
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 10
LD I1.3 // Tín hiệu sự cố bơm P207 và P207-1
= M3.1 // Bit nhớ sự cố bơm P207 và P207-1
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 11
LD I1.4 // Tín hiệu sự cố bơm P227
= M3.2 // Bit nhớ sự cố bơm P227
= M3.4 // Bit nhớ sự cố chung
NETWORK 12
LDW >= VW1000,VW2000 // VW1000 chứa giá trị của độ chênh lệch áp suất
màng lọc thô.
AW >= VW1200,VW2200 // VW1200 chứa giá trị của độ chênh lệch áp suất
màng lọc tinh 207/MF/01
AW >= VW1400,VW2400 // VW1400 chứa giá trị của độ chênh lệch áp suất
màng lọc tinh 207/MF/2
= M3.3
= M3.4
NETWORK 13
RETI
Chương trình dừng công nghệ ( SBR_4 )
Đồ án tốt nghiệp
68
NETWORK 1
LD SM0.0
R Q1.1,2 // Tắt hết các bơm
TON T39,+100 // Tính thời gian 10s
NETWORK 2
LD T39
R Q0.0,9 // Đóng hết tất cả các van
NETWORK 3
RETI
Chương trình khởi động và thực thi công nghệ ( SBR_5 )
NETWORK 1
LDW>= VW1600, VW2600 // VW1600 chứa giá trị cổng analog nhiệt
độ,VW2600 chứa giá trị nhiệt độ bằng 280C
LDW<= VW1600, VW2800 // VW2800 chứa giá trị nhiệt độ bằng 320C
AN M3.3
S Q0.0,9 // Mở hết tất cả các van
TON T38,+100
NETWORK 2
LD T38
S Q1.1,2 // Khởi động bơm
Chương trình khởi động do người điều khiển ( SBR_6 )
NETWORK 1
LD I1.5 // Có tín hiệu điều khiển van 207/BU/03
Đồ án tốt nghiệp
69
S Q0.1,1
NETWORK 2
LD I1.6 //Có tín hiệu điều khiển van 207/BU/08
S Q0.0,1
NETWORK 3
LD I1.7
S Q0.2,1
NETWORK 4
LD I2.0
S Q0.3,1
NETWORK 5
LD I2.1
S Q0.4,1
NETWORK 6
LD I2.2
S Q0.5,1
NETWORK 7
LD I2.3
S Q0.6,1
NETWORK 8
LD I2.4
S Q0.7,1
NETWORK 9
LD I2.5 // Có tín hiệu điều khiển bơm 207/BU/15 và 207/BU/16
S Q1.0,1
NETWORK 10
LD I2.6 // Có tín hiệu điều khiển bơm P207 và P207-1
S Q1.1,1
Đồ án tốt nghiệp
70
NETWORK 11
LD I2.7 // Có tín hiệu điều khiển bơm P227
S Q1.2,1
Chương trình khai báo ngắt ( SBR_7 )
NETWORK 1
LD SM0.0
MOV 30, SMB34 // Cứ 30 ms tạo ra 1 ngắt
ENI // Kích hoạt ngắt
ATCH 0,10
Chương trình ngắt 0 ( INT_0 )
NETWORK 1
MOV AIW0,VW1000
MOV AIW2,VW1200
MOV AIW4,VW1400
MOV AIW6,VW1600
NETWORK 2
RETI
4.3 Sử dụng TD 200 để hiển thị các Message thông báo :
TD 200 là thiết bị hiển thị cho phép hiênt thị các message được đưa tói bởi CPU,
bản thân TD 200 không lưu trữ các thông tin về cáu hình cũng như các message mà nó
hiển thị. Các thông tin mà TD 200 lưu trữ chỉ có :
Đồ án tốt nghiệp
71
- Địa chỉ của bản thân TD 200
- Địa chỉ của CPU
- Tốc độ truyền dữ liệu
- Vị trí của bộ nhớ tham số trong CPU
Các thông tin về cấu hình thiết lập cho TD 200 được lưu trữ trong vùng nhớ V ( V
Memory ) của CPU.
Sau khi được cấp nguồng, TD 200 sẽ đọc vùng nhớ tham số của CPU. Các thông
tin về cấu hình sẽ được kiểm tra. Nếu trong các thông tin đó có thông tin cho phép
hoạt động thì TD 200 sẽ chuyển sang chế độ trao đổi dữ liệuthông tin với CPU thao
phương pháp hỏi vòng. Khi đó các bit cho phép sẽ được kiểm tra để thực hiện việc
hiển thị các message tương ứng.
Trong đồ án này, em sẽ lập trình cho hiển thị 2 message là : Báo hệ thống đã khởi
động và Thông báo nhiệt độ bể sơn.
//
//DATA BLOCK COMMENTS
//
//Press F1 for help and example data block
//
//BEGIN TD200_BLOCK ----------------------------
VB0 'TD'
VB2 16#10 //Set Language to English, set Update to as fast as possible
VB3 16#B1 //Set the display to 40 character mode; Up key V3.2; Down key
V3.3;
VB4 2 //Set the number of messages
VB5 0 //Set the Function Keys notification bits to M0.0 - M0.7
VW6 34 //Set the starting address for messages to VW34
VW8 14 //Set the starting address for message enable bits to VW14
VW10 0 //Global Password (if enabled)
Đồ án tốt nghiệp
72
VW12 1 //Character Set = Latin 1
//MESSAGE 1
//Message Enable Bit V14.7
VB34 'HE THONG KHOI DO'
VB50 16#00 //No Edit;No Acknowledgement;No Password;
VB51 16#10 //Signed Word; 0 Digits to the right of the decimal;
VW52 16#0000 //Embedded Data Value: Move data for display here.
VB54 ' '
//MESSAGE 2
//Message Enable Bit V14.6
VB74 ' '
//END TD200_BLOCK ------------------------------
//BEGIN TD200_BLOCK ----------------------------
VB0 'TD'
VB2 16#10 //Set Language to English, set Update to as fast as possible
VB3 16#B1 //Set the display to 40 character mode; Up key V3.2; Down key
V3.3;
VB4 3 //Set the number of messages
VB5 0 //Set the Function Keys notification bits to M0.0 - M0.7
VW6 40 //Set the starting address for messages to VW40
VW8 14 //Set the starting address for message enable bits to VW14
VW10 0 //Global Password (if enabled)
VW12 2 //Character Set = Latin 1 (Bold)
//MESSAGE 1
//Message Enable Bit V14.7
VB40 'HIEN THI NHIET DO BAM F1 TIEP TUC.. '
//MESSAGE 2
//Message Enable Bit V14.6
Đồ án tốt nghiệp
73
VB80 'HT KHOI DONG:'
VB93 16#00 //No Edit;No Acknowledgement;No Password;
VB94 16#10 //Signed Word; 0 Digits to the right of the decimal;
VW95 16#0000 //Embedded Data Value: Move data for display here.
VB97 ' '
//MESSAGE 3
//Message Enable Bit V14.5
VB120 'NHIET DO BE SON:'
VB136 16#00 //No Edit;No Acknowledgement;No Password;
VB137 16#10 //Signed Word; 0 Digits to the right of the decimal;
VW138 16#0000 //Embedded Data Value: Move data for display here.
VB140 ' '
//END TD200_BLOCK ------------------------------
Đồ án tốt nghiệp
74
KẾT LUẬN
Nếu như trước đây công ty sử dụng các rơle, công-tắc-tơ, khởi động từ trong hệ
thống các bể sơn thì :
- Việc kiểm soát quy trình công nghệ khó.
- Tín hiệu hệ thống phải hiển thị ngay tại chỗ dẫn đến việc khó điều khiển.
Việc sử dụng thiết bị logic khả trình PLC để thay thế cho các sơ đồ rơle trước đây
sẽ giúp cho công ty tự động hoá được dây chuyền công nghệ, giảm sức lao động, chất
lượng sản phẩm làm ra đồng đều hơn ( do việc sử dụng PLC để điều khiển sẽ chính xác
hơn rất nhiều so với việc điều khiển theo trực quan trước đây), giá thành sản phẩm sẽ hạ,
nâng cao sức cạnh tranh của công ty với những đối thủ khác trong cùng lĩnh vực.
Đồ án tốt nghiệp
75
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Văn Doanh – Phạm Thượng Hàn – Nguyễn Văn Hoà - Võ Thạch Sơn - Đào
Văn Tân. Các bộ phận cảm biến trong kỹ thuật đo lường và điều khiển
( Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội ).
2. Tự động hoá với Simatic S7 – 200. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2000.
3. Tự động hoá điều khiển các quá trình công nghệ. Nhà xuất bản giáo dục năm
1999.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- xay_dung_he_thong_dieu_khien_cac_thong_so_be_son_dien_ly_o_to_con_5689.pdf