Báo cáo Đề tài Mô hình điều khiển và giám sát trạm trộn bê tông
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
--------
BÁO CÁO KHOA HỌC
ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
TRẠM TRỘN BÊ TÔNG
Chủ nhiꢀm: Huỳnh Tấn Sang
Hưꢁng dꢂn khoa hꢃc: ThS. Phạm Văn Tâm
BÀ RỊA-VŨNG TÀU, 2019-2020
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG ĐHBRVT
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
------o0o-----
TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA VŨNG TÀU
VIỆN CNTT-ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Họ và tên sinh viên: Huỳnh Tấn Sang
Ngày, tháng, năm sinh: 07/06/1997
Chuyên Ngành: Tự động hóa
MSSV: 15032008
Nơi sinh: Vũng Tàu
I. TÊN ĐỀ TÀI:Mô hình điều khiển và giám sát trạm trộn bê tông.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
• Tìm hiểu về quy trình công nghệ trạm trộn bê tông.
• Tìm hiểu về các thiết bị như cảm biến , loadcell, …
• Tìm hiểu cách kết nối và điều khiển giữa PLC với WinCC và các hệ thống
khác: động cơ, cảm biến , loadcell, …
• Đưa ra các phương án nghiên cứu.
• Thiết kế và thi công mô hình trạm trộn bê tông
• Kiểm tra, đánh giá tính ứng dụng của đề tài.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI: 01/11/2018
IV. NGÀY HOÀN THÀNH ĐỀ TÀI: 31/03/2019
V. HỌ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Th.S. Phạm Văn Tâm
Bà Rịa - Vũng Tàu, Ngày…... tháng ..…năm 2019
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
SINH VIÊN THỰC HIỆN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)
ThS. Phạm Văn Tâm
Huỳnh Tấn Sang
PHÒNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
(Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG VIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
TS. Phan Ngọc Hoàng
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG ĐHBRVT
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu khoa học này tổng quát lại kết quả quá trình
nghiên cứu của tôi. Các số liệu, hình ảnh, thông tin trong đề tài đều trung thực, do tôi
tìm hiểu, tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu. Đề tài này không sao chép các đề tài đã có
từ trước.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội
dung đề tài của mình. Trường đại học BÀ RỊA-VŨNG TÀU không liên quan đến
những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).
Vũng Tàu, ngày ...… tháng ..…. năm 2019
Người cam đoan
Huỳnh Tấn Sang
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG ĐHBRVT
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá, ở mọi ngành sản xuất, mục tiêu
nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm và giá trị kinh tế là mục tiêu quan
trọng hàng đầu. Để đạt được mục tiêu trên cần phải có nhiều biện pháp thích hợp với
từng giai đoạn phát triển. Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ cao,
việc ứng dụng các công nghệ điều khiển tự động vào các quy trình sản xuất là hướng
đi tất yếu cho sự phát triển kinh tế xã hội. Việc ứng dụng công nghệ PLC vào điều
khiển tự động các dây chuyền sản xuất kết hợp với việc ghép nối máy tính đã đem lại
kết quả đầy tính ưu việt. Các thiết bị, hệ thống đo lường và điều khiển ứng dụng PLC
ghép nối với máy tính có độ chính xác cao, thời gian xử lý dữ liệu ngắn kể cả việc
thống kê và in ra kết quả. Vì vậy việc ứng dụng PLC vào điều khiển tự động là vấn đề
rất quan trọng trong sản xuất công nghiệp.
Được sự đồng ý của nhà trường, của viện công nghệ thông tin điện –điện tử, với
sự hướng dẫn của thầy Phạm Văn Tâm: Em đã nghiên cứu đề tài " Mô hình điều
khiển và giám sát trạm trộn bê tông ".Với đề tài này em có thể vừa nghiên cứu kỹ
hơn về PLC S7-300, vừa có thể biết thêm về các thiết bi tự động khác như Load cell,
van, đầu cân …Việc ứng dụng kỹ thuật điều khiển PLC, đây là đề tài có tính thiết thực,
có thể áp dụng cho công việc giảng dạy PLC S7300, điều khiển quá trình và scada.
Với sự hướng dẫn của thầy Phạm Văn Tâm cộng với sự nổ lực nghiên cứu em đã
hoàn thành đề tài nghiên cứu, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và
các bạn.
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG ĐHBRVT
LỜI CẢM ƠN
Trước khi bắt đầu nghiên cứu khoa học, với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin
cảm ơn quý thầy cô ngành Điện-Điện tử đã tận tình truyền đạt kiến thức cũng như giúp
đỡ em trong quá trình học tập tại trường.
Đặc biệt, em xin ghi nhớ sự nhiệt tình của thầy Phạm Văn Tâm, người trực tiếp
hướng dẫn và đã giúp em hoàn thành đề tài này.
Sau cùng, em cũng xin cảm ơn những người bạn đã đóng góp ý kiến và hỗ trợ
thông tin để em hoàn thiện đề tài.
Vũng tàu, ngày ……..tháng….…. năm 2019
Sinh viên thực hiện chính
(Ký và ghi rõ họ tên)
Huỳnh Tấn Sang
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
MỤC LỤC
TRƯỜNG ĐHBRVT
Đề mục
Trang
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
LỜI CAM ĐOAN
MỞ ĐẦU
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .........................................................................................1
1.1.Nhu cầu tự đông hóa ở Việt Nam..............................................................................1
1.2.Mục tiêu của đề tài. ...................................................................................................1
1.3.Tính tối ưu của đề tài.................................................................................................1
CHƯƠNG II: THIẾT BỊ VÀ CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ..............................2
2.1.Hệ thống cân sử dụng Loadcell.................................................................................2
2.2.Van điện từ. ...............................................................................................................7
2.3.Công tắc hành trình ...................................................................................................8
2.4. Động cơ điện ...........................................................................................................9
CHƯƠNG III: Thiết kế và thi công mô hình trạm trộn bê tông. ...........................10
3.1.Nhiệm vụ và quy trình thi công mô hình.................................................................10
3.2.Điều khiển và giám sát mô hình..............................................................................19
KẾT LUẬN ...................................................................................................................24
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................25
PHỤ LỤC ......................................................................................................................26
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1.Nhu cầu tự động hóa ở việt nam.
Trong công cuộc đổi mới và phát triển nền khoa học kỹ thuật ngày càng được
chú trọng, do vậy ngành công nghiệp hoá và hiện đại hoá được quan tâm hàng đầu.
Nhằm giảm sức lao động của con người tăng cao năng suất hiệu quả kinh tế cao nhờ
có những dây chuyền hệ thống tự động ngày càng hoàn thiện, từ đơn giản đến phức
tạp từ tự động hoá từng phần đến toàn bộ dây chuyền nhờ sự phát triển vượt bậc của
các linh kiện điện tử gọn nhẹ và đa năng làm việc ổn định độ tin cậy lớn đã giúp các
nhà thiết kế và chế tạo ra những sản phẩm với chất lượng cao giá thành hạ. Được sự
hỗ trợ phát triển mạnh của công nghệ thông tin. Bộ vi xử lý ra đời đã trở thành một
công cụ hoàn hảo để phục vụ cho hệ thống tự động hoá quá trình sản xuất. Ngoài ra
máy tính cũng được dùng như một thiết bị điều khiển vạn năng, nó được đặt trực
tiếp trên các dây chuyền công nghệ để giám sát và quản lý các quá trình. Để trợ
giúp con người điều khiển một cách tối ưu của quá trình sản xuất với hiệu quả cao.
Tự động hoá làm giảm sức lao động của con người, các hệ thống máy móc tự
động đã đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng
suất lao động, hạ giá thành, sử dụng nguyên liệu tiết kiệm và trạm trộn bê tông là
một điển hình cho những điều đó.
1.2.Mục tiêu của đề tài.
- Nghiên cứu và thi công mô hình trạm trộn bê tông đúng quy trình công nghệ
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết để xây dựng mô hình dựa trên các kiến thức đã
học về lập trình.
- Dựa vào ứng dụng của mô hình để xây dựng lên mô hình trạm trộn bê tông.
1.3.Tính tối ưu của đề tài.
-
Mô hình dùng làm thiết bị thực hành cho các môn PLC, điều khiển quá trình ,
Scada.
-
Mô hình có thể dùng để training nhân viên vận hình trạm trộn bê tông.
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 1
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
CHƯƠNG II: THIẾT BỊ VÀ CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
2.1Hệ thống cân sử dụng Loadcell.
2.1.1.Khái niệm Loadcell.
Loadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng
thành tín hiệu điện.
2.1.2.Cấu tạo, sơ đồ đấu dây, nguyên lý hoạt động, thông số kĩ thuật, và các
loại loadcell cơ bản.
Cấu tạo:
Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là "Strain
gage" và thành phần còn lại là "Load". Strain gage là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ
bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một
nguồn điện ổn định, được dán chết lên “Load” - một thanh kim loại chịu tải có tính
đàn hồi.
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 2
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
Sơ đồ đấu dây:
Trong thực tế còn có loại loadcell sử dụng kỹ thuật 6 dây cho ra 6 đầu dây.
Sơ đồ nối dây của loại loadcell này có thể có hai dạng như sau:
a. Dạng nối dây 1
b.Dạng nối dây 2
Các dạng nối dây của loadcell
Như vậy, thực chất loadcell cho ra 6 dây nhưng bản chất vẫn là 4 dây vì ở cả
hai cách nối ta tìm hiểu ở trên thì các dây +veInput (Exc+) và +veSense (Sense+) là
nối tắt, các dây -veInput (Exc-) và -veSense (Sense-) là nối tắt.
Có nhiều kiểu hình dạng loadcell cho những ứng dụng khác nhau. Do đó cách
kết nối loadcell vào hệ thống cũng khác nhau trong từng trường hợp.
Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động dựa trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstone. Giá trị lực
tác dụng tỉ lệ với sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở, và do đó trả về tín
hiệu điện áp tỉ lệ.
Cấu tạo chính của loadcell gồm các điện trở strain gauges R1, R2, R3, R4 kết
nối thành 1 cầu điện trở Wheatstone như hình dưới và được dán vào bề mặt của thân
loadcell.
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 3
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
Một điện áp kích thích được cung cấp cho ngõ vào loadcell (2 góc (1) và (4)
của cầu điện trở Wheatstone) và điện áp tín hiệu ra được đo giữa hai góc khác.
Tại trạng thái cân bằng (trạng thái không tải), điện áp tín hiệu ra là số không
hoặc gần bằng không khi bốn điện trở được gắn phù hợp về giá trị.
Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị
biến dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các
sợi kim loại của điện trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay
đổi giá trị của các điện trở strain gauges. Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong
điện áp đầu ra.
Đó là lý do tại sao cầu điện trở Wheatstone còn được gọi là một mạch cầu cân
bằng.
Sự thay đổi điện áp này là rất nhỏ, do đó nó chỉ có thể được đo và chuyển
thành số sau khi đi qua bộ khuếch đại của các bộ chỉ thị cân điện tử (đầu cân).
Thông số kỹ thuật.
- Độ chính xác: Cho biết phần trăm chính xác trong phép đo. Độ chính xác
phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp. Tùy vào các yêu cầu công nghệ
khác nhau của hệ thống để lựa chọn thiết bị đo có độ chính xác phù hợp.
- Công suất định mức: giá trị khối lượng lớn nhất mà Loadcell có thể đo được.
Nếu lực đặt nên thiết bị đo quá giá trị này thì sẽ gây hư hỏng thiết bị đo.
- Dải bù nhiệt độ: là khoảng nhiệt độ mà đầu ra Loadcell được bù vào, nếu
nằm ngoài khoảng này, đầu ra không được đảm bảo thực hiện theo đúng chi tiết kĩ
thuật được đưa ra. Bởi vậy, cần lựa chọn thiết bị phù hợp với nhiệt độ môi trường
cần đo.
- Cấp bảo vệ: được đánh giá theo thang đo IP, (ví dụ: IP65: chống được độ ẩm
và bụi).
- Điện áp: giá trị điện áp làm việc của Loadcell (thông thường đưa ra giá trị
lớn nhất và giá trị nhỏ nhất 5 - 15 V).
- Độ trễ:hiện tượng trễ khi hiển thị kết quả dẫn tới sai số trong kết quả.
Thường được đưa ra dưới dạng % của tải trọng.
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 4
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
- Trở kháng đầu vào: trở kháng được xác định thông qua S- và S+ khi
Loadcell chưa kết nối vào hệ thống hoặc ở chế độ không tải.
- Điện trở cách điện: thông thường đo tại dòng DC 50V. Giá trị cách điện giữa
lớp vỏ kim loại củaLoadcell và thiết bị kết nối dòng điện.
- Phá hủy cơ học: giá trị tải trọng mà Loadcell có thể bị phá vỡ hoặc biến
dạng.
- Giá trị ra: kết quả đo được (đơn vị: mV).
- Trở kháng đầu ra: cho dưới dạng trở kháng được đo giữa Ex+ và EX- trong
điều kiện load cell chưa kết nối hoặc hoạt động ở chế độ không tải.
- Quá tải an toàn: là công suất mà Loadcell có thể vượt quá (ví dụ: 125% công
suất).
- Hệ số tác động của nhiệt độ: Đại lượng được đo ở chế độ có tải, là sự thay
đổi công suất củaLoadcell dưới sự thay đổi nhiệt độ, (ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa là
nếu nhiệt dộ tăng thêm 10°C thì công suất đầy tải của Loadcell tăng thêm 0.01%).
- Hệ số tác động của nhiệt độ tại điểm 0: giống như trên nhưng đo ở chế độ
không tải.
Các loại Loadcell cơ bản.
Loadcell tương tự.
+ Khái niệm.
Loadcell cảm biến sức căng, biến đổi thành tín hiệu điện gọi là Loadcell
tương tự. Tín hiệu này được chuyển thành thông tin hữu ích nhờ các thiết bị đo
lường như bộ chỉ thị.
Mỗi Loadcell tải một đầu ra độc lập, thường 1 đến 3 mV/V. Đầu ra kết hợp
được tổng hợp dựa trên kết quả của đầu ra từng Loadcell. Các thiết bị đo lường hoặc
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 5
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
bộ hiển thị khuyếch đại tín hiệu điện đưa về, qua chuyển đổi ADC, vi xử lý với
phần mềm tích hợp sẵn thực hiện tính toán chỉnh định và đưa kết quả đọc được lên
màn hình. Đa phần các thiết bị hay bộ hiển thị hiện đại đều cho phép giao tiếp với
các thiết bị ngoài khác như máy tính hoặc máy in.
Loadcell số
+ Khái niệm, sự ra đời
Thời gian ra đời: Từ cuối những năm 1970.
Về cơ bản Loadcell số là sự tích hợp giữa load cell tương tự với công nghệ
điện tử hiện đại.
Ban đầu, khi khái niệm Loadcell số mới ra đời, nhiều người hiểu lầm là các
load cell số có các phần tử điện tiêu hao thấp có thể được sử dụng để chuyển đổi
một load cell chất lượng thấp lên một Loadcell chất lượng cao. Thực tế thì ngược
lại, mỗi Loadcell số đơn giản cũng mang trong nó một cấu trúc khá phức tạp.
- Thứ nhất: Phải có một Loadcell cơ bản với độ chính xác, độ ổn dịnh và khả
năng lặp lại rất cao trong mọi điều kiện làm việc.
- Thứ hai: Phải có một bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) 16 đến 20 bit tốc độ
cao để chuyển đổi tín hiệu điện tương tự sang dạng số.
- Thứ ba: Phải có hệ vi mạch xử lý để thực hiện điều khiển toàn bộ quá trình
chuyển đổi từ tín hiệu lực đo được thành dữ liệu số thể hiện trung thực nhất và giao
tiếp với các thiết bị khác để trao đổi thông tin.
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 6
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
2.2. Van điện từ.
Căn cứ theo yêu cầu điều khiển trạm trộn, Công ty hiện đang sử dụng hai loại
van điện từ. Loại dùng khí nén và loại dùng thủy lực.
2.2.1. Các van khí nén
a. Các van điều khiển hướng (solenoide):
Các van điều khiển hướng là các thiết bị tác động đến đường dẫn các dòng
Ckhí. Tác động có thể là: cho phép khí lưu thông đến các đường ống dẫn khí, ngắt
các dòng không khí khi cần thiết bằng cách đóng các đường dẫn hoặc phóng thích
không khí vào trong khí quyển thông qua cổng thoát.
Van điều khiển hướng được đặc trưng bằng số các đường dẫn được điều
khiển, cũng chính là số cổng của van và số vị trí chuyển mạch của nó. Cấu trúc của
van là yếu tố quan trọng ảnh hưởng về các đặc tính của dòng chảy của van, chẳng
hạn như lưu lượng, sự suy giảm áp suất và thời gian chuyển mạch.
b.Van chắn:
Van chắn là loại van chỉ cho dòng khí nén chảy theo một chiều, chiều ngược
lại dòng khí nén sẽ bị khóa lại. Áp suất ở phía sau van theo chiều dòng chảy, sẽ tác
động lên cơ cấu đóng cửa thông khí của van.
Van điều khiển hướng
C. Van áp suất:
Van áp suất là các van tác động chủ yếu đến áp suất hoặc được điều khiển bởi
độ lớn của áp suất. Chúng được chia thành 3 nhóm:
- Van điều tiết áp suất
- Van giới hạn áp suất
- Van trình tự
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 7
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
2.2.2. Loại van dùng thủy lực
Căn cứ theo yêu cầu của công nghệ trộn bê tông, hiện công ty đang sử dụng
loại van đảo chiều 4 cửa hai vị trí tác động trực tiếp bằng nam châm điện.
Cấu tạo van điện từ
Nguyên lý hoạt động như sau: Tại ví trí thông của P nối thông với của T khi
dòng điện vào cuộn dây, pittong được kéo lên van chuyển vị trí, lúc này cửa P được
nối thông với cửa A, còn cửa B nối với cửa R.
2.3. Công tắc hành trình
Công tắc cơ tạo ra tín hiệu đóng, mở, hoặc các tín hiệu là kết quả của tác động
cơ học làm công tắc mở hoặc đóng.
Loại công tắc này có thể được sử dụng để cho biết sự hiện diện của chi tiết gia
công trên bàn máy, do đó chi tiết ép vào công tắc làm cho công tắc đóng. Sự vắng
mặt của chi tiết gia công được chỉ thị bằng công tắc mở và sự hiện hữu của chi tiết
được biểu thị bằng công tắc đóng.
Các bộ cảm biến công tắc
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 8
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
Do đó, với cách bố trí được trình bày trên hình a, các tín hiệu nhập đối với kênh
nhập đơn của PLC có các mức logic như sau:
+ Không có chi tiết: 0
+ Có chi tiết
: 1
Mức 1 có thể tương ứng với tín hiệu nhập 24VDC, mức 0 tương ứng với tín
hiệu nhập 0V. Với cách bố trí được trình bày trên hình b, khi công tắc mở, điện áp
được cung cấp cho đầu vào của PLC, khi công tắc đóng điện áp vào sụt đến giá trị
thấp.
Thuật ngữ công tắc giới hạn (công tắc hành trình) được sử dụng cho công tắc
chuyên dùng để phát hiện sự có mặt của chi tiết chuyển động. Công tắc này có thể
được vận hành bằng cam, trục lăn hoặc đòn bẩy.
Công tắc giới hạn vận hành.(a. Đòn bẩy, b. Con lăn, c. Cam)
2.4. Động cơ điện
Động cơ điện được sử dụng rộng rãi trên các máy cố định hoặc di chuyển ngắn
theo quỹ đạo nhất định như: băng tải, máy trộn bê tông, máy nghiền đá...
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 9
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
Động cơ điện có nhiều chủng loại công suất và chia ra làm 2 loại: động cơ
điện 1 chiều và động cơ điện xoay chiều. Động cơ điện xoay chiều lại chia ra: loại
không đồng bộ và loại đồng bộ.
Trong trạm trộn bê tông ta chọn loại động cơ không đồng bộ với roto lồng sóc
vì nó có cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, dễ bảo quản, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp
vào lưới điện 2 pha không cần biến đổi dòng điện, hiệu suất cao, chịu vượt tải tương
đối tốt, thay đổi chiều quay và khởi động nhanh, dễ tự động hóa. Điều kiện vệ sinh
công nghiệp tốt, ít gây ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm: Cos của máy thường không cao lắm và đặc tính điều chỉnh tốc
độ không tốt.
CHƯƠNG III: Thiết kế và thi công mô hình trạm trộn bê tông.
3.1.Nhiệm vụ và quy trình thi công mô hình.
3.1.1.Nhiệm vụ.
-Thiết kế mô hình dùng PLC kích vi điều khiển chạy led băng tải, led gầu, led bồn
trộn, các trạng thái on /off của van, dùng biến trở mô phỏng loadcell điều chỉnh khối lượng
đá, cát xi măng, phụ gia, nước, mô phỏng đúng thực tế quá trình công nghệ của trạm bê
tông, giám sát bằng wincc.
-Trạng thái on/off của led cảm biến được vi điều khiển gửi về PLC.
-Các biến trở thay thế loadcell để điều chỉnh khối lượng cân.
3.1.2.Quy trình thi công mô hình.
-Thiết kế bản vẽ mô hình.
-Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch in bằng orcad.
-Hàn linh kiện vào mạch và đi dây mô hình.
-Lập trình vi điều khiển AT89S52
-Lập trình PLC S7-300.
-Thiết kế dao diện Wincc.
a) Thiết kế bản vẽ mô hình.
-Trong đồ án này tôi ứng dụng autocad để thiết kế bản vẽ mô hình, việc thiết kế bản
vẽ sẽ giúp mọi người, có cách nhìn tổng quan, bao quát và chính xác hơn về trạm trộn bê
tông.
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 10
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 11
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
-Để có thể in mica cần Export file cad sang file corel để chỉnh sửa màu sắc, và in ra bảng
mica khổ a3
b) Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch in bằng orcad.
-Sơ đồ nguyên lý:
+Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn
J26
5v
J25
5v
J24
5v
J21
5v
10v
R2
J1
CB CAN CAT
1
RESISTOR VAR
U2
7805
1
3
VIN
VOUT
c4
104
R1
10v
1
2
470
10v
D1
J22
J23
12v
2
1
24v
J19
2
1
c6
0.1uf
c5
0.33uf
3
1
VOUT
U3
VIN
24v
J19
7812
2
1
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 12
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
+Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển led gầu, led cảm biến và led băng tải.
J1
5VDC
RN3
40
R-PACK6
40
cap dong led gau
U1
gau
R8
1
2
3
4
5
6
7
R9 330
R10 330
R11 330
R12 330
R13 330
330
18
17
16
15
14
13
12
11
10
1
39 39
38 38
37 37
36 36
35 35
34 34
33
21
22
23
24
25
26
27
28
21
22
23
KICH BANG TAI
KICH GAU LEN
KICH GAU XUONG
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
COM
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
GND
P0.0/AD0
P0.1/AD1
P2.0/A8
P2.1/A9
2
3
4
5
6
7
8
9
P0.2/AD2 P2.2/A10
P0.3/AD3 P2.3/A11
P0.4/AD4 P2.4/A12
P0.5/AD5 P2.5/A13
P0.6/AD6 P2.6/A14
P0.7/AD7 P2.7/A15
32
40
J3
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
10
11
12
13
14
15
16
17
10
11
CB GAU DUOI
CB GAU TRÊN
P1.0/T2
P3.0/RXD
P1.1/T2-EX P3.1/TXD
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
U3
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD
c1
19
18
30
29
XTAL1
XTAL2
ALE/PROG
PSEN
33uf
12MHZ
X1
c2
31
9
EA/VPP
RST
33uf
40
20
AT89C52
cap dong led bang tai
J2
R14
8
7
6
5
4
3
2
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
18 R15 220
17 R16 220
16 R17 220
15 R18 220
14 R19 220
13 R20 220
12 R21 220
1
2
3
4
5
6
7
8
9
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
GND
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
COM
SW1
C3
10uf/10v
11
10
220
40
R1
10k
bang tai
U2
40
40
40
40
R2
10K
R5
10K
R30
10K
R26
R
22
23
P2.6
21
R3 10k
R6 10k
R31 10k
Q1
Q2
Q9
Q5
NPN ECB
J4
jack BT
NPN ECB
J5
jack BT
NPN ECB
J10
jack BT
NPN ECB
R28
10K
R4
R7
R32
2.2k
D1
D2
D8
LED BT
LED GAU LEN
LED GAU XUONG
2.2k
2.2k
11
J6
24V
J8
24V
R22
R
R26
R
R25
10k
R29
10k
PNP BCE
Q4
PNP BCE
Q6
R23
Q3
NPN ECB
D3
R27
Q5
NPN ECB
D4
LED CB GAU DUOI
2.2k
LED CB GAU TREN
2.2k
R24
10K
R28
10K
J7
JACK CB GAU DUOI
J9
JACK CB GAU TREN
10
11
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 13
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRƯỜNG DHBRVT
+Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển led: bồn, cảm biến bồn rỗng, mức, van.
cap dong led BON
J1
J2
5VDC
R14
R15
R16
R17
R18
R19
R20
R21
U2
39
38
37
36
35
34
33
32
1
2
3
4
5
6
7
8
9
18
17
16
15
14
13
12
11
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
COM
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
GND
40
U1
39
38
37
36
35
34
33
32
21
22
23
24
25
26
39
38
37
36
35
34
33
32
21
22
23
24
25
26
27
28
KICH BON
P0.0/AD0
P0.1/AD1
P2.0/A8
P2.1/A9
40
P0.2/AD2 P2.2/A10
P0.3/AD3 P2.3/A11
P0.4/AD4 P2.4/A12
P0.5/AD5 P2.5/A13
P0.6/AD6 P2.6/A14
P0.7/AD7 P2.7/A15
KICH NUOC
KICH PHU GIA
KICH XI MANG
noi voi jack cam bien tren MDK1
KICH XA BE TONG
led bon
J3
R8
R9
R10
R11
R12
1
2
3
4
5
1
18
17
16
15
14
13
12
11
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
COM
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
GND
5
4
3
2
1
10
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
10
11
12
13
14
15
16
17
KICH BON RONG
P1.0/T2
P1.1/T2-EX P3.1/TXD
P3.0/RXD
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
RN1
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD
39
38
37
36
35
34
33
32
led muc
40
1
2
3
4
5
6
7
8
c1
19
18
30
29
XTAL1
XTAL2
ALE/PROG
PSEN
U3
33uf
33uf
12MHZ
X1
31
9
EA/VPP
RST
cap dong led muc
c2
40
20
40
AT89C52
R-PACK
SW1
R1
C3
10uf/10v
10k
J6
24V
40
40
R2
R35
10K
10K
R22
R
21
R25
10k
26
PNP BCE
R3 10k
Q4
Q1
R34 10k
Q8
J4
jack bon
NPN ECB
R23
J11
jack bon
NPN ECB
Q3
NPN ECB
D3
LED CB bon rong
R4
2.2k
D1
R36
2.2k
R24
10K
D7
LED dc bon
2.2k
LED can xi mang
J7
10
JACK CB bon rong
40
40
40
40
R6
10K
R26
10K
R29
10K
R32
10K
22
23
24
25
R5 10k
R13 10k
Q2
Q5
R28 10k
R31 10k
Q6
Q7
J5
jack bon
NPN ECB
J8
jack bon
NPN ECB
J9
jack bon
NPN ECB
J10
jack bon
NPN ECB
R7
R27
2.2k
D2
D4
R30
D5
R33
D6
LED can cat
LED can da
2.2k
LED can nuoc
LED can phu gia
2.2k
2.2k
SVTH: Huỳnh Tấn Sang
Trang 14
Tải về để xem bản đầy đủ
48 trang
23680
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo Đề tài Mô hình điều khiển và giám sát trạm trộn bê tông", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bao_cao_de_tai_mo_hinh_dieu_khien_va_giam_sat_tram_tron_be_t.pdf
