Giáo trình Tự động hoá quá trình sản xuất - Nghề: Điện công nghiệp, công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ
TRÌNH SẢN XUẤT
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP, CÔNG
NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ
ĐỘNG HÓA
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số ...... QĐ/ ngày .....tháng......năm....của........)
Hải Phòng, năm 2017
`
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo
hoặc tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình môn học “Tự động hóa quá trình sản xuất” được biên
soạn trên cơ sở đề cương chi tiết môn học “Tự động hóa quá trình sản
xuất” dùng cho sinh viên các chuyên ngành điện công nghiệp, công nghệ
kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Trường Cao đẳng Hàng Hải I.
Giáo trình cung cấp các kiến thức cơ bản về quá trình công nghệ, quá
trình sản xuất, cấu trúc của hai quá trình này. Tháp điều khiển xí nghiệp,
các thao tác cơ bản và quy trình điều khiển quá trình sản xuất, các nguyên
tắc, độ tin cậy của hệ thống phân cấp hệ thống tự động hóa điều khiển quá
trình sản xuất. Các dạng đảm bảo của hệ thống tự động hóa điều khiển quá
trình công nghệ. Tổ chức làm việc trong hệ thống tự động hóa điều khiển
quá trình sản xuất . Một số hệ thống tự động hóa quá trình công nghệ trong
các nhà máy.
Giáo trình này có thể làm tài liệu cho giảng viên giảng dạy, học sinh
- sinh viên các trường kỹ thuật. Nội dung giáo trình bao gồm 6 chương:
Chương 1: Sản xuất - đối tượng tự động hóa
Chương 2: Điều khiển quá trình sản xuất
Chương 3: Tự động hóa điều khiển quá trình sản xuất
Chương 4: Các dạng đảm bảo của hệ thống tự động hóa điều khiển
quá trình công nghệ
Chương 5: Tổ chức làm việc trong hệ thống tự động hóa điều khiển
quá trình sản xuất
Chương 6: Một số hệ thống tự động hóa quá trình công nghệ
Tác giả bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến tập thể các thầy, cô giáo
khoa Điện - Điện tử trường Cao đẳng Hàng hải I đã động viên và đóng góp
nhiều ý kiến cho giáo trình này. Trong quá trình biên soạn giáo trình không
thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong các thầy, cô giáo, bạn đọc đóng góp
ý kiến để giáo trình được hoàn thiện hơn. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về
địa chỉ Khoa Điện - Điện tử Trường Cao đẳng Hàng Hải I, số 498 Đà
Nẵng - Đông Hải I - Hải An - Hải Phòng.
Hải Phòng, ngày 09 tháng 10 năm 2017
Tham gia biên soạn
Chủ biên: Hà Thị Hồng Thúy
3
MỤC LỤC
Trang
LỜI GIỚI THIỆU ..................................................................................................... 3
MỤC LỤC ................................................................................................................ 4
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ 6
DANH MỤC HÌNH VẼ........................................................................................... 7
1.1. Khái niệm......................................................................................................... 11
2.1. Mở đầu ............................................................................................................. 18
2.2. Tháp điều khiển xí nghiệp............................................................................... 21
4.1. Đảm bảo thông tin ........................................................................................... 34
5.2. Quy trình làm việc của nhân viên vận hành ................................................... 51
6.2. Hệ thống tự động hóa quá trình cán thép........................................................ 65
6.3. Hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất bia.................................................. 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 83
4
BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH
Ký hiệu, từ viết tắt, thuật ngữ
chuyên ngành
TĐH
Giải thích
Tự động hóa
QTSX
QTCN
QTQL
Quá trình sản xuất
Quá trình công nghệ
Quá trình quản lý
HTĐK
ĐTĐK
HT TĐH ĐK QTSX
Hệ thống điều khiên
Đối tượng điều khiển
Hệ thống tự động hóa điều
khiển quá trình sản xuất
Hoạch định nhu cầu nguyên
vật liệu
Hoạch định nhu cầu sản
xuất
Kế hoạch hóa nguồn lực
doanh nghiệp
MRP: Material Requirements
Planning
MRP II: Manufacturing Resource
Planning
ERP: Enterprise Resource
Planning
ERM: Enterprise Resource
Magagement
DCS
system
SCADA: Supervisory control and
Data Acqyisition
Quản trị nguồn lực doanh
nghiệp
: Distributed control
Hệ thống điều khiển từ xa
Hệ thống điều khiển giám
sát và thu thập dữ liệu
5
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Quá trình công nghệ............................................................................... 11
Hình 1.2. Các nguồn lực sản xuất .......................................................................... 12
Hình 1.3. Cấu trúc tuần tự ...................................................................................... 14
Hình 1.4. Cấu trúc hội tụ ........................................................................................ 14
Hình 1.5. Cấu trúc chia rẽ....................................................................................... 14
Hình 1.6. Cấu trúc phản hồi ................................................................................... 14
Hình 1.7. Cấu trúc quá trình sản xuất .................................................................... 15
Hình 2.1. Vòng khép kín của thị trường ................................................................ 18
Hình 2.2. Mô hình hệ thống ................................................................................... 19
Hình 2.3. Mô hình tháp điều khiển xí nghiệp........................................................ 21
Hình 6.4. Mạng truyền thông Profibus .................................................................. 70
Hình 6.5. Quy trình công nghệ sản xuất bia.......................................................... 73
7
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC
Tên môn học: Tự động hóa quá trình sản xuất
Mã số của môn học: MH.6520227.36; MH.6510305.36
Thời gian của môn học: 30 giờ; (Lý thuyết 28 giờ; Thực hành, thí nghiệm. thảo
luận, bài tập: 0 giờ; Kiểm tra: 02 giờ)
Vị trí, tính chất của môn học:
- Vị trí:
+ Tự động hóa quá trình sản xuất là môn chuyên ngành điện công nghiệp và
công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa;
+ Môn học có thể bố trí sau các môn học cơ sở khác và trước các mô đun
nghề.
- Tính chất: Môn học này cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ bản về: Khái
niệm cơ bản về các quá trình công nghệ (QTCN), quá trình sản xuất(QTSX), cấu
trúc của QTCN và QTSX, các thành phần cần có trong một hệ thống điều khiển
sản xuất,các thao tác và quy trình điều khiển quá trình sản xuất, các nguyên tắc
của tự động hóa điều khiển quá trình sản xuất, mức độ khoa học kỹ thuật của hệ
thống tự động hóa điều khiển quá trình sản xuất, độ tin cậy của hệ thống tự động
hóa điều khiẻn quá trình sản xuất, các hệ con đảm bảo của hệ thống tự động hóa
điều khiển quá trình công nghệ, tổ chức làm việc trong hệ thống tự động hóa điều
khiển quá trình sản xuất, nghiên cứu một số hệ thống tự động hóa điều khiển quá
trình công nghệ của một số quá trình.
- Ý nghĩa và vai trò của môn học: Đây là môn học chuyên ngành điện tự
động, cung cấp cho người học các kiến thức về tự động hóa quá trình sản xuất.
Mục tiêu môn học:
- Về kiến thức: Trình bày được về quy trình tự động hóa điều khiển quá
trình sản xuất, các khái niệm cơ bản của quy trình này. Trình bày được cấu trúc
phân cấp của quy trình, các hệ con chức năng và đảm bảo của hệ thống tự động
hóa điều khiển quá trình công nghệ;
- Về kỹ năng: Mô tả được về tổ chức làm việc trong hệ thống tự động hóa
điều khiển quá trình sản xuất. Khái quát được một số hệ thống tự động hóa điều
khiển quá trình công nghệ;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Có ý thức rèn luyện, vận dụng kiến
thức đã học vào thực tế.
Nội dung môn học:
Môn học tự động hóa quá trình sản xuất bao gồm 6 chương:
8
Chương 1: Sản xuất - đối tượng tự động hóa
Chương 2: Điều khiển quá trình sản xuất
Chương 3: Tự động hóa điều khiển quá trình sản xuất
Chương 4: Các dạng đảm bảo của hệ thống tự động hóa điều khiển quá
trình công nghệ
Chương 5: Tổ chức làm việc trong hệ thống tự động hóa điều khiển quá
trình sản xuất
Chương 6: Một số hệ thống tự động hóa quá trình công nghệ
9
BÀI MỞ ĐẦU
Xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật ngày nay là ứng dụng kỹ thuật điện
tử, kỹ thuật tin học, cơ khí chính xác để thực hiện tự động hoá. Tự động hoá
được áp dụng cho từng máy, tổ hợp máy đến cả dây chuyền công nghệ, cả nhà
máy và tiến tới tự động hoá cả một ngành sản xuất.
Trong quá trình phát triển của tự động hoá, lượng thông tin trao đổi giữa
người với máy, giữa máy với người, đã không ngừng tăng lên. Ngày nay để sản
xuất một sản phẩm có chất lượng tốt người ta phải khống chế, điều chỉnh hàng
chục, hàng trăm thông số, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác nhau. Để điều khiển một
phân xưởng, một xí nghiệp, một công ty hoạt động nhịp nhàng, người điều khiển,
người quản lý hàng ngày, hàng giờ phải thu nhận và xử lý một lượng thông tin rất
lớn về kỹ thuật, kinh tế, nhu cầu thị trường .v.v. Để điều khiển một ngành sản
xuất, để ra được các quyết định chính xác, kịp thời, thông thường người ta phải
xử lý qua nhiều cấp, rất nhiều thông tin khác nhau. Nếu việc xử lý các thông tin
đó không chính xác kịp thời sẽ dẫn đến quyết định sai lầm, gây tổn hại lớn đến
cho sản xuất.
Để thu thập, gia công, xử lý, truyền tải và lưu trữ thông tin trước đây chúng
ta phải sử dụng một bộ máy rất đông người để ghi chép, thống kê, báo cáo rất
phức tạp, nặng nề và chậm chạp. Từ khi máy tính ra đời tình hình đó đã thay đổi
cơ bản. Máy tính được dùng như một thiết bị điều khiển vạn năng, được đặt trực
tiếp trong dây chuyền công nghệ để điều khiển các thông số kỹ thuật. Hơn thế
nữa máy tính còn được dùng trong hệ thống điều khiển, quản lý quá trình công
nghệ, quá trình sản xuất để thu thập và xử lý một khối lượng lớn các thông tin
kinh tế - kỹ thuật nhằm trợ giúp con người điều khiển tối ưu quá trình sản xuất.
Như vậy nhờ có máy tính người ta đã xây dựng được các hệ thống điều khiển
(quản lý) tự động hoá trình công nghệ (sản xuất).
Các hệ thống điều khiển tự động hóa quá trình công nghệ đưa lại hiệu quả
kinh tế rõ rệt, đó là nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất lao động, hạ
giá thành sản phẩm, sử dụng hợp lý nguyên liệu và năng lượng, giảm số người
trực tiếp sản xuất....
Do tính hiệu quả của nó nên ngày nay hệ thống điều khiển tự động hóa quá
trình công nghệ đã được ứng dụng vào hầu hết các lĩnh vực kinh tế quốc dân.
Nhờ thừa hưởng được các tiến bộ kỹ thuật về điện tử, tin học, tự động, máy
tính.v.v. các hệ thống điều khiển tự động hóa quá trình công nghệ ngày càng
đảm nhiệm được nhiều chức năng nhưng kích thước ngày càng gọn nhẹ và vận
hành thuận tiện.
10
CHƯƠNG 1: SẢN XUẤT - ĐỐI TƯỢNG TỰ ĐỘNG HOÁ
MH.6520227.36; MH.6510305.36.01
Giới thiệu:
Sản xuất là hoạt động chủ yếu trong các hoạt động kinh tế của con người.
Sản xuất là quá trình làm ra sản phẩm để sử dụng hay trao đổi trong thương mại.
Sản xuất chính là một đối tượng tự động hóa. Nội dung chương trình bày về các
khái niệm quá trình công nghệ, quá trình sản xuất, tự động hóa quá trình công
nghệ, tự động hóa quá trình sản xuất. Cấu trúc quá trình công nghệ, cấu trúc quá
trình sản xuất, các công đoạn của quá trình sản xuất.
Mục tiêu:
- Biết được nội dung về đối tượng tự động hóa;
- Phân biệt được cấu trúc quá trình công nghệ và quá trình sản xuất;
- Có ý thức chủ động tìm hiểu các kiến thức mới về lĩnh vực tự động hóa.
Nội dung chính:
1.1. Khái niệm
1.1.1. Quá trình công nghệ
Quá trình công nghệ (QTCN) là tổ hợp các phương pháp để thu nhận và xử
lí nguyên liệu, vật tư phục vụ trong các ngành kinh tế quốc dân khác nhau. Công
nghệ bao gồm các bước khai thác nguyên liệu, xử lí, chế biến, kiểm tra kỹ thuật,
vận chuyển, nhập kho, lưu kho sản phẩm.
Cũng có thể hiểu theo nghĩa rộng quá trình công nghệ là tất cả các phương
thức, các quy trình được sử dụng để chuyển hoá các nguồn lực thành sản phẩm
và dịch vụ.
Đối với lĩnh vực công nghệ không vật liệu có thể hiểu được là tổ hợp các
loại hình dịch vụ khác nhau.
Q
TCN
…
QTCN N2
QTCN Nn
QTCN N1
Vật liệu
Sản phẩm
Các thao tác công nghệ
Hình 1.1. Quá trình công nghệ
11
1.1.2. Quá trình sản xuất
Quá trình sản xuất (QTSX) bao gồm các quá trình công nghệ và quá trình
quản lý nhằm mục đích tạo số lượng sản phẩm theo yêu cầu với chi phí phục vụ
sản xuất hợp lý nhất.
QTSX = QTCN + QTQL (Quá trình quản lý)
1.1.3. Tự động hóa QTCN, tự động hóa QTSX
Tự động hoá QTCN, tự động hoá QTSX là sử dụng các thiết bị, chương
trình, thuật toán giúp cho con người điều khiển sản xuất.
Nguồn lực sản xuất
Nhân lực
Tài chính
Thiết bị
Vật liệu
Hình 1.2. Các nguồn lực sản xuất
Có 4 nguồn lực chính trong sản xuất như sau: Nhân lực, tài chính, thiết bị,
vật liệu. (4M: Men, Money, Machines, Materials).
Nhân lực (Men): Bao gồm tất cả nhân viên (nhân viên công nghệ, nhân viên
kỹ thuật, nhân viên kế toán,.....), các nhà quản lý (như giám đốc, phó giám
đốc...). Nguồn nhân lực không giống như các nguồn lực khác, không thể coi nhân
lực chỉ đơn thuần như một phương tiện sản xuất, hoặc đối xử với nhân viên như
hàng hóa, cần phải có phương pháp dựa trên tâm lý, sự tôn trọng, sự quan tâm,...
khi sử dụng nguồn nhân lực.
Tài chính (Money): Là tiền đầu tư và các khoản tín dụng của doanh nghiệp.
Đó là các khoản có thể là đầu tư cá nhân, vay ngân hàng, các khoản vay của
chính phủ hay được chính phủ trợ cấp, và các nguồn khác, cũng có thể nguồn tài
chính doanh nghiệp từ việc phát hành cổ phiếu…
Thiết bị (Machines): Là tất cả dụng cụ máy móc, và đồ dùng cần cho việc
sản xuất, đo lường sản phẩm, bảo vệ con người, xử lý thông tin, cung cấp năng
lượng, hay dùng cho các ứng dụng khác. Có 2 điểm cần quan tâm trong vấn đề
thiết bị đó là: thứ 1 thiết bị phải đáp ứng được yêu cầu của công nghệ, thứ 2 là
người vận hành phải có kỹ năng để vận hành các thiết bị đó.
Vật liệu (Materials): Bao gồm các chi tiết lắp ráp, nguyên vật liệu (đầu vào
của một quy trình sản xuất), vật liệu tiêu hao, các loại phụ liệu khác cần cho việc
sản xuất hoặc hỗ trợ con người trong việc thực hiện công việc. Ví dụ đối với các
nhà máy điện thì nguyên liệu được hiểu là than, dầu. Nhà máy xi măng thì cần
đến đá vôi, đá sét, xỉ, thạch cao, phụ gia, bao bì đóng gói,...Nhà máy đường thì
cần đến mía... Đối với Cty lắp ráp thì vật liệu là các chi tiết, phụ tùng...
12
Những bước phát triển chính của công nghệ sản xuất tiên tiến có thể kể đến:
- Chuyển từ sản xuất rời rạc sang dòng sản xuất liên tục làm tăng năng suất
và hiệu quả của thiết bị sử dụng.
- Ứng dụng công nghệ khép kín không có chất thải với mục đích sử dụng tối
đa nguyên liệu, vật tư, năng lượng và loại bỏ chất thải sản xuất.
- Tăng hiệu quả khai thác các nguồn tài nguyên hữu ích, các dạng năng
lượng của chúng, xử lý và sử dụng.
- Cơ khí hoá, điện khí hoá và tự động hoá QTCN, tự động hoá QTSX.
1.2. Cấu trúc quá trình công nghệ và cấu trúc quá trình sản xuất
Trong các dạng sản xuất có vật liệu hoặc không có vật liệu đều có quá trình
công nghệ và có thể ứng dụng tự động hoá.
Các dạng sản xuất có vật liệu là các ngành sử dụng nguyên liệu, nhiên liệu,
vật tư để sản xuất ra các sản phẩm phục vụ kinh doanh và tiêu dùng như sản xuất
điện năng, xi măng, phân bón, hoá chất,… Các dạng sản xuất không vật liệu
chính như là các loại hình dịch vụ.
Lợi ích của việc xây dựng hệ thống tự động hoá điều khiển quá trình công
nghệ (HT TĐH ĐK QTSX):
Tăng số lượng sản phẩm;
Tăng chất lượng sản phẩm;
Giảm thời gian sản xuất;
Giảm lao động chân tay, lao động trí óc;
Việc sử dụng hệ thống TĐH được xác định bởi mức độ phức tạp của sản
xuất. Mức độ phức tạp này phụ thuộc vào số lượng các phần trong sản xuất, các
mối liên hệ giữa các phần với nhau và với môi trường bên ngoài. Mức độ phức
tạp được xác định bới số lượng nhân viên, số lượng mặt hàng nguyên liệu, vật
liệu, sản phẩm, thiết bị kỹ thuật, số lượng các khâu công nghệ. Sản xuất có thể
được phân theo đặc tính thời gian (như sản xuất dài hạn, trung bình hay ngắn
hạn) và có thể phân theo thứ tự thực hiện thao tác công nghệ (như tuần tự, song
song, hay hỗn hợp).
1.2.1. Cấu trúc quá trình công nghệ
Đối với cấu trúc tuần tự (lần lượt, thứ tự) thường là sản xuất liên tục và theo
dòng sản phẩm (ví dụ chế tạo chi tiết phải thực hiện lần lượt qua các công đoạn
xử lý như nung chảy vật liệu, đổ vào khuôn đúc, làm nguội, mài bóng, sơn,...).
13
Hình 1.3. Cấu trúc tuần tự
Đối với cấu trúc hội tụ mỗi công đoạn sản xuất ra 1 thành phẩm nhưng cần
các dạng vật liệu khác nhau. Đó thường là quá trình sản xuất lắp ráp máy móc và
thiết bị.
Hình 1.4. Cấu trúc hội tụ
Đối với cấu trúc chia rẽ mỗi công đoạn sản xuất chỉ cần 1 dạng vật liệu
nhưng có thể sản xuất ra được nhiều sản phẩm. Cấu trúc này thường thấy trong
các quá trình sản xuất liên tục (ví dụ trong công nghệ chế biến dầu: nguyên liệu
chính là dầu thô. Qua các quá trình xử lý khác nhau thành xăng các loại, dầu hỏa,
dầu diezen,...).
Hình 1.5. Cấu trúc chia rẽ
Ngoài ra còn dạng cấu trúc phản hồi, có nghĩa là 1 phần của sản phẩm của
bước công nghệ tiếp theo được sử dụng trong bước công nghệ trước. Ví dụ trong
việc ép mía đường, sản xuất kính nổi,…
Hình 1.6. Cấu trúc phản hồi
Đối với quá trình sản xuất liên tục có thể kể đến các quá trình hóa học, các
quá trình chế biến dầu, các quá trình sản xuất điện năng, các quá trình cán
thép,.... Trong các quá trình này thường sư dụng các thiết bị chuyên dụng. Các
nguyên liệu được cấp vào liên tục, các thông số quá trình có giá trị liên tục. Quá
trình rời rạc thường là các quá trình lắp ráp như: lắp các đồ điện tử, ô-tô, máy
14
móc. Trong quá trình này vấn đề thường được quan tâm đến là số lượng các chi
tiết. Ngoài ra còn quá trình liên tục rời rạc hỗn hợp.
Quá trình công nghệ trong công nghiệp được nghiên cứu và thực hiện hoàn
thiện hơn cả. Các quá trình này có thể được phân thành dạng quá trình công nghệ
cơ khí và dạng quá trình công nghệ hóa học. Kết quả của dạng quá trình công
nghệ cơ khí là sự thay đổi hình dạng bên ngoài của vật liệu. Kết quả của dạng
quá trình công nghệ hóa học là sự thay đổi thành phần, tính chất và cấu trúc bên
trong của vật chất.
1.2.2. Cấu trúc quá trình sản xuất
Quá trình sản xuất là tổ hợp các quá trình chính, quá trình phụ trợ và các quá
trình phục vụ.
Các quá trình chính là các quá trình công nghệ để sản xuất. Thao tác công
nghệ là đơn vị của cấu trúc bất kỳ một quá trình công nghệ nào đó. Các thao tác
này để kiểm tra, giám sát, điều khiển, định mức hóa, kế hoạch hóa, thống kê,..
Quá trình sản xuất
Quá trình SX chính
Quá trình SX phụ trợ
Quá trình SX phục vụ
Hình 1.7. Cấu trúc quá trình sản xuất
Các quá trình phụ trợ là các quá trình mang tính chất riêng cho xí nghiệp
nào đó thực hiện việc chuẩn bị dụng cụ, chuẩn bị trang thiết bị công nghệ, sửa
chữa thiết bị, đảm bảo điện năng,...
Các quá trình phục vụ bao gồm kiểm tra kỹ thuật các việc thực hiện của quá
trình chính và quá trình phụ, kiểm tra chất lượng sản phẩm, thao tác vận chuyển
và các công việc liên quan đến vấn đề lưu, nhập kho bãi.
1.2.3. Các công đoạn của quá trình sản xuất
Các công đoạn là các khoảng thời gian thực hiện trong quá trình chế tạo các
chi tiết, hay các khoảng thời gian thực hiện 1 nhóm công việc nào đó liên quan
chặt chẽ với nhau. Đối với mỗi dạng sản xuất khác nhau có những công đoạn
khác nhau.
Ví dụ:
1. Trong chế tạo máy được chia thành 3 công đoạn chính
Công đoạn chuẩn bị: bao gồm chuẩn bị phôi và các dụng cụ.
15
Công đoạn xử lý: bao gồm chế tạo các chi tiết như xử lý cơ khí (cắt, tiện,
mài, dũa), xử lý nhiệt (gia nhiệt, nung, làm mát), xử lý lục (nên, ép, dập).
Công đoạn lắp ráp: bao gồm thực hiện quá trình thu thập chi tiết, lắp ráp,
hiệu chỉnh dể nhận được sản phẩm hoàn chỉnh.
2. Trong công nghệ cán thép nóng được chia thành 3 công đoạn chính
Công đoạn nung phôi trong lò nung.
Công đoạn cán phôi: bao gồm cán thô, cán trung và cán tinh.
Công đoạn cắt chia: bao gồm làm mát, cắt phân đoạn thép thành phẩm, đóng
bó và cân.
3. Trong công nghệ sản xuất xi măng bao gồm 4 công đoạn chính
Công đoạn đập đá vôi và đá sét: khai thác nguyên liệu tự nhiên hoàn toàn,
sau đó đập về kích thước yêu cầu.
Công đoạn nghiền liệu: bao gồm quá trình đồng nhất sơ bộ đá vôi và đá sét,
nghiền xong lại được đồng nhất.
Công đoạn nung: quá trình nung ra clinke.
Công đoạn nghiền xi măng: quá trình nghiền clinke cùng với các chất phụ
gia khác để được xi măng.
Các công đoạn của quá trình sản xuất chia quá trình sản xuất thành những
phần hoàn toàn khác biệt nhau. Mỗi công đoạn phân bố cục bộ ở mỗi nơi khác
nhau và theo thời gian khác nhau và là phần độc lập của quá trình sản xuất. Điều
này tạo điều kiện thiết kế HT TĐH ĐK QTSX cho các công đoạn sản xuất.
Ví dụ phân xưởng sản xuất 1 mặt hàng đồ chơi bằng gỗ nào đó cần phải qua
các bước thực hiện như sau:
Hình 1.8. Các công đoạn của quá trình sản xuất đồ chơi bằng gỗ
16
CÂU HỎI CHƯƠNG 1
1. Nêu các khái niệm về QTCN, QTSX.
2. Nêu các khái niệm về TĐHQTCN, TĐHQTSX.
3. Hãy nêu cấu trúc của QTCN và cấu trúc của QTSX.
4. Nêu các nguồn lực chính trong sản xuất.
5. Trình bày các công đoạn của QTSX.
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập của chương
- Đánh giá về kiến thức: Tự luận
- Đánh giá về kỹ năng:
17
CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
MH.6520227.36; MH.6510305.36
Giới thiệu:
Nội dung chương trình bày về hệ thống sản xuất và tiêu thụ, sự phát
triển của mối quan hệ xã hội - kinh tế, tháp điều khiển xí nghiệp, các thao tác cơ
bản và quy trình điều khiển quá trình sản xuất.
Mục tiêu:
- Biết được tháp điều khiển xí nghiệp;
- Thực hiện được các thao tác cơ bản và quy trình điều khiển quá trình sản xuất;
- Có ý thức chủ động tìm hiểu các kiến thức mới về tự động bóa.
Nội dung chính:
2.1. Mở đầu
2.1.1. Hệ thống sản xuất và tiêu thụ
Tiếp thị - Chế tạo chi tiết mới - Cung ứng - Sản xuất - Tiêu thụ - Cung cấp
sản phẩm đến người tiêu dùng - Dịch vụ bảo dưỡng.
Hình 2.1. Vòng khép kín của thị trường
Các yếu tố ảnh hưởng đến vị thế xí nghiệp:
Mức độ công nghệ: Thiết bị, bảo dưỡng, sửa chữa, đảm bảo vận chuyển,
kho, bãi …
Tổ chức sản xuất: Mức độ chuyên nghiệp hoá phân xưởng, mức độ sản xuất
nhịp nhàng, nguồn dự trữ, định mức…
Điều khiển xí nghiệp: Mức độ chiến lược kế hoạch, chương trình sản xuất
tối ưu, mức độ tiếp thị, dự đoán, kiểm tra công việc sản xuất – tài chính.
2.1.2. Sự phát triển của mối quan hệ xã hội – kinh tế
18
Bảng 2.1. Sự phát triển của mối quan hệ xã hội – kinh tế trong các giai đoạn
1960
1980
2010
Thị trường
Kinh tế đến Kinh tế đến thị Kinh tế đến
sản xuất
trường
phục vụ
Thời gian trong kho 10 năm
của sản phẩm
Một vài năm
Nhỏ hơn 1 năm
Mức độ cạnh tranh
Chất lượng
Không có
Hỏng > 10%
Trong nước
Thế giới
1%
Total Quality
Management
TQM
Cung cấp vật tư
2 – 5 lần/năm 5 – 50 lần/năm 50
–
100
lần/năm
Dạng điều khiển SX Không có
Manufacturing MRPII,
Enterprise
Resouree
Resource
Planning
Planning, Just
In Time
Điều khiển - là tổ hợp các thao tác được thực hiên trên cơ sở thông tin và có
xu hướng duy trì hoặc cải thiện chức năng hoạt động của đối tượng với mục đích
hay chương trình đặt trước.
Đối với điều khiển cần biết 3 đặc điểm cơ bản:
- Đặc điểm thông tin của quá trình điều khiển;
- Hướng tới sử dụng cách giải quyết tốt nhất;
- Tồn tại thông tin phản hồi
1
HTĐK
ĐTĐK
2
Hình 2.2. Mô hình hệ thống
Trong đó:
1- Dòng thông tin từ hệ thống điều khiển đến đối tượng điều khiển (mệnh
lệnh, chỉ thị, quyết định).
2- Dòng thông tin từ đối tượng điều khiển đến hệ thống điều khiển (dữ liệu
về trạng thái đối tượng, thông tin về việc thực hiện các tín hiệu điều khiển).
ĐTĐK- đối tượng điều khiển.
19
HTĐK- hệ thống điều khiển, tổ hợp các quyết định tổ chức-kinh tế và kỹ
thuật để đảm bảo chức năng hoạt động của tổ chức hay quá trình để đạt được
mục đích đề ra.
Khi xây dựng hệ thống điều khiển cần thiết:
Biết mục đích điều khiển, chỉ số làm việc hiệu quả của hệ thống điều khiển,
khả năng xác định mức độ chính xác đạt được của hệ thống so với mục đích đề
ra;
Biết trạng thái của các hệ thống con, dữ liệu về nguồn điều khiển và dữ liệu
về môi trường bên ngoài;
Có các phương tiện tác động hiệu quả trong việc điều khiển hệ thống và có
sự lựa chọn chúng một cách rộng rãi;
Đảm bảo tối thiểu số lượng các bậc phân cấp trong hệ thống điều khiển;
Khi điều khiển hệ thống động cần tính đến độ trễ của kết quả trong điều
khiển;
cần tính đến ảnh hưởng của kết quả hiện thời đối với sự làm việc của đối tượng
điều khiển trong tương lai;
Thay đổi cấu trúc hệ thống điều khiển và thuật toán chức năng khi kinh
nghiệm làm việc được tích lũy dần, hay khi thay đổi điều kiện và mục đích;
Trong sản xuất thì các quá trình kỹ thuật chính là đối tượng điều khiển như:
Quá trình công nghệ (khai thác, chế biến nguyên liệu chế tạo sản phẩm),
Quá trình năng lượng (sản xuất, biến đổi, phân bổ năng lượng);
Quá trình vận chuyển (chuyển đến và phân bổ hàng hóa);
Quá trình thông tin (biến đổi, truyền, lưu trữ, xử lý thông tin).
Điều khiển quá trình công nghệ bao gồm các quá trình điều khiển ở cấp thiết
bị kỹ thuật.
Điều khiển sản xuất bao gồm sự phối hợp hoạt động của tất cả nhân viên,
điều khiển hoạt động của tất cả thành phần sản xuất, điều khiển quá trình diễn ra
ở mức độ nhân viên vận hành. Điều khiển sản xuất diễn ra ở tất cả các công đoạn
thực hiện như thiết kế, hoạt động, nâng cấp, hiện đại hóa và loại bỏ.
Điều khiển quá trình sản xuất cũng như điều khiển quá trình công nghệ là
quá trình thông tin, đảm bảo việc thực hiện quá trình vật liệu hay quá trình thông
tin và đạt đến một mục đích xác định trước nào đó. Con người điều khiển sản
xuất và con người tác động đến con người để thực hiện việc đó. Còn trong điều
khiển quá trình công nghệ: con người tác động đến thiết bị kỹ thuật để thực hiện
việc điều khiển quá trình công nghệ .
20
Tải về để xem bản đầy đủ
83 trang
26/03/2022
9280
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Tự động hoá quá trình sản xuất - Nghề: Điện công nghiệp, công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_tu_dong_hoa_qua_trinh_san_xuat_nghe_dien_cong_ngh.pdf
