Tài liệu Đề tài: Mô hình điều khiển - giám sát trạm trộn bê tông potx

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT TRẠM
TRỘN BÊ TÔNG
GVHD: TRẦN QUANG VINH
LỚP: CDDT 12A
NHÓM: II
1. Tổng quan về bê-tông.
2. Tổng quan về mô hình trạm trộn bê-tông.
3. Giải thuật và phương pháp điều khiển.
4. Bài học kinh nghiệm.
5. Lời cảm ơn.
Nội dung chính

Khái niệm về bê-tông:
+ Cát và đá: 80% - 85%
+ Xi măng: 8% - 15%
+ Còn lại là nước và các chất phụ gia khác.
BÊ
TÔNG
N CƯỚ
Ph giaụ
khác
Ch ng I: T ng quan v bê tôngươ ổ ề

Một số loại loại MAC bê tông :
MÁC ( M ) Xi Măng ( Kg ) Cát ( m
3

) Đá (m
3
) Nước ( lít )
150 244 0.498 0.856 195
200 293 0.479 0.846 195
250 341 0.461 0.835 195
300 390 0.438 0.829 195
350 450 0.406 0.846 200
400 465 0.419 0.819 186
Ch ng I: T ng quan v bê tôngươ ổ ề

Tổng quan về mô hình:
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Hình: Tr m tr n bê-tông th c t .ạ ộ ự ế
2: Xi lô c p đáấ
3: Xi lô trung gian ch a cát ứ
và đá
1: Xi lô c p cátấ
4: Xi lô c p n cấ ướ
5: Xi lô c p xi-măngấ
6: N i tr n h n h p bê ồ ộ ỗ ợ
tông
7: C m bi n hành trình c a ả ế ủ
g u t iầ ả
8: Xi lanh khí nén
9: Gầu tải cát đá
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Hình: Mô hình tr m tr n bê tông.ạ ộ
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Hình: T đi n th c t đ c thi t kủ ệ ự ế ượ ế ế

Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Hình: Bên trong t đi n th c t đ c thi t kủ ệ ự ế ượ ế ế
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Thông số Chi ti tế
Công Suất 60m3/h
Thùng trộn cưỡng bức 1.2 m3/mẻ
Chiều cao cửa xả bê tông 3850 mm
Vít tải 30 T/h
Xiclo chứa xi măng 40 x 2
Xe kíp chuyển vật liệu 2500 L
Băng tải cân 70 m3/h
Động cơ thùng trộn 45 kw
Tổng trọng lượng
30 tấn
Kích thước tổng thể 20 x 20 x 12m
Thông s k thu t Tr m tr n bê ố ỹ ậ ạ ộ
tông th c t ự ế
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Thông số Chi ti tế
Kích thước tổng thể 140 x 70 x 120 cm
Silo Cát Dung tích 5lit
Silo Đá Dung tích 5lit
Silo Nước Dung tích 2lit
Silo Xi măng Dung tích 2lit
Nồi trộn 2 lit
Gàu tải 2 lit
Động cơ thùng trộn 5w
Tổng trọng lượng
100 kg
Thông s k thu t c a mô hình ố ỹ ậ ủ

Tr m tr n bê tôngạ ộ

Một số linh kiện sử dụng trong mô hình:
1: PLC 224
2: Modul mở rộng 223
3: Modul Analog EM221
4: Loadcell 6Kg
5: Đầu đọc PAXS
6: Cảm biến quang
7: Động cơ hộp số
8: Bộ xylanh khí
9: Van nước 220V
10: Relay
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ

PLC S7-200 Siemens (Programmable Logic Control).
Hình : S đ kh i CPU c a PLCơ ồ ố ủ
- CPU 214 có 14 c ng vào và 10 c ng ra và có kh năng đ c m ổ ổ ả ượ ở
r ng thêm b ng 7 modul m r ngộ ằ ở ộ

Modum mở rộng 223
 Sử dụng cho CPU S7-22X
Ngõ vào số: 16DI 24V DC, SINK/SOURCE,
Ngõ ra số: 16DO 24V DC, 0.75A/POINT,SOURCE
Đầu vào: 24 VDC
Đầu ra: 24 VDC
Cách điện: cách ly quang
Dòng điện vào ( tín hiệu mức 1): 4mA
Điện áp tải định mức L+/L1: 24VDC

Dòng điện đầu ra tối đa: 0.75A
Công suất: 6W
Kích thước W x H x D : 120.5 x 80 x 62
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ

Modum analog EM 221
 Sử dụng cho CPU S7-22X
Ngõ vào: 8DI, 120/230V AC
Đầu vào: 220/230 VAC
Cách điện: cách ly quang
Thời gian trễ đầu vào: 15ms
Công suất: 3W
Kích thước W x H x D: 71.2 x 80 x 62
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Module analog là m t công c đ x lý các ộ ụ ể ử
tín hi u t ng t thành tín hi u s .ệ ươ ự ệ ố
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ
Bộ đếm PAXS là sản phẩm của hãng Redlion. Nó là bộ hiển thị giá trị
cho loadcell.

B đ m PAXS:ộ ế
Bộ đếm này có màn hình LED hiển thị là 0.56”và
tầm đo cho phép là từ -19999 đến 99999, có tất cả
4 setpoint ngõ ra. Ngoài ra ta có thể thay đổi
chương trình bằng các phím nhấn chức năng hoặc
bằng phần mềm.

Một số linh kiện khác:
Ch ng II:T ng quan v mô hình tr m tr n bê tôngươ ổ ề ạ ọ


Sơ đồ nguyên lý
Chương III: Giải thuật và Phương pháp điều khiển

Giải thuật
Chương III: Giải thuật và Phương pháp điều khiển

Cân cát đá:
Chương III: Giải thuật và Phương pháp điều khiển

Cân nước
Chương III: Giải thuật và Phương pháp điều khiển

Hành trình gàu chạy
Chương III: Giải thuật và Phương pháp điều khiển

Giao diện wincc:
Chương III: Giải thuật và Phương pháp điều khiển

KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC:

Hiểu nguyên lý trạm trộn, cách vận hành trạm trộn bê tông xi măng.

Nắm vững kiến thức cơ bản về PLC S7-200 và các thiết bị kết nối liên quan.

Kết nối, sử dụng các thiết bị tự động như: loadcell, đầu đọc giá trị cân, cảm
biến…

Thiết kế, thi công thành công mô hình trạm trộn bê tông gần giống thực tế.

Thiết kế, đấu nối các thiết bị trong tủ điện điều khiển, đấu nối van solenoid.


Viết chương trình điều khiển và giám sát hệ thống chạy ổn định.

Thực hiện điều khiển giám sát thông qua giao diện HMI WinCC.
Chương IV: Rút Kinh Nghiệm
 HẠN CHẾ.
- Do chưa có kinh nghiệm nên thiếu chính xác về một số khâu, bộ phận cơ khí.
- Do thực hiện đề tài với mô hình nên khó khăn về vấn đề sai số khi cân khối lượng nhỏ.
- Hạn chế về mặt kinh phí nên chỉ thực hiện cân thực bằng loadcell với cát và đá, còn nước và
xi măng chỉ cân giả lập.
- Hạn chế về ngõ ra nên chưa đưa ra được một số cảnh báo lỗi.
 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
- Nếu chính xác về phần cơ khí, đề tài sẽ cho kết qua cao hơn, cho phép hệ thống hoạt động
ổn định, chính xác và có thể áp dụng bên ngoài thực tế.
- Giải quyết vấn đề sai số khi cân thực tế.
- Gắn thêm thiết bị đo để theo dõi để biết được hệ thống chạy ổn định hay không.
- Thiết kế hệ thống tải liệu cát đá bằng băng tải để nâng cao công suất mẻ trộn.
Chương IV: Rút Kinh Nghiệm