đồ án tự động hóa Ứng dụng plc s7 – 200. điều khiển cho quá trình công nghệ máy định hình lưu hóa lốp ô tô

Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
ĐạI HÄC THáI NGUYêN
TRưấNG đạI HÄC Kĩ THUậT CôNG NGHIƯP
KHOA ĐIƯN
Bẫ MôN: TÙ đẫNG HOá -XNCN
ĐÅ áN TẩT NGHIƯP
ĐÅ áN TẩT NGHIƯP
ỨNG DỤNG PLC S7 – 200. ĐIỀU KHIỂN CHO QUÁ TRÌNH
CƠNG NGHỆ MÁY ĐỊNH HÌNH LƯU HĨA LỐP Ơ TƠ
GVHD : TS. VÂ QUANG VINH
SVTH : TẠ DUY HIỂN
LỚP : K37IA
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
1
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
Thỏi nguyên 2006
Bộ giáo dục
&
đào tạo Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Đại học Thái Nguyên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Trường đại họcKTCN o0o
Thuyết minh
đồ án tốt nghiệp
Đề tài
Ứng dụng PLC S7-200. Điều khiển cho quá trình cơng
nghệ của máy định hình lưu hĩa trong dây truyền sản xuất
lốp ơ tơ
Nội dung thuyết minh:
Chương 1: Khái quát về dõy truyền sản xuất lốp ơ tơ
Chương 2:Phõn tích mạch điều khiển rơ le cơng tắc tơ của máy lưu hoá lốp
Chương 3:Tổng quan về PLC S7-200

Chương 4: Ứng dụng PLC điều khiển cho máy lưu hĩa lốp dùng S7-200
Chương 5:Kết nối PLC cho tay máy
Số lượng và kích thước bản vẽ:4 bản vẽ A
0
1 : Bản vẽ sơ đồ dõy truyền cơng nghệ sản xuất lốp ơ tơ
2 : Bản vẽ lưu đồ điều khiển của máy lưu hĩa
3 : Bản vẽ mạch rơ le điều khiển tay máy và lưu hĩa lốp
4 : Bản vẽ kết nối PlC với tay máy

Bản đồ án này được duyệt ngày…thỏng…năm2006
Giáo viên hướngdẫn
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
2
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
Vừ Quang Vinh
Lời nĩi đầu
Trong cơng cuộc xõy dựng và phát triển đất nước đang trong thời kỳ
cơng nghiệp hoá - hiện đại hoá. Với những cơ hội thuận lợi và những khĩ khăn
thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của
đất nước những nhiệm vụ nặng nề. Đất nước đang cần sức lực và trí tuệ cũng
như lịng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đĩ cĩ các kỹ sư tương lai
Với sự phát triển nhanh chĩng của các mạng khoa học kỹ thuật nĩi chung
và trong lĩnh vực Điện - Điện tử -Tin học nĩi riêng làm cho bộ mặt của xã hội
thay đổi từng ngày. Trong hoàn cảnh đĩ, để đáp ứng được những điều kiện thực
tiễn của xản xuất địi hỏi những người kỹ sư điện tương lai phải được trang bị
những kiến thức chuyên ngành một cách sõu rộng
Trong khuơn khổ chương trình đào tạo kỹ sư ngành Tự động hố – Cung
cấp điện, nhằm giúp cho sinh viên trước khi ra trường cĩ điều kiện hệ thống
hoá lại những kiến thức đã được trang bị ở trường cũng như cĩ điều kiện tiếp
cận với mơ hình kỹ thuật chuyên ngành của thực tiễn trong sản xuất, đồng thời

giúp cho sinh viên cĩ cơ hội tư duy độc lập nghiên cứu và thiết kế. Cũng như
các trường đại học kỹ thuật trong cả nước để giúp cho sinh viên trước khi ra
trường cĩ ý thức được cơng việc làm của mình sau này cho nên trường. Đại
học kỹ thuật cơng nghiệp Thỏi nguyờn đã tổ chức cho sinh viên trước khi ra
trường làm đồ án tốt nghiệp và bản đồ án này được hoàn thiện trong điều khiện
đĩ
Trong thực tiễn các cơng ty, xí nghiệp cơng nghiệp hiện nay đang đặt ra
vấn đề là cải tạo, năng cấp lại những thiết bị và dõy truyền sản xuất cũ theo
quan điểm giữ lại những thiết bị đã hoàn thiện, cải tạo và thay thế những phần
đã lạc hậu hoặc cĩ nhiều nhược điểm để cho ra những thiết bị cĩ độ hoàn thiện
cao. Dựa trên nền tảng đĩ bản đồ án thiết kế ứng dụng PLC điều khiển quá trình
cơng nghệ máy lưu hĩa trong dõy truyền sản xuất lốp ơ tơ.
Với mục đớch làm việc nghiêm túc, tinh thần học hỏi và những nỗ lực
cao của bản thõn nội dung của bản đồ án được xõy dựng trên cơ sở tớnh toán
lơgớc, khoa học và cĩ tớnh thuyết phục cao. Bản đồ án được trình bày một cách
lơgớc ngắn gọn giúp cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy từ những tài
liệu đã được các thầy giáo ngành Tự động hoá giảng dạy và tài liệu gốc của
cơng ty cổ phần cao su TELIN. Tuy nhiên do kiến thức cịn hạn chế, trong
phạm vi thời gian cĩ hạn, lượng kiến thức lớn nên bản đồ án khơng tránh khỏi
những khiếm khuyết
Em mong nhận được sự đĩng gĩp xõy dựng của các thầy cũng như bạn
bè để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Trong quá trình làm đồ án em
nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cơ giáo cũng
như sự gĩp ý của các bạn. Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo Võ Quang Vinh
–Tiến sỹ khoa học, giảng viên bộ mơn tự động hoá của trường. Em xin chõn
thành cảm ơn !
Sinh viên thiết kế
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
3
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá

Tạ Duy Hiển
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
4
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………
Nhận xét của giáo phản biện
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
5
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………
Mục Lục
STT Phụ đề trang
Chương I Khái quát về dây truyền sản xuất lốp ô
6
1.1 Khái quát về dõy truyền sản xuất lốp ô tô của nhà máy
7
1.1.1 Giới thiệu về nhà máy
7
1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của lốp ô tô
7
1.1.3 Giới thiệu về dây truyền làm lốp
9
1.1.4 Giới thiệu về một số máy trong dây truyền
12
Chương II Phân tích mạch rơ le công tắc tơ của máy định hình lưu
hóa
14
2.1 Máy định hình lưu hóa
15
2.1.1 Giới thiệu về máy định hình lưu hóa
15
2.1.2 Cấu tạo máy định hình lưu hóa
15

2.2 Lưu đồ điều khiển của máy định hình lưu hóa
18
2.3 Sơ đồ mạch điều khiển mạch rơ le công tắc tơ
19
2.3.1 Điều khiển tay máy
19
2.3.3 Định hình và lưu hóa lốp
23
2.3.3 Ổn định lốp
25
2.4 Bảng thống kê công tắc hành trình
27
2.5 Bảng thống kê các cơ cấu chấp hành
28
2.6 Các loại van khí nén
28
Chương III
Tổng quan về PLC S7 - 200 32
3.1. Tổng quan về PLC S7-200
33
3.1.1. Những đặc điểm chung về PLC
33
3.1.2 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của PLC
34
3.2 Bộ PLC SIMATIC S7 - 200
37
3.2.1 Cấu trúc bộ nhớ
37
3.2.2 Mở rộng các cổng vào ra
40

3.2.3 Thực hiện chương trình
43
3.2.4 Cấu trúc chương trình
44
3.2.5 BỘ PLC SIMATIC S7-200
44
3.3 Phương pháp lập trình
45
Chương IV Ứng dụng PLC SIMATIC S7 200 để điều khiển cho
quá trình công nghệ của máy định hình lưu hóa
65
4.1 Yêu cầu
66
4.2 Sơ đồ khối
66
4.3 Kết nối nguồn cho PLC
66
4.4 Gỏn các địa chỉ vào, ra cho PLC
67
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
6
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
4.6 Viết chương trình bằng STEP7-MicroWin
68
Chương V Lập trình và kết nối PLC cho tay máy

Chương I
Khái quát về dây truyền
sản xuất lốp ơ
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA

7
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
1.1 :Khái quát về dõy truyền sản xuất lốp ơ tơ của nhà máy
1.1.1: Giới thiệu về nhà máy
Cơng ty cổ phần cao su TELIN địa chỉ tại lơ 40E khu cơng nghiệp Quang Minh
- Huyện Mê Linh - Tỉnh Vĩnh Phúc. Là nhà máy sản xuất săm lốp ơ tơ cĩ cơng
suất lớn. Nhà máy sản suất lốp ơ tơ đã áp dụng cơng nghệ tiên tiến nhất của
Nhật Bản. Sản phẩm lốp ơ tơ đạt chỉ tiêu chất lượng ISO như ISO 9000-2005,
ISO 14000. Năm 2005 nhà máy đã sản suất được 2000000 lốp ơ tơ thành
phẩm.Sản phẩm săm săm ơ tơ chủ yếu được tiêu thụ rộng rãi trên thị trường
trong nước cũng như xuất khẩu ra nước ngồi. Sản phẩm là lốp ơ tơ cĩ kích
thước và quy các sau
AV101TB AV201TB AV301ORT
1200-20 1200-20 1200-20
1100-20 1100-20 1100-20
1000-20 1000-20 1000-20
900-20 900-20 900-20
850-20 850-20 850-20
750-20 750-20 750-20
1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của lốp ơ tơ
Kết cấu của lốp, kích thước cơ bản và vật liệu của nĩ được xác định phụ
thuộc vào các yêu cầu kỹ thuật mà lốp phải đáp ứng. Các yêu cầu đĩ xác được
vào mục đích, kết cấu và điều kiện làm việc của lốp ơ tơ
Đầu tiên phải cho trước tải trọng, tuổi thọ, khả năng vượt chướng ngại vật
và tốc độ của ơ tơ. Khi thiết kế cũng cần tính tốn đến yêu cầu độ cứng hướng
tâm và hơng lốp, yêu cầu về độ an tồn, độ ồn
Áp lực bơm là đại lượng cơ bản để xác định kích thước lốp là tải trọng, đĩ
là tải trọng hướng kính lớn nhất mà lốp chịu tải này cĩ tuổi thọ cao nhất khi xử
dụng
Tải trọng tĩnh bao gồm tồn bộ tải trọng của xe, của hàng và người lái

Tải trọng động xuất hiện khi ơ tơ chạy, được tính vào bằng các hệ số dự
phịng khác nhau cho mọi loại lốp. Lốp chịu tải trọng động lớn (lốp cho xe chạy
trong hầm lị, đường núi cĩ độ bền cao hơn so với lốp thường
Áp lực bên trong của lốp xe bị giới hạn bởi yêu cầu về tính đàn hồi hướng
kính cao để đáp ứng tính tiện nghi của xe. Trong trường hợp này, khích thước
bao của lốp được xác định từ tải trọng và trị số áp lực của lốp
Khi xác định các kích thước bao của lốp cũng cần tính đến yêu cầu về bố
cục hình dáng ơ tơ. Trên cơ sở các yêu cầu trên, xác định đường kính vành xe,
giới hạn đường kính ngồi và bể rộng của lốp
Đường kính vành xe được đảm bảo bán kính lúc cần thiết, kết cấu phanh và
các yêu cầu về tiêu chuẩn hố
Yêu cầu về khả năng vượt chướng ngại vật giả quyết bằng việc chọn kiểu
hoa lốp thích hợp cũng như chọn loại lốp chuyên dùng
Yêu cầu về tốc độ giả quyết khi chọn vật liệu. Lốp xe chạy tốc độ cao được
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
8
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
chế tạo từ các nguyên vật liệu cĩ độ bề nhiệt cao và ít sinh nhiệt
Trên cơ sở thực tế sử dụng lốp đã xác định số lớp vải mành như sau
- Lốp xe tải chạy đường tốt 8-12 lớp
- Lốp xe tải chạy đường xấu 12-16 lớp
- Lốp xe bỳyt 14-16 lớp
- Lốp xe chạy đường hầm lị 18-20 lớp
- Lốp xe nhẹ chất lượng cao 12-14 lớp
- Lốp xe nhẹ chạy đường tốt 10-12 lớp
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
9
Trng H KT cụng nghip B mụn t ng hoỏ
1.1.3: Gii thiu v dõy truyn lm lp
1.1.3.1S ca dõy truyn sn xut lp t (hỡnh v 1.1)

Dầu
Cao su
tổng hợp
cao su
thiên nhiên
than đen
hoá chất
luyện kín
luyện hở
cắt vải
cán tráng
lƯu hoá
kcs
thành hình
dán ống
ép tanh
ép đùn mặt lốp
kho
đóng gói
máy lý trình
hình 1.1
1.1.3.2 Quy trỡnh sn xut lp
Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA
10
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
Trên đây là tồn bộ dây truyền sản xuất lốp ơ tơ của nhà máy. Nguyên liệu đầu
vào của nhà máy là
- Cao su tự nhiên
- Cao su tổng hợp
- Hố chất

- Dầu
- Than đen
Nguyên liệu đầu vào là các thành phần trên được đưa qua hệ thống cân băng
định lượng qua băng tải và dẫn nguyên liệu đến máy luyện kín. Tại máy luyện
kớn thỡ cỏc thành phần trên được luyện để tạo sự kết dính lại với nhau với
nhiệt độ trong khi luyện là đảm bảo ở nhiệt độ 70
o
C. Sau một thời gian sản
phẩm luyện kín được nhả qua băng tải và chuyển đến máy luyện hở. Máy luyện
hở cĩ nhiệm vụ luyện và cắt nhỏ cao su thành những tấm nhỏ và chuyển qua
băng tải. Sau đĩ nhúng vào dung dịch Na
2
C0
3
sau đĩ được chuyển qua giàn sấy
khơ và cắt nhỏ ra thành từng tấm. Những tấm cao su nhỏ này sẽ là bán thành
phẩm của cơng đoạn tiếp theo là
- dây truyền cán vải
- dây truyền ộp đựn mặt lốp (ép suất)
- dây truyền làm tanh
Cao su sau khi được luyện hở được đưa đến máy luyện hở 560, từ máy luyện
hở 560 này cao su được cắt thành những tấm nhỏ và được chuyển qua băng tải
dẫn cao su đến máy cán tráng 4 trục như (hình vẽ 1.2).

cao su
h¦íng ra m¶i mµnh
H¦íng ®Õn v¶i mµnh
trôc 1
trôc 2
trôc 3

trôc 4
cao su
h×nh 1.2
Vải mành được cán hai lớp cao su mỏng và vải sau khi được đi qua mỏy chớnh
được làm nguội bằng giàn phụ trợ và cuốn lai bằng lơ quấn vải. Vải sau khi
được cán xong được chuyển qua máy cắt vải, ở đây máy cắt vải sẽ tự động cắt
vải với kích thước đã định sẵn là được lập trình để cắt với nhưng khích thước
vải khác nhau vải sau khi đã được cắt qua băng tải chuyển qua mỏy dỏn ống.
Nhiệm vụ của mỏy dỏn ống là dỏn cỏc ống vải lại với nhau theo yêu cầu kỹ
thuật của từng loại lốp
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
11
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
Cao su sau khi luyện được đưa đến 03 máy luyện hở 560 (hình vẽ 1.3)

cao su
cao su
cao su
mÆt lèp
th©n lèp
h«ng lèp
MÆt ngoµi lèp
h×nh 1.3
Cao su được luyện lại qua máy luyện 560 và dẫn qua băng tải đưa đến máy ép
suất, ở đây máy ép suất cĩ nhiệm vụ ép
- Hơng lốp
- Mặt lốp
- Thân lốp
Khi qua máy ép suất ép thành mặt ngồi lốp nhiệt độ sau khi ép đạt khoảng 70
o

C
, và được chuyển qua băng tải để làm mát sau khi được làm mát chuyển đến
máy cắt và thực hiện cắt mặt lốp theo kích thước tiêu chuẩn của từng loại lốp
Dây truyền ép tanh (hình vẽ 1.4).

D©y chuyÒn chÕ t¹o vßng tanh
cao su
h×nh 1.4
D©y thÐp
D©y thÐpD©y thÐp
D©y thÐp
Nguyên liệu đầu vào là thép và cao su luyện khi thép qua miệng mỏy thì được
bọc một lớp cao su, sau đĩ thép được bọc cao su chuyển qua máy quấn thành
vịng tanh
Sau khi đã thực hiện được các cơng đoạn trên nguyên liệu được tổng hợp lại
để phục vụ cho cơng đoạn thành hình lốp, tuỳ theo từng loại lốp mà quyết định
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
12
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
số ống vải khác nhau nhưng đa phần là (03-06)ống vải trong một lốp. Bản chất
của thành hình lốp là ta ghép giữa ống vải, vịng tanh, mặt lốp lại với nhau
thành một thể thống nhất, khi thành hình xong chuyển qua cơng đoạn định hình
lưu hố đây là cơng đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng lốp yêu cầu
cơng nghệ của cơng đoạn này là lốp đem vào lưu hố phải đảm bảo các chỉ tiêu
kỹ thuật sau
- Đảm bảo trọng lượng lốp phải đồng đều
- Nhiệt độ lưu hố phải giữ ổn định ở 162
o
C-168
o

C
- Áp lực khí nén phải đạt
- Thời gian lưu hĩa phụ thuộc vào kích thước của từng lốp
Lốp sau khi được lưu hố được chuyển đến bộ phận cắt râu sau đĩ chuyển qua
bộ phận kiểm tra(KCS). Một số lốp sẽ được kiểm tra bằng máy lý trình để kiểm
tra chất lượng lốp nếu chất lượng lốp khi cho vào máy lý trình chạy thử mà
khơng đạt thì phải thực hiện lại cơng đoạn pha chế nguyên vật liệu ban đấu, cịn
đạt thì được đem lưu kho và xuất hàng
1.1.4 : Giới thiệu về một số máy trong dây truyền
1.1.4.1: Giới thiệu về máy cán tráng 04 trục và giàn phụ trợ
a : Yêu cầu cơng nghệ của máy cán tráng 04 trục
- Đảm bảo ổn định tốc độ
- Đảm bảo đồng tốc giữa các trục cán
Mỏy chính cĩ 04 trục mỗi trục được điều khiển bằng một động cơ điện một
chiều sơ đồ khối của mỏy chớnh
t
RΩ
RI
BB
Đ
hép sè
- γn
- Kν
u*
=
FT
K
- βI
Bd
§c

ω
~
h×nh 1.5 s¬ ®å khèi cña m¸y chÝnh
Giới thiệu về sơ đồ
ĐC : Động cơ điện một chiều kích từ độc lập
BBĐ : Bộ biến đổi cung cấp nguồn nuơi cho động cơ
RI : Khối khuếch đại dịng điện
FT : Máy phát tốc
RΩ : Khối khuếch đại tốc độ
K : Hệ số phản hồi vị trí
Ở trong hệ thống này yêu cầu phải ổn định được dịng điện, ổn định tốc độ, ổn
định lực căng thì sơ đồ trờn đó đáp ứng được yêu cầu trên trong sơ đồ ta bố trí
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
13
Trng H KT cụng nghip B mụn t ng hoỏ
03 mch vng phn hi
- Phn hi ừm dng in
- Phn hi ừm tc
- Phn hi v trớ
Vi cỏch xừy dng nh trờn thỡ ta c th m bo c cht lng in ỏp cng
nh tc v lc cng theo yờu cu
b : Yờu cu cng ngh i vi gin ph tr
- To hng i cho vi mnh trc v sau khi i qua my chnh
- C gin tr vi phớa trc my chnh
- C b phn sy vi trc khi vi i vo my chnh
- C gin lm mỏt sau khi cỏn
- Tc ca mỏy kộo vi v mỏy nh vi phi ng tc vi mỏy chnh
R R

R

l
u
c
u
2
u
l
u
1
u
U
u
tg1
m1
m2
tg2
+
-
-
+
điều chỉnh tốc độ bằng bù điện áp phần ứng
Trờn ừy l phng ỏn x lý ng tc gia mỏy chnh v mỏy kộo vi. ng
c M1 l ng c mỏy chnh
M2 l ng c cun vi v nh vi
Yờu cu ng c M1 ng tc vi ng c M2 khi c s thay i ca ti
ừy ta dựng iu chnh tc bng cỏch bự in ỏp phn ng v nguyờn tc
ly tớn hiu sai lch tc . Khi tớn hiu tc tng lờn hay gim xung lm
cho b cm bin chiu di thay i a n mch iu chnh R
L
lm thay i

kớch t ca ng c M2 sao cho 1=2 v nh vy s m bo ng tc
Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA
14
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
Chương II
Phân tích mạch rơ le cơng tắc tơ của
máy định hình lưu hĩa
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
15
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
2.1:Máy Định hình Lưu hố
2.1.1.Giới thiệu về máy định hình.
Máy lưu hĩa cĩ nhiệm vụ lưu hĩa lốp nhàm mục đích tăng tính liên kết của cao
su tạo thành chuỗi liên kết POLIME (hợp chất cao phõn tử) với các vật liệu là
vải mành và vịng tanh. Để lốp thành phẩm cĩ nhứng tớnh năng tốt như cĩ thể
làm việc ở nhiệt độ cao mà khơng bị nĩng chảy, hay làm việc ở những nơi cĩ
nhiệt độ thấp lốp khơng bị dạn nứt và giịn

Hình1: Máy định hình lưu hoá
2.1.2Cấu tạo Máy gồm 3 phần chớnh
a: Tay máy
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
16
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá

Tay máy cĩ nhiệm vụ đưa phơi vào trong khuơn để tiến hành lưu hố. Tay máy
cĩ 2 chuyển động chính đĩ là chuyển động lên, xuống và chuyển động quay vào
quay ra. Tay máy hoạt động lên xuống nhờ 1 động cơ xoay chiều.Chuyển động
vào ra nhờ 1 pitong khí nén, cặp nhả phơi nhờ một pitong khí nén Tay
máy định vị bằng các cơng tắc hành trình.

Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
17
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
Hình5: Xi lanh khí nén và cơng tắc hành trình
b:Khuõn:
Hình6: vành dưới của khuõn
Hình7: Vành Trên của khuõn
Khuõn là bộ phận để định hình phơi cĩ hình dáng như cơng nghệ. Là nơi để
diễn ra quá trình lưu hoá. Sau khi phơi được đưa vào khuõn ở dạng hình ống
lồng ra bên ngoài của màng, thì vành trên đi xuống khuõn được đĩng lại hơi
được bơm vào màng làm căng màng ra tiến hành định hình lần 1 sau khi tay
máy gắp đi lên và ở vị trí trên cùng thì khuõn được đĩng kín hơi được bơm vào
định hình lần 2. Sau đĩ hơi được bơm vào và diễn ra qua trình lưu hoá đõy là
cơng đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng lốp. Yêu cầu cơng nghệ của
cơng đoạn này là lốp đem vào lưu hĩa phải đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật sau
- Đảm bảo trọng lượng lốp phải đồng đều
- Nhiệt độ lưu hĩa phải giữ ổn định ở 162
o
Cữ168
o
C
- Áp lực khí nén phải đạt 15KG/1Cm
2
- Thời gian lưu hĩa phụ thuộc vào kích thước của từng lốp
Lưu hĩa xong là đến cơng đoạn ổn định lốp
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
18
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
2.2.Lưu đồ điều khiển của mạch rơle cơng tắc tơ.

Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
19
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
Hiện nay nhà máy đang sử dụng mạch điện rơle cơng tắc tơ để điều khiển quá
trình định hình và lưu hoá lốp.
2.3. Sơ đồ mạch điều khiển rơ le cơng tắc
Sơ đồ rơ le chia làm 3 phần
+Điều khiển tay máy
+Định hình và lưu hoá lốp
+Ổn định lốp

Hình 8 ( tủ đấu dây của mạch rơ le )
2.3.1, Điều khiển tay máy:
Chuyển động chớnh của tay máy là
+Tay máy chuyển động lên xuống được điều khiển bằng động cơ khơng đồng
bộ 3 pha rơ to lồng sĩc
+Tay máy chuyển động quay ra quay vào được truyền chuyển động bằng
Pitơng khí nén
+Tay máy co và nhả được truyền chuyển động bằng pitơng thuỷ lực
+Tất cả các chuyển động trên được khống chế bằng cơng tắc hành trình
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
20
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
a) Sơ đồ rơle


Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
21

Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
b) Nguyên lý làm việc của sơ đồ điều khiển tay máy ở chế độ tự động.
Ký hiệu dùng trong bản vẽ là
SQ
xx
Là cơng tắc hành trình
CR
xx
Là rơ le trung gian
PB
xx
Là nút bấn
SV
xx
Là van điện từ
PS
xx
Là van áp suất
Tay máy ở vị trí trên cùng và đang kẹp phơi. Người thao tác ấn nút
PB11 CR12,CR13 cĩ điện theo đường: nguồn → SS4 → CR5 (do khuõn đang
mở hết CR5 đĩng) →CR19 (tay máy đang cặp phơi nên CR19 đĩng ) → SQ2
(đang ở vị trí cao nhất nên SQ2 đĩng).Khi CR12,CR13 cĩ điện, SV38 cĩ điện
theo đường: CR4→ PB11→ CR10(do tay cơ khí đang ở ngoài nên
CR10,CR10a cĩ điện) →SS3→CR12→CR10→SV38 tay cơ khí trái quay vào
đến khi tác động vào cơng tắc hành trình SQ7 thì SV39 cĩ điện theo đường
CR4→ PB11→ CR10(do tay cơ khí đang ở ngoài nên CR10,CR10a cĩ điện)
→SS3→SQ7 (đĩng do tay cơ khí quay vào) → CR13 → CR10→SV39. Tay cơ
khí phải quay vào khi quay vào SQ6 và SQ61 cĩ điện làm cho
CR14,CR14a,CR14b,CR14c cĩ điện. Cả hai tay cùng quay vào đến khi tác động
vào cơng tắc hành trình cấp điện cho RCL và LCL tay cơ khí sẽ đi xuống đến

vị trí tháo lốp, RCL và LCL được cấp điện theo các đường:
+SS4 → CR14a → CR19→PB9→ SS3→SQ31(chưa ơ vị trí giữa nên
chưa tác động) →SQ11 →CR14a→SS4→RCR(khơng tác động do tay máy
đang đi xuống) →RCL tay cơ khí phải đi xuống vị trí tháo lốp.
+SS4 → CR14a → CR19→PB9→ SS3→SQ3(chưa ơ vị trí giữa nên
chưa tác động) →SQ1 →CR14a→SS4→LCR(khơng tác động do tay máy
đang đi xuống) →RCL tay cơ khí trái đi xuống vị trí tháo lốp.
Khi hai tay đi đến vị trí tháo lốp ( vị trí giữa) thi tác động vào cơng tắc hành
trình SQ3,SQ31 ngắt điện LCL và RCL hai tay máy dừng lại. Cùng lúc đĩ rơle
trung gian CR17 cĩ điện theo đường: SS4 → PB10 →SQ3→SQ31→ CR17,
CR17 cĩ điện cấp điện cho các van điện từ SV1,SV46,SV4 ngừng hút chõn
khơng và định hình lần 1 theo đường: CR6 ( khuõn đang mở) → PB7 →
SQ11→SQ11.1→SS→CR17→CR10a(tay cơ khí đang ở trong) →
SV1+SV46+SV4.
Đồng thời rơle thời gian TD10 cĩ điện theo đường: CR14B →
SS4→CR17→TD10

+CR16. Sau khoảng thời gian đặt của rơle thời gian TD10
thì tiếp điểm của TD10 đĩng lại cấp điện cho các van SV36 và SV37 tay cơ khí
sẽ nhả phơi. SV36,SV37 được cấp điện theo đường: SS4 →
CR14→TD10→PB13→SS3→CR14→SV36+SV37. Sau khi nhả phơi
PS7,PS8 nhả ra CR19 mất điện, và cũng khơng cịn áp suất trong van PS9,PS10
làm thơng mạch cấp điện cho RCR ,LCR theo các đường:
+SS4 → CR14→PS9→PS10→SQ2.1( vẫn đĩng do khơng phải vi trí trên
cùng) RCL →RCR tay cơ khí phải đi lên.
+ SS4 → CR14→PS9→PS10→SQ2( vẫn đĩng do khơng phải vi trí trên
cùng) LCL →LCR tay cơ khí trái đi lên.
Hai tay cơ khí đi lờn đến khi tác động vào cơng tắc hành trình SQ2 và SQ2.1
thì dừng lại. Đồng thời làm cho CR12 và CR13 mất điện ( CR12 và CR13 đang
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA

22
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
được cấp điện theo 1 đường: SS4 → CR5 → CR14c( tiếp điểm duy trì của
CR14c) → SQ2+SQ2.1→CR12+CR13), các đường khác bị ngắt do SQ6 ngăt
do tay máy khơng ở bên ngoài, CR19 ngắt do tay máy đã nhả phơi.
Khi CR12 và CR13 mất điện làm cho SV38 và SV39 mất điện tay cơ khí đi ra
ngoài cho đến khi tác động vào cơng tắc hành trình SQ6 và SQ61cấp điện cho
LCL và RCL theo các đường:
+SS4→CR17(đĩng do SQ3 ,SQ3.1 mở làm cho CR17 mất điện)
→CR20(đĩng do khi bấm PB11 CR20 cĩ điện đĩng tiếp điểm duy trì CR20 lại
nĩ được cấp điện theo đường: SS4→CR17→CR20→cuộn dõy CR20) →CR10a
(đĩng do CR17 mất điện)
→PB9→SS3→SQ3.1→SQ1.1→CR14A→SS4→RCR→RCL tay cơ khí phải
đi xuống
+SS4→CR17→CR20 SS4→CR17→CR20→cuộn dõy CR20) →CR10a
→PB9→SS3→SQ3→SQ1→CR14A→SS4→LCR→LCL tay cơ khí phải đi
xuống
Cho đến khi tác động vào cơng tắc hành trình SQ1.1 và SQ1 thì LCL và RCL
mất điện tay cơ khí dừng lại. Đồng thời SV36 và SV37 mất điện (do SQ1 và
SQ1.1 ngắt ở đường cung cấp:
PB12→SS3→SQ4+SQ4.1→SQ1+SQ4.1→CR11→SS3→SQ5+SQ5.1(đĩng do
khơng cĩ phơi trong tay máy). Khi đĩ tay máy sẽ cặp phơi van áp suất PS7 và
PS8 đĩng lại cấp điện cho rơle trung gian CR19. CR19 cĩ điện làm cho RCR và
LCR cĩ điện theo đường: +SS4→CR10(đĩng do role CR10 mất điện vì SQ6 và
SQ6.1 tác động) →SQ2+SQ2.1→RCL+LCR→RCR+LCR tay máy đi lên đến
khi tác động vào cơng tắc hành trình SQ2 và SQ2.1 thi RCR và LCR mất điện
tay máy dừng lại và chờ một chu trình mới.
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
23
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá

2.3.1.Định hình và lưu hoá lốp
a)Sơ đồ rơle cơng tắc tơ
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
24
Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá
b) Nguyên lý làm việc của sơ đồ:
Ký hiệu dùng trong bản vẽ là
SQ
xx
Là cơng tắc hành trình
CR
xx
Là rơ le trung gian
PB
xx
Là nút bấn
SV
xx
Là van điện từ
PS
xx
Là van áp suất
Sơ đồ cĩ nhiêm vụ đĩng, mở khuõn, định hình lần 2 và lưu hoá lốp
Khi tay cơ khí quay ra hết và tay dỡ lốp ở dưới cùng thì các rơ le trung gian
CR10 và CR10a sẽ bị ngắt điện lúc đĩ khởi động từ MC role RC van điện từ
SV21 cĩ điện theo đường: CR6 →PB7→SQ11→SQ11.1(van khí nén an toàn)
→SS6→CR10a→SQ8→SQ12( tay dỡ lốp ở phớa truớc) →SS→SS2 →SQ18
→ CR14 →CR1→MC+SV21) khuõn được đĩng cho đến khi tác động vào
cơng tắc hành trình SQ18 thì SV21 và MC mất điện và dừng lại. Cùng lúc đĩ
TD1 và TD1A và van SV15 cĩ điện theo đường:

+CR6→PB7→SQ11→SQ11.1→SS6→CR1a→SQ8→SQ12→SS→SS2
→SQ18→TD1
+CR6→PB7→SQ11→SQ11.1→SS6→SQ20→TD1A +SV15+SV16
Van SV15 cĩ điện mở hơi nĩng vào màng định hình lần 2 . Sau khoảng thời
gian TD1 thì tiếp điểm TD1 đĩng lại MC và SV21 lại cĩ điện theo đường:
+CR6→PB7→SQ11→SQ11.1→SS6→CR1a→SQ8→SQ12→TD1→MC+SV
21
Khuõn tiếp tục được đĩng lại cho đến khi tác động vào cơng tắc hành trình
SQ10 ( vị trí khuõn được đĩng kín hoàn toàn). Khi đĩ CR6 cĩ điện mở tiếp điểm
của nĩ ra và kết thúc qua trình đĩng khuõn.Sau khi khuõn đựoc đĩng hoàn toàn
rơle trung gian CR6 sẽ cấp điện cho bộ plc và bắt đầu quá trình lưu hoá lúc này
các van áp suất PS1 đến PS6 mở khơng cĩ điện vào MO và SV22 .
Sau khi kết thúc quá trình lưu hoá bộ plc thơng mạch mở các van áp suất PS1
đến PS6 cùng lúc đĩ thơng mạch cấp điện cho MO và Van SV22 theo đường:
+CR6 → open→CR10→PS1 đến PS6 →CR5( do khuõn chua mở)
→MO+RO+SV22.
Khuõn mở cho đến khi tác động đến cơng tắc hành trớnh SQ9 cấp điện cho role
trung gian CR5. CR5 khơng cĩ điện tiếp điểm thường mở của nĩ mở ra mất điện
SV22 và MO khuõn được mở hoàn toàn. Cùng lúc đĩ SV2 cĩ điện theo đường:
+CR6 → open→SQ8→CR10A →SV2
Vành kẹp dưới đi lên cho đến khi tác động vào cơng tắc hành trình SQ8 thì
SV2 mất điện vành kẹp dừng lại.
Khi đĩ SV7 cĩ điện theo đường:
+CR6→PB7→SQ11→SQ11.1→SS6→SS→CR10A→SQ8→CR4→SQ19→C
R2+SV7 Tay dỡ lốp đi lên cho đến khi tác động vào cơng tắc hành trình SQ19
thi SV7 mất điện và dừng lại. Đồng thời khởi động rơle thời gian TD2 theo
đường:
CR6→PB7→SQ11→SQ11.1→SS6→SS→CR10A→SQ8→CR4→SQ19→SS
1→TD2+TD3
Sau khoảng thời gian TD2 và TD3 sẽ cấp điện cho rơle trung gian CR1 theo

đường:
Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA
25