ỨNG DỤNG PLC S7300 ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG SẢN XUẤT BI ĐẠN NGHIỀN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
KHOA CƠ ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ
------------*****------------

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:

ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG
SẢN XUẤT BI ĐẠN NGHIỀN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH

SINH VIÊN THỰC HIỆN
NGUYỄN ĐÌNH THÀNH

Hà Nội 06/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
KHOA CƠ ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ
------------*****-----------


2
Đồ án tốt nghiệpTự động hóa K53

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐÌNH THÀNH Ngày sinh: 10/10/1993

Mã số sinh viên: 1221011070
Khóa: 57 Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành: Tự Động Hóa
Đề tài:

ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐỂ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG
SẢN XUẤT BI ĐẠN NGHIỀN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN:
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

PGS.TS.NGUYỄN ĐỨC KHOÁT
TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH

HÀ NỘI 06/2017

2
2
GVHD: Ts Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


3
Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b- K57

MỤC LỤC

3

3
GVHD: Ts Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


4
Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b- K57

DANH MỤC BẢNG BIỂU

4
4
GVHD: Ts Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


5
Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b- K57

DANH MỤC HÌNH VẼ

5
5
GVHD: Ts Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại hiện nay, song song với việc phát triển xã hội, quá trình công nghiệp
hóa – hiện đại hóa cũng phát triển mạnh mẽ và không ngừng đòi hỏi mức độ tự động
hóa ngày càng cao.
Với sự phát triển của khoa học kỹ như vậy thì việc ứng dụng thiết bị logic khả trình
PLC để tự động hóa quá trình sản xuất, nhằm mục tiêu tăng năng suất lao động, giảm
sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm là một vấn đề rất cần thiết.
Đồ án với đề tài: “Ứng Dụng PLC Để Tự Động Hóa Hệ Thống Sản Xuất Bi Đạn
Nghiền – Tại Nhà Máy Đúc II – Công Ty Cổ Phần Cơ Khí Đông Anh LiCoGi ” nhằm
mục đích tìm hiểu và nghiên cứu ứng dụng của bộ điều khiển PLC trong sản xuất. Đối
tượng được đề cập đến là “Hệ thống cân băng định lượng cát, đất sét , bột than để làm
khuôn sản xuất bi đạn nghiền ” và “ Hệ thống tự động rót phế liệu vào khuôn ”.
Trong quá trình tiến hành làm đồ án, mặc dù được sự chỉ dẫn tận tình của giáo viên
hướng dẫn TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH và bản thân cũng đã tham khảo thêm nhiều tài
liệu và tỉm hiểu thực tế ở công ty nhưng do thời gian và năng lực còn hạn chế nên đồ
án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp và nhận xét đánh giá của các Thầy Cô để em có thể hoàn thiện được đồ án tốt hơn
cũng như cho em có thêm kiến thức để làm hành trang cho tương lai sau này.
Qua đây, Em xin chân thành cảm ơn tất cả quý Thầy Cô trong trường Đại Học Mỏ
Địa Chất, Thầy Cô khoa Cơ Điện và đặc biệt là Thầy Cô trong bộ môn Tự Động hóa
đã tạo mọi điều kiện để cho em được học tập, được tiếp thu những kiến thức chuyên
môn cũng như là kiến thức trong đời sống.

Và một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của giáo
viên hướng dẫn TS.NGUYỄN CHÍ TÌNH đã giúp đỡ em rất nhiều để em có thể hoàn
thành đồ án.
Cuối cùng, em xin kính chúc tất cả quý Thầy Cô hạnh phúc trong cuộc sống, luôn
dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp trồng người.
Xin chân thành cảm ơn!

6
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CƠ KHÍ ĐÔNG
ANH LICOGI.
1.1.

Quá trình hình thành và phát triển của công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi.

Hiện nay, Công ty có tên gọi chính thức như sau : “ Công Ty Cổ Phần Cơ Khí Đông
Anh LiCoGi ” .
Địa chỉ : Nằm trên đường quốc lộ 3, tổ 8 , thị trấn Đông Anh , Huyện Đông Anh,
Thành phố Hà Hội, Việt Nam.
Điện thoại: +84.4.3883.3813.
Fax

: +84.4.3883.2718.

Website

: www.ckda.vn or www.cokhidonganh.com or www.ckda.com.vn

Email

:

Công ty cổ phần Cơ khí Đông Anh LICOGI được thành lập ngày 01/7/1963, theo
quyết định số 955/BKT của Bộ Kiến trúc với tên gọi ban đầu là Nhà máy Cơ khí Kiến
trúc Đông Anh với chức năng chính là sửa chữa, trung đại tu các loại máy thi công cơ
giới, bán cơ giới và sản xuất một số phụ tùng thay thế;
Từ năm 1974 đến 1980 đổi tên là Nhà máy Cơ khí Xây dựng Đông Anh, Bộ Xây
dựng.
Từ năm 1980 đến 1989 đổi tên là Nhà máy Cơ khí Xây dựng Đông Anh, trực thuộc
Liên hiệp các xí nghiệp thi công cơ giới, Bộ xây dựng;
Từ năm 1990 đến 1995 đổi tên là Nhà máy Cơ khí và Đại tu ô tô máy kéo, trực
thuộc Liên hiệp các xí nghiệp thi công cơ giới, Bộ xây dựng.
Năm 1995, Nhà máy đổi tên thành Công ty Cơ khí Đông Anh, trực thuộc Tổng công
ty Xây dựng và Phát triển hạ tầng, Bộ Xây dựng;
Năm 1997, Công ty liên doanh với tập đoàn SUMITOMO của Nhật Bản kinh doanh
cơ sở hạ tầng tại khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Huyện Đông Anh, Hà Nội.
Năm 2006, Công ty chuyển đổi thành Công ty TNHH Nhà nước một thành viên Cơ
khí Đông Anh thuộc Tổng công ty Xây dựng và Phát triển hạ tầng, Bộ Xây
dựngQĐ/TCT-TCCB của Tổng công ty Xây dựng và Phát triển hạ tầng, Công ty đổi
tên thành Công ty TNHH một thành viên Cơ khí Đông Anh;
Tháng 4 năm 2014, Công ty chính thức chuyển đổi thành Công ty cổ phần CKĐA –
LICOGI theo giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp Công ty cổ phần số 0100106391

do Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội cấp ngày 11/4/2014. VĐL là
310.000.000.000 đồng;
Tháng 10 năm 2014, Công ty đổi tên thành Công ty cổ phần Cơ khí Đông Anh
LICOGI theo giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp Công ty cổ phần số 0100106391
do Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội cấp ngày 02/10/2014.

7
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Hình 1.1. Toàn cảnh công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi
1.2. Tổng quan về công ty cơ khí Đông Anh LiCoGi.
1.2.1. Chức năng và nhiệm vụ của công ty cơ khí Đông Anh.
Công Ty CP Cơ Khí Đông Anh chuyên sản xuất và lắp dựng nhà thép tiền chế, tư vấn
thiết kế công trình công nghiệp, gia công chế tạo các sản phẩm cơ khí kết cấu thép,
kinh doanh vật tư kim khí tổng hợp.
1.2.2. Các lĩnh vực sản xuất kinh doanh chủ yếu.
Công ty cơ khí Đông Anh chuyên sản xuất, cung cấp những nhóm sản phẩm sau
- Nhóm sản phẩm hợp kim đúc.
Bi đạn nghiền, phụ tùng máy nghiền bi, phụ tùng máy nghiền đứng và máy búa,
phụ tùng lò nung và nhiều loại phụ tùng khác nhau chế tạo bằng nhiều nhóm hợp kim
phục vụ cho các ngành xi măng, nhiệt điện, sản xuất vật liệu xây dựng, lọc hóa dầu và
các ngành công nghiệp khác.

8
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Hình 1.2.Bi đạn nghiền

Hình 1.3.Phụ tùng máy nghiền

Hình 1.4.Phụ tùng lò nung

-

Hình 1.5.Hợp kim đúc

Nhóm sản phẩm giàn không gian và kết cấu thép.

Phục vụ cho việc xây dựng các công trình công công và nhà công nghiệp đòi
hỏikhẩu độ lớn, không gian sử dụng thoáng, không vướng cột như các khu liên hiệp
thể thao, sân vận động , chợ, siêu thị , nhà máy...

9
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành

Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Hình 1.6. Giàn không gian

-

Hình 1.7. Kết cấu thép
Nhóm sản phẩm nhôm hợp kim định hình.

Được sử dụng trong kiến trúc cho các toàn nhà cao tầng hay hộ gia đình, làm đồ nội
thất và phụ tùng, phụ kiện của ngành công nghiệp đóng tàu, sản xuất ô tô và các ngành
công nghiệp khác. Sản phẩm được chế tạo bằng dây chuyền công nghệ, thiết bị hiện
đại như dây chuyền thiết bị đùn ép của UBE Nhật Bản.

Hình 1.8.Cửa sổ
-

Hình 1.9.Cửa lùa

Nhóm sản phẩm khác.
10

GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành

Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Công ty còn gia công , chế tạo khuôn đùn ép nhôm, khuôn mẫu cho ngành đúc,
ngành nhôm như các loại ferro, nhôm billet, lò nhiệt luyện...

Hình 1.10.Billet

Hình 1.11.Copper

1.3. Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý của công ty cơ khí Đông Anh.
1.3.1.Chức năng, nhiệm vụ
Giám đốc công ty
Báo cáo: Tổng giám đốc – Tổng công ty.
Trách nhiệm: Giám đốc giữ vai trò chỉ đạo chung toàn công ty,chỉ đạo tới phân
xưởng, các phòng ban, chịu trách nhiệm trước Nhà Nước về kết quả hoạt động sản
xuất kinh doanh của công ty và cũng là người đại diện quyền lợi cho cán bộ công nhân
toàn công ty.
Phó giám đốc sản xuất – kỹ thuật:
Báo cáo: Giám đốc
Trách nhiệm: phụ trách hệ thống quản lý chất lượng của công ty. Trực Tiếp phụ
trách và chỉ đạo phòng kỹ thuật, phòng luyện kim, phân xưởng đúc I, đúc II, phân
xưởng cơ khí, phân xưởng nhiệt luyện, phân xưởng kết cấu, phân xưởng công nghệ
cao. Phụ trách công tác khoa học kỹ thuật , công tác an toàn lao động và vệ siinh công
nghiệp, công tác đào tạo cán bộ và nâng cao tay nghề công nhân.
Phó giám đốc kinh doanh:
-Báo cáo: Giám đốc
-Trách nhiệm:

Được giám đốc ủy quyền trực tiếp chỉ đạo và giải quyết các việc sau đây:
+Công tác tìm kiếm thị trường trong và ngoài nước , tổ chức đấu thầu để tiêu thụ tối
11
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

đa sản phẩm và khai thác năng lực toàn công ty
+Tổ chức kinh doanh vật tư , thiết bị và các dịch vụ khác theo giấy kinh doanh của
công ty đảm bảo hiệu quả kinh tế cao
+Phụ trách công tác nhập vật tư , nhiên liệu từ các nguồn trong và ngoài nước đảm
bảo tính cạnh tranh cao
+Xúc tiến chuẩn bị hợp đồng kinh tế đảm bảo tính pháp lý và kinh tế trình giám đốc
+Xúc tiến thương mại và khai thác hiệu qur kinh tế trong các liên doanh
+Phụ trách hệ thống kho , hệ thống đại lý của công ty . Đề xuất phương án đầu tư
phát triển bộ phận phụ trách
+Chỉ đạo trực tiếp mọi hoạt động các phong nghiệp vụ và toàn bộ phận liên quan
+Phụ trách công tác xây dựng cơ bản , phòng chống bão lụt trong công ty
Phó giám đốc nội chính:
-Báo cáo: Giám đốc
-Trách nhiệm:
+Dự trù nhân lực quý , năm cho các bộ phận công ty
+Tìm nguồn nhân lực mới đáp ứng yêu cầu , trình giám đốc ký hợp đồng lao động
+Tiến hành thường xuyên sàng lọc , sắp xếp và tư vấn giám đốc về tính hợp lý trong
công tác nhân sự , mâu thuẫn nảy sinh trong công tác này

+Tiến hành xây dựng tiêu chuẩn hóa thủ tục chấp nhận lao động. Xây dựng tiêu
chuẩn cho các chức danh của công ty, xây dựng chức năng nhiệm vụ của các bộ phận
trong công ty và thường xuyên hoàn chỉnh đảm bảo phù hợp với sự phát triển của công
ty
+Chỉ đạo công tác thuộc chức năng phòng tổ chức, đảm bảo tính đúng đắn trong
hoạt động của công ty khi thực hiện các chế độ đối với người lao động
+Nghiên cứu đề xuất các biện pháp để phát hiện, sử dụng hiệu quả tài năng lao
động trong công ty
+Tổ chức thường xuyên hoàn chỉnh công tác ăn ca, nhà khách
+Chỉ đạo quan hệ tốt với địa phương, giải quyết các công tác hành chính, an ninh
với địa phương
+Chỉ đạo trực tiếp công tác bảo vệ an ninh, phòng chống cháy nổ và vệ sinh môi
trường trong công ty
+Chỉ đạo mọi hoạt động của phòng ban theo sơ đồ mô hình quản lý và ban hành
12
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Kế toán trưởng:
-Báo cáo: Giám đốc
-Trách nhiệm:
+Lập kế hoạch tài chính để phục vụ kế hoạch sản xuất và kế hoạch phát triển của
công ty.
+Lập báo cáo tài chính kế toán và xác định chi phí chất lượng.

+quản lý, phân công và kiểm soát công việc của phòng tài chính kế toán.
Trưởng phòng thí nghiệm KCS:
-Trách nhiệm:
+Chịu trách nhiệm kiểm tra và thử nghiệm của công ty gồm: kiểm tra vật tư đầu
vào, kiểm tra trong quá trình và kiểm tra cuối cùng sản phẩm.
+Bảo trì, hiệu chuẩn dụng cụ, thiết bị đo lường thử nghiệm.
+Xam xét và sử lý các sản phẩm không phù hợp.
Trưởng phòng thiết bị:
-Trách nhiệm:
+Lập kế hoạch theo dõi bảo trì thiết bị của công ty theo định kỳ quy định(tháng,
năm).
+Theo dõi công tác sửa chữa thiết bị, đáp ứng yêu cầu sản xuất.
Thiết kế, lập quy trình sửa chữa lớn thiết bị và giám sát nghiệm thu kết quả.
+Lập biên bản các hư hỏng lớn thiết bị. Kiểm tra đinh kỳ để đánh giá năng lực hoạt
động của thiết bị công ty. Lập kế hoạch mua sắm thiết bị mới và thanh lý thiết bị cũ,
hư hỏng. Quản lý việc giao nhận và điều phối thiết bị củaliên quan.
Trưởng phòng kỹ thuật:
Trách nhiệm: Chịu trách nhiệm về thiết kế và lập quy trình công nghệ tổng hợp sản
xuất sản phẩm. Soạn thảo tiêu chuẩn nghiệm thu sản phẩm, soạn thảo kế hoạch chất
lượng, xác định thông số kỹ thuật cho nguyên liệu, vật tư đầu vào.
Trưởng phòng vật tư:
-Trách nhiệm:
+Soạn thảo hợp đồng, đơn hàng mua nguyên liệu, vật tư phụ tùng đáp ứng yêu cầu
sản xuất.
+Đánh giá, lựa chọn nhà cung ứng.
13
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành

Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

+Giám sát theo dõi hoạt động thực hiện hợp đồng của nhà cung ứng.
+Tổ chức cấp phát và quyết toán vật tư.
+Tổ chức lưu kho, bảo quả, vận chuyển vật tư và sản phẩm.
Trưởng phòng kinh tế - kế hoạch:
-Trách nhiệm:
+Lập kế hoạch sản xuất kinh doanh dự trên nhu cầu thị trường và các hợp đồng đã
kí với khách hàng.
+Tìm hiểu nhu cầu thị trường, khách hàng để đề xuất các đặc tính phù hợp của sản
phẩm.
+Xem xét hợp đồng bán hàng và các hợp đồng khác theo yêu cầu của giám đốc.
+Quảng cáo và xúc tiến bán hàng.
+Tổ chức thực hiện giao hàng.
+Quản lý các cửa hàng sản phẩm của công ty.
+Liên hệ với khách hàng thực hiện bảo hành sản phẩm sau bán hàng.
+Chủ trì việc xử lý và giải quyết khiếu nại của khách hàng.
+Thực hiện thuê ngoài gia công sản phẩm đáp ứng yêu cầu sản xuất.
1.3.2. Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý.

14
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Giám Đốc

P.Giám đốc
sản xuất- kỹ
thuật

Trưởng
phòng thí
nghiệm

P.giám đốc
kinh doanh

Trưởng
phòng
thiết bị

P.Giám đốc
nội chính

Trưởng
phòng kỹ
thuật

Trưởng
phòng vật
tư

Kế toán
trưởng

Trưởng
phòng kinh
tế & kế
hoạch

Hình 1.12. Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý
1.4. Quy trình công nghệ của xưởng đúc.
1.4.1. Giới thiệu tổng quan về xưởng đúc.
Xưởng đúc II được thành lập vào năm 1998 với dây chuyền đúc tự động và khuôn
cát tươi không cần hộp DISAMATIC (ĐAN MẠCH) với công suất 10.000 tấn/năm để
sản xuất vật liệu bi đạn nghiền và các phụ kiện nhỏ phục vụ ngành sản xuất xi măng,
nhiệt điện, phân nón, sản xuất vật liệu xây dựng, lọc dầu và các ngành công nghiệp
khác.
Tổng sản lượng tiêu thụ nội địa xấp xỉ 8000 tấn sản phẩm/ năm và xuất khẩu hơn
4000 tấn sản phẩm / năm. Tỷ lệ tăng trưởng 15-20 % năm
Sản phẩm xuất khẩu chính là bi nghiền, phụ tùng máy nghiền bi, lò nung trong các
15
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

nhà máy xi măng, thân valve cho công nghiệp dầu khí, phụ tùng của máy xây dựng.
Thị trường xuất khẩu chính là Hàn Quốc, Nhật Bản, Mỹ, Canada. Italy. Anh Quốc ,
Thái Lan. UAE, Úc.

Hình 1.13. Hình ảnh bi đạn nghiền đã được làm thô
1.5. Quy trình công nghệ hệ thống sản xuất bi đạn nghiền.

16
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

-

-

-

-

-

Tự động hóa b - K57

Hình 1.14. Hệ thống sản xuất bi đạn nghiền
Quy trình công nghệ hoạt động của hệ thống gồm 7 công đoạn :
+ Công đoạn 1: Chuẩn bị nguyên liệu (cát, đất sét và bột than).

Các nguyên liệu này được chứa trong các boong ke được làm bằng nhôm. Thùng
cát, đất sét, bột than có sức chứa là 10 tấn. Thùng chứa hỗn hợp là 20 tấn. Còn thùng
cát khứ hồi có sức chứa là 40 tấn.
Đất sét:
Được khai thác vận chuyển tới kho nhà máy, được phân thành lô theo hàm lượng
SiO2, Al2O3, R2O và được đồng nhất sơ bộ, cấp qua băng tải tấm có biến tần điều tốc
qua băng tải cao su chuyển vào máy cán sét, sau đó chuyển vào kho đồng nhất kiểu
kho dài qua hệ thống cân băng định lượng.
Độ ẩm < 15%.
+ Kiểm tra đất sét từng lô theo yêu cầu kỹ thuật.
+ Kiểm tra độ ẩm đất sét trước khi đưa vào kho đồng nhất theo từng ca sản xuất.
Cát, bột than: Yêu cầu mịn, nhỏ đã được loại bỏ tạp chất. Được nhập và kiểm tra trước
khi đưa vào thùng nguyên liệu tương ứng.

Hình 1.15.Thùng chứa nguyên liệu
+ Công đoạn 2: Cân định lượng nguyên liệu.
Cân định lượng có thể cân khối lượng lên tới 2,5 tấn.
Mỗi 1 mẻ nguyên liệu trước khi được đưa vào máy làm khuôn đều được trộn với
một tỷ lệ nhất định. Chính vì vậy việc sử dụng cân định lượng là hết sức cần thiết.
Người vận hành hệ thống sẽ đặt tỷ lệ cát- đất sét- bột than – nước trước khi các nguyên
liệu này được đưa vào thùng hỗn hợp. Với cân định lượng đảm bảo khối lượng chính
xác của các nguyên liệu được sử dụng.
Trình tự cân định lượng như sau:
Đầu tiên, cát sẽ được van xả từ thùng nguyên liệu cát xuống cân định lượng. Khi lượng
cát ở cân đạt yêu cầu về khối lượng. Van cát sẽ được đóng lại. Lượng cát ở cân định
lượng được xả hết xuống thùng đựng hỗn hợp.
Tiếp theo, Van xả đất sét cũng được mở ra, xả đất sét xuống cân định lượng. Cũng
giống như cân cát. Sau khi khối lượng đất sét đạt yêu cầu. Van đất sét cũng đóng lại.
Đất sét trong cân định lượng chuyển xuống thùng hỗn hợp.
Cuối cùng là bột than. Qúa trình cân bột than này cũng hoàn toàn như hai nguyên liệu

trên. Dựa vào tỷ lệ giữa bột than với cát. Lượng bột than mong muốn sẽ được cân định
lượng đong đếm đảm bảo tỷ lệ thực tế bằng với tỷ lệ đặt.
17
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Để đưa nguyên liệu từ các bong ke xuống cân định lượng ta sử dụng băng tải cao
su.

Hình 1.16. Băng tải vận chuyển nguyên liệu
+ Công đoạn 3: Trộn nguyên liệu.
Sau khi nguyên liệu đã đạt khối lượng yêu cầu sẽ được van xả từ thùng hỗn hợp
xuống máy trộn. Tại máy này hỗn hợp sẽ được trộn đều với lượng nước. Nhằm tạo ra
nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình làm khuôn bi đạn. Thời gian máy trộn hoạt động
cũng được đặt trước nhằm khối nguyên liệu này đủ thời gian để đồng đều nhất.
+ Công đoạn 4: Làm khuôn.
Khi nguyên liệu đã được trộn đều sẽ được xả xuống thùng chưa nguyên liệu. Từ
thùng nguyên liệu này lượng nguyên liệu sẽ được đưa dần vào máy làm khuôn. Mỗi
lần nguyên liệu được đưa vào máy làm khuôn vừa đủ để tạo ra một chiếc khuôn.
Không bị thừa cũng không bị thiếu. Nhằm tạo tính chính xác và kinh tế trong quá trình
sản xuất.

18
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Hình 1.17. hình ảnh làm khuôn
+ Công đoạn 5 Rót phế liệu.
Tại công đoạn này, khi khuôn đã được tạo ra từ máy làm khuôn. Van rót phế liệu
sẽ đổ dần dần vào khuôn đó. Khi khối lượng vừa đủ tạo ra 1 viên bi thành phẩm. Van
rót phế liệu sẽ đóng lại. Việc tạo ra các viên bi sau cũng hoàn toàn tương tự.

19
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Hình 1.18. Rót phế liệu
+ Công đoạn 6: Vận chuyển khuôn bi vào máy tách bi thành phẩm.
Bi được tạo ra sau một khoảng thời gian cài đặt trong bộ điều khiển hệ thống
khoảng 30-45 phút nhằm độ đông kết, nguội của phế liệu đạt yêu cầu sẽ được băng tải
vận chuyển tới máy tách bi thành phẩm này. Mỗi một chiếc khuôn sẽ được băng tải
vận chuyển vào máy tách cũng chính bằng khoảng thời gian để bi phôi nguội, đông kết

lại. Qúa trình này sẽ được lặp lại.
+ Công đoạn 7: Sàng cát đưa về thùng đựng cát khứ hồi.
Từ máy tách bi thành phẩm, lượng nguyên liệu làm khuôn sẽ bị phá vỡ rơi xuống
máy sàng phía bên dưới máy. Máy này có nhiệm vụ sàng loại bỏ tạp chất có trong
nguyên liệu sau khi rót phế liệu vào. Lượng cát này sẽ được băng tải đưa về thùng cát
khứ hồi nhằm cung cấp hỗn hợp cát này cho máy trộn nguyên liệu đảm bảo tính tiết
kiệm cho quá trình sản xuất.
Lượng cát khứ hồi này cũng sẽ được cân tại cân định lượng. Nhằm tính toán lượng
nguyên liệu còn thiếu cho một mẻ làm khuôn.
Quy trình sẽ được lặp đi lặp lại lien tục cho đến khi nào người vận hành dừng hệ
thống.
Mỗi khi lượng nguyên liệu hết thì công đoạn cung cấp nguyên liệu, trộn nguyên
liệu lại được tiến hành. Đảm bảo chu trình khép kín cho hệ thống.
CHƯƠNG 2: GIỚI THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG
20
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

2.1. Thiết bị đông lực.
Để thiết kế hệ thống truyền động cho một đối tượng truyền động ta phải căn cứ vào
đặc điểm công nghệ của nó, căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng mà đưa ra phương án hợp
lý. Với mỗi một đối tượng truyền động có thể thực hiện bằng các phương án khác
nhau. Mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm của nó, nói chung các phương án
đưa ra cần đảm bảo các yêu cầu của đối tượng đó là phải đảm bảo được các chỉ tiêu về

mặt kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế, trong đó chỉ tiêu kỹ thuật là quan trọng hàng
đầu. Do vậy tuỳ thuộc yêu cầu chất lượng và độ chính xác của sản phẩm ta cho chọn
hệ thống truyền động điện nhằm đưa ra một hệ thống đảm bảo yêu cầu mong muốn.
Việc lựa chọn phương án truyền động điện và các thiết bị có ý nghĩa rất quan trọng.
Nó liên quan đến chất lượng sản phẩm cũng như ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của
sản xuất. Nếu như lựa chọn đúng thì chúng ta có thể tăng năng xuất làm việc, hạn chế
được những hành trình thừa, chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn, do đó hiệu quả kinh tế sẽ
cao hơn.
2.1.1. Động cơ truyền động cho băng tải
Do yêu cầu bài toán, hệ thống băng tải được thiết kế nằm ngang truyền động đưa
sản phẩm vào máy tách sản phẩm , trong quá trình hoạt động băng tải chạy liên tục và
có thể dừng khi cần nên cần phải chọn động cơ có đặc tính phù hợp với các yêu cầu
trên.
Trong hệ thống truyền động băng tải sử dụng động cơ để truyền động, căn cứ vào
nguồn điện áp cấp cho động ta chia ra làm hai loại động cơ một chiều và động cơ xoay
chiều.
Động cơ roto lồng sóc.
a. Cấu tạo
Phần tĩnh-stato:
Lõi thép stato: Là bộ phận của máy có dạng hình trụ rỗng, lõi thép được làm bằng
các lá thép kĩ thuật dày 0,35mm đến 0,5mm được dập theo hình vành khăn, phía trong
có xẻ rãnh để đặt dây quấn và được phủ sơn cách điện trước khi ghép lại.
Dây quấn: Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm đặt trong các rãnh
của lõi thép.
Ngoài hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy
được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép phía dưới là chân đế để bắt
chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ máy, trong nắp
có ổ đỡ (hay còn gọi là bạc) dùng để đỡ trục quay của roto.

21

GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Hình 2.1. Stato
Phần động – roto:
Lõi sắt: Lõi thép của roto bao gồm các lá thép kĩ thuật điện như của stato, điểm
khác biệt ở đây là không cần sơn cách điện giữa lá thép vì tần số làm việc trong roto
rất thấp nên tổn hao do dòng Fuco trong roto cũng thấp. Lõi sắt được ép trực tiếp lên
trục máy hoặc lên một giá roto của máy.
Roto kiểu lồng sóc khác với roto dây quấn. Trong mỗi rãnh của lõi sắt roto đặt các
thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài và được nối tắt tại hai đầu bằng hai vòng ngắn
mạch bằng đồng hoặc bằng nhôm. Roto đồng được chế tạo từ đồng hợp kim có điện
trở suất cao nhằm mục đích nâng cao momen mở máy.
Để cải thiện tính năng mở máy đối với máy có công suất lớn người ta làm rãnh roto
sâu hoặc dùng lồng sóc kép. Đối với máy điện cỡ nhỏ, rãnh roto được làm chéo góc so
với tâm trục.

22
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

Hinh 2.2. Roto kiểu lồng sóc
2.1.1.2. Động cơ truyền động cho các máy trộn, máy sàng, máy tách sản phẩm.
Sử dụng động cơ không đồng bộ roto dây quấn.
Ưu điểm:
+ Đặc điểm của rôto dây quấn là thông qua chổi than đưa điện trở phụ vào mạch
roto để cải thiện tính năng mở máy vì Khi có R Mở tăng thì MMM tăng, nhờ có RMở dòng
điện mở máy giảm xuống làm cho momen mở máy tăng lên, đó là ưu điểm nổi bật của
động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn là mômen mở máy lớn.
Nhược điểm: Cũng giống như động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ ba pha
rôto dây quấn cũng cần hệ chổi than- cổ góp nên việc thay thế bảo quản rất phức tạp,
tốn kém và không an toàn.
Ứng với mỗi máy có công suất khác nhau.
Vị trí lắp đặt: gắn với các trục của máy, băng tải. Tạo chuyển động cho cơ cấu máy.
Bảng 2-1. Công suất của động cơ sử dụng trong hệ thống
Tên
Công suất
Máy trộn
15 Kw; 380V
Máy sàng
11 Kw; 380V
Máy làm khuôn
11 Kw; 380V
Băng tải 1
7.5 Kw; 380V
Băng tải 2
7.5 Kw; 380V
Băng tải 3

7.5 Kw; 380V
Máy tách khuôn
11 Kw; 380V
2.2. Thiết bị đo lường
2.2.1 Giới thiệu về Loadcell
Cảm biến lực dùng trong việc đo khối lượng được sử dụng phổ biến là loadcell.
Đây là một kiểu cảm biến lực biến dạng. Lực chưa biết tác động vào một bộ phận đàn
hồi, lượng di động của bộ phận đàn hồi biến đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ với lực chưa
biết. Sau đây là giới thiệu về loại cảm biến này.
Bộ phận chính của loadcell là những tấm điện trở mỏng loại dán. Tấm điện trở là
một phương tiện để biến đổi một biến dạng nhỏ thành sự thay đổi tương ứng trong
điện trở. Một mạch đo dùng các miếng biến dạng sẽ cho phép thu được một tín hiệu
điện tỉ lệ với mức độ thay đổi của điện trở. Mạch thông dụng nhất sử dụng trong
23
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành


Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

loadcell là cầu Wheatstone.
-

Nguyên lý:
Cầu Wheatstone là mạch được chọn dùng nhiều nhất cho việc đo những biến thiên
điện trở nhỏ (tối đa là 10%), chẳng hạn như việc dùng các miếng đo biến dạng. Phần
lớn các thiết bị đo đạc có sẵn trên thị trường đều không ít thì nhiều dùng phiên bản của

cầu Wheatstone đã được sàng lọc.

Hình 2.3. Mạch cầu wheatstone
Cho một mạch gồm bốn điện trở giống nhau Rl, R2, R3, R4 tạo thành cầu
Wheatstone như trên hình vẽ. Đối với cầu Wheatstone này, bỏ qua những số hạng bậc
cao, hiệu thế đầu ra Em thông qua thiết bị đo với trở kháng Zm sẽ là:
Em =

(V)

Trong đó:
-R là điện trở danh nghĩa ban đầu của các điện trở Rl, R2, R3, R4 (thường là
120 ohms, nhưng có thể là 350 ohms dành cho các bộ cảm biến).
-V là hiệu thế nguồn.
Điện thế nguồn có thể thuộc loại liên tục với điều kiện là dùng một nguồn năng
lượng cung cấp thật ổn định. Các thiết bị trên thị trường đôi khi lại dùng nguồn cung
cấp xoay chiều. Trong trường hợp đó phải tính đến việc sửa đổi mạch cơ bản để có thể
giải điều chế thành phần xoay chiều của tín hiệu.
Trong phần lớn các trường hợp, Zm rất lớn so với R (ví dụ như Volt kế số, bộ
khuếch đại với phần nối trực tiếp) nên biểu thức trên có thể viết lại là:
Em=

(V)

Phương trình trên cho thấy là sự biến đổi đơn vị điện trở của hai điện trở đối
mặt nhau, ví dụ là R1 và R3, sẽ là cộng lại với nhau trong khi tác động của hai điện trở
24
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành

Đồ án tốt nghiệp

Tự động hóa b - K57

kề bên nhau, ví dụ là R1 và R2, lại là trừ khử nhau. Đặc tính này của cầu Wheatstone
thường được dùng để bảo đảm tính ổn định nhiệt của các mạch miếng đo và cũng để
dùng cho các thiết kế đặc biệt.
Cân định lượng sử dụng trong hệ thống Loadcell SBA.
Nhà sản xuất: CAS.
Vị trí lắp đặt: dưới thùng cân nguyên liệu.
Bảng 2-2. Thông số kỹ thuật
Model

SBA

Tải trọng

2,5 tấn

Cấp chính xác

D3, C3

Trở kháng ngõ ra

350 ± 5Ω

Trở kháng ngõ vào

400 ± 20Ω

Vật liệu

Thép mạ niken

Tiêu chuẩn

OIML, NTEP

Điện trở

2.000 Mv/v

Hình 2.4. Loadcell SBA
2.3. Van điều khiển – piston –xy lanh
2.3.1. Van điều khiển

25
GVHD: Ths: Nguyễn Chí Tình

SVTH: Nguyễn Đình Thành