Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7200 (Đồ án tốt nghiệp)

B GIÁO D

O

I H C DÂN L P H I PHÒNG

ISO 9001:2008

THI T K MÔ HÌNH PHA TR N DUNG D CH
S

D NG PLC S7-200

ÁN T T NGHI
NGÀNH

I H C H CHÍNH QUY
N CÔNG NGHI P

H I PHÒNG - 2016


B GIÁO D

O

I H C DÂN L P H I PHÒNG

ISO 9001:2008

THI T K MÔ HÌNH PHA TR N DUNG D CH

S

D NG PLC S7-200

ÁN T T NGHI

I H C H CHÍNH QUY
N CÔNG NGHI P

Sinh viên:

Trình
ng d

H I PHÒNG - 2016

Nam


C ng hoà xã h i ch
cl p

t Nam

T Do

H nh Phúc

----------------o0o----------------B GIÁO D

O

I H C DÂN L P H I PHÒNG

THI T K MÔ HÌNH PHA TR N DUNG
D CH S D NG PLC S7-200

Sinh viên :
L p:

MSV : 1513102003
-

nT

ng Công Nghi p

tài: Thi t k mô hình pha tr n dung d ch s d ng PLC s7-200


NHI M V
1. N

TÀI

i dung và các yêu c u c n gi i quy t trong nhi m v
lý lu n, th c ti n, các s li u c n tính toán và các b n v )

tài t t nghi p ( v

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
............................................................................................................................
2. Các s li u c n thi

thi t k , tính toán

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
m th c t p t t nghi p..........................................................................:

CÁC CÁN B

NG D

TÀI T T NGHI P

ng d n th nh t:
H và tên

:

H c hàm, h c v

:

Nam
Th c s
i h c dân l p H i Phòng

N

ng d n :

Toàn b

tài

ng d n th hai:
H và tên

:

H c hàm, h c v

:
:

N

ng d n :

tài t t nghi
Yêu c u ph i hoàn

n nhi m v

mv

Sinh viên

Cán b

ng d

Nam
H
HI

NG

N H U NGH


PH N NH N XÉT TÓM T T C A CÁN B

NG D N

TÀI T T NGHI P
1.Tinh th

c

tài t t nghi p.

..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
ng c

i n i dung yêu c
ra trong
t lý lu n th c ti n, tính toán giá tr s d ng,

nhi m v
ch
ng các b n v ..)

..........................................................................................................................

..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
m c a cán b

ng d n

m ghi b ng s và ch )

Cán b

ng d n chính

(Ký và ghi rõ h tên)


NH

A

I CH M PH N BI N

TÀI T T NGHI P
tài t t nghi p v các m t thu th p và phân tích s
li

lý lu n ch
ng
thuy t minh và b n v , giá tr lý lu n và th c ti
tài.
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................

m c a cán b ch m ph n bi n
m ghi b ng s và ch )

i ch m ph n bi n
(Ký và ghi rõ h tên)


M CL C
L IM

U.................................................................................................. 1
i thi u chung v các h th ng pha tr n................................. 2

1.1. ng d ng..................................................................................................... 2

1.2.Các h th ng pha tr n ................................................................................. 3
m bi n m c .......................................................... 10
t l ng................................................................. 10
2.2.M t s c m bi n m c dùng trong công nghi p......................................... 19
2.3.T ng quan v PLC .................................................................................... 28
2.4.C u trúc ph n c ng PLC h s7 ................................................................. 37
2.5.Ngôn ng l p trình s7................................................................................ 44
t k h th ng......................................................................... 56
tv

.................................................................................................. 56

3.2.Mô t nguyên lý ho

ng ....................................................................... 57

3.3.Th c hi n................................................................................................... 62
K t lu n .......................................................................................................... 65
Tài li u tham kh o ........................................................................................ 66


L IM

U

V i s phát tri n c a khoa h c k thu t ,s
t s , các thi t b

u khi n t

ng

ngày nay các công ngh

c thay th b ng các công ngh hi
h th

u khi n l
t b

ng c a các linh ki

n
nd n

i. Các thi t b công ngh tiên ti n v i

u khi n , h th ng t
u khi n t xa

u khi n, vi s

c ng d ng r ng dãi trong

công nghi p, các dây truy n s n xu t.
Trong công nghi p nhu c u v

ng thành ph n c a các h n h p,

dung d ch là r t nhi u. Trong th c t có r t nhi u thi t b

ng thành ph n c a các ch
u khi

có m t h th ng

ng v i giá c h p lý là r t c n thi

u ki n

s n xu t hi n t i.
V i nhu c

c giao th c hi n

tr n dung d ch s d ng PLC s7-

Thi t k h th ng pha

do th

d n
N

án g m:
i thi u chung v các h th ng pha tr n.
i c m bi n m c.
t k h th ng

ng

Gi i thi u chung v các h th ng pha tr n dung d ch
1.1. ng d ng
Các h th ng pha tr n dung d ch là thi t b

tr n h n h p nhi u

lo i nguyên li u, v t li u, dung d ch, hóa ch t thành m t h p ch

ng nh t.

u c a s n ph m sau khi tr n là m t trong nh ng ch
b

ng và hi u qu c a h th ng pha tr n.
Trong dây truy n s n su t các lo i b t h n h p, tr n các lo i hóa ch t hay
c ph

c bi t là trong các dây truy n c a các xí

nghi p ch bi n th

c u ng t ng h p công nghi

ng x d ng nhi u

các h th ng pha tr n, máy tr n dung d ch h n h
h p nhi u thành ph n có t l nh
Các thành ph n n

c s n ph m h n

c tr n l n v i nhau và phân b
ng chính xác ngay t

u

n làm vi c có hi u qu
các s n ph m sau khi tr n ch a các thành ph

c
u.

Quá trình pha tr n ch k t thúc và có hi u qu khi các m u ki m t
t l các thành ph

n theo công th

i v i nhi u lo i s n ph m còn ph thu
a các lo i nguyên li u khi tr
th

cm

u tuy

i.

u.

u có
ct

l n c a các h t pha tr

m và


1.2.M t s h th ng pha tr n .
Các h th ng pha tr n dung d ch h l
ng có ch t l ng ch
khu y ho

c th c hi n trong các bình
n chuy

ng nh

t b tr n,

u khu

nén.
Quá trình khu y tr n h l

ng dùng trong công nghi p: công nghi p

hóa ch t, công nghi p th c ph m, công nghi p luy n kim, công nghi p v t li u
xây d

1.1.1.H th ng pha tr n d u DO và d u th c v t.
ng là v
hóa th

s ng còn c a toàn nhân lo i. Các ngu

um

n m c cao

nh t và ngày càng c n ki t. Trong hoàn c
ng m

ng

y, m t trong các ngu

n mang tính b t phá trong nh

ng sinh h c.
Vi c pha tr

ng sinh h c v i các d

ng hóa th

t o ra các s n ph m m i có hi u su t, tính kinh t cao và thân thi n
ng tr nên c p thi

c

t ra cho các h th ng.


Hình 1.1:Mô hình ph i tr n d u th c v t và d u DO
1.1.2.H th ng pha màu.
.
t trong nh ng nguyên v t li u ch y u trong ngành xây d ng,
ch y

b m t nh m b o v

ng s d

hình th c trang trí th m m . Chính vì v y màu s c c

ng th

là

u t quan tâm

u.
Cùng v i s phát tri n c a khoa h c k thu t nh ng ngành khoa h c k
thu t phát tri

t b c. Nhi u k thu t pha ph

d ng trong ngành công nghi p và xây d
giá thành s n ph m và ch

c ng
ng lên cao h


Hình 1.2:
ch

bình tr

ng

cho vi c t

n, v i các công th c pha màu khác nhau ta có

th s dùng nhi u thêm các lo

t o ra gang màu mong mu n.

b.Pha màu trong công nghi p nhu m
Dáng v và màu s c t o nên m
ch

ng, tu i th s n ph

không. Khách hàng công nghi
màu s

h quy

i tiêu dùng v
nh có... b ti n ra mua s n ph m hay
i t t c s n ph m cùng lo i ph i có

u và gi ng nhau trong c lo t s n ph m. Khi phát hi n có s

khác bi t v màu s c trong cùng m t lo t s n ph m, h luôn cho r
hi n c a ch

ng kém.

u


1.1.3.H th ng pha tr n hóa ch t.
Trong n n công nghi p hi
ct
là công ngh hóa ch

i ngành hóa gi m t vai trò quan tr ng và

ng hóa cao. Các lo i máy tr
c s d ng r ng dãi và

c ph m
c nâng cao tính t

ng hóa.

Hình 1.3:Máy tr n hành tinh s d

c


Hình 1.5:Mô hình nguyên lý máy tr n.
1.1.4.Máy ph i tr

c ng t có gas.

c dùng cho các lo
gi i khát khác. Dây truy
g m các thành ph
ch

u

c ng t có gas và các lo

c th c hi

pha tr

u ng có gas bao

c, syro và khí CO2 v i ch t li u v b ng thép không g
m b o các v

v v sinh an toàn th c ph m .

Máy s d ng h th ng c m bi

u khi n áp l c trong bình,

chi u cao và b m t ch t l ng. Khi có d u hi u b
bi n s

c

ng l p t c b ph n c m

n k p th i s lý.
Máy tr n thi t k v i công ngh hi

i chu k tr

c u trúc ch c ch n, d v n hành an toàn thích h p cho tr
cho dây truy n các doanh nghi p l n, v a và nh .

n chính xác,
c gi i khát có gas


Hình 1.6:Quy trình công ngh s n xu

c ng t có gas.

1.1.5.Tr m tr n bê tông.
Bê tông là m t thành ph n không th thi u trong ngành xây d
khi công ngh t

ng hóa r ng rãi vi c kh
ng không cao t n nh t nhi

c

c th c hi n th công
th c hi

t


k
tr m tr

ng nh t c
i quy

Tr m tr n bê tông t

u. Chính vì th

c các v

:

ng t khâu nguyên li u: cân, tr n và x nguyên

li

n công trình.
Vi c tr n bê tông có th l

l p l i cho thành ph n liên t c hay có th

khi n tr n m t s m khi c n.
Có kh
li
Có th

ng tr n nh ng m bê tông hoàn ch nh g m các nguyên
c, ph gia theo công th
i mác bê tông theo các m theo yêu c u.

Hình 1.7:Tr m tr n bê tông

u.


PLC và các lo i c m bi n m c
2.1.

T L NG

2.1.1.
s
vào chi u cao c
nc

m bi n c p là hàm liên t c ph thu c

t trong bình ch a. Nó không ph thu c vào tính ch t
thu c vào kh

ng riêng c

u di n ba cách khác nhau c

Hình 2.1 :Các c m bi n m c ch

t.
y


Cách th

nh t: M t phao n i trên m t ch

c g n dây qua m t

ròng r c v i m t c m bi n v trí. C m bi n v trí s cho ra tín hi u t l v i m c
c a ch t l ng.
Cách th hai: M t v t hình tr
tr ph i b ng ho c l

t, chi u cao hình

c ch t l ng. Hình tr

bi

m bi n s ch

c treo trên m t c m
ng c a m t l c F t l v i

chi u cao c a m c ch t l ng.

F=p- SH
:
P: là tr ng l c
S: là ti t di n c t ngang
H: là chi u cao ph n ng p trong ch t l ng c a hình tr
: là kh

ng riêng c a ch t l ng

S h ng SH trong bi u th c là l

y Archimede tác d ng lên hình tr .

Tín hi u do c m bi n cung c p s t l v i chi u cao H còn l i c a ch t l ng
trong bình.
Cách th 3: S d ng c m bi n áp su
bình ch a áp su

c bi u di n b i công th c:
p=p0+ gh

V i

p0 : là áp su t

nh c a bình ch a.
t th y l c t

.

t

a. T


p: là kh

ng riêng c a ch t l ng.

g: là gia t c tr

ng.

C m bi n m

t trung gian có d ng màng m ng. M t

m t c a màng ch

ng áp su t gi a p và p0 nên hai m t c a màng ch u tác

ng khác nhau làm cho nó bi n d ng. S bi n d ng này s cung c p tín hi

chuy

i thành tín hi

l n t l v i chi u cao h c a m c ch t l ng
c tính c a lo i c m bi

c các bình có dung tích l n, hình dáng c a bình ch
d
ngay c
thông nha

ng, bình n m ngang ho c bình c
ng thái làm vi c. Bình có th
ng th i có th làm vi c

ng nhanh
h ho c

ng có áp su t ho c chân không.


2.1.2.

N
is d

bi n này chuy

n c m bi

c thù. Các lo i c m

i tr c ti p m c tín hi u thành tín hi

n . Tuy th , yêu c u

i có c u t
2.1.3.

n và d ch t o.
M BI

D N
n ( ~50 µscm-1) không có

C m bi n lo i này ch dùng ch
n v t th
C ut

n ví d

u nh n.

n c c hình tr , n u bình ch a b ng kim lo i thì

bình là m t c c và ch c m thêm m t c c hình tr
xoay chi
Trong ch

tránh hi

ng phân c c c

liên t

Trong ch

n ch y gi

ng, chi u dài c
nc

phát hi

n c c ng

i nc

i.

Hình 2.2 C m bi
n c c b)

c ch
m

u
t l

n c c ng p trong ch

n m ngang, v trí c a m

a)

n c c.

t theo v trí th

mc d ic am
v i chi u dài c

c nuôi b ng ng n

.

n c c c) phát hi n theo m c.


2.1.4.C M BI N T

N

Khi ch t l ng là ch
tr (ho c m
môi gi

n có th t o t

n c c là ch t l ng

ph n ng p và không khí

c chuy
i theo m c ch

bình ch

ng s
môi c

n môi c

ph n khô.

n dung c a t
u ki n c n thi
t ph

n
áp d ng
ng s

i ta s d ng s ph thu

ph n t nh y c m c a b chuy
c th c hi
n c c ph

n

n dung c a

i ch t l ng. V m t c u t o, ph n t nh y
id

n c c hình tr

ng tr c

t song song v i nhau. C u t o c a các ph n t th c m
nh theo tính ch t hóa lý c a ch t l

sau:

n

ng là g
Trong thi t b

các ch

n c c hình

n c c k t h p v i thành bình kim lo i c a bình ch a). Ch

Vi

c

nb

n d n su t nh

-6

i v i ch t l ng

simen/m các ph n t ch th


Hình 2.3 : C m bi

c ch t l

Ph n t c m th hình a g
chìm vào ch t l

n.

nc

ng tr c 1 và 2 có ph n nhúng

n c c t o thành m t t

n tròn, gi

nc c

y ch t l ng có chi u cao h, còn H-h là không gian ch a h n h
c

nh v

nc

c am tt

n hình tr

i ta dùng ch
c

nh b
0H/ln(

: là h ng s
0

n dung

D/d)

y gi

:là h ng s

n môi c a chân không.

ng kính ngoài và trong c
iv it

n c c.

n hình tr

n c c.
ng s

n dung c a t là:
C=C0+C1+C2

n môi khác nhau,


n dung c

0

n xuyên qua l p.

C1

n dung gi

n c c có ch a ch t l ng.

C2

n dung c a không gian có ch

.

N u tính theo công th c trên thì:

C = C0 +
Vì r

iv

+

=1 , còn C0 = const nên:

C=C0 +

H
a ph n t nh

n, giá tr c a
nhi

ph thu c vào nhi

c a ch t l ng nên k t qu

, do v

iv

ng

lo i tr

ng

i ta s d ng m t t bù, T

i ph n th c m 2 và nhúng chìm hoàn toàn trong ch t l ng,
h p khi hoàn thành ph n ch t l

t

m ts

ng

i ta thay nó b ng m t t c

nh.
ng h p ch
t

n c c th
c ch t l ng d
i ta s d ng ph n t th c
n c c kim lo i, có l p ph
n c c th

n, l p ph

n môi c a

t.
simen/m

n ngoài ph n t nh y c m là các
n 2 và nhúng chìm trong ch t l ng, còn

hai là thành b ch a ( n u là kim lo i ) ho

dung toàn ph n c a ph n t nh y c

-4

n d n su t l

nc

c tính b ng:

n


C=C0 +
n dung c

0

n xuyên qua n p.

C1 :

n dung c

n c c 1 và b m t ch t l ng trên gi i h n có

C2

n dung c a t

n.
n t o b i b m t ch t l ng trên gi i h n

n c thành b .
Thi t b chuy

i ph n t th c

p chính xác c a thi t b

n dung thành tín hi

n là c u

0,5 ; 1,0 ; 2,5.

2.1.5.

CX
mc

cx

ti p xúc tr c ti p v i ch

n ph i

m này r t thích h

ch

2.1.6.

P TH B NG TIA
này, b ph

t

bên trong và ngoài v

c 2 phía c a bình ch a. B ph n phát là là ng n b c x tia, ví d ng n
chu k

c

có chu k

B thu là bu ng ion hóa.

c m c, ngu n phát và b t
c n phát hi n. Ng n phát s phát ra m t trùm tia
thu c và tình tr ng m c ch
b suy gi m ho c không suy gi m b i ch
quét toàn b chi u cao m c ch

có

c th

i di n

m

ng

m nh và song song. Ph
ng, trùm tia s
i m t góc m nh t

a b thu tình tr ng này s

c