KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUẤN DÂY TỰ ĐỘNG TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT DÂY ĐỒNG TRÁNG VERNI TỰ ĐỘNG CÔNG TY CỔ PHẦN NGÔ HAN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUẤN DÂY TỰ ĐỘNG
TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT DÂY ĐỒNG TRÁNG
VERNI TỰ ĐỘNG CÔNG TY CỔ PHẦN NGÔ HAN

Họ và tên sinh viên: TRẦN THANH HẢI
Ngành: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Niên khóa: 2009-2013
Tháng 06 năm 2013


 

KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUẤN DÂY TỰ ĐỘNG DÂY
CHUYỀN SẢN XUẤT DÂY ĐỒNG TRÁNG VERNI TỰ ĐỘNG CÔNG
TY CỔ PHẦN NGÔ HAN

Tác giả

TRẦN THANH HẢI

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
ĐIỀU KHIỂN TƯ ĐỘNG

Giáo viên hướng dẫn:
Ks. LÊ QUỐC TOẢN

Ks. LÊ QUANG HIỀN

Tháng 06 năm 2013
i 
 
 


 

LỜI CÁM ƠN
Để đạt được kết quả như ngày hôm nay, đầu tiên con xin cảm ơn cha mẹ đã sinh ra,
nuôi dưỡng, chăm sóc con trong suốt những năm học vừa qua.
Bên cạnh đó, em xin được gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Cơ Khí – Công Nghệ
trường đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, đặc biệt là thầy Lê Văn Bạn đã tận tình
dạy dỗ, truyền đạt và hướng dẫn cho em những kiến thức quý báu trong suốt 4 năm
theo học ở trường.
Em xin được tỏ lòng biết ơn đến thầy Toản, thầy Hiền và toàn thể anh em bộ phận cơ
điện đã giúp đỡ, tạo điều kiện và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn!

TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013
Sinh viên thực hiện:
Trần Thanh Hải

ii 
 
 

 

TÓM TẮT
Nhà máy Ngô Han với sản phẩm chủ lực hiện nay là sản xuất dây đồng điện từ. Dây
chuyền sản xuất này gồm 3 phần đó là dây chuyền đúc đồng, tráng verni và cuối cùng
là quấn dây. Trong 2 khâu đúc đồng và quấn dây là dễ bị sự cố, vì thế cần phải khắc
phục ngay những sự cố có thể xảy ra để đạm bảo sản lượng. Những lỗi thường gặp là:
dây chuyền kéo đồng không đủ nhiệt làm mát để kết tinh là dứt dây đồng, bộ phận
căng dây của dây chuyền quấn dây bị sự cố làm trùng dây...
Phương pháp khắc phục và giảm thiểu sự cố: bảo trì định kỳ, sử dụng nguồn dự phòng
khi có sự cố để duy trì hoạt động cho dây chuyền, cần có thiết bị giám sát cảnh báo
khi dây chuyền bị sự cố, có đội ngũ nhân viên giám sát dây chuyền…
Đề tài thực hiện cuộc khảo sát hệ thống điều khiển quấn dây tự động của máy XCV
1500. Các công đoạn cơ bản thực hiện quấn dây của máy XCV 1500 là:
 Lô kéo làm nhiệm vụ kéo dây từ lò tráng men sang máy quấn dây XCV 1500.
 Lô rải làm nhiệm vụ thực hiện rải dây đều trên lô thu của máy XCV 1500.
 Lô thu làm nhiệm vụ thực hiện quấn dây hoàn tất sản phẩm.
Đề tài được thực hiện tại nhà máy cổ phần Ngô Han, thời gian từ 03/03/2013 đến
01/06/2013.

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Ks.Lê Quốc Toản

Trần Thanh Hải

Ks. Lê Quang Hiền

iii 
 
 


 

MỤC LỤC
Trang
Trang tựa ..........................................................................................................................i
Lời cảm ơn ..................................................................................................................... ii
Tóm tắt .......................................................................................................................... iii
Danh sách các chữ viết tắt .............................................................................................iv
Mục lục ..........................................................................................................................vi
Danh sách cách hình ......................................................................................................ix
Danh sách các bảng .................................................................................................... xiii

 
Chương 1 MỞ ĐẦU .......................................................................................................1
1.1

Đặt vấn đề ..........................................................................................................1

1.2

Mục tiêu đề tài ...................................................................................................2

1.3

Giới hạn đề tài ....................................................................................................2

Chương 2TỔNG QUAN TRA CỨU TÀI LIỆU .........................................................3
2.1

Sơ lược về công ty cổ phần Ngô Han .................................................................3

2.2

Giới thiệu sản phẩm đây đồng điện từ ...............................................................4

2.3

Tìm hiểu phần cứng PLC S7-200 ......................................................................5

2.4

2.3.1

Giới thiệu về các loại điều khiển.................................................................5

2.3.2

Cấu trúc một qui trình điều khiển ...............................................................6

2.3.3

Hệ thống số .................................................................................................7

2.3.4

Các khái niệm xử lý thông tin .....................................................................7

2.3.5

Giới thiệu PLC ............................................................................................8

2.3.6

Cấu trúc của một PLC .................................................................................9

2.3.7

Các khối của PLC......................................................................................11

2.3.8

Cách đấu dây PLC S7-200 ........................................................................13

Tổng quan các PLC S7-200 của máy XCV1500 ................................................14
iv 

 
 


 

2.5

2.6

2.4.1

Tổng quan PLC S7-224XP (6ES7 214-2AD23-0XB0) ............................14

2.4.2

Tổng quan module EM 232 Analog (6ES7 232-0HB22-0XA0) ..............15

2.4.3

Tổng quan Module EM 223 (6ES7 223-1BL22-0XA0) ...........................16

Tổng quan về STEP 7-Micro/Win V4.0 ..........................................................16
2.5.1

Cài đặt và kết nối phần mềm STEP 7-Micro/Win với PC ........................16

2.5.2

Soạn thảo chương trình với phần mềm STEP 7-Micro/Win V4.0 ............17

2.5.3

Kết nối truyền thông PLC S7-200 với thiết bị lập trình............................20

2.5.4

Thủ tục tải dự án từ PLC về thiết bị lập trình ...........................................21

2.5.5

Thủ tục nạp dự án vào PLC từ thiết bị lập trình........................................22

Tổng quan về các thiết bị ngoại vi của máy XCV 1500 ..................................23
2.6.1

Cảm biến Dancer .......................................................................................23

2.6.2

Cảm biến tiện cận E2EL ...........................................................................25

2.6.3

Biến tần Mitsubishi FR-A740 ...................................................................27

2.6.4

Biến tần Schneider LXM05AD22N4 ........................................................29

2.6.5

Màn hình SIMATIC Pannel OP7 ..............................................................32

2.6.6

Động cơ không đồng bộ 3 pha ..................................................................34

2.6.7

Tổng quan về BSH AC servo motor .........................................................35

2.6.8

Tổng quan về XPSAF5130P .....................................................................39

2.6.9

Tổng quan về EMB ...................................................................................41

2.6.10 Tổng quan về Limit Switch .......................................................................42
Chương 3 PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN ..........................................................43
3.1

Thời gian nghiên cứu .......................................................................................43

3.2

Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................43

3.3

Phương pháp thực hiện ....................................................................................43

3.4

Phương tiện thực hiện ......................................................................................43

Chương 4KẾT QUẢ KHẢO SÁT VÀ THẢO LUẬN ..............................................44

4.1

Sơ đồ khối quá trình sản xuất dây đồng điện từ...............................................44

4.2

Giới thiệu máy quấn dây tự động.....................................................................45

4.3

Phân loại các máy quấn dây tự động theo kích thước dây..............................45

4.3

Mô hình máy quấn dây tự động ......................................................................46
v 

 
 


 

4.4.1

Mô hình tổng quát của máy.......................................................................46

4.4.2

Chi tiết bộ phận của phần kéo ...................................................................49

4.4.3

Chi tiết bộ phận của phần thu dây .............................................................53

4.4.4

Chi tiết bộ phận của phần rải dây ..............................................................55

4.4.5

Chi tiết bộ phận của sang lô ......................................................................57

4.5

Nguyên lý hoạt động của máy quấn dây tự động XCV 1500 .........................59

4.6

Lưu đồ giải thuật của máy XCV 1500 .............................................................60

4.7

Sơ đồ mạch điện và mạch điều khiển của máy XCV 1500 .............................62
4.7.1

Sơ đồ mạch nguồn chính 400Vac .............................................................62

4.7.2

Sơ đồ mạch nguồn 220Vac .......................................................................63

4.7.3

Sơ đồ mạch nguồn 10V/24V DC ..............................................................64

4.7.4

Sơ đồ mạch nguồn cung cấp cho PLC S7-200 ..........................................65

4.7.5

Sơ đồ mạch động lực các động cơ của máy XCV 1500 ..........................66

4.7.6

Sơ đồ mạch bảo vệ an toàn........................................................................71

4.7.7

Sơ đồ mạch điều khiển PLC S7-200 .........................................................74

4.7.8

Sơ đồ đấu dây của Domino .......................................................................87

4.8

Kích thước và sơ đồ bố trí tụ điện của XCV 1500 ..........................................89

4.9

Kết quả khảo sát ...............................................................................................90

5.2

4.9.1

Năng suất sản xuất ....................................................................................90

4.9.2

Thông số cài đặt của máy XCV 1500 .......................................................90

Thảo luận..........................................................................................................90

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................92
5.1

Kết luận ............................................................................................................92

5.2

Đề nghị .............................................................................................................92 

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC 

vi 
 

 


 

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Sản phẩm dây đồng ................................................................................4
Hình 2.3 Hai loại điều khiển trong sản xuất..........................................................6
Hình 2.4 Cấu trúc chung của 1 qui trình điều khiển .............................................6
Hình 2.6 Các bước thiết lập điều khiển .................................................................9
Hình 2.7 Cấu trúc chung của bộ điều khiển lập trình PLC .................................10
Hình 2.8 Cung cấp nguồn cho các khối trong PLC.............................................11
Hình 2.9 Sơ đồ cấu trúc bộ nhớ ...........................................................................11
Hình 2.10 Thiết bị PLC .......................................................................................12
Hình 2.11 Sơ đồ chung đấu dây của PLC S7-200 ...............................................13
Hình 2.12 Kết nối cảm biến NPN và PNP với PLC ............................................13
Hình 2.13 Sơ đồ đấu dây của PLC 224XP ..........................................................14
Hình 2.14 Sơ đấu dây của module EM232 Analog.............................................15
Hình 2.15 Sơ đồ đấu dây của module EM 223 ...................................................16
Hình 2.16 Kết nối máy tính với CPU S7-200 RS-232/PPI .................................17
Hình 2.17 Giao diện của Step 7- Micro/Win V4.0 .............................................17
Hình 2.19 Cửa sổ Set PG/PC interface ...............................................................19
Hình 2.20 Cửa số thiết lập truyền thông .............................................................21
Hình 2.21 Hộp thoại Upload ...............................................................................22
Hình 2.22 Chú ý khi upload từ PLC về thiết bị lập trình ....................................22
Hình 2.23 Cảm biến Dancer ................................................................................23
Hình 2.25 Sơ đồ dây của Dancer .........................................................................24
Hình 2.26 Các cách bố trí Dancer .......................................................................25
Hình 2.27 Cảm biến tiệm cận E2EL ...................................................................25
Hình 2.28 Hình sơ đồ dây của cảm biến E2EL ...................................................26

Hình 2.29 Sơ đồ đấu dây của biến tần Misubishi FR-A740 ...............................28
Hình 2.30 Các thao tác cơ bản cài đặt biến tần ...................................................29
Hình 2.31 Sơ đồ đấu dây của biến tần Schneider LXM05AD22N4 ...................30
vii 
 
 


 

Hình 2.32 Điện trở hãm của biến tần Schneider LXM05AD22N4....................31
Hình 2.33 Sơ đồ chân module CN1 ....................................................................31
Hình 2.34 Màn hình SIMATIC PANNEL OP7 ..................................................32
Hình 2.35 Sơ đồ nối dây giữa SIMATIC OP7 và PLC .......................................33
Hình 2.36 Phần mềm Protool/Pro CS..................................................................33
Hình 2.37 Cấu tạo chung động cơ 3 pha .............................................................34
Hình 2.38 Sơ đồ đấu dây của động cơ.................................................................35
Hình 2.40 Thông số BSH AC servo motor .........................................................36
Hình 2.41 Encoder SKS36, SKM36....................................................................37
Hình 2.42 Sơ đồ chân của Encoder SKS36, SKM36 ..........................................37
Hình 2.43 Sơ đồ chân của motor .........................................................................38
Hình 2.44 Thiết bị XPSAF5130 ..........................................................................39
Hình 2.46 Sơ đồ giản đồ xung của XPSAF.........................................................40
Hình 2.47 Thiết bị EMB ......................................................................................41
Hình 2.48 Sơ đồ đấu dây của EMB .....................................................................41
Hình 2.49 Thiết bị công tắt giới hạn XCMD2115C12 ........................................42
Hình 4.1 Sơ đồ khối quá trình sản xuất dây đồng. ..............................................44
Hình 4.2 Dây đồng Rod.......................................................................................45
Hình 4.3 Dây đồng kín ủ mềm ............................................................................45
Hình 4.4 Dây tráng men PU ................................................................................45

Hình 4.5 Thanh đồng Busbar ..............................................................................46
Hình 4.6 Mô hình tổng quát của máy XCV 1500 ...............................................46
Hình 4.8 Nhìn mặt trên của máy XCV 1500 .......................................................47
Hình 4.9 Kích thước khung của máy XCV 1500. ...............................................48
Hình 4.10 Thiết bị giữ chặt dây để kéo ...............................................................49
Hình 4.11 Hình ảnh thực tế cái tời của máy XCV1500 ......................................50
Hình 4.12 Kích thước cái tời của máy XCV 1500 ..............................................50
Hình 4.13 Hình ảnh thực tế bánh chia 6 rãnh của máy XCV 1500....................51
Hình 4.14 Kích thước của bánh chia 6 rãnh ........................................................51
Hình 4.15 Hình ảnh thực tế bánh Dancer của máy XCV 1500 ...........................52
viii 
 
 


 

Hình 4.16 Kích thước của bánh Dancer của máy XCV 1500 .............................52
Hình 4.17 Lô thu của máy XCV 1500 ................................................................53
Hình 4.18 Hình ảnh thực tế của phần thu ............................................................53
Hình 4.19 Kích thước mân lô thu XCV 1500 .....................................................54
Hình 4.20 Hình ảnh thực tế phần rải dây của máy XCV 1500 ...........................55
Hình 4.21 Bộ phận rải dây của máy XCV 1500..................................................55
Hình 4.22 Kích thước của bánh rải dây bên trái .................................................56
Hình 4.23 Kích thước của bánh giữa của trục rải dây .........................................56
Hình 4.24 Bộ phận sang lô của máy XCV 1500. ................................................57
Hình 4.25 Kích thước con lăn của máy XCV 1500 ............................................58
Hình 4.26 Kích thước cần gạt của máy XCV 1500.............................................58
Hình 4.28 Sơ đồ mạch nguồn chính (Main supply 400Vac) ...............................62
Hình 4.29 Sơ đồ mạch nguồn 220Vac ................................................................63

Hình 4.30 Sơ đồ mạch nguồn 10Vdc/24Vdc ......................................................64
Hình 4.31 Sơ đồ mạch nguồn của PLC ...............................................................65
Hình 4.32 Sơ đồ mạch động lực của động cơ kéo dây. .......................................66
Hình 4.33 Sơ đồ mạch động lực của lô quấn dây bên trái ..................................67
Hình 4.31 Sơ đồ mạch động lực của lô quấn dây bên phải .................................68
Hình 4.32 Sơ đồ mạch động lực của động cơ rải dây .........................................69
Hình 4.33 Sơ đồ mạch động lực của động cơ sang lô .........................................70
Hình 4.35 Sơ đồ mạch điện dừng động cơ khẩn cấp...........................................72
Hình 4.36 Cấu hình của PLC S7-200 ..................................................................74
Hình 4.37 Ngõ vào số Byte 0 CPU S7-224XP....................................................75
Hình 4.38 Phần đo chiều dài dây đồng của máy XCV 1500...............................76
Hình 4.40 Ngõ vào số Byte 2 EM223 .................................................................77
Hình 4.41 Hình cảm biến tiệm cận cần gạt bên trái ............................................78
Hình 4.42 Ngõ ra số Byte 2 EM223 ....................................................................79
Hình 4.43 Ngõ vào số Byte 3 của EM 223.........................................................80
Hình 4.44 Ngõ ra số Byte 3 EM223 ....................................................................82
Hình 4.45 Ngõ vào tượng tự Word 0/2 CPU S7-224XP .....................................84
ix 
 
 


 

Hình 4.47 Ngõ ra tương tự Word 12/14/16/18 EM 232 ......................................86
Hình 4.78 Sơ đồ đấu dây Domino X5/X6/X7 .....................................................88
Hình 4.49 Sơ đồ Domino X2/X8/X9...................................................................88
Hình 4.50 Hướng nhìn các mặt của tụ trái/trước/phải.........................................89
Hình 4.51 Sơ đồ bố trí các thành phần trên tụ điện .............................................89

x 
 
 


 

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Hệ thống số đếm .................................................................................7
Bảng 2.2 Khoảng cách phát hiện và các đặc tính khác ....................................26
Bảng 2.3 Thông số Encoder SKS36 Singleturn ...............................................37
Bảng 2.4 Ý nghĩa của các chânBSH AC servo motor .....................................38
Bảng 5.1 Bảng cài đặt thông số của máy XCV 1500 ......................................90

xi 
 
 


 

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
PLC: Programmable Logic Control.
MCCB: Moulded-Case Circuit-Breakers(Áptômát kiểu khối).
MCB: Minature Circuit Breaker (Áptômát tép).
PE: Protected Earth.
DI: Digital Input.
DO: Digital Ouput.
AI: Analog Input.
AO: Analog Output.

HMI: Human machine interface.
Main Switch: công tắc chính.
Equipotential bar: thanh đẳng thế.
Pulling motor: động cơ kéo dây.
Left take-up motor: động cơ lô thu (quấn dây) bên trái.
Left take-up motor fan: quạt của động cơ lô thu bên trái.
Right take-up motor: động cơ lô thu bên phải.
Right take-up motor fan: quạt của động cơ lô thu bên phải.
Trav.system motor: động cơ rải dây.
Left divert wire motor: động cơ sang lô bên trái.
Right divert wire motor: động cơ sang lô bên phải.
Socket: ổ cắm.
Emergency take-up: ngừng khẩn cấp lô thu.
Emergency Drawing: ngừng khẩn cấp phần kéo dây.
Power supply input PLC: nguồn cung cấp ngõ vào cho PLC.
Power supply output PLC: nguồn cung cấp ngõ ra cho PLC.
Power supply PLC: nguồn cung cấp PLC.
Power supply inverter pulling: nguồn biến tần của động kéo dây.
xii 
 
 


 

Power supply inverter left take-up: nguồn biến tần của động cơ lô thu bên trái.
Power supply inverter right take-up: nguồn biến tần của động cơ thu bên phải.
Power supply driver trav.system: nguồn biến tần của động cơ rải dây.
Emergency on: mở báo khẩn cấp.
Meter counter: xác định chiều dài dây.

Limit switch “0” Trav system: công tắc giới hạn mức “0” của hệ thống rải dây.
Overlimit low Trav system: công tắc giới hạn trên mức “thấp” của hệ thống rải dây.
Overlimit high Trav system: công tắc giới hạn trên mức “cao” của hệ thống rải dây.
Left position wire divert: cảm biến phát hiện vị trí con lăn sang lô bên trái.
Right position wire divert: cảm biến phát hiện vị trí con lăn sang lô bên phải.
Center positon wire divert: cảm biến phát hiện vị trí con lăn ở giữa.
Start inverter idler: khởi động biến tần của động cơ kéo.
Start inverter left take-up: khởi động biến tần của động cơ lô thu bên trái.
Start inverter right take-up: khởi động biến tần của động cơ lô thu bên phải.
Start driver Trav.system: khởi động biến tần động cơ rải.
Reset driver Trav.system: cài đặt lại ban đầu hệ thống rải dây.
Alarm pulling inverter: biến tần cảnh báo cho động cơ kéo.
Alarm inverter left take-up: biến tần cảnh báo cho động cơ lô thu bên trái.
Alarm inverter right take-up: biến tần cảnh báo cho động cơ lô thu bên phải.
Alarm inverter Trav. System: biến tần cảnh báo cho động cơ phần rải dây.
Forward left wire divert: động cơ sang lô bên trái quay thuận.
Back left wire divert: động cơ sang lô bên trái quay nghịch.
Forward right wire divert: động cơ sang lô bên phải quay thuận.
Back right wire divert: động cơ sang lô bên phải quay nghịch.
Analog ref. idler: tín hiệu tương tự của động cơ kéo.
Analog ref. left take-up: tín hiệu tương tự của động cơ lô thu bên trái.
Analog ref. right take-up: tín hiệu tương tự của động cơ lô thu bên phải.
Analog ref. Traverse system: tín hiệu tượng tự của động cơ rải dây.

xiii 
 
 


 

Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1

Đặt vấn đề
Hiện nay, đất nước ta đang bước vào giai đoạn công nghiệp hoá – hiện đại hoá

đất nước. Vì vậy trong nghành công nghiệp đang dần dần thay thế các thiết bị máy
móc hiện đại được nhập khẩu từ nước ngoài nhằm nâng cao hiệu quả và năng suất của
công việc, tiểu biểu là công ty cổ phần Ngô Han là 1 trong những công ty sản xuất dây
điện từ lớn nhất ở Việt Nam. Với các trang bị máy móc và thiết bị điện – điện tử hiện
đại của nước ngoài như :Siemen, Schneider, Misubishi, Ormon, lò đúc đồng của Anh,
máy kéo của Đức, máy tráng men của Ý (có thể tráng 3 lớp men), máy sản xuất dây
dẹp của Anh…
Do đó, được sự cho phép của quý công ty cổ phần Ngô Han thực tập tại công ty
để biết quy trình sản xuất dây đồng tự động và nguyên lý hoạt động của máy quấn dây
đồng tự động XCV 1500. Nhằm củng cố lại kiến thức đã học ở trường nhằm phục vụ
cho quá trình đi làm sau này.
Tự sản xuất phôi đồng, kiểm soát được chất lượng và tiến độ chế tạo dây điện
từ. Sử dụng men cách điện của Đức, cấp nhiệt cao. Giấy cách điện thương hiệu nổi
tiếng.
Được khoa Cơ khí – Công nghệ trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí
Minh tạo điều kiện, sự hướng dẫn của kỹ sư Lê Quốc Toản, Lê Quang Hiền và các anh
chị trong công ty Ngô Han, để em có thể tiếp cận với những máy móc kỹ thuật hiện
đại giúp cho em áp dụng những kiến thức đã học ở trường vào thực tiễn. Đồng thời
giúp em thực hiện đề tài: “khảo sát hệ thống điều khiển quấn dây tự động dây chuyền
sản xuất dây đồng tráng verni tự động tại công ty cổ phần Ngô Han”.

1 
 


 

1.2

Mục tiêu đề tài
Mục tiêu đề tài là tìm hiểu nguyên lý hoạt động và hệ thống điện của máy điều

khiển quấn dây tự động dây chuyền sản xuất dây đồng tráng verni tự động tại công ty
cổ phần Ngô Han, nhằm củng cố và áp dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn.
1.3

Giới hạn đề tài
Do nhà máy luôn hoạt động liên tục và thời gian thực hiện có hạn nên đề tài chỉ

giới hạn trong nội dung sau:
 Chỉ tập trung vào khảo sát phần cứng của máy quấn dây tự động XCV
1500.
 Do thời gian thực tập có hạn nên chỉ giới thiệu tổng quan về phần mềm
lập trình PLC S7-200 và phần mềm thiết kế giao diện HMI.
 Khảo sát chức năng, nguyên lý hoạt động của máy XCV 1500.
 Tìm hiểu sơ đồ mạch động lực của máy XCV 1500.
 Tìm hiểu sơ đồ mạch điều khiển của máy XCV 1500.
 Tìm hiểu các nguyên nhân sự cố thường gặp của máy XCV 1500.

2 
 

 

Chương 2
TỔNG QUAN TRA CỨU TÀI LIỆU
2.1

Sơ lược về công ty cổ phần Ngô Han
- 1987: thành lập cơ sở sản xuất dây điện từ Ngô Han, trụ sở đặt tại TP.Hồ Chí

Minh.
- 1996: thành lập công ty TNHH Ngô Han, xây dựng nhà máy mới và chuyển
trụ sở chính về Đồng Nai với vốn điều lệ 50 tỷ đồng.
- 2004: chuyển đổi thành công ty cổ phần Ngô Han, Mekong Enterprise Fund
đầu tư vào 1,85 triệu USD, tăng vốn điều lệ lên 63 tỷ đồng.
- 2007: tăng vốn điều lệ lên 227 tỷ đồng, tiếp tục phát hành cổ phiếu cho cổ
đông chiến lược như Mekong Enterprise Fund II, Vietcapital, Ngân hàng BIDV….
- 2009: tăng vốn điều lệ lên 229,5 tỷ đồng - 2010: chính thức niêm yết
22.950.627 cổ phiếu trên sàn chứng khoán với mệnh giá 10.000 đồng, mã cổ phiếu
NHW.
- Năm 1987, Ông Nguyễn Văn Sung và Bà Ngô Thị Thông đồng sáng lập cơ sở
sản xuất dây điện từ Ngô Han và khởi đầu hoạt động sản xuất kinh doanh như một
doanh nghiệp gia đình bằng kinh nghiệm của nhiều năm làm việc trong ngành công
nghiệp điện.
- Từ năm 2000, công ty Ngô Han bắt đầu áp dụng hệ thống quản lý theo tiêu
chuẩn ISO:9001, tiếp theo đó là ISO 14000, SA 8000; thành lập và vận hành phòng
thử nghiệm đạt tiêu chuẩn ISO 17025… và sản xuất thành công sản phẩm có chất
lượng theo tiêu chuẩn quốc tế như JIS, IEC, NEMA... Đặc biệtnăm 2003 Ngô Han là
công ty sản xuất dây điện từ đầu tiên tại Việt Nam đạt được chứng chỉ chất lượng UL

(Underwriters Laboratory), đồng thời được UBND TP. Hồ Chí Minh bình chọn vào
đợt đầu tiên của chương trình phát triển sản phẩm công nghiệp chủ lực của thành phố
năm 2003-2005.
3 
 


 

- Sau khi chuyển thành Công ty Cổ phần vào năm 2004, Ngô Han đã thu hút
được nhiều quỹ đầu tư lớn như Mekong Enterprise Fund, Mekong Enterprise Fund II,
Vietcapital, Ngân hàng BIDV… Và đến ngày 26/01/2010, Ngô Han với mã chứng
khoán NHW đã chính thức niêm yết 22.950.627 cổ phiếu trên sở giao dịch chứng
khoán TP HCM.
2.2

Giới thiệu sản phẩm đây đồng điện từ

Hình 2.1 Sản phẩm dây đồng
- Công ty cổ phần Ngô Han là nhà sản xuất dây điện từ hàng đầu tại Việt Nam,
trụ sở chính đặt tại Đồng Nai. Sản phẩm chính bao gồm dây đồng trần, dây đồng và
dây nhôm tráng men, dây đồng và dây nhôm bọc giấy cách điện, thanh đồng cái
Busbar.
-Ngoài việc sản xuất và kinh doanh các sản phẩm chính của công ty, Ngô Han
còn là nhà phân phối chính hãng các sản phẩm thiết bị điện, thiết bị chiếu sáng, dây
cáp điện của các thương hiệu nổi tiếng như Schneider, Panasonic, Phillip, Osram,
Paragon, Sino, Junsun, Sacom ...
-Với phương châm “Tất cả cho chất lượng sản phẩm”, nên mọi hoạt động sản
xuất kinh doanh đều được hoạch định dựa trên cơ sở đảm bảo chất lượng sản phẩm
theo tiêu chuẩn quốc tế như JIS, IEC, NEMA... và thực hiện quản lý nghiêm ngặt theo

các qui trình kiểm soát chất lượng ISO 9001:2008, ISO 14001:1996, SA 8000:2001.
Đặc biệt, Ngô Han là doanh nghiệp đầu tiên tại Việt Nam đạt chứng chỉ chất lượng
(Underwriters Laboratory) cho sản phẩm dây điện từ.
- Về nguyên liệu đồng, sử dụng đồng Cathode Grade A 99,99%, một loại đồng
tấm được sản xuất trong quá trình đúc đồng liên tục không oxy được nhập khẩu từ Úc,
Chile, Ấn Độ. Men cách điện được sử dụng loại men chất lượng cao như PE, PU, PEI
và PAI nhập khẩu từ Nhật Bản, Châu Âu và giấy cách điện nhập từ Thụy Điển, Đức...
4 
 


 

- Hiện tại Ngô Han đang áp dụng các phương pháp cải tiến quy trình như
Kaizen, Six Sigma cùng các nguyên lý về sản xuất tiết kiệm (Lean Manufacturing)
nhằm không ngừng cải tiến chất lượng sản phẩm, giảm giá thành để mang lại lợi ích
tốt nhất cho khách hàng.
2.3

Tìm hiểu phần cứng PLC S7-200

2.3.1 Giới thiệu về các loại điều khiển
- Điều khiển kết nối cứng: là loại điều khiển mà các chức năng của nó được đặt
cố định (nối dây). Nếu muốn thay đổi chức năng điều đó có nghĩa là phải thay đổi sơ
đồ đấu dây. Điều khiển kết nối cứng có thể thực hiện với các tiếp điểm (relay, khởi
động từ, v,v….) hay mạch điện tử.
- Điều khiển khả trình (PLC): là loại điều khiển mà chức năng của nó được đặt
cố định thông qua 1 chương trình còn gọi là bộ nhớ chương trình. Sự điều khiển bao
gồm 1 thiết bị điều khiển mà ở đó các bộ phát tín hiệu cần thiết và đối tượng điều
khiển được kết nối cho 1 chức năng cụ thể. Nếu chức năng điều khiển cần thay đổi, thì

chỉ phải thay đổi chương trình bằng thiết bị lập trình ở đối tượng điều khiển tương ứng
hay cắm 1 bộ nhớ chương trình khác vào trong điều khiển.

Hình 2.2 Sơ đồ các loại điều khiển

5 
 


 

Hình 2.3 Hai loại điều khiển trong sản xuất
2.3.2

Cấu trúc một qui trình điều khiển
Mỗi sự điều khiển được chia làm 3 bộ phận hợp thành: ngõ vào dữ liệu (ngõ

vào tín hiệu), xử lý tín hiệu và ngõ ra dữ liệu (ngõ ra tín hiệu).

Hình 2.4 Cấu trúc chung của 1 qui trình điều khiển
+ Ngõ vào tín hiệu: bao gồm các loại tín hiệu của bộ phát tín hiệu như:
nút nhấn, công tắc hành trình, các loại cảm biến… Tuỳ thuộc vào loại điều khiển, các
tín hiệu có thể là tín hiệu số hay tín hiệu tương tự.
+ Phần giao tiếp: là một bộ phận chuyển đổi từ tín hiệu ngõ vào thành tín
hiệu phù hợp với mức tín hiệu xử lý được đặt ở phần giao tiếp .
6 
 


 

+ Phần xử lý: là phần chính trong tất cả hệ thống điều khiển. Các kỹ
thuật điều khiển có tiếp điểm như khởi động từ phụ, relay thời gian, kỹ thuật điều
khiển bằng mạch điện tử (như AND, OR, NOT…) được PLC điều khiển quá trình tổng
hợp tại đây.
+ Phần khuếch đại tín hiệu: các tín hiệu từ phần xử lý có mức công suất
bé được khuếch đại lớn lên nhiều lần để có thể điều khiển được các khởi động từ, van
từ hay các đối tượng điều khiển khác.
+ Ngõ ra tín hiệu: phần này được kết nối với các đối tượng điều khiển
mà có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều khiển (ví dụ: khởi động từ, van từ…).
2.3.3 Hệ thống số
Trong xử lý các phần tử nhớ, các ngõ vào, các ngõ ra, thời gian, các ô
nhớ…bằng PLC thì hệ thập phân không được sử dụng mà chỉ dùng hệ thống số nhị
phân.

Bảng 2.1Hệ thống số đếm
2.3.4 Các khái niệm xử lý thông tin
Trong PLC, hầu hết các khái niệm trong xử lý thông tin cũng như dữ liệu đều
được sử dụng như: bit, byte, word và doubleword.
+ Bit: là 1 đơn vị thông tin nhỏ nhất, có giá trị 0 hoặc 1.

Hình 2.5 Một bit có thể ở trạng thái 1 hoặc 0

7 
 


 

+ Byte: 1 Byte gồm 8 Bit.

+ Word: 1 Word gồm 2 Byte hay 16 Bit.

+ Doubleword: gồm 4 Byte hay 32 Bit.

Tóm tắt:

2.3.5 Giới thiệu PLC
Các thành phần của kỹ thuật điều khiển điện và điện tử ngày càng đóng vai trò
vô cùng to lớn trong lĩnh vực tự động hoá ngày càng cao. Trong những năm gần đây,
bên cạnh việc điều khiển relay và khởi động từ thì việc điều khiển có thể lập trình
được càng phát triển. Trong nhiều lĩnh vực, các loại điều khiển cũ đã được thay đổi
bởi các bộ điều khiển có thể lập trình được, có thể gọi là các bộ điều khiển khả trình có
thể lập trình được, viết tắt trong tiếng Anh là PLC (Programmable Logic Controller).

8 
 


 

Sự khác biệt cơ bản giữa điều khiển logic khả trình (thay đổi được qui trình
hoạt động) và điều khiển theo kết nối cứng (không thay đổi được qui trình hoạt động)
là: Sự thay đổi kết nối dây không còn nữa thay vào đó là thay đổi chương trình.
Có thể lập trình cho PLC nhờ vào các ngôn ngữ lập trình.
Như vậy thiết bị làm nhiệm vụ thay thế phần mạch điều khiển trong khâu xử lý
số liệu. Trên cơ sở ở khâu xử lý số liệu có thể biểu diễn hai hệ điều khiển như sau:

Hình 2.6 Các bước thiết lập điều khiển
Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển thì người ta thay đổi mạch điều khiển: lắp lại

mạch, thay đổi các phần tử mới ở hệ điều khiển bằng relay điện. Trong khi đó khi thay
đồi nhiệm vụ điều khiển ở hệ điều khiển logic khả trình (PLC) thì người ta chỉ thay đổi
chương trình soạn thảo.
2.3.6 Cấu trúc của một PLC
Các bộ điều khiển PLC được sản xuất theo dòng sản phẩm. Khi mới xuất
xưởng, chúng chưa có một chương trình cho một ứng dụng nào cả. Cấu trúc của PLC
có thể được mô tả ở hình sau:

9 
 


 

Hình 2.7 Cấu trúc chung của bộ điều khiển lập trình PLC
+ Bộ nhớ chương trình: trong PLC có một bộ nhớ đặc biệt có thể đọc được. Nếu
sử dụng bộ nhớ đọc ghi được (RAM), thì nội dung của có thể thay đổi tuỳ theo ứng
dụng điều khiển. Trong trường hợp điện áp nguồn bị mất thì nội dung trong RAM vẫn
có thể được giữ lại nếu có sử dụng nguồn dự phòng.
+ Hệ điều hành: sau khi bật nguồn cung cấp cho bộ điều khiển, hệ điều hành
của nó sẽ đặt các counter, timer, dữ liệu và bit nhớ với thuộc tính non-retentive (không
được nhớ bởi Pin dự phòng) cũng như ACCU về 0. Để xử lý chương trình, hệ điều
hành đọc từng dòng chương trình từ đầu đến cuối. Tương ứng hệ điều hành thực hiện
chương trình theo các câu lệnh.
+ Bit nhớ (Bit memory): các bit memory là các phần tử nhớ, mà hệ điều hành
ghi nhớ trang thái tín hiệu.
+ Bộ đệm (Proccess Image): là một vùng nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ các
trạng thái tín hiệu ở các ngõ vào ra nhị phân.
+ Accumulator: là một bộ nhớ trung gian mà qua nó timer hay counter được
nạp vào hay thực hiện các phép toán số học.

+ Counter, Timer: cũng là các vùng nhớ, hệ điều hành ghi nhớ các giá trị đếm
trong nó.
+ Hệ thống Bus: bộ nhớ chương trình, hệ điều hành và các module ngoại vi (các
ngõ vào và ngõ ra) được kết nối với PLC thông qua bus nối.
10 
 


 

2.3.7 Các khối của PLC
a) Khối nguồn cung cấp
Khối nguồn có nhiệm vụ biến đổi điện áp lưới (110V hay 220V) thành điện áp
thấp hơn cung cấp cho các khối của thiết bị tự động. Điện áp này là 24VDC.

Hình 2.8Cung cấp nguồn cho các khối trong PLC
b) Bộ nhớ chương trình
Các phần tử nhớ là các linh kiện mà thông tin có thể được lưu trữ. Trong PLC
các bộ nhớ bán dẫn được sử dụng làm bộ nhớ chương trình. Một bộ nhớ bao gồm 512,
1024, 2048…Sơ đồ cấu trúc bộ nhớ như hình 1.8

Hình 2.9 Sơ đồ cấu trúc bộ nhớ

11