Ứng dụng PLC s7 1200 điều khiển hệ thống nung nhôm của công ty cổ phần cơ khí đông anh licogi

LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của thế giới xu hướng hội nhập kinh tế, đất nước ta
đang đổi mới và bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa, vừa xây
dựng cơ sở vật chất kĩ thuật, vừa phát triển nền kinh tế đất nước. Trong đó
ngành tự động hóa đóng một vai tròrất quan trọng trong quá trình phát triển
của đất nước.
Đồ án với đề tài : “Ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển hệ thống nung nhôm
của 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
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 do còn nhiều sai sót, em
mong các thầy hướng dẫn thêm giúp em hoàn thành và đạt kết quả tốt hơn.
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 Thầy 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 !

Hà Nội ngày 07-2019
Sinh viên
Nguyễn

Văn
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................ 1
MỤC LỤC .................................................................................................................. 2

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ................................................................................ 4
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NHÀ MÁY NHÔM
ĐÔNG ANH .............................................................................................................. 6
1.1Tổng quan về nhà máy nhôm Đông Anh .................................................................. 6
1.1.1 Giới thiệu chung .................................................................................................. 6
1.1.2 Quy mô đầu tư ..................................................................................................... 7
1.1.3 Quy mô nhân lực ................................................................................................ 8
1.1.4 Tiêu chuẩn áp dụng............................................................................................. 9
1.1.5 Chức năng và nhiệm vụ ...................................................................................... 9
1.1.6 Quy mô sản xuất ................................................................................................ 10
1.1.7 Chuyển giao công nghệ ..................................................................................... 11
1.1.8 Đào tạo .............................................................................................................. 11
1.1.10 Quan hệ trong nước ........................................................................................ 12
1.2 Sơ đồ công nghệ ...................................................................................................... 12
1.3 Nguyên lý hoạt động của dây chuyền sản xuất nhôm định hình ........................ 13

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN ĐOẠN NUNG VÀ
CẮT NHÔM CỦA NHÀ MÁY NHÔM ĐÔNG ANH......................................... 15
2.1 Quy trình công nghệ của phân đoạn ..................................................................... 15
2.2 Các thiết bị trong quy trình công nghệ ................................................................. 15
2.2.1Động cơ motor .................................................................................................... 15
2.1.2 Xy lanh ............................................................................................................... 17
2.1.3 Van Điện từ ........................................................................................................ 17

2.1.4 Van điều khiển dòng khí nén ............................................................................ 19


2.1.5 Bơm thủy lực ..................................................................................................... 20
2.1.6 Đồng hồ đo áp suất ............................................................................................ 21
2.1.7 Van điều khiển áp lực thủy lực ......................................................................... 22
2.1.8 Van check vuông góc ......................................................................................... 23
2.1.9 Van an toàn ........................................................................................................ 24
2.1.10 Động cơ thủy lực ............................................................................................. 24
2.3 Các cảm biến trong hệ thống ................................................................................. 25
2.3.1 Cảm biến áp suất ............................................................................................... 25
2.3.2 Cảm biến quang................................................................................................. 28
2.3.3 Encoder:............................................................................................................. 29
2.3.4 cảm biến nhiệt độ .............................................................................................. 31
2.4 Nhận xét: ................................................................................................................. 32

CHƯƠNG 3: TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG NUNG VÀ CẮT NHÔM
TRONG SẢN XUẤT NHÔM ĐỊNH HÌNH ........................................................ 33
3.1 Quy trình công nghệ tự động ................................................................................. 33
3.2 Xây dựng thuật toán ............................................................................................... 34
3.2.1 Chương trình chính .......................................................................................... 34
3.2.2 Chương trình khởi động ................................................................................... 35
3.2.3 Chương trình khởi động bằng tay .................................................................... 37
3.2.4 Chương trình dừng ........................................................................................... 38
3.2.5 Chương trình sự cố ........................................................................................... 39
3.3 Bảng tín hiệu vào ra................................................................................................ 40
3.3.1 Tín hiệu đầu vào ................................................................................................ 40
3.3.2 Tín hiệu đầu ra .................................................................................................. 40
3.4 Lựa chọn thiết bị điều khiển .................................................................................. 40
3.5 Sơ đồ mạch điều khiển ........................................................................................... 41

3.5.1 Sơ đồ mạch lực .................................................................................................. 41
3.5.2 Sơ đồ mạch điều khiển ...................................................................................... 42
3.5.3 Sơ đồ đấu nối chân PLC ................................................................................... 42
3.6 Chương trình điều khiển ........................................................................................ 43
3.6.1 Chương trình chính .......................................................................................... 43


3.6.2 Chương trình khởi động ................................................................................... 44
3.6.3 chương trình dừng ............................................................................................ 45
3.6.4 Chương trình sự cố ........................................................................................... 46
3.6.5 Mô phỏng ........................................................................................................... 47
KẾT
LUẬN……………………………………………………………………………
...47

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NHÀ MÁY NHÔM ĐÔNG
ANH
• Tổng quan về nhà máy nhôm Đông Anh
1.1.1 Giới thiệu chung
Công ty cơ khí Đông Anh là doanh nghiệp nhà nước tiền thân là nhà máy cơ
khí kiến trúc Đông Anh. Được thành lập theo quyết định số: 955/BKT ngày 26
tháng 6 năm 1963 của bộ kiến trúc, thống nhất giwuax xưởng sữa chữa của thi
công cơ giới và xưởng sữa chữa của đoàn cơ giới.
Công ty là 1 Doanh nghiệp quốc doanh hoạch toán độc lập , từ khi thành lập
đã không ngừng lớn mạnh, cơ sở vật chất ban đầu còn nghèo nàn trong chiến
tranh(1967-1972) lại thường xuyên phải sơ tán, lực lượng sản xuất nhỏ. Hoạt
động sản xuất chủ yếu là sửa chữa đại tu máy thi công và bán thi công theo kế
hoạch của bộ giao. Do tình hình kinh tế xã hội phát triển và ổn định, đất nước
đi vào hồi phục sau chiến tranh, ngàng cơ giới được mở rộng, nhà máy được bộ
cho phếp đổi tên thành nhà máy cơ khí xây dựng (năm 1974) và do bộ xây

dựng trực tiếp quản lý. Sau đó năm 1980 nhà máy đổi tên thành nhà máy đại tu
ô tô, máy kéo. Cấp trên trực tiếp là Liên Hiệp các xí nghiệp thi công cơ giới-Bộ
Xây Dựng nay là Tổng công ty XD và Phát Triển Hạ Tầng-BXD.
Đất nước mình chuyển sang thập kỉ 90 với những cơ chế quản lý mới được
hình thành đặc biệt là cơ chế thị trường. Nhà máy đứng trước một thách thức


khốc liệt, hơn 300 CBCNV thiếu việc làm, đời sống gặp nhiều khó khăn. Trước
tình hình đó Đảng Ủy và Ban Giám Đóc cùng toàn thể cán bộ chủ chốt và
CBCNV trong công ty đã sát cánh kề vai tìm ra phương hướng đi mới và lúc
này tên nhà máy được dodooir thanh: Công ty cơ khí Đông Anh thuộc tổng
công ty XD và phát triển hạ tầng-Bộ Xây Dựng.
Công ty cơ khí Đông Anh được thành lập theo quyết định số:060QD/BXDTCLĐ ngày 20 tháng 2 năm 1993 và thành lập lại theo QĐ 01 BXD-TCLĐ
ngày 02-01-1996 của bộ Xây Dựng. Đến tháng 8 năm 2006 công ty đổi tên
thành công ty TNHH Nhà Nước Một Thành Viên Cơ Khí Đông Anh. Trụ sở
chính của công ty: Khối 2A km22+800 Quốc lộ 3 thị trấn Đông Anh-Hà
Nội.Điện Thoại: 04.8832712-04.8833818.Fax:84.48832718
1.1.2 Quy mô đầu tư
Nhà máy được xây dựng khép kín trên khuôn viên có diện tích là 28.000.
Với tổng mức vốn đầu tư cho thiệt bị và nhà xưởng là 170.000.000.000 VNĐ.
Nhà máy nhôm Đông Anh đã được xây lắp hoàn thành đưa vào sử dụng với
hệ thống các dây chuyền thiết bị sản xuất hiện đại, đồng bộ, sản xuất các sản
phẩm nhôm hợp kim định hình chất lượng cao, công suất 10.000tấn/năm và là
quy mô lớn tại Việt Nam hiện nay với phương châm chuyên nghiệp hóa trong
lĩnh vực sản xuất, cung ứng và sử dụng vật liệu hợp kim nhôm định hình, phục
vụ công tác thi công hạng mục cửa kính khung nhôm, ốp nhôm trang trí và
hoàn thiện xây dựng cho các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.
Bước đầu đi vào sản xuất, Nhà máy đã đưa ra thị trường nhiều chủng loại
sản phẩm khác nhau nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu thị trường và bạn hàng.
Các nhóm sản phẩm chủ đạo của Nhà máy là:

•

Sản phẩm nhôm thanh định hình chất lượng cao phục vụ cho xây
dựng.

•

Sản phẩm nhôm tấm lớn, khổ rộng dung cho trang trí nội thất.


•

Sản phẩm cho các ngành công nghiệp như đóng to axe, ô tô, tàu
thủy, xe đạp…

•

Sản phẩm cửa đi, cửa sổ, vách dựng, vách ngăn hoàn thiện.

•

Dịch vụ thi công lắp đặt các công trình.

1.1.3 Quy mô nhân lực
Giám đốc: Đặng Văn Chung ( sinh năm 1956)
Tổng số cán bộ nhân viên của nhà máy là 230 người
Trong đó có:
• 35 người là lao động gián tiếp
• 195 người là lao động trực tiếp
• Khoảng 30% người lao động trong nhà máy có trình độ đại học

• Khoảng 55% người lao động trong nhà máy có trình độ cao đẳng
• khoảng 10% người lao động trong nhà máy là lao động phổ thông
Đội ngũ cán bộ trẻ, nhiệt tình, năng động, có trình độ, trong đó có nhiều kỹ
sư được đào tạo tại các nước có nền công nghiệp tiên tiến, sản xuất nhôm với
trình độ cao như Hàn Quốc, Italia, Đài Loan.
1.1.4 Tiêu chuẩn áp dụng
Nhằm tiêu chuẩn hóa sản xuất và kinh doanh, Nhà máy nhôm Đông Anh đã
áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 – 2000 do QUALCERT cấp và
đăng ký chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN tại cục đo lường chất
lượng sản phẩm Hà Nội với tiêu chuẩn TC08 áp dụng cho sản phẩm ANODE,
tiêu chuẩn TC 07 áp dụng cho sản phẩm Anode, tiêu chuẩn TC 07 áp dụng cho
sản phẩm sơn tĩnh điện và phủ film.
1.1.5 Chức năng và nhiệm vụ
Là đơn vị trực tiếp gia công khuân mẫu và với định hướng trong sản xuất
kinh doanh là hướng tới nhu cầu và thỏa mãn nhu cầu của khách hang bằng


phương châm “Bền vững hơn, hoàn thiện hơn”. Nhà máy nhôm Đông Anh sẽ
cung cấp đến mọi đối tượng khách hang trong nước và quốc tế những sản phẩm
có chất lượng cao, với sự đa dạng về mẫu mã, kiểu dáng, kích cỡ, màu sắc….
phụ tối đa như cầu của khách hàng.
Đặc biệt với hướng phát triển đi vào các dạng cửa hoàn thiện, nhà máy đã
cho sản xuất đồng bộ và mang tính hàng loạt các hệ cửa Việt – Ý theo kiểu
dáng châu Âu với công năng sử dụng chống được mưa gió, có độ cách âm,
cách nhiệt cao, thi công ở mọi điều kiện công trình, bền màu theo thời gian,
cho tính thẩm mỹ cao, đặc biệt là tính kinh tế, tiện ích và hiệu quả trong quá
trình sử dụng.
Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng châu Âu, giá thành hạ, phục vụ cho nhu
cầu xây dựng các nhà chung cư cao cấp, các khách sạn cao tầng, các khu văn
phòng cao cấp, các khu biệt thự, các hệ thống nhà xưởng cần có độ cách âm và

chống ồn cao, thay cho các sản phẩm gỗ có thể bị cong vênh và giá thành cao,
thay cho các hệ thống cửa nhựa lõi thép hay bị han gì trong điều kiện thời tiết
của Việt Nam.
1.1.6 Quy mô sản xuất
Với 3 phân xưởng sản xuất và một xưởng gia công kết cấu được trang bị hệ
thống dây chuyền thiết bị hiện đại đồng bộ gồm:
•

Phân xưởng đùn ép thanh nhôm định hình chất lượng cao

•

Phân xưởng anode xử lý và trang trí bề mặt thanh nhôm bằng phương
pháp Anode hóa.

•

Phân xưởng sơn tĩnh điện và phủ film, xử lý và trang trí bề mặt thanh
nhôm bằng phương pháp sơn tĩnh điện và phủ film

Với hệ thống thiết bị hiện đại và đồng bộ, được bố trí khoa học, đảm bảo
cho nhà máy vận hành đạt công suất 10.000 tấn/năm
1.1.6.1 Hệ thống thiết bị của phân xưởng đùn ép:
Hệ thống thiết bị máy đùn ép hiện đại, tính tự động hóa cao, điều khiển bằng
hệ thống PLC, được cung cấp bởi các nhà chế tạo hàng đầu trên thế giới – UBE
– Nhật Bản – Sunkyung Machinery CO.LTD và Yoo Chang Machinery
Company – Hàn Quốc


•

Dây chuyền đùn ép 1800 tấn, Model 2004 do tập đoàn UBE Cooperation- Nhật Bản cung cấp

•

Dây chuyền đùn ép 1350 tấn, Model 2004 do Sunkyung Machinery
Co..Ltd vàYoo Chang Machinery Company – Hàn Quốc cung cấp.

•

Dây chuyền đùn ép 650 tấn, Model 2004 do Sunkyung Machinery
Co..Ltd vàYoo Chang Machinery Company – Hàn Quốc cung cấp.

1.1.6.2 Hệ thống thiết bị của phân xưởng Anode:
Hệ thống thiết bị dây chuyền anode và các thiết bị thí nghiệm, kiểm tra sản
phẩm do các tập đoàn hàng đầu trên thế giới cung cấp như Worldclean Idustrial
Company, các thiết bị đều có nguồn gốc từ Italia và các nước G7 sản xuất
Hệ thống thiết bị của phân xưởng sơn tĩnh điện và phủ film trang trí vân gỗ
Hệ thống thiết bị dây chuyền sơn tĩnh điện và phủ film vân gỗ trang trívà
các thiết bị thí nghiệm, kiểm tra sản phẩm do các tập đoàn hàng đầu trên thế
giới cung cấp – Ingegneria S.R.L vàDecoral System SRL– Italy
Ngoài ra còn có hệ thống thiết bị gia công lắp ráp hệ thống cửa kính khung
nhôm chất lượng cao theo tiêu chuẩn châu Âu, do hang Takna – Italy cung cấp
và chuyển giao công nghệ, với công suất gia công 500.000/năm.
Hệ thống thiết bị gia công khuôn. Nhằm phục vụ nhanh các khách hàng, và
giảm tối đa chi phí cho khách hàng, nhà máy được đầu từ hệ thóng thiết bị gia
công khuôn đồng bộ và hiện đại với hệ thống các máy gia công CNC nhập
khẩu từ CHLB Đức, máy cắt dây, khoan xung của Thụy Sỹ, đảm bảo năng lực
gia công đạt 300 bộ khuôn/tháng.
1.1.7 Chuyển giao công nghệ

• Công nghệ đùn ép thanh nhôm định hình được chuyển giao bởi tập đoàn
Sunkyung Machinery Co..Ltd – Hàn Quốc và UBE – Nhật Bản.
•

Công nghệ xử lý anode, nhuộm màu và phủ bóng E.D sản phẩm được
chuyển giao bởi tập đoàn Worldclean Industrial Company – Đài Loan.

•

Công nghệ sơn tĩnh điện và phủ film sản phẩm được chuyển giao bởi tập
đoàn Otefal và Decoral System SRL – Italy.

1.1.8 Đào tạo
Nhà máy thường xuyên bồi dưỡng và nâng cao tay nghề cho cán bộ công
nhân viên kỹ thuật thi công công trình và bồi dưỡng về kiến thức an toàn lao
động trong quá trình thi công.
1.1.9 Quan hệ quốc tế


Về mảng thiết bị và các dịch vụ kỹ thuật, nhà máy có quan hệ tốt với nhiều
hãng cung cấp thiết bị sản xuất thanh nhôm định hình như hang UBE – Nhật
Bản, Hãng Sunkyung, hang Yoochang Hàn Quốc, tập đoàn Otefal và Decoral
của Italia…. Đây là các hang lớn luôn sẵn sang cung cấp các thiết bị và dịch vụ
kỹ thuật cho công nghệ sản xuất và đùn ép nhôm, đồng thời các hang này cũng
luôn cung cấp cho nhà máy các dịch vụ kỹ thuật mới để nâng cao chất lượng
sản phẩm
Với chủ trương nắm bắt kỹ thuật chất tạo và thi công công trình, nhà máy
nhôm Đông Anh còn thiết lập được quan hệ với các hang danh tiếng như:
ALUK, NEWTEC, PROFILE, Cộng hòa Italia, ALUCOBOND cộng hòa liên
bang Đức, PECHINEY, TECHNAL, SEPALUMIC cộng hòa Pháp, RC,

GLAGOBEL cộng hòa Bỉ, YKK, APONIC, ASAHI Nhật Bản, AEI
Singapore……để nhập khẩu vật tư, thiết bị và trợ giúp về thiết kế, kỹ thuật thi
công phục vụ công tác thi công công
1.1.10 Quan hệ trong nước
Trong lĩnh vực xây dựng, Công ty cơ khí Đông Anh- Nhà máy nhôm Đông
Anh được sự quan tâm giúp đỡ của Bộ xây dựng, cũng như Tổng công ty xây
dựng LICOGI và nhiều tổng công ty mạnh trong cả nước.
Với chủ trương đầu tư và hướng dẫn thị trường các sản phẩm chất lượng
cao và chuyên nghiệp hóa công tác gia công, lắp đặt hệ thống cửa kính khung
nhôm, ốp nhôm trang trí cho các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.
Cùng với đội ngũ kỹ sư và kiến trúc sư luôn luôn nghiên cứu và hợp tác với các
chuyên gia của các hang danh tiếng để thiết kế và chế tạo các hệ thống cửa kính
khung nhôm, ốp nhôm trang trí mới có công năng phù hợp với điều kiện địa lý
và tập quán thi công của Việt Nam, đồng thời hướng tới xuất khẩu ra thị trường
quốc tế.
1.2 Nguyên lý hoạt động của dây chuyền sản xuất nhôm định hình
Phôi có 3 loại 4 inch loại 6 inch 7 inch và dài 5.8m (do nhà máy nhôm đặt
hàng) được đưa vào lò da nhiệt, trong lò có nhiệt độ đến 500 ºC.Sau đó,phôi


nhôm được chuyển vào bộ phận máy cắt phôi (cắt bằng dao thủy lực).Khi có
tín hiệu cắt thì bộ phận cắt sẽ tác động (phôi nhôm có chiều dài khoảng 1m –
1.2m), phôi được cắt sẽ được chuyển xuống giá đỡ đồng thời pittong thủy lực
sẽ đẩy phôi nhôm còn lại về ống hướng dẫn (ống cấp phôi ban đầu) và tấm
chắn được hạ xuống bên ngoài ống dẫn hướng.
Trong thời gian đó phần phôi được cắt chuyển sang máy đùn nhôm. Khi giá
đỡ nhôm được năng lên đồng trục với pittong và pittong sẽ dẩy phôi nhôm vào
buồng nung (buồng nung làm nhôm được nung mềm và nhiệt đọ trong buồng
nung từ 500 ºC đến 600 ºC) để thực hiện việc ép dễ dàng.
Khi pittong ép nhôm với lực rất lớn, phôi nhôm đi qua khuôn để tạo hình với

vận tốc 10 -70 m/phút và nhiệt độ ở đó là 473 ºC sẽ có bộ phận kéo nhôm, bộ
phận này chạy trên các rulo với tốc độ 28 mm/sec đến độ dài xác định (do
người vận hành đặt hay hết phôi) thì ở phía đầu có bộ phận ép thanh nhôm làm
thanh nhôm cố định và dao cắt chuyển động tịnh tiến và cắt thanh nhôm.
Khi cắt xong hệ thống rulo hạ xuống băng tải sẽ chuyển nhôm ra ngoài. Khi
đó bộ phận kéo thanh nhôm chạy về vị trí ban đầu với tốc độ 80 mm/sec tiếp
xúc với 3 tiếp điểm làm cho động cơ chuyển động chậm và bộ phận kéo thanh
này dừng lại ở đối diện với bộ phận cắt.
Nếu trong buồng nung hết phôi thì pittong ép được kéo ra và buồng nung
nóng nhôm cũng được tịnh tiến lùi và gạt công tắc hành trình làm cho dao phía
trên cắt sát phần phôi thừa ở đầu khuôn nhôm, phần thừa này sẽ được chuyển
xuống thùng phế liệu làm dưới lòng đất. Sau khi cắt xong buồng nung được
tịnh tiến sát với khuôn nhôm và tác động vào tiếp điểm làm bộ phận chuyển
phôi từ giá đỡ lên đồng trục pittong ép và tiếp tục quá trình ép nhôm.
Khi giá đỡ chuyển xuống thì tác động cho bộ phận cắt nhôm tiếp tục hoạt
động cắt phôi nhôm.
Khi băng tải chuyển sang khâu kéo căng thanh nhôm (kéo bằng thủy lực)
gồm một đầu giữ chặt một đầu của thanh nhôm, đầu kia giữ và kéo căng thanh
nhôm với một lực được nhà sản xuất đặt sẵn tương ứng với từng lại thanh
nhôm. Kéo căng thanh nhôm có tác dụng làm thẳng và tăng mômen uốn. Sau
khi kéo căng sẽ có bộ phận (con người ) kiểm tra sau kéo.
Nếu kiểm tra kéo đạt yêu cầu, băng tải chuyển sang khâu cắt thanh. Bộ phận
này sẽ cắt thanh nhôm theo nhiều đoạn khác nhau (3m, 4m, 5m, 6m, 7m). Và
sau khi cắt xong các thanh nhôm sẽ được kiểm tra xem có đạt yêu cầu hay
không. Nếu không đạt các thanh nhôm sẽ được chuyển xuống thùng phế liệu.
Nếu đạt yêu cầu các thanh nhôm sẽ được đưa vào lò hóa già bằng gas nung
đến 200 ºC trong thời gian 4 giờ. Hóa già xong sản phẩm chuyển sang phun


nhãn logo cho sản phẩm Anốt. Sau khi phun xong sẽ có khâu kiểm tra hóa già

và phun nhãn sản phẩm. Hoàn thành khâu phun nhãn sẽ được chuyển công
đoạn.

1.2 Sơ đồ công nghệ nhà máy nhôm


Một số hình ảnh về công ty
Phân xưởng đùn ép nhôm của nhà máy


Nguồn nguyên liệu được nhập khẩu từ nước ngoài

Hệ thống lò nung

Máy
đùn ép nhôm


CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN ĐOẠN NUNG NHÔM
CỦA NHÀ MÁY NHÔM ĐÔNG ANH
2.1 Quy trình công nghệ của phân đoạn
Nguyên lý hoạt động : Nhôm nguyên khối sau khi được nhập liệu từ các nơi
khác thì sẽ được vận chuyển đến khu chứa thì sẽ tiếp tục được vận chuyển bằng
các hệ thống băng truyền theo phương ngang.sau đó sẽ được vạn chuyển theo
phương dọc bởi băng truyền cỡ nhỏ ngay trước lò nung.sau khi nung xong với
nhiệt độ c nhôm nguyên khối sẽ được di chuyển tới máy cắt thủy lục tạo thành
các billet theo kích thước được đặt sẵn phù hợp với thông số xản suất.tại đây
billet sẽ được vận chuyển tới máy hệ thống tiếp theo

Sơ đồ công nghệ của hệ thống


Nguyên lý hoạt động: Nhôm thanh được vận chuyển từ băng tải ngang
đến băng tải dọc vận chuyển 1 thanh vào lò nung. Trong lò nung được
nung với nhiệt độ 300-500 độ C. Lò nung chia thành 4 khoang. Tại mỗi
khoang được bố trí các cảm biến nhiệt để duy trì độ nóng thích hợp cho
việc nung phôi. Nhiệt độ lò được điều khiển bằng các van cấp khí (từ quạt
gió của bộ phận thổi gió), van gas (từ bộ trộn khí qua bộ dẫn khí gas).
Trường hợp sự cố: Sự cố băng tài 1 thì dừng băng tải 1, sau 10s dừng
băng tải 2, sau 15s dừng lò nung
-Sự cố băng tải 2 thì dừng băng 2 và băng 1, sau 15s thì dừng lò nung.
-Sự cố lò nung thì dừng toàn bộ hệ thống.
Lưu đồ thuật toán
2.2 Các thiết bị trong quy trình công nghệ
2.2.1Cảm biến nhiệt độ
Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ Pt100 đơn giản dựa trên mối quan
hệ mật thiết giữa kim loại và nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, điện trở của kim loại
cũng tăng. Bạch kim cũng tương tự như vậy. Theo tiêu chuẩn thì khi nhiệt độ là
00C điện trở của Pt-100 sẽ là 100Ω. Bạch kim được sử dụng rộng rãi là do các
yếu tố như trơ về mặt hóa học có nghĩa là nó rất ít hoặc không tác dụng với
những chất ăn mòn hay phá hủy, điện trở có quan hệ gần như tuyến tính với
nhiệt độ. Hệ số tăng nhiệt độ của điện trở đủ lớn để cho việc lấy kết quả đo dễ
dàng.Có độ ổn định cao
•

Môi trường sử dụng đo nhiệt độ:Không khí, nước, dầu, gỗ, gạo, xi
măng …

•

Độ chính xác: 99,9%

•

Dãy nhiệt : -100 C đến 200 C, 0-100 C, 0-200 C, 0-400 C, 0-500 C, 0600 C…


•

Kích thước : dài 50mm, 100mm, 150mm, 200mm, 300mm, 400mm,
500mm…

•

Đường kính : 3mm, 4mm, 5mm,6mm, 8mm, 10mm, 12mm….

•

Xuất xứ: Hàn Quốc hoặc Đức, Ý

2.2.2Cảm biến quang
Là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học ở
môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin
về trạng thái hay quá trình đó.
Trong dây chuyền cảm biến cụ thể là cảm biến quang dùng trong việc báo
hiệu chuyển phôi từ hệ thống băng tải vào lò nung và sau khi phôi được cắt
chuyển sang máy đùn ép.
Thông số kỹ thuật cảm biến quang Autonics BEN10M- TDT2
Mô tả:

•

Loại: Thu phát riêng

•

Khoảng cách phát hiện 10m

•

Điện áp hoạt động: 12-24 VDC

•

Ngõra Transistor: NPN/PNP

•

Chế độ hoạt động: Light ON/ Dark On


2.2.3Động cơ motor quạt gió
•
•
•

• Động cơ quạt gió
Động cơ điện 30 kW ~ 40HP, chứng chỉ chất lượng từ Châu Âu
Động cơ có tốc độ 1470 vòng/phút (4 cực điện- 4 poles)

•

Thông số kĩ thuật:


•

Mãhàng Y3- 200L- 4 vỏ gang (khoảng cách từ tâm trục xuống mặt đất
là200 mm)

•

Đường kính trục (cốt) của motor: 55 mm

•
•

Cường độ dòng điện định mức khi đấu điện kiểu sao 33.4 ampe (A), khi
đấu điện kiểu tam giác 58 ampe (A)
Cấp chịu nhiệt F, hệ số bảo vệ bụi và nước IP 55

•

Trọng lượng khoảng 228 kg

•
•

Nguyên liệu: tôn silic xanh cán nguội, dây đồng cao cấp
Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chân đế dọc trục 305 mm

•

Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chân đế ngang trục 318 mm

•

Tổng chiều dài thân mô tơ 770 mm

•

Tổng chiều cao thân mô tơ 505 mm

2.2.4 Van Điện từ
Van điện từ khá đa dạng về chủng loại và cấu tạo của chúng cũng có sự khác
biệt. Van hoạt động nhờ điện cơ, được điều khiển bởi dòng điện thông qua tác
dụng của lực diện từ. Đối với động cơ 2 cửa, cửa ra và cửa vào sẽ được đóng
mở thay phiên nhau (nghĩa là cửa vào đóng thì cửa ra mở và ngược lại), đối với
van 3 cửa, 2 cửa ra sẽ được đóng mở thay phiên nhau. Một hệ thống phức tạp
có thể sử dụng nhiều van điện từ được ghép lại với nhau.
Nguyên lý hoạt động của van điện từ:
Mặc dù khá đa dạng về chủng loại, song cơ bản thì van điện từ hoạt động
theo 1 nguyên lýchung:
Là có 1 cuộn điện, trong đó có 1 lõi sắt và 1 lò so nén vào lõi sắt đó, lõi sắt
đó lại tỳ vào đầu 1 gioăng cao su. Như vậy, bình thường không có điện thì lo so
ép vào lõi sắt, để đóng van. Khi có dòng điện vào, cuộn dây sinh từ trường hút
lõi sắt ra, từ trường này đủ mạnh thắng được lò so, khi đó van mở ra (Loại van
điện từ thường đóng – NC)
Van được dùng trong sơ đồ thủy lực máy cắt là các loại van điện từ sau:
•

van điện từ DSG-01-2B2-A200-05:

van điện từ DSG-0
2.2.5Đồng hồ đo áp suất
Mã sản phẩm: Nagano GV50-173 Series
Thông số kĩ thuật đồng hồ đo áp suất:


•

Dải đo: từ 0 đến 350 kg/cm2 (bar, kPa, MPa), đo áp suất dương (không
đo áp suất thấp hơn áp suất khí quyển).

•

Khoảng nhiệt độ cho phép đo: -20 đến 60 độ C.

•

Đồng hồ đo được chế tạo và kiểm định chất lượng theo tiêu chuẩn Nhật
Bản JIS B 7505-1999.

•

Cấp chính xác: 2.5.

•

Kích thước đường kính mặt đồng hồ: 60 mm

•

Kiểu lắp ráp: chân ren 1/4 inch lắp trực tiếp trên đường ống với chân kết
nối bằng hợp kim đồng.

•

Vật liệu: đầu nối Sensor tiếp xúc lưu chất và vỏ đồng hồ làm bằng inox
316, mặt kính.

Đồng hồ đo áp suất


2.2.6 Cảm biến đo áp suất

Mẫu

GP – M250

Áp suất định mức

0 đến 25 Mpa
(0 đến 250 bar)

Phạm vi màn hình hiển thị cho phép

-2.5 đến +27.5 Mpa
(-25 đến +275 bar)

Giá trị áp suất cắt điểm 0

+ 0.5% của F.S

Áp suất cho phép

50Mpa (500 bar)

Áp suất nổ

100Mpa (1000 bar)

Độ phân giải màn hình

0.01 Mpa (0.1 bar)

Loại chất lỏng

Chất lỏng sẽ không ăn mòn bộ phận
tiếp xúc với chất lỏng

Loại áp suất

Áp suất kế

Độ chính xác

Từ +1% của F.S trở xuống

Khả năng lặp lại

Từ +0.3% của F.S trở xuống

Đặc tính nhiệt độ

+0.6% của F.S/10ºC

Đường kính kết nối

G3/4 (thay đổi bộ nguồn tùy chọn R
lồi 1/8, R lồi 1/4, R lồi 3/8, G lõm
1/4, NPT lồi 1/8, và NPT lồi ¼ đang
có trên thị trường)

Góc quay hộp

Tối đa 330º

Nhiệt độ trung bình

-20 đến +100ºC (không đóng
băng/ngưng tụ)

Điện áp nguồn cung cấp

10-30 VDC, độ gợn (P-P): tối đa
10%, loại 2 hoặc LPS

Dòng điện tiêu thụ

Từ 50mA trở xuống (khi 24V: từ
32mA trở xuống, khi 12V: từ 48mA
trở xuống, không bao gồm tải)

Phương pháp màn hình hiển thị

4 cột, đèn LED kĩ thuật số, màu


đỏ/màn hình hiển thị có thể đảo
chiều theo chiều dọc
Đèn báo hiển thị vận hành

Đèn báo vận hành (ngõ ra 1)(màu
cam), đèn báo vận hành (ngõ ra
2)(màu cam)

Tính trễ

Trong chế độ trễ: có thể thay đổi (sự
khác nhau giữa điểm bật và điểm tắt
là tính trễ)
Trong chế độ cửa sổ: cố định (0.5%
của F.S)

Đáp ứng

Ngõra

Ngõ ra điều khiển

Có thể chọn từ 3 đến 5000ms

Ngõra Analog

Như giá trị ngõ ra điều khiển

Ngõ ra 1 ngõ ra điều khiển

NPN/PNP cực thu để hở (có thể lựa
chọn), cực đại 250mA (tối đa 30V)

Ngõra 2
loại thay
thế

Ngõ ra điều
khiển
Ngõra
Analog

Khả năng
chống
chịu với
môi
trường

Vật liệu
đặc tính

Điện áp dư thiết bị chính 1V, có thể
lựa chọn thường mở/thường đóng
4-20 mA, trở kháng tải tối đa 500Ω
(khi điện áp hơn 20V)

Nhiệt độ môi trường xung
quanh

-20 đến +80ºC (không đóng băng
ngưng tụ)

Độ ẩm tương đối

35 đến 85% RH (không ngưng tụ)

Rung động

IEC60068-2-6 20G (10 đến 2000Hz,
2 tiếng cho mỗi hệ trục X, Y, Z)

Va đập

IEC60068-2-27 50G (11ms, 3 lần
cho mỗi trục X, Y, Z)

Chỉ số chống chịu thời tiết
cho vỏ bọc

IP67

Cổng/màng ngăn

Cổng áp suất: SUSXM7, cổng màng
ngăn áp suất: AI203 (Alumina),
vòng O: FKM

Bộ phận khác

Phần vỏ bọc kim loại: SUS304,
SUS303, phần vỏ bọc nhựa: PPSU

Cáp có thể ứng dụng

Đầu kết nối 4 chân M12


Khối lượng

Xấp xỉ 150g

2.3 Nhận xét:
Qua quá trình được học và yêu thích về máy móc e nhận thấy hệ thống ở trên
khi được tự động hóa hoàn toàn sẽ đem lại lợi ích không nhỏ.Chính vì vậy e đã
nghiên cứu tìm tòi, học hỏi và cùng với sự giúp đỡ của quý thầy cô hướng dẫn
cũng như tham khảo từ Công ty cơ khí Đông Anh em đã tự động hóa quy trình
nung và cắt trong sản xuất nhôm định hình

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PLC S7 1200 ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
NUNG NHÔM
3.1Lưu đồ thuật toán

Trong đồ án lần này em sử
dụng PLC S7-1200 CPU 1214 AC\DC\Relay và02 module analog
output SM 1232, 01 module analog input SM1231 trong đồ án lần này
Hình ảnh plc S7- 1200
• Thông số PLC S7-1200 CPU 1214 AC/DC/Rly:
+ Đầu vào: 14 ngõ vào số 24V DC
+ Đầu ra: 10 ngõ ra số relay 2A
+ Ngõ vào tƣơng tự: 0 – 10V
+ Nguồn cấp xoay chiều: 86 – 264V AC, AT 47 – 63 Hz