Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu ứng dụng plc trong công nghệ sản xuất tại nhà máy xi măng la hiên thái nguyên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ---------------------------------------- LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH : TỰ ĐỘNG HOÁ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN THÁI NGUYÊN TRẦN THỊ TUYẾT LAN THÁI NGUYÊN 2008 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ---------------------------------------- LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH : TỰ ĐỘNG HOÁ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN THÁI NGUYÊN Học viên: Trần Thị Tuyết Lan Người HD Khoa Học: TS. Nguyễn Thanh Hà THÁI NGUYÊN 2008 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC TRONG CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN THÁI NGUN Học viên: Trần Thị Tuyết Lan Lớp: TĐHK8 Chun ngành: Tự động hố Hướng dẫn khoa học: T.S. Nguyễn Thanh Hà Ngày giao đề tài: 01/10/2007 Ngày hồn thành: 30/04/2008 KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐHKT CƠNG NGHIỆP *** CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc -----------o0o----------- Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 Mục lục Mục Tên đề mục Trang Trang phụ bìa 1 Lời nói đầu 2 Mục lục 5 Chương 1 Công nghệ sản xuất và hệ thống tự động hoá của nhà máy xi măng la hiên thái nguyên 7 1.1 Sơ lược về quá trình hình thành và cấu trúc tổ chức của nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên 7 1.2 Giới thiệu chung về sơ đồ tổ chức của nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên 8 1.3 Tóm tắt công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy 9 1.4 Hệ thống tự động hoá trong quá trình sản xuất 16 1.5 Kết luận 23 Chương 2 Tổng quan về PLC và PLC S7-300 24 2.1 Mở đầu 24 2.2 Các thành phần cơ bản của một PLC 25 2.3 Lập trình cho PLC 30 2.4 Đánh giá ưu nhược điểm của PLC 32 2.5 PLC S7-300 33 Chương 3 Ứng dụng PLC cho quá trình công nghệ 38 3.1 Thuật toán 38 3.2 Cấu hình cứng 43 3.3 Cấu hình mạng 43 3.4 3.5 Địa chỉ hoá các đầu vào ra Chương trình thu thập dữ liệu với phần mềm STEP7 44 46 Chương 4 Mô phỏng hoạt động của hệ thống 47 4.1 Khái niệm cơ bản về WinCC 47 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 4.2 Những đặc điểm chính của WinCC 48 4.3 Các thành phần của WinCC 50 4.4 Hệ thống WinCC (The basic WinCC system) 54 4.5 Cách thức làm việc với WinCC 55 4.6 Sơ đồ chức năng của WinCC 56 4.7 Giao tiếp trong WinCC 57 4.8 Tạo các Funtion và các Action 60 4.9 Thiết kế các trang trên wincc cho việc giám sát hệ thống điều khiển lò quay 61 Kết luận 68 Tài liệu tham khảo 69 Phụ lục 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Lời nói đầu Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật máy tính đã cho ra đời các thiết bị điều khiển số như CNC, PLC… các thiết bị này cho phép khắc phục được rất nhiều các nhược điểm của hệ thống điều khiển trước đó và đáp ứng được yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật trong sản xuất. Với sự phát triển của khoa học công nghệ như hiện nay thì việc ứng dụng thiết bị logic khả trình PLC để tự động hoá quá trình sản xuất, nhằm mục tiêu tăng năng xuất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm đang là một vấn đề cấp thiết và có tính thời sự cao. Luận văn với đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng PLC trong công nghệ sản xuất tại nhà máy xi măng Thái Nguyên” nhằm mục đích tìm hiểu nghiên cứu ứng dụng của bộ điều khiển PLC trong sản xuất. Đối tượng để luận văn đề cập đến là lò quay trong nhà máy xi măng La Hiên – Thái Nguyên, đây là một nhà máy hiện nay đã có mức độ tự động hoá được nâng lên rất cao với việc sử dụng thiết bị điều khiển PLC S7-300 cùng với các thiết bị khác của hãng SIEMENS. Luận văn bao gồm những nội dung chính như sau: Chương 1: Công nghệ sản xuất và hệ thống tự động hoá của nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên Chương 2: Tổng quan về PLC và PLC S7-300 Chương 3: Ứng dụng PLC cho quá trình công nghệ Chương 4: Mô phỏng hoạt động của hệ thống Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 Trong quá trình tiến hành làm luận văn, mặc dù được sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn T.S. Nguyễn Thanh Hà và bản thân tác giả cũng đã cố gắng tham khảo tài liệu và tìm hiểu thực tế trong nhà máy nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét đánh giá quí báu của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của giáo viên hướng dẫn T.S. Nguyễn Thanh Hà đã giúp đỡ em rất nhiều để em hoàn thành được luận văn này. Xin chân thành cảm ơn Học viên Trần Thị Tuyết Lan Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 CHƢƠNG 1 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HỐ CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN THÁI NGUN 1.1 Sơ lƣợc về q trình hình thành và cấu trúc tổ chức của nhà máy xi măng La Hiên Thái Ngun Q trình phát triển của ngành cơng nghiệp xi măng Việt Nam nói chung ln phụ thuộc vào hai yếu tố cơ bản: một mặt gắn với điều kiện phát triển kinh tế - xã hội chung của đất nước, một mặt khác cũng phụ thuộc vào trình độ phát triển cơng nghệ, kỹ thuật và thiết bị sản xuất xi măng trên thế giới. Nhà máy xi măng La Hiên Thái Ngun được xây dựng ở nơi có nguồn ngun liệu dồi dào và thuận lợi cho việc vận chuyển nhiên, ngun liệu bằng đường bộ. Nhà máy xi măng La Hiên được thành lập ngày 01 tháng 01 năm 1995. Ban đầu nhà máy có một dây chuyền sản xuất lò đứng với cơng suất 60 nghìn tấn sản phẩm/năm. Năm 1996 nhà máy đưa thêm 01 dây chuyền lò đứng thứ 2 với cơng suất 80 tấn sản phẩm/năm. Năm 2005 đưa thêm 01 dây chuyền lò quay cơng suất 300 nghìn tấn sản phẩm/năm. Nhà máy là một đơn vị thành viên của Cơng ty Than nội địa thuộc Tập đồn Cơng nghiệp Than khống sản Việt Nam. Q trình xây dựng nhà máy từ thiết kế kỹ thuật, lắp đặt thiết bị và vận hành chạy thử do các chun gia của Trung Quốc đảm nhiệm. Cán bộ, cơng nhân Việt Nam được tiếp nhận cơng nghệ và tổ chức thực hiện. Hiện nay, nhà máy cách trung tâm thành phố Thái ngun 18km nằm trên quốc lộ 1B (Thái Ngun - Lạng Sơn). Giao thơng thuận tiện, các nguồn ngun liệu chính cung cấp cho nhà máy ( quặng, sắt, đá vơi, đất sét .) ở trong phạm vi khơng q 30km. Sản phẩm của nhà máy hiện nay được tiêu thụ trên các thị trường thuộc các tỉnh: Thái Ngun, Hà Nội, Quảng Ninh, Bắc Kạn, Vĩnh Phúc, . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 1.2 Giới thiệu chung về sơ đồ tổ chức của nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên GIÁM ĐỐC PHÓ GIÁM ĐỐC KỸ THUẬT QMR PHÓ GIÁM ĐỐC CƠ ĐIỆN PHÓ GIÁM ĐỐC HC-BV PHÓ GIÁM ĐỐC SẢN XUẤT PHÒNG KỸ THUẬT SX XI MĂNG Phân xƣởng liệu sống Phân xƣởng lò nung Phân xƣởng thành phẩm Phòng cơ điện PX vận tải PX cơ điện Phòng TCNS Phòng KDTT Phòng KHVT Phòng TCKT phòng TCKTTK Phòng thanh tra Phòng HC Đội bảo vệ Trạm Y tế Phòng an toàn PX cấp liện PX lò quay Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 1.3 Tóm tắt công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy Xi măng poolăng hỗn hợp là loại chất kết dính thủy, được chế tạo bằng cách nghiền mịn hỗn hợp clanker với các loại phụ gia khoáng và một lượng thạch cao cần thiết hoặc bằng cách trộn đều các phụ gia khoáng đã nghiền mịn với xi măng poolăng không chứa phụ gia khoáng. Clanhker xi măng poolăng dùng để sản xuất xi măng poolăng hỗn hợp có hàm lượng magiê oxits (MgO) không lớn hơn 5 %. Phụ gia khoáng bao gồm phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia đầy: - Phụ gia khoáng hoạt tính gồm các loại vật liệu thiên nhiên nhân tạo ở dạng nghiền mịn có tính chất puzôlan và tính chất thủy lực. - Phụ gia đầy gồm các loại vật liệu khoáng thiên nhiên hoặc nhân tạo, thực tế không tham gia vào quá trình hyđrat hóa xi măng, chúng chủ yếu đóng vai trò cốt liệu mịn, làm tốt thành phần hạt và cấu trúc đá xi măng. Phụ gia công nghệ gồm các loại phụ gia có tác dụng cải thiện tính chất của xi măng nhằm đáp ứng yêu cầu sử dụng hoặc để tăng cường quá trình nghiền và vận chuyển đóng bao và bảo quản xi măng. Tùy theo chất lượng xi măng và phụ gia, tổng lượng các loại phụ gia khoáng ( không kể thạch cao) trong xi măng poolăng hỗn hợp, tính theo khối lượng xi măng không lớn hơn 40% trong đó phụ gia đầy không lớn hơn 20%, phu gia công nghệ không lớn hơn 1%. *Yêu cầu chất lượng của xi măng poolăng hỗn hợp: - Mác của xi măng poolăng hỗn hợp gồm: PCB 30 và PCB 40, trong đó: +) PCB là kí hiệu qui ước cho xi măng poolăng hỗn hợp. +) Các trị số 30,40 là giới hạn cường độ nén của mẫu vữa xi măng sau 28 ngày dưỡng hộ tính bằng N/mm2, xác định theo TCVN 6016: 1995 (ISO 679: 1999(E)). - Các chỉ tiêu chất lượng qui định trong bảng 1.1: [...]... lượng sản phẩm các nguyên liệu chính để sản xuất xi măng cần đạt được các yêu cầu sau: Các yêu cầu kỹ thuật đối với các nguyên liệu chính để sản xuất xi măng của nhà máy: Đá vôi: - Thành phần hóa học của hỗn hợp đá vôi phải thỏa mãn các qui định sau: +) Hàm lượng canxi ôxit (CaO) không nhỏ hơn 51% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 +) Hàm lượng manhê ôxit... hãng SIEMENS, một sản phẩm hiện nay đang có uy tín trên thị trường Việt Nam và quốc tế, do vậy trong phạm vi đề tài tác giả ứng dụng với sản phẩm PLC S7-300 trong sản xuất là một sản phẩm của hãng SIEMENS Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 24 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ PLC S7-300 2.1 Mở đầu Ở hệ thống tự động hoá quá trình sản xuất trong công nghiệp trước... hơn 16% - Hàm lượng canxi ôxit (Cao) dao động không vượt quá 1 - Hàm lượng sắt ôxit (Fe2O3) dao động không vượt quá 0,2 - Các hệ số : KH = 0,88 0,94 n = 2,3 2,7 p = 1,4 1,7 Bột liệu sống sau nghiền được đổ vào các silô chứa, đồng nhất Clinker xi măng poolăng sản xuất bằng công nghệ lò ứng: Tiêu chuẩn này qui định cho việc sử dụng Clinker xi măng poolăng để sản xuất xi măng poolăng hỗn hợp:... Blaine, 2700 cm2 không nhỏ hơn 4 Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Le Chatelier, mm không lớn hơn 10 5 Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3)% không lớn 3,5 hơn 1.3.1 Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng của nhà máy Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng của nhà máy là: đá vôi, đất sét, than, quặng sắt, phụ gia điều chỉnh và phụ gia khoáng hóa (nếu có) Sau khi được đồng nhất sơ bộ và gia công. .. bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 17 1.4.1 Nguyên tắc thiết kế Nguyên tắc chung: là thực dùng, tin cậy, kinh tế Tính thực dùng: Kết hợp đầy đủ đặc điểm từng bộ phận của dây chuyền công nghệ, những công đoạn sản xuất chính của dây chuyền sử dụng điều khiển bằng DCS Hệ thống DCS được thiết kế nhất thiết phải thích ứng với công nghệ sản xuất sau khi cải tạo, hoàn toàn... trình công nghệ quá trình sản xuất hiển thị chia tầng, chia công đoạn, và luôn hiển thị rõ ràng trạng thái vận hành của các thiết bị điện từng công đoạn và các tham số công nghệ của dây chuyền sản xuất - Sử dụng sơ đồ xu thế chia nhóm chỉ đạo thực tế giá trị, hiển thị chia nhóm xu thế biến đổi có tính chất lịch sử ở từng nhóm thiết bị với các tham số tương quan giữa các nhóm trong quá trình sản xuất, ... Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 23 Tóm lại Trong công nghệ sản xuất xi măng có rất nhiều công đoạn có thể được tự động hoá và xây dựng thành một hệ điều khiển DCS mà trong đó phải sử dụng các thiết bị điều khiển thích hợp Hiện nay có rất nhiều thiết bị điều khiển phục vụ cho các bài toán tự động hoá quá trình đã được sản xuất và bán ra ở rất nhiều nước, một trong những thiết... chuẩn này qui định cho việc sử dụng than cám làm nhiên liệu để nung Clinker xi măng poolăng và làm nhiên liệu để sấy đất sét, cát - Than Quảng Ninh dùng để sản xuất xi măng poolăng: +) Hàm lượng tro trong than (Ak) không lớn hơn 24% +) Hàm lượng chất bốc trong than (Vk) từ 5% đến 10% +) Độ ẩm tự nhiên trong than không lớn hơn 7,5% (trong quí I,II,IV) không lớn hơn 11,5% (trong qúi III) - Than Khánh Hòa,... lệ đã tính đưa vào máy nghiền bi chu trình kín và đưa lên máy phân ly để tuyển độ mịn Bột xi măng đạt độ mịn theo yêu cầu kỹ thuật được chuyển vào các silô chứa xi măng Xi măng bột sau máy phân ly được kiểm tra các chỉ tiêu theo tiêu chuẩn TCVN 6260:1997 đạt yêu cầu được đem đóng bao và xuất kho 1.3.5 Quá trình đóng bao và lƣu kho: Xi măng được chuyển đến máy đóng bao để đóng bao xuất thẳng hoặc xếp... tham số công nghệ bị vượt và các thiết bị gặp sự cố trong quá trình sản xuất - Ghi nhớ toàn bộ số liệu quá trình sản xuất, bao gồm báo động và kiểm tra số liệu tham số công nghệ - Sử dụng menu ghi nhớ số liệu và sơ đồ xu thế, có thể dùng để phân tích sự cố và phân tích sự thay đổi của quá trình sản xuất - In ra báo cáo của quá trình sản xuất * Trạm công trình sư: - Hoàn thành những nhiệm vụ cơ bản của . ĐỘNG HOÁ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN THÁI NGUYÊN TRẦN THỊ TUYẾT LAN THÁI NGUYÊN 2008. đề tài: Nghiên cứu ứng dụng PLC trong công nghệ sản xuất tại nhà máy xi măng Thái Nguyên nhằm mục đích tìm hiểu nghiên cứu ứng dụng của bộ
