MỤC LỤC Chương I: Khái niệm phân loại bê tông Chương II: Thuyết minh nguyên lý hoạt động mạch điều khiển trạm trộn bê tông chức phần tử trạm Chương III: Giới thiệu PLC ứng dụng PLC Chương IV: Thiết kế chương trình điều khiển trạm trộn bê tôngCHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG THƯƠNG PHẨM KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BÊ TƠNG 1.1 Khái niệm Bê tơng hỗn hợp tạo thành từ cát, đá, xi măng, nước Trong cát, đá chiếm 80%÷85%, xi măng chiếm 8%÷15%, cịn lại khối lượng nước Ngồi cịn có thêm phụ gia vào để thoả mãn u cầu đặt Hỗn hợp vật liệu nhào trộn xong gọi hỗn hợp bê tông, hỗn hợp bê tơng phải có độ dẻo định, tạo hình dầm chặt dễ dàng Cốt liệu có vai trị khung chịu lực, vữa xi măng nước bao bọc xung quanh đóng vai trị chất kết dính, đồng thời lấp đầy khoảng trống cốt liệu Khi rắn chắc, hồ xi măng kết dính cốt liệu thành khối đá gọi bê tơng Bê tơng có cốt thép gọi bê tơng cốt thép 1.2 Phân loại Bê tơng có nhiều loại, phân loại sau: *Theo cường độ ta có:  Bê tơng thường có cường độ từ 150 ÷ 400 daN/cm2  Bê tơng chất lượng cao có cường độ từ 500 ÷ 1400 daN/ cm2 *Theo loại kết dính:  Bê tơng xi măng, bê tơng silicát, bê tông thạch cao, bê tông polime, bê tông đặc biệt *Theo loại cốt liệu:  Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bê tông cốt liệu đặc biệt, bê tông cốt kim loại *Theo phạm vi sử dụng: 2  Bê tông thường dùng kết cấu bê tơng cốt thép (móng, cột, dầm, sàn) Bê tông thuỷ công dùng để xây đập Bê tông đặc biệt, bê tông chịu nhiệt, bê tông chống phóng xạ 1.3 Vật liệu làm bê tơng Để kết cấu bê tơng thiết cần có nguyên liệu sau: 1.3.1.Xi măng Xi măng kết hợp với nước tạo thành hồ xi măng xen hạt cốt liệu, đồng thời tạo tính linh động bê tơng (được đo độ sụt nón) Mác xi măng chọn phải lớn mác bê tông cần sản xuất, phân bố hạt cốt liệu tính chất ảnh hưởng lớn đến cường độ bêtơng Bình thường hồ xi măng lấp đầy phần rỗng hạt cốt liệu đẩy chúng xa chút (với cự li 243 lần đường kính hạt xi măng) Trong trường hợp phát huy vai trò cốt liệu nên cường độ bê tông cao yêu cầu cốt liệu cao cường độ bê tông khoảng 1,5 lần Khi bê tông chưá lượng hồ xi măng lớn, hạt cốt liệu bị đẩy xa đến mức chúng khơng có tác dụng tương hỗ Khi cường độ đá, xi măng cường độ vùng tiếp xúc đóng vai trị định đến cường độ bê tơng nên u cầu cốt liệu thấp Tuỳ yêu cầu loại bê tơng dùng loại xi măng khác nhau, dùng xi măng pơ lăng, xi măng pô lăng bền sunfat, xi măng pôlăng xủ, xi măng puzolan chất kết dính khác để thoả mãn yêu cầu chương trình 1.3.2 Cốt liệu nhỏ cát Cát để làm bê tơng cát thiên nhiên hay cát nhân tạo cỡ hạt từ (0,14÷5) mm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), từ (0,15÷4,75) mm theo tiêu chuẩn Mỹ, từ (0,08÷5) mm TCVN Lượng cát trộn với xi măng nước, phụ gia phải tính tốn hợp lý, nhiều cát q tốn xi măng khơng kinh tế cát q cường độ bê tơng giảm 3 1.3.3 Cốt liệu lớn - đá dăm sỏi Sỏi có mặt trịn, nhẵn, độ rộng diện tích mặt ngo nhỏ nên cần nước, tốn xi măng mà dễ đầm, dễ đổ lực dính bám với vữa xi măng nhỏ nên cường độ bê tông sỏi thấp bê tông đá dăm Ngược lại đá dăm đập vỡ có nhiều góc cạnh, diện tích mặt ngồi lớn khơng nhẵn nên lực dính bám với vữa xi măng lớn tạo bê tơng có cường độ cao Tuy nhiên mác xi măng đá dăm phải cao hay mác bê tông tạo hay bê tông cần sản xuất 1.3.4 Nước Nước để trộn bê tông (rửa cốt liệu, nhào trộn vệ sinh buồng máy, bảo dưỡng bê tông) phải đảm bảo không ảnh hưởng xấu đến thời gian đông kết thời gian rắn xi măng không ăn mịn thép Nước sinh hoạt nước dùng Lượng nước nhào trộn yếu tố quan trọng định tính cơng tác hỗn hợp bê tông Lượng nước dùng nhào trộn bao gồm lượng nước tạo hồ xi măng lượng nước cốt liệu Lượng nước bê tơng xác định tính chất hỗn hợp bê tơng Khi lượng nước q ít, tác dụng lực hút phân tử nước hấp thụ bề mặt vật rắn mà chưa tạo độ lưu động hỗn hợp, lượng nước tăng đến giới hạn xuất nước tự do, màng nước mặt vật rắn dày thêm, nội ma sát giảm xuống, độ lưu động tăng thêm, lượng nước ứng với lúc bê tơng có độ lưu động lớn mà không bị phân tầng gọi khả giữ nước hỗn hợp Nước biển dùng để chế tạo bê tông cho kết cấu làm việc nước bẩn tổng loại muối nước khơng vượt q 35g lít nước Tuy nhiên cường độ bê tông giảm không sử dụng bê tông cốt thép 1.3.5 Phụ gia: 4 Phụ gia chất vô hố học cho vào bê tơng cải thiện tính chất hỗn hợp bê tơng bê tơng cốt thép Có nhiều loại phụ gia cho bê tơng để cải thiện tính dẻo, cường độ, thời gian rắn tăng độ chống thấm Thông thường phụgia sử dụng có hai loại: Loại rắn nhanh loại hoạtđộng bề mặt Phụ gia rắn nhanh thường loại muối gốc (CaCl 2) hay muối Silic Do chất xúc tác tăng nhanh q trình thuỷ hố C 3S C2S mà phụ gia CaCl2 có khả rút ngắn trình rắn bê tông điều kiện tự nhiên mà không làm giảm cường độ bê tông tuổi 28 ngày Hiện người ta sử dụng loại phụ gia đa chức năng, hỗn hợp phụ gia rắn nhanh phụ gia hoạt động bề mặt phụ gia tăng độ bền nước 1.4.TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 1.4.1 Khái niệm chức trạm trộn bê tông Trạm trộn bê tông chế tạo nhằm sản xuất bê tông với chất lượng tốt đáp ứng nhanh nhu cầu bê tông xây dựng Trạm trộn bê tơng hệ thống máy móc có mức độ tự động hóa cao thường sử dụng phục vụ cho cơng trình vừa lớn hay cho khu vực có nhiều cơng trình xây dựng Trước khoa học kĩ thuật chưa phát triển, máy móc cịn nhiều lạc hậu việc có khối lượng bê tơng lớn chất lượng tốt điều khó khăn Chính để thiết kế dây chuyền bê tông tự động điều cần thiết cho công trường ngành xây dựng nước *Một trạm trộn gồm có phận chính: Bộ phận chứa vật liệu nước, phận định lượng máy trộn Giữa phận có thiết bị nâng, vận chuyển phễu chứa trung gian Công nghệ sản xuất bê tơng nói chung tương tự nhau: 5 Vật liệu sau định lượng đưa vào trộn Trong trường hợp kết hợp sản xuất bê tông vữa xây dựng dây chuyền giảm 32% diện tích mặt bằng, từ 30%÷50% cơng nhân, từ 8%÷19% vốn đầu tư thiết bị Một nhà máy bê tơng vữa liên hiệp có hiệu cao lượng bê tông vữa cung cấp không 300.000 m3 / năm 1.4.2 Cấu tạo chung trạm trộn Một trạm trộn gồm có phận chính: Bãi chứa cốt liệu, hệ thống máy trộn bê tông hệ thống cung cấp điện 1.4.2.1 Bãi chứa cốt liệu Bãi chứa cốt liệu khoảng đất trống dùng để chứa cốt liệu (cát, đá to đá nhỏ) cát, đá to, đá nhỏ chất thành đống riêng biệt Yêu cầu bãi chứa cốt liệu phải rộng thuận tiện cho việc chuyên chở lấy cốt liệu đưa lên máy trộn 1.4 2.2 Hệ thống máy trộn bê tông Hệ thống máy trộn bê tông bao gồm hệ thống thùng chứa liên kết với hệ thống định lượng dùng để xác định xác tỉ lệ loại nguyên vật liệu cấu tạo nên bê tông Băng tải dùng để đưa cốt liệu vào thùng trộn gồm máy bơm nước, máy bơm phụ gia, xi lơ chứa xi măng, vít tải xi măng, thùng trộn bê tơng, hệ thống khí nén Giữa phận có thiết bị nâng, vận chuyển phễu chứa trung gian 1.4 2.3 Hệ thống cung cấp điện Trạm trộn bê tông sử dụng nhiều động có cơng suất lớn trạm trộn bê tơng cần có hệ thống cung cấp điện phù hợp để cung cấp cho động nhiều thiết bị khác 1.5 PHÂN LOẠI TRẠM TRỘN 6 Dựa theo suất, người ta chia nơi sản xuất bê tông thành loại sau : - Trạm bê tơng suất nhỏ (10÷30 m3 / h) - Trạm trộn bê tông suất trung bình (30÷60 m3 / h) - Nhà máy sản xuất bê tơng suất lớn (60÷120 m3 / h) Có dạng trạm trộn: 1.5.1 Trạm cố định Trạm phục vụ cho công tác xây dựng vùng lãnh thổ đồng thời cung cấp bê tông phục vụ phạm vi bán kính làm việc hiệu Thiết bị trạm bố trí theo dạng tháp, cơng đoạn có ý nghĩa vật liệu đưa lên cao lần, thao tác công nghệ tiến hành Thường vật liệu đưa lên độ cao từ (18÷20) m so với mặt đất, chứa phễu xi măng (chứa xi lơ) Trong q trình dịch chuyển xuống chúng qua cân định lượng sau đưa vào máy trộn Điểm cuối cửa xả bê tông phải cao miệng cửa nhận thiết bị nhận bê tơng.Trong dây chuyền lắp loại máy trộn bê tông cần chúng đảm bảo mối tương quan suất với thiết bị khác Để phục vụ cho công tác bê tông yêu cầu khối lượng lớn, tập trung, đường xá vận chuyển thuận lợi, cự ly vận chuyển 30 km sử dụng trạm kinh tế Trong trường hợp vừa có cơng trình tập trung u cầu khối lượng lớn, vừa có điểm xây dựng phân tán đặc trưng cho đô thị Việt Nam cần sử dụng sơ đồ hỗn hợp, vừa cấp hỗn hợp khơ cho cơng trình nhỏ, phân tán đường xá lưu thơng Nếu cung cấp bê tơng phải dùng ơtơ trộn cịn cung cấp hỗn hợp khơ việc trộn tiến hành đường vận chuyển hay nơi đổ bê tông 1.5.2 Trạm tháo lắp di chuyển 7 Dạng tháo lắp di chuyển dễ dàng, di động phục vụ số vùng hay cơng trình lớn thời gian định Thiết bị công nghệ trạm thường bố trí dạng hay nhiều cơng đoạn, nghĩa vật liệu đưa lên cao nhờ thiết bị lần Thường giai đoạn phần định lượng riêng phần trộn riêng, hai phần nối với thiết bị vận chuyển (gầu vận chuyển, băng tải xe, xe vận chuyển) Vật liệu đưa lên cao lần đầu nhờ máy xúc, gàu xúc băng chuyền vào phễu riêng biệt sau q trình định lượng Tiếp theo vật liệu đưa lên cao lần vào máy trộn Cũng dạng trên, dây chuyền lắp loại máy trộn miễn đảm bảo mối tương quan suất chế độ làm việc thiết bị khác Cửa xả phải cao cửa nhận bê tông thiết bị vận chuyển (nếu tháp cao phải đưa lên cao lần nữa) So với dạng cố định loại trạm có độ cao nhỏ nhiều (từ 7m÷10m) lại chiếm mặt lớn Phần diện tích dành cho khu vực định lượng, phần diện tích dành cho trộn bê tông phần nối hai khu vực dành cho vận chuyển Trên thực tế, tổng mặt cho loại trạm nhỏ chúng có sản lượng nhỏ nên bãi chứa nhỏ Khi xây dựng cơng trình phân tán, đường xấu, lưu thông xe không tốt thường sử dụng trạm trộn di động cung cấp bê tông khô ô tô trộn Việc trộn tiến hành đường vận chuyển hay nơi đổ bê tông 1.6 MÁY TRỘN Có nhiệm vụ tạo bê tơng với mác xác định 1.6 Cấu tạo chung máy trộn Nhìn chung máy trộn bê tơng có nhiều loại có tính khác cấu tạo chung chúng có phận: - Bộ phận cấp liệu: Bao gồm máng cấp liệu thiết bị định lượng thành phần cốt liệu khô đá, cát, sỏi, xi măng - Bộ phận thùng trộn: Thùng trộn 8 - Bộ phận dỡ sản phẩm - Hệ thống cấp nước 1.6.2 Phân loại máy trộn 1.6.2.1 Căn theo phương pháp trộn chia thành hai nhóm: Nhóm máy trộn tự nhóm máy trộn cưỡng *Nhóm máy trộn tự do: Các cánh trộn gắn trực tiếp vào thùng trộn, thùng trộn quay cánh trộn quay theo nâng phần cốt liệu lên cao, sau để chúng rơi tự xuống phía thùng trộn vơí tạo thành hỗn hợp bê tơng Loại máy có cấu tạo đơn giản, tiêu hao lượng thời gian trộn lâu chất lượng hỗn hợp bê tông không tốt phương pháp trộn cưỡng *Nhóm máy trộn cưỡng Là loại máy có thùng trộn cố định cịn trục trộn có gắn cánh trộn, trục quay cánh trộn khuấy hỗn hợp bê tông Loại máy cho phép trộn nhanh, chất lượng đồng tốt máy trộn tự Nhược điểm kết cấu phức tạp hơn, lượng điện tiêu hao lớn Thường dùng loại máy để trộn hỗn hợp bê tông khô, mác cao sản phẩm yêu cầu chất lượng cao  Theo cấu tạo máy trộn cưỡng sử dụng có hai loại: Máy trộn trụcđứng (cịn gọi máy trộn dạng Rôto) máy trộn trục nằm ngang, đễu máy trộn có thùng trộn cố định - Máy trộn trục đứng: Đối với máy trộn trục đứng – tên gọi – cánh trộn quay xung quanh trục đứng trục thẳng đứng đặt khoang trộn hình trụ trịn hình vành khăn Người ta gọi máy trộn theo hình dáng thùng trộn “máy trộn hình đĩa” 9 - Máy trộn trục nằm ngang: Máy trộn bê tơng có trục nằm ngang - giống hình dáng – cịn đặt tên “máy trộn hình rùa” Trong loại máy này, cánh trộn chuyển động theo phương vng góc với trục, với bán kính Vì hình thành dòng hỗn hợp di chuyển theo phương thức trục trộn la cánh trộn đặt nghiêng thực h iện (góc nghiêng cánh với phương hướng kính thường có giá trị (400 500)  Theo nguyên lý hoạt động máy trộn cưỡng có hai loại: Máy trộn cưỡng liên tục máy trộn cưỡng làm việc theo chu kỳ - Máy trộn cưỡng liên tục: Q trình nạp trộn xả bê tơng diễn đồng thời, loại máy vật liệu vào liên tục cánh trộn có hướng thích hợp nên vừa trộn vừa chuyển dịch phía xả, dùng để sản xuất bê tông vữa xây dựng có suất trộn từ m3/ h ÷ 60m3 /h chí 120 m3 / h Thường loại máy tổ hợp trạm trộn u cầu lượng bê tơng vữa lớn, số mác hạn chế - Máy trộn cưỡng làm việc theo chu kỳ: Quá trình làm việc máy diễn theo trình tự: Nạp liệu, trộn xả bê tông Loại dùng để sản xuất bê tông với thời gian trộn nhanh, chất lượng cao Thời gian hồn thành mẻ trộn khơng đến 90s Các máy có dung tích nạp liệu từ 250 lít ÷ 600 lít, thích hợp cho trạm trộn riêng lẻ, phục vụ nhiều loại cơng trình khác Trong thực tế nhu cầu trộn bê tông lớn 90m hay 1500 m3 tháng phải thành lập trạm trộn bê tông nhà máy hay phân xưởng 1.6.2.2.Căn vào phương pháp đổ bê tông xi măng khỏi thùng, chia thành loại:  Loại đổ bê tông cách lật nghiêng thùng  Loại đổ bê tông máng dỡ liệu  10 Loại đổ bê tơng qua đáy thùng ( có loại máy trộn cưỡng bức) 10 trộn lẫn chương trình chương trình sử lý ngắt đằng sau chương trình Main Program Thực vòng quét MEND SBR Chương trình thứ nh ất Thực chương trình gọi MEND SBR n Chương trình thứ n+1 RET INT Chương trình xử lý ngắt thứ Thực có chương trình xử lý ngắt RETI INTn Chương trình xử lý ngắt thứ n+1 RETI 3.11 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH 3.11.1 Phương pháp lập trình S7-200 biểu diễn mạch logic dãy lệnh lập trình Chương trình bao gồm dãy lệnh S7-200 thực chương trình lệnh lập trình kết thúc lệnh cuối vịng Cách lập trình cho S7-200 nói riêng cho plc siemen nói chung dựa hai phương pháp bản: - Phương pháp hình thang (Ladder Logic) viết tắt LAD 64 64 - Phương pháp liệt kê lệnh (Statemnt List) viết tắt STL Nếu chương trình dược viết theo kiểu LAD, thiết bị lập trình tự tạo chương trình theo kiểu STL tương ứng Nhưng ngược lại chương trình viết theo kiểu STL chuyển sang LAD Định nghĩa LAD : LAD ngơn ngữ lập trình đồ hoạ Những thành phần dùng LAD tương ứng với thành phần bảng điều khiển rơle.Trong chương trình LAD phần tử dùng để biểu diễn lệnh logic sau: - Tiếp điểm: Là biểu tượng (symbol) mô tả tiếp điểm rơ le, tiếp điểm thường mở thường đóng - Cuộn dây (coil): Là biểu tượng mô tả rơ le mắc theo chiều dòng điện cung cấp cho rơ le - Hộp (box): Là biểu tượng mơ tả hàm khác nhau, làm việc có dịng điện chạy đến hộp Những dạng hàm thường biểu diễn hộp thời gian (Timer), đếm (Counter) hàm toán học Cuộn dây hộp phải mắc chiều dòng điện - Mạng LAD: Là đường nối phần tử thành mạch hoàn thiện, từ đường nguồn bên trái sang đường nguồn bên phải Đường nguồn bên trái dây nóng, đường nguồn bên phải dây trung hoà đường trở nguồn cung cấp (đường nguồn bên phải thường dùng chương trình tiện dụng STEP7-Mcro/Dos hoặcMicro/Win) Dịng điện chạy từ bên trái qua tiếp điểm đóng đến cuộn dây hộp trở bên phải nguồn Định nghĩa STL: 65 65 Phương pháp liệt kê lệnh (STL) phương háp thể chương trình dạng tập hợp câu lệnh Mỗi câu lệnh chương trình, kể câu lệnh hình thức, biểu diễn chức PLC Vi dụ : Ladder Logic Statement List LAD STL LD I 0.0 Q0.0 I0.0 = Q0.0 Hình 3.4:Mơ tả lệnh LAD STL 3.11.2 CÁC LỆNH CƠ BẢN Lệnh LAD bắt đầu dòng lệnh AND Lệnh Lệnh nối nối tiếp khối OR nối nối khối song song OUT Lệnh khối đầu 5.NOT nối khối đảo FUN gọi hàm đặc biệt ORLD nối song song tổ hợp khối AND LD nối nối tiếp tổ hợp khối 3.11.3 Các lệnh nâng cao 3.11.3.1 Các lệnh Timer 66 66 Bộ thời gian có chức tương tự rơle thơi gian Khi đầu vào chuyển từ OF lên ON đếm bắt đầu đếm thời gian, thời gian đếm thời gian đặt trước tác động tiếp điểm Các loại Timer S7-200 chia làm loại TON TONR: - Timer tạo thời gian trễ nhớ, kí hiệu TON - Timer tạo thời gian trễ có nhớ, kí hiệu TONR TONR Txx TONR Txx IN IN PV PV Txx: Khai báo Timer IN đầu vào PV giá trị đặt trước Có độ phân giải :1ms,10ms ,100ms Khi đầu vào chuyển từ OF xuống ON TON Reset lại 3.11.3.2 Các lệnh điều khiển Counter Counter đếm chức đếm sườn xung S7-200 Các đếm S7-200 chia làm loại :Bộ đếm tiến (CTU) đếm tiến /lùi (CTUD) Bộ đếm tiến CTU đếm sơ sườn lên tín hiệu logic đầu vào, tức đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ lên tín hiệu Số sườn xung đếm được, ghi vào ghi 2byte đếm Bộ đếm tiến/lùi CTUD đếm tiến gặp sườn lên xung vào cổng đếm tiến, ký hiệu CU LAD đếm lùi gặp sườn lên xung vào cổng đếm lùi, ký hiệu CD Đầu vào Reset đặt lại trạng thái đầu đếm R: Reset PV: GiáCxxđăt trước trị CTU 67 C: Là giá trị khai báo CU PV Reset CTUD 67 Cxx CU PV Reset PV PV 3.11.3.3 Các ghi dịch SHRB ghi giữ số liệu đếm từ đầu Data đẩy số liệu từ ô nhớ đến ô kế cận từ kênh đến kênh khác có xung vào đầu Clock Giản đồ thang P 3.11.3.4 Lệnh DIFU ( Lệnh P N ) lệnh DIFD ( ) tạo xung đầu đầu vào chuyển từ OF lên ON N Lệnh tạo xung đầu đầu vào chuyển từ ON xuống OF 11.3.5 Lệnh MOV-B MOV-I 68 Chuyển số liệu kênh số đến kênh đích 68 MOV-R MOV_B EN MOV_I EN MOV-R EN IN IN OUT IN OUT OUT 3.12 Những điều cần biết lập trình  Tìm hiểu kỹ u cầu cơng nghệ (bổ xung yêu cầu thiếu)  Liệt kê đầu vào /ra cho PLC, có số đầu vào /ra lớn số đầu vào /ra theo yêu cầu  Phân loại cổng vào cho PLC, có dụng ý theo trình tự tác động, theo vị trí, theo tên cho hợp lý P  Lập lưu đồ mô tả cách PLC thực hiện: - Dịch lưu đồ sang giản đồ thang, có sơ đồ logic điện bỏ qua số bước - Lập trình giản đồ thang vào PLC - Chạy mô kiểm tra chương trình Đưa tín hiệu vào PLC xem đáp ứng có khơng Nếu sai sửa lại +Nối PLC với thiết bị thực +Kiểm tra nối sai sửa lại + Chạy nghiệm thử, bàn giao, cất chương trình - Đảm bảo chắn hệ khí, thủy lực tốt - Chạy nhắp - Chạy bán tự động - Chạy tự động 69 69 Xe kíp Xe kíp CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TRẠM TRỘN BÊ TƠNG 4.1 Sơ đồ cơng nghệ trạm trộn bê tơng I0.0 70 70 4.2 Các bước q trình xây dựng hệ điều khiển trạm trộn bê tông tự động 71 71 Lập sơ chương trình vào EFR Nạp đồ hệ thốngcho tất END 4.3 BẢNG BỐ TRÍ ĐẦU VÀO/RA PLC Chương trình có OK 4.3.1 Phân cơng cổng vào /ra PLC Phân công cổng đầu vào PLC Phần tử Đầu vào Start I0.0 Stop I0.1 Cân đủ cát I0.2 Cân đủ đá I0.3 Cân đủ đá I0.4 Cân đủ xi măng I0.5 Cân đủ nước I0.6 Cân đủ phụ gia I0.7 Cảm biến xả bê tông I1.0 Đầu vào Reset I1.1 Chạy thử chương 4.3.2 Phân công cổng đầu PLC Phần tử Đầu Cân cát Cân đá1 Q0.1 Cân đá2 Q0.2 Cân xi măng Q0.3 Cân nước Q0.4 Cân phụ gia Q0.5 Trộn bê tông Q0.6 Xả cốt liệu xi măng Q0.7 Xả phụ gia nước Q1.0 Xả bê tông 72 Q0.0 Q1.1 Kiểm tra tất tiếp đ 72 Kết nối toàn thiết bị vào 4.3.3 Lập trình cho PLC S7-200 (CPU215) Phương pháp lập trình cho PLC Phương pháp hình thang (LAD) với phần mềm STEP7-Microwin Giản đồ thang : 4.4 Thuyết trình nguyên lý hoạt động PLC Sau người vận hành chuẩn bị xong bắt đầu ấn Start, PLC làm việc theo nguyên lý sau: Khi ấn nút start I0.0 đầu M0.1 làm việc đóng tiếp điểm M0.1 lại cho xung vào lệnh MOV_B có đầu vào “1” đầu (kênh đích) VB100 Lệnh MOV_B đẩy “1” từ đầu tới kênh đích ghi VB100 ghi dịch SHRB với đầu Data tiếp điểm thường mở I1.1 tạo xung Clock M0.2 Thanh ghi V100.0 kín mạch cấp điện cho hệ thống trạm trộn với đầu PLC làQ0.0, Q0.1, Q0.3, Q0.4, Q0.5, Q0.6, thực trình cân cát (Q0.0), cân đá1 (Q0.1), cân đá (Q0.2), cân xi măng (Q0.3), cân nước (Q0.4), cân phụ gia (Q0.6) Các trình cân diễn đồng loạt.Ở đá1 đá2 thực trình cân cộng dồn Khi cân đủ đá1 có tín hiệu ngắt I0.3 kín, dừng trình cân đá1 tạo xung Clock M0.2 đưa vào ghi dịch SHRB từ ghi V100.0 nhẩy xuống ghi V100.1 thực qúa trình cân đá2 Khi thực cân đá2 xong đầu vào I0.4 hở mạch, dừng trình cân đá trình cân cát, xi măng, nước, phụ gia xong với điều kiện thùng trộn “rỗng” đóng M0.2 cho xung Clock vào ghi dịch SHRB làm ghi V100.2 kín thực trình xả cốt liệu xi măng (Q0.7) Thời gian xả cốt liệu xi măng trình trộn khơ Timer (TON)- T37 đếm Khi đếm thời gian đặt T37 tác động tạo xung clock, tiếp tục ghi V100.3 kín mạch, thực q trình xả nước; phụ gia trình trộn ướt T38 đếm 73 73 Khi V100.3 kín đồng thời cho xung vào MOV_B, lệnh M0V_B chuyển “1” tới kênh đích OUT- VB101 Thanh ghi V101.0 chuyển trạng thái (kín mạch) Thực trình cân cốt liệu xi măng mẻ Khi hết thời gian trộn ướt lại thực trình cân nước phụ gia đồng thời xả bê tông Thời gian xả bê tông TON-T40 đếm Hết thời gian xả bê tơng, cửa xả tự động đóng lại Các q trình cân cốt liệu mẻ thứ diễn giống mẻ đầu Khi cân đủ với điều kiện xả “1” M0.3 cho xung clock vào SHRB Đầu Data I1.3 ghi V101.2 chuyển trạng thái (mức logic “1”) thực trình xả liệu xi măng (Q0.7 có tín hiệu ngồi PLC) Kết thúc xả liệu xả nước phụ gia đồng thời lại quay lại cân cốt liệu thực mẻ thứ Các trình diễn vậy, đến mẻ thứ đếm CTU đếm giá trị đặt tác động tiếp điểm Co làm cho M0.0 M0.1 tác động, dừng trình cân lại T40 đếm thời gian thực trình trộn xả mẻ cuối Khi thời gian đặt tác động tiếp điểm T40 mở ngắt động trộn Kết thúc số mẻ đặt I1.1 đầu vào Reset M0.4 có tác dụng an tồn mẻ khơng xả bê tơng q trình cân cốt liệu, xi măng, nước, phụ gia không tự động xả mà phải dừng lại chờ xả bê tông tiếp tục thực xả Kết luận: Chương phần mềm viết cho PLC để điều khiển trạm trộn Chương viết ngôn ngữ giản đồ thang dựa vào phần mềm MICROWIN 74 74 CHƯƠNG V: HỒN THÀNH MƠ HÌNH VÀ THỬ NGHIỆM Phần mềm mô hệ điềukhiển giám sát trạm trộn bê tông siemen sf run stop simatic s7-200 i0.0 i0.1 i0.2 i0.3 i0.4 i0.5 i0.6 i0.0 i1.0 i1.1 i1.2 i1.3 i1.4 i1.5 q0.0 q1.0 cpu215 q0.1 q1.1 q0.2 q0.3 q0.4 q0.5 q0.6 6es7 215 q0.7 MƠ HÌNH TRẠ si matic s7-200, cpu215 Ghi ch 75 75 5.1 Yêu cầu đặt phần mềm điều khiển giám sát Trạm trộn bê tông hệ thống kết hợp linh hoạt máy tính PC thiết bị khả trình PLC, tận dụng tốt mạnh hai thiết bị PC cài đặt phần mềm chuyên dụng, truyền thông với PLC tạo phương thức điều khiển giám sát hợp lý Chức phần mềm điều khiển giám sát thay đổi linh hoạt đượcthông số khối lượng nguyên vật liệu cấu thành bê tông đáp ứng nhu cầu khách hàng loại bê tơngcó Mác khác Trạm trộn bê tơng xây dựng nhằm sản xuất nhanh khối lượng lớn bê tông, kịp cung cấp cho cơng trình lớn Do yếu tố thời gian mẻ định, phần mềm điều khiển giám sát phải có khả thay đổi thơng số thời gian, nhờ người vận hành tối ưu thời gian cho mẻ trộn Chất lượng bê tông định tỷ lệ loại nguyên vật liệu tạo mà điều kiện thời tiết khác khối lượng loại nguyên vật liệu bị thay đổi, ví dụ như: Trời mưa độ ẩm Cát tăng lên dẫn đến khối lượng Cát tăng lên ảnh hưởng đến chất lượng bê tơng Mặt khác qn tính vật liệu rơi xuống thùng cân ảnh hưởng tới hệ thống định lượng phần mềm điều khiển giám sát phải có khả điều chỉnh bù khối lượng Ví dụ: Trời mưa khối lượng loại Cốt liệu tăng lên: Khối lượng Cát tăng 10%, khối lượng Đá1 tăng 2%, khối lượng Đá2 tăng 2%, mẻ trộn cần 200 Kg Cát, 400Kg Đá 1, 300 Kg Đá2, 70 Kg Nước Như ta cần phải cấp 220Kg Cát, 408 Kg Đá1, 306 Kg Đá2 đủ tỷ lệ Mặt khác phần khối lượng tăng thêm lại Nước, ta phải cấp (70/20/8/6) = 36 Kg Nước Người vân hành nắm điều phải điền vào bảng bù khối lượng là: 20Kg cho Cát, 8Kg cho Đá1; 6Kg cho Đá2; 34Kg cho Nước chưa tính đến sai lệch khối lượng qn tính lượng vật liệu rơi khoảng khơng thùng xả thùng cân, vấn đề giải nhờ khả bù khối lượng kinh nghiệm người vận hành 76 76 Trạm trộn bê tông sở sản xuất bê tông đồng thời đơn vị kinh doanh vấn đề kỹ thuật cịn có vấn đề quản lý hành chính, phần mềm điều khiển vàgiám sát phải có khả nhập, lưu giữ, tìm kiếm sửa đổi thông tin khách hàng Để trộn lần ta có hai thơng tin: Khối lượng bê tơng Mac bê tông khách hàng cung cấp Trong PLC cần đầy đủ thông tin khối lượng nguyên vật liệu để hoạt động, phần mềm điều khiển giám sát phải tính tốn đáp ứng đủ thơng tin cho PLC Giải pháp tính toán phần mềm điều khiển giám sát sau: Tổng khối lượng bê tông: TKL (m3) Số mẻ cần trộn là: SM Khối lượng nước cho mẻ là: KLN Khối lượng xi măng cho mẻ là: KLXM Khối lượng cát cho mẻ là: KLC Khối lượng đá cho mẻ là: KLĐ1 Khối lượng đá2 cho mẻ là: KLĐ2 Công suất định mức cho mẻ 1m3 SM = SM=TKL TKL TKL số nguyên SM = Phần nguyên (TKL) + TKL số thập phân Như mẻ cần trộn: (TKL/SM) m3 Khối lượng riêng bê tông nặng: 2000 (Kg/m3) Tổng khối lượng nguyên vật liệu: 2000 x (TKL/SM) Kg Mác bê tông cho ta tỉ lệ loại nguyên vật liệu đặt: A = Mác (Nước) + Mác (Cát) + Mác (Xi măng) + Mác (Đá1) + Mác (Đá2) B= 2000 xTKL / SM A Ở hình chính, người vận hành (NVH) truy cập đầy đủ vài cửa sổ khác chương trình : 77 77 - Quản lý mác bê tông - Đặt hợp đồng - Vận hành trộn - Đặt mã số truy cập - Chọn cửa cốt liệu - Quản lý xe, lái xe - Đặt thông số trạm, thùng trộn, chỉnh cân, độ rơi - Lập báo cáo mẻ trộn ngày 5.2 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY Dựa vào bảng bố trí đầu vào/ ta có sơ đồ đấu chân PLC sau: Như vậy: KLN = B x Mác (Nước) KXM= B x Mác (Xi măng) KC = B x Mác (Đá1) KĐ1 = B x Mác (Đá2) 78 78 ... phần bê tơng Chương cho ta nhìn tổng quan trạm trộn bê tông thực tế, nguyên tắc hoạt động để tạo mẻ bê tông từ loại nguyên vật liệu 21 21 CHƯƠNG II: THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐIỀU... dính:  Bê tông xi măng, bê tông silicát, bê tông thạch cao, bê tông polime, bê tông đặc biệt *Theo loại cốt liệu:  Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bê tông cốt liệu đặc biệt, bê tông. .. Khái niệm chức trạm trộn bê tông Trạm trộn bê tông chế tạo nhằm sản xuất bê tông với chất lượng tốt đáp ứng nhanh nhu cầu bê tông xây dựng Trạm trộn bê tơng hệ thống máy móc có mức độ tự động hóa