Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá ĐạI HÄC THáI NGUYêN TRưấNG đạI HÄC Kĩ THUậT CôNG NGHIƯP KHOA ĐIƯN Bẫ MôN: TÙ đẫNG HOá -XNCN ĐÅ áN TẩT NGHIƯP ĐÅ áN TẩT NGHIƯP ỨNG DỤNG PLC S7 – 200. ĐIỀU KHIỂN CHO QUÁ TRÌNH CƠNG NGHỆ MÁY ĐỊNH HÌNH LƯU HĨA LỐP Ơ TƠ GVHD : TS. VÂ QUANG VINH SVTH : TẠ DUY HIỂN LỚP : K37IA Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 1 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá Thỏi nguyên 2006 Bộ giáo dục & đào tạo Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam Đại học Thái Nguyên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Trường đại họcKTCN o0o Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Đề tài Ứng dụng PLC S7-200. Điều khiển cho quá trình cơng nghệ của máy định hình lưu hĩa trong dây truyền sản xuất lốp ơ tơ Nội dung thuyết minh: Chương 1: Khái quát về dõy truyền sản xuất lốp ơ tơ Chương 2:Phõn tích mạch điều khiển rơ le cơng tắc tơ của máy lưu hoá lốp Chương 3:Tổng quan về PLC S7-200 Chương 4: Ứng dụng PLC điều khiển cho máy lưu hĩa lốp dùng S7-200 Chương 5:Kết nối PLC cho tay máy Số lượng và kích thước bản vẽ:4 bản vẽ A 0 1 : Bản vẽ sơ đồ dõy truyền cơng nghệ sản xuất lốp ơ tơ 2 : Bản vẽ lưu đồ điều khiển của máy lưu hĩa 3 : Bản vẽ mạch rơ le điều khiển tay máy và lưu hĩa lốp 4 : Bản vẽ kết nối PlC với tay máy Bản đồ án này được duyệt ngày…thỏng…năm2006 Giáo viên hướngdẫn Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 2 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá Vừ Quang Vinh Lời nĩi đầu Trong cơng cuộc xõy dựng và phát triển đất nước đang trong thời kỳ cơng nghiệp hoá - hiện đại hoá. Với những cơ hội thuận lợi và những khĩ khăn thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ nặng nề. Đất nước đang cần sức lực và trí tuệ cũng như lịng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đĩ cĩ các kỹ sư tương lai Với sự phát triển nhanh chĩng của các mạng khoa học kỹ thuật nĩi chung và trong lĩnh vực Điện - Điện tử -Tin học nĩi riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày. Trong hoàn cảnh đĩ, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của xản xuất địi hỏi những người kỹ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thức chuyên ngành một cách sõu rộng Trong khuơn khổ chương trình đào tạo kỹ sư ngành Tự động hố – Cung cấp điện, nhằm giúp cho sinh viên trước khi ra trường cĩ điều kiện hệ thống hoá lại những kiến thức đã được trang bị ở trường cũng như cĩ điều kiện tiếp cận với mơ hình kỹ thuật chuyên ngành của thực tiễn trong sản xuất, đồng thời giúp cho sinh viên cĩ cơ hội tư duy độc lập nghiên cứu và thiết kế. Cũng như các trường đại học kỹ thuật trong cả nước để giúp cho sinh viên trước khi ra trường cĩ ý thức được cơng việc làm của mình sau này cho nên trường. Đại học kỹ thuật cơng nghiệp Thỏi nguyờn đã tổ chức cho sinh viên trước khi ra trường làm đồ án tốt nghiệp và bản đồ án này được hoàn thiện trong điều khiện đĩ Trong thực tiễn các cơng ty, xí nghiệp cơng nghiệp hiện nay đang đặt ra vấn đề là cải tạo, năng cấp lại những thiết bị và dõy truyền sản xuất cũ theo quan điểm giữ lại những thiết bị đã hoàn thiện, cải tạo và thay thế những phần đã lạc hậu hoặc cĩ nhiều nhược điểm để cho ra những thiết bị cĩ độ hoàn thiện cao. Dựa trên nền tảng đĩ bản đồ án thiết kế ứng dụng PLC điều khiển quá trình cơng nghệ máy lưu hĩa trong dõy truyền sản xuất lốp ơ tơ. Với mục đớch làm việc nghiêm túc, tinh thần học hỏi và những nỗ lực cao của bản thõn nội dung của bản đồ án được xõy dựng trên cơ sở tớnh toán lơgớc, khoa học và cĩ tớnh thuyết phục cao. Bản đồ án được trình bày một cách lơgớc ngắn gọn giúp cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy từ những tài liệu đã được các thầy giáo ngành Tự động hoá giảng dạy và tài liệu gốc của cơng ty cổ phần cao su TELIN. Tuy nhiên do kiến thức cịn hạn chế, trong phạm vi thời gian cĩ hạn, lượng kiến thức lớn nên bản đồ án khơng tránh khỏi những khiếm khuyết Em mong nhận được sự đĩng gĩp xõy dựng của các thầy cũng như bạn bè để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Trong quá trình làm đồ án em nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cơ giáo cũng như sự gĩp ý của các bạn. Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo Võ Quang Vinh –Tiến sỹ khoa học, giảng viên bộ mơn tự động hoá của trường. Em xin chõn thành cảm ơn ! Sinh viên thiết kế Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 3 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá Tạ Duy Hiển Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 4 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………… Nhận xét của giáo phản biện ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 5 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………… Mục Lục STT Phụ đề trang Chương I Khái quát về dây truyền sản xuất lốp ô 6 1.1 Khái quát về dõy truyền sản xuất lốp ô tô của nhà máy 7 1.1.1 Giới thiệu về nhà máy 7 1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của lốp ô tô 7 1.1.3 Giới thiệu về dây truyền làm lốp 9 1.1.4 Giới thiệu về một số máy trong dây truyền 12 Chương II Phân tích mạch rơ le công tắc tơ của máy định hình lưu hóa 14 2.1 Máy định hình lưu hóa 15 2.1.1 Giới thiệu về máy định hình lưu hóa 15 2.1.2 Cấu tạo máy định hình lưu hóa 15 2.2 Lưu đồ điều khiển của máy định hình lưu hóa 18 2.3 Sơ đồ mạch điều khiển mạch rơ le công tắc tơ 19 2.3.1 Điều khiển tay máy 19 2.3.3 Định hình và lưu hóa lốp 23 2.3.3 Ổn định lốp 25 2.4 Bảng thống kê công tắc hành trình 27 2.5 Bảng thống kê các cơ cấu chấp hành 28 2.6 Các loại van khí nén 28 Chương III Tổng quan về PLC S7 - 200 32 3.1. Tổng quan về PLC S7-200 33 3.1.1. Những đặc điểm chung về PLC 33 3.1.2 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của PLC 34 3.2 Bộ PLC SIMATIC S7 - 200 37 3.2.1 Cấu trúc bộ nhớ 37 3.2.2 Mở rộng các cổng vào ra 40 3.2.3 Thực hiện chương trình 43 3.2.4 Cấu trúc chương trình 44 3.2.5 BỘ PLC SIMATIC S7-200 44 3.3 Phương pháp lập trình 45 Chương IV Ứng dụng PLC SIMATIC S7 200 để điều khiển cho quá trình công nghệ của máy định hình lưu hóa 65 4.1 Yêu cầu 66 4.2 Sơ đồ khối 66 4.3 Kết nối nguồn cho PLC 66 4.4 Gỏn các địa chỉ vào, ra cho PLC 67 Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 6 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá 4.6 Viết chương trình bằng STEP7-MicroWin 68 Chương V Lập trình và kết nối PLC cho tay máy Chương I Khái quát về dây truyền sản xuất lốp ơ Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 7 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá 1.1 :Khái quát về dõy truyền sản xuất lốp ơ tơ của nhà máy 1.1.1: Giới thiệu về nhà máy Cơng ty cổ phần cao su TELIN địa chỉ tại lơ 40E khu cơng nghiệp Quang Minh - Huyện Mê Linh - Tỉnh Vĩnh Phúc. Là nhà máy sản xuất săm lốp ơ tơ cĩ cơng suất lớn. Nhà máy sản suất lốp ơ tơ đã áp dụng cơng nghệ tiên tiến nhất của Nhật Bản. Sản phẩm lốp ơ tơ đạt chỉ tiêu chất lượng ISO như ISO 9000-2005, ISO 14000. Năm 2005 nhà máy đã sản suất được 2000000 lốp ơ tơ thành phẩm.Sản phẩm săm săm ơ tơ chủ yếu được tiêu thụ rộng rãi trên thị trường trong nước cũng như xuất khẩu ra nước ngồi. Sản phẩm là lốp ơ tơ cĩ kích thước và quy các sau AV101TB AV201TB AV301ORT 1200-20 1200-20 1200-20 1100-20 1100-20 1100-20 1000-20 1000-20 1000-20 900-20 900-20 900-20 850-20 850-20 850-20 750-20 750-20 750-20 1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của lốp ơ tơ Kết cấu của lốp, kích thước cơ bản và vật liệu của nĩ được xác định phụ thuộc vào các yêu cầu kỹ thuật mà lốp phải đáp ứng. Các yêu cầu đĩ xác được vào mục đích, kết cấu và điều kiện làm việc của lốp ơ tơ Đầu tiên phải cho trước tải trọng, tuổi thọ, khả năng vượt chướng ngại vật và tốc độ của ơ tơ. Khi thiết kế cũng cần tính tốn đến yêu cầu độ cứng hướng tâm và hơng lốp, yêu cầu về độ an tồn, độ ồn Áp lực bơm là đại lượng cơ bản để xác định kích thước lốp là tải trọng, đĩ là tải trọng hướng kính lớn nhất mà lốp chịu tải này cĩ tuổi thọ cao nhất khi xử dụng Tải trọng tĩnh bao gồm tồn bộ tải trọng của xe, của hàng và người lái Tải trọng động xuất hiện khi ơ tơ chạy, được tính vào bằng các hệ số dự phịng khác nhau cho mọi loại lốp. Lốp chịu tải trọng động lớn (lốp cho xe chạy trong hầm lị, đường núi cĩ độ bền cao hơn so với lốp thường Áp lực bên trong của lốp xe bị giới hạn bởi yêu cầu về tính đàn hồi hướng kính cao để đáp ứng tính tiện nghi của xe. Trong trường hợp này, khích thước bao của lốp được xác định từ tải trọng và trị số áp lực của lốp Khi xác định các kích thước bao của lốp cũng cần tính đến yêu cầu về bố cục hình dáng ơ tơ. Trên cơ sở các yêu cầu trên, xác định đường kính vành xe, giới hạn đường kính ngồi và bể rộng của lốp Đường kính vành xe được đảm bảo bán kính lúc cần thiết, kết cấu phanh và các yêu cầu về tiêu chuẩn hố Yêu cầu về khả năng vượt chướng ngại vật giả quyết bằng việc chọn kiểu hoa lốp thích hợp cũng như chọn loại lốp chuyên dùng Yêu cầu về tốc độ giả quyết khi chọn vật liệu. Lốp xe chạy tốc độ cao được Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 8 Trường ĐH KT công nghiệp Bộ môn tự động hoá chế tạo từ các nguyên vật liệu cĩ độ bề nhiệt cao và ít sinh nhiệt Trên cơ sở thực tế sử dụng lốp đã xác định số lớp vải mành như sau - Lốp xe tải chạy đường tốt 8-12 lớp - Lốp xe tải chạy đường xấu 12-16 lớp - Lốp xe bỳyt 14-16 lớp - Lốp xe chạy đường hầm lị 18-20 lớp - Lốp xe nhẹ chất lượng cao 12-14 lớp - Lốp xe nhẹ chạy đường tốt 10-12 lớp Sinh viên thực hiện : Tạ Duy Hiển : Lớp : K37IA 9 Trng H KT cụng nghip B mụn t ng hoỏ 1.1.3: Gii thiu v dõy truyn lm lp 1.1.3.1S ca dõy truyn sn xut lp t (hỡnh v 1.1) Dầu Cao su tổng hợp cao su thiên nhiên than đen hoá chất luyện kín luyện hở cắt vải cán tráng lƯu hoá kcs thành hình dán ống ép tanh ép đùn mặt lốp kho đóng gói máy lý trình hình 1.1 1.1.3.2 Quy trỡnh sn xut lp Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA 10 [...]... ng vi giỏ c PLC cng c quan tõm hn Ngy nay b iu khin PLC ó phỏt trin rt nhiu, ó n i s7- 400 i vo thc tin ng dng, song cn bn vn da vo nhng c s ban u l S72 00 Sau õy l nhng thng s, cu to v nguyờn lý hot ng ca b PLC S72 00 3.1.2 Cu trỳc Nguyờn lý hot ng ca PLC 3.1.2.1 Cu trỳc khi.hỡnh v 35 Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA Trng H KT cụng nghip MạCH VàO A-D B mụn t ng hoỏ PLC MạCH RA A-D s7- 200 siemens... v 2.1) đầu vào Điều khiển đầu ra hình 2.1 34 Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA Trng H KT cụng nghip B mụn t ng hoỏ 3.1.1.2 c im chung ca PLC PLC l vit tt ca t hp ting Anh : Programmable Controller Logic L thit b iu khin t ng, iu khin kh trỡnh cho phộp thc hin cỏc thut tn, cc php logc thng qua ngn ng (PLC) + Lp trỡnh PLC: Thng qua cc ng vo v ra, b lp trỡnh PLC c th giao tip vi bờn ngi l cỏc... in cho P7 h tay d lp xung Tay d lp h n khi tỏc ng vo cng tc hnh trỡnh SQ13 thỡ dng li Sau khi c lp trong b n nh tỏc ng vo cng tc hnh trỡnh SQ16 v SQ16.1 lm mt in rle trung gian PR4v cp in choM m thi gian ng thi khi ng cho r le thi gian TD3 theo ng: SS1.3 Tc v TbPR4TD3 Sau khong thi gian t ca r le TD3 tip im TD3 s ng cp in cho van P1 ng vnh kp di cho n khi tỏc ng vo cng tc hnh trỡnh SQ14 cp iờn cho. .. v P4 vnh kp trờn i lờn cho n khi tỏc ng n cng tc hnh trỡnh SQ15 cp in cho rle PR3 v TD2 lm thng mch in cp cho van P3 m khớ n nh vo lp.Khi ht thi gian n nh, tip im Tc-Ta ng, cp in cho van P8 x khớ Nu cha x ht kh, p vn cn thỡ cng tc ỏp xut PS17 ang m lm ngt mch in cho rle trung gian PR6, lỳc van P2 v P4 vn c in, vnh kp trờn vn tip tc ng, ng thi van P5 b ngt in, vnh kp di vn ng Cho n khi x ht khớ, cng... yờu cu k thut ca tng loi lp 11 Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA Trng H KT cụng nghip B mụn t ng hoỏ Cao su sau khi luyn c a n 03 mỏy luyn h 560 (hỡnh v 1.3) cao su mặt lốp thân lốp Mặt ngoài lốp hông lốp cao su cao su hình 1.3 Cao su c luyn li qua mỏy luyn 560 v dn qua bng ti a n mỏy ộp sut, õy mỏy ộp sut c nhim v ộp - Hng lp - Mt lp - Thõn lp Khi qua mỏy ộp sut ộp thnh mt ngi lp nhit sau... ng hon ton rle trung gian CR6 s cp in cho b plc v bt u quỏ trỡnh lu hoỏ lỳc ny cỏc van ỏp sut PS1 n PS6 m khng c in vo MO v SV22 Sau khi kt thỳc quỏ trỡnh lu hoỏ b plc thng mch m cỏc van ỏp sut PS1 n PS6 cựng lỳc thng mch cp in cho MO v Van SV22 theo ng: +CR6 openCR10PS1 n PS6 CR5( do khuừn chua m) MO+RO+SV22 Khuừn m cho n khi tỏc ng n cng tc hnh trnh SQ9 cp in cho role trung gian CR5 CR5 khng c in... PLC 33 Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA Trng H KT cụng nghip B mụn t ng hoỏ 3.1 Tng quan v PLC 3.1.1 Nhng c im chung v PLC 3.1.1.1.Khỏi nim chung v iu khin iu khin l mt quỏ trỡnh ca mt h thng, trong di tỏc dng ca mt hay mt s i lng vo, cỏc i lng ra s c thay i theo mt quy lut nht nh ca h thng C th m t tng quỏt mt quỏ trỡnh iu khin bng m hỡnh mch tỏc ng h nh sau:(hỡnh v 2.1) đầu vào Điều khiển. .. Trng H KT cụng nghip MạCH VàO A-D B mụn t ng hoỏ PLC MạCH RA A-D s7- 200 siemens nguồn nuôi PROFIBUS Mt b PLC gm nhng phn chớnh sau: + Mt b nh chng trỡnh bờn trong + Mt b X lý giao tip ghộp ni PLC vi biờn ngi - Giao tip ngừ vo - Giao tip ngừ ra + cỏc modul vo ra Mt s hỡnh nh tht ca PLC 3.1.2.2 Cu trỳc bờn trong ca mt PLC 36 Sinh viờn thc hin : T Duy Hin : Lp : K37IA ... SQ2+SQ2.1CR12+CR13), cỏc ng khỏc b ngt do SQ6 ngt do tay mỏy khng bờn ngoi, CR19 ngt do tay mỏy ó nh phi Khi CR12 v CR13 mt in lm cho SV38 v SV39 mt in tay c khớ i ra ngoi cho n khi tỏc ng vo cng tc hnh trỡnh SQ6 v SQ61cp in cho LCL v RCL theo cỏc ng: +SS4CR17(ng do SQ3 ,SQ3.1 m lm cho CR17 mt in) CR20(ng do khi bm PB11 CR20 c in ng tip im duy trỡ CR20 li n c cp in theo ng: SS4CR17CR20cun dừy CR20) CR10a... cỏc trng thi(ON-OFF) u vo nh cỏc thut tn trong PLC Quỏ trỡnh ny theo mt chu trỡnh lp + Nhng u im ca PLC: xột nhn u im ca b PLC ta xột n nhng c im ca b iu khin bng rle: Khi mi ra i b iu khin bng r le ó gii quyt c nhng phộp logic n gin n iu khin mt h thng Song chỳng c nhng c im sau: + Kt cu phc tp, nờn tin cy khng cao +Thi gian tỏc ng chm + Khng linh hot cho vic iu khin cỏc bi tn khỏc nhau Do nhng nhc . le công tắc tơ của máy định hình lưu hóa 14 2.1 Máy định hình lưu hóa 15 2.1.1 Giới thiệu về máy định hình lưu hóa 15 2.1.2 Cấu tạo máy định hình lưu hóa 15 2.2 Lưu đồ điều khiển của máy định. tích mạch điều khiển rơ le cơng tắc tơ của máy lưu hoá lốp Chương 3:Tổng quan về PLC S7- 200 Chương 4: Ứng dụng PLC điều khiển cho máy lưu hĩa lốp dùng S7- 200 Chương 5:Kết nối PLC cho tay máy Số. trình 43 3.2.4 Cấu trúc chương trình 44 3.2.5 BỘ PLC SIMATIC S7- 200 44 3.3 Phương pháp lập trình 45 Chương IV Ứng dụng PLC SIMATIC S7 200 để điều khiển cho quá trình công nghệ của máy định hình