TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI
KHOA CƠ KHÍ – CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN
ĐỒ ÁN BỘ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH
VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG XẢ LIỆU
Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Danh Giang
Lớp : 67MEC3
Sinh viên thực hiện : Đặng Gia Huy
MSSV : 0212567
Hà Nội, Tháng 10-2024
LỜI MỞ ĐẦU
Trong bối cảnh phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng cao, nhu cầu về tự
động hóa trong các hệ thống sản xuất và chế tạo ngày càng trở nên cấp thiết. Việc áp dụng các
hệ thống điều khiển tự động vào quá trình sản xuất không chỉ giúp nâng cao năng suất lao
động mà còn tối ưu hóa chi phí, giảm thiểu sai sót và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Trong số các hệ thống điều khiển tự động, hệ thống điều khiển xả liệu đóng vai trò quan
trọng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là các lĩnh vực như sản xuất thực phẩm, xi
măng, hóa chất, và vật liệu xây dựng. Quá trình xả liệu yêu cầu sự chính xác cao để đảm bảo
rằng lượng vật liệu được phân phối đúng theo yêu cầu kỹ thuật và quy trình sản xuất.
Với lý do trên, đề tài "Thiết kế hệ thống điều khiển xả liệu" được lựa chọn nhằm nghiên cứu và
xây dựng một hệ thống tự động hóa tối ưu, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện đại. Đề tài này
sẽ tập trung vào các giải pháp kỹ thuật tiên tiến, sử dụng các cảm biến, bộ điều khiển lập trình
và các thiết bị cơ khí điện tử để quản lý, điều khiển và giám sát quá trình xả liệu một cách hiệu
quả.
Hy vọng rằng thông qua việc nghiên cứu và phát triển đề tài này, chúng ta có thể đề xuất
một giải pháp toàn diện và khả thi, góp phần vào việc cải thiện quy trình sản xuất của các
ngành công nghiệp, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
Em xin chân thành cảm ơn!
1
Sinh viên thực hiện
Đặng Gia Huy
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................1
MỤC LỤC..............................................................................................................................2
DANH MỤC HÌNH ẢNH......................................................................................................3
DANH SÁCH BẢNG............................................................................................................4
CHƯƠNG 1. TÌM HIeU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIeN HỆ THỐNG XẢ LIỆU...............6
1.1 Tổng quan về đề tài.........................................................................................................6
1.2 Nguyên lý làm việc.........................................................................................................7
1.3 Nhiệm vụ thiết kế............................................................................................................7
CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG...................................................10
2.1 Yêu cầu chung hệ thống................................................................................................10
2.2 Chức năng của hệ thống................................................................................................10
2.3 Sơ đồ khối hệ thống xả liệu..........................................................................................10
2.4 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống xả tự động....................................................................11
2.5 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống xả liệu..........................................................................15
CHƯƠNG 3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG XẢ LIỆU..............................................25
3.1 Mạch động lực..............................................................................................................25
3.2 Mạch điều khiển...........................................................................................................26
3.3 Sơ đồ tủ điện.................................................................................................................27
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIeN............................................29
4.1 Lưu đồ thuật toán..........................................................................................................29
4.2 Các cổng vào cổng ra và các biến trong chương trình...................................................31
4.3 Chương trình plc...........................................................................................................31
4.4 Mô phỏng HMI.............................................................................................................35
KẾT LUẬN..........................................................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................38
2
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2. 1 PLC FX3U 32MR/DS........................................................................................................12
Hình 2. 2 Siemens S7-400..................................................................................................................13
Hình 2.3 PLC FX3U 32MR/DS.........................................................................................................14
Hình 2. 4 FX2N-16EX-ES/UL...........................................................................................................15
Hình 2. 3 Cheonsei SERIES KH........................................................................................................16
Hình 2. 6 VELT-RPS-M...................................................................................................................17
Hình 2. 7 E3F-DS30C4.....................................................................................................................17
Hình 2. 8 Van bướm bột điều khiển điện thép..................................................................................18
Hình 2. 9 Parma YC - CH50.............................................................................................................19
Hình 2. 10 Schneider LRD22............................................................................................................20
Hình 2. 11 Schneider RXM2LB2BD.................................................................................................21
Hình 2. 12 Đèn báo............................................................................................................................21
Hình 2. 13 Schneider LC1D25M7....................................................................................................22
Hình 2.14 Schneider A9C20732........................................................................................................22
Hình 2. 15 Schneider ABL2REM24020K........................................................................................23
Hình 2. 16 Nút bấm...........................................................................................................................23
Hình 2. 17 Schneider A9K24325......................................................................................................24
Hình 2. 18 Schneider A9F74225.......................................................................................................24
Hình 2. 19 Schneider EZC100B3030................................................................................................25
Hình 2. 20 Sơ đồ cấu trúc...................................................................................................................26
Hình 3. 1 Sơ đồ mạch lực...................................................................................................................27
Hình 3. 2 Sơ đồ kết nối mạch đầu vào PLC.......................................................................................28
Hình 3. 3 Sơ đồ kết nối mạch đầu ra PLC..........................................................................................28
Hình 3. 4 Trong tủ..............................................................................................................................29
Hình 3.5 Cánh tủ................................................................................................................................30
Hình 4.1 Lưu đồ thuật toán bơm liệu vào tank...................................................................................31
Hình 4.2 Lưu đồ thuật toán xả liệu.....................................................................................................32
Hình 4.3 chọn chế độ làm việc...........................................................................................................37
Hình 4.4 chế độ làm việc tự động.......................................................................................................38
Hình 4.5 chế độ làm việc thủ công.....................................................................................................38
3
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2. 2Bảng thông số kỹ thuật PLC.................................................................................14
Bảng 2. 3Bảng thông số kỹ thuật module mở rộng...............................................................15
Hình 2. 4 FX2N-16EX-ES/UL.............................................................................................15
Bảng 2. 4 Thông số kỹ thuật của bơm..................................................................................16
Bảng 2. 4 Thông số kĩ thuật cảm biến mức..........................................................................17
Bảng 2. 5 Thông số kĩ thuật cảm biến hồng ngoại................................................................17
Bảng 2. 6 Thông số kĩ thuật van bướm bột...........................................................................18
Bảng 2. 7 Thông số kỹ thuật của động cơ.............................................................................18
Bảng 2. 8 Thông số kỹ thuật của rơ le nhiệt.........................................................................19
Bảng 2. 10 Thông số kỹ thuật của rơ le trung gian..............................................................19
Bảng 2. 11 Thông số kỹ thuật của contactor động cơ...........................................................20
Bảng 2. 12 Thông số kỹ thuật của contactor bơm, van.........................................................21
Bảng 2. 13 Thông số kỹ thuật của bộ nguồn.........................................................................21
Bảng 2. 14 Thông số kỹ thuật aptomat động cơ...................................................................22
Bảng 2. 15 Thông số kỹ thuật aptomat bơm, van.................................................................23
Bảng 2. 16 Thông số kỹ thuật aptomat tổng.........................................................................24
Bảng 4. 1 phân chia cổng I/O...............................................................................................31
4