Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ sản xuất xi măng và hệ thống điều khiển của nhà máy Tam Điệp

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

Ờ

Ầ

L I NÓI Đ U

ự ậ ạ ệ ị Trong quá trình th c t p t i nhà máy xi măng Tam Đi p em đã có d p tìm

ư ệ ố ệ ả ể ạ ể ề ề ấ hi u v  công ngh  s n xu t xi măng, cũng nh  h  th ng đi u khi n t i nhà

ặ ệ ụ ứ ủ ề ể ồ máy, đ c bi ệ ố t là  ng d ng c a PLC trong h  th ng đi u khi n. Trong đ  án này

ượ ụ ệ ể ộ em đ c PGS.TS Phan Xuân Minh giao nhi m v  tìm hi u toàn b  công ngh ệ

ấ ặ ệ ứ ủ ề ả s n xu t xi măng, đ c bi t là đi sâu nghiên c u v  Precalciner c a nhà máy. Em

ệ ố ự ể ệ ộ ằ ề đã xây d ng h  th ng đi u khi n và giám sát nhi t đ  cho Precalciner b ng cách

ế ị ủ ả ộ ọ ử ụ s  d ng thi t b  kh  trình PLC S7 – 300 thu c h  Simatic c a hăng Siemens. Ý

ượ ấ ừ ộ ố ư ể ưở t ng này đ c xu t phát t ủ  m t s   u đi m c a PLC S7 – 300:

ậ ợ ệ ử ữ ­ Thu n l ế i trong vi c s a ch a và thay th .

ễ ế ị ị ườ ­ D  dàng tìm mua các thi t b  trên th  tr ng.

ễ ử ụ ữ ậ ể ­ Ngôn ng  l p trình d  s  d ng và ki m tra.

ế ố ề ả ­ Kh  năng k t n i truy n thông cao.

ử ụ ễ ề ể ­ D  dàng giám sát và đi u khi n khi s  d ng WinCC.

ế ứ ố ắ ư ầ ầ ắ Tuy đã c  g ng h t s c nh ng do l n đ u tiên b t tay vào thi ế ế ộ ệ  t k  m t h

ứ ạ ề ể ề ố ờ ồ   th ng đi u khi n ph c t p trong nhà máy và th i gian không có nhi u, nên đ  án

ữ ể ẽ ậ ỏ ề ự ỉ ả   ậ không th  tránh kh i nh ng sai sót. Vì v y, em mong s  nh n nhi u s  ch  b o

ẽ ượ ủ ầ ụ ệ ộ ể ồ ủ c a các th y cô đ  đ  án c a em s  đ ứ c hoàn thi n và  ng d ng r ng rãi.

ồ ượ ự ố ắ ủ ả ủ Đ  án c a em đ c hoàn thành ngoài s  c  g ng c a b n thân, em còn

ượ ự ỉ ả ậ ủ ặ ộ ệ ậ nh n đ ầ c s  ch  b o t n tình c a các th y cô giáo trong b  môn, đ c bi t là

ộ ỹ ư ưở ệ ệ PGS.TS Phan Xuân Minh, cùng các cán b  k  s  trong x ng Đi n – Đi n T ử

ệ ủ c a nhà máy xi măng Tam Đi p.

ơ ự ọ ỡ Em xin trân tr ng cám  n s  giúp đ  đó.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 1

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

PH N IẦ

Ấ

Ệ Ả CÔNG NGH  S N XU T XI

Ệ Ố

Ề   MĂNG VÀ H  TH NG ĐI U

Ủ

Ể

KHI N C A NHÀ MÁY

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 2

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ƯƠ

Ấ

CH

Ệ Ả NG 1: CÔNG NGH  S N XU T XI MĂNG

ớ

ệ

ề

1.1 Gi

i thi u chung v  nhà máy:

ệ ượ ặ ạ ơ ị Công ty xi măng Tam Đi p đ c đ t t ệ   i xã Quang S n th  xã Tam Đi p

ố ộ ằ ầ ườ ắ ắ ấ ậ ỉ t nh Ninh Bình, n m g n qu c l 1 và đ ệ   ng s t B c Nam nên r t thu n ti n

ậ ả ệ cho vi c giao thông v n t i.

ắ ầ ử ầ ế ầ ạ Công ty đã b t đ u ch y th  đ u năm 2004 và đ n đ u năm 2005 bao xi

ầ ượ ị ườ ề ả ấ ủ măng đ u tiên đã đ c bán ra th  tr ng. Dây chuy n s n xu t c a công ty  theo

ươ ớ ế ị ế ệ ớ ế ấ ộ ph ng pháp khô v i các thi t b  thu c th  h  m i, tiên ti n nh t trên th  gi ế ớ   i.

ứ ộ ơ ớ ự ộ ứ ệ ấ ị M c đ  c  gi i hóa và t đ ng hóa cao, đ nh m c tiêu hao nhiên li u th p. Toàn

ấ ủ ể ả ừ ế ậ ộ b  dây chuy n s n xu t c a nhà máy t khâu ti p nh n nguyên v t li u t ậ ệ ớ   i

ấ ả ề ẩ ượ ể ự ộ ề ừ khâu xu t s n ph m cho khách hàng đ u đ c đi u khi n t đ ng t phòng

ệ ố ệ ố ề ể ủ đi u khi n trung tâm thông qua h  th ng máy tính và h  th ng các t ủ    PLC c a

ệ ỳ ế ế ấ ế ị ầ hãng Allen­Bradley ( Hoa K  ). Vi c thi t k  cung c p thi ề   t b  và ph n m m

ệ ạ ả giám sát do các chuyên gia Đan M ch đ m nhi m. Ngoài ra công ty còn đ ượ   c

ị ệ ố ọ ụ ử ướ ạ ủ ệ ả ố ồ ớ trang b  h  th ng l c b i, x  lý n c th i và ch ng  n hi n đ i c a thê gi i.

ấ ượ ệ ồ ớ ổ ị Công ty có ngu n nguyên li u phong phú v i ch t l ng cao và  n đ nh

ệ ả ế ợ ề ấ ợ ớ ớ ấ r t phù h p v i vi c s n xu t xi măng, k t h p v i dây chuy n thi ế ị ệ   t b  hi n

ệ ố ằ ươ ố ư ạ đ i, h  th ng phân tích nhanh b ng tia X quang, ch ng trình t i  u hóa thành

ố ệ ệ ố ể ự ộ ề ầ ầ ớ ph n ph i li u và h  th ng đi u khi n t ả    đ ng v i hàng nghìn các đ u đo, đ m

ụ ề ể ả ấ ộ ả b o quá trình giám sát và đi u khi n liên t c toàn b  quá trình s n xu t, duy trì

ổ ấ ượ ẩ ở ứ ấ ả n đình ch t l ng s n ph m m c cao nh t.

ạ ả ủ ệ ẩ Các   lo i   s n   ph m  chính   c a   công  ty   xi   măng  Tam   Đi p  là:   PCB30,

ủ ẩ ượ ớ ả PCB40 và PCB50. S n ph m c a công ty đ ấ   c đóng gói trong bao có 5 l p gi y

ấ ượ ứ ả ả ặ ố ấ ợ Karll ho c bao ph c h p KPK, đ m b o ch t l ng xi măng t ế   t nh t khi đ n

ườ ớ ượ ư ạ ộ ể tay ng i tiêu dùng. Tuy nhiên do dây chuy n m i đ c đ a vào ho t đ ng nên

ư ẩ ượ ị ườ ợ ủ ả s m ph m xi măng c a công ty ch a tìm đ c th  tr ậ ả   ng thích h p vì v y s n

ẩ ẫ ph m chính mà công ty bán v n là Clinker.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 3

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ẽ ủ ấ ướ ự ệ ạ ầ ớ Hi n nay v i nhu c u xây d ng m nh m  c a đ t n c thì th  tr ị ườ   ng

ấ ộ ẩ ẫ ớ ộ ủ ả c a s n ph m xi măng v n còn r t r ng l n, trong m t ngày gân đây xi măng

ệ ẽ ế ượ ủ ể ả ẩ ỗ Tam Đi p s  là s n ph m không th  thi u đ c c a m i công trình.

ớ

ệ ề

ệ

1.2 Gi

i thi u v  công ngh  nhà máy:

Đá vôi

Máy đập

Két chứa

Cầu cào cầu rải

Đá sét

Máy đập

Két chứa

Cầu cào cầu rải

Phụ gia

Két chứa

Thạch cao

Máy đập

Két chứa

Cầu cào cầu rải

Máy nghiền

Xilô đồng nhất

Quạt sục

ề ệ 1.2.1 Khu nghi n li u:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 4

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ượ ằ ươ ể ổ Đá vôi đ c khai thác b ng ph ề ạ   ậ ng pháp n  mìn và v n chuy n v  tr m

ằ ạ ượ ư ậ ỏ ướ ậ đ p b ng xe ô tô. T i đây đá đ c đ a vào máy đ p đê làm nh  kích th c, máy

ự ế ậ ắ ậ ạ ộ ậ đ p đá là lo i máy va đ p tr c ti p m t rô to có g n các thanh đ p. Đá sau khi

ướ ả ượ ậ ề ể ồ ậ đ p có kích th c kho ng 150mm và đ c v n chuy n v  kho đ ng nh t s  b ấ ơ ộ

ả ả ấ ệ ố ằ b ng h  th ng băng t i. Máy r i đá vôi (Stacker) có năng su t bình quân 600t/h

ố ả r i đá vôi thành 2 đ ng trong kho.

ấ ượ ằ ươ ự ế ố Đ t   sét   đ c   khai   thác   b ng   ph ậ   ng   pháp   b c   xúc   tr c   ti p   và   v n

ứ ủ ề ạ ụ ể ậ ạ ậ chuy n v  tr m ch a c a nhà máy. Máy đ p sét là lo i máy đ p 2 tr c có răng,

ấ ậ ậ ượ ể ề ậ ấ năng su t đ p 250t/h. Đ t sét sau khi đ p cũng đ ồ   c v n chuy n v  kho đ ng

ấ ơ ộ ằ ệ ố ả ượ ả ị nh t s  b  b ng h  th ng băng t i. Kho sét đ c trang b  2 máy r i ( Stacker )

ố ọ ươ ồ ả r i sét thành 2 đ ng d c kho theo ph ấ ả ủ   ng pháp đánh lu ng. Năng su t r i c a

ỗ m i stacker bình quân là 280t/h.

ạ ở ạ ứ ạ ụ ể ờ ầ ớ Th ch cao d ng c c, có th  ch a t ứ   i bãi ngoài tr i g n v i kho ch a

ướ ấ ơ ộ ạ ụ ượ ư ồ ậ ợ ổ t ng h p. Tr c khi đ a vào kho đ ng nh t s  b  th ch cao c c đ c đ p qua

ố ượ ậ ấ ạ ỗ máy đ p có năng su t 120t/h. Kh i l ng m i lo i trong kho là:

+ Than cám : 2 đông x 7500t

ạ ố + Th ch cao : 1 đ ng x 800t

ặ ố ỷ + X  qu ng : 1 đ ng x 5000t

ượ ắ ể ặ ộ ứ  Kho ch a đá vôi đ ừ   c l p đ t m t máy cào ( Reclaimer ) ki u 2 mái b a,

ố ả ạ ổ ắ c t ngang đ ng, xúc đá vôi vào băng t ọ i ( 151.300 ) ch y d c kho. Sau đó đ  vào

ứ ể ậ ố ộ ủ   băng   (151.320   )   v n   chuy n   lên   két   ch a   đá   vôi   (   331.010   )   .   T c   đ   c a

ượ ể ự ộ ề ằ ữ ứ ở ộ ộ ầ ấ ị reclaimer đ c đi u khi n t đ ng nh m gi két ch a m t đ  đ y nh t đ nh (

ặ ướ ờ ự ỉ ủ ế ượ ứ ắ đã đ t tr c ) nh  s  ch  báo c a t ọ  bào tr ng l ng g n trên két ch a.

ứ ượ ị ộ ể ấ Kho ch a đ t sét cũng đ c trang b  m t reclaimer ( 153.300 ) ki u cào

ượ ư ắ ố ả ạ ọ ổ ng c, c t ngang lu ng đ a sét vào băng t i ch y d c kho sau đó đ  vào băng

i ả t

ế ị ượ ấ ự ể ế ậ ( 153.340 ) có găn thi ị t b  đ nh l ng ( 153.345 ) v n chuy n đ t tr c ti p vào

ề ệ máy nghi n li u.

2  cũng đ

ệ ặ ắ ượ ể ầ Qu ng s t và nguyên li u giàu SiO ẩ   c reclaimer ki u c n c u

ư ứ ấ ạ ọ ồ cào vào băng ( 224.700 ) ch y d c kho đ ng nh t và đ a vào các két ch a riêng

bi t.ệ

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 5

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ộ ủ ẽ ượ ể ữ ề ể Tôc đ  c a reclaimer ( 224.700 ) s  đ c đi u khi n đ  gi ứ    cho két ch a

ở ộ ộ ầ ờ ự ỉ ấ ị ủ ế ọ ượ ắ m t đ  đ y nh t đ nh nh  s  ch  báo c a các t bào tr ng l ng g n trên két

ứ ừ ấ ượ ượ ặ ắ ch a. Tr đ t sét ( đ ị c đ nh l ng qua băng 153.340 ), đá vôi, qu ng s t và

2 đ  đ

ể ượ ượ ờ ướ ệ nguyên li u giàu SiO ị c đ nh l ng nh  các băng cân tr ư c khi đ a vào

ề ệ máy nghi n li u.

ứ ề ượ ấ ỗ ị Máy nghi n đ ng con lăn Atox đ ợ   ề c trang b  cho nghi n và s y h n h p

ệ ộ ượ ắ ề ề nguyên li u. Máy phân ly đ ng ( 341. 021 ) đ ệ   c l p li n trên máy nghi n li u

ạ ộ ệ ỡ ẽ ượ ữ ạ ạ ể đ  phân lo i b t li u. Nh ng h t quá c  s  đ c quay l ữ   ề i bàn nghi n, nh ng

ề ỏ ượ ư ệ ấ ạ h t thô văng ra kh i bàn nghi n đ c c p li u rung ( 314.030 ) đ a vào h ệ

ậ ệ ầ ồ ố ả ầ th ng tu n hoàn v t li u. G m băng t ư   i ( 331.150 ) và g u nâng ( 331.140 ) đ a

ở ạ ề tr  l i máy nghi n.

ướ ạ ẫ ề ệ ượ Tr c khi vào máy nghi n, các kim lo i l n trong nguyên li u đ c tách

ằ ế ị ra b ng các thi t b  chi tách ( 331.110 ) và ( 331.120 ).

ệ ấ ượ ử ụ ủ ế ả ồ Ngu n nhi t cho s y đ ạ   c s  d ng ch  y u là khí th i lò nung sau qu t

ệ ộ ượ ề ằ ươ preheatr. Nhi ả t đ  khí th i lò nung đ ỉ c đi u ch nh b ng ph ng pháp phun

ể ữ ề ả ỏ ướ n c trong tháp đi u hòa khí th i GCT đ  gi ề   t đ  ra kh i máy nghi n

ổ ở ứ ặ ướ ệ ừ li u không đ i ( m c đ t tr ả c, kho ng 94 lò nung không đ ủ ệ ộ  cho nhi 0C ). Khí nóng t

ệ ộ ể ấ ệ ề ộ ệ nhi t đ  đ  s y li u bên trong máy nghi n thì m t máy phát nhi t ( Generator )

ậ ệ ở ộ ấ ấ ổ ẽ ượ s  đ c kh i đ ng c p khí nóng b  sung cho quá trình s y v t li u trong máy

nghi n.ề

ỷ ệ ộ ủ ấ ầ ỷ T  l ặ   ạ ậ ệ  ph n trăm pha tr n c a các lo i v t li u ( đá vôi, đ t sét, x , qu ng

2 ) đ

ượ ố ự ộ ệ ố ằ ệ và nguyên li u giàu SiO c tính toán cân đ i t ề    đ ng b ng h  th ng đi u

ệ ố ế ạ ố ộ ệ ơ ở ư ỉ ch nh cân đ i b t li u trên c  s  các h t s  ch  t o do phòng KTSX đ a ra phù

ấ ượ ệ ớ ầ ợ h p v i quá trình nung luy n và ch t l ế ộ ự   ng Clinker theo yêu c u ( ch  đ  tr c

ỷ ệ ế ế ế ườ ậ tuy n : online mode ). T  l ể ặ ự  trên cũng có th  đ t tr c ti p n u ng i v n hành

ế ộ ể ế ạ chuy n sang ch  đ  ngo i tuy n ( off line mode ).

ở ộ ệ ố ệ ớ ể ậ Quá trình kh i đ ng h  th ng v n chuy n nguyên li u t ề   i máy nghi n

ở ộ ệ ả ướ ớ ả ể ấ li u Reclaimer ( 153.300 ) ph i kh i đ ng tr c cùng v i các băng t i đ  đ t sét

2. Có nghĩa

ớ ứ ệ ặ ỷ ờ có th i gian t i các két ch a đá vôi, x , qu ng, nguyên li u giàu SiO

ễ ộ ở ộ ả ờ là các băng cân ( 331.020, 331.060, 331.100 ) ph i kh i đ ng tr  m t th i gian

ướ ể ừ ắ ầ ở ộ ( đã tính toán tr c ) k  t khi Reclaimer ( 153.300 ) b t đ u kh i đ ng.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 6

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ườ ừ ề ệ ậ ấ ẩ ẫ ợ Tr ng h p sau khi d ng kh n c p máy nghi n, v t li u thô v n còn

ả ở ộ ạ ườ ậ ở ộ ể trong băng t i, khi kh i đ ng l i thì ng i v n hành CCR có th  kh i đ ng bình

ườ ộ ệ ố ễ ể ầ ậ ờ th ộ ệ   ng toàn b  h  th ng v n chuy n mà không c n có th i gian tr . B t li u

ượ ậ ượ ể ậ ằ ộ sau khi đ c t p trung tai 4 cyclon đ ư   c v n chuy n b ng máng khí đ ng đ a

ố ộ ủ ấ ồ ượ ề vào xilô đ ng nh t ( 361.040 ). T c đ  c a máy phân ly đ ở ế   ỉ c đi u ch nh b i k t

ủ ệ ể ậ ả ả ẩ ộ ộ ộ   qu  phân tích đ  min s n ph m c a phòng thí nghi m. L  trình v n chuy n b t

ặ ầ ệ ầ ượ ọ ở li u qua g u nâng     ( 361.010 ) ho c g u nâng ( 361.100 ) đ c ch n b i ng ườ   i

ướ ở ộ ế ị ậ ụ ể ậ v n hành CCR tr c khi kh i đ ng nhóm thi t b  v n chuy n. Khí và b i sau

ắ ượ ầ ạ ọ ụ ề ệ cyclon l ng, đ c tu n hoàn l ệ   ặ ư i máy nghi n li u ho c đ a qua l c b i tĩnh đi n

ề ạ ạ ờ ố ả   (   341.390   )   ra   ng   khói   nh   qu t   máy   nghi n   (   341.090   )   và   qu t   khí   th i

ệ ề ề ể ( 341.400 ). Có 5 vòng đi u khi n cho quá trình nghi n li u.

Dầu nặng MFO

Sấy 5 tầng

Lò nung

Xilô Clinker

Xilô đồng nhất

Làm nguội Clinker

Than

Cầu cào cầu rải

Két chứa than khô

Máy nghiền than

Két chứa than mịn

ự 1.2.2 Khu v c lò nung:

ộ ệ ượ ế ạ ứ ứ ằ ấ ố Xilô b t li u đ c ch  t o b ng bê tông c t thép có s c ch a 20.000 t n

ượ ố ử ả ệ ứ ộ ệ b t li u. Đáy xilô đ ớ c b  trí 7 c a x  li u  ng v i 7 khoang tròn hình nón và

ở ệ ố ạ ằ ạ ổ ượ ụ đ c s c khí b i h  th ng 3 qu t th i pít tông quay ( 361.BL.01­ 03 ) nh m đ t

ệ ố ả ồ ệ ườ ứ ạ ấ ố ớ t ấ i hi u qu  đ ng nh t cao. H  th ng đ ụ ng  ng c p khí s c ph c t p và các

ặ ạ ầ ạ ộ h p khí đ t t i đáy xilô t o lên "t ng sôi"

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 7

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ả ươ ỗ ầ ả ồ ử ử ộ ệ b t li u  x  qua 7 c a tháo đáy theo ch ng trình. M i l n x  g m 3 c a đáy

ớ ạ ằ ỗ ươ ứ t ng  ng v i 3 múi tam giác trong 42 múi t i đáy xilô. M i chu ky b ng 60

ỳ ả ỳ ượ ụ ỗ giây. Trong chu k  x  đáy 12 phút, m i chu k  đ ộ ầ c s c đáy m t l n. Quá trình

ả ượ ể ề ắ ặ ở ộ suc khí xilô và x  đáy đ ộ ệ c đi u khi n b i 1 b  PLC l p đ t trong m t h

ử ố th ng vi x  lý.

ạ ỗ ử ượ ắ ộ ử Có 7 c a tháo t i đáy xilô (361.040 ) m i c a đ c l p 2 van, m t van

ộ ệ ậ ằ ậ ộ ằ ậ v n hành b ng tay m t van v n hành b ng khí nén. Sau khi b t li u t p trung t ạ   i

ỳ ả ạ ễ ậ ươ ứ ậ ph u nh n và theo chu k  x  t ử i các c a tháo t ng  ng. Sau khi t p trung t ạ   i

ộ ệ ễ ệ ấ ậ ph u b t li u qua van v n hành khí nén (361.050 ) vào cân c p li u lò nung.

ả ộ ệ ệ ừ ệ ấ ậ ờ Vi c   tháo   x   b t   li u   t cân   c p   li u   lò   nung   nh   van   v n   hành   mô   t ơ

ượ ư ầ ờ ộ ( 361.FG11 ). B t đã qua cân đ c đ a vào preheater 2 nhánh 5 t ng nh  máng

ố ọ ọ ộ khí đ ng h c ( 361.090 ),các van quay (361.120) và các đ i tr ng ( Flap Value )

ữ ủ ố ố ố ố ị (361.125) và v  trí  ng n i gi a cyclone s  2 và cyclone s  1 c a 2 nhánh A và B.

ệ ị ượ ữ ề ể ể ạ V  trí van phân chia li u (361.095) đ c đi u khi n đ  tình tr ng khí gi a 2

ứ ư ủ ạ ừ nhánh là nh  nhau. Do có s c hút c a qu t preheater khí nóng t lò và calciner

ộ ệ ố ổ ệ ả ữ ạ cu n b t li u vào cyclone. T i cyclone quá trình trao đ i nhi ộ   t x y ra gi a b t

ộ ệ ệ ầ ệ ộ ả ứ ả li u và khí nóng, b t li u tăng d n nhi t đ  và x y ra các ph n  ng m t n ấ ướ   c,

ả ứ ủ ả ệ ph n  ng phân h y khoáng sét. Quá trình canxi hóa x y ra mãnh li ộ ệ   t khi b t li u

ướ ứ ộ ạ ượ ư đ c đ a vào calciner. Tr

ệ ộ ộ ệ ả ộ ố ể ộ nhi t đ  b t li u vào kho ng 860 – 875 c khi vào lò nung m c đ  canxi hóa đ t 90% ­ 95%, 0C. Do có đ  d c và chuy n đ ng quay

ộ ệ ượ ể ừ ầ ậ ớ ạ ủ c a lò nung b t li u đ c v n chuy n t đ u lò t i máy làm l nh clinker trên

ủ ệ ỏ ộ ệ ộ ả   t đ  vào kho ng

ượ ơ ể ể ạ ộ ệ ố   c r i vào máy làm l nh clinker ki u ghi đ  làm ngu i. H  th ng

ề chi u dài 71m c a lò. Khi ra kh i lò nung b t li u có nhi 13500C đ ể ượ ề ề ỉ đi u khi n lò nung có 11 vòng đi u ch nh. Than cám 4A đ c reclaimer cào vào

ả ạ ờ ệ ố ứ ả băng t ọ i ch y d c kho và đ ượ ư ớ c đ a t i két ch a nh  h  th ng băng t i. Tr ướ   c

ứ ạ ượ ờ ế ị khi vào két ch a kim lo i trong than đ ả ỏ c chia tách th i b  nh  hai thi t b  phát

ệ ạ ượ ừ ứ ề hi n kim lo i. Sau đó than đ c tháo t ề    két ch a vào máy nghi n, máy nghi n

ề ể ạ ượ ắ ặ than là lo i máy nghi n Atox ki u 3 con lăn đ c l p đ t cùng máy phân ly

ể ề ể ạ ượ ắ ề ặ ộ đ ng ki u RAKM. Có 4 m ch đi u khi n đ c l p đ t cho máy nghi n than.

ị ượ ư ớ ờ ừ ề Sau khi nghi n, than m n đ c đ a t i các vòi phun nh  khí t ổ   ạ  các qu t th i

ầ ấ ượ cung c p cho vòi phun calciner và vòi phun chính c a lò. D u MFO đ ộ   c m t

ế ị ệ ấ ớ ệ ộ ượ ớ thi t b  gia nhi t hâm s y t i nhi t đ  120 – 130 ơ c b m t i vòi phun

ạ ấ ở ộ ượ ấ ớ ủ 0C và đ ầ cho giai đo n s y và kh i đ ng lò nung. Ngoài ra d u còn đ c cung c p t i các

ệ ề ề ấ generator phát nhi ệ t cho s y máy nghi n li u và máy nghi n than.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 8

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

Xilô chứa Clinker

Máy nghiền xi măng

Xilô chứa xi măng

Két chứa xi măng

Máy nghiền CKP

Máy đóng bao

Máy đóng bao

Máng xuất xi măng

Xuất xi măng rời cho ô tô

ự ề 1.2.3 Khu v c nghi n – đóng bao:

ẩ ượ ệ ố ả ầ Xi măng thành ph m đ c h  th ng vít t ộ   i, g u nâng và mang khí đ ng

ể ồ ứ ể ấ ỏ ọ ậ h c v n chuy n vào 4 xilô ch a. Đ  đ ng nh t và tháo xi măng ra kh i xilô, h ệ

ổ ượ ắ ặ ể ụ ạ ố ộ th ng các qu t th i đ c l p đ t đ  s c khí vào khoang tr n. Xi măng đ ượ   c

ạ ộ ồ ấ ỗ tháo ra t ề   i đáy duy nh t cho m i xilô bên trong khoang tr n r i qua các van đi u

ể ư ượ ệ ố ứ ế ầ ộ khi n l u l ọ ng vào h  th ng máng khí đ ng h c và g u nâng đ n két ch a cho

ờ ự ế ộ ọ ả các máy đóng bao. Máng khí đ ng h c x  xi măng r i tr c ti p ra các xe ô tô.

ƯƠ

Ệ Ố

Ủ

Ấ

Ề

Ể

CH

NG 2: C U TRÚC H  TH NG ĐI U KHI N C A NHÀ

MÁY

ệ ố

ề

ể

2.1 H  th ng đi u khi n:

ể ủ ệ ố ề ặ ắ ộ ồ H  th ng đi u khi n c a nhà máy g m có 12 b  PLC l p đ t cho các

ạ công đo n sau:

ấ ậ ậ + Đ p đá vôi, đ p đ t sét

ấ + Kho đá vôi, đ t sét

ệ ề + Nghi n li u

ấ ệ + C p li u lò nung

+ Nung Clinker

ề + Nghi n than

ề ơ ộ + Nghi n s  b

ụ ạ ậ + Đ p ph  gia, th ch cao

ề + Nghi n xi măng

+ Đóng bao 1

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 9

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

+ Đóng bao 2

ộ ề ữ ứ ể ả ọ ấ   PLC là b  đi u khi n logic kh  trình có nh ng ch c năng quan tr ng nh t

ể ạ ộ ể ề đ  đi u khi n ho t đ ng toàn nhà máy:

ề ể ạ +  Đi u khi n đóng m ch PID

ể ề ự ộ ơ + Đi u khi n trình t đ ng c

ệ ỗ ậ + Phát hi n sai l i v n hành

ử ộ + X  lý báo đ ng

ệ ố ệ + Quét tín hi u analog, tín hi u s

ớ ệ ố + Thông tin v i h  th ng ECS/OP Station

ớ + Thông tin v i các PLC khác

ủ ệ ố ế ố ộ ồ ạ Các b  cáp cho k t n i m ng c a h  th ng bao g m:

ế ố ạ ộ ạ ị ỹ + 1 b  500m cáp Ethernet cho k t n i m ng t ậ ậ i v  trí k  thu t v n hành

ế ố ể ả ạ ộ ạ + 1 b  12km cáp Ethernet cho m ng PLC k  c  ph m vi k t n i

gi a  ữ

ể ạ ề ề ỗ ể                            phòng đi u khi n trung tâm và phòng đi u khi n t i ch

ạ ộ ừ ệ ố ế + 1 b  4km cáp Device Net cho m ng cáp t h  th ng PLC đ n các

ể ừ ề ặ ạ thi ế ị ượ t b  đ c đi u khi n t xa ho c t ỗ i ch .

ệ ậ ỹ ộ + M t modul k  thu t FLS – ACE/PLC nhãn hi u FLSA

ệ ệ ộ + M t modul tài li u FLS – ACE/PLC nhãn hi u FLSA

ậ

ị

2.2 Các v  trí v n hành:

ể ề ạ a. T i phòng đi u khi n trung tâm :

ồ ị G m 6 v  trí:

ể ề ệ ể ậ ộ ồ ­ 5 giao di n v n hành g m máy tính, chu t, bàn phím đ  đi u khi n quá

ủ ổ ứ ớ ấ ộ trình. Trong đó có 2 máy tính ch  có dung tích c ng và b  nh  g p đôi máy

ườ ế ị ụ ể ả ủ ệ tính th ng, cùng các thi t b  ph  đ  b o v  máy tính ch . Máy in cho phép in

ể ầ ầ ộ các báo đ ng, máy in lazer cho báo cáo, máy in m u đ  copy các màn hình c n

thi t.ế

ậ ậ ộ ị ủ ề ầ ồ ỹ ­ M t v  trí k  thu t l p trình g m 1 máy tính ch  32 ph n m m PC

ề ầ ươ AnyWhere: ph n m m ch ng trình PLC AutoCAC Light; Microsoft Office For

ệ ề ầ Window, ph n m m ECS/Op Station cho giao di n HMI

ể ạ ề ạ b. T i phòng đi u khi n t ỗ i ch :

ể ạ ề ạ ỗ Có 4 phòng đi u khi n t i ch  cho các công đo n sau:

ậ ­ Đ p đá vôi

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 10

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ậ ấ ­ Đ p đ t sét

ậ ạ ­ Đ p th ch cao

­ Đóng bao xi măng

ế ị ề ể ạ ể ạ ề ỗ Thi t b  đi u khi n t i m i phòng đi u khi n t ỗ ồ i ch  g m:

ủ ộ ­ 1 máy tính ch  màn hình 21 inch, chu t bàn phím

ỡ ế ị ầ ­ Giá đ  và các thi ố t b  đ u n i

ệ ố ể ề ượ ị Ngoài h  th ng đi u khi n còn đ c trang b  các modul:

ậ ữ ệ ề ầ ộ ­ Modul ph n m m FLS ­ SDR cho thu nh n d  li u, báo đ ng, ghi

ứ chép báo cáo và các ch c năng khác.

ề ệ ầ ­ Modul ph n m m FLS ­ ECS/Op Station hi u FLSA

ệ ố ệ ậ ậ ộ ỹ ­ M t modul k  thu t FLS ­ ACE cho h  th ng các giao di n v n

ệ hành, hi u FLSA

ủ ệ ố

ứ

2.3 Ch c năng c a h  th ng:

ệ ố ệ ự ộ ơ ở ự ề ể Vi c đánh giá h  th ng t đ ng đi u khi n quá trình d a trên c  s  khái

ề ệ ố ệ ni m v  h  th ng FLS ­ ACE/System (Adaptable Control Engineering )

ậ ồ ườ ế ị ự ệ ố ệ bao g m các giao di n v n hành cho ng i và thi t b  d a trên h  th ng FLS ­

ộ ề ả ậ ể ề ể ệ ECS/Op Station và các b  đi u khi n logic kh  l p trình cho vi c đi u khi n và

ệ ố ữ ệ ự ậ thu nh n d  li u quá trình d a trên h  th ng FLS ­ ACE Allen Bradley PLS

System.

ệ ố ể ề ệ ồ ề   H  th ng đi u khi n các quá trình chính bao g m vi c giám sát và đi u

ể ạ khi n các công đo n sau:

ệ ề ­ Nghi n li u

ấ ệ ­ C p li u lò nung

­ Lò nung

­ Máy làm ngu iộ

ề ­ Nghi n than

ề ơ ộ ­ Nghi n s  b  xi măng

ề ­ Nghi n xi măng

ơ ở ệ ố ệ ố ự ề ể H  th ng đi u khi n các quá trình chính d a trên c  s  h  th ng máy tính

ệ ậ ị ạ t i  v   trí   v n  hành   trung  tâm   cho  giao   di n  HMI.   Các   PLC   phân   tán  và   các

ệ ề ể ạ ắ ặ ơ ử Modules I/O ( l p đ t trong các tr m ) cho vi c đi u khi n môt , x  lý báo

ữ ề ể ầ ị ộ đ ng và đi u khi n vòng. Thông tin gi a các v  trí v n hành trung tâm và h ệ

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 11

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ẽ ượ ố ư ệ ạ th ng PLC phân tán s  đ ố   ệ ố c th c hi n thông qua h  th ng m ng Ethernet t c

ộ đ  cao.

ệ ố ể ạ ề ỗ ồ H  th ng đi u khi n t i ch  bao g m:

ậ ­ Đ p đá vôi

ậ ấ ­ Đ p đ t sét

ậ ạ ­ Đ p th ch cao

ưở ­ 2 x ng đóng bao

ệ ố ể ạ ề ơ ở ị ự ậ ỗ Các h  th ng đi u khi n t i ch  này d a trên c  s  v  trí v n hành t ạ   i

ệ ố ề ề ể ỗ ể   ch  cho giám sát và đi u khi n, h  th ng PLC và các Modul I/O cho đi u khi n

ơ ử ể ạ ề ể ộ môt ề , x  lý báo đ ng và các vòng đi u khi n. Các phòng đi u khi n t i ch ỗ

ế ố ớ ệ ố ệ ố ề ể ượ đ c k t n i t ạ   i h  th ng đi u khi n quá trình chính thông qua h  th ng m ng

ườ ậ ệ ố ể ề ạ Ethernet. Ng i v n hành h  th ng đi u khi n quá trình chính ( t ề   i phòng đi u

ể ể ạ ớ khi n trung tâm ) có th  theo dõi, giám sát tình tr ng có liên quan t i các công

ạ ạ ậ đo n v n hành t ỗ i ch .

ạ ỗ ượ ị Cho m i công đo n các màn hình sau đây đ c xác đ nh:

ể ị a. Hi n th  Mimic ( Mimic display ):

ầ ủ ạ ượ ệ ạ ­ Trong Mimic các ph n c a công đo n đ ằ c đ i di n b ng các hình th ể

ti p ế

ạ ậ ệ ư ượ ố ớ n i v i các lo i v t li u và l u l ng khí.

ơ ắ ượ ở ề ể ị ỗ ­ M i mô t , van m  hay ng t đ ạ   c hi n th  thông tin v  256 tình tr ng

khác

ừ ư ạ ỗ ườ nhau nh : ch y, d ng, báo l ỗ ạ i, t i ch , bình th ắ ở ng, m , ng t

ạ ỗ ượ ị ầ ể ượ ả ­ M i thông tin tr ng thái đ c hi n th  m u đ c mô t nguyên văn trên

vị

ậ trí v n hành.

ượ ể ầ ớ ị ươ ứ ị ­ Các giá tr  analog đ c hi n th  cùng v i các m u khác nhau t ng  ng

ặ ằ ứ ằ ộ ố ớ v i các m c báo đ ng b ng s  ho c b ng mô hình các thanh.

ườ ướ ể ượ ­ Các đ ng cong h ị ể ng cho các giá tr  ki m soát có th  đ ư c đ a vào

hình

ả nh mimic.

ể ị b. Hi n th  start ­ up ( Start ­ up display ):

ế ế ể ở ộ ừ ­ Các mimic đăc bi ệ ượ t đ c thi t k  đ  kh i đ ng, d ng các nhóm thi ế ị  t b

ươ ề ề ể ộ qua các ch ng trình đi u khi n PLC cùng các thông tin v  báo đ ng, khoá liên

ở ộ ừ ộ đ ng cho các nhóm d ng và kh i đ ng.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 12

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ể ị c. Hi n th  vòng PID ( PID loop display ):

ư ơ ộ ề ề ể ể ệ ả ớ ­ Vi c đi u khi n vòng cùng v i th c đ n b  đi u khi n và hình  nh

ế ộ ậ ể ự ề ườ đ ng cong đi u khi n d a trên 3 ch  đ  v n hành:

ế ộ + Ch  đ  Auto

ế ộ + Ch  đ  Manual

ế ộ + Ch  đ  Force down

ể ệ ề ượ ự ệ ừ ử ổ ­   Vi c   đi u   khi n   vòng   đ c   th c   hi n   t các   c a   s Pop   –   up

ử ụ ể ộ ớ ( PID Faceplate ) s  d ng chu t cùng v i các hình th  trong PID Facepiate.

ộ ề ị ể ể ể ầ ầ ặ Facepiate hi n th  đi m đ t, đ u vào quá trình, đ u ra b  đi u khi n và có th ể

ơ ồ ậ nh p vào s  đ  mimic.

d. Xem xet báo đ ng:ộ

ệ ố ể ả ề ộ ­ Các thông tin v  báo đ ng quá trình và h  th ng có th  x y ra

cùng.

ấ ờ ệ ớ v i th i gian xu t hi n

ứ ể ệ ỗ ỗ ứ   ­ M i tín hi u analog có th  có trên 10 m c khác nhau. M i m c

đ iạ

ệ ộ . ứ di n cho 1 m c báo đ ng

ỗ ộ ượ ấ ờ ạ ể ờ ­ Trong PLC, m i báo đ ng đ c đánh d u th i gian t i th i đi m

ặ ộ ơ ghi và xoá, cho phép phân tích báo đ ng các máy đ n ho c phân

ưở x ng.

ườ ề ướ e. Các đ ng cong v  h ng:

ề ấ ờ   ấ ­ Cung c p thông tin v  năng su t máy móc và quá trình trong th i

ự ể ớ ị ữ ệ   ỳ k  và so sánh s  phát tri n các giá tr  quá trình khác nhau cùng v i các d  li u

ự ế ữ ệ th c t và d  li u đã qua.

ớ ị ườ ữ ệ ể ­ Xác đ nh các nhóm cùng v i 4 đ ng cong d  li u ki m soát.

ườ ườ ạ ự ế ờ ­ Các đ ng cong đã qua và đ ng cong t ể i th i đi m th c t .

f. Các báo cáo:

ứ ự ị ể ề ­ Các báo cáo quá trình ch a đ ng 16 giá tr  đi m khác nhau v  giá

đ

ư ả ị ậ ệ ẩ ố ượ ứ tr  v n hành nh  s n ph m, m c tiêu t n nguyên, nhiên li u... c báo cáo t ự

ộ đ ng trong 24h.

ặ ớ ị ­ Báo cáo tháng ho c giá tr  trung bình ngày, báo cáo năm v i tính

ố ờ ặ ụ ủ ệ ị toán tháng ho c giá tr  trung bình tháng, s  gi làm vi c liên t c c a thi ế ị t b .

ề ộ ­ Các báo cáo v  báo đ ng

ề ự ệ ả ­ Các báo cáo v  s  vi c x y ra

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 13

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ề ướ ớ ườ ­ Báo cáo v  h ng cùng v i 4 đ ng cong

ể

ề

2.4 Giám sát và đi u khi n FLF ­ ECS Expert:

ế ị ố ư ồ a. Thi t b  t i  u hoá quá trình bao g m:

ủ ớ ộ ớ ổ ứ ­ 1 máy tính ch  v i b  nh  128Mbyte dung tích c ng 10Gbyte

ộ màn hình 21 inch chu t và bàn phím.

­ 1 máy in lazer

ề ể b. Đi u khi n lò nung:

ề ể ệ ề ­ 1 modul đi u khi n lò FLS ­ ECS/Fuggy Expert, hi u FLSA: đi u

ạ ớ ể ằ ổ ấ khi n giám sát lò nung khi lò đã n p t i 70% năng su t nh m  n

ị đ nh

ấ ượ ế ề ệ ả ẩ lò nung, ch t l ng Clinker, kinh t v  nguyên li u và s n ph m t ố   i

đa

ứ ự d a trên m c.

ề ể ­ Nhóm đi u khi n zôn nung:

ấ ạ ử ổ ị ử + X  lý t n th t g ch ch u l a

Ổ ị ậ +  n đ nh v n hành

ấ ượ + Ch t l ng Clinker t ố t

ẩ ả ố + S n ph m t i đa

ề ể ­ Nhóm đi u khi n quá trình cháy:

ứ + M c CO đúng

2 đúng

+ M c Oứ

ế ệ ệ ề ớ ệ ộ ả + Ti t ki m v  nhiên li u v i nhi t đ  khí gas th i ra là nh ỏ

nh t.ấ

ặ ẫ ể ề ể ộ ­ Nhóm đi u khi n đi m đ t d n đ ng:

ấ ệ + C p li u lò nung

ệ ớ + Nhiên li u t i lò

ạ ộ ả + Tôc đ  qu t khí th i

ở ộ ề ể c. Đi u khi n kh i đ ng lò nung:

ở ộ ề ệ ể ­ Modul đi u khi n kh i đ ng lò FLS ­ ECS/Fuzzy Expert hi u

ề ể ừ ệ ớ ấ ạ FLSA: đi u khi n và giám sát lò nung t ấ  khi c p li u t ệ i khi c p li u đ t 70%

năng su t.ấ

ở ộ ụ ề ể ồ ­ Nhóm đi u khi n kh i đ ng lò bao g m các m c tiêu:

ố ộ ệ ấ ớ ứ ả ấ + Làm tăng t c đ  lò và c p li u lò nung t i m c s n xu t

mong mu n.ố

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 14

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ề ố ệ ứ ầ ể + Đi u khi n tiêu t n nhi t trong ph n nung theo ch c năng.

ể ề ể ặ ệ ộ ứ + Đi u khi n đi m đ t nhi t đ  cho Calciner theo ch c

năng.

ể ể ề ẫ ặ ộ ­ Đi u khi n đi m đ t cho d n đ ng:

ố ộ + T c đ  lò

ệ ấ + C p li u lò

ệ ấ + Nhiên li u c p cho lò

ề ể ộ d. Đi u khi n máy làm ngu i:

ề ể ề ầ Modul ph n m m FLS ­ ECS/Fuzzy Expert đi u khi n máy làm

ệ ồ ộ ngu i nhãn hi u FLSA bao g m:

ụ ữ ề ể ồ ộ Nhóm đi u khi n máy làm ngu i clinker bao g m nh ng m c tiêu ­

sau:

ề ả ể + Đi u khi n dòng ch y

Ổ ị ấ ướ +  n đ nh áp su t d i ghi

Ổ ị ố ượ +  n đ nh và t i đa l ng gió 2 và gió 3

ố ư ượ + T i  u hoá l ng gió làm mát

ữ ụ ớ ị + Nh ng m c tiêu m i do khách hàng qui đ nh

ể ể ề ặ ẫ ộ ­ Đi u khi n đi m đ t cho đ n đ ng:

ố ấ + Áp su t ghi s  1.

ố ộ + T c đ  các ghi

ư ượ ủ ấ ả + L u l ng gió c a t ạ t c  các qu t

ề ể ề e. Đi u khi n máy nghi n xi măng:

ể ề ề ầ ­   Modul   ph n   m m   FLS   ­   ECS/fuzzy   Expert   đi u   khi n   máy

ề ề ệ ệ ể ồ nghi n xi măng nhãn hi u FLSA bao g m: vi c đi u khi n máy phân ly trong

ấ ượ ề ạ ạ ằ ả ượ ố giai đo n nghi n xi măng nh m đ t ch t l ng xi măng và s n l ng t i đa.

ụ ề ề ể ồ ­ Nhóm đi u khi n máy nghi n xi măng g m các m c đích sau:

+ Đ  m n t ộ ị ố ư i  u

ẩ ả ố ạ ề ố + S n ph m t ầ i đa và ph n quay l i máy nghi n là t ể i thi u.

ữ ụ ị + Nh ng m c tiêu do khách hàng xác đ nh.

ể ề ể ẫ ộ ặ ­ Đi u khi n đi m đ t cho các d n đ ng:

ố ộ + T c đ  máy phân ly

ớ ớ ấ ề ệ + C p li u m i t i máy nghi n

f. Máy quét Scanner:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 15

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ượ ị ộ ệ ộ ỏ ệ ố ­ H  th ng đ c trang b  m t máy quét nhi t đ  v  lò nung đ ể

ệ ộ ỏ ị ử ế ị ộ giám sát theo dõi nhi ạ t đ  v  lò và g ch ch u l a. Thi t b  scanner là m t máy

ể ồ ộ ệ ộ ỏ ứ ỗ ạ ố quét tia h ng ngo i t c đ  cao đ  đo nhi t đ  v  lò nung. C  m i vòng quay

ộ ỏ ệ ộ ỏ ượ ề ớ ữ ậ ủ c a v  lò nung, toàn b  nhi t đ  v  lò đ c thu v  v i 1 hình ch  nh t 20 ­

30cm trên màn hình máy quét.

ỉ ế ị ậ ộ ­ Máy quét Scanner không ch  là 1 thi t b  báo đ ng đáng tin c y mà

ử ụ ị ử ứ ể ạ ị ứ   còn s  d ng đ  đánh giá tình hình g ch ch u l a lát trong lò, t c là xác đ nh m c

ứ ộ ả ư ệ ể ớ ộ ộ đ  hao mòn l p lót cũng nh  phát hi n và m c đ  m ng nóng phát tri n, đ  dày

ứ ộ ủ ệ ả ạ ỡ ố ủ ớ c a l p b o v  và hình d ng c a vòng đ  lò, m c đ  vùng đ t, giúp cho ng ườ   i

ạ ề ả ằ ợ ậ v n hành t ể i phòng đi u khi n trung tâm có gi i pháp phù h p nh m tránh h ư

ế ụ ạ ộ ệ ớ ả ạ ớ h i l n cho l p lót và duy trì lo nung ti p t c ho t đ ng dài ngày, có hi u qu .

ủ ộ ộ ớ ổ ứ ­ M t máy tính ch  b  nh  128Mbyte, dung tích c ng 10Gbyte,

ộ ượ ắ ặ màn hình 21 inch, chu t, bàn phím và máy in màu đ ề   c l p đ t trong phòng đi u

ể ể ệ ộ ỏ khi n trung tâm đ  theo dõi và giám sát nhi t đ  v  lò.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 16

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ƯƠ

Ệ Ố

Ạ

CH

NG 3: H  TH NG M NG ETHERNET TOÀN NHÀ MÁY

ớ

ệ

3.1 Gi

i thi u chung:

ớ ệ 3.1.1. Gi i thi u chung:

ệ ố ể ự ộ ủ ề ượ ế ố ở H  th ng đi u khi n t đ ng c a nhà máy đ c k t n i b i mô hình

ự ấ ắ ố ớ ạ m ng Ethernet, d a trên mô hình 7 l p OSI. Nguyên t c đ u n i hình sao Star,

ể ạ ặ ươ ể ề ể đi u khi n  logic   ki u  Bus  ho c  ki u   m ch vòng  Token Ring.  Ph ng  pháp

ề ồ ườ đ ng truy n bao g m : Control Net (CN), RS­232, RS485, Data Highway Plus

(DH+), twisted Pair, Fiber Optical.

ể ể ề ề ầ ầ ạ ả ậ   Ph n m m qu n lý m ng là WinNT4.0 Server, ph n m m đi u khi n và v n

hành là Plain Guide, OP Station và RSLogic5000.

ệ ố ạ ậ ủ ượ ủ ằ ả Các tr m v n hành và h  th ng các t PLC đ ị   c máy ch  qu n lý b ng các đ a

ụ ủ ấ ỉ ờ ị ch  IP ( Internet Potcol), c p phát nh  d ch v  DHCP c a WinNT4.0Server

ệ ố ể ự ộ ề ạ ậ ạ ồ H  th ng đi u khi n t ề    đ ng g m 5 tr m v n hành trung tâm, 5 tr m đi u

ể ụ ộ ủ khi n c c b  và 40 t PLC Cabinet.

ệ ố ể ề ả ạ ậ 3.1.2. H  th ng máy tính qu n lý m ng, đi u khi n và v n hành:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 17

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ơ ồ ệ ố ạ ả Hình 3.1 S  đ  h  th ng máy tính qu n lý m ng toàn nhà máy

ạ ả 3.1.3 Qu n lý m ng Ethernet :

ủ ồ ượ ấ ỗ ỉ ị Bao g m 2 máy ch  ECS đ c c p phát đ a ch  IP1 và IP2. M i máy ch ủ

ố ớ ể ạ ạ ộ ượ ầ ả ấ đ u n i v i 1 Ethernet Switch (b  chuy n m ch m ng th ng t ng ), qu n lý

ủ ạ ằ ộ ị ỉ ệ ố h  th ng m ng b ng đ a ch  IP, qua Ethernet Switch. M t trong 2 máy ch  đóng

ủ ự ạ ư vai trò Back Up Server ( máy ch  sao l u, d  phòng ). Chúng ch y song hành

ộ ữ ệ ủ ụ ồ ờ ị nh  d ch v  đ ng b  d  li u c a WinNT Server.

ụ ụ ể ạ ộ ạ   Ngoài ra còn có 4 b  chuy n m ch Ethernet Switch khác ph c v  cho các tr m

ụ ộ ể ề ậ đi u khi n và v n hành c c b  là 131, 133, 222, 641(1), 641(2).

ề ậ ể 3.1.4. Đi u khi n và v n hành:

ể ậ ạ ồ ạ ề              Bao g m 5 tr m đi u khi n v n hành trung tâm t ể   ề i phòng đi u khi n

ụ ề ể ậ ạ ộ trung   tâm,   5   tr m   đi u   khi n   và   v n   hành   c c   b   131,   133,   222,   641(1),

ế ớ ể ạ ờ ộ ị   641(2).Chúng liên k t v i nhau nh  các b  chuy n m ch Ethernet Switch và đ a

ủ ấ ỉ ở ch  IP c p phát b i máy ch  ECS.

ậ ị ờ ỏ ậ ậ 3.1.5 L p tr nh PLC và v n hành mô ph ng( l p trình m  ):

ạ ạ ậ ồ ậ      G m 2 máy tr m l p trình PLC SMART STAION và 1 máy tr m v n

ỏ hành mô ph ng Fuzzy Epress.

ệ ề ể ậ ậ ờ ả ị ế L p trình m ­ H  chuyên gia : ki n trúc đi u khi n và v n hành gi đ nh, mô

ử ỏ ố ư ậ ả ấ ạ ph ng ch y th  và t i  u hoá quy trình v n hành s n xu t.

3.1.6 Phòng thí nghi m :ệ ấ ệ ố ồ ẫ ự ộ ạ ổ G m 1 h  th ng l y m u t đ ng, 1 tr m phân tích quang ph   X­RAY

ấ ượ ạ ả và 1 tr m qu n lý ch t l ng QCX.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 18

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ố 3.1.7 H  th ng giám sát Cem­Scanner :

ế ố ộ ậ ạ ạ ồ ớ G m 1 tr m  Cem­Scanner k t n i  v i  2  tr m giám sát  đ c  l p  LON

ạ WORK t i lò nung và vi lò.

ạ ầ 3.1.8 Ph n còn l i :

ấ ậ ả ườ Các máy in báo cáo quá trình v n hành và s n xu t th ậ ng nh t, th ườ   ng

ả ượ ượ ố ở ộ ỳ ự ộ k , t đ ng và c nh báo “nóng ”. Chúng đ c n i b i b  Print Server, liên c đ

ớ ấ ả ể ế ạ ạ ế ự k t tr c ti p v i t ộ t c  các tr m thông qua các b  chuy n m ch Ethernet Switch

ượ ấ ủ ở ớ v i IP đ c c p phát b i máy ch  ECS.

ầ ồ

ệ ố

ạ

ướ ấ ố    g m 5 ph n

3.2 H  th ng m ng l

i đ u n i :

ề ể  3.2.1 Đi u khi n trung tâm:

ố ớ ấ ọ   M i thi ế ị ượ t b  đ ằ   c đ u n i v i Ethernet Switch U11.1 và U11.2 b ng

ớ ị ủ ề ắ ỉ ượ ấ truy n thông cáp xo n. Hai máy ch  ECS v i đ a ch  IP1, IP2 đ ố ớ   c đ u n i v i

2 Switch U11.1 và u11.2.

ạ ậ ượ ị ỉ 05 tr m v n hành OP­Station đ c đánh đ a ch  IP11/12/13/14/15 cũng

ố ớ ề ắ ớ ấ đ u n i t ạ ộ   i U11.1 và U11.2 v i truy n thông cáp xo n Ethernet. Các ho t đ ng

ơ ở ự ủ ề ấ ỳ ủ c a chúng d a trên c  s  phân c p và đi u hành c a WinNT4.0. Tu  theo s ự

ủ ủ ứ ạ ậ ậ ấ ỗ phân c p c a máy   ch  ECS mà m i tr m v n hành có ch c năng v n hành

ề ể ặ ậ ặ ố ừ ộ ệ gi ng nhau ho c khác nhau. M t l nh đi u khi n ho c v n hành t OP­Station

ệ ố ủ ậ ạ ậ ấ ỳ ượ b t k  đ ể   c máy ch  ECS c p nh t, thông qua h  th ng m ng Ethernet chuy n

ệ ươ ứ ừ ậ ố ả t ộ i xu ng t ng b  ph n làm vi c t ng  ng.

ấ ủ ể ả ạ ổ 02 tr m theo dõi t ng th  quá trình s n xu t c a nhà máy là Plant Guide

ị ượ ố ớ ấ ạ ượ đ ỉ c đánh đ a ch  IP31/IP32 và đ c đ u n i v i U11.1. 2 tr m Plant Guide s ử

ệ ề ề ề ạ ầ ụ d ng ph n m m Plant­Guide ch y trên n n h  đi u hành WinNT, đóng vai trò

ạ ộ ẽ ọ ệ ả ặ ự ố giám sát ch t ch  m i ho t đ ng, phát hi n và c nh báo s  c .

ạ ậ ượ ấ ị ỉ 02 tr m l p trình PLC Smart Station đ ố   c đánh đ a ch  IP21/IP22 đ u n i

ử ự ế ặ ổ ế   ổ ớ v i   U11.1   và   U11.2   cho   phép   s a   đ i,   thay   đ i   tr c   ti p   ho c   gián   ti p

ề ả ấ ủ ọ ị (Online/Ofline) m i v  trí trên dây chuy n s n xu t c a nhà máy.

ệ ố ẫ ự ộ ấ ượ ấ ố ớ ị H  th ng QCX, l y m u t đ ng và X­RAY đ c đ u n i v i U11.2 có đ a ch ỉ

IP51/71 và 72.

ố ớ ấ ạ ậ ờ Tr m l p trình m  Fuzzy Expert đ u n i t i U11.1, 4 máy in báo cáo,

ượ ấ ố ớ ừ ố ự ế ớ ấ ả c nh báo đ c đ u n i t i 1 Print Server, t đây đ u n i tr c ti p t i 2 máy ch ủ

ECS.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 19

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ậ 3.2.2  Đ p đá và sét 131/133:

ộ ạ ặ ậ ị ệ Là m t tr m v n hành Local Control có v  trí đ c bi t là cách xa trung tâm

ế ớ ề ể ạ ậ ậ ằ   nhà máy. Tr m v n hành đ p đá và sét liên k t v i đi u khi n trung tâm b ng

ể ự ế ộ ề ệ ợ ượ truy n thông s i quang đa mode, ch  đ  Half Duplex. Đ  th c hi n đ ề   c đi u

ử ụ ộ ạ ố này, nhà máy s  d ng 1 b  Switch quang t i tram 131 cho phép ghép n i và

ề ệ ậ ớ ộ ớ truy n nh n tín hi u quang v i 731 và v i 151/153 m t cách chính xác và nhanh

nh t.ấ

ạ ậ ượ ị ỉ 02 tr m v n hành OP­Station Local 131/133 đ c đánh đ a ch  IP16/17 cho phép

ạ ộ ệ ọ ị ạ ạ ậ ế ậ hi n th  và vân hành m i ho t đ ng t i tr m đ p đá và sét. Thi t l p ch  đ ế ộ

ự ủ ờ ả ấ ậ ộ th i gian th c c a băng t ộ   ồ i, công su t máy đ p và đ ng b  quá trình liên đ ng

ớ v i CCR.

ệ ố ữ ậ ỹ ị Vì nh ng lý do k  thu t và đ a hình, rõ ràng h  th ng Ethernet t ạ ạ   i tr m

ệ ố ứ ạ ấ ủ ạ ỏ ậ đ p đá và sét 131/133 là h  th ng m ng ph c t p nh t c a nhà máy. Đòi h i yêu

ệ ố ử ừ ặ ạ ậ ả ầ ắ c u l p đ t, ch y th  và v n hành ph i tuy t đ i chính xác. T  131/133, ng ườ   i

ử ụ ạ ạ ộ ỗ ta còn s  d ng 3 b  chia quang Split Fiber, phân làm 3 đo n, m i đo n dài 1km

ộ ớ ạ ấ ườ ậ ổ ể ế ố đ  k t n i liên đ ng v i PLC t i 151/153. Do v y, t n th t đ ế   ề ng truy n n u

ạ ễ ể ể ả ề có t i 151/153 là đi u hoàn toàn d  hi u và có th  x y ra.

ụ ổ ợ ạ      3.2.3  Kho t ng h p(th ch cao, than, ph  gia)222

ạ ạ ậ ạ ỗ ượ ỉ T i 222, tr m v n hành t i ch  OP­Station Local đ ị c đánh đ a ch  IP18

ế ậ ố ớ ể ả ế ậ ạ cho phép thi t l p thông s  v i quá trình ti p nh n,chuy n t i Th ch Cao, Ph ụ

ệ ồ ộ ớ Gia, Than cho quá trình xi măng. Đ ng b  tín hi u v i CCR trong quá trình liên

ộ đ ng toàn nhà máy.

ố ớ ề ấ ằ ợ ố Đ u n i v i CCR b ng truy n thông s i quang. B  trí 1 Ethernet Hub

ự ệ ệ ế ậ ườ ề ệ th c hi n vi c ti p nh n, phân chia đ ng truy n và tín hi u.

ưở 3.2.4  Phân x ng đóng bao 641 (1) và 641 (2):

ươ ự ư T ng t nh  222.

ụ ề ạ ộ ạ ượ Tr m đi u hành c c b  OP­Station Local t i 641/1 và 641/2 đ c đánh

ệ ề ồ ộ ớ ỉ ợ   ị đ a ch  IP19/IP20 cho phép đ ng b  tín hi u v i CCR băng truy n thông   s i

ằ quang b ng 2 Ethernet Hub.

ạ ộ

ủ

ủ

ạ

3.3  Ho t đ ng c a m ng Ethernet c a nhà máy:

ạ ộ 3.3.1.Ho t đ ng chung:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 20

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ề ể ệ ệ ậ Trong   quá   trình   đi u   khi n   và   v n   hành,   1   m nh   l nh   sau   khi   đ ượ   c

ườ ậ ệ ố ẽ ượ ư ủ ậ ị ỉ ng i v n hành đ a  vào h  th ng s  đ c máy ch  ECS xác nh n đ a ch  IP

ơ ở ấ ự ự ệ ệ ệ ạ ơ ơ ử n i g i và n i th c thi m nh l nh.Tín hi u d a trên c  s  c u trúc m ng hình

ế ậ ơ ở ẵ ấ ằ ấ sao STAR thi ắ t l p 1leadline nhanh nh t, ng n nh t b ng các c  s  s n có v ề

ư ố ề ề ề ả ậ ộ ố ố ấ c u trúc v t lý nh  t c đ  truy n, s  bít truy n, s  khung truy n, kho ng cách

ừ ạ ữ ệ ư ề ữ ề ồ tr y n….T  tr m đi u hành trung tâm, gói d  li u bao g m nh ng thông s ố

ủ ế ậ ẩ ượ ử ượ đ c máy ch  thi t l p theo tiêu chu n Ethernet đ c g i đi.

ữ ệ ể ạ ạ ộ ượ ư T i các b   chuy n m ch Ethernet Switch, gói d  li u đ c đ a vào b ộ

ộ ổ ớ ệ ờ ợ ự ọ ợ ị ỉ ể ử   nh  đ m và ch  đ i Ethernet Switch l a ch n m t c ng đ a ch  thích h p đ  g i

ơ ế ự ỉ ủ ụ ự ậ ạ ọ ổ ị ớ ộ t i b  ph n h ng m c th c thi. C  ch  l a ch n c ng đ a ch  c a ES là c  ch ơ ế

ớ ơ ế ẽ ạ ấ ả ổ Logic m ch vòng­Token Ring. V i c  ch  này, ES s  quét t ầ   t c  các c ng đ u

ộ ổ ự ươ ứ ử ở ấ ớ ọ ra và l a ch n m t c ng t ố ng  ng v i thông s  mà máy ECS g i , đ y chính

ạ ỉ ườ ỗ ặ ầ ị ỉ là đi ch  IP.Trong tr ợ ng h p có l ấ i ho c không tìm th y đ a ch  IP c n thi ế   t,

ữ ệ ẽ ả ạ ủ ệ ọ gói d  li u s  tr  l ừ i 1 xung tín hi u g i  là bít d ng (Bit Stop).Máy ch  ECS s ẽ

ệ ệ ệ ạ ậ ớ ể ự   phát   hi n và thông báo v i tr m v n hành. Lúc này, 1m nh l nh có th  th c

hi n l ệ ạ ừ ầ i t ỷ ỏ ặ  đ u ho c hu  b .

ủ ấ ậ ạ ộ ố ạ ụ ườ Theo c u trúc v t lý Ethernet c a nhà máy t i m t s  h ng m c,ng i ta

ế ậ ế ạ ề ơ thi t l p thêm nhi u c  ch  m ch vòng Token Ring, Conrol net, Device Net,

ư ệ ệ ệ ộ LON worknet khác cho vi c th c thi m nh l nh m t cách chính xác và tri ệ ể   t đ ,

ể ự ệ ượ ề ườ ộ ố ử ụ Đ  th c hi n đ c đi u này, ng i ta s  d ng thêm  m t s  Ethernet Hub và

ư ậ ạ ổ   ụ Ethernet Switch khác cho các h ng m c nh  đ p đá và sét 131/131;kho t ng

ụ ạ ưở ợ h p(th ch cao, than, ph  gia)222; phân x ng  đóng bao 641(1); phân x ướ   ng

ự ệ ơ đóng  bao  641(2).Các   Ethernet  Hub  và   Ethernet  Switch   này  th c   hi n  c   ch ế

ạ ươ ự ư ạ ề ể m ch vòng Token Ring t ng t nh  t i đi u khi n trung tâm.Gói d  li u đ ữ ệ ượ   c

ộ ệ ể ượ ự ầ ọ ị ỉ ượ ư ề chuy n  vào b  đ m, đ c l a ch n đ a ch  IP đ u ra và đ ớ ố   c tr y n đi v i t c

ộ đ  cho phép.

ạ ủ ệ ể ế ậ ề ơ ế Tính linh ho t c a Ethernt ngoài vi c có th  thi t l p  nhi u c  ch  Logic

ạ ườ ơ ở ấ ậ ạ m ch vòng Token Ring và tr ng Bus trên c  s  c u trúc v t lý m ng hình sao

ế ữ ệ ế ơ ự ệ ế ể ơ Star. Nó cũng cho phép th c hi n c  ch  liên k t c  ch  d  li u ki u tr ườ   ng

ạ ừ ụ ể ệ ẩ ạ Bus t i t ng h ng m c. Tiêu bi u là tiêu chu n giao di n RS­485 và CN(Control

ữ ệ ế ằ ắ ạ Net)b ng cáp xo n đôi cho vi c liên k t gi a các PLC Cabinet t ạ   i các h ng

m c.ụ

ự ệ ệ ề ể ự ộ ủ Quá trình th c thi 1 m nh l nh trong đi u  khi n và t đ ng hoá c a nhà

ấ ấ ấ ớ ớ   ể máy cho ta th y c u trúc Ethernet tiêu bi u. Đó là c u trúc phân tán theo l p v i

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 21

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ử ổ ệ ố ở ộ ễ ặ ấ ộ ố t c đ  cao, chính xác tuy t đ i và d  dàng s a đ i, nâng c p m  r ng.M c dù

ị ạ ậ ả ả ỏ ướ ậ ượ ấ ậ v y, nó cũng đòi h i kh  năng v n hành và qu n tr  m ng l i ch p nh n đ c.

ấ ạ 3.3.2. C u trúc m ng –Topology:

ấ ­ C u trúc hình sao­Star:

ơ ấ ả ạ ọ Tr m trung tâm ECS quan tr ng h n t ẽ ề   t c  các nút khác, ECS s  đi u

ư ủ ề ể ạ ạ ậ   khi n truy n thông c a   toàn m ng. Các thành viên khác nh  các tr m v n

ủ ượ ế ố ế ớ hành, các t ạ  PLC, các tr m SLC, đ ạ   c k t n i gián ti p v i nhau qua tr m

ế ề ặ ậ ề ặ ể ể ẫ trung gian ECS. Liên k t v  m t v t lý là đi m ­ đi m, v  m t logic v n có

ể ề th  là đa đi m.

ề ặ ậ ạ ư   ấ  Trong nhà máy, m ng Ethernet có c u trúc hình sao v  m t v t lý nh ng

ư ệ ạ ạ ấ ở ừ ạ l i có c u trúc logic nh  1 m ch vòng và 1 h  bus. B i các tr m t ế    131 đ n

ạ ộ ẫ ạ ả ự ề ả ể 641 v n có th  ho t đ ng t i b n thân nó ngay c  khi không có s  đi u hành

ạ ạ ủ c a tr m trung tâm t i 731.

ố ộ ề ệ ẫ ạ ờ Nh  có Ethernet Switch/Hub hi n đ i và cáp truy n d n quang t c đ  cao lên

ể ả ấ ươ ứ ớ t i 100Mps, c u trúc hình sao hoàn toàn có th  đ m đ ng các ch c năng

ể ự ộ ủ ề đi u khi n t đ ng c a nhà máy.

ớ ấ ở ộ ả ấ V i c u trúc hình sao, nhà máy có kh  năng nâng c p và m  r ng h ệ

ễ ạ ố th ng m ng d  dàng.

Star

ơ ồ ố Hình 3.2 S  đ  n i dây hình sao

­  Control Net :

ơ ở ấ ấ ả ủ ự ề ạ ố          D a trên c  s  c u trúc Bus. T t c  các thành viên c a m ng đ u n i

ự ế ớ ườ ể ấ ở ầ ệ ố ế ẫ tr c ti p v i 1 đ ng d n chung. Có th  th y h u h t các h  th ng PLC và

ạ ưở ủ ố ớ ủ ố ớ SLC t i các phân x ừ ng. T  các t PLC Cabinet n i t i các t I/O, n i t i các

ế ị ầ ộ ơ ủ ộ b  SLC c a các thi t b , các đ ng c , các đ u đo, van...

ệ ố ủ ấ Trong h  th ng Ethernet c a nhà máy, c u trúc Control Net phát huy

ệ ố ủ ủ ệ ộ ứ   tính năng c a nó giúp hoàn thi n quá trình liên đ ng c a h  th ng. Đáp  ng

ầ ươ ủ ấ yêu c u t ng thích c a các c u trúc Profibus, CAN, LON Work.

ạ ấ Có 3 lo i c u trúc Control Net­Bus :

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 22

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ỗ ạ ượ ế ạ ự ạ ố ộ ủ ­ Daisy Chain: m i tr m đ c n i m ng tr c ti p t i giao l ạ    c a 2 đo n

ụ ẫ ạ ố dây d n, không qua đo n dây n i ph  vào.

ỗ ạ ượ ộ ườ ố ­ Trunk­line/ Drop­line: m i tr m đ c n i qua m t đ ng nhánh(Drop­

ể ế ườ ụ line) đ  đ n đ ng tr c(trunk­line).

ự ạ ớ ở ỉ ­ M ch vòng không tích c c: ch  khác v i trunk­line/ drop­line ch ổ

ề ượ ườ đ ng truy n đ c khép kín.

­ Profibus DP:

ở ệ ố ẫ ự ộ ấ ể ệ    Th  hi n rõ h  th ng l y m u t đ ng 731PT01A01

ượ ứ ề ể ằ ầ Profibus DP đ c phát tri n   nh m đáp  ng các yêu c u cao v  tính năng

ổ ữ ệ ờ ướ ấ ườ ế ị ả th i gian trao đ i d  li u d i c p tr ư ữ ng. Nh  gi a thi t b  kh  trình PLC

ệ ặ ớ ư ho c máy tính cá nhân công nghi p v i các thi ế ị ườ t b  tr ng phân tán nh  I/O,

ế ị ề ộ các thi t b  đo, truy n đ ng và van.

ụ ề ầ ị ị Các d ch v  truy n thông c n thi ế ượ t đ c đ nh nghĩa qua các hàm DP­

ỗ ợ ơ ở ị ẩ Decentral Periphery c  s  theo  chu n EN50170. DP còn h  tr  các d ch v ụ

ụ ụ ề ẩ ậ ầ ố truy n thông tu n hoàn, ph c v  tham s  hoá, v n hành và chu n đoán các

ế ị ờ thi t b  tru ng thông minh

PLC PC PLC

I/O Van TbÞ §o §Çu Dß

Hình 3.3 Profibus DP cho các thi ế ị ườ t b  tr ng.

­  Device net:

ở ạ ụ ệ ấ ể ệ Th  hi n rõ h ng m c Silo CF và c p li u lò nung 361

ệ ố ượ ơ ở ủ ự ể H  th ng đ ẩ   c hãng Allen Bradley phát tri n d a trên c  s  c a CAN chu n

ố ế ử ụ ạ ố ế ị ơ ả ở ấ hoá qu c t ISO11898.S  d ng n i m ng cho các ti t b  đ n gi n ấ    c p ch p

ẩ ở hành. Chu n hoá b i IEC62026­3.

ớ ứ ụ ủ ứ ầ ẩ ơ Không đ n thu n là chu n giao th c cho l p  ng d ng c a CAN(Controller

ổ ố ế ệ ớ ự ư Area Network)mà còn b  sung 1 s  chi ti ậ t th c hi n l p v t lý và đ a ra các

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 23

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ươ ứ ế ể ặ ủ ph ng   th c   giao   ti p   ki u   tay   đôi(Peer­to­peer)ho c   ch /t ớ

ạ ườ ụ ườ ề ấ (Master/Slave).C u hình m ng đ ng tr c/đ ạ   ng nhánh, chi u dài nhánh h n

ế ườ ố ộ ươ ứ ề ớ ch  d ị i 6m. 3 t c đ  quy đ nh125,250,500KBPS t ng  ng v i chi u dài t ố   i

ườ ụ đa đ ng tr c là 500, 250, 100m.

ệ ố

3.4. H  th ng PLC CCABINET:

ủ ồ ồ ộ ấ PLC nhìn chung bao g m b  cung c p ngu n 24 VDC SITOP c a hãng

ộ ề ộ ầ ử ể Siemens, b  đi u  khi n và s  lý Control Logic 1747 và 1756, các b  đ u  vào/ ra

ự ộ ổ ợ ể ố ố ươ t ng   t ­s ,   các   kênh   I/O,   các   đi m   đo,   các   b   b   tr ghép   n i   nh ư

ủ EthernetAdapter, Ethernet Adapter Repeater… c a hãng Rockwell. PLC Cabinet

ể ậ ố ượ ộ ề cho phép ghép n i các b  đi u khi n logic l p trình đ ở   ộ ệ ố c trên m t h  th ng m ,

ế ệ ề ề ạ ầ ở ớ ố ể   liên   k t   v i   nhau   b i   h   th ng   m ng   Ethernet   và   ph n   m m   đi u   khi n

ạ RSLogic ch y trên WinNT Server.

3.4.1. PLC Cabinets

ệ ố ụ ợ ề ồ Bao g m 40 PLC Cabinet chính và nhi u PLC ph  tr   cùng h  th ng t ủ

ụ ủ ế ớ ổ ề ạ ả b ng PLC phân b  đ u trên các h ng m c c a nhà máy. Chúng liên k t v i nhau

ủ ế ữ ằ ươ ấ ặ ố gi a PLC ch  y u b ng ph ng pháp đ u n i Control Net(CN) ho c DH+.

ượ ạ 3.4.2. PLC Cabinet đ c chia thành 2 lo i sau:

ộ ề ộ ư ứ ể ­   TS8205: ch a các b  x  lý CPU,các b  đi u khi n!

 Tiêu chu n: EN60439­1 ẩ

ệ ạ  Đi n áp tiêu th  cho m ch: 24 VDC ụ

ớ ạ ớ  Các gi ớ i h n cho phép: ±10% v i VAC; ±5% v i VDC

ệ ả ớ  L p rào ch n,b o v : IP54 ắ

ệ ố ả ạ ệ ắ  B o v  ch ng l i tăng đi n áp:Rào ch n

ậ ề ệ ộ ộ ẩ ụ

ệ ộ ụ ể phép ­5oC t t đ  trung bình cao nh t +35 t đ  cho oC. i 40ớ

 Đi u khi n v n hành: sáng s a, khô giáo, ít b i, đ   m 90%, nhi ủ oC, trong 24h liên t c nhi ấ ố ổ ộ ươ ứ ự ể ể ­  AE1110: ch a các b  chuy n đ i vào /ra s  và t , các đi m đo, các  h ng t ệ

ơ ố th ng r le an toàn.

 Tiêu chu n EN60439­1 ẩ

ệ ạ  Đi n áp tiêu th  cho m ch:24 VDC ụ

ớ ạ ớ  Gi ớ i h n cho phép: ±10% v i VAC; ±5% v i VDC

ứ ả ệ  M c b o v : IP65

ệ ả  B o v  quá áp:Rào ch n ắ

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 24

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ề ệ ệ ọ ọ ẩ ủ ụ ậ

ệ ộ ụ ấ ớ  Đi u ki n v n hành: sáng s a, khô giáo, ít b i, đ   m 100% nhi oC,trong 24h liên t c nhi t đ  trung bình cao nh t+45 t đ  cho oC. i  50

ệ ố phép­ 25oC t ấ ế H  th ng ti p đ t:TN­S

ư ụ ạ 3.4.3. PLC cho các h ng m c nh  sau:

Ạ Ụ Ụ

Ạ ậ

ấ ệ

H NG M C Đ p đá và sét ổ ợ Kho t ng h p                 ề   Nghi n thô                   C p li u lò nung            Lò nung Clinker    ộ Làm ngu i Clinker       ề Nghi n than ề ề

ề

ượ ạ KÝ HI UỆ 131CS01 222 CS01 341 CS01 361 CS01 431 CS01 441 CS01 461 CS01 541 CS01 541 CS02 641 CS01 641 CS02 731 CS01 H NG M C Limstone &Shale Gypsum Coal Additive Raw Mill Kiln Feed Kiln Cooler Coal mill PreGrinder Mill                Ti n nghi n xi măng Cement Mill                     Nghi n xi măng Packing Plant 1                 Đóng bao 1                    Packing Plant 2                 Đóng bao 2                   ầ ng t ng     Ethernet M ng  th CABINNETS 05 03 03 05 05 03 03 04 04 03 01 01

ệ ố ề ể ậ ắ 3.4.4.Nguyên t c đi u khi n và v n hành h  th ng PLC:

ệ ộ ươ ộ ề ể ị ậ   Vi c nh p m t ch ng trình giá tr  logic vào trong b  đi u khi n đ ượ   c

ề ể ề ầ ở ộ ượ ặ ở ế ộ ử ụ s   d ng    b i   ph n  m m.   Khi   đó,   b   đi u  khi n   đ c   đ t ạ     ch   đ   ch y

ắ ầ ể ề ề ể ậ ậ ẽ ự   RUN,b t đ u vòng đi u khi n  và v n hành. Vòng đi u khi n, v n hành s  th c

ổ ở ừ ế ớ ị ươ thi ti n trình cho tru c tr  khi b  thay đ i b i ch ng trình logic.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 25

Overhead

(1)

Input  Scan

(5)

(2)

Service Comms

Program Scan

(4)

Ope rating   Cyc le Vßng  VËn  Hµnh

Output Scan

(3)

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ố ỳ ề ể ậ Hình 3.4 Chu k  đi u khi n và v n hành h  th ng PLC

ệ ố ể ượ ự ệ (1) Ki m tra/ quét tín hi u l i vào: quá trình đ ở ộ ề   c th c hi n   b i b  đi u

ể ể ọ ấ ả ữ ệ ố ể ườ khi n đ  ki m tra và đ c t t c   d  li u l i vào, thông th ng kéo dài

ả kho ng ms.

ể ươ ượ ở ộ ử ự ệ (2) Ki m tra/ quét ch ng trình: quá trình đ c th c hi n b i b  x  lý đ ể

ị ệ ủ ữ ế ỉ ươ ể ờ ti n hành nh ng ch  th /l nh c a ch ề   ng trình. Th i gian ki m tra nhi u

ữ ụ ệ ượ ự ệ ạ ỉ ộ hay ít ph  thu c nh ng l nh đ ỗ c th c hi n và m i tr ng thái ch  th ị

ể ờ ố trong su t th i gian ki m tra.

ệ ố ể ượ ở ộ ề ự ệ ể (3) Ki m tra tín hi u l i ra: quá trình đ c th c hi n b i b  đi u khi n đ ể

ể ạ ấ ả ệ ố ườ ỡ ki m tra và ghi l t c  tín hi u l i t i ra, thông th ng kéo dài c  ms.

ế ố ị ầ ủ ụ ề ể ậ ộ ệ ế   (4) K t n i d ch v : m t ph n c a vòng đi u khi n và v n hành là  vi c k t

ế ị ư ặ ố ớ n i t i các thi t b  khác nh  1 HHT ho c PC.

ệ ề ả ả ớ ộ ờ (5) Gi ữ ạ  l ữ   i và truy n qua; th i  gian tr  cho  vi c qu n lý b  nh  và nh ng

ậ ấ ặ ầ l n nâng c p ho c đăng nh p bên trong.

ầ ố ể 3.4.5. Các ki u đ u n i PLC:

ứ ­  IP­Internet Protocol: Theo giao th c Internet.

ở ộ ộ ­  DH+ ­ Data Highway Plus: Băng thông r ng có m  r ng.

ề ể ạ ở ạ ­  CN – Control Net: Đi u khi n m ng ụ ộ ứ ầ  d ng giao th c g n và c c b .

ộ ế ố ­  OLM – Optipcal Link Module: B  k t n i quang.

­  DP – Profibus DP

ộ ử

ề

ể 3.5.  B  x  lý đi u khi n ( Process controller)

ể ể ườ ớ ộ ổ ộ ề ­  Ki u b  đi u khi n th ầ   ng dùng là b  Series Control Logic v i các c ng tu n

ự t vào ra (I/O Series) cho Control Logic và FLEX I/O.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 26

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ộ ề ử ể ộ ượ ­  B  vi x  lý Control Logic là b  đi u khi n chính, đ ố ớ ấ c ghép n i v i c u hình

ơ ẻ đ n l .

ự ế ố ớ ệ ố ượ ự ể ấ ­  S  k t n i t i h  th ng HMI đ c th c thi theo ki u 1 c u hình Ethernet d ư

ể ừ ả ố (đ  th a kho ng tr ng).

ệ ươ ế ố ệ ­  Tín hi u vào/ra­TS8205AB2 và –TS8205AB3.Ph ng ti n k t n i CN­Control

ụ ệ ạ ộ ủ Net là lo i cáp đi n đ ng tr c(Electrical Coax Cable) khi các t I/O là cùng phòng

ủ ằ ở ươ ớ ủ v i t ế  CPU. N u các t I/O n m phòng/nhà khác nhau thì ph ệ ng ti n/ph ươ   ng

ứ th c Control Net là cáp quang(Fiber Optic ).

ượ ặ ủ ử ệ ế ố ớ ­  FLEX I/O đ c đ t trong t c a kéo I/O­ AE1110AB1. Vi c k t n i t i các t ủ

ượ ự ườ ế ố ươ ệ I/O này đ ệ c th c hi n theo đ ng k t n i CN. Ph ng ti n cho CN này là cáp

quang.

ệ ế ố ớ ệ ố ổ ượ ự ườ ế ố ­  vi c k t n i t i h  th ng PLC t ng đ ệ c th c hi n theo đ ng k t n i DH+.

ươ ệ ệ ắ Ph ng ti n cho DH+ là cáp đôi xo n đi n

ộ

ồ

ấ

3.6  Các b  cung c p ngu n:

ồ ấ ườ ượ ấ ủ ầ ­  Cho Control Logic: 1 ngu n c p bên trong th ng đ ồ c c p ngu n đ y đ  và

ụ ầ ế ệ ố ẫ liên t c, c n thi t cho h  th ng d n phía sau.

ộ ộ ấ ồ ườ ượ ử ụ ­  M t b  c p ngu n bên ngoài Simens 24vdc th ng đ c s  d ng cho các tín

ệ hi u vào/ra.

ộ ộ ấ ấ ớ ồ ạ ­   M t b  c p ngu n bên ngoài Simens 24vcdc c p t ụ   ề i tr m  đi u hành c c

ộ b ( local Operator Station).

ệ ố

ể

ạ

3.7.  H  th ng chuy n m ch quang FIBER SWICHES

3.7.1  Ethernet Switch:

ượ ử ụ ế ạ ằ Ethernet Switch đ c ch  t o nh m tăng băng thông s  d ng cho các

ứ ỗ ổ ụ ủ ượ ố ế ộ ị ng d ng trong đó m i c ng c a Ethernet Switch đ ỉ c n i đ n m t đ a ch

ớ ố ộ ớ ạ ộ ấ ạ ạ m ng và ho t đ ng v i t c đ  l n nh t mà m ng đó cho phép. Ethernet

ư ộ ộ ẫ ườ ừ Switch v a đóng vai trò nh  m t b   d n đ ng Router.

ỗ ổ ư ữ ộ ị ỉ ế ị ố ế ổ M i c ng Ethernet Switch l u gi m t đ a ch  thi t b  n i đ n c ng đó. Do

ả ủ ộ ớ ươ ứ ể ứ ị ớ ổ ỉ ậ v y, Ethernet Switch Ph i đ  b  nh  t ng  ng v i c ng đ  ch a đ a ch

ử ụ ể ố ỉ ượ ị ủ ấ ả c a t t c  các nút có th  n i vào nó. Ethernet Switch s  d ng đ a ch  đ c

ỗ ổ ể ề ộ ượ ộ ổ ế ậ ư l u gi ữ ạ  t i m i c ng đ  truy n đi m t gói đ c nh n trên m t c ng đ n

ạ ộ ợ ượ ọ ứ ổ c ng thích h p. Ho t đ ng này đ c g i là Switching. Ch c năng Switching

ự ủ ệ ạ ỗ ố ị ỉ ượ đ c th c hi n khi đ a ch  đích c a khung Ethernet, m i đo n Ethernet n i

ộ ổ ủ ề ạ ạ ộ ế đ n m t c ng c a Ethernet Switch t o thành m t mi n va ch m CSMA/CD

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 27

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ệ ượ ạ ạ ộ riêng bi t. Hi n t ẽ ng va ch m phát sinh trên m t đo n Ethernet do đó s

PC

PC

PC

Ethernet Switch

PC

PC

PC

ề ạ ế không truy n đ n đo n khác.

ơ ồ ầ ố ủ Hình 3.5 S  đ  đ u n i c a Ethernet Switch

ọ ự ố ộ ể ề ằ Etherne Switch có th  cho phép ch n l a  t c đ  truy n 10/100Mbps b ng

ế ậ ọ ự ế ộ ổ ệ vi c thi t l pcho các c ng. Nó cũng cho phép ch n l a ch  đ  Hafl Duplex

ể ặ ặ ớ ạ ề ằ ả ế ho c Full Duplex đ  đ t cho các gi i h n kho ng cách truy n b ng cách thi t

ặ ự ộ ố ổ ỉ ậ ầ l p c u n i (Jumper Setting) trong các modul c ng  ho c t ề  đ ng đi u ch nh.

ố ọ 3.7.2 Các thông s  quan tr ng:

ổ a. T ng quan:

ể ữ ệ ố ộ ­  T c đ  chung chuy n d  li u:

­  2380.800 Frames p/s cho 16 Port 100 Mbps( VD:Magnum QS5116)

ề ữ ệ ố ộ ­  T c đ  truy n d  li u:

­  1.190.400 Frames p/s cho 8 Port 100 Mbps( VD Magnum S580/5108)

ề ữ ệ ố ộ ­  T c đ  truy n d  li u: 10Mbps &100Mbps

ố ượ ố ị ỉ ớ ấ ạ ả ị ỉ ­  S  l ng b ng đ a ch  l n nh t: 24K n t đ a ch  (12K trong lo i 8 Port)

ễ ườ ề ­  Tr  đ ng truy n:

ờ  5µs+ th i gian gói (100 to 100Mbps)

ờ  15µs+ th i gian gói (10 to 10Mbps và 10 to 100Mbps)

ẩ ợ b. Các tiêu chu n Ethernet phù h p:

­  Ethernet V1.0/V2.0 IEEE 802.3: 10BASE­T

­  Ethernet V1.0/V2.0 IEEE802.3u:100 BASE­TX,100BASE­FX

ế ố ủ ừ ạ ạ ấ ộ ớ ượ ầ c. Đ  dài l n nh t theo t ng đo n  k t n i c a m ng th ng t ng 10Mbps:

ắ ọ ­  Cáp xo n không b c: 100m (328 Feet)

ắ ọ ­  Cáp xo n có b c: 150m(492Ft)

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 28

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

­  Cáp quang đa mode 10BASE­FL: 2km(6562Et)

ơ ­  Cáp quang đ n mode 100BASE­FL: 10km(62,810Ft)

ừ ẩ ấ ớ ộ ạ ế ố ự d. Đ  dài l n nh t theo t ng đo n k t n i d a trên tiêu chu n Fast Ethernet:

­  10BASE­T (CAT3,4,5 UTP): 100m

­  100BASE­TX (CAT 5UTP): 100m

ọ ắ       ­  Cáp xo n có b c:150m

ợ ­  100BASE­FX, HDX,s i quang đa mode: 412m

ợ ­  100BASE­FX, FDX, s i quang đa mode: 2km

ướ ắ ợ ­  100BASE­FX, b c sóng ng n HDX s i quang đa mode: 300m

ơ ợ ­  100BASE­FX, HDX, s i quang đ n mode: 412m

ơ ợ ­  100BASE­FX,FDX,s i quang đ n mode: 15m

ế ố ợ e. K t n i s i quang đa mode:

ể ậ ­  Ki u SC( hàm s p­ snap in):100BASE­FX

ể ẹ ắ ­  Ki u ST( k p xo n –twist lock):100BASE­FX

ể ắ ­  Ki u MTRJ( phích c m­plug in):100BASE­ FX

ể ắ ­  Ki u VF45 ( phích c m­plug­in): 100BASE­FX

ể ẹ ắ ­  Ki u ST( k p xo n­ twist lock):10ASE­FL

ế ố ợ ơ f .k t n i s i quang đ n mode:

ẹ ể ắ ­  Ki u ST( k p xo n­twist lock):100BASE­FX

ổ ổ g. Đèn báo LED cho m i c ng:

ế ề ậ ẵ ­  LK: Steady On: s n sàng On khi liên k t truy n cho v n hành

ệ ớ ạ ộ ệ ạ ậ ạ ổ ­  ACT: ho t đ ng: tr ng thái làm vi c v i vi c kích ho t các c ng nh n

ế ọ ế ộ ­  FDX/HDX: On­ch  đ  Full Duplex; OFF­ ch  đ  Haff Duplex

ố ộ ố ộ ­  100/10: On­t c đ  100Mbps; OFF ­ t c đ  10Mps

ườ ậ h. môi tr ng v n hành:

0 C

ộ ­  Nhiêt đ  bao quanh: 0­50

0 C

ệ ộ ứ ­  Nhi t đ  khoang ch a:­20­60

ộ ẩ ư ­  Đ   m cho phép:10%­ 95% (không ng ng t ụ ướ  n c)

ấ ồ i. Ngu n cung c p:

ầ ắ ắ ầ ạ ẩ ­  Công t c đ u  vào ON/OFF, đ u c m đ t tiêu chu n IEC.

ố ự ộ ỉ ệ ­  Đi n áp l i vào: 110­240 VAC ( t ề  đ ng đi u ch nh)

ầ ố ố ự ộ ỉ ­  T n s  l i vào: 47 ­63 hz (t ề  đ ng đi u ch nh)

ụ ấ ổ ổ ­  Công su t tiêu th :20W (8 c ng) và 35W (16 c ng)

ồ ấ k. Ngu n c p 48 VDC (Option)

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 29

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ố ự ộ ề ỉ ­ Đi n áp n i vào: 36 ­70 VDC ( t đ ng và đi u ch nh)

Ầ PH  N II

Ế

Ề   Ế Ệ Ố THI T K  H  TH NG ĐI U

Ệ Ộ

Ể

KHI N NHI T Đ  CHO

PRECALCINER

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 30

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ƯƠ

Ứ

Ề

CH

NG 1: NGHIÊN C U QUÁ TRÌNH TI N NUNG

PRECALCINER

ấ ạ

ủ

ứ

1.1 C u t o và ch c năng c a Precalciner:

ỗ ộ ồ ế ị M i m t Precalciner bao g m các thi t b  chính sau đây:

­ 1 khoang xoáy

ồ ­ 1 bu ng calciner xoáy

ể ố ẫ ố ồ ố ộ ­ 1  ng d n đ  n i xu ng bu ng tr n

ộ ử ậ ­ 1 b  ph n đánh l a

ủ ồ ố ỉ ặ ­ 1 bu ng đ t than ngang đ t trên đ nh c a khoang xoáy

ỗ ườ Trong m i đ ng có:

ặ ở ề ắ ỉ ố ủ ầ ồ ­ 1 màng ch n có đi u ch nh đ t ộ  ph n cu i c a bu ng tr n

ộ ồ ­ 1 bu ng tr n

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 31

OPTICAL PYROMETER

RAW MEAL

COAL BURNER

RAW MEAL

SWIRL BURNER

RECOUPED AIR INLET

HOT POINT (1200 – 1600)C

SWIRL CALCINER

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ậ ộ Hình 2.1 Các b  ph n chính trong precalciner

ế ế ủ

1.2. Thi

t k  c a khoang xoáy:

ượ ằ ơ ơ ộ ở ượ Than đ ỏ c b m vào b i m t m  phun đ n n m ngang đ c đ t ặ ở

ủ ộ ồ ồ ộ ồ ỉ đ nh c a khoang xoáy. Khoang xoáy g m có m t bu ng xoáy và m t bu ng nung

vôi xoáy.

ề ả ượ ấ ạ ầ ủ ể ộ C  hai khoang xoáy đ u đ ắ ố c c u t o theo ki u xo n  c. M t ph n c a không

ả ượ ứ ệ ơ ồ khí cháy ( kho ng 25% ) đ c b m vào bu ng xoáy và cân ch a li u thô đ ượ   c

ồ ư đ a vào bu ng nung vôi xoáy.

ủ ấ ạ ắ ố ụ ồ ể Tác d ng c a c u t o xo n  c là đ  phát ra lu ng không khí nóng theo ph ươ   ng

ế ế ti p tuy n.

ệ ỗ ợ ượ ư ụ ẫ ố ớ H n h p khí cháy và li u thô đ c đ a qua  ng d n b i và t i đáy

ả ộ ơ ồ ừ ượ ỉ ệ ẩ ủ c a bu ng tr n n i mà khí cháy th i ra t lò cũng đ c đ y vào. T  l khí oxy

ị ằ ả ả ỏ ỉ ệ   khi ra kh i Precalciner ( kho ng 4% ­ 5% ) ch  th  r ng kho ng 80% nhiên li u

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 32

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ượ ử ụ ướ ộ ự ư ế ạ ồ ộ ồ đã đ c s  d ng tr ủ   c khi đ a đ n bu ng tr n. T i bu ng tr n s  cháy c a

ơ ượ ấ ơ ở ể ể ừ không khí b m vào đ c hoàn t t làm c  s  đ  đi m xoáy th  hai.

ồ

ộ

ủ 1.3. Nguyên lý c a bu ng tr n:

Ở ủ ề ồ ộ ồ ỉ ộ  đáy c a bu ng tr n bao g m m t màng ngăn có đi u ch nh, nó

ế ế ặ ệ ể ạ ể ộ ụ ữ ớ ượ đ c thi t k  đ c bi t đ  t o ra hai vùng xoáy v i m c đích là đ  tr n gi a hai

ả ộ ừ ừ dòng ch y. M t là t lò dòng kia t ồ  khoang xoáy và bu ng nung, sau đó hoàn

2 ).

ả ứ ả ứ ả ứ ử ế ố thành ti n trình ph n  ng ( Ph n  ng đ t cháy và ph n  ng kh  CO

ượ ổ ẹ ủ ề ỉ ạ Dòng khí đ c thoát ra theo c  h p c a màng ngăn có đi u ch nh, t ư   i đây l u

ủ ượ ự ệ ế ổ ộ ợ ượ l ng c a dòng khí đ c thay đ i m t cách phù h p, ngăn dòng li u tr c ti p đi

ự ề ề ể ồ ồ ờ ỉ ủ   vào bu ng lò. Màng ngăn đi u ch nh  đ ng th i  đi u khi n  s  phân tán c a

ữ ể ượ ạ không khí cháy gi a lò nung và Precalciner theo đi m chung đ c t o ra b i h ở ệ

ố th ng làm mát.

ừ ự ả ổ ệ ả ứ ệ ấ T  khi x y ra s  trao đ i nhi ế t xu t hi n cho đ n khi ph n  ng kh ử

ả ạ ệ ộ ủ ệ ấ ơ CO2 x y ra m nh, nhi t đ  trung bình c a li u trong Precalciner th p h n.

ắ ở ờ ơ ượ ố Nguyên nhân là b i th i gian đ t cháy than ng n h n và nó đ c tính toán đ ể

ấ ủ ệ ấ sao cho hi u su t c a nó không quá th p.

ự ế ế ố ượ ượ ế ẽ ấ ạ ố ở Th c t n u s  l ng cacbon không đ ệ   c đ t cháy h t s  r t có h i, b i hi u

2 th p đi u đó s  d n đ n nhi

ấ ủ ử ẽ ẫ ề ế ấ ệ ộ ẽ ấ ả ứ xu t c a ph n  ng kh  CO t đ  s  th p vì đây là

ả ứ ả ệ ph n  ng to  nhi t.

ọ ủ ệ ắ ấ ộ ố ứ   Đ ng h c c a quá trình đ t cháy nhiên li u r n ( than ) là r t ph c

ố ủ ậ ộ ố ể ả   ị ạ t p, vì các tham s  c a quá trình luôn b  xáo tr n trong khi đ t, vì v y đ  đ m

ả ượ ặ ự ề ấ ệ ư ả b o cho s  cháy, các v n đ  sau đây ph i đ c đ c bi t l u ý:

­ Nhi t đệ ộ

ạ ủ ỗ ự ể ộ ỗ ợ ­ S  chuy n đ ng h n lo n c a h n h p khí cháy

ấ ượ ­ Ch t l ng khí cháy

ự ­ S  oxy hoá

ủ ờ ­ Th i gian c a quá trình cháy

ể ể ễ ố ườ ự ư ặ ệ ủ Đ  bi u di n quan h  c a các tham s  trên ng i ta d a vào đ c tr ng:

ộ ậ ự ố ấ ướ ự ệ ­ S  đ t cháy than xu t hi n trong khoang đ c l p d ặ   i s  có m t

ạ ủ c a không khí s ch.

ủ ặ ệ ầ ­ Vai trò c a khoang xoáy là đ c bi ế ừ t t ộ    đó cho phép m t

ệ ượ ạ ệ ộ ủ ở tâm nhi c t o ra ( nhi t đ ả t đ  kho ng 15000 tâm c a khoang xoáy.

ậ ợ ề ự ố ư t c n thi 0C )  ạ ạ Đi u đó đã t o ra thu n l ủ i cho s  đ t cháy c a ho t tính nh  sau:

ấ ố ế ư + Nhanh chóng đ a ch t đ t đ n nhi ệ ộ ặ t đ  đ t

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 33

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ấ ố ượ ớ ộ ể + Ch t đ t đ ề c x i tr n đ u (đ  cháy )

ự ế ế ộ ở ủ ượ Trong th c t , nhi t đ  cao tâm c a khoang xoáy đ c duy trì c ố

ộ ệ ố ệ ố ố ượ ề ề ở ỉ ể ị đ nh b i m t h  th ng đi u khi n. H  th ng mà đi u ch nh s  l ng không khí

ứ ề ể ơ ộ ủ ườ c a đ ư ng gió ba b m vào khoang xoáy nh  là m t ch c năng đi u khi n nhi ệ   t

ượ ử ụ ể ề ỉ ượ ệ ố ộ đ . H  th ng đ c s  d ng đ  đi u ch nh l ấ   ng không khí cháy chính xác nh t

ượ ấ ố ượ ử ụ ấ ằ ự ể ỳ có th  tu  theo l ng ch t đ t đ ệ c s  d ng. Kinh nghi m cho th y r ng s  có

ụ ẩ ặ ủ ự ạ ủ ể ệ ặ ớ   m t c a đi m nóng này không kéo theo s  t o c n c a li u hay b i b n, l p

ị ử ượ ả ậ ệ ệ ở ặ ệ ạ g ch ch u l a đ ộ ớ c b o v  b i m t l p v t li u đ c bi t. Precalciner do đó cho

ổ ượ ụ phép thay đ i l ử ụ . ư ng b i than đ a vào s  d ng

ạ ộ

ứ 1.4. Công th c ho t đ ng:

ệ ờ ượ ủ ẩ ườ Dòng li u r i cyclon 4 và đ c đ y vào dòng khí c a đ ng gió ba

ả ừ ệ ố ươ ế ế ượ ch y t h  th ng làm mát theo ph ng ti p tuy n. Nó đ c phân tán ra và đ ượ   c

ộ ệ ố ắ ị ị ườ ư đ a vào khoang xoáy qua m t h  th ng các thanh ch n đ nh v  trong đ ố   ng  ng

ẫ ủ ườ d n c a đ ệ ng li u vào.

ấ ạ ế ợ ớ ệ ộ ự ạ ắ ố C u t o hình xo n  c k t h p v i nhi ổ   t đ  cao đã t o ra s  trao đ i

ệ ớ ế ở ồ ộ nhi ễ t l n. Nó ti p di n và hoàn thành ệ   ơ  trong bu n tr n, n i mà khí và dòng li u

ỏ ớ ừ ộ ẫ ờ r i kh i khoang xoáy tr n l n v i khí nóng thoát ra t lò nung.

ệ ộ ọ ử ượ ố ượ ề ủ Nhi t đ  ng n l a đ ể c đi u khi n theo s  l ng c a không khí đi

ề ượ ở ộ vào trong khoang xoáy nhi u hay ít. Nó đ ọ   c đo b i m t pyromet quang h c.

ố ộ ớ ự ờ ồ T c đ  dòng khí tăng lên đ ng th i cùng v i s  tăng nhi ệ ộ t đ .

ủ ượ ề ỉ Dung tích c a Precalciner cho phép quá trình cháy đ c đi u ch nh và

ứ ắ ư ự ặ ộ ổ ệ ữ ố ố ư t i  u hoá nh  là m t ch c n ng đ c thù. S  trao đ i nhi ệ   t gi a khí đ t và li u

ờ ườ ữ ẫ ố ố ồ ộ ườ ượ đ c kéo dài là nh  đ ng  ng d n dài n i gi a bu ng tr n và đ ng vào

cyclon 4.

ộ ủ ệ ố ệ ố ộ ủ ự ủ ằ S  cân b ng c a hai h  th ng khí, m t c a lò, m t c a h  th ng hai

ượ ị ở ố ủ ồ ở ộ ị ị Precalciner đ c quy đ nh b i m t màng ngăn đ nh v ộ    cu i c a bu ng tr n.

ặ ự ổ ự ệ ừ ụ ủ ủ ể ế M c đích c a nó là đ  ngăn ch n s  đ  tr c ti p c a dòng li u t Precalciner

vào lò. 1.5. Pyromet quang h c:ọ

ế ị ệ ộ ự ườ Đây là thi t b  đo nhi t đ  d a trên c ộ ứ ạ ơ ắ ủ ố   ng đ  b c x  đ n s c c a đ i

ệ ộ ả ằ ậ ị ượ t ng đo nhi t  đ  mô t b ng  đ nh lu t Plank. Nguyên lý đo nhi ệ ộ ủ   t  đ  c a

ự ọ ườ ộ ứ ắ pyromet quang h c là d a trên phép so sánh c ạ ơ ng đ  b c x  đ n s c trong

ướ ượ ố ượ ủ vùng b c sóng quan sát đ c c a đ i t ng đo nhi ệ ộ ớ ườ t đ  v i c ộ ng đ  ánh

ả ế ủ ẫ ọ ườ ệ sáng c a dây tóc bóng đèn m u ( hay còn g i là đèn ho  k  ). Th ng thì vi c so

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 34

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ượ ự ệ ở ườ ở ộ sánh này đ c th c hi n b i con ng ư i, nh ng nhà máy có thêm m t thi ế ị  t b

ệ ộ ộ ệ ố ắ ự ộ ậ đo nhi t đ  này có g n kèm thêm m t h  th ng t đ ng so sánh vì v y lo i b ạ ỏ

ố ủ ủ ườ ượ đ c sai s  ch  quan c a con ng i.

ễ ấ 1.6. Ph u c p than:

ư ế ừ ụ ứ ỉ ơ ễ ầ ị ệ Ph u này ch  đ n thu n làm nhi m v  ch a than m n đ a đ n t máy

ụ ề ệ ấ ộ ố nghi n than và c p xu ng m t cân Schesk ( Cân này có nhi m v  đo l u l ư ượ   ng

ượ ấ ể ể ấ ặ ị ở ễ ộ than đ c c p đ  xác đ nh đi m đ t cho van c p than ), đáy ph u có m t đĩa

ạ ự ể ằ ố xoáy, đĩa này xoay tròn nh m t o l c ly tâm đ  văng than t ớ ườ i đ ẫ   ng  ng d n

ắ ứ ọ ờ ộ ệ ố ạ ồ ờ ể than, đ ng th i đ  tránh t c, đ ng than. Sau đó nh  m t h  th ng qu t gió đ ể

ư ớ đ a t i Precalciner.

ư ễ ạ ầ ắ ộ ỉ ạ   Ngay ph n đuôi ph u có g n m t van, đó ch  là lo i van ON ­ OFF t c là lo i

ự ể ạ ở ỉ ch  có th  đóng hoàn toàn hay m  hoàn toàn, th c ra trong quá trình ch y bình

ườ ượ ỉ ượ ề ỉ th ng van này không đ ể ở c đi u ch nh và đ  m  100%, van ch   đ ề   c đi u

ư ặ ự ố ừ ặ ự ố ạ ộ ụ ả ỉ ch nh khi g p s  c : ví d  nh  g p s  c  ng ng ho t đ ng thì ta ph i đóng van

ạ ể ừ ấ này l i đ  ng ng c p than cho Precalciner.

ộ

ấ

ơ ỗ ợ 1.7. Van c p than và đ ng c  h  tr :

ượ ề ệ Tín hi u nhi ệ ộ ấ ừ t đ  l y t Precalciner đ c quy v  tín hi u l u l ệ ư ượ   ng

ươ ươ ư ượ ượ ớ ư ượ than t ng đ ng, sau đó l u l ng này đ c so sánh v i l u l ự   ng than th c

ố ể ừ ư ệ ể ề ơ ộ ượ ấ đ c c p và tìm ra sai s  đ  t đó đ a tín hi u đi u khi n vào đ ng c  servo.

ơ ụ ợ ệ ệ ấ ộ ộ ở ộ ơ Đây là đ ng c  ph  tr  cho vi c m  đóng van c p li u (đ ng c  này là đ ng c ơ

ệ ấ ạ ấ ộ ồ không đ ng b  3 pha công su t 200W ). Van c p li u đây là lo i van đóng m ở

ầ ươ ộ ộ ở ộ ư ượ ứ ớ ố ị ph n trăm, t ng  ng v i m t đ  m  van nào đó là m t l u l ủ   ng c  đ nh c a

ượ ấ than đ c c p.

ầ ư ề ề ầ ộ ở M t đi u c n l u ý là trên các van đóng m  ph n trăm đ u có hai tín

ệ ệ ị ố hi u là ZSL ( zone sensor high ) là các tín hi u báo v  trí t ủ ộ ở i đa c a đ  m  van,

ạ ộ ủ ư ả ử ở ủ ượ ế ố ho t đ ng c a chúng nh  sau: gi s  góc m  c a van đ c kh ng ch  trong

ả ạ ị ứ ắ ặ ớ ộ kho ng       [ min ; max ], t i v  trí min đ t m t công t c báo  ng v i ZLS và ở ị   v

ế ế ể ộ ơ ộ trí max là ZSH thì khi đ ng c  làm quay van đ n các ti p đi m trên mà đ ng c ơ

ừ ạ ẽ ư ệ ở không d ng l i ( quá góc m  ) thì ZSL ( ZSH ) s  đ a tín hi u lên PLC t ươ   ng

ứ ể ừ ộ ơ ướ ư ệ ượ ng đ  d ng đ ng c  ( tr c khi đ a lên PLC các tín hi u này đ ể   c chuy n

ệ sang tín hi u logic là ZLL (zone logic low ) và ZLH )

ư ậ ự ề ể ở Nh  v y bài toán đi u khi n mà ta đã xây d ng ố    trên đã nêu ra đ i

ề ể ế ị ự ế ượ t ng đi u khi n chí là Precalciner, và các thi ạ   t b  tham ra tr c ti p vào m ch

ề ể ề ấ ồ ộ ơ ể   vòng đi u khi n chính g m có: Precalciner, van c p than và đ ng c   đi u khi n

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 35

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ề ể ầ ệ ộ ủ ấ ượ ả van. Ta c n ph i đi u khi n nhi t đ  c a Precalciner sao cho ch t l ủ   ng c a

ộ ố ượ ầ ặ ạ ỏ Clinker sau khi ra kh i lò đ t yêu c u đ t ra. Precalciner là m t đ i t ng nhi ệ   t

ộ ố ượ ể ố ứ ạ ề ề ầ ầ truy n th ng, đây là m t đ i t ng ph c t p nhi u đ u vào và nhi u đ u ra, và

ể ễ ể ỉ ở ư ư ượ ầ có th  có các nhi u. Các đ u vào chính có th  ch  ra đây nh : l u l ng than,

ư ượ ầ ớ ế ố ầ ư ượ l u l ng d u, l u l ư ng gió...Nh ng v i y u t đ u ra quan tâm là nhi ệ ộ  t đ

ả ầ ưở ư ượ ề ấ ủ c a Precalciner thì hai đ u vào chính  nh h ng nhi u nh t là l u l ng than và

ư ặ ở ượ ử ụ ườ ặ ầ d u n ng MFO. M t khác nh  đã nói trên d uầ   ít đ c s  d ng, ng i ta

ườ ử ụ ể ố ầ ầ ầ th ng s  d ng d u đ  đ t nóng Precalciner lúc ban đ u, ta c n nhi ệ ộ ủ   t đ  c a

ộ ớ ướ ệ ộ ấ Precalciner m t cách nhanh chóng so v i lúc tr c đó nhi ấ t đ  lò r t th p do

ệ ố ể ử ặ ặ ổ ượ ổ ữ ừ d ng h  th ng đ  s a ch a ho c tu b  ho c khi l ng than th i vào Precalciner

ủ ượ ư ẫ ệ ẽ ầ ầ là 100% nh ng v n không đ  l ng nhi t yêu c u thì ta s  dùng thêm d u MFO

ườ ể ề ỉ ệ ộ ườ ể ố đ  đ t thêm. Còn bình th ng đ  đi u ch nh nhi t đ  cho Precalciner ng i ta

ườ ề ỉ ượ ề ỉ ượ th ng đi u ch nh l ng than và đi u ch nh l ủ ng gió là đ .

ế ể ơ ủ ế ầ ả ỉ ư   Vì th  đ  đ n gi n ta ch  quan tâm đ n đ u vào c a Precalciner là l u

ượ ủ ầ ổ ệ ộ ượ l ng than đ c th i vào và đ u ra c a Precalciner là nhi ệ   ầ t đ  yêu c u. Nhi u

ượ ệ ệ ạ ặ ộ ủ đ  c a Precalciner đ t đi n lo i XK ( ho c pyromet quang

ệ ệ ộ ự ả ấ ồ ả ọ h c ), d i đo 0 ở ặ c đo b i c p nhi 0  ÷ 13700 Tín hi u nhi t đ  ph n h i này ( th c ch t nó chính là

ả ừ ệ ẩ ượ ệ dòng đi n quy chu n có d i t 4mA ÷ 20mA ) đ ớ c so sánh v i tín hi u nhi ệ   t

ể ử ố ư ể ấ ộ ộ ặ đ  đ t cho Precalciner đ  l y sai s  đ a vào b  PID đ  x  lý.

ể ề ể ệ ộ ủ ệ ố ử ụ ề ể Đ  đi u khi n nhi t đ  c a Precalciner ta s  d ng hai h  th ng đi u khi n:

ệ ố ể ượ ề ụ ệ ấ ­  H  th ng đi u khi n l ỏ ố ng nhiên li u ( than b i ) cung c p cho m  đ t

ể ư ượ ệ ố ề ể ố ệ ấ ­  H  th ng đi u khi n l u l ng không khí c p 3 đ  đ t cháy nhiên li u.

ệ ố ể ượ ể ạ ượ ệ H  th ng đi u khi n l ng nhiên li u ( than b i ): ụ   đ i l ng dùng làm căn c ứ

ề ộ ệ ủ ả ỏ ỉ đi u ch nh là nhi ệ ộ d c a khí th i ( mang theo b t li u ) khi ra kh i calciner. t đ  T

ể ố ộ ề ơ ẫ ộ ộ ẽ ệ ề ộ ỉ B  đi u ch  PID1 s  cho tín hi u đi u khi n t c đ  đ ng c  d n đ ng vít t ả   i

ụ ể ệ ề ấ ộ ơ ộ ơ ộ ư   cung  c p   than  b i.   Đ ng   c   này   có   th   là   đ ng   c   đi n   m t   chi u   nh ng

ườ ộ ơ ồ ộ th ng dùng là đ ng c  không đ ng b  3 pha.

ệ ố ể ư ề ể ệ ộ ủ ư Ta có th  đ a ra mô hình h  th ng đi u khi n nhi t đ  c a Precalciner nh  sau:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 36

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ề ể ệ ộ ệ ố Hình 2.2 Mô hình h  th ng đi u khi n nhi t đ  Precalciner

ể ư ươ ệ ố ấ ộ ề ể ề H  th ng đi u khi n l u l ng không khí c p 3: ề    B  đi u khi n PID2 dùng đi u

ệ ố ộ ộ ơ ẫ ệ ộ ả ỉ ch nh t ỷ ệ  l nhiên li u ( thông qua tín hi u t c đ  đ ng c  d n đ ng vít t i ) và

ổ ộ ở ể ố ằ ộ ả ẽ ấ ộ không khí c p 3 đ  đ t b ng tác đ ng thay đ i đ  m  van V2. S  có m t c m

2 trong khí th i đ  hi u ch nh l

ế ượ ả ể ệ ỉ ượ bi n đo hàm l ng khí O ng không khí ( gió )

ỏ ố ư ượ ấ ị ượ ố ộ ư cung c p cho m  đ t. L u l ng than bu  tuy không đo đ c nh ng t c đ  vít

ơ ẽ ứ ộ ả ả ụ ề ấ ộ ả t ẽ i ( đ ng c  ) s  ph n  nh m c đ  cung c p than b i ( nhi u/ít ). Cho nên s

ứ ể ề ư ượ ỉ ể ố ự ấ ượ đ c dùng làm căn c  đ  đi u ch nh l u l ng không khí c p 3 đ  đ t. Vì th c

α ệ ớ ượ ộ ệ ố ỷ ệ ế ư ượ t  l u l ng than có quan h  v i l ng khí thông qua m t h  s  t l ấ  nh t

ể ề ạ ệ ỷ ệ ữ ư ượ ị đ nh. Van đi u khi n gió là lo i van t ỷ ệ  l .Quan h  t gi a l u l l ng than và

ượ ế ứ ớ ề ượ l ng gió đ c liên k t c ng v i nhau thông qua van t ỷ ệ  l ể    này.Vòng đi u khi n

ệ ỉ ỉ ể ượ ả ứ ả ụ gió ch  có tác d ng hi u ch nh l ạ ư ượ i l u l ng gió đ  có đ c ph n  ng cháy x y

ượ ả ạ ấ ầ ra hoàn toàn và hàm l ng các ch t khí th i đ t yêu c u.

ệ ố ể ư ừ ể ề T  đây ta có th  đ a ra mô hình h  th ng đi u khi n gió

ề ể ệ ố Hình 2.3Mô hình h  th ng đi u khi n gió

ố ượ

1.8 Mô hình hóa đ i t

ng:

ầ ừ ể ở ề ồ Các ph n t ệ ố  tham gia vào h  th ng đi u khi n đây bao g m:

ấ ­ Van c p than.

ấ ­ Van c p gió.

ộ ở ề ấ ộ ơ ỉ ­ Đ ng c  servo đi u ch nh đ  m  van c p than.

ề ề ấ ộ ơ ỉ ­ Đ ng c  xoay chi u ba pha đi u ch nh van c p gió.

­     Precalciner.

ấ 1.8.1 Van c p than:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 37

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ề ầ ộ ộ Đây là m t khâu tác đ ng nhanh đ u vào là tín hi u đi u khi n t ể ừ ộ    đ ng

ộ ở ủ ầ ộ ơ ủ ơ c  servo hay cũng chính là góc quay c a đ ng c  và đ u ra là đ  m  c a van

ộ ư ứ ớ ượ ủ ấ ị ượ ấ ố ươ t ng   ng   v i   m t   l u   l ng   nh t   đ nh   c a   than   đ c   c p   xu ng   cho

ấ ượ ả ề ọ ử Precalciner. Van c p than đ c mô t toán h c trong mi n toán t ộ    laplace là m t

ạ ừ ớ ượ ể ễ khâu tích phân ( vì đây là lo i van t khác v i van  khí nén đ ở   c bi u di n b i

ế ạ ộ m t khây khu ch đ i ).

WV

1

k Ts

(cid:0)

ự ế ằ ố ờ ủ ả ỏ Song trong th c t ớ   ấ  h ng s  th i gian c a van là r t nh  ( kho ng 3 – 5s ) so v i

ố ờ ủ ứ ở ằ h ng s  th i gian c a Precalciner ( vài trăm giây ). T c là khi van đã ch  đ ế ộ

ậ ấ ớ ở ế ộ ể ơ ả ậ ậ xác l p r t lâu ta m i có Precalciner ch  đ  xác l p. V y đ  đ n gi n cho quá

ố ờ ỏ ằ ư ả ấ ủ   trình kh o sát nh ng không m t đi tính chính xác ta b  h ng s  th i gian T c a

ấ ờ ỉ van lúc b y gi ọ ủ  mô hình toán h c c a va ch  còn là:

WV

1

8 s

(cid:0)

ấ 1.8.2 Van c p gió:

ạ ể ừ ộ ệ ề ề ơ Đây là lo i van t ỷ ệ  l , có tín hi u đi u khi n t đ ng c  xoay chi u và đ ộ

ộ ỷ ệ ề ể ổ ở ấ ị ệ m  van thay đ i theo tín hi u đi u khi n than theo m t t l nh t đ nh. Quan h ệ

ượ ệ ố ế ứ ủ ấ ấ ượ này đ c liên k t c ng trong c u hình c a h  th ng. Van c p gió đ c mô t ả

ề ọ ử ế ạ ộ toán h c trong mi n toán t laplace là m t khâu khu ch đ i.

7,0

VW

2

(cid:0)

ơ ề ộ ấ ỉ 1.8.3 Đ ng c  đi u ch nh van c p than:

ủ ộ ề ệ ộ ơ ơ ề   ầ Đây là đ ng c  xoay chi u ba pha, đ u vào c a đ ng c  là tín hi u đi u

ể ừ ộ ủ ủ ệ ộ ơ ộ khi n t ơ  b  PID và tín hi u ra c a đ ng c  là góc quay c a đ ng c . Ta bi ế   t

ể ề ơ ộ ả ở ậ ộ ằ r ng đ ng c  xoay  chi u ba pha có th  mô t ấ    b i m t khâu quán tính b c nh t

(cid:0)(cid:0)

s

có tr . ễ

W

e .

DC

1

k Ts

1

(cid:0) (cid:0)

ự ố ượ ủ ộ D a vào các thông s  trên nhãn máy ta tính toán đ ơ c mô hình c a đ ng c

s

5.0

e

sW )( DC 1

02,1 s 851,1

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ơ ề ộ ể 1.8.4 Đ ng c  đi u khi n van gió:

ơ ề ư ộ ể ề ơ ộ ố Cũng là đ ng c  xoay chi u ba pha gi ng nh  đ ng c  đi u khi n van

ủ ộ ỏ ơ ư ấ ơ ấ c p than nh ng có công su t nh  h n. Mô hình c a đ ng c  là:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 38

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

s

5..0

W

e

s )(

DC

2

1 s

5.1

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

1.8.5 Precalciner:

ộ ố ượ ệ ề ố ượ ả ở ộ Đây là m t đ i t ng nhi t truy n th ng đ c mô t b i m t khâu quán

(cid:0)(cid:0)

s

ậ ấ ễ tính b c nh t có tr :

W

e .

P

k Ts

1

(cid:0) (cid:0)

ể ơ ư ượ ủ ả ầ ư ượ Đ  đ n gi n ta coi đ u vào c a Precalciner là l u l ng than và l u l ng gió

ầ ệ ộ ố ầ ầ ấ c p ba, còn đ u ra là nhi t đ . Các tham s  đ u vào và đ u ra khác ta coi là

ố ủ ủ ự ổ không thay đ i. D a vào các thông s  c a nhà máy ta có mô hình c a Precalciner

là:

s

40

e

sW )( P

850 s

180

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ụ ề

ệ

ể

1.9 Nhi m v  đi u khi n:

ấ ượ ặ ầ ớ ủ ệ ố ề ể Yêu c u đ t ra v i ch t l ng c a h  th ng đi u khi n:

ệ ố ả ổ ờ ị ­ H  th ng ph i  n đ nh theo th i gian.

ữ ệ ệ ộ ặ ệ ộ ự ủ ệ ố ­ Sai l ch gi a nhi t đ  đ t và nhi t đ  th c c a h  th ng là không

ạ ớ ố quá l n ( sai s  trong ph m vi cho phép ).

ả ậ ờ ượ ớ ­ Th i gian xác l p ph i không đ c quá l n

ề ộ ỉ ượ ­ Đ  quá đi u ch nh không v t quá 20%.

ấ ượ ừ ầ ớ ệ ố ự ặ ượ T  các yêu c u ch t l ng đ t ra v i h  th ng ta xây d ng đ c các ph ươ   ng

ể ở ọ ươ ể ố ư ề pháp đi u khi n, đây ta ch n ph ề ng pháp đi u khi n t ố ứ i  u đ i x ng đ ể

ượ ấ ượ ầ ặ ố mong có đ c ch t l ng yêu c u đ t ra là t ấ t nh t.

ƯƠ

Ế Ộ Ề

Ể

Ế

CH

Ệ Ố   NG 2: THI T K  B  ĐI U KHI N PID CHO H  TH NG

Ấ

Ấ

C P THAN VÀ C P GIÓ

ớ

ệ ộ ề

ể

2.1 Gi

i thi u b  đi u khi n PID:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 39

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ộ ề ể ế ẫ ơ H n 50 năm qua và cho đ n ngay nay b  đi u khi n PID v n đ ượ ử  c s

ộ ề ầ ử ể ệ ộ ộ ụ d ng r ng rãi trong các b  đi u khi n công nghi p, là m t ph n t không th ể

ượ ự ộ ế ệ ộ ứ ộ ế thi u đ c trong quá trình t ố  đ ng kh ng ch  nhi ố t đ , m c, t c đ . Do tính

ễ ể ư ệ ấ ả ễ ử ụ   ơ đ n gi n trong c u trúc cũng nh  trong nguyên lý làm vi c, d  hi u, d  s  d ng

ố ủ ộ ề ễ ể ổ ừ ổ ặ ộ và d  dàng thay đ i tham s  c a b  đi u khi n, t đó thay đ i đ c tính đ ng và

ố ượ ộ ề ể ể ề ượ ự ừ ủ tĩnh c a đ i t ng đi u khi n. B  đi u khi n PID đ c xây d ng t 3 thành

ơ ả ạ ỷ ệ ế ầ ầ ầ ph n c  b n: Khuy ch đ i t l P, thành ph n tích phân I, thành ph n vi phân

ượ ử ụ ươ ồ ế D. Nó đ c s  d ng theo ph ng pháp h i ti p:

y x e u

PID ố ượ ng  Đ i t ể ề đi u khi n

ể ề Hình 2.4 Mô hình đi u khi n dùng PID.

t

(cid:0)

ộ ề ể ươ ự ả ằ ươ B  đi u khi n PID t ng t ể  có th  mô t b ng ph ng trình vi phân:

e

d

T

tu )(

(cid:0) )(

teK )(. p

D

1 T

tde )( dt

I

0

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (1)

Trong đó :

ệ e(t) : tính hi u vào

u(t) : tính hi u raệ

ệ ố ể ỷ ệ ế ề ậ ạ ủ KP : h  s  khu ch đ i c a lu t đi u khi n t l

ố ờ ằ TI : h ng s  th i gian tích phân

ằ ố ờ TD : h ng s  th i gian vi phân

I

ừ ề ạ T  (1) ta có hàm truy n đ t:

K

K

k

T

1(

)

1(

1)(

)

sW )( PID

P

sT D

P

sK D

i

D

sT D 1

2

K s

1 sT I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

V i:ớ

ệ ố ế ạ KP : h  s  khuy ch đ i

ệ ố KI : h  s  tích phân

ệ ố KD : h  s  vi phân

ộ ề ể ể ố ả ằ ươ B  đi u khi n PID s  có th  mô t b ng ph ng trình sai phân:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 40

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

uk = uk­1 + r0.ek + r1.ek­1 + r2.ek­2

1

2

r 0

zr . 2

zWPID )(

1

z

zr . 1 1

ề ạ Hàm truy n đ t: (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ể

ề

ậ

2.2 Phân tích các lu t đi u khi n

)φ ω

ể ỉ ệ ậ u = Kp.e ề 2.2.1 Lu t đi u khi n t  l P:

p => W(j

p = A(

ω ề ạ Hàm truy n đ t: W(s) = K )  = K ). eω i (

A(ω) h(t)

Kp                                                                     Kp

0                                 ω 0          Hàm quá đ  ộ      t

ặ

φ(ω)

0                                    ω ầ Đ c tính t n biên pha

ườ ậ ỷ ệ ủ ặ Hình 2.5 Các đ ng đ c tính c a lu t t l

ậ Nh n xét:

ậ ỉ ệ ừ ặ ấ ầ ả ứ ư T  đ c tính t n biên pha ta th y quy lu t t  l ph n  ng nh  nhau ở ọ    m i

ả ầ ố ữ ệ ệ ệ ề ằ gi i t n s . Góc l ch pha gi a tín hi u vào và tín hi u ra là b ng 0. Đi u đó có

ể ẽ ệ ề ệ ệ ấ ộ nghĩa là tác đ ng đi u khi n s  xu t hi n ngay sau khi có tín hi u sai l ch.

ộ ề ủ ệ ể ỏ ỏ ị Khi h  s  K ệ ố p có giá tr  nh , tín hi u ra c a b  đi u khi n nh , nên đáp

ứ ố ớ ộ ng quá đ  có sai s  l n.

p trong gi

ệ ố ế ạ ớ ạ ệ ố Khi tăng h  s  khuy ch đ i K ẽ ổ   i h n nào đó thì h  th ng s   n

p lên m t gi

ệ ươ ả ộ ớ ạ ị đ nh, sai l ch tĩnh có xu h ng gi m. Khi tăng K i h n nào đó thì

ắ ầ ệ ố ệ ố ấ ổ ứ ủ ế ộ ị đáp  ng c a h  th ng b t đ u dao đ ng và h  th ng m t  n đ nh. Vì th  tăng

ớ ạ ấ ị Kp trong 1 gi i h n nh t đ nh.

qd

Ư ể ắ ộ ộ ờ +  u đi m: Tác đ ng nhanh, chính xác, th i gian qua đ  ng n T

ượ ồ ạ ể + Nh c đi m: Luôn luôn t n t ệ i sai l ch tĩnh.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 41

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

T

ể ề ậ 2.2.2 Lu t đi u khi n tích phân I:

u

dte .

1 T

I

0

(cid:0) (cid:0)

ề ạ Hàm truy n đ t:

sW )(

1 sT I

(cid:0)

j

2

(cid:0)

e

jW (

)

(cid:0)

1 (cid:0) Tj . I

1 T . I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ω A( )

(cid:0)

h(t)

arctg

1 IT

(cid:0)

Hàm quá đ  ộ       t

ω 0

( )φ ω

(cid:0)

0                                   ω

ặ

2

(cid:0) đ c tính t n biên pha ầ

ườ ủ ậ ặ Hình 2.6 Các đ ng đ c tính c a lu t tích phân.

ậ Nh n xét:

(cid:0)

Ở ầ ố ả ứ ệ ậ ậ t n s  cao thì quy lu t tích phân ph n  ng ch m. Tín hi u ra luôn luôn

ệ ậ ớ ế ụ ệ ầ ch m pha so v i tín hi u vào 1 góc . Tín hi u đ u ra u(t) ti p t c tăng mãi cho

2 ồ ạ

ể ủ ệ ố ề ế đ n khi nào sai s  đi u khi n còn t n t ộ i. Khi tín hi u tác đ ng tích lũy đ , sai

ớ ế ộ ề ể ượ ọ ố ả s  gi m t i 0. Vì th  b  đi u khi n tích phân còn đ ể   ộ ề c g i là b  đi u khi n

ậ ch m sau.

Ư ể ệ ệ +  u đi m: Tri t tiêu sai l ch tĩnh

ượ ấ ổ ể ễ ậ ộ ộ ị + Nh c đi m: Tác đ ng ch m, d  dao đ ng, gây m t  n đ nh cho h ệ

ự ế ố ử ụ ể ề ườ ế th ng. Vì th  trong th c t ậ  ít s  d ng quy lu t đi u khi n này, th ế ợ   ng k t h p

ớ v i quy lu t t  l ậ ỉ ệ .

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 42

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

T

ể ỉ ệ ề ậ 2.2.3.  Lu t đi u khi n t  l ­ tích phân PI:

Ku

edt

1(

)

P

1 T

I

0

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ự ế ợ ể ỉ ệ ủ ề ậ ề ể ậ Là s  k t h p c a quy lu t đi u khi n t  l và quy lu t đi u khi n tích phân,

ổ ế ộ ề ể ạ ệ ả đây là b  đi u khi n kha ph  bi n, đem l i hi u qu  cao:

ề ạ Hàm truy n đ t:

K

sW )(

1(

)

P

1 sT I

(cid:0) (cid:0)

K

(cid:0) jW (

)

1(

)

P

1 (cid:0) Tj .

I

(cid:0) (cid:0)

h(t) A(ω)

kp kp

0                              ω                              0                           t

Hàm quá độ

φ(ω)

(cid:0)

0                             ω

ặ

2

(cid:0) đ c tính t n biên pha ầ

ườ ậ ỷ ệ ủ ặ Hình 2.7 Các đ ng đ c tính c a lu t t l tích phân.

ậ Nh n xét:

p và TI. Thông

ậ ỉ ệ ố ầ ề ỉ Quy lu t t  l ­ tích phân PI có 2 tham s  c n đi u ch nh K

ưở ấ ớ ớ ấ ượ ệ ố ủ ố ờ s  th i gian tích phân T ả I  có  nh h ng r t l n t i ch t l ng c a h  th ng.

ệ ặ ị ộ ủ ệ ố ợ ẽ Vi c đ t giá tr  T ấ   I không phù h p s  làm cho quá trình quá đ  c a h  th ng x u

ệ ố ấ ổ ở ị đi, đôi khi h  th ng tr  nên m t  n đ nh.

Ư ể u đi m:

ố ộ ầ ộ ờ + T c đ  tác đ ng nhanh ( nh  có thành ph n PI )

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 43

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ầ ả ờ + Sai l ch tĩnh gi m ( nh  có thành ph n I )

ể ỉ ệ ề ậ 2.2.4.  Lu t đi u khi n t  l ­ vi phân PD:

Ku

T

1(

.

)

P

D

de dt

(cid:0) (cid:0)

ế ợ ủ ậ ỉ ệ K t h p c a quy lu t t  l và vi phân:

ề ạ Hàm truy n đ t:

K

T

1(

D

(cid:0) (cid:0)

P K

sW )( (cid:0) jW (

1(

) (cid:0) Tj .

)

)

P

D

(cid:0) (cid:0)

A(ω)                                                                  h(t)

KP

hàm quá độ

KP                     0                                     ω                              0                                     t

(cid:0)

φ(ω)

ầ

ặ

2                      0     đ c tính t n biên pha

(cid:0)

ω

ườ ậ ỷ ệ ủ ặ Hình 2.8 Các đ ng đ c tính c a lu t t l vi phân

Ư ể ơ ả ậ ộ u đi m : Tác đ ng nhanh ( h n c  quy lu t PI ).

ượ ồ ạ ể ị ả ệ ươ ủ ầ Nh c đi m: T n t i sai l ch tĩnh, b   nh h ễ ng c a nhi u cao t n.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 44

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ể ỉ ệ ề ậ 2.2.5.  Lu t đi u khi n t  l ­ vi tích phân PID

I

ề ạ Hàm truy n đ t:

K

K

1(

)

sW )( PID

P

sT D

P

sK D

K s

1 sT I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

W

(cid:0) j

K

(

)

1

Tj .(

)

PID

P

(cid:0) D

1 (cid:0)

T

I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

A(t) A( )ω

KP

2

0                                 t Hàm quá độ 0                                ω )φ ω         ( (cid:0)

(cid:0)

0 ω

2

ặ

ầ Đ c tính t n biên pha

(cid:0)

ườ ậ ỷ ệ ủ ặ Hình 2.9 Các đ ng đ c tính c a lu t t l vi tích phân.

ậ Nh n xét:

ộ ề ế ể ả ọ ố ợ ộ   N u ch n tham s  thích h p, thì có 1 b  đi u khi n hoàn h o, tác đ ng

ồ ạ ả ậ ơ ứ ệ ọ nhanh h n c  quy lu t P, không t n t i sai l ch tĩnh. Đáp  ng m i quá trình

trong công nghi p.ệ

ộ ố ơ ở ể ể ậ ậ   ề Trên c  s  phân tích các quy lu t đi u khi n, ta có th  rút ra m t s  nh n

ế ệ ố ấ ả ổ ưở ầ xét c n thi ợ t khi làm quá trình t ng h p h  th ng. Ta th y  nh h ủ ng c a các

ả ưở ớ ủ ệ ố ấ ượ ấ ượ tham s  Kố P, KI, KD  nh h ng t ng c a h  th ng ( ch t l ng đ ượ   c

ỉ ưở ẫ ả đánh giá thông qua các ch  tiêu: T ng l n nhau, ph ụ i ch t l pđ, St, σmax ). Chúng  nh h

ộ ẫ thu c l n nhau.

Rise Time Overshoot Settling Time Steady State Error

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 45

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

t tiêu

Kp KI KD Gi mả Gi mả Thay đ i ítổ Tăng Tăng Gi mả Thay đ i ítổ Tăng Gi mả Gi mả ệ Tri Thay đ i ítổ

ế ế ộ ề ệ ố ừ ể ướ Khi thi t k  b  đi u khi n PID cho h  th ng, ta nên đi theo t ng b ư c nh  sau:

ừ ệ ố ấ ượ ạ ị ỉ ầ ả ệ ở ­ T  h  th ng m ch h , xác đ nh ch  tiêu ch t l ng c n c i thi n.

ể ệ ể ả ệ ố ộ ề ­ Thêm b  đi u khi n ti l ờ  đ  c i thi n th i gian tăng t c.

ộ ề ể ệ ể ­ Thêm b  đi u khi n tích phân đ  tri ệ t tiêu sai l ch tĩnh.

P, KI, KD cho đ n khi đ t đ

ề ỉ ạ ượ ế ấ ượ ỉ ­ Đi u ch nh K c ch  tiêu ch t l ng mong

ố ở ả ủ ể ặ ả ố mu n, ta có th  tham kh o thêm đ c tính c a các tham s b ng trên.

ớ ằ ấ ả ố ế ủ ả ầ ả ­ Cu i cùng, ph i nh  r ng không nh t thi t ph i có đ y đ  c  3 thành

ỉ ệ ầ ộ ề ể ế ph n ( t  l ầ   , tích phân, vi phân ) trong b  đi u khi n, n u không c n

ế ự ế ủ ộ ề ộ ề ỉ ầ ể thi t. Trong th c t ể   , ch  c n b  đi u khi n PI là đ , b  đi u khi n

ố ớ ầ ỏ ộ ỉ PID ch  dùng đ i v i yêu c u đòi h i tác đ ng nhanh. Khi thi ế ế  t k

ố ắ ể ạ ấ ả ơ ể ộ ề chúng ta nên c  g ng t o ra b  đi u khi n đ n gi n nh t có th .

ộ ề

ố

ể

ằ

ị

ươ

2.3 Xác đ nh tham s  cho b  đi u khi n b ng ph

ng pháp t

ố ư   i  u

ố ứ đ i x ng:

ươ ự ắ ế ế ộ ề ể ể Ph ng pháp này d a trên nguyên t c thi t k  b  đi u khi n đ  có

ầ ố ủ ệ ả ầ ố ớ ấ ằ ặ đ c tính t n s  c a h  kín b ng 1 trong d i t n s  l n nh t.

ươ ạ ố ượ ụ ể ọ ườ Ph ng pháp này có th  áp d ng cho m i lo i đ i t ư ng. Nh ng th ng áp

dt

ố ượ ữ ạ ấ ộ ớ ề ụ d ng cho nh ng đ i t ỉ ng thu c l p mô hình 2 có hàm truy n đ t x p x :

sW )( dtxx

)

sT s

sT 0

n

k 1( m

(cid:0) (cid:0)

T

T s

T i

j

T t

i

j

1

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

k

ố ượ ề ạ Xét đ i t ng có hàm truy n đ t:

sW )( dt

1(

1)(

1)...(

)

sT n

sT 0

sT 1

dt sT 2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

n

dt

ủ ỏ ế ằ N u các h ng s  T ố 1, T2,...Tn đ  nh  thì:

sW )( dtxx

T s

T i

k 1(

)

sT s

sT 0

i

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0) v i ớ (cid:0) (cid:0)

ộ ề ể ợ B  đi u khi n thích h p là PI:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 46

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

1(

)

K

K

1

.

sW )( dk

p

p

1 sT I

sT I sT I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

V i:ớ

T

2 Ta .

I

(cid:0)

K

p

s T 0 Tka . . dt

s

(cid:0)

ọ ươ ố ư ố ứ ả ộ Trong đó a, Kp ch n theo ph ng pháp t ể ả i  u đ i x ng. Đ  đ m b o đ  quá

ề ỏ ỉ ườ đi u ch nh nh  ta th ọ ng ch n a = 2.

Khi đó:

T I

T .4 s

(cid:0) (cid:0)

K

p

.2

2 Ta . s T 0 Tka . . dt s

T 0 Tk . dt s

(cid:0) (cid:0)

1 đ  l n v

ạ ủ ố ượ ế ố ờ ằ ủ ớ ượ ộ ề N u hàm truy n đ t c a đ i t ng có h ng s  th i gian T t tr i so

2, T3, …Tn thì:

n

ằ ố ờ ớ v i các h ng s  th i gian khác: T

sW )( dtxx

T s

T i

)

1(

sT s

k dt sT 1)( 1

sT 0

i

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) v i ớ (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ộ ề ợ ở ể B  đi u khi n thích h p đây là PID:

K

1

sW )( dk

p

sT D

1 sT I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

Ch n:ọ TA = T1 TB = a2.Ts = 4.Ts

Tính: TI = TA + TB

T D

TT . B A T I

TT . B A T T A B

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

p

~ K

K

p

.2

T 0 Tk . s dt

~ TK . I p T B

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ự ế ể ươ ộ ề ể ị Trong th c t , ta cũng có th  dùng ph ng pháp này đ  xác đ nh b  đi u

ố ượ ể ộ ớ ố ượ ể ằ ề khi n cho đ i t ng thu c l p mô hình 1. B ng cách ta chuy n đ i t ng đi u

ủ ớ ề ạ ể khi n v  d ng c a l p mô hình 2.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 47

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ố ượ ế N u đ i t ng:

sW )( dt

1(

)

sT s

k dt sT 1)( 1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

1>>Ti và T1>>1 thì

dt

ố ờ ằ Có h ng s  th i gian T

sW )( dtxx

k 1(

)

sT s

sT 1

(cid:0) (cid:0)

ẽ ử ụ ố ư ộ ề ị ể Khi đó ta s  s  d ng b  đi u khi n PI và xác đ nh tham s  nh  trên.

ố ượ ế ậ N u đ i t ễ ng có khâu ch m tr :

k

sT te

sW )( dt

)

1(

dt sT s

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

dt

ằ ố ờ Có h ng s  th i gian tr  T ễ t<>1 thì:

sW )( dtxx

k 1(

)

sT t

sT s

(cid:0) (cid:0)

ố ư ộ ề ể ẫ ọ ộ ị Khi đó b  đi u khi n ta ch n v n là b  PI và xác đ nh tham s  nh  trên.

ượ Nh ể c đi m:

ể ế ế ươ ố ư ố ứ ộ B  đi u khi n thi t k  theo ph ng pháp t ề   i  u đ i x ng có đ  quá đi u

ấ ớ ỉ ụ ượ ắ ề ế ế ộ ề ể max > 45% đ  kh c ph  đ c đi u này, khi thi ể   t k  b  đi u khi n

ườ ườ ộ ề ch nh r t l n σ ố ư ố ứ t i  u đ i x ng ta th ề ử ng thêm1 khâu ti n x  lý ( khâu này th ng là khâu quán

ề ử ạ ậ ấ ề ủ tính b c nh t ). Hàm truy n c a khâu ti n s  lý có d ng:

sM )(

1 sT s.41

(cid:0) (cid:0)

M(s)

W(t)

y(t) (s) W h

ộ ề ử ệ ử ụ ể ả ề ọ ộ ỉ Hình 2.10 Minh h a vi c s  d ng b  ti n x  lý đ  gi m đ  quá đi u ch nh

ể ệ ớ ệ ộ ủ ề ể ề V i vi c đi u khi n nhi ử ụ t đ  c a Precalciner ta s  d ng hai vòng đi u khi n:

ể ề ­ Vòng đi u khi n than:

Precalciner ơ ộ Đ ng c   đk van Van c p ấ than C m ả Bi nế

B  ộ đi u ề khi nể ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 48

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

s

5.0

e

;

;

sW )( DC

sW )( Van

8 s

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

s

40

W

e

s )(

;

3

Calciner

sW )( CB

02,1 s 851,1 1 850 s

1

180

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ề ủ ố ượ ừ ề ể T  mô hình trên ta có hàm truy n c a đ i t ng đi u khi n:

s

5.40

e

sW )( dt

850 s

s

*3*8*02,1 s 851,1(

)(1

180

)1

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ố ượ ể ấ ỉ ề ố ượ ễ ậ Đ i t ng có khâu ch m tr  và ta có th  x p x  v  mô hình đ i t ng sau:

sW )( dtxx

sT

k dt )(1

)1

sTsT ( 1

0

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

1

(cid:0)

180

(cid:0)

T 0 T 1 T

851,1

5,40

351,42

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

k

20808

dt

(cid:0)

sW )( dtxx

s

s

20808 s 351,42)(1

)1

180(

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

*

ậ Lu t PID_Mul:

T

180

D

T 1

*

(cid:0) (cid:0)

T

T

*4

351,42*4

169,404

I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

*

6

K

,5

6738

10.

p

.2

1 351,42. 20808

.2

T 0 Tk . dt

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

*

*

ậ Lu t PID_ADD:

T

T

T

,169

404

180

,349

404

I

I

D

*

*

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

T

,87

271

D

* TT . I *

*

,169 ,169

404 404

180 180

D T

T

D

I

*

*

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

6

T

(

)

* TK p

I

D

,5

6738

10.

404

180

)

6

K

10.17,1

P

*

,169( 404

,169

T

I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

6

9

P

K

349,3

10.

I

K T

10.17,1 ,349

040

I

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

6

4

K

K

T

10.17,1

,87*

271

,1

10.021

*

D

P

D

6

K

10.17,1

P

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 49

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ể ớ ề ­V i vòng đi u kh n gió

ề ể     Ta có mô hình vòng đi u khi n

s

5..0

e

7,0)(

sW )( DC

sW ; Van

1 s 5.1

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

5)(

(cid:0)

sW CB ừ T  mô hình trên ta có hàm truy n c a đ i t

ề ủ ố ượ ề ể ng đi u khi n:

s

5.0

e

sW )( dt

5,3 s

5,1

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ố ượ ể ấ ỉ ề ố ượ ễ ậ Đ i t ng có khâu ch m tr  và ta có th  x p x  v  mô hình đ i t ng sau:

sW )( dtxx

k dt sT (

)1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

T

5,05,1

2

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

k

5,3

dt

(cid:0)

sW )( dtxx

5,3 s

2

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ộ ề ể ợ Ta có b  đi u khi n thích h p là PI

o=1

*

Ch n Tọ

T

*4

82*4

T I

*

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

K

,0

07143

p

.2

1 2.5,3.2

T 0 Tk . dt

K

* p

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

K

,0

00893

I

05,0 8

T I

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 50

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ố

ề

ấ ộ ề ử

ỏ ư

2.4 Mô ph ng h  th ng c p than trên n n Matlab Simulink: 2.4.1 Khi ch a có b  ti n x  lý:

ộ ề ử ệ ố ư ỏ ấ Hình2.11  Mô ph ng h  th ng c p than khi ch a có b  ti n x  lý

ỏ ượ ồ ị ộ ủ ể Sau khi mô ph ng ra đ ề c đ  th  quá đ  c a vòng đi u khi n than khi không có

ộ ề ử b  ti n s  lý

ộ ề ử ộ ủ ệ ư

max  =  47,24%

ộ ỉ Hình 2.12 Hàm quá đ  c a h  kín khi ch a có b  ti n x  lý + Đ  quá đi u ch nh: σ ề

qđ  =  1200(s)

ộ ờ + Th i gian quá đ :  T

ộ ề ử 2.4.2  Khi có b  ti n x  lý:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 51

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

1000

900 850 800

700

600

500

400

300

200

100

0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

ộ ề ử ỏ Hình 2.13 Mô ph ng khi có b  ti n x  lý

ộ ề ử ỏ Hình 2.14 Mô ph ng khi có b  ti n x  lý

max = 6,6%

ộ ỉ + Đ  quá đi u ch nh: σ ề

ờ + Th i gian quá đ : T ộ qđ = 1000(s)

ậ ồ ị ấ ượ ừ ấ ủ ệ ố ượ ả Nh n xét: T  hai đ  th  trên ta th y ch t l ng c a h  th ng đã đ ệ   c c i thi n

ộ ề ử ệ rõ r t khi có b  ti n x  lý.

ả ộ ỉ ề + Đ  quá đi u ch nh gi m.

ộ ượ ờ ắ + Th i gian quá đ  đ c rút ng n.

ệ ố

ỏ

ề

ấ

2.5 Mô ph ng h  th ng c p gió trên n n Matlab Simulink:

0.7

0.8

ệ ố ỏ 2.5.1 Mô ph ng h  th mg khi ch a có b  ti n x  lý PID

5 ư 1.5s+1

1 ộ ề ử 0.5s+1

Gain

Constant

PID Controller

Scope

Transfer Fcn1

Transfer Fcn

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 52

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

ệ ố ấ ỏ Hình 2.15 Mô ph ng h  th ng c p gió

ộ ủ ệ ố ộ ề ử ư Hình 2.16 Hàm quá đ  c a h  th ng khi ch a có b  ti n x  lý

max = 0%

ộ ỉ + Đ  quá đi u ch nh: σ ề

ờ + Th i gian quá đ : T ộ qđ = 350(s)

1

5

1

0.7

0.8

PID

8s+1

1.5s+1

0.5s+1

Gain

Constant

PID Controller

Scope

T ransfer Fcn2

T ransfer Fcn1

Transfer Fcn

1

1

0.9

0.8

PID

1 s

8s+1

ộ ề ử ệ ố ỏ 2.5.2 Mô ph ng h  th ngkhi có b  ti n x  lý

Constant

PID Controller

Integrator1

0.8

Scope

Transfer Fcn2

Transfer Fcn

5 ỏ 1.5s+1 Transfer Fcn1

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

ộ ề ử 0.5s+1 Hình 2.17  Mô ph ng khi có b  ti n x  lý

0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 53

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ộ ề ử ộ ủ ệ ố Hình 2.18 Hàm quá đ  c a h  th ng khi có b  ti n x  lý

max =  0%

ộ ỉ + Đ  quá đi u ch nh: σ ề

qđ  =  280(s)

ộ ờ + Th i gian quá đ :    T

ợ ệ ố

ổ

ỏ

2.6 Mô ph ng t ng h p h  th ng:

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

ệ ố ơ ồ ợ ổ ỏ Hình 2.19 S  đ  Simulink mô ph ng t ng h p h  th ng

0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 54

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ủ ộ ề ứ ể Hình 2.20 Đáp  ng ra c a b  đi u khi n than

ủ ộ ề ứ ể Hình 2.21 Đáp  ng ra c a b  đi u khi n gió

ệ ố ệ ố ộ ạ ầ ổ ớ ờ ị ậ   Nh n xét : ề    H  th ng  n đ nh v i th i gian quá đ  đ t yêu c u. H  th ng đi u

ệ ử ụ ư ậ ể ề ộ ỉ ươ khi n gió không có đ  quá đi u ch nh. Nh  v y vi c s  d ng ph ng pháp t ố   i

ư ộ ề ử ố ứ ố ủ ộ ọ ộ u đ i x ng có b  l c ( b  ti n s  lý ) đã cho ta các thông s  c a hai b  PID1

ệ ố ạ ượ ủ ề ề ể ể và PID2 c a h  th ng đi u khi n than và đi u khi n gió đ t đ c ch t l ấ ượ   ng

ệ ặ ự ế ệ ố ầ thêo yêu c u công ngh  đ t ra. Tuy nhiên trên th c t ấ   ự  h  th ng th c còn có r t

ề ả ưở ễ ừ ủ ườ ư nhi u nh ng  nh h ng c a nhi u t môi tr ng bên ngoài nên ta có th  s ể ẽ

ả ỉ ạ ố ủ ư ệ ộ ph i ch nh l i nh ng tham s  c a hai b  PID trên theo kinh nghi m th c t ự ế .

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 55

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ƯƠ

Ớ

Ệ

Ề

CH

NG 3:  G I THI U V  PLC S7 – 300

ổ

ề

3.1 T ng quan v  PLC:

ộ ề ể ậ PLC  ( Programable  logic  controller ) là b  đi u khi n l p trình đ ượ   c.

ươ ườ ể ậ ớ ủ ề ạ ộ Ch ng trình do ng i đi u khi n l p trình ra và n p vào b  nh  c a PLC và

ủ ự ủ ự ề ệ ấ ể th c hi n logic c a quá trình đi u khi n. PLC th c ch t là module hóa c a b ộ

ể ề ế ế ằ ề ặ ế ạ ượ đi u khi n thi t k  b ng vi m ch ( IC ). V  m t ki n trúc PLC đ c thi ế ế  t k

ữ ế ắ ự d a trên nh ng nguyên t c ki n trúc máy tính.

ộ ề ố ứ ể ằ So sánh PLC và b  đi u khi n b ng dây n i c ng:

ộ ề ộ ề ố ứ ầ ử ể ể ằ ­ B  đi u khi n b ng dây n i c ng: Là b  đi u khi n mà các ph n t ể    chuy n

ạ ượ ộ ề ố ớ ễ ẫ ằ ớ m ch đ ể   c n i v i nhau b ng dây d n vĩnh vi n. V i các b  đi u khi n

ạ ả ộ ế ự ệ ệ ươ ắ lo i này, ta b t bu c ph i bi ụ ầ t rõ nhi m v  c n th c hi n tr ố c khi n i dây

ầ ử ữ ể ạ ể ể ề ạ ỗ gi a các ph n t ầ   ệ ố  chuy n m ch đ  t o nên h  th ng đi u khi n. M i khi c n

ầ ử ứ ở ộ ự ặ ắ ộ ố ộ ổ có s  thay đ i m t ph n t ả    ch c năng ho c mu n m  r ng, ta b t bu c ph i

ổ ạ ấ ư ơ ồ ệ ố ố ớ ữ ớ thay đ i l ố i c u trúc cũng nh  s  đ  dây n i. Đ i v i nh ng h  th ng l n thì

ư ự ứ ạ ệ vi c này th c s  ph c t p và giá thành cao.

ể ậ ộ ề ượ ươ ể ượ ­ B  đi u khi n l p trình đ c ( PLC ): Ch ề ng trình đi u khi n đ ạ   c n p

ộ ướ ạ ố ươ ố ớ ủ vào b  nh  c a PLC d i d ng các kh i ch ự   ng trình, khi ta mu n th c

ế ầ ở ộ ự ứ ề ệ ể ổ hi n quá trình đi u khi n. N u c n có s  thay đ i hay m  r ng ch c năng ta

ỉ ầ ổ ươ ầ ế ấ ứ ề ự ch  c n thay đ i ch ng trình bên trong và không c n bi t b t c  v  s  thay

Ư ể ấ ậ ủ ẩ ả ề   ổ đ i nào mang tính ch t v t lý.  u đi m c a các s m ph n PLC là tính m n

ở ộ ứ ư ẩ ằ ả ẻ d o và kh  năng m  r ng ch c năng b ng nh ng module chu n  đ  gi ể ả   i

ề ề ứ ạ ữ ể ề ế ấ ộ quy t nh ng v n đ  ph c t p v  đi u khi n m t cách nhanh chóng và kinh

.ế t

Ư ể ủ u đi m c a PLC:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 56

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ể ượ ủ ề ự ằ ươ ứ ­ Logic c a quá trình đi u khi n đ ệ c th c hi n b ng ch ng trình ch  không

ả ằ ố ph i b ng dây n i.

ộ ề ẻ ­ Đ  m m d o cao.

ờ ượ ế ế ẩ ườ ữ ­ Nh  có nh ng module đã đ c thi t k  chu n hóa mà ng ả i dùng có kh

ả ế ầ ể ự ộ ề ế năng gi i quy t g n h t các quá trình có trong đi u khi n t ộ  đ ng m t cách

ệ ậ ả ơ đ n gi n và thu n ti n.

ố ộ ử ủ ­ T c đ  x  lý c a PLC khá cao.

ượ ố ­ Tiêu t n ít năng l ng.

ử ụ ễ ẽ ố ­ D  dàng s  d ng và d  dàng ghép n i.

ươ ủ ệ ậ ố ơ ả ờ ệ ậ ­ Vi c l p trình t ự ợ ng đ i đ n gi n nh  có s  tr  giúp c a h  l p trình PG

ư ư ố ứ ( Programer ) và các kh i ch c năng c ng nh  trên máy PG.

ễ ế ậ ự ổ ớ ­ D  dàng thi t l p s  trao đ i thông tin v i PLC khác và máy tính PC thông

ạ qua m ng LAN.

ở ộ ễ ­ D  dàng kh i đ ng.

ứ ạ ẽ ệ ố ử ụ ể ệ ả ề ­ S  d ng PLC trong các h  th ng đi u khi n ph c t p s  cho ta hi u qu

ế ạ ơ ẳ ơ ớ ươ ố kinh t cao h n, giá thành h  h n h n so v i ph ng pháp dùng dây n i

ệ ử ờ ạ ặ ạ ứ c ng ho c dùng các m ch đi n t r i r c.

ạ ộ

ấ ạ

ủ

3.2 C u t o và ho t đ ng c a PLC:

ớ ươ ng

ộ B  nh  ch trình

ộ ệ ệ ề B  đ m vào/ra

CPU và H  đi u  hành Timer, counter,  Bit cờ

ổ ả C ng vào/ra

Qu n lý ghép  n iố

ủ ấ Hình 2.22 C u trúc c a PLC

ủ ấ ở ầ ồ C u trúc c a PLC hình 2.1 g m các thành ph n sau:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 57

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ộ ử ­ B  x  lý trung tâm CPU.

ệ ề ­ H  đi u hành.

ớ ươ ể ộ ­ B  nh  ch ề ng trình đi u khi n.

ố ượ ữ ế ể ổ ể ề ổ ­ C ng vào/ra đ  giao ti p gi a các đ i t ng đi u khi n, trao đ i thông tin.

ộ ­ B  đêm ( counter )

ụ ố ­ Các kh i hàm chuyên d ng.

ồ ấ 3.2.1 Module ngu n cung c p PS ( Power supply )

3.2.2 Module CPU.

ụ ề ấ ạ ộ ử ụ ể ệ ệ ệ ư a. Nhi m v  và c u t o: B  x  lý th c hi n nhi m v  đi u khi n trung tâm.

ồ ầ Thành ph n g m:

ử ộ ­ B  vi x  lý.

ệ ề ­ H  đi u hành.

ộ ớ ­ B  nh  trong ( Ram ).

ộ ờ ộ ế ờ ­ C , các b  th i gian, b  đ m.

ổ ­ Các c ng vào ra.

ệ ố ạ ộ ủ ụ ứ ẩ ố ư   ụ ­ Kh i ch c năng tiêu chu n ( ph c v  ho t đ ng c a h  th ng nh :

ậ nh n, chia, mã hóa….)

ề ­ Công truy n thông ( RS485 ).

ạ ộ b.  Ho t đ ng:

ượ ấ ạ ộ ủ ồ ượ ạ Sau khi PLC đ c c p ngu n, ho t đ ng c a nó đ ở ộ c kh i đ ng l i theo

ở ộ ở ộ ế ộ ế ộ ứ ề ặ ộ ộ ọ   ch  đ  kh i đ ng c ng ho c ch  đ  kh i đ ng m m tuy thu c vào b  ch n

ế ộ ở ch  đ CPU.

ở ộ ứ ư ễ Khi kh i đ ng c ng quá trình di n ra nh  sau:

ờ ộ ế ộ ờ ­ Reset c , b  đ m, b  th i gian, PII, PIO.

ủ ữ ể ­ Ki m tra các byte vào/ra c a nh ng module vào/ra.

ở ộ ỳ ủ ượ ụ ạ ạ ướ ề ­ Khi kh i đ ng m m chu k  c a PLC đ c khôi ph c l i t ể i đi m tr c khi

ờ ẽ ự ụ ệ ệ ắ ồ ng t, đ ng th i s  th c hi n các nhi m v  sau:

+ Reset PII, PIO.

ủ ữ ể + Ki m tra các byte vào/ra c a nh ng module vào/ra.

ộ ử ự ệ ươ Trong PLC, b  x  lý th c hi n ch ng trình theo chu k  T ỳ chu kỳ = Tlàm vi cệ .

chu kỳ ( ph  thu c vào t c đ  x  lý c a t ng lo i PLC khác nhau và

ủ ừ ộ ử ụ ạ ộ ố ị ủ giá tr  c a T

ộ ớ ủ ụ ộ ươ ph  thu c vào đ  l n c a ch ng trình ).

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 58

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ỳ ắ ầ ộ ử ủ ấ ả ệ ạ ộ ọ Khi m t chu k  b t đ u, b  x  lý đ c tr ng thái c a t ầ   t c  các tín hi u trên đ u

ư ữ ộ ử ẽ ọ vào và l u gi ạ    chúng trong PII ( Process image input ). B  x  lý s  đ c tr ng

ệ ừ ầ ượ ử ệ thái tín hi u t PII ra và x  lý l n l t các l nh.

ỉ ủ ừ ớ ư ị ữ ệ ượ ộ ộ ế ỏ ế ở ị ỉ Đ a ch  c a t ng ô nh  l u gi l n đ c tr  đ n b i m t b  đ m đ a ch  bên

ị ủ ộ ế ộ ơ ộ ử ị ướ ử ộ trong b  vi x  lý. B  x  lý tăng giá tr  c a b  đ m này lên m t đ n v  tr c khi

ẽ ư ả ủ ế ế ệ ệ ệ ử ọ ệ đ c l nh ti p theo. K t qu  c a vi c x  lý các l nh s  đ a ra các tín hi u ra,

ệ ạ ạ ủ ệ ượ ư ữ tr ng  thái  hi n  t i  c a   tín   hi u  này  đ c   l u  gi vào  PIO  (   Process   image

ả ẽ ượ ỳ ế ế ể ừ ớ ầ output ). Khi chu k  k t thúc, các k t qu  s  đ c chuy n t PIO t i các đ u ra

ủ c a PLC.

ớ ươ ộ c. B  nh  ch ng trình:

ớ ươ ộ ơ ư ủ ớ ộ B  nh  ch ng trình là b  nh  trong c a PLC, đó là n i l u gi ữ ươ   ng ch

ủ ệ ố ạ ộ ế ị ớ ươ ể ề ộ trình quy t đ nh ho t đ ng c a h  th ng đi u khi n. Trong b  nh  ch ng trình

ượ ầ ự ộ ớ ị ỉ ươ ủ ệ các l nh đ c ghi tu n t theo đ a ch  riêng. B  nh  ch ng trình c a PLC

ườ ượ ớ ọ ộ th ng là Ram ( dung l ng tùy thu c vào h  PLC ). V i Ram này ta có th ể

ặ ổ ươ ấ ứ ậ ợ ộ ạ n p, thay đ i ho c xóa ch ng trình b t c  lúc nào. Đó là m t thu n l i, tuy

ể ả ế ấ ồ ộ ị nhiên khi m t ngu n nuôi n i dung trong Ram cũng b  xóa h t.  Đ  b o v ệ

ươ ườ ắ ộ ồ ch ng trình ng ự ữ i ta l p vào PLC m t pin khô làm ngu n nuôi d  tr .

ươ ượ ạ ớ ộ Ch ng trình đ c n p vào b  nh  theo 2 cách:

ố ự ủ ủ ệ ế ớ ươ ­ PG không n i tr c ti p v i CPU c a PLC: các l nh c a ch ng trình đ ượ   c

ầ ự ớ ươ ủ ộ ậ ư đ a tu n t ộ  vào b  nh  ch ng trình c a b  l p trình PG qua bàn phím. Sau

ượ ư ụ ớ ộ ớ ộ ượ đó đ c đ a vào b  nh  ph  ( EPROM ). B  nh  này sau đó đ c ghép vào

ủ ươ ớ ộ CPU c a PLC và ch ng trình đ ượ ạ ừ c n p t ủ    đó vào b  nh  trong ( Ram ) c a

PLC.

ượ ố ự ủ ế ươ ượ ế ừ ư ­ PG đ c n i tr c ti p c a PLC: Ch ng trình đ ự c đ a tr c ti p t bàn

ớ ộ ươ ủ ượ ể phím vào b  nh  ch ng trình c a PG, sau đó đ ủ   c chuy n vào Ram c a

ượ ự ệ ở ề PLC. Đi u này đ ờ c th c hi n nh  nút “ copy “ CPU.

3.2.3 Các module vào/ra SM ( Signal Module ).

ữ ệ ạ ế ị Là các module t o ra giao di n gi a PLC và thi t b  ngoài.

ố ươ ự Module vào/ra s  và vào/ra t ng t :

ữ ụ ụ ệ ố ả ữ ế ấ ­ Nh ng module vào/ra s  ph c v  cho vi c gi ề ề   i quy t nh ng v n đ  đi u

ệ ể ặ ả ạ ơ khi n logic đ n gi n mà tr ng thái tín hi u là “ 0 “ ho c “ 1 “.

ữ ườ ệ ạ ợ ươ ự ­ Trong nh ng tr ng h p khác, tr ng thái tín hi u là t ng t ầ    thì ta c n

ươ ự ể ụ ụ ề ả ử ấ module vào/ra t ng t đ  ph c v  cho quá trình x  lý. V  b n ch t thì nó

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 59

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ổ ươ ể ự ứ ỗ ộ chính là các b  chuy n đ i t ng t ệ    <­> 12bit ( AD ), t c là m i tín hi u

ự ượ ệ ố ể ổ ộ ươ t ng t thì đ c chuy n đ i thành tín hi u s  có đ  dài 12bit.

ệ ứ Module này có ch c năng 3.2.4 Modul giao di n IM ( Interface module ):

ế ậ ự ố ữ ể ề ầ ố thi ở ộ t l p s  n i gi a ph n kh i m  r ng và trung tâm đi u khi n PLC.

ở ộ ứ ứ ề ể Module này có ch c năng đi u khi n ( nh ư 3.2.5 Module ch c năng m  r ng:

ơ ướ ề ể ộ ộ ơ đi u khi n đ ng c  b c, đ ng c  servo, module PID…)

ụ ụ ề Module 3.2.6 Module ph c v  truy n thông CP ( Communication module ):

ụ ụ ữ ề ạ ặ ờ ớ   ữ này ph c v  truy n thông trong m ng gi a các PLC v i nhau ho c gi a PLC v i

PC.

ậ

3.3 L p trình cho PLC:

ữ ậ 3.3.1 Ngôn ng  l p trình cho PLC

ữ ậ ế ạ ế Ngôn ng  l p trình cho PLC do các hãng ch  t o vi ủ   t riêng cho PLC c a

ườ ế ế ẽ ử ụ ử ổ ể ạ ữ ậ ả ọ h . ng i thi ạ   t k  s  s  d ng ngôn ng  l p trình đ  so n th o, s a đ i và ch y

ử ươ ể ườ ể ậ th  các ch ề ng trình đi u khi n. Ng ặ   i ta có th  l p trình trên máy PC ho c

ộ ậ ụ ẹ ọ trên các b  l p trình chuyên d ng sách tay g n nh  ( Hand hold programmer ).

ươ ượ ữ ề ằ ố Sau đó ch ng trình đ ặ   c truy n sang PLC b ng cách n i gi a chúng ho c

ụ ủ ắ ớ ộ ớ ượ đ c ghi vào module nh  EPROM và sau đó l p vào b  nh  ph  c a PLC.

ườ ử ụ ươ Ng i ta s  d ng 3 ph ng pháp là:

­ LAD ( Ladder diagram )

­ CSF ( Controll System Flowchat )

­ STL ( Statement List )

ươ ể ễ ượ ư Trong đó ph ng pháp bi u di n LAD đã đ ẩ   c ISO đ a vào thành tiêu chu n

ấ ả ế ạ ề ả ẩ chung và t t c  các hãng ch  t o PLC đ u ph i tuân theo tiêu chu n này.

ộ ậ 3.3.2 B  l p trình cho PLC ( Programmer – PG )

Đây là b  l p trình tiêu chu n, có k t c u g n nh  và hoàn toàn t ẩ ượ

ế ấ ộ ậ ẹ ọ ươ   ng

ươ ớ ể ậ thích v i máy tính cá nhân PC. Nó đ c dùng đ  l p trình các ch

ộ ậ ữ ể ở ộ ể ể ộ khi n, ki m tra và kh i đ ng các b  PLC. ề   ng trình đi u  Nh ng b  l p trình này có th  ch y ạ

ế ộ theo 2 ch  đ :

ế ộ ố ớ ươ ượ ạ ử ỗ ể ­ Ch  đ  n i v i PLC: Ch ng trình đ c t o ra, ki m tra và s a l i trên PG,

ượ ủ ữ ể ố sau đó đ c chuy n vào RAM c a PLC thông qua cáp n i gi a chúng.

ố ớ ế ộ ươ ượ ạ ­   Ch  đ  không n i v i PLC: Ch ng trình đ ể c t o ra, khi m tra và s a l ử ỗ   i

ư ữ ứ ề ầ ố ữ   ặ trên PG, sau đó l u tr  trên đĩa m m ho c đĩa c ng và không c n cáp n i gi a

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 60

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ư ố ươ ể ộ ớ PG và PLC. Khi mu n đ a ch ẽ ng trình vào PLC ta s  chuy n vào b  nh  ph ụ

ủ EPROM, EPROM c a PLC.

ậ ủ ố ỹ Thông s  k  thu t c a PG:

ớ ộ ử + CPU v i b  vi x  lý.

ượ ộ + Dung l ớ ử ụ ng b  nh  s  d ng RAM.

ượ ổ + Dung l ng ứ  đĩa c ng.

+ Bàn phím.

+ Màn hình.

ệ + Giao di n// cho máy in.

ố ế ệ + Giao di n n i ti p.

ấ ồ ự ữ                 + Ngu n cung c p, pin khô d  tr .

ủ

ứ

ụ 3.4 Các  ng d ng c a PLC:

ư ể ờ ượ ứ ấ ộ ụ Nh  có các  u đi m trên, ngày nay PLC đ c  ng d ng r t r ng rãi

ụ ệ ươ ể ự ộ ệ trong các nhi m v  đo l ề ng – đi u khi n t đ ng tron công nghi p, có th  k ể ể

ộ ố ứ ụ ủ ra m t s   ng d ng sau đây c a PLC:

ệ ố ố ệ ụ ề ể ậ ­ Xây d ng các h  th ng đi u khi n và thu th p s  li u ( SCADA ). Các h ệ

ố ượ ạ ộ ủ ể ề ể th ng này đ c dùng đ  giám sát, theo dõi và đi u khi n ho t đ ng c a nhà

ộ ưở ừ ệ ố ể ề ể ấ ả máy hay m t phân x ệ   ng s n xu t. T  h  th ng đi u khi n ta có th  ra l nh

ố ượ ể ề ố ệ ề ế đ n đ i t ng đi u khi n thông qua PLC và ng ượ ạ c l ạ   i, các s  li u v  ho t

ượ ề ừ ườ ạ ộ đ ng và tr ng thái đ c truy n t ề ệ ố  PLC v  h  th ng qua đ ề ng truy n tiêu

chu n.ẩ

ậ ố ệ ỡ ừ ự ệ ố ằ ­ Xây d ng các h  thu th p s  li u b ng PLC c  v a. Sau đó n i chúng thành

ề ố ệ ề ạ ủ m ng và truy n s  li u v  máy tính ch .

ậ ố ự ư ề ệ ọ ọ ỹ ­ Xây d ng các bài thí nghi m v  môn h c k  thu t s  cũng nh  môn h c v ề

ể ự ộ ế ề ế ầ ạ lý thuy n đi u khi n t đ ng mà không c n đ n vi m ch.

ể ố ệ ề ụ ­ Dùng tron các h  đi u khi n s  máy công c  CNC.

ộ ọ

ủ

3.5 Các PLC thu c h  Simatic c a hãng Siemens:

ổ ồ ẽ ế ề ấ ạ Trong khuôn kh  đ  án này s  trình bày chi ti ạ   t v  c u t o và ho t

ư ứ ủ ủ ụ ọ ộ ộ đ ng cũng nh   ng d ng c a PLC thu c h  SIMATIC c a hãng SIEMENS.

ế ế ệ ố ề ể ệ ộ ủ Thi t k  h  th ng đi u khi n nhi t đ  cho Precalciner c a nhà máy xi măng

ơ ở ủ ệ ạ ọ Tam Đi p trên c  s  cùng PLC lo i S7 – 300 c a SIEMENS. Ta ch n PLC S7 –

ủ ữ 300 c a hãng SIEMENS và nh ng lý do sau:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 61

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ự ộ ộ ậ ề ể ệ ộ ­ B  môn Đi u Khi n T  Đ ng hi n có các PLC S7 – 300 và các b  l p trình

ủ ề ử ệ ạ ươ ề ể ậ do đó có đ  đi u ki n đ  l p trình và ch y th  các ch ể   ng trình đi u khi n

trên PLC.

ệ ạ ạ ộ ể ớ ệ ủ ­ Đã có đ i di n c a hãng SIEMEMS t i Hà N i đ  gi ả   i thi u, bán các s n

ụ ư ấ ầ ủ ấ ẩ ị ế ph m c a hãng và cung c p các d ch v  t v n c n thi t.

ệ ượ ườ ề ­ Nhà máy xi măng Tam Đi p đã đ ị ệ ố c trang b  h  th ng đo l ể   ng đi u khi n

ủ ệ ệ ề dùng h  PLC c a hãng Allen Bradley ( AB) tuy nhiên do đi u ki n không có

ử ụ ủ ề ầ ồ ph n m m c a hãng nên trong đ  án này chúng em s  d ng PLC S7 – 300

ủ c a hãng SIEMENS.

ạ ộ ấ ạ ọ ủ 3.5.1 C u t o và ho t đ ng c a PLC S7 – 300 h  SIMATIC.

ộ ọ ọ ả ề ầ ẩ M i s n ph m PLC thu c h  SIMATIC đ u có các thành ph n đã nêu ở

ụ ở ẽ ầ ế ộ m c trên, đây ta s  trình b y chi ti ạ t m t PLC lo i S7 – 300.

ậ ủ ố ỹ Thông s  k  thu t c a S7 – 300:

ộ ướ ủ ủ ụ ớ ộ ộ ớ ­ B  nh : Kích th ạ ủ ừ   c c a b  nh  ph  thu c vào ch ng lo i c a t ng

ề ộ ớ ổ module CPU. Hình 2.2 trình bày t ng quan v  cách phân chia b  nh  cho các

ớ ồ vùng nh  khác nhau, bao g m:

ớ ứ + Vùng nh  ch a các thanh ghi.

ớ ệ ố ộ ệ ứ ố   + Vùng nh  h  th ng ( System Memory ): Ch a các b  đ m vào ra s ,

ế ờ ủ các bi n c , thanh ghi C – word, PV, T – Bit c a Timer, thanh ghi C – word, PV,

ủ C – Bit c a Counter.

ứ ớ ớ ươ ụ + Vùng nh  Load Memory: vùng nh  này ch a ch ứ ng trình  ng d ng,

ượ ạ ủ ầ ở ộ ộ ớ nó đ c t o b i m t ph n b  nh  RAM c a CPU và EPROM.

ớ ứ ớ ố ượ + Vùng nh  Work Memory: Vùng nh  ch a các kh i DB đang đ ở   c m ,

ươ ượ ự ệ ố kh i ch ng trình ( OB, FC, FB, SFC, SFB ) đang đ ầ   c CPU th c hi n và ph n

ớ ấ ứ ể ố ố ươ ộ b  nh  c p phát cho các tham s  hình th c đ  các kh i ch ng trình này trao

ị ớ ệ ề ố ớ ươ ạ ộ ổ đ i tham tr  v i h  đi u hành và v i các kh i ch ờ   ng trình khác. T i m t th i

ỉ ứ ấ ị ể ộ ố ươ đi m nh t đ nh vùng Word Memory ch  ch a m t kh i ch ng trình.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 62

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

Acumulator

ACCU1

ACCU2

System memory ố ộ ệ

ộ ệ Address register AR1

ớ AR2

Data block register DB B  đ m ra s :   Q B  đ m vào  s : Iố ờ Vùng c  nh :   M Timer: T Counter:           Work Memory C

DB

Load Memory

Status word Status

ớ Hình 2.23 Cách phân chia b  nhộ

ả ế ơ ề ớ ướ B ng sau trình bày chi ti t h n v  ý nghĩa các vùng nh  ( kích th ộ   ụ c ph  thu c

ủ ạ vào ch ng lo i CPU ).

KÍCH KÍCH TH CƯỚ TÊN G IỌ Ý NGHĨA TH ƯỚ Ố   C T I TRUY ĐA NH PẬ

0.0 – 127.7 I ệ ề ầ ỗ Đ u m i vòng quét, h  đi u hành s ẽ Process – IB 0 – 127 ầ ớ ghi vào ph n nh  này các giá tr  đ ị ượ   c Image (I) IW 0 – 126 ố ậ ủ ấ ừ ổ l y t c ng vào s  v t lý c a module 0 – 124

ệ ề ố ỗ ID Q Cu i m i vòng quét, h  đi u hành s ẽ

ủ ớ Process – QB 0 – 127 ọ ộ đ c n i dung c a vùng nh  này và

ố ủ ể ổ Image (O) QW 0 – 126 chuy n vào c ng ra s  c a các

ượ ử ụ ư ộ ề QD M Bit 0 – 124 0.0 – 255.7 module. ế   Đ c s  d ng nh  m t mi n bi n

ươ memory MB 0 – 255 ế ờ các bi n c  cho ch ứ   ng trìng  ng

( M) MW 0 – 254 d ng.ụ

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 63

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

0 – 252

ữ ị Timer MD T0 – T255 ề ư Mi n l u gi các giá tr  PV, CV, T –

ủ

Bit c a Timer ữ ị ( T ) Counter C0 – C255 ề ư Mi n l u gi các giá tr  PV, CV, T –

ủ ( C ) Bit c a Counter

DBX 0.0 – 65535.7

Data block DBB 0 – 65535 ở ằ ượ ệ Đ c m  b ng l nh ‘ OPN DB’ ( DB ) DBW 0 – 65534

DBD DIX 0 – 65532 0.0 – 65535.7

Data block DIB 0 – 65535 ở ằ ượ ệ Đ c m  b ng l nh ‘ OPN DI’ ( DI ) DIW 0 – 65534

DID L 0 – 65532 0.0 – 65535.7

ớ ấ ề ố LB Local 0 – 65535 Mi n nh  c p phát cho các kh i OB,

LW block ( L ) 0 – 65534 FC, FB

LD PIB 0 – 65532 0 – 65535 Peripheral ậ ỉ ị ỉ PIW 0 – 65534 ể ọ Ch  có đ a ch  truy nh p đ  đ c input ( PI )

PID PQB Preipheral 0 – 65532 0 – 65535

ể ậ ỉ ỉ PQW output 0 – 65534 Ch  có đĩa ch  truy nh p đ  ghi.

PQD ( PQ ) 0 – 65532

ổ ữ ệ ở ộ ữ 3.5.2 Trao đ i d  li u gi a CPU và các module m  r ng.

ổ ữ ệ ữ ự ạ ớ Trong các tr m PLC luôn có s  trao đ i d  li u gi a CPU v i các

ộ ộ ở ộ ạ ầ module m  r ng thông qua bus n i b . Ngay t i đ u vòng quét, các d  li u t ữ ệ ạ   i

ủ ố ượ ể ớ ộ ệ ổ c ng vào c a các module s  ( DI ) đã đ c CPU chuy n t i b  đ m vào s ố

ộ ệ ủ ộ ỗ ố ố ( PII ).Cu i m i vòng quét n i dung c a các b  đ m ra s  ( PIO ) l ạ ượ i đ c CPU

ể ớ ổ ổ ộ ộ ệ ủ ệ ố chuy n t i c ng ra s  ( DO ). Vi c thay đ i n i dung c a b  đ m này đ ượ   c

ươ ụ ứ ế ấ ươ ự ở th c b i ch ề ng trình  ng d ng. Đi u này cho th y n u ch ụ   ứ ng trình  ng d ng

ủ ổ ề ệ ị ổ ự ọ ị có nhi u l nh đ c giá tr  c ng vào thì cho dù giá tr  logic th c có c a c ng vào

ự ệ ể ổ ị ươ này có th  đã b  thay đ i trong quá trình th c hi n vòng quét, ch ẫ   ng trìng v n

ọ ượ ị ừ ị ủ ổ ị luôn đ c đ ộ c cùng m t giá tr  t I và giá tr  đó chính là giá tr  c a c ng vào có

ể ờ ạ t ầ i th i đi m đ u vòng quét .

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 64

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

0÷127 0÷127

Modul e DO Modul e DI Process  image  output

Proces s  image  input

256÷776 256..776

User Program

Modul e AI Modul e AO

ổ ữ ệ Hình 2.24 Nguyên lý trao đ i d  li u

ữ ậ ằ 3.5.3 L p b ng ngôn ng  Step7

ữ ủ ớ ươ ượ V i nh ng PLC c a hãng Siemens ch ng trình đ c vi ế ằ   t b ng

ữ ươ ẽ ượ ữ ị ngôn ng  Step7. Sau đó ch ng trình s  đ c d ch ra mã máy. Ngôn ng  Step7

ươ ễ ử ụ s  d ng các ph ể ng pháp bi u di n sau:

ữ ể Ngôn ng  ki u hình thang LAD:

ữ ơ ồ ố Ngôn ng  s  đ  kh i FBD:

ệ ữ Ngôn ng  STL ( li ệ t kê l nh ):

A       I      0.0

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 65

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

AN    I      0.1

O       I      0.2

=     Q      4.5

ọ ươ ứ ể ườ ậ ệ ự             Vi c l a ch n ph ễ ng th c bi u di n nào là do ng ế   i l p trình quy t

ấ ủ ệ ậ ự ả ế ậ ệ ữ ầ ố ị đ nh. Th c ch t c a vi c l p trình là ph i thi t l p m i quan h  gi a đ u vào

ừ ẽ ầ ầ ầ ầ ậ ị ỉ và đ u ra riêng r , do v y ta c n có đ a ch  riêng cho t ng đ u vào, đ u ra và c ờ

nh .ớ

ẽ ử ủ ệ ươ ự ủ PLC s  x  lý các l nh c a ch ng trình đúng theo trình t c a nó trong

ớ ươ ử ừ ệ ệ ộ ộ b  nh  ch ộ ử   ng trình PLC x  lý các l nh này theo t ng l nh m t. Khi b  x  lý

ử ệ ố ộ ớ ử đã x  lý xong l nh cu i cùng trong b  nh  thì nó thi ế ậ ạ t l p l i quá trình x  lý t ừ

ầ ệ l nh đ u tiên.

ắ ầ        B t đ u

1                                                            A   I0.0 2                                                            AN  I0.1 3                                                            O    I0.2 4                                                            =    Q4.5 BE

ế K t thúc

ạ ộ ủ ươ Hình 2.25 Nguyên lý ho t đ ng c a ch ng trình

ươ ổ ứ ậ Câu trúc ch ng trình: Có hai cách t ch c l p trình cho PLC

ấ ả ủ ế ệ ậ ươ ượ ­ L p trình tuy n tính: T t c  các l nh c a ch ng trình đ c vi ế ố ế   t n i ti p

ọ ố ế ệ ệ ỗ ố ươ ổ ứ nhau l nh n  n i ti p l nh kia trong m i kh i ch ng trình t ch c ( OB1 ).

ầ ượ ẽ ủ ứ ệ ố PLC s  quét l n l t các l nh c a kh i này theo chu trình, t c là sau khi quét

ở ạ ẽ ố ừ ầ ệ l nh cu i cùng thì PLC s  quay tr  l ế ụ i và ti p t c quét t đ u.

ứ ạ ụ ặ ế ệ ậ ấ ­ L p trình có c u trúc: N u nhi m v  đ t ra cho bài toán ph c t p thì chúng

ổ ứ ươ ứ ạ ố ươ ta nên t ch c ch ng trình thành các kh i ch c năng, các đo n ch ng trình

ươ ổ ọ ế ứ ạ rõ ràng minh b ch. Sau đó ch ng trình t ỉ ệ  ch c OB1 ch  vi c g i đ n các

ủ ứ ố kh i ch c năng này qua tên c a chúng.

ươ ư ể ậ Ph ấ ng pháp l p trình có c u trúc có  u đi m:

ủ ậ ả ơ ­ L p trình đ n gi n, sáng s a.

ầ ử ủ ể ẩ ả ươ ­ Có kh  năng đ  chu n hóa các ph n t c a ch ng trình thành các module

ể ọ ẩ ừ ấ ứ ỗ ủ ươ tiêu chu n và có th  g i chúng t b t c  ch  nào c a ch ng trình.

ễ ạ ử ­ D  dàng ch y th .

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 66

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ữ ậ ữ ủ ứ ố Nh ng kh i ch c năng c a ngôn ng  l p trình Step7:

ả ạ ố ố ươ ề ố ­ Lo i kh i OBs: Đây là kh i qu n lý ch ạ   ể ng trình đi u khi n. Kh i này t o

ệ ề ữ ệ ươ ề ồ ờ ra giao di n gi a h  đi u hành và ch ố   ể ng trình đi u khi n, đ ng th i ph i

ự ệ ươ ể ợ h p th c hi n ch ề ng trình đi u khi n.

ạ ố ố ươ ữ ứ ớ ­ Lo i kh i FCs: Đây là kh i ch ố   ng trình v i nh ng ch c năng riêng gi ng

ươ ặ ộ ư ộ nh  m t ch ng trình con ho c m t hàm.

ữ ệ ứ ầ ạ ố ế ể ự ố ­ Lo i   kh i   DBs:   Đây   là   kh i   ch c   năng   d   li u   c n   thi ệ   t   đ   th c   hi n

ươ ch ng trình.

ướ ể ượ ử ệ ọ ả ọ ộ ố Tr c khi m t kh i có th  đ c x  lý ta ph i g i chúng. Vi c g i có th ể

ệ ầ ự ệ ề ề ặ ượ đ ệ c th c hi n c n đi u ki n ho c không đi u ki n.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 67

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ọ ả Đ c b ng  ạ tr ng thái các  đ uầ

ắ ầ B t đ u chu  trình quét

Kh i t ch c

ố ổ ứ     OB1

FC1 CALL FC1

FC2

CALL FC2

ư

ị Đ a ra các giá tr   đ u raầ

ơ ồ ố ủ ộ ươ ề ể Hình 2.26 S  đ  kh i c a m t ch ng trình đi u khi n

ữ Các kênh trong ngôn ng  Step7:

ụ ể ườ ử ụ ủ ượ Nêu xét theo quan đi m m c đích ng ộ ệ i s  d ng thì b  l nh c a Step7 đ c

ữ ầ chia thành nh ng ph n chính sau:

ơ ả ệ ­ Các l nh c  b n:

ệ ị +  L nh logic nh  phân.

ệ +  L nh set/reset.

ể ố ệ ệ ạ +  L nh n p và chuy n s  li u.

ộ ế +  B  đ m.

ộ ờ +  B  th i gian.

ệ +  Các l nh so sánh.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 68

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ố ệ ệ +  Các l nh cho phép tính s  li u.

ế ệ ố +  Các l nh liên quan đ n kh i.

ệ ợ ­ Các l nh tr  giúp:

+  Lênh logic s .ố

ệ ệ ả +  L nh nh y, l nh LOOP.

ệ ổ +  L n đ i mã.

ệ ả ị +  L nh d ch sang bên trái, bên ph i.

ộ ố ệ ặ ệ +  M t s  l nh đ c bi t.

ể ố ệ ở Ki n s  li u dùng S7 – 300:

01  Bit TRUE                              FALSE BOOL

08  Bit 0                                        255 BYTE

16  Bit 0                                        65535 WORD

DWORD 32  Bit 0                                     2exp32­1

08  Bit ASCII CHAR

16  Bit ­ 32768                           32767 INT

32  Bit ­ 2exp32­1                      2exp32­1 DINT

ố 32  Bit S  floating point REAL

32  Bit S5TIME

32  Bit DATA

TOD

ậ ậ

ỹ

3.6 K  thu t l p trình:

ố ớ ề ậ ề ầ ầ ộ ươ Ph n này đ  c p v  yêu c u đ i v i m t ch ể   ề ng trình đi u khi n.

ể ự ệ ố ề ể ệ ộ Trong bài toán đi u khi n quá trình, đ  th c hi n m t cách có h  th ng công

ề ệ ố ế ầ ẫ ể vi c đi u khi n và tránh t ữ i đa nh ng thi ự   t sót, nh m l n trong quá trình th c

ệ ườ ộ ố ướ ả ự ậ ầ ộ ỹ ệ ấ hi n, ng i cán b  k  thu t c n ph  th c hi n m t s  b c có tính ch t th ử

ư ụ t c nh  sau:

ố ợ ơ ồ ệ ủ ướ ự ố               B c1:  Xây d ng s  đ  kh i ph i h p thao tác công ngh  c a máy

ặ ế ị ầ ể ệ ố ho c  h  th ng thi ề t b  c n đi u khi n.

ậ ơ ồ ướ ề ể ố ự B c2:  L p s  đ  kh i đi u khi n trình t .

ầ ứ ặ ả ướ ẩ ị ố B c3:  Chu n b  ph n c ng và đ c t các thông s  vào/ra.

ướ ậ B c4:  L p trình.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 69

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ướ ử ệ ạ ươ B c5:  Ch y th  và hoàn thi n ch ng trình.

ƯƠ

ƯƠ

Ể

Ề

CH

NG 4:   CH

NG TRÌNH ĐI U KHI N

ấ

ươ

4.1. C u trúc ch

ng trình :

ơ ồ ố ươ ể S  đ  kh i ch ề ng trình đi u khi n:

Đ i ố ngượ t

FB41,DB1 FB41,DB1 FC106 AI/AO SP =  8500C

FC105 AI/AO

Tín hi u ệ ừ ả t  c m  bi n ế (4÷20mA)

ộ ề ử ậ ấ ạ ố 1. Kh i FB41, DB1: T o khâu quán tính b c nh t ( b  ti n x  lý ).

ộ ề ể ố ạ 2. Kh i FB41, DB2: T o b  đi u khi n PID.

ệ ươ ự ử 3. Hàm FC105: X  lý tín hi u vào t ng t .

ử ệ ươ ự 4. Hàm FC106: X  lý tín hi u ra t ng t

4.2 FC105:

ươ ự 5. Module AI/AO: Là module vào/ra t ng t .

Mô t :ả

ộ ố ế ấ ổ ộ ố ự ỉ Hàm FC105 l y vào m t s  nguyên và bi n đ i nó thành m t s  th c, t

ớ ạ ả ượ ế ệ ữ l gi a gi i h n trên ( LO_LIM ) và gi ớ ạ ướ i h n d i ( HI_LIM ). K t qu  đ c

ạ ầ ghi t i đ u ra ( OUT ).

ỉ ệ ử ụ ứ Hàm t  l s  d ng công th c:

OUT = [((FLOAT(IN) – K1)/(K2 – K1))*(HI_LIM – LO_LIM)] + LO_LIM

ị ượ ự ặ ị Giá tr  K1 và K2 đ ị ầ c xác đ nh d a vào giá tr  đ u vào là BIPOLAR ho c

UNIPOLAR.

ị ầ ả ằ ­ BIPOLAR: giá tr  đ u vào nguyên n m trong kho ng – 27648 ÷ 27648

do đó K1 = ­27648.0 và K2 = 27648.0

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 70

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ị ầ ả ằ ­ UNIPOLAR : giá tr  đ u vào nguyên n m trong kho ng 0 ÷ +27648 do

đó K1 = 0.0 và K2 = + 27648.0

ế ầ ầ ơ ị ượ ấ ằ ớ N u giá tr  nguyên đ u vào l n h n K2, đ u ra ( OUT ) đ c l y b ng HI_LIM

ộ ỗ và có m t l ề i báo v .

ỏ ơ ế ầ ầ ị ượ ấ ằ N u giá tr  nguyên đ u vào nh  h n K1, đ u ra ( OUT ) đ c l y b ng LO_LIM

ộ ỗ và có m t l ề i báo v .

ế ủ Các bi n c a FC105:

KI U DỂ Ữ TÊN BI NẾ VÙNG NHỚ MÔ TẢ LI UỆ

ẽ ở ạ ự ế ầ Đ u vào s tr ng thái tích c c n n EN BOOL I,Q,M,D,L ị

ẽ ở ạ ự ế ầ ệ tín hi u ‘EN’ có giá tr  logic = 1. Đ u ra s tr ng thái tích c c n n tín ENO BOOL I,Q,M,D,L ệ

hi u ‘ENO’ có giá tr  logic = 1. ị ầ Giá tr  đ u vào đ ị ượ ỉ ệ ớ c t  l ị  v i giá tr IN INT I,Q,M,D,L,P ộ ơ ị ỹ ậ

ậ ậ HI_LIM LO_LIM REAL REAL

ứ ự th c theo m t đ n v  k  thu t nào đó. ị ỹ ớ ạ ủ ơ i h n trên c a đ n v  k  thu t đó. I,Q,M,D,L,P Gi ị ỹ ớ ạ ướ ủ ơ i c a đ n v  k  thu t đó. i h n d I,Q,M,D,L,P Gi ị ằ ầ ế N u đ u vào này có giá tr  b ng 1 t c

ử ụ là ta s  d ng BIPOLAR còn ng ượ ạ c l i BIPOLAR BOOL I,Q,M,D,L ể ọ ử ụ ta s  d ng UNIPOLAR đ  ch n các giá

ế OUT REAL

ị ể tr  K1, K2  ổ ỉ ệ ả ủ I,Q,M,D,L,P K t qu  c a quá trình bi n đ i t  l ộ i m t giá tr  ki u W#16#0000 ị ế ả ạ Tr  l

ỗ ế RET_VAL WORD I,Q,M,D,L,P ế n u không có l i. Cho bi t thông tin v ề

ị ỗ ố ớ l i đ i v i giá tr  khác W#16#0000.

Thông báo l i:ỗ

ế ầ ầ ơ ị ượ ớ N u giá tr  nguyên đ u vào l n h n K2, đ u ra ( OUT ) đ c coi là

ộ ỗ ủ ề ượ ế ậ HI_LIM và có m t l ạ i thông báo v . Tr ng thái c a ENO đ c thi ằ t l p b ng 0

ằ và RET_VAL b ng W#16#0008.

Ví d :ụ

ự ệ ế ầ ượ ự ­ N u tín hi u đ u vào là I0.0 là 1( tích c c ), hàm FC105 đ ệ   c th c hi n,

ẽ ượ ị ị ằ ể ả giá tr  22 s  đ c chuy n thành giá tr  n mg trong kho ng 0.0 và 100.0 sau đó

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 71

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ị ầ ượ ở ạ ể ệ ượ đ c ghi ra OUT, giá tr  đ u vào là BIPOLAR và đ c th  hi n b i tr ng thái

ủ c a I0.2

ự ệ ế ệ ỗ ủ ạ ­ N u hàm th c hi n mà không có tín hi u báo l i, tr ng thái c a ENO và

ượ ế ậ ằ ằ Q0.0 đ c thi t l p b ng 1 và RET_VAL b ng W#16#0000.

ướ ệ Tr ự c khi th c hi n:

IN

MW

10

(cid:0) (cid:0)

LIM

HI

22 MD

100

0.

(cid:0) (cid:0)

LIM

_ LOW

20 MD

_

30

0.0

(cid:0) (cid:0)

OUT

MD

0.0

(cid:0) (cid:0)

BIPOLAR

TRUE

40 I

0.2

(cid:0) (cid:0)

OUT

(cid:0) MD

40 (cid:0)

.50

03978588

ự ệ Sau khi th c hi n:

ươ ề ể ể ề ố ớ ệ ộ Ch ng  trình  đi u  khi n  kh i   FC105 v i  bài  toán đi u  khi n   nhi t  đ  cho

Precalciner:

CALL “SCALE”

IN :=PIW262

HI_LIM := 1.370000e + 003

LO_LIM := 0.000000e + 000

BIPOLAR := FALSE

RET_VAL := LW10

OUT :=MD17

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 72

4.3 FC106:

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

Mô t :ả

ộ ố ự ế ấ ổ Hàm   UNSCALE   l y   vào   m t   s   th c   và   bi n   đ i   nó   thành   m t   s ộ ố

ỉ ệ ữ ớ ạ ớ ạ ướ nguyên, t  l gi a gi i h n trên ( LO_LIM ) và gi i h n d ế   i ( HI_LIM ). K t

ả ượ ạ ầ qu  đ c ghi t i đ u ra ( OUT ).

ỉ ệ ử ụ ứ Hàm t  l s  d ng công th c:

OUT = [((IN – LOW_LIM)/(HI_LIM – LO_LIM))]*(K2 – K1) + K1

ị ượ ự ị Giá tr  K1 và  K2 đ ặ   ị ầ c  xác đ nh d a vào giá tr  đ u vào là BIPOLAR  ho c

UNIPOLAR.

ị ầ ả ằ ­ BIPOLAR:   Giá   tr   đ u   vào   nguyên   n m   trong   kho ng   –   27648   ÷

+27648 do đó K1 = ­27648.0 và K2 = +27648.0

ị ầ ả ằ ­ UNIPOLAR: Giá tr  đ u vào nguyên n m trong kho ng 0 ÷ +27648 do

đó K1 = 0.0 và K2 = +27648.0

ế ầ ầ ơ ị ượ ấ ằ ớ N u giá tr  nguyên đ u vào l n h n K2, đ u ra ( OUT ) đ c l y b ng HI_LIM

ỗ và có l ề i báo v .

ỏ ơ ế ầ ầ ị ượ ấ ằ N u giá tr  nguyên đ u vào nh  h n K1, đ u ra đ c l y b ng LO_LIM và có

ộ ỗ m t l ề i báo v .

ế ủ Các bi n c a FC106:

KI U DỂ Ữ TÊN BI NẾ VÙNG NHỚ MÔ TẢ LI UỆ

ẽ ở ạ ự ế ầ Đ u vào s tr ng thái tích c c n n EN BOOL I,Q,M,D,L ị

ẽ ở ạ ự ế ầ ệ tín hi u ‘EN’ có giá tr  logic = 1. Đ u ra s tr ng thái tích c c n n tín ENO BOOL I,Q,M,D,L ệ ị

ự ể ế ị ầ hi u ‘ENO’ có giá tr  logic = 1. ổ Giá tr  đ u vào th c đ  bi n đ i sang IN INT I,Q,M,D,L,P

ầ I,Q,M,D,L,P giá tr  nguyên. Gi ị ớ ạ i h n trên đ u vào. HI_LIM REAL

ớ ạ ướ ầ CONSTANT I,Q,M,D,L,P Gi i h n d i đ u vào. LO_LIM REAL

ị ằ ứ ế ầ BIPOLAR BOOL CONSTANT I,Q,M,D,L N u đ u vào này có giá tr  b ng 1 t c

ử ụ là ta s  d ng BIPOLAR còn ng ượ ạ c l i

ể ọ ử ụ ta s  d ng UNIPOLAR đ  ch n các giá

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 73

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ế OUT REAL

ị ể tr  K1, K2  ả ủ ổ ỉ ệ I,Q,M,D,L,P K t qu  c a quá trình bi n đ i t  l ộ i m t giá tr  ki u W#16#0000 ị ế ả ạ Tr  l

ỗ ế RET_VAL WORD I,Q,M,D,L,P ế n u không có l i. Cho bi t thông tin v ề

ị ỗ ố ớ l i đ i v i giá tr  khác W#16#0000.

Thông báo l i:ỗ

ế ầ ầ ơ ị ượ ớ N u giá tr  nguyên đ u vào l n h n K2, đ u ra ( OUT )  đ c coi là

ộ ỗ ủ ề ượ ế ậ HI_LIM và có m t l ạ i thông báo v . Tr ng thái c a ENO đ c thi ằ t l p b ng 0

ằ và RET_VAL b ng W#16#0008.

Ví d :ụ

ự ế ệ ầ ẽ ự   ­ N u tín hi u đ u vào là I0.0 = 1( tích c c ), hàm UNSCALE s  th c

ị ự ỉ ệ ớ ụ ệ ả hi n. Trong ví d  này giá tr  th c là 50.03978588 t  l v i kho ng 0.0 và 100.0

ế ổ ị ượ ị ầ ượ đ c bi n đ i sang giá tr  nguyên sau đó đ c ghi ra OUT giá tr  đ u vào là

ượ ở ạ ể ệ ủ BIPOLAR và đ c th  hi n b i tr ng thái c a I0.2

ự ệ ế ệ ỗ ủ ạ ­ N u hàm th c hi n mà không có tín hi u báo l i, tr ng thái c a ENO và

ượ ế ậ ằ ằ Q0.0 đ c thi t l p b ng 1 và RET_VAL b ng W#16#0000.

ướ ệ Tr ự c khi th c hi n:

IN

MD

10

(cid:0) (cid:0)

LIM

HI

.50 MD

(cid:0) (cid:0)

LIM

_ LOW

_

03978588 20 100 0. MD 0.0

30

(cid:0) (cid:0)

OUT

MD

(cid:0) (cid:0)

BIPOLAR

40 I

TRUE

0 0.2

(cid:0) (cid:0)

ệ

OUT

22

ự (cid:0) MD Sau khi th c hi n:                 40 (cid:0)

ươ ề ề ể ể ố ớ ệ ộ Ch ng trình đi u khi n kh i FC106 v i bài toán đi u khi n nhi t đ  cho

Precalciner:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 74

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

CALL  “UNSCALE”

IN := MD9

HI_LIM := 1.000000e + 001

LO_LIM := 0.000000e + 001

BIPOLAR := TRUE

RET_VAL := LW22

OUT := PQW26

ớ

ệ ề

ề

4.4 Gi

i thi u v  module m m PID:

ể ề ố ượ ể ấ ề Step7 cung c p các module m m PID đ  đi u khi n các đ i t ng có mô

ủ ố ượ ư ụ ứ ầ ộ ơ ượ ư ầ hình liên t c nh  lò, đ ng c , m c. Đ u ra c a đ i t ng đ c đ a vào đ u vào

ể ổ ươ ự ủ ủ ộ ề c a b  đi u khi n thông qua các c ng vào t ng t c a các module vào t ươ   ng

ộ ề ủ ệ ể ề ạ ượ ư ự t , còn tín hi u ra c a b  đi u khi n có nhi u d ng và đ ế c đ a đ n các c ơ

ấ ư ấ c u ch p hành thông qua các module vào/ra khác nhau nh :

ổ ươ ự ủ ươ ự ­ Qua c ng ra t ng t c a các module vào/ra t ng t ( AO ).

ổ ố ố ủ ­ Qua các c ng ra s  c a module ra s  ( DO ).

ố ộ ổ ­ Qua các c ng phát xung ra t c đ  cao.

ơ ấ ụ ấ ộ ườ ọ Ph  thu c vào c  c u ch p hành mà ng ề   ố i ta ch n trong s  ba module m m

ượ ợ ẵ ề ầ PID đ c tích h p s n trong ph n m m Step7:

ụ ớ ề ể ­ Đi u khi n liên t c v i module mêm FB41 (Cont_C ).

ể ướ ớ ề ề ­ Đi u khi n b c v i module m m FB42 ( Cont_S ).

ỗ ợ ề ể ớ ố ­ Đi u khi n phát xung v i kh i hàm h  tr  FB43 ( Pulsegen ).

ố ữ ệ ể ư ề ề ỗ ộ M i module m m PID đ u có m t kh i d  li u riêng ( DB ) đ  l u gi ữ

ụ ụ ữ ệ ự ệ ề ể ậ ố   các d  li u ph c v  cho chu trình tính toán th c hi n lu t đi u khi n. Các kh i

ề ậ ậ ượ ủ ề ố ữ ệ ữ hàm FB c a các module m m PID đ u c p nh t đ c nh ng kh i d  li u này ở

ể ọ ờ m i th i đi m.

ộ ộ ề ể ề ượ ế ế ệ M t b  đi u khi n PID m m đ c thi t k  hoàn thi n thông qua các

ứ ề ạ ạ ố ế ế kh i hàm FB nhi u ch c năng t o tính linh ho t cao trong thi t k . Ng ườ ử  i s

ạ ỏ ứ ứ ể ầ ọ ụ d ng có th  ch n các ch c năng này hay lo i b  các ch c năng không c n cho

ộ ệ ố ư ử ủ ạ ơ ả ứ ệ ệ   m t h  th ng. Các ch c năng c  b n khác nh  x  lý tín hi u ch  đ o, tín hi u

ớ ộ ề ế ể ậ quá trình và tính toán các bi n khác cùng v i b  đi u khi n theo lu t PID cũng

ợ ẵ ề ể ề ộ ượ đ c tích h p s n trong m t module đi u khi n m m.

ư ề ể ề ả ớ ọ ể ử ụ   Nh ng không ph i là v i m i bài toán đi u khi n ra đ u có th  s  d ng

ộ ử ề ề ể ằ ố ủ   ặ các module m m này. Chú ý r ng các đ c tính đi u khi n và t c đ  x  lý c a

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 75

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ề ạ ộ ượ ể ả ọ ế ụ module m m PID ph  thu c vào lo i CPU đ c ch n đ  gi i quy t bài toán

ử ề ể ề ể ạ ườ ự ệ ộ đi u khi n. Do khi x  lý m t m ch vòng đi u khi n ng i ta th c hi n công

ệ ệ ề ể ầ ả ẫ ầ ạ vi c trích m u tín hi u đ u vào cho m ch vòng đi u khi n đó nên c n ph i có

ữ ố ạ ề ể ả ự ươ s  t ng thích gi a s  m ch vòng đi u khi n PID và kh  năng cũng nh  t c đ ư ố ộ

ầ ầ ủ ế ề ể ấ ậ tính toán c a CPU. N u bài toán đi u khi n yêu c u t n su t truy nh p càng cao

ề ể ả ả ố ỉ ở ữ ố thì s  vòng đi u khi n ph i càng gi m. Ch ề    nh ng bài toán có s  vòng đi u

ể ườ ể ử ụ ề ầ ấ ớ ộ khi n ít ng i ta m i có th  s  d ng các b  module m m PID có t n su t truy

ậ nh p cao.

ấ ả ề ề ấ ả ự ậ T t c  các module PID đ u cung c p nhi u gi ề   ọ i pháp l a ch n lu t đi u

ể ế ế ộ ề ớ ố ượ ể ợ khi n trong khi thi t k  b  đi u khi n sao cho phù h p v i đ i t ư ậ   ng nh  lu t

ể ỷ ệ ề ể ỷ ệ ể ậ ườ ế ế đi u khi n t l ( P ), lu t đi u khi n t l tích phân ( PI ). Ng i thi t k  có

ậ ằ ộ ề ể ế ọ ố ể   th  ch n lu t b ng cách khai báo các tham s  và các bi n cho b  đi u khi n

ố ữ ệ ộ ị ươ ử ụ ủ ệ ằ trong m t kh i d  li u đ a ph ng b ng cách s  d ng giao di n c a module

ề ể ươ ố m m PID. Đ  vào ch ng trình khai báo tham s  ta vào:

Start/Simatic/Step7/PID/Control Parameter Assignment

ấ ượ ệ ố ố ủ ủ ộ Ch t l ụ ng c a h  th ng hoàn toàn ph  thu c vào các tham s  c a b ộ

ề ể ể ế ế ườ ử ụ ả đi u khi n, do đó đ  thi t k  thành công ng ố   i s  d ng ph i có mô hình đ i

ượ ủ ể ươ ể ượ t ng khá chính xác. Đó cũng là nh c đi m c a ph ng pháp kinh đi n.

ạ ượ ủ ố ượ ậ ể ặ Các đ i l ng v t lý c a đ i t ế   ủ ộ ề ng và đ c tính c a b  đi u khi n quy t

ủ ệ ố ề ể ặ ộ ỉ ị ổ ấ   ị đ nh đ c tính đ ng c a h  th ng trong quá trình đi u khi n và ch  b  thay đ i r t

ế ế ể ạ ượ ỉ ấ ượ ể ố ế ề ớ ít so v i thi t k . Ch  có th  đ t đ c ch t l ng đi u khi n t t n u nh  ng ư ườ   i

ế ế ọ ượ ể ể ẫ ậ ợ thi t k  ch n đ ớ   ờ c thu t toán đi u khi n và th i gian trích m u phù h p v i

ố ượ đ i t ng.

ụ ớ

ề

ể

4.5 Đi u khi n liên t c v i FB41 CONT_C:

ớ ệ ề 4.5.1 Gi i thi u chung v  FB41:

ượ ử ụ ậ ớ ể ề ể ỹ FB41 đ ế   c s  d ng đ  đi u khi n các quá trình k  thu t v i các bi n

ầ ươ ự ơ ở ế ị ủ ả ầ đ u vào và đ u ra t ng t trên c  s  thi t b  kh  trình c a Simatic. Trong khi

ế ậ ộ ố ự ể ầ ố ớ thi ứ   t l p các tham s , có th  tích c c hay không v i m t s  thành ph n ch c

ủ ộ ề ớ ố ượ ể ợ năng c a b  đi u khi n PID cho phù h p v i đ i t ể ử ụ ng. Có th  s  d ng module

ặ ứ ủ ạ ư ề ề ể ệ ộ ộ ớ m m   PID   nh   m t   b   đi u   khi n   v i   tín   hi u   ch   đ o   đ t   c ng   (   fixed

ế ế ộ ệ ố ề ể ề ể ạ setpoint ) hay thi ề   t k  m  h  th ng đi u khi n nhi u m ch vòng theo ki u đi u

ể ượ ữ ể ề ế ế ứ khi n Cascade. Nh ng ch c năng chính đi u khi n đ c thi ơ ở ủ   t k  trên c  s  c a

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 76

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ươ ề ể ậ ớ ự ấ ủ ượ thu t đi u khi n PID v i tín hi u t ng t . C u trúc c a FB41 đ c mô t ả ư   nh

ở ướ hình d i:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 77

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ơ ồ ố ấ ố Hình 2.27 S  đ  kh i c u trúc kh i FB41

ủ ạ ề ệ ệ ồ ủ ố   Module m m PID bào g m tín hi u ch  đ o SP_INT, tín hi u ra c a đ i

ệ ả ể ủ ố ượ ệ ỏ ượ t ng PV_PER, tín hi u gi đ  mô ph ng tín hi u ra c a đ i t ng PV_IN, các

ự ư ế ệ ậ bi n trung gian trong quá trình th c hi n lu t nh : PVPER_ON,P_SEL...

ệ ậ ướ ạ ố ự ấ ượ ẩ ộ ủ ạ Tín hi u ch  đ o SP_INT: Đ c nh p d i d ng s  th c d u ph y đ ng.

ố ượ ủ ệ Tín hi u ra c a đ i t ng PV_PER: ộ ủ   Thông qua hàm n i c a FB41 có tên là

ố ượ ủ ể ượ ướ ạ ố ệ CRP_IN, tín hi u ra c a đ i t ng có th  đ c d i d ng s  nguyên ho c s ặ ố

ự ấ ủ ứ ể ể ể ẩ ộ ổ ễ ủ   th c d u ph y đ ng. Ch c năng c a CRP_IN là chuy n đ i ki u bi u di n c a

ừ ạ ố ự ị ằ ẩ ố ộ PV_PER t ấ  d ng s  nguyên sang s  th c d u ph y đ ng có giá tr  n m trong

ứ ế ả kho ng ­100% đ n +100% theo công th c:

CRP

IN

PV

PER

_

_

100 27648

(cid:0) ủ ệ Tín hi u ra c a

ứ ủ ệ ẩ ẩ Chu n hóa: Ch c năng c a hàm chu n hóa PV_NORM tín hi u ra c a đ i t ủ ố ượ   ng

ẩ ứ ủ ệ là chu n hóa tín hi u ra c a hàm CRP_IN theo công th c:

ệ ủ ủ ệ Tín hi u ra c a PV_NORM = ( Tín hi u ra c a CRP_IN )*PV_FAC_OFF

ế ả ủ ố ị ị Hai  tham  tr   kh ng  ch   d i giá   tr   cho  phép c a   PV_NORM  là   PV_FAC  và

ị ằ ủ ặ ị PV_OFF. M c đ nh PV_FAC c a hàm PV_NORM có giá tr  b ng 1 và PV_OFF

ị ằ có giá tr  b ng 0.

ệ ệ ệ ễ ể ậ ộ ọ L c nhi u tác đ ng trong lân c n đi m làm vi c: ữ   ệ   Tín hi u sai l ch là hi u gi a

ủ ố ượ ủ ạ ệ ệ ượ ạ tín hi u ch  đ o và tín hi u ra c a đ i t ng. Nó đ c t o ra ngay trong FB41

ủ ữ ữ ụ ầ ố ộ ọ và là đ u vào c a kh i DEADBAND có tác d ng l c gi a nh ng dao đ ng nh ỏ

ế ặ ậ ố ị ớ ố   xung quánh giá tr  xác l p. N u không mu n dùng DEADBAND ho c v i đ i

ự ả ưở ủ ễ ể ậ ượ t ể ỏ ng mà có th  b  qua s   nh h ệ   ng c a nhi u trong lân c n đi m làm vi c

ọ thì ra ch n DEAD_W = 0.

ậ ề ọ ể 4.5.2 Ch n lu t đi u khi n trên module FB41 CONT_C:

ậ ượ ế ế ủ ề ể ậ Thu t PID đ c thi ể   t k  theo ki u song song c a ba thu t đi u khi n

ẻ ơ ồ ấ riêng l : P ( t ỷ ệ  l ), I ( tích phân ), D ( vi phân ) theo s  đ  c u trúc:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 78

P_SEL 1

0

0.0

INT

I_SEL

1

GAIN

0

+

0.0

TI,INT_HOLD I_ITL_ON I_ITLVAL

DIF

1

0

0.0

TD, TM_LAG

D_SEL

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ư ậ ể ấ Do  c u  trúc   song  song  nh   v y  nên  ta   có  th   thông  qua   các   tham  tr ị

ợ ượ ể ề ậ P_SEL, D_SEL, I_SEL mà tích h p đ c các lu t đi u khi n khác nhau t ừ ộ   b

ề ể ư đi u khi n này nh : P, PI, PD, PID.

ặ ị Đ t giá tr :

ế ộ ự ộ ề ặ ầ ọ Ph n m m cho phép ch n ch  đ  t đ ng ( automatic mode ) ho c ch ế

Ở ế ộ ằ ị ủ ế ượ ế ậ ộ ằ đ  b ng tay. ch  đ  b ng tay các giá tr  c a các bi n đ c thi ằ   t l p b ng

ộ ự ế ậ ế ộ ộ tay. B  tích phân ( INT ) t thi t l p ch  đ  LNM_LNM_P_DISV và b  vi phân

ự ộ ế ộ ừ ề ệ ể ề ả ế ậ ( DIF ) t ả  đ ng v  0. Đi u đó đ m b o cho vi c chuy n ch  đ  t thi t l p giá

ề ế ộ ự ộ ị ằ ổ ộ ố ớ ế ộ ộ tr  b ng tay v  ch  đ  t đ ng không gây m t bi n đ i đ t ng t nào đ i v i các

ế ượ ế ậ ị ằ bi n đã đ c thi t l p giá tr  b ng tay.

ể ặ ớ ạ ị ượ ế ậ ằ ờ Cũng có th  đ t gi i h n cho các giá tr  đ c thi t l p b ng tay nh  hàm

ờ ẽ ế ằ ộ ị LMNLIMIT. M t bít c  s  có giá tr  logic b ng 1 khi bi n vào có giá tr  v ị ượ   t

ớ ạ ủ ẽ ệ ẩ ọ quá gi i h m đã ch n. Hàm LMN_NORM s  chu n hóa tín hi u ra c a hàm

LMNLIMT theo công th c:ứ

ủ ệ LMN = ( tín hi u ra c a LMNLINIT )*LMN_FAC + LMN_OFF

ặ ị ị ằ ị ằ M c đ nh LMN_FAC có giá tr  b ng 1, còn LMN_OFF có giá tr  b ng 0. Các giá

ị ặ ằ ể ễ ộ ứ   ể tr  đ t b ng tay có th  theo m t cách bi u di n riêng. Hàm CRP_OUT có ch c

ổ ừ ể ố ự ể ễ ể ể ấ ẩ ộ ế năng bi n đ i t ễ    ki u bi u di n s  th c d u ph y đ ng sang ki u bi u di n

riêng theo công th c:ứ

LMN

PER

LMN

_

*

27648 100

(cid:0)

ể ọ ướ ằ ư ầ ễ Ngoài ra nhi u có th  l c tr c b ng cách đ a qua đ u vào DISV.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 79

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ở ộ ỗ 4.5.3 Kh i đ ng và thông báo l i:

ộ ươ ở ạ ạ ụ ệ FB41 có m t ch ụ ng trình con ph c v  cho vi c kh i t o l i hoàn toàn h ệ

ố ươ ượ ệ ọ ị th ng. Ch ng trình này đ c g i khi tín hi u vào COM_RST có giá tr  logic

ằ b ng 1.

ở ạ ể ề ậ ế ậ Trong khi kh i t o lu t đi u khi n tích phân đ ượ ự ộ c t đ ng thi ớ t l p v i giá tr ị

ở ạ ể ề ậ ượ ọ ắ ờ ế kh i t o I_ITVAL. N u lu t đi u khi n này đ c g i theo ng t th i gian, nó s ẽ

ấ ả ệ ầ ớ ượ ặ ị luôn luôn làm vi c v i giá tr  này. T t c  các đ u ra khác đ ị ặ   c đ t giá tr  m c

ả ố ự ể ỗ ủ ị đ nh. Kh i FB41 không có kh  năng t ki m tra l ề   i bên trong c a module m m

ỗ ượ ử ụ PID. Mã báo l i RET_VAL không đ c s  d ng.

ứ ầ ế 4.5.4 Tham bi n hình th c đ u vào:

KI UỂ GIÁ TRỊ Ạ PH M VI Ả Ứ TÊN BI NẾ MÔ T  CH C NĂNG DỮ M CẶ Ớ Ạ GI I H N LI UỆ Đ NHỊ

COMPLETE RESTART

ứ ố Kh i có ch c năng kh i t o l ở ạ ạ   i COM_RST BOOL FALSE ầ ệ ố h  th ng hoàn toàn khi đ u vào

‘complete restart’=TRUE MANUAL VALUA ON

ầ Khi   đ u   vào   ‘manual   valua   on’

ạ ị MAN_ON BOOL TRUE ề   có giá tr  TRUE m ch vòng đi u

ẽ ị ắ ể khi n   s b   ng t,   các   giá   tr ị

ế ậ ằ t l p b ng tay.

ượ đ c thi PROCESS VARIABLE

PERIPHERAL ON

ọ ừ ế Khi   đ c   bi n   quá   trình   t các

ầ ổ c ng   vào/ra,   đ u   vào   PV_PER PVPER_ON BOOL FALSE ượ ố ớ ả ph i   đ ổ   c   n i   v i   các   c ng

ầ vào/ra   và   đ u   vào   ‘process

variable   peripheral’   có   giá   trị

P_SEL BOOL TRUE logic TRUE. PROPORTIONAL ACTION ON

ề ể ậ Thu t   toán   đi u   khi n   t ỷ ệ    l

ạ ị ượ đ c kích ho t khi giá tr  logic

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 80

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ượ ế ậ TRUE   đ c   thi t   l p   t ạ ổ   i   c ng

‘proportional action on’. INTERGRAL ACTION ON

I_SEL D_SEL INT_HOLD BOOL BOOL BOOL TRUE FALSE DERIVATE ACTION ON FALSE

INTERGRAL ACTION HOLD INITIALIZATION   OF   THE I_ITL_ON BOOL FALSE

CYCLE TIME ≥1ms T#1s

INTERGRAL ACTION SAMPLING TIME INTERNAL SETPOINT ­100÷100%

ặ SP_INT REAL ho c   giá   tr ị 0.0

ậ v t lý. ­100÷100% PROCESS VARIABLEN IN

ặ PV_IN REAL ho c   giá   tr ị 0.0

ậ v t lý.

W#16#00 PROCESS VARIABLE PV_PER WORD 00

­100÷100% PERIPHERAL MANUAL VALUE

ặ MAN REAL ho c   giá   tr ị 0.0

ậ v t lý.

GAIN TI TD 2.0 T#20s T#10s

REAL TIME ≥CYCLE TIME ≥CYCLE ≥CYCLE PROPORTIONAL GAIN RESET TIME DERIVATE TIME TIME   LAG   OF   DERIVATE TM_LAG TIME T#2s

­100÷100% ACTION DEAD BAND WIDTH

ặ DEADB_W REAL ho c   gia   tr ị 0.0

ậ v t lý. LMN_HLM... MANIPULATED VALUE HIGH

LMN_HLM REAL 100%   ho cặ 100.0 LIMIT

ị ậ giá tr  v t lý. ­100 MANIPULATED VALUE LOW

LMN_LLM LIMIT 0.0 LMN_LLM REAL ặ (%)   ho c   giá

ị ậ tr  v t lý.

PROCESS VARIABLE 1.0 PV_FAC REAL

FACTOR PROCESS VARIABLE OFFSET MANIPULATED   VALUE 1.0 1.0 PV_OFF LMN_FAC REAL REAL

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 81

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

FACTOR MANIPULATED   VALUE LMN_OFF REAL 0.0

­100÷100% OFFSET INTIALIZATION   VALUE   OF

ặ I_ITLVAL REAL ho c   giá   tr ị 0.0 THE INTERGRAL ACTION

ậ v t lý. ­100÷100% DISTIRBANCE VARIABLE

ặ DISV REAL ho c   giá   tr ị 0.0

ậ v t lý.

ứ ầ ế 4.5.5 Tham bi n hình th c đ u ra:

KI UỂ Ị Ặ   GIÁ TR  M C Ả Ứ TÊN BI NẾ DỮ MÔ T  CH C NĂNG Đ NHỊ

LMN LI UỆ REAL 0.0

MANIPULATED VALUE MANIPULATED VALUE LMN_PER WORD W#16#0000

PERIPHERAL HIGH LIMIT OF MANIPULATED QLMN_HLM BOOL FALSE

VALUE REACHED LOW   LIMIT   OF   MANIPULATED QLMN_LLM BOOL FALSE

LMN_P LMN_I LMN_D PV ER REAL REAL REAL REAL REAL 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 VALUE REACHED PROPORTIONAL COMPONENT INTERGRAL COMPONENT DERIVATIVE COMPONENT PROCESS VALUE ERROR SIGNAL

ạ ộ ề ử 4.5.6 T o b  ti n x  lý:

ủ ệ ề ề ấ ố ộ ử ­ Hàm   truy n   c a   b   ti n   x   lý   trong   h   th ng   c p   than:

W

s

1 404

,169

1

(cid:0) (cid:0)

Mô hình:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 82

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

s

1 404 ,169

y SP

SP

P_SEL

0

Kp = 1

1

I_SEL

D_SEL

LMN_P          LMN_I      LMN        LMN_D

0

TD s

1

s

,169

404

ạ ấ ậ T o khâu quán tính b c nh t:

W

1 s

8

1

(cid:0) ộ ề ử ệ ố ề ấ ­ Hàm truy n b  ti n x  lý trong h  th ng c p gió: (cid:0)

y SP

1 s8

ạ ậ ấ T o khâu quán tính b c nh t:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 83

SP

P_SEL

0

Kp = 1

1

I_SEL

D_SEL

LMN_P          LMN_I      LMN        LMN_D

0

TD s

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ươ

ố

ề

4.6 Ch

ể ng trình đi u khi n trong kh i OB35

1

ớ ệ ề ố 4.6.1 Gi i thi u v  kh i OB35:

s8

ươ ử ứ ắ Ch ụ ng trình  ng d ng x  lý ng t:

ươ ắ ượ ử ứ ể ạ ươ ế Ch ụ ng trình  ng d ng x  lý ng t đ c hi u là lo i ch ng trình vi t cho các

ố ượ ọ ở ệ ắ ạ ộ kh i OB và đ c g i b i các tín hi u báo ng t thu c lo i:

ượ ề ề ả ặ ộ ộ ờ ­ Đ c phát ra m t cách đ u đ n và cách đ u nhau m t kho ng th i

ớ ị gian đ nh tru c.

ượ ạ ể ộ ờ ị ướ ­ Đ c phát ra t i m t th i đi m đ nh tr c.

ượ ừ ắ ứ ­ Đ c phát ra t các module ( ng t c ng ).

ầ ự ắ Ng t tu n t ờ  theo th i gian:

ậ ấ ươ ứ ụ ộ ố Ngay khi nh n th y trong ch ng trình  ng d ng có m t trong các kh i

ệ ố ẽ ự ộ ắ ọ ế ộ ự ệ OB30 ÷ OB38, h  th ng s  t đ ng tích c c ch  đ  phát tín hi u báo ng t g i

ị ặ ị ề ả ờ ớ ố ỳ các kh i này v i kho ng th i gian cách đ u nhau. Giá tr  m c đ nh cho chu k

ứ ệ ắ ố phát tín hi u báo ng t này là 100ms. Nói cách khác, c  100ms thì các kh i OB

ượ ọ ộ ầ ự ệ này đ c g i và th c hi n m t l n.

ổ ấ ả ề ả ộ ố T ng quát thì t t c  các kh i trong kho ng OB30÷OB38 đ u thu c nhóm

ươ ỳ ờ ử ả ắ ố kh i ch ng trình x  lý ng t theo chu k  th i gian. Song không ph i module

ử ụ ấ ả ẳ ạ ố CPU nào cũng cho phép s  d ng t ỉ t c  các kh i OB đó, ch ng h n CPU314 ch

ử ụ cho phép s  d ng OB35.

ườ ệ ề ắ ợ ộ ố Tr ử ng h p có nhi u kh i OB cùng x  lý m t tín hi u báo ng t thì ta có

ể ệ ứ ự ư ỉ ố ứ ự ư ớ ượ th  phân bi t chúng v i nhau theo th  t u tiên. Ch  s  th  t u tiên đ c

ừ ệ ề ầ ờ ố ổ ỳ ắ g n cho t ng kh i nh  ph n m m Step7 đê thay đ i chu k  phát tín hi u báo

ng t.ắ

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 84

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ụ ể ệ ươ ẫ ự ạ ổ ỳ ấ ớ Ví d : Đ  trích m u tín hi u t ng t u(t) có t i c ng PIW304 v i chu k  l y

a = 250ms và c t gi

k = u(kTa) trích đ

ẫ ấ ữ ị ượ ớ m u là T giá tr  u c vào ô nh  MW0,

ướ ế ệ ầ ả ỳ tr c h t ta c n ph i khai báo chu k  phát tín hi u báo ng t T ắ a = 250ms ( nh  ờ

ế ế ệ ố Step7 ) cho module CPU và ti p theo vi t các l nh sau vào kh i OB35:

L PIW304

T MWO

ư ủ ạ ố ố Local block c a các kh i OB30_OB38 có d ng chung gi ng nh  OB35 cho trong

ả b ng sau:

Ị GIÁ TR  VÀ Ý NGHĨA TÊN HÌNH TH CỨ KI UỂ

Bit 0 – 3 =1 ( coming event ). Bit 4 – 7 OB35_EV_CLASS BYTE

ượ ự ằ = 1 ( Event class 1 ) Báo OB35 đã đ ệ c th c hi n b ng OB35_SCAN_1 BYTE

u tiên )

ễ

ự ữ ự ữ ờ ự ữ BYTE OB35_PRIORITY BYTE OB35_OB_NUMBR BYTE OB35_RESERVED_1 BYTE OB35_RESERVED_2 OB35_PHASE_OFFSET WORD OB35_REDERVED_3 INT

ỳ ờ ệ ị giá tr  16#36 ị ứ ự ư Có giá tr  là 11 ( th  t ố ỉ ố ủ 35. Là ch  s  c a kh i OB35 ủ ệ ề D  tr  ( c a h  đi u hành ) ủ ệ ề D  tr  ( c a h  đi u hành ) Th i gian tr  ( milliseconds ) ủ ệ ề D  tr  ( c a h  đi u hành ) ự Chu k  th i gian th c hi n OB35_EXC_FREQ INT

ắ ầ ượ ờ ( milliseconds ) ể Th i đi m OB35 b t đ u đ ự c th c OB35_DATE_TIME DATE_AND_TIME hi nệ

ặ ị ứ ệ ắ ỳ OB35_EXC_FRED ch a chu k  phát tín hi u ng t ( m c đ nh là 100ms

a nh  Step7 ).

ặ ượ ị ạ ờ ho c đã đ c quy đ nh t i thành T

ễ ể ừ ả ờ ệ ứ OB35_PHASE_OFFSET ch a kho ng th i gian tr  k  t ấ  khi xu t hi n

ệ ắ ớ ượ ọ ườ ớ ộ tín hi u báo ng t cho t i khi OB35 đ c g i. Thông th ng ô nh  này có n i

ộ ố ươ ằ ợ ứ ụ ườ ẫ dung b ng 0, song trong m t s  tr ng h p  ng d ng ng ả i ta v n ph i gán cho

ị ươ ộ ề ằ ơ ố nó m t giá tr  d ng khác 0 nh m tránh nguy c  nhi u kh i OB35 ÷ OB38 cùng

ự ệ ễ ỗ ề ờ ệ ố ượ đ ộ c th c hi n m t lúc d  gây ra l i v  th i gian cho h  th ng.

ư ệ ấ ộ ố Nh  đã nói, ngay khi phát hi n th y m t trong các kh i OB35÷OB38 có

ệ ố ẽ ự ộ ế ộ ự ệ ắ trong Load Memory, h  th ng s  t đ ng tích c c ch  đ  phát tín hi u báo ng t

ể ử ạ ượ ặ ị ỳ theo chu k  100ms. Chu k  T ỳ a = 100ms m c đ nh này có th  s a l i đ ờ c nh

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 85

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ị ử ạ ụ ầ ư ề công c  ph n m m Simatic Manager nh ng giá tr  s a l ố ị i đó là c  đ nh trong

ự ệ ố ươ ể ử ứ ụ ứ ỉ su t quá trình th c hi n ch ng trình  ng d ng sau này, t c là ta ch  có th  s a

ắ ở ể ộ ả ử ụ ạ l i chu k  T ệ ỳ a phát tín hi u ng t khi CPU ch  đ  STOP và ph i s  d ng

ố ớ ể ạ Simatic Manager đ  n p tham s  m i cho CPU.

ệ ử ổ ạ ạ ơ ớ ự ặ Linh ho t h n so v i vi c s a đ i l i chu k  T ể ỳ a, ta có th  tích c c ho c

ệ ề ỳ ằ ữ ẵ ắ ủ ỏ ế ộ h y b  ch  đ  ng t theo chu k  b ng nh ng hàm có s n trong h  đi u hành và

ụ ể ề ạ ể ầ ả do đó không c n ph i chuy n CPU v  tr ng thái STOP. C  th  là:

ụ ứ ắ ­ Hàm SFC39 ( tên hình th c DIS_IS ) có tác d ng che ng t.

ỏ ặ ạ ứ ụ ắ ­ Hàm SFC40 ( tên hình th c EN_IRT ) có tac d ng b  m t n  che ng t.

ụ ứ ấ ả ­ Hàm SFC41 ( tên hình th c DIS_AIRT ) có tác d ng che t t c  các

ứ ư ệ ắ ắ ơ ượ ử ng t có m c  u tiên cao h n tín hi u ng t đang đ c x  lý.

ỏ ặ ạ ứ ụ ấ ­ Hàm SFC42 ( tên hình th c EN_AIRT ) có tác d ng b  m t n  che t t

ứ ư ệ ắ ắ ơ ả c  cho các ng t có m c  u tiên cao h n tín hi u ng t đang đ ượ ử c x

lý.

ấ 4.6.2 Khai báo c u hình cho PLC

MPI… I… Q… Module

Slot 1 PS 307 10A Oder number 6ES 307 – 1KA00

– 0AA0

CPU314 2

2 3 4 AI4/AO4x14/12bit 256…271 256…263

ươ ể ế ề ng trình đi u khi n vi ố t trong kh i OB35:

ả 4.6.3 Ch (cid:0) Gi ế i thích các bi n

ệ ủ ả ủ ử ế ổ ệ ­ MD1, MD6 : C ng ra c a hàm FC105 x  lý tín hi u c a c m bi n nhi t

ọ ồ ộ đ  và n ng đ  khí.

ộ ề ử ủ ộ ọ ầ ­ MD2, MD7 : Đ u ra c a b  l c(b  ti n x  lý).

ệ ỗ ệ ủ ­ MD3, MD8 : Tín hi u báo l i tín hi u c a (FB41, DB2), (FB41,DB3).

ủ ộ ề ể ầ ­ MD4, MD9 : Đ u ra c a b  đi u khi n PID cho than , gió.

ệ ỗ ệ ủ ­ MD5, MD10 : Tín hi u báo l i tín hi u c a (FB41,DB1),   (FB41, DB4)

(cid:0) ươ ể ế Ch ề ng trình đi u khi n vi ố t trong kh i OB35 :

ươ ể Ch ề ng trình đi u khi n than

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 86

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ử ổ CALL  "SCALE"                           //x  lý c ng analog vào1

IN     :=PIW256

HI_LIM :=1.370000e+003

LO_LIM :=0.000000e+000

BIPOLAR:=FALSE

RET_VAL:=LW1

ị ệ ộ ồ OUT    :=MD1                //giá tr  nhi ả t đ  ph n h i

về

ộ ề ử ạ CALL  "CONT_C" , DB2              //t o b  ti n x  lý 1

COM_RST :=FALSE

MAN_ON  :=FALSE

PVPER_ON:=FALSE

P_SEL   :=FALSE

I_SEL   :=TRUE

INT_HOLD:=FALSE

I_ITL_ON:=FALSE

D_SEL   :=FALSE

CYCLE   :=T#1000MS

SP_INT  :=8.500000e+002

PV_IN   :=MD2

PV_PER  :=W#16#0

MAN     :=0.000000e+000

GAIN    :=1.000000e+000

TI      :=T#2M42S

TD      :=T#0MS

TM_LAG  :=T#2S

DEADB_W :=0.000000e+000

LMN_HLM :=3.200000e+003

LMN_LLM :=­3.200000e+003

PV_FAC  :=1.000000e+000

PV_OFF  :=1.000000e+000

LMN_FAC :=1.000000e+000

LMN_OFF :=0.000000e+000

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 87

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

I_ITLVAL:=0.000000e+000

DISV    :=0.000000e+000

ủ ộ ề ử ệ LMN     :=MD2                     //tín hi u ra c a b  ti n x  lý

LMN_PER :=

QLMN_HLM:=

QLMN_LLM:=

LMN_P   :=

LMN_I   :=

LMN_D   :=

PV      :=

ệ ER      :=MD3                  //tín hi u báo l ỗ i

ộ ề ể CALL  "CONT_C" , DB1              //b  di u khi n PID1

COM_RST :=FALSE

MAN_ON  :=TRUE

PVPER_ON:=FALSE

P_SEL   :=TRUE

I_SEL   :=TRUE

INT_HOLD:=FALSE

I_ITL_ON:=FALSE

D_SEL   :=TRUE

CYCLE   :=T#1000MS

SP_INT  :=MD2

PV_IN   :=MD1

PV_PER  :=W#16#0

MAN     :=0.000000e+000

GAIN    :=1.170000e­006

TI      :=T#5M49S4MS

TD      :=T#1M27S4MS

TM_LAG  :=T#2S

DEADB_W :=0.000000e+000

LMN_HLM :=2.764800e+004

LMN_LLM :=­2.764800e+004

PV_FAC  :=1.000000e+000

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 88

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

PV_OFF  :=1.000000e+000

LMN_FAC :=1.000000e+000

LMN_OFF :=0.000000e+000

I_ITLVAL:=0.000000e+000

DISV    :=0.000000e+000

ủ ộ ệ LMN     :=MD4                 //tín hi u ra c a b  PID1

LMN_PER :=

QLMN_HLM:=

QLMN_LLM:=

LMN_P   :=

LMN_I   :=

LMN_D   :=

PV      :=

ệ ỗ ER      :=MD5               //tín hi u báo l i 1

CALL  "UNSCALE"                   //xu ly cong analog ra 1

IN     :=MD4

HI_LIM :=1.000000e+001

LO_LIM :=0.000000e+000

BIPOLAR:=FALSE

RET_VAL:=LW2

ề ể ơ ộ ệ        OUT    :=PQW256  //tín hi u đi đi u khi n đ ng c  than

ươ ể Ch ề ng trình đi u khi n gió

CALL  "SCALE"

IN     :=PIW262

HI_LIM :=1.000000e+000

LO_LIM :=0.000000e+000

BIPOLAR:=FALSE

RET_VAL:=LW20

ị ồ ộ ồ OUT    :=MD6         //giá tr  n ng đ  CO ả 2 ph n h i

về

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 89

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ộ ề ử CALL  "CONT_C" , DB3              //b  ti n x  lý 2

COM_RST :=FALSE

MAN_ON  :=FALSE

PVPER_ON:=FALSE

P_SEL   :=TRUE

I_SEL   :=FALSE

INT_HOLD:=FALSE

I_ITL_ON:=FALSE

D_SEL   :=FALSE

CYCLE   :=T#1000MS

2

ị ặ ủ SP_INT  :=8.000000e­001         //giá tr  đ t c a CO

PV_IN   :=MD7

PV_PER  :=W#16#0

MAN     :=0.000000e+000

GAIN    :=1.000000e+000

TI      :=T#8MS

TD      :=T#0MS

TM_LAG  :=T#2S

DEADB_W :=0.000000e+000

LMN_HLM :=1.000000e+000

LMN_LLM :=0.000000e+000

PV_FAC  :=1.000000e+000

PV_OFF  :=1.000000e+000

LMN_FAC :=1.000000e+000

LMN_OFF :=0.000000e+000

I_ITLVAL:=0.000000e+000

DISV    :=0.000000e+000

ủ ộ ề ử ệ LMN     :=MD7              //tín hi u ra c a b  ti n x  lý 2

LMN_PER :=

QLMN_HLM:=

QLMN_LLM:=

LMN_P   :=

LMN_I   :=

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 90

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

LMN_D   :=

PV      :=

ER      :=MD8

ộ ề ể CALL  "CONT_C" , DB4            //b  đi u khi n PID2

COM_RST :=FALSE

MAN_ON  :=TRUE

PVPER_ON:=FALSE

P_SEL   :=TRUE

I_SEL   :=TRUE

INT_HOLD:=FALSE

I_ITL_ON:=FALSE

D_SEL   :=FALSE

CYCLE   :=T#1000MS

SP_INT  :=MD7

PV_IN   :=MD6

PV_PER  :=W#16#0

MAN     :=0.000000e+000

GAIN    :=7.1430000e­002

TI      :=T#8MS

TD      :=T#0MS

TM_LAG  :=T#2S

DEADB_W :=0.000000e+000

LMN_HLM :=2.764800e+004

LMN_LLM :=­2.764800e+004

PV_FAC  :=1.000000e+000

PV_OFF  :=1.000000e+000

LMN_FAC :=1.000000e+000

LMN_OFF :=0.000000e+000

I_ITLVAL:=0.000000e+000

DISV    :=0.000000e+000

ủ ộ ệ LMN     :=MD9                 //tín hi u ra c a b  PID2

LMN_PER :=

QLMN_HLM:=

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 91

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

QLMN_LLM:=

LMN_P   :=

LMN_I   :=

LMN_D   :=

PV      :=

ệ ỗ ER      :=MD10            //tín hi u báo l i 2

ử ổ CALL  "UNSCALE"                   //x  lý c ng analog ra 2

IN     :=MD9

HI_LIM :=1.000000e+001

LO_LIM :=0.000000e+000

BIPOLAR:=FALSE

RET_VAL:=LW0

ư ề ể ộ ơ OUT    :=PQW262       //đ a ra đi u khi n đ ng c  gió

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 92

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ƯƠ

Ế Ệ Ố

Ề

Ế

Ể

CH

NG 5:  THI T K  H  TH NG ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT

Ệ Ố

Ề

H  TH NG TRÊN N N WINCC

ổ

ề

5.1 T ng quan v  WinCC:

ệ ươờ ế ớ ầ ợ WinCC là  Giao di n Máy_ Ng i Tích h p đ u tiên trên th  gi ớ   i. V i

ộ ơươ ự ễ WinCC, ta có m t ch ng trình tr c quan hóa cho phép chúng ta d  dàng quan

ấ ả ữ ạ ự ộ sát t ủ t c  các khía c nh c a nh ng quá trình t đ ng hóa.

ế ợ ạ ủ ể ừ ế ệ        WinCC k t h p ki n trúc hi n đ i c a dòng Windows NT (k  t ớ    4.0) v i

ế ế ồ ị ậ ồ ấ ả ầ ử ầ ộ m t thi t k  đ  th  l p trình. WinCC bao g m t t c  các ph n t c n thi ế ể  t đ

ả ụ ộ ể ữ ế ề ể ệ gi i quy t nh ng nhi m v  b  ki m tra và đi u khi n quá trình.

ặ ầ ấ        Yêu c u c u hình cài đ t:

ệ ề H  đi u hành: Window NT 4.0  Work station / Server.

ấ 5.1.1 C u hình trong WinCC 5.0

ọ ấ ự ế ế Ta có ba l a ch n c u hình thi t k  trong WinCC:

ế ế ộ ạ ệ ạ ậ ơ ­ Single­User Project: Đây là thi ấ   t k  m t tr m v n hành đ n. Vi c t o c u

ữ ữ ệ ủ ế ố ớ ư ượ ự hình, k t n i v i bus quá trình và l u tr  d  li u c a project đ c th c hi n ệ ở

đây.

ề ộ ấ ả ấ      ­ Multi­User Project:Cho phép c u hình nhi u client và m t serve, t t c  làm

ệ ộ ố ượ ậ ộ vi c chung trong m t project. T i đa 16 client đ c truy nh p vào m t server. Có

ể ặ ấ ữ ệ ủ ặ ộ th  đ t c u hình trong server ho c trong m t vài client. D  li u c a project

ữ ự ệ ấ ậ ượ ư đ c l u tr  trong server và cung c p cho các client, client th c hi n v n hành

ừ ể ể ệ ố h  th ng. T  Single­User Project ta có th  chuy n sang Multi ­ User Project

c.ượ đ

ể ậ ạ ộ ­ Multi­Client Project:Đây là lo i project mà m t client có th  truy nh p vào

ề nhi u server.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 93

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ố ớ ự ủ ẽ ọ ọ Đ i v i d  án c a chúng ta s  ch n “ Single­User Project” và ch n phím “OK”

ự ậ ọ ườ ự ẫ ậ ể ừ đ  th a nh n. Sau đó nh p tên cho d  án và ch n đ ế   ng d n cho d  án. N u

ở ộ ự ồ ạ ố ế ẽ ạ ộ mu n m  m t d  án đã t n t i, h p tho i “ Open” s  cho phép tìm ki m các file

ở ộ ẽ ự ộ ở ạ ự ế có đuôi “.mcp”, ti p theo là kh i đ ng Wincc. Nó s  t đ ng m  l i d  án cũ mà

ệ ướ ự ế ượ ự ướ ta đã làm vi c tr c đó. N u d  án đ c tích c c tr ỏ   c đó, khi thoát ra kh i

ẽ ự ộ ở ạ ạ ệ ạ ự ự Wincc, nó s  t đ ng m  l i tr ng thái tích c c. Sau khi th c hi n t o m t d ộ ự

ư ư ạ án nh  trên thì trong Wincc Explorer có d ng nh  sau:

ệ ọ ế ế ộ ệ ẽ ượ ự ế Và m i công vi c thi t k  m t giao di n s  đ c ti n hành trên d  án mà ta đã

ở ạ t o ra trên.

5.1.2 WinCC EXPLORER

ủ ề ầ ấ ả ượ ở ộ ừ T t   c   các   ph n   c a   WinCC   đ u   đ c   kh i   đ ng   t WinCC

ừ ử ổ ể ậ ấ ả ầ EXPLORER. T  c a s  này ta có th  xâm nh p vào t t c  các thành ph n mà

ệ ộ ườ ư ệ ự ầ ấ m t project giao di n ng i­máy c n có cũng nh  vi c xây d ng c u hình cho

ẽ ầ các ph n riêng r  đó.

ủ ứ ồ ­  Ch c năng c a WinCC EXPLORER: WinCC EXPLORER  bao g m t ấ ả  t c

ở ộ ặ ấ ứ ạ ả các  ch c  năng qu n lý,  đ t c u hình và  kh i đ ng ch y runtime  (computer,

driver, tag …).

­ Thành ph n:ầ

ặ ấ + Đ t c u hình.

ặ ấ ướ ẫ + H ng d n đ t c u hình.

ư ữ ọ + G i và l u tr  project.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 94

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ở ư ể ả + Qu n lý project: m , l u, di chuy n, và sao chép.

ứ ề ạ ấ ườ ử ụ +   Ch c   năng   in   n   m ng   cho   nhi u   ng i   s d ng   (Client­Server

environment).

ể ệ ấ ữ ệ + Th  hi n c u hình d  li u.

ậ ủ ặ ấ ề ể ế ấ + Đi u khi n và đ t c u hình các c p b c c a các picture/ki n trúc h ệ

ư ụ ể ệ ạ ẳ ằ ố th ng (ch ng h n b ng cách th  hi n cây th  m c).

ữ ệ ố ố ổ ư ặ ườ ể + Cài đ t thông s  t ng th  nh : Ngôn ng , h  th ng/đ ẫ ng d n ng ườ   i

dùng.

+ Feed back documention.

ủ ệ ố ậ ạ + L p báo cáo các tr ng thái c a h  th ng.

ặ ấ ữ ự ể ổ ạ + Chuy n đ i gi a ch y th c và đ t c u hình .

ế ộ ư ử ạ ỏ ợ + Th  các ch  đ  (mode) nh : Mô ph ng khi ch y (simulation), tr  giúp

ể ệ ạ ộ ặ ấ ữ ệ ạ ổ ể ho t đ ng đ t c u hình d  li u, chuy n đ i các picture, th  hi n tr ng thái và

ậ l p thông báo.

ứ 5.1.3 Các module ch c năng

ế ế ồ ể ế ạ ị ­ Thi ả   t k  đ  ho  (Graphic Designer): Hi n th  và liên k t các hình  nh

quá trình.

Ấ ạ ả ộ ộ ủ   ­   n   b n   các   Action   (Global   Script):   T o   ra   các   thu c   tính   đ ng   c a

ầ project cho các yêu c u riêng.

ệ ố ư ả ả ­ H  th ng c nh báo (Alarm Logging): Đ a ra các thông báo, c nh báo

ữ ủ ư ề ậ ị ­ L u tr  các giá tr  đo c a quá trình (Tag Logging): L p báo cáo v  tình

ủ ệ ố ạ tr ng c a h  th ng.

ầ ơ ả

ủ

ộ

5.2  Các thành ph n c  b n trong m t project c a WinCC:

ầ ồ ộ M t project bao g m các thành ph n:

ả ấ ả ậ ạ ­ Computer: Qu n lý t t c  các tr m v n hành (Work Station) và

ủ ạ ằ tr m ch  (Server) n m trong project.

ự ả ấ ả ­ Tag Management Là khu v c qu n lý t t c  các kênh, các quan h ệ

ế ế ộ logic,   các   bi n  quá   trình  (Tag   Process),   bi n   n i  (Tag   internal)  và   các

ế nhóm bi n (Tag Group).

ữ ệ ữ ệ ứ ể ể ượ ­ Các ki u d  li u (Data Type):Ch a các ki u d  li u đ c gán

cho Tag và các kênh.

ể ạ ử ụ ề ể ả ạ ả ộ              ­ Editor:S  d ng trình so n th o đ  so n th o và đi u khi n m t

ỉ project hoàn ch nh.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 95

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ẩ ủ ạ ả 5.2.1. Các trình so n th o chu n c a WinCC

ả ạ ệ ạ ạ ồ ấ               ­ Graphic Designer: Là trình so n th o t o giao di n đ  ho , nó cung c p

ố ươ ủ ả ẫ ạ ả ạ ồ các đ i t ng đ  ho  và các b n m u cho phép t o các hình  nh c a các quá

ừ ơ ả ớ ứ ạ ể ượ ạ ữ ộ trình t đ n gi n t ặ i ph c t p. Nh ng đ c tính đ ng có th  đ c t o ra cho

ố ượ ồ ườ ử ụ ố ượ ạ ồ ừ t ng đ i t ạ ng đ  ho  riêng. Ng ạ i s  d ng t o ra các đ i t ng đ  ho  và có

ể ượ ư ư ệ ữ th  đ c l u tr  vào trong th  vi n.

ị ạ   ể              ­ Alarm Logging: Cho phép hi n th  các thông báo trong quá trình ch y

ờ ệ ư ậ ữ ả ủ ế (runtime) nh  vi c thu th p và l u tr ạ    các k t qu  c a quá trình. Có hai lo i:

ố ớ ạ   Kh i   thông   báo   (Message   Block),   các   l p   thông   báo   (Message   Classes),   lo i

ể ị thông báo (Message Type), hi n th  thông báo và báo cáo.

ượ ử ụ ữ ệ ừ ể ậ ­ Tag Logging: Tag Logging đ c s  d ng đ  thu th p d  li u t các

ể ể ư ư ậ ờ ị ữ ữ quá trình đ  hi n th  và l u tr . Th i gian thu th p và l u tr có th  đ ể ượ ự   c l a

ể ể ữ ạ ạ ọ ị ị ch n. Đ  hi n th  nh ng giá tr  quá trình trên d ng Trend và d ng Table đ ượ   c

ự ủ ệ th c hi n qua “WinCC Online Trend” và “Table Control” c a Graphic Designer.

ộ ệ ố ợ ­ Report Designer: Report Designer là m t h  th ng tích h p các báo

ể ấ ờ ị ướ ề ặ ệ cáo đ  cung c p tài li u theo th i gian đ nh tr ể   ự ệ c ho c theo s  ki n đi u khi n

ữ ệ ư ữ ệ ộ ờ ặ   ủ c a các thông báo, các thao tác, các n i dung l u tr , các d  li u hi n th i ho c

ữ ủ ạ ườ ử ụ ể ự ặ ữ ệ ư d  li u l u tr  trong các d ng báo cáo c a ng ọ   i s  d ng ho c có th  l a ch n

ủ ệ ấ ầ ạ các d ng layout trong project. Nó cung c p đ y đ  các giao di n cho ng ườ ử  i s

ụ ồ ể ạ ớ ư ụ d ng v i các công c  đ  ho  và đ a ra các ki u báo cáo khác nhau.

ệ ố ẩ ẵ 5.2.2. Các h  th ng layout chu n và các print job có s n

ữ ụ ạ ố       ­ Global Scrip: Là ngôn  ng  thông d ng cho phép t o ra các hàm gi ng

ể ử ụ ư ề ặ ộ nh  trong C và các action, có th  s  d ng trong m t project ho c nhi u project

ụ ạ ộ ượ ạ ph  thu c vào lo i hàm đ c t o ra.

ể ử ụ ạ ả ả ­ Text Library: Cho phép so n th o các văn b n đ  s  d ng trong khi

ữ ượ ị ề ạ ở ch y runtime b i các module khác nhau. Có nhi u ngôn ng  đ c đ nh nghĩa đ ể

ể ạ ả ị ử ụ s  d ng cho các văn b n hi n th  trong quá trình ch y runtime.

ượ ử ụ ể ị ­ User Administrator:  “User Administrator” đ c s  d ng đ  xác đ nh

ủ ề ậ ườ ử ụ ậ ủ ạ ả và giám sát quy n truy nh p c a ng i s  d ng. T o ra tính b o m t c a h ệ

th ng.ố

ượ ử ụ ể ể ­ Cross Reference: “Cross Reference” đ c s  d ng đ  tìm và hi n th ị

ố ượ ủ ị ử ụ ư ớ ấ ả t t c  các v  trí c a các đ i t ng s  d ng nh : Tag, picture, hàm …V i hàm

ể ị ủ ư ẫ ị ấ   ổ Linking tên c a các tag có th  b  thay đ i nh ng không b  mâu thu n trong c u

hình.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 96

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ự ọ ơ ả 5.2.3 Các l a ch n c  b n trong WinCC

ứ ớ ­ Client Server: V i ch c năng Client Server, WinCC có th  đ ể ượ ứ   c  ng

ộ ệ ố ể ậ ề ấ ạ ạ ụ d ng đ  v n hành nhi u tr m cùng c p trong m t h  th ng m ng.

ậ ớ ­ Redundancy: WinCC Redundancy cho phép v n hành v i ch  đ  d ế ộ ự

ộ ế phòng, song song hai máy tính server. N u m t trong hai máy tính server b  s  c ị ự ố

ạ ẽ ậ ộ ệ ố ị ự ố thì máy còn l ạ ộ   i s  v n hành toàn b  h  th ng. Sau khi máy b  s  c  ho t đ ng

ở ạ ữ ệ ư ữ ượ ữ ộ ạ tr  l i thì n i dung nh ng thông báo và các d  li u l u tr  đ c sao chép l i.

ơ ở ữ ệ ượ ặ ở ộ ệ ố ­ User Achives: Là m t h  th ng c  s  d  li u đ c đ t b i ng ườ ử  i s

ữ ệ ừ ể ượ ậ ỹ ị ự ư ể ế ụ d ng. D  li u t quá trình k  thu t có th  đ c hi n th  tr c ti p và l u tr ữ

ị ặ ượ ấ ạ ề ể ứ trong máy tính server. Công th c đi u khi n và các giá tr  đ t đ c c t t i “User

ầ ử ụ ỉ ệ ọ Achives”, khi c n s  d ng thì ch  vi c g i ra.

ệ ầ ộ ­ Tag và Tag Group: Tag là m t thành ph n trung gian cho vi c truy

ậ ỗ ị ượ ư ặ ằ ấ ộ nh p các giá tr  quá trình. M i Tag đ c đ c tr ng b ng m t tên duy nh t và

ể ữ ệ ơ ả ạ ộ m t ki u d  li u. Có hai lo i Tag c  b n :

ể ượ ế ế ọ ộ + Internal Tag: Còn g i là các bi n n i, bi n này có th  đ c tính

ử ỉ ị ỉ toán và ch nh s a trong WinCC, không có đ a ch  trên PLC.

ế ượ ế ố ớ ị ỉ + External Tag: Bi n ngoài, đ c gán đ a ch  và k t n i v i PLC.

ữ

ệ

ế ố ụ

5.3 K t n i giao di n gi a WinCC và PLC:                    ố 5.3.1 M c đích ghép n i:

ệ ố ụ ể ề ể ệ ằ ộ ả   Đ  nh m m c đích  đi u khi n và giám sát h  th ng m t cách hi u qu ,

ọ ả ế ậ ệ ộ ườ ệ ầ nên ta ch n  gi i pháp thi t l p m t giao di n ng i máy. Ph n giao di n này

ế ằ ụ ề ả ầ ượ đ c vi ớ   t b ng ph n m m chuyên d ng là “ Wincc” cu  hãng Siemen. V i

ề ệ ầ ế ế ộ ấ ỳ ừ ơ ệ ph n m m giao di n này, cho phép ta thi t k  m t giao di n b t k  t ả    đ n gi n

ứ ạ ệ ượ ậ ế ố ớ ớ t i ph c t p. Giao di n đ ề   c l p ra, sau khi k t n i v i PLC, cho phép ta đi u

ệ ố ạ ộ ủ ể ạ ộ ườ khi n, giám sát toàn b  tình tr ng ho t đ ng c a h  th ng. Giúp ng ề   i đi u

ể ả ố ệ ố ừ ặ ạ ộ ố ể khi n có th  qu n lý t t h  th ng t ử    đ t thông s  ho t đ ng, theo dõi và x  lý

ự ố ả ờ ườ ề ể ồ ỉ ị k p th i khi có s  c  x y ra, ng ề   i đi u khi n ch  ng i trong phòng và   đi u

ả ộ ệ ố ạ ộ ể ộ ở ọ khi n ho t đ ng cho c  m t h  th ng m t cách chính xác. B i vì m i thông tin

ạ ộ ủ ạ ượ ư ữ ư ườ ề ề v  tình tr ng ho t đ ng c a nó đ c l u tr và  đ a ra cho ng ể   i đi u khi n

ế ả ỗ ệ ả ấ bi t thông qua c nh báo l i xu t hi n  khi x y ra.

ự ề ệ ể ệ ố ượ ố  Do không có đi u ki n đ  ghép n i th c, nên công vi c ghép n i này đ ự   c th c

ự ữ ệ ế ề ầ ỏ ớ hi n trên mô ph ng tr c ti p gi a ph n m m Wincc v i Step 7 thông qua PLC

ủ ệ ố ầ ặ ặ ậ ẫ ả ả sim. M c dù v y v n đ m b o chính xác các yêu c u đ t ra c a h  th ng, minh

ạ ươ ậ ho  chính xác ch ng trình l p trong PLC.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 97

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ươ ứ ố 5.3.2  Ph ng th c ghép n i:

ề ọ 5.3.2.1. Ch n kênh truy n thông:

ể ự ế ố ữ ệ ệ ớ ướ ế ả Đ  th c hi n vi c k t n i gi a Wincc v i Step7, tr ọ   c h t ta ph i ch n

ở ươ ứ ề ượ ự ụ ọ ề kênh truy n thông. đây ph ng th c truy n thông đ ộ   c l a ch n ph  thu c

ố ớ ọ ử ụ ạ ừ ớ vào PLC s  d ng. Đ i v i h  SIMATIC PLC có ph m vi t vài trăm t i vài

ệ ự ề ấ ầ ọ ộ ọ nghìn đ u vào ra, thì vi c l a ch n m t kênh truy n thông r t quan tr ng. Trong

ẽ ọ ủ ề   ệ ố h  th ng c a chúng ta s  ch n “ SIMATIC S7 Protocol  Suite”, cho phép truy n

ớ ớ ọ ả thông v i v i h  S7. Trong  “ SIMATIC S7 Protocol  Suite”, qu n lý các kênh

ư ề truy n thông nh  Industrial  Ethernet, Industrial  Ethernet II, MPI,…

ủ ự ề ọ ộ Trong d  án c a chúng ta ch n kênh truy n thông MPI . MPI là m t kênh

ủ ể ề ạ ả ị truy n thông dùng đ  qu n lý các tr m PLC c a chúng ta. Trong MPI có đ a ch ỉ

ỉ ượ ử ụ ể ế ố ớ ặ ị ị m c đ nh là 2, đây là đ a ch  đ c s  d ng đ  k t n i v i  Step 7. Ngoài ra, ta

ế ậ ổ ữ ệ ư ữ ớ ị ả ph i thi t l p các giá tr  cho trao đ i d  li u gi a Wincc v i Step 7 nh  làm

ạ ộ trong h p tho i sau.

ấ ả ị ự ủ ề ả T t c  các kênh trên đ u ch u s  qu n lý c a “Tag Mangement”, trong đó

ứ ế ế ạ ả ọ ọ ộ ệ ch c năng chính là qu n lý m i quan h  logic, m i bi n ngo i, bi n n i, các

ở ế ố ề ả ư ệ ằ ọ nhóm Tag. ự    đây ta ph i l u ý r ng, m i công vi c k t n i đ u thông qua tr c

ế ọ ươ ứ ằ ố ti p các Tag. Nên ta ch n  ph ủ ế ng th c ghép n i ch  y u b ng cách gán Tag

ố ượ ự ế ư ế ộ ọ tr c ti p cho đ i t ng, vì th  ta ch n  “ Wincc Tags” nh  trong h p tho i d ạ ướ   i

đây.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 98

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ứ ạ ề 5.3.2.2  Cách th c t o ra kênh truy n thông:

ừ ạ ọ ộ ế   T    “Tag Mangement”, ch n “ Add New Driver”, trong h p tho i ti p

ộ ự ể ạ ế ọ ớ   theo ta ch n   “SIMATIC S7 Protocol   Suite”. Đ  t o ra m t s  liên k t m i,

ể ượ ắ ẵ ấ ộ nh p chu t vào bi u t ệ   ề ng “ +” khi đó các kênh truy n thông có s n xu t hi n.

ắ ộ ở ọ ả Ta   nh p   chu t   ph i   trên   kênh   MPI, phía   trên   ta   ch n   “   Add   New   Driver

ư ộ ạ ướ connection” nh  h p tho i d i đây.

ệ ấ ướ ậ Trong “ Add New Driver connection” xu t hi n d i  đây, ta nh p tên cho

ư ộ ế ằ ạ ạ   tr m PLC   trong khung “Name” và k t thúc b ng phím “ OK” nh  h p tho i

ộ ạ ứ ả ọ ị ỉ ướ d i đây. Và đây chính là m t tr m PLC có ch c năng qu n lý m i  đ a ch  vào,

ế ớ ươ ạ ra, các bi n nh  trong ch ng trình PLC thông qua các Tag ngo i.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 99

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ộ ạ ư ậ ạ ừ ẽ ế ậ Nh  v y là ta đã t o xong m t tr m PLC, và t đây ta s  thi t l p hàng

ạ ể ậ ạ ậ ỉ ị lo t các Tag ngo i đ  truy nh p các đ a ch  trong PLC mà ta đã l p trình.

ộ ạ ạ 5.3.3 Cách t o m t Tag ngo i:

ướ ế ằ ả ộ Tr ế   ạ c  h t,  ta ph i nói r ng, Tag ngo i   “ External Tag”  là m t bi n

ứ ự ậ ạ ậ ị ị   ỉ ngo i, có ch c năng truy c p các đ a ch  vào, ra trong PLC. Theo s   truy c p đ a

ệ ế ố ể ự ữ ệ ớ ỉ ch  này mà ta có th  th c hi n vi c k t n i gi a Wincc v i Step 7.

ộ ấ ớ ộ V i  “Tag group” là m t nhóm các Tag đ n đ ơ ượ ổ ứ c t ch c thành m t c u  trúc đ ể

ư ệ ạ ậ ấ ả ộ ễ d  dàng trong vi c qu n lý cũng nh  truy c p. C u hình t o ra m t Tag group

ươ ự ư ệ ạ ề ộ ỉ cũng t ng t ạ  nh  vi c t o ra m t Tag ngo i. Ch  có đi u khác là trong Tag

ả ế ậ ữ ệ ể ậ ơ ị ỉ group ta ph i thi t l p ra các Tag đ n có ki u d  li u, truy c p đ a ch  khác

ở ướ ạ ể ạ ạ ộ ộ nhau. ẽ ư  đây, ta s  đ a ra các b ạ   c t o m t Tag ngo i, đ  t o ra m t Tag ngo i

ự ệ ướ ta th c hi n các b c sau.

ạ ả ắ ộ ­ Nh p chu t ph i vào PLC mà ta đã t o ra, sau đó vào “New Tag”.

ể ặ ạ ộ ọ ữ ệ   ­ Trong h p tho i “ Tag Properties” hãy đ t tên Tag, ch n ki u d  li u

ụ ủ ộ ạ ướ ư nh  trong ví d  c a h p tho i d i đây.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 100

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ể ạ ộ ế ậ ầ ị Trong h p tho i này ta có th  thi ằ   t l p các giá tr  ban đ u cho Tag b ng

ừ ầ ạ ắ ộ ị cách nh p chu t vào “ Limits/ Reporting. T  đây, ta t o ra giá tr  ban đ u là “0”

ằ ằ hay b ng “1” cho Tag b ng cách tick vào ô “ Start Velue”.

ố ớ ố ươ ệ ặ ự ư ự Đ i v i Tag group cũng th c hi n đ t các thông s  t ng t nh  trên.

ậ ỉ ị 5.3.4  Truy nh p đ a ch  cho Tag:

ụ ế ậ ố ỳ ỉ ị ớ   Tu  theo m c đích ghép n i mà ta truy c p đ a ch  vào, ra hay bi n nh .

ế ố ữ ệ ả ả ậ Nói chung, cách truy c p này đ m b o cho quá trình k t n i gi a giao di n trên

ớ Wincc v i Step 7.

ỉ ượ ự ứ ậ ị ư ự ệ Cách th c th c hi n truy c p đ a ch  đ ệ c th c hi n nh  sau.

ạ ắ ộ ể ở ộ ­ Nh p chu t vào nút “ Select” đ  m  h p tho i  “ Address Properties”,

ữ ệ ừ ộ ể ể ạ ọ ị ỉ ­ T  h p tho i này, ta có th  ch n các ki u d  li u, đ a ch  vào, ra, hay

ớ ư ế ạ ộ bi n nh  nh  trong h p tho i sau.

ố ượ ư ể ằ ộ ỳ ươ ậ L u ý r ng tu  thu c vào  ki u đ i t ng mà trong ch ng trình l p trình PLC

ậ ậ ỉ ị ườ ợ đã l p cho nó, mà ta truy nh p đ a ch  cho chính xác. Tránh tr ầ   ng h p gán nh m

ỉ ẫ ớ ỗ ệ ố ộ ộ ướ ạ ỉ ị ị đ a ch  d n t i l i cho h  th ng. D i đây là m t h p tho i gán đ a ch  cho Tag

ụ ướ ạ ư ngo i  nh  ví d  d i đây:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 101

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ể ữ ệ ữ ệ ư ề ằ L u ý r ng, trong khung d  li u “ Data” có nhi u ki u d  li u cho ta

ư ọ ươ ứ ộ ớ ch n nh  DB, Bitmemory, Input, Output. Và t ể ữ ỗ ng  ng v i m i m t ki u d

ể ệ ể ể ặ ộ ỉ ị ể li u là m t ki u đ a ch  khác nhau có th  là ki u “ Word” ho c ki u “Byte”…

ể ặ ị ế ế ầ ỉ ế ứ Ti p theo ta có th  đ t đ a ch  tuy n tính cho các Tag khi  c n thi t, ch c năng

ế ệ ạ ậ ượ ế ỉ ầ này ch  c n thi t khi truy nh p các Tag ngo i, công vi c này đ c ti n hành nh ư

sau.

ự ọ ườ ­ Ch n “Linear Scaling” và cho tích c c các tr ng “Process Value

Range” và “ Tag value Range”

ư ế ả ặ ị ị ụ ­ Sau đó ti n hành đ t các giá tr  cho các kho ng giá tr  trên nh  ví d

ạ ộ trong h p tho i sau.

ố ử ụ ố ươ ế ằ ể ậ Chú ý r ng, n u mu n s  d ng các s  d ng hay âm đ  truy c p cho các Tag

ả ử ụ ệ ộ thì ph i s  d ng m t Tag tín hi u.

ỉ ế ố ớ

ủ

ị

ế ị

ệ ố

5.4  Đ a ch  k t n i v i PLC c a các thi

t b  trong h  th ng:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 102

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ố H  th ng van:

ng ng than

ổ ổ ố ượ ể ượ ệ   t ệ t Tag ghép n iố V1 V2 V3 ỉ ị Đ a ch Q8.1 Q8.2 Q8.3

V4 Q8.4

ể V5 Q8.5

ề ấ ộ cyclon V6 Q8.6

V7 Q8.7

ệ ừ cyclon V8 Q8.8 Tên đ i t ề Van đi u khi n l Van trao đ i nhi Van trao đ i nhi ẫ Van   d n   gió   3   vào Precalciner Van đi u khi n gió 3 ệ ừ Van   c p   b t   li u   t ầ t ng 5 ầ ấ Van c p d u ộ ấ Van   c p   b t   li u   t ầ t ng 4

ệ ố ế ả H  th ng c m bi n:

2 t đ  than  ng than

Tag ghép n iố

t đ  gió

ng gió

“Nong_do_O2” “Nong_do_CO2” “Nong_do_NO2” “Nhiet_do_than” “Luu_luong_than” “Nhiet_do_gio” “Luu_luong_gio” “Ap_suat_gio” “Nhiet_do_1” “Ap_suat” ỉ ị Đ a ch Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 Q4.5 Q4.6 Q4.7 Q4.8 Q4.9 Q4.10

ộ ộ ơ “Toc_do_thuc” Q4.11

ộ ộ ơ “Toc_do_thuc_1” Q4.12

ự ố ế ố ượ ng Tên đ i t ả ộ 2 ế ồ C m bi n n ng đ  O ả ộ ồ ế C m bi n n ng đ  CO 2 ả ộ ế ồ C m bi n n ng đ  NO ả ệ ộ ế C m bi n nhi ả ế ư ượ C m bi n l u l ả ế ệ ộ C m bi n nhi ả ế ư ượ C m bi n l u l ả ấ ế C m bi n áp su t gió ả ế ệ ộ t đ  Calciner C m bi n nhi ế ả ấ C m bi n áp su t Calciner ố ế ả C m   bi n   t c   đ   đ ng   c ấ c p than ố ế ả C m   bi n   t c   đ   đ ng   c ấ c p gió ả C m bi n báo s  c “Bao_su_co” Q4.13

ệ ố ể ố ề Thông s  PID đi u khi n h  th ng:

ị ng

ố ượ ể ể Tên đ i t ề Kp đi u khi n than ề Ki đi u khi n than Tag ghép n iố Kp Ki ỉ Đ a ch DD124 DD16

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 103

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ể ể ể ể ề ề ề ề Kd đi u khi n than Kp đi u khi n gió Ki đi u khi n gió Kd đi u khi n gió Kd Kp_1 Ki_1 Kd_1 DD20 DD24 DD28 DD32

ệ ố ộ ơ H  th ng đ ng c :

ị Tag ghép n iố ỉ Đ a ch

Tên đ i t ơ ề ố ượ ng ể ộ Đ ng c  đi u khi n van “ĐC1” Q4.1

ơ ề ể ấ c p than ộ Đ ng c  đi u khi n van “ĐC2 Q4.2

ơ ề ể ấ c p gió ộ Đ ng c  đi u khi n van “ĐC3” Q4.3 ầ

ể ấ c p d u ơ ề ộ Đ ng c  đi u khi n “ĐC5” Q4.5 iả

ơ ề ể băng t ộ Đ ng c  đi u khi n khí “ĐC6” Q4.6 ừ t lò nung lên Calciner

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 104

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ố

ệ

5.5Giao di n giám sát h  th ng:

ớ 5.5.1 Gi ệ i thi u:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 105

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ừ ệ ớ ể ệ ệ ậ ằ ­ T  giao di n gi i thi u ta có th  truy c p vào giao di n chính b ng cách

ộ ệ ố ể click vào nút “ Precalciner”. Đ  xem toàn b  h  th ng

ố ỏ ươ ­ Nêu mu n thoát kh i ch ng trình thì click vào nút “ Exit “.

ệ 5.5.2 Giao di n chính:

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 106

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ ồ Giao di n chính g m có :

ệ ố ổ ệ ­ Hai h  th ng tháp trao đ i nhi ầ t 5 t ng.

ỏ ố ­ M  đ t.

ệ ố ỏ ố ầ ấ ­ H  th ng van c p than, d u cho m  đ t.

ệ ố ấ ­ H  th ng van cung c p gió ba cho Calciner.

­ Calciner

ồ ị ể ể ậ ệ ộ ủ ­ Ngoài ra ta có th  truy nh p đ  xem đ  th  nhi t đ  c a quá trình cháy

ồ ị ằ b ng cách click vào nút “ Đ  thồ ị “ sau đó ch n “ ọ Đ  th  nhi ệ ộ “ t đ

ỗ ả ẽ ể C nh báo ệ ố ­ Khi h  th ng có l i thì nút “ ỏ ể  ” s  chuy n sang màu đ , đ

ủ ệ ố phát hi n l ệ ỗ ừ ị i t v  trí nào c a h  th ng ta click vào nút này.

ủ ộ ề ể ể ặ ố ộ ­ Ta có th  cài đ t thông s  Kp, Ki, Kd c a b  đi u khi n gió và b

ề ể đi u khi n than khi click vào nút “ ĐK Than “ , “ ĐK Gió “.

ố ộ ủ ộ ơ ấ ơ ấ ể ộ ­ Ta cũng có th  giám sát t c đ  c a đ ng c  c p than và đ ng c  c p

gió khi click vào nút “ ĐC1 “ và “ ĐC2 “

ừ ể ệ ượ ạ ộ ạ ộ T  giao di n chính ta có th  giám sát đ ủ ệ c toàn b  tình tr ng ho t đ ng c a h

ố th ng.

ị ố ệ ủ ỏ ố ệ ầ ồ ­ Calciner Bunrner là ph n hi n th  s  li u c a m  đ t bao g m:

ệ ộ ầ ấ + Nhi t đ  d u cung c p.

ấ ấ ầ      + Áp su t d u cung c p.

ượ ỏ ố ầ + L ấ ng d u cung c p cho m  đ t.

ủ ầ ầ + Ph n trăm cháy c a d u.

ị ệ ộ ặ ủ + Giá tr  nhi t đ  đ t c a Calciner.

ệ ộ ự ủ ị t đ  th c c a Calciner.

ộ ủ ị ồ ệ ả + Giá tr  nhi ­ B ng hi n th  n ng đ  c a các khí có trong Calciner khi quá trình nung

ả x y ra:

2.

ồ ộ + N ng đ  khí O

ồ ộ + N ng đ  khí CO.

2.

ồ ộ + N ng đ  khí NO

ể ả ị ủ ấ ­ B ng hi n th  nhi ệ ộ ư ượ t đ , l u l ỏ ng c a than và gió cung c p cho m

ộ ố đ t trong m t gi ờ .

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 107

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ồ ị 5.5.3  Đ  th :

ồ ị ể ễ ố ệ ộ ủ ờ Mu n xem đ  th  bi u di n nhi t đ  c a Calciner theo th i gian ta click vào nút

ị “ Đô th  nhi ệ ộ “ t đ

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 108

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ồ ị ệ ộ ủ ờ ả ử ổ ­ Bên ph i c a s  là đ  th  nhi t đ  c a Calciner theo th i gian.

ử ổ ố ủ ế ừ ­ Bên trái c a s  là thông s  c a nhi ệ ộ ượ t đ  đ c ghi chi ti t theo t ng

ứ ộ ị ủ ể ờ ử th i đi m. C  m t giây giá tr  c a nhi ệ ộ ạ ượ ậ i đ t đ  l ậ c c p nh t và g i

ố ề ả v  b ng th ng kê.

ủ ả ế ố ệ ộ ấ ả N u click vào nút hình máy in c a b ng thông s  nhi t đ  thì t t c  các

ẽ ượ ố ứ ủ ả ộ th ng kê này s  đ c in ra m t file văn b n, đây là ch c năng Report c a

ề ườ ậ ể ượ ệ ộ ủ WinCC. Đi u này giúp cho ng i v n hành có th  giám sát đ c nhi t đ  c a

ộ ệ ể ấ ệ ố h  th ng m t cách tri t đ  nh t.

ạ ẽ ồ ị ủ ồ ầ ộ Ngoài ra các nút còn l i s  cho ta th y đ  th  c a n ng đ  các khí có trong

ầ ủ thành ph n cháy c a Calciner. Nh :O ư 2, CO2, NO2.

ộ ơ 5.5.4  Giám sát đ ng c :

ứ ượ ố ộ ủ ừ ộ ơ Ch c năng này cho ta giám sát đ ờ   c t c đ  c a đ ng c  theo t ng th i

ố ộ ặ ủ ộ ố ộ ự ể ệ ề ơ ấ   đi m, đi u này giúp cho vi c so sánh t c đ  th c và t c đ  đ t c a đ ng c  r t

ệ ủ ệ ậ ạ ộ ơ ượ ể thu n ti n. Các tr ng thái làm vi c c a đ ng c  cũng đ ị c hi n th  trên giao

ơ ừ ạ ộ ộ ộ ơ ệ ư  đ ng c  d ng, đ ng c  đang ch y, đ ng c  b  h ng di n giám sát, nh : ơ ị ỏ . Đ ngộ

ệ ở ạ ệ ở ạ ấ ơ c  làm vi c tr ng thái nào thì đèn tín hi u ẽ  tr ng thái đó s  nh p nháy. Ví

ệ ẽ ấ ộ ơ d : ụ đ ng c  đang ch y ạ  vi c thì đèn xanh s  nh p nháy.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 109

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ơ ấ ộ ượ ư ủ ộ ố ớ Đ ng c  c p than cũng đ ệ c giám sát v i giao di n gi ng nh  c a đ ng

ể ơ ề c  đi u khi n gió.

ứ ề ể 5.5.5   Ch c năng đi u khi n:

ộ ề ộ ề ố ề ể ể ệ ể ậ Vi c nh p tham s  đi u khi n cho b  đi u khi n than và b  đi u khi n

ượ ệ ừ ự ề ể ể ệ ề gió đ c th c hi n t giao di n đi u khi n than và đi u khi n gió.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 110

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ủ ộ ề ể ư ượ ố ẽ ượ Các tham s  Kp, Ki, Kd c a b  đi u khi n l u l ng than s  đ ậ c nh p

ố ệ ẽ ượ ậ ấ ấ ề ố ừ ử ổ t c a s  này sau khi  n nút “ Ch p nh n “ s  li u s  đ c truy n xu ng PLC

ỉ ượ ể ủ ỏ ư ậ ế ậ ị qua đ a ch  đ c khai báo t ừ ướ  tr c. N u nh  nh p sai ta có th  h y b  và nh p

i.ạ l

ệ ả 5.5.6 Giao di n c nh báo

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 111

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ỉ ầ ế ả ậ ả ừ ể ế N u có c nh báo ta ch  c n truy nh p vào nút “ c nh báo “ t đó ta có th  bi n

ượ ả ư ở ệ ộ ể nào đang đ c c nh báo.Nh ấ  trên ta th y nut “ nhi ỏ t đ  “ chuy n sang mà đ

ế ệ ộ ượ ả ậ ượ ả ứ t c là bi n nhi t đ  đang đ c c nh báo. Truy nh p vào đó ta đ c b ng báo

ừ ả ể ế ượ ờ ờ ả cáo. T  b ng báo cáo ta có th  bi t đ c th i gian, ngày, gi ự ố ể    x y ra s  c  đ  có

ệ ể ổ ậ th  giám sát quy trách nhi m cho t ự ố , ca đã v n hành gây ra s  c .

Ậ

Ế

K T LU N

ứ ệ ờ ượ ự ỉ ả ậ ủ Qua th i gian nghiên c u, làm vi c và đ c s  ch  b o t n tình c a cô

ồ ố ệ ủ giáo PGS.TS Phan Xuân Minh. Em đã hoàn thành đ  án t ớ   t nghi p c a mình v i

ụ ệ các nhi m v :

ể ả ứ ệ ề ấ ệ ố ­ Nghiên c u công ngh  và h  th ng đi u khi n s n xu t xi măng.

ệ ố ủ ả ­ Kh o sát h  th ng Precalciner c a nhà máy.

ế ế ệ ố ề ể ệ ộ ­ Thi t k  h  th ng đi u khi n nhi t đ  cho Precalciner.

ế ể ệ ố ậ ữ ệ ề ­ Thi t k  h  th ng giám sát và thu th p d  li u trên n n WinCC.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 112

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ờ ồ ượ ề ể ồ ế ể ấ ồ Đ ng th i em cũng xin phép đ c đ  xu t các ý ki n phát tri n đ  án, đ  đ  án

ể ư ự ế ụ ệ ơ hoàn thi n h n và có th  đ a vào áp d ng trong th c t :

ệ ờ ữ ư ượ ự ư ượ ­ Xây d ng quan h  m  gi a l u l ng gió và l u l ấ   ng than cung c p

ỏ ố ủ cho m  đ t c a Precalciner. Đ  t ể ừ ượ  l ấ ng than cung c p ta có th  bi ể ế   t

ầ ế ể ả ả ứ ả ả ượ ượ đ c l ng gió c n thi t đ  đ m b o ph n  ng cháy x y ra hoàn

toàn.

ề ầ ầ ắ ờ Do th i gian không có nhi u và l n đ u tiên b t tay vào thi ế ế ộ ệ  t k  m t h

ứ ạ ể ố ượ ư ế ồ th ng ph c t p nên đ  án không th  tránh đ c nh ng thi u sót, do đó em mong

ượ ể ổ ỉ ả ủ ự ề ầ ậ nh n đ ủ   c nhi u s  ch  b o góp ý c a các th y giáo, cô giáo đ  đ  án c a

ể ượ ơ ữ chúng em có th  đ ệ c hoàn thi n h n n a.

ầ ỏ ế ơ ủ ế ắ ầ Qua đây em cũng b y t lòng bi t  n sâu s c  c a mình đ n các th y cô

ặ ệ ể ậ ộ giáo trong b  môn, đ c bi t là cô giáo PGS.TS Phan Xuân Minh cung t p th  cán

ử ệ ệ ệ ỡ ộ ỹ ư ưở b  k  s  x ấ   ng Đi n – Đi n T  nhà máy xi măng Tam Đi p đã giúp đ  em r t

ề ồ nhi u tron quá trình làm đ  án.

Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O

ế ế ề ể ả ướ Lý thuy t đi u khi n tuy n tính. Nhà xuát b n Khoa ễ [1]  Nguy n Doãn Ph c:

ụ ọ h c và Giáo d c,2002.

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 113

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ễ ướ ự ộ : T  đ ng [2] PGS.TS Phan Xuân Minh; Nguy n Doãn Ph c; Vũ Vân Hà

ấ ả ậ ớ ọ ỹ hóa v i Simatic S7 – 300 . Nhà xu t b n Khoa h c và K  thu t  2002.

ơ ở ự ộ : C  s  t đ ng hóa. ễ [3]  Nguy n Văn Hòa

ạ ể ự ộ ế ề : Lý thuy t đi u khi n t đ ng. [4]  Ph m Công Ngô

ậ ề ệ ệ ỹ [5]  Tài li u k  thu t v  nhà máy xi măng Tam Đi p

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 114

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ụ ụ M c L c

ờ

ầ

L i nói đ u…………..……………………………………………………...1

Ph n 1:ầ

ệ ố

ệ ả

ề

ấ

ể   Nghiên công ngh  s n xu t xi măng và h  th ng đi u khi n

ủ c a nhà

máy...........................................................................................2

ươ

Ch

ng 1

ấ

ệ ả Công ngh  s n xu t xi

măng……………………………………………….3

ớ ệ ề 1.1 Gi i thi u chung v  nhà máy……………………………………………

3

ớ ệ ạ 1.2 Gi i thi u các công đo n trong nhà

máy………………………………..4

ươ

Ch

ng 2

ể ủ

ệ ố

ề

ầ

C u trúc h  th ng đi u khi n c a nhà máy…………………………...

…..9

ệ ố ề 2.1 H  th ng đi u

ể khi n……………………………………………………..9

ậ ị 2.2 Các v  trí v n hành………………………………………………………

9

2.3 ứ Ch c năng ủ c a h ệ

ố th ng……………………………………………….10

ề 2.4   Giám sát và ể   đi u   khi n   FLF ­ ECS

Expert…………………………….13

ươ

Ch

ng 3

ệ

ạ

H

ố th ng

m ng

Ethernet

toàn

nhà

máy……………………………….....16

ớ 3.1 Gi i thiêu chung………………………………………………………16

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 115

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ệ 3.2 H ố th ng ạ m nh l ướ i ầ   đ u

ố n i…………………………………………..17

ạ 3.3 Ho t ộ đ ng ủ c a ạ   m ng

Ethernet………………………………………...19

ệ ố 3.4 H  th ng PLC Cabinet………………………………………………..22

ộ ử ề ể 3.5 B x lý   đi u   khi n ( Process controller)

…………………………….25

ộ 3.6 Các b cung ấ   c p

ồ ngu n……………………………………………….25

ệ ố ể ạ 3.7  H  th ng chuy n m ch quang FIBER SWICHES……………………

Ph n 2:ầ

25

ế ế ệ ố

ề

ể

ệ ộ

Thi

t k  h  th ng đi u khi n nhi

t đ  cho

Precalciner……….28

ươ

Ch

ng 1

ứ

ề

Nghiên c u quá trình ti n nung Clinker…………………………………

29

ấ ạ ứ ủ 1.1 C u t o và ch ng năng c a

PRECALCINER………………………...29

ế ế 1.2 Thi t k  khoang xoáy…………………………………………………

30

ồ ộ 1.3 Nguyên lý bu ng tr n…………………………………………………

31

ứ ạ 1.4 Công th c ho t

ộ đ ng………………………………………………….31

ọ 1.5 Pyromet quang h c……………………………………………………32

ễ ấ 1.6 Ph u c p

than………………………………………………………….32

ấ ộ ơ ỗ 1.7 Van c p than và đ ng c  servo h

ợ tr ………………………………...32

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 116

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ố ượ 1.8 Mô hình hóa đ i t ng:

……………………………………………….35

ụ 1.9 ệ Nhi m v ề   đi u

ể khi n…………………………………………………..36

ươ

Ch

ng 2:

ế ế ộ ề

ể

ấ

ấ

Thi

ệ ố t k  b  đi u khi n PID cho h  th ng c p than và c p gió……...

…..37

ộ 2.1 Gi ớ i ệ thi u b ề đi u ể   khi n

PID…………………………………………..37

2.2 Phân tích các ậ lu t ề   đi u

ể khi n…………………………………………..38

ộ ề ể ằ ố ị ươ ố ư 2.3 Xác đ nh tham s  cho b  đi u khi n b ng ph ng pháp t ố   i  u đ i

ứ x ng……………………………………………………………………………….43

ệ ố ề ấ ỏ 2.4 Mô ph ng h  th ng c p than trên n n Matlab Simulink………………

48

ệ ố ề ỏ ấ            2.5 Mô ph ng h  th ng c p gió trên n n Matlab Simulink:

……………….49

ổ ợ ệ ỏ           2.6 Mô ph ng t ng h p h

ố th ng…………………………………………..51

ươ

Ch

ng 3

ớ

ệ ề

Gi

i thi u v  PLC S7 –

300……………………………………………….53

ề ổ 3.1 T ng quan v  PLC…………………………………………………….53

0.9

ấ ạ ạ ộ ủ 3.2  C u t o và ho t đ ng c a

0.8

PLC………………………………………..54

0.7

ậ 3.3  L p trình cho PLC…………………………………………………….56

0.6

ụ ủ ứ 3.4  Các  ng d ng c a

0.5

PLC………………………………………………..57

ộ ọ ủ 3.5  PLC thu c h  Simatic c a hãng

0.4

Siemens……………………………..58

0.3

ậ ậ ỹ 3.6  K  thu t l p

0.2

0.1

trình……………………………………………………...65

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 117

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ươ

Ch

ng 4

ươ

ề

Ch

ng trình đi u

ể

khi n………………………………………………….66

4.1 C u trúc ch

ấ ươ ng

trình………………………………………………….66

4.2 FC105………………………………………………………………….66

4.3 FC106………………………………………………………………….68

ớ ề ề ệ 4.4 Gi i thi u v  module m m

PID……………………………………….71

ụ ớ ề ể            4.5 Đi u khi n liên t c v i FB41

CONT_C……………………………….72

ươ ề ể ố 4.6 Ch ng trình đi u khi n trong kh i OB35 ……………………………

79

ươ

Ch

ng 5

ế ế ệ ố

ệ ố

ề

ể

ề

Thi

t k  h  th ng đi u khi n và giám sát h  th ng trên n n

WinCC….88

ề ổ 5.1 T ng quan v  WinCC…………………………………………………88

ủ ộ ầ ơ ả            5.2  Các thành ph n c  b n trong m t project c a

WinCC……………….90

ế ố ữ ệ 5.3 K t n i giao di n gi a WinCC và

PLC……………………………….92

ủ ị ế ị ỉ ế ố ớ            5.4  Đ a ch  k t n i v i PLC c a các thi ệ t b  trong h

ố th ng……………..97

ệ ệ            5.5Giao di n giám sát h

ố th ng………………………………………….100

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 118

K t ế

ồ ố ệ Đ  án t t nghi p

ậ

Lu n………………………………………………………………….107

ệ

ả

Tài li u tham kh o

ệ ả ấ Công ngh  s n xu t xi măng 119