Trinh chieu luan van cao hoc (phan hai)

3,133 views

Published on

1 Comment
0 Likes
Statistics
Notes
  • Dịch vụ làm luận văn tốt nghiệp, làm báo cáo thực tập tốt nghiệp, chuyên đề tốt nghiệp, tiểu luận, khóa luận, đề án môn học trung cấp, cao đẳng, tại chức, đại học và cao học Mọi thông tin về đề tài các bạn vui lòng liên hệ theo địa chỉ SĐT: 0973.764.894 ( Miss. Huyền ) Nick: dvluanvan ( Hãy add nick yahoo để đươc chúng tôi hỗ trợ ) Email: dvluanvan@gmail.com ( Bạn hãy gửi thông tin bài làm, yêu cầu giáo viên qua mail) Chúng tôi nhận làm các chuyên ngành thuộc khối kinh tế, giá cho mỗi bài khoảng từ 100.000 vnđ đến 500.000 vnđ
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
3,133
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
122
Comments
1
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Trinh chieu luan van cao hoc (phan hai)

  1. 1. Hướng dẫn khoa học : PGS. TS. Nguyễn Tiến Ban Tác giả: KS. Phan Thanh Hải Đề tài : NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG GIAO DIỆN HỆ THỐNG VỚI NHÁNH ĐIỀU KHIỂN ĐỐT LÒ NUNG NHÀ MÁY XI MĂNG HẢI PHÒNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
  2. 2. 1. Tính cấp thiết của đề tài Đề tài nghiên cứu một phương thức điều khiển hệ thống lớn đang rất phát triển trên thế giới hiện nay được áp dụng cho các đối tượng có sự phân cấp trong điều khiển. Ngoài các thuật điều khiển, điều khiển phân tán là sự ứng dụng và khai thác mạng truyền thông công nghiệp trong quản lý và điều hành hệ thống.
  3. 3. Đề tài thực hiện thành công sẽ góp phần làm sáng tỏ quá trình công nghệ ở một lĩnh vực công nghiệp hiện đại với khả năng kết hợp, ghép nối các thiết bị hiện đại, kinh điển, các thiết bị động lực với công suất lớn và rất lớn với các thiết bị điều khiển rất nhỏ bé về cấu trúc và rất ít ỏi về tiêu hao năng lượng. Chính vì vậy, trong khuôn khổ của bản luận văn này sẽ tập trung vào nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng giao diện hệ thống với nhánh điều khiển đốt lò nung nhà máy xi măng Hải Phòng.
  4. 4. Nghiên cứu công nghệ một dây chuyền sản xuất lớn bao gồm nhiều mảng chức năng kết hợp với nhau, áp dụng nhiều lý thuyết điều khiển từ kinh điển đến hiện đại. Từ đó hiểu và thực hiện mô phỏng, thiết kế giao diện cho một phần hệ thống với một nhánh điều khiển cụ thể làm cơ sở cho khả năng áp dụng thực hiện cả hệ thống lớn sau này. 2. Mục đích của đề tài 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tổng quan dây chuyền sản xuất của nhà máy Xi măng Hải Phòng, các quy trình công nghệ sản xuất xi măng, nghiên cứu xây dựng cấu trúc cụm lò nung nhà máy xi măng Hải Phòng. Thực hiện các mô phỏng điều khiển hoạt động cụm lò nung trên mô hình thực tế.
  5. 5. <ul><li>Đây là đề tài nghiên cứu điều khiển cụm lò nung nhà máy xi măng Hải Phòng. Nhà máy xi măng Hải Phòng ứng dụng công nghệ sản xuất tiên tiến trên thế giới, chính vì thế đề tài này nhằm tìm hiểu công nghệ sản xuất xi măng hiện đại, ứng dụng để có thể vận dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất thực tiễn trong nước. </li></ul>Nghiên cứu, phân tích lý thuyết, xây dựng cấu trúc điều khiển. Dùng chương trình WinCC để thiết kế giao diện điều khiển cụm lò nung nhà máy xi măng. Xây dựng mô hình để điều khiển 1 công đoạn nhỏ trong cụm lò nung thông qua mạng truyền thông công nghiệp. 4. Phương pháp nghiên cứu 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
  6. 6. Bố cục luận văn: Luận văn được chia làm 3 chương: Chương 1. Dây chuyền sản xuất xi măng nhà máy xi măng Hải Phòng Chương 2. Lò nung và điều khiển lò nung Chương 3. Thiết kế giao diện điều khiển cụm vòi đốt lò nung
  7. 7. Chương 1. Dây chuyền sản xuất xi măng nhà máy xi măng Hải Phòng 1.1. Sơ lược về nhà máy xi măng Hải Phòng . Dây chuyền sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Hải Phòng mới sản xuất xi măng theo phương pháp khô, có công suất thiết kế là 1,4 triệu tấn/năm, do hãng FLSMIDTH của Đan Mạch thiết kế và cung cấp thiết bị chủ yếu. Dây chuyền sản xuất xi măng Hải Phòng sử dụng hệ thống điều khiển phân tán với giải pháp PLC - based DCS ( Progammable Logic Controller - based Distributed Control System ). Hệ điều khiển này ra đời từ sự kết hợp của hệ điều khiển phân tán DCS hiện đại và PLC, nhờ đó nó tận dụng được các ưu điểm, hạn chế nhược của cả hệ DCS và các PLC.
  8. 8. Các nguyên liệu sản xuất chính để sản xuất xi măng là đá vôi, đá sét, quặng pyrit và silica. Ngoài ra để cải thiện chất lượng và thay đổi mác xi măng, trong sản xuất còn trộn thêm một số phụ gia khác như thạch cao, tro bay, khoáng chất diatomite, thuốc <ul><li>Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng: </li></ul>
  9. 9. <ul><li>Các mạch vòng điều chỉnh chính trong dây chuyền </li></ul>
  10. 10. 1.2 Các công đoạn sản xuất xi măng <ul><li>Công đoạn khai thác và nghiền nguyên liệu thô. </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Công đoạn đồng nhất và nghiền nguyên liệu hỗn hợp. </li></ul>
  12. 12. <ul><li>Công đoạn nghiền than. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>Công đoạn lò nung. </li></ul>
  14. 14. <ul><li>Công đoạn </li></ul><ul><li>xi măng. </li></ul>
  15. 15. <ul><li>Công đoạn đóng bao. </li></ul>
  16. 16. 1.3 Hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng. Hình 1.9. Phân cấp chức năng điều khiển trong hệ thống điều khiển dây chuyền xi măng Hải Phòng
  17. 17. <ul><li>Cấp điều hành sản xuất : gồm một máy tính Plant Guide đặt tại phòng lập trình, có nhiệm vụ lập kế hoạch sản xuất, tổ chức, xử lý, đánh giá kết quả vận hành, từ đó đưa ra những điều chỉnh để đảm bảo các chỉ tiêu về sản lượng, chất lượng phù hợp với từng loại mác xi măng theo kế hoạch đã đề ra. </li></ul><ul><li>Cấp vận hành giám sát : nhiệm vụ chính của cấp này là vận hành, giám sát hoạt động của toàn bộ dây chuyền, quản lí tham số hệ thống, lưu trữ dữ liệu và xử lý những tình huống bất thường. </li></ul><ul><li>Cấp điều khiển : có nhiệm vụ là nhận thông tin từ các bộ cảm biến, các thiết bị đo lường và các bộ chuyển đổi, xử lý các thông tin đó theo một thuật toán điều khiển nhất định và truyền đạt lại kết quả xuống các cơ cấu chấp hành. </li></ul><ul><li>Cấp chấp hành : Nhiệm vụ là đo lường, chuyển đổi trong trường hợp cần thiết từ đối tượng sản xuất và dẫn động tới các đối tượng sản xuất. </li></ul><ul><li>Phân cấp chức năng trong hệ thống điều khiển </li></ul>
  18. 18. <ul><li>Mạng PROFIBUS – DP : là một trong ba giao thức của PROFIBUS ( Process Field Bus ) </li></ul><ul><li>Kiến trúc giao thức: PROFIBUS – DP chỉ thực hiện các lớp 1 và lớp 2 theo mô hình qui chiếu OSI ( Open System Interconnection ) </li></ul><ul><li>Lớp vật lý của PROFIBUS – DP qui định về kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu, môi trường truyền dẫn, cấu trúc mạng và các giao diện cơ học. </li></ul><ul><li>Lớp liên kết dữ liệu ở PROFIBUS – DP được gọi là FDL ( Fieldbus Data Link ), có chức năng kiểm soát truy nhập bus. </li></ul><ul><li>PROFIBUS – DP sử dụng phương thức truyền không đồng bộ, tức bên gửi và bên nhận không làm việc theo một nhịp chung. </li></ul><ul><li>Các hệ thống mạng sử dụng trong hệ thống điều khiển. </li></ul>
  19. 19. <ul><li>Mạng Fast Ethernet </li></ul><ul><li>So với Ethernet thì sự khác nhau cơ bản của Fast Ethernet là tốc độ truyền được cải thiện hơn rõ rệt, cho phép truyền với tốc độ lên đến 100 Mbit/s (gấp 10 lần tốc độ truyền cho phép của Ethernet), với kỹ thuật truyền chủ yếu là cáp đôi dây xoắn và cáp quang. </li></ul><ul><li>Hệ thống mạng Fast Ethernet sử dụng phương pháp truy nhập bus CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ), là một phương pháp nổi tiếng cùng với mạng Ethernet nói chung và Fast Ethernet nói riêng. </li></ul><ul><li>Theo phuơng pháp CSMA/CD, mỗi máy tính hay PLC S7 - 400 đều có quyền truy nhập bus mà không cần một sự kiểm soát nào. </li></ul>
  20. 20. <ul><li>Các giao diện điều khiển và giám sát chính của dây chuyền Hình 1.10. </li></ul>
  21. 21. 2.1 Đặt vấn đề: Trong dây chuyền sản xuất xi măng, công đoạn lò nung là công đoạn quan trọng nhất. Nguyên liệu đầu vào là đá vôi, đá sét, pyrit và silica được nung chảy, các phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao xảy ra tạo thành clinker. Sau đó clinker được làm nguội, đập nhỏ đưa vào công đoạn nghiền xi măng. Chương 2 . Lò nung và điều khiển lò nung
  22. 22. <ul><li>2.2 Cụm vòi đốt chính và điều khiển hoạt động đốt. </li></ul><ul><li>Vị trí và nhiệm vụ cụm vòi đốt chính. </li></ul>Cụm vòi đốt chính 431BU780 nằm ở cuối lò nung, đầu phía cooler làm lạnh để phun dầu ngược dòng vật liệu như trên hình 2.2.
  23. 23. Bảng 2.1. Các van thuộc cụm vòi đốt chính 431BU780 Tên Loại van Chức năng M01 Van dầu Điều khiển lượng dầu vào buồng đốt (lắp động cơ trên trục) V01 Van dầu Đóng mở dầu vào buồng đốt V02 Van dầu Đóng mở dầu vào buồng đốt V03 Van dầu Đóng mở dầu hồi lưu V04 Van khí Làm sạch vòi đốt khi mở (kích hoạt khi đóng) Y01 Solenoid Đóng van dầu V01 khi được kích hoạt (kích hoạt khi mở) Y02 Solenoid Đóng van dầu V02 khi được kích hoạt (kích hoạt khi mở) Y03 Solenoid Đóng van dầu V03 khi được kích hoạt (kích hoạt khi mở) Y04 Solenoid Đóng van dầu V04 khi được kích hoạt (kích hoạt khi mở)
  24. 24. <ul><li>Hoạt động. </li></ul><ul><li>Ngay sau khi khởi động cụm vòi đốt, tiến hành kiểm tra rò dầu trong đường ống theo các thủ tục như sau: </li></ul><ul><li>Đóng van hồi lưu dầu V03. </li></ul><ul><li>Chờ dòng chảy ổn định trong 5 s. </li></ul><ul><li>Tiến hành kiểm tra dò trong 5 s, nếu lượng dầu rò rỉ hơn 1% lưu lượng tối đa cho phép thì phát tín hiệu báo động dừng chuỗi khởi động/dừng. Nếu không có tín hiệu báo động sẽ thực hiện các bước tiếp theo. </li></ul><ul><li>Khi điều chỉnh giá trị đặt độ mở van M01 sẽ thay đổi lưu lượng dầu cấp cho vòi đốt, từ đó thay đổi được nhiệt độ cho lò nung theo yêu cầu công nghệ đặt ra. </li></ul><ul><li>Sau khi xóa chuỗi khởi động/dừng, có thể khởi động lại cụm vòi đốt bất kể lúc nào, kể cả khi dầu đang hồi lưu. </li></ul>
  25. 25. <ul><li>Hệ thống mạng điều khiển. </li></ul><ul><li>Mạng PROFIBUS – DP đến S7 – 300 của cụm vòi đốt chính </li></ul><ul><li>Từ máy tính điều khiển trung tâm, nối qua bộ chuyển mạch thông minh đến S7 – 400 431CS001 liên động cho công đoạn lò nung, trong đó có cấp dầu cho vòi đốt. Từ S7 – 400 431CS001 có bốn đường PROFIBUS – DP chính xuống phía dưới là: </li></ul><ul><li>Các thiết bị vào ra phân tán. </li></ul><ul><li>Các PLC S7 – 300. </li></ul><ul><li>Các máy cắt và biến tần. </li></ul><ul><li>Các tủ MCC và MDB. </li></ul><ul><li>Giao tiếp giữa S7 – 400 431CS001 với S7 – 300 431BU780 </li></ul><ul><li>Khi hoạt động các S7 – 400 431CS001 và S7 – 300 431BU780 cần trao đổi dữ liệu với nhau. Các dữ liệu cần trao đổi ở đây bao gồm lệnh khởi động/dừng (khởi động/dừng) vòi đốt, các tham số điều khiển, quyền điều khiển tại chỗ từ trung tâm gửi đến. </li></ul>
  26. 26. <ul><li>Cấu trúc cơ bản của hệ thống điều khiển. </li></ul>
  27. 27. <ul><li>Đối tượng điều khiển: </li></ul><ul><li>Trong cấu trúc này, đối tượng cần điều khiển là lò nung trong giai đoạn sấy lò. </li></ul><ul><li>Tín hiệu đặt (SP): </li></ul><ul><li>Là giá trị nhiệt độ lò cần đạt được sau giai đoạn sấy, tín hiệu này truyền từ trung tâm xuống.. </li></ul><ul><li>Biến được điều khiển (PV): </li></ul><ul><li>Là nhiệt độ lớp lót lò nung trong suốt quá trình sấy lò. </li></ul><ul><li>Bộ điều khiển : </li></ul><ul><li>Bộ điều khiển sử dụng là PLC S7 – 300 có chức năng nhận tín hiệu đo, so sánh với tín hiệu đặt, thực hiện thuật toán điều khiển theo luật điều khiển PID, và đưa ra tín hiệu điều khiển để can thiệp vào biến điều khiển thông qua thiết bị chấp hành. </li></ul>
  28. 28. <ul><li>Tín hiệu điều khiển: </li></ul><ul><li>Là tín hiệu đầu ra của PLC S7 – 300. </li></ul><ul><li>Biến điều khiển (u): </li></ul><ul><li>Là lưu lượng dầu cấp cho cụm vòi đốt chính. Có thể trực tiếp can thiệp từ bên ngoài thông qua hệ thống cấp dầu. Thay đổi lưu lượng dầu cấp cho vòi đốt sẽ tác động tới nhiệt độ lò. Ở đây, lượng dầu thay đổi theo bước nhảy  u = 2m 3 /h đến giá trị tương ứng nhiệt độ đặt là u = 10m 3 /h. </li></ul><ul><li>Thiết bị đo: </li></ul><ul><li>Thiết bị đo là các cảm biến nhiệt độ, có chức năng biến đổi nhiệt độ đo được tại lò (PV) thành tín hiệu chuẩn (dòng 4 – 20 mA, với 4mA ứng với 0% và 20 mA ứng với 100% phạm vi nhiệt độ đo). </li></ul>
  29. 29. <ul><li>Nhận dạng đối tượng </li></ul><ul><li>Đối tượng điều khiển lò nung là các đối tượng phi tuyến. Do vậy, trong việc tiến hành thực nghiệm để nhận biết đối tượng ta cần tiến hành xung quanh điểm làm việc. Trước hết đưa quá trình làm việc về điểm làm việc (điểm lớp lót lò có nhiệt độ 900 0 C), chờ nhiệt độ lớp lót lò hoàn toàn đạt tới nhiệt độ xác lập, sau đó thay đổi lưu lượng dầu đầu vào một lượng  u = 2m 3 /h. Đo nhiệt độ thay đổi của lớp lót lò và vẽ được đồ thị đáp ứng quá độ. </li></ul><ul><li>Ta có thể làm gần đúng đáp ứng quá độ của lớp lót lò bằng một đường quán tính bậc hai có trễ. Suy ra hàm truyền tổng quát: </li></ul>
  30. 30. <ul><li>Sử dụng phương pháp đồ thị đáp ứng quá độ với ba điểm quy chiếu: </li></ul>Ta thu được mô hình ước lượng:
  31. 31. <ul><li>Lựa chọn luật điều khiển và tham số bộ điều khiển </li></ul><ul><li>Do đặc tính động học của lò nung và cảm biến nhiệt độ thường chậm hơn của thiết bị chấp hành. Phép đo nhiệt độ chậm nhưng thường ít chịu ảnh hưởng của nhiễu. Vì thế ta lựa chọn luật điều khiển PID để cải thiện tốc độ đáp ứng, đồng thời giúp ổn định nhiệt độ dễ dàng hơn. </li></ul><ul><li>Các tham số của </li></ul><ul><li>bộ điều khiển PID: </li></ul>
  32. 32. <ul><li>Phương trình sai phân lập trình PID </li></ul>Đặt: Ta thu được:
  33. 33. <ul><li>Suy ra: </li></ul><ul><li>U(z) – z -2 U(z) = aE(z) + bz -1 E(z) + cz -2 E(z) </li></ul><ul><li>Sử dụng tính chất dịch hàm gốc của biến đổi z, thu được phương trình sai phân ứng với phương trình trên: </li></ul><ul><li>u[k] = u[k-2] + a.e[k] + b.e[k-1] + c.e[k-2] </li></ul><ul><li>Với: </li></ul><ul><li>e[k] = SP[k] – PV[k-1] </li></ul><ul><li>SP[1] = SP </li></ul><ul><li>PV[0] = 0 </li></ul><ul><li>Với phương trình sai phân tìm được, các tham số K p , T i , T d </li></ul><ul><li>và thời gian trích mẫu T hợp lí, ta lập trình cho bộ điều khiển số thực hiện thuật toán điều khiển PID theo công nghệ đặt ra. </li></ul>
  34. 34. Chương 3. Thiết kế giao diện điều khiển cụm vòi đốt lò nung 3.1 Đặt vấn đề 3.1.1 Giới thiệu về WinCC WinCC là chữ viết tắt của Windows Control Center – trung tâm điều khiển chạy trên nền Windows, là phần mềm tích hợp giao diện người máy IHMI ( Intergrated Human Machine Interface ) của hãng Siemens, cho phép kết hợp phần mềm điều khiển với quá trình tự động hóa. 3.1.2 Xây dựng một dự án trên WinCC Chọn và cài đặt PLC hoặc bộ điều khiển: trong bước này ta phải định cấu hình cho hệ thống để hệ thống tự động giao tiếp với WinCC thông qua bộ điều khiển giao tiếp (driver). Việc chọn bộ điều khiển tùy thuộc vào loại PLC sử dụng.
  35. 35. 3.2 Mô h ì nh đề xuất Hình 3.1 Mô hình đề xuất lò nung nhà máy xi măng 1. Giới thiệu chung: Lò nung & các van cụm vòi đốt chính Tủ điều khiển Modul PLC: CPU, nguồn, đầu vào ra Máy tính cài đặt WinCC & Simatic manager V5.3
  36. 36. Hình 3.2 Mô hình cụm vòi đốt chính lò nung nhà máy xi măng Hải Phòng
  37. 37. Bảng 3.1. Phân cổng vào/ra cho S7 – 300 431BU780 2. Liệt kê cổng vào ra: Module DI16xDC24V Đầu nối Đầu vào PLC Chức năng V1 I0.0 Khởi động V2 I0.1 Dừng V3 I0.2 SP V4 I0.3 Dừng khẩn cấp Module AI8x12Bit Đầu nối Đầu vào PLC Chức năng V5 PI288 PV Module DO8xRelay Đầu nối Đầu ra PLC Chức năng R1 Q4.1 Van V01 R2 Q4.2 Van V02 R3 Q4.3 Van V03 R4 Q4.4 Van V04 R5 Q5.1 Kích hoạt van Y01 R6 Q5.2 Kích hoạt van Y02 R7 Q5.3 Kích hoạt van Y03 R8 Q5.4 Kích hoạt van Y04 R9 PQ288 Van M01
  38. 38. <ul><li>Lưu đồ chương trình điều khiển </li></ul><ul><li>Lưu đồ chương trình chính OB1 </li></ul>
  39. 39. <ul><li>Lưu đồ chương trình con FC1 </li></ul><ul><li>Lưu đồ chương trình con FC2 </li></ul>
  40. 40. <ul><li>Lưu đồ chương trình con FB41 </li></ul><ul><li>“ Điều khiển theo luật PID” </li></ul><ul><li>Lưu đồ chương trình con FC4 </li></ul><ul><li>“ Điều khiển bốn van ON/OFF” </li></ul>
  41. 41. <ul><li>Lưu đồ chương trình con FC4 “Điều khiển bốn van ON/OFF” </li></ul>
  42. 42. <ul><li>Lưu đồ chương trình con FC7 “Chuỗi khởi động/ dừng”” </li></ul>
  43. 43. <ul><li>Lưu đồ chương trình con FC5 “Input” </li></ul><ul><li>Lưu đồ chương trình con FC6 “Output” </li></ul>
  44. 44. <ul><li>Giao diện “CHON CHE DO DIEU KHIEN” </li></ul>Hình 3.3. Giao diện “CHON CHE DO DIEU KHIEN” 3.3 Thiết kế màn hình giao diện
  45. 45. Hình 3.4. Giao diện “MO PHONG HOAT DONG” <ul><li>Giao diện “MO PHONG HOAT DONG” </li></ul>
  46. 46. <ul><li>Giao diện “ MO PHONG HOAT DONG ” </li></ul>Hình 3.5. Giao diện “ MO PHONG HOAT DONG ”
  47. 47. <ul><li>Giao diện “DIEU KHIEN NHIET DO LO” </li></ul>Hình 3.6. Giao diện “DIEU KHIEN NHIET DO LO”
  48. 48. <ul><li>Giao diện “HIEN THI CAC THONG SO” </li></ul>Hình 3.7. Giao diện hiển thị các thông số
  49. 49. <ul><li>3.4 Thiết kế mô phỏng hệ thống điều khiển đốt lò nung </li></ul><ul><li>Lựa chọn PLC và thiết lập cấu hình phần cứng cho PLC </li></ul><ul><li>Module khối nguồn PS 307 5A, là khối nguồn 5A. </li></ul><ul><li>Module xử lý trung tâm CPU 315 – 2DP, tích hợp giao diện DP. Giao diện này được dùng để kết nối trạm S7 – 300 431BU780 với mạng PROFIBUS – DP số 2. </li></ul><ul><li>Module mở rộng cổng vào số DI16xDC24V. </li></ul><ul><li>Module mở rộng cổng ra số DO8xRelay. </li></ul><ul><li>Module mở rộng các cổng vào tương tự AI8x12Bit. </li></ul><ul><li>Việc thiết lập cấu hình phần cứng của S7 – 300 431BU780 được thiết lập bằng công cụ HW Config của phần mềm Step 7. </li></ul><ul><li>Kết nối WinCC với S7 – 300 431BU780 </li></ul><ul><li>Bước 1: Chọn bộ điều khiển </li></ul><ul><li>Bước 2: Chọn PLC kết nối </li></ul><ul><li>Bước 3: Gán địa chỉ cho CPU của PLC </li></ul><ul><li>Bước 4: Tạo các Tag ngoại </li></ul><ul><li>Bước 5: Kiểm tra kết nối </li></ul>
  50. 50. 3.5 Chạy thử và kiểm tra Bước 0: kiểm tra rò. Bước 1: mở van V01, V02. Bước 2: điều khiển nhiệt độ lò. Bước 3: đóng van V01, V02. Bước 4: mở van V04 làm sạch vòi đốt. Bước 5: mở van V03 hồi lưu dầu. Điều khiển nhiệt độ lò: Thực hiện đặt nhiệt độ lò SP, các tham số Kp, Ti, Td từ “Panel Dieu Khien” trên giao diện “DIEU KHIEN VOI DOT”, mô phỏng này đặt tăng nhiệt độ 80 0 từ nhiệt độ làm việc của lò nung, khi nhấn nút “Dieu Khien” trong WinCC thực hiện thuật toán PID để đưa giá trị thực PV nhanh chóng tiến đến ổn định và bằng giá trị đặt SP, khi có đối tượng điều khiển thật, các giá trị SP, Kp, Ti, Td nhập từ WinCC được gửi xuống PLC, thuật toán PID được thực hiện trong PLC và đưa ra tín hiệu điều khiển tới đầu ra điều khiển độ mở van của M01 điều chỉnh lưu lượng dầu để nhiệt độ lò đạt giá trị đặt.
  51. 51. Nhận xét: Mô phỏng giao diện hệ thống với nhánh điều khiển đốt lò nung nhà máy xi măng Hải Phòng cho kết quả tốt, thông qua các phương án thử nghiệm, hệ thống điều khiển, giám sát từ xa các hệ thống tự động của lò nung, ứng dụng công nghệ mạng chuyên gia đã cho kết quả thực hiện như sau: Cho phép vận hành, điều khiển các thiết bị nằm ở các trạm phân tán trong buồng máy từ máy tính. Giám sát các tín hiệu tương tự thu thập từ thiết bị như: giá trị nhiệt độ, giá trị tốc độ cho kết quả cập nhật nhanh, khả năng lọc nhiễu tốt. Giám sát các tín hiệu số bao gồm trạng thái vận hành của các thiết bị như chạy, dừng, chế độ từ xa – tại chỗ, tự động – bằng tay, trạng thái sự cố cho độ chính xác cao và thời gian đáp ứng nhanh. Hệ thống báo động chính xác, nhanh các sự cố thu thập được từ các trạm và hiển thị trên các Panel báo động tại các vị trí khác nhau. Kết quả thực hiện cho thấy hệ thống đã đảm bảo tính thời gian thực trong điều khiển và khả năng chống nhiễu trên đường truyền mạng trong môi trường nhà máy xi măng Hải Phòng.
  52. 52. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Từ tìm hiểu tổng quan công nghệ sản xuất xi măng, nghiên cứu chi tiết hệ thống điều khiển của nhà máy xi măng Hải Phòng. Đề tài đã đưa ra được cấu hình mạng cụ thể dựa trên hoạt động thực tế của cụm vòi đốt lò thuộc công đoạn lò nung của nhà máy xi măng Hải Phòng. Đề tài cũng đã thực hiện mô phỏng và điều khiển hoạt động của cụm vòi đốt theo đúng công nghệ đề ra. Về chương trình phần mềm, đề tài sử dụng các phần mềm: WinCC v6.0 tạo giao diện người máy để điểu khiển giám sát. Simatic Step7 V5.3, phần mềm viết chương trình cho PLC. Mục đích và ứng dụng thực tế, nhằm nghiên cứu, học hỏi những kiến thức mới trong lĩnh vực tự động hóa quá trình sản xuất để có khả năng điều khiển, vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị, từng bước nắm vững và phát triển công nghệ. Ngoài ra còn có thể ứng dụng trong phòng thí nghiệm để làm thí nghiệm cho sinh viên với các thiết bị lập trình PLC S7-300.
  53. 53. 2. Kiến nghị Đề tài đang dừng ở việc mô phỏng và điều khiển một cụm làm việc trong công đoạn lò. Do vậy, có thể phát triển xây dựng các cụm làm việc khác một cách tương tự, và liên động làm việc giữa các cụm làm việc đó. Chương trình điểu khiển đã thực hiện là chương trình PID truyền thống, từ đó có thể phát triển trên các phương pháp điều khiển khác hiện đại như điều khiển mờ, nơron, ... Tiếp tục nghiên cứu để đề tài ngày càng phát triển hoàn thiện hơn nữa để mô phỏng toàn bộ hệ thống lò nung cũng như hệ thống nhà máy xi măng Hải Phòng.
  54. 54. Xin chân thành cảm ơn!

×