Đồ Án Hệ Thống Điều Khiển và Giám Sát Trộn Bê Tông Dùng PLC S7-1200 - WinCC

• Tác giả: Võ Duy Thiệu
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Đắc Chi
• Trường học: Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng
• Chuyên ngành: Tự Động Hóa
• Đề tài: Đồ Án Học Phần Tự Động Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trộn Bê Tông Dùng PLC S7-1200 - WinCC
• Loại tài liệu: đồ án
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Cao Thắng

• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tổng quan về đề tài
• 1.2. Mục tiêu đề tài
• 1.3. Phương pháp thực hiện
• 1.4. Cấu trúc quyển
• 1.5. Kế hoạch thực hiện
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Bộ điều khiển PLC S7-1200
• 2.1.1. Hình dán bên ngoài
• 2.2. Thông số kỹ thuật PLC S7-1200
• 2.3. Cảm biến loadcell
• 2.3.1. Định nghĩa
• 2.3.2. Ứng dụng
• 2.3.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• 2.4. Cảm biến mức(on/off)
• 2.4.1. Định nghĩa
• 2.4.2. Ứng dụng
• 2.4.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• 2.5. Van điện từ
• 2.5.1. Định nghĩa
• 2.5.2. Ứng dụng
• 2.5.3. Cấu tạo và ứng dụng
• 2.6. Giới thiệu phần mềm TIA Portal
• 2.7. Giới thiệu phần mềm thiết kế giao diện WINCC
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ
• 3.1. Sơ đồ khối hệ thống
• 3.1.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
• 3.1.2. Sơ đồ đấu dây động lực và điều khiển
• 3.2. Tính chọn thiết bị
• 3.2.1. Bộ điều khiển PLC s7-1200
• 3.2.2. Chọn khí tụ điện
• 3.2.3. Tính chọn relay nhiệt
• 3.2.4. Tính chọn Contactor
• 3.2.5. Tính chọn MCCB và CB tổng
• 3.2.6. Tính chọn dây cho mạch động lực
• 3.2.7. Tính chọn cảm biến loadcell
• 3.2.8. Tính chọn cảm biến ON/OFF
• 3.2.9. Tính chọn van điện từ
• 3.3. Sơ đồ lắp đặt thiết bị
• 3.4. Tổng hợp các các thiết bị chính trong hệ thống và giá tham khảo
• 4. CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. Quy trình hoạt động
• 4.2. Sơ đồ tổng quan hoạt động của hệ thống
• 4.3. Sơ đồ trộn nguyên liệu
• 4.3.1. Trường hợp không lỗi
• 4.3.2. Trường hợp lỗi
• 4.3.3. Trường hợp khẩn cấp
• 4.4. Chương trình điều khiển
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT VÀ KẾT NỐI GIAO DIỆN VỚI PLC
• 5.1. Thiết kế giao diện
• 5.1.1. Khởi tạo giao diện
• 5.1.2. Chọn đối tượng cho giao diện
• 5.1.3. Tạo thuộc tính cho đối tượng
• 5.2. Giao diện điều khiển và giám sát hệ thống
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Kết quả đạt được
• 6.2. Điểm còn hạn chế
• 6.3. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LỜI CẢM ƠN

I. Tổng quan về đồ án điều khiển và giám sát hệ thống trộn bê tông

Đồ án "Điều khiển và giám sát hệ thống trộn bê tông dùng PLC S7-1200 - WinCC" là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực tự động hóa. Hệ thống này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng bê tông. Việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong ngành xây dựng đang trở thành xu hướng tất yếu, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

1.1. Ý nghĩa của việc tự động hóa trong trộn bê tông

Tự động hóa giúp tăng năng suất và giảm thiểu rủi ro cho người lao động. Hệ thống giám sát liên tục các thông số như tỷ lệ nguyên liệu và thời gian trộn, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng.

1.2. Các thành phần chính trong hệ thống trộn bê tông

Hệ thống bao gồm các thiết bị như PLC S7-1200, cảm biến Loadcell, động cơ trộn và các van điện từ. Mỗi thành phần đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và giám sát quy trình trộn bê tông.

II. Thách thức trong việc điều khiển hệ thống trộn bê tông

Việc điều khiển hệ thống trộn bê tông gặp nhiều thách thức, từ việc đảm bảo độ chính xác của cảm biến đến việc xử lý các lỗi trong quá trình hoạt động. Những thách thức này cần được giải quyết để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

2.1. Độ chính xác của cảm biến Loadcell

Cảm biến Loadcell là thiết bị quan trọng trong việc đo trọng lượng nguyên liệu. Độ chính xác của nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bê tông. Việc hiệu chỉnh và bảo trì định kỳ là cần thiết.

2.2. Xử lý lỗi trong quá trình trộn

Hệ thống cần có khả năng phát hiện và xử lý lỗi kịp thời. Các lỗi như quá tải, ngắn mạch có thể gây ra sự cố nghiêm trọng, ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng sản phẩm.

III. Phương pháp điều khiển hệ thống trộn bê tông hiệu quả

Để điều khiển hệ thống trộn bê tông hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp hiện đại như lập trình PLC và thiết kế giao diện WinCC. Những phương pháp này giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất làm việc.

3.1. Lập trình PLC S7 1200

Lập trình PLC S7-1200 cho phép điều khiển các thiết bị trong hệ thống một cách linh hoạt. Việc sử dụng ngôn ngữ lập trình dễ hiểu giúp giảm thiểu thời gian đào tạo cho người vận hành.

3.2. Thiết kế giao diện WinCC

Giao diện WinCC giúp người vận hành dễ dàng theo dõi và điều khiển hệ thống. Thiết kế giao diện trực quan, dễ sử dụng, giúp nâng cao hiệu quả giám sát và điều khiển.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống trộn bê tông tự động

Hệ thống trộn bê tông tự động đã được áp dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng lớn. Việc sử dụng công nghệ tự động hóa không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.1. Các dự án thành công với hệ thống tự động hóa

Nhiều dự án xây dựng lớn đã áp dụng hệ thống trộn bê tông tự động, mang lại hiệu quả cao trong sản xuất. Các công trình này chứng minh tính khả thi và lợi ích của việc tự động hóa.

4.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế

Việc áp dụng hệ thống tự động hóa giúp giảm thiểu chi phí nhân công và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn nâng cao tính cạnh tranh cho doanh nghiệp.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Hệ thống điều khiển và giám sát trộn bê tông dùng PLC S7-1200 và WinCC đã chứng minh được hiệu quả trong thực tiễn. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển để nâng cao tính năng và khả năng ứng dụng của hệ thống.

5.1. Định hướng phát triển công nghệ

Cần nghiên cứu thêm về các công nghệ mới trong tự động hóa để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Việc áp dụng trí tuệ nhân tạo có thể là một hướng đi tiềm năng.

5.2. Tăng cường đào tạo nhân lực

Đào tạo nhân lực là yếu tố quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả. Cần tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về PLC và WinCC cho người vận hành.