Hệ Thống Điều Khiển Giám Sát Nhiệt Độ Buồng Sấy

Hệ thống điều khiển giám sát nhiệt độ buồng sấy giúp tối ưu hóa quy trình sấy, nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm năng lượng.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Hệ Thống Điều Khiển Giám Sát Nhiệt Độ Buồng Sấy
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.3. Phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ MÁY SẤY NHIỆT
• 2.1. Cấu tạo cơ khí của hệ thống tủ sấy nhiệt
• 2.2. Nguyên tắc điều khiển trong hệ thống
• 2.3. Mô tả hoạt động của hệ thống
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Tổng quan PLC S7-1200
• 3.1.1. Giới thiệu chung
• 3.1.2. Cấu tạo PLC S7-1200
• 3.1.3. Các bảng tín hiệu của PLC S7-1200
• 3.1.4. Các module tín hiệu
• 3.1.5. Các module truyền thông
• 3.1.6. Ưu điểm PLC S7-1200 so với những dòng PLC trước
• 3.1.7. Về phần cứng
• 3.1.8. Về kết nối, phần mềm
• 3.2. Đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN
• 3.2.1. Khái niệm đồng hồ điều khiển nhiệt độ
• 3.2.2. Vai trò của đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN
• 3.3. Thông số kỹ thuật
• 3.4. Sơ đồ đấu dây
• 3.5. Giới thiệu rơ le bán dẫn (SSR)
• 3.6. Mạng truyền thông trong công nghiệp – mạng RS485
• 3.6.1. Khái niệm và vai trò mạng truyền thông công nghiệp
• 3.6.2. Chuẩn truyền thông RS485
• 3.6.3. Board truyền thông CB 1241 RS485
• 3.7. Tổng quan phần mềm TIA Portal
• 3.7.1. Giới thiệu phần mềm TIA Portal
• 3.7.2. Cách tạo project
• 3.7.3. Làm việc với một trạm PLC
• 3.7.4. Kỹ thuật lập trình
• 3.7.5. Giới thiệu tổng quan về phần mềm ứng dụng WinCC
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THI CÔNG VÀ LẬP TRÌNH
• 4.1. Lập kế hoạch các bước cần phải thực hiện
• 4.2. Lựa chọn thiết bị
• 4.3. Thiết kế hệ thống trên phần mềm 3D SolidWorks
• 4.4. Cấu hình Module truyền thông PLC CB1241
• 4.5. Tạo giao diện điều khiển WinCC và kết nối
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Hệ Thống Điều Khiển Giám Sát Nhiệt Độ Buồng Sấy

Hệ thống điều khiển giám sát nhiệt độ buồng sấy là một phần quan trọng trong quy trình sản xuất công nghiệp. Nó giúp duy trì nhiệt độ ổn định, đảm bảo chất lượng sản phẩm. Hệ thống này sử dụng các cảm biến nhiệt độ để theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ trong buồng sấy, từ đó tối ưu hóa quy trình sấy.

1.1. Cấu tạo cơ bản của hệ thống giám sát nhiệt độ

Hệ thống bao gồm các thành phần chính như cảm biến nhiệt độ, bộ điều khiển PLC, và giao diện người dùng. Cảm biến nhiệt độ có nhiệm vụ đo đạc nhiệt độ thực tế trong buồng sấy, trong khi PLC xử lý dữ liệu và điều khiển các thiết bị khác.

1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý phản hồi. Khi nhiệt độ trong buồng sấy vượt quá mức cho phép, PLC sẽ gửi tín hiệu đến thiết bị làm mát để điều chỉnh nhiệt độ về mức an toàn.

II. Vấn đề và Thách thức trong Giám Sát Nhiệt Độ Buồng Sấy

Việc giám sát nhiệt độ buồng sấy gặp nhiều thách thức như độ chính xác của cảm biến, sự thay đổi nhiệt độ đột ngột và khả năng truyền thông giữa các thiết bị. Những vấn đề này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất sấy và chất lượng sản phẩm.

2.1. Độ chính xác của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ cần phải có độ chính xác cao để đảm bảo rằng nhiệt độ được đo đúng. Nếu cảm biến không chính xác, có thể dẫn đến việc điều chỉnh nhiệt độ không đúng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

2.2. Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột

Trong quá trình sấy, nhiệt độ có thể thay đổi đột ngột do nhiều yếu tố như thay đổi môi trường. Hệ thống cần có khả năng phản ứng nhanh để điều chỉnh nhiệt độ kịp thời.

III. Phương pháp Giải quyết Vấn đề Nhiệt Độ Buồng Sấy

Để giải quyết các vấn đề liên quan đến giám sát nhiệt độ, có thể áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Việc sử dụng cảm biến chất lượng cao và hệ thống điều khiển tự động là những giải pháp hiệu quả.

3.1. Sử dụng cảm biến nhiệt độ chất lượng cao

Cảm biến chất lượng cao giúp tăng độ chính xác trong việc đo nhiệt độ. Điều này giúp hệ thống có thể điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác hơn, từ đó nâng cao hiệu suất sấy.

3.2. Tối ưu hóa quy trình điều khiển tự động

Hệ thống điều khiển tự động giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người, đồng thời tăng tính chính xác trong việc điều chỉnh nhiệt độ. Việc lập trình PLC một cách hợp lý là rất quan trọng.

IV. Ứng dụng Thực tiễn của Hệ Thống Giám Sát Nhiệt Độ

Hệ thống giám sát nhiệt độ buồng sấy được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm và sản xuất công nghiệp. Việc duy trì nhiệt độ ổn định giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và tăng hiệu suất sản xuất.

4.1. Ứng dụng trong ngành thực phẩm

Trong ngành thực phẩm, việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng để đảm bảo an toàn thực phẩm. Hệ thống giúp duy trì nhiệt độ ổn định trong quá trình sấy thực phẩm.

4.2. Ứng dụng trong ngành dược phẩm

Ngành dược phẩm yêu cầu kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng thuốc. Hệ thống giám sát nhiệt độ giúp đảm bảo rằng các sản phẩm dược phẩm được bảo quản trong điều kiện tốt nhất.

V. Kết luận và Tương lai của Hệ Thống Giám Sát Nhiệt Độ

Hệ thống điều khiển giám sát nhiệt độ buồng sấy đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất sản xuất. Tương lai của hệ thống này sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của công nghệ mới, giúp cải thiện độ chính xác và hiệu quả.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ

Công nghệ IoT và AI đang dần được tích hợp vào hệ thống giám sát nhiệt độ, giúp nâng cao khả năng tự động hóa và phân tích dữ liệu.

5.2. Tầm quan trọng của việc bảo trì hệ thống

Bảo trì định kỳ hệ thống giám sát nhiệt độ là rất cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả. Việc này giúp phát hiện sớm các vấn đề và giảm thiểu rủi ro.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦUdo sat nhiet. buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 1 thong 1.1 Lý do chọn đề tài. 1 uong sayHe thong 1.2dieu khien giam Phương phápsat nhiet nghiên cứudo buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe .3dieu khien uong sayHe thong Phạm giam vi nghiên satcứu. nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 2 thong 1.4 Ý nghĩa khoa học của đề tài.

2 uong sayHe thong dieu khien Chương 2 : giam TỔNGsatQUAN nhiet do VỀbuong sayHe ĐIỀU HỆ THỐNG thong dieu KHIỂNkhien giamSÁT GIÁM sat nhiet do buong ỔN ĐỊNH sayHe thong NHIỆT ĐỘ MÁY SẤY NHIỆT .1 Cấu tạo cơ khí của hệ thống tủ sấy nhiệt.2 Nguyên tắc điều khiển trong hệ thống.1 Mô tả hoạt động của hệ thống. 7 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 8 uong sayHe thong 3.1dieu khien giamvềsat Tổng quan PLCnhiet do buong S7-1200 sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe .1 Giới thiệu chung. 8 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong 3.2 Cấu tạo PLC S7-1200.

9 uong sayHe thong dieu khien giam sat hiệunhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe He thong dieu3.3 khien Các bảng tíngiam sat nhiet do buong sayMonday, June1110,thong .4 uong sayHe thong Các module dieu khien giam tín sathiệu. nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 12 thong 3.5 Các module truyền thông.6 Ưu điểm PLC S7-1200 so với những dòng PLC trước .7 Về phần cứng .8 Về kết nối, phần mềm .2 Giới thiệu đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN .1 Khái niệm đồng hồ điều khiển nhiệt độ .2 Vai trò của đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN. 16 uong sayHe thong dieu khien 3.3 Thônggiam số kỹ sat thuậtnhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe .4 uong sayHe thong Sơ đồ giam dieu khien đầu đấu dây sat. nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 19 thong He thong e 10, 20242:34:59 PM2:34:59 dieu khien giam PM82Monday, Junesat 10,nhiet do buongPM2:34:59 20242:34:59 sayHe thong dieu khien giam PM82Monday, sat June nhiet 10, do buong 20242:34:59 v uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong egiam 10, sat 20242:35:01 3.6 nhiet do buong Giới sayHe PM2:35:01 thiệu thong về khien dieu rờ le bán PM82Monday, dẫn giam sat(SSR) June 10,.

nhiet do20242:35:01 buong sayHe thong PM2:35:01dieu khien giam sat nhiet do PM82Monday, Junebuong 21 10,say20242:35:01 3.3 822410062:34:58 PM2:34:58 Mạng truyền thông trong PM822410062:34:58 PM2:34:58 công nghiệp – mạng RS PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM25 485 .1 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 Khái niệm và vai trò mạng truyền thông công nghiệp .2 Chuẩn truyền thông RS485 .3 Board truyền thông CB 1241 RS485. 29 uong sayHe thong 3.4 dieu khien giam sat nhiet do buong- File 123docz.net Tổng quan phần mềm sayHe bi loithongxin dieu lienhe: khien giam sat nhiet do buong sayHe [e-mail] Tia Portal .1 uong sayHe thong Giới thiệu dieu khien giamphần satmềm nhietTiadoPortal buong. sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 31 thong 3.2 Cách tạo project. 32 e 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 3.3 Làm việc với một trạm PLC .4 uong sayHe thong Kĩ thuật dieu khien giamlập trình.

sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 39 thong 3.5 Giới thiệu tổng quan về phần mềm ứng dụng WinCC. 42 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong 3.2 uong sayHe thong Chức năng dieu khien giam. sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 42 thong Chương 4 : THIẾT KẾ THI CÔNG VÀ LẬP TRÌNH. 44 uong sayHe thong 4.1dieu khien Lập kếgiam hoạchsat cácnhiet do buong bước cần phải thựcsayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe hiện .2 Lựa chọn thiết bị .3 Thiết kế hệ thống trên phần mền 3D Solidwork .2 Cấu hình Module truyền thông PLC CB1241 .4 Tạo giao diện điều khiển Win CC và kết nối.

64 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong Chương 5 : KẾT LUẬN. 72 uong sayHe thong dieu TÀI khien LIỆU giam KHẢO THAM sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe. 73 thong uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 20 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong He thong e 10, 20242:34:59 PM2:34:59 dieu khien giam PM82Monday, Junesat 10,nhiet do buongPM2:34:59 20242:34:59 sayHe thong dieu khien giam PM82Monday, sat June nhiet 10, do buong 20242:34:59 vi uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong egiam 10, sat nhiet do buong 20242:35:01 sayHe thong PM2:35:01 PM82Monday, satDANH dieu khien giamJunenhiet SÁCH CÁCthong 10,do20242:35:01 buong sayHe HÌNH dieuVẼ khien PM2:35:01 giam sat nhiet do PM82Monday, buong June 10,say20242:35:01 822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM e 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 uong sayHe thong dieu Hình 1-1:khien giam Nguyên satđộng lý hoạt nhietcơdo bảnbuong của hệ sayHe thong thống nhiệt dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe. 1 thong Hình 2-1: Khung thân tủ sấy nhiệt.

5 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong Hình 2-2: Những loại thanh nhiệt trở. 6 Hình e 10, 20242:35:00 2-3: Mẫu băng PM2:35:00 chuyền. PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 6 Hình 3-1: Thành phần của PLC. 9 uong sayHe thong dieu Hình 3-2:khien giam Các bảng tínsat hiệunhiet do buong của PLC S7-1200sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe.

12 thong Hình 3-3: Các Module tín hiệu của PLC S7-1200. 12 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong Hình 3-4: Các Module truyền thông của PLC S7-1200. 13 uong sayHe thong dieu Hình 3-5:khien giam sat PLC S7-1200 và nhiet S7-200do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe. 14 thong Hình 3-6: Cấu tạo đồng hồ điều khiển nhiệt độ.

16 uong sayHe thong dieu Hình 3-7:khien Sơ đồgiam satdây chân đấu nhiet củado bộ buong sayHe điều khiển nhiệt thong dieu E5CN độ OMRON khien. giam sat nhiet do buong sayHe 19 thong Hình 3-8: Sơ đồ đầu nối cảm biến nhiệt độ. 20 Hình 3-9: Sơ đồ ngõ ra điều khiển. 20 Hình 3-10: Sơ đồ đấu nói tryền thông RS-485 của đồng hồ.

21 Hình 3-11: Cấu tạo rờ le bán dẫn. 22 Hình 3-12: Nguyên lý hoạt động SSR. 23 uong sayHe thong dieu Hình khien 3-13: Rờ legiam sat(SSR) bán dẫn nhiet. do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 24 thong Hình 3-14 Board truyền thông CB 1241 RS485.

29 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong Hình 3 -15:Thông số kỹ thuật Board truyền thông CB 1241 RS485. 31 Hình uong sayHe thong 3-16: dieu Kết cấu khien giamlàmsat việcnhiet vói Tia doPortal. buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe 32 thong He thong dieu khien Hình 3-17: Tạo dự ángiam trong TIA sat nhiet do buong sayMonday, June3310, 20. uong sayHe thong dieu Hình khien 3-18: giam Tạo tên dự sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe án.

33 thong Hình 3-19: Chọn cấu hình thiết bị. 33 Hình 3-20: Thêm cấu hình thiết bị đã chọn. 34 Hình 3-21: Chọn loại CPU PLC. 34 Hình 3-22: Sau khi tạo dự án mới.

35 Hình 3-23: Thêm Module vào dự án. 35 Hình 3-24: Thêm Module vào dự án. 36 Hình 3-25: Địa chỉ IP PLC. 37 uong sayHe thong dieu Hình khien 3-26: giam sat Đổ chương trìnhnhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe PLC.

37 thong Hình 3-27: Cấu hình thiết bị ghép nối. 38 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong Hình 3-28: Bảng Tag. 39 He thong e 10, 20242:34:59 PM2:34:59 dieu khien giam PM82Monday, Junesat 10,nhiet do buongPM2:34:59 20242:34:59 sayHe thong dieu khien giam PM82Monday, sat June nhiet 10, do buong 20242:34:59 vii uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong egiam 10, sat 20242:35:01 Hình nhiet do buong 3-29: Tạo sayHe PM2:35:01 khối thong mới dieu tronggiam khien PM82Monday, TiaJune Portal. sat nhiet 10,do20242:35:01 buong sayHe thong PM2:35:01dieu khien giam sat nhiet do PM82Monday, Junebuong 40 10,say20242:35:01 3-30: Chèn các OBPM2:34:58 Hình 822410062:34:58 vào chương trình.

PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM40 e 10, 20242:35:02 PM2:35:02 Hình PM82Monday, 4-1: PLC S7-1200 CPU 1214June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 DC/DC/RLY. 45 Hình 4-2: Sơ đồ kết nối PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/RLY. 45 Hình 4-3: Vị trí chân kết nối của CPU 1214 DC/DC/RLY. 46 uong sayHe thong dieu Hình 4-4:khien giam Module satthông truyền nhietCB do1241 buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe.

47 thong Hình 4-5: Thanh điện trở sấy. 48 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong Hình 4-6: Quạt thông gió. 49 Hình e 10, 20242:35:00 4-7: Cảm biến PM2:35:00 nhiệt độ loại KJune PM82Monday,. 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 50 Hình 4-8: Đồng hồ Omron E5CN.

51 uong sayHe thong dieu Hình 4-9:khien Rờ le giam sat bán dẫn nhiet do buong HSR-3D404Z sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe. 51 thong Hình 4-10: Đây là mặt trước của hệ thống. 52 uong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong Hình 4-11: Mặt cắt trong tủ. 53 uong sayHe thong dieu Hình khien 4-12: giam hệ Mô phỏng satthống nhietnhìn dotừbuong trái quasayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe.

53 thong Hình 4-13: Sơ đồ cấp nguồn điều khiển. 54 uong sayHe thong dieu Hình khien 4-14: Sơ đồgiam sat nhiet cấp nguồn điều do buong khiển sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe. 55 thong Hình 4-15: Sơ đồ cấp nguồn PLC. 55 Hình 4-16: Lắp đặt cố định hệ thống.

56 Hình 4-17: Lắp đặt sáu thanh điện trở đốt.