I. Phân tích nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển
Hệ thống xoay và trộn bột Erbia được thiết kế để tự động hóa quy trình trộn bột. Nguyên lý hoạt động của hệ thống này dựa trên việc sử dụng các cảm biến và xi lanh khí nén để điều khiển các thùng chứa bột. Khi thùng được đưa vào vị trí, cảm biến sẽ kích hoạt các xi lanh để giữ thùng và thực hiện quá trình trộn. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu quả trộn bột. Việc sử dụng cảm biến quang và xi lanh cho phép hệ thống hoạt động một cách chính xác và nhanh chóng. Điều này rất quan trọng trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và hóa chất, nơi mà độ đồng nhất của sản phẩm là yếu tố quyết định chất lượng. Hệ thống cũng có khả năng tự động khởi động lại và dừng khi cần thiết, đảm bảo an toàn cho người vận hành.
1.1. Mô tả hệ thống
Hệ thống bao gồm các thùng chứa bột được xếp dọc theo băng chuyền. Khi thùng đến vị trí xác định, các cảm biến sẽ phát hiện và kích hoạt các xi lanh để đưa thùng vào thiết bị xoay. Quá trình này diễn ra liên tục và tự động, giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người. Hệ thống cũng được trang bị các khóa giới hạn để đảm bảo rằng các thùng chỉ được đưa vào thiết bị khi đã sẵn sàng. Điều này không chỉ giúp tăng cường an toàn mà còn nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống. Việc thiết kế hệ thống theo nguyên lý này cho phép dễ dàng mở rộng và nâng cấp trong tương lai.
II. Biểu đồ chức năng điều khiển
Biểu đồ chức năng điều khiển là một phần quan trọng trong thiết kế hệ thống. Nó mô tả các bước và điều kiện chuyển tiếp trong quá trình hoạt động của hệ thống. Mỗi bước trong biểu đồ đều có các điều kiện cụ thể để chuyển tiếp sang bước tiếp theo. Việc sử dụng biểu đồ này giúp cho việc lập trình và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng hơn. Các bước trong biểu đồ bao gồm nhận sản phẩm, đưa thùng vào thiết bị quay, giữ thùng, lật thiết bị và trộn hỗn hợp. Mỗi bước đều được điều khiển bởi các xi lanh và động cơ, đảm bảo rằng quá trình diễn ra một cách trơn tru và hiệu quả. Biểu đồ này không chỉ giúp cho việc lập trình mà còn là tài liệu tham khảo quan trọng cho việc bảo trì và sửa chữa hệ thống.
2.1. Các bước và điều kiện chuyển tiếp
Các bước trong biểu đồ chức năng được xác định rõ ràng, từ việc nhận sản phẩm cho đến khi hoàn thành quá trình trộn. Mỗi bước đều có các điều kiện chuyển tiếp cụ thể, ví dụ như khi cảm biến phát hiện thùng ở vị trí đúng, xi lanh sẽ được kích hoạt để thực hiện thao tác cần thiết. Điều này giúp cho hệ thống hoạt động một cách chính xác và hiệu quả. Việc lập trình các bước này cần phải được thực hiện cẩn thận để đảm bảo rằng không có sai sót nào xảy ra trong quá trình hoạt động. Biểu đồ chức năng cũng giúp cho việc đào tạo nhân viên trở nên dễ dàng hơn, vì họ có thể dễ dàng hiểu được quy trình hoạt động của hệ thống.
III. Giới thiệu PLC S7 300
PLC S7-300 là một trong những bộ điều khiển lập trình phổ biến nhất hiện nay. Nó được thiết kế với cấu trúc module, cho phép dễ dàng mở rộng và tùy chỉnh theo nhu cầu của từng ứng dụng. PLC S7-300 có khả năng xử lý nhanh và hiệu quả, với thời gian thực hiện lệnh chỉ khoảng 4 ns. Điều này giúp cho hệ thống có thể hoạt động mượt mà và đáp ứng nhanh chóng với các tín hiệu đầu vào. Việc sử dụng PLC trong hệ thống xoay và trộn bột Erbia không chỉ giúp tăng cường tính tự động hóa mà còn nâng cao độ chính xác trong quá trình điều khiển. Hệ thống cũng có khả năng kết nối với các thiết bị khác thông qua mạng truyền thông, tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng trong tương lai.
3.1. Lịch sử phát triển PLC
PLC được phát triển từ những năm 1960, với mục tiêu thay thế các mạch điều khiển bằng rơle cồng kềnh. Qua nhiều năm phát triển, PLC đã trở thành một phần không thể thiếu trong các hệ thống tự động hóa. Các phiên bản mới của PLC không chỉ cải thiện về hiệu suất mà còn tích hợp nhiều tính năng mới, giúp cho việc lập trình và điều khiển trở nên dễ dàng hơn. PLC S7-300 là một trong những sản phẩm tiêu biểu của Siemens, với nhiều tính năng vượt trội và khả năng mở rộng linh hoạt. Việc sử dụng PLC trong hệ thống xoay và trộn bột Erbia giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.
