Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Tốt Nghiệp Tại Bộ Môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp điện điều khiển, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán kỹ thuật., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Trường học: ĐH Mỏ Địa Chất
• Chuyên ngành: Tự Động Hóa
• Đề tài: Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Tốt Nghiệp Tại ĐH Mỏ Địa Chất
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 2. CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN (GIÁM SÁT)

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Tốt Nghiệp Tại ĐH Mỏ Địa Chất

Thiết kế đồ án tốt nghiệp là một phần quan trọng trong quá trình học tập tại ĐH Mỏ Địa Chất. Đây là cơ hội để sinh viên áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, đồng thời thể hiện khả năng nghiên cứu và sáng tạo. Bài viết này sẽ cung cấp hướng dẫn chi tiết về quy trình thiết kế đồ án tốt nghiệp, từ việc chọn đề tài đến hoàn thiện sản phẩm cuối cùng.

1.1. Tổng Quan Về Đồ Án Tốt Nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là một bài tập lớn, yêu cầu sinh viên tổng hợp kiến thức và kỹ năng đã học. Mục tiêu chính là đánh giá khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tiễn. Đồ án thường bao gồm các phần như mở đầu, nội dung chính, kết luận và tài liệu tham khảo.

1.2. Tiêu Chí Đánh Giá Đồ Án Tốt Nghiệp

Tiêu chí đánh giá đồ án tốt nghiệp bao gồm tính sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề, và chất lượng trình bày. Sinh viên cần chú ý đến việc trình bày rõ ràng, logic và có tính thuyết phục. Các yếu tố này sẽ ảnh hưởng lớn đến điểm số cuối cùng.

II. Các Vấn Đề Thường Gặp Khi Thiết Kế Đồ Án Tốt Nghiệp

Trong quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp, sinh viên thường gặp phải nhiều thách thức. Những vấn đề này có thể ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng đồ án. Việc nhận diện và giải quyết kịp thời các vấn đề này là rất quan trọng.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Chọn Đề Tài

Việc chọn đề tài phù hợp là một trong những khó khăn lớn nhất. Sinh viên cần cân nhắc giữa sở thích cá nhân và tính khả thi của đề tài. Đề tài nên có tính ứng dụng cao và phù hợp với chuyên ngành.

2.2. Thiếu Tài Liệu Tham Khảo

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu tham khảo chất lượng. Việc này có thể dẫn đến việc thiếu thông tin cần thiết để hoàn thiện đồ án. Cần tìm kiếm tài liệu từ các nguồn uy tín và cập nhật.

III. Quy Trình Thiết Kế Đồ Án Tốt Nghiệp Hiệu Quả

Quy trình thiết kế đồ án tốt nghiệp bao gồm nhiều bước quan trọng. Mỗi bước cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là quy trình chi tiết.

3.1. Thu Thập Thông Tin Cần Thiết

Bước đầu tiên trong quy trình thiết kế là thu thập thông tin. Sinh viên cần tìm hiểu về đề tài, các công nghệ liên quan và các nghiên cứu trước đó. Việc này giúp định hình hướng đi cho đồ án.

3.2. Đề Xuất Giải Pháp Thiết Kế

Sau khi thu thập thông tin, sinh viên cần đề xuất các giải pháp thiết kế. Giải pháp này phải dựa trên các dữ liệu đã thu thập và cần có tính khả thi cao. Việc này sẽ giúp định hướng cho các bước tiếp theo.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Đồ Án Tốt Nghiệp

Đồ án tốt nghiệp không chỉ là một bài tập học thuật mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Những sản phẩm này có thể được áp dụng trong các lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến nghiên cứu.

4.1. Tính Ứng Dụng Trong Ngành Mỏ Địa Chất

Nhiều đồ án tốt nghiệp có thể được áp dụng trực tiếp trong ngành mỏ địa chất. Các giải pháp thiết kế có thể giúp cải thiện quy trình khai thác và chế biến khoáng sản.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Đáng Chú Ý

Một số đồ án đã mang lại kết quả nghiên cứu đáng chú ý, góp phần vào sự phát triển của ngành. Những kết quả này có thể được công bố trong các hội thảo hoặc tạp chí chuyên ngành.

V. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Đồ Án Tốt Nghiệp

Kết luận là phần quan trọng trong đồ án tốt nghiệp. Đây là nơi tổng hợp lại những gì đã thực hiện và đưa ra hướng phát triển trong tương lai. Việc này không chỉ giúp sinh viên nhìn nhận lại quá trình làm việc mà còn mở ra cơ hội mới.

5.1. Đánh Giá Kết Quả Đồ Án

Đánh giá kết quả đồ án là bước cuối cùng trong quy trình. Sinh viên cần xem xét những gì đã đạt được và những gì còn thiếu sót. Việc này giúp rút ra bài học cho các dự án sau này.

5.2. Hướng Phát Triển Trong Tương Lai

Hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc mở rộng nghiên cứu hoặc áp dụng các công nghệ mới. Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng đồ án mà còn tạo ra giá trị thực tiễn cao hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ❑Thông tin chung về nhà máy, công ty thực tập (hoặc vấn đề công nghệ tìm hiểu); ❑Hệ thống sản xuất, các dây chuyền, thiết bị liên quan tự động hóa; ❑Nguyên lý hoạt động sản xuất, các hệ thống điều khiển hiện tại; Ghi chú: • Nội chương này thực hiện bước 1. Xác định vấn đề (bài toán) thiết kế; 2.Thu thập thông tin • Dữ liệu thu thập giai đoạn thực tập 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 17 Nội dung đồ án (tham khảo) • CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ ❑Tìm hiểu hệ thống dây chuyền, thiết bị hoặc công nghệ… (đối tượng nghiên cứu) ❑Chức năng, nhiệm vụ, phân loại; ❑Sơ đồ khối, sơ đồ công nghệ, nguyên lý hoạt động; ❑Các thành phần, thiết bị trong hệ thống/dây chuyền/đối tượng; 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 18 Nội dung đồ án (tham khảo) • CHƯƠNG 2.

CÔNG NGHỆ ❑Nguyên lý điều khiển, hệ thống điều khiển hiện tại; ❑Phân tích các giải pháp đã thực hiện về vấn đề liên quan; Ưu nhược điểm, đề xuất ý tưởng/giải pháp giải quyết bài toán. Ghi chú: • Nội chương này thực hiện bước 3. Đề xuất giải pháp; 4. Nghiên cứu lựa chọn giải pháp • Dữ liệu thu thập giai đoạn thực tập và tài liệu khác có liên quan 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 19 Nội dung đồ án (tham khảo) • CHƯƠNG 3.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ❑Mục đích thiết kế, quy mô hệ thống; ❑Phân tích sơ đồ công nghệ, nguyên lý hoạt động, yêu cầu điều khiển; ❑Đề xuất, lựa chọn giải pháp, sơ đồ khối hệ thống; Ghi chú: • Nội chương 3, 4 thực hiện bước 5. Phân tích và Thiết kế theo giải pháp lựa chọn; 6. Thực hiện thiết kế 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 20 Nội dung đồ án (tham khảo) • CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ❑Tính chọn thiết bị; Thiết kế cơ khí (nếu có) Tính chọn thiết bị điện - Các thành phần; - Loại, số lượng, công suất cơ cấu chấp hành (động - Kích thước, vật liệu, số cơ, van.); lượng; - Cảm biến: loại, số lượng, vị trí lắp đặt; (nguyên lý - Bản vẽ cơ khí.

hoạt động); - Nguồn cấp; thiết bị điều khiển, thiết bị bảo vệ; - Thiết bị phụ trợ. ❑Thiết kế sơ đồ điện; giải thích chức năng. ❑Bảng phân công I/O. ❑Thiết kế/hình ảnh tủ điện.

9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 21 Nội dung đồ án (tham khảo) • CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN (GIÁM SÁT) ❑Lưu đồ thuật toán; ❑Thuật toán điều khiển; ❑Cấu trúc chương trình; (chương trình chính, CT con…); ❑Giao diện điều khiển giám sát; ❑Thử nghiệm; ❑Đánh giá kết quả (Nội dung này có thể tách thành Kết luận chung của đồ án). 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 22 Ví dụ 1. Xác định bài toán (Cuối chương 1) ▪ Xây dựng hệ thống bình trộn 5 nguyên liệu trong sản phẩm thức ăn chăn nuôi.

- Hệ thống gồm 5 xilo trong đó 3 xi lô nguyên liệu tinh, 2 xilo nguyên liệu thô. Mỗi xilo có 2 cảm biến báo mức đầy/cạn - Có 2 thùng cân: 1 thùng cân cho 3 xilo nguyên liệu tinh; 1 thùng cân cho 2 xilo nguyên liệu thô. Thùng cân có CB báo đóng/mở - 2 thùng cân xả xuống 1 nồi trộn được khuấy bằng động cơ. Nồi trộn có CB báo đầy/cạn; CB báo đóng/mở.

- Hệ thống trộn theo mẻ. 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 23 Ví dụ 2. Thu thập thông tin (Chương 2) 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 24 Ví dụ 2. Thu thập thông tin (Chương 2) ❑Các loại trạm trộn, bình trộn ❑Chức năng: Trạm trộn/bình trộn là một tổ hợp nhiều cụm và thiết bị được phối hợp nhịp nhàng để hòa trộn các thành phần nguyên liệu ❑Các thành phần thiết bị chính trong hệ thống ▪ Cơ khí: Xilo, thùng cân, thùng trộn, cánh khuấy trộn ▪ Thiết bị điện: Thiết bị điều khiển, biến tần, động cơ, van, cảm biến, cân 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 25 Ví dụ 3.

4 Đề xuất, lựa chọn giải pháp (Chương 2) ❑2 Loại thùng cân (nguyên liệu thô, tinh), xilo, bình trộn ❑Cơ cấu chấp hành: ▪ Động cơ: 3 pha KĐB: xả liệu cho xilo dùng vít tải; Động cơ khuấy trộn ▪ Van điện từ - khí nén: đóng/mở xả thùng cân; thùng trộn ❑Bộ điều khiển: PLC ❑Biến tần: Điều khiển động cơ vít tải ❑Thiết bị bảo vệ, loadcell. ❑Cảm biến: Cảm biến tiệm cận 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 26 Ví dụ 5. Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Phân tích Yêu cầu điều khiển ▪ Quy ước: • 3 xilo chứa nguyên liệu tinh: 1,2,3: chứa bột gạo; bột ngô; bột sắn • 2 xilo chứa nguyên liệu thô: 4,5: Bột đậu khô; bột cá ▪ Đặt công thức cho mã hàng: Tổng số kg từng nguyên liệu ▪ Yêu cầu thứ tự cân: Cân thành phần có khối lượng lớn nhất đến nhỏ nhất.

Nếu thành phần ngang nhau thì cân theo thứ tự xilo từ nhỏ đến lớn. 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 27 Ví dụ 5. Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Phân tích Yêu cầu điều khiển ▪ Yêu cầu cân: Nhấn Start, hệ thống điều khiển chọn xilo đổ liệu xuống thùng cân.

Sau khi cân hết các thành phần của cân 1 thì chuyển sang các xilo khác để cân cho cân 2. ▪ Sau khi cân xong, 2 thùng cân xả xuống thùng trộn; ▪ Xả hết ở 2 thùng cân sẽ tính thời gian trộn; ▪ Kết thúc trộn sẽ xả thùng trộn và bắt đầu mẻ tiếp theo ▪ Yêu cầu để cân chính xác: điều khiển biến tần thay đổi tần số theo khối lượng ▪ Yêu cầu về an toàn khi cân: VD khi cảm biến thùng cân và nồi trộn báo mở thì không được cân và xả liệu 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 28 Ví dụ 5. Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Phân tích Yêu cầu điều khiển ▪ Sơ đồ khối cấu trúc điều khiển Bộ điều Van khiển Biến tần Động cơ Cảm biến, Hệ thống trộn công tắc 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 29 Ví dụ 5.

Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Thiết kế cơ khí (nếu có), bố trí thiết bị BT1 BT2 CB báo đầy/cạn CB đóng/mở van xả đáy Động cơ 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 30 Ví dụ 5. Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Tính chọn thiết bị ▪ Cơ khí (lựa chọn): • Yêu cầu khối lượng trộn/mẻ để lựa (tính) chọn thùng cân, thùng trộn.

• Xả xilo liệu bằng động cơ vít tải điều chỉnh bằng biến tần. 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 31 Ví dụ 5. Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Tính chọn thiết bị ▪ Điện (tính chọn thiết bị?) • Động cơ: AC, DC, công suất? (3kW): Số lượng: 6 • Van điện từ - khí nén: xả thùng cân, thùng trộn: Số lượng: 3, nguồn cấp 24VDC; • Cảm biến:Loadcell: 5-30VDC; tải trọng: 0.5-5 tấn? • Loadcell Transmitter: 18-30VDC; 4-20mA 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 32 Ví dụ 5.

Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Tính chọn thiết bị ▪ Điện (tính chọn thiết bị?) • Cảm biến tiệm cận: 19 • Relay trung gian: 18 • Biến tần: 02 • Đèn báo nguồn: 05 • Số lượng đầu vào số: 26; đầu vào tương tự: 2; đầu ra tương tự: 2; đầu ra số: 18  Thiết bị điều khiển: CPU 1214; Module analog mở rộng SM1234; Digital I/O SM 1223 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 33 Ví dụ 5. Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Tính chọn thiết bị ▪ Điện: (tính chọn thiết bị?) • Tính chọn bộ nguồn 1 STT Thiết bị Dòng điện Số Dòng điện tiêu (mA) lượng thụ (mA) 1 CPU S7-1200 1214 400 1 400 2 Analog module SM 1234 60 1 60 3 Digital I/O SM 1223 200 2 400 4 Relay 25.6 Chọn hệ số an toàn k = 2.

Sử dụng bộ nguồn > 2.6A 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 34 Ví dụ 5. Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Tính chọn thiết bị ▪ Điện: (tính chọn thiết bị ?) • Tính chọn bộ nguồn 2 STT Thiết bị Dòng điện Số lượng Dòng điện tiêu thụ (mA) (mA) 1 Van xả thùng trộn 284 1 284 2 Van xả thùng cân 85 2 170 3 Cảm biến 15 19 285 4 Loadcell 20 1 20 5 Đèn báo nguồn 20 5 100 Tổng 859 Chọn hệ số an toàn k = 2. Sử dụng bộ nguồn > 2.6A 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 35 Ví dụ 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 36 Ví dụ 5.

Phân tích và thiết kế (chương 3) ▪ 5. Tính chọn thiết bị ▪ Điện: (tính chọn thiết bị ?) • Biến tần: công suất >= công suất động cơ • Q4,Q5: chọn dựa theo dòng định mức biến tần 7.6A → chọn aptomat có I định mức >10A • Q0: dòng 20A 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 37 Ví dụ STT Tên TB và mã hiệu Số lượng Thông số kỹ thuật Hình ảnh 1 Động cơ KĐB 3 pha 3kW 6 - Công suất: 3kW - Điện áp: 380V - Dòng điện: 6.7A - Hiệu suất: 82% 2 Van xả thùng cân 2 - Điện áp đầu vào: 24VDC - Dòng định mức: 85mA - Công suất tiêu thụ: 2.0W 3 Van xả thùng trộn 1 - Điện áp đầu vào: 24VDC - Dòng định mức: 284mA - Công suất tiêu thụ: 6.8W 4 Cảm biến tiệm cận 15 - Điện áp đầu vào: 24VDC - Dòng định mức: 15mA - Khoảng cách phát hiện: 15mm 9/22/2023 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa chất 38 Ví dụ STT Tên TB và mã hiệu Số lượng Thông số kỹ thuật Hình ảnh 5 Loadcell 2 - Điện áp đầu vào: 5-30VDC - Tải trọng cân: 0.5-5 tấn 6 Contactor DC24V 3P 6 - Điện áp đầu vào: 24VDC - Dòng tối đa: 18A - Công suất: 7.5kW 7 RJ Series Slim Power 18 - Điện áp đầu vào: 24VDC Relays - Dòng định mức: 25.