Đặt vấn đề Qua quá trình đi thực tế ra ngoài các công trường công xưởng các xí nghiệp công nghiệp, nhận thấy các phương pháp xây dựng truyền thống đang dần bị thay thế bới các phương pháp xây dựng thời hiện đại. Khi các phương pháp cũ buộc các nhà thầu, chủ đầu tư phải xây dựng các công trình nhỏ và vừa (các phòng ốc, nhà kho, phòng nghiên cứu….) một cách tốn kém,thời hạn sử dụng không lâu dài khiến cho các chi phí bị tăng lên ngoài dự kiến, ngoài ra các phương pháp truyền thống cũ còn gây ô nhiễm trong quá trình thi công.1 phương pháp xây dựng truyền thống ô nhiễm - tốn kém 1 Hình 1.2 phương pháp xây dựng hiện đại - thế hệ mới Từ đó các tấm Tôn PU (Pannel) ra đời để giải quyết vấn đề này. Với một nghành công nghiệp-công nghệ hoàn toàn mới giúp cho nền kinh tế có thêm một xu hướng mới đầy sự hứa hẹn, được tiếp xúc và cùng hòa nhập với nền công nghệ sản xuất vật liệu tiên tiến của thế giới.3 Phương pháp xây dựng hiện đại - thế hệ mới Từ khi xuất hiện nghành công nghiệp-công nghệ sản xuất SandwichPanel(Tôn PU), đã tạo nên những chuyển biến và tác động tích cực to lớn đến nền kinh tế đất nước, cụ thể là nghành sản xuất vật liệu xây dựng, lấy ví dụ điển hình chỉ với một doanh nghiệp 2 đã có thể sản xuất trung bình từ 3 đến 5 triệu m² tấm Panel mỗi năm, năng lực sản xuất đạt 40.000m² mỗi ngày, cung cấp cho hơn 500 công trình lớn nhỏ mỗi năm. Đi cùng với việc Nhà nước chủ trương hỗ trợ kí kết các Hiệp định Thương mại tự do - Hiệp định Liên minh Châu Âu đã giúp thúc đẩy mạnh mẽ nền kinh tế thương mại xuất khẩu, vươn ra thị trường quốc tế, tạo dấu ấn nhất định ở thị trường khu vực Đông Nam Á cũng như các nước châu Âu, Mỹ, Úc, Nhật, Hàn Quốc… vốn được biết đến là thị trường cao cấp và “khó tính”.2 Tầm quang trọng Từ những số liệu nêu trên ngành công-nghiệp sản xuất SandwichPanel(Tôn PU) đã tạo nên một làn sóng mới mang tên Vật liệu xanh.
Yếu tố tiên quyết tạo nên vật liệu xanh là công nghệ cao và thân thiện với môi trường. Thành phẩm ra đời không chỉ có độ chịu lực, độ bền vượt trội so các vật liệu truyền thống, mà còn loại bỏ những hoạt động ảnh hưởng đến môi trường như đào đất, khai thác cát, nổ mìn, nghiền đá. Các dây chuyền sản xuất cũng đáp ứng công suất, tốc độ cao, không độc hại với môi trường. + Giải quyết công ăn việc làm cho người lao động Hình 1.4 Người công nhân lắp ráp hệ thống 3 + Giảm thiểu cho phí cho nghành xây dựng: Đơn cử với một tấm panel có độ dày chỉ có 50mm nhưng có giá trị cách nhiệt bằng một bức tường xây tô dày 200mm.
Trọng lượng nhẹ hơn, doanh nghiệp giảm được khoản chi cho kết cấu lắp dựng, kiên cố phần móng. Lắp đặt cũng nhanh chóng hơn. Các kết cấu được lên bản vẽ, sản xuất sẵn theo kích thước và mang đến địa điểm thi công lắp đặt. Nhờ đó phương pháp sử dụng ít nhân công nhân hơn.
Thời gian hoàn thiện công trình cũng rút ngắn đáng kể, chỉ còn 1/3 so với xây tô truyền thống. Cùng một vách tường, công nhân chỉ cần kết nối các tấm panel bằng máy bắn chuyên dụng, trong khi tường xây thô phải tô trét, sơn nhiều lớp và thẩm mỹ lại bề mặt. Chưa kể việc sử dụng các vật liệu truyền thống như gạch, cát, xi măng, sơn. đều là những vật liệu tác động đến môi trường tự nhiên trong quá trình sản xuất.
+ Góp phần vào công cuộc bảo vệ môi trường từ việc giảm thiểu lượng khí và nước thải từ nơi sản xuất ra các vật kiệu xây dựng truyền thống.5 Nhà máy sản xuất vật liệu xanh-nói không với chất thải độc hại 4 Hình 1.6 Khí-nước thải ô nhiễm từ các nhà máy sản xuất xi măng và gạch Với quy trình sản xuất hiện đại tuần tự từ các tấm tôn phôi được ép dập sóng tôn theo yêu cầu-bơm các loại hóa chất có khả năng chống cháy, cách âm cho tới khâu sấy, cắt. Dây chuyền được sản xuất theo hệ thống hoàn toàn tự động hóa từ khâu đầu tiên cho tới khi ra sản phẩm hoàn thiện với chất lượng cao.7 Dây chuyền sản suất tự động tấm Panel Từ những điều kiện tối ưu như đã nêu nhóm đã lên ý tưởng và quyết tâm thực hiện đề tài này.3 Ý nghĩa của đề tài lý do chọn đề tài - Sát với ngành học, áp dụng những kiến thức lý thuyết đã học ra ngoài thực tiễn. - Với mong muốn và quyết tâm nâng tầm vị thế ngành sản xuất vật liệu của nước nhà phát triển mạng mẽ hơn. - Tạo ra một xu thế mới hiện đại hơn cho ngành xây dựng.
- Hướng tới môi trường xanh sạch hơn cho cuộc sống, giảm thiểu hiện tượng hiệu ứng nhà kính do ảnh hưởng bởi chất thải của ngành sản xuất vật liệu xây dựng cũ.2 Tình hình nghiên cứu 1.1 Tóm tắt về những đề tài Với hệ thống cắt tôn ở thế hệ cũ sử dụng các loại máy móc và cơ khí phục vụ cho quá trình làm nóng, phun, ép sấy và cắt còn khá lạc hậu và nhiều nhược điểm, tạo nên những sản phẩm có độ hoàn thiện chưa thực sự tốt đi kèm với đó là năng suất sản xuất yếu kém do tốc độ làm việc của các thiết bị máy móc còn chậm. Với sự ra đời của hệ thống cắt tôn PU thế hệ mới đã thực sự giải quyết được những vấn đề còn tồn đọng, cùng với sự xuất hiện của các thiết bị máy móc hiện đại, chu trình sản xuất đạt tiêu chuẩn Châu Âu đã tạo ra sản phẩm có chất lượng hoàn thiện tốt,năng suất làm việc cao góp phần thúc đẩy mạnh mẽ nền công nghiệp sản xuất vật liệu(Tôn PU).3 Mục đích nghiêm cứu Các phương pháp vật liệu xây dựng truyền thống hiện nay gây ô nhiễm khí-nước thải và đắt đỏ. Nhờ có sự trải nghiện từ thực tế, nhóm đã nhận ra tầm quan trọng của ngành sản xuất vật liệu thế hệ mới-Panel. Giúp cho ngành kinh tế của nước nhà có thêm một xu hướng mới và được tiếp xúc, cùng hòa nhập với nền công nghệ sản xuất vật liệu tiên tiến của thế giới.
Đề tài này sẽ mô phỏng lại khâu cuối của quá trình sản xuất cụ thể là hệ thống phun, gia nhiệt và cắt trong quá trình sản xuất tấm Panel nhằm đưa ra giải pháp tiết kiệm chi phí, nâng cao sản xuất cho ngành xây dựng. 6 Mặt khác qua quá trình thực hiện đề tài này giúp nhóm có nhiều kinh nghiệm cũng như kiến thức thực tế về PLC, giao thức truyền thông Modbus cụ thể dùng điều khiển đồng hồ nhiệt , HMI cho hệ thống và hiểu biết về hệ thống sản xuất Panel trong ngành xây dựng.4 Nhiệm vụ nghiêm cứu - Tìm hiểu về hệ thống phun - gia nhiệt - cắt trong quá trình sản xuất tấm Panel. - Tìm hiểu về PLC FX3U-24MT. - Tìm hiểu về cách lắp đặt thiết bị tủ điện và cách đấu nối thiết bị.
- Nghiên cứu và thiết kế mạch điều khiển. - Tìm hiểu về Modbus để điều khiển bị thông qua giao thức truyền thông. - Đề xuất được các giải pháp phương pháp trong ngành xây dựng đưa ra kết luận và kiến nghị.5 Phạm vi giới hạn đề tài Số lượng thành viên trong nhóm hạn chế, chưa thể mô phỏng toàn bộ quá trỉnh sản xuất ra một tấm Panel hoàn chỉnh, chỉ là hình thức mô hình gần giống với thực tế, chưa áp dụng được những kỹ thuật thực tiễn tiên tiến, hiện đại vào trong đề tài do chi phí cao nguồn nhân lực thực hiện ít.6 Kết quả đạt được sau khi hoàn thành Hệ thống hoạt động ổn định cả hai chế độ tự động và bằng tay, được được các mục tiêu đã đề ra là là hệ thống phun, gia nhiệt và cắt trong quá trình sản xuất tấm Panel được điều khiển qua PLC và giao thức truyền thông Modbus ở chế độ tự động.7 Kết cấu của đề tài - Đồ án tốt nghiệp gồm 6 chương: Chương 1: Giới thiệu hệ thống cắt tôn P. Chương 2: Tổng quan giải pháp.
Chương 3: Phương pháp giải quyết. Chương 4: Thiết kế mô hình phần cứng. Chương 5: Thi công thí nghiệm, mô hình. Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận.
- Nội dung cụ thể của từng chương đề tài: Chương 1: Giới thiệu hệ thống cắt tôn PU Trình bày vấn đề và lý do chọn đề tài, mục tiêu và bố cụ của đề tài. Chương 2: Tổng quan giải pháp Phân loại hệ thống cắt tôn. So sánh hệ thống cắt tôn cũ và mới. Chương 3: Phương pháp giải quyết Trình bài phương pháp giải quyết cho hệ thống cắt tôn.
Trình bày sơ đồ khối của hệ thống. Trình bày bản vẽ cơ khí tổng thể của hệ thống. Chương 4: Thiết kế mô hình phần cứng Trình bày lưu đồ giải thuật. Tính toán chọn thiết bị.
Chọn phần cứng sử dụng linh kiện điện tử. Chương 5: Thi công thí nghiệm, mô hình Thi công công mô hình hệ thống cắt tôn PU. Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận Trình bày kết quả đạt được từ thực nghiệm. 8 Đánh giá và phân tích những mục tiêu mình đặt ra ban đầu.
Hướng phát triển của đề tài. 9 Chương 2 TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Giới thiệu về hệ thống cắt tôn 2.1 Tổng quan Với hệ thống cắt tôn ở thế hệ cũ sử dụng các loại máy móc và cơ khí phục vụ cho quá trình làm nóng - phun - ép sấy - cắt còn khá lạc hậu và nhiều nhược điểm, tạo nên những sản phẩm có độ hoàn thiện chưa thực sự tốt đi kèm với đó là năng suất sản xuất yếu kém do tốc độ làm việc của các thiết bị máy móc còn chậm. Với sự ra đời của hệ thống cắt tôn PU thế hệ mới đã thực sự giải quyết được những vấn đề còn tồn đọng, cùng với sự xuất hiện của các thiết bị máy móc hiện đại,chu trình sản xuất đạt tiêu chuẩn Châu Âu đã tạo ra sản phẩm có chất lượng hoàn thiện tốt,năng suất làm việc cao góp phần thúc đẩy mạnh mẽ nền công nghiệp sản xuất vật liệu(Tôn PU). - Tôn PU là vật liệu xây dựng thế hệ mới với cấu tạo 3 lớp có khả năng chống cháy,cách âm, cách nhiệt, dễ dàng lắp đặt và thi công.2 Phân loại hệ thống cắt tôn Hệ thống cắt Tự động: Được tích hợp các công nghệ sản xuất điều khiển tự động và giám sát bằng Phần mềm được lập trình sẵn và màn hình HMI.
