MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………………………………………. i
LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………………………………… ii
MỤC LỤC ………………………………………………………………………………………………….. iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ……………………………………………………………. vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ………………………………………………………………… viii
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ …………………………………………………………………. ix
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………………………………… 1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI …………………………………………………………………………… 1
2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ………………………………………………………………………… 1
3. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN ….. 1
4. TÓM TẮT CÔ ĐỌNG CÁC LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN VÀ ĐÓNG GÓP MỚI
CỦA TÁC GIẢ ………………………………………………………………………………………….. 2
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………………………………………………………….. 2
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG CÁC TRẠM TRỘN BÊ TÔNG ……………………. 3
1.1. CHỨC NĂNG VÀ PHÂN LOẠI TRẠM TRỘN BÊ TÔNG …………………….. 3
1.1.1. Chức năng trạm trộn bê tông ……………………………………………………………. 3
1.1.2. Phân loại trạm trộn bê tông ……………………………………………………………… 3
1.1.2.1. Phân loại theo quy trình công nghệ …………………………………………….. 3
1.1.2.2. Phân loại theo công suất ……………………………………………………………. 8
1.1.2.3. Phân loại theo phạm vi hoạt động ……………………………………………….. 8
1.2. PHÂN LOẠI BÊ TÔNG [2] ………………………………………………………………….. 9
1.2.1. Phân loại theo khối lượng thể tích (dung trọng) …………………………………. 9
1.2.2. Phân loại theo chất kết dính dùng trong bê tông ……………………………….. 10
1.2.3. Phân loại theo phạm vi sử dụng ……………………………………………………… 10
1.3. VẬT LIỆU LÀM BÊ TÔNG ……………………………………………………………….. 11
1.3.1. Xi măng ………………………………………………………………………………………. 11
1.3.2. Cốt liệu nhỏ – cát ………………………………………………………………………….. 11
1.3.3. Cốt liệu lớn – đá dăm hoặc sỏi ………………………………………………………… 12
1.3.4. Thành phần nƣớc ………………………………………………………………………….. 12
1.3.5. Phụ gia ………………………………………………………………………………………… 12
1.4. THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CỦA BÊ TÔNG ……………………………………….. 13
1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ……………………………………………………………………. 14
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẢI TẠO PHẦN CỨNG TRẠM TRỘN BÊ TÔNG
CÔNG SUẤT NHỎ …………………………………………………………………………………….. 15
2.1. KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ …………………………………………………………………. 15
2.1.1. Cấu tạo của trạm trộn ……………………………………………………………………. 15
2.1.2. Nguyên lý hoạt động của trạm trộn bê tông ……………………………………… 16
2.2. PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN HIỆN TẠI VÀ ĐỀ XUẤT CẢI TẠO ………… 17
2.2.1. Phương án điều khiển hiện tại ………………………………………………………… 17
2.2.2. Đề xuất cải tạo ……………………………………………………………………………… 19
2.2.2.1. Cấu tạo phần cứng PLC S7-300 [4] …………………………………………… 21
2.2.2.2. Bộ nhớ của PLC S7 300 [4] ……………………………………………………… 25
2.2.2.3. Kỹ Thuật lập trình [4] ……………………………………………………………… 26
2.2.2.4. Kiểu dữ liệu Trong PLC S7-300[4] …………………………………………… 28
2.3. THIẾT KẾ CẤU HÌNH PHẦN CỨNG ………………………………………………… 28
2.3.1. PLC S7-300 có modul CPU 314C-2DP …………………………………………… 29
2.3.2. Xây dựng modul mở rộng ……………………………………………………………… 30
2.3.3. Xây dựng bảng phân công địa chỉ vào ra …………………………………………. 32
2.3.3.1. Bảng phân công địa chỉ vào cho PLC ………………………………………… 32
2.3.3.2. Bảng phân công địa chỉ đầu ra cho PLC …………………………………….. 33
2.3.4. Cấu hình phần cứng ………………………………………………………………………. 34
2.4. TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA PHẦN CỨNG DÙNG TRONG HỆ THỐNG . 36
2.4.1. Loadcell sử dụng trong trạm trộn ……………………………………………………. 36
2.4.1.1. Loadcell SSB1000 ………………………………………………………………….. 38
2.4.1.2. Loadcell CST250 ……………………………………………………………………. 39
2.4.1.3. Loadcell CST5000 ………………………………………………………………….. 39
2.4.2. Động cơ ………………………………………………………………………………………. 40
2.4.3. Hệ thống khí nén ………………………………………………………………………….. 41
2.4.3.1. Van cấp …………………………………………………………………………………. 42
2.4.3.2. Van xục khí D21 …………………………………………………………………….. 42
2.4.3.3. Bộ lọc khí, tách nƣớc ………………………………………………………………. 42
2.4.3.4. Van điện khí 220V-50Hz …………………………………………………………. 42
2.4.3.5. Van điện khí đóng mở nồi trộn …………………………………………………. 43
2.4.4. Máy tính ……………………………………………………………………………………… 43
2.4.5. Máy in …………………………………………………………………………………………. 43
2.4.6. Bộ lập trình PLC …………………………………………………………………………… 43
2.4.7. Đầu cân ……………………………………………………………………………………….. 44
2.4.8. Công tắc hành trình ………………………………………………………………………. 44
2.4.9. Cơ cấu chấp hành …………………………………………………………………………. 45
2.4.10. Hệ thống giám sát ……………………………………………………………………….. 45
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN TRẠM TRỘN BÊ TÔNG
CÔNG SUẤT NHỎ …………………………………………………………………………………….. 46
3.1. TẠO MỘT DỰ ÁN MỚI TRONG STEP 7 …………………………………………… 46
3.2. NẠP CHƯƠNG TRÌNH CHO PLC …………………………………………………… 49
3.3. LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN ………………………………………………………………… 50
3.3.1. Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình chính ……………………………………………… 50
3.3.2. Lƣu đồ thuật toán chương trình trộn tự động ……………………………………. 52
3.3.3. Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình điều khiển bằng tay …………………………. 54
3.4. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN …………………………………………………….. 55
3.4.1. Chương trình chính ……………………………………………………………………….. 55
3.4.2. Chương trình con điều khiển tự động ………………………………………………. 55
3.4.3. Chương trình con điều khiển bằng tay …………………………………………….. 55
3.5. THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT TRÊN WINCC …………………………….. 55
3.5.1. Các bước thiết kế Wincc ……………………………………………………………….. 55
3.5.1.1. Phần mềm mô phỏng Wincc ……………………………………………………. 55
3.5.1.2. Tạo dự án mới trong winCC [6] ………………………………………………… 56
3.5.1.3. Tạo kết nối PLC [6] ………………………………………………………………… 58
3.5.1.4. Tạo tag và nhóm tags [6] …………………………………………………………. 61
3.5.1.5. Tạo giao diện mô phỏng [6] ……………………………………………………… 62
3.5.1.6. Thiết lập thuộc tính chạy thực [6] ……………………………………………… 64
3.5.2. Kết quả thiết kế giao diện ………………………………………………………………. 66
3.6. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ………………………………………………….. 67
3.6.1. Kết quả mô phỏng trên PLCSIM …………………………………………………….. 67
3.6.2. Kết quả mô phỏng trên WINCC ……………………………………………………… 78
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ………………. 89
4.1. KẾT LUẬN……………………………………………………………………………………….. 89
4.2. NHỮNG HẠN CHẾ CỦA LUẬN VĂN ……………………………………………….. 89
4.3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ……………………………………………………………………… 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………….. 91
PHỤ LỤC