Đồ án Nghiên cứu và thiết kế mô hình điều khiển tự động quá trình cắt nhôm

1. Đặt vấn đề Tự động ngày càng đóng vai trò quan trọng trong cuộcsống và công nghiệp. Ngày nay ngành tự động đã pháttriển tới trình độ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều khiển tựđộng, của ngành khác nhau nh-điện tử, tin học.Nhiều hệ thống điềukhiển đã ra đời, nh-ng phát triển mạnh và có khả năng phục vụ rộng là bộ điều khiển PLC. Sở dĩ thế, do bộ PLC có nhiều -u điểm nổi bật so những bộ điều khiển khác: - Cạnh tranh đ-ợc giá thành với các bộ điều khiển khác. - Thời gian lắp đặt công trình ngắn. - Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất tài chính. - Cần ít thời gian huấn luyện. - ứng dụng điều khiển trong phạm vị rộng Cuối thập niên 60 xuất hiệnkhái niệm về PLC và đã đ-ợc phát triển rất mạnh. Năm 1974 PLC đã sử dụng nhiều bộ xử lý nh-: mạch định thời gian, bộ đếm, dung l-ợng nhỏ đến 12KB và có 1024 điểmnhập xuất. Năm 1976 đã giới thiệu hệ thống đ-a tín hiệu vào ra từ xa. Năm 1977 PLC đã dùng đến vi xử lý. Năm 1980 phát triển các khối nhập xuất thông minh nâng cao điều khiển thuận lợi qua viễn thông, nâng cao việc phát triển phần mềm, dùng máy tính cá nhân lập trình. Đến năm 1985 đãthành lập mạng PLC. N-ớc ta là n-ớc đang phát triển trên thế giới, muốn đi lên n-ớc có nền công nghiệp phát triển khi Đảng và Nhà n-ớc ta chủ động ứngdụng khoa học công nghệ hiện đại trong quá trình sản xuất đấy nhanh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất n-ớc. Một trong những ph-ơng án tốt nhất và đ-ợc sử dụng rộng hiện nay là thay thế những hệ thống cũ và lạc hậu bằng bộ điều khiển PLC. Để phát triển mạnh hơn nữa, nhiệm vụ đặt rahàng đầu là đào tạo nhữngchuyên gia về tự động điều khiển nói chung vàvề PLC nói riêng. Là một kỹ s-điện, công việc sẽ gắn liền với điều khiển, vận hành hệ thống sản xuất. Nh-vậy, những hiểu biết về PLC sẽ tạo nhiều thuận lợi để làm việc tốt hơn. Khi đang còn ngồi trên ghế nhà tr-ờng, việc tìm hiểu, nghiên cứu vững ph-ơng pháp lập trình bộ PLC rất có ý nghĩa và là điều kiện tốt nhất học hỏi, tích lũy kinh nghiệm. 2. Mục đích của đề tài - Nghiên cứu dây chuyền công nghệ sản xuất nhôm định hình. - Nghiên cứu bộ điều khiển PLC của simaticS7 - 200, CPU 224. - ứng phần mềm Simatic S7 - 200 để thành lập điều khiển tự động quá trình cắt nhôm của dây chuyền sản xuất nhôm định hình. 3. Nội dung đề tài - Tổng quan về Nhà máy Nhôm Đông Anh thuộc Công ty Cơ khí Đông Anh. - Tổng quan về tự động hóa quá trình sản xuất. - Cơ sở lý thuyết để thiết kế mô hình điều khiển tự động quá trình cắt nhôm. - Xây dựng mô hình điều khiển. 4. Ph-ơng pháp nghiên cứu - Các kết quả nghiên cứu kế thừa + Kế thừa các công trình nghiên cứu của thế hệ trước về cơ sở lý thuyết của phần mềm lập trình Simatic S7 - 200. + Kế thừa các mô hình sản xuất đã có trong thực tiễn. - Định hướng nghiên cứu + Nghiên cứu các phần mềm lập trình trên máy tính. + Thay đổi phương pháp lập trình để tìm ra các phương pháp đơn giản, dễ sử dụng và hiệu quả hơn. + Thành lập ch-ơng trình điều khiển. - Phương pháp thực nghiệm kiểm chứng. + Chạy thử chương trình, phát hiện lỗi và hoàn thiện chương trình. - Dụng cụ thực hành + Máy tính PC (Personal Computer). + Bộ điều khiển Logic khả trình PLC S7 - 200, CPU 224. + Bộ mô phỏng, cổng truyền thông RS485 và RS232.