Xem mẫu
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
vËn hµnh nªn mçi giai ®o¹n quan träng cã thÓ ®îc chia ra lµm 2 hoÆc 3 bíc nhá .
Mçi bíc c¸c van l¹i ®îc ®ãng më sao cho hÖ thèng gi÷ an toµn nhÊt . Ngoµi ra
qu¸ tr×nh vËn hµnh lß t¹o khÝ ®îc chia lµm 5 chÕ ®é vËn hµnh :
- ChÕ ®é vËn hµnh lß b×nh thêng .
- ChÕ ®é vËn hµnh lß kh«ng thªm N 2 .
- ChÕ ®é vËn hµnh lß kh«ng më van giã lÇn 2 .
- ChÕ ®é vËn hµnh lß thæi lªn lÇn 2 .
- ChÕ ®é vËn hµnh lß chÕ khÝ tr¬ .
2.1 Tr¹ng th¸i c¸c van khi lß vËn hµnh b×nh thêng .
B¶ng tr¹ng th¸i ®ãng më c¸c van c«ng nghÖ trong mét chu kú ®îc m« t¶ ë
b¶ng II_1 . ë ®©y ®Ó ®iÒu khiÓn 1 chu kú c«ng nghÖ ph¶i thùc hiÖn qua 12 bíc
kh¸c nhau . Thêi gian cña 1 chu kú c¸c giai ®o¹n cÇn ®îc ®¶m b¶o cã thÓ ®Æt ®îc
trong kho¶ng :
- Tæng thêi gian cña 1 chu kú lµ : tõ 165 ¸ 185 gi©y (th«ng sè nµy Ýt thay
®æi) .
- Thêi gian thæi lªn lÇn 2 lµ : tõ 10 ¸ 20 gi©y .
- Thêi gian thæi s¹ch lµ : tõ 0 ¸ 10 gi©y .
- Thêi gian thæi giã lµ : tõ 20 ¸ 99 gi©y .
- Thêi gian thæi len lÇn 1 lµ : tõ 20 ¸ 99 gi©y .
- Thêi gian thæi xuèng lµ : tõ 20 ¸ 99 gi©y .
Khi thay ®æi thêi gian cña c¸c giai ®o¹n th× ph¶i thay ®æi sao cho tæng thêi
gian c¸c giai ®o¹n vËn hµnh b»ng thêi gian cña c¶ 1 chu kú vËn hµnh .
2.2 Tr¹ng th¸i c¸c van khi vËn hµnh lß kh«ng thªm N2 .
B¶ng tr¹ng th¸i ®ãng më c¸c van c«ng nghÖ trong 1 chu kú ®îc biÓu diÔn
trªn b¶ng II_2 . Víi trang th¸i nµy khi vËn hµnh lß c¸c van liªn tôc ®ãng trong c¶
chu kú . Còng cã thÓ cho vËn hµnh chØ kh«ng thªm N2 khi thæi lªn vµ kh«ng thªm
N2 khi thæi xuèng vµ ngîc l¹i . Khi khëi ®éng giai ®o¹n thæi lªn ®Çu tiªn kh«ng
thùc hiÖn bÊt kú 1 thao t¸c thªm N2 nµo .
2.3 Tr¹ng th¸i vËn hµnh kh«ng më giã lÇn 2 .
B¶ng tr¹ng th¸i vËn hµnh c¸c van c«ng nghÖ trong 1 chu kú ®îc biÓu diÔn
trªn b¶ng II_3 . Trong tr¹ng th¸i vËn hµnh nµy th× khi vËn hµnh kh«ng më van giã ,
van thæi giã lÇn 2 .
------------------------------------------------------------------------------------------- 13
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
2.4 Tr¹ng th¸i vËn hµnh lß thæi lªn hoµn toµn .
B¶ng tr¹ng th¸i vËn hµnh c¸c van c«ng nghÖ trong 1 chu kú ®îc biÓu diÔn
trªn b¶ng II_4 . Trong tr¹ng th¸i vËn hµnh nµy gièng nh tr¹ng th¸i vËn hµnh lß
b×nh thêng nhng ®Ó ®¶m b¶o an toµn th× khi thæi xuèng ®æi thµnh thæi lªn vµ giai
®o¹n nµy kh«ng thªm N2 .
2.5 Tr¹ng th¸i vËn hµnh lß chÕ khÝ tr¬ .
B¶ng tr¹ng th¸i vËn hµnh c¸c van c«ng nghÖ ®îc biÓu diÔn trªn b¶ng II_5.
Trong tr¹ng th¸i vËn hµnh nµy 4 giai ®o¹n : thæi lªn lÇn 1 , thæi xuèng , thæi lªn lÇn
2 , thæi s¹ch ®Òu phãng kh«ng hÕt . Khi ë giai ®o¹n thæi giã th× ®a khÝ vÒ kÐt khÝ .
Trong qu¸ tr×nh chÕ khÝ kh«ng thao t¸c thªm N2 vµ c¸c th«ng sè cña c¸c giai ®o¹n
còng ph¶i ®Æt hîp lý theo yªu cÇu cña c«ng nghÖ .
II_2 : X©y dùng bé ®iÒu khiÓn tù ®éng .
1. C¬ së cña viÖc sö dông PLC .
Trong c«ng nghiÖp tríc ®©y , c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn sè thêng ®îc cÊu t¹o
trªn c¬ së c¸c r¬le vµ c¸c m¹ch logic ®iÖn tö kÕt nèi víi nhau theo nguyªn lý lµm
viÖc cña hÖ thèng .
§èi víi c¸c hÖ lµm viÖc ®¬n gi¶n vµ cã tÝnh ®éc lËp th× viËc sö dông c¸c phÇn
tö logic cã s½n liªn kÕt cøng víi nhau rÊt cã u ®iÓm vÇ gi¸ thµnh . Tuy nhiªn trong
c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn phøc t¹p nhiÒu chøc n¨ng th× viÖc cÊu tróc theo kiÓu cøng
cã nhiÒu nhîc ®iÓm nh :
- HÖ thèng cång kÒnh , ®Çu nèi phøc t¹p dÉn tíi ®é tin cËy kÐm .
- Trêng hîp cÇn thay ®æi chøc n¨ng cña hÖ thèng , hoÆc söa ch÷a c¸c h
háng b¾t buéc ph¶i dõng toµn bé hÖ thèng ®Ó ®Êu hoÆc nèi l¹i .
HiÖn nay víi sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ ®iÖn tö ®· cho phÐp chÕ t¹o c¸c hÖ vi
xö lý tiªn tiÕn . Dùa trªn c¬ së cña bé vi xö lý bé ®iÒu khiÓn kh¶ lËp tr×nh PLC
(Programable Logic Control) ra ®êi cho phÐp kh¾c phôc ®îc rÊt nhiÒu nhîc ®iÓm
cña c¸c hÖ ®iÒu khiÓn liªn kÕt cøng tríc ®©y . ViÖc sö dông PLC ®· trë nªn rÊt phæ
biÕn trong c«ng nghiÖp tù ®éng ho¸ .Cã thÓ liÖt kª c¸c u ®iÓm chÝnh cña viÖc sö
dông PLC gåm :
------------------------------------------------------------------------------------------- 14
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
- Gi¶m bít ®îc viÖc ®Êu nèi d©y khi kiÕn t¹o hÖ thèng . Gi¸ trÞ logic cña
nhiÖm vô ®iÒu khiÓn ®îc thùc hiÖn trong ch¬ng tr×nh thay cho viÖc ®Êu
nèi d©y .
- TÝnh mÒm dÎo cao : trong hÖ thèng dïng PLC c¸c phÇn tö ®iÒu khiÓn ®·
®îc m« t¶ s½n , mèi liªn kÕt gi÷a c¸c phÇn tö ®îc m« t¶ b»ng ch¬ng
tr×nh . Do vËy khi cÇn sö dông , cÇn sù thay ®æi trong cÊu tróc ®iÒu khiÓn
th× chØ cÇn thay ®æi ch¬ng tr×nh trong bé nhí cña hÖ thèng .
- Sù ®¸nh gi¸ c¸c nhu cÇu lµ ®¬n gi¶n : nÕu biÕt con sè ®óng cña ®Çu vµo
vµ ®Çu ra cÇn thiÕt th× cã thÓ ®¸nh gi¸ kÝch cì yªu cÇu cña bé nhí (®é dµi
ch¬ng tr×nh) tèi ®a lµ bao nhiªu . Do ®ã cã thÓ dÔ dµng vµ nhanh chãng
lùa chän lo¹i PLC cho phï hîp víi yªu cÇu ®Ò ra .
- Kh«ng gian l¾p ®Æt nhá .
- D¶i chøc n¨ng réng .
- Tèc ®é lµm viÖc cao .
- C«ng suÊt tiªu gi¶m .
- L¾p ®Æt ®¬n gi¶n .
- Hª thèng cã thÓ më réng theo khèi .
2. Tæng qu¸t bé ®iÒu khiÓn tù ®éng .
C¨n cø vµo c¸c yªu cÇu kü thuËt , chøc n¨ng vËn hµnh , thao t¸c nh trªn viÖc
x©y dùng bé ®iÒu khiÓn tù ®éng cã thÓ chia ra lµm 2 phÇn : thiÕt kÕ phÇn cøng vµ
thiÕt kÕ phÇn mÒm .
- PhÇn mÒm lµ c¸c ch¬ng tr×nh lËp cho viÖc ®iÒu khiÓn , ®¶m b¶o thùc
hiÖn c¸c chøc n¨ng vÒ ph¬ng ph¸p , tr¹ng th¸i vËn hµnh , ®Æt c¸c th«ng
sè theo c¸c yªu cÇu cña c«ng nghÖ .
- PhÇn cøng lµ mét bé PLC ®¶m nhiÖm c¸c chøc n¨ng : thu nhËn c¸c tÝn
hiÖu ®Æt , c¸c tÝn hiÖu ph¶n håi vµ ®a ra c¸c tÝn hiÑu ®iÒu khiÓn van c«ng
nghÖ . §ång thêi hiÓn thÞ c¸c th«ng sè , tr¹ng th¸i vËn hµnh cña hÖ thèng
. §Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy cho kh¶ n¨ng chèng nhiÔu , chÞu sù sôt ¸p tèt ,
hÖ thèng ®îc thiÕt kÕ víi 2 nguån cung cÊp ®éc lËp (nguån cho CPU vµ
c¸c mo®un vµo , ra vµ nguån c«ng suÊt cho c¸c van) .
Tæng hîp sè ®Çu vµo , ra cho bé ®iÒu khiÓn ch¬ng tr×nh PLC lµ :
a. C¸c tÝn hiÖu ra
------------------------------------------------------------------------------------------- 15
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
- TÝn hiÖu ®a ra ®iÒu khiÓn c¸c van c«ng nghÖ (®ång thêi ®a ra hiÓn thÞ
c¸c LED trªn b¶ng hiÓn thÞ) : 9 ®iÓm 24V .
- TÝn hiÖu ®a ra hiÓn thÞ tr¹ng th¸i c¸c giai ®o¹n lµm viÖc cña 1 chu kú t¹o
khÝ : 5 ®iÓm 24V .
- TÝn hiÖu ®a ra b¸o hiÖu khi cã sù cè : 1 ®iÓm 24V.
b. C¸c tÝn hiÖu vµo
- C¸c c«ng t¾c ®Æt chÕ ®é lµm viÖc : 5 ®iÓm .
- C¸c c«ng t¾c ®Æt chÕ ®é ®iÒu khiÓn : 1 ®iÓm .
- C«ng t¾c dõng toµn bé hÖ thèng khi cã sù cè : 1 ®iÓm .
Bé tù ®éng bao gåm c¸c khèi sau :
- ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh (CPU) .
- M¹ch nhËn tÝn hiÖu ph¶n håi (Modul Input) .
- M¹ch ®Æt th«ng sè vµ thao t¸c .
- M¹ch xö lý tÝn hiÖu ra (Modul Ouput) .
- Nguån cung cÊp (gån 2 bé : nguån cho m¹ch ®iÒu khiÓn vµ nguån cho
m¹ch lùc) .
Nh vËy s¬ ®å chøc n¨ng tæng qu¸t bé ®iÒu khiÓn tù ®éng ®îc thiÕt kÕ nh
h×nh II_6 .
3. Bµi to¸n cho ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn .
C¨n cø vµo yªu cÇu c«ng nghÖ ®· nªu ë trªn , viÖc thiÕt kÕ phÇn mÒm dùa trªn
c¬ së thùc hiÖn lËp tr×nh ®Î ®a ra c¸c tr¹ng th¸i ®Çu ra cña thiÕt bÞ (phÇn cøng) ®¸p
øng ®îc yªu cÇu c«ng nghÖ . Tõ b¶ng tr¹ng th¸i cña van c«ng nghÖ ®· nªu ë trªn ,
do viÖc ®iÒu khiÓn c¸c van c«ng nghÖ thùc hiÖn bëi c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn r¬le
trung gian do PLC ®¶m nhiÖm . Nh vËy ta cã b¶ng tr¹ng th¸i cña c¸c tÝn hiÖu ®Çu
ra cña PLC ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c van c«ng nghÖ trong c¸c chÕ ®é vËn hµnh nh sau :
- Tr¹ng th¸i c¸c van khi lß vËn hµnh b×nh thêng : b¶ng II_7 .
- Tr¹ng th¸i vËn hµnh lß kh«ng thªm N 2 : b¶ng II_8 .
- Tr¹ng th¸i vËn hµnh lß kh«ng më van giã lÇn 2 : b¶ng II_9 .
- Tr¹ng th¸i vËn hµnh lß thæi lªn hoµn toµn : b¶ng II_10 .
- Tr¹ng th¸i vËn hµnh lß chÕ khÝ tr¬ : b¶ng II_11 .
Trong ®ã c¸c tÝn hiÖu cã ®iÖn t¬ng øng víi c¸c tr¹ng th¸i t¸c ®éng cña c¸c
r¬le trung gian , ®ång thêi t¬ng øng víi c¸c tr¹ng th¸i më cña c¸c van c«ng nghÖ :
------------------------------------------------------------------------------------------- 16
T.g: Phan ViÖt Cêng
- §iÒu khiÓn vµ khèng chÕ lß t¹o khÝ
ebook@free4vn.org
--------------------------------------------------------------------------------------------
van giã lÇn 1 , van tæng h¬i níc , van N 2 thæi lªn , van N 2 thæi xuèng . C¸c tÝn
hiÖu ra kh«ng cã ®iÖn t¬ng øng víi tr¹ng th¸i t¸c ®éng cña c¸c r¬le trung gian ,
®ång thêi t¬ng øng víi tr¹ng th¸i ®ãng cña c¸c van c«ng nghÖ: van giã lÇn 1 , van
giã lÇn 2 , van tæng h¬i níc , van N2 thæi lªn , van N2 thæi xuèng .
C¸c tÝn hiÖu ra cã ®iÖn t¬ng øng víi tr¹ng th¸i t¸c ®éng cña c¸c r¬le trung
gian ®ång thêi t¬ng øng víi tr¹ng th¸i më phÝa cho thæi lªn cña c¸c van 3 ng¶ h¬i
níc , khÝ than . C¸c tÝn hiÖu ra kh«ng cã ®iÖn t¬ng øng víi tr¹ng th¸i t¸c ®éng
cña c¸c r¬le trung gian , ®ång thêi øng víi tr¹ng th¸i më phÝa cho thæi xuèng cña
c¸c van 3 ng¶ h¬i níc , khÝ than nãi trªn .
Riªng víi tÝn hiÖu ra ®iÒu khiÓn van èng khãi th× ngîc l¹i do yªu cÇu ®¶m
b¶o an toµn . NÕu ®Çu ra ®iÒu khiÓn cã ®iÖn th× ®ãng khãi . Thêi gian duy tr× më
van èng khãi khi mÊt ®iÖn do hÖ thèng dÇu cao ¸p thùc hiÖn (kho¶ng tõ 1 ®Õn 3
giê) .
4. Tæng hîp m¹ch .
C¨n cø vµo c¸c b¶ng tr¹ng th¸i tr¹ng th¸i , ®Ó x©y dùng m« h×nh hµm ®iÌu
khiÓn th× tríc hÕt ta ph¶i tæng hîp m¹ch . Bµi to¸n tæng hîp m¹ch lµ bµi to¸n khã ,
h¬n n÷a tõ mét yªu cÇu ®Ò ra l¹i cã rÊt nhiÒu c¸ch gi¶i quyÕt kh¸c nhau . Do vËy
vÊn ®Ò chung ë ®©y lµ ph¶i dùa vµo 1 chØ tiªu tèi u nµo ®ã , ®ång thêi ®Ó t×m ®îc
lêi gi¶i tèi u th× ngoµi c¸c suy luËn to¸n häc logic , ngêi thiÕt kÕ cßn ph¶i tËn
dông c¸c kinh nghiÖm thùc tÕ rÊt phong phó vµ ®a d¹ng .
C¸c ph¬ng ph¸p tæng hîp m¹ch ;
- Ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch .
- Ph¬ng ph¸p dùa vµo to¸n tö tr¹ng th¸i vµ biÕn cè .
- Ph¬ng ph¸p dïng b¶ng t¸c ®éng hoÆc hµm t¸c ®éng c¸c biÕn cè .
- Ph¬ng ph¸p dïng b¶ng tr¹ng th¸i .
- Ph¬ng ph¸p ®å h×nh Mealy hoÆc Moore .
- Ph¬ng ph¸p Grafcet .
Trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt c«ng nghiÖp , c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc thêng ho¹t
®éng theo mét tr×nh tù logic chÆt chÏ nh»m ®¶m b¶o chÊt lîng s¶n phÈm vµ an
toµn cho nhêi vµ thiÕt bÞ . CÊu tróc lµm viÖc tr×nh tù cña d©y chuyÒn ®Ï ®a ra yªu
cÇu cho ®iÒu khiÓn lµ ®iÒu khiÓn sù ho¹t ®énh thèng nhÊt chÆt chÏ cña d©y chuyÒn ,
®ång thêi còng gîi ý cho ta sù ph©n nhãm logic cña automat tr×nh tù bëi c¸c tËp
------------------------------------------------------------------------------------------- 17
T.g: Phan ViÖt Cêng
nguon tai.lieu . vn
