Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông sử dụng PLC S7 – 1200

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Hoàng Duy Khang

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
............................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Trang 1

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Hoàng Duy Khang

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
............................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Trang 2

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Hoàng Duy Khang

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................8
DANH MỤC HÌNH ẢNH. .........................................................................................9
Lời mở đầu ................................................................................................................12
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG. ............................................................13
1.1

Khái niệm. ....................................................................................................13

1.2

Khái niệm về mác bê tông. ..........................................................................13

1.3

Phân loại bê tông. .........................................................................................13

1.3.1 Theo cường độ. ......................................................................................13
1.3.2 Theo loại chất kết dính. .........................................................................14
1.3.3 Theo cốt liệu. .........................................................................................14
1.3.4 Theo khối lượng thể tích. .......................................................................14
1.3.5 Theo phạm vi sử dụng............................................................................14
1.4

Các thành phần cốt liệu. ...............................................................................15

1.4.1 Xi măng. .................................................................................................15
1.4.2 Cát. ........................................................................................................15
1.4.3 Đá dăm. .................................................................................................15
1.4.4 Nước. .....................................................................................................15
1.4.5 Các chất phụ gia. ...................................................................................15
1.5

Tính chất đặc thù của bê tông. .....................................................................15

1.5.1 Cường độ của bê tông. ..........................................................................15
1.5.2 Tính giãn nở...........................................................................................17
1.5.3 Tính chống thấm. ...................................................................................17
1.6

Quá trình đông cứng của bê tông và biện pháp bảo quản. ...........................17

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG. ....................................18
2.1

Giới thiệu chung. ..........................................................................................18
Trang 3

Đồ án tốt nghiệp
2.2

GVHD: Hoàng Duy Khang

Trạm trộn bê tông xi măng. ..........................................................................19

2.2.1 Giới thiệu. ..............................................................................................19
2.2.2 Phân loại. ..............................................................................................19
2.2.3 Cấu tạo chung của trạm trộn bê tông xi măng. .....................................19
2.2.4 Nguyên lý hoạt động. .............................................................................23
CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU VỀ PLC. PLC – S7 1200. PHẦN MỀM LẬP TRÌNH PLC
TIA – PORTAL V13. ................................................................................................24
3.1

Khái quát chung về PLC. .............................................................................24

3.1.1 Lịch sử hình thành. ................................................................................24
3.1.2 Các loại PLC thông dụng. .....................................................................24
3.1.3 Ngôn ngữ lập trình. ...............................................................................25
3.1.4 Cấu trúc và phương thức thực hiện chương trình PLC. .......................25
3.1.5 Ứng dụng PLC. ......................................................................................27
3.2

PLC – S7 1200. ............................................................................................27

3.2.1 Cấu trúc. ................................................................................................27
3.2.2 Phân vùng bộ nhớ. .................................................................................29
3.2.3 Tập lệnh S7 – 1200. ...............................................................................30
3.2.4 Sơ đồ đấu dây. .......................................................................................32
3.3

Phần mềm Tia – Portal v13. .........................................................................33

3.3.1 Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic. ......................................................33
3.3.2 Các bước tạo một project. .....................................................................34
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MẠCH LỰC MẠCH ĐIỀU KHIỂN SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY.
...................................................................................................................................37
4.1

Đặt vấn đề. ...................................................................................................37

4.2

Hướng giải quyết. .........................................................................................37

4.3

Tính toán thiết kế mạch lực..........................................................................37
Trang 4

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Hoàng Duy Khang

4.3.1 Mạch lực động cơ dẫn động buồng trộn. ..............................................37
4.3.2 Mạch lực động cơ kéo băng tải. ............................................................38
4.3.3 Mạch lực động cơ bơm nước. ................................................................39
4.3.4 Mạch lực động cơ vít tải xi măng. .........................................................39
4.3.5 Mạch lực động cơ máy nén khí. .............................................................40
4.3.6 Tính chọn aptomat tổng. ........................................................................40
4.3.7 Tính chọn bộ khởi động mềm. ...............................................................41
4.4

Tính toán thiết kế mạch điều khiển. .............................................................42

4.4.1 Mạch điều khiển động cơ dẫn động buồng trộn. ...................................42
4.4.2 Mạch điều khiển động cơ kéo băng tải. .................................................42
4.4.3 Mạch điều khiển động cơ bơm nước. ....................................................42
4.4.4 Mạch điều khiển động cơ vít tải xi măng. .............................................42
4.4.5 Mạch điều khiển động cơ máy nén khí. .................................................43
4.4.6 Tính chọn rơ le trung gian.....................................................................43
4.5

Sơ đồ mạch động lực....................................................................................44

4.6

Sơ đồ mạch điều khiển. ................................................................................46

4.7

Sơ đồ đấu dây. ..............................................................................................48

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ XÂY DỰNG PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT.
...................................................................................................................................49
5.1

Xây dựng thuật toán điều khiển. ..................................................................51

5.1.1 Sơ đồ khối tổng quan hoạt động của hệ thống ở chế độ tự động. .........51
5.1.2 Sơ đồ khối tổng quan hoạt động của hệ thống ở chế độ bằng tay. .......52
5.1.3 Sơ đồ khối cân đá. .................................................................................52
5.1.4 Sơ đồ khối cân cát. ................................................................................53
5.1.5 Sơ đồ khối cân nước. .............................................................................53
5.1.6 Sơ đồ khối cân xi măng. ........................................................................54
Trang 5