Viết phần mềm giao tiếp chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính

ĐOÀN TNCS HỒ CHÍ MINH CÔNG TY CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUYÊN ĐOÀN THANH NIÊN NHÀ MÁY CÁN THÉP LƯU XÁ BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC THAM GIA GIẢI THƯỞNG SÁNG TẠO TRẺ TỈNH THÁI NGUYÊN LẦN THỨ XII – NĂM 2015 Họ và tên: Đỗ Đức Thành-Phạm Khả Miền Đơn vị công tác: Phòng Kỹ Thuật Cơ điện Sinh hoạt tại: Chi đoàn Cơ quan Đoàn TN Nhà máy Cán thép Lưu Xá THÁI NGUYÊN 2015 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN XIN THAM DỰ GIẢI THƯỞNG SÁNG TẠO TRẺ TỈNH THÁI NGUYÊN LẦN THỨ XII - NĂM 2015 Kính gửi : BAN TỔ CHỨC GIẢI THƯỞNG Tên tôi là : Đỗ Đức Thành Ngày sinh : 02/10/1980 Giới tính : Nam Phạm Khả Miền Ngày sinh: 21/12/1978 Giới tính : Nam Quốc tịch: Việt Nam Dân tộc: Kinh Tên cơ quan: Phòng Kỹ Thuật Cơ điện - Nhà máy Cán thép Lưu Xá- Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên. Địa chỉ: Phường Cam Giá- Thành phố Thái Nguyên- Tỉnh Thái Nguyên Điện thoại: 0280.3832486 – Fax: 02803832486 Là tác giả công trình: Viết phần mềm giao tiếp RS232 (Matsu) sang chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI với máy tính. Thuộc lĩnh vực: Kỹ thuật Các tài liệu kèm theo: Báo cáo thuyết minh đề tài khoa học – Sáng kiến tiết kiệm. Văn bản đề nghị của Đoàn cơ sở và xác nhận của lãnh đạo đơn vị. Chúng tôi xin được tham dự Giải thưởng Sáng tạo trẻ Tỉnh Thái Nguyên lần XII năm 2015. Chúng tôi xin cam đoan công trình, nghiên cứu, sáng tạo nói trên là của mình. Các tài liệu gửi kèm đơn này là hoàn toàn phù hợp với bản gốc mà chúng tôi đang giữ. Thái nguyên, ngày 13 tháng 04 năm 2015 XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CÔNG TÁC TÁC GIẢ LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão, mang lại những lợi ích cho con người về tất cả những lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tới là nước công nghiệp hoá hiện đại hoá. Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát triển nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy và ngành tự động hoá trong các nhà máy công nghiệp. Vì ngành điện tự động hoá đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Để thực hiện việc phát triển ngành cơ khí và nghành điện tự động hoá cần đẩy mạnh công tác phát huy sáng kiến cải tiến kỹ thuật trong sản xuất, đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ theo dây chuyền trong sản xuất . Trong phạm vi đề tài này chúng tôi đề cập đến vấn đề thay đổi về mặt thiết bị trong dây chuyền sản xuất thép cán và nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của đơn vị ngày một tiến bộ hơn, mặt khác việc thay đổi thiết bị này còn mang lại lợi ích thiết thực cho đơn vị. CHƯƠNG I KHÁI QUÁT VỀ QUY MÔ, ĐẶC ĐIỂM, CÁC HOẠT ĐỘNG CHÍNH CỦA NHÀ MÁY CÁN THÉP LƯU XÁ – CÔNG TY CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUYÊN 1. Quá trình hình thành và phát triển Nhà máy Cán thép Lưu Xá - Công ty cổ phần Gang thép thái nguyên Nhà máy cán thép Lưu Xá thuộc Công ty Gang thép Thái nguyên được thành lập năm 1972 và bắt đầu đi vào sản xuất năm 1978. - Trụ sở tại: Phường Cam giá - Thành phố Thái nguyên - Số điện thoại: 0280.3832486 - Fax: 0280.3832486 - Website : http:/www.Tisco.com.vn - E.mail : Canthepluuxa@hn.vnn.vn - Nhà máy mở tài khoản tại Ngân hàng Công thương Lưu xá. Nhà máy cán thép Lưu Xá (trước đây là xưởng cán 650) được thành lập tháng 5 năm 1972 nhưng do chiến tranh nên đến ngày 30 tháng 4 năm 1978 Nhà máy mới bắt đầu đi vào sản xuất phôi thép và đến ngày 29/11/1978 mới chính thức sản xuất thanh thép hình đầu tiên (thép U120) và cũng từ đây dây chuyền luyện kim liên hợp của Công ty Gang thép Thái nguyên đã được khép kín từ khâu khai quặng - luyện gang - luyện thép đến cán thép. Trải qua bao khó khăn gian khổ của những năm bao cấp và những thách thức của những năm trong cơ chế thị trường, Nhà máy Cán Thép Lưu Xá vẫn tồn tại, đứng vững và ngày càng phát triển. * Những chặng đường đã qua: 1. Thời kỳ 1972 - 1978: Thời kỳ này Nhà máy vừa xây dựng nơi ăn ở vừa tham gia phục hồi sản xuất của Công ty tập trung và đào tạo đội ngũ, chuẩn bị sản xuất. Về bộ máy tổ chức tiếp nhận thiết bị, nhà xưởng, công tác kỹ thuật. 2. Thời kỳ 1978 - 1988: Bắt đầu đi vào sản xuất trong điều kiện Trung Quốc rút chuyên gia cắt viện trợ kinh tế, đất nước đang bị bao vây, cấm vận cơ chế quản lý quan liêu bao cấp. Đây là thời kỳ có nhiều khó khăn gian khổ nhất. Sản xuất không phát triển, công nhân đông, việc làm thiếu, thu nhập và đời sống khó khăn, đội ngũ bắt đầu có sự phân tán, người về nghỉ chế độ, người thôi việc, người chuyển đi nơi khác, một số đi lao động nước ngoài. 3. Thời kỳ 1988 - 1989: Nền kinh tế đất nước đang chuyển đổi theo nền kinh tế thị trường có sự quản lý của Nhà nước, sản xuất của Nhà máy, của Công ty đã bắt đầu có tăng trưởng, việc làm và đời sống công nhân đã từng bước được cải thiện với những thời kỳ sản xuất phôi thép xuất khẩu đi Thái Lan, thép hình bán sang biên giới Trung Quốc, giai đoạn này Nhà máy cũng đã tập trung cùng Công ty đầu tư mở rộng các mặt hàng thép cán, nâng cao năng lực sản xuất và chất lượng sản phẩm. Năm 1995 thêm dây chuyền cán thép D, Æ14 - D, Æ40 thiết bị của Đài Loan. Năm 1996 đầu tư mua lò nung phôi thép thay thế lò cũ, giảm tiêu hao đầu FO, cải thiện vệ sinh môi trường. Năm 1998 bổ sung thêm thiết bị sản xuất thép dây Æ6, Æ 8, Æ10 thiết bị mua của Ấn Độ. 4. Thời kỳ 1999 - đến nay: Đây là thời kỳ Nhà máy đạt được nhiều kỳ tích quan trọng, sản xuất tăng liên tục, sản lượng thép cán năm sau cao hơn năm trước, đạt và vượt công suất thiết kế. Các mặt hàng thép cán được mở rộng, chất lượng sản phẩm được nâng cao, việc làm đầy đủ, thu nhập cao và ổn định cho CBCNV, Nhà máy có diện tích nhà xưởng 31.019m2, với chiều dài 445m, chiều rộng 132m được chia làm 4 gian nhà xưởng. Nhà máy có kho nguyên vật liệu với diện tích 3.960m2, có sức chứa 14.000 (tấn) phôi thép. Tổng số thiết bị của Nhà máy trên 6.000 tấn. Thiết bị điện phục vụ cho công nghệ bao gồm 640 động cơ lớn nhỏ, tổng dung lượng điện sử dụng là 9.000 Kw/h. Nhà máy có 15 cầu trục dùng để vận chuyển. Tổng số CBCNV của nhà máy trên 500 người. Nhà máy có 3 dây chuyền công nghệ sản xuất ra các loại thép: Thép dây Æ6, Æ8, thép tròn trơn và thép vằn Æ18- Æ40, thép chữ I10 - I16, thép chữ C8 - C16, thép góc L63 - L130, thép tròn Æ50, Æ60. Nhà máy đã đưa vào áp dụng hệ thống quản lý chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000. Nhà máy có cán bộ kỹ thuật nghiệp vụ có trình độ, kinh nghiệm năng động và đội ngũ công nhân lành nghề, luôn tiếp thu đổi mới thiết bị, công nghệ để sản xuất ra những sản phẩm tốt. Tổng số CBCNV Nhà máy trên 500 người. Các sản phẩm của Nhà máy được sản xuất theo tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế. Sản phẩm của nhà máy đã tham gia nhiều hội chợ triển lãm và đạt 7 huy chương vàng và được công nhận là hàng Việt nam chất lượng cao. * Chức năng, nhiệm vụ của Nhà máy cán thép Lưu Xá. Nhà máy cán thép Lưu Xá là một đơn vị thành viên nằm trong dây chuyền sản xuất chính của Công ty Gang thép Thái nguyên, vì vậy không phải là đơn vị hạch toán kinh doanh độc lập mà chỉ được phân cấp từng mặt, có chức năng sản xuất thép và nhiệm vụ như sau: 1. Tổ chức sản xuất thép có hiệu quả cho Công ty Gang thép Thái nguyên. 2. Tổ chức quản lý vận hành và tự sửa chữa thiết bị cán thép và thiết bị phục vụ. 3. Tổ chức, quản lý tiếp nhận vật tư, nguyên vật liệu và phụ tùng thiết bị. 4. Tổ chức sản xuất các loại thép hình, thép cây, thép dây theo đơn đặt hàng của Công ty Gang thép Thái nguyên. 5. Ổn định và nâng cao đời sống của nhân viên. Lĩnh vực kinh doanh chủ yếu của Nhà máy là sản xuất kinh doanh các loại thép hình, thép cây, dây phục vụ cho các ngành xây dựng và chế tạo hàng hoá chính. Hiện nay Nhà máy đang sản xuất chủ yếu là thép cuộn Æ6, Æ8, thép góc L63 - L160, thép chữ I100 - I160, thép chữ C80 - C160, thép tròn Æ50 - Æ100, thép chữ U80 - U140. 2. Công tác tổ chức, bộ máy quản lý của Nhà máy. a. Đặc điểm tổ chức sản xuất tại Nhà máy. Nhà máy cán thép Lưu Xá là đơn vị thành viên của Công ty Gang thép Thái nguyên, một doanh nghiệp sản xuất thép hình các loại có những đặc điểm như sau: Sản xuất dây chuyền thuộc loại dây chuyền cơ khí hoá sản xuất gián đoạn có nhịp tự do dây chuyền sản xuất với 3 giá cán thép hình các loại, dây chuyền có một đối tượng, đối tượng chuyển động trong quá trình sản xuất. Theo đối tượng sản xuất và tính chất lặp lại thì sản xuất tại Nhà máy là loại hình sản xuất loại lớn vì số lượng sản phẩm rất lớn, với nhiều chủng loại như thép dây, thép cây, thép hình, quá trình sản xuất của Nhà máy ổn định, nhịp nhàng và tương đối đều đặn. Tổ chức sản xuất theo dây chuyền, với máy móc thiết bị hiện đại , chất lượng sản phẩm cao và tương đối ổn định. Nhà máy tổ chức sản xuất chuyên môn hoá theo ngành nghề, công việc. Công nhân được biên chế vào các tổ có nhiệm vụ riêng biệt theo tính chất và nội dung công việc như thợ lò nung, thợ chuẩn bị nguyên liệu, thợ hàn cắt, thợ thuỷ lực, thợ vận hành điện, thợ vận hành cơ, thợ lái cẩu trục. Theo yêu cầu công việc, các tổ này được bố trí thành ca, thành phân xưởng sản xuất, các sản phẩm của Nhà máy sản xuất ra mang tính chất sản xuất tập thể. b. Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm: Nhà máy cán thép Lưu Xá áp dụng công nghệ nung một lần, tức là nguyên vật liệu chính chỉ qua một lần nung và sau đó tuỳ thuộc vào tính chất của mỗi sản phẩm sẽ được xử lý cho ra thành phẩm. Sơ đồ công nghệ như sau: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM Đóng bó, Nhập kho Tinh chỉnh sản phẩm Cưa, cắt, làm nguội Cán thép Nung thỏi phôi Thỏi phôi Để sản xuất ra sản phẩm trải qua 6 giai đoạn như sau: + Giai đoạn 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu bao gồm kích thước và yêu cầu từng loại mác thép cụ thể, kiểm tra các yêu cầu về kỹ thuật và tập hợp sao cho đảm bảo thực hiện đúng quy trình, sản xuất thuận lợi, an toàn. + Giai đoạn 2: Nung thực hiện đúng chế độ, nung theo yêu cầu cụ thể của từng loại mác thép, kiểm tra tiêu chuẩn kỹ thuật để định ra chế độ nung hợp lý như tốc độ nung, thời gian nung, nhiệt độ. + Giai đoạn 3: Cán thép tuỳ theo yêu cầu của từng loại sản phẩm, tuỳ từng loại phôi liệu để thực hiện số lần cán và phân phối số lần trên máy cán cho hợp lý. + Giai đoạn 4: Cưa, cắt làm nguội, cưa cắt đoạn theo yêu cầu hoặc cắt đầu đuôi. + Giai đoạn 5: Hoàn chỉnh sản phẩm, tinh chỉnh nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. + Giai đoạn 6: Đóng bó và nhập kho sản phẩm. c. Đặc điểm quy trình chế tạo sản phẩm của Nhà máy: Với ưu điểm sẵn có của Nhà máy năm 1996 Nhà máy đã đầu tư lò nung, liên tục nâng cấp công suất 40 tấn/giờ và trong những năm qua Nhà máy đã đầu tư chiều sâu, mở rộng dây chuyền và nâng cao công nghệ sản xuất. Hiện nay Nhà máy đang thực hiện sản xuất thép cán 3 tuyến công nghệ (Trung Quốc, Đài Loan, Ấn Độ). - Nếu cán thép hình (thép góc, thép U, thép I) thì cán trên tuyến công nghệ Trung Quốc. - Nếu cán thép cây, thép vằn từ D18 đến D14 thì cán trên tuyến công nghệ của Đài Loan. - Nếu cán thép dây Æ6, Æ8, D10 thì cán trên tuyến công nghệ của Ấn Độ. Với 1 lò nung liên tục, khi phân xưởng cán thực hiện ở dây chuyền này thì phân xưởng cơ điện có thể duy tu bảo dưỡng ở dây chuyền kia. Do đó quá trình sản xuất đan chen nhau không phải ngừng sản xuất tạo điều kiện cho đội ngũ công nhân viên luôn có việc làm và thu nhập ổn định, nguyên liệu được dùng chủ yếu là thép thỏi và thép phôi nhập khẩu, áp dụng công nghệ nung 1 lần tức là nguyên liệu chính chỉ qua 1 lần nung và sau đó tuỳ thuộc vào tính chất kỹ thuật của mỗi sản phẩm sẽ được xử lý cho ra thành phẩm. d. Tổ chức bộ máy quản lý của Nhà máy: * Tổ chức bộ máy quản lý: Bộ máy quản lý của Nhà máy cán thép Lưu Xá được tổ chức theo hình thức trực tuyến chức năng. Đứng đầu Nhà máy là Ban giám đốc chỉ đạo công việc trực tuyến xuống từng phòng ban và phân xưởng. Ngoài ra, các phòng ban chức năng có nhiệm vụ tham mưu cho Ban giám đốc điều hành công việc của Nhà máy. Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý tổ chức của Nhà máy được thể hiện qua sơ đồ sau: SƠ ĐỒ TỔ CHỨC BỘ MÁY QUẢN LÝ GIÁM ĐỐC P. Giám đốc Phụ trách thiết bị P. Giám đốc Kỹ thuật P.KHKD Phòng Hành chính P. TCLĐ P.Kỹ thuật Cơ điện P. KTCN- KCS P.KT Tài chính PX Cán thép PX Cơ điện * Chức năng nhiệm vụ cơ bản của các bộ phận: - Giám đốc: Là người đứng đầu nhà máy lãnh đạo đến các phân xưởng, là người chịu trách nhiệm và chỉ đạo chung toàn bộ hoạt động của nhà máy, là người chịu trách nhiệm trước cấp trên và pháp luật về mọi hoạt động của nhà máy. Có nhiệm vụ xây dựng kế hoạch sản xuất, tài chính, tổ chức lao động. - Phó giám đốc thiết bị: Được Giám đốc uỷ quyền phụ trách chỉ đạo kỹ thuật và thiết bị, là người giúp việc đắc lực cho giám đốc, có phó giám đốc đảm bảo hoạt động sản xuất và kinh doanh có hiệu quả hơn. - Phó giám đốc Kỹ thuật: Chủ động xây dựng các chỉ tiêu định mức kỹ thuật và quy trình công nghệ, thiết kế các sản phẩm, kiểm tra chất lượng sản phẩm từ khi nhận phôi liệu cho đến khi ra sản phẩm cuối cùng - Phòng kế hoạch kinh doanh: Căn cứ vào kế hoạch sản xuất Công ty giao cho Nhà máy đầu năm, phòng kế hoạch vật tư phân ra từng quý, tháng và giao chỉ tiêu cụ thể cho từng phân xưởng, tổ chức chỉ huy thống nhất để thực hiện kế hoạch trong toàn Nhà máy. Trên cơ sở đó xây dựng kế hoạch mua vật tư cho sản xuất và dự phòng, kết hợp tổ chức cấp phát và bảo quản chặt chẽ việc sử dụng vật tư nguyên liệu. - Phòng tài chính kế toán: Lập kế hoạch tài chính, chủ động sử dụng vốn một cách có hiệu quả, nộp đúng, nộp đủ kịp thời các khoản phải nộp cho ngân sách nhà nước theo chế độ quy định (thông qua Công ty Gang thép Thái nguyên) trích lập và sử dụng các quỹ theo quy định của Nhà nước để mở rộng sản xuất cải tiến kỹ thuật. + Tổ chức hạch toán kế toán, thống kê thực hiện chức năng, giám sát và chịu trách nhiệm về công tác tài chính trước Giám đốc và cơ quan chủ quản cấp trên. Thực hiện đầy đủ chế độ ghi chép ban đầu, chế độ hạch toán và quản lý kinh tế theo đúng chế độ quy định, lập báo các quyết toán, thống kê tài chính theo đúng quy định. + Thanh quyết toán các khoản tiền lương, tiền thưởng cho CBCNV theo đúng chế độ của Nhà nước và quy chế của Nhà máy. - Phòng tổ chức lao động tiền lương: Tổ chức biên chế lao động hợp lý khoa học, đào tạo nâng bậc cho CBCNV trên cơ sở sát hạch tay nghề cho từng người. Tuyển dụng công nhân và làm đúng chế độ tuyển dụng công nhân. Tổ chức quản lý tốt quỹ lương, có hình thức trả lương thích hợp để khuyến khích người lao động. - Phòng hành chính quản trị và đời sống: Nhiệm vụ thực hiện tốt công tác bảo mật, công văn giấy tờ, phục vụ đưa đón khách. Tổ chức chăm sóc CBCNV Nhà máy như: Phục vụ ăn ca, bồi dưỡng cho nhân viên toàn Nhà máy, chăm sóc sức khoẻ ban đầu cho người lao động. - Phòng kỹ thuật cơ điện: Có nhiệm vụ bảo vệ an toàn và sử dụng hợp lý, hiệu quả đúng mục đích với tài sản cố định, lập phương án và kế hoạch sửa chữa lớn, sửa chữa thường xuyên tài sản cố định, xây dựng kế hoạch nâng cấp thiết bị sản xuất. - Phân xưởng cán: Chuyên sản xuất các loại sản phẩm thép là các loại thép hình và thép cây theo kế hoạch Nhà máy giao theo tháng, quý, năm. - Phân xưởng cơ điện: Có trách nhiệm sửa chữa thiết bị phục vụ sản xuất, gia công chế tạo phụ tùng cho việc sản xuất thép, vận hành các thiết bị trong Nhà máy. e. Lao động: Tổng số cán bộ công nhân viên chức trong toàn Nhà máy năm 2015 là 443 người. Trong đó nữ công nhân viên chức là 90 người. Trình độ thạc sĩ: 2 người; Trình độ đại học, cao đẳng: 147 người (trong đó: nữ 26 người); Trình độ trung cấp: 134 người (Trong đó: nữ 33 người). CHƯƠNG II GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHỆ – THIẾT BỊ DÂY TRUYỀN CÁN THÉP DÂY ẤN ĐỘ-BLOCK I. Công nghệ, thiết bị dây truyền cán thép dây ấn độ-Block: 1. Tình trạng thiết bị trước khi cải tạo: Phôi cán bắt đầu từ 13 sau khi thép ra khỏi K19 ( thuộc dây truyền cán liên tục của đài loan ) sẽ qua hai giá cán A20, A21 qua máy đẩy tiếp máy cắt đĩa và máy cắt trống để cắt đâù đuôi. Các máy đẩy tiếp, cắt đĩa, cắt trống bàn tạo trùng ngang đều được điều khiển tự động bằng các sen sơ ( mắt thần ). Loop giữa hai giá cán A20,A21, HMD1 trước đẩy tiếp 1, loop 3 trên bàn tạo trùng lấy tín hiệu về đầu vào PLC-Fp3; PLC-FP3 sẽ cho đầu ra các tín hiệu điều khiển đã được lập trình sẵn và nhờ các thiết bị đáp ứng là các van khí nén vị trí tự động của các van này được xác định bằng các công tắc cực hạn. Thép liên tục được đưa qua 6 giá cán Block đối với Æ6 và 4 giá đối với Æ8. Trong quá trình cán nếu có sự cố khu vực Block máy sẽ tự động nhờ bộ quét HDM2 đặt ngay trong Block và một dây giới hạn (fish line) song song với 6 giá cán. Khi có tín hiệu ở bộ quét LS-3 và HMD-2 cộng với thời gian xác định mạch hoặc dây giới hạn bị đứt thì mạch sẽ cho tín hiệu có sự cố và sử lý sự cố( tác động máy cắt hạ cửa sập ). Sau giá cán Block được làm mát bằng nước có áp lực lớn để giảm nhanh nhiệt độ xuống khoảng 750-800oc nhằm đảm bảo cơ tính của thép và vòi phun nước cao áp, khí néndùng để thổi sạch vẩy axít. Van nước cấp cho khu vực này là kiểu van điện từ 3 ngả , được điều khiển bởi tín hiệu điện từ hệ thống PLC.Khi HMĐ2 nhận được tín hiệu phôi thép nóng, sau một khoảng thời gian ngắn PLC sẽ cấp điện cho van điện từ chuyển đường nước làm mát vào đường ống dẫn thép và ngược chiều đi của phôi thép. Khi HMĐ2 mất tín hiệu, đường nước làm mát được khoá lại, đồng thời nước được chuyển sang hệ thống làm sạch vảy trên mảng thóat nước sau đó hệ thống sẵn sàng đón nhận sản phẩm tiếp theo. Máy đẩy tiếp trước tạo cuộn (Pinch roll before laying hear. PR2). Sau khi có tín hiệu ở LS-3 một thời gian, mạch cho tín hiệu để điều khiển PR2 tác động và căn cứ vào tín hiệu ở HMD-3 cộng với thời gian chỉnh trước, mạch sẽ cho tín hiệu để đưa máy đẩy tiếp về vị trí ban đầu. Tốc độ của máy đẩy tiếp cũng dựa trên tốc độ của cả hệ thống và độ rộng của vòng thép. Máy tạo vòng ( Laying hear): Thép sau khi qua máy đẩy tiếp PR2 được đẩy vào máy tạo vòng, máy tạo vòng gồm một động cơ điện một chiều, truyền động cho một ống dẫn kiểu xoắn chôn ốc, khi sản phẩm vào đây theo đường ống dẫn vào,ra khỏi máy thành vòng tròn. Sàn con lăn nghiêng:sau khi thép ra khỏi tạo vòng tròn và trải đều trên sàn con lăn nghiêng trên sàn con lăn nghiêng có hệ thống làm nguội thép bằng quạt gắn ở dưới gầm con lăn làm nhiệm vụ làm nguội thép cần thiết để chuyển bị cho công đoạn tiếp theo. Hệ thống tạo cuộn, ép bó và hất:sau khi thép được dải đề trên sàn con lăn nghiêng được vận chuyển tới giếng tạo cuộn trước giếng tạo cuộnkhoảng 1mét có đặt hệ thống sen sơ ( mắt thần ).để tự động hoá cho công đoạn tiếp theo. Khi thép đang ở phía trên cửa sàn con lăn, tại giếng tạo cuộn thì : - Tên lửa định tâm đã hết tác động đi hết hành trình chiều lên - Cửa rọ đóng, tay đỡ cuộn đi vào - Máy đẩy đã lùi về hết hành trình - Máy ép đi hết hành trình chiều xuống - Chặn cuộn được dựng lên - Định tâm của tới cuộn hướng theo chiều công nghệ. Khi các vòng thép ra hết sàn con lăn nghiêng phía trên và rơi xuống giếng tạo cuộn. Lúc thép đã vào hết trong giếng, tay đỡ cuộn được mở ra, cuộn thép rơi xuống chân của tên lưả định tâm. Tên lửa từ từ đi xuống, khi cực hạn chiều xuống của tên lửa tác động, cực hạn mở rọ tác động thì máy đẩy mới đẩy cuộn thép ra, thép được đưa tới máy ép nhờ đường con lăn số 1. Khi máy ép hoạt động (lên) thì đường con lăn số 1 mất điện (do mạch điện của đường con lăn này được gửi qua tiếp điểm thường kín của máy ép ). Máy ép (bó thép ) bao gồm 4 tay bó đồng thời cùng một lúc. Khi ép xong, máy ép chạy xuống, thép được đưa tới đường con lăn số 2 và chạy tới máy hất. Tại đây nó đá vào cực hạn đặt sát chặn cuộn.Cuộn thép được máy hất hất lên tay đỡ của tời đỡ thép ( tời đỡ thép gồm 4 tay đỡ, mỗi tay có thể đỡ được 4 cuộn thép, đủ 4 cuộn thép thì tời đỡ thép quay đi 90o để cầu trục cẩu đi đưa cuộn thép vào kho chứa). Quá trình cán thép dây kết thúc. 2. Giải thích qui trình công nghệ: Quá trình tự động hoá cho dây chuyền cán dây ấn độ được bắt đầu từ máy đẩy tiếp trước máy cắt đĩa. Máy đẩy đĩa trước máy cắt đĩa: Pinch roll before shear PR1: Các thông số kỹ thuật của động cơ Pinch roll P = 30 Kw Ikich thích = 3 5A Ipư = 56A Ukich thích = 220VDC Upư = 400 VDC n = 0 1000V/P -Hoạt động : Trước khi thép vào máy đẩy tiếp PR1, trục phía trên của máy ở vị trí phía trên. Khi HMD 1 phát hiện có thép, sau một khoảng thời gian đặt van PV 1058 tác động hậ trục trên xuống tiếp xúc với thanh thép (vận tốc quay của PR1 phải được thanh toán và đặt trước sao cho vận tốc dài của một điểm trên trục ép > vận tốc của thanh thép từ gía cán A21 đến. Vận tốc này cũng đạt được khống chế tăng, giảm đồng bộ với giá cán A20, A21, Block...). Sau khi mất tín hiệu ở HMD1, một thời gian đặt trước, van PV 1058 tác động nâng hạ trục lên đợi thanh thép tiếp theo. Máy cắt đĩa : Disk shear. Các thông số kỹ thuật của động cơ Disk shear P = 11 Kw Lkích thích = 0,7 3A IPư = 33A Ukích thích = 220VDC UPư = 400 VDC n = 0 900 1500V/P -Hoạt động : Vị trí ban đầu của máy cắt để ở vị trí cắt đầu ( vị trí này xác định nhờ công tắc cực hạn LS 1073, LS 1071). Sau khi có tín hiệu ở HMD 1 một thời gian đặt trước, các van PV 1069, PV 1070 lần lượt tác động chuyển máy cắt về vị trí cắt đuôi ( vị trí này xác định bởi công tắc cực hạn LS 1072). Sau khi mất tín hiệu ở HMD 1 một thời gian đặt trước, các van PV 1069, PV 1070 lần lượt tác động chuyển máy cắt về vị trí ban đầu. Trong quá trình cán nếu có sự cố ở khu vực Block máy tự động tác động. Còn trường hợp bị sự cố khi thép ăn vào Block thì máy sẽ tác động không kịp. Máy cắt trống : Drum shear DRS. Các thông số kỹ thuật của động cơ Drum shear P = 30 Kw Lkích thích = 3 6A IPư = 80A Ukích thích = 220VDC UPư = 400 VDC n = 0 11350 1500V/P -Hoạt động: vận tốc quay của DRS phải được tính toán và đặt trước sao cho vận tốc dài của dao cắt > vận tốc của thanh thép từ giá cán A21 đến và chiều dài của đoạn cắt sao cho các đoạn này có thể sử dụng vào việc khác. Vận tốc này cũng đượckhống chế tăng, giảm đồng bộ với giá cán A20, A21, Block ...). Tất cả các đoạn cắt đầu, đuôi , cắt sự cố đều được cắt nhỏ qua máy cắt này. Bàn tạo trùng ngang: Horizontal looper WRB. Các thông số kỹ thuật của động cơ Horizontl looper WRB P = 600 Kw Ukích thích = 220VDC UPư = 350 550VDC n = 0 750 1500V/P -Hoạt động : Khi thép ăn vào giá cán Block, tín hiệu được chỉ báo bởi sự tăng vọt của dòng điện động cơ. Khi thép ăn vào quá trình chuyển từ không tải sang có tải sẽ bị sụt tốc độ sau một chút sau đó phục hồi lại, quá trình này tạo một khoảng trùng trước khối Block . Tay tạo trùng của bàn tạo trùng để ở vị trí Home (Vị trí sát bên phải theo hướng thép đi tới ) vị trí này được xác định bởi công tắc LS 1086. Cơ cấu cắt cửa sập ( snap shear) ở vị trí mở : vị trí này được xác định bởi công tắc LS 1084. Sau khi có tín hiệu ở bộ LS 3 (Bộ quét vòng ) và thời gian trễ cho phép để vật liệu vào gía thứ nhất của Block thì van PV 1081 được khởi động và tín hiệu cũng tương tự như vậy để khởi động bộ khống chế độ trùng của bàn tạo trùng . Khi có sự cố: Sau khi máy cắt đĩa tác động một thời gian trễ van PS 1082 tác động đóng cửa sập và cắt không cho thép vào trong Block (Sau 1 thời gian trễ cửa sập mới được về vị trí ban đầu ). Cụm cán dây 6 giá Block: P = 600 KW Căn cứ vào tín hiệu có thép ở bộ LS 3, mạch sẽ cho ra 1 tín hiệu để giảm tốc độ động cơ của cụm cán Block trong một thời gian rất ngắn đủ để tạo trùng. Khi có tín hiệu ở bộ HMD 3 thì mạch sẽ cho tín hiệu để phục hồi tốc độ . Để bảo vệ Block, người ta có bố trí bộ quét HDM 2 ngay sau Block và một dây giới hạn ( fish line) song song với 6 giá cán. Khi có tín hiệu ở bộ quét LS 3 và HMD 2 cộng với thời gian xác định mạch hoặc dây giới hạn bị đứt thì mạch sẽ cho tín hiệu có sư cố và sử lý sự cố ( tác động hạ cửa sập ). Hệ thống làm mát: Sản phẩm thép sau giá cán Block được làm mát bằng nước có áp lực lớn để giảm nhanh nhiệt độ xuống khoảng 750-800oC nhằm đảm bảo cơ tính của thép. Van nước cấp cho khu vực này là kiểu van điện từ 3 ngả, được điều khiển bởi tín hiệu điện từ hệ thống PLC. Khi HMĐ2 nhận được tín hiệu phôi thép nóng, sau 1 khoảng thời gian ngắn PLC sẽ cấp điện cho van điện từ chuyển đường nước làm mát vào đường ỗng dẫn thép và ngược chiều đi của phôi thép. Khi HMĐ2 mất tín hiệu, đường nước làm mát được khóa lại, đồng thời nước được chuyển sang hệ thống làm sạch vảy trên mảng thoát nước sau đó hệ thống sẵn sàng đón nhận sản phẩm tiếp theo. Máy đẩy trước tạo cuộn Pinch roll before laying hear PR 2. Các thông số kỹ thuật của động cơ PR2 P = 40 Kw Lkích thích = 2 4ADC IPư = 100ADC Ukích thích = 220VDC UPư = 400 VDC n = 0 1850V/P -Hoạt động : sau khi có tín hiệu ở LS 3 một thời gian, mạch cho tín hiệu để điều khiển PR2 tác động và căn cứ vào tín hiệu ở HDM 3 cộng với thời gian chỉnh trước, mạch sẽ cho tín hiệu để đưa máy đẩy tiếp về vị trí ban đầu. Tốc độ của máy đẩy tiếp cũng dựa trên tốc độ của cả hệ thống và độ rộng của vòng thép . Máy tạo vòng : Laying hear. Các thông số kỹ thuật của động cơ Laying hear P = 40 Kw Lkích thích = 2 4ADC IPư = 100ADC Ukích thích = 220VDC UPư = 400 VDC n = 0 1850V/P Thép sau khi đẩy tiếp PR2 được đẩy vào máy tạo vòng, máy tạo vòng gồm một động cơ điện một chiều, chuyền động cho một ống dẫn kiểu soắn chôn ốc, khi sản phẩm vào đây theo đường ống dẫn vào, ra khỏi máy thành vòng tròn và trải đều trên sàn con lăn nghiêng vận chuyển tới giếng tạo cuộn, phía dưới sàn con lăn có hệ thống quạt gió làm mát tới nhiệt độ cần thiết. Hệ thống tạo cuộn, ép bó và hất: Khi thép đang ở phía trên cửa sàn con lăn, tại giếng tạo cuộn thì : -Tên lửa định tâm đã hết tác động đi hết hành trình chiều lên - Cửa rọ đóng, tay đỡ cuộn đi vào - Máy đẩy đã đi vào hết hành trình chiều xuống - Chặn cuộn được dựng lên - Định tâm của tời cuộn hướng theo chiều công nghệ. Khi các vòng thép ra hết sàn con lăn nghiêng phía trên và rơi xuống giếng tạo cuộn. Lúc thép đã vào hết trong giếng, tay đỡ cuộn được mở ra, cuộn thép rơi xuống chân của tên lửa định tâm. Tên lửa từ từ đi xuống, khi cực hạn chiều xuống của tên lửa tác động, máy đẩy mới đẩy cuộn thép ra, thép được đưa tới máy ép nhờ đường con lăn số1. Khi máy ép hoạt động ( lên ) thì đường con lăn số 1 mất điện ( do mạch điện của đường con lăn này được gửi qua tiếp điểm thường kín của máy ép ). Máy ép ( bó thép ) bao gồm 4 tay bó đồng thời cùng một lúc. Khi ép xong, máy ép chạy xuống, thép được đưa tới đường con lăn số 2 và chạy tới máy hất. Tại đây nó đá vào cực hạn đặt sát chặn cuộn. Cuộn thép được máy hất lên tay đỡ của tời đỡ thép ( tời đỡ thép gồm 4 tay đỡ, mỗi tay có thể đỡ được 4 cuộn thép, đủ 4 cuộn thép thì tời đỡ thép quay đi 90o để cầu trục cẩu đi đưa cuộn thép vào kho chứa). Cuộn thép được hất vào khoảng 1/3 chiều dài tay đỡ thì đá vào cực hạn chiều lên của máy hất khi này chặn cuộn được ngả xuống và máy hất cũng từ từ hạ xuống đến lúc đá vào cực hạn chiều xuống của máy hất thì chặn cuộn được dựng lên. Đường con lăn số 2 chạy liên tục, nó chỉ mất điện khi máy hất hất lên được điều khiển bằng tay, ( vì nó được gửi bằng tiếp điểm thường kín của máy hất ). Các thiết bị ứng dụng hiện tại trong dây truyền cán thép của nhà máy cán thép lưu xá. Hiện tại nhà máy cán thép lưu xá đang ứng dụng PLC LOGO 24RCL cho công đoạn tạo cuộn đóng bó sản phẩm của dây truyền cán ấn độ .Tuy PLC LOGO là loại thiết bị điều khiển môdun lôgic khả trình, nhưng khi ứng dụng vào công đoạn tạo cuộn đóng bó trong dây truyền chưa được tự động hoá hoá hoàn toàn (bán tự động ), PLC LOGO chưa có hàm truyền lên công đoạn tạo cuộn đóng bó của dây truyền nhiều công đoạn vẫn cần sự can thiệp của con người vì còn nhiều chức năng chưa được ưu việtvà hoàn hảo, mà nhiều thiết bị khác gọn nhẹ dễ lắp đặt có khả năng thực hiện những gì mà PLC LOGO không thực hiện được. Để dây truyền được tự động hoá hoàn toàn không cần sự can thiệp của con người trong dây truyền. để nâng cao tính linh hoạt cho dây truyền cũng như thiết bị làm việc tự động. Sau quá trình 5 năm được học tại trường, những gì em đã trang bị được cho mình em mạnh dạn ứng dụng PLC S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Simenes ( CHLB Đức ) lập trình cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển thông qua ngôn ngữ lập trình. Để thay thế PLC LOGO 24RCL cho công đoạn tạo cuộn đóng bó được tự dộng hoá hoàn toàn. III . Ưu nhược điểm của day truyền cán dây ấn độ-Block: a) Ưu điểm: - Thiết bị phần cơ khí sử dụng các máy nhập từ nước ngoài: ấn độ, đức, italy... có độ chính xác cao, dung sai lắp ghép nhỏ, độ bền sử dụng lớn, sản phẩm đạt tiêu chuẩn ISO9001-2008. - Hệ thống điện tự động hóa: Sử dụng lập trình PLC PF3 NAIS của hãng Matsushita của nhật bản, tối ưu hóa chương trình cắt thép đầu đuôi, thuật toán Logic sử lý sự cố... - Giao diện người và máy (Human machine interface HMI): trên mà hình giao tiếp ghi, chỉ rõ cảnh báo, ghi lại tình trạng thực tế thiết bị, thông báo chi tiết chế độ vận hành trong dây truyền..... - Truyền động - động cơ: sử dụng các bộ biến đổi một chiều hiện đại AC/DC cho động cơ Bharat của italy, các bộ chuyển đổi tín hiệu Analog/Digital... - Toàn bộ thiết bị đặt trong trạm PLC-ấn độ 2: Phòng kín có sử dụng điều hòa (ổn định cho các thiết bị điện tử công nghệ cao) và chỉ những người có trách nhiệm mới được vào trạm. b) Nhược điểm. - Để sử dụng thiết bị trong dây truyền cần người có trình độ chuyên môn cao, qua đào tạo trong trường đại học và kinh nghiệm thực tế. - Dây truyền cán dây ấn độ được lắp đặt từ năm 1997, đưa vào sử dụng cuối năm 1998: hệ thống điều khiển hoạt động không còn chính xác hay xảy ra sự cố, main bộ biến đổi tiếp xúc không tốt cần phải thay mới. Trong khi đó nhiều thiết bị không còn được hỗ trợ và sản xuất nữa. - Máy tính giám sát giao diện HMI: sử dụng hệ điều hành Windown 95, giao tiếp qua truyền thông song song (LPT), qua bộ chuyển đổi RS232 sang chuẩn RS485 (chuẩn truyền thông công nghiệp) và kết nối với PLC FP3 Panasonic qua Module mở rộng C-Net (3 lần chuyển đổi tín hiệu). Nên tốc độ trao đổi dữ liệu giữa máy tính và PLC rất chậm hay xảy ra lỗi truyền thông. - Năm 2001 thuê Công ty tự động hóa Bách khoa Command: sao lưu dữ liệu và nâng cấp lên hệ điều hành Windown 98, do phần cứng của máy tính không tương thích, không kết nối máy tính (online) với chương trình PLC, khi xẩy ra sự cố thì người cán bộ kỹ thuật không thể giám sát và cài đặt thông số cho trạm điều khiển PLC (dữ liệu truyền không ổn định). - Giao diện HMI do nước ngoài viết dùng tiếng anh gây khó khăn cho những người vận hành về cảnh báo-xử lý sự cố, điều chỉnh thông số. - Chương trình PLC NAIS FP3-Panasonic: phần logic điều khiển cần phải thay đổi theo tình trạng thiết bị thực tế mới đáp ứng sản suất (nhiều thiết bị không dùng đã thay thế mới...), nên cần sửa đổi phần lập trình PLC. CHƯƠNG III GIẢI PHÁP CẢI TIẾN KỸ THUẬT Giải pháp cải tiến kỹ thuật: Để ngày càng sản xuất ổn định, chất lượng sản phẩm được nâng cao, căn cứ vào yêu cầu của nhà máy và các ưu nhược điểm đã phân tích trên. Để khắc phục bộ những nhược điểm của dây truyền cán dây ấn độ-Block chúng tôi xin đưa ra những giải pháp sau: - Nâng cấp máy tính dùng hệ điều hành Windown98 (tốc độ chậm, giao tiếp không thuận tiện, phần cứng khó thay thế...) lên hệ điều hành mới Windown XP, Win7 tương thích với phần cứng máy tính hiện tại (dễ sử dụng, chạy ổn định tốc độ cao, giao tiếp với hầu hết các thiết bị mới...). - Đồng bộ máy tính dự phòng, sao lưu dữ liệu: để khi hỏng máy tính, mất dữ liệu...lập tức đưa vào sản xuất ngay. - Đọc tài liệu thiết bị phần cứng, liên hệ với đối tác: Mua cáp kết nối USB8551 nối được với tất cả các máy tính hiện nay (MT xách tay) thay cho các bộ chuyển đổi cũ, cồng kềnh, tốc độ chậm và quan trọng là không còn sản xuất được nữa (không mua được). Qua đó nối thẳng PLC FP3 với máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn mới. - Kết nối mạng internet tìm hiểu và download các phần mềm lập trình PLC FP3 (FPSHOP version 4.5) và phần mềm giao tiếp HMI (ASTRA USB LOCK version 32.1.1) mới nhất phù hợp với cáp kết nối USB8551. - Viết phần mềm giao tiếp chuyển chuẩn RS232 (Matsu) sang chuẩn USB855: do chương trình kết nối của các phần mềm mới không tương thích với máy tính hiện tại, dữ liệu hiển thị sai...nên phải can thiệp vào các File chương trình giao tiếp trong phần mềm để máy tính và PLC FP3 (đúng địa chỉ Address). - Sau khi nâng cấp phần mềm giám sát SCADA ASTRA32.1.1: sửa đổi giao diện chương trình giám sát từ tiếng anh sang tiếng việt, giám sát lỗi, điều kiện chạy máy, vào ra thông số trực quan trên màn hình máy tính cho người vận hành (ví dụ: sự cố ngày 27/2/2015 được xử lý nhanh chóng, không phải dò tìm nguyên nhân). - Viết thêm chương trình cảnh báo sự cố: khi có sự cố ngày xưa chỉ hiển thị khác màu (người vận hành không chú ý hay hiểu sai) thì bây giờ lập tức rú còi, hiển thị trang thông báo riêng, có nội dung sự cố. - Thay đổi lập trình điều khiển PLC FP3: thay đổi chương trình tối ưu cắt đầu đuôi vào trước máy cán Block, cắt độ dài theo yêu cầu, sử lý sự cố thép nối đuôi nhau (nâng công suất cán, không bị cắt bỏ xuống thùng).  2. Ý nghĩa của đề tài sáng kiến trong thực tiễn. Từ sau khi thực hiện cải tiến Viết phần mềm giao tiếp RS232 (Matsu) sang chuẩn USB: kết nối chương trình PLC, màn hình giám sát HMI vơi máy tính: chương trình hoạt động ổn định hơn hẳn, đảm bảo cho các thiết bị khu vực cán dây hoạt động ổn định hơn, góp phần hoàn thành kế hoạch sản xuất của Nhà máy và của Công ty giao. Mặt khác việc giao tiếp dễ dàng hơn, thuận tiện hơn và mang tính hiệu quả hơn, phù hợp với điều kiện sản xuất của Nhà máy. Đặc biệt là đội ngũ đoàn viên thanh niên với kiến thức đào tạo ở trường và kiến thức tiếp thu trong thực tiễn sản xuất kinh doanh đã áp dụng thành công trong công việc, khẳng định trình độ đội ngũ kỹ thuật. Điều đó đã được khẳng định bằng việc hoàn thành xuất sắc kế hoạch sản xuất kinh doanh của Nhà máy năm 2014 với sản lượng sản xuất trong năm 196.000T/năm. - Sử dụng dễ dàng, tương thích với các máy tính ngày nay: giúp cho người vận hành, giám sát trực quan (online) các thông số, dễ dàng sao lưu dữ liệu sang máy tính dự phòng. - Các phần mềm lập trình FPSOFT, giám sát ASTRA được nâng cấp lên các phiên bản cao nhất: chạy ổn định tốc độ cao. - Không còn phụ thuộc vào các chuyên gia, công ty tự động hóa khác. * Hiệu quả kinh tế: - Khi chuyển sản phẩm cán dây: cần đặt lại các tham số truyền dữ liệu, cán thử hiệu chỉnh sản phẩm do thay đổi đường kính trục cán phải thay đổi tham số: tốc độ, số lần cắt, độ dài đầu đuôi....cần phải cán thử từ 2 phôi (500Kg/phôi) trở lên để kiểm tra sản phẩm (kích thước hình học D0, gai thép). Giá tiền phôi: 0,5x2x8.900.000= 8.900.000 VND Giá trị thu hồi: 0,5x2x6.000.000 = 6.000.000 VND Giá trị làm lợi cho 1 tấn thép: 8.900.000-6.000.000=2.900.000 VND Trong quá trình 1 đợt sản xuất, lỗi truyền thông giữa máy tính PLC-CNET do hay phải điều chỉnh tham số gây sự cố 3-4 phôi (2 tấn): Giá trị làm lợi 1 đợt sản xuất 2000 tấn: 2.900.000x2+2.900.000= 8.700.000VND Năm 2014 sản xuất 32.764 tấn: Giá trị làm lợi 1 năm là (32.764/2000)x8.700.000=142.523.000 VND - Do đội ngũ cán bộ phòng kỹ thuật cơ điện đã làm chủ thiết bị dây truyền cán dây ấn độ- Block: không phải thuê công ty công nghệ tự động hóa viết phần mềm khắc phục sự cố (chúng tôi tham khảo giá viết phần mềm của công ty công nghệ command- Bách khoa: là 65.000.000 VND). Vậy giá trị làm lợi của đề tài trong năm 2014: 142.523.000+65.000.000= 207.532.000 VND 3. Giới thiệu chung về PLC PLC (Programmable Logic Controller hay Programmable Controller) thực chất là một máy tính điện tử được sử dụng trong các quá trình tự động hóa trong công nghiệp. Thiết bị điều khiển có thể "lập trình mềm", làm việc theo chương trình lưu trong bộ nhớ (như 1 máy tính điều khiển chuyên dụng); Thích hợp nhất cho điều khiển logic (thay thế các rơle), song cũng có thể chức năng điều chỉnh (như PID, mờ,...) và các chức năng tính toán khác. - Phạm vi ứng dụng: Lúc đầu chủ yếu trong các ngành công nghiệp chế tạo, điều khiển các quá trình rời rạc. Ngày nay cả trong điều khiển trình tự và điều khiển quá trình liên tục -> cạnh tranh với Compact Digital Controllers và các hệ DCS trong các ứng dụng “lai”. Như đã biết, nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Vì thế, tự động hóa sản xuất đóng vai trò quan trọng, tự động hóa giúp tăng năng suất, tăng độ chính xác và do đó tăng hiệu quả quá trình sản xuất. Để có thể thực hiện tự động hóa sản xuất, bên cạnh các máy móc cơ khí hay điện, các dây chuyền sản xuấtv.v, cũng cần thiết phải có các bộ điều khiển để điều khiển chúng. PLC là một trong các bộ điều khiển đáp ứng đươc yêu cầu đó. a. Cấu trúc: - Tất cả các PLC đều có thành phần chính là : Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong ( có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM ). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào /ra. Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, b. Nguyên lý hoạt động của PLC CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ. - Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song : - Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau. - Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu. - Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC . Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song. Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽ chuyển tất cả trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế. Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O . Bên cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1-8 MHZ. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống. c. Bộ nhớ PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp : Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O. Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay. Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ . Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo . Với một địa chỉ mới , nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc . Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2.000 - 16.000 dòng lệnh , tùy theo loại vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng . RAM (Random Access Memory ) có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất . Để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay dùng CMOS-RAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn . EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được . Nội dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn , nó được gắn sẵn trong máy , đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn định. Nội dung của nó có thể được xóa và lập trình lại, tuy nhiên số lần lưu sửa nội dung là có giới hạn. Môi trường ghi dữ liệu thứ tư là đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập trình. Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài. Kích thước bộ nhớ : Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 -1.000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo. Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K - 16K, có khả năng chứa từ 2.000 -16.000 dòng lệnh. Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM , EPROM. d. Các ngõ vào ra I / O Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào các modul (các đầu vào của PLC), các cơ cấu chấp hành được nối với các modul ra ( các đầu ra của PLC). Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V, tín hiệu xử lý là 12/24VDC hoặc 100/240VAC. Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh I/O được cung cấp bởi các đèn LED trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập xuất trở nên dễ dàng và đơn giản . Xây dựng các màn hình giám sát Đặt tên Bước 1: Trong phần Basic object lựa trọn Textfield, là trường đặt tên. Bước 2: Kéo Textfield vào màn hỡnh vừa tạo (giả sử là Gioithieu) Bước 3: Thay đổi Text, giả sử Nhà máy Cán Thép Lưu Xá Bước 4: có thể thay đổi kích cỡ ký tự tựy theo yờu cầu Tạo ra các trường giao tiếp với PLC là các trường Iofield Bước 1: trong phần Elemens, lựa chọn IOfield Bước 2: Kéo thả vào màn hình; Trường giao tiếp này có kiểu nhập Input, kiểu chỉ đọc Output hoặc kiểu vừa nhập, vừa đọc Input/Output Trường giao tiếp này sẽ được gắn với một tác vụ (Tag), có địa chỉ tương ứng với một vùng nhớ trong PLC, giả sử DT813, DT618... Bước 3: định địa chỉ vùng nhớ trên PLC FP3. Bước 4: trong phần PLC Tag Parameter, phần địa chỉ sẽ gán 1 vùng địa chỉ cho tác vụ: Giả sử tác vụ có tên DT578 được định địa chỉ DT578-sloop scan CHƯƠNG IV KẾT LUẬN Dây chuyền sản xuất thép cán dây-Block: (Æ6 và Æ8) hiện nay tuy rằng đã lạc hậu so với các Nhà máy cán thép trong nước cũng như trong khu vực, nhưng với lòng say mê công việc các CBCNVC của đơn vị luôn vững vàng phấn đấu thi đua hoàn thành các nhiệm vụ trong điều kiện thực sự khó khăn chung như hiện nay. Là một đoàn viên gương mẫu trong công tác cũng như các hoạt động của Đoàn, chúng tôi luôn mong muốn xây dựng tích cực hơn trong mọi lĩnh vực của Đoàn TNCS Hồ Chí Minh. Phát huy tính sáng tạo của mình áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Bằng tinh thần nhiệt huyết khẩn trương chúng tôi đã hoàn thành kịp thời bản báo cáo chi tiết “Đề tài Sáng tạo trẻ” thuộc lĩnh vực điện tự động hoá. Những ứng dụng thực tế của đề tài đã góp phần thay đổi công đoạn sản xuất của đơn vị, qua đó nâng cao năng xuất lao động của CBCNVC, cải thiện điều kiện làm việc và giảm giá thành sản phẩm. Đáp ứng tốt sản phẩm cho thị trường sử dụng như hiện nay. Trong phạm vi đề tài này chúng tôi đề cập đến vấn đề thay đổi về mặt thiết bị trong dây chuyền sản xuất thép cán và nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của đơn vị ngày một tiến bộ hơn, mặt khác việc thay đổi thiết bị này còn mang lại lợi ích thiết thực cho đơn vị. Đặc biệt là đội ngũ Đoàn viên thanh niên. Qua đề tài này chúng tôi đã tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đề tài này của chúng tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong được sự đóng góp của các bạn bè và đồng nghiệp để đề tài của chúng tôi được hoàn thiện hơn . MỤC LỤC Nội dung Trang Lời nói đầu ....................................................................................................... .....1 Chương I : Khái quát về quy mô, đặc điểm các hoạt động chính cuả Nhà máy Cán thép Lưu Xá........................................................................................................2 1. Quá trình hình thành và phát triển: Nhà máy Cán thép Lưu Xá - Công ty cổ phần Gang thép Thái nguyên..............................................................................................2 2. Công tác tổ chức, bộ máy quản lý của Nhà máy....................................................7 a. Đặc điểm tổ chức sản xuất của NM........................................................................7 b. Quy trình công nghệ sản xuất.................................................................................8 c. Đặc điểm quy trình chế tạo sản phẩm của NM.......................................................8 d. Tổ chức bộ máy quản lý của NM...........................................................................9 e. Lao động hiện tại của NM....................................................................................11 Chương II: Giới thiệu sơ lược về công nghệ dây truyền cán dây ấn độ- Block......12 1. Quy trình công nghệ dây truyền cán dây ấn độ- Block .......................................12 2. Giải thích quy trình công nghệ.............................................................................14 3 . Ưu nhược điểm của dây truyền cán dây ấn độ- Block ........................................20 Chương III: Giải pháp cải tiến kỹ thuật .................................................................24 1. Giải pháp cải tiến kỹ thuật....................................................................................24 2. Ý nghĩa của đề tài sáng kiến trong thực tiễn .......................................................27 3. Giới thiệu về PLC................................................................................................27 Chương IV: Kết luận ..............................................................................................34 Tài liệu tham khảo: 1- Tự động hoá với Simatic S7-200 và 300 Tác giả: Nguyễn Doãn Phước 2 - Giáo trình điều khiển logic và PLC của tác giả Nguyễn Như Hiển, Nguyễn Mạnh Tùng. 3- Các tài liệu trên mạng internet......vv