thực tập tại nhà máy bột mỳ việt ý

Baïo caïo thæûc táûp cuäúi khoaïNhaì maïy bäüt myì Viãûy YÏ

LỜI MỞ ĐẦU

Để ứng dụng kiến thức đã học được ở nhà trường vào thực tiễn cuộc sống cũng như để tìm kiếm đề tài hay phục vụ cho đồ án tốt nghiệp cuối khoá. Hàng năm nhà trường tổ chức cho sinh viên năm cuối đi thực tế ở các nhà máy, công ty, xí nghiệp…với thời gian là 2 tháng. Nhằm giúp cho sinh viên được tiếp xúc với môi trường làm việc công nghiệp, nắm bắt được quy trình công nghệ, nguyên lý hoạt động và một số thiết bị tự động hoá cao của nhà máy, xí nghiệp, công ty…Đồng thời giúp cho sinh viên biết được chức năng nhiệm vụ của một người kỹ sư.

Sau khi được sự giới thiệu của khoa Em được đến thực tập tại Nhà máy bột mỳ Việt, 51 Yết Kiêu, Quận Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng.

Qua 2 tháng thực tập với sự hiểu biết của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của các Anh Chị ở phòng Kỹ Thuật Công Nghệ và các Anh ở phân xưởng sản xuất của Nhà máy. Em đã tổng hợp và viết thành quyển báo cáo này.

Nội dung của báo cáo thực tập gồm 4 chương:

Chương I : Tổng quan về nhà máy Chương II : Dây chuyền công nghệ nhà máy Chương III : Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu của nhà máy (SCADA).

GVHD: Ngä Âçnh ThanhSVTH: Tráön Thuán-26D1DE

Trang 1


NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA BAN LÃNH ĐẠO NHÀ MÁY................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Đà Nẵng, ngày ..... tháng ..... năm 2008


Trang 2


NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Đà Nẵng, ngày ..... tháng ..... năm 2008.Giáo viên hướng dẫn.

Ngä Âçnh Thanh


Trang 3


CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY

I. ĐỊA ĐIỂM NHÀ MÁY Nhà máy bột mì Việt –Ý Foodinco nằm tại 51-Yết Kiêu, Quận Sơn Trà, Thành phố

Đà Nẵng. Nhà máy được đưa vào hoạt động từ ngày 13/10/2001 và được cổ phần hóa từ ngày 01/11/2005. Nhà máy hoạt động theo dây chuyền công nghệ khép kín của Italia.

Nhà máy ra đời đã đáp ứng nhu cầu về thị trường và tăng thêm nguồn thu cho ngân sách địa phương, đồng thời đáp ứng nhu cầu về việc làm cho người dân.

II. CƠ CẤU NHÀ MÁY

`

III. CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ PHÒNG KỸ THUẬT - Kiểm soát và thực hiện các quy trình về quản lý thiết bị công nghệ, thiết bị phụ trợ,

thiết bị kiểm tra và thử nghiệm.- Kiểm soát các công tác đầu tư, đổi mới thiết bị.- Xây dựng các định mức sử dụng nguyên vật liệu, phụ tùng.- Kiểm soát việc thực hiện các quy định về bảo hộ lao động, an toàn phòng chống

cháy nổ và bảo vệ môi trường.- Xây dựng các chỉ tiêu chất lượng của nhà máy.- Kiểm soát các công tác xây dựng cơ bản, quản lý đất đai nhà xưởng.- Nghiệm thu việc thực hiện tu sửa thiết bị, lắp đặt thiết bị mới và các công trình

nghiên cứu sản xuất mặt hàng mới và nguyên liệu phục vụ sản xuất.


Trang 4

Giám đốc

TCKT PXSXKTCNTCTH KHKD

Bảo vệ

Nhà kho

KCS Tổ cơ khí

3 ca sản xuất

Tổ Đóng bao

Tổ Xe

nâng

VệSinh Công

nghiệp


IV. NGUỒN GỐC CỦA NGUYÊN LIỆU Nguồn nguyên liệu của nhà máy là lúa mì nhập từ các nước Trung Quốc, Canada,

Mỹ, Úc…Năng suất của nhà máy đạt 220 tấn nguyên liệu/24h với các loại sản phẩm chính và

phụ như sau: Sản phẩm chính: Non nước, Hải Vân, Tiên Sa, Tháp Chàm, Tháp Chàm Đỏ, Tràng

Tiền. Sản phẩm phụ: Cám loại 1, Cám loại 2.

Sản phẩm của nhà máy được cung cấp cho các nhà máy như : Acecook, nhà máy thủy sản, nhà máy bánh kẹo Quảng Ngãi…Tùy theo yêu cầu chất lượng.

V. CÁC TIÊU CHUẨN VỀ NGUYÊN LIỆU 1. Mục đích

Tiêu chuẩn nguyên liệu lập ra làm cơ sở cho việc mua nguyên liệu, kiểm tra nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất.

2. Tài liệu liên quan Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 6095 : 1995

3. Nội dung Nguyên liệu được đưa vào sản xuất tại nhà máy là hạt lúa mì giống Tritiaem

aestiviem sử dụng làm thức ăn cho người và là đối tượng dùng trong mua bán quốc tế.

Các khái niệm, định nghĩa - Tạp chất: những hạt lúa mì hư hỏng, tất cả các tạp chất hữu cơ và vô cơ khác lẫn

trong hạt lúa mì.- Hạt lúa mì hư hỏng:

+ Hạt gãy: có một phần nội nhũ bị bóc trần hoặc bị mất phôi.+ Hạt teo: những hạt lọt qua sàng với chiều rộng lỗ 1.7 mm trường hợp áp dụng tiêu chuẩn Việt nam : TCVN 6095 : 1995 hoặc rộng 1.62 mm đối với tiêu chuẩn của hiệp hội lúa mì Úc AWB hoặc hội lúa mì Mỹ US Wheat As+ Hạt không bình thường+ Hạt mốc: khi quan sát bằng mắt thường thấy mốc đến 50% diện tích bề mặt hay ở bên trong hạt.+ Hạt hỏng do nhiệt:có màu nâu hạt dẻ đến màu đen do ảnh hưởng của nhiệt.+ Hạt bị sinh vật có hại xâm nhập: hạt bị hư hỏng nhìn thấy được bằng mắt thường do loài gặm nhấm, côn trùng, nhện mạt và các sinh vật khác tấn công.+ Hạt nảy mầm.+ Hạt ngũ cốc khác: không phải là lúa mì Tricum aestivm+ Vật ngoại lai: sau khi loại bỏ nấm cựa gà, vật ngoại lai bao gồm: Tất cả các thành phần mẫu khác đã loại trừ các hạt ngũ cốc khác, hạt độc hại

và hạt bị thối được giữ lại trên sàng có chiều rộng lỗ 3.55 mm và tất cả các


Trang 5


thành phần mẫu lọt qua sàng có chiều rộng lỗ 1 mm ( theo qui ước thành phần sau được cho là tạp chất vô cơ)

Tất cả các thành phần hữu cơ khác không phải là hạt lúa mì, hạt ngũ cốc, hạt bị thối, hạt lạ, mảnh rơm rạ, xác côn trùng và mảnh côn trùng… và các thành phần vô cơ như đá và cát lọt qua lưới sàng có chiều rộng lỗ 3.55 mm và bị giữ lại trên sàng có chiều rộng lỗ 1 mm.

- Hạt độc hại, hạt bị thối, hạt bị mầm cựa gà: theo định nghĩa của tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 6095 : 1995

Yêu cầu- Lúa mì phải có độ dòn, sạch, không có mùi lạ hay mùi chứng tỏ hạt bị hư hỏng và

hạt không có chất phụ gia và chất độc hại.- Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và chất nhiễm bẩn khác không được quá mức tối đa

cho phép trong luật hiện hành hay theo mức tối đa cho phép của ủy ban Codex Alimentaius mà FAO và WHO phối hợp ban hành

- Hạt lúa mì không có côn trùng sống ( quan sát bằng mắt thường )

Những đặc tính lý học và hóa học- Độ ẩm: không vượt quá 15.5%- Dung trọng: không thấp hơn 70 kg / 100 lít- Tạp chất: mức cho phép tối đa như ở bảng sau:

Tạp chất Mức cho phép tối đa theo % khối lượngHạt gãy 7Hạt teo 8Hạt không bình thường 1Hạt bị sinh vật gây hại xâm nhập 2Hạt ngũ cốc khác 3Vật ngoại lai 2Chất vô cơ 0.5Hạt độc hại,hạt bị thối 0.5Hạt bị nấm cựa gà 0.05

Lượng tối đa hạt gãy, hạt teo, hạt không bình thường, hạt bị sinh vật gây hại xâm nhập và hạt ngũ cốc khác không được vượt quá 15% tổng khối lượng.

- Protein tối thiểu : 11%- Hoạt tính alpha-amylaza được biểu thị bằng chỉ số tơi không được thấp hơn 160

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nguyên liệu

- Ẩm (%)- Độ trong (%)- Chua (ml NaOH 1N/100g bột) (%)- Tro (%)- Dung trọng (g/l)


Trang 6


- Trọng lượng 1000 hạt (g)- Protein (%)- Gluten (ướt) (%)- Tổng tạp chất (%)- Bụi rác (%)- Hạt mốc (%)- Hạt khác loại (%)- Hạt còn vỏ (%)- Hạt đen đầu (%)- Hạt lép non (%)- Hạt vỡ (%)

VI. CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG BỘT MỲ 1 Tính chất cảm quan

- Có mùi đặc trưng của bột mì.- Không có mùi lạ.- Có màu trắng ngà đặc trưng.- Không sâu mọt, nấm mốc.- Không vón cục.

2 Tiêu chuẩn hóa lí - Độ ẩm : 14 ± 0.5(%)- Độ mịn (qua lưới sàng 150 µm): không nhỏ hơn 99%- Gluten ướt (đo bằng máy glutomatic): 23÷28% tùy theo loại bột.- Độ tro (trên cơ sở 14 % độ ẩm): (0.58÷0.65) ± 0.02 tùy theo loại bột.- Độ chua (tối đa) : (ml NaOH/100g)

3 Tiêu chuẩn vi sinh (thông số chỉ tham khảo)- Tổng số vi khuẩn hiếu khí : 106

- Coliforms : 103

- E.coli : 102

- S.aureus : 102

- B.ceneus :102

- Tổng số bào tử nấm men, mốc : 103

4 H ạn sử dụng Có hạn sử dụng là 90 ngày kể từ ngày sản xuất


Trang 7


CHƯƠNG II

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY

I. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY Dây chuyền công nghệ của nhà máy được vẽ ở hình sau

Nhà máy bao gồm 10 hệ thống:1.Hệ thống tiếp nhận nguyên liệu và làm sạch sơ bộ2.Hệ thống làm sạch lần 1 và sàng tạp chất3.Hệ thống xử lý lúa mì lần 14.Hệ thống xử lý lúa mì lần 25.Hệ thống làm sạch lần 26.Hệ thống xay và sàng 7.Hệ thống thu hồi và xử lý tạp chất8.Hệ thống sản xuất phụ9.Hệ thống xilo đóng bao10. Hệ thống phụ trợ

II. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 1. Hệ thống tiếp nhận nguyên liệu và làm sạch sơ bộ .

Lúa từ nhà kho được đưa đến gàu tải BE101, gàu tải này vận chuyển lúa lên đến tầng 4, sau đó đưa qua nam châm MS101 để tách kim loại lẫn trong lúa, sau khi qua nam châm lúa sẽ được đưa đến cân điện tử WG101, cân này thực hiện cân theo từng mẻ, giá trị từng mẻ tuỳ thuộc vào người vận hành đặt và giá trị đó được cộng dồn và lưu lại trên máy tính. Cân này dùng để xác định lượng lúa đưa vào sản xuất. Tiếp đến lúa được đưa đến máy sàng SP101 và kênh quạt hút TR101A, B để tách rác có trộn lẫn trong lúa. Lúa sau khi ra khỏi kênh quạt hút lúa được gàu tải BE102 chuyển lên tầng 5 qua hệ thống vít tải SC101 để đưa vào 3 Silô chứa, 3 Silô này có thể chứa 235 tấn.

2. Hệ thống làm sạch lần 1 và sàng tạp chất .Lúa đã làm sạch sơ bộ được lấy ra qua 3 lưu lượng kế FC201, 202, 203 tương ứng

với 3 Silô. Các lưu lượng kế này có chức năng để trộn hai hay ba loại lúa lại với nhau theo một tỷ lệ phù hợp mà người vận hành cài đặt. Sau đó lúa được hệ thống vít tải SC201 chuyển đến gàu tải BE201, hệ thống gàu tải đưa lúa lên tầng 5, tiếp đó lúa được đưa qua nam châm MS201 để hút kim loại còn trong lúa. Sau đó đưa qua cân điện tử WG201 cân này có tác dụng cân lượng lúa trước khi gia ẩm. Lúa tiếp tục được đưa đến máy sàng SP201 và kênh quạt hút TR201A, B, C, D. Sau khi ra khỏi những loại lúa có lẫn sạn sẽ được đưa đến máy tách sạn TS201A, B và những loại lúa khác sẽ được đưa qua máy tách hạt CS201A, B, C, D tách ra những loại hạt lớn nhỏ khác nhau để đưa đến gia ẩm lần một.

Sau khi qua máy tách sạn và máy tách hạt, những loại hạt đạt tiêu chuẩn được đưa chung xuống một đường ống qua lưu lượng kế FI201. Lưu lượng kế này có nhiệm vụ đo


Trang 8


đếm đưa tín hiệu lên cho máy gia ẩm. Lúa sau khi qua lưu lượng kế được đưa đến gầu tải BE201 để vận chuyển lên tầng 5.

3. Hệ thống xử lý lúa mì lần 1. Hệ thống gầu tải BE201 sau khi đã vận chuyển lúa từ tầng 1 lên tầng 5 cho qua

máy gia ẩm DM201 máy này có nhiệm vụ phun một lượng nước phù hợp gia ẩm cho lúa và nó được đưa đến vít tải đứng SC202 trộn đều. Sau đó được vít tải SC203 đưa lúa xuống 3 Silo chứa để ủ, tại 3 silo này chúng ta muốn cho vào silo nào thì chỉ việc đóng mở van SG201, 202 vào silo đó. 3 silo này có thể chứa đến 225 tấn, tuỳ thuộc vào từng loại lúa mà thời gian ủ khác nhau, có loại ủ 16h còn có loại ủ 12h.

4. Hệ thống xử lý lúa mì lần 2 .Sau thời gian ủ trên lúa được đưa xuống qua các lưu lượng kế FC204, 205, 206 ở

đây các FC này cũng có nhiệm vụ trộn các loại lúa từ 3 silo này với nhau và nhờ vít tải SC204 đưa đến gầu tải BE202 vận chuyển lên tầng 5 đưa vào máy gia ẩm DM202 gia ẩm lần 2, tuỳ vào độ cứng của lúa sau gia ẩm lần 1 mà điều chỉnh lưu lượng nước đưa vào gia ẩm lần này. Lúa sau khi ra khỏi máy gia ẩm đưa đến vít tải đứng và vít tải đưa vào 3 silo chứa để ủ, thời gian ủ lần này ít hơn 6h đến 8h.

5. Hệ thống làm sạch lần 2 .Sau thời gian ủ lần 2 lúa từ silo đưa xuống qua van xoay RV201, 202, 203 ở đây

ta muốn trộn lúa từ 3 silo với nhau thì cho RV đó làm việc. Sau đó lúa được đưa xuống vít tải SC207 được SC này chuyển xuống gầu tải BE204 vận chuyển lên máy xát vỏ SR201 ở tầng 5. Tại đây hạt được bóc sạch vỏ, vỏ nhờ kênh quạt TR202A, B, C, D hút vỏ riêng và lúa riêng, lượng vỏ này được đưa đến hệ thống sản xuất phụ. Sau khi qua kênh quạt hút lúa được chuyển đến cân điện tử WG202, cân này có nhiệm vụ cân từng mẻ để đưa đến máy nghiền chính RM301A, B, C, D. Trước khi vào máy nghiền thì có hệ thống nam châm MS202 hút các mạc kim loại còn sót trong lúa trước khi đưa vào máy nghiền.

6. Hệ thống xay và sàng .Hệ thống xay gồm 1 máy kép và 10 máy đơn. Lúa đã qua hệ thống gia ẩm và làm

sạch lần 2 được đưa đến máy nghiền chính, máy này có nhiệm vụ xay sơ bộ đưa xuống máy đánh tơi DS301 rồi đưa lên đường ống nhờ hệ thống quạt hút cao áp PN1 hút lên đưa vào hệ thống sàng trung tâm SF301, 302 và hệ thống sàng phụ gồm 2 máy sàng kiểu quay, 2 sàng thanh kép SD301, 302, 5 máy hoàn thiện kiểu đa giác. Và những loại bột xay chưa đạt sẽ được chuyển xuống các máy xay đơn khác.

Sau khi qua hệ thống sàng những loại bột đạt yêu cầu sẽ đi theo đường F1, bột không đạt yêu cầu qua hệ thống sàng phụ rồi đi theo đường F2, bột cám và tạp chất được đưa vào hệ thống sản xuất phụ. Bột theo đường F1 và F2 sẽ được đưa đến sàng kênh vuông SF303, 304 nhờ hệ thống vít tải SC301, 302, sau khi ra khỏi SF bột được đưa đến cân điện tử WG301, 302 để cân lượng bột đã xay ra. Cân này cân từng mẻ rồi đưa xuống phểu thu liệu và nhờ hệ thống may thổi BL301, 302, đưa đến may diệt côn trùng ID301, 302 diệt sạch côn trùng và đưa vào 5 silo chứa bột SL401, 402, 403, 404, 405. Những silo này chứa khoảng 300 tấn.

Khi qua các hệ thống sàng lượng cám và tạp chất được đưa xuống vít tải SC303 chuyển xuống cân WG303 để cân lượng cám này và số lượng bột ở 2 cân WG301, 302, GVHD: Ngä Âçnh ThanhSVTH: Tráön Thuán-26D1DE

Trang 9


nếu lượng bột thu hồi ít mà lượng cám thu hồi nhiều thì cần điều chỉnh lại hệ thống trục của máy xay. Cám sẽ theo đường ống dẫn về silo chứa cám SL406.

7. Hệ thống thu hồi và xử lý tạp chất .Bột sau khi qua các máy hoàn thiện kiểu đa giác FP301, 302, 303, 304, 305 được

đưa xuống vít tải SC304. Và các đường bột thu hồi từ các máy thu hồi FL301, 302 đưa đến máy nạp liệu kiểu rung AV302, sau khi bột qua AV này đường bột A-VF301và A-VF302 được hút lên máy sàng kiểu quay. Vì nhà máy là một hệ thống kín nên các lượng bột trong quá sản xuất không thể không rơi ra ngoài, nhờ hệ thống thu hồi này mà nhà máy không bị thất thoát.

8. Hệ thống sản xuất phụ .Sau các quá trình làm sạch lần 1, gia ẩm lần 1 gia ẩm lần 2 và làm sạch lần 2 các

phế phẩm như vỏ lúa, hạt vỡ hạt hư rơm rạ nhờ vít tải SC208 đưa đến gầu tải BE205 vận chuyển lên tầng 5, qua nam châm MS203 để hút kim loại còn lẫn trong đó. Sau đó được đưa xuống cân WG203 để cân lượng phế phẩm này và so sánh với các cân đầu vào và đầu ra của bột.

Khi cân xong chuyển xuống máy sàng cám SF201. Vì trong lượng phế phẩm này có lẫn bột cám mịn, nên máy sàng này có nhiệm vụ sàng và phân ra 2 loại, một đường cám cho vào silo chứa cám. Phần phế phẩm kia cho xuống silo chứa. Silo này chứa các phế phẩm trong đó có cả những loại hạt chưa được xay. Từ silo này phế phẩm được chuyển theo vít tải SC209 xuống nam châm MS204 để tách kim loại lần nữa. Sau khi qua nam châm phế phẩm được đưa vào máy nghiền kiểu búa MM201 tại đây MM201 sẽ nghiền cho ra cám, và được hệ thống quạt hút FN202 hút về cho vào silo chứa cám. Từ silo này cám được chuyển xuống vít tải SC210 và nhờ máy thổi BL304 thổi về silo cám SL406.

9. Hệ thống Silo đóng bao .Sau khi bột được đưa đến chứa trong 5 Silo, từ đây bột được đưa xuống vít tải

SC406 xuống van xoay RV401 và nhờ máy thổi BL401 chuyển đến máy diệt con trùng một lần nữa. Sau đó nhờ hệ thống quạt hút, hút lên đưa vào máy sàng bột SF401 sàng lần cuối, sau đó đưa xuống silo chứa bột để đi đóng bao.

Lượng cám có trong Silo chứa cám SL406 khi cần đóng bao cho xuống vít tải SC408A, B và được chuyển lên bằng gầu tải BE401 cho vào silo chứa cám đi đóng bao.

10. Hệ thống phụ trợ .Hoạt dộng của nhà máy không thể tiến hành được nếu không có các hệ thống khí

nén, hệ thống quạt thổi,quạy hút, hệ thống nước,....- Hệ thống khí nén : cung cấp khí cho các piston, vệ sinh thiết bị, ...- Hệ thống quạt thổi : dùng để vận chuyển nguyên liệu trong đường ống, ....Hệ thống

quạt hút dùng cho thiết bị lọc và thu hồi.- Hệ thống nước : cung cấp nước cho khâu gia ẩm.


Trang 10


III. CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 1. Kênh quạt hút TRC Mục đích: Hút các bụi bẩn, các tạp chất nhẹ, hạt lép v.v… có lẫn trong nguyên

liệu.

Cấu tạo: gồm có các phần sau:- Nguyên liệu vào- Hệ thống sàng - Nguyên liệu ra- Cửa quan sát- Hạt nhẹ- Kênh điều chỉnh- Hệ thống phân bố liệu- Quạt hút - Cơ cấu động cơ - Đệm giảm xóc

Nguyên lý làm việc: Nguyên liệu được nạp vào cửa đến lưới sàng thông qua hệ thống phân bố liệu không khí được đi lên theo đường khí. Tại lưới sàng, những hạt nhẹ dưới tác dụng của lực khí nâng cùng chuyển động rung của sàng được vận chuyển trên sàng và đưa ra ngoài theo cửa C đi vào máy tách hạt. Những hạt nặng thì lọt sàng và đi qua cửa B đi vào máy tách sạn. Sàng rung chuyển động nhờ động cơ số là động cơ kép, hoạt động theo cơ cấu lệch tâm. Những tạp chất nhẹ đi lên theo đường không khí dưới tác dụng quạt hút, được tập trung về vùng chứa, rồi đi ra ngoài nhờ vít tải.


Trang 11


Sự cố: Kênh điều chỉnh khí không đều nên thiết bị làm sạch không đạt yêu cầu, cần điều chỉnh lại bộ phận hút khí cho thích hợp

2. Máy tách tạp chất SPR Mục đích: Máy tách tạp chất lẫn trong nguyên liệu: như đất cát, gỗ, rơm rạ,…

Cấu tạo:- 1: Nguyên liệu vào- 2: Ngõ ra tạp chất thô- 3: Ngõ ra tạp chất nhỏ - 4: Nguyên liệu ra - 5: Thoát khí

Nguyên lý làm việc: Nguyên liệu được vào theo cửa 1 qua lưới sàng thô tại đây nhờ sàng chuyển động rung những tạp chất thô như: bông, rác, rơm, đất, đã,… nằm trên sàng được tách ra theo cửa 2, còn nguyên liệu lọt lưới sàng tiếp tục đi xuống lưới sàng mịn, tại đây các tạp chất có kích thước nhỏ như: cát, đất, bụi v.v…được tách ra theo cửa 3. Cuối cùng sản phẩm được đi ra ngoài theo cửa 4 và đi vào kênh hút khí. Lưới sàng rung nhờ tác động của động cơ và cơ cấu lệch tâm.

Sự cố: Đứt dây curoa và vỡ ổ trục, bi của động cơ, cần sửa chữa thay mới.

3. Máy tách sạn TSV Mục đích: Loại bỏ cát, sạn lẫn trong nguyên liệu để không ảnh hưởng đến máy

móc trong quá trình tiếp theo.

Cấu tạo.- 1: Nguyên liệu vào- 2: Ngõ ra của cát sạn- 3: Nguyên liệu ra- 4: Cửa hút bụi - Chân thiết bị- Động cơ rung


Trang 12


- Lò xo rung- Vít điều chỉnh loại bỏ đá- Cửa quan sát

Nguyên lý làm việc: Máy hoạt động nhờ cơ cấu lệch tâm kết hợp với khí lực. hệ thống quạt gió tạo áp suất âm trong thiết bị, hệ thống động cơ tạo độ rung cho sàng. Nguyên liệu vào cửa 1 qua bộ phận điều chỉnh nguyên liệu và cần gạt nguyên liệu rơi xuống sàng. Nhờ sàng đặt nghiêng một góc , rung kết hợp với hệ thống thổi khí mà hạt chuyển động khứ hồi (giật lùi) theo độ dốc của sàng ra ngoài và được tháo ra theo cửa 3. Sạn do có tỉ trọng nặng không chuyển động giật lùi dưới tác dụng rung của sàng mà chuyển động lên phía trên của sàng và ra ngoài theo cửa 2. Bụi, tạp chất nhẹ, nhờ hệ thống hút chân không hút ra ngoài. Đồng thời hệ thống này giúp cân bằng áp suất. ta cần điều chỉnh hệ thống khí hút vừa phải để cho không đi lùi lại theo hạt.

Sự cố: Cả hạt và sạn cùng bị hút lại do hệ thống khí hút quá mạnh, cần điều chỉnh hệ thống khí hút.

4. Máy xát vỏ SIG Mục đích: Làm sạch phôi nhũ và bụi trên hạt.

Cấu tạo. - Chân đế- Đường liệu ra - Đường liệu vào - Đường bụi ra- Rô to- Quạt hút- Cánh vít


Trang 13


- Động cơ- Trục vít

Nguyên lý làm việc: Nguyên liệu được đưa vào cửa 1 và đi vào trong thiết bị. Trong thiết bị có roto quay được gắn các cánh đập, khi quay các cánh đập va chạm và ma sát với các hạt đồng thời giữa các hạt có ma sát với nhau. Nội nhũ và bụi bám trên hạt được tách ra khỏi hạt. Sau khi tách hạt, bụi và nhũ được quạt hút hút lên và đưa ra ngoài. Còn lại nguyên liệu sau khi tách vỏ được đi qua hệ thống lưới lọc và ra ngoài.

5. Máy nghiền kép RMQ Mục đích: Phá vỡ cấu trúc của hạt

Cấu tạo:- Trục nghiền răng nghiền.- Cửa liệu vào- Trục phân phối liệu- Trục quay nhanh- Trục quay chậm- Lưới sàng- Cửa tháo liệu

Nguyên lý làm việc: Máy nghiền kép gồm 8 cặp trục răng, hạt lúa mì đi vào máy ở cửa vào nhờ trục phân phối liệu đưa bột vào hai cặp trục nghiền thứ nhất. Ở hai cặp trục nghiền có một trục quay nhanh và một trục quay chậm hai trục nghiền này quay ngược chiều nhau. Thông thường thì trục quay nhanh sẽ di động còn trục quay chậm sẽ cố định. Bán thành phẩm sau khi đi ra ở cặp trục thứ nhất, phần lọt sàng sẽ được đi ra con đường riêng, phần không lọt sàng sẽ tiếp tục đi vào cặp trục


Trang 14


nghiền thứ hai, phần lọt sàng lại tiếp tục đi vào con đường riêng lúc này chỉ còn phần không lọt sàng sẽ đi ra con đường khác để tiếp tục qua máy nghiền tiếp theo.

6. Sàng trung tâm SFL Mục đích: - Phân loại nguyên liệu theo nhiều kích thước khác nhau

- Tăng tỉ lệ thu hồi - Tạo ra chất lượng tốt nhất

Cấu tạo:

Máy sàng gồm có 6 ngăn sàng, mỗi ngăn sàng bên trong có 25 : 27 tấm lưới sàng với kích thước lỗ sàng khác nhau. Lưới sàng gồm hai loại: inox và nilông.

Động cơ được gắn với cơ cấu lệch tâm tạo rung cho sàng.

Nguyên lý làm việc: Máy hoạt động nhờ cơ cấu lệch tâm gắn liền động cơ làm dao động rung cho sàng. Hai sàng trung tâm nhận bột từ tất cả các máy xay, nguyên liệu được đi vào máy xay bằng 18 con đường khác nhau, qua lưới sàng và được lấy ra từ các ngăn khác nhau gồm 22 đường bột lọt lưới sàng. Còn bột trên sàng được quay trở lại máy xay để nghiền lại.

Sự cố: - Lưới sàng bị rách đặc biệt là lưới sàng bằng nilong, phải vá hoặc thay mới.- Động cơ bị trục trặc như đứt dây curoa, vỡ trục, bi, cần thay mới.

7. Thiết bị gia ẩm SCV Mục đích: Làm tăng độ ẩm của hạt đến độ ẩm yêu cầu

Cấu tạo:

- Cửa nguyên liệu vào - Cửa nguyên liệu ra- Trục đứng - Cánh ngang- Vít xoắn- Thân thiết bị- Vòi phun nước- Động cơ


Trang 15


- Cửa hạt nhỏ nhẹ ra- Hệ thống truyền động - Cửa thiết bị- Chân đế

Nguyên lý làm việc: Nguyên liệu vào theo cửa H, xuống qua vòi phun nước, ở đây nguyên liệu được làm ẩm theo lượng nước đã được cài đặt sẵn. Sau đó, liệu được phân phối đều nhờ cánh phối liệu. Nguyên liệu được các vít xoắn chuyển từ dưới đến thân thiết bị, ở đây liệu lại được trộn phôi đều ẩm nhờ cánh khuấy ngang cùng với quạt hút ở trên thiết bị. Các hạt sau khi được gia ẩm đưa đến thành thiết bị và được đưa ra thành ngoài qua đường I. Các cánh được gắn với trục, trục này quay được nhờ động cơ truyền động qua hệ thống dây curoa. Trong quá trình gia ẩm, các hạt bụi nhỏ được hút ra ngoài theo cửa G. Cửa thiết bị dùng để vệ sinh và sửa chữa. cả hệ thống được đặt trên bệ.

Sau quá trình gia ẩm lần 1 tùy theo lượng thủy phần có ở trong hạt mà người ta có thể đưa đi gia ẩm lần 2.

Sự cố: - Nước ở máy gia ẩm về không đều.- Cánh trục bị nghẽn hạt.

8. Sàng thanh kép SDA500 Mục đích: - Phân bột thành các loại khác nhau sau khi qua sàng trung tâm

- Tăng hệ số thu hồi của bột Cấu tạo:

- Đường liệu vào- Cửa liệu ra- Cửa ra vỏ cám- Cửa ra các tạp chất nhẹ- Bộ phận phân phối


Trang 16


- Sàng- Thiết bị tạo rung lệch tâm- Đế- Ngăn hứng- Kênh thu- Lối ra- Tay cầm- Cửa quan sát- Ống xả- Bộ phận hút gió

Nguyên lý làm việc: Sàng thanh kép nhiều tấm lưới sàng chia thành nhiều hộc. phía trên thiết bị có gắn thiết bị hút gió để hút các tạp chất nhỏ đồng thời trải đều nguyên liệu trên sàng. Trên mỗi lưới sàng có bộ phận ngạt nhằm phân phối liệu đều, 3 lớp sàng với nhiều tấm lưới, trên sàng có kích thước lỗ thay đổi từ trên xuống dưới và từ trái sang phải giảm dần.

Nguyên liệu vào được bộ phận phân phối và được trải đều trên các sàng. Sàng hoạt động được nhờ động cơ gắn với cơ cấu lệch tâm. Nguyên liệu sau khi qua các sàng phân loại thành những loại có kích thước khác nhau nhờ tác dụng của quạt hút tạo chênh lệch áp suất ở bên trong thiết bị. Lúc này vỏ trấu, cám có trọng lượng thấp bị hút bay lên trên sàng. Lực hút được điều chỉnh bởi các van điều chỉnh để dòng hạt vừa chuyển động vừa tách phân loại mà không bị hút theo khí. Vỏ trấu, cám bị hút chuyển động dọc trên lớp bột và được đưa về cuối sàng. Phần dưới sàng qua kênh thu, các hạt mịn nhỏ, ít trấu cám (màng vỏ) và nhóm các hạt có kích thước hạt lớn hơn được ra bằng một cửa. Trấu, cám ra một cửa. Các tạp chất rất nhẹ theo khí hút ra ngoài qua cửa khác

Sự cố: - Lưới sàng bị rách, cần thay lưới sàng mới.


Trang 17


9. Máy hoàn thiện kiểu đa giác FP Mục đích: Tách nội nhũ dính trên vỏ.

Cấu tạo:

- Đường liệu vào- Ổ trục- Vít tải- Cánh khuấy- Thanh đỡ- Vách ngăn - Đường vỏ ra- Đường nội nhũ ra- Động cơ- Đường tạp chất nhẹ ra.

Nguyên lý làm việc: Bán thành phẩm đi vào cửa 1 nhờ vít tải đưa vào trong khoang của thiết bị. Trên trục trong không gian của thiết bị có gắn các cánh khuấy, hệ thống quay được nhờ nối với động cơ. Khi các cánh khuấy quay các bán thành phẩm được đảo trộn, do ma sát giữa bán thành phẩm với các cánh khuấy làm nội nhũ tách ra khỏi hạt. Các tạp chất và nội nhũ được tách ra khỏi sàng ra ngoài qua cửa 2 còn vỏ đi ra ngoài qua cửa 3. cửa 4 nối với các kênh quạt hút để hút các tạp chất nhẹ và các hạt lép.

Sự cố: - Đứt dây curoa của động cơ truyền động, cần thay dây mới.- Ổ bi, ổ trục bị mài mòn và bị vỡ cần thay mới.

10. Máy diệt trứng sâu IDA Mục đích: Phá vỡ trứng sâu để sau này tránh hiện tượng trứng nở, bột bị sâu ăn

gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.


Trang 18


Cấu tạo:- Đường liệu vào- Đường liệu ra- Vít tải- Đĩa- Stato- Động cơ- Dây curoa- Phểu- Van điều tiết không khí- Chân đỡ

Nguyên lý làm việc: Bột đi vào theo cửa A đến đĩa, đĩa quay nhờ hệ thống động cơ và dây curoa. Trên đĩa có gắn các đinh nhọn, khi đĩa quay làm bột quay với vận tốc rất lớn va đập vào thành thiết bị và đinh gắn trên đĩa, làm trứng sâu bị vỡ. Sau đó bột sẽ xuống phểu thu và đi ra ngoài. Toàn bộ hệ thống được đặt trên chân đế.

Sự cố: - Đứt dây curoa của động cơ, cần thay dây mới.

IV. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY Nhà máy được cấp điện từ một trạm biến áp riêng 2x750KVA vận hành song song. Trạm này được đấu nối vào đường dây 22KV của lưới điện thành phố qua 3 cầu chì

tự rơi (FCO) và 3 chống sét van (LA) cho 3 pha.Phía 0,4KV được đấu nối vào Aptomat tổng và từ tủ này đi cung cấp cho nhà máy

bằng hệ thống cáp ngầm được đặt trong mương cáp đi trong đất, đến cung cấp cho hệ thống tủ động lực, tủ chiếu sáng và tủ điều khiển của nhà máy.


Trang 19


CHƯƠNG III

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ THU THẬP DỮ LIỆU CỦA TOÀN NHÀ MÁY (SCADA)

I. GIỚI THIỆU HỆ SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) 1. Giới thiệu chung về hệ SCADA SCADA (Supervisory Control And Data Acquistion): Là hệ thống điều khiển giám

sát và thu thập dữ liệu. Đây là phần không thể thiếu trong một hệ thống tự động hoá hiện đại.

Hệ thống SCADA cho phép liên kết mạng ở nhiều mức dộ khác nhau, từ các bộ cảm biến, cơ cấu chấp hành, dưới cấp trường cho đến các bộ điều khiển, các máy tính điều khiển và giám sát cho đến các máy tính điều hành và quản lý công ty.

SCADA là một hệ thống điều khiển có đặc thù là tính phân bố cao về phần chấp hành (các trạm cơ sở và trạm trung tâm – phần cứng) nhưng lại có tính chất tập trung về điều khiển (phần mềm điều khiển, thu thập, lưu trữ và xữ lý dữ liệu). Vì vậy nó đáp ứngđược yêu cầu của những hệ thống đòi hỏi tính phân bố trên phạm vi địa hình rộng.

Bên cạnh khả năng hoạt động toàn hệ thống theo một chương trình định trước, hệ SCADA còn cho phép người vận hành quan sát được trạng thái làm việc của từng thiết bị tại các trạm cơ sở, đưa ra cảnh báo, báo động khi hệ thống có sự cố và thực hiện các lệnh điều khiển can thiệp vào hoạt động của hệ thống khi có tình huống bất thường hay sự cố.

Các chức năng cơ bản của hệ SCADA.- Giám sát (Supervisory): Chức năng này cho phép người điều hành giám sát

liên tục các hoạt động trong hệ thống điều khiển quá trình. Hiển thị các thông báo tổng kết về quá trình sản xuất, chỉ thị giá trị đo lường... dưới dạng trang màn hình, trang đồ thị, trang sự kiện, trang báo cáo sản xuất...Từ đó có thể điều khiển xa các đối tượng từ các trạm vận hành trong hệ thống.

- Điều khiển (Control): Chức năng này cho phép người điều hành điều khiển các thiết bị và giám sát mệnh lệnh điều khiển.


Trang 20


- Thu thập dữ liệu (Data Acquisition): Thu thập dữ liệu qua đường truyền số liệu về quá trình sản xuất sau đó tổ chức lưu trữ số liệu như: số liệu sản xuất, chất lượng sản phẩm, sự kiện thao tác, sự cố... dưới dạng trang ghi chép hệ thống (System Notepad) theo một cơ sở dữ liệu nhất định.

Ưu điểm.Việc trang bị hệ thống SCADA ở các nhà máy mang lại rất nhiều lợi ích:- Tiết kiệm dây dẫn, công đi dây, nối dây, giảm kích thước hộp điều khiển.- Tăng độ linh hoạt của hệ thống nhờ sử dụng các giao diện chuẩn và khả năng

ghép nối đơn giản.- Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của hệ thống nhờ sử dụng hệ thống

truyền thông số.- Đơn giản hóa tiện lợi hóa trong việc chuẩn đoán lỗi và sự cố của thiết bị.- Nâng cao khả năng vận hành và quản lý thiết bị.- Tăng độ tin cậy của toàn hệ thống.

Nhược điểm.- Vốn đầu tư để trang bị hệ SCADA là rất lớn và chi phí mời các chuyên gia

bảo trì sửa chữa khi có sự cố xảy ra rất tốn kém.- Các chương trình thường không có mã nguồn nên khi cần mở rộng hệ thống

thì phải mua lại chương trình mới.- Giao diện chương trình bằng tiếng nước ngoài nên gây khó khăn cho người

vận hành và đào tạo vận hành.

2. Cấu trúc của hệ SCADA Nói đến SCADA ta có thể liên tưởng đến một hệ thống mạng và thiết bị có nhiệm vụ

thu thập dữ liệu ở xa và truyền tải vể trung tâm dữ liệu để xử lý. Hay nói một cách khái quát, SCADA là một hệ thống giám sát, nó hỗ trợ cho con người quan sát và điều khiển từ xa. Nó cần có hệ thống truy cập, truyền tải dữ liệu và có giao diện người máy HMI (Human Machine Interface).

Cấu trúc của một hệ thống SCADA bao gồm 3 phần chính:- Phần cứng: Bao gồm các máy tính (PC), các thiết bị đầu cuối (RTU), giao

diện người sử dụng và các thiết bị giao diện thông tin v.v...- Phần mềm: Bao gồm các phần mềm hệ thống, phần mềm trợ giúp, phần mềm

ứng dụng v.v... - Phần hỗ trợ: Phần hỗ trợ sử dụng để kiến tạo sơ đồ hệ thống, trợ giúp tình

trạng sự cố trong hệ thống. SCADA là công cụ trợ giúp cho việc điều hành kỹ thuật ở các cấp trực ban, điều hành của sản xuất công nghiệp từ các cấp phân xưởng, xí nghiệp cho tới cấp cao nhất của một công ty. Tuỳ theo yêu cầu cụ thể của quá trình tự động hoá, một hệ SCADA thường phải có

đầy đủ các thành phần sau:- Trạm điều khiển trung tâm: Có nhiệm vụ thu thập, lưu giữ, xử lý số liệu và

đưa ra các lệnh điều khiển xuống các trạm cơ sở.- Mạng lưới truyền tin: Được xây dựng trên cơ sở mạng máy tính và mạng

truyền thông công nghiệp có chức năng đảm bảo thông tin hai chiều giữa trạm trung tâm và các trạm cơ sở.


Trang 21


- Giao diện người-máy HMI (bao gồm sơ đồ công nghệ, đồ thị, phím thao tác v.v...)

- Cơ sở dữ liệu quá trình: Cơ sở hạ tầng truyền thông công nghiệp hay các thiết bị phục vụ cho việc truyền thông.

- Phần mềm kết nối với các nguồn dữ liệu (những bộ phận điều khiển cho các PLC, các module vào/ra cho các hệ thống bus trường).

- Các chức năng hỗ trợ trao đổi tin tức và xử lý sự cố, hỗ trợ cho việc lập báo cáo.

3. Truyền tin trong hệ SCADA Việc truyền tin trong hệ SCADA chiếm vị trí quan trọng bậc nhất, nó phải truyền

nhanh nhạy và chính xác các loại thông tin khác nhau và đảm bảo thời gian thực yêu cầu của hệ.

Do vậy các hãng phát triển về hệ SCADA đã hết sức chú ý điều này và đã tạo ra các phương thức tiêu chuẩn truyền tin tốt nhất, đáp ứng đủ nhanh và chính xác phục vụ cho việc truyền các loại truyền tin khác nhau trong hệ. Các luồng truyền tin giữa các phần mềm chủ SCADA với các phần mềm của các thiết bị hiện trường, thiết bị I/O, hay các phần mềm ứng dụng bên ngoài.

Truyền tin trong hệ SCADA là tín hiệu số. Các tín hiệu được mã hóa dưới dạng các bit hay byte truyền từ nơi phát đến nơi thu.

Kết cấu của một phần bản tin được truyền một lần được gọi là các gói tin. Số các gói tin hợp thành bản tinGVHD: Ngä Âçnh ThanhSVTH: Tráön Thuán-26D1DE

Trang 22

Thiết bị giám sátCấp quản lý hiện trường

Cấp quản lý quá trình

Mạng điều khiển

Trạm vận hành

Cơ cấu chấp hànhVan

PLCĐộng cơ

Cấp quản lý xí nghiệp

Mạng xí nghiệp

Cấu hình của một hệ SCADA điển hình

Trạm vận hành

Mạng điều khiển


Phương pháp truyền dẫn.- Phương pháp Master/Slave (chủ/tớ): Một trạm chủ (Master) có trách nhiệm

chủ động phân chia quyền truy nhập bus cho các trạm tớ (Slave). Các trạm tớ đóng vai trò là bị động, chỉ có quyền truy nhập bus và gửi tín hiệu đi khi có yêu cầu.

- Phương pháp đa truy nhập phân chia thời gian TDMA (Time Division Multiple Access): Mỗi trạm được phân một thời gian truy nhập bus nhất định. Các trạm có thể lần lượt thay nhau gửi thông tin trong khoảng thời gian cho phép gọi là khe thời gian hay lát thời gian (time slot, time slice) theo một tuần tự qui định sẵn. Việc phân chia thời gian này được thực hiện trước khi hệ thống đi vào hoạt động (tiền định).

- Phương pháp Token Passing: Token là một bức điện ngắn không mang dữ liệu, có cấu trúc đặc biệt để phân biệt với các bức điện mang thông tin nguồn, được dùng đặc biệt như một chìa khoá. Một trạm nào đó trong mạng đang giữ thông tin thì nó có quyền truy nhập bus và gửi thông tin đi. Khi không còn nhu cầu gửi thông tin, trạm đang có token phải gửi token tới một trạm khác theo một trình tự nhất định.

- Phương pháp thâm nhập ngẫu nhiên phân tán CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection): Mỗi trạm đều có quyền truy nhập bus mà không cần một sự kiểm soát nào.

Chuẩn truyền dẫn.Chuẩn truyền dẫn chính là các quy định được thống nhất về giao diện vật lý giữa các

thiết bị đầu cuối xử lý dữ liệu DTE (Data Terminal Equipment) và các thiết bị truyền dẫn dữ liệu DCE (Data Communication Equipment).

Các chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất trong truyền thông công nghiệp đó là: TIA/EIA-232 và TIA/EIA-422, TIA/EIA-485 hay còn gọi là RS-232, RS-422, RS-485.

- Chuẩn RS-232: Được dùng chủ yếu trong việc giao tiếp điểm-điểm giữa hai DTE, ví dụ giữa hai máy tính (PC, PLC...), giữa máy tính và máy in hoặc giữa một DTE và một DCE như giữa PC và MODEM.

- Chuẩn RS-422: Chuẩn này sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn. Nhờ vậy giảm được nhiễu và cho phép tăng chiều dài dây dẫn tới 1200m mà không cần bộ lặp. Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 9 Kbít/s.

- Chuẩn RS-485: Chuẩn này sử dụng điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn, nhờ vậy giảm được nhiễu và cho phép tăng chiều dài dây dẫn một cách đáng kể. Đặc điểm của RS-485 là khả năng ghép nối được nhiều điểm, vì thế được dùng phổ biến trong các bus trường.

Môi trường truyền dẫn.Trong kỹ thuật truyền thông nói chung cũng như trong truyền thông công nghiệp

thường sử dụng các phương tiện truyền dẫn sau:- Cáp điện: Cáp đồng trục, đôi dây xoắn.- Cáp quang: Cáp sợi thủy tinh, cáp sợi chất dẻo.- Vô tuyến: Vi sóng (microwave), tia hồng ngoại, siêu âm.

Thiết bị liên kết mạng.


Trang 23


- Bộ lặp (Repeater): Thực chất là một bộ sao chép thông tin trên đường truyền và khuếch đại thông tin đó. Vì thông tin phát ra trên đường truyền khi tới các trạm khác bao giờ cũng bị suy giảm và biến dạng tuỳ thuộc vào đặc tính của cáp truyền và đặc tính tần số của tín hiệu. Vì vậy bộ lặp được dùng trong mạng để mở rộng khoảng cách truyền cũng như nâng cao số trạm tham gia.

- Cầu nối (Bridge): Dùng cho việc liên kết các mạng con với nhau được dùng khi ở phần trên lớp 2 của chúng (được gọi là lớp điều khiển logic, Logic Link Control-LLC ) làm việc với cùng một giao thức. Môi trường truyền dẫn và phương pháp điều khiển truy nhập đường dẫn cho mỗi một mạng con có thể khác nhau. Cầu nối được sử dụng khi cần liên kết các mạng con có cấu trúc khác nhau hoặc do một yêu cầu thiết kế đặc biệt nào đó.

- Bộ định tuyến (Router): Có nhiệm vụ liên kết hai mạng với nhau trên cơ sở mô hình OSI. Router cũng có chức năng xác định đường đi tối ưu cho một gói dữ liệu cho hai đối tác thuộc các mạng khác nhau.

- Gateway: Được sử dụng để liên kết các hệ thống mạng khác nhau (các hệ thống bus khác nhau). Nhiệm vụ chính của gateway là chuyển đổi giao thức ở cấp cao, thường được thực hiện bằng các thành phần phần mềm.

- Card mạng: Đảm nhận nhiệm vụ truyền dữ liệu từ một nút mạng này đến một nút mạng khác và theo chiều ngược lại nó nhận dữ liệu từ một trạm khác gửi đến.

II. CẤU HÌNH HỆ SCADA CỦA NHÀ MÁY 1. Sơ đồ cấu trúc nhà máy (phần này không đúng)

2. Cấu trúc nhà máy. Trạm vận hành: Được trang bị phần mềm giao diện người-máy (WinCC) để hỗ trợ

nhân viên vận hành theo dõi các quá trình, các diễn biến kỹ thuật, trạng thái và các thông số làm việc của thiết bị trong hệ thống. Qua đó nhân viên vận hành có thể thực hiện các thao tác vận hành và can thiệp từ xa đến các hệ thống điều khiển


Trang 24

Thiết bị giám Van

PLC

Động

WinC

S7-300

Industrial

Profibus-

Cơ cấu chấp ET200


phía dưới. Trạm vận hành được nối với bộ điều khiển trung tâm thông qua mạng Industrial Ethernet.

Bộ điều khiển trung tâm: Ở đây sử dụng PLC S7-300 CPU315-2DP, đuợc tích hợp sẵn giao diện mạng Profibus DP, cho phép dễ dàng ghép nối với các thiết bị cấp trường.

Cấp trường: Là các PLC S7-200 được đặt tại hiện trường. Có nhiệm vụ nhận thông tin từ các cảm biến, xử lý thông tin đó theo một thuật toán nhất định và truyền lại kết quả đó xuống các cơ cấu chấp hành, đồng thời gởi dữ liệu lên cho bộ điều khiển trung tâm.

Tại phòng điều khiển trung tâm thông qua HMI (Human Machine Interface), nhân viên vận hành có thể điều khiển và giám sát được toàn bộ hoạt động sản xuất trong nhà máy từ công đoạn nhập liệu đến công đoạn đóng bao. Ngoài ra còn có khả năng giải quyết những vấn đề sau:

- Đưa ra cảnh báo hoạt động ở các khâu và báo động khi có sự cố xảy ra (quá tải động cơ,...), hay các thông số vượt mức đặt ban đầu (các silo đầy,...), để người điều hành kịp thời xử lý.

- Cập nhật, hiển thị và lưu trữ toàn bộ dữ liệu của quá trình sản xuất và tiến hành lưu trữ các thông số quan trọng theo thời gian.

HMI: Được thiết kế trên phần mềm WinCC - HMI cụm tiếp nhận: điều khiển và giám sát quá trình nhập lúa mỳ từ nhà

kho, đặt các thông số cân điện tử (công suất, khối lượng nguyên liệu / một mẻ cân) để xác định được lượng lúa mỳ đưa vào sản xuất.

- HMI cụm xử lý: điều khiển và giám sát các công đoạn làm sạch, tách các tạp chất ra khỏi hạt lúa, báo mức trong các silo chứa, thu thập dữ liệu về lượng lúa qua lưu lượng kế tổng để tự động điều chỉnh lượng nước cho thiết bị gia ẩm nhằm nâng cao chất lượng bột.

- HMI cụm nghiền sàng lúa: điều khiển và giám sát các trạng thái các động cơ của: máy nghiền, máy sàng, máy đánh tơi, thiết bị lọc và thu hồi,...chuyển bột đến các silo chứa để chuẩn bị cho công đoạn đóng bao.

- HMI Cụm đóng bao: điều khiển và giám sát quá trình đóng bao bột, đóng bao cám, đối lưu bột và xác định được tổng sản lượng bột và cám đã được đóng bao và nhập vào kho chứa.

3. Thiết bị điều khiển logic khả trình S7- 300 .Bộ PLC S7-300 này có bộ điều khiển trung tâm CPU là CPU314-2DP. Với CPU314-

2DP được tích hợp sẵn vi mạch giao diện mạng cũng như phần mềm xử lý giao thức trong hệ điều hành của CPU đó là giao thức ghép nối bus trường Profibus-DP. Chính vì CPU314-2DP có hai cổng truyền thông này mà nó thích hợp cho việc nối mạng SCADA.

a. Giới thiệuThiết bị điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Control), viết tắc là

PLC là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc thực hiện thuật toán đó bằng mạch số. Như vậy với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay GVHD: Ngä Âçnh ThanhSVTH: Tráön Thuán-26D1DE

Trang 25


đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh(với các PLC khác hoặc với các máy tính). Toàn bộ chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB, FC hoặc FB) và được thực hiện theo chu kỳ vòng quét (Scan).

Để có thể thuẹc hiện được một chương trình điều khiển, thì PLC phải có tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lí (cpu), một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu trữ chương trình điều khiển, dữ liệu và các cổng vào ra để giao tiếp với các thiết bị khác và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ các bài toán điều khiển số, PLC còn cần có thêm các khối chức năng đặc biệt như bộ đếm (Counter), bộ định thời (Timer)... và các khối hàm chuyên dùng như hình vẽ.

b. Các module Thông thường, để tăng tính năng mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó các đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chủng loại tín hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình. Chúng được chia nhỏ thành các module số các module được sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng bài toán, song tối thiểu bao giờ cũng có một module chính là module CPU. Ccá module còn lại là các module truyền/nhận tín hiệu với đối tượng điều khiển, các module chuyên dùng như PID, điều khiển động cơ... chúng được gọi chung là module mở rộng. Tất cả các module được gá trên thanh rack.

Module CPU: Là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông(RS 485)...và có thể có một vài cổng vào/ra số. Các cổng vào/ra có trên CPU được gọi là cổng vào/ra onboard.Trong họ PLC S7-200 có nhiều loại CPU khác nhau. Nói chung chúng được đặt

tên theo bộ vi xử lý có trong nó như module CPU-314,CPU-315...


Trang 26

CPU

Khối vi xử lý Trung tâm +Hệ điều hành

Bộ nhớ chương trình

Bộ đệmVào/ra

Timer

Bộ đệm

Bit cờ

Cổng vào/ra onboard

Cổng ngắt và đếm tốc độ cao

Quản lý ghép nối

Bus của PLC

Cấu trúc bộ PLC S7-300


Những module cùng sử dụng một loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về số cổng vào/ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệt tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ các cổng vào/ra onboard này sẽ được phân biệt với nhau trong tên gọi bằng thêm cụm từ chữ cái IFM(Intergrated Function Module) như CPU-314 IFM, CPU-315 IFM...

Ngoài ra còn có các loại module CPU với hai cổng truyền thông thứ hai có chức năng chính phục vụ việc nối mạng phân tán. Tất nhiên kèm theo cổng truyền thông thứ hai này là những phần mềm tiện dụng thích hợp cũng như được cài sẵn trong hệ điều hành. Các loại module CPU được phân biệt với những module khác bằng thêm cụm từ DP(Distributed port) trong tên gọi ví dụ CPU 314 DP.

Các module mở rộng: Các module mở rộng của S7-300 được chia thành các bộ như sau:

- PS (Power Supply): Module nguồn nuôi- SM (Signal module): Module mở rộng cổng vào/ ra gồm:

DI (Digital Input), DO (Digital Output), DI/DO (Digital Input/Digital Output), AO (Analog Output), AI (Analog Input), AO/AI (Analog Output/Analog Input).

- IM (Interface Module): Module ghép nối. Đây là loại module có nhiệm vụ nối từng nhóm module mở rộng lại với nhau thành một khối và được quản lý một module CPU.

- FC (Function Module): Module có chức năng điều khiển riêng như điều khiển động cơ bước, PID...

- CP (Communication Module): Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các PLC hoặc giữa PLC với máy tính.

Trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng.Trong trạm PLC luôn có sự trao đổi dữ liệu giữa PLC với các module mở rộng

thông qua bus nội bộ. Ngay tại đầu vòng quét, các dữ liệu tại cổng vào của các module số (DI) đã được CPU chuyển tới bộ đếm số. Cuối mỗi vòng quét nội dung của bộ đệm ra số. Lại được CPU chuyển tới cổng ra của các module ra số (DO). Viêc thay đổi nội dung của hai bộ nhớ đệm này được thực hiện bởi chương trình ứng dụng. Điều này cho thấy nếu trong chương trình có nhiều lệnh đọc giá trị cổng vào số thì cho dù giá trị logic thực có cổng vào này có thể đã bị thay đổi trong quá trình thực hiện vòng quét, chương trình sẽ vẫn luôn đọc được giá trị đó chính là giá trị cổng vào có tại thời điểm đầu vòng quét. Cũng như vậy, chương trình ứng dụng nhiều lần thay đổi giá trị cho một cổng ra số thì do nó thay đổi nội dung bit nhớ tương ứng nên chỉ có giá trị lần thay đổi cuối cùng mới thực sự được đưa tới cổng ra vật lý của module DO.

Khác hẳn với việc đọc/ghi cổng ra số, việc truy nhập cổng vào/ra tương tự lại được CPU thực hiện trực tiếp với module mở rộng (AI/AO). Như vậy mỗi lệnh đọc giá trị từ địa chỉ thuộc vùng PI (Perpheral Input) sẽ thu được một giá trị đúng bằng giá trị thực có ở cổng tại thời điểm thực hiện lệnh. Tượng tự khi thực hiện gửi một giá trị (số nguyên 16 bit) tới địa chỉ của vùng PQ (Perpheral Output), giá trị đó sẽ được ngay tới cổng tương tự của module.

Sở dĩ có sự khác nhau như vậy là do đặc thù về tổ chức bộ nhớ và phân chia địa chỉ của S7-300. Chỉ có các module vào/ra số mới có bộ đệm còn các module vào/ra tương tự thì không, chúng chỉ được cung cấp địa chỉ để truy nhập (địa chỉ PI và PQ).


Trang 27


Tuy nhiên vùng địa chỉ của PI và PQ lại được cung cấp nhiều hơn là số các cổng vào/ra tương tự có thể có của một trạm. Chẳng hạn, thực chất các cổng vào/ra tưong tự chỉ có thể có là từ địa chỉ PIB767 nhưng miền địa chỉ của PI và PQ lại là từ 0 đến 65535. Điều này tạo ra khả năng kết nối vào/ra số có những địa chỉ dôi ra trong đó PI/PQ giúp chương trình ứng dụng có thể truy nhập trực tiếp các module DI/DO mở rộng để có được giá trị tức thời tại cổng mà không cần thông qua bộ đệm I và Q.

4. Profibus Profibus là một hệ thống bus trường được phát triển tại Đức từ năm 1987 và được

chuẩn hoá trong DIN 19245, chuẩn Châu Âu EN 50 170 trong năm 1996 và chuẩn quốc tế IEC 61158 vào đầu năm 2000.

Profibus định nghĩa các đặt tính của hệ thống bus dùng kết nối các thiết bị trường với các thiết bị điều khiển và giám sát. Profibus là một hệ thống nhiều chủ (Multi – Master), cho phép các thiết bị điều khiển tự động, các trạm kỹ thuật và hiển thị quá trình cũng như các phụ kiện phân tán cùng làm việc trên cùng mạng bus.

Profibus bao gồm: Profibus-Fms, Profibus-Dp và Profibus-Pa. Trong khi Profibus-Fms được dùng chủ yếu cho việc nối mạng các máy tính điều khiển giám sát, thì Profibus-Dp được xây dựng tối ưu cho việc kết nối các thiết bị trường với các máy tính điều khiển. Profibus-Pa là kiểu đặc biệt được sử dụng trong các lĩnh vực tự động hoá các quá trình có môi trường dễ cháy nổ, dặc biệt trong công nghiệp chế biến.


Trang 28

ProcessImage input

Table(I)

ProcessImage output

Table(Q)

Chương trìnhứng dụng

(User program)

0

.

127

0

.

127

.

...

.

.

Module DI

Module AI

0

.

127

0

.

127

.

...

.

.

Module DO

Module AOĐọc trực tiếp Ghi trực tiếp

- Đọc/ghigián tiếp

Pripheral Input PI(64k)

Pripheral Output PQ(64k)

Nguyên lý trao đổi dữ liệu giữa CPU và module mở rộng


a. Kiến trúc giao thức Profibus-Fms chỉ thực hiện các lớp vật lý, lớp liên kết dữ liệu và lớp ứng dụng

theo mô hình OSI, trong khi kiểu DP và PA chỉ thực hiện lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu, một số chức năng còn thiếu được bổ sung qua lớp giao diện sử dụng nằm trên lớp ứng dụng. Profibus-Dp và Profibus-Pa chỉ thực hiện lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu nhằm mục đích tối ưu hoá việc trao đổi dữ liệu quá trình giữa cấp điều khiển và cấp chấp hành.

b. Profibus-Dp Profibus-Dp là phương án tối ưu hoá cho yêu cầu trao đổi dữ liệu tốc độ cao

giữa PLC và I/O phân tán ở cấp trường.

Cấu hình hệ thống: Với số trạm tối đa trong một mạng là 126, DP cho phép sử dụng cấu hình một trạm chủ hay nhiều trạm chủ. Cấu hình hệ thống định nghĩa số trạm cho các địa chỉ vào/ra, tính nhất quán dữ liệu vào/ra, khuôn dạng các thông báo chuẩn đoán và các tham số bus sử dụng trong cấu hình nhiều chủ. Tất cả các trạm chủ đều có thể đọc ảnh dữ liệu vào/ra của các trạm tớ. Tuy nhiên chỉ có một trạm chủ duy nhất được quyền ghi dữ liệu.

Đặt tính vận hành hệ thống: Chuẩn DP mô tả chi tiết đặc tính vận hành hệ thống để đảm bảo tính tương thích và khả năng thay thế lẫn nhau của các thiết bị. Trước hết đặc tính vận hành hệ thống được xác định qua các trạng thái hoạt động của các thiết bị chủ:

- STOP: Không truyền dữ liệu giữa các trạm chủ và các trạm tớ, chỉ có chuẩn đoán và tham số hoá.

- CLEAR: Trạm chủ đọc thông tin đầu vào từ các trạm tớ và giữ các đầu ra ở giá trị an toàn.

- OPERATE: Trạm chủ ở chế độ trao đổi dữ liệu đầu vào và đầu ra tuần hoàn với các trạm tớ. Trạm chủ cũng thường xuyên gửi thông tin trạng thái của nó tới các trạm tớ sử dụng lệnh gửi đồng loạt vào các khoảng thời gian đặt trước các hàm DP cơ sở cho phép đặt trạng thái làm việc cho hệ thống. Phản ứng của hệ thống đối với một lỗi xảy ra trong quá trình truyền dữ liệu của trạm chủ được xác định bằng tham số cấu hình “Auto-Clear”. Nếu tham số này được chọn đặt trạm chủ sẽ đặt đầu ra cho các trạm tớ của nó về trạng thái an toàn, sau đó trạm chủ sẽ tự chuẩn về trạng thái Clear. Nếu tham số này không được đặt trạm chủ sẽ tiếp tục giữ ở trạng thái OPERATE.

Trao đổi dữ liệu tuần hoànTrao đổi dữ liệu giữa trạm chủ và các trạm tớ gán cho nó được thực hiện tự động

theo một trình tự qui định sẵn. Khi đặt cấu hình hệ thống bus, người sử dụng định nghĩa các trạm tớ cho một thiết bị chủ, qui định các trạm tớ tham gia và các trạm tớ không tham gia trao đổi dữ liệu tuần hoàn.

Trước khi trao đổi dữ liệu tuần hoàn, trạm chủ chuyển thông tin cấu hình và các tham số đã được đặt xuống các trạm tớ. Mỗi trạm tớ sẽ kiểm tra các thông tin về kiểu thiết bị, khuôn dạng và chiều dài dữ liệu, số lượng các đầu vào/ra. Chỉ khi thông tin cấu hình đúng với cấu hình thực của thiết bị và các tham số hợp lệ thì nó mới bắt đầu thực hiện trao đổi dữ liệu tuần hoàn với trạm chủ.GVHD: Ngä Âçnh ThanhSVTH: Tráön Thuán-26D1DE

Trang 29


5. Thiết bị vào/ra ET200 a. Khái niệm

ET200 là thiết bị vào/ra dạng module loại vừa và nhỏ, được ứng dụng cho trạm vào/ra ở cấp thiết bị trường. Do đó hệ thống module vào/ra ET200 được ưu tiên dùng làm thiết bị vào/ra trong hệ thông điều khiển.

ET200 được truyền thông với bộ điều khiển nhờ hệ thống bus trường như Profibus-Dp. Profibus-Dp là một hệ thống bus trường được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu. Với đặt điểm kỹ thuật của bus này cho phép chúng được sử dụng ở hầu hết tất cả các lĩnh vực của quá trình tự động hoá công nghiệp.

b. Đặt điểm Để nâng cao tính mềm dẻo cho việc lắp đặt nên cấu trúc của ET200 có dạng

riêng lẽ. Do có cấu trúc module nên ET200 dễ dàng lắp đặt, ngay khi hệ thống đang hoạt động ta cũng có thể ghép thêm hoặc bỏ đi một vài module mà không ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống.

ET200 là module vào/ra được ứng dụng trong hệ thống điều khiển. ET200 được bảo vệ bởi lớp IP20, theo chuẩn DIN thì mức bảo vệ của IP20 tránh được những tác động bên ngoài như:

- Sự tiếp xúc giữa tay người làm cho nước có thể xâm nhập vào. - Chống lại sự xâm nhập những hạt bụi công nghiệp có đường kính đến 12mm.ET200 được lắp đặt vô cùng đơn giản (dùng cáp xoắn đôi) và tốc độ truyền rất

cao (tối đa12Mbps), cấu trúc mạng linh hoạt (dạng bus sao vòng).ET200 hoạt động theo nguyên tắc chủ/tớ (Master/Slave). Trong đó ET200 hoạt

động như một trạm tớ trên hệ thống bus trường. Điều này dẫn đến tính linh hoạt cao trong cấu trúc của thiết bị I/O về cả phương diện điện cũng như cách lắp đặt.

c. Các trạm vào/ ra của nhà máy Qua tìm hiểu khảo sát thực tế ở nhà máy em thấy toàn bộ nhà máy sử dụng

ET200L .Tất cả các module ET200L được đặt trong các tủ Jbi-DP (i=1÷6) và 2 tủ M1, M2 ET200L là một thiết bị vào/ra thuộc họ ET200 của hãng Siemens ET200L có kết

cấu nhỏ gọn nên được dùng để lắp đặt trong môi trường chật hẹp và nhiều bụi công nghiệp.


Trang 30

Sơ đồ khối ET200

PS IM AI AO DI DO

Thiết bị điều khiển

Profibus-DP

Sơ đồ ghép nối thiết bị vào/ra


Đồng thời nó cũng thích hợp cho việc truyền tốc độ cao 1.5Mbit/s. Vì phạm vi ứng dụng của những module có sẵn này rất rộng nên nó thích hợp cho những nhiệm vụ tự động hoá phức tạp và riêng rẽ.

d. Cấu trúc ET200LBao gồm những thành sau:

- Module giao diện IM153- Bộ nguồn cung cấp 24VDC- Một thanh Rack chuẩn- Có tối đa 8 module vào/ra (tương tự và số)- Module dạng EExx (chống cháy nổ)- Một bus nội bộ đặt trên giá đỡ cho chức năng chèn thêm hoặc bỏ bớt bao

gồm không quá 4 đầu nối bus giữa các module.


Trang 31

Module I1Digital Input: 32

Module I1Digital Input: 32

Module Q1Digital Input: 32

Hệ thống bus trường Dữ liệu đến tủ JB-DP khácCPU

Sơ đồ nối dây của tủ JB-DP


LỜI KẾT

Sau thời gian 2 tháng thực tập tại Nhà máy, được sự quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện của Lãnh đạo, sự hướng dẫn tận tình của các Anh, Chị trong phòng Kỹ Thuật Công Nghệ và các Anh ở phân xưởng sản xuất của nhà máy đã giúp Tôi hoàn thành đợt thực tập cuối khoá đúng thời gian quy định.

Cuối cùng Tôi xin chân thành cám ơn ban Lãnh đạo nhà máy, các Anh Chị ở phòng Kỹ Thuật Công Nghệ, các Anh trực tiếp làm việc ở phân xưởng sản xuất đã luôn tạo điều kiện và giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình thực tập.

Đà Nẵng, ngày ..... tháng ..... năm 2008Sinh viên thực hiện

Tráön Thuáûn


Trang 32