Đề GHP- Tự động hóa quá trình sản xuất
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (176.27 KB, 4 trang )
1. Khái niệm HTSXTD: Là hệ thống tự động các quá trình xử lý thông tin trong
quá trình công nghệ hoặc quá trình sản xuất.
2. Khái niệm HTDKTD: là hệ thực hiện các thao tác một cách tự động theo logic
chơng trình đặt trớc (do con ngời đặt trớc), không có sự can thiệp của con ngời,
con ngời chỉ đóng vai trò khởi động hệ (trên thực tế đó là các bộ PID, PLC.
MicroProccesor, các mạch điều khiển rơle-contắctơ ...).
3. HTSXTD bao gm các h thống KTD, con ngi, h thng khobãi, nguyên liệu ...
4. Cấu trúc sơ bộ hệ thống sản xuất tự động:
Tổ chức quản lý
Vận hành, điều phối
Con ngời
Thông tin vào Thiết bị điều khiển
Đối tng điều khiển
Thông tin ra
Đảm bảo kỹ thuật
Tất cả các hệ thống tự động hoá quá trình sản xuất đều đợc xây dựng trên hai cơ
Hình 3: Sơ đồ cấu trúc sơ bộ một hệ thống sản xuất tự động
sở:
- Có ngời phục vụ, thao tác, điều phối (vận hành, điều phối)
- Bảo đảm thông tin, bảo đảm kỹ thuật, bảo đảm chơng trình.
Central Computer Supervision
4
5. HệMức
độQTSX
tự động hoá của một hệ thống SXTĐ
thờng đợc chia thành 4 cấp nh
ĐK TĐH
sau:
Hệ ĐK TĐH QTCN
3
Hệ ĐKTĐ
2
Cơ cấu chấp hành điều khiển
1
Computer Terminal
Controler: PID, PLC, Micro Processor.
Valves, relays, motors, sensors, Actuators
Hình 4: Cấp độ tự động hóa hệ thống sản xuất tự động
Cấp 1: Là cấp tiếp xúc giữa hệ thống điều khiển và QTCN, ở cấp này sử dụng các
cảm biến, các thiết bị đo dùng để thu nhận các tin tức từ QTCN và các cơ cấu chấp
hành nh rơle, động cơ, van... dùng để nhận thông tin điều khiển và thực hiện các lệnh
điều khiển
Cấp 2: Là cấp điều khiển cục bộ, ở đây thực hiện việc điều khiển từng máy, từng
bộ phận QTCN. Các thiết bị điều khiển nhận thông tin của QTCN ở cấp 1 và thực
hiện các thao tác tự động theo chơng trình của con ngời đã cài đặt sẵn. Một số
thông tin về QTCN và kết quả của công việc điều khiển sẽ đợc chuyển lên cấp 3.
Cấp này thờng đặt các bộ điều khiển tơng tự (P,I,D) và các bộ điều khiển số. Hiện
nay sử dụng phổ biến là các bộ điều khiển khả trình PLC
Cấp 3: Là cấp điều khiển tự động hoá quá trình công nghệ. ở cấp này có máy tính
hoặc các phần tử nối mạng để thu nhận thông tin về QTCN (từ cấp 1 gửi lên), xử lý
các thông tin và trao đổi thông tin với cấp cao hơn hoặc ngời điều khiển thông qua
giao diện Ngời-Máy
Cấp 4: Là cấp tự động hoá quá trình sản xuất, ở cấp này có máy tính trung tâm để
không những xử lý các thông tin về quá sản xuất mà còn là các thông tin về tình
hình cung ứng vật t, nguyên liệu, tài chính, lực lợng lao động, tình hình cung cầu
trên thị trờng...Máy tính trung tâm xử lý một khối lợng thông tin lớn, đa ra các giải
pháp tối u để ngời điều khiển lựa chọn. Ngời điều khiển có thể can thiệp sâu vào
quá trình sản xuất, thậm chí có thể thay đổi mục tiêu sản xuất. Cũng nh ở cấp 2,
cấp này sử dụng giao diện Ngời-Máy nhng ở mức độ cao hơn với phạm vi điều
khiển rộng hơn.
Các hệ thống sản xuất tự động hiện nay mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt: Nâng cao
chất lợng sản phẩm, tăng năng suất lao động, giảm sức lao động của con ngời, hạ
giá thành sản phẩm. Các thông tin luôn đợc xử lý kịp thời với độ chính xác cao.
6. Vai trò và chức năng của hệ thống sản xuất tự động
6.1 Vai trò:
- Nâng cao năng suất lao động, giảm sự mất ổn định về giờ giấc và giảm giá
thành.
- Cải thiện điều kiện sản suất, ngời lao động tránh đợc những nơi lao động độc
hại, nặng nhọc, công việc có tính lặp đi lặp lại.
- Cho phép đáp ứng cờng độ sản suất cao,có thể sản xuất ra các sản phẩm với số
lợng lớn.
- Cho phép thực hiện chuyên môn hoá và hoán đổi sản xuất.
6.2. Chức năng:
Hệ thống sản xất tự động có các chức năng sau
- Chức năng thông tin: Chức năng thông tin của HTSXTĐ nhằm chọn, soạn thảo
và thu nhận thông tin (ví dụ: đo lờng các thông số của quá trình, tính chỉ tiêu
thông số, các tín hiệu về trạng thái của hệ thống). Kiểm tra ghi các sai số của
các thông số, trạng thái kỹ thuật thiết bị so với ban đầu. Phân tích hoạt động
bảo vệ thiết bị, ghi nhận trạng thái không an toàn, thông báo trớc về khả năng
giảm chất lợng sản phẩm, xuất hiện sự cố. Ghi lại quá trình công nghệ (đồ thị,
ảnh).
- Chức năng điều khiển: Chức năng điều khiển của hệ thống SXTĐ để đảm bảo
hệ thống có khả năng chống lại các nhiễu loạn trong quá trình SX, chọn chế độ
hoạt động tối u cho các máy, tối u cho toàn bộ quá trình
- Chức năng bổ trợ: Ngoài các chức năng trên HTSXTĐ còn có các chức năng bổ
trợ đảm bảo an toàn lao động nh bảo vệ sức khoẻ ngời vận hành, bảo vệ chống
cháy, bảo vệ an toàn chung, bảo vệ môi trờng.
Mức độ của các chức năng trên phụ thuôc vào mức độ phát triển của hệ thống
SXTĐ
1. Mạng AS-I.
AS-I (Actuator Sensor-Interface) là mạng ghép nối các phần tử ở cấp
thấp nhất, dùng để ghép nối các thiết bị chấp hành, cảm biến. Đây là
cấu trúc mở với mô hình mạng nhỏ, giá thành hạ, dễ cài đặt và sử dụng.
Mạng AS-I có các tính đặc điểm sau:
- Đồng tải nguồn và dữ liệu, tức là nguồn nuôi cho các cảm biến, cơ cấu
chấp hành và dữ liệu đều đợc truyền chung trên một đờng cable hai dây.
- Có khả năng truyền bền vững trong môi trờng công nghiệp (đạt tiêu chuẩn IP 67)
nhng không đòi hỏi cao về chất lợng truyền.
- Các bộ kết nối đơn giản và nhỏ gọn.
1.1 Thông số kỹ thuật mạng AS-I
- Là hệ thống mạng chủ-tớ (Master-Slave): Trạm chủ giao tiếp với trạm tớ theo phơng pháp hỏi tuần tự (polling). Trạm chủ gửi bức điện có chiều dài 14 bit và chờ
đợi trạm tớ trả lời (với một khoảng thời gian định trớc), trạm tớ trả lời với bức
điện có chiều dài 7 bit:
Cấu trúc bức điện:
- Các phần tử AS-I slave tích hợp AS-I chip, không sử dụng vi sử lý và phần mềm,
làm cho việc lắp đặt rất dễ dàng.
- Khả năng mở rộng tối đa 31 điểm, 4bit dữ liệu, ghép nối đợc tối đa là 124 phần tử
đầu vào và 124 phần tử đầu ra.
- Sử dụng chuẩn truyền RS-485.
- Có thể truyền dữ liệu trên cable 2 dây (2x1,5mm2), với điện áp vi sai lên tới 30V.
- Cho phép bổ xung nguồn phụ 24.
- Chu kỳ quét lớn nhất là 5ms.
- Khoảng cách truyền tối đa là 100m (nếu sử dụng Repeater sẽ lên tới 300m).
- Mạng có thể xây dựng theo cấu trúc hình sao, tuyến tính (daisy-chain, trunkline/drop-line) hoặc hình cây.
