Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
Lời mở đầu
Trong những năm gần đây, ở nước ta ngành xây dựng phát triển rất mạnh
kéo theo một số ngành công nghiệp khác phát triển, bên cạnh việc sản xuất
thép thì bê tông là loại vật liệu được sử dụng nhiều nhất, tiêu biểu trong số
các sản phẩm là gạch không nung block.
Với sự ra đời của các thiết bị điều khiển hiện đại và sự phát triển vượt bậc
của ngành tự động hóa thì dây chuyền sản xuất gạch block đã được tự động
hoàn toàn từ công đoạn cân, trộn, cấp liệu, công đoạn đóng gạch đến công
đoạn xếp gạch.
Được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS.Lê Văn Chí, với đề
tài: Tự động hóa điều khiển quá trình sản xuất gạch block, chúng em đã
hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này với bốn chương chính.
Chương I. Giưới thiệu về nhà máy gạch Granit Trung Đô và sản phẩm.
Chương II. Giới thiệu về công nghệ sản xuất gạch Block Trung Đô.
Chương III. Giới thiệu về bộ điều khiển Omron.
Chương IV. Sơ đồ thuật toán.
Tuy nhiên, do trình độ thực tế còn nhiều hạn chế, thời gian thực tập còn
ngắn nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong
được sự góp ý của thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
1
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
Mục Lục
Lời mở đầu 1
Mục Lục 2
Chương I 5
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 5
I- Những ưu điểm của gạch block so với gạch đất nung. 10
1- Những ưu điểm chung 10
B- Sơ đồ mô phỏng toàn bộ dây chuyền sản xuất gạch block. 39
Chương III: TỰ ĐỘNG HÓA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BẰNG BỘ
ĐIỀU KHIỂN OMRON 39
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
2
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
I- Đặc điểm của CPM2A 40
1- Đặc điểm chung 40
2- Một số thiết bị mở rộng 43
II- Cấu trúc và hoạt động 45
1- Cấu trúc bên trong của CPU: 45
2- Hoạt động: 47
3- Tổng quan về CPM2A-40CDR-A 48
4- Nối dây 51
Hình 2.7: Sơ đồ nối dây nguồn 100÷240VAC 53
5- Kết nối với chương trình 53
A- Xilanh thủy lực 55
1- Vai trò của xilanh thủy lực trong quy trình sản xuất gạch block 55
2- Hệ thống cung cấp thủy lực cho xilanh 56
3- Giới thiệu về các xilanh thủy lực trong quy trình sản xuất gạch block
57
4- Mô phỏng xilanh thủy lực 60
B- Cân băng định lượng và cân cộng dồn 62
1- Cảm biến (Loadcell) 62
2- Quy trình công nghệ 63
2.1- Cân băng định lượng 63
2.2- Cân cộng dồn 65
3- Mô phỏng cân cộng dồn 66
C- Thiết kế phần cứng 69
1- Thiết kế mô hình hệ thống đóng gạch. 69
Tên đơn vị: Công ty cổ phần TRUNGDO
Địa điểm trụ sở chính: số 205 Đường Lê Duẩn - Thành phố Vinh - Tỉnh
Nghệ An.
Cơ cấu tổ chức:
05 Phòng, Ban gồm:
• Phòng Tổ chức Hành chính
• Phòng Kế hoạch Đầu tư
• Phòng Kỹ thuật Thi công
• Phòng Tài chính Kế toán
• Ban Quản lý Dự án Khu đô thị mới Nam Nguyễn Sỹ Sách
07 Đơn vị trực thuộc gồm:
• Nhà máy Granite TRUNGDO
• Xí nghiệp TRUNGDO Nam Giang
• Xí nghiệp TRUNGDO Hoàng Mai
• Xí nghiệp TRUNGDO Hồng Lĩnh
• Xí nghiệp TRUNGDO 1
• Xí nghiệp TRUNGDO 7
• Trung tâm Tư vấn TRUNGDO.
Tổng số Cán bộ, công nhân viên: 675 người
Chất lượng đội ngũ Cán bộ, công nhân viên: trình độ đào tạo: đại học:
69 người; cao đẳng và trung cấp: 155 người; sơ cấp và công nhân kỹ thuật:
451 người.
Các Tổ chức Đảng, Đoàn thể:
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
5
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
Đảng bộ Công ty là tổ chức Đảng cấp cơ sở trực thuộc Đảng bộ Tổng
công ty Xây dựng Hà Nội với 02 Đảng bộ Bộ phận, 06 Chi bộ trực thuộc và
158 Đảng viên.
Công đoàn Công ty là tổ chức Công đoàn cấp cơ sở trực thuộc Công
làm(nhận thầu xây lắp, sản xuất vật liệu xây dựng) để đảm bảo đời sống cho
gần 2000 CBCNV trong khi chưa có giải pháp căn bản để giải quyết sự mất
cân đối và dư thừa lớn về nhân lực.
Từ 2006 (khi Công ty được cổ phần phần hoá) đến nay:
Xây dựng công trình công nghiệp, dân dụng, giao thông, thuỷ lợi, đường
dây và trạm biến thế điện; Lắp đặt đường dây và trạm biến thế điện; Sản xuất,
mua bán các loại vật liệu xây dựng; Thí nghiệm độ bền vật liệu, công trình;
Kinh doanh nhà ở, khách sạn; Sản xuất các cấu kiện bê tông đúc sẵn; Mua
bán xăng dầu.
Với những thông tin trên phần nào giúp cho các quý vị và các bạn có
một cái nhìn rõ nét hơn về công ty chúng tôi. Rất mong được sự hợp tác của
tất cả quý vị và các bạn.
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
7
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
1.2. Sơ đồ cơ cấu tổ chức:
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
8
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
1.3. Lĩnh vực hoạt động sản xuất
Gạch block Trung Đô được sản xuất từ xi măng, cát và chất độn như sỏi,
đá dăm…chính vì vậy nó được coi như bê tông với tỷ lệ nước thấp và cốt liệu
nhỏ được lèn chặt trong khuôn thép thành các sản phẩm có hình dạng theo
khuôn mẫu, sau đó chúng được dưỡng hộ cho tới khi cứng đạt mức tương
ứng với cấp phôi.
Gạch block do công ty sản xuất gồm các loại chủ yếu sau:
• Gạch đặc và gạch rỗng để xây tường
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
9
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
10
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
nhiều nên có thể chỉ cần tự động hóa một số khâu quyết định chất lượng sản
phẩm, còn một số khâu có thể sử dụng nhân công thủ công thì không cần tự
động hóa để giảm mức đầu tư.
Trong bản đồ án tốt nghiệp này chúng em chỉ đi sâu vào công nghệ sản xuất
gạch block lát đường và vỉa hè.
2- Những ưu điểm của việc dùng gạch block so với các phương pháp lát
đường hè khác.
- Cường độ chịu lực cao (có thể có cường độ 600 kgs/cm2)
- Đường, hè sau khi lát xong có thể sử dụng được ngay lập tức
- Trong quá trình thi công, gạch lát block không cần trát mạch, do vậy tiết
kiệm được vật liệu, nhân công, giảm thời gian thi công và nhất là có tác dụng
thoát nước cho mặt vỉa hè.
- Khi cần thiết có thể dễ dàng thay đổi kiểu dáng và kích thước đường hoặc
vỉa hè, trong quá trình sử dụng có thể dễ dàng tháo dỡ các viên gạch lát cũ để
thay thế bằng các viên gạch lát mới một cách nhanh chóng.
- Hình dáng hình học và màu sắc các viên gạch rất đa dạng để tăng tính thẩm
mỹ.
- Do đặc điểm của gạch block là gạch bê tông tự đông cứng nên trong quá
trình thi công không phụ thuộc vào thời tiết nắng mưa.
II- Một số sản phẩm gạch block lát hè tự chèn.
SIP-1
(Gạch lát tự chèn kiểu chữ nhật)
Kích thước (mm) 200x100x60
viên/m
2
50
kg/viên 2.2
viên/m
2
36
kg/viên 3,3
Kích thước (mm) 102x206x60
viên/m
2
36
kg/viên 3,3
SIP-13
(Gạch lát hè tự chèn kiểu chìa khoá)
Kích thước (mm) 227x137x60
viên/m
2
39,5
kg/viên 3,1
SIP-24I
(Gạch lát hè tự chèn kiểu bát giác)
Kích thước (mm) 240x240x60
viên/m
2
17,5
kg/viên 6
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
12
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
SIP-24II
(Gạch lát hè tự chèn kiểu hình
vuông
Kích thước (mm) 100x100x60
Chương II
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH BLOCK
I- Khái quát chung
1- Sơ đồ khối của dây chuyền sản xuất gạch block
Một dây chuyền sản xuất gạch block bao gồm rất nhiều hệ thống với các
công đoạn khác nhau nhưng ta có thể phân ra làm ba hệ thống chính sau:
- Hệ thống cân, trộn, cấp liệu.
- Hệ thống đóng gạch tự động.
- Hệ thống bốc dỡ gạch tự động (hệ thống xếp gạch).
Hình 1.1: Sơ đồ khối của dây chuyền sản xuất gạch block
2- Một chu kỳ sản suất gạch của máy Star 600F
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
14
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
Chu kỳ sản suất là một qui trình sản xuất tuần tự của việc sản suất gạch block
từ vị trí ban đầu của máy chính tới khi hoàn tất quá trình tạo ra sản phẩm.
STAR-600F hoạt động 4-5 chu kỳ trong một phút.
Qui trình gạch lát: Qui trình sản suất gạch 2 lớp
Qui trình gạch một lớp
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
15
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
EMBED Visio.Drawing.11
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
16
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
Hình 1.2: Sơ đô quy trình sản xuất gạch của máy Start 600F
II- Các thiết bị chính được sử dụng trong dây chuyền sản xuất.
1- Các thiết bị điện
Các động cơ điện
*Hệ thống xếp gạch gồm 4 động cơ
+ Động cơ m12 để điều khiển ray xích đưa pallet đỡ gạch chạy ra càng nâng
Thông số kỹ thuật: P: 0.4 kw; U: 380 V; f: 50 Hz; ω: 100rpm
+ Động cơ m13 để điều khiển việc chạy ra ,vào của máy xếp gạch và càng
nâng.
+ Động cơ m14 để điều khiển sự lên xuống của càng nâng
Thông số kỹ thuật: P: 1,75 kw; U: 380 V; hai động cơ được điều khiển bởi
biến tần
+ Động cơ m15 có nhiệm vụ kéo dây xích điều khiển sự chuyển động giá xếp
gạch
Thông số kỹ thuật: P: 1,5 kw; U: 380 V; f: 50 Hz; ω: 1440 rpm
Công tắc hạn vị
Công tắc hạn vị là một công tắc chuyển đổi mà điểm tiếp xúc của nó
chuyển khi hoạt động của một bộ máy đạt đến điểm đặt ban đầu. Công tắc
bao gồm một điểm tiếp xúc và một đòn bẩy hoặc một chốt dùng để hướng
điểm tiếp xúc.
Công tắc cảm biến
Công tắc cảm biến đóng vai trò như công tắc hạn vị. Công tắc cảm biến làm
việc dựa trên dòng điện xoáy không có điểm tiếp xúc.Với tính chất như vậy
thì bền hơn nhưng đắt hơn. Nên tuỳ từng chỗ mức độ yêu cầu hoạt động
chính xác mà ta chọn loại cảm biến cho phù hợp.
Công tắc điện từ
Công tắc điện từ được dùng để điều khiển hoạt động của thiết bị có điện áp
cao như các động cơ điện. Khi dòng điện đi vào cả hai mặt cuộn nam châm
điện cña c«ng t¾c, dßng ®iÖn sÏ biÕn lõi sắt cố định thành một nam châm điện
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
18
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
và lõi sắt cố định sẽ hút các lõi sắt chuyển động. Do đó các điểm tiếp xúc
chuyển động sẽ tiếp xúc với các điểm tiếp xúc cố định, vậy việc đóng hay
Máy bơm
Có 4 máy bơm B1, B2, B3, B4
B1: Là bơm tay cấp dầu bôi trơn cho các ổ bi ở các trục khấy trong bể trộn.
B2: Bơm cấp nước cho các hệ thống trộn.
B3: Bơm dầu cấp dầu cho cho các hệ thống thủy lực pittông, xilanh.
B4: Bơm dầu hồi lưu qua hệ thống quạt nhằm làm mát dầu.
Van ph©n cÊp
Van ph©n cÊp dùng để cấp dầu cho xilanh. Nguyên lý hoạt động được trình
bày trong phần I chương II xilanh thủy lực
Xilanh pittông
Có tất cả 7 xilanh X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7.
X1: Điều khiển đầu ép
X2: Điều khiển nạp pallet
X3: Điều khiển nâng hạ pallet
X4: Điều khiển hộp nạp liệu chính
X5: Điều khiển tấm chắn đáy hộp nạp liệu chính
X6: Điều khiển hộp nạp liệu phụ
X7: Điều khiển tấm chắn đáy hộp nạp liệu phụ
Xilanh thuỷ lực hoạt động theo chiều qui định bởi van ph©n cÊp.
Van quay
Khi một chiếc máy đang chạy ở tốc độ cao mà dừng lại đột ngột thì sẽ va đập
rất lớn.Van quay dùng để giảm sự va đập đó.
Nguyên lý hoạt động của van quay: trên van quay có cần gạt, khi cần gạt của
van bị gạt về hai phía thì đều làm van khoá lại (lưu lượng qua van giảm tuỳ
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
20
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
theo mức độ van bị gạt nhiều hay ít). Khi van đứng thẳng đứng thì nó được
mở hoàn toàn lúc này lưu lượng cho phép qua là lớn nhất.
Van hồi lưu
1: Gầu chứa liệu
2: Ray
3: Dây cáp nâng hạ gầu
4: Cửa nạp liệu
5: Bơm dầu B1
6: Hộp truyền động
7: Cửa xem liệu
S1, S2: Công tắc hạn vị
8: Cần gạt
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
22
Đồ án tốt nghiệp Tự động hóa dây chuyền công nghệ sản xuất gạch block
9: Ổ bi
10: Đo lượng dầu mỡ bôi trơn
11: Ống phun nước
12: Trục khuấy
13: Cánh khuấy
S3: Công tắc lực
* Nguyên lý hoạt động:
Động cơ m4 kéo gầu chứa liệu đưa vào bình trộn, căn cứ vào khối lượng
liệu và độ ẩm của môi trường mà ta tìm ra khối lượng nước cần phun vào khi
trộn, với lưu lượng nước cố định ta sẽ biết thời gian bơm nước, thời gian này
được đặt bởi chế độ hẹn giờ. Động cơ M5 qua hộp truyền động chia mômen
điều khiển 2 trục khuấy, sự phun nước từ ống phun nước làm tơi và mềm
liệu, hai trục khuấy làm việc với công suất lớn nên cần có một bơm dầu B2
để bôi trơn bốn ổ bi ở bốn đầu của hai trục khuấy. Sau khi nguyên liệu được
trộn xong dùng cần gạt 8 xả liệu xuống băng tải cấp liệu cho phễu chứa liệu
chính. Ở đây khối lượng nước và thời gian trộn tương ứng với khối lượng
liệu, đều được đặt do kinh nghiệm của người vận hành. Họ có thể xem chất
liệu sau khi trộn qua cửa xem liệu 7 nếu thấy chưa đạt yêu cầu thì có thể điều
- Công đoạn ép gạch
2.1 Công đoạn nạp pallet
Là công đoạn đẩy pallet vào vị trí tấm đỡ pallet và đẩy pallet đỡ gạch đã đóng
ở chu kỳ trước vào băng tải xếp gạch.
* S¬ ®å c«ng ®o¹n n¹p pallet:
Hình 1.6: Sơ đồ công đoạn nạp pallet
1: Pallet ở vị trí cơ sở 10: Phần nhô tác động đến cần gạt của van xoay
2: Con lăn 11: Khe đỡ pallet
3: Đầu đẩy pallet 12: Mỏ chắn pallet
4: Xilanh đẩy pallet 13: Khe nạp pallet
5: Tấm đỡ pallet S4, S5, S6: Các công tắc cảm biến
6: Ray xích đỡ pallet
SV: Võ Anh Đức - Lớp LT-TĐH-K52
25
Copyright: Tài liệu đại học ©