Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 65
THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ NUNG TRÊN NỀN PLC
S7-300
4.1. Sơ đồ công nghệ hệ thống lò nung.
Sơ đồ công nghệ hệ thống lò nung đựơc trình bày trong hình vẽ.
4.2. Nguyên lí làm việc của mô hình
4.2.1. Thao tác sấy, đốt lò và nung sản phẩm

xếp lên
xe NL

Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 66
- Đẩy 29 xe goòng cứ một xe bao xen kẽ một xe dàn vào lò
- Thông báo cho lò gas đẩy hơi nước thổi quét tháp lạnh và đường ống dẫn gas
sang lò tuynel trước khi chuẩn bị châm lửa từ 2- 4 h
- Mở các van xả trên nóc lò, mở các van gas tổng phụ trách cụm gas BG1, BG2,
BG3, BG4 mở các van nhánh, các rốn thoát nước mở van chuông. Dùng hơi
nước thổi qua tháp lạnh, đường ống dẫn gas từ 15 – 20 phút, khi thấy hơi nước
thoát ra trên van xả và các rốn thoát nước của các van gas. báo lò chuẩn bị
cấp
gas. Khi thấy đủ điều kiện an toàn thì cho gas vào đường ống , quan sát thấy van
xả, các rốn thoát nước, có hơi gas thì đóng các van gas tổng của cụm gas BG1,
BG2 và BG3, van chuông và báo ngừng cấp gas.
- Chạy quạt khí thải, quạt làm lạnh cuối lò. Van qụat khí thải mở từ 40 – 60%; các
van hút khí thải từ 50 – 60%.
- Sau khi chạy quat khí thải, quạt cuối lò từ : 10 – 15 phút để thổi hết khí gas có
trong lò ra ngoài. Chạy quạt khí đốt duy trì áp lực P
CA
= 20 – 22 mbar (chế độ tự
động).
- Mở các van gió lần lượt từ phía cuối lò lên, mở mỗi van khoảng 30 giây rồi
đóng lại. Ngừng quạt làm lạnh cuối lò.
- Kiểm tra chất lượng và áp lực gas, khi đủ điểu kiện châm lửa, báo lò gas cấp gas
2 lần (kiểm tra hàm lượng CO trong lò dưới mức quy định mới được châm lửa).
- Khi gas đã được cấp ổn định, mới mở hai van gas t

C trong 12h
+ Từ nhiệt độ 250
0
C đến 400
0
C trong 12h.
Tốc độ tăng nhiệt: 10 – 15
0
C/h
Lưu nhiệt 400
0
C trong 12h
- Đóng các van gas, van gió các cặp van đốt. Điều chỉnh độ mở các van quạt nhiệt
thừa và quạt khí thải đảm bảo cho dòng khí nóng đi trở lại về phía đầu lò. Chạy
quạt làm lạnh cuối lò.
* Sấy, đốt lò và nung sản phẩm
- Mở 50% toàn bộ các van gió phụ của các van đốt cụm BG
3
, BG
4
, các van gas
đóng.
- Đặt áp lực khí thải : 0,05 – 0,07 mbar ( Chế độ bằng tay ).
- Lượng gas cụm BG
3
, BG
4
sử dụng từ : 2,5 – 7 m
3
/ h

+ Đặt nhiệt độ cụm BG
3
= 600
0
C; BG
4
= 600
0
C,
+ Đốt các cặp van số: 21, 19, 17 phía dưới.
+ Dừng quạt cuối lò.
+ Nâng nhiệt từ: 300
0
C – 600
0
C trong 30h. Tốc độ nâng nhiệt từ: 5 – 15
0
C/h.
- Khi nhiệt độ BG
4
= 600
0
C.
+ Đặt nhiệt độ cụm BG
3
= 800
0
C, BG
4
= 800

+ Thời gian nâng nhiệt độ từ 800 – 1000
0
C là: 15h. Tốc độ nâng nhiệt 10 –
15
0
C/h.
- Khi nhiệt độ BG
4
= 1000
0
C.
+ Đặt nhiệt độ các cụm BG
3
= 1150
0
C; BG
4
= 1200
0
C.
+ Đối với các cặp van: 19, 18. Phía dưới: 5,3.
+ Vận hành chạy các quạt: Làm lạnh các trực tiếp, thổi khí, cuối lò.
+ Thời gian nâng nhiệt là: 12h, tốc độ nâng nhiệt: 15 – 20
0
C/h.
- Khi nhiệt độ BG
4
= 1200
0
C. Đặt nhiệt độ các cụm:

/ h.
BG
2
: P gas từ : 110 – 150 mm H
2
0; Lưu lượng gió đốt từ : 200
- 250 m
3
/h.
+ Đốt toàn bộ các cặp van còn lạil
+ Đẩy các xe xếp sản phẩm vào lò. Tốc độ đẩy xe: 60 – 70 phút/
xe.
4.2.2. Thao tác ngừng

* Chuẩn bị
- Kiểm tra đảm bảo an toàn:
+ Hệ thống xe goòng và các thiết bị vận hành.
+ Hệ thống lò nung: các can nhiệt, buồng đốt, van đốt, van
chuông, các van an toàn, tường lò, vòm lò, máng cát, đường ray.
+ Hệ thống cung cấp gas bao gồm: Bồn chứa, máy hoá hơi, van điều áp.
+ Hệ thống quạt, đường ống dẫn gas, gió.
+ Hệ thống điện. Hệ thống điều khiển....
* Thao tác ngừng lò
- Đẩy xe goòng trên xếp bao nung không
đóng sản phẩm vào lò. Tốc độ đẩy từ : 60 –
70 phút/xe.
Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 69

C/ h.
- Khi nhiệt độ BG
4

≈
1160
0
C chuyển nhiệt độ điểm đặt tại các cụm BG:
BG
4
= 1000
0
C, BG
3
= 930
0
C.
BG
2
= 820
0
C, BG
1
= 700
0
C
Các thông số khác không thay đổi.
- Khi nhiệt độ BG
4


+ Các thông số khác không thay đổi.
+ Thời gian hạ nhiệt độ từ 1000 – 850
0
C trong 10h.
+ Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 20
0
C/h
- Khi nhiệt độ BG
4

≈
850
0
C. Chuyển nhiệt độ điểm đặt các cụm.
BG
4
= 650
0
C, BG
3
= 600
0
C.
+ Các thông số khác không thay đổi.
+ Thời gian hạ nhiệt độ từ 850 – 650
0
C trong 10h.
+ Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 20
0
C/h

+ Ngừng cấp gas: Nhấn nút ngắt khẩn. Đóng van chuông và van gas tại các vòi
đốt.
Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 70
+ Khởi động quạt làm lạnh nhanh, quạt đẩy khí.
+ Chuyển điều khiển các cụm BG về chế độ “ bằng tay”. Mở van gió của các
van đốt từ : 70 – 100%.
+ Chuyển điều khiển áp lực về chế độ “ bằng tay”. Mở van khí thải từ : 70 –
100%.
+ Khi nhiệt độ các cụm BG từ : 150 – 200
0
C tiếp tục đẩy xe goòng vào. Tốc độ
đẩy từ : 60 – 70 phút /xe.
+ Ngừng quạt làm lạnh nhanh, quạt thổi khí, quạt đẩy khí.
+ Thời gian hạ nhiệt độ từ 500
0
C tới nhiệt độ thường là 48 giờ

4.3. Quy định vào ra của chương trình điều khiển.
4.3.1. Bảng phân công đầu vào trong mô hình
A. Các đầu vào: có 21 đầu vao:

+ I124.0 : Nút bấm khởi động.
+ I124.1 : Nút bấm dừng.
+ I124.2 : Đồng hồ báo áp lực lò.
+ I124.3 : Đồng hồ báo áp lực gió .
+ I124.4 : Đồng hồ báo áp lực gas.
+ I124.5 : Cảm biến nhiệt độ nhóm 1.

+ Q124.6 : Quạt gió đốt.
+ Q124.7 : Van gió nhóm 1.
+ Q125.0 : Van gió nhóm 2.
+ Q125.1 : Van gió nhóm 3.
+ Q1.25..2 : Van gió nhóm 4.
+ Q125.5 : Nhóm đầu đốt 1.
+ Q125.6 : Nhóm đầu đốt 2.
+ Q128.0 : Nhóm đầu đốt 3.
+ Q128.1 : Nhóm đầu đốt 4.
+ Q128.2 : Chạy máy đẩy.
+ Q128.3 : Nhóm đầu đốt phía trên.
+ Q127.7: Nhóm đầu đốt phía dưới.
+ Q127.4: Van gas tổng.
+ Q126.0 : Chuyển về chế độ bằng tay

Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 72
4.3.1. Lưu đồ thuật giải các chương trình.
4.3.1. 1.Chương trình chạy kiểm tra thiết bị.
73

4.3.1.2.Sấy tự nhiên.



START
Mở các van gas nhóm: Từ 1 đến 4
Chạy quạt làm lạnh, quạt khí thải cuối lò

t = 80 phút
Chạy quạt khí đốt
No
Yes
Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 75
No
Yes
P
KĐ
= 22mbar
No
Yes

P = 250mH
2
O
No
Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 76
T
0
= 250
0
C
No
2
,,
2
,,
Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 77



4.3.1.4.Chương trình nung sản phẩm.

START
Mở toàn bộ các van gió nhóm: Từ 1 đến
Mở van gas tổng
P = 1,2mbra
No
Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 t = 100 phút

No
Yes
No
Yes
Đẩy xe vào lò
Mở van gas của cụm gas nhóm 3 và 4
Yes
1
1
Châm lửa các nhóm đầu đốt 3 và 4 phía dưới
T
0
= 400
0
C