Luận văn Nghiên cứu ứng dụng PLC trong công nghệ sản xuất tại Nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 
---------------------------------------- 
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT 
NGÀNH : TỰ ĐỘNG HOÁ 
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHỆ 
SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN 
THÁI NGUYÊN 
TRẦN THỊ TUYẾT LAN 
THÁI NGUYÊN 2008 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
1 
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 
---------------------------------------- 
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT 
NGÀNH : TỰ ĐỘNG HOÁ 
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHỆ 
SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN 
THÁI NGUYÊN 
 Học viên: Trần Thị Tuyết Lan 
 Người HD Khoa Học: TS. Nguyễn Thanh Hà 
THÁI NGUYÊN 2008 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
2 
THUYẾT MINH 
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT 
ĐỀ TÀI: 
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHỆ 
SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN 
THÁI NGUYÊN 
Học viên: Trần Thị Tuyết Lan 
Lớp: TĐHK8 
Chuyên ngành: Tự động hoá 
Hướng dẫn khoa học: T.S. Nguyễn Thanh Hà 
Ngày giao đề tài: 01/10/2007 
Ngày hoàn thành: 30/04/2008 
 KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN 
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
TRƯỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP 
*** 
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
-----------o0o----------- 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
5 
Mục lục 
Mục Tên đề mục Trang 
 Trang phụ bìa 1 
 Lời nói đầu 2 
 Mục lục 5 
Chương 1 Công nghệ sản xuất và hệ thống tự động hoá 
của nhà máy xi măng la hiên thái nguyên 
7 
1.1 Sơ lược về quá trình hình thành và cấu trúc tổ 
chức của nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên 
7 
1.2 Giới thiệu chung về sơ đồ tổ chức của nhà máy xi 
măng La Hiên Thái Nguyên 
8 
1.3 Tóm tắt công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy 9 
1.4 Hệ thống tự động hoá trong quá trình sản xuất 16 
1.5 Kết luận 23 
Chương 2 Tổng quan về PLC và PLC S7-300 24 
2.1 Mở đầu 24 
2.2 Các thành phần cơ bản của một PLC 25 
2.3 Lập trình cho PLC 30 
2.4 Đánh giá ưu nhược điểm của PLC 32 
2.5 PLC S7-300 33 
Chương 3 Ứng dụng PLC cho quá trình công nghệ 38 
3.1 Thuật toán 38 
3.2 Cấu hình cứng 43 
3.3 Cấu hình mạng 43 
3.4 
3.5 
Địa chỉ hoá các đầu vào ra 
Chương trình thu thập dữ liệu với phần mềm 
STEP7 
44 
46 
Chương 4 Mô phỏng hoạt động của hệ thống 47 
4.1 Khái niệm cơ bản về WinCC 47 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
6 
4.2 Những đặc điểm chính của WinCC 48 
4.3 Các thành phần của WinCC 50 
4.4 Hệ thống WinCC (The basic WinCC system) 54 
4.5 Cách thức làm việc với WinCC 55 
4.6 Sơ đồ chức năng của WinCC 56 
4.7 Giao tiếp trong WinCC 57 
4.8 Tạo các Funtion và các Action 60 
4.9 Thiết kế các trang trên wincc cho việc giám sát 
hệ thống điều khiển lò quay 
61 
 Kết luận 68 
 Tài liệu tham khảo 69 
 Phụ lục 70 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
3 
Lời nói đầu 
 Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật máy 
tính đã cho ra đời các thiết bị điều khiển số như CNC, PLC các thiết bị này cho 
phép khắc phục được rất nhiều các nhược điểm của hệ thống điều khiển trước đó và 
đáp ứng được yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật trong sản xuất. 
 Với sự phát triển của khoa học công nghệ như hiện nay thì việc ứng dụng 
thiết bị logic khả trình PLC để tự động hoá quá trình sản xuất, nhằm mục tiêu tăng 
năng xuất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm đang là một vấn 
đề cấp thiết và có tính thời sự cao. 
 Luận văn với đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng PLC trong công nghệ sản 
xuất tại nhà máy xi măng Thái Nguyên” nhằm mục đích tìm hiểu nghiên cứu ứng 
dụng của bộ điều khiển PLC trong sản xuất. Đối tượng để luận văn đề cập đến là lò 
quay trong nhà máy xi măng La Hiên – Thái Nguyên, đây là một nhà máy hiện nay 
đã có mức độ tự động hoá được nâng lên rất cao với việc sử dụng thiết bị điều khiển 
PLC S7-300 cùng với các thiết bị khác của hãng SIEMENS. 
 Luận văn bao gồm những nội dung chính như sau: 
 Chương 1: Công nghệ sản xuất và hệ thống tự động hoá của nhà máy xi 
măng La Hiên Thái Nguyên 
 Chương 2: Tổng quan về PLC và PLC S7-300 
 Chương 3: Ứng dụng PLC cho quá trình công nghệ 
 Chương 4: Mô phỏng hoạt động của hệ thống 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
4 
 Trong quá trình tiến hành làm luận văn, mặc dù được sự hướng dẫn tận tình 
của giáo viên hướng dẫn T.S. Nguyễn Thanh Hà và bản thân tác giả cũng đã cố 
gắng tham khảo tài liệu và tìm hiểu thực tế trong nhà máy nhưng do thời gian và 
kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác 
giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét đánh giá quí báu của 
các thầy cô và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. 
 Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của giáo viên 
hướng dẫn T.S. Nguyễn Thanh Hà đã giúp đỡ em rất nhiều để em hoàn thành được 
luận văn này. 
 Xin chân thành cảm ơn 
 Học viên 
 Trần Thị Tuyết Lan 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
7 
CHƢƠNG 1 
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ 
CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG LA HIÊN THÁI NGUYÊN 
1.1 Sơ lƣợc về quá trình hình thành và cấu trúc tổ chức của nhà máy xi măng 
La Hiên Thái Nguyên 
 Quá trình phát triển của ngành công nghiệp xi măng Việt Nam nói chung 
luôn phụ thuộc vào hai yếu tố cơ bản: một mặt gắn với điều kiện phát triển kinh tế - 
xã hội chung của đất nước, một mặt khác cũng phụ thuộc vào trình độ phát triển 
công nghệ, kỹ thuật và thiết bị sản xuất xi măng trên thế giới. 
 Nhà máy xi măng La Hiên Thái Nguyên được xây dựng ở nơi có nguồn 
nguyên liệu dồi dào và thuận lợi cho việc vận chuyển nhiên, nguyên liệu bằng 
đường bộ. 
 Nhà máy xi măng La Hiên được thành lập ngày 01 tháng 01 năm 1995. Ban 
đầu nhà máy có một dây chuyền sản xuất lò đứng với công suất 60 nghìn tấn sản 
phẩm/năm. Năm 1996 nhà máy đưa thêm 01 dây chuyền lò đứng thứ 2 với công 
suất 80 tấn sản phẩm/năm. Năm 2005 đưa thêm 01 dây chuyền lò quay công suất 
300 nghìn tấn sản phẩm/năm. Nhà máy là một đơn vị thành viên của Công ty Than 
nội địa thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than khoáng sản Việt Nam. 
 Quá trình xây dựng nhà máy từ thiết kế kỹ thuật, lắp đặt thiết bị và vận hành 
chạy thử do các chuyên gia của Trung Quốc đảm nhiệm. Cán bộ, công nhân Việt 
Nam được tiếp nhận công nghệ và tổ chức thực hiện. 
 Hiện nay, nhà máy cách trung tâm thành phố Thái nguyên 18km nằm trên 
quốc lộ 1B (Thái Nguyên - Lạng Sơn). Giao thông thuận tiện, các nguồn nguyên 
liệu chính cung cấp cho nhà máy ( quặng, sắt, đá vôi, đất sét...) ở trong phạm vi 
không quá 30km. 
 Sản phẩm của nhà máy hiện nay được tiêu thụ trên các thị trường thuộc các 
tỉnh: Thái Nguyên, Hà Nội, Quảng Ninh, Bắc Kạn, Vĩnh Phúc,... 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
8 
1.2 Giới thiệu chung về sơ đồ tổ chức của nhà máy xi măng La Hiên 
Thái Nguyên 
GIÁM ĐỐC 
PHÓ GIÁM ĐỐC 
KỸ THUẬT QMR 
PHÓ GIÁM ĐỐC 
CƠ ĐIỆN 
PHÓ GIÁM ĐỐC 
HC-BV 
PHÓ GIÁM ĐỐC 
SẢN XUẤT 
PHÒNG KỸ THUẬT 
SX XI MĂNG 
Phân xƣởng liệu 
sống 
Phân xƣởng lò 
nung 
Phân xƣởng 
thành phẩm 
Phòng 
cơ điện 
PX 
 vận tải 
PX 
 cơ điện 
Phòng 
TCNS 
Phòng 
KDTT 
Phòng 
KHVT 
Phòng 
TCKT 
phòng 
TCKTTK 
Phòng 
thanh tra 
P 
HC 
Đội 
bảo vệ 
Trạm Y tế 
Phòng 
an toàn 
PX 
 cấp liện 
PX 
 lò quay 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
9 
1.3 Tóm tắt công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy 
 Xi măng poolăng hỗn hợp là loại chất kết dính thủy, được chế tạo bằng cách 
nghiền mịn hỗn hợp clanker với các loại phụ gia khoáng và một lượng thạch cao 
cần thiết hoặc bằng cách trộn đều các phụ gia khoáng đã nghiền mịn với xi măng 
poolăng không chứa phụ gia khoáng. 
 Clanhker xi măng poolăng dùng để sản xuất xi măng poolăng hỗn hợp có 
hàm lượng magiê oxits (MgO) không lớn hơn 5 %. 
 Phụ gia khoáng bao gồm phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia đầy: 
 - Phụ gia khoáng hoạt tính gồm các loại vật liệu thiên nhiên nhân tạo ở dạng 
nghiền mịn có tính chất puzôlan và tính chất thủy lực. 
 - Phụ gia đầy gồm các loại vật liệu khoáng thiên nhiên hoặc nhân tạo, thực tế 
không tham gia vào quá trình hyđrat hóa xi măng, chúng chủ yếu đóng vai trò cốt 
liệu mịn, làm tốt thành phần hạt và cấu trúc đá xi măng. 
 Phụ gia công nghệ gồm các loại phụ gia có tác dụng cải thiện tính chất của xi 
măng nhằm đáp ứng yêu cầu sử dụng hoặc để tăng cường quá trình nghiền và vận 
chuyển đóng bao và bảo quản xi măng. 
 Tùy theo chất lượng xi măng và phụ gia, tổng lượng các loại phụ gia khoáng 
( không kể thạch cao) trong xi măng poolăng hỗn hợp, tính theo khối lượng xi măng 
không lớn hơn 40% trong đó phụ gia đầy không lớn hơn 20%, phu gia công nghệ 
không lớn hơn 1%. 
 *Yêu cầu chất lượng của xi măng poolăng hỗn hợp: 
 - Mác của xi măng poolăng hỗn hợp gồm: PCB 30 và PCB 40, trong đó: 
 +) PCB là kí hiệu qui ước cho xi măng poolăng hỗn hợp. 
 +) Các trị số 30,40 là giới hạn cường độ nén của mẫu vữa xi măng sau 28 
ngày dưỡng hộ tính bằng N/mm2, xác định theo TCVN 6016: 1995 (ISO 679: 
1999(E)). 
- Các chỉ tiêu chất lượng qui định trong bảng 1.1: 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
10 
Bảng 1.1 
Chỉ tiêu Mức 
PCB 30 PCB40 
1. Cường độ nén(N/mm2), không nhỏ hơn 
 -72 giờ 45 phút (R3) 
 - 28 ngày 2 giờ (R28) 
14 
30 
18 
40 
2. Thời gian đông kết 
 - Bắt đầu (phút) không nhỏ hơn 
 - Kết thúc (giờ) không lớn hơn 
45 
10 
3. Độ nghiền mịn: 
 - Phần còn lại trên sàng 0,09mm, % không lớn hơn 
 - Bề mặt riêng xác định theo phương pháp Blaine, 
cm
2
 không nhỏ hơn 
12 
2700 
4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp 
Le Chatelier, mm không lớn hơn 
10 
5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3)% không lớn 
hơn 
3,5 
1.3.1 Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng của nhà máy 
 Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng của nhà máy là: đá vôi, đất sét, than, 
quặng sắt, phụ gia điều chỉnh và phụ gia khoáng hóa (nếu có). Sau khi được đồng 
nhất sơ bộ và gia công đạt kích thước về cỡ hạt và độ ẩm, Chúng được đưa vào các 
kho chứa riêng biệt. Để đảm bảo yêu cầu về chất lượng sản phẩm các nguyên liệu 
chính để sản xuất xi măng cần đạt được các yêu cầu sau: 
 Các yêu cầu kỹ thuật đối với các nguyên liệu chính để sản xuất xi măng 
của nhà máy: 
 Đá vôi: 
 - Thành phần hóa học của hỗn hợp đá vôi phải thỏa mãn các qui định sau: 
 +) Hàm lượng canxi ôxit (CaO) không nhỏ hơn 51% 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
11 
 +) Hàm lượng manhê ôxit (MgO) không lớn hơn 3,0% 
 +) Kích thước lớn nhất đá vôi khi nhập không lớn hơn 450mm 
 +) Kích thước đá vôi khi nhập không nhỏ hơn 100mm 
 +) Kích thước đá vôi sau đập búa không lớn hơn 25mm 
 Đất sét: 
 - Thành phần hóa học của hỗn hợp đất sét phải thỏa mãn qui định sau: 
 +) Hàm lượng silic đioxit (SiO2) từ 64% đến 72 % 
 +) Hàm lượng nhôm oxit (Al2O3) từ 14% đến 18% 
 +) Hàm lượng mất khi nung không lớn hơn 8% 
 - Đất sét không lẫn dị vật thép  ... base (CS 
Database). 
 Khi thực hiện chạy chương trình, các thông tin của Project được được ra từ 
CS data bởi runtime Software và Project được thực hiện. Dữ liệu của quá trình hiện 
hành được lưu trữ tạm thời trong Runtime Database (RT Database) 
 Graphic System hiển thị các picture trên màn hình, nó chấp hành theo người 
điều hành, khi người điều hành kích On và Buton hoặc nhập một giá trị ở đầu vào. 
 Việc truyền thông giữa WinCC và hệ thống tự động được thực hiện qua các 
thiết bị kết nối. Các thiết bị kết nối (chanel) có nhiệm vụ thu thập các giá trị quá 
trình yêu cầu của tất cả các Runtime thành phần, đọc các giá trị của biến quá trình ở 
bên ngoài từ hệ thống tự động và nếu cần nó có thể ghi các giá trị mới cho hệ thống 
tự động. 
 Archiving System ghi các giá trị quá trình vào phần lưu trữ các giá trị quá 
trình. Các giá trị được lưu trữ bao gồm các giá trị trong Online Trend Control hoặc 
Online Table Control. 
 Các giá trị quá trình riêng biệt được giám sát bởi Alarm logging. Nếu một 
giá trị vượt giới hạn, Alarm logging sẽ tạo một thông báo được phát hành bởi Alarm 
Control. Alarm logging cũng chấp nhận sự điều khiển từ người điều hành và những 
người quản lý. Alarm logging ghi tất cả các thông báo vào phần message archive. 
Report System là hệ thống báo cáo của Win CC, Report sẽ được ghi lại dưới 
dạng văn bản theo yêu cầu hoặc theo các khoảng thời gian đã định trước. 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
57 
4.7. Giao tiếp trong WinCC 
 Giao tiếp trong WinCC gồm hai phần: giao tiếp mềm và giao tiếp cứng. 
 Giao tiếp mềm có nhiệm vụ thực hiện các trao đổi giữa các phần mềm ứng 
dụng như: MS Excel, SQL, SIMATIC Protol hoặc MS Accsess... Các giao tiếp này 
được thực hiện nhờ sự hỗ trợ của kết nối đối tượng cho điều khiển quá trình - OPC 
(OLE For process control). WinCC có thể cung cấp dữ liệu cho các phần mềm ứng 
dụng theo OPC server đã được tích hợp, mặt khác WinCC có thể nhận được dữ liệu 
của các phần mềm ứng dụng khác qua các OPC Client. 
 Giao tiếp cứng là giao tiếp giữa WinCC với hệ thống tự động AS thông qua 
các BUS qua trình như: Ethenet hoặc Profibus. Các giao tiếp được điều khiển bởi 
các thiết bị kết nối được gọilà Chanel. Win CC cung cấp các lựa chọn thiết bị kết 
Hình 4.8 Biểu đồ làm việc của WinCC 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
58 
nối cho hệ thống tự động SIMATIC S5/S7/505, ngoài ra WinCC còn cung cấp các 
thiết bị kết nối không đòi bản quyền như PROFIBUS DP, DDE, OPC. 
 Các dạng biến quá trình thay đổi phụ thuộc vào liên kết giữa WinCC và hệ 
thống tự động AS. Mỗi biến quá trình trong WinCC tương ứng với một giá trị quá 
trình được lưu trữ trong bộ nhớ của thiết bị được nối với AS. 
 Trong khi chạy, dữ liệu của hệ thống tự động sẽ được WinCC lưu trữ, đồng 
thời WinCC cũng cho phép các hệ thống tự động đọc giữ liệu từ trong bộ nhớ, mặt 
khác có thể dùng WinCC để thay đổi dữ liệu này. Nghĩa là bằng cách này ta dùng 
WinCC để điều khiển quá trình. 
 Trên hình 4.9 chỉ ra sự trao đổi dữ liệu giữa WinCC và các hệ thống tự động 
AS. 
 Các thiết bị truyền thông, các kết nối logic, các biến quá trình. 
 Việc giao tiếp giữa WinCC và hệ thống tự động được thực hiện thong qua 
các kết nối logic. Các kết nối logic được sắp xếp theo cấp bậc được chỉ ra ở cửa sổ 
WinCC Explorer hình 4.10. 
Hình 4.9 Giao tiếp với hệ thống tự động AS 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
59 
 Các thiết bị truyền thông có thể tìm thấy trong mục “SIMATIC PROTOCOL 
SUITE” 
Một hoặc nhiều giao thức sẽ được cung cấp cho một thiết bị truyền thông. 
Mỗi giao thức được chọn sẽ chỉ ra một thiết bị truyền thông thường được dùng với 
giao thức đó 
 Quá trình kết nối trong trình Runtime: 
Hình 4.10 Trao đổi dữ liệu giữa WinCC 
và hệ thống tự động AS 
Hình 4.11 Các phương thức truyền thông trong wincc 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
60 
 Để cập nhật các giá trị quá trình trong trình Runtime, WinCC thông qua các 
kết nối cứng (vật lý) để nhận biết các biến quá trình trong vùng quản lý. 
 Các giá trị quá trình sẽ được truyền trên thiết bị truyền thông, dữ liệu đọc 
được sẽ được ghi vào bộ nhớ làm việc của WinCC với hệ thống tự động AS thông 
qua các thiết bị truyền thông và các BUS quá trình. 
4.8. Tạo các Funtion và các Action 
 Để tạo ra các quá trình làm việc tích cực như: Phát hành các báo cáo hàng 
ngày, giám sát các biến hoặc thực hiện tính toán tổng kết dữ liệu ta dùng các 
Funtion và các Action trong chế độ Runtime. 
 Để tạo được các action và các function ta dùng trình soạn thảo Global Scrip 
trong cửa sổ WinCC Explorer: 
 Dùng soạn thảo Global Scrip. 
 Tạo và thay đổi các hàm chức năng. 
 Tạo và thay đổi các action. 
 Dùng công cụ Diagnotic để phân tích các hiện tượng xảy ra của hệ thống. 
Phần này được soạn thảo bằng ngôn ngữ lập trình C 
 Tóm lại: 
 WinCC là một phần mềm dùng để thiết kế, điều khiển và giám sát hệ thống 
tự động hoá từ việc giám sát điều khiển toàn bộ hệ thống cho đến việc điều khiển và 
Hình 4.12 Quá trình trao đổi dữ liệu giữa hệ thống tự động và WinCC 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
61 
giám sát đến từng biến chi tiết, là một phần mềm chuyên dụng dùng để xây dựng 
nên các hệ SCADA do hãng Simen soạn thảo và phát triển. 
 WinCC với các màn hình Graphic giao diện thân thiện với người dùng, giúp 
cho người điều hành có thể giám sát quá trình sản xuất tại bất cứ vị trí nào vào bất 
cứ thời điểm nào. Đồng thời hệ thống cảnh báo giúp người điều hành loại bỏ các sự 
cố kịp thời và với các sự cố lớn thì hệ thống có thể tự động loại bỏ tránh các thiệt 
hại về kinh tế và kỹ thuật đảm bảo an toàn trong sản xuất. Ngoài ra, còn có khả 
năng lưu trữ dữ liệu, mô hình bảo mật dữ liệu đảm bảo dữ liệu của quá trình sản 
xuất được lưu trữ an toàn và người sử dụng có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu bất cứ 
khi nào. Từ đó có thể tìm hiểu được quá trình sản xuất. 
4.9. Thiết kế các giao diện trên wincc cho việc giám sát hệ thống điều khiển lò 
quay 
4.9.1. Trang chủ 
 Trang này thể hiện các công đoạn trong nhà máy. Do giới hạn của luận văn 
nên đề tài chỉ mô phỏng cho công đoạn lò quay. Cụ thể là 2 công đoạn cấp liệu cho 
máy nghiền xi măng và công đoạn nghiền xi măng (Hình 4.9.1) 
4.9.2. Trang cấp liệu (Hình 4.9.2) 
 Vận hành cho hệ thống cấp liệu được điều khiển bởi các chế độ: 
 + MAN: chạy bằng tay 
 + AUTO: Chạy tự động 
 + START: chế độ chạy 
 + STOP: chế độ dừng 
* Lưu ý: 
-Trong chế độ MAN việc khởi động các băng tải được thực hiện bằng việc 
click đúp chuột trái. Việc vận hành được thực hiện theo hướng BT5 → BT4 để 
tránh ùn tắc nguyên liệu. 
Ví dụ: BT5 → BT3 → BT2 → BT1 
-Trong chế độ AUTO, các BT được khởi động thông qua hệ thống sensor đo 
(có hay không có liệu trong BT). 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
62 
-Hàm lượng Clinke + phụ gia + thạch cao được nhập theo tỉ lệ. Tỉ lệ này phải 
được thực hiện theo một qui định ngặt nghèo vì nó quyết định mác xi măng. 
4.9.3. Trang nghiền xi măng (Hình 4.9.3) 
 Động cơ nghiền (động cơ xoay chiều 3 pha) được khởi động qua 5 cấp điện 
trở theo nguyên tắc thời gian. 
 Chế độ cảnh báo: trường hợp sự cố xảy ra thì hệ thống sẽ đưa ra tín hiệu 
cảnh báo sự cố, thông qua trang cảnh báo ta có thể xác định nhanh chóng nguyên 
nhân xảy ra sự cố, cách khắc phục và điểm sự cố. 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
63 
H
ìn
h
 4
.9
.1
 T
ra
n
g
 c
h
ủ
 t
ổ
n
g
 t
h
ể 
g
iá
m
 s
át
 c
ác
 c
ô
n
g
 đ
o
ạn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
64 
H
ìn
h
 4
.9
.2
a 
 M
àn
 h
ìn
h
 g
iá
m
 s
át
 c
ô
n
g
 đ
o
ạn
 c
ấp
 l
iệ
u
 c
h
o
 m
áy
 n
g
h
iề
n
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
65 
H
ìn
h
 4
.9
.2
b
M
àn
 h
ìn
h
 g
iá
m
 s
át
 c
ô
n
g
 đ
o
ạn
 c
ấp
 l
iệ
u
 c
h
o
 m
áy
 n
g
h
iề
n
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
66 
H
ìn
h
 4
.9
.3
a 
 M
àn
 h
ìn
h
 g
iá
m
 s
át
 c
ô
n
g
 đ
o
ạn
 n
g
h
iề
n
 x
i 
m
ăn
g
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
67 
H
ìn
h
 4
.9
.3
a 
 M
àn
 h
ìn
h
 g
iá
m
 s
át
 c
ô
n
g
 đ
o
ạn
 n
g
h
iề
n
 x
i 
m
ăn
g
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
68 
Kết luận 
 Luận văn có đề cập đến việc nghiên cứu và tìm hiểu về bộ điều khiển khả 
trình PLC và WinCC. Để có thể ứng dụng được PLC vào trong dây truyền sản xuất 
thì trước hết phải tìm hiểu cặn kẽ qui trình làm việc và các yêu cầu trong dây truyền 
sản xuất đó. Luận văn đã nghiên cứu một cách kỹ càng công nghệ sản xuất tại nhà 
máy xi măng La Hiên Thái Nguyên và đã ứng dụng PLC S7 – 300 để tự động hoá 
dây chuyền sản xuất chính cho nhà máy. Kết quả thấy việc ứng dụng PLC trong 
công nghệ sản xuất là một việc làm hết sức cần thiết, nó có một ý nghĩa quan trọng 
đối với một nhà máy trong quá trình hội nhập. Việc sử dụng thiết bị điều khiển khả 
trình PLC vào công nghệ sản xuất đã làm cho năng suất lao động và chất lượng sản 
phẩm của nhà máy tăng cao, giá thành sản phẩm giảm, đời sống của người lao động 
được cải thiện. 
 Sau khi nghiên cứu đề tài rút ra các ý chính sau: 
 - Tìm hiểu công nghệ sản xuất xi măng nói chung, cơ cấu tổ chức, các qui 
trình công nghệ sản xuất và hệ thống tự động hoá tại nhà máy xi măng La Hiên nói 
riêng cho cả hệ thống lò đứng và lò quay. 
 -Nghiên cứu các đặc điểm chính của thiết bị khả trình PLC và đi nghiên cứu 
kỹ các đặc điểm cơ bản của PLC S7-300 phục vụ cho các hệ thống tự động điều 
khiển trong dân dụng và công nghiệp, và viết chương trinh điều khiển. 
 -Xây dựng thuật toán cho 2 công đoạn chính của qui trình sản xuất xi măng 
đó là công đoạn nạp liệu và đồng nhất nguyên liệu. 
 -Tìm hiểu phần mềm WinCC và xây dựng các giao diện điều khiển cho các 
công đoạn chính của nhà máy xi măng La Hiên. 
 Hướng phát triển: 
 -Xây dựng hệ thống điều khiển cho toàn bộ các quá trình công nghệ của nhà 
máy sản xuất xi măng. 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
69 
 -Hoàn thiện hệ thống thu thập dữ liệu trong quá trình sản xuất nhằm nâng 
cao khả năng tự động điều khiển vào đo lường của nhà máy. 
 Do điều kiện về cơ sở vật chất còn giới hạn nên luận văn chỉ dừng lại ở kết 
quả mô phỏng mà không thực hiện trên mô hình vật lý, tuy nhiên kết quả mô phỏng 
cũng cho thấy tính đúng đắn của đề tài cần nghiên cứu. 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
70 
Tài liệu tham khảo 
 1. Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Văn Hà (2002), Tự động 
hoá với Simatích S7 – 300, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 
 2. Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh (2001), Tự động hoá với 
Simatích S7 – 200, Nhà xuất bản nông nghiệp. 
 3. Tăng Văn Mùi (2000), Điều khiển lập trình, Nhà xuất bản thống kê. 
 4. Nguyễn Trọng Thuần (2003), Điều khiển logíc và ứng dụng, Nhà xuất 
bản thống kê.