Nhà máy vật liệu xây dựng

Hệ điều khiển độ ẩm băng tải

Vai trò và phạm vi

Vai tròLập trình PLC và thiết kế HMI, ba trên bốn line
Thời gian2018 – 2020
Phạm viBa line sản xuất
Nền tảng kỹ thuậtSiemens S7-300 · HMI KTP 1200 Comfort · TIA Portal V13 · Biến tần

Bài toán

Độ ẩm của liệu trên băng tải không được giám sát liên tục. Người vận hành nhìn bằng mắt và dựa vào kinh nghiệm để đánh giá.

Cách đó hoạt động được cho tới khi sai. Băng tải quá ướt hoặc quá khô thì tấm liệu bị vỡ. Nghĩa là chất lượng của cả mẻ phụ thuộc vào việc đúng người có mặt đúng ca, và vào việc người đó nhìn ra sự thay đổi trước khi nó thành phế phẩm.

Nhà máy của Hiep Phu Corporation có bốn line, trong đó ba line chạy thường xuyên nhất.

Cách tiếp cận

Đại lượng thực sự điều chỉnh được ở đây không phải độ ẩm mà là lực hút của hệ hút chân không đặt dưới băng tải. Hút mạnh hơn thì liệu khô hơn. Nên bài toán trở thành: đo độ ẩm, rồi lấy giá trị đó điều khiển biến tần của quạt hút.

Chính điều này quyết định phạm vi phần cứng. Hệ phải can thiệp vào vòng điều khiển biến tần đang chạy, mà vòng đó nằm trong PLC hiện hữu của line. Không thể dựng một bộ điều khiển riêng đứng bên cạnh rồi ra lệnh vào, vì như vậy là chia đôi quyền điều khiển trên cùng một thiết bị. Nên phần logic mới được tích hợp thẳng vào S7-300 sẵn có, chứ không phải thay PLC.

Phần người vận hành nhìn thấy thì làm mới hoàn toàn. Màn hình KTP 1200 Comfort được thiết kế lại trên TIA Portal V13, đưa độ ẩm và trạng thái hút lên một chỗ, thay cho việc đánh giá bằng mắt trước đó.

Triển khai trên ba line chạy thường xuyên nhất trong bốn line của nhà máy.

Bàn giao

Phần logic điều khiển độ ẩm tích hợp vào chương trình S7-300 đang chạy, liên động với vòng điều khiển biến tần của hệ hút chân không.

Màn hình vận hành KTP 1200 Comfort thiết kế mới trên TIA Portal V13 cho ba line.

Kết quả

Việc chỉnh lực hút chuyển từ đánh giá bằng mắt sang bám theo giá trị đo, nên các line không còn phụ thuộc vào kinh nghiệm của từng ca vận hành để giữ liệu không quá ướt hoặc quá khô.

Ba line chuyển từ vận hành tay sang bán tự động, và điện năng tiêu thụ của nhà máy giảm xuống.

S7-300 sẵn có

Tái sử dụng
vòng VFD sẵn có

đặt lực hút

hút mạnh hơn
liệu khô hơn

phản hồi

đọc cùng PLC

Đo độ ẩm
trên băng tải

Logic mới
điều khiển hút

Biến tần
quạt hút

Hút chân không
dưới băng tải

Độ ẩm liệu

KTP 1200 Comfort
màn vận hành

Sơ đồ kiến trúc, đã lược bỏ chi tiết định danh hệ thống.