Cong nghe tram_tron_be_tong_dung_plc

Đồ án điều khiển logic

GVHD: Ts. Nguyễn Hoàng Mai

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU VỀ PLC S7200
A.Giới thiệu chung về PLC:
I. Tổng quan về PLC:
1.
Khái niệm về PLC:
PLC là chữ viết tắt của Programmable Logic Control, là thiết bị điều khiển logic
lập trình được, hay còn gọi là khả trình, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán
điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình. Kỹ thuật PLC xuất hiện vào thập niên
60, nó được dùng chủ yếu điều khiển quy trình công nghệ hoặc dây chuyền sản xuất.
PLC là một máy tính công nghiệp. Đặc trưng của PLC là việc sử dụng vi mạch để
xử lí thông tin và ta có thể thay đổi công nghệ, cải tạo dựa trên công nghệ và phần
mở rộng chứ không thay thế toàn bộ công nghệ mới.
2.
Khả năng của PLC:
Hiện nay kỹ thuật của PLC được sử dụng rộng rãi trong các loại điều khiển:
+ Điều khiển chuyên gia, giám sát:
 Thay cho điều khiển rơle
 Thời gian đếm
 Thay cho các panel điều khiển mạch in
 Điều khiển tự động, bán tự động các máy, các quá trình
+ Điều khiển dãy:
 Các phép toán số học
 Cung cấp thông tin
 Điều khiển liên tục (nhiệt độ, áp suất, …)
 Điều khiển PID
 Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước, van điện từ..
+ Điều khiển mềm dẻo:
 Điều khiển quá trình và báo động
 Phát hiện lỗi và báo động
 Ghép nối với máy tính và máy in
 Nối mạng tự động hóa trong công nghiệp (mạng cục bộ, mở rộng)
Các ghép nối logic cần thiết trong quá trình điều khiển xử lí bằng phần mềm do
người lập nên và cài vào nên chúng ta giải quyết các bài
toán tự động hóa một cách dễ dàng, khác nhau nhưng chung một bộ điều khiển và
chỉ thay đổi chương trình khác nhau
3.
Ưu điểm của PLC trong tự hóa:
 Thời gian lắp đặt công trình ngắn; dễ dàng thay đổi nhưng không tốn kém về
tài chính; có thể tính toán chính xác giá thành; cần ít thời gian làm quen; do phần
mềm linh hoạt nên tăng khả năng mở rộng và cải tạo công nghệ.
 Ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng; dễ bảo trì , chỉ thị vào/ ra giúp xử lí
sự cố dễ dàng và nhanh hơn; độ tin cậy cao; chuẩn hóa được phần cứng điều
khiển; thích ứng trong môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ, độ ẩm, điện áp dao
động, tiếng ồn…
SVTH: Trần Văn Linh _ Lớp 07D2

Trang 1



 PLC có thể làm việc độc lập hoặc nối kết với nhau, các máy tính chủ tạo ra
mạng truyền thông để điều khiển quá trình – người ta gọi là SCADA.
II.Các thành phần cở bản của PLC
Một PLC thông thường có các thành phần cơ bản sau:
 Đơn vị điều khiển trung tâm
 Bộ nhớ chương trình
 Module đầu vào
 Module đầu ra
 Module phối ghép
 Các chức năng phụ
Mỗi module đó được lắp thành đơn vị riêng có phích cắm nhiều chân để tháo lắp
dễ dàng.
1. Đơn vị điều khiển trung tâm CPU
Đây là bộ điều khiển và quản lý tất cả hoạt động bên trong của PLC, việc trao đổi
thông tin giữa CPU, bộ nhớ và khối vào/ra được thông qua hệ thống Bus dưới sự
điều khiển của CPU.
Nguyên lý làm việc của khối xử lí trung tâm được miêu tả như sau: các thông tin
lưu trữ trong bộ nhớ chương trình được gọi lên trình tự vì đã được điều khiển và
được kiểm soát bằng bộ đếm của chương trình. Do đơn vị xử lí trung tâm khống chế,
bộ xử lí liên kết các tín hiệu lại với nhau theo quy luật và từ đó rút ra kết quả là các
lệnh đầu ra và các thao tác tuần tự của chương trình dẫn đến thời gian trễ gọi là thời
gian vòng quét.
2. Bộ nhớ chương trình
- Chương trình điều khiển hiện hành được lưu trữ trong bộ nhớ bắng các bộ phận
lưu giữ điện tử như:RAM, ROM, EPROM. Chương trình được tạo ra với sự trợ giúp
của một thiết bị lập trình chuyên dùng rồi chuyển vào bộ nhớ chương trình của PLC.

ROM (Read Only Memory) : là bộ nhớ chỉ đọc gồm các thanh
ghi, mỗi thanh ghi lưu trữ một từ ở bất kì vị trí nào, nó không thay đổi được.

RAM( Random Access Memory) là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên,
là bộ nhớ thông dụng để cất giữ chương trình và dữ liệu của người sử dụng.
Dữ liệu trong RAM có thể thay đổi khi mất nguồn điện, do đó luôn có nguồn
nuôi riêng.

EPROM: bộ nhớ kết hợp sự truy xuất linh hoạt của RAM và bộ
nhớ chỉ đọc không thay đổi trên ROM trên cùng một khối, nội dung của nó
có thể xóa hoặc ghi lại được vài lần.

Nguồn cung cấp:có thể sử dụng DC hoặc AC thông thường nguồn
AC dùng cấp điện áp :110 V,220V,nguồn DC là:5V, 24V nguồn nuôi cho bộ
nhớ là pin để mở rộng thời gian lưu trữ cho dữ liệu có trong bộ nhớ.

Cổng truyền thông: PLC luôn dùng cổng truyền thông để trao đổi
dữ liệu chương trình, các loại cổng truyền thông chuyên dùng là: RS32,
RS432, RS485.

Dung lượng bộ nhớ: đối với PLC loại nhỏ thid dung lượng cố
định và dung lượng chỉ đáp ứng khoảng 80 % hoạt động điều khiển công
nghiệp do giá thành bộ nhớ giảm liên tục do đó các nhà sản xuất PLC trang bị
bộ nhớ ngày càng lớn

Trang 2



3.

Module đầu vào
Module đầu vào với các chức năng chuẩn bị các tín hiệu bên ngoài để chuyển vào
PLC , nó chứa các bộ lọc và bột thích ứng mức năng lượng, mạch phối ghép có lựa
chọn được dùng để ngăn cách giữa mạch trong và mạch ngoài. Phần lớn các module
được thiết kế để có thể nhận các đầu vào (8, 26, 24) và nếu cần dùng thêm đầu vào thì
ta cắm thêm các module đâu vào khác.
4. Module đầu ra
Module đầu ra có cấu tạo tương tự như module đầu vào, nó gửi thông tin đầu ra
đến các phần tử của máy làm việc vì vậy nhiều module thích hợp với hang loạt các
phối ghép khác nhau đã được cung cấp.
5. Module phối ghép
Module phối ghép dùng để nối bộ điều khiển khả lập trình PLC với các thiết bị bên
ngoài như : màn hình, thiết bị lập trình hoặc nối với các panel mở rộng. Cũng có khi
người ta lắp thêm các module phụ để tạo ra các chức năng phụ trong các trường hợp
này phải dùng mạch phối ghép
6. Các chức năng phụ
Các chức năng phụ điển hình của PLC:
 Bộ nhớ duy trì cũng có chức năng như rơle duy trì nghĩa là bảo tồn tín hiệu
khi mất điện và khi nguồn điện trở lại bình thường thì bộ nhớ trở về lại tư thế
như trước
 Bộ thời gian của PLC có chức năng tương tự như rơle thời gian.
 Bộ đếm lập trình
 Chức năng số học có thể thực hiện được các phép toán: cộng, trừ nhân, chia,
so sánh
III. Chức năng và ứng dụng của PLC.
 Thu thập các tín hiệu và phản hồi từ các cảm biến
 Liên kết ghép nối lại và đóng mở phù hợp với chương trình.

Tính toán và soạn thảo các lệnh điều khiển trên cơ sở so sánh các thông
tin thu được

Phân phát các lệnh đó đến các địa chỉ thích hợp.
B. Giới thiệu về PLC SIMATIC S7-200.

I. Giới thiệu :
PLC SIEMENS thế hệ S7-200 là PLC loại nhỏ, có thể điều khiển hàng loạt các ứng
dụng khác nhau trong tự động hóa. Với cấu trúc nhỏ gọn, có khả năng mở rộng, giá
rẻ và một tập lệnh mạnh, PLC S7-200 là lời giải hoàn hảo cho các bài toán tự động
loại nhỏ.Thêm vào đó là sự phong phú về chủng loại, kích cỡ cũng như thông số về
điện ( điện áp, dòng…) càng cho phép người sử dụng linh hoạt hơn trong việc giải
quyết các vấn đề tự động của mình.
Nói về các chủng loại phong phú của PLC S7- 200, chúng ta dựa trên nhiều tiêu
chí khác nhau:

Trang 3



 Nguồn nuôi:điện áp một chiều 24 V, điện áp xoay chiều 220V,110V
 Đầu vào 24 VDC: sink & source
 Đầu ra 24 DC hoặc Rơle
 Các bộ xử lí trung tâm (CPU) khác nhau của S7- 200:
+ CPU 21X: 210, 212, 214, 216, …
+ CPU 22X: 221,222,224,224XP…
1. Cấu trúc phần cứng.
-

S7-200 là thiết bị điều khiển khả trình loại nhỏ hãng

Siemens, có cấu trúc theo kiểu module và các module mở rộng. Các module này sử
dụng nhiều ứng dụng lập trình khác nhau
-

Thành phần cơ bản của S7- 200 là khối vi xử lí CPU 212

hoặc 214. Về hình thức bên ngoài, sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết
được nhờ số đầu vào/ra và nguồn cung cấp.
+ CPU 212 có 8 cổng vào logic, 6 cổng ra logic và có khả năng mở rộng thêm
bằng 2 module mở rộng.
+CPU 214 có 14 cổng vào logic, 10 cổng ra logic và có khả năng mở rộng
thêm bằng 7 module mở rộng.
+ CPU 224XP có 14 cổng vào ,10 cổng đầu ra và có hỗ trợ anolog 2I/Io và 2
port truyền thông, có khẳ năng mở rộng bằng 7 module mở rộng.
- S7-200 có nhiều module mở rộng khác nhau.
a. CPU 212:


Có 8 cổng vào logic và 6 cổng ra logic.



Có thể nối thêm 2 module mở rộng để mở rộng

số cổng vào/ra, kể cả module tương tự


Tổng số cổng logic vào/ra cực đại là : 64 vào

và 64 ra.


Có 64 bộ tạo thời gian trễ (Timer), trong đó có

2 Timer có độ phân giải 1ms, 8 Timer có độ phân giải 10ms, 54 Timer có độ phân
giải 100ms.


Có 64 bộ đếm (Counter), chia làm 2 loại: loại

Counter chỉ đếm tiến và Counter vừa đếm tiến vừa đếm lùi.

Trang 4



368 bit nhớ đặc biệt, sử dụng các bit trạng thái


hoặc các bit đặt chế độ làm việc

Có các chế độ ngắt và xử lí tín hiệu ngắt khác



nhau bao gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc ngắt theo sườn xuống,
ngắt theo thời gian và ngắt báo hiệu có bộ đếm tốc độ cao
Bộ nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng



thời gain 50 giờ khi PLC bị mất nguồn nuôi.
b.CPU 224XP:


Có 14 cổng vào và 10 cổng ra logic trên board, 2 đầu vào digital,1 đầu ra

anolog


Có thể nối thêm 7 module mở rộng



Bộ nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng thời gain 100 giờ khi PLC bị

mất nguồn nuôi


Timer có 2 loại:

+ TON: T32÷ T96 (1ms) ; T33÷ T36 và T97 ÷T100 (10ms) ; T37÷T64 và T 101÷
T255 (100ms)
+ TONR: T0÷T64 (1ms) ; T1÷ T4 và T65÷T68 (10ms); T5÷T31 và T69
÷T95(100ms)

c.

Có 256 bộ đếm Counter
Cổng truyền thông
PLC S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS 485 với phích cắm 9 chân

để phục vụ cho việc ghép nối với các thiết bị lập trình khác hoặc với các trạm PLC
khác. Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PID là 9600 baud. Tốc độ truyền cung
cấp của PLC theo kiểu tự do là từ 300 ÷ 38.400


Trang 5


5


4

9

3

8

2

7

1

6

Cổng truyền thông RS 485
 Chân 1,5: nối đất
 Chân 2 : 24 VDC
 Chân 3,8 : nhận và truyền dữ liệu
 Chân 4,9: không sử dụng
 Chân 6: 5VDC(điện trở trong 100 Ω)
 Chân 7 : 24 VDC(120mA tối đa)
d.

Cấu trúc bộ nhớ.
-

Bộ nhớ của S7-200 được chia thành 4 vùng với một tụ có

nhiệm vụ duy trì dữ liệu trong một khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn.


Trang 6



EEPROM

MIỀN NHỚ NGOÀI

Chương trình

Chương trình

Chương trình

Tham số

Tham số

Tham số

Dữ liệu

Dữ liệu

Dữ liệu

Vùng đối tượng

Cấu trúc bộ nhớ
 Vùng chương trình: là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu giữ các lệnh chương
trình. Vùng này thuộc kiểu non – volatile đọc/ghi được.
 Vùng tham số: là miền lưu trữ các tham số như: từ khóa, địa chỉ trạm…Vùng
này cũng thuộc kiểu đọc/ghi được.
 Vùng dữ liệu: là miền nhớ động, dùng để lưu giữ các dữ liệu của chương trình,
gồm kết quả của các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình,
bộ đềm truyền thông, và có thể truy nhập theo từng bit, byte, hay từ. Vùng dữ
liệu được chia thành những miền nhớ nhỏ với các công dụng khác nhau như
sau:
•

“V” variable memory(đọc/ghi)

•

“I” Input image register (vùng đệm cổng vào, đọc /ghi)

•

“O” Output image register (vùng đệm cổng ra, đọc/ghi)

•

“M” Interal memory bit (vùng nhớ nội chỉ đọc)

•

“SM” Special memory bit (vùng nhớ đặc biệt, có một số chỉ đọc
được)

 Vùng đối tượng:được sử dụng để lưu trữ cho các đối tượng lập trình như các
giá trị tức thời, giá trị đặt trước của bộ đếm (Counter), hay bộ định thời

Trang 7



(Timer). Dữ liệu kiểu đối tượng bao gồm các thanh ghi của Timer, Counter,
bộ đếm tốc độc cao, bộ đệm vào ra tương tự và các thanh ghi AC
e.

Module vào /ra.
 Module vào
•

Với các chức năng chuẩn bị các tín hiệu bên ngoài để chuyển vào

panel, bó chứa các bộ lọc và bộ thích ứng mức năng lượng, một mạch phối
ghép có lựa chọn được dùng để ngăn cách giữa mạch trong và mạch
ngoài(hay còn gọi là tầng đệm). Phần các module vào được thiết kế để có
thể nhận được các đầu vào :8, 16,24…
•

Module đầu vào có các đầu vào số (DI) và tương tự (AI)

•

Nếu cần dùng thêm đầu vào thì ta có thể cắm các thẻ đầu vào

khác hoặc nối thêm module mở rộng.
•

Việc chuẩn đoán các sai sót hư hỏng ở đầu vào thường được trang

bị đầu phát quang (LED), như các đèn LED sáng lên chỉ thị sự có tín hiệu
vào.
 Module ra
•

Có cấu tạo tương tự như module vào, nó gửi các kết quả từ CPU

qua tầng đệm đến các thiết bị đầu ra. Có nhiều module ra được thiết kế
thích hợp với hang loạt phối ghép khác nhau đã được cung cấp.
•

Module ra cũng có các đầu ra số( DO) và tương tự (AO)

•

Nếu cần dùng thêm đầu ra thì ta có thể nối thêm module mở rộng.

•

Điode phát quang (LED) cũng có thể giúp ta quan sát điện thế

đầu ra và cả các cầu chì ở các đầu ra phụ.
f.

Module mở rộng vào/ra.
Các module mở rộng vào ra được cắm liên tiếp nhau vào bên phải CPU. Địa chỉ

các đầu và ra của các module mở rộng được tính liên tiếp, riêng cho từng loại. Số
lượng module mở rộng tối đa tùy thuộc vào loại CPU, như CPU 212, 222 cho phép
tối đa 2 module mở rộng, còn các CPU 214,215,216 cho phép 7 module mở rộng.
g.

Module phối ghép.


Trang 8



Dùng để nối PLC với các thiết bị bên ngoài, thiết bị lập trình hoặc nối với panel
mở rộng, nó thêm nhiều chức năng phụ cần thiết cho hoạt động song song với các
chức năng thuần túy của PLC cơ bản.
h.

Cấu trúc chương trình của S7-200.
Có thể lập trình cho PLC S7-200 bằng cách sử dụng một trong các phần mềm

sau:
+ Step 7 – Micro/Doc
+ Step 7 – Micro/Win.
Các phần mềm này đều có thể cài đặt trên các máy lập trình bằng tay PG7x.x
hoặc bằng máy tính cá nhân (PC).
Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình chính và
sau đó đến các chương trình con vá các chương trình xử lí ngắt được chỉ ra sau
đây:
 Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh kết thúc chương trình (MEND)
 Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương trình con
phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình chính.
 Các chương trình xử lí ngắt là một bộ phận của chương trình. Nếu cần sử
dụng chương trình xử lí ngắt phải viết sau lệnh của chương trình chính.
 Các chương trình con được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình
chính. Sau đó đến ngay chương trình xử lí ngắt.


Trang 9



Main Program
.
.
MEND

Thực hiện trong
một vòng quét

SBR 0 Chương trình con thứ nhât
.
.
RET

Thực hiện khi
được chương
trình chính gọi

SEB 1 Chương trình con thứ n+1
.
.
MEND
INT 0 Chương trình xử lí ngắt thứ nhất
.
.
. RETI

Thực hiện khi có
tín hiệu báo ngắt

INT 1 Chương trình xử lí ngắt thứ n+1
.
.
. RETI
2.

RETI

Ngôn ngữ lập trình của S7-200

a. Phương pháp lập trình:
S7-200 biễu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh lập trình. Chương
trình bao gồm một tập dãy các lệnh. PLC S7-200 thực hiện chương trình bắt đầu từ
lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh lập trình cuối của một vòng quét.


Trang 10



1 Nhập dữ liệu từ
ngoại vi vào bộ đệm
ảo

4 Chuyển dữ liệu từ
bộ đệm ảo ra ngoại vi

VÒNG QUÉT

3 Truyền thông và tự
kiểm tra

2 Thực hiện chương
trình

Thực hiện chương trình theo
vòng quét trong S7-200


Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét (scan). Mỗi vòng quét bắt đầu

bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ cổng vào vùng đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn
thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện
bằng lệnh đầu tiên và kết thúc tại lệnh kết thúc.


Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn truyền thông nộ bộ và

kiểm tra lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung tại
bộ đệm ảo đến các đầu ra.


Tại thời điểm thực hiện lệnh vào ra, bình thường lệnh không làm việc

trực tiếp với cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng
nhớ tham số. Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong giai đoạn 1
và 4 do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống cho dừng
mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lí ngắt, để thực hiện lệnh này
một cách trực tiếp với cổng vào/ra.


Nếu sử dụng chế độ ngắt, chương trình còn tương ứng với từng tín hiệu

ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình. Chương
trình xử lí ngắt chỉ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo
ngắt và có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong vòng quét.


Trang 11



Cách lập trình cho S7-200 nói riêng và cho PLC của hang



Siemens nói chung dựa trên 2 phương pháp cơ bản:
+ Phương pháp liệt kê lệnh : Statement List – viết tắt là STL.
+ Phương pháp hình thang :Ladder Logic – viết tắt là LAD.
Ngoài ra, có thêm phương pháp khối hàm: Function Block Diagram – viết tắt là
FBD
•

Phương pháp hình thang (LAD): là một ngôn ngữ lập trình

bằng đồ họa. Những thành phần cơ bản trong LAD tương ứng với các thành
phần của bảng điều khiển bằng logic. Trong chương trình LAD các thành
phần cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic sau:
 Tiếp điểm : là biểu tượng mô tả các tiếp điểm của rơle . Các tiếp
điểm đó có thể là thường là thường hở
và thường kín là
 Cuộn dây mô tả rơle mắc theo chiều dòng điện cung cấp cho rơle
 Hộp : là biểu tượng mô tả các hàm khác nhau, nó làm việc khi có
dòng chảy đến hộp

S-R

Txx

S
R
Hộp hàm S- R

IN
50

PT

Cxx
TON
100ms

Hộp hàm Timer

5

IN
PV
R

CTU

Hộp hàm Counter

Các hộp trong LAD


Mạng LAD : là đường nối các phần tử thành một mạch hoàn
thiện, đi từ nguồn bên trái sang nguồn bên phải. Đường nguồn bên
trái là dây nóng, đường nguồn bên phải là dây trung hòa hay là


Trang 12



đường trở về nguồn cung cấp.Đường nguồn bên phải thường không
được thể hiện khi lập trình.

Q0.0

I0.1

I0.0

T37

Q0.0
50

IN
TON
PT
100ms

Mạng LAD

•

Phương pháp liệt kê lệnh (STL): là phương pháp thể hiện

chương trình dưới dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chương
trình, kể cả những câu lệnh hình thức biểu diễn một chức năng của PLC
b. Bảng lệnh của S7- 200
Hệ lệnh của S7-200 được chia làm 3 nhóm :
+ Các lệnh mà khi làm việc độc lập, không phụ thuộc vào giá trị logic của ngăn
xếp
+ Các lệnh chỉ thực hiện khi bit đầu tiên của ngăn xếp có giá trị logic bằng 1
+ Các lệnh đánh dấu vị trí của trong tập lệnh
3.
a.

Cú pháp lệnh của S7-200.
Lệnh vào/ ra trong LAD :
 Load (LD) lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu
tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ cộng lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống
một bit.
 Load Not (LDN) : Lệnh LDN nạp giá trị logic nghịch đảo cảu một tiếp
điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ cộng lại trong ngăn
xếp bị đẩy lùi xuống một bit.
 Output (=):lệnh sao chép nội dung của bit đầu tiên trong ngăn xếp vào bit
được chỉ định trong lệnh. Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi.


Trang 13



LAD

Mô tả

n

Tiếp điểm thường hở sẽ đươc đóng nếu n=1

n

Tiếp điểm thường kín sẽ đươc mở nếu n=1

n

Tiếp điểm thường hở sẽ đươc đóng tức thời nếu n=1

n

Tiếp điểm thường kín sẽ đươc mở tức thời nếu
n=1
Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích thích khi có
dòng điều khiển đi qua

n
n

b.

Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích thích tức thời khi
có dòng điều khiển đi qua

Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm:
SET (S) / RESET (R) : lệnh dùng để đóng / ngắt các điểm
gián đoạn đã được thiết kế.
-

Trong LAD, logic điều khiển dòng điện đóng hoặc ngắt các

cuộn dây đầu ra. Khi dòng điều khiển đến các cuộn dây thì các cuộn dây đóng
hoặc mở các tiếp điểm (hoặc một trong các tiếp điểm)
Trong STL, lệnh truyền trạng thái bit đầu tiên của ngăn xếp
đến các điểm thiết kế. Nếu bit này có giá trị bằng một, các lệnh S và R sẽ đóng
ngắt tiếp điểm hoặc một dãy các tiếp điểm (giới hạn từ 1 đến 255). Nội dung của
ngăn xếp không bị thay đổi bởi các lệnh này.
-


Trang 14



LAD

Mô tả

S S_BIT n

Đóng một nguồn gồm các tiếp điểm kể từ địa
chỉ S_BIT.

S
S S_BIT n

R

Ngắt một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ S_BIT.
Nếu S_BIT lại chỉ vào Timer hoặc Counter thì lệnh
sẽ xóa bit đầu ra của Timer/ Counter đó.

S S_BIT n

Đóng tức thời một mảng gồm n các tiếp điểm
kể từ S_BIT

SI
S S_BIT n

Ngắt tức thời một mảng gồm n các tiếp điểm
kể từ S_BIT

RI

c.

Các lệnh logic đại số Boolean:



Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập

được các mạch logic (không nhớ).


Trong LAD các lệnh này được điều khiển thông qua

cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hoặc song song các tiếp điểm thường hở và các tiếp
điểm thường kín.


Trong STL ta có thể sử dụng các lệnh : A (And), O

( Or) cho các hàm hở hoặc các lệnh AN (And Not) , ON (Or Not) cho các hàm kín.
Giá trị của ngăn xếp phụ thuộc vào từng lệnh.


Ngoài những lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm,

S7-200 còn có 5 lệnh đặc biệt biểu diễn các phép tính đại số Boolean cho các bit
trong ngăn xếp, được gọi là các lệnh Stack logic: ALD (And load), O (Or load),
LPS (Logic push), LRD (Logic read), LPP( Logic pop). Lệnh Stack logic được
dùng để tổ hợp, sao chép hoặc xóa mệnh đề logic. LAD không có bộ đếm dành cho
lệnh Stack logic. STL sử dụng các lệnh Stack logic để thực hiện phương trình tổng
thể có nhiều biểu thức con


Trang 15



Lệnh A và O



phối hợp giá trị logic của một tiếp

điểm n với giá trị bit đầu tiên của ngăn xếp. Kết quả phép tính được đặt lại vào bit
đầu tiên của ngăn xếp. Giá trị của các bit còn lại trong ngăn xếp không bị thay đổi.
Lệnh ALD và OLD thực hiện phép tính And và Or



giữa hai bit đầu tiên của ngăn xếp. Kết quả phép logic này logic này được ghi lại
vào bit đầu tiên trong ngăn xếp. Nội dung còn lại của ngăn xếp được kéo lên một
bit.
d.

Các lệnh tiếp điểm đặc biệt.
-

Có thể dùng các lệnh tiếp điểm đặc biệt để phát hiện sự
chuyển tiếp trạng thái của xung (sườn sung) và đảo lại trạng thái của dòng
cung cấp ( giá trị của đỉnh ngăn xếp). LAD sử dụng các tiếp điểm đặc biệt để
tác động vào dòng cung cấp. Các tiếp điểm đặc biệt không có toán hạng riêng
của chính chúng vì thế phải đặt chúng vào vị trí phía trước của cuộn dây hoặc
hộp đầu ra. Tiếp điểm chuyển tiếp dương / âm ( các lệnh sườn trước và sườn
sau) có nhu cầu về bộ nhớ, bởi vậy đối với CPU – 212 có thể sử dụng nhiều
128 lệnh và CPU – 214 là 256 lệnh.


Trang 16



-

LAD

Mô tả
Tiếp điểm đảo trạng thái của dòng
cung cấp. Nếu dòng cung cấp có tiếp
điểm đảo thì nó bị ngắn mạch. Nếu
không có tiếp điểm đảo thì thông
mạch

NOT

Tiếp điểm chuyển đổi dương cho
phép dòng cung cấp thông mạch
trong một vòng quét khi sườn sung
điều khiển chuyển từ 0 lên 1

P

Tiếp điểm chuyển đổi âm cho phép
dòng cung cấp thông mạch trong một
vòng quét khi sườn sung điều khiển
chuyển từ 1 xuống 0

N

e.

Các lệnh so sánh.

Khi lập trình, nếu các quyết định về điều khiển được thực hiện dựa trên kết quả của
việc so sánh thì có thể sử dụng lệnh so sánh theo byte, từ hay từ kép của S7 – 200.


Trang 17


LAD
n1

Mô tả
n2

==B
n1


n2

Tiếp điểm đóng khi n1 = n2
B= byte

==I
n1

n2
==D

n1

n2

D= Double
R =Real

==R

n1

n2

Tiếp điểm đóng khi n1 >= n2

>=B
n1

n2
>=I

n1

n2
>=D

n1

B= byte
I = Integer
D= Double

n2
>=R


R =Real

Trang 18



LBD =

n1 n2

LBD =
AB =
OB =

n1 n2
n1 n2
n1 n2

LBD >=
AB> =
OB >=

n1 n2
n1 n2
n1 n2

LBD <=
AB <=
OB <=

n1 n2
n1 n2
n1 n2

f.

LBD =

n1 n2

Lệnh thực hiện phép tính logic Load, And, hoặc
Or giữa giá trị logic 1 với nội dung đỉnh của ngăn
xếp khi nội dung 2 byte thoãi mãn n1 =n2
xếp khi nội dung 2 byte thoãi mãn n1 >=n2
xếp khi nội dung 2 byte thoãi mãn n1< =n2

Các lệnh điều khiển Timer
Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra
•

Timer tạo thời gian trễ không có nhớ (On – Delay Timer) kí

hiệu là TON
•

Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive – On – Delay

Timer) kí hiệu là TONR
Các Timer của S7- 200 có các tính chất sau:



Các bộ Timer được điều khiển bởi một cổng vào



và giá trị đếm tức thời của Timer được nhớ trong thanh ghi 2 byte của
Timer, xác định khoảng thời gian trễ từ khi Timer được kích hoạt. Giá trị đặt
trước của Timer được kí hiệu trong LAD và STL là PT. Giá trị đếm tức thời
của thanh ghi 2 byte thương xuyên được so sánh với giá trị đặt trước của
Timer.
Mỗi bộ Timer, ngoài thanh ghi 2 byte lưu giá trị



tức thời, còn có một bit, kí hiệu bằng T-bit, chỉ thị trạng thái logic đầu ra.
Giá trị logic của bit này phụ thuộc vào kết quả so sánh giữa giá trị đếm tức
thời và giá trị đặt trước Timer.


Trang 19



Trong khoảng thời gian tín hiệu x(t) có giá trị logic



1, giá trị đếm tức thời trong T- word luôn được cập nhật và thay đổi tăng
dần đến khi nó đạt giá trị cực đại, khi giá trị đếm tức thời lớn hơn hay bằng
giá trị đặt trước, T- bit có giá trị bằng 1.

Lệnh

Độ phân
giải

Giá trị
cực đại

1ms
TONR

10ms
100ms
1ms

TON

32,767

10ms
100ms

327,67
3276,7

CPU 212
T0
T1 ÷ T4
T5 ÷ T31

CPU 224XP
T0, T64
T1 ÷ T4, T65 ÷ T68
T5 ÷ T31, T69 ÷ T95

32,767

T32

327,67

T33 ÷ T36 T33÷ T36, T97 ÷ T100

3276,7

T37 ÷ T63

T32, T96

T37 ÷ T63, T101 ÷ T255

Cú pháp khai báo sử dụng trong LAD:


Trang 20



Ngôn ngữ

Mô tả

LAD
TONR - Txx
IN
PT

STL
TONR - Txx

- Khai báo Timer có số hiệu xx kiểu TONR để tạo
thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN được kích. Nếu
như giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị
đặt trước PT thì T-bit có giá trị bằng 1. Chỉ có thể
reset Timer kiểu TONR bằng lệnh R cho T-bit

n

LAD
TON - Txx

- Khai báo Timer có số hiệu xx kiểu TON để tạo
thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN được kích. Nếu
như giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị
đặt trước PT thì T-bit có giá trị bằng 1. Chỉ có thể
reset Timer kiểu TONR bằng lệnh R cho T-bit

IN
PT

STL
TON - Txx

n

g.

Các lệnh điều khiển Counter.
 Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn xung trong S7-200. Có
hai loại:bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lùi (CDTU).
 Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào tức là đếm số
lần thay đổi trạng thái logic từ 0 lên 1 của tín hiệu vào. Số sườn xung đếm
được sẽ được ghi và thanh ghi 2 byte của bộ đếm gọi là thanh ghi C-word.
 Nội dung của C- word gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm, luôn được so
sánh với giá trị đặt trước của bộ đếm, được kí hiệu là PV. Khi giá trị đếm
tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước thì bộ đếm báo ra ngoài bằng
cách đặt giá trị logic 1 vào một bit đặt biệt của nó, được gọi là C- bit có giá
trị logic là 0.


Trang 21



 Khác với bộ Timer, các bộ đếm CTU đều có chân nối với tín hiệu điều
khiển xóa để thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (reset) cho bộ
đếm, được kí hiệu là chữ R trong LAD, hay là được quy định là trạng thái
logic của bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm được reset khi tín
hiệu xóa này có mức logic là 1 hoặc khi lệnh R được thực hiện với C- bit.
Khi bộ đếm được reset cả C- word và C- bit đều nhận giá trị logic là 0.
 Bộ đếm tiến / lùi CTUD đếm khi gặp sườn lên cảu xung vào cổng đếm tiến,
kí hiệu là CU trong LAD hoặc bit thứ 3 trong của ngăn xếp trong STL, đếm
lùi khi gặp sườn lên của xung vào cổng đếm lùi, kí hiệu là CD trong LAD,
hoặc bit thứ hai của ngăn xếp trong STL.
 Giống bộ đếm CTU, bộ đếm CTUD cũng được đưa về trạng thái khởi phát
ban đầu bằng hai cách:
•

Khi đầu vào logic của chân xóa, kí hiệu bằng R trong LAD,hay
bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL có giá trị logic bằng 1.

•

Hoặc bằng lệnh R( reset) với C- bit của bộ đếm.

 CTUD có giá trị đếm tức thời đúng bằng giá trị đang đếm và được lưu
trong thanh ghi 2 byte C- word của bộ đếm. Giá trị đếm tức thời luôn được
so sánh với giá trị đặt trước PV của bộ đếm. Nếu giá tri đếm tức thời bằng
hoặc lớn hơn giá trị đặt trước thì C- bit có giá trị logic bằng 1. Còn trường
hợp khác C-bit có giá trị logic bằng 0.


Trang 22



CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRẠM TRỘN
BÊ TÔNG XI MĂNG
I. Giới thiệu chung:
Bê tông là loại vật liệu tổng hợp, thành phần gồm có: Cốt liệu lớn (cát, đá 1, đá
2), chất kết dính (xi măng) và nước.
1. Cường độ của bê tông:
Cường độ của bê tông là độ cứng rắn của bê tông chống lại các lực từ ngoài mà
không bị phá hoại.
Cường độ của bê tông phản ánh khả năng chịu lực của nó. Cường độ của bê tông
phụ thuộc vào tính chất của xi măng, tỷ lệ nước và xi măng, phương pháp đổ bê tông
và điều kiện đông cứng.
Đặc trưng cơ bản của cường độ bê tông là "mác" hay còn gọi là "số liệu".
Mác bê tông ký hiệu M, là cường độ chịu nén tính theo (N/cm 2) của mẫu bê tông
tiêu chuẩn hình khối lập phương, kích thước cạnh 15cm, tuổi 28 ngày được dưỡng hộ
và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (t 0 20±20C), độ ẩm không khí W 90÷100%.
Mác M là chỉ tiêu cơ bản nhất đối với mọi loại bê tông và mọi kết cấu. Tiêu chuẩn Nhà
nước quy định bê tông có các mác thiết kế sau:
- Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600.
Bê tông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 ÷ 2500kg/m3 cốt liệu sỏi đá đặc chắc.
- Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 bê tông nhẹ có khối
lượng riêng trong khoảng 800 ÷1800kg/m3, cốt liệu là các loại đá có lỗ rỗng, keramzit,
xỉ quặng...
Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp hơn M150.
Cường độ của bê tông tăng theo thời gian, đây là một tính chất đáng quý của bê tông,
đảm bảo cho công trình làm bằng bê tông bền lâu hơn những công trình làm bằng
gạch, đá, gỗ, thép. Lúc đầu cường độ bê tông tăng lên rất nhanh, sau đó tốc độ giảm
dần. Trong môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) thuận lợi sự tăng
cường độ có thể kéo dài
trong nhiều năm, trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp thì cường độ bê tông
tăng không đáng kể.

2. Tính co nở của bê tông:
Trong quá trình rắn chắc, bê tông thường phát sinh biến dạng thể tích, nở ra trong
nước và co lại trong không khí. Về giá trị tuyệt đối độ co lớn hơn độ nở 10 lần một
giới hạn nào đó độ nở có thể làm tốt hơn cấu trúc của bê tông còn hiện tượng co ngót
luôn kéo theo hậu quả xấu.
Bê tông bị co ngót do nhiều nguyên nhân: Trước hết là sự mất nước hoặc xi
măng, quá trình Cacbon hoá Hyđroxit trong đá xi măng. Hiện tượng giảm thể tích

Trang 23



tuyệt đối của hệ xi măng-nước. Co ngót là nguyên nhân gây ra nứt, giảm cường độ,
chống thấm và để ổn định của bê tông, và bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực.
Vì vậy đối với những công trình có chiều dài lớn, để tránh nứt người ta đã phân đoạn
để tạo thành các khe co dãn.
3. Tính chống thấm của bê tông:
Tính chống thấm của bê tông đặc trưng bởi độ thẩm thấu của nước qua kết cấu bê
tông. Độ chặt của bê tông ảnh hưởng quyết định đến tính chống thấm của nó. Để tăng
cường tính chống thấm phải nâng cao độ chặt của bê tông bằng cách đầm kỹ, lựa chọn
tốt thành phần cấp phối hạt của cốt liệu, giảm tỷ lệ nước, xi măng ở vị trí số tối thiểu.
Ngoài ra để tăng tính chống thấm người ta còn trộn bê tông một số chất phụ gia.
4. Quá trình đông cứng của bê tông và biện pháp bảo quản:
Quá trình đông cứng của bê tông phụ thuộc vào quá trình đông cứng của xi măng
thời gian đông kết bắt đầu không sớm hơn 45 phút.. Vì vậy sau khi trộn bê tông xong
cần phải đổ ngay để tranh hiện tượng vữa xi măng bị đông cứng trước khi đổ thời gian
từ lúc bê tông ra khỏi máy trộn đến lúc đổ xong 1 lớp bê tông (không có tính phụ gia)
không quá 90' khi dùng xi măng pooclăng không quá 110', khi dùng xi măng pooclăng
xỉ, tro núi lửa, xi măng pulơlan. Thời gian vận chuyển bê tông (kể từ lúc đổ bê tông ra
khỏi máy trộn) đến lúc đổ vào khuôn và không nên lâu quá làm cho vữa bê tông bị
phân tầng.

Thời gian vận chuyển cho phép của bê tông (không có phụ gia).
Nhiệt độ (0C)
20-30
10-20
5-10

Thời gian vận chuyển (phút)
45
60
90

- Ưu điểm nổi bật của trạm trộn là:
+ Kết cấu gọn, mặt bằng chiếm diện tích nhỏ, dễ tháo lắp động cơ.
+ Các cụm máy được thiết kế chế tạo thành từng khối. Hệ thống móng ghép cơ
động đặt trên nền đất (không phải đổ bê tông móng). Do vậy việc tháo lắp nhanh
chóng, vận chuyển thuận tiện. Như vậy trạm có tính cơ động cao, phù hợp với công
trình.
+ Điều khiển hiện đại và thuận tiện. Có thể điều khiển trạm trộn bằng một trong ba
chế độ sau:
• Tự đông hoàn toàn.
• Ấn nút bằng tay.
- Yêu cầu chính đặt ra:
+ Trạm trộn bê tông xi măng có khả năng tự động trộn những mẻ bê tông hoàn
chỉnh gồm các nguyên liệu sau: Đá, cát, xi măng, nước theo những công thức được
yêu cầu. Các công thức này có thể được thay đổi ở bất cứ mẻ nào mà ta cần.
+ Trạm trộn bê tông hoàn toàn tự động từ khâu nguyên liệu, cân nguyên liệu, trộn
và xả nguyên liệu ra cho các phương tiện vận chuyển chở đến công trình.
+ Việc trộn các mẻ bê tông có thể lặp đi lặp lại cho thành phẩm liên tục hay ta có
thể điều khiển để trộn một số mẻ khi cần.

Trang 24



II. Nguyên lý làm việc của trạm:
1. Dây chuyền cấp liệu:
a. Cát, đá:
- Yêu cầu của cát:
+ Cát là cốt liệu nhỏ cùng với xi măng, nước tạo ra vữa xi măng để lấp đầy lổ
rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn (đá 1, đá 2) và bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu lớn
tạo ra khối bê tông đặc chắc. Cát cũng là thành phần cùng với cốt liệu lớn tạo ra bộ
khung chịu lực cho bê tông.
+ Cát dùng để chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có cỡ hạt
từ 0,14 đến 5mm. Chất lượng của cát để chế tạo bê tông nặng phụ thuộc chủ yếu vào
thành phần hạt, độ lớn và hàm lượng tạp chất.
+ Thành phần hạt: Cát có thành phần hạt hợp lý thì rỗng của nó nhỏ, lượng xi
măng sẽ ít, cường độ bê tông sẽ cao.
- Yêu cầu của đá (đá dăm):
+ Đá dăm được nghiền bằng máy hoặc đập bằng búa thủ công từ các tảng đá to
thành các viên đá nhỏ. Đá tốt là loại đá chưa bị phong hoá, khi đập ra đá vỡ thành từng
viên vuông vắn, có góc cạnh. Đá bị phong hoá, khi đập thường bở và vỡ vụn ra. Loại
đá có lớp hoặc thớ rõ ràng cũng không tốt vì dòn dễ gẫy vỡ.
+ Hàm lượng hạt thỏi dẹt trong đá dăm, sỏi không vượt quá 35% theo khối lượng.
• Hàm lượng hạt mềm yếu và phong hoá trong đá dăm và sỏi không vượt quá
10% theo khối lượng.
• Hàm lượng tạp chất Sunfat và Sunfut (tính theo SO3) trong sỏi và đá dăm
không vượt quá 1% theo khối lượng.
• Hàm lượng hạt sét, bùn, bụi trong đá dăm, sỏi không quá 2% trong đó cục
sét không quá 0,25%.
+ Độ rỗng của khối sỏi, đá dăm: Tỷ lệ khe hở trong 1 đơn vị thể tích sỏi, đá dăm
gọi là độ rỗng. Trong 1 đơn vị thể tích sỏi, đá dăm có độ rỗng càng nhỏ thì càng tốt vì
đỡ tốn xi măng.
+ Độ rỗng của khối sỏi, đá dăm nên dưới 45%.
- Vật liệu được đưa vào các ngăn của phểu cấp liệu theo thứ tự ngăn đá nhỏ, ngăn cát ở
giữa và ngăn đá to bằng máy xúc.
- Vật liệu được xả vào xe kíp để cân theo phương pháp cộng dồn.
- Tỷ lệ thành phần cấp phối được đặt trước theo quy định của mác bê tông và được
nhập vào số liệu trực tiếp qua bàn phím của máy tính. Sau khi định lượng xong, vật
liệu được đưa lên hệ thống trên bằng hệ tời kéo. Hoạt động của xe kíp nhịp nhàng theo
chu kỳ trộn của mẻ trộn.
b. Công dụng của van xả cát, đá:
- Các van xả cát đá của phễu cấp liệu sẽ mở để xả nguyên liệu xuống bồn cân cho
đến khi đạt (khối lượng cân/khối lượng đặt) >= tỷ lệ yêu cầu thì đóng lại.
- Lý do để đặt ra yêu cầu tỷ lệ này là do quán tính của việc xả nguyên liệu xuống
bồn cân. Ta không thể đợi khối lượng cân đạt bằng khối lượng mong muốn mới đóng
van xả lại. Khi đó khối lượng đã xả xuống bồn cân sẽ sai lệch nhiều so với khối lượng
đặt. Sử dụng tỷ lệ yêu cầu trong chương trình điều khiển ta sẽ dùng kinh nghiệm vận
hành trạm mà đặt các tỷ lệ này sao cho khối lượng cân đạt độ chính xác cao nhất.
2. Dây chuyền cấp xi măng:

Trang 25



a. Vai trò của xi măng:
Xi măng là thành phần chất kết dính để liên kết các hạt cốt liệu với nhau tạo ra c ường độ cho bê tông. Chất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tố quan trọng quyết
định cường độ chịu lực của bê tông.
- Xi măng pooclăng:
Xi măng pooclăng là chất kết dính rắn trong nước, chứa khoảng 70-80% silicát
canxi nên có tên gọi là xi măng silicát. Nó là sản phẩm nghiền mịn của Clinke với phụ
gia thạch cao (3 - 5%). Thạch cao có tác dụng điều chỉnh tốc độ đông kết với xi măng
để phù hợp với thời gian thi công.
- Ngoài ra còn có nhiều loại xi măng như:
+ Xi măng pooclăng bền Sunfat
+ Xi măng pooclăng sĩ hạt lò cao
+ Xi măng pooclăng Puzolan
+ Xi măng pooclăng hỗn hợp

b. Các yêu cầu khi sử dụng xi măng để chế tạo bê tông:
- Việc lựa chọn mác xi măng là đặc biệt quan trọng vì nó vừa phải đảm bảo cho
bê tông đạt mác thiết kế, vừa phải đảm bảo yêu cầu kinh tế.
- Nếu dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao thì lượng xi măng sử
dụng bê tông sẽ nhiều nên không đảm bảo thiết kế.
- Nếu dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp thì lượng xi măng tính
toán ra để sử dụng cho 1m 3 bê tông sẽ rất ít không đủ liên kết toàn bộ các hạt cốt liệu
với nhau, do đó không đảm bảo mác bê tông cần thiết kế.
Vì vật cần phải tránh dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao và
ngược lại cũng không dùng xi măng mác cao để chế tạo xi măng mác thấp.
Để tránh trường hợp thứ hai, lượng xi măng tối thiểu cho 1m3 bê tông (kg) phải
phù hợp với bảng quy định.
Phương pháp đầm chặt
Bằng tay Bằng máy
+ Trực tiếp tiếp xúc với nước
265
240
+ Bị ảnh hưởng của mưa gió không có phương tiện bảo vệ
250
220
+ Không bị ảnh hưởng của mưa gió
220
200
Điều kiện làm việc của kết cấu công trình

- Xi măng pooclăng dạng bao đóng sẵn, công nhân tháo miệng từng bao xi măng
đổ vào phễu tiếp nhận, xi măng nhờ vít tải xi măng được nạp vào phễu cân xi măng
theo chu kỳ trộn.
- Số lượng xi măng nạp vào nhiều hay ít tuỳ theo kế hoạch trộn trong ngày.
- Tuyệt đối không để xi măng lưu tồn trong phễu lưu qua ngày hôm sau để tránh
vón cục do khí hậu ẩm ướt.
- Lượng xi măng cần thiết cho mẻ trộn cũng được đặt số liệu trực tiếp qua bàn
phím của máy tính.
3. Dây chuyền cấp nước:
Nước để chế tạo bê tông (rửa cốt liệu, nhào trộn và bảo dưỡng bê tông) phải có
đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian tinh kết và rắn chắc xi măng và
không gây ăn mòn sắt, thép.

Trang 26



Các công trình xây dựng có thể ở gần hoặc xa thành phố, vì vậy có thể có những
nguồn nước khác nhau. Tốt nhất là dùng nước máy, nơi không có nước máy thì dùng
nước sông, nước giếng nhưng phải xác định nước có dùng để trộn bê tông được không.
Thông thường nước uống thì có thể dùng bê tông được theo quy định kỹ thuật thì
nước phải đạt các điều kiện sau đây:
+ Độ pH không nhỏ hơn 4: Độ pH là mức độ axít có chứa trong nước. Nếu nước
có độ pH<4 tức là lượng axít vượt quá quy định sẽ ảnh hưởng đến độ đông cứng của xi
măng và sự liên kết giữa vữa xi măng với các cốt liệu. Muốn xác định độ pH của nước
ta dùng giấy thử màu, khí thử màu nhúng vào nước trên giấy sẽ xuất hiện màu, đem so
sánh với bảng màu tiêu chuẩn thì biết được độ pH.
+ Lượng SO4 của các hợp chất Sunfat không được quá 2,7 gam trong 1 lít nước
(được xác định trong phòng thí nghiệm).
Trong khối lượng các chất muối không quá 5 gam trong 1 lít nước. Nếu lượng
SO4 và các chất muối nhiều hơn quy định thì bê tông có thể bị ăn mòn và dần dần bị
phá hoại. Tác dụng ăn mòn của chúng tương đối chậm không thể thấy được trong 1
hoặc 2 năm mà lâu dài có thể hàng chục năm sau. Như vậy sẽ làm giảm tuổi thọ của
công trình.
+ Trong nước không được lẫn các chất dầu, mỡ, các chất đường, axít...
+ Nước sông có nhiều phù sa cũng không được dùng để trộn bê tông được, vì
trộn các hạt phù sa sẽ bọc ngoài các hạt sỏi, đá và cát làm ảnh hưởng đến sự liên kết
giữa các hạt cốt liệu.
+ Nước biển có nhiều muối, nói chung không dùng để trộn bê tông được. Tuy
nhiên đối với những công trình có tiếp xúc nước biển thì có thể dùng nước biển trong
kết cấu bê tông cốt thép miễn là lượng muối trong 1 lít nước không quá 35 gam. Nói
chung trước khi thi công phải xác định có dùng đựơc không, bình thường nước máy,
nước giếng ăn được thì phải thí nghiệm. Trường hợp nghi ngờ có những chất có hại thì
phải đưa đi thí nghiệm.
Nước đảm bảo yêu cẩu sử dụng được nạp qua máy bơm đưa vào bồn chứa nước
chính, nhờ bơm nước hoạt động do vậy nước bơm tuần hoàn trong các ống dẫn chở về
thùng.
Khi cần nạp nước vào thùng cân, xi lanh nạp nước sẽ được hoạt động xoay van
nạp nước để dòng nước chảy xuống phễu cho đủ lượng nước yêu cầu.
Lượng nước dùng trong mỗi mẻ trộn cũng được nạp số liệu trực tiếp qua bàn
phím của máy tính .
Sau khi nước được nạp qua phễu cân, nó được xả xuống thùng trộn để thực hiện
quá trình trộn ướt của mẻ trộn.

4. Nguyên tắc làm việc chung của trạm trộn bê tông tươi:
Trạm trộn bê tông là một tháp cao khoảng 20-25m, bên trong đặt máy móc.
Đá và cát từ các kho bãi lên chứa sẵn vào các thùng phểu trên cao. Bên dưới
thùng phểu có đặt các cân tự động, khi vật liệu từ trên đổ xuống đến 1 trọng
lượng ấn định nào đó thì cân tự động đóng miệng phểu tiếp liệu lại, ngăn không
cho vật liệu đổ xuống xe kíp nữa. Khi cát, đá 1, đá 2 được xả xuống xe kíp
xong, xe kíp được di chuyển lên cao bằng hệ tời kéo và được xả vào thùng trộn
chính. Thùng trộn chính có dạng hình trụ tròn, bên trong có lắp các cánh, khi
cánh quay (hoặc cối quay) nó trộn đều cốt liệu, sau 1 số vòng quay vật liệu được trộn đều.

Trang 27



Xi măng sau khi chuyển lên bằng hệ thống ống kín trong có trục vít tải,
được nạp vào phễu cân và xả xuống thùng trộn. Cốt liệu (cát, đá 1, đá 2, xi
măng) được trộn khô trước trong vòng 810s. Tiếp theo đó, nước sau khi được
nạp qua phễu cân cũng được xả xuống thùng trộn tiếp tục trộn ướt trong thời
gian khoảng 3035s.
Thời gian thực hiện toàn bộ mẻ trộn khoảng 4045sec. Sau đó thành phẩm bê
tông sẽ được xả xuống phễu trung gian và xả xuống ô tô chở ở phía dưới nhờ hệ thống
cửa mở thùng trộn. Toàn bộ thao tác hoạt động của chu kỳ nạp, xả, trộn và xả thành
phẩm được thực hiện hoàn toàn tự động nhờ sự điều khiển trực tiếp của hệ thống điều
khiển PLC+ PC+ TD.
Mỗi ngày máy có thể sản xuất ra hàng trăm mét khối bê tông tươi.
III. Điều kiện vận hành trạm:
1. Đối với công nhân vận hành:

Trạm chỉ được vận hành khi số công nhân đựoc bố trí đủ với số vị trí làm
việc đặt ra trong dây chuyền.
2. Đối với máy móc thiết bị của trạm:

Trạm được vận hành khi các hệ thống được bảo dưỡng trước và sau ca làm
việc theo yêu cầu và toàn bộ các cum máy của nó trong điều kiện hoạt động tốt.
Mọi trục trặc kỹ thuật của trạm đều được xử lý và khắc phục trước khi vận hành
chính thức.
3. Yêu cầu đối với nguồn điện và vật liệu:
Nguyên vật liệu dùng để trộn ra thành phẩm bê tông xi măng gồm có: cát, đá các
loại, xi măng và nước đều phải đạt yêu cầu của tư vấn giám sát công trình. Những
nguyên vật liệu chưa đạt yêu cầu về kích thước (đá, cát và xi măng) hoặc các qui định
về độ sạch và độ PH của nước đều không được sử dụng để trộn.
- Đối với cát và đá chỉ được sử dụng ở mức độ ẩm thông thường dưới 5%, nếu
cát và đá quá ướt (sau khi trời mưa) thì không nên trộn ngay.
- Nguồn cấp liệu cho trạm với nguồn động lực là 380V/50Hz, yêu cầu ổn định về
tần số và điện áp, đặc biệt đối với trường hợp sử dụng máy phát thì sai số điện áp dưới
5% và tần số dưới 1%.
IV. Phương pháp bảo dưỡng:
1. Bảo dưỡng trước và sau khi vận hành:
- Trước khi kết thúc ca làm việc phải thực hiện các công việc bảo dưỡng cần thiết
để trạm có thể hoạt động bình thường.
- Làm sạch buồng trộn và phễu chứa trung gian bằng cách trộn cát, đá và nước
(không có xi măng) trong thùng trộn và xả xuống xe chở ra bãi vật liệu để cho vữa xi
măng không còn dính bám ở phía trong thùng trộn.
- Không để tồn tại xi măng trong phễu cân xi măng, nước trong phễu cân nước,
vật liệu trong xe kíp và trong phễu chứa. Không để xi măng tồn tại trong phễu lưu và
các vít tải tới ngày hôm sau.
- Làm vệ sinh các vít tải ở cửa phía dưới của vít, không để xi măng tồn đọng
trong khu vực gần ổ đỡ các vít tải.

Trang 28



- Bơm mỡ bổ sung vào các ổ đỡ của các vít tải và bôi mỡ bổ sung đường ray di
chuyển của xe kíp.
- Siết chặt các bu lông treo đầu cân của hệ thống cân vật liệu, nước và xi măng
nếu kiểm tra có hiện tượng nới lỏng. Kiểm tra siết chặt các bu lông liên kết của tời kéo
xe kíp, khoá các của xe kíp đảm bảo an toàn khi vận hành.
2. Trước khi bắt đầu ca làm việc mới, công việc cần thiết tiến hành là:
- Kiểm tra toàn bộ cụm máy, các cụm cơ cấu đảm bảo làm việc ở trạng thái làm
việc bình thường không có vấn đề trục trặc, sự cố, nếu có phải xử lý khắc phục sự cố
trước khi khởi động.
- Kiểm tra hệ thống điện và đảm bảo không có sự cố, trục trặc khi làm việc.
- Kiểm tra sự hoạt động bình thường của hệ khí nén, xả nước của máy nén khí
trước khi khởi động máy.
3. Bảo dưỡng định kỳ sau 30 ca làm việc liên tục:

Công việc bảo dưỡng định kỳ sau 30 ca làm việc liên tục bao gồm các công
việc của bảo dưỡng trước, sau ca làm việc và kiểm tra xử lý thêm một số điểm:
- Kiểm tra hộp bôi trơn các hộp giảm tốc, bổ sung thêm nếu thiếu dầu bôi trơn,
phải thay dầu bôi trơn sau 45 ngày làm việc liên tục.

- Kiểm tra điều chỉnh các bộ truyền đai, truyền xích… đảm bảo độ căng
hợp lý.
- Làm vệ sinh sạch sẽ thùng trộn bằng cách đục và cạo sạch tất cả vữa xi măng
bám chặt trong thùng trộn.
- Kiểm tra sự làm việc của các khớp nối, siết chặt tất cả các bu lông, gối đỡ, ổ đỡ
của cụm máy.
V. Một số qui định an toàn trong vận hành trạm:
1. Trước khi vận hành:
- Các cụm máy được tiếp đất theo qui định của ngành điện buộc phải kiểm tra
trước khi vận hành.
- Các tiếp điểm dùng để đấu điểm, cầu dao điện phải có vỏ bọc che chắn đảm bảo
an toàn về điện trước khi vận hành.

- Nếu trời vừa mưa xong, muốn vận hành phải kiểm tra các cụm máy, các
khu vực có điện, cầu dao điện, hộp điện các động cơ… nếu thấy ướt phải làm
khô trước khi vận hành.
- Các cụm lan can cầu thang, tay vịn của trạm được lắp ráp đầy đủ trước khi vận
hành.
- Trạm có sử sụng máy nén khí nhất thiết phải sử dụng trong thời gian đăng kiểm
an toàn cho phép.
- Các cụm máy làm việc ở trạng thái bình thường không có sự cố, kiểm tra siết chặt
toàn bộ các bu lông liên kết quan trọng như: Khoá cáp, bu lông thùng trộn, bu lông
treo các đầu cân… để tránh trường hợp bị tuột hoặc lỏng khi làm việc.
- Trước khi vận hành, chú ý kiểm tra các phương tiện phòng cháy chữa cháy. Trong
cabin điều khiển luôn có sẵn 2 bình CO2 hoặc bình bọt phòng cháy.
2. Trong khi vận hành:

Trang 29



- Trong khi vận hành, tất cả các công nhân làm việc phải tuân thủ theo các qui định,
qui chế về an toàn lao động, không tự ý bỏ đi xa vị trí làm việc. Trong khi làm việc
phải mang đầy đủ các dụng cụ bảo hộ lao động theo qui định: găng tay, mũ và tuân thủ
theo sự chỉ huy của trạm trưởng.
- Không đứng dưới khu vực xe kíp chuyển động và khu vực xả bê tông, xi măng
(không đứng dưới khu vực tháp trộn).
- Muốn điều chỉnh phải dừng hẳn máy, sau khi chỉnh xong mới cho vận hành trở
lại.
- Nếu có hoả hoạn xảy ra, trong mọi tình huống phải xử lý ngay bằng các phương
tiện phòng cháy chữa cháy sẵn có và báo cho cứu hoả.
- Những người trong trạng thái thần kinh không bình thường, say rượu… không
được vạn hành máy.
- Những người không có nhiệm vụ, không được tự ý đi lại dưới khu vực trạm đang
hoạt động.
3. Sau khi vận hành:
- Dừng các máy theo qui định đặt ra.
- Ngắt điện cầu dao và che kín tránh nước mưa.
- Làm sạch các vị trí làm việc để xe kíp chạy vào đúng khu vực phía dưới, làm sạch
buồng trộn.
- Tắt điện toàn bộ khu vực trạm, kiểm tra tiếp đất cụm chống sét, khoá cửa cabin và
bàn giao cho bảo về các thiết bị.
VI. Qui định vận hành trạm:
1. Sơ đồ công nghệ trạm trộn bê tông xi măng:
Như hình 2.1
2. Chuẩn bị vật liệu, xi măng:

- Vật liệu, xi măng phải được chuẩn bị đầy đủ trước khi vận hành trạm.
3. Khởi động trạm theo thứ tự:
- Khởi động thùng trộn.
- Khởi động máy nén khí.
- Khởi động xe kíp (chạy thử) chưa có vật liệu.
- Kiểm tra các van, khởi động bơm nước cho tuần hoàn nước.
- Tiến hành định lượng vật liệu để trộn bằng hệ thống điều khiển:
+ Cân vật liệu
+ Cân nước, cân xi măng
Lưu ý: Trước khi vận hành phải bấm chuông báo hiệu đảm bảo an toàn.
4. Thứ tự dừng trạm:
- Thứ tự dừng trạm ngược lại với quá trình khởi động.
- Không để tồn đọng vật liệu, xi măng trong phễu chứa, phễu lưu, vệ sinh sạch
buồng trộn bằng nước.


Trang 30



XI MĂNG
ĐÁ 1

CÁT

ĐÁ 2

NƯỚC

VÍT TẢI
NGANG
XICLO
XI MĂNG

HỆ CÂN
XE KÍP

BƠM NƯỚC

VÍT TẢI
XIÊN

THÙNG CÂN
XI MĂNG

THÙNG NƯỚC
CHÍNH

THÙNG
TRỘN

THÙNG CÂN
NƯỚC

Ô TÔ CHỞ
BTXM

Hinh 2.1: Sơ đồ công nghệ trạm trộn bê tông xi măng


Trang 31




Trang 32

Cong nghe tram_tron_be_tong_dung_plc

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (19)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (13)

Ähnlich wie Cong nghe tram_tron_be_tong_dung_plc

Ähnlich wie Cong nghe tram_tron_be_tong_dung_plc (20)

Cong nghe tram_tron_be_tong_dung_plc