Giải pháp tự động hóa nhà máy giấy dựa trên PLC S7-1200 của Siemens là một hệ thống tự động hóa tích hợp cao, linh hoạt và đáng tin cậy được thiết kế để nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí vận hành và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định trong các nhà máy giấy. Sau đây là giải thích chi tiết về giải pháp:

1. Tổng quan về hệ thống

PLC Siemens S7-1200, với vai trò là lõi điều khiển, rất phù hợp để điều khiển tự động hóa trong các nhà máy giấy do thiết kế nhỏ gọn, hiệu suất mạnh mẽ và các mô-đun chức năng phong phú. Hệ thống này đạt được khả năng giám sát toàn diện và kiểm soát chính xác quy trình sản xuất giấy bằng cách tích hợp nhiều thiết bị khác nhau như cảm biến, bộ truyền động và giao diện người-máy (HMI).

2. Kiến trúc hệ thống

Cấu trúc phần cứng

Trạm chính PLC: PLC Siemens S7-1200 được sử dụng làm bộ điều khiển chính, chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu và điều khiển logic của toàn bộ hệ thống tự động hóa.

Mô-đun I/O phân tán: giao tiếp với trạm chính PLC thông qua Profinet hoặc các giao thức Ethernet công nghiệp khác để đạt được khả năng điều khiển trực tiếp và thu thập dữ liệu của các thiết bị hiện trường.

Cảm biến và cơ cấu chấp hành: bao gồm cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến lưu lượng, bộ điều khiển động cơ, van, v.v., dùng để giám sát các thông số chính trong quy trình sản xuất và thực hiện các lệnh điều khiển.

Giao diện người máy (HMI): Cung cấp giao diện trực quan cho người vận hành để theo dõi trạng thái sản xuất, điều chỉnh các thông số điều khiển và ghi lại dữ liệu sản xuất.

Kiến trúc phần mềm

TIA Portal (Phần mềm tự động hóa tích hợp đầy đủ): Là nền tảng lập trình và cấu hình, nó hỗ trợ nhiều chức năng khác nhau như lập trình PLC, cấu hình HMI và cấu hình giao tiếp mạng.

Chương trình PLC: Được viết bằng các ngôn ngữ lập trình như sơ đồ bậc thang (LAD), sơ đồ khối chức năng (FBD) hoặc văn bản có cấu trúc (SCL) để thực hiện xử lý dữ liệu và logic điều khiển phức tạp.

Cấu hình HMI: Sử dụng phần mềm WinCC trong TIA Portal để thiết kế giao diện nhằm hiển thị dữ liệu sản xuất theo thời gian thực, lời nhắc cảnh báo và truy vấn dữ liệu lịch sử.

3. Chức năng hệ thống

Giám sát quá trình sản xuất

Giám sát thời gian thực trạng thái hoạt động của máy giấy, bao gồm các thông số chính như nồng độ bột giấy, nhiệt độ, áp suất và tốc độ dòng chảy.

Hiển thị trạng thái vận hành thiết bị và thông tin lỗi của từng quy trình sản xuất, đồng thời đưa ra lời nhắc cảnh báo kịp thời.

Điều khiển tự động

Tự động điều chỉnh các thông số vận hành của máy giấy dựa trên các thông số quy trình và kế hoạch sản xuất đã đặt trước để đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định.

Thực hiện các hoạt động tự động hóa như tự động nạp, xả tự động và thay cuộn tự động, giảm thiểu sự can thiệp thủ công.

Chẩn đoán lỗi và xử lý sự cố

Thông qua chức năng tự chẩn đoán của hệ thống, nhanh chóng xác định lỗi của thiết bị và đưa ra đề xuất xử lý.

Cung cấp chức năng ghi lại lịch sử lỗi để hỗ trợ việc phân tích và xử lý lỗi tiếp theo.

quản lý dữ liệu

Ghi lại và lưu trữ nhiều dữ liệu khác nhau trong quá trình sản xuất, bao gồm sản lượng, mức tiêu thụ năng lượng, thời gian vận hành thiết bị, v.v.

Cung cấp chức năng báo cáo số liệu, phân tích biểu đồ giúp người quản lý đưa ra quyết định khoa học.

4. Ưu điểm của hệ thống

Tích hợp cao: Tích hợp nhiều thiết bị như cảm biến, bộ truyền động, PLC, HMI, v.v. vào một hệ thống để đạt được khả năng truyền và chia sẻ dữ liệu liền mạch.

Linh hoạt và có thể cấu hình: Hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông và mô-đun mở rộng, đồng thời có thể cấu hình và mở rộng linh hoạt theo nhu cầu thực tế.

Đáng tin cậy và ổn định: Áp dụng thiết kế phần cứng và phần mềm có độ tin cậy cao để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định lâu dài.

Dễ bảo trì: Cung cấp chức năng chẩn đoán và khắc phục sự cố toàn diện, giảm chi phí và thời gian bảo trì.

Kết luận

Việc triển khai thành công dự án tự động hóa này chứng tỏ sức mạnh và tính linh hoạt của PLC Siemens S7-1200 trong việc giải quyết các thách thức tự động hóa công nghiệp phức tạp. Bằng cách xem xét cẩn thận các yếu tố như kiểm soát PlD, giao thức truyền thông và lựa chọn HML, chúng tôi có thể cung cấp giải pháp đáp ứng yêu cầu cụ thể của khách hàng và vượt quá mong đợi của họ.

Những góc nhìn độc đáo

Điều khiển PlD: Việc sử dụng điều khiển PlD để quản lý độ căng là một thông lệ phổ biến trong ngành giấy, nhưng việc điều chỉnh cụ thể các tham số PlD có thể tác động đáng kể đến hiệu suất của hệ thống.

PROFINET: Việc lựa chọn PROFlNET làm giao thức truyền thông là rất quan trọng để đảm bảo tốc độ cao và liên lạc xác định giữa PLC và VFD.

Lựa chọn HMl: Việc lựa chọn HMl và sử dụng bộ định tuyến của bên thứ ba để cho phép giao tiếp nêu bật tầm quan trọng của việc xem xét các nhu cầu cụ thể của ứng dụng khi chọn các thành phần tự động hóa.