ứng dụng PLCS7- 200 để điều khiển dây truyền sản xuất ván dăm của nhà máy ván dăm Lu Xá

DO AN PLC

Lời nói đầu Trong các ngành công nghiệp trớc đây, các hệ thống điều khiển số th-ờng đợc thiết kế trên cơ sở các phần tử là rơle và các mạch điện tử logic nối với nhau theo nguyên lý làm việc của hệ thống, với các hệ thống đơn giản thì các hệ thống này có u điểm về giá thành, nhng với những hệ thống điều khiển phức tạp thì hệ thống này có nhiều nhợc điểm nh: cồng kềnh, phức tạp và khó khăn trong việc sửa chữa cũng nh thay đổi chức năng hoạt động của hệ thống 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 nh CNC, PLC các thiết bị này cho phép khắc phục đợc rất nhiều những nhợc điểm của các hệ thống điều khiển trớc đây Sau thời gian học tập tại Trờng Đại học kỹ thuật Công nghiệp đến nay em đã hoàn thành chơng trình đại học ngành Đo Lờng - Điều khiển Để có đợc sự tổng hợp các kiến thức đã học trong các môn học của ngành và có đợc sự khái quát chung về nhiệm vụ của một ngời cán bộ kỹ thuật em đợc nhận đề tài là:ứng dụng PLCS7- 200 để điều khiển dây truyền sản xuất ván dăm của nhà máy ván dăm Lu Xá  trên cơ sở dựa theo sơ đồ điều khiển hiện tại của nhà máy Đợc sự chỉ bảo hớng dẫn tận tình của thầy giáo TS: Nguyễn Mạnh Tùng, các thầy,cô giáo trong bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển và các cán bộ kỹ thuật của nhà máy cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, đến nay em đã hoàn thành đề tài đồ án tốt nghiệp của mình Trong quá trình làm đồ án do thời gian có hạn chắc chắn em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận đựơc sự chỉ bảo và những lời nhận xét của các thầy, cô giáo để đề tài của em hoàn thiện hơn Em xin trân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 15 tháng 6 năm 2005 Sinh viên

Bùi Ngọc Linh

Mục lục trang Lời nói đầu………1

Chơng1 Công nghệ sản xuất của nhà máy ván dăm Lu Xá 1 Giới thiệu về nhà máy ván dăm……….4

1.1 Sơ lợc về cơ cấu tổ chức của nhà máy………4

1.2 Đặc điểm sản xuất ván dăm……….4

1.3 Sản phẩm của nhà máy……….8

2 Giới thiệu về quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy.8 3 Các thiết bị trong nhà máy………10

3.1 Sản xuất dăm………10

3.2 Các tủ điều khiển……….16

3.3 Xởng sản xuất chính……… 16

3.4 Phân xởng phụ trợ……….20

Chơng 2 hệ thống điều khiển của nhà máy ván dăm 1 Hệ thống điều khiển cho phân xởng sản xuất dăm……21

1.1 Công đoạn sản xuất dăm……….21

1.2 Công đoạn sấy sàng………31

2 Hệ thống điều khiển cho phân xởng sản xuất chính….35 2.1 Công đoạn trộn keo………35

2.2 Công đoạn trải thảm………39

2.3 Công đoạn ép nhiệt……….41

2.4 Công đoạn làm mát và cắt xén………49

2.5 Công đoạn chà nhám và đánh bóng………51

Chơng 3 Tìm hiểu tổng quan về PLC – Tìm hiểu về PLC S7-200 1 Tổng quan về PLC……… 53

1.1 Mở đầu………53

1.2 Các thành phần cơ bản của một bộ PLC……….54

1.3 Các vấn đề về lập trình………62

1.4 Đánh giá u nhợc điểm của PLC……… 68

2 Tìm hiểu về PLC S7- 200……….69

2.1 Cấu hình cứng……… 69

2.2 Vùng đối tợng………73

2.3 Ngôn ngữ lập trình……….75

2.4 Lập trình một số lệnh cơ bản……….76

Chơng 4 Lập trình thực trên phần mềm S7 – 200 điều khiển dây truyền sản xuất 1 Các tín hiệu vào ra……….81

2 Chọn PLC và gán địa chỉ vào ra……….83

3 Lập trình……….86

chơng 1

Tổng quan chung về công nghệ của nhà máy ván dăm

thái nguyên

1 Sơ lợc về nhà máy ván dăm Lu Xá.

1.1 Sơ lợc cơ cấu tổ chức của nhà máy.

Ngày nay khi kinh tế xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu về các mặthàng mỹ nghệ ngày càng nhiều và đòi hỏi về chất lợng ngày càng cao và phảithoả mãn nhu cầu thẩm mỹ của ngời tiêu dùng, mặt hàng mỹ nghệ đợc sảnxuất từ gỗ là một trong số những loại hàng nh vậy Để đáp ứng nhu cầu thựctiễn đó Nhà máy Ván Dăm Lu Xá đã đợc thành lập vào năm 2000 và đợc đavào hoạt động chính thức từ ngày 30 – 4 – 2002 Dây truyền sản xuất củanhà máy đợc tự động hoá hoàn toàn với các thiết bị máy móc đợc nhập từTrung Quốc và là hiện đại lớn thứ hai trong cả nớc về lĩnh vực sản xuất vándăm

Đây là nhà máy trực thuộc tổng công ty Lâm Nghiệp Việt Nam chuyênsản xuất ra các loại ván dăm, ván sợi đạt tiêu chuẩn quốc tế và đợc cung cấprộng rãi trên thị trờng trong và ngoài nớc

Công ty Ván Dăm Thái Nguyên gồm 5 đơn vị thành viên:

- Lâm trờng Đồng Hỷ - Xí nghiệp Mộc Giáp Bát

- Xí nghiệp ván nhân tạo - Lâm trờng Phú Bình

và chế biến lâm sản Việt Trì - Nhà máy Ván Dăm Thái Nguyên Khối sản xuất của nhà máy Ván Dăm Lu Xá gồm 3 xởng:

- Xởng sản xuất dăm

- Xởng sản xuất ván dăm (xởng sản xuất chính)

- Xởng phụ trợ

Gỗ tỉa tha, cành, ngọn với đờng kính từ 3cm trở lên, gỗ bìa từ xởng ca và gỗlõi tận dụng từ nhà máy gỗ dán đều có thể tận dụng, nếu sử dụng nguyên liệu

nh vỏ bào từ nhà máy chế biến gỗ, mùn ca từ xởng ca và mảnh gỗ bóc phếthải từ nhà máy gỗ dán sẽ phải thêm thiết bị phụ trợ Tỷ lệ vỏ sẽ không vợtquá 8%

1.2.1.2 Nguyên liệu phụ trợ

Keo Urea Formaldehyde ( UF )

Hàm lợng keo rắn : 60 ~ 65%

Tỷ lệ Gmolar : 1 ~ 1.05

Độ nhớt : 200 ~ 400 CP ( 200C )Thời gian xử lý :60 ~ 70 s

Độ PH : 7 ~ 7.4Thời gian bảo quản : 30 ngàyThời gian công hiệu : 4 h Lợng Formaldehyde tự do : < 0.2 % (40 C )

Urea

Màu trắngTổng tỷ lệ Nitơ : 46 %Hàm lợng nớc : 1 %Hàm lợng sắt : 0.005 %

Sáp

Điểm nóng chảy : 580 CHàm lợng dầu : 8 %

Nguyên liệu đầu vào Băm dăm Silô chứa Sấy khô

Trộn keoNguyên liệu

phụ trợ

ép nhiệt Trải thảmCắt cạnh

Độ PH : 4.5 ~ 6

Amoni

Dung dịch không màu hoặc màu vàng sáng Hàm lợng Amoni : > 25 %Thành phần khác : max 0.3 p/l

Axit Oleic

Điểm đông đặc : < 80 CLợng iốt : 90 ~ 105

Số xà phòng hoá : 195 ~ 200

Độ axit : 195 ~ 200Hàm lợng nớc : max 0.5 %

Cung cấp nớc

áp lực : 2  105 PaThang độ màu : < 15

Sự đục nớc : < 5 độVật thể nhìn đợc bằng mắt thờng : 0 %

Độ PH : 6.5 ~ 8.5

Độ cứng ( CaOH ) : < 250 mg/lHàm lợng sắt : < 0.3 mg/l

Khí nén

áp lực : 6 x 105 PaHàm lợng dầu : 5 mg/m3

1.2.3 Mức tiêu thụ nguyên liệu ( cho một tấm ván thành phẩm đã cắtxén cạnh dày 16 mm )

Gỗ : 1090 kgKeo UF ( thể rắn ) : 96 kgParaffin ( thể rắn ) : 5.1 kgClorua Amoni : 1.23 kgAmoni : 1.92 kgUrê : 3.4 ~ 6.8 kg

Điện : 380 KW/ hNhiệt : 1 000 000 KcalKhí nén : 150 Nm3

Cho keo và dung môi pha keo : 50 LTiêu hao nớc rửa trong từng khoảng thời gian đều đặnNớc tuần hoàn làm mát

Nớc để cứu hoả và nớc dùng cho mục đích vệ sinh đợc cung cấpmột cách tổng hợp

1.2.4 Yêu cầu lao động : đợc trình bày trong bảng 1-1 ( trang bên )

Nớc : 8 m3/ h

1.2.6 Mức tiêu thụ điện năng của nhà máy

Tổng công suất thiết bị : ~1156.5 kwBăm dăm : ~ 226.4 kwSấy và sàng dăm : ~ 237.1 kwPha chế và trộn keo : ~ 66.85 kw

Định hình và ép : ~ 155.35 kwLàm mát và cắt xếp lớp : ~ 73.8 kwChà nhám : ~ 359.6 kwPhòng thí nghiệm : ~ 30 kwMài dao cụ : ~ 7.4 kw Trong đó định mức : 324.5 kw

1.3 Sản phẩm của nhà máy

1.3.1 Nét đặc trng của sản phẩm

Nhà máy chuyên sản xuất ra loại ván có 2 lớp bề mặt là dăm mịn và mộtlớp lõi là dăm thô, với tỷ lệ lớp mặt và lõi phụ thuộc vào độ dày ván Sản phẩmhoàn thành có cấu trúc bề mặt mịn, đợc sản xuất bằng công nghệ máy épphẳng

Mặt ván phảiđồng đều và thống nhất kết cấu bề mặt ổn định Chất lợng

bề mặt ván phù hợp theo yêu cầu của công nghệ tráng phủ bề mặt Dăm dùngcho lớp mặt phải thông qua nghiền đập để bảo đảm độ mịn

- Cạnh ván thích hợp với máy dán phủ cạnh

- Tác nhân liên kết : keo UFCông suất dây truyền ván dăm 55 m3/ ngày, trên cơ sở hoạt động liên tục

3 ca / ngày ( tối thiểu 22.5 giờ làm việc / ngày )

Kích thớc ván

Kích thớc ván thô : rộng 1270 mm, dài 7380 mmKích thớc ván thành phẩm : rộng 1220 mm, dài 2440 mm

Độ dầy ván sau khi ép : 5 ~ 32 mm

2 Giới thiệu về qui trình công nghệ của nhà máy

Ta có qui trình công nghệ của nhà máy nh hình vẽ :

27 29

26

24 25 23 22 21

2 1 4 3

Return to silo

8 6

1: Máy băm trống 2: Máy băm dài 3: Silo chứa dăm \ 'f3ơt 4: Máy băm vành 5: Silo chúa dăm 6: Máy sấy 7-8: Máy sàng 10: Phân chuyển luồng khí 11: Máy nghiền 12: Silo dăm lớp mặt 13: Silo dăm lớp lõi 14: Máy trộn keo 15: Băng tải 16: Máy trộn dăm và keo 17: Băng tải thảm dăm 18: Máy trải thảm 19: Máy cắt 20: Máy ép ván 21: Băng tải con lăn 22: Rulo sấy 23: Máy cắt dọc , cắt ngang 24: Máy trà nhám 25:

20 19

16

Chips return to silo 18 17 16

11

15 12

10 9

15

14 13

Trong đó :

(1) - Máy băm trống ( Drum Chipper ) : Băm các mảnh gỗ vụn, gỗ thừa

từ xởng ca, gỗ cha đủ qui cách băm ở máy băm dài, sản phẩm là dăm

có kích thớc từ 0.5 ~ 1.5 cm

(2) – Máy băm dài ( Flaker ) : là máy băm chính của nhà máy, băm cáccành, ngọn, thân cây gỗ có đờng kính từ 5 cm trở lên và có chiều dàitối thiểu 60 cm

(3) – Silo ( Chip Silo ) : Silo này chứa dăm khi đợc băm từ máy bămtrống

(4) – Máy băm dăm vành ( Round Flaker ) : băm lại gỗ từ silo (3) để

sẽ đảo chiều và thải dăm ra ngoài

(8) – Sàng dung ( Round Swing Screen ) : có nhiệm vụ phân dăm thànhdăm lớp mặt, dăm lớp lõi và dăm quá khổ Máy gồm 3 tầng sàng.Tầng đầu tiên là dăm qúa khổ, tầng giữa là dăm lớp lõi, và tầng cuốicùng là dăm lớp mặt

(9) – Máy búa ( Hammer mill ) : băm lại dăm quá khổ

10 - Phân loại ( Airllow flaker Classilier ) : phân loại dăm từ máy búa vàdăm tầng giữa thành lớp dăm lõi, dăm tầng cuối cùng là dăm mịnthành dăm lớp mặt

11 - Máy nghiền lại ( Round Screen mill ) : có nhiệm vụ nghiền lại dămkhông đủ tiêu chuẩn dăm lớp lõi thành dăm lớp mặt

12 – Silo dăm mặt ( Silo for Surface flake ) : silo này dùng để chứadăm lớp mặt sau khi đã sấy để chuẩn bị đa vào trộn keo

13 – Silo dăm lõi ( Silo for core flake ) : silo này dùng để chứa dăm lớplõi sau khi đã sấy để chuẩn bị đa vào trộn keo.

14 – Chuẩn bị keo ( Glue preparation ) : chuẩn bị parfin, dung môi, cácchất phụ gia và keo UF Những loại nguyên liệu này đợc trộn thànhmột loại keo để phun vào dăm

15 – Thiết bị định lợng dăm ( Flake dosing device ) : để khống chế ợng keo phun vào dăm vì tỷ lệ keo phun vào dăm lớp mặt và dăm lớplõi là khác nhau

l-16 – Trộn keo ( Glue mixer ) : dăm lớp mặt và dăm lớp lõi đợc trộnriêng trong máy trộn, lợng keo phun vào đợc điều chỉnh cho phù hợpvới lợng keo cung cấp

17 – Máy chuyển thảm ( Forming Conveyor ) : trải dăm lớp lõi

18 – Máy trải thảm ( Movable air flow Forming machine ) : tại đây cóhai dòng khí từ vòi phun thổi dăm thành thảm định hình tạo ra lớpthảm dăm với lớp mặt mịn và kết cấu thô dần vào giữa máy trải thảmchuyển độnh qua lại lặp đi lặp lại

19 – Cắt ngang thảm ( Cross cutting saw ) : cắt ngang thảm để thảm

đạt kích thớc dài theo qui định là 7380 mm

20 – ép nhiệt (Single Opening hot press ) : máy ép nhiệt đợc thiết kế

để ép một tấm ván có kích thớc 1270 x 7380 mm trong một lần ép,với áp lực 41 MN ( tơng đơng với 4100 tấn ) ở nhiệt độ 1950C

21 – Làm mát ( cooling device ) : ván sau khi đợc ép đợc đa tới hệthống sàn con lăn và chuyển tới sàn làm mát, ở đó nhiệt độ tấm vángiảm dần

22 – Con lăn ( Output roller device)

23 – Cắt dọc ( Longitu dinal saw ) : cắt ván thành ván có chiều dài

2440 mm

24 – Cắt ngang ( Transversal saw ) : cắt ván thành ván có chiều rộng1220mm

25 – Con lăn ( Roller Conveyor )

26 – Xếp ván ( pilling and centering machine ) : đây là bàn xếp vánbằng thuỷ lực, các tấm ván sau khi đợc cắt dọc, cắt ngang đợc hệthống con lăn chuyển tới đây và xe vận chuyển sẽ đa tới máy chànhám và đánh bóng

27 – Bàn nâng thuỷ lực ( Hydrautic lifting plar form )

Khái quát dây truyền sản xuất ở xởng sản xuất dăm ( hình 1.2 )

Hình 1.2 Sơ đồ tổng quát công đoạn sản xuất dăm

3.1.1 Máy băm dăm dạng trống ( Drum chipper ) BX218

Máy băm dăm kiểu trống là một loại thiết bị chuyên dụng trong côngnghệ sản xuất dăm, nó là một trong những thiết bị chủ yếu trong công đoạnchuẩn bị phôi liệu cho công nghiệp sản xuất ván dăm

Cơ cấu băm dăm của nhà máy là một trục dao hình ống, trên bề mặt songsong với đờng tâm trục dao và đợc lắp 2 phiến dao bay, trên bệ máy có lắpmột phiến dao đáy ( dao cố định ), dao bay và dao đáy tổ thành cơ cấu bămdăm, làm cho nguyên liệu đa vào máy đợc cắt thành dăm gỗ theo qui cáchnhất định

Kết cấu máy băm dạng trống tơng đối chặt chẽ, phạm vi nguyên liệubăm tơng đối rộng, nguyên liệu băm của máy chủ yếu là : gỗ đờng kính nhỏ,vật d thừa sau khi chặt hạ gỗ ( cành, nhánh ) và vật d thừa sau khi gia công gỗ( các mảnh tấm gỗ thừa, lõi gỗ tròn…) Phơng thức cấp liệu cho máy là cấpliệu cỡng bức năm ngang

Thông số chính thức của máy băm dạng trống là đờng kính trục dao Trụcdao của máy băm trống không phải là một hình tròn, cho nên đờng kính trụcdao là chỉ đờng kính quay tròn của lỡi dao bay

Các thông số kỹ thuật của máy băm dạng trống

Đờng kính trục dao : 800 mmTốc độ trống dao : 650 v/ pTốc độ cấp liệu : 38 m/ pCông suất motor chính : 110 kwCông suất motor hong liệu : 2 x 4 kw

Số dao bay : 2 phiếnKích thớc miệng cấp liệu : 225 x 680 mmChiều dài dăm : 30 mm

Năng suất : 20 m3/ hTrọng lợng : 7000 kgMáy băm dăm dạng trống có hệ thống giảm chấn bằng thuỷ lực

Máy băm dài

Silo chứa dăm ớt

Silo chứa dăm ớt

Máy băm vành

Silo chứa dăm ớt

Máy sấyMáy sàng

Silo chứa dăm

lớp giữa

Máy nghiền búa

Silo chứa dăm lớp mặt

3.1.2 Máy băm dăm dạng vành ( Round Flaker ) BX468

Máy băm dăm dạng vành dùng nguyên liệu là dăm gỗ từ máy băm dămdạng trống, nó là thiết bị chuyên dụng để băm lại dăm đạt đợc chiều dày nhất

định Nó là một trong những thiết bị chủ yếu của công đoạn chuẩn bị liệutrong công nghiệp sản xuất ván dăm

Máy băm dăm dạng vành đợc tổ thành từ : Bộ cấp liệu dung

động, bộ chọn lọc từ tính, bộ phân ly trọng lợng dăm, tổng thành thân máy,vành dao, bánh cánh, cơ cấu truyền động trục chính, hệ thống thuỷ lực, hệthống phanh hãm…

Thông số kỹ thuật chủ yếu của máy băm dăm dạng vành

Đờng kính danh nghĩa vành dao : 800 mm

Số dao bay : 28 lỡiChiều dài dao bay : 300 mmTốc độ vành dao : 50 v/ pTốc độ bánh cánh : 1480 v/ pCông suất động cơ chính : 131 kwCông suất động cơ vành dao : 11 kwNăng suất sản xuất : 1500 ~ 3000 kg/ hChiều dày dăm : 0.4 ~ 0.7 mm

3.1.3.Máy băm dăm dài ( Flaker ) BX446

Máy băm dăm nguyên liệu dài là một loại thiết bị chuyên dụng trongsản xuất ván dăm Nó là thiết bị chủ yếu của công đoạn chuẩn bị phôi liệutrong sản xuất ván dăm Băm dăm là đem nguyên liệu gỗ cắt thành nhữngmảnh mỏng, phơng tác dụng của lỡi dao là phơng song song với phơng sợinguyên liệu gỗ, không cắt đứt sợi nguyên liệu gỗ Kết cấu máy băm dămnguyên liệu dài rất chặt chẽ, nguyên liệu gỗ đa vào cắt phạm vi tơng đối rộng,nguyên liệu cắt của gỗ chủ yếu là gỗ tròn, gỗ có đờng kính nhỏ, vật d thừatrong quá trình chặt hạ gỗ và những vật d thừa trong quá trình gia công chếbiến gỗ Suất ngậm nớc của nguyên liệu gỗ cho máy băm nguyên liệu dài cóyêu cầu nhất định, thông thờng độ ẩm từ 35 ~ 45 % là lý tởng

Máy băm dăm dài đợc cấp liệu gỗ cỡng bức theo phơng nằm ngang

Nó sử dụng hớng cắt nằm ngang nên có thể đạt đợc dăm có chất lợng cờng độcao Đặc điểm của máy băm này là tiêu hao năng lợng ít, an oàn, tin cậy, vìvậy nó là loại máy băm tơng đối tiên tiến trong và ngoài nớc hiện nay

Thông số kỹ thuật chủ yếu của máy băm dăm dài

Đờng kính trục dao và chiều rộng : F 620  640 mm

Số trục dao : 2 cái

+ đờng kính vít xoắn : F 450 mm+ tốc độ vít xoắn : 55.26 v/ p+ công suất động cơ : 5.5 kw

+tốc độ : 100 v/ p

Hệ thống thuỷ lực :

+ công suất động cơ : 2 x 5.5 kw

3.1.4 Máy sấy, máy phân chọn dăm

3.1.4.1 Máy sấy kiểu roto ( Rotor Dryer )

Sấy dăm là một công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất vándăm, suất ngậm nớc của dăm trong mức độ rất lớn quyết định tính đồng dềucủa chất lợng sản phẩm Bởi vậy dăm ẩm cần qua thiết bị sấy để sấy khô, làmgiảm suất ngậm nớc trong dăm tới phạm vi yêu cầu nhất định

Máy sấy này là máy sấy kiểu rotor gia nhiệt bằng hơi nớc, trên rotor có

lộ ra đờng phóng ra ( đờng phóng xạ ) của nhiều tổ chùm ống, dăm gỗ từ cửacấp liệu đa vào máy sấy, dăm gỗ và ống nhiệt có sự truyền nhiệt tiếp xúc vàbức xạ nhiệt để ra nhiệt làm sấy khô dăm Bên cạnh máy sấy phía bên trái làmột máy quạt gió nóng kiểu ly tâm, cấp chuyển gió nóng vào trung tâm trụcchính, sau đó gió nóng từ trung tâm trục chính cấp chuyển cho dăm, khiến chodăm đợc sấy khô càng hiệu quả Lợng hơi nớc bốc ra sẽ qua của xả ẩm rangoài

Các thông số kỹ thuật của máy sấy dăm

Công suất sản xuất : 1600 kg/ h ( khô tuyệt đối )

áp lực hơi : 1.6 Mpa ( = 1.6 N/mm2 )Nhiệt độ cửa vào của hơi bốc : ~ 1950C

áp lực hơi bốc cửa vào của máy quạt khí nóng : 0.2 ~ 0.5 MpaSuất ngậm nớc ban đầu của dăm : < 70 %

Suất ngậm nớc cuối cùng của dăm : ~ 3 %Tổng nhiệt lợng tiêu hao : 6.7 x 109 J/ h Đờng kính rotor : F 2740 mm

Tốc độ quay : 4 ~ 12 v/pCông suất động cơ dẫn động rotor : 30 kwCông suất lắp máy : 37.7 kw Trong các máy sấy khi xảy ra tích nhiệt gây cháy thì có hệ thống báo động

và phun nớc ngay trong máy sấy

3.1.4.2 Sàng dung hình tròn ( Round Swing Screen ) BF16260

Đây cũng là một trong các thiết bị chủ yếu của dây truyền sản xuất vándăm công suất 15 000 m3/ năm Tác dụng chủ yếu của nó là đem dăm hỗn hợpsau khi sấy khô căn cứ hình dạng hình học của nó mà sàng chọn ra qui cáchdăm không cùng độ to nhỏ Lớp mặt ( lớp ngoài ) nguyên liệu trực tiếp đợc đatiến vào kho lớp mặt, còn lại qua máy phân chọn dòng khí sẽ tiến hành phânchọn lại một lần nữa

Máy sàng lắc tròn có thể căn cứ vào yêu cầu công nghệ mà thay đổi ờng kính lỗ lới sàng hoặc tăng giảm số lợng lới sàng, tức có thể chọn đợc sàng

đ-có qui cách khác nhau hợp yêu cầu chọn vật, và đồng thời qua một lần sàngchọn, tức là có thể thu đợc 2, 3 hoặc 4 loại vật sàng chọn qui cách Ưu điểmcủa máy này là hiệu suất sản xuất cao, dùng ít điện, tính bao kín tốt, thể tíchnhỏ, bảo dỡng và thao tác thuận tiện

Thông số kỹ thuật chủ yếu của sàng dung

Đờng kính sàng tuyển : F 2650 mm

Đờng kính lỗ sàng :+ tầng trên : 4 x 4 mm

+ tầng giữa : 1.25 x 1.25 mm+ tầng dới : 0.4 x o.4 mmTốc độ trục chính : 230 v/ pGóc nghiêng hớng kính : 0 ~20

Góc nghiêng hớng tiếp tuyến : 0 ~ 30/

Phạm vi lệch tâm : 20 ~ 40 mmCông suất tuyển sàng : 3000 kg/h

3.1.5 Máy phân tuyển bằng dòng khí BF212A ( Air Flow Flaker Classifier )

Máy phân tuyển bằng dòng khí BF212A là một trong những thiết bịchủ yếu trên dây truyền sản xuất ván dăm 15 000 m3/ năm Trong dây truềnsản xuất, dăm thô sau khi qua sàng tuyển nhờ luồng khí treo lơ lửng và quátrình lu động mà phân tuyển ra dăm lớp lõi phù hợp với yêu cầu công nghệ,còn dăm thô không hợp qui cách đợc đa tới máy nghiền để gia công lại lầnnữa

Thông số kỹ thuật chủ yếu của máy phân tuyển

Công suất phân tuyển : 1000 ~ 1800 kg/ h

Đờng kính thùng treo : F 1250 mmGiới hạn phân tuyển dăm : 0.4 ~ 1 mm

Đờng kính bộ phân ly gió xoáy : F 1400 mm

Đờng kính lỗ tâm sàng trên của máy : F 2mm

Đờng kính lỗ tâm sàng dới của máy : F 5mmTốc độ quay bộ nhổ rút liệu : 18 v/ pCông suất động cơ dẫn động :1.1 kw

+ áp lực gió : 3300 Pa ( =0.0033N/mm2 )

+ công suất động cơ chính : 30 kw

3.1.6 Máy nghiền kiểu vành sàng BX566 ( Round screen mill )

Máy nghiền kiểu vành sàng dùng nguyên liệu là dăm sau khi đã đợc sấykhô, nó là một loại thiết bị chuyên dùng để nghiền dăm thành dăm nhỏ dạnghình kim cho lớp mặt Nó là một trong các thiết bị chủ yếu trong công đoạnchuẩn bị phôi liệu của sản xuất công nghiệp ván dăm

Thông số kỹ thuật chủ yếu của máy nghiền dăm BX566

Đờng kính danh nghĩa vành sàng nghiền : F 600 mm

3.2.2 Tủ điều khiển của máy băm trống

Các thiết bị chính

1 Aptomat

3 Biến dòng

3 Khởi động từDùng PLC loại CPM1A

3.2.3 Tủ điều khiển của máy băm vành

3.2.5 Tủ điều khiển máy sấy, sàng

Các thiết bị chính

AptomatBiến dòngKhởi động từ

Sử dụng máy biến tần có dải tần từ 0.1 ~ 400 Hz trong đó có :

01 máy biến tần của máy sấy có đầu vào 380v, 50Hz hoặc60Hz, 80A; đầu ra 380 ~ 460v, 0.1 ~ 400Hz, 60A, công suất 45 KVA

02 máy biến tần dùng để điều khiển động cơ truc vít

Máy sàng đợc điều khiển trực tiếp thông qua biến tần dùng 1 PLC củahãng omron loại symatic C200HE

Hình1.3 Khái quát dây truyền sản xuất chính.

3.3.1 Hệ thống chuẩn bị keo

Gồm :

- Cất giữ, vận chuyển keo nguyên và ammoniac

- Pha chế dung dịch chất cứng hoá và vận chuyển định lợng(phân biệt cho lớp mặt và lớp lõi)

- Pha chế nhũ tơng, paraphin, cất giữ và vận chuyển

- Điều chế keo hỗn hợp lần thứ nhất, định lợng và vận chuyển(phân biệt cho lớp mặt và lớp keo)

- Pha chế keo hỗn hợp lần thứ 2 và gây áp lực ( phân biệt cho lớpmặt và lớp lõi )

- Để điều khiển quá trình pha chế keo hỗn hợp sử dụng công nghệhỗn hợp hai lần và chỉnh tốc độ vô cấp biến tần

- Thiết bị chế tạo keo hai lần và hệ thông gây áp lực ( tạo áp ) sửdụng bộ điều khiển khả trình PLC nên có thể thao tác tự động hoặc bằngtay

3.3.2.Máy trộn keo kiểu tròn BS112

Máy trộn keo kiểu tròn BS112 là một thiết bị trộn khuấy keo của dâytruyền sản xuất ván dăm, lợi dụng sự quay khuấy cao tốc của trục khuấy trộnlàm cho dăm tiến vào trong lòng máy Dới sự dẫn động quay chuyển cao tốccủa cánh trục khuấy trộn sẽ hình thành ván dăm, đồng thời keo đợc bơm caotốc bơm vào máy trộn dới dạng sơng mù, lớp sơng mù này sẽ làm cho keothấm đều vào dăm, lợng keo đợc điều chỉnh bằng góc mở của miệng van Thông số kỹ thuật cơ bản

Công suất động cơ chính máy trộn keo : 22 kw

3.3.3 Thiết bị công đoạn tạo hình ép nhiệt 3.3.3.1 Máy trải thảm bằng luồng khí kiểu di động BP3713

Máy trải thảm bằng luồng khí kiểu di động BP3713 là máy chính trongdây truyền sản xuất ván dăm 55 m3/ ngày Nó đem dăm sau khi đợc sấy khô

và trộn với keo vào thiết bị trải thảm bằng luồng khí, trên băng tải vận chuyểncủa tuyến trải thảm nó trải một cách đồng đều thành phôi tấm ván có kết cấu

Dăm lớp giữa

Nguyên liệu

phụ trợ

Chuẩn bị pha chế keo

Cắt ván thành phẩm Sàn làmnguội

Ván thành

biến đổi dần dần lý tởng gồm có 2 lớp, lớp mặt là dăm mịn và lớp lõi là dămthô.

Bộ chi tiết chủ thể của máy là dùng thép hình để ghép nối và hàn ghép,các động cơ truyền động và các thiết bị đo kiểm đều đợc lắp có hệ thống điềukhiển điện, có thể hoàn thành một cách tự động toàn bộ quá trình trải thảm di

động, đồng thời có lắp đặt bộ khống chế liệu vị (mức nguyên liệu), và thiết bịhạn vị an toàn cho dây đai vận hành Kết cấu máy này tơng đối lớn, điều chỉnhthuận lợi Máy này là thiết bị tạo hình lý tởng để tạo hình phôi tấm cho tấmván dăm

Thông số kỹ thuật của máy

Năng lực sản xuất ( dăm tuyệt đối khô ) : 1.8 tấn/ hChiều rộng phôi tấm đợc trải : 1270 mmChiều cao lớn nhất phôi tấm trải đợc : 180 mm

Tốc độ tuyến băng tải hệ thống cấp liệu : ~ 60 m/ pTốc độ tuyến di động bộ trải đều liệu : ~ 0.24 m/ sTốc độ băng đo lờng kho liệu : 0.71 ~ 3.48 m/ pTốc độ di động trải thảm : 1 ~ 18 m/ pTốc độ phản trình ( quay lại ) lớn nhất trải thảm : ~24 m/ p

3.3.3.2 Máy ép nhiệt một tầng BY614

Máy ép nhiệt một tầng BY614 là một trong những thiệt bị chủ yếu củadây truyền sản xuất ván dăm 55 m3/ ngày Dùng để đem phôi tấm dăm bốngsốp ép thành phôi tấm ván thô có qui cách chiều dày nhất định Máy ép nhiệtmột tầng có các u điểm là : Dung sai chiều dày phôi tấm ép thành nhỏ, chu kỳ

ép nhiệt ngắn, hiệu suất sản xuất cao … Nó đợc dùng rộng rãi trong sản xuấtván dăm

áp lực mặt lớn nhất phôi tấm ép đợc : 4.4 MPa ( = 4.4 N/mm2 )Nhiệt độ gia nhiệt của tấm ép nhiệt : 1950C

Tốc độ đóng khép của máy ép : 30 mm/giâyTốc độ nâng của máy ép ( tốc độ mở ) : 30 mm/giây

+ áp lực dầu làm việc lớn nhất : 20 Mpa ( = 20 N/mm2 )

- Trong xởng còn có máy cắt ván thô thành ván sản phẩm và máy chànhám ván

- Máy chà nhám ván làm việc độc lập

- Để điều khiển hệ thống máy trong xởng có một tủ điều khiển

3.3.4.Tủ điều khiển

Gồm có quá trình trộn keo 5 tủ và qúa trình ép ván 8 tủ.

Quá trình trộn keo sử dụng 6 biến tần :

Ta có thể điều khiển bằng tay hoặc tự động

Tại nhà máy, trên dây truyền sản xuất tự động, thiết bị điều khiển ở đây

đợc dùng là loại PLC PA 024 của hãng omron

- Bộ phận điều khiển quá trình ép ván gồm :

04 biến tần

03 PLC omron

Ta có thể điều khiển bằng tay hoặc tự động

3.4 Phân xởng phụ trợ

Trong xởng phụ trợ có hai lò cung cấp nhiệt bao gồm :

- Lò hơi cung cấp nhiệt cho máy sấy

- Lò dầu cung cấp nhiệt cho máy ép

Ngoài ra còn có bộ phận dán phủ và hệ thống kho chứa nguyên liệu và sản phẩm

Chơng 2

hệ thống điều khiển của nhà máy ván dăm

1 Hệ thống điều khiển cho phân xởng sản xuất dăm

1.1 Công đoạn sản xuất dăm

Các loại gỗ khác nhau đợc bảo quản trong kho, bãi gỗ sẽ đợc xe ngoạm

gỗ đa các loại gỗ khác nhau nh : gỗ nhỏ, các loại gỗ thừa từ xởng ca, gỗ mớicắt và các cành ngọn với đờng kímh từ 5 cm trở nên và chiều dài tối thiểu là

60 cm tới băng tải với một tỷ lệ nhất định

Để đảm bảo dăm không bị tắc trong ống hút thì việc điều khiển công

đoạn này phải đợc làm theo một trình tự nhất định (hình 2.1).:

- Đặt tốc độ cho tải trục vít cung cấp dăm từ silo 3 đến băm vành 4 (sửdụng biến tần)

- Cấp điện cho các động cơ quạt hút :

- Cấp điện cho động cơ băm dăm :

+ Băm trống 1

+ Băm vành 4

+ Băm dài 2

- Khi xẩy ra sự cố thì sẽ cắt động cơ QH13 và sau đó là băm trống 1

- Khi xẩy ra sự cố thì sẽ cắt động cơ QH45 và sau đó là băm vành 4

- Khi xẩy ra sự cố thì sẽ cắt động cơ QH25 và sau đó là băm dài 2

Hình vẽ 2.2 thể hiện sơ đồ cung cấp điện của toàn bộ công đoạn sản

xuất dăm

dăm Q13

Quạt hút dăm Q45

Quạt hút dăm Q25

AC380v 50Hz

START STOP

APTOMAT

Hình 2.2 Sơ đồ cung cấp điện cho toàn bộ công đoạn sản xuất dăm.

1.1.1 Cung cấp điện cho mạch động lực và mạch điều khiển cho các hệ

thống băm: (trang bên )

Trong đó:

START: Là nút ấn để cấp điện cho mạch điều khiển.

STOP : Là nút ấn để cắt nguồn mạch điều khiển

KĐT : Là khởi động từ và các tiếp điểm của nó

Đầu

vào

Apomat 2Apomat1

STOPSTART

KM

Hình 2.3 là sơ đồ tổng quát việc cung cấp điện cho các động cơ băm

aptomat1 đợc đóng trớc, khi nguồn cho mạch động lực có điện, aptomat 2

đóng và nút ấn START đợc tác động thì mạch điều khiển có điện, mạch đợcduy trì qua tiếp điểm KM, khi nút STOP đợc tác động thì KĐT bị mất điện và

sẽ cắt nguồn của mạch điều khiển

Tên của thiết bị của từng hệ thống đợc trình bày trong bảng 2.1 và 2.2

Aptomat 2

Nguồn cho

ĐK

Nguồn cho ĐL

trống

1L1,1L

2 và1L3

200A

1QF011-10A

1QF012-1L017; L0181L019

400A

1QF021-20A

1QF022-1L027;1L0281L029

1L24,1L25

và 1L26

3 Băm

vành

1L1,1L

2 và1L3

400A

1QF031-10A

1QF032-1L037;1L0381L039

* Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC

- Nút ấn START - Nút ấn STOP

1.1.2 Cung cấp điện cho PLC và các đèn chỉ thị

Các bộ PLC đợc dùng với nguồn DC 1 chiều do đó trong nhà máy các

bộ PLC đợc cung cấp một bộ nguồn chung từ một máy biến áp một chiều,

CCn

- KM2 là khởi động từ dùng để thực hiện đấu Y khởi động cho động cơ

- KM3 là khởi động từ dùng để thực hiện đấu  cho động cơ

- RL là role nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ

- CC là cầu chì

Tên thiết bị cho các động cơ băm dăm và quạt hút dăm đợc trình bày

trong bảng 2.3.

Đầu tiên KM1 và KM3 đợc tác động trớc lúc đó động cơ đợc khởi động

đấu Y, sau đó một khoảng thời gian đợc định trớc thì KM2 tác động thực hiện

đấu  cho động cơ và lúc này KM3 không tác động nữa

* Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC

- Tín hiệu từ nút ấn START

- Tín hiệu từ nút ấn STOP

- Tín hiệu từ role nhiệt RL

* Tín hiệu chính đợc gửi tới đầu ra PLC

V2U2W2M

STOP

START

M1320A160KW

FU1400A

KM1.1220A

KM1.2220A

KM1.3200A

110FR1

dài

1L24,1L25

1L26

M2320A160KW

FU1400A

KM2.1220A

KM2.2220A

KM2.3200A

110FR2

3 Bămvành 1L34,1L35

1L36

M3320A160KW

FU1400A KM3.1220A KM3.2220A KM3.3200A

110FR3

4 Q13 1L1,1L2và 1L3 110M75KW

150A

110FU1250A

110KM1160A

110KM2160A

110KM3100A

110FR1

5 Q45 1L1, 1L2và 1L3 112M30KW

60A

112FU1125A

112KM170A

112KM270A

112KM330A

112FR1

6 Q25 1L1, 1L2và 1L3 103M75KW

150A

103FU1250A

103KM1160A

103KM2160A

103KM3100A

103FR1

1.1.4 Cung cấp điện cho các động cơ trục vít

Các động cơ này có nhiệm vụ vận chuyển dăm, lợng dăm chuyển vàophụ thuộc vào tốc độ của băng tải và chúng đợc điều chỉnh bởi các bộ biến

tần, sơ đồ mạch điên điều khiển động cơ trục vít đợc vẽ trên hình 2.6, bảng 2.4 trình bày tên thiết bị của các động cơ trục vít

STT Tên động cơ Mã hiệu Loại động cơ Aptomat

16A

104BQF2-10-108SL1 108SL3

Hình 2.7 Sơ đồ các bộ sensor báo mức dăm

1.1.5 Silo chứa 5

Trong silo 5 có 2 bộ sensor đo mức dăm dùng để báo cho ngời vận hành

biết dăm đang ở mức cao hay mức thấp (hình 2.7)

 Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC :

- Sensor đo dăm ở mức cao

- Sensor đo dăm ở mức thấp

- S1: Sensor quang 1.

- S2: Sensor quang 2

- S3: Sensor quang 3

Thuyết minh nguyên lý của hệ thống băm dài:

Khi bàn dao ở vị trí A(hình 2.8), S1 ở trạng thái ON, hàm giữ gỗ đợc

nâng lên và M2 đợc lên ON gỗ đợc chuyển vào khoang băm qua băng chuyềngỗ(băng chuyền gỗ đợc quay bởi động cơ M2), khi sensor S3 tác động là lúchàm giữ gỗ đợc hạ xuống để giữ chắc gỗ, băng chuyền gỗ dừng lại (M2 vềOFF), bàn dao lúc này di chuyển từ vị trí A đến vị trí B thực hiện việc bămdăm, khi đến vị trí B thì sensor quang S2 đợc tác động do vậy bàn dao đợcchuyển động quay trở lại vị trí A, kết thúc một chu trình làm việc

Sự di chuyển của bàn dao đợc điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực

* Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC

Để đảm bảo dăm không bị tắc trong ống hút thì việc điều khiển công

đoạn này đợc làm theo một trình tự nhất định, hình 2.9 trình bày sơ đồ tổng

quát công đoạn sấy sàng, quy trình thao tác của công đoạn này nh sau:

- Đặt tốc độ cho trục vít TV6-8 cung cấp dăm từ roto sấy 6 đến sàng 8

- Đặt tốc độ cho trục vít cung cấp dăm từ sàng 7 đến phân tuyển khí 10

Hình 2.8 Khái quát sơ đồ điều khiển hệ thống băm dài

- Cấp nguồn cho quạt hút dăm:

+ Q8-12 thực hiện hút dăm từ sàng 8 đến silo 12

+ Q10-13 thực hiện hút dăm từ phân tuyển khí 10 đến silo 13

- Cấp nguồn cho động cơ:

+ Sấy roto 6 + Nghiền búa 1

+ Sàng 8 + Phân tuyển khí 10

- Khi sự cố Q8-12 thì sẽ cắt động cơ quạt hút và động cơ sàng 8

- Khi sự cố Q10-13 thì sẽ cắt động cơ quạt hút và phân tuyển khí 10

Từ silo 5 dăm các loại đợc chuyển tới máy sấy roto 6 qua băng trục vítTV5-6, lợng dăm đợc chuyển tới silo đợc đặt trớc (đợc thông qua việc đặt tốc

độ của động cơ bằng bộ điều khiển biến tần), roto 6 quay và đảo dăm trongbuồng sấy, dăm đợc sấy nhờ một luồng khí nóng chạy qua các đờng ống dẫnkhí đa vào trong buồng sấy để làm khô dăm, trong buồng sấy dặt một sensornhiệt nếu sẩy ra cháy thì PLC sẽ phát tín hiệu báo động, dăm ở máy sấy roto 6

đợc chuyển đến sàng nhờ trục vít Máy sàng 8 phân nguyên liệu thành cácloại dăm đủ tiêu chuẩn và dăm quá khổ, dăm đợc phân loại sẽ đợc chuyển tớisilo chứa dăm lóp mặt 12 nhờ quạt hút dăm Q8-12, dăm quá khổ sẽ đợcnghiền lại tại nghiền búa 9 và nghiền búa 11 rồi qua băng tải tới phân tuyểnkhí 10, tại đây dăm lại đợc phân tuyển một lần nữa và sau đó đợc chuyển đếnsilô 13 chứa dăm lớp mịn nhờ quạt hút dăm Q8-13

1.2.1 Cung cấp điện cho mạch động lực và mạch điều khiển cho công

đoạn sấy sàng

Q8-12TV6-8

TV5-6

Hình 2.10 trình bày sơ đồ mạch động lực của công đoạn sấy sàng, trong

đó các động cơ sàng 8, phân tuyển khí 10 và nghiền búa 9 và 11 đợc trực tiếpcung cấp điện thông qua thiết bị Aptomat

* Cung cấp điện cho mạch động lực và mạch điều khiển cho roto 6

Sơ đồ có dạng giống nh sơ đồ cung cấp điện của các động cơ trục vít

(hình 2.6 trang 23), tên thiết bị đợc cho trong bảng 2.5

Nguyên tắc điều khiển cho máy sấy roto 6

Khi ngời vận hành ấn nút khởi động, tín hiệu này sẽ đợc gửi đến PLC

để xử lý và sau đó gửi tín hiệu đến để mở van cấp hơi nóng vào máy sấy,

đồng thời khởi động động cơ sấy (hình 2.11) Khi nhiệt độ trong máy sấy đạt

tới 2000C sensor nhiệt sẽ gửi tín hiệu tới PLC, PLC sẽ thực hiện việc cấp dămcho máy sấy, nếu nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ sấy thì (vào khoảng 3000C) thìsensor nhiệt 2 sẽ tác động và tín hiệu này đợc đa đến đầu vào của PLC, đầu raPLC sẽ điều khiển để đa ra các tín hiệu báo động nh đèn, chuông…

* Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC

- Tín hiệu đặt tốc độ cho máy sấy

- Tín hiệu từ role nhiệt : 201QF2: Bảo vệ động cơ sấy

- Tín hiệu từ sensor nhiệt

Van cấp khí nóng

Buồng sấy

Cấp dăm Sensor nhiệt 1

Động cơ sấy

* Tín hiệu chính đợc gửi tới đầu ra PLC

- Đèn báo tốc độ động cơ máy sấy đã đợc đặt

- Van để đóng/mở khí nóng

- Tín hiệu để đóng/mở van cấp khí nóng để sấy dăm

- Tín hiệu gửi tới đèn, chuông

1.2.2 Cung cấp điện cho mạch động lực và điều khiển cho các quạt hút dăm

Sơ đồ của quạt hút dăm giống nh sơ đồ cung cấp điện cho các động cơ

quạt hút dăm của công đoạn sản xuất dăm (hình 2.5 trang 22) Trong đó:

- Q10-13 là động cơ có nhiệm vụ hút dăm từ phân tuyển khí 10 đến silo13

- Q8-12 là động cơ có nhiệm vụ hút dăm từ sàng 8 đến silo chứa 12

1.2.3 Cung cấp điện cho các động cơ trục vít

Sơ đồ có dạng giống nh sơ đồ cung cấp điện ở hình 2.6 trang 35, tên thiết bị đợc cho trong bảng 2.7.

ST Tên Đ/C Mã hiệu Loại động cơ Aptomat

206FU1150A

206KM1

120A

206KM2

100A

206KM3

90A

206FR1

2 Q8-12 2L1,2L2 và

2L3

204M155KW110A

204FU1100A

204KM1

120A

204KM2

100A

204KM3

90A

204FR2

Sơ đồ tổng quát công đoạn này đợc trình bày ở hình 2.12

Hình 2.12 trình bày sơ đồ tổng quát công đoạn trộn keo, dăm thô và dăm mịn

đợc chứa trong những bình silo riêng sau đó chúng đợc trộn lẫn với dăm vàcùng đợc chuyển tới công đoạn trải thảm trên cùng một băng chuyền

Công đoạn này đợc thuyết minh nh sau:

VX1, VX2, VX3, VX4 là các van xả dùng để đa các chất phụ gia vào trong

bình trộn (hình 2.13), nếu dăm ở trong bình ở mức thấp thì đầu đo Đ2 tác

động và các động cơ và van đầu vào sẽ tác động để đa các chất phụ gia vào

trong bình trộn Khi các chất phụ gia đã đợc đa vào đầy bình và làm đầu đo

Hình 2.12 Sơ đồ tổng quát công đoạn trộn keo

Silo chứa

Đ1 ở mức 1 và tín hiệu này cũng sẽ đợc đa vào PLC để xử lý, đầu ra PLC sẽ

có tín hiệu đóng các van xả đầu và các động cơ bơm, động cơ khuấy đợc hoạt

động, động cơ khuấy hoạt động trong một khoảng thời gian đã đợc định trớc.Nếu ở bình chứa keo đã đợc bơm đầy (D3=1) thì VX5=0, nếu bình cha sơn ởmức thấp (D4=1) thì VX=1 để đa keo vào bình chứa

SVTK: Bùi Ngọc linh - Lớp K36IC Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển

Đ1

Đầu đo1

Thùng trộn keo

1

Svx1

VX4 VX3

VX2

VX1

Svx2Svx3

Tín hiệu từ các sensor cân TL1, TL2 và các máy phát tốc MF1,MF2 sẽ đợc đa

về PLC để xử lý, lợng keo phun vào để trộn cùng với dăm sẽ đợc đa vào phùhợp với các tín hiệu từ các sensor định lợng (lợng keo phun vào sẽ đợc tự động

điều chỉnh bởi các van PK1 và PK2) PK1 và PK2 là 2 van để điều chỉnh lợngkeo đợc phun vào trộn với dăm

Khi 2 van PK1 và PK2 tác động thì 2 máy trộn keo TK1 và TK2 đợchoạt động đây là các máy trộn giữa keo và dăm với nhau, dăm sau khi đợctrộn sẽ đợc đa đến công đoạn ép nhờ băng truyền

- Điện áp ra của 2 sensor trọng lợng TL1 và TL2 có dải tín hiệu từ :

* Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC

- Tín hiệu từ các đầu đo D1, D2, D3 và đầu đo D4

- Tín hiệu từ các sensor định lợng TL1, TL2

- Tín hiệu từ 2 máy phát tốc MF1, MF2

- Tín hiệu từ các sensor kiểm tra keo trong ống và trong bình là Svx1,Svx2, Svx3, Svx4, Svx5

* Tín hiệu chính đợc gửi tới đầu ra PLC

- Tín hiệu gửi đến các van xả VX1, VX2, VX3, VX4, VX5

- Tín hiệu gửi đến các động cơ trộn keo TK1, TK2

- Tín hiệu gửi đến động cơ khuấy M1

- Tín hiệu gửi đến động cơ bơm keo BK1,BK2, BK3, BK4, BK5

- Tín hiệu analog gửi đến để điều khiển các van phun keo PK1 và PK2

2.2 Công đoạn trải thảm

Dăm mịn và dăm thô từ công đoạn trộn keo đợc chuyển đến công đoạntrải thảm, máy trải thảm đợc chuyển động qua lại để tạo 3 lớp dăm, 2 lớp mặt

là dăm mịn đợc nằm ở trên và dới còn 1 lớp lõi là dăm thô đợc nằm ở giữa

Nguyên lý làm việc của công đoạn này đợc trình bày nh sau (hình 2.14):

Bắt đầu công việc trải thảm, lúc này máy trải thảm đang ở vị trí A, khi đósensor S1, S2 tác động, khi ấn nút khởi động, động cơ M5 đợc cấp điện, độngcơ này sẽ quay băng tải để đa dăm lớp lõi và dăm lớp mặt cho máy, đồng thờikhi đó động cơ M1 đợc khởi động để di chuyển máy trải thảm từ vị trí A đến

B

Khi đến vị trí B các sensor S3, S4 tác động và máy trải thảm lập tức đợcdừng lại, và động cơ cung cấp dăm ngừng việc (M5=OFF), hệ thống van khí

đợc tác động (V1, V2=ON), hệ thống khí động học này có tác dụng dùng để

mở khuôn định hình băng thảm ra, đây là 2 thanh sắt dọc theo băng trải thảm

có nhiệm vụ định hình dạng 2 bên cạnh của tấm ván, khi hai thanh sắt này mở

ra đến giới hạn cho phép thì hệ thống sensor S5, S6, S7 và S8 tác động khi đócác van khí V1, V2 đợc đóng lại (V1, V2=OFF) và làm cho khuôn định hìnhkhông mở ra đợc nữa

Khi băng tải di chuyển về vị trí A (phụ thuộc vào công đoạn ép nhiệt)khi về đến vị trí A thanh định hình nằm ngang trên băng tải sẽ làm cho 2sensor S9 và S10 tác động và hệ thống van xả khí V3 và V4 đợc mở ra đakhuôn định hình trở về vị trí cũ, khi này động cơ M2 lại đợc cấp nguồn đamáy trải thảm chạy ngợc từ điểm B về điểm A, khi về đến A thì S1 và S2 tác

động, máy trải thảm đợc dừng lại, hệ thống lặp lại chu trình mới

Nếu máy trải thảm đi quá giới hạn cho phép lập tức các sensor S11 vàS12 sẽ khống chế dừng ngay toàn bộ hoạt động của hệ thống trải thảm

* Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC

- Các sensor S1, S2, S3, S4 là những sensor dùng để khống chế hành trình

di chuyển của máy trải thảm

- Các sensor S5, S6, S7 và S8 là những sensor dùng để khống chế khoảng

mở của khuôn định hình

- Các sensor S9, S10 dùng để xác định khoảng di chuyển của băng tải,khi băng tải di chuyển đến vị trí A thì 2 sensor này đợc tác động để dừng băngtải

- Sensor S11, S12 dùng để bảo vệ an toàn không cho máy trải thảm chạyvợt quá giới hạn cho phép

* Tín hiệu chính đợc gửi tới đầu ra PLC

- M1 dùng để di chuyển máy trải thảm từ điểm A đến điểm B, M2 dùng để

di chuyển máy trải thảm từ điểm B đến A

- Động cơ xoay chiều M3 di chuyển băng tải

- Động cơ xoay chiều M4 dùng để bơm khí

- Động cơ xoay chiều M5 đa dăm vào

- Các van khí V1, V2, V3 và V4 dùng để thao tác đóng mở khuôn địnhhình thảm dăm

Để thực hiện việc ép ván Nhà máy sử dụng máy ép nhiệt một tầng BY614.Máy ép tạo ra lực ép nhờ hệ thống thuỷ lực Việc điều khiển hoạt động củamáy ép chủ yếu là điều khiển hệ thống các van thuỷ lực trong máy để tạo đợclực ép theo yêu cầu với nhiệt độ khi ép là 190oC

Các thông số kỹ thuậtcủa máy ép thuỷ lực trong nhà máy ván dăm

Tổng áp lực lực nén  41MN4100t

Kích thớc tấm ép nhiệt trên dàixrộng  7430x1610 mm

Kích thớc tấm ép nhiệt dới dàixrộng 7480x1610 mm

Thời gian thực hiện một chu kỳ ép là 3 phút

Các hoạt động của xilanh nâng và xilanh ép đợc điều khiển bằng 14 van

đóng mở băng các rơle điện từ:

Các thiết bị trong máy ép nhiệt

Hệ thống có 14 van điện từ nh sau:

YV1: Van lạp năng lợng cho cho quá trình nâng

YV2: Van lạp năng lợng vào bình tích năng cho quá trình dẫn dầu.YV3: Improve (hoàn thiện)

YV4: Van điều khiển quá trình nâng

YV5: Van điều khiển quá trình ép

YV6: Điều khiển hồi dầu về t quá trình nâng

YV7: Van áp lực xoay chiều

YV8: Van thay đổi lợng dầu hồi về

YV9: Van điều khiển giữ thăng bằng

YV10: Van điều khiển giữ thăng bằng

YV11: Van điều khiển van một chiều 61

YV12: Van điều khiển van 27

YV13: Van giải phóng áp lực

YV14: Van giải phóng áp lực

Các động cơ điều khiển hệ thống thuỷ lực:

M1: Động cơ bơm điều khiển nâng

Sensor đo áp lực đo áp lực trong các ống: SP6SP9.

Sensor đo áp lực điêu khiển SP1

Sensor đo áp lực giảm áp mức 1 SP2

Sensor đo áp lực giảm áp mức 3 SP3

Sensor đo áp lực giảm áp mức 4 SP7

Các sensor đo nhiệt độ:

Sensor đo nhiệt độ ép PT1PT6

Các công tắc hành trình:

Công tắc cữ ép 4 chiếc bốn góc

Công tắc cữ nâng 4 chiếc

Công tắc xác định thảm dăm vào 6 chiếc

Sơ đồ nguyên lý của xilanh, pittông ép và xilanh pittông nâng nh hình 2 8

Sơ đồ điều khiển các van thuỷ lực nh hình 2.9

Giản đồ làm việc của máy ép nh hình 2.10

Hình 2.9: Sơ đồ điều khiển các van thuỷ lực.

Xi lanh nâng

Xi lanh ép

Bàn ép

Hình 2.8

Hình 2.9: Giản đồ làm việc của máy ép.

Ký hiệu các thiết bị thuỷ lực

đờng áp suất

cao

Bơm lu lợngkhông đổi

khiển phụ

Bơm lu lợng

điều chỉnh

pittông trụ

Chỗ của các ờng ống cắtnhau không cómối nối

đ-HH M

Bộ thiết bị thuỷ

lực

Xilanh kiểupittông

Tất cả những điều kể trên không phải là bất buộc đối với tất cả các máy

ép thuỷ lực, mà nó phụ thuộc vào chức năng của máy

Các yêu cầu của hệ thống tự động điều khiển máy ép thuỷ lực.

Điều khiển quá trình của một hệ thống, trong đó dới tác dụng của mộthay nhiều đại lợng vào, các đại lợng ra thay đổi theo quy luật nhất định của hệthống đó

Một hệ thống điều khiển bao gồm:

Ví dụ: Ví dụ: Ví dụ:

- Công tắc nút bấm - Van đảo chiều - Xilanh

- Công tắc hành trình - Van chắn - Động cơ khí nén

- Cảm biến bằng tia - Van tiết lu - Bộ biến đổi áp lực

- Cảm biến áp lực - Van áp suất

- Phần tử khuếch đại+ Máy ép thuỷ lực có hai chế độ điều khiển Manual và Auto

- Manual : chế độ vận hành điều khiển bằng tay ở chế độ này vận hành máy

để rà soát tìm ra sự cố của máy

- Auto: chế độ vận hành điều khiển tự động ở chế độ này thực hiện cácnguyên công làm việc tự động theo một chơng trình điều khiển đã đợc lậptrình trớc

Phần tử đ a tín hiệu Phần tử xử lý và

+ Trong quá trình vận hành khi hệ thống phải đảm bảo thực hiện đúng cácnguyên công đã đặt ra: ép, giữ ép, quá trình nâng và đẩy ván ra

+ Khi một trong các nguyên công này bị sự cố lập tức máy ngừng hoạt

động, đa toàn bộ hệ thống về chế độ nghỉ, đèn báo sự cố sáng, chuông báo sự

cố kêo

+ Có chế độ chạy thử nghiệm trớc khi đa vào sản xuất, khi máy đã đợckhắc phuục sự cố, nếu sự cố cha đợc khắc phục hoàn toàn thì không cho phépmáy hoạt động

+ Chơng trình điều khiển phải tối giản các khâu phức tạp, và là phơng án

điều khiển tốt nhất, dễ sửa chữa, có tính linh hoạt cao và là hệ thống mở

Thuyết minh hoạt động của quá trình ép:

Để thực hiện quá trình ép nhiệt ngời vận hành ấn nút khởi động máy ép,tín hiệu này sẽ đợc gửi tới PLC, tín hiệu này đợc xử lý qua vi xử lý và ở đầu racủa nó gửi tín hiệu đến đồng thời khởi động 4 động cơ M1,M2, M3, M4 Khitất cả các tín hiệu đa về từ các sensor áp lực, nhiệt độ ép ở trạng thái cho phép,máy chuyển sang chế độ sẵn sàng ép Trong trờng hợp hệ thống bị sự cố do:một động cơ bị hỏng, nhiệt độ ép không đủ 1950C, áp lực ép không đủ do dòống, hở dòng thì PLC đa ra tín hiệu cắt toàn bộ hệ thống, chuông kêu báo nỗi

để ngời vận hành biết để sửa chữa Khi ở trạng thái bình thờng máy chuyểnsang chế độ sẵn sàng ép

Khi băng tải có dăm chạy vào khoang ép, bộ công tắc hành trình đợc tác

động đầu vào PLC đợc đặt ở mức 1, ở đầu ra của PLC đa ra tín hiệu điều khiểncác van mở để các xilanh và pittông làm việc Các xilanh và pittông nâng đợcgiảm áp do van (YV6,12,8) và hồi dầu về bình chứa, còn các xilanh ép đợc bù

Ct4

Ct3

CTCT

1

Xi lanh ép

Xi lanh nâng

Thùng dầu

M5

Hình 2.11 Cấu tạo máy ép

đầy dầu ép qua van một chiều có điều khiển (61) Đây là quá trình búa épchạy không tải và dịch chuyển đợc là do trong lợng của búa Khi búa ép dichuyển xuống và chạm vào nhóm công tắc hành trình dới thì lập tức tín hiệu ở

đầu vào PLC ở mức 1, ở đầu ra là tín hiệu diều khiển mở van gia áp lực chocác xilanh ép thông qua van (YV5, YV7), do áp lực lớn làm cho các van 1chiều (61) bị đóng lại áp lực này đợc đẩy đều tới các xilanh và pittông ép, khisensor áp lực báo áp lực đã đạt tới mức đặt (đồng hồ áp lực chỉ 275MPa) thìlập tức PLC đa ra tín hiệu đóng 2 van (YV5, YV7) ngừng quá trình gia áp.Quá trình ép là sự kết hợp áp lực đợc phân bố đều và nhiệt độ ở 1950c, làm chokeo nóng chảy và tạo mối liên kết đông cứng với dăm có kết cấu bền vững.Khi ở nhiệt độ cao sảy ra quá trình giãn nở của dăm và keo tạo ra một phảnlực đẩy ngợc trở lại búa ép, làm cho áp lực bị giảm, khi đó lập tức sensor áplực sẽ đa tín hiệu phản hồi về PLC , PLC xử lý và lại tiếp tục đa ra tín hiệu mởvan YV5 để gia áp tiếp, từ sơ đồ trạng thái ta có thể thấy rõ điều đó Khi sựgiãn nở của keo dăm không còn, quá trình liên kết của keo và dăm đã kết thúc

và trở thành ván Sensor áp lực báo về và PLC đa ra tín hiệu ngắt toàn bộ cácvan (ở trạng thái đóng) khoảng 1phút, đây là quá trình giữ ép Sau 1 phút PLClại tác động mở các van YV(thực hiện quá trình giảm áp , ) giảm áp từ từ đểchánh ván giãn nở đột ngột làm phá vỡ kết cấu của ván Quá trình này cácxilanh nén đợc giảm áp, van YV13 đợc mở để hồi dầu về, qua trình giảm ápthực hiện qua 3 cấp nh sơ đồ trạng thái

Khi đồng hồ áp suất chỉ 1MPa đầu vào của PLC có mức 1, đầu ra củaPLC đa ra tín hiệu điều khiển đóng các van đang mở YV6,8,12 và mở các vanYV13,14 để giảm hết áp suất trong xilanh ép và hồi dầu về thùng chứa Đồngthời van YV11 mở để đa đờng dầu đến điều khiển đóng các van một chiều(61) không cho dầu chảy từ thùng chứa xuống xilanh ép Van YV4 đợc mở

đồng thời trong quá trình giảm áp lần thứ hai để gia áp cho xilanh và pittôngnâng, áp trên đồng hồ lúc này tăng từ 1 đến 145MPa thì quá trình nâng kếtthúc Khi chuyển động hồi búa ép về khi búa chạm vào bộ công tắc hành trìnhkhống chế trên thì búa dừng áp lực của các xilanh đợc giữ nguyên để treo búachờ một quá trình ép mới

Khi búa trạm vào nhóm công tắc hành trình phía trên thì đầu vào PLC cómức tìn hiệu 1, PLC đa ra tín hiệu dừng búa và cho phép băng tải hoạt động

đẩy ván thành phẩm ra ngoài Một chu kỳ ép đợc kết thúc

2.4 Công đoạn làm mát và cắt xén

Nguyên tắc hoạt động của quá trình làm mát :