bài tập lớn điều khiển quá trình tìm hiểu về quy trình sản xuất giấy nhà máy giấy bãi bằng quá trình hoạt động của bể đánh bột và bể trộn trong phân xưởng xeo giấy và thiết bị phần cứng máy nghiền đĩa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆNBÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNHTìm hiểu về quy trình sản xuất giấy- Nhà máy giấy Bãi Bằng Quá trình hoạt động của bể đánh bột và bể trộn trong p

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

Tìm hiểu về quy trình sản xuất giấy- Nhà máy giấy Bãi Bằng (Quá trình hoạt động của bể đánh bột và bể trộn trong phân xưởng

xeo giấy) và Thiết bị phần cứng: máy nghiền đĩa

Giảng viên hướng dẫn: ThS Đinh Thị Lan Anh

Bộ môn: Điều khiển tự động

MỤC LỤC

PHẦN I: Tổng quan về nhà máy giấy Bãi Bằng và quá trình sản xuất giấy 3

I.1 Tổng quan về nhà máy giấy Bãi Bằng 3

I.2 Quá trình sản xuất giấy 5

PHẦN II: Tìm hiểu quá trình đánh bột và bể trộn 9

II.1.Quá trình hoạt động của bể đánh bột và bể trộn 9

II.2.PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 10

II.3.CÁC BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN 13

PHẦN I: Tổng quan về nhà máy giấy Bãi Bằng và quá trình sản xuất giấy I.1 Tổng quan về nhà máy giấy Bãi Bằng

Đầu năm 1975, Nhà máy giấy Bãi Bằng khởi công ở Phù Ninh, Phú Thọ, tọa lạc trên diện tích gần 100ha, là một biểu tượng cho sự hợp tác hữu nghị Việt Nam -Thụy Điển với tổng số vốn là 2,5 tỷ SEK (tương đương với 415 triệu USD) bằng tiền viện trợ không hoàn lại do Chính phủ và nhân dân Thụy Điển giúp đỡ., là nhà máy giấy có dây truyền hiện đại bậc nhất ở nước ta nói riêng và Đông Nam Á nói

chung Nhà máy giấy đã đi vào hoạt động vào ngày 26/11/1982 với công suất thiết

kế là 48.000 tấn bột/ năm và 55.000 tấn giấy/năm Trong đó 50.000 tấn là giấy viết

và giấy in tẩy trắng, 5000 tấn là giấy bao gói tự dùng

Cũng không ít khó khăn ban đầu mà nhà máy đi vào hoạt động, từ năm

1982-1990 là thời gian có sự trợ giúp của Thụy Điển về chuyên gia, cố vấn kỹ thuật, tàichính, quản lý, điều hành và tình hình máy móc, trang thiết bị còn mới, phù tùngthay thế luôn có sẵn Tuy nhiên sản lượng năm cao nhất (1986) cũng chị đạt 30.499tấn giấy/năm (bằng 55% công suất thiết kế)

Tuy nhiên trong quá trình hoạt động, nhà máy giấy đã liên tục phát triển sảnxuất để ngày càng đạt được sản lượng cũng như năng suất lớn hơn Qua việc đàotạo đội ngũ cán bộ, công nhân viên, kỹ sư lành nghề và đầu tư nâng cấp dây truyềnsản xuất sản lượng của nhà máy đã ngày càng được nâng cao Năm 1996 ghi nhậnlần đầu tiên nhà máy giấy đạt và vượt năng suất thiết kế với sản lượng đạt 57.000tấn Giấy Tiếp đó năm 2001 nhà máy giấy sản xuất đạt 72.850 tấn giấy, năm 2002đạt 75.865 tấn giấy Do yêu cầu của thị trường, năm 2003 nhà máy tiến hành đầu tư

mở rộng giai đoạn 1 nhằm nâng công suất lên 61.000 tấn bột /năm và đến năm

2006 đã đạt 100.000 tấn giấy/năm đánh dấu một quá trình phát triển đi lên củamình Các sản phẩm chính: giấy in (printing paper), giấy viết (writing paper), giấyphotocopy (photocopy paper), giấy tissue (tissue paper), các sản phẩm chế biến( processed products ), sản phẩm gỗ (wood products)

Trong năm 2004 nhà máy giấy Bãi Bằng đã đổi thành Tổng công ty giấy ViệtNam hoạt động theo mô hình công ty mẹ - công ty con Xí nghiệp vận tải đượctách ra thành công ty Vận Tải Và Chế Biến Lâm Sản bên cạnh nhà máy sản xuấtgiấy.Hiện nay, nhà máy sản xuất của tổng công ty bao gồm :

• Một nhà máy điện ( power plant ) :

+ Một lò hơi đốt than 145 tấn/giờ

+ Một lò hơi thu hồi 36 tấn/giờ

+ 02 tuabins, 01 ngưng tụ, 01 đối áp

+ 02 máy phát điện tổng công suất 28 MW

• Xí nghiệp vận tải (transport enterprise)

+ Một hệ thống xe chuyên dùng

+ 40 đầu xe tải, tổng trọng tải 300 tấn

+ 12 đoàn xà lan, tổng trọng tải 9600 tấn

+ Một cảng sông hiện đại

• Xí nghiệp bảo dưỡng (maintenance enterprise)

+ Xí nghiệp cơ khí bảo dưỡng có đủ phương tiện, máy móc và đội ngũ kĩ sưcông nhân lành nghề, có khả năng bảo dưỡng, sửa chữa lớn trong các lĩnh vực cơkhí, điện, đo lường và điều khiển

• Nhà máy hoá chất :

+ Nhà máy có công suất là 7000 tấn clo hàng năm

+ 24 thùng điện phân, điện cực titan

+ Một hệ thống sản xuất clo lỏng, axit HCl, dịch tẩy Zaven và khí Axetylenđóng chai cung cấp đủ các loại chất chính cho nhu cầu sản xuất của công ty và bán

ra thị trường

• Nhà máy sản xuất giấy :

+ Nhà máy bao gồm 4 phân xưởng đảm nhiệm 4 công đoạn sản xuất giấy :

- Phân xưởng nguyên liệu : là nơi tập trung gỗ mỡ, gỗ bồ đề, gỗ bạch đàn,

gỗ thông, keo tai tượng, tre nứa

- Vùng nguyên liệu quy hoạch trải rộng trên các tỉnh : Phú Thọ, Vĩnh Phúc,Tuyên Quang, Hà Giang, Yên Bái, Lào Cai

- Phân xưởng sản xuất bột : gồm 3 nồi nấu dung tích 140 tấn / nồi, hệthống rửa, sàng chọn khép kín thu hồi 96 – 98% hoá chất Hệ thống tẩytrắng 3 giai đoạn, có tiền xử lí bằng oxy

- Phân xưởng sản xuất giấy : 02 máy xeo khổ rộng 3,8 m

- Phân xưởng hoàn thành : gia công chế biến tới các loại sản phẩm cuốicùng

I.2 Quá trình sản xuất giấy

Để hình thành nên giấy từ những nguyên liệu cơ bản ban đầu là tre, nứa, gỗ phải qua một loạt các quá trình xử lý tại các nhà máy và các phân xưởng trong nhà máy giấy Tuy nhiên quá trình sản xuất giấy có thể chia thành các công đoạn cơ bản:

• Chuẩn bị nguyên liệu

• Nấu bột

• Xeo giấy

• Hoàn thành sản phẩm

I.2.1 ChuFn b 椃⌀ nguyên liê J u

Nguyên liệu làm bột giấy là tre, nứa, gỗ được chứa tại các bãi, sau đó được cẩu trục đưa lên bãi máy chặt và chia làm 2 tuyến: một tuyến sợi dài là tre, nứa và một tuyến sợi ngắn là gỗ

Tre, nứa từ bãi chứa được đưa vào băng truyền và được phun rửa trước khi đưa vào máy chặt Tại máy chặt, tre được đập dập, chặt thành mảnh nhỏ sau đó được đưa qua hệ thống sàng chọn và được rửa rồi qua băng tải đến sân chứa mảnh

Gỗ được đưa đến bộ phận bóc vỏ bằng băng tải xích và được đưa vào thùng bóc

vỏ Sau khi bóc vỏ chúng được phun rửa sạch rồi đi vào máy chặt mảnh, mảnh gỗ được đưa qua hệ thống sàng chọn để lọc ra những mảnh gỗ chặt không đúng kích thước yêu cầu Mảnh gỗ thu được phải có kích thước: dài từ 25 -35 mm, rộng 10 -20 mm., dày 3 - 4 mm Năng suất máy chặt gỗ là 40 tấn/h Sau đó, mảnh gỗ được đưa qua hệ thống sàng chọn vì nếu mảnh quá dày sẽ không thực sự thẩm thấu trongkhi nấu và sẽ cho nhiều mảnh sống trong bột Còn nếu mảnh quá dài sẽ gây ra sự

cố khi nạp mảnh và phóng bột Sau khi sàng, mảnh được băng tải đưa ra sân chứa mảnh gỗ Những mảnh không hợp quy cách được chặt lại

Từ các đống mảnh, mảnh được vận chuyển tới các nồi nấu bằng hệ thống băng tải và vít tải Lúc này tỉ lệ của mảnh gỗ và mảnh tre nứa được các hệ thống các bàncào cào lấy mảnh từ bãi chứa Sau đó tất cả được trộn chung vào xilô đưa lên băng tải bằng các vít Các băng tải sẽ đưa mảnh tre, gỗ đến nồi nấu để thực hiện công đoạn nấu bột Các băng tải sẽ đưa mảnh tre, gỗ đến nồi nấu để thực hiện công đoạnnấu bột Tỉ lệ mảnh tre nứa cũng như quá trình vận hành của hệ thống chặt mảnh

gỗ, tre nứa đều được giám sát và điều khiển từ hệ thống DCS trong khu vực nấu bột

I.2.2 Nấu bô Jt

Trong công đoạn nấu bột, các quá trình lần lượt được thực hiện để nấu từ mảnh tre, gỗ thành bột giấy Các quá trình lần lượt sẽ là: Quá trình nấu; quá trình rửa; quá trình sang; quá trình tẩy

Mảnh nguyên liệu từ xilô chứa ở công đoạn chuẩn bị nguyên liệu được nạp vào nồi nấu, quá trình này sảy ra theo mẻ Cùng với các mảnh nguyên liệu là hơi công nghiệp (quá trình xông hơi) và dịch nấu được nạp vào nồi nấu Nồi nấu được duy trì các điều kiện trong một thời gian để cho phân rã được các mảnh nguyên liệu thành bột (đây là thời gian bảo ôn)

Sau khi bột được nấu xong, sẽ qua quá trình phóng đỉnh và phóng đáy để đưa sang bể chứa Bột được đánh tơi thành các sơ sợi riêng biệt rồi đưa tới quá trình rửa bột

Sau khi bột được đưa tới máy rửa lọc, quá trình rửa nhằm mục đích tách dịch ra khỏi bột đồng thời thu hồi lại hóa chất, tránh ô nhiễm môi trường và bên cạnh đó làthu hồi lại các chất hòa tan trong hỗn hợp bột – dịch làm nhiên liệu Để thu hồi hóa

chất, dịch được đưa qua hệ chưng bốc.

Bột sau khi được rửa sẽ đến quá trình sàng Sàng bột được thực hiện qua nhiều giai đoạn từ sàng thô đến sàng tinh Sàng bột nhằm đạt được bột đạt yêu cầu, các sợi tách rời nhau, bên cạnh đó là phải loại hết cát, tạp chất và các mấu, mắt gỗ chưahình thành nên sợi bột Sau khi sàng, bột được đưa đến bể chứa để đưa sang quá trình tẩy trắng

Tẩy trắng là quá trình cuối cùng trong công đoạn nấu bột tại phân xưởng bột Sau khi qua quá trình tẩy trắng, bột sẽ có những hóa tính và lý tính theo mong muốn Trong quá trình tẩy trắng, bột sẽ lại được đi qua 4 giai đoạn nhỏ: Bột được Clo hóa bằng Cl 2 tiếp đó là kiềm hóa để loại bỏ hợp chất màu, sau đó tẩy tiếp bằng NaClO và cuối cùng là đưa vào bể chứa để đưa sang quá trình Xeo giấy

I.2.3 Xeo giấy

Xeo giấy gồm 4 quá trình cơ bản để hình thành nên tờ giấy: Chuẩn bị bột, đưa bột lên lưới; sấy; quá trình ép; cuộn giấy và cắt cuộn

Bột giấy từ công đoạn nấu bột được chứa trong bể chứa, cùng với bột nhập ngoài và cộng thêm tận dụng lại các bột phế phẩm của quá trình sau được đưavào các bể đánh tơi Sau đó được bơm sang các bể trộn để được một thành phần (dung dịch) bột có chỉ tiêu về nồng độ mong muốn

Bột trong các bể trộn được đưa qua hệ thống nghiền thô và nghiền tình (trong

đó có cả hai loại: nghiền đĩa và nghiền côn) nhắm cho độ mịn của bột đạt yêu cầu Sau quá trình nghiền, bột được đưa vào bể trộn cuối cùng, bể này chính là bể quyếtđịnh nồng độ bột đưa vào Xeo giấy Bột từ bể trộn đưa sang bể máy và bơm đến bộphận đưa bột lên lưới

Sau khi bột được bơm từ bể máy, bột sẽ được trộn các loại hóa chất, phụ gia để

có các đạt các chỉ tiêu chất lượng: độ tro, độ trắng, màu sắc, độ bền… Bột được đưa qua hai hệ thống lọc và sàng để loại bỏ bỏ cát, tạp chất đồng thời thu lại lượng bột lẫn trong đường thải của chính các hệ thống đó

Bột được đưa vào Head Box – Hòm phun để phun lên lưới hình thành nên tờ giấy, kết thúc quá trình chuẩn bị bột và đưa bột lên lưới

Sau khi bột được đưa lên lưới, các hệ thống lưới, hút chân không sẽ tách bỏ thành phần nước ra và hình thành nên tờ giấy Sau đó là giấy bắt đầu đưa vào hệ

thống sấy Hệ thống sấy có tác dụng loại bỏ dần thành phần nước để cho giấy đạt được đến một độ ẩm yêu cầu Cuối của quá trình sấy (ở đây là sấy nóng) là một lô sấy lạnh nhằm giảm nhiệt độ của giấy sau khi ra khỏi hệ thống sấy.

Nằm giữa quá trình sấy là quá trình ép giấy Giấy sau khi đã kết dính thành lớp màng mỏng tiếp tục đi qua một hệ thống máy ép để ép lượng nước trong hỗn hợp sao cho tỷ lệ nước này chỉ còn ở mức 50% Quá trình ép gồm có ép Keo và ép Quang nhằm cho giấy có độ dai và bề mặt đạt được chỉ tiêu đặt ra

Cuối của công đoạn Xeo giấy chính là quá trình cuộn lại và cắt cuộn Giấy đi ra khỏi hệ thống sấy và hệ thống ép sẽ được các lô cuộn lại thành các cuộn, sau đó được chuyển sang bộ phận cắt cuộn để được các khổ giấy theo yêu cầu

I.2.4 Hoàn thành sản phFm

Thành phẩm giấy được cuộn lại thành các cuộn để sử dụng cho nhiều mục địch sản xuất sản phẩm tiêu thụ cuối cùng, đây là công đoạn cuối cùng để thành phẩm giấy, trở thành một sản phẩm thương mại như: vở viết, giấy A4 in… Giấy sẽ được cắt ra theo các khổ, được đóng gói, kết thúc quá trình sản xuất giấy

PHẦN II: Tìm hiểu quá trình đánh bột và bể trộn

II.1.Quá trình hoạt động của bể đánh bột và bể trộn

Nhà máy Xeo sử dụng 3 nguồn nguyên liệu chính là bột nội (từ nhà bột), bột nhập ngoại và bột từ phế phẩm Với bột nội và bột nhập ngoại thì trước khi đưa vào quá trình chuẩn bị bột để xeo giấy thì phải được đánh tan và hòa loãng ra Với nồng độ hòa loãng là khoảng 5%, sau đó nồng độ bột mới tiếp tục được các bể trộnhòa loãng hơn nữa

Bột nội chứa trong bể Ch70 và Ch71, được bơm sang nhà máy Xeo, cấp cho 2 máy Xeo Bột được pha loãng đến một nồng độ cần thiết nhờ đường nước cấp vào

trước bơm quạt, sau đó đổ vào bể Ch63 (nồng độ là 4,5%) Bột vào Ch63 được khuấy đều và bơm lên bể Ch66 hoặc máy nghiền đĩa, tuỳ vào chế độ vận hành Nếu được bơm lên máy nghiền đĩa thì sau đó bột được đưa vào bể Ch65, tuy nhiên trong chế độ vận hành khác bột sẽ được bơm lên bể Ch66 sau khi qua máy nghiền đĩa Các chế độ vận hành này nhằm đảm bảo lượng bột cấp cho nhà máy, chủ động được chất lượng bột và thuận tiện khi vận hành Ví dụ: khi bột đảm bảo chất lượng hay cần sửa chữa, thay thế máy nghiền đĩa thì dùng chế độ BY PASS tức là bột không qua nghiền đĩa nữa Nếu độ nghiền của bột chưa đáp ứng yêu cầu thì cần phải cho bột qua máy nghiền.

Bột ngoại được chứa trong 3 bể Ch60, Ch61 và Ch62 Bột trong các bể này được pha loãng nhờ một đường nước pha loãng cấp vào mỗi bể, được nghiền rồi qua một sàng để làm sạch bột, tách các cục bột và làm cho bột đồng đều về nồng

độ Bột từ các bể này tiếp tục được khuấy trộn, pha loãng đến nồng độ mong muốntrong các bể ChN64-1 và ChN64-2 (nồng độ là 4,5%) Bột từ bể ChN64-2 được bơm lên máy nghiền đĩa hoặc tới bể Ch65

Từ máy nghiền đĩa có một đường hồi lưu bột trở về lại các bể Ch63 và

ChN64-2, nhằm đảm bảo chất lượng bột sau khi nghiền và lượng bột vào các máy nghiền trong giới hạn cho phép

Từ bể Ch65 và Ch66, bột được bơm đến hệ thống nghiền thô Hai bể này cũng

có 2 đường để nhận hồi lưu trở lại từ hệ thống nghiền thô

II.2.PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

Mục đích chính của phần này trong máy Xeo chính là đảm bảo cho bột được đồng đều, nồng độ đạt đến 1 mức yêu cầu và ổn định, ở đây nồng độ yêu cầu là 4,5% cho các bể trộn thứ nhất và 4% cho các bể trộn thứ hai Còn máy nghiền đĩa chỉ đóng vai trò phụ và hỗ trợ cho hệ thống nghiền phía sau

Từ mục đích đặt ra, ta thấy bài toán điều khiển quá trình được sử dụng cho các

bể trộn đó chính là bài toàn về ổn định mức trong các bể và bài toán về ổn định nồng độ

Mức bột trong bể Ch63 được điều khiển bằng bộ điều khiển L01, điều khiển độ

mở van của 2 van cấp bột từ 2 đường bột là từ Ch70 và Ch71 Điều khiển mức cho

bể ChN64-2 bằng bộ điều khiển L02 còn bể ChN64-1 thì thông qua điều khiển 2 van cấp bột từ bể chứa bột ngoại tới bể ChN64-1 và ChN64-2 Ổn định mức cho bể

Ch65 là bộ điều khiển mức L03, cho bể Ch66 là bộ điều khiển mức L04.

Nồng độ tại các bể được điều khiển bằng việc cấp nước trắng tại các đường bơm ra của bể trước bơm vào bể sau Để điều khiển nồng độ tại bể ChN64-1 thì tại

ba bể chứa bột ngoại Ch60, Ch61, Ch62 nước trắng được cấp vào, các van được điều khiển thông qua việc đặt cho bộ điều khiển B001, B004, B007 Điều khiển nồng độ của bể ChN64-2 được thực hiện bằng bộ điều khiển Q11N Điều khiển nồng độ cho bể Ch63 được thực hiện bằng bộ điều khiển Q07 Các bộ điều khiển trên đều điều khiển các van cấp nước trắng từ bể Ch69 (White water storage chest).Nồng độ tại bể Ch65 được điều khiển bởi bộ điều khiển Q02, nồng độ tại bể Ch66 được điều khiển bở bộ điều khiển Q01 Còn trước khi bột được đưa vào hệ thống nghiền thô, thì nồng độ lại được điều khiển bởi 2 van cấp nước trắng vào đường bơm ra Hai bộ điều khiển 2 van đó là Q03 ứng với đường bột ra sau bể Ch65 và Q04 ứng với đường bột ra sau bể Ch66

II.2.1 Nhìn từ quan điểm công nghê J

Từ những đặc điểm công nghệ của hệ thống đánh bột và bể trộn, các biến vào

và ra được chia:

• Các đại lượng vào:

+ Lưu lượng bột nội vào:

+ Lưu lượng bột ngoại vào:

+ Lưu lượng nước trắng cấp vào các bể: (w.w – white water)

• Các đại lượng ra:

+ Nồng độ bột nội ra:

+ Nồng độ bột ngoại ra:

+ Lưu lượng bột nội đra:

+ Lưu lượng bột ngoại ra:

II.2.2 Nhìn từ quan điểm điều khiển quá trình

Lượng nước trắng cấp vào đường bơm bột ra của các bể quyết định đến nồng độbột của bể Mức trong các bể có vai trò giảm sự bất đồng đều của nồng độ bột, bên cạnh đó còn giữ cho hệ thống luôn vận hành liên tục Phân tích bài toán điều khiển quá trình đánh bột và bể trộn trên cơ sở mục đích của điều khiển quá trình:

• Đảm bảo vận hành hệ thống ổn đ 椃⌀nh, trơn tru:

Việc duy trì hệ thống vận hành ổn định, trơn tru là yêu cầu hàng đầu đối với dâytruyền sản xuất giấy nói chung và hệ thống các Máy xeo trong phân xưởng xeo nói riêng Việc vận hành ổn định, trơn tru càng có ý nghĩa quan trọng hơn khi hệ thống đánh bột và bể trộn lại là phần đầu tiên trong hệ thống chuẩn bị bột của máy xeo,

nó cần phải được vận hành ổn định, trơn tru để không làm ảnh hưởng đến các quá trình sau

Các bể đánh bột và các bể trộn đóng vai trò trong việc duy trì hệ thống luôn được vận hành trơn tru Một lượng bột luôn có sẵn trong các bể giúp cho việc cungcấp liên tục cho các bơm bơm đi cấp cho những phần sau nhờ việc điều khiển duy trì mức trong các bể luôn ổn định Bên cạnh đó, các bơm cũng được vận hành liên tục vì thế quá trình luôn được đảm bảo sao cho ổn định và trơn tru nhất

• Đảm bảo năng suất và chất lượng của sản phFm:

Năng suất của hệ thống bể đánh bột và bể trộn quyết định đến năng suất của máy xeo Để có năng suất cao nhất, tức là các Máy xeo phải hoạt động liên tục thì việc duy trì cho hệ thống luôn ổn định, trơn tru là điều kiện đầu tiên Sau đó, hệ thống luôn vận hành liên tục để sao cho cung cấp lượng bột liên tục cho Máy xeo sản xuất giấy

Chất lượng của giấy được đánh giá dựa theo các chỉ tiêu về độ mịn, độ dai,độ tro… Mà các chỉ tiêu đó phần lớn phụ thuộc vào độ đồng đều và nồng độ của bột

Hệ thống ba bể đánh bột ngoại và hai bể đánh bột nội giúp cho bột luôn được đồng đều, bên cạnh đó các bể trộn đều có các cánh khuấy để đảm bảo sự đồng đều của bột tại các bể đó Hệ thống các bể trộn liên tiếp nhau có khả năng hòa loãng và ổn định nồng độ bột dễ dàng hơn, khả năng điều khiển nồng độ dễ hơn dẫn đến đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt hơn

Bên cạnh đó, các đường hồi lưu của những bể chứa phía sau được bơm về các

bể phía trước nhằm nâng cao sự đảm bảo các chỉ tiêu của bột, nâng cao chất lượng sản phẩm

• Đảm bảo vận hành hệ thống an toàn:

Vấn đề an toàn trong nhà máy luôn được đặt lên hàng đầu, vì thế trong bất cứ

một hệ thống, một thiết bị nào cũng luôn được tính đến vấn đề an toàn Việc đảm bảo an toàn cho hệ thống thì trong thiết kế, hệ thống luôn được trang bị các thiết bị phục vụ cho công tác giám sát và cảnh báo Các thiết bị đó có thể là các van an toàn, các thiết bị hiển thị và cảnh báo.

Trong các bộ điều khiển mức, để đảm bảo cho bột không tràn khỏi bể, hay trong

bể không có bột (khi đó bơm sẽ vận hành không tải sẽ có thể gây ra nguy hiểm) bộ điều khiển luôn có hai mức là H (Hight) và L (Low) Bên cạnh đó là việc thiết kế nhiều chế độ vận hành để đảm bảo sửa chữa thiết bị, tránh gây hỏng hóc mất an toàn mà vẫn đảm bảo tính vận hành liên tục

• Bảo vệ môi trường:

Bột luôn được chứa trong các bể kín hoặc các bể này luôn được điều khiển để đảm bảo mức trong bể, vì thế vấn đề bảo vệ môi trường luôn được đảm bảo Bên cạnh đó hệ thống được vận hành bởi các thiết bị điện hoặc thủy lực nên cũng không gây ra ô nhiễm môi trường

• Nâng cao hiệu quả kinh tế:

Đảm bảo hệ thống ổn định, trơn tru, vận hành an toàn, đạt năng suất chất lượng sản phẩm cũng chính là đảm bảo mục đích nâng cao hiệu quả kinh tế Việc sử dụngmáy nghiền đĩa và các chế độ hoạt động khác nhau chính là để đảm bảo chất lượngsản phẩm mà vẫn đạt được hiệu quả kinh tế Các chế độ hoạt động chính là quá trình nghiên cứu và phát triển thêm trong quá trình vận hành sản xuất của nhà máy.Đây chính là phần mang lại tiết kiệm về nhiêu liệu, nguyên liệu, đạt hiệu quả kinh

tế rất lớn

Bên cạnh đó việc sử dụng tách biệt hai loại bột nội, bột ngoại để đưa đến bể trộn hỗn hợp giúp cho tiết kiệm về chi phí sản xuất (vì giá thành của bột nhập ngoại cao)

Từ những phân tích theo quan điểm công nghệ và quan điểm điều khiển quá trình thì hệ thống đánh bột và các bể trộn được thể hiện qua sơ đồ khối như sau:

• Biến điều khiển:

+ Lưu lượng nước trắng cấp vào các bể:

• Nhiễu quá trình:

+ Lưu lượng bột nội vào:

+ Lưu lượng bột ngoại vào:

• Biến cần điều khiển:

+ Nồng độ bột nội ra:

+ Nồng độ bột ngoại ra:

II.3.CÁC BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN

Trong bài toán tổng quát về điều khiển quá trình hệ thống đánh bột và bể trộn như đã được phân tích ở trên, xét về mặt điều khiển nó có thể chia ra được thành các bài toán điều khiển ở cấp độ nhỏ hơn Trong nội dung về phần này, chúng em

sẽ trình bày về hai bài toán điều khiển quá trình nhỏ, đó là: bài toán điều khiển mức, bài toán điều khiển nồng độ

II.3.1 Bài toán điều khiển mức

Nhìn trên lưu đồ P&ID, phần bể đánh bột và các bể trộn, điều khiển mức được

sử dụng cho tất các các bể: Ch63, ChN64-2, Ch65, Ch66 Tổng quát về một bài toán điều khiển mức có lưu đồ P&ID như dưới đây:

Mức trong bể luôn được ổn định, có hai mức đó là H (hight) – mức cao nhất và

L (Low) – mức thấp nhất Mức được đo thông qua một cảm biến đo mức truyền tínhiệu về bộ điều khiển mức (LC – Level Control), bộ điều khiển mức tạo tín hiệu điều khiển van cấp vào bể Thông qua việc điều khiển van cấp, mức trong bể sẽ được điều khiển ổn định ở một giá trị đặt nào đó hoặc được giữ giữa hai mức H và