đồ án tự động hóa Thiết kế điều khiển tự động dây chuyền đóng bao nhà máy xi măng Bút Sơn

Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó em đã chọn đề tài : “Thiết kế điều khiển tự động dây chuyền đóng bao nhà máy xi măng Bót MỤC LỤC Trang... Trong đó cho các phân xưởng: nghiềnliệu, cooler

Lời núi đầu

Sự phỏt triển của nền cụng nghiệp cựng với hệ thống mỏy tớnh với cỏc hệthống truyền thụng đó tạo ra một sự chuyển biến mạnh mẽ trong vấn đề tổ chức

Lời cảm ơnTrong suốt 4 năm học tập và nghiên cứu tại khoa : Cơ Điện _

Điện Tử em đã đ ợc sự dạy dỗ chỉ bảo ân cần của các thầy giáo cô giáo

trong bộ môn và sự giúp đỡ của bạn bè, đồng thời trong quá trình học tập,

nghiên cứu và tu d ỡng em đã trang bị cho mình một vốn kiến thức đã học

tập đ ợc để b ớc vào ng ỡng cửa cuộc đời đầy gian nan và thử thách Em xin

bày tỏ lòng cảm ơn của mình tới tất cả các thầy giáo cô giáo đã dìu dắt

em, truyền đạt lại cho rm những kiến thức quý báu của mình trong suốt 4

khai thác các tiến bộ của khoa học công nghệ Trên bước đường tiến tới thời đạicông nghệ thông tin nh ngày nay, cùng với sự phát triển của xă hội, nền sản xuấtcông nghiệp không còn những công việc thủ công nữa Thay thế vào đó là nhứngmáy móc hiện đại với công nghệ tự động hoá cao Do vậy việc đưa các thiết bịcông nghiệp công nghệ cao và trong sản xuất là rất cần thiết.

Chiếc máy tính đa năng, tiện lợi và hiệu quả cùng với hệ thống PLC sẽgiỳp chỳng giám sát và điều khiển được toàn bộ dây chuyền trong sản xuất

Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó em đã chọn đề tài : “Thiết kế điều

khiển tự động dây chuyền đóng bao nhà máy xi măng Bót

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn……….1

Lời nói đầu ……… …2

Mục lục……… 3

Chương 1: GIỚI THIỆI TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu chung về nhà máy xi măng Bót Sơn ……… 6

1.1.1 Lịch sử hình thành và vị trí địa lý của nhà máy ……… 6

1.1 2 Ưu nhược điểm của nhà máy……… 7

1.1.3 Tổ chức của nhà mỏy……… 7

1.2 Công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Bót Sơn ……… …… 9

1.2.1 Phân loại các quá trình sản xuất ……… 9

1.2.2 Đặc điểm dây chuyền công nghệ của nhà máy xi măng Bót Sơn……… 9

1.2.3 Tình hình sản xuất của nhà máy ……… 12

Chương 2: CÔNG NGHỆ ĐÓNG BAO XI MĂNG CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG BểT SƠN 2.1 Sơ đồ công nghệ đóng bao của nhà máy xi măng Bót Sơn ……… 13

2.2 Tổng quan về cân điện tử ……… 18

2 2.1.Hệ thống cân điện tử và một số ứng dụng……… ………….18

2.2.2. Cảm biến loadcell……… 19

2.2.3 Cảm biến tốc độ ……….22

2.3 Hệ thống cân định lượng trong dây chuyền đóng bao của nhà mỏy……… 24

2.3.1 Giới thiệu chức năng của MEC……… 24

2.3.2 Các chức năng của MEC……… 25

Chương 3: GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LOGIC KHẢ TRèNH SIMATIC PLC S7-300

3.1 Các module của PLC S7-300……… 39

3.1.1 Module CPU……… ………… 39

3.1.2 Module mở rộng……… …… ……….40

3.2 Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ……….……….……….41

3.2.1 Kiểu dữ liệu……….41

3.2.2 Cấu trúc bộ nhớ của CPU ………… ……… 41

3.2.3 Vùng chứa các khối dữ liệu……… 42

3.3 Vũng quột chương trỡnh………

43 3.4 Cấu trúc chương trỡnh……… 45

3.4.1 Lập trình tuyến tớnh………

45 3.4.2 Lập trình có cấu trỳc……… 45

3.5 Ngôn ngữ lập trình STL……… 48

Chương 4: ỨNG DỤNG PLC S7-300 ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DÂY CHUYỀN ĐÓNG BAO NHÀ MÁY XI MĂNG BểT SƠN 4.1 Quá trình điều khiển dây chuyền máy đóng bao……… 50

4.1.1 Quá trình mở mỏy……… 50

4.1.2 Các lưu đồ thuật toán điều khiển của dây chuyền máy đóng bao……… 50

4.2 Chương trình điều khiển dây chuyền máy đóng bao……… 58

Chương 5: TRUYỀN THÔNG 5.1 Ngôn ngữ sử dông cho tuyền thụng………85

5.1.1 Lùa chọn ngôn ngữ sử dông cho truyền thụng……… 85

5.1.2 Giới thiệu về phần mềm ProTool/Pro……….85

5.1.3 Khái quát về phần mềm và một số khối chức năng của chương

trình……… 85

5.2 Lập trình truyền thụng………92

5.2.1 Giao diện truyền thụng………93

5.2.2 Giao diện truyền thông mô phỏng và giỏm sỏt……… 94

5.2.3 Hoạt động của chương trình mô phỏng……… 94

KẾT LUẬN …96

TÀI LIỆU THAM KHẢO …97

Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG BểT SƠN

1.1 Giới thiệu chung về nhà máy xi măng Bót Sơn:

1.1.1 Lịch sử hình thành và vị trí địa lí của nhà máy:

Nhà máy xi măng Bót Sơn được khởi công xây dựng ngày 27/05/1995 tại

xã Thanh Sơn- huyện Kim Bảng - tỉnh Hà Nam với công suất thiết kế 4.000 tấnclinker/ ngày tương đương 1,4 triệu tấn xi măng/năm Số vốn đầu tư 195.832 triệuUSD, được đầu tư hoàn toàn trong nước

Nhà máy xi măng Bót Sơn có vị trí địa lý rất thuận lợi từ nhập nguyên liệuđến xuất sản phẩm Nhà máy gần cỏc sụng như: sông Đỏy, sông Nhuệ, sụng ChõuGiang

Giao thông chủ yếu bằng đường bộ và đường sắt, ngoài ra đường thuỷ cũng gópphần không nhỏ vào quá trình vận tải nguyên, nhiên liệu và suất sản phẩm cho nhàmáy

Ngày 28/08/1998 nhà máy bắt đầu đi vào sản xuất thử Đến tháng 11/1998nhà máy đưa dây chuyền vào hoạt động ổn định Tháng 4/1999 nhà máy tự tiếpquản, tự vận hành dây chuyền sản xuất thay thế toàn bộ chuyên gia Đến năm 2002nhà máy bắt đầu có lãi

Với dây chuyền sản xuất ckinker lò quay, sản phẩm xi măng của nhà máy

đã đạt được tiêu chuẩn ISO 9001-2000 Phần lớn các thiết bị của nhà mỏydo cỏcnước tây Âu chế tạo, thuộc loại tiên tiến nhất thời bấy giê

Toàn bộ dây chuyền sản xuất từ tiếp nhận vật liệu đến xuất xưởng sảnphẩm đều được điều khiển từ phòng điều khiển trung tâm thông qua hệ thống máytính với PLC của hãng Siemens- cộng hoà liên bang Đức Với phần mềm SimaticS5- version 3 Việc thiết kế, cung cấp thiết bị, giám sát lắp đặt hãng Technipclecủa Pháp thực hiện

Ngoài ra công ty cũn cú thiết bị xử lý môi trường nh : nước thải, lọc bụi…tốt nhất thời đó, phù hợp tiêu chuẩn châu Âu Số lượng bụi còn sau khi lọc50mmg/m3 không khí

Vớ dô nh:

+ Sè lọc bụi tay ỏo(lọc bụi tói) nhà máy có: 85 chiếc

+ Sè lọc bụi điện: nhà máy có 4 chiếc Trong đó cho các phân xưởng: nghiềnliệu, cooler clinker, nghiền than, nghiền xi măng.

1.1.2 Ưu nhược điểm của nhà máy:

- Ưu điểm: Nhà máy xi măng Bót Sơn là một nhà máy hiện đại, được vậnhành và điều khiển từ xa bằng các màn hình máy tính với các máy móc thiết bịhiện đại do hóng TechnipCle(Phỏp) thiết kế và cung cấp Trờn cỏc băng tải, máynghiền, tháp trao đổi nhiệt, lò nung…đều có các cảm biến theo dõi mọi trạng tháihoạt động của máy móc thiết bị, tham gia vào thành phần Input trong phương pháplập trình hướng đối tượng của PLC

- Nhược điểm: Là một nhà máy hiện đại, các thiết bị của nhà máy thuộc loạitiên tiến, đạt tiêu chuẩn châu Âu Cho nên có rất nhiều loại thiết bị của nhà máy màtrong nước ta chưa sản xuất được, phải đặt mua từ nước ngoài nên giá thành cao

Về kỹ thuật, trong hệ thống lò và canciler của nhà máy, nhà máy không có vòi dầutrong canciler mà chỉ có vòi dầu mồi trong lò Do vậy để calxi hoá đá vôi sẽ cầnnhiều năng lượng hơn

1.1.3 Tổ chức của nhà máy:

Tù động hoá trong ngành sản xuất xi măng mang tính rời rạc, mỗi côngđoạn là một quá trình Công đoạn là một quá trình tạo trong lập trình thành mộtSequence Mỗi công đoạn này được điều khiển tự động bằng một tủ PLC Trongquá trình hoạt động của mỗi công đoạn, phòng điều khiển trung tâm có thể canthiệp vào hoạt động của mỗi máy trong công đoạn đó Bộ phận sản xuất của nhàmáy chia ra làm 9 xưởng Trong đó mỗi xưởng phụ trách một phần công việctrong quá trình sản xuất ra xi măng

Xưởng nguyên liệu sẽ lấy đá vôi và đất sét từ kho đồng nhất qua máy cán,qua các thiết bị xử lý để đưa tới silo đồng nhất trước khi vào lò nung.

3 Xưởng lò:

Trong xưởng lò ngoài công việc nung clinker, xưởng lò sẽ cung cấp khí néncho cỏc mỏy như máy nghiền than,lũ…

4 Xưởng nghiền đóng bao:

Đảm nhận công việc, nhân sự từ các silo clinker đến khi xuất ra các sảnphẩm xi măng

Clinker sau khi ra lò được ủ và làm nguội, sau đó clinker sẽ được nghiềncùng với các loại phụ gia và đổ vào các silo chứa xi măng Xi măng từ các silo này

sẽ được rót ra để đóng bao hoặc xuất xi măng rời

5 Xưởng Điện- Tự Động Hoá:

Xưởng điện tự động hoá sẽ phụ trách toàn bộ mạng điện của nhà máy, từtrạm 110KV đến cỏc mỏy công tác Ngoài ra cũn có các thiết bị đo lường,cỏcnguồn UPS, toàn bộ PLC của nhà máy …

6 Xưởng xe máy:

Xưởng xe máy quản lý toàn bộ máy móc, ô tô phục vụ cho sản xuất

7 Xưởng cơ khí: toàn bộ phần cơ khí của nhà máy đều do xưởng này đảmnhiệm( nh phần cơ khí của máy đóng bao, máy nghiền )

8 Xưởng nước: Ngoài công việc cung cấp nước sinh hoạt cho cán bộ côngnhân viên, xưởng nước còn cung cấp nước cho sản xuất Như trong quá trình làmnguội clinker, nghiền xi măng

9 Xưởng phụ

1.2 Công nghệ sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Bót Sơn.

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng công ty xi măng Bót Sơn.

1.2.1 Phân loại các quá trình sản xuất:

Do đặc điểm nguyờn liệu,trỡnh độ công nghệ, khả năng tài chính của mỗiđịa phương, mỗi quốc gia, người ta dựng cỏc phương pháp khác nhau để sản xuất

xi măng Căn cứ vào giai đoạn phối liệu và quá trình nung người ta phân loại: sảnxuất xi măng theo phương pháp ướt, khô; lò đứng, lò quay

1.2.2 Đặc điểm dây chuyền công nghệ của nhà máy xi măng Bót Sơn:

Dây chuyền sản xuất xi măng của công ty xi măng Bót Sơn là dây chuyềnsản xuất theo phương pháp khô với các trang thiết bị hiện đại do hãng TechnipCle( Pháp) thiết kế và cung cấp Toàn bộ dây chuyền sản xuất chính và các côngđoạn phụ trợ đều được cơ khí hoá và tự động hoá ở mức cao

Dưới đây là một số nột chớnh của dây chuyền:

a-Chuẩn bị nguyên liệu:

Các nguyên liệu chớnh dựng để sản xuất xi măng là đá vôi và đất sét Ngoài

ra còn sử dụng xỷ Pyrite và đá silic làm các nguyên liệu điều chỉnh

- Đá vôi khai thác ở mỏ Hồng Sơn cách nhà máy 0.6 km bằng phương pháp

nổ mìn Đá vôi sẽ được xúc bốc lên cỏc ụtụ có tải trọng lớn để vận chuyển tới máyđập đá vôi Máy đập đá vôi loại IMPACT APPR 1822, có năng suất trung bình là

600 tấn/ giê Loại máy này có thể đập được các cục đá vụi cú kích thước tới 1 mét

và cho ra sản phẩm cú kớch thước70 mm Sau khi được đập nhỏ, đá vôi sẽ đượccân và vận chuyển bằng băng tải cao su về kho đồng nhất sơ bộ Trong kho đồngnhất sơ bộ đá vôi được rải thành hai đống, mỗi đống 16.000 tấn, theo phương pháprải đống CHEVRON và có mức độ đồng nhất là 8:1 Trong kho đồng nhất sơ bộ cúmỏy đánh đống loại BAH 17,3- 1,0- 600 với năng suất rải là 600 tấn/ giê và hệthống băng cào loại BAK 30.01.600 có năng suất từ 35-350 tấn/giờ

- Đất sét khai thác ở mỏ Khả Phong cách nhà máy 9,5 km sẽ được vậnchuyển bằng ô tô tới máy cán răng 2 trục có năng suất 250 tấn/ giê Loại máy nàycho phép cán được nhứng cục đất sột cú kích thước đến 800 mm, độ Èm tới 15%

và cho ra sản phẩm có kích thước 70 mm Sau đó, đất sét được cân và vận chuyểntới kho đồng nhất sơ bộ và rải thành hai đống, mỗi đống 7000 tấn, theo phươngpháp rải WINDROW với mức độ đồng nhất là 8:1 Hệ thống cầu rải BEDECHItrong kho có năng rải 250 tấn/ giê và hệ thống cầu xúc loại BEL C150/14 có năngsuất từ 15- 150 tấn/ giê

- Đá silic khai thác ở mỏ Khe non cách nhà máy 20 km

- Xỷ pyrite: dùng xỷ pyrite của nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao, quaCông ty Vật tư- Vận tải xi măng cung ứng

- Thạch cao: sẽ mua thạch cao Lào hoặc thạch cao Thái Lan qua Công tykinh doanh thạch cao xi măng cung ứng hoặc thạch cao Trung Quốc

b- Nghiền nguyên liệu và đồng nhất:

Các gầu xúc đá vôi, đất sét, xỷ và đá silic có nhiệm vụ cấp liệu vào cỏc kộtchứa của máy nghiền Từ đó, qua hệ thống cân định lượng liệu được cấp vào máynghiền Máy nghiền nguyên liệu là loại máy nghiền con lăn trục đứng PFEIFERMPS 4750 có năng suất 320 tấn/giờ Bột liệu đạt yêu cầu sẽ được chuyển tới silo

đồng nhất bột liệu, silo này có sức chứa 20.000 tấn, bằng hệ thống máng khí động

và gầu nâng Silo đồng nhất bột liệu làm việc theo nguyên tắc đồng nhất và thỏoliờn tục Việc đồng nhất bột liệu được thực hiện trong qua trỡnh thỏo bột liệu rakhái silo Mức độ đồng nhất của silo này là 10:1

c-Hệ thống lò nung và thiết bị làm lạnh clinker:

Lò nung clinker của công ty xi măng Bót Sơn có đườn kính 4.5 mét, chiềudài 72 mét, với hệ thống sấy sơ bộ hai nhánh 5 tầng cùng hệ thống calciner, buồngtrộn Năng suất của lò là 4.000 tấn linker/ngày Lò được thiết kế sử dông vòi đốtthan đa kênh ROTAFLAM đốt 100% than antraxit, trong đó đốt tại calciner là55%-60%, phần còn lại đốt trong lò Clinker sau khi ra lò được đổ vào thiết bị làmnguội kiểu ghi BMH-SA được làm lạnh, đập sơ bộ Clinker thu được sau thiết bịlàm lạnh được vận chuyển tới hai silo để chứa và ủ clinker, có tổng sức chứa là2*20.000 tấn Bột tả hoặc clinker phế phẩm được đổ vào silo bột tả có sức chứa2.000 tấn

d- Nhiên liệu:

Lò quay được thiết kế chạy 100% than antraxit, dầu MFO chỉ sử dụngtrong quá trình sấy lò và chạy ban đầu Than được sử dụng trong lò là loại hỗn hợp40% than cám 3 và 60% than cám 4a Máy nghiền than là loại máy nghiền con lăntrục đứng PFEIFER năng suất 30 tấn/giờ Bột than mịn được chứa trong hai kétthan mịn, 1 két để dùng cho lò, 1 két dùng cho calciner Than mịn được cấp vào lò

và calciner qua hệ thống cân định lượng SCHENSK

e- Nghiền sơ bộ clinker và nghiền xi măng:

Clinker, thạch cao và phô gia(nếu có) sẽ được vận chuyển lờn kột máynghiền bằng hệ thống băng tải và gầu nâng Từ két máy nghiền, clinker và phụ gia

sẽ được đưa qua máy nghiền sơ bộ CKP 200( là loại máy nghiền đứng) nhằm làmgiảm kích thước và làm nứt vỡ cấu trúc để phù hợp với điều kiện làm việc của máynghiền xi măng( là loại máy nghiền bi, kích thước bi lớn nhất trong máy nghiền bi

xi măng là70 mm) Sau đó, clinker, phô gia( đã qua nghiền sơ bé ) và thach cao sẽ

được cấp vào máy nghiền xi măng để nghiền mịn Máy nghiền xi măng là loại máynghiền bi hai ngăn làm việc theo chu trình kớn cú phân ly trung gian kiểu O'SEPA.

Xi măng bột được vận chuyển tới 4 silo chứa xi măng bột, có tổng sức chứa là4*10.000 tấn, bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng

f- Đóng bao và xuất xi măng:

Từ các silo chứa, qua hệ thống cửa tháo, xi măng sẽ được vận chuyển tớicỏc kột chứa của các máy đóng bao hoặc các hệ thống xuất xi măng rời Hệ thốngxuất xi măng rời gồm hai vòi xuất cho ô tô năng xuất 100 tấn/ giê và 1 vòi xuất chotàu hoả năng xuất 150 tấn/giờ Hệ thống máy đóng bao gồm 4 chiếc, do hãngHAVER sản xuất, kiểu quay, vòi với hệ thống cân điện tử, năng xuất mỗi máy là

100 tấn/giờ Các bao xi măng qua hệ thống băng tải sẽ được vận chuyển tới cỏcmỏng suất xi măng bao xuống tàu hoả và ô tô

1.2.3 Tình hình sản xuất của nhà máy:

Tháng 04/1999 đội ngò ký sư, cán bộ, công nhân viên của nhà máy đã tự vậnhành toàn bộ thiết bị Qua 6 năm hoạt động nhà máy đã xuất được hơn 6080218tấn xi măng

Sản lượng clinker và thời gian chạy lò trong 6 năm qua được thống kê ởbảng sau:

Sản lượng clinker Tấn 835800 1073500 1178212 1207390 1256590 1263818 Sản lượng xi măng

xuất

Ngàn tÊn

thống máy tính và PLC S7-300 và PLC S7-400 Dự kiến dây chuyền 2 của nhàmáy sẽ đi vào hoạt động vào cuối năm 2007.

Chương 2 CễNG NGHỆ ĐểNG BAO XI MĂNG CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG

BểT SƠN

2.1 Sơ đồ công nghệ máy đóng bao của nhà máy xi măng Bót Sơn.

Xi măng từ 4 silo(mỗi silo chứa được 10.000 tấn) của nhà máy được đưa vềkét tĩnh 1746 hoặc 1747( mỗi két có thể tích 50m3) bằng hệ thống cỏc mỏng khíđộng và gầu nâng Mỗi silo xi măng của nhà máy chứa được 10.000 tấn Mỗi kột

cú hai đường tháo xi măng Mỗi đường thỏo cú hai quạt sục khí làm cho xi măngtrong két được linh động hơn Mỗi lần tháo chỉ có một quạt sục chạy, quạt còn lại

để dự phòng(dự phòng nóng) Đó là các quạt 1746M1, 1746M4 Sau mỗi quạt cúcỏc van 1746EV2 và 1746EV1 để điều chỉnh lượng khí sục vào két

Xi măng từ két 1746 này được đưa tới hai phễu 1760 và 1761 Mỗi phễu này

có thể tích 4m3 Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp này ta chỉ đề cập đến phễu 1760

và máy đóng bao 1764

Xi măng từ két tĩnh được đưa tới phễu 1760 bằng máng khí động 1750 Lưulượng xi măng qua phễu 1760 ở mức tối đa đạt 10 tấn/giờ Xi măng từ phễu 1760sau khi qua hệ thống van 1760EV1(đóng mở bằng tay) và van 1760EV2 (đóng mởbằng khí nén) được đưa xuống máy đóng bao 1764 Máy đóng bao 1764 là loạimáy 8RS- MEC có năng suất 100 tấn/giờ, do hãng HAVER sản xuất Máy đóngbao có 8 vòi xả xi măng Khối lượng bao đóng được đặt trên bảng điều khiển cânđiện tử, tuỳ thuộc vào yêu cầu(từ 25kgữ50kg) Sai số khối lượng của bao đóng +/-500g

Bao sau khi đóng được đưa qua hai băng tải vận chuyển Trờn cỏc hệ thốngbăng tải vận chuyển, ngoài cỏc mỏng khí động còn có lắp đặt các lọc bụi tay áo(lọc

bụi túi) nhằm làm sạch môi trường, đồng thời thu lại lượng bụi(xi măng) thất thoát.Bao sau khi đóng sẽ được làm sạch, ở đây dùng một lọc bụi tay áo do động cơ1764M5 dẫn động.

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ máy đóng bao.

Khi qua máy làm sạch bao, nếu bao không đủ cân sẽ không chạy qua đượcrulo do động cơ 1764M4(1.1 Kw) dẫn động Bao sẽ bị rơi xuống mỏy xộ bao Mỏy

xộ bao gồm hai động cơ 1764M6( 3 kw) và 1764M7( 3kw) dẫn động hai lưỡi cắt.Bao không đạt tiêu chuẩn sau khi bị phá rơi xuống lồng sàng do động cơ1764M8( 1.5 kw) dẫn động Vỏ bao sẽ được đẩy ra ngoài còn xi măng sẽ được đưaxuống vít tải do động cơ 1764M9( 2.2kw) dẫn động Vít tải này có 3 vị trí nạp xivào và một vị trí xả xi ra Ba vị trí này bao gồm: vị trí dưới máy đóng bao, vị tríphía dưới hai băng tải luân chuyển sau máy đóng bao, vị trí dưới mỏy phỏ bao Ximăng từ vít tải này được đưa xuống vít tải 1768A Vít tải 1768A do hóng MBMFrance sản xuất VÝt tải 1768A có lưu lượng định mức là 6 tấn/giờ, lưu lượng tối

đa là 8 tấn/giờ Xi măng từ vít tải 1768A được đưa xuống vít tải 1769 sau đó đượcđưa tới gầu nâng hồi lưu về hai két tĩnh 1746 và 1747

Bao xi măng đủ cân được đưa qua hai băng tải luân chuyển và đưa ra băngtải 1775 Băng tải 1775 là băng tải cao su do hóng HAVER sản xuất

Những bao xi măng từ băng tải 1775 được đưa xuống băng tải cao su1777A

Xi măng bao từ băng tải 1777A được đưa xuống băng tải đảo chiều 1778.Sau đó xi măng bao được đưa xuống hai băng tải gạt loại MSR để xuất ra ô tô

Nếu khi ta chọn xuất ra tàu thì từ băng tải 1775 bao sẽ được chuyển xuốngbăng tải 1776 Sau đó những bao xi măng này được đưa xuống băng tải đảo chiều

1781 và được đưa xuống các băng tải gạt để xuất ra tàu hoả

Mỗi máy đóng bao có thể xuất ra ô tô hoặc tàu hoả tuỳ theo lùa chọn củatrung tâm điều khiển( CCR)

Bao xi măng xuất ra tàu hoả hoặc ô tô đều được tự động hoá hoàn toàn,không cần sự can thiệp của người vận hành

Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật cỏc vớt tải

thiết

bị

Hãngsảnxuất

Pđc

(Kw)

đc

(rpm)

tv

(rpm)

d(mm)

l(m)

Mật

độ ximăng(t/m3)

Loại Công

suất(bao/

2 1777

A

HAVER

R

Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật các băng tải gạt

thiết bị

HãngSX

suấtbăng(bao/giờ)

Tổngchiềudài đổtải(m)

Kết luận: Máy đóng bao của nhà máy xi măng Bót Sơn được tự động hoá

hoàn toàn và được điều khiển bởi bộ ET-200 Bộ diều khiển này quan hệ với PLCcủa trung tâm theo quan hệ master-slaver Điều đó có nghĩa là trung tâm điều khiểnchỉ nhận được một số tín hiệu cần thiết để ra lệnh điều khiển

2.2Tổng quan về cân điện tử

2.2.1 Hệ thống cân điện tử và một số ứng dông:

Sơ đồ khối của một hệ thống cân điện tử như sau:

Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống cân điện tử

Tuỳ theo yêu cầu và mục đích sử dụng, khối xử lý được dùng là vi xử lýhoặc máy tính Nếu bộ xử lý xử dụng vi xử lý thì có thể thêm khối dữ liệu truyền

về máy tính, có thể thêm khối in Ên hoặc không tuỳ vào mục đích sử dụng

Dưới tác dụng của khối lượng đặt ở trên, loadcell sẽ chuyển thành tín hiệuđiện ở đầu ra Tín hiệu điện này là rất nhỏ do đó nó phải được khuếch đại lên nhiềulần trước khi đưa đến bộ biến đổi tương tự số A/D để chuyển thành tín hiệu số vàđưa về bộ xử lý để xử lý theo chương trình có sẵn và hiển thị hoặc cú thờm việc in

Ên Bộ xử lý cần có thêm bộ nhớ để thêm dữ liệu Bộ biến đổi A/D giữ vai tròquan trọng vì thực chất nó xác định độ nhạy của bộ phận điện tử

Do tính linh hoạt của bộ xử lý, tuỳ theo mục đích cụ thể mà chương trìnhviết cho bộ xử lý khác nhau Do hệ thống cân này có thể ứng dụng trong nhiều lĩnhvực có liên quan đến việc đo khối lượng Ngoài cân xi măng trên máy đóng baonày, cân điện tử có thể ứng dụng trờn cỏc lĩnh vực như:

+ Cõn các vật liệu có khối lượng nhỏ như vàng

+Cân khối lượng lớn như xe tải…

2.2.2 Cảm biến loadcell:

Thực chất của bộ cảm biến loadcell là bộ biến đổi áp lực của khối lượngthành tín hiệu dòng điện thông qua sù thay đổi điện trở của các điện trở tenxo Cácđiện trở này là một phương tiện để biển đổi một biến dạng bé thành sự thay đổitương ứng trong điện trở Có hai loại điện trở tenxo dùng làm cảm biến lực dịchchuyển: loại liên kết và không liên kết

Điện trở liên kết dùng để đo độ biến dạng ở một vị trí xác định trên bề mặtcủa bộ phận đàn hồi Điện trở này được gián trực tiếp vào điểm cần đo biến dạngcủa vật đàn hồi Biến dạng này được truyền trực tiếp vào tấm điện trở và nó làmthay đổi giá trị điện trở tương ứng

Cảm biến dùng loại điện trở không liên kết sử dụng để đo lượng di độngnhỏ Một lượng di động do mối liên kết bằng cơ khí tạo nên sẽ làm thay đổi điện

trở làm cảm biến Lượng di động cũng thường được tạo nên bằng lực tác động vào

Hình2.3: Mặt cắt của một đầu đo.

Hình 2.4: Sơ đồ mắc điện trở của cầu đo.

1 3

3

2

R R

R R

R

R U

U r v

Giả sử các điện trở tenxo có giá trị như nhau:

R1=R2=R3=R4=R0

Và Bình thường khi không có tải người ta hiệu chỉnh cho cầu cân bằng có

Ur=0 mV

Điện áp lấy ra từ đường chéo của cầu tính theo công thức:

Khi có vật liệu tác dụng vào loadcell làm loadcell biến dạng trong phạm vi đànhồi( giả sử R1 và R3 nén lại R2 và R4 gión ra) khi đó ta có:

Thay vào công thức tính UR ta có:

Nếu trọng tải tác động vào loadcell càng lớn thì cầu điện trở mất cân bằngcàng lớn và do vậy điện áp ra càng lớn Để nhận giá trị tín hiệu đo dễ dàng nênchọn nguồn áp có giá trị cao nhưng cần phải chú ý đến khả năng mang tải của cácđiện trở tenxo Giá trị điện áp lớn nhất là 60 V

Các thông số cơ bản của loadcell:

- Loadcell được nuôi bằng nguồn ổn định 5ữ15V

3 2

n n

d

d V

ñ

R R

R R

R

R U

U

4 1

1 3

2 2

4 4 4

2 2 2

R R R

R R R

3 3 3

R R R

R R R

Có nhiều kiểu hình dạng loadcell cho những ứng dụng khác nhau Do đócách kết nối loadcell vào hệ thống cũng khác nhau trong từng trường hợp.

Thụng sô kỹ thuật của từng loại loadcell được cho trong từng catalogue củamỗi loại và thường cú cỏc thụng số nh: tải trọng định mức, điện áp định mức, tầmnhiệt độ hoạt động, điện áp cung cấp, điện trở ngõ ra, mức độ chịu đựng quá tải…

2.2.3 Cảm biến tốc độ:

Trong công nghiệp, việc đo vận tốc, trong phần lớn các trường hợp, thường

là đo tốc độ quay của máy Ở đõy muốn nói đến việc theo dõi tốc độ vì nguyênnhân an toàn hoặc để khống chế các điều kiện đặt trước cho điều kiện hoạt độngcủa máy móc, thiết bị Trong trường hợp chuyển động thẳng, việc đo vận tốc dàicũng thường được chuyển sang đo tốc độ quay, bởi vậy các cảm biến đo vận tốcgóc chiếm vị trí ưu thế trong lĩnh vực đo tốc độ

Khi một phần tử chuyển động tuần hoàn, thí dụ chuyển động quay, có thểxác định vận tốc của nó bằng cách đo tần số Thí dụ, một đĩa trờn nú cú bố trí mộtphần trong suốt và một phần không trong suốt được gắn với trục quay Cho chùmánh sáng chiếu qua đến một đầu thu quang Xung điện lấy từ đầu thu có tần số tỷ lệvới vận tốc quay cần đo Tốc độ kế hoạt động theo nguyên lý vừa mô tả gọi là tốc

độ kế vòng loại xung

Trong cảm biến này vật trung gian thường dùng là đĩa gắn liền với trục quaycần đo tốc độ Đĩa này có cấu tạo tuần hoàn: Bề mặt của đĩa được chia làm p phầnbằng nhau( chia theo ở gúc tõm), mỗi phần tử mang dấu hiệu đặc trưng như lỗ,đường vát, răng

Một cảm biến thích hợp được đặt đối diện với vật trung gian để ghi nhậnmột cách ngắt quãng mỗi khi có một dấu hiệu đi qua và mỗi lần như vậy nã cungcấp một tín hiệu xung Biểu thức của tần số f của các tín hiệu xung này được viếtdưới dạng:

f= p.N(Hz)

trong đó f là tần số, p là số lượng dấu hiệu trên đĩa và N là số vòng quay của đĩatrong một dây.

Việc lùa chọn loại cảm biến thích hợp để ghi nhận tín hiệu liên quan đến bảnchất của vật quay các dấu hiệu trên đó Thí dụ:

- Cảm biến từ trở biến thiên khi vật quay là sắt từ

- Cảm biến Hall hoặc cảm biến từ điện trở dùng trong trường hợp vật quay

là một hay nhiều nam châm, hoặc khi vật quay tạo thành màn chắn từ mộtcách tuần hoàn giữa nam châm bất động và một cảm biến

- Cảm biến quang cùng một nguồn sáng được dùng khi trên vật trung gianquay cú cỏc lỗ, đường vát hoặc mặt phản xạ

a Tốc độ kế quang.

Tốc độ kế quang là cảm biến đo tốc độ đơn giản nhất, gồm một nguồn sáng

và một đầu thu quang

Vật quay cú cỏc vựng phản xạ được bố trí tuần hoàn trên một hình tròn đượcchiếu bằng tia sáng, hoặc là vật được gắn với một đĩa cú cỏc phần trong suốt xen

kẽ các phần chắn sáng đặt giữa nguồn sáng và phần thu quang

Hình 2.5: Tốc độ kế quang

Khi đầu thu quang nhận được tín hiệu, nó sẽ phát tín hiệu có tần số tỷ lệ vớitốc độ quay nhưng biên độ của tín hiệu này không phụ thuộc vào tốc độ góc

Phạm vi của tốc độ phụ thuộc vào hai yếu tố chính:

- Sè lượng lỗ trên đĩa quay

- Dải thông của đầu thu quang và của mạch điện tử

Để đo tốc độ nhỏ phải dùng đĩa có số lượng lỗ rất lớn (500ữ1000) Trongtrường hợp cần đo tốc độ lớn (cỡ 105ữ106 vũng/ phót nh ở cỏc mỏy quay li tâm)phải sử dụng đĩa quay chỉ có một lỗ, khi đú chớnh tần số ngắt của mạch điện là đạilượng xác định tốc độ cực đại Vmax có thể đo được

2.3 Hệ thống cân định lượng trong dõy chuyền đóng bao của nhà máy.

Hiện tại nhà máy xi măng Bót Sơn sử dụng hệ thống cân MEC do hãngHAVER thiết kế và cung cấp

2.3.1 Giới thiệu chức năng của MEC.

Cân MEC là một sự phối hợp giữa hệ thống điều khiển và cõn, nú cung cấptất cả các chức năng của một vòi nạp xi măng Một máy đóng bao đã được trang bịcùng với MEC có một cái cõn trờn một cái vòi và một hộp điều khiển trên phầnquay

Cân tự động này điều khiển tất cả các chức năng của vòi

Có tới 31 loại khác nhau được định nghĩa thông qua bàn phím được tích hợp

và hiển thị trên màn hình LCD bằng các ngôn ngữ Anh ,Pháp, Đức và Tây BanNha Nguồn năng lượng vào được lưu giữ an toàn

Khi chuyển từ chức năng này sang một loại chức năng khác có thể đượcthực hiện băng hai hình thức trên hộp điều khiển và phần tĩnh Sự hoạt động củalùa chọn đó được quản ký trên hộp điều khiển bởi công tắc trong hoặc ngoài máy

tự động đặt phần chuyên dụng và ngay lập tức sẵn sàng cho sự hoạt động trở lại

MEC+N là giai đoạn mở rộng tiếp theo, trong giain đoạn này tất cả các hệthống MEC của một chiếc máy được liên kết với nhau bởi một mạng lưới dữ liệudạng hình sao

Thêm vào đó các đơn vị trung tâm đơn vị ra vào khác, đáp ứng, được liênkết với mạng này

Dữ liệu cân, tín hiệu điều khiển, các thông báo lỗi và các cảnh báo được gửi từ cỏcvũi lẻ thông qua mạng tới máy chủ Máy chủ hiển thị các thông báo đã nhận được

và các thông báo này được phù hợp với các giao diện, nó có thể được giải mãthông tin này Dữ liệu cân, tín hiệu điều khiển, các thông báo lỗi và các cảnhbáo được gửi từ các vòi lẻ thông qua mạng tới máy chủ Máy chủ hiển thị cácthông báo đã nhận được và các thông báo này được phù hợp với các giao diện, nó

có thể được giải mã thông tin này

Cùng với MEC công tắc trong và ngoài của hộp điều khiển điều khiển hoặc

là điều chỉnh của những cái cân được thực hiện bởi máy chủ hoặc là công tắc trênphần quay

Hệ thống thu nhận dữ liệu của một cái cân có thể được kết nối; trong phiênbản đơn giản nhất nó bao gồm một máy in nối tiếp, nó in ra ngoài dữ liệu cân củacác bao đã được nạp đầy cũng như các thông báo

Mặc dù vậy một hệ thống thu nhận cùng với một PC được kết nối đơn giảnnhất Máy PC này được cung cấp một chương trình cho phép ghi dữ liệu cân nhậnđược vào bộ nhớ và báo cáo số liệu tính toán nhận được và in ra ngoài

Một lần cân kiểm tra trên băng tải sau máy đóng bao có thể được kết nối vớimáy chủ cùng với một bao có khối lượng chuẩn Một vũi đó được nạp bao quá nhẹhoặc nặng có thể được điều chỉnh từ đây

Khi không kiểm tra khối lượng đặt, máy chủ có thể điều khiển để đẩy bao ramột cách dễ dàng

Tất cả hệ thống cân và hệ thống điều khiển và máy tính chủ được thiết kếnhư là những thẻ cắm cùng loại, tất cả các thành phần này có thể thay đổi chonhau Kết quả là những thợ sửa chữa không đúng chuyên ngành cũng có thể sửachữa được trong trường hợp cần thiết bằng cách thay các thẻ cắm, như vậy tăngthêm lợi Ých của máy

2.3.2 Các chức năng của MEC.

Bảng 2.6: Các chức năng của MEC và các thông số đặt hiện tại của nhà máy

Thông sè Các đầu vào có thể Thông số đặt hiện tại sử

Additional dosing none, fine feed,

coarse feed

fine feed

Bad bag position Waste position

1,2,1+2, belt, spout

belt

Discharge control On-Off On

Những cái cân có một đầu vào có thể được lắp đặt trên ' Spout enable' Cânkhông thể hoạt động cho đến khi nguồn 24 V được cấp ở đầu vào Mặt khác mộtthông báo được gửi đi

Sau khi công tắc bật, cân tự động lùa chọn tất cả các số được cung cấp ởđầu vào Để mà lùa chọn loại khác, số mới cần phải được nhập vào Sau hai giõycỏc thông số mới nhập được tiếp nhận Các thông số mới có tác dụng khi quá trìnhnạp xi măng được bắt đầu

2.3.2.2 Placing of empty bag:

Có ba nguyên lý cấu hình khác nhau cho vị trí của bao

- Vị trí đặt bao không tự động:

Ở vị trí này các bao được đặt bằng tay Kẹp bao hoạt động ổn định ở vị trínày Mặc dù vậy, công tắc khởi động cũng có thể được lắp đặt Trong trường hợpnày cái kẹp bao không hoạt động cho đến khi công tắc được bật bởi bao rỗng

- Vị trí đặt bao tự động nhưng không hoạt động:

Có hai cuộn dây nam châm quyết định vị trí đặt, cuộn 1 tắt và cuộn 2 đóng.Trong trường hợp này kẹp bao không được hoạt động, điều đó có nghĩa là phải đặtbao bằng tay

2.3.2.3 Taring( cõn bỡ):

Sau khi vị trí bao được xác định chính xác, cõn bỡ được thực hiện nếu cáchhoạt động này được lùa chọn Mục đích đặc biệt là cho ' Damping outside' đặc biệtđược hoạt động Kết thúc thời gian ổn định định trước, trọng lượng thực được đo

và ghi lại là cõn bỡ Trong lúc cõn bỡ cú tín hiệu cân ở đầu ra và hiển thị khốilượng bỡ cõn được Kết thúc quá trình cân 0.0 kg được hiển thị

Nếu cõn bỡ vượt quá giá trị giới hạn đặt trước, có tín hiệu báo lỗi ở đầu ra vàthông báo " EMPTY ERROR " xuất hiện trên màn hình hiển thị LCD Cái cânkhông yêu cầu một cái bao mới đến tận khi vũi cõn giảm xuống dưới mức cân giớihạn

Chương trình có thể được thực hiện trong giai đoạn xác định sau khi có baonhiêu bao được xả, cõn bỡ mang đi Nếu cõn bỡ tự động không hoạt động, thì cóthể thực hiện cõn bỡ bằng tay với một nót thích hợp trên bảng điều khiển Quátrình này luôn được thực hiện sau khi vòi xả xi đã được làm sạch

Thậm chí không cần giám sát khối lượng cân của bao rỗng trước khi xi bắt đầunạp Nếu khối lượng vượt quá giới hạn dưới đặt trước, nó cho rằng bao được nạpquá nhiều cùng với vật chất lắng đọng đảm bảo cho chức năng hoàn hảo của cân.

2.3.2.4 Coarse feed( xả thô):

Nếu ' Maximum break duration' vượt quá giới hạn giữa hai quá trình nạp, 'Initial air' được bắt đầu trước khi bắt đầu nạp Sục khí phải được mở trước khi nạptrong khoảng thời gian xác lập của quá trình

Sau khi cõn bỡ, mở công tắc nạp khí, cửa xả thô được mở và ống nạp được nạp đầynếu chức năng này được đặt Sau khi giai đoạn ' Moto delay' kết thúc tuốc bin nạpđược khởi động

Trong quá trình nạp khối lượng tăng tiếp tục được đo và động lực đầu đượclấy từ đây, nếu chức năng này đã được cho phép

Cho đến khi đạt được giới hạn dưới, khối lượng thực sự tăng cùng với giátrị nhỏ nhất đặt trước, ' tốc độ nhỏ nhất' Chức năng giám sát này được hoạt độngkhi tuốc bin được bắt đầu nhưng nó không thể làm cản trở thụng số ' Speed delay'

Nếu khối lượng tăng nhưng dưới giá trị nhỏ nhất, nó cho rằng bao đã bịháng và nó đẩy ra ngoài giống như một cái bao háng

Cùng một quy trình ứng dụng cho các bao, cái mà không vượt quá giới hạngiá trị nhỏ nhất cho phép trên băng tải sau máy đóng bao hoặc ở đó đã vượt quákhoảng thời gian nạp lớn nhất

Cách sử lý các bao háng được trình bày ở dưới đây:

Chúng phải được giữ nguyên trờn vũi hoặc chúng đã qua các vị trí 1, vị trí 2hoặc trên băng tải sau máy đóng bao được đẩy ra muộn Tuy nhiên vị trí 2 chỉ cótrên máy đóng bao cùng với hai băng tải Các bao háng do trọng lượng dưới giá trịcho phép luôn bị xả ra khi qua vị trí bao rỗng Bao có khối lượng thấp gần với khốilượng nhỏ nhất ban đầu được xả ra ở vị trí 1 không kể tới vị trí điểm xả bao hángđặt trước Mục đích là nó phải chắc chắn rằng các bao hỏng khụng tạo ra sự mắckẹt trên băng tải Nếu thời gian nạp lớn nhất vượt quá giới hạn 3 lần trong một

hàng hoặc giới hạn nhỏ nhất không đạt tới trên băng tải sau máy đóng bao hoặc làbao đã bị xả ra trên vị trí bao háng, khi đú vũi sẽ dừng và một lỗi cần phải đượcthừa nhận.

Nó được tiến hành bằng công tắc ngắt vòi và cùng với chốt công tắc

Sẽ có sự chảy tràn ra ngoài sau khi khối lượng giới hạn đã được đạt tới.Kết thóc giai đoạn của thời gian ' Suction nozzle delay' , đầu ra ' Injectornozzle'(miệng vòi phun) mở Đầu ra yêu cầu một van lọc cơ khí để mở van xả xivào bao Các xung hót có thể được xác lập trong quá trình này Trong trường hợp 'Suction nozzle on' (vũi hút mở) định rõ khoảng thời gian hót và ' Suction nozzleoff' (vũi hút ngắt) khoảng thời gian ngắt Vòi phun được hoạt động cho đến giâythứ 3 sau khi nạp kết thúc

2.3.2.5 Fine feed( xả tinh):

Điểm chuyển giữa xả thô và xả tinh được tự động xác định là khoảng thờigian đặt trước của xả tinh Nếu khối lượng hiện tại đã đạt tới điểm chuyển này, nócho phép giai đoạn xả thô được kết thúc

Giữa xả thô và xả tinh có thể được chèn một giai đoạn ngắt nạp

Trong xả tinh phản ứng đối với bao vì, bao háng, thời gian nạp vượt quá giớihạn cho phộp…chớnh xỏc như là đối với giai đoạn xả thô Tuy nhiên, bao hángkhông được báo lại cho đến khi sự giảm khối lượng được thông báo Khối lượnggiảm mạnh như thế nào thỡ nú được thiết lập trong quá trình tin tức ' Speed value'.Khoảng thời gian nhỏ nhất của sự giảm khối lượng được thành lập trong khối tintức' Speed duration'

2.3.2.6 Filling interruption( ngắt nạp):

Khi ' filling interruption' được hoạt động, kiểm tra nhìn xem vũi cú đi qua vịtrí số 5 trong lúc nạp hay không Nếu như vậy, quá trình nạp xi măng được ngắtcho đến khi đi qua vị trí bao trống Quy trình này được diễn tả giống như phầndưới 'Additional dosing' Chức năng này không có giá trị trong phiên bản 1.10F

2.3.2.7 End of filling( kết thúc nạp):

Khi kết thúc nạp xi măng thời gian ' Blow uot delay' được bắt đầu Tronggiai đoạn của thời này ống nạp xi măng ngắt trong mét chu kỳ nó được thiết lập ởdưới 'Blow uot duration' Máy chuyển sang ' Damping outside C/F' trong lần kếtthúc này Thời gian ' Inflation duration' cũng được bắt đầu cho đến khi nạp ximăng kết thúc Khi kết thúc của thời gian này ống nạp xi măng được ngắt.

Ở thời gian kế tiếp sục khí được hoạt động đến khi khoảng thời gian sục khí kếtthúc hoặc bao đã được xả ra ngoài

2.3.2.8 Dosing time regulator(điều chỉnh thời gian):

Trong lúc nạp xi măng cân liên tục cân khối lượng trong khoảng thời gian xảtinh Kết thúc quá trình nạp xi măng điều chỉnh thời gian chính xác giữa xả thô và

xả tinh được thành lập dùa vào sự lùa chọn khoảng thời gian xả tinh

Bao đang háng kéo dài thời gian hơn khoảng thời gian ngắt tối đa cho phép,khi đó điểm chuyển giữa xả thô và xả tinh được điều chỉnh với giá trị bắt đầu đượcxác lập trong quá trình Nó cho phép thay đổi lưu lượng bởi vì thời gian ngắt dài

Do đó nó được đề nghị xác lập điểm chuyển xả thô và xả tinh trong quá trìnhtương đối thấp

2.3.2.9 Dribble feed regulator( điều chỉnh dòng chảy nhỏ):

Khi công tắc điều chỉnh dòng chảy bật, kiểm tra cân cần thực hiện chính xáctrước khi bao được đẩy ra Trong trường hợp tổng số của ngắt trễ và khoảng thờigian ngắt phải nhỏ nhất là 0.5 sec Nói cách khác, nó tự động kéo dài thời gian trễ

Kết quả khối lượng sai lệch 40g từ cân chuẩn, ổn định của máy là không đổihoặc phần tĩnh ban đầu không được thay đổi

Điều chỉnh giá trị từng bước quyết định bởi sai số thiết bị đo và hệ số điềuchỉnh Nó được xác lập trên bảng chọn thông số của cân dưới điểm ' Regulatfactor'

Công tắc điều chỉnh lưu lượng nhỏ tên "-" LED nếu bao được kiểm tra chính xác

là nhẹ Tương tù, "+" LED được hoạt động nếu bao nặng

2.3.2.10 Addition dosing( lượng thêm):

Trong phương thức hoạt động ' Additional dosing' bao không được xả ximăng ngay lập tức nếu khối lương nhỏ nhất không đạt tới Thay vì vậy bao được

xả trở lại Lượng thêm Ýt này được kết thúc muộn nhất trong giai đoạn kết thúccủa thời gian nạp xi măng lớn nhất

Nếu khối lượng chênh lệch nhỏ hơn 1kg, thì bao được nạp xi măng nh là cácxung Khoảng thời gian xung có thể được thiết lập trong giai đoạn ' Pulse duration'.Sau mỗi xung thời gian xác lập trong điểm chọn được giành cho ' Standtillduration', khi máy chuyển sang ' Damping outside C/F' và sau mỗi giai đoạn kiểmtra khối lượng được thực hiện

Nếu khối lượng chênh lệch lớn hơn 1kg, lượng thêm vẫn tiếp tục được xảy

ra Nạp xi măng bị cắt ngang để phần thêm vào được tiếp tục được xác lập trongqua trình ' Additional dosing' cho xả thô hoặc xả tinh Phần còn lại của sự xả ximăng bị cắt ngang không bị thay đổi cho đến khi khối lượng giới hạn đạt tới Baosau khi bị xả ra, cái bao mà đã trải qua giai đoạn 'additional dosing' thì tín hiệu cânđược bỏ qua trong khoảng thời gian trọng lượng bao bị vượt quá trong hai vòngquay của máy đóng bao

2.3.2.11 Evaluation(đỏnh giá):

Khối lượng bao hiện tại được so sánh với giới hạn thiết lập Nếu khối lượngvượt quá giới hạn hoặc không đạt tới, bao sẽ được xử lý nh ngăn cản những baohỏng đó được nhập trong quá trình trên

Nếu bao háng được xả ra trên băng tải sau máy đóng bao, có tín hiệu ' Incorrectweight' ở đầu ra Khi SPC điều khiển hoặc kiểm tra khối lượng có thể được bắt đầuđưa vào Nếu công tắc điều chỉnh lưu lượng nhỏ tắt và phải ước lượng cho đến khiđược cung cấp một kết quả chính xác, tống của thời gian ngắt trễ và thời gian ngắtphải nhỏ nhất là 0.5 sec

2.3.2.12 Bag discharge( xả bao ra băng tải):

Điểm xả bao ra được tự động thiết lập bởi MEC còng nh tốc độ quay củamáy đóng bao Tuy nhiên bao chỉ được xả ra ngoài nếu băng tải sau máy đóng bao

đã hoạt động Quá trình xả bao ra có thể được ngăn cản bởi đầu ra ' Dischargeenable' khi công tắc được chuyển tới mức logic "0" bằng điều khiển ngoài qua đaitrượt

Trong trường hợp máy đóng bao cùng với hai băng tải đầu ra ' Bag fromRadimat 2' được hoạt mạnh khi vị trí bao hiện tại trên nửa thứ hai máy đóng bao.Cùng với thông tin này một sự điều khiển bên ngoài có thể được tác động lên băngtải để bao được xả ra ngoài Bao xả ra ngoài có thể được ngăn cản nh đã được diễn

tả ở trên Song song với hoạt động đẩy bao xi măng ra ngoài một cách dễ dàng,xung đếm bao tiếp tục được phát ra trong khoảng thời gian 0.5 sec

Thêm vào đó, một thông báo được gửi đi tới máy chủ thông qua mạng saukhi xả bao ra ở điểm kế tiếp Thông báo này bao gồm số vòi, trọng lượng thực vàgiới hạn hiện tại Cùng với thông tin này máy chủ nhanh nhẹn dễ dàng đẩy bao rangoài

Khi van lọc cơ khí hoạt động, thời gian khi hoạt động đẩy bao ra ngoài cóthể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh 'Discharge lead' và ' Discharge duration'.Trong trường hợp tấm kim loại bị cong thì cần phải đặt lại trên phần tĩnh bên ngoàibảng của máy đóng bao để ngăn cản bao không bị hạ thấp đẩy bao được kéo dài.Khi dóy vũi phun được hoạt động trở lại như vậy sự hót xảy ra trước khi khoảngthời gian xả bao ra hoạt động Vòi được hoạt động trong sự kết thúc của ' Bagpusher running time' cái mà được hoạt động trong khi đẩy bao

2.3.2.13 Saddle height adjustment(điều chỉnh chiều cao giá đỡ bao):

Chiều cao giá đỡ bao có thể được Ên định cho 1 trong 31 loại có thể.Chương trình được thực hiện trong bảng chọn

Chiều cao giá đỡ bao có thể được nhập vào ngay lập tức Có thể nghiên cứumột số quy trình quy trình Ở đây mục " Run to reference" được chọn lần đầu tiên.Khi giá đỡ bao chuyển xuống điểm phía dưới Giá đỡ bao có thể được chuyển

xuống dưới trong mục ' Manual adjust' cùng với cỏc phớm '+' và'-' cho đến khithiết lập được chiều cao càn thiết Tiếp theo, chiều cao giá đỡ bao đã điều chỉnh cóthể được ghi vào bộ nhớ bằng cách Ên phím '#' Trong hoạt động của bất kỳ phímnào ngoại trừ trường hợp thứ 3 đã được đề cập đến, đó là thoát ra mà không lưu trữchiều cao giá đỡ bao đã đặt.

Kế tiếp khi thay đổi tới một điểm khác tương ứng được thực hiện sau khibao được xả ra và khi đó chiều cao giá đỡ bao mới được điều chỉnh

Trong trường hợp điều chỉnh từng bước bằng xylind phải thực hiện kiểm trasau khi xylind hoạt động và xem tiếp tục điều chỉnh có được hay không Quy trìnhnày có thể thực hiện nhiều hơn hai lần Nếu bước điều chỉnh giá đỡ bao được thiếtlập bị lỗi, nó tự động sửa chữa Nếu tiếp tục điều chỉnh nó nhận thấy rằng động cơkhông hoạt động, thông báo lỗi được phát đi Thêm vào đó, tiếp tục điều chỉnh dễdàng khi công tắc bên trong tắt ngăn cản không cho mỏy hỏng Không cho phéptiếp tục điều chỉnh lại cho đến khi cung cấp điện áp công tắc được đóng và mở

2.3.2.14 Regulation by checkweigher(điều chỉnh cân):

Trong phiên bản 'MEC+N' kiểm tra cân có thể được kết nối tới máy chủ Nó

có thể hoạt động trên máy chủ được truyền hoặc tín hiệu điều chỉnh từ vòi Từngbước điều chỉnh giá trị được nhập trên máy chủ Việc điều chỉnh được thực hiệnbằng cách dịch chuyển các điểm xác lập trong cân, giới hạn khối lượng cân vàchuyển khối lượng trong cân

Nếu cân kiểm tra nhận thấy bao nặng và vòi phun nhận được tín hiệu điềuchỉnh, '+' LED được hoạt động và khối lượng của biện pháp điều chỉnh từ bộ nhớhoặc cộng cho bộ nhí ' Correction' Tương tự,'-' LED được bật nếu bao nhẹ Trongphiờn bản 1.10F giới hạn điều chỉnh là +/- 2.0kg

2.3.2.15 Fast empty ( chảy nhanh):

Sau khởi động quy trình chảy nhanh định trước ' Fast empty' được giànhcho mỗi vòi Kết thúc của thời gian chảy nhanh cổng trượt mở và tuốc bin được

khởi động Ở điểm này thời gian ' Fast empty duration' được bắt đầu Kết thúc thờigian này tuốc bin ngắt và cổng trượt được đóng.

Điều chỉnh số lần trễ ngăn cản tất cả cỏc vũi khởi động đồng thời quá trìnhchảy nhanh, như vậy ngăn chặn vật liệu quay trở lại

Trong sự kiểm soỏt khác, tất cả cỏc vũi hoàn thành quy trình chảy nhanhtrong cùng một thời gian Nó ngăn cản vật liệu còn thừa của phễu máy đóng baosau khi đã được nạp đầy quay trở lại pần đó, ở đó quá trình chảy nhanh đã thực sựkết thúc

Yêu cầu thôi một trình tự có thể đạt được bằng sự bắt đầu một khoảng thờigian xả nhanh khác Mỗi một vòi thông báo khởi động và dừng của nó khi hoạtđộng xả nhanh cho máy chủ Đầu ra ' Fast empty running' được cho phép trên máychủ miễn là quá trình chảy nhanh chỉ xảy ra Ýt nhất trên một vòi

Quá trình chảy nhanh này có thể được dừng đồng thời trên tất cả cỏc vũi bởinguồn cấp 24V ở đầu vào ' Fast empty stop' trên máy chủ

2.3.2.16 Residual emptying( phần trống còn lại):

Trong máy đóng bao không có khả năng chảy hết, silo mỏy đúng bao có thểđược xả hết đến cùng trong suốt quá trình vòi xả xả xi măng Phần còn lại có thểđược thực hiện theo hai phương diện:

1 Bao được xả xi măng cho đến khi hết xi ở silo máy đóng bao Máy vẫnyêu cầu bao trống nếu cảm biến báo mức xả báo rằng silo máy đóng bao đã hết ximăng Vị trí bao lúc đó không được nạp xi măng nữa Nạp xi măng được kết thúcbởi thời gian nạp lớn nhất Bao này không được xả ra ngoài cho đến khi có tín hiệucủa phần còn lại không còn nữa Mục tiêu hoạt động vì thế là có thể chuyển baosang vị trí điều khiển bằng tay hoặc cho phép nó được xả ra trên vị trí bao háng

2 Trước khi bắt đầu phần trống không cú cỏc bao bình thường được đặt.Thay vào đó, là cỏc vũi hoặc các bao rách còn bỏ trống ở phía sau được sử dụng.Khi bắt đầu chu trình nạp băt đầu vật liệu cũng được chuyển chảy tràn ra ngoài Ở

đó đã kết thúc quá trình nạp bởi vì thời gian nạp đã lớn nhất

2.3.217 Service filling( phục vụ nạp):

Trong các hoạt động kiểm tra nó có thể có Ých cho nạp xi mét bao ở mộtvòi mà không có biểu hiện gì khi máy đóng bao hoạt động Mục đích là vòi cầnphải được tắt và được chốt khi khởi động lại máy đóng bao Sau khi khởi động,kẹp bao hoạt động Hoạt động nạp được bắt đầu khi máy nhận ra vị trí bao vàkhông ở giá trị nhỏ nhất Trước khi nạp vòi được cân Nạp không được bắt đầu nếuchốt công tắc không được mở lúc đó có thông báo lỗi

2.3.2.18 Acknowledge error( công nhận lỗi):

Hầu hết các lỗi thông báo được công nhận tự động khi nguyên nhân của lỗi

đã được đã được cung cấp Các lỗi có thể là :

- Đó cho phép hoạt động nhưng vòi không làm việc

- Thời gian nạp vượt quá giớ hạn

- Lỗi chảy nhanh

5 và số 6 là vị trí quyết định điểm xả xi măng Vị trí số 7 được chuyển tới Ở đây

bộ đếm trong được reset

2.3.2.20 Output signals( tín hiệu ra):

Trong lúc chu trỡnh tớn hiệu điều khiển nạp xi khỏc nhau được phỏt ra nhưchức năng của vị trớ của vũi Cỏc tớn hiệu được cho dưới đõy:

1 đến 6 Bao từ Radimat 2 Được hoạt động khi vị trớ của bao ở nửa

thứ hai của mỏy đúng bao

R đến 1 Yờu cầu bao Được hoạt động khi vũi sẵn sàng cho nạp

một bao mới

1 Kẹp bao Được hoạt động khi một yờu cầu bao

trước đõy được phỏt ra Nếu bao đó đượcđặt vào vị trớ, kẹp bao được hoạt động chođến khi bao được xả ra ngoài, núi cỏchkhỏc tức là đến khi kết thỳc thời gian

' Bag- ok delay'

Hình 2.6: Các vị trí của đờng tròn trên máy đóng bao

Bảng 2.8: Thông số kỹ thuật của MEC

Ambient temperature -100C đến 400C

Control outputs 24V, 0.5A relay outputs

with dribble feed regulator

without dribble feed regul

> 0.5 sec

> 0.1 sec

Chương 3 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LOGIC KHẢ TRèNH SIMATIC PLC S7-300

3.1 Các module của PLC S7-300

Thông thường, để tăng tính mềm trong các ứng dụng thực tế mà ở đó phầnlớn các đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chủng loại tínhiệu đầu vào/ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế cũng khác nhau

về cấu hình Chúng được chia nhỏ thành các module số Các module số được sửdụng nhiều hay Ýt là tuỳ thuộc từng bài toán, song tối thiểu bao giê cũng phải cómột module chính là module CPU Các module còn lại là: những module truyềnnhận tín hiệu với số lượng điều khiển, các module chức năng chuyên dùng nh PID,điều khiển động cơ Chúng được gọi chung là module mở rộng Tất cả các moduleđược gỏ trờn cỏc thanh ray( Rack)

3.1.1 Module CPU:

Module CPU là loại module có chứa các bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ,các bộ thời gian, bé đếm, cổng truyền thông( RS485)… và có thể có một vài cổngvào ra số Các cổng vào ra số cú trờn module CPU được gọi là cổng vào raonboard

Trong họ PLC S7300 có nhiều loại module khác nhau Nói chung chúngđược đặt tên theo bé vi xử lý có trong nã nh Module CPU 312, nh Module CPU

Ví dụ: Module CPU 312 IFM…

Ngoài ra cũn cú cỏc loại module với hai cổng truyền thông, trong đó cổngtruyền thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán Tất

nhiên kèm theo cổng truyờng thụng thứ hai này là những phần mềm tiện dụngthích hợp cũng được cài sẵn trong hệ điều hành Các loại module CPU được phânbiệt với những module khác bằng thờm cụm từ DP (Distribute Port) trong tên gọi.

Vớ dụ nh: Module CPU 315 DP…

3.1.2 Module mở rộng:

Các module mở rộng được chia thành 5 loại chính:

- Power Supply(PS): Module nguồn nuụi, cú 3 loại 2A,5A và 10A

-Signal Module(SM): Module mở rộng cổng tín hiệu vào ra bao gồm:

+Digital Input(DI): Module mở rộng các cổng vào số Số các cổng vào

sè mở rộng có thể là 8,16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại Module

số mở rộng có thể là 8,16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại Module.+Digital Output(DO): Module mở rộng các cổng ra số Số các cổngvào số mở rộng có thể là 8,16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loạiModule

+Analog Input(AI): Module mở rộng các cổng vào tương tự Về bảnchất chỳng chính là các bộ chuyển đổi tương tù/sè 12 bits (AD), tức làmỗi tín hiệu tương tự được chuyển thành tín hiệu số(nguyờn) có độdài 12 bits Số các cổng vào tương tự có thể là 2,4 hoặc 8 tuỳ thuộcvào từng loại module

+ Analog Output (AO): Module các cổng ra tương tự Số các cổng ratương tự có thể là 2,4 hoặc 8 tuỳ thuộc từng loại Module

+ Analog input/Analog output (AI/AO): Module mở rộng các cổngvào/ra tương tù Các cổng vào/ra tương tự có thể là 4 vào/2 ra hoặc 4vào/4 ra tuỳ thuộc vào từng loại module

- Interface Module(IM): Module ghép nối Đây là loại module chuyên dùng

có nhiệm vụ nối từng nhúm cỏc module mở rộng nối với nhau thành mộtkhối và được quản lý chung bởi một Module CPU Thông thường cácmodule mở rộng được gá liền nhau trên một thanh ray Trên mỗi ray chỉ có