Nhà máy xi măng Tam Điệp được xây dựng trên địa bàn xã Quang Sơn -Thị xã Tam Điệp-Tỉnh Ninh Bình. Công suất thiết kế là 4000tấn/1ngày đêm (tương đương 1,4 triệu tấn Clinker/1năm). Với số vốn đàu tư hàng trăm triệu USD, đây là dây chyền sản xuất xi măng hiện đại vào loại bậc nhất của nước ta. Nhà máy được khởi công xây dựng từ năm 1998 đến năm 2002 thì hoàn thành và sau 2 năm chạy thử để hiệu chỉnh thông số cơ, điện, công nghệ hoàn tất, thì đến cuối năm 2004, Nhà máy đã chính thức bước vào sản xuất. Mặc dù mới đi vào sản xuất chính thức hơn 1 năm nhưng Nhà máy đã và đang ngày càng khẳng định được vị trí của mình trong ngành công nghiệp xi măng của đất nước.
Trang 1Mục lục CHƯƠNG 1:
Giới thiệu tổng quan và công nghệ sản xuất xi măng nhà máy xi măng tam điệp.3
I.Giới thiệu tổng quan về nhà máy xi măng Tam Điệp 3
II.Công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng tam điệp 3
II.1.Tổng quan Về công nghệ sản xuất xi măng lò quay 3
II.2.Mô tả Quá trình công nghệ 6
II.3.Các phân xưởng chính trong Sản xuất xi măng 16
II.3.2.Phân xưởng nung CLINKER 22
III.4.Hệ thống điều khiển 29
III.4.1.Các thiết bị điều khiển quá trình 29
III.4.2.Các vị trí vận hành 30
III.4.4.Giám sát và điều khiển FLF-ECS Expert 32
Chương 2: hệ SLC500 của allen - bradly 35
I.Tổng quan về PLC 35
I.1.Giới thiệu về PLC 35
I.2.Cấu trúc, hoạt động của PLC 36
I.3.Các bước thiết kế 1 hệ thống diều khiển dùng PLC 38
I.3.1.Xác định quy trình công nghệ 38
I.3.2.Xác định các ngõ vào, ngõ ra 38
I.3.3.Viết chương trình 38
I.3.4.Nạp chương trình vào bộ nhớ 38
I.3.5.Chạy chương trình 38
II.Hệ SLC 500 của ALLen – Bradly 40
II.1.Phần cứng của SLC 500 40
II.2.Tổ chức file 57
II.3.Hệ lệnh 67
Trang 2IV.Giới thiệu phần mềm lập trình RSLogix 500 94
IV.1.Bắt đầu với RSLogix 500 94
4.2.Các bước bắt đầu một cách nhanh chóng với RSLogix 500 95
IV.2.Nhập một chương trình logic hình thang 103
Chương 3: Quy Trình công nghệ Cầu rảI sét 106
I.Khái quát 106
II.Cấu tạo và nguyên lý làm việc 107
II.1.Cấu tạo 107
II.2.Nguyên lý làm việc 109
III.Các dạng sai hỏng thường gặp - nguyên nhân - cách khắc phục 113
IV.quy trình vận hành cầu rải liệu 113
IV.1.Các thiết bị truyền động của cầu tải 113
IV.2.Hệ thống điều khiển cầu rải 113
IV.3.Các mạch liên động của cầu rải 114
IV.4.Các giới hạn di chuyển 115
IV.5.Vận hành cầu rải ở phương thức vận hành tại chỗ "Local test" 116
IV.6.Vận hành cầu rải ở phương thức liên động tại chỗ "Local control" .117 IV.7.Chạy cầu rải theo liên động từ trung tâm "Central control" 118
IV.9.Các thông số của cầu rải 118
Chương 4: chương trình điều khiển đối tượng cầu rải -122
I.Các chương trình điều khiển 122
I.1.điều khiển động cơ băng cố định M11 122
I.2.Chương trình điều khiển xe đổ M13 122
I.3.Điều khiển động cơ băng di động M15 122
I.4.Điều khiển động cơ đưa băng dịch chuyển ngang M21 123
I.5.Điều khiển động cơ M31 cho di chuyển dọc cầu 124
II.Quy ước các đầu vào, ra trong SLC500 124
Trang 3II.1.Các đầu vào (Input) 124
II.2.Các đầu ra (Out put) 125
III.Lưu đồ giải thuật các chương trình 126
III.1.Chương trình điều khiển băng cố định M11 126
III.2.Chương trình điều khiển xe đổ (Throw – off cariage) M13 127
III.3.Chương trình điều khiển băng di động M15 128
III.4.Chương trình điều khiển dịch chuyển ngang 130
III.5.Chương trình điều khiển di chuyển dọc M31 132
Trang 4đã và đang ngày càng khẳng định được vị trí của mình trong ngành công nghiệp ximăng của đất nước.
Với công nghệ khô tiên tiến của hãng F.L.Smith Đan Mạch Toàn bộ Nhà máy làmột hệ thống sản xuất theo dây chuyền khép kín với thiết bị của các hãng các tập đoàncông nghiệp lớn trên thế giới Quá trình sản xuất của Nhà máy từ khâu tiếp nhậnnguyên, nhiên vật liệu đến khâu xuất sản phẩm cho khách hàng đều được điều khiểnhoàn toàn tự động từ phòng điều khiển trung tâm CCR (Central Control Room) thôngqua hệ thống máy tính và PLC của hãng Allen-Bradly (Mỹ) Tại nhà máy có hệ thốngphân tích nhanh bằng X quang, chương trình tối ưu hóa thành phần phối liệu và hệthống điều khiển tự động với hàng nghìn điểm đo, đảm bảo việc điều khiển và giámsát liên tục
Ngoài các chủng loại xi măng pooc-lăng truyền thống PC30, PC40, Nhà máy cònsản xuất các chủng loại xi măng đặc biệt như xi măng dùng cho các giếng khoan sâu
và trung bình, xi măng dùng xây dựng các đường hầm…tùy thuộc vào yêu cầu đặthàng của khách
II.Công nghệ sản xuất xi măng tại nhà máy xi măng tam điệp
II.1.Tổng quan Về công nghệ sản xuất xi măng lò quay
II.1.1.Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng
Xi măng là chất kết dính thủy lực cứng trong nước và không khí, được tạo ra bởiviệc nghiền chung Clinker với thạch cao và một số phụ gia khác Clinker là thànhphần quan trọng nhất của xi măng, quyết định tính chất của xi măng
Clinker là sản phẩm nung kết phối hỗn hợp nguyên liệu đá vôi, đá sét và một sốnguyên liệu khác như cát thạch anh, xỷ sắt…Hỗn hợp trên được nghiền thật mịn, đồngnhất và được nung ở nhiệt độ cao ở 450OC caolonit bị đehydrat hóa, ở 750-950OCcanxi được đecacbonat hóa Phản ứng gữa các cấu tử CaO với silic và nhôm, sắt bắtđầu mạnh ở 800OC
Khi đạt tới 1300OC xuất hiện một phần chất nóng chảy và bắt đầu kết khối, ở
1400-1450OC Clinker được hình thành, tức hoàn thành tạo các khoáng chính của Clinker
II.1.2.Các phương pháp sản xuất xi măng
Trang 5Thực tế có 2 phương pháp sản xuất xi măng là khô và ướt ở phương pháp ướtnguyên liệu được nghiền mịn trong máy nghiền ướt để tạo mùn (pasti) với độ ẩm 30-50% rồi cho thẳng vào lò nung Ngược lại của phương pháp khô, nguyên liệu vào lò ởdạng bột ẩm 1% hay dạng viên độ ẩm 12-14%.
Những yếu tố cơ bản để chọn phương pháp sản xuất xi măng là các tính chất hóa lýcủa nguyên vật liệu, nguồn nhiên liệu và nước Nếu nguyên liệu có độ ẩm tự nhiên lớnhơn 10% trong thành phần hóa học của nó, khả năng phân tán tốt, có đủ nước và nhiênliệu thì sản xuất theo phương pháp ướt tốt hơn
Phương pháp khô sẽ hợp lý và kinh tế hơn khi nguyên vật liệu có độ ẩm tự nhiênthấp, thành phần hóa học đồng nhất và nguồn nhiên liệu, nước có hạn
Phương pháp ướt có sơ đồ đơn giản hơn, tiêu tốn điện năng ít hơn, khối lượngchung của thiết bị lớn hơn Khuyết điểm của phương pháp khô là tiêu tốn điện đểnghiền gấp 3 lần so với phương pháp ướt
Vì vậy, khối lượng xi măng sản xuất bàng phương ướt trước năm 1965 chiếmkhoảng 2/3 tổng sản lượng của thế giới và tỷ lệ phương pháp ướt ở các nước như sau:Liên Xô (cũ) 90%; Bỉ 100%; Anh 98%; Canada 97-98%; Ba Lan 85%; Pháp 75-85%;
Mỹ 60%; CHLB Đức và Nhật 30%; Italia 10-15% Ngày nay, ở hầu hết ở tất cả cácnước thì tỷ lệ của phương pháp khô tăng lên rất nhiều và là phương pháp sản xuất chủyếu
II.1.3.Thành phần hóa học chính của Clinker
Nguyên liệu chính để sản xuất Clinker là đá vôi (CaO) và đá sét (SiO2, Fe2O3, Al
2O3) Chất lượng của Clinker phụ thuộc vào thành phần hóa học và thành phầnkhoáng của nó
Thành phần hóa học của Clinker được biểu diễn bằng tỉ lệ các ôxyt thành phầntrong phối liệu và là chỉ têu quan trọng nhất để kiểm tra chất lượng của Clinker Tổnghàm lượn 4 oxyt cơ bản: CaO, SiO2, Fe2O3, Al2O3 trong Clike chiếm 95-98% Tínhchất của Clinker và xi măng phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ các ôxyt cơ bản này Tỷ lệhàm lượng các ôxyt trong Clinker thông thường như sau:
Trang 6 Silicat 3 Can xi (Alít) 3CaO.SiO2
Silicat 2 Can xi (Bezit) 2CaO.SiO2
Aluminat 3 Can xi 3CaO.Al2O3
Alumoferit 4 Can xi 4CaO.Al2O3.Fe2O3
Hàm lượng các khoáng cơ bản trong Clinker nằm trong các khoảng sau:
Silicat 3 Can xi (Alít) : 42-60%
Phụ gia thủy làm tăng tính bền nước của xi măng
Phụ gia điền đầy nhằm hạ giá thành của sản phẩm (độn thêm)
II.1.4.Hệ thống lò nung ống quay – nơi quyết định tính chất của xi măng
Hệ thống lò quay thường bao gồm bộ phận chuẩn bị và cung cấp nhiên liệu, thiét bịtrao đổi nhiệt bên trong và bên ngoài lò, thiết bị làm nguội Clinker, thiết bị thông gió
và lắng bụi
Căn cứ vào kích thước người ta phân ra lò ngắn và lò dài Lò ngắn là lò có tỉ lệgiữa chiều dài L và đường kính D là: L/D > 32 Trong công nghiệp xi măng lò ngắndùng phương pháp khô, lò dài cho phương pháp ướt
Theo cấu trúc người ta chia ra lò có thiết bị trao đổi nhiệt bên trong và bên ngoài.Theo lượng nhiệt tiêu tốn cho 1kg Clinker của các lò quay hiện đại đang dùngđược sắp xếp như sau:
Lò ngắn (60-80m) có xích (trao đổi nhiệt) 1800-2100 kcal/kg
Lò ngắn (60-80m) có xích và thiết bị trao đổi nhiệt trước xích 1700-1800kcal/kg
Lò dài (100-150m) 1350-1600 kcal/kg
Lò ngắn (60-100) có thiết bị cô đặc bùn 1300-1450 kcal/kg
Lò ngắn (40-60m) có xích Kalxinato, liệu vào lò có độ ẩm W = 12-14%(không kể nhiệt để sấy) 850-1100 kcal/kg
Lò ngắn (40-60m) có cyclone trao đổi nhiệt, liệu vào lò là bột khô (không kểnhiệt để sấy) 900-1100 kcal/kg
Trang 7II.1.5.Chế độ nhiệt độ của lò quay
Quá trình nung hỗn hợp liệu xi măng bao gồm các quá trình thoát hơi nước, nungnóng liệu, phân hóa các sản phẩm đầu tiên, giai đoạn tạo mới và làm nguội sản phẩm.Trong đó sự nung là một khoảng thời gian dài từ thời điểm nạp liệu đến khi sản phẩm
ra khỏi lò Đoạn lò ở phía đầu nạp liệu mà ở đó gần 90% lượng ẩm vật lý được bayhơi hoặc là vùng xích, bởi vì ở đoạn này (để tăng cường sự trao đổi nhiệt) người tatreo nhiều xích, vật liệu khi đi ra khỏi vùng này được nung nóng đến 90-100OC vàthường chứa 6-12% lượng ẩm còn lại Nếu ở vùng xích xảy ra sự nung quá nhiệt vàlàm tăng sự mất mát theo bụi Lượng ẩm còn lại sẽ thoát ra ở vùng tiếp sau gọi làvùng sấy, ở đây, nhiệt độ của vật liệu tăng dến 200-250OC Trong vùng này người tađặt thiết bị trao đổi nhiệt kim loại
Khi tiếp tục tăng nhiệt độ của vật liệu lên đến 450-500OC các tạp chất hữu cơ trongliệu sẽ cháy và xảy ra phân hóa caolonit kèm theo sự sinh hơi của nước dín kết hóahọc Vì vậy, đoạn lò này còn được gọi là vùng đehydrat Đoạn lò mà ở đó tiếp tụcnung vật liệu đến khoảng 500-700OC gọi là vùng nung Tiếp theo là vùng khử khícacbonic (canxi hóa), ở đó xảy ra sự phân hủy cacbonatcanxi và manhê Những phảnứng này bắt đầu ở nhiệt độ dưới 700OC và kết thúc ở nhiệt độ cao hơn 900OC
Sau đó quá trình nung chuyển từ giai đoạn phân hóa sang giai đoạn tạo mới Vùngđầu tiên trong giai đoạn này gọi là vùng các phản ứng tỏa nhiệt Trong đó nhiệt độtăng từ 900-1300OC, quan sát thấy sự tăng đột ngột này của nhiệt độ trên một đọangắn của lò vì ở đó nhờ các phản ứng tỏa nhiệt nên sự nung tăng nhanh ở cuối vùngcác phản ứng tỏa nhiệt tất cả các ôxyt silic dính kết với CS (belit), nhôm ferit canxidạng CAF, aluminat ở dạng CA, ngoài ra lượng CaO còn lại sẽ nằm ở trạn thái tự do
ở vùng tiếp theo gọi là vùng thiêu kết, nhiệt độ của vật liệu tăng từ 1300 đến
1400-1470OC, xảy ra sự nóng chảy một phần các khoáng chất tạo thành trước nó ở trạngthái hai pha của vật liệu sẽ tạo thành vật liệu Clinker chủ yếu là alit (CS)
ở phía đầu ra liệu vùng thiêu kết tiếp giáp với vùng làm nguội, ở đây nhiệt độ củaClinker trước lúc ra khỏi lò giảm xuống đến 1250-1000OC Sau đó quá trình làm nguộikết thúc trong buồng làm mát, khi ra khỏi thiết bị làm mát nhiệt độ của Clinker daođộng trong khoảng 50-300OC Những vùng công nghệ nêu trên trong lò ống quay theophương pháp không có ranh giới thật cố định, tức là sự kết thúc của một giai đoạntrùng này với sự bắt đầu của một giai đoạn tiếp theo
II.2.Mô tả Quá trình công nghệ
Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất Xi Măng
Trang 8Đá vôi
Phụ gia
Đá sét
Máy đập
Kho đồng nhất sơ bộ
Kho đồng nhất sơ bộ
Máy cán
Máy đập
Két chứa
Két chứa
Két chứa
Két chứa
Định lượng
Định lượng
Định lượng
Định lượng
Xỉ sắt
Máy nghiền, sấy
Thiết bị đồng nhất
LÒ NUNG CLINKER
Thiết bị làm lạnh Clinker Máy đập Clinker
Silo chứa, ủ ClinkerMáy đóng bao
Hâm, sấy dầu
Nghiền sấy
than
Xuất Clinker rời
Trang 9II.2.1.Khai thác, vận chuyển, đập và đồng nhất sơ bộ đá vôi
Đá vôi Hang Nước được khai thác bằng phương pháp khoan nổ mìn và vận chuyển
về trạm đập của công ty bằng xe ô tô tự đổ Cự ly vận chuyển từ nơi khai thác bốc xúc
về đến trạm đập khoảng 4 km Đá được đổ vào phễu cấp liệu (131.010) qua cấp liệutấm đưa đến băng tải tràn (131.030) rồi vào máy đập (131.100) Máy đập đá vôi là loạimấy đập búa va đập trực tiếp 1 rô to có gắn các thanh đập, năng suất 600tấn/h, có thểđập phôi có kính thước lớn đến 2500mm và có thể tích tới 1,5 m3 Đá vôi sau khi đập
có kích thước 98% < 150mm, qua băng tải cao su có nhiều dài lên tới 2,8km đượcchuyển vào kho đồng nhất sơ bộ Bụi sinh ra được lọc qua lọc bụi tĩnh điện (131.120)
và các lọc bụi tay áo (lọc bụi túi) (131.170), (141.040) và đổ vào băng tải cùng vớilượng liệu từ máy đập Máy rải đá vôi Stacker (151.100) có năng suất bình quân600tấn/h rải đá vôi thành 2 đống dọc kho Khối lượng mỗi đống 16000tấn.Tổng sứcchứa của kho đồng nhất đá vôi là 32000 tấn Hiệu suất đồng nhất (theo bảo đảm củabên bán) là 10:1
II.2.2.Khai thác, vận chuyển, đập và đồng nhất sơ bộ đá sét
Đất sét Quyền Cây được khai thác bằng phương pháp bốc xúc trực tiếp và vậnchuyển về trạm đập của công ty bằng xe ô tô tự đổ với cự li từ 2,3 đến 2,5km Liệuđược đổ vào phễu cấp liệu (133.010) qua cấp liệu tấm (133.020), băng tải tràn(133.020) đưa vào máy đập (133.100) Máy đập đất sét là loại máy đập 2 trục lăn córăng, năng suất đập 250tấn/h Sau khi đập sơ bộ từ phôi có kích thước lớn nhất800mm đến cỡ (75x75)mm Sản phẩm được vận chuyển về kho đồng nhất sơ bộ bằng
hệ thống băng tải cao su đặt song song với hệ thống băng vận chuyển đá vôi, cự ly2,8km Kích thước đất sét sau khi đập 95%<75mm Kho sét được trang bị 2 máy rảiStacker (153.100) và (153.200), rải đất sét thành 2 đống dọc kho theo phương phápđánh luống (Windrow) Năng suất rải của mỗi Stacker bình quân 280 tấn /h.Khốilượng mỗi đống 7000 tấn Tổng sức chứa của kho 14000 tấn Hiệu suất đồng nhất(theo bảo đảm của bên bán) là 10:1 Bụi sinh ra được lọc qua lọc bụi tĩnh điện(133.210) và lọc bụi túi (133.270), (143.040)
II.2.3.Tiếp nhận than, phụ gia, xỷ quặng, nguyên liệu điều chỉnh, thạch cao, đập thạch cao và kho tổng hợp
Các loại nguyên, nhiên liệu trên được vận chuyển về công ty bằng phương tiện ô tôhoặc tàu hoả Thạch cao, xỷ quặng từ tầu hỏa đổ vào phễu cấp liệu (220.020) đượcsàng qua 3 cấp liệu rung (222.030) xuống một hệ thống băng tải trước khi được rảithành đống trong kho Than, phụ gia từ ô tô đổ vào băng tải (222.140), sau đó nó đượcđưa vào kho bằng băng tải (224.010) và rải thành những đống riêng biệt nhờ Stacker(224.100) chạy dọc kho Riêng thạch cao dạng cục có thể được chứa tại bãi ngoài trờigần với kho chứa tổng hợp.Trước khi đưa vào kho đồng nhất sơ bộ.Thạch cao dạngcục được đập qua máy đập (222.100) có năng suất 120tấn/h Khối lượng mỗi loạitrong kho:
Than cám: 2đống x 7500 tấn
Trang 10Kho chứa đất sét cũng được trang bị một Reclaimer (153.300) kiểu cào ngược, cắtngang luống đưa sét vào băng tải (153.320) chạy dọc kho sau đó đổ vào băng tải(153.340) có gắn thiết bị định lượng (151.345) vận chuyển đất trực tiếp vào máynghiền liệu.
Quặng sắt (hoặc xỷ pyrit) và nguyên liệu giàu SiO2(có thể là phiến silic) cũngđược Reclaimer (224.200) kiểu cần cẩu cào vào băng (224.400) chạy dọc kho đồngnhất và đưa vào các két chứa riêng biệt (331.050) cho xỷ, (331.090) cho cát Tốc độcủa Reclaimer (224.200) sẽ được điều khiển để giữ cho két chứa ở một độ đầy nhấtđịnh nhờ sự chỉ báo của các tế bào trọng kượng gắn trên két chứa
Trừ đất sét được định lượng qua băng (153.340), đá vôi, quặng sắt và nguyên liệugiàu SiO2đều được định lượng nhờ các băng cân trước khi đưa vào máy nghiền liệu.Máy nghiền đứng 3 con lăn Atox (341.020) được trang bị cho nghiền và sấy hỗnhợp nguyên liệu Máy phân ly động (341.021) được lắp liền trên máy nghiền liệu đểphân loại bột liệu Những hạt quá cỡ sẽ được quay lại bàn nghiền, những hạt thô văng
ra khỏi bàn nghiền được cấp liệu rung (341.030) đưa vào hệ thống tuần hoàn vật liệugồm băng tải (331.150) và gầu nâng (331.140) đưa trở lại máy nghiền
Trước khi vào máy nghiền, các kim loại lẫn trong nguyên liệu được tách ra bằngcác thiết bị chia tách (331.110) và (331.120)
Nguồn nhiệt cho sấy được sử dụng chủ yếu là khí thải lò nung sau quạt Preheater.Nhiệt độ khí thải lò nung được điều chỉnh bằng phương pháp phun nước trong thápđiều hòa khí thải GCT (341.340) để giữ cho nhiệt độ ra khỏi máy nghiền liệu khôngđổi (ở mức đặt trước khoảng 940C) Khi khí nóng từ lò nung không đủ nhiệt độ đểsấy liệu bên trong máy nghiền thì một máy phát nhiệt (generator) sẽ được khởi độngcấp khí nóng bổ sung cho quá trình sấy vật liệu trong máy nghiền
Tỷ lệ phần trăm pha trộn các loại vật liệu (đá vôi, đất sét, xỉ quặng và nguyên liệugiàu SiO2) được tính toán cân đối tự động bằng hệ thống điều chỉnh cân đối bột liệutrên cơ sở các hệ thống chế tạo do phòng KTSX đưa ra phù hợp với quá trình nungluyện và chất lượng clinke theo yêu cầu (chế độ trực tuyến: online mode) Tỷ lệ trêncũng có thể đặt trực tiếp nếu người vận hành chuyển sang chế độ ngoại tuyến (offlinemode)
Trang 11Quá trình khởi động hệ thống nguyên vật liệu tới máy nghiền liệu Reclaimer(153.300) phải khởi động trước cùng với cới các băng tải để đất sét có thời gian tớicác chứa đá vôi, xỷ, quặng, nguyên liệu giàu SiO2 Có nghĩa là các băng cân(331.020, 331.060, 331.100) phải khởi động trước một thời gian (đã tính toán trước)
kể từ khi Reclaimer (153.300) bắt đầu khởi động
Trường hợp sau khi dừng khẩn cấp máy nghiền, vật liệu thô vẫn còn trên băng tảithì người vận hành CCR có thể khởi động bình thường toàn bộ hệ thống vận chuyển
mà không cần có thời gian trễ
Bột liệu sau khi được tập chung tại 4 cyclon lắng (341.070) được vận chuyển bằngmáng khí động đưa vào xilo đồng nhất (341.110) xuống các vít tải (341.360, 370).Tốc độ của máy phân ly được điều chỉnh bởi kết quả phân tích độ mịn sản phẩm củaphòng thí nghiệm
Lộ trình vận chuyển bột liệu qua gầu nâng (361.010) hoặc gầu nâng (361.100)được chọn bởi người vận hành CCR trước khi khởi động nhóm thiết bị vận chuyển.Khí và bụi sau cyclon lắng được tuần hoàn lại máy nghiền liệu hoặc đưa qua lọc bụitĩnh điện (341.390) ra ống khói (341.050) nhờ quạt máy nghiền (341.090) và quạt khíthải (341.400)
Có 5 vòng điều khiển cho quá trình nghiền liệu.
Cân đối cấp liệu máy nghiền
Cấp liệu máy nghiền
Lưu lượng khí máy nghiền
Nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền
áp suất thấp tại cửa vào máy nghiền
II.2.5.Đồng nhất silô bột liệu - CF (361.040)
Silo bột liệu được chế tạo bằng bê tông cốt thép có sức chứa 20.000 tấn bột liệu.Đáy silo được bố trí 7 cửa xả liệu ứng với 7 khoang tròn hình nón và được sục khí bởi
hệ thống 3 quạt thổi pitông quay (361.BL.01- 03) nhằm đạt tới hiệu quả đồng nhấtcao
Hệ thống đường ống cấp khí sục phức tạp và các hộp khí đặt tại đáy silo tạo nêntầng sôi bột liệu và xả qua 7 cửa tháo đáy theo chương trình Mỗi lần xả gồm 3 cửađáy tương ứng với 3 múi tam giác trong 4 múi tại đáy silo Mỗi chu kì bằng60s Trong chu kì xả đáy 12 phút, mỗi múi được sục khí một lần Quá trình sục khísilo và xả đáy được điều khiển bởi một bộ PLC lắp đặt trong một hệ thống vi xử lí
II.2.6.Cấp liệu lò nung
Có 7 cửa tháo tại đáy silo (361.040) mỗi cửa được lắp đặt 2 van, một van được vậnhành bằng tay, một van vận hành bằng khí nén Trong vận hành bình thường các vantay đựơc mở 100%, các van (361.040.FV01-07) điều chỉnh tuỳ theo mức đầy của phễunhận và theo chu kì xả tại các cửa tháo tương ứng Sau khi tập chung tại phễu nhận,bột liệu qua van vận hành khí nén (361.050) vào cân cấp liệu lò nung Thùng cấp liệu
lò nung được giữ theo trọng lượng đặt trước nhờ sự đóng mở van tự động (361.050)
Trang 12qua các tế bào trọng lượng gắn trên thùng cấp liệu lò nung Việc tháo xả bột liệu từcân cấp liệu lò nung nhờ van vận hành môtơ (van điều khiển lưu lượng 361.FG11) vàvan vận hành bằng khí nén (van ngắt sự cố 361.SG11) Trong vận hành bình thường,van khí nén mở hết Van vận hành môtơ được điều khiển theo yêu cầu mức cấp liệu lònung còn gọi là van điều khiển lưu lượng Khi lộ trình cấp liệu chính bị trục trặc thì lộtrình dự phòng (stand-by) bao gồm van khí nén (361.SG12) và van điều khiển lưulượng (361.FG12) sẽ được mở và sao chép lại mức độ mở van của lộ trình chính dểquá trình cấp liệu được liên tục Quạt (361.060) được cung cấp cho vệc sục khí thùngcân (361.050).
Có 3 lộ trình cấp liệu lò nung liên quan đến hệ thống vận chuyển bột liệu từ máynghiền liệu đến silô mà người vân hành CCR phải lựa chọn trước khi khởi động hệthống cấp liệu lò nung:
S361.010P361.100
S361.010P361.080
S361.100P361.080
Và 2 lộ trình RECIR tuần hoàn liệu sau cân cấp liệu về silô
Ngoài ra, người vận hành còn có thể đổi từ lộ trình này sang lộ trình khác nếu lộtrình đang vận hành bị trục trặc theo một nguyên tắc nhất định
II.2.7.Nung clinker
Bột liệu đã qua cân được đưa vào Preheater 2 nhánh 5 tầng nhờ máng khí động(361.090), các van quay (361.120) và các van đối trọng (Flap Valve) (361.125) vào vịtrí ống nối giữa cyclone số 2 và cyclone số1 của cả 2 nhánh A và B Vị trí van phânchia liệu (361.095) được điều khiển để tình trạng khí giữa 2 nhánh là như nhau
Do có sức hút của quạt preheater (341.420), khí nóng từ lò và calciner cuốn bộtliệu vào 2 cyclone tầng 1 (C1), lắng lại ở 2 cyclone này và rơi xuống đoạn ống nốigiữa C2 và C3 lại hoà vào dồn khí nóng, lắng tại C2…
Cứ tiếp tục như vậy quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa bột liệu và khí nóng Bộtliệu tăng dần nhiệt độ và xảy ra các phản ứng mất nước, phản ứng phân huỷ khoángsét Quá trình canxi hoá xảy ra mãnh liệt khi bột liệu đươc đưa vào calciner (421.110)
và ống đứng lò nung để tiếp tục vào C3 Trứơc khi vào lò nung, mức độ canxi hoá đạtđược từ 90-95% Nhiệt độ của bột liệu từ 860-875OC
Do có độ dốc và chuyển động quay của lò nung, bột liệu được vận chuyển từ đầu
lò tới máy làm lạnh clinker trên chiều dài 71m Tại đây, dưới tác tác dụng nhiệt từ lòphun lò Douflex (9441.700), bột liệu tiếp tục các phản ứng phân huỷ hoàn toàncacbonat thực hiện các phản ứng pha rắn và phản ứng kết khối tạo clinker
Khi ra khỏi lò quay, Clinker có nhiệt độ khoảng 13500C được rơi vào máy lạnhclinker kiểu ghi (loại Coolax cooler 1284 CC-3 giàn ghi, dẫn động thuỷ lực) để làmnguội clinker đến nhiệt độ 650C cộng với nhiệt độ của môi trường
Quạt Preheater (341.420) là loại quạt tuabin có công suất môtơ 2001 kw, lưu lượngkhí 637.920m3/h, áp suất 850 mm WH tạo sưc hút qua hệ thống lò và đưa khí thải tới
Trang 13sử dụng cho máy nghiền liệu hoặc qua ESP (341.390) nhờ quạt khí thải (341.400) đưa
ra ống khói Nhiệt độ khí thải ra môi trường không vượt quá 1500C
Có 11 vòng điều khiển (control loops) cho hệ thống lò nung clinker trong quá trình vận hành lò và preheater.
áp suất không đổi trong quạt ID - Fan
Độ đầy của lò nung
Nhiệt độ không đổi sau cyclone tần 5
Nhiên liệu tới vòi phun không đổi
Vị trí van phân chia cấp liệu lò nung
nhiệt độ đầu vào lọc bụi tĩnh điện ESP chính
áp suất thấp trong kiln hood
áp suất dưới ghi cfg (Controlled fall gate)
tốc độ ghi 2
khí làm mát
làm mát nước ESP cooler
II.2.8.Làm nguội Clinker
Tổ hợp thiết bị làm nguội clinker kiểu Coolax cooler 1284CC 3 giàn ghi được lắpđặt cho việc làm nguội clinker xả ra từ lò nung Các tấm ghi cố độ bền nhiệt cao cùngvới sự phân khoang (3 zôn) và hệ thống quạt gồm 13 cái đảm bảo cho việc thu hồinhiệt đạt tới hiệu suất thu hồi nhiệt cao (gió 2 và gió 3) cho lò nung, calciner và đảmbảo làm nguội clinker đến nhiệt độ thiết kế Các zôn của Coolax cooler:
Zôn đầu CIS: 6 hàng ghi (Zôn thu hồi nhiệt)
Zôn CFG: 18 hàng ghi (Zôn thu hồi nhiệt)
Zôn RFT: 60 hàng ghi (Zôn làm nguội)
Tổ hợp gồm 13 quạt khí làm mát trong đó 2 quạt khí kín, 2 quạt cho CIS, 3 quạtcho CFG và 6 quạt cho RFT
Clinker có kích thước <=30mm qua các thanh ghi rơi trực tiếp xuống băng gầu.Các hạt có kích thước lớn hơn 30mm qua máy đâp búa (441.340) để đập sau đó rơixuống băng gầu (471.010) để vận chuyển lên silô chứa cùng với clinker hạt nhỏ rơixuống từ các khoang trên suốt chiều dài của hệ thống ghi
Tốc độ của ghi được điều khiển bởi áp suất dưới ghi 1 do các quạt K21, K22 vàK23 tạo ra theo vòng điều khiển
Hơn 70% khí nóng từ cooler được thu hồi cho quá trình cháy lò nung và calciner,lượng còn lại được qua quạt hút (441.610) hút qua lọc bụi tĩnh điện ESP (441.610) vàđẩy ra ống khói có trích một phần dử dụng cho sấy than trong máy nghiền than Bụilắng từ ESP được hệ thống băng cào vận chuyển bụi clinker về băng gầu (471.010)
Có 7 mạch điều khiển được lắp đặt cho hệ thống máy làm nguội Coolax.
Trang 14 áp suất tại cửa ra của lò nung (kiln hood) được điều khiển bởi bộ điều khiểnPID bằng vịệc điều chỉnh tốc độ quạt hút khí thải cooler.
Tốc độ ghi 1 được điều khiển bởi áp suất CFG từ các quạt K21, K22 và K23
Tốc độ ghi 2 được điều khiển bởi tốc độ ghi 1
Tốc độ ghi 3 được điều khiển bởi tốc độ ghi 2
Lưu lượng khí cho ghi 1 được điều khiển bởi việ điều chỉnh van hút của cácquạt K11, K12, k21, K22, K23, K41, K42và các quạt khí kín K20 và K30
Lưu lượng khí cho ghi 2 được điều khiển bởi việc điều chỉnh các quạt K43
Than cám được nghiền đến độ mịn: 5% sót lại trên sàng 009, các hạt có kích thướclớn hơn được máy phân ly thải ra quay lại bàn nghiền Nhờ sức hút của quạt máynghiền (461.250) than mịn được lắng qua lọc bụi túi (461.230) tốc độ máy phân lyđược điều khiển phù hợp với kết quả độ mịn từ phòng thí nghiệm
Nguồn nhiệt cho sấy được trích từ khí thải lò nung và thiết bị phát nhiệt (461.580)
Có 4 mạch điều khiển được lắp đặt cho máy nghiền than:
Nhiệt độ ra khỏi máy nghiền sẽ được giữ không đổi bằng việc điều chỉnh vị trí van trong ống khí nóng từ máy làm nguội kiểu ghi
Lưu lượng khí qua máy nghiền được điều khiển bằng cách điều chỉnh van hút quạt máy nghiền/lọc bụi
Mức cấp liệu tới máy nghiền được diều khiển bởi chênh áp máy nghiền
áp suất cửa vào máy nghiền được điều khiển bởi vị trí van trong ống tuần hoàn khí
Ngoài các vòng điều khiển trên mà tất cả đều có thể làm việc ở chế độ điều khiểnbằng tay, các thông số sau đây có thể được điều khiển từ xa:
Tốc độ môtơ máy nghiền
Vị trí các van điều chỉnh
Vị trí các van ngắt
Tốc độ rôto máy phân ly
Trang 15 Đặt áp lực máy nghiền.
Vị trí nâng hạ con lăn
Cung cấp nhiên liệu tới generator (lò đốt phụ nghiền than)
II.2.10.Đốt nhiên liệu trong lò quay và trong calciner
a.Đốt than
Cân than cho lò nung (461.640) và cân than cho calciner (461.560) được trang bịriêng dưới các két than mịn (461.610) và (461.410) Than mịn được đưa tới các vòiphun nhờ khí từ các quạt thổi (461.575 từ 0-05) cho vòi phun calciner và các quạt(461.670 từ (01-02) cho vòi phun chính của lò nung
Mỗi nhóm quạt có một quạt thổi dự phòng (stand-by) Người vận hành CCR đượcphép chọn 2 trong 3 vòi phun calciner và chọn 1 trong 2 quạt cho vòi phun chính lònung trước khi khởi động các nhóm van chuyển than mịn nhưng phải yêu cầu côngnhận vận hành khoá các van tay tại cửa ra của quạt stand-by Tốc độ cấp than cho vòiphun được điều chỉnh bởi tốc độ môtơ cân than Lượng gió do các quạt thổi sinh ra đểđẩy than mịn đươc coi như một lượng gió sơ cấp tham gia vào quá trình cháy của vòiphun
b.Đốt dầu
Dầu MFO đựoc một thiết bị hâm sấy tới nhiệt độ 120-1300C và được bơm tới vòiphun cho giai đoạn sấy và khởi động lò bằng bơm cao áp với áp suất từ 30 - 40 bar.Sau khi đã đi qua một hệ thống van điều khiển lưu lượng tại các tổ hợp phân phối, dầuđược cung cấp cho các vòi phun:
Vòi phun calciner qua tổ hợp (421.470)
Vòi phun chính của lò nung qua tổ hợp (441.790)
Vòi phun khởi động qua tổ hơp (441.920)
Ngoài ra dầu còn được cung cấp tới các generator phát nhiệt cho sấy máy nghiềnliệu và máy nghiền than Các generator chỉ sử dụng nhất thời Trong vận hành bìnhthường, khí nóng từ Coolax cooler và từ lò nung được cung cấp cho sấy vật liệu thô vàthan thô trong máy nghiền liệu và máy nghiền than
Trang 16điện (341.390) được trả ra môi trường qua ống khói Hàm lượng bụi trong khí thải ramôi trường không lớn hơn 50mg/Nm3 Tháp điều hoà khí thải (341.410) được trang
bị vít tải (341.SC01) để đưa bụi đã lắng trong tháp ra ngoài Nếu bụi bị ướt, vít tảithuận nghịch (341.430) sẽ đảo chiều đưa bụi ướt thải đi Bình thường bụi khô đượcđưa vào vít tải (341.470) và vận chuyển cùng với bụi lắng từ lọc bụi tĩnh điện về silôđồng nhất
II.2.13.Vận chuyển clinker
Toàn bộ clinker từ máy làm lạnh (441.200) và bụi chưa lắng từ lọc bụi tĩnh điện(441.600) được đưa vao băng gầu (471.010) và vận chuyển lên các silô chứa Vanphân chia (471.040) có nhiệm vụ phân chia clinker về các silô (481.120) sứ chứa20.000 tấn/silô Clinker không đạt yêu cầu được đưa vào silô (481.080) sức chứa2.000 tấn
II.2.14.Nghiền xi măng.
a.Vận chuyển Clinker, thạch cao, phụ gia
Clinker chính phẩm đựoc xả ra từ từ 2 silô (481.120), mỗi silô có 6 cửa xả qua cácvan vận hành bằng môtơ đua vào hệ thống băng tải và gầu nâng vận chuyển lên kétchứa (541.010)
Thạch cao và phụ gia trong kho được reclaimer (224.200) cào văng băng tải(224.300) chạy dọc kho và được hệ thống băng tải vận chuyển đến két chứa thạch cao(541.030) và két chứa phụ gia (541.050)
Dưới các két chứa clinker, thạch cao và phụ gia là các băng cân định lượng đặtdưới các van que (Rod gate) Tốc độ các băng cân được cân dối tự động phù hợp với
tỷ lệ đã định trước bởi người vận hành CCR
Clinker, thạch cao và phụ gia từ các băng cân (541.020); (541.040); (541.060)được đổ vào các băng tải đảo chiều (541.075); (541.080); (541.085) và chia thành 2tuyến
Tuyến I: Các băng cân chạy theo chiều thuận đưa clinker, thạch cao phụ gia
vào băng tải (541.135) để vận chuyển vào máy nghiền trước (máy nghiền sơbộ) sau đó đưa vào máy nghiền xi măng
Tuyến II: Các băng tải chạy theo chiều nghịch Clinker, thạch cao và phụ gia
từ các băng cân vào băng tải (541.230) đổ thẳng vào máy nghiền xi măngkhông qua thiết bị nghiền sơ bộ
b.Nghiền xi măng
Máy nghiền xi măng (540.300) năng suất 240tấn /h là loại máy nghiền chu trìnhkín với máy phân ly động kiểu Sepak, có lắp đặt hệ thống máy nghiền sơ bộ nhằmnâng cao năng suất hệ thống nghiền
Theo tuyến I: Clinker, thạch cao và phụ gia trước khi vào nghiền sơ bộ được tách
bỏ kim loại nhờ các thiết bị (541.100) và (541.140) Sau khi được nghiền sơ bộ, vật
Trang 17liệu được đưa vào băng tải và gầu nâng để đưa vào máy nhiền bi (541.300) Nhờ lực
va đập và chà sát của bi, đạn nghiền, vật liệu được nghiền thành xi măng Sau khi quamáy phân ly Sepak, xi măng thành phẩm được lắng qua 2 lọc bụi túi (541.500) và(541.505) và nhờ hệ thống vít tải, gầu nâng, máng khí động vận chuyển về silô chứa
xi măng Phần chưa đủ độ mịn (tách ra từ máy phân ly) được quay trở lại máy nghiền
bi nhờ các máng khí động
Một cân định lượng kiểu va đập (541.140) được lắp đặt cho việc cân vật liệu quaytrở lại máy nghiền Tốc độ cấp liệu từ các băng cân định lượng (Clinker, thạch cao,phụ gia) được điều khiển tự động phù hợp với các điểm đặt trước và trị số lưu lượngvật liệu quay trở lại máy nghiền Có nghĩa là: khi vật liệu quay trở lại máy nghiền (từmáy phân ly Sepak) tăng thì hệ thống điều khiển tự đông sẽ tác động làm giảm tốc độcác bằng cân Clinker, thạch cao và phụ gia sao cho tổng cấp liệu máy nghiền là khôngđổi
Thiết bị đo âm thanh máy nghiền (541.300) được lắp đặt cho việc giám sát tìnhtrạng bên trong máy nghiền (độ đầy của vật liệu)
Tốc độ quay của máy phân ly Sepak được điều khiển từ xa bởi người vận hànhCCR phù hợp với dữ liệu về độ mịn xi măng từ phòng thí nghiệm
Một thiết bị phun nước (541.300-WT 01) được cung cấp cho việc làm nguội ximăng trong máy nghiền Lưu lượng nước phun có thể được điều tiết tự động phù hợpvới nhiệt độ sản phẩm xả ra từ máy nghiền
Việc điều khiển áp suất khí tuần hoàn cho máy phân ly Sepak được điều chỉnh bởivan (541.383) và xi măng có thể được tiếp tục làm mát nhờ việc mở van (541.385) lắptrên vòng tuần hoàn khí cho máy phân ly
Các vòng điều khiển trong công đoạn nghiền xi măng:
Điều khiển tải trọng máy nghiền
Điều khiển phun nước và nhiệt độ xi măng trước lọc bụi túi
Điều khiển độ mịn sản phẩm (tốc độ máy phân ly)
Điều khiển tỷ lệ pha trộn
Điều khiển áp suất tuần hoàn khí
II.2.15.Đóng bao xi măng
Xi măng thành phẩm được hệ thống vít tải, gầu nâng và máng khí động vận chuyểnvào 4 silô chứa (621.100); (621.200); (621.300) và (621.400) Để đồng nhất và tháo
xi măng ra khỏi silô, các quạt thổi (621.110); (621.210); (621.310); (621.410) đượclắp đặt để sục khí và khoang trộn Xi măng được tháo ra ở cửa đáy duy nhất cho mỗi
si lô bên trong khoang trộn rồi qua các van điều khiển lưu lượng vào hệ thống mángkhí động và gầu nâng đến các bunke chứa cho 4 máy đóng bao Hai máng khí động(621.145); (621.345) xả xi măng rời trực tiếp ra các xe ô tô sitéc chở xi măng chuyêndùng Từ 4 bunke chứa, xi măng được tháo vào 4 máy đóng bao (641.080 từ 1- 4) quacác van lật và van quay Vỏ bao xi măng được cấp theo tuyến riêng Xi măng đượcvận chuyển ra ô tô, tàu hoả bằng hệ thống băng tải
Trang 18II.3.Các phân xưởng chính trong Sản xuất xi măng
II.3.1.Phân xưởng Sản xuất bột liệu
II.3.1.1.Các thiết bị chính thuộc phân xưởng
Máy nghiền con lăn đứng Atox 45
Máy phân ly hiệu suất cao RAR 45
Hệ thống cấp liệu
Lọc bụi tĩnh điện éP chung cho lò nung và nghiền liệu
Quạt máy nghiền (không phải do FLSA cung cấp) Môtơ 2500kW
Hệ thống tuần hoàn vật liệu máy nghiền
Vận chuyển sản phẩm
Quạt lọc bụi kiểu MTS 400/392 Môtơ 513 kW
Khoảng điều chỉnh 33-100%
II.3.1.2.Năng suất
Máy nghiền được thiết kế với năng suất 320 tấn/h ở độ mịn 10% trên sàng
009 Việc thiết kế hàm lượng ẩm của hỗn hợp liệu cấp cho máy nghiền là 8% và đượcsấy tới độ ẩm 0.5% với kính thước vật liệu max: 0%>158 mm và 2%>135 mm
II.3.1.3.Quá trình công nghệ
a.Hệ thống cấp liệu
Các loại nghuyên liệu được vận chuyển từ kho tới các két chứa riêng biệt Từ cáckét chứa, nguyên kiệu được xả qua các băng cân định lượng theo phần trăm đã địnhtrước do hệ thống điều khiển cân đối và điều chỉnh phối liệu tự động thực hiện (riêngđất sét được điều khiển qua thiết bị định lượng (153BW03) gắn trên băng tải(153.340) Bộ điều khiển tự động cân đối bột liệu sẽ giữ tỷ lệ cấp liệu phù hợp với các
hệ số chế tạo mục tiêu (LSF, SM, AM) Từ các băng cân định lượng, nguyên liệuđược vận chuyển tới máy nghiền liệu bởi hệ thống vận chuyển Để tránh các loại kimloại lẫn trong nghuyên liệu rơi vào máy nghiền, hệ thống vận chuyển cấp liệu máynghiền được trang bị một máy hút kim loại kiểu từ tính trên đầu cuối của băng tảichung cấp vào máy nghìên Cũng trên băng tải này, một máy phát hiện kim loại đượctrang bị để loại trừ kim loại không nhiễm từ Những kim loại này sẽ được thải ra sàntầng trệt nhờ van 2 ngả lắp tại vị trí trước khi vào máy nghiền nhờ một van quay cùngmột lượng nhỏ khí từ môi trường
b.Máy nghiền Atox
Qua van quay, nguyên liệu rơi vào một ống trượt và nạp vào bàn nghiền Bànnghiền quay trên trục cố định nhờ môtơ và hộp giảm tốc máy nghiền Nguyên liệuđựơc nghiền mịn do lực ép giữa các con lăn và bàn nghiền Lực ép được sinh ra do ápsuất thuỷ lực của hệ thống bơm thuỷ lực được lắp đặt cho hệ thống máy nghiền ápsuất thuỷ lực được điều chỉnh bằng cánh thay đổi điểm đặt trong phòng điều khiểntrung tâm Vật liệu được lưu giữ trên bàn nghiền bởi vòng chắn Độ cao của vòngchắn được điều chỉnh để quá trình nghiền đạt mức tối ưu Tại vùng ngoại biên của bànnghiền, vật liệu rơi qua vòng chắn hoà lẫn vào dòng khí nóng được đưa vào máy
Trang 19nghiền qua các vòng miệng xung quanh bàn nghiền Một phần không đáng kể vật liệuhạt lớn rơi qua vòng miệng quay trở lại máy ngiền bởi hệ thống tuần hoàn vật liêumáy nghiền.
Máy nghiền còn được trang bị một hệ thống phun nước Hệ thống này được sửdụng để điều khiển nhiệt độ ra khỏi máy nghiền Ngoài ra chúng còn được sử dụngcho việc ổn định bề dày lớp vật liệu trên bàn nghiền trong trường hợp nguyên liệu nạpvào quá khô
c.Máy phân ly RAR
Một phần vật liệu rơi qua biên của bàn nghiền được quay trở lại bàn nghiền bởidòng khí nóng đưa vào máy nghiền qua vòng miệng Các hạt mịn được cuốn vàodòng khí nóng và đưa vào máy phân ly
Trong máy phân ly, dòng khí mang theo bột liệu được chia tách thành 2 phần: cáchạt thô được quay trở lại bàn nghiền để nghiền lại, các hạt mịn thành phẩm được vậnchuyển cùng với khí gas lên các cyclone Tại các cyclone này, sự chia tách khí gas vàbột liệu được thực hiện Bột liệu được lắng lại, khí gas được đưa ra ống khói sau khi
đã làm sạch tại lọc bụi tĩnh điện (ESP) chung cho lò nung và máy nghiền liệu Dẫnđộng cho rôto máy phân ly là một môtơ thay đổi tốc độ Tốc độ máy phân ly được xácđịnh bởi độ mịn của bột liệu
d.Hệ thống khí gas nghiền
Quá trình sấy vật liệu của dòng khí gas, việc vận chuyển và phân ly vật liệu trongmáy nghiền được thiết lập bởi một quạt máy nghiền được lắp đặt giữa các cyclone vàlọc bụi tĩnh điện chung Thành phần khí gas vào trong máy nghiền bao gồm khí thảipreheater và khí tuần hoàn từ máy nghiền Nhiệt độ dòng khí được xác định bởi nhucầu sấy vật liệu cấp vào trong máy nghiền Khí tuần hoàn đựoc sử dụng cho việc duytrì không đổi lưu lượng khí gas qua máy nghiền và máy phân ly
Lưu lưọng khí gas được giám sát bởi ống venturi lắp đặt giữa các cyclone và quạtmáy nghiền
Sau quạt máy nghiền, một phần khí gas của quá trình được quay trở lại cửa vàomáy nghiền, một phần được dẫn tới lọc bụi tĩnh điện ESP
II.3.1.4.Hệ thống điều khiển và các vòng điều khiển
Các mô tơ, máy móc, các van và các thiết bị khác được vận hành và điều khiển từ
hệ thống điều khiển trung tâm (Central Control Room)
a.Các chương trình cho vận hành công đoạn nghiền liệu
Trang 20Từ phòng điều khiển trung tâm, công đoạn nghiền liệu có thể được vận hành bởiviệc lựa chọn một số các chương trình và một số các chức năng trực tiếp.
Cấu trúc của hệ thống điều khiển bao gồm một số nhóm mô tơ Các mô tơ củamỗi nhóm có thể được khởi động theo trình tự khi vận hành nhóm Trong nhóm
mô tơ, một máy chỉ có thể được khởi động khi các máy cuối nguồn của nhómđang vận hành Một nhóm mô tơ có thể được khởi động khi các nhóm cuối nguồncủa công đoạn đang vận hành
Các chương trình đã lắp đặt trong hệ thống điều khiển sẽ thực hiện các thủ tục khởiđộng và dừng các máy đã được phân chia tới các nhóm Từ đó, việc vận hành đượcgiám sát tự động, kiểm tra tất cả các liên động cho vận hành, bảo vệ và an toàn
b.Liên động điện
Liên động vận hành
Nguyên tắc chung của liên động vận hành là không máymóc nào được khởi độngkhi các máy cuối nguồn của nhóm chưa được khởi động và khởi động không đúngtrình tự đã sắp đặt trong nhóm Việc dừng của bất kỳ máy nào sẽ là nguyên nhândừng của các máy trước nó theo trình tự
Liên động bảo vệ
Các liên động bảo vệ như:
Nhiệt độ ổ đỡ
Rung động bánh răng
Rung động máy nghiền
Nhiệt độ dây quấn môtơ
Mức dầu tối thiểu
Các giảm sát tốc độ
Mức vật liệu quá cao…
Sẽ dừng tất cả các máy trong công đoạn để bảo vệ thiết bị Trong hầu hết cáctrường hợp, báo động cảnh báo trước sẽ được phát ra
c.Các vòng điều khiển
Để đảm bảo ổn định vận hành cũng như sự đồng đều của sản phẩm, công đoạnnghiền liệu được đưa vào các vòng điều khiển, mỗi vòng điều khiển duy trì riêng biệtcác thông số vận hành của công đoạn
Cân đối cấp liệu máy nghiền.
Mỗi thành phần cấp liệu được đặt % trong cấp liệu tổng nhưng tổng số phần trămcác nguyên liệu thành phần phải là 100%
Bộ điều khiển cân đối sẽ duy trì phần cấp liệu riêng biệt cho dù có sự thay đổi trị sốtổng cấp liệu mới
Cấp liệu máy nghiền.
Trị số cấp liệu máy nghiền được điều khiển bởi chênh áp máy nghiền Chênh ápmáy nghiền được duy trì tại giá trị điểm đặt đã lựa chọn bằng việc điều khiển trị sốcấp liệu mới tới máy nghiền
Trang 21Mức vật liệu trên băng cấp liệu được giữ không đổi bởi việc điều chỉnh tốc độ đồng
bộ theo trị số cấp liệu mới
Lưu lượng khí máy nghiền.
Lưu lượng khí gas máy nghiền được giữ ô mức không đổi bằng việc điều chỉnh vanhút của quạt máy nghiền dựa trên dụng cụ đo venturi được lắp đặt tại vị trí giữa cáccyclone tập trung bột liệu và quạt máy nghiền
Nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền.
Nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền được giữ ở mức không đổi bằng việc phun nướctrong máy nghiền hoặc phun nước trong tháp điều hoà khí thải Trong trường hợp sửdụng khí sấy của lò đốt phụ (heat generator) trong vận hành máy nghiền, việc điềuchỉnh nhiệt độ tại cửa ra máy nghiền tiến hành bằng việc điều chỉnh lưu lượng nhiênliệu cấp tới generator
áp suất thấp tại cửa vào máy nghiền.
áp suất thấp tại cửa vào máy nghiền được giữ ở mức không đổi bằng việc điềuchỉnh van hút của quạt lọc bụi tĩnh điện ESP
II.3.1.4.Các thiết bị điều khiển từ xa
Các thiết bị sau đây có thể điều khiển từ xa bởi người vận hành CCR:
Tất cả các van điều chỉnh
Tất cả các van ngắt
Van hút quạt ID-fan
Tốc độ phân ly
Trị số cấp liệu cuả các thành phần cấp liệu riêng biệt
Vị trị nâng hạ con lăn
II.3.1.5.Vận hành máy nghiền
Trình tự khởi động, dừng hệ thống sẽ dễ dàng hơn nhờ các vòng điều khiển và việcđiều khiển bằng tay, sau đây sẽ mô tả việc đặt các thông số máy nghiền và tổ hợp cơkhí máy nghiền sẽ ảnh hưởng tới vận hành máy nghiền như thế nào
a.Ghi chép vận hành
Khi phân xưởng đang hoạt động ổn định, tất cả các thông số vận hành như: áp suất,nhiệt độ, trị số cấp liệu, vị trí van… phải được ghi chép Các dữ liệu này rất cần thiếtcho quá trình khởi động lại phân xưởng
Trang 22 áp lực máy nghiền.
áp lực nghiền của các con lăn xuống bàn nghiền cùng với hệ thống thuỷ lực có thểđược điều chỉnh trong vận hành áp lực nghiền luôn luôn cao có nghĩa là tiêu tốn điệncho máy nghiền cao và năng suất cho máy nghiền cao Tuy nhiên, khi có các tìnhhuống xảy ra thì áp lực nghiền nên giảm Số lượng đầy đủ trong cấp liệu mới hay cácđường đặc tuyến cấp liệu bình thường có thể được áp dụng
Tốc độ máy phân ly.
Việc thay đổi tốc độ máy phân ly sẽ ảnh hưởng tới độ mịn của sản phẩm, tốc độmáy phân ly được sử dụng cho điều chỉnh độ mịn trên cơ sở phân tích độ mịn từphòng thí nghiệm
Phun nước.
Máy nghiền được trang bị một hệ thống máy phun nước lắp đặt cho phun nước trênbàn nghiền Bằng việc sử dụng hệ thống phun nước, sự ổn định lớp vật liệu nghiềntrên bàn nghiền có thể đạt được
Ngoài ra, hệ thống phun nước còn được sử dụng cho việc duy trì nhiệt độ tại cửa racủa máy nghiền là không đổi Tuy nhiên, sự lựa chọn của người vận hành tuỳ theo cácđiều kiện để có thể phun nước trong máy nghiền hay trong tháp điều hoà khí thảiGCT
c.Điều chỉnh bên trong máy nghiền
Một vài cơ cấu bên trong máy nghiền có thể được điều chỉnh, tuy nhiên việc điềuchỉnh không phải trong khi đang vận hành cho các cơ cấu như: vòng chắn, vòngmiệng
Vòng chắn.
Phần ngoại biên của bàn nghiền được lắp rắp cùng với vòng chắn Vòng chắn đượclàm bởi một các vòng phân đoạn Bằng việc lắp thêm hoặc tháo hoàn toàn các vòng,chiều cao của vòng chắn có thể được điều chỉnh Vòng chắn cao hơn sẽ giữ lại vật liệunhiều hơn trên bàn nghiền và bằng việc làm như vậy sẽ cải thiện được sự ổn định củaquá trình nghiền Tuy nhiên, cùng với chiều cao hơn của bàn nghiền, lớp vật liệu trênbàn nghiền sẽ dày hơn và hiệu quả nghiền sẽ kém
Việc đặt chiều cao vòng chắn tối ưu sẽ được thiết lập trong quá trình chạy bảo hànhnăng suất máy nghiền
Sau khi thay thế những phần hư hỏng của bàn nghiền, chiều cao của vòng chắn nênđược lưu giữ để duy trì chiều cao vòng chắn thực tế
Trang 23tốc dòng khí gas qua vòng miệng không được ở mức thấp mà có thể gây rung độngmáy nghiền.
Tiết diện vòng miệng thích hợp sẽ được thiết lập trong thời gian chạy bảo hànhphân xưởng nghiền liệu
d.Các thông số tác động khác
Tác động của phép đo độ hạt cấp liệu: Máy nghiền con lăn có khả năng đập hiệu
quả vật liệu cấp tới có kích thước dạng cục phụ thuộc vào đường kính con lăn
Nếu cấp lệu máy nghiền thô có nghĩa là nó chứa nhiều cục lớn hơn Việc vận hànhmáy nghiền có thể có vấn đề Đó là: Độ rung động máy nghiền cao hơn và mức sảnphẩm nghiền sẽ thấp hơn
Nếu cấp liệu máy nghiền gồm nhiều hạt nhỏ và bụi, máy nghiền có thể duy trì ổnđịnh lớp vật liệu nghiền nhưng độ rung máy nghiền lại cao hơn Vấn đề này khắc phụcbằng cách làm tăng lượng nước phun máy nghiền
II.3.2.Phân xưởng nung CLINKER
Kích thước cyclone cho một nhánh: 2x5,2m (kiểu LP) và 3x5,4 m (kiểu LP)
Calciner: DDC (Down Drraught Calciner) 6,9x20m
Máy làm nguội clinker: Coolax 1284 CC
Trang 24 Máy đập Clinker: Đập búa
Kiểu vòi phun: Duoflex hỗn hợp than, dầu
Hệ thống cấp liệu lò nung: Êlevator
Quạt ID-Fan: Solyvent DPDR 287 hoặc tương tự với môtơ 2001kw
đi lên giữa cyclone số 1 và cyclone số 2 của hai nhánh preheater qua van quay và đốitrọng
(Flap Valve)
Preheater vận hành theo nguyên lý trao đổi nhiệt ngược dòng Bột liệu đi xuốngqua các nhánh preheater do trọng lượng và khí nóng do lò, Calciner sinh ra đi ngượclên do sức hút của quạt ID - fan Do đó, bột liệu được trao đổi (gia nhiệt) trên lộ trìnhcòn khí nóng thì mất nhiệt dần
Khi đến van phân chia của 2 cyclone tầng 4, bột liệu được chia thành 2 dòng Mộtdòng đi vào ống gió 3 và một dòng đi vào ống đứng lò nung (cả 2 nhánh A và B củapreheater) Sự phân chia bột liệu sẽ được điều chỉnh trong quá trình vận hành vàthường xấp xỉ: 65% tới ống gió 3; 35% tới ống đứng lò nung
Trong DDC (Calciner), xấp xỉ 58% nhiên liệu được đốt cháy Nhiên liệu trongCalciner được đốt trong vòi phun 2 kênh kiểu đứng cùng với gió 1 được lắp đặt trênđỉnh của DDC Khí nóng thu hồi từ Cooler, một phần được đưa vào đỉnh DDC (quaống gió 3) cung cấp cho quá trình cháy tại Calciner (gió 3), một phần được đưa vào lònung cung cấp cho quá trình của vòi phun trung tâm (gió 2) Tương quan giữa lượnggió 1, gió 2, gió 3 trong quá trình cháy của hệ thống lò nung được điều chỉnh bởi cácvan trong các đường ống khí cháy preheater và van điều chỉnh kiểu trượt vận hànhmôtơ (restrictor gate) lắp đặt trong ống đứng của lò nung
DDC được vận hành ở nhiệt độ cao xấp xỉ 11000C (nhiệt độ khí ra tại cửa củaDDC) thời gian lưu trữ bột liệu trong DDC xấp xỉ 3,7giây
Sức hút phù hợp qua hệ thống lò nung được điều chỉnh bởi van và tốc độ quạtID_fan Khí cháy từ lò nung và từ DDC được trộn mạnh mẽ tại điểm thắt tại ILC củaCalciner trước khi chúng được đưa trực tiếp vào 2 cyclone tầng 5 Trong cyclone tầng
Trang 255, bột liệu được tách khỏi dòng khí và được cung cấp vào lò nung với mức độ canxihoá xấp xỉ 95%.
Nhờ có độ dốc và quay của lò nung, bột liệu được tiếp tục được vận chuyển qua lò.Chúng được canxi hoá hoàn toàn nhờ nhiệt cung cấp bởi vòi phun trung tâm và hìnhthành Clinker sau khi đã đi qua zôn nung của lò Clinker đã kết khối đựơc rơi vào máylàm nguội kiểu ghi Coolax để hạ nhiệt độ Clinker xuống: 65oC + nhiệt độ môi trường
Máy làm nguội Coolax.
Cliker từ lò quay có nhiệt độ khoảng 13500C được đưa xuống máy làm nguộiCoolax kiểu ghi Nhờ hệ thống 13 quạt và chuyển động của 3 giàn ghi clinkerđược làm mát và vận chuyển về cuối coolax Những hạt có kích thước < 30 mmrơi qua các thanh ghi trực tiếp vào hệ thống băng gầu vận chuyển Những hạt cókích thước lớn hơn >30 mm được đưa qua máy đập búa để đập nhỏ Sau đó toàn
bộ Clinker kể cả Clinker mịn rơi xuống các phễu chứa dưới giàn ghi đều rơi vàobăng gầu để vận chuyển lên silô chứa Bằng sự thay đổi vị trí của van phân chia,Clinker không đạt chất lượng được đưa vào một silô chứa riêng
Xử lý khí thải
Trong vận hành bình thường, khí thải lò nung được sử dụng cho mục đích sấytrong máy nghiền liệu Phần khí dư sẽ qua một buồng lắng trước khi vào lọc bụitĩnh điện (ESP)
Khi máy nghiền liệu dừng, toàn bộ khí thải lò nung sẽ được qua tháp điều hoà khí thảiGCT (Gas Conditioning Tower) Sau khi qua GCT, khí thải cũng được lắng bụi rồi đượclàm sạch nhờ lọc bụi tĩnh điện ESP trước khi thải ra môi trường Bụi được thu hồi trongbuồng lắng bụi GCT và trong ESP được đưa trở về silô hoặc vào hệ thống cấp liệu lònung
II.3.2.3.Thủ tục sấy hệ thống lò nung Clinker
a.Buồng khói, ống đứng buồng khói, preheater, ống gió 3, máy làm nguội và
lò nung
Việc sấy và gia nhiệt cho lớp lót của hệ thống phải được tiến hành rất từ từ đểtránh sự nứt rạn và vỡ lớp lót Đặc biệt chú ý với các zôn lớn lót bằng vữa và bê tôngchịu lửa
Cần thiết phải tiến hành các thủ tục sấy lò theo đường cong sấy theo yêu cầu củacác nhà cung cấp gạch chịu lửa
Việc sấy hệ thống lò nung phải được tiến hành với điều kiện lắp dựng toàn bộ hệthống đã hoàn thiện và đồng bộ sau khi sấy, lò nung phải được đưa vào hoạt độngngay Quá trình sấy và nâng nhiệt hệ thống lò nung lần đầu tiên nên được phân ra 3giai đoạn với khoảng thời gian: 48, 72 và 24 giờ (theo biểu đồ sấy kèm theo)
b.Vận hành sấy lần đầu
Quá trình sấy lần đầu tiên được bắt đầu và tiến hành theo 3 giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Sấy ống đứng và buồng khói sử dụng vòi phun khởi động có thể dichuyển được
Trang 26 Giai đoạn 2: Sấy ống gió 3 và máy làm nguội sử dụng vòi phun Calciner.
Giai đoạn 3: Sấy preheater và lò quay sử dụng vòi phun chính và vòi phunCalciner
II.3.2.4.Cung cấp khí trong giai đoạn nâng nhiệt
Trong thời kỳ nâng nhiệt, cần có khối lượng nhiệt lớn nhất được tập trung gia nhiệtcho lò nung có nghĩa là cần có một thể tích gió cần thiết và phù hợp qua lò Tuy nhiên,một lượng khí dư cũng cần có mặt cho quá trình cháy
Van quạt khí thải cooler được điều chỉnh để có thể sấy vữa chịu lửa và lớp lóttrong cooler
Ngọn lửa không được để có muội:
Thông thường, hàm lượng oxy yêu cầu (được hiển thị trong CCR nhờ thiết bị phântích khí) trong ống đứng buồng khói khoảng từ 5 đến 8% Hàm lượng oxy nhỏ hơnmức này sẽ gây nên ngọn lửa có muội
Việc phân tích khí sau preheater không cần phải thực hiện trong giai đoạn nângnhiệt vì sự thấm khí của preaheater sẽ ảnh hưởng đến phân tích
III.3.2.5.Xem xét trong thời kỳ nâng nhiệt
Chưong trình nâng nhiệt được tiến hành theo biểu đồ Tuy nhiên thời kỳ nâng nhiệtcho việc khởi động nguội lò nung bình thường là xấp xỉ 24 giờ Đây là vấn đề rất quantrọng để bảo vệ vật liệu chịu lửa trong hệ thống Không nên có một cố gắng nào đểlàm tăng tốc độ chương trình Trong trường hợp có sự gián đoạn trong thời kỳ nângnhiệt, cần phải kéo dài thêm thời gian để thời gian sấy theo quy định được đảm bảo Tốc độ nâng nhiệt được đo theo nhiệt độ khí tại buồng khói (inlet chamber) và nhiệt
độ khí ra khỏi preheater và theo đường cong trên biểu đồ sấy
Các dữ liệu được ghi chép theo kinh nghiệm vận hành trong thời kỳ nâng nhiệt lầnđầu để đường cong trên biểu đồ được điều chỉnh theo thực tế trong những tình huống
cụ thể
Bất cứ một sự gia tăng nào về sức hút cũng đều là nguyên nhân gây nên sự gia tăngnhiệt độ trong tháp cyclone dẫn đến tăng sự tiêu hao nhiệt trong lò và đó là điều khôngmong muốn
II.3.2.6.Vận hành
a.Điều khiển các thông số vận hành
Trong vận hành, quá trình được giám sát bởi hệ thống điều khiển, nơi mà các gía trịcủa quá trình và các gía trị đặt được xử lý, được tối ưu và được ghi chép để có hiệulực cho người vận hành
Một số các gía trị đặt có thể được điều khiển tự động bởi các vòng điều khiển vàmột số có thể được điều khiển bằng tay
Chức năng khoá liên động và báo động được gắn với một số các thông số của quátrình
b.Các vòng điều khiển (11vòng)
Trang 27Để duy trì ổn định vận hành bất kể các thay đổi các thông số mà nó có thể làm ảnh
hưởng tới quá trình, hệ thống được cài đặt một vài vòng điều khiển mà nó sẽ thực hiệnnhững tác động đúng khi được đặt trong chế độ tự động
Không có bộ điều khiển nào cần đặt trong chế độ tự động khi mà các giá trị đầu vàocủa quá trình đạt tới ổn định ở mức tương đương với điểm đặt của bộ điều khiển
Để phục vụ cho người vận hành trong điều khiển quá trình, các vòng điều khiểnsau đây sẽ có hiệu lực
áp suất không đổi sau quạt ID-fan:
áp suất giữa quạt ID-fan và quạt lọc bụi - áp suất được đo sau quạt ID-fan được giữkhông đổi bằng việc điều chỉnh tốc độ quạt lọc bụi Vịêc làm này duy trì ổn định sứchút preheater
Độ đầy của lò nung:
Tốc độ lò nung và mức cấp liệu được đồng bộ
nhiệt độ không đổi sau cyclone tầng 5:
Nhiệt độ khí tại cửa ra cyclone tầng 5 điều khiển lượng nhiên liệu tới DDC Có 2nhiệt độ được lựa chọn điểm đặt Hai bộ điều khiển làm việc theo kiểu nối tầng Bộđiều khiển thứ 2 điều khiển điểm đặt nhiệt độ đã chọn sau cyclone tầng 5 Điểm đặtnày xác định điểm đặt nhiên liệu tới bộ điều khiển thứ nhất điều tiết điểm đặt nhiênliệu theo cách điều chỉnh van dầu nhiên liệu tới vòi phun
nhiên liệu tới vòi phun không đổi:
Nhiên liệu cấp tới vòi phun sẽ được giữ không đổi ở giá trị đặt trước
Vị trí van phân chia cấp liệu lò nung:
Vị trí van phân chia cấp liệu sẽ đảm bảo tình trạng nhiệt độ khí như nhau giữa 2nhánh preheater
nhiệt độ đầu vào lọc bụi tĩnh điện ESP chính:
Nhiệt độ đầu vào được điều chỉnh bởi tháp điều hoà khí thải GCT
áp suất thấp trong kiln hood:
Được giữ không đổi bằng việc điều chỉnh tốc độ quạt khí thải cooler
áp suất dưới ghi CFG (Contrlled Fall Gate):
áp suất dưới ghi CFG (ghi số 1) điều chỉnh tốc độ ghi Vòng điều khiển này sẽ bịxoá tự động nếu báo động về quá tải ghi được kích hoạt
làm mát nước ESP cooler:
Việc phun nước tới máy làm nguội Clinker được điều chỉnh để bảo vệ lọc bụi tĩnhđiện máy lạnh Clinker và quạt khí thải chống lại nhịêt độ cao Nước sẽ được phun nếunhiệt độ vượt quá 400oC nếu quạt khí thải đang vận hành
Trang 28c.Đặt bằng tay
Việc đặt bằng tay là sự dàn xếp thích hợp giữa các trạng thái ổn định và tối ưu chosản phẩm, nó phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu, đặc tính của nhiên liệu… được thiếtlập trong quá trình chạy bảo hành
Một số điểm đặt quan trọng nhằm đạt được sự vận hành tối ưu phải được làm bằngtay
khí cháy:
Lượng khí cháy được đặt bởi người vận hành dựa trên việc phân tích khí Sự phânphối khí này điều chỉnh bởi vị trí van ống gió 3, van hạn chế (restrictor gate) trongống đứng buồng khói
Cấp liệu tới lò nung:
Cấp liệu lò nung có thể thay đổi và được phân phối, sự phân phối giữa DDC và ốngđứng buồng khói có thể được thay đổi bởi người vận hành
Đồng bộ hoá lò nung:
Người vận hành có thể thay đổi sự đồng bộ hoá
cấp liệu tới lò nung:
Mức cấp nhiên liệu tới hệ thống thiết bị lò nung được xác định trên cơ sở sự đánhgiá chất lượng Clinker như: trọng lượng, hàm lượng vôi tự do, quan sát màu bằngngoại quan đối với clinker
II.3.2.6.Các tình trạng đặc trưng liên quan đến vận hành lò nung
a.Phân tích khí
Phân tích khí là một nguồn thông tin rất quan trọng trong việc đánh giá quá trìnhcháy Do đó, điều quan trọng là phải có thiết bị phân tích đúng Khí (khói) khôngđược chứa đựng bất cứ một loại chất không cháy nào như: Cacbon (C), Oxytcacbon(CO)
Dưới các tình huống có hại, sự có mặt của các loại khí chứa các chất không cháynhư trên sẽ là nguyên nhân gây cháy hoặc nổ Mặt khác, việc vận hành lò nung mà đểsản sinh ra nhiều khí CO sẽ làm tiêu tốn thêm nhiên liệu cho 1kg Clinker tăng
Một lượng khí CO 1% trong khí (khói) bắt buộc phải tiêu tốn thêm trong lò nungxấp xỉ 40 kcal/Clinker
Bất cứ sự có mặt nào của chất không cháy cũng đều chỉ báo không tương thích củakhí cho sự cháy của nhiên liệu Thậm chí, với một lượng khí thích hợp, khói vẫn cóthể chứa đựng các chất không cháy, bởi vì trong thực tế hỗn hợp nhiên liệu và khí làkhông lý tưởng hoặc nhiệt độ môi trường quá thấp cho quá trình cháy được hoàn toàn
Vì vậy lượng khí dư nên được sử dụng thích hợp cho quá trình cháy
Như đã đề cập ở phần trước, khí ra khỏi preheater chỉ nên chứa từ 4 đến 5% oxynhưng nên đặt giới hạn báo động thấp hơn cho mức oxy trên Ví dụ giới hạn 2% có
Trang 29thể được áp dụng Mức giới hạn này làm tiêu chí cho người vận hành về sự có mặt củachất không cháy trong khí gas.
Sau preheater, đồng hồ đo CO sẽ giám sát liên tục lượng CO trong khí thải Giớihạn nên được đặt như sau: Max 1 : 0.5%
Max 2 : 0.9%
Max 3 : 1.2%
Max.1 sẽ có tín hiệu báo động Người vận hành phải điều chỉnh quá trình cháy Max.2 sẽ có tín hiệu báo động, sau 10 giây sẽ tự động giảm mức nhiên liệu tớiCalciner sẽ cháy ở chế độ vận hành bằng tay
Max.3 sẽ có tín hiệu báo động dừng ngay việc cung cấp khí tới lọc bụi tĩnh điệnchính
c.Nhiệt độ sau preheater cyclone
Quạt ID-fan được thiết kế với nhiệt độ vận hành tới 445oC Tuy nhiên, trong thờigian ngắn mà nhiệt độ lên đến 450oC vẫn có thể được chấp nhận
Các giới hạn báo động sau đây sẽ được đặt:
Max1: Gửi báo động ở 335oC
Max2: Gửi báo động ngắt và dừng quạt ID-fan ở nhiệt độ 385oC
Tuy nhiên, nếu nhiệt độ vượt quá 260oC thì quạt lọc bụi sẽ dừng
Nếu hệ thống vận chuyển bụi dừng, việc vận hành lò nung vẫn có thể tiếp tục xấp xỉ
30 phút nữa trước khi quạt lọc bụi dừng
Trang 30Người vận hành cần xem xét, đánh giá mức độ cụ thể xem có phải yêu cầu dừng lòhay không Theo cấu tạo, một lỗ khoan đường kính 2 mm trong ống nối với khí cụ đo
áp suất âm và điều rất quan trọng là phải luôn luôn giữ sạch nó.Trong trường hợp tắccyclone, khí cụ đo áp suất sẽ di chuyển về số 0 như trong ống đã nạp đầy khi môitrường
Ngay khi việc tắc cyclone đã được xác định chắc chắn, thông thường người vậnhành phải đảm bảo rằng lò nung sẽ được dừng sau đó thông tắc cyclone bằng tay vớicác dụng cụ chuyên dụng Việc thông tắc cyclone phải được tiến hành cực kỳ cẩn thận
và nguy hiểm luôn luôn xảy ra nếu người thao tác không chấp hành đúng các quy tắc
an toàn và quy trình (có quy trình riêng) thông tắc cyclone
f.Hiện tượng đóng tảng trong ống đứng và buồng khói
Có thể kiểm tra phát hiện hiện tượng đóng băng trong ống đứng và buồng bằng việckiểm tra sự chênh lệch áp suất âm giữa cửa ra lò nung và cyclone tầng 5 bên nhánhlò
Để tránh hịên tượng đóng tảng trong ống đứng và buồng khói, hệ thống đựơc lắpđặt một số súng bắn khí để bắn phá sự kết tắc (air blaster), thổi khí theo chu kỳ Từkhi có hiện tượng cố kết trên từng ống đứng và buồng khói, không để kết tảng thànhnhững mảng dày, khối lớn
g.Vị trí lò nung
Vị trí hướng trục của lò nung trên các con lăn đỡ đựơc giám sát bởi cơ cấu đẩy Báo động max.1 là tín hiệu thông báo cho người vận hành kiểm tra thiết bị đẩyvà/hoặc vị trí của các con lăn đỡ
Max.2 báo động dừng tự động lò nung để ngăn ngừa sự hư hỏng cơ cấu làm kínbuồng khói, làm kín kiln hood hoặc con lăn đẩy lò
Cũng cần thiết phải kiểm tra hướng đẩy của các con lăn đỡ
Việc bôi trơn giữa các con lăn đỡ và vành lò phải được sử dụng chất bôi trơngraphite khô
h.Lớp lót lò nung
Nhiệt độ của hệ thống lò nung là rất cao và được bảo vệ bởi lớp lót bao gồm: gạch
và bê tông chịu lửa
Vấn đề quan trọng là phải đảm bảo lò quay êm trong vận hành để lớp lót không
bị rơi lở
Bình thường, lớp lót trong preheater, các ống khí nóng, các phần trong Cooler sẽ cótuổi thọ nhiều năm mà không cần thay thế Tuy nhiên, đặc biệt lớp lót trong zôn nungyêu cầu phải thay thế gạch chịu lửa thường xuyên Số lần thực tế phụ thuộc vào nhiềuyếu tố Tuy nhiên việc thay thế chung là trong trường hợp chiều dày lớp gạch đã giảm
đi một nửa, lò nung phải được dừng để sửa chữa
Trong vận hành, tình trạng lớp lò nung được kiểm tra bằng việc lắp đặt máy quét (scaner) cho việc giám sát nhiệt độ vỏ lò Mức báo động nhiệt độ không vượt quá
400oC
Trang 31III.4.Hệ thống điều khiển
III.4.1.Các thiết bị điều khiển quá trình
Hệ thống bao gồm: 12 bộ PLC (bộ điều khiển lôgic khả lập trình) nhãn hiệu Bradley FLSA lắp đặt cho các công đoạn sau:
Điều khiển đóng mạch PID
Điều khiển trình tự động cơ
Phát hiện sai lỗi vận hành
Xử lý báo động
Quét tín hiệu Analog, tín hiệu số
Thông tin với hệ thống ESC/OP Station
Thông tin với các PLC khác…
Các bộ cáp cho kết nối hệ thống bao gồm:
Một bộ 500m cáp Ethernet cho kết nối mạng tại vị trí kỹ thuật vận hành
Một bộ 12km cáp Ethernet cho mạng PLC kể cả phạm vi kết nối giữa phòngđiều khiển trung tâm và phòng điều khiển tai chỗ
Một bộ 4 km cáp Device Net cho mạng cáp từ hệ thống PLC đến các thiết bịđược điều khiẻn từ xa hoặc tại chỗ
Một môđun kĩ thuật FLS-ACE/PLC nhãn hiệu FLSA
Một môđun tài liệu FLS-ACE/PLC nhãn hiệu FLSA
Trang 32Một vị trí kĩ thuật lập trình gồm 1 máy tính chủ (có chuột, bàn phím) 32 phần mềm
PC AnyWhere: phần mềm chương trình PLC Auto CAD light, Microsoft Office ForWindow, phần mềm ECS/ Op Station cho giao diện HMI…
III.4.2.2.Tại phòng điều khiển tại chỗ
Có 4 phòng điều khiển tại chỗ cho các công đoạn:
Đập đá vôi
Đập đất sét
Đập thạch cao
Đóng bao xi măng (2 phân xưởng)
Thiết bị điều khiển tại mỗi phòng điều khiển tại chỗ gồm:
Một máy tính chủ màn hình 21 inch, chuột và bàn phím
Giá đỡ và các thiết bị đầu nối
Ngoài ra hệ thông còn được trang bị các môđun:
Môđun phần mềm FLS - SDR cho thu nhận dữ liệu, báo động, ghi chép báocáo và các chức năng khác
Môđun phần mềm FLS - ECS/OP Station hiệu FLSA
Một môđun kĩ thuật FLS - ACE cho hệ thống các giao diện vận hành
III.4.2.3.Chức năng của hệ thống
Việc đánh giá hệ thống tự động điều khiển quá trình dựa trên cơ sở khái niệm về hệthống FLS - ACE/System (Adaptable Control Engineering) bao gồm các giao diệnvận hành cho người và thiết bị dựa trên hệ thống FLS - ECS/OP Station và các bộđiều khiển lôgíc khả lập trình cho việc điều khiển và thu nhận dữ liệu quá trình dựatrên hệ thống FLS - ACE Allen-Bradley PLS System
Hệ thống điều khiển các quá trình chính bao gồm việc giám sát và điều khiển cáccông đoạn sau (Trình tự khởi động các thiết bị thuộc các công đoạn tại phòng điềukhiển trung tâm):
Hệ thống điều khiển tại chỗ bao gồm viêc giám sát điều khiển tại chỗ và giám sáttrung tâm cho các công đoạn sau:
Trang 33 Đập đá vôi.
Đập đất sét
Đập thạch cao
Đóng bao xi măng (2 phân xưởng)
Các hệ thống điều khiển tại chỗ này dựa trên cơ sở các vị trí vận hành tại chỗ chogiám sát và điều khiển, hệ thống PLC và các môđun I/O (Lắp đặt trong các trạm điện)cho việc điều khiển môtơ, xử lý báo động và điều khiển vòng Các phòng điều khiểntại chỗ được kết nối tới hệ thống điều khiển quá trình chính thông qua hệ thống mạngEthernet Người vận hành hệ thống điều khiển quá trình chính (tại phòng điều khiểntrung tâm) có thể theo dõi, giám sát tình trạng có liên quan tới các công đoạn đượcvân hành tại chỗ
Cho mỗi công đoạn, các màn hình sau đây được xác định:
a Hiển thị Mimic (Mimic display)
Trong Mimic các phần của công đoạn được đại diện bằng các hình thể tiếp nối vớicác loại vật liệu và lưu lượng khí
Mỗi môtơ, van mở-ngắt…được hiển thị thông tin về 256 tình trạng khácnhau như: chạy, dừng, báo lỗi, tại chỗ, bình thường mở ngắt…
Mỗi thông tin trạng thái được hiển thị mầu được miêu tả nguyên văn trên vịtrí vận hành
Các giá trị Analog được hiển thị các mầu khác nhau tương ứng với các mầubáo động bằng số hoặc bằng mô hình các thanh
Các đường cong hướng cho các giá trị kiểm soát có thể được đưa vào hiểnthị mimic
b.Hiển thị start-up (Start-up dislay)
Các mimc đặc biệt được thiết kế để khởi động, dừng các nhóm thiết bị qua cácchương trình điều khiển PLC cùng các thông tin về báo động khoá kiên động cho cácnhóm dừng và khởi động
c.Hiển thị vòng PID (PID loop dislay)
Việc điều khiển vòng cùng với thực đơn bộ điều khiển và hình ảnh đường congđiều khiển dựa trên 3 chế độ vận hành:
d.Xem xét báo động
Trang 34Các thông tin về báo động quá trình và hệ thống có thể xảy ra cùng với thời gianxuất hiện
Mỗi tín hiệu Analog có thể trên 10 mức khác nhau Mỗi mức đại diện cho 1 báođộng
Trong PLC, mỗi báo động được đánh dấu thời gian tại thời điểm ghi và xoá, chophép phân tích báo động các máy đơn hoặc phân xung
e.Các đường cong về hướng
Cung cấp thông tin về năng suất máy móc và quá trình trong thời kì và so sánh sựphát triển các giá trị quá trình khác nhau cùng với các dữ liệu thực tế và dữ liệu đãqua
Xác định các nhóm cùng với 4 đường cong dữ liệu kiểm soát
Các đuờng cong đã qua và đường cong tại thời gian thực tế (hiện tại)
f.Báo cáo
Các báo cáo quá trình chứa đựng 16 giá trị điểm khác nhau về giá trị vận hành như
sản phẩm, mức tiêu tốn nguyên, nhiên liệu… được báo cáo trong 24 h
Báo cáo tháng hoặc giá trị trung bình ngày, báo cáo năm với tính toán tháng hoặcgiá trị trung bình tháng, số giờ làm việc liên tục của thiết bị
Các báo cáo về báo động (lỗi)
Các báo cáo về sự kiện xảy ra
Báo cáo về hướng cùng với 4 đường cong
III.4.4.Giám sát và điều khiển FLF-ECS Expert
III.4.4.1.Thiết bị cho tối ưu hoá qquá trình bao gồm
Một máy tính chủ với bộ nhớ 128 Mbyte dung tích ổ cứng 10 Gbyte màn hình mầu
21 inch chuột và bàn phím
Một máy in laze
III.4.4.2.Điều khiển lò nung
Một môđun phần mềm điều khiển lò FLS- ECS/FuzzyExpert, hiệu FLSA: điềukhiển giám sát lò nung khi lò đã nạp tới 70% năng suất nhằm ổn định lò nung, chấtlượng Clinker, kinh tế về nguyên liệu và sản phẩm tối đa dựa trên mức
Nhóm điều khiển zon nung:
Tiết kiệm về nhiên liệu với nhiệt độ khí gas thải ra là là nhỏ nhất
Nhóm điều khiển điểm đặt dẫn động:
Tốc độ lò
Trang 35a.Nhóm điều khiển khởi động lò bao gồm các mục tiêu:
Làm tăng tốc độ lò và cấp liệu lò nung tới mức sản xuất mong muốn
Điều khiển tiêu tốn nhiệt (kcal/tấn Clinker) trong phần nung theo chứcnăng
Điều khiển điểm đặt nhiệt độ cho Calciner theo chức năng
b.Điều khiển điểm đặt nhiệt độ cho các dẫn động
Tốc độ lò
Cấp liệu lò
Nhiên liệu cấp cho lò
III.4.4.4.Điều khiển máy làm nguội
Môđun phần mềm FLS - ECS/fuzzy Expert điều khiển máy làm nguội nhãn hiệuFLSA bao gồm:
Việc điều khiển máy làm nguội nhằm đặt được lớp Clinker ổn định, nhiệt độ gió 2
và gió 3 ổn định và đạt tối đa, tối ưu hoá lượng gió làm mát, dựa vào:
Nhóm điều khiển máy làm nguội clinker bao gồm những mục tiêu sau:
Điều khiển dòng chảy
ổn định áp suất dưới ghi
ổn định lượng gió 2 và gió 3
Tối ưu hoá lượng gió làm mát
Những mục tiêu mới do khách hàng quy định
Điều khiển điểm đặt cho các dẫn động:
áp suất ghi số 1
Tốc độ các ghi
Lưu lượng gió của tất cả các quạt
Khác…
III.4.4.5.Điều khiển máy nghiền xi măng
Môđun phần mềm FLS-ECS/FuzzyExpert điều khiển máy nghiền mang nhãn hiệu
Trang 36 Sản phẩm tối đa và lượng quay lại máy nghiền tối thiểu
III.4.4.6.Máy quét Scanner
Hệ thống được trang bị một máy quét nhiệt độ vỏ lò nung để giám sát theo dõinhiệt độ vỏ lò gạch chịu lửa Thiết bị Scanner là một máy quét tia hồng ngoại tốc độcao để đo nhiệt độ vỏ lò nung Cứ mỗi vòng quay của lò, toàn bộ hình ảnh nhiệt độ vỏ
lò thu được về với 1 hình chữ nhật 20-30cm (gần cỡ 1 viên gạch) trên màn hình máytính
Máy quét Scanner không chỉ là 1 thết bị báo động đáng tin cậy mà còn sử dụng đểđánh giá tình hình gạch chịu lửa lát trong lò, tức là xác định mức độ hao mòn lót cũngnhư phát hiện và mức độ các mảng nóng phát triển, độ dày của lớp lót bảo vệ và hìnhdạng của vòng đỡ lò, mức độ vùng đốt, giúp cho người vận hành CCR có giải phápphù hợp nhằm tránh hư hại lớn cho lớp lót và duy trì lò nung tiếp tục hoạt động dàingày có hiệu quả
Một máy tính PC bộ nhớ 118 Mbyte dung tích ổ cứng 10 Gbyte, màn hình 21 inchchuột, bàn phím và máy in mầu được lắp đặt trong phòng điều khiển trung tâm để theodõi và giám sát nhiệt độ vỏ lò
Chương 2
hệ SLC500 của allen - bradly
(Small Logic Controller ) I.Tổng quan về PLC
I.1.Giới thiệu về PLC
Trang 37PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trìnhđược (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển lôgic thôngqua một ngôn ngữ lập trình Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình
tự các sự kiện Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (cổng vào) tácđộng vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiệnđược đếm Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điềukhiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục
“lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở cổng vào và xuấttín hiệu ở cổng ra tại các thời điểm lặp đã lập trình
Để khắc phục những nhựoc điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (Relay) người ta
đã chế tạo bộ PLC nằm thỏa mãn các yêu cầu sau:
Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học
Gọn nhẹ, dễ bảo quản, sửa chữa
Dung lượng bộ nhớ lớn có thể chứa được những chương trình phức tạp
Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp
Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính PC, nối mạngvới các PLC khác, các Module mở rộng
Hiệu quả kinh tế cao khi áp dụng cho các hệ thống lớn, hệ thống phức tạp.Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và cáclogic thời gian Tuy nhiên, bên cạnh đó việc đòi hổi tăng cừơng dung lượng nhớ vàtính dễ dàng cho PLC mà vẫn đảm bảo được tốc độ xử lý cũng như giá cả… Chínhđiều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp Cáctập lệnh nhanh chóng đi từ logic đơn giản đến các lệnh phức tạp, sau đó là chức chứcnăng làm toán trên các máy tính lớn…Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC
có dung lượn lớn, số lượng I/O nhiều hơn
Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điềukhiển hoặc xử lý hệ thống Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xácđịnh bởi một chương trình Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC
sẽ thự hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này Như vậy néu muốn thay đổihay mở rộng chức năng của quy trình công nghệ, ta chỉ cần thay dổi chương trình bêntrong bộ nhớ của PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện mộtcách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hayRelay
I.2.Cấu trúc, hoạt động của PLC
I.2.1.Cấu trúc
Để có thể thực hiện được chương trình điều khỉển, PLC phải có tính năng như mộtmáy tính, nghĩa là phải có một bộ xử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ để lưuchương trình điều khiển, dữ liệu RAM (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài
Trang 38EPROM), và các cổng vào ra để giao tiếp được với đối tượng điều khiển và để traođổi thông tin với môi trường xung quanh Và để phục vụ cho các bài toán điều khiểnlớn PLC còn cần phải có thêm các khối chức năng đặc biệt như bộ đếm (Counter), bộthời gian (Timer)…và những khối hàm chuyên dụng.
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằngtay (Console) hay bằng máy tính Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủRAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung Nếu đơn vị lậptrình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nàochương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớPLC Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết,đọc và kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232,RS422, RS485…
I.2.2.Nguyên lý hoạt động PLC
Đơn vị xử lý trung tâm (CPU):
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm trachương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trongchương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra Các trạng thái đầu ra ấy được phát tới cácthiết bị liên kết để thực thi Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vàochương trình điều khiển được lưu giữ trong bộ nhớ
Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu
Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu và điều khiển đồng
bộ các hoạt động trong PLC
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ xử lý và các module vào ra thôngqua Data Bus, Address Bus và Control Bus Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểmcho phép truyền 8 bit của 1 byte một các đồng thời hay song song
Nếu một Module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽchuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus Nếu 1 địa chỉ Byte của 8 đầu raxuất hiện trên Address Bus, Module đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ DataBus Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt độngcủa PLC
Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạnchế
Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O Bêncạnh đó, CPU được cung cấp 1 xung Clock có tần số từ 1- 8 MHZ Xung này quyết
Trang 39định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệthống.
Bộ nhớ
PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp:
+ Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O
+ Làm bộ đệm trạng thái chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi cácRelay
Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trítrong bộ nhớ đều đựợc đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ
Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi 1 bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử
lý Bộ vi xử lý sẽ tăng giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý tiếp theo Vớimột địa chỉ mới, nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, quá trình nàygọi là quá trình đọc
Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khảnăng chứa 2000- 16000 dòng lệnh, tùy thuộc loại vi mạch Trên PLC các bộ nhớ nhưRAM, EPROM đều được sử dụng
Bộ nhớ bên trong (Random Access Memory) có thể nạp chương trình, thay đổihay xóa bỏ nội dung bất kì lúc nào Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện bịmất Để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị 1 pin khô, có khả năng cungcấp lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm Trong thực tế RAM được dùng
để khởi tạo và kiểm tra chương trình Khuynh hướng hiện nay dùng CMOSRAM nhờkhả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn
EPROM (Electriccally Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà người sửdụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được Nội dung củaEPROM không bị mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã được nhà sảnxuất nạp và chứa hệ đièu hành sẵn Nếu người sử dụng muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉdùng thêm EPROM gắn bên trong PLC Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi và xóaEPROM
Môi trường ghi dữ liệu thứ ba là đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máylập trình Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượn lớn nên thường được dùng để lưunhững chương trình lớn trong một thời gian dài
Trang 40Hầu hết PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V, tín hiệu xử lý là 12/24VDChoặc 100/240VAC.
Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ , các hiển thị trạng thái của các kênh I/Ođược cung cấp bởi các đèn LED trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt độngnhập xuất trở nên dễ dàng và đơn giản
Bộ xử lý đọc và xác định các trạng thái đầu vào (ON, OFF) để thực hiện việcđóng hay ngắt mạch ở đầu ra
I.3.Các bước thiết kế 1 hệ thống diều khiển dùng PLC
Để thiết kế 1 chương trình điều khiển cho một hoạt động baô gồm những bướcsau:
I.3.1.Xác định quy trình công nghệ
Trước tiên, ta phải xác dịnh thiết bị hay hẹ thống nào muốn điều khiển Mục đíchcuối cùng của bộ điều khiển là điều khiển một hệ thống hoạt động
Sự vận hành của hệ thống được kiểm tra bởi các thiết bị đầu vào Nó nhận tín hiệu
và gửi tín hiệu đến CPU, CPU xử lý tín hiệu và gửi nó đến thiết bị xuất để điều khiển
sự hoạt động của hệ thống như lập trình sẵn trong chương trình
I.3.2.Xác định các ngõ vào, ngõ ra
Tất cả các thiết bị xuất, nhập bên ngoài đều được kết nối tới bộ điều khiển lậptrình Thiết bị nhập là những công tắc, cảm biến…Thiết bị xuất là những cuộn dây,van điện từ, động cơ, bộ hiển thị
Sau khi xác định tất cả các thiết bị xuất nhập cần thiết, ta định vị các thiết bị vào
ra tương ứng cho từng ngõ vào, ra trên PLC trước khi viết chương trình
I.3.3.Viết chương trình
Khi viết chương trình theo sơ đồ hình bậc thang (ladder logic) phải theo sự họatđộng tuần tự từng bước của hệ thống
I.3.4.Nạp chương trình vào bộ nhớ
Bây giờ chúng ta có thể cung cấp nguồn cho bộ điều khiển có lập trình thông quacổng I/O Sau đó nạp chương trình vào bộ nhớ thông qua bộ console lập trình haymáy tính có chứa phần mềm lập trình hình thang Sau khi nạp xong, kiểm tra lại bằnghàm chuẩn đoán Nếu được mô phỏng toàn bộ hoạt động của hệ thống để chắc chắnrằng chương trình đá hoạt động tốt
I.3.5.Chạy chương trình
Trước khi nhấn nút Start, phải chắc chắn rằng các dây dẫn nối với các ngõ vào rađến các thiết bị nhập, xuất đã được nối đúng theo chỉ định Lúc đó PLC mới bắt đầuhoạt động thực sự Trong khi chạy chương trình, nếu bị lỗi thì máy tính hoặc bộConsole sẽ báo lỗi, ta phải sửa lại cho đến khi nó hoạt động an toàn
Sau đây là lưu đồ phương pháp thiết kế bộ điều khiển
Xác định yêu cầu của hệ thống điều khiển
Vẽ lưu đồ chung của
Nạp lập trình sơ đồ hình thang TKế cho
PLC
Mô phỏng chương trình v s ào, ra n ửa lỗi phần
chương trình cho phù hợp
Kết nối to n b ào, ra n ộ thiết
bị v o ra v ào, ra n ới PLC
Chươn
g trình
OK