“Nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng lò đứng”.

“Nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng lò đứng”.

GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 1 Với đề tài “Nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng lò đứng”. Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY XI MĂNG TIÊN SƠN – HÀ TÂY 1.1. Giới thiệu sơ lược về công ty: Công ty xi măng Tiên Sơn tiền thân là nhà máy vôi đá, năm 1995 được sự quan tâm chỉ đạo của Đảng và Nhà nước, nhà máy đã đầu tư xây xựng một dây chuyền sản xuất xi măng có công 25Tấn/h và đưa vào hoạt động từ năm 1996,thiết bị và dây chuyền công nghệ ban đầu được nhập khẩu hoàn toàn của Trung Quốc,với tổng giá trị đầu tư ban đầ u là 39 tỷ đồng.Sau gần 10 năm hoạt đông sản xuất cho tới nay nhà máy đã có nhiều thay đổi sửa chữa nâng cấp thiết bị cũng như dây chuyền công nghệ,nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất, đặc biệt là đã kết hợp cùng với trường Đại Học Công Nghiệp Thái Nguyên để thiết kế cải tiến và thay thế một số thiết bị của dây chuy ền cân băng định lượng. Với đội ngũ CBCNV giàu kinh nghiệm đã đưa nhà máy hoạt động ngày càng phát triển đi lên,có hiệu quả kinh tế cao luôn đạt danh hiệu là đơn vị đi đầu cho ngành xi măng trong khu vực.với cơ cấu sắp xếp tổ chức cán bộ hợp lý không những đã đưa nhà máy hoạt động có hiệu quả kinh tế cao mà còn xứng danh là đơn vị vững mạnh trong công tác tổ chứ c công đoàn và đoàn TN của khu vực.Với địa hình nhà máy được xây dựng trên vùng đất của xã Hồng Quang - huyện Ứng Hoà tĩnh Hà Tây,khu sản xuất đặt sát với GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 2 núi thuận tiện cho việc khai thác đá nguyên liệu, văn phòng làm việc của công ty được xây dựng cách nhà máy sản xuất khoảng 500m,thuận tiện cho việc quản lý và theo dõi xử lý kịp thời những vướng mắc trong quá trình sản xuất, để tiện cho việc giao dịch và tiêu thụ sản phẩm công ty đã xây dựng tất cả 3 văn phòng đại diện trên địa bàn các huyện và tĩnh lân cận trong khu vực.Với phương châm phấn đấu s ản xuất và tiêu thụ 150.000 tấn xi măng trên năm, trong nhiều năm nhà máy đã phải hoạt động liên tục hết công suất để hoàn thành mọi chỉ tiêu đề ra, trong thời gian gần đây sản phẩm xi măng của nhà máy sản xuất ra không đủ cung cấp cho thị trường trong tĩnh và trong nước, hướng tới công ty muốn đầu tư nâng công suất sản xuất của nhà máy lên nhằm đảm bảo đủ sản lượ ng để cung cấp cho thị trường tiêu thụ trong nước đặc biệt là thị trường trong tĩnh Hà Tây và một số tĩnh lân cận. 1.2 Tìm hiểu về tổ chức hoạt động của công ty : Được biết công ty hoạt động sản xuất có hiệu quả, sản phẩm sản xuất ra được người tiêu dùng ưa chuộng là nhờ có bộ máy lãnh đạo tốt, kết hợp với việc bố trí sắp xếp công việc hợp lý cho từng CBCNV . Qua tìm hiểu được biết sơ đồ tổ chức của công ty như sau : (Hình 1.1) GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 3 Hình 1.1 – Sơ đồ tổ chức công ty xi măng Tiên Sơn 1.3.Quy trình công nghệ sản xuất xi măng - Nhà máy xi măng Tiên Sơn: Với thiết kế quy trình công nghệ gồm hai dây chuyền hoạt động song song với nhau nhà máy đã sản xuất rất có hiệu quả, tránh được việc lãng phí thời gian và nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất, kết hợp với việc cải tạo thay thế một số thiết bị trong dây chuyền, nên hiện nay nhà máy đã thuộc diện một trong nh ững nhà máy sản xuất xi măng hiện đại của nước ta. Đặc biệt là hệ thống cân băng định lượng, công ty đã kết hợp với trường đại học công nghiệp - Thái Nguyên để cải tạo và thay thế hệ thống cân băng định lượng, trước đây sử dụng theo nguyên lý cấp liệu rung, thay vào đó nay được lắp Giám Đốc Phụ trach chung P.Giám Đốc VTVT(QMR) P.Giám Đốc Phụ trach SX PHÒNG KTCN BAN ISO PHÒNG VTVT PHÒNG TCHC PHÒNG VTTK PHÒNG KHĐĐ PHÒNG T.PHẨM PX Cơ điiện PX Liệu PX Lò PX K.thác đá PX T.phẩm GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 4 đặt hệ thống cân cấp liệu tự động điều khiển bằng biến tần, thiết bị hiện đại được mô phỏng trên máy tính. Dưới đây là sơ đồ khối dây chuyền sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Tiên Sơn–Hà Tây (Hình 1.2): GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 5 H 2 0 Lò nung số 1+2 Kiểm tra H 2 0 Nghiền liệu số 1 + 2 Máy hút bụi Phân ly số 1 + 2 Hạt thô Kiểm tra Si lô 6,7,8 Máy hút bụi Đồng nhất B Trộn ẩm 1+2 Vê viên 1+2 Kiểm tra Máy hút bụi Kiểm tra Kiểm tra Thạch cao Phụ gia A Đập,nạp GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 6 Nhập kho B Si lô 9,10,11 Si lô 12,13 Máy hút bụi Nghiền xi số 3+4 Máy hút bụi Hệ thống cân băng định lượng số 3+4 Phân ly số 3+4 Hạt thô Si lô 14,15,16 Máy hút bụi Đồng nhất Đóng bao Kiểm tra D Kiểm tra Kiểm tra Kiểm tra Kiểm tra GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 7 Hình 1.2 – Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng –Cty xi măng Tiên Sơn 1.4. Thuyết minh sơ đồ công nghệ: 1.4.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu. Nguyên liệu để sản xuất xi măng chủ yếu là đá vôi, ngoài ra còn có các loại phụ gia khác như than, đất, quặng sắt, thạch cao. Với điều kiện thuận lợi là nguyên liệu ở gần sát nhà máy, đá sau khi được khai thác được hệ thống các băng tải cao su vận chuyển về nơi tập kết và được phân lo ại (đá vôi đen, đá vôi xanh), kiểm tra chất lượng. Đá đạt chất lượng có kích thước giới hạn là 350 mm. Đá đã đạt chất lượng được đưa xuống các máng đá, từ các máng đá này, được các băng tải xích tấm đưa đến các máy kẹp hàm đá để thực hiện công đoạn đập đá lần thứ nhất. Sau khi qua các máy kẹp hàm này thì kích thước đá đạt kích thước giới hạ n là 80 mm. Sau khi qua công đoạn đập đá lần 1, đá được hệ thống băng tải cao su đưa vào máy đập búa để thực hiện công đoạn đập đá lần 2. Qua khỏi công đoạn này, đá nguyên liệu đạt kích thước 25 mm và được hệ thống gàu tải xúc lên đổ vào các xilo 1 và 2. Các loại phụ gia khác thì được đưa từ các nơi về và tập kết ở kho chứa phụ gia. qua công đoạn đập nhỏ, sấy, sàng phân loại để có được kích cỡ quy định tạo điều kiện cho máy nghiền đạt năng suất sau đó được đổ vào các xilo 3và 4. Riêng phụ gia đá thạch cao thì cũng như đá nguyên liệu (đá vôi) được máy kẹp hàm đập nhỏ rồi được gàu tải xúc lên chứa trong xilo 5. 1.4.2 Công đoạn phối và nghiền nguyên liệu. Đây là công đoạn quan trọng, quyết định chất lượng s ản phẩm của công nghệ sản xuất xi măng lò đứng. Đảm nhận công đoạn quan trọng này chính là hệ thống cân băng định lượng điều khiển bằng máy vi tính. Hệ thống gồm 06 bộ cân băng được đặt dưới đáy các xilo theo thứ tự từ cuối băng tải chính đến miệng máy nghiền là : Đá 1, đá 2, than, quặng sắt, thạch cao. Nhiệm vụ chính của các cân băng đ áp ứng sự ổn định về lưu lượng và điều khiển lượng nguyên liệu cấp này sao cho phù hợp với yêu cầu công nghệ đặt ra. Nguyên liệu từ đáy các xilo được trút lên mặt các băng tải cân băng qua hệ thống cấp liệu. Mỗi cân băng trong hệ thống nhận 1 nhiệm vụ khác nhau (vận chuyển các nguyên liệu khác nhau với 1 lưu lượng khác nhau) nhằm mục đích khống chế và điều chỉnh (tốc độ băng) sao cho lưu lượng liệu nhận được ứng với giá trị đặt trước theo yêu cầu công nghệ sản xuất với sai số bé hơn hoặc bằng giá trị cho phép. GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 8 Hệ thống 06 cân băng định lượng này đổ nguyên liệu lên 1 băng tải cao su và băng tải này có nhiệm vụ vận chuyển nguyên liệu (đã được phối) đổ vào máy ngiền bi thực hiện nghiền thành bột liệu. Các hạt bột liệu đạt tiêu chuẩn (về kích thước) sẽ được hệ thống gàu tải xúc lên đổ vào cá xilo chứa, các hạt chưa đạt (có độ mịn > 10% trên sàng 4900 lỗ/cm 2 ) sẽ được máy phân ly đưa trở lại vào đầu máy nghiền để nghiền lại. Tỷ lệ phối liệu theo định mức sau: Đá1: từ (29 ÷ 37%) Đá2 : từ (32 ÷ 40%) Quặng sắt : 6% Than đá : 16% Đất sét : 4% Thạch cao : 5% 1.4.3 Công đoạn nung luyện clinke. Đây cũng là 1 trong những công đoạn quyết định chất lượng của sản phẩm. Bột liệu được lấy ra và được đồng nhất bằng hệ thống rút liệu,sau đó qua hệ thống máy trộn ẩm đạt độ ẩm 60% rồi đưa vào máy vê viên kiểu sàng quay. Những viên liệu có kích cỡ 6 → 8 mm sẽ được đổ xuống 1 băng tải cao su rồi đưa vào hệ thống cấp liệu cho lò nung, các viên liệu được cấp vào lò bằng cách rãi đều từng lớp một và được nung ở nhiệt độ 1500 o c sau đó được rút ra bằng hệ thống máy ghi xả. Lúc này các viên liệu đã trở thành clinke và dính vào nhau thành từng tảng có kích thước khoảng 80 → 100 mm. Hệ thống ghi xả sẽ xả clinke nóng lên băng tải xích tấm đặt ngay dưới đáy lò và các tảng clinke được đưa vào máy kẹp hàm clinke để đập nhỏ. Tuỳ theo chất lượng clinke tốt hay xấu mà được đưa vào chứa trong các xilo riêng (Để sau này rút ra và phối với các lượng phụ gia khác nhau. 1.4.4 Công đoạ n nghiền clinke thành ximăng thành phẩm và đóng bao xi măng. Clinke sau khi được các bộ phận chức năng kiểm tra chất lượng, clinke được hệ thống cân băng định lượng phối cùng với các thành phần đá mỡ, thạch cao, đất pháp cổ, xỉ bông theo một tỷ lệ nhất định, sau đó được hệ thống băng tải cao su đưa vào máy nghiền bi. Sản phẩm sau máy nghiền chính là xi măng thành phẩm. Các hạt xi măng chưa đạt (có độ mịn > 10% trên sàng 4900 lỗ/cm 2 ) sẽ được máy phân ly đưa trở lại vào đầu máy nghiền để nghiền lại. Sản phẩm xi măng đạt chất lượng được đổ vào các xilo 14, 15, 16. Sau khi để nguội thì được đưa vào máy đóng bao, thành phẩm được đóng kho kết thúc quy trình sản xuất. GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 9 Chương 2 MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÂN BĂNG PHỐI LIỆU 2.1. Khái niệm: Cân băng định lượng là bao gồm các thiết bị ghép nối với nhau mà thành, cân băng định lượng của nhà máy sản xuất xi măng là cân định lượng băng tải, được dùng cho hệ thống cân liên tục (liên tục theo chế độ dài hạn lặp lại). Thực hiện việc phối liệu một cách liên tục theo tỷ lệ yêu cầu công nghệ đặt ra. Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, các dây chuyền sản xuất xi măng, hệ thống cân băng định lượng còn đáp ứng sự ổn định về lưu lượng liệu và điều khiển lượng liệu cho phù hợp với yêu cấu, chính vì nó đóng một vai trò rất quan trọng trong việc điều phối và hoạch định sản xuất, do đó nó quyết định vào chất l ượng sản phẩm, góp phần vào sự thành công của công ty. Cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng là cân băng tải, nó là thiết bị cung cấp kiểu trọng lượng vật liệu được chuyên trở trên băng tải mà tốc độ của nó được điều chỉnh để nhận được lưu lượng vật liệu ứng với giá trị do người vận hành đặt trước. 2.2. Cấu tạ o của cân băng định lượng : 1 3 6 7 8 9 4 10 2 5 Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo cân băng định lượng. GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 10 Cấu tạo của cân băng định lượng gồm các phân sau: 1: Phễu cấp liệu 2: Cảm biến trọng lượng (Load Cell). 3: Băng truyền. 4: Tang bị động. 5: Bulông cơ khí. 6: Tang chủ động. 7: Hộp số. 8: SenSor đo tốc độ. 9: Động cơ không đống bộ (được nối với biến tần) 10: Cảm biến vị trí 2.3. Tế bào cân đo trọng lượng: Là thi ết bị đo trọng lượng trong hệ thống cân định lượng bao gồm 2 loại tế bào là loại SFT (Smat Foree Tran Sduer) và tế bào cân Tenzomet. 2.3.1. Nguyên lý tế bào cân số SFT: Tải trọng cần đo Ngưỡng hạn chế Dây rung Giao thức truyền tin nối tiếp Hình 2.1: Sơ đồ tế bào cân số SFT Bộ chuyển đổi Cảm biến nhi ệt độ Bộ vi xử lý N S S N [...]... Fc(N) c o bi h thng cõn trng lng v , c tớnh theo biu thc: (2.3) = FC L g 2 trong ú : L - chiu di ca cu cõn g - gia tc trng trng (g=9,8 m/s2) Lc hiu dng Fm(N) do trng lng ca vt liu trờn bng ti gõy nờn: (2.4) Fm =Fc F0 Trong ú : F0 l lc o trng lng ca bng ti c con ln v giỏ cu cõn Ti trng trờn bng truyn cú th tớnh l: (2.5) =S* Trong ú : - khi lng riờng ca vt liu (kg/m3) S - tit din ct ngang ca vt liu... iu chnh khụng rng Phng phỏp 1 n gin hn, phm vi iu khin rng hn v cú th dc 15 GII THIU V B IU KHIN PLC t bi ngi s dng, nhng trong phm vi iu chnh thit b phi lm vic giỏn on thỡ nh hng khụng tt n tui th ca thit b - Phng phỏp 3: iu chnh mc vt liu trong ngn xp: Phng phỏp iu chnh mc liu trong ngn xp cú th coi l s kt hp ca 2 phng phỏp trờn : phng phỏp iu chnh giỏn on v iu chnh liờn tc Phng phỏp ny tn dng nhng... cht phc tp ca quỏ trỡnh in t trong KB, nờn cỏc phng trỡnh , biu thc ó phõn tớch khụng s dng trc tip c cho trng hp iu chnh tn s thun tin cho vic kho sỏt h thng iu chnh tn s, di õy nờu ra phng phỏp ỏnh giỏ quỏ trỡnh in t di dg vect Trong ng c KB, ớt nht cú 06 cun dõy trờn mach t, phng trỡnh cõn bng in ỏp ca mi cun nh sau: (3.10) uk = Rkik + dk dt 21 GII THIU V B IU KHIN PLC trong ú ch s k l tờn ca dõy... thỡ mụmen in t ca ng c l: M = ik (3.11) k dt n gin trong khi vit, coi ng c cú hai cc (p = 1) Xem hỡnh 3.1, trong ú cỏc ch s bng ch thng a,b,c Ch cỏc dõy qun pha stato, cỏc ch s bng ch in hoa A,B,C Ch cỏc pha rụto, gúc lch gia dõy qun rụto v dõy qun stato l v thỡ tc s l o hm ca gúc ny d (3.12) = (3.13) T thụng múc vũng ca cỏc dõy qun k = Lkjij, dt trong ú j cng l ch s ca cỏc pha dõy qun, Khi j = k... 0~50Hz hoc 0-60Hz VIA 4~20mA (tr khỏng trong: 400) u vo Nhiu chc nng chng 10Vdc 33 +5v VIA 1K 15K 0.1 15K II 150 250 GII THIU V B IU KHIN PLC trỡnh cú u vo l tớn hiu tng t Tiờu chun xỏc lp mc nh, u vo 0~10vdc v 0-80Hz VIB FM (tr khỏng trong: 30) u vo Nhiu chc nng chng trỡnh cú u vo l tớn hiu tng t Tiờu chun xỏc lp mc nh, u vo 0~10vdc v 0-50Hz (60Hz) 10Vdc (tr khỏng trong: 30) u ra Nhiu chc nng chng trỡnh... Tenzomet da theo nguyờn lý cu in tr, trong ú giỏ tr in tr ca cỏc nhỏnh cu thay i bi ngoi lc tỏc ng lờn cu Do ú nu cú mt ngun cung cp khụng i (UN=const) thỡ hai ng chộo kia ca cu ta thu c tớn hiu thay i theo ti trng t lờn cu Khi cu cõn bng thỡ in ỏp ra Ur=0 Khi cu in tr thay i vi giỏ tr R thỡ in ỏp ra s thay i, lỳc ny in ỏp ra c tớnh theo cụng thc R ( 2.1) Ur=UN * R Trong ú: UN - in ỏp ngun cp cho u o... mt bng ti chớnh, trong quỏ trỡnh lm vic 06 cõn bng trờn s ng thi liu xung bng ti chớnh, ton b phi liu c bng ti chớnh vn chuyn vo Silụ trn a vo mỏy nghin Chng 3 TNH TON LA CHN H THNG T CHO CN CP THAN 3.1 Hot ng ca cõn bng: 17 GII THIU V B IU KHIN PLC LoadCell Hp gim tc Mỏy phỏt tc c KB Nt MY FT XUNG B KHUYCH I P FT M AC BIN TN B IU KHIN V Hỡnh 3.1: S cu trỳc h thng cõn bng nh lng Trong ú : ng c s... nờn ng c KB c s dng rng rói trong cụng nghip, t cụng sut nh n cụng sut trung bỡnh nú chim t l ln so vi ng c khỏc Trc õy do cỏc h thng truyn ng ng c KB cú iu chnh tc li chim t l nh do vic iu chnh tc ng c KB khú khn hn nhiu so vi ng c 1 chiu Ngy nay do vic phỏt trin ca cụng ngh ch to bỏn dn cụng sut v k thut tin hc Nờn ng c KB phỏt trin v dn cú xu hng thay th ng c 1 chiu trong cỏc h truyn ng Khỏc vi... phộp iu chnh tc ng c trong phm vi rng vi chớnh xỏc cao Tc ng c c tớnh theo cụng thc: n1= (3.4) 60 * f1 p T cụng thc trờn cho ta thy vic iu chnh ng c KB ph thuc vo s bin i tn s li in khi iu chnh tn s thỡ tc ng c cng thay i theo Khi thay i tn s li in cựng vi vic b qua in tr dõy qun stator, tc l coi R1=0 thỡ mụmen ti hn t cc i : (3.5) M th = 3U 12 3U 12 = 2n1 21 * X n * Xn 9.55 Trong ú: (3.6) Xn = 1*... bỡ: Sau khi ó chnh nh cm bin trng lng thỡ tin hnh chun bỡ cho cõn bng cỏch thc hin chc nng (chun bỡ t ng ) Xỏc nh s trt ca bng trong lỳc tr bỡ bng ti rng, b iu khin ghi vo b nh s phõn on thc ca bng ti gia 2 ln quay li ca thit b nh v (Belt in dex) v so sỏnh vi phõn on ó ghi trong b nh Nu cú s sai khỏc tc l ó cú s trt ca bng trờn puly truyn ng v b iu khin s bỏo ng 2.4 Nguyờn lý tớnh lu lng ca cõn bng . nghệ đặt ra. Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, các dây chuyền sản xuất xi măng, hệ thống cân băng định lượng còn đáp ứng sự ổn định về lưu lượng. VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 1 Với đề tài “Nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng lò đứng”.