Nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng

Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Lời mở đầu Trong năm gần đây, với tiến khoa học kĩ thuật, công công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc ta diễn tốt đẹp Trớc tình hình thách thức đặt với ngành tự động hoá cao, phải nắm bắt công nghệ để đa vào phục vụ sản suất thay cho công nghệ cũ, thủ công, lạc hậu Cho suất chất lợng ổn định, tăng khả cạnh tranh cho hàng hoá nớc Công nghệ cân băng tải từ lâu cần thiết thiếu dây chuyền công nghiệp, nhà máy xi măng , nhà máy sản suất đá granite v v Kĩ thuật vi xử lý không nhng đổi nhanh phần cứng ứng dụng, trở thành u việt trình điều khiển tự động, thay nhiều thiết bị phức tạp để thể công việc phức tạp, biến trở thành đơn giản Ngày ứng dụng vi xử lý rộng dãi thiết bị công nghiệp nh dân dụng Cùng với đó, công nghệ biến tần phát triển giúp điều chỉnh tốc độ động xoay chiều pha cách linh hoạt, thay động chiều phức tạp đắt đỏ Với dải điều chỉnh rộng Không dừng lại lý thuyết ,việc sâu để tìm hiểu vi xử lý cấp bách cho sinh viên, việc thực đề tài : Nghiên cứu hệ thống cân băng định l ợng thể kiến thức mà em học sau năm học tập trờng Do kiến thức có hạn nhiều phần bỡ ngỡ, mà lúc làm đồ án em trau dồi thểm (kĩ thuật vi xử lý, kĩ thuật lập trình) nên đồ án em dừng lại tìm hiểu công nghệ cân băng tải động kĩ thuật vi xử lý, cha có thực tế kinh nghiệm nên chắn đồ án em làm nhiều sai sót Em xin chân thành cảm ơn phòng thí nghiệm tự động hoá (Auto Lab) trờng, cảm ơn thầy giáo PGS.TS Bùi Quốc Khánh giám đốc phòng thí nhiệm tạo điều kiện cho em đặc biệt cảm ơn Thạc sỹ Lê Anh Tuấn, cán trung tâm, hớng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian thực tập nh làm đồ án Sinh viên thực hiện: Chơng : Tổng quan cân băng định lợng .1 Tổng quan 1.Khái niệm cân băng định lợng 2.Cấu tạo cân băng định lợng 3.ứng dụng nhà máy Granite Thiên thạch 4.Cảm biến loadcell .2 Nguyên lý tính toán lu lợng cân băng định lợng Sinh viên thực hiện: Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng 1.Nguyên lý ổn định lu lợng 2.Tính toán ổn định lu lợng băng tải Nguyên tắc trừ bì Xác định trợt băng tải .3 Tính toán riêng cho băng tải nhiệm vụ đồ án Chơng : Thiết kế động lực cân băng tải có suất 50 ữ100 t/H .1 Kết cấu động học cân băng 1.Hoạt động cân băng 2.Tính chọn loadcell cân băng tải .2 Tính chọn động cơ, công suất động cân băng tải Động xoay chiều ba pha 2.Tính chọn công suất động Chơng : Xây dựng hệ điều khiển .1 Cấu trúc hệ thống điều khiển .2 Biến tần công nghiệp Toshiba Khái Quát biến tần Biến tần công nghiệp TOSHIBA a Mạch lực biến tần công nghiệp TOSHIBA b Các chế độ hoạt động c Cách xử dụng biến tần d Đặt thông số e Đặt phơng thức điều khiển .3 Vi xử lý - Giới thiệu hệ vi điều khiển 80c537 Giới thiệu vi điều khiển 80C537 Các tín hiệu điều khiển Phơng pháp lập trình cho Vi điều khiển .4 Xây dựng hệ vi điều khiển ngoại vi.- nguyên lý mạch Bo mạch chủ Mạch encoder Sinh viên thực hiện: Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Mạch lấy tín hiệu Analog từ loadcell Mạch hiển Led bàn phím Mạch biến đổi D/A Mạch nguồn .5 Keil Cx51 lập trình cho hệ vi điều khiển Giới thiệu Keil C Các lu đồ chơng trình Chơng Sinh viên thực hiện: Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Tổng quan hệ thống cân băng định lợng CHơng : Tổng Quan cân băng định lợng .1 Tổng quan 1.Khái niệm cân băng định lợng Cân băng định lợng hệ thống cân băng tải động liên tục, thiết bị đầu vào phận tiếp nhiên liệu Phần khí bao gồm: băng tải, trục phễu dải liệu, động cơ, hộp số Phần điều khiển bao gồm: cảm biến trọng lợng, sensor đo tốc độ, biến tần, mạch điện tử thị, hệ thống điều khiển Vi xử lý, phản hồi Cân băng định lợng giúp điều khiển phối lợng liệu cho phù hợp với yêu cầu công nghệ cách điều chỉnh tốc độ Có phản hồi vi xử lý để điều khiển biến tần, ổn định lợng liệu đă đặt 2.Cấu tạo cân băng định lợng Phễu cung cấp nguyên liệu Gạt điều chỉnh độ cao vật liệu Puli bị động 11 10 Băng truyền Puli Chủ động loadcell Bulong điều chỉnh độ căng băng tải Hộp số Sensor tốc độ Sinh viên thực hiện: động Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng ứng dụng công nghệ cân băng tải nhà máy đá Granite Thiên Thạch Sơ đồ phối liệu.: Silo bột màu Các băng tải dẫn truyền Thực phối liệu Máy ép gạch Cân băng tải định lợng Gia công Loadcell Các silo màu bên dới qua hệ thống băng truyền đa bột màu lên silo phía trên, thời điểm silo cho màu băng truyền, có nghĩa cần loại màu cho loại bột màu tơng ứng lên silo bên Qua hệ thống gạt, bột màu đợc gạt vào silo riêng rẽ Hệ thống cân băng Sinh viên thực hiện: Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng đinh lợng điều chỉnh tốc độ để phối khối lợng bột màu cho phù hợp với công nghệ đặt cho loại gạch cảm biến loadcell Cảm biến loadcell thiết bị đặt dới băng tải để đo trọng lợng vật liệu băng tải đầu dạng áp huặc dòng tuỳ loại loadcell Nhờ cảm biến này, sau chuẩn hoá ta có lợng điện áp tơng ứng để truyền vi xử lý, xử lý thông tin Tế bào cân đo trọng lợng hệ thống cân định lợng có hai loại, SFT TENZOMET.Tải trọng cần đo A.Nguyên lý tế bào cân số SFT Ngỡng hạn chế Cảm biến nhiệt độ Dây rung N Sinh viên thựcS hiện: N S Bộ chuyển đổi Bộ xử lý Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Đầu đo trọng lợng nơi đặt tải cần đo, truyền lực tác động trực tiếp tải lên dây dẫn đặt từ trờng không đổi làm thay đổi sức căng dây dẫn làm cho dây dao động, dao động dây làm thay đổi sức căng dây dẫn từ trờng sinh sức điện động cảm ứng Sức điện động tỉ lệ chặt chẽ với tải trọng đầu cân Đầu cảm biến nhiệt độ để xác định nhiệt độ môi trờng để thực việc chỉnh định phần tử SFT phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ Bộ xử lý để xử lý tín hiệu thu đợc tín hiệu bên theo phơng thức truyền tin nối tiếp B Nguyên lý tế bào cân TENZOMET R - R UN R + R Ura R + R - R Tế bào cầu Tenzomet cân theo nguyên lý cầu trở, giáRtrị điên trở nhánh cầu thay đổi ngoại lực tác động lên cầu Khi có nguồn cung cáp không đổi UN hai đờng chéo thu đợc tín hiêu thay đổi theo tải trọng Khi cầu cân Ura = Khi cầu điện trở thay đổi trọng lợng vạt thay đỏi: Ura=(UN*R)/R Sinh viên thực hiện: Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Với R tỉ lệ với khối lợng băng, ta lấy tín hiệu khuyếch đại, chuẩn hoá cho qua đổi A/D gửi vi xử lý .2 Nguyên lý tính toán lu lợng cân băng tải Nguyên lý đo lu lợng P : trọng lợng liệu V : tốc độ lợng liệu Để đảm bảo ổn định lu lợng Q cho trình công nghệ, từ phối liệu để làm nên sản phẩm, ta có hai cách : - Điều chỉnh cho P cung cấp không đôỉ Có nghĩa cách đó, ta làm cho khối lợng khỏi silo xuống băng tải không đổi, phơng pháp thờng áp dụng cho vật liệu mịn nhỏ Có ba phơng pháp điều chỉnh cấp liệu cho băng cân + Cấp liệu gián đoạn: dùng sensor phát mức vật liệu + Cấp liệu liên tục: Xử dụng điều chỉnh PID để điều chỉnh thiết bị cấp liệu, thiết bị van cấp liệu huặc van quay + Kết hợp hai phơng pháp - Điều chỉnh tốc độ động Thay đôỉ vận tốc băng tải để đảm bảo lu lợng không đổi + Ta dùng động chiều với băm xung áp để điều chỉnh tốc độ (Hệ T - Đ), huặc dùng hệ máy phát - động (F-Đ) + Ta dùng động xoay chiều ba pha với biến tần Ngày nay, với công nghệ biến tần phát triển, việc dùng biến tần với động xoay chiều ba pha trở lên có nhiều u điểm, độ điều chỉnh không dùng động chiều nhng dùng phơng pháp động rẻ sẵn có hơn, thay mua dễ dàng, kết nối biến tần với vi điều khiển dễ dàng Trong đồ án ta dùng hệ động pha biến tần (biến tần gián tiếp ) Sinh viên thực hiện: Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Để có độ xác dải điều chỉnh lu lợng cao cần phải kết hợp điều chỉnh tốc độ động điều chỉnh lu lợng liệu đổ xuống băng, đồ án đề cập đến điều chỉnh tốc độ động Để tính đợc lu lợng vật liệu băng cân, ta dùng cảm biến đo trọng lợng loadcell gắn giá mang lăn chịu tải Trọng lợng vật liệu băng cân đợc loadcell chuyển thành tín hiệu điện đa xử lí để tính toán ổn định lu lợng Để xác định lu lợng liệu thời điểm đổ liệu, cần xác định đồng thời vận tốc dài băng cân trọng lợng liệu đơn vị chiều dài băng cân Tốc độ đợc đo cảm biến tốc độ liên động với trục phụ băng cân Lu lợng Q (kg/s) tích số vận tốc băng khối lợng kg/m đo từ loadcell Q = *V Trọng lợng đo đợc nhờ tín hiệu tỉ lệ từ loadcell Tín hiệu đa dạng áp qua chuẩn hoá, biến đổi A/D VĐK Biểu thị cho trọng lợng băng tải đơn vị dài Loadcell đo tải trọng đơn dài băng tải (đơn vị: Kg/m) = (2*FC )/(L*G) Kg/m L: Chiều dài cầu cân G: Gia tốc trọng trờng : Tải trọng băng tải thời điểm đo Q = *V = (2*FC )/(L*G)*V Tính toán ổn định lu lợng cân băng tải Cân băng tải đo tải trọng băng truyền điều chỉnh tốc băng đảm bảo lu lợng thời điểm đổi liệu không đổi QĐ Khi có chênh lệch không với lu lợng đặt vi xử lí có tín hiệu điều chỉnh đa vào biến tần để điều chỉnh động Sinh viên thực hiện: Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Cân băng tải thực cân băng ổn định rốc độ theo nguyên tắc tích phân, lấy giá trị trung bình chu kì lấy mẫu T ứng với phân đoạn băng tải để so sánh với lợng đặt, từ đa tín hiệu điều khiển biến tần, với chu kì lấy mẫu nhỏ độ xác ổn định lu lợng cao nhng có nghĩa phải đa tín hiệu điều khiển biến tần nhiều Nếu có chênh lệch lần đo chắn độ nhạy động đáp ứng Trong đồ án ta lấy chu kỳ lấy mẫu tích phân T số xung từ encoder Qtb = T T Qtt * dt = * v * dt T T Lu lợng tức thời phân đoạn băng tải đợc đa điều khiển qua loadcell để xác đinh lu lợng trung bình chu kì lấy mẫu Qtb sau chu kỳ đợc so sánh với QĐ (Lu lợng đặt) Từ đa tín hiệu điều khiển biến tần 3.Nguyên tắc trừ bì Trọng lợng đo từ loadcell bao gồm trọng lợng băng tải trọng lợng vật liệu, chình phải tiên hành trừ bì, tức trừ trọng lợng băng tải Bộ vi xử lí đo đợc tín hiệu từ loadcell tự động trừ bì theo nguyên tắc nh sau: Cho băng tải chạy không tải, trọng lợng phân đoạn băng tải đợc ghi vào nhớ, vận hành, lấy trọng lợng đo đợc phân đoạn trừ lợng bì tơng ứng với băng tải nhớ Điều đảm bảo xác trờng hợp băng tải không chiều dài 4.Xác định trợt băng tải Khi trừ bì, vấn đề đặt phải đảm bảo trừ bì đoạn băng tải tơng ứng nh phải cân lại bì mà khối lợng bì thay đổi trình vận hành, không kết sai lệch Điều thực nhờ cảm biến Belt index đợc gắn băng tải Sinh viên thực hiện: 10 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng ợc đa hiển thị đợc chốt qua Data_LED Các tín hiệu dev1 ữ dev4 tín hiệu kích hoạt chốt 74HC573 hoạt động 5.Mạch Đa tín hiệu điều khiển biến tần (Có qua Optocouple biến đổi D/A) Sinh viên thực hiện: 73 Đồ án tốt nghiệp : Vra = Cân băng định lợng VREF D7 D61 D5 D ( + + + + ) * R3 R1 256 VREF ( D0 * 20 + D1 * 21 + + D7 * 27 ) * R3 * R1 256 Khi Lu lợng < lu lợng đặt, tín hiệu tăng tơng ứng với độ phân giải = VREF * *R R1 256 6.MạchNguồn Sinh viên thực hiện: 74 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Chọn biến áp IC ổn áp theo Ur tải Umax = UR + Umax Pmax = Itải*Umax (Tổn hao công suất IC ổn áp) Công suất tải yêu cầu: Ptải = Itải * Ur Pba = Ptải + Pmax Tụ lọc trớc IC : C = 1000 ữ 3000uà III.6 Lập trình cho hệ vi điều khiển Keil Cx51 L u đồ chơng trình A.Giới thiệu KeiC 1.Giới thiệu Keil C Sinh viên thực hiện: 75 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Ngôn ngữ lập trình C ngôn ngữ lập trình đa ngôn ngữ mạnh Là ngôn ngữ lập trình có cấu trúc chặt chẽ, xúc tích tập lệnh phong phú nhiều ứng dụng đợc giải cách dễ dàng ngôn ngữ C viết ngôn ngữ khác Cx51 trình dich hãng Keil đa để ứng dụng lập trình cho họ vi điều khiển 80C537 Ngôn ngữ Cx51 bổ xung đầy đủ chuẩn ANSI(American National standard institute), Cx51 cung cấp mã cô đọng linh hoạt hiệu lập trình cho Vi điều khiển Biên dịch với trình dịch KeilC Trình dịch Cx51 tạo số file trình biên dịch, theo mặc định file đợc tạo có tên với file nguồn nhng file có phần đuôi mở rộng khác + Filename.Lst: file danh sách, cha mã text nguồn định dạng với lỗi đợc kiểm tra trình dịch + Filename.OBJ : modul đối tợng chứa mã đối tợng xây dựng lại, đối tợng liên kết với modul đối tợng tuyệt đối Lx51(Linker/locater) + Filename.I : file chứa mã nguồn khai triển trình tiền xử lý + Filename.SRC : file mã nguồn hợp ngữ tạo mã nguồn C - Các thị điều khiển: Cx51 đa số thị điều khiển để điều khiển hoạt động chơng trình dịch, thị đợc xếp sau tên chơng trình trình dịch Ví dụ: C51 testfile.C symbols CODE DEBUG Bảng danh sách thị điều khiển: Sinh viên thực hiện: 76 Đồ án tốt nghiệp : Sinh viên thực hiện: Cân băng định lợng 77 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng -các phạm trù thị: Chỉ thị điều khiển phân thành nhóm: + Điều khiển nguồn + Điều khiển đối tợng + Điều khiển danh sách + Điều khiển nguồn: Định nghĩa lệnh riêng rẽ dòng lệnh xác định tên file để biên dịch + Điều khiển đối tợng Tác động đến hình thức nội dung modul đối tợng mở rộng(*.OBJ) (Modul đối tợng doạn chơng trình có chức nhiệm vụ đó) Điều khiển cho phép đinh rõ cấp tối u huặc gồm gỡ rối (DEBUG) file đối tợng + Điều khiển danh sách: Gải vấn đề file danh sách nội dung chi tiết định dạng 3.Mở rộng ngôn ngữ Cx51 cung cấp số mở rộng cho tiêu chuẩn C ANSI, mở rộng hỗ trợ trực tiếp cho phần t cấu trúc họ 8051 bao gồm phần: Sinh viên thực hiện: 78 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Các nhớ vùng nhớ 8051 Mô hình nhớ Loại nhớ đặc biệt Các kiểu liệu đa dạng Các bit đa dạng liệu đợc địa hoá tới bit Các ghi chức đặc biệt Các trỏ Các hàm phân phối Để thuận tiện thích ứng với lập trình cho vi điều khiển, Cx51 cung cấp số từ khoá vào phạm vi ngôn ngữ C Các mở rộng sử dụng thị điều khiển NOEXTEND Các từ khoá: at far sbit alien idata sfr bdata interrupt sfr16 bit large small code pdata tast compact priority using data reentrant xdata a vùng nhớ + Dữ liệu trong: Với mã lệnh Cx51, liệu đợc phân biệt với kiểu vùng nhớ rõ ràng Data: Luôn tham chiếu tới 128 byte đầu vùng nhớ liệu trọng Các biến đợc cất vùng định địa trực tiếp idata: Tham chiếu tới 256 byte nhớ liệu trong, định địa dán tiếp bdata: Tham chiếu tới 16 bytes nhớ liệu đợc định địa tới bit nhớ: (20ữ2F.) Sinh viên thực hiện: 79 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng +Dữ liệu ngoài: Dữ liệu truy cập gián tiếm qua số ghi trỏ liệu Cx51 đa từ khoá cho kiểu vùng nhớ khác cho việc truy cập liệu ngoài.: xdata Pdata Xdata: Tham chiếu tới vị trí 64kb nhớ Pdata : Chỉ rõ chuyển tời trang (1 trang 256 bytes) nhớ b Mô hình nhớ: Mô hình nhớ xác định kiểu nhớ mặc định để mô tả hàm Dùng thị điều khiển hàng lệnh Cx51 Small Compact large - Mô hình nhỏ Small: mô hình này, biến theo mặc định c trú nhớ liệu hệ thống Vi điều khiển Theo truy cập biến hiệu qua nhng đối tợng nh ngăn xếp phải để Ram - Mô hình vùa compact: Các biến sễ c trú trang (256 bytes ) nhớ liệu Định địa thông qua ghi R0 R1 - Mô hình lớn Large Theo mô hình biến c trú nhớ liệu (tối đa 64Kb), sử dụng trỏ liệu DPTR để định địa C kiểu nhớ: Cx51 hỗ trợ cấu trúc họ 8051, cung cấp mã, lệnh để truy cập tới tất vùng nhớ họ Mỗi biến gán cho không gian nhớ riêng rẽ - Kiểu khai báo rõ: include kiểu nhớ tróng phần khai báo, ta rõ nơi biến đợc cât giữ Sau bảng kê kiểu vùng nhớ khai báo Code : idata : nhớ chơng trình (64kb) truy cập trỏ nhớ liệu định địa gián tiếp, 256 bytes Ram Sinh viên thực hiện: 80 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng data : nhớ liệu định địa trực tiếp,128byte bdata : nhớ liệu đinh địa bit 16bytes (20ữ2F) xdata : far : Pdata : Bộ nhớ (tối đa 64 kb) truy cập trỏ RAM & ROM mở rộng (lên tới 16MB) 256 bytes bọ nhớ truy cập qua ghi R0ữR7 Với thuộc tính signed huặc unsigned, ta include kiểu nhớ đợc phần khai báo biến Ví dụ: Char data var1 Char code text[]_enter parameter Unsigned long xdata array[100] Float idata x,y,z Unsigned char xdata vector[10][4][4] Char bdata flag - kiẻu nhớ không xác định Khi khai báo biến mà không rõ khai báo nhớ, biến đợc đặt vùng nhớ mặc định Vùng nhớ mặc định phụ thuộc vào loại vùng nhớ thị điều khiển trình dịch : SMALL COMPACT LARGE Sinh viên thực hiện: 81 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Start B Lu đồ chơng trình cho Vi điều khiển Lu đồ đọc bàn phím Phím = no Thời gian hết ? yes Nhận tạng thái bàn phím New key & old key= Phím không bị nhấn no Byte nhận = 0? yes no Byte := Byte cũ Byte = byte cũ ? yes Giải mã byte nhận đợc no Trạng thái cũ phím thứ [i] = Trạng thái phím thứ [i] = 1? yes no no bị giữ ? Trạng thái cũ phím thứ [i] = 0? yes Tăng đếm giữ yesviệc xác định xem phím có bị giữ Để đọc giá trị bàn phím vào đợc xác no Đếm > 9? hay không quan trọng phải định thời gian chuẩn cho phép phímghi đếm phím thay đổiyes trạng thái Việc xác định thời gian dựa Trạng vào thái = 1! bị giữ Sinh viên thực hiện: Ko bị giữ 82 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng thời gian Mỗi đọc trạng thái bàn phím vào đếm thời gian đợc đặt bắt đầu đếm mà đếm tăng lên lần tức khoảng 200ms mà trạng thái phím không giảm từ xuống phím bị giữ Lu đồ chơng trình đọc ADC Sinh viên thực hiện: 83 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Start Counter = Ra Counter tới DAC EOC = ? Start Tăng Counter Đây lu đồ chơng trình dành cho biến đổi A/D theo kiểu so sánh tăng dần Đầu tiên ta đặt đếm sau thực phép so sánh giá trị analog nhận vào với giá trị digital D/A khác phép so sánh thực tăng dần lên theo đếm đếm kết thúc xuất tín hiệu EOC = 0(End Of Converter) kết thuc việc biến đổi Giá trị đếm tuỳ thuộc vào độ phân giải số số bit ADC 3.Lu đồ chơng trình hiển thị LED Sinh viên thực hiện: 84 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Start Khởi tạo No T? Wait yes Đọc chuỗi hiển thị yes Khác cũ ? No i ++ Out LED i=0 Đối chiếu bảng Lấy kí tự thứ i Sau thực chơng trình vi điều khiển thực khởi tạo cho hiển thị nh bảng dới Sau khởi tạo vi điều khiển phải chờ có tín hiệu cho phép đọc tín hiệu tín hiệu T chu kì lấy tích Sinh viên thực hiện: 85 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng phân Khi có tín hiệu cho phép vi điều khiển đọc tín hiệu cần hiển thị Tín hiệu đợc so sánh với giá trị hiển thị cũ nh khác giá trị cũ chốt giá trị hiển thị nh mà không khác thực tăng lần quét Trong hai trờng hợp sau vi điều khiển đối chiếu giá trị khởi tạo đa LED hiển thị b a f c g d e Giá trị bit hiển thị: xgfedcba Giá trị Thanh hiển thị af bcgef bcdeg acdg abdeg abdefg bcd abcdefg abcdeg Bit 00100001 01110110 01011110 01001101 01011011 01111011 00001110 01111111 01011111 Hexa 0x21H 0xE6H 0x5EH 0x4DH 0x5CH 0x7CH 0x0EH 0x7FH 0x5FH Lu đồ chơng trình Vi điều khiển chờ sau khoảng T chu kì tích phân lấy tín hiệu trọng lực tác dụng lên tải tín hiệu tốc độ tính lu lợng Q Tính toán điện áp để thực điều khiển biến tần Khi có đủ thông số đa hiển thị sau khoảng thời gian vi điều khiển lu giá trị thu đợc vào EEPROM để tránh tợng thông số bị điện đột ngột.D0 điều khiển Dới mạch nguyên lí Sinh viên thực hiện: 86 Đồ án tốt nghiệp : Start T ?Đ + Lấy mẫu P Cân băng định lợng Đ stop Stop Lu EEPROM Đ T2 ? + Lấy mẫu V +Mmới = Mcũ +M Tính Q + Hiển thị + Tính M + Tính Ura Sinh viên thực hiện: Đa áp 87 [...]... Chơng 2 thiết kế hệ thống động lực cho hệ thống Sinh viên thực hiện: 12 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Chơng Thiết kế động lực cho cân băng tải có năng suất 50 ữ 100 T/h 1 Kết cấu động học của cân băng Nạp liệu Chặn liệu Loadcell Hộp giảm tốc nt nđ Máy phát Động cơ Khuyếch đại xung Bộ Điều Biến tần Sơ đồ cấukhiển trúc hệ thống cân băng 1.Hoạt động của cân băng Tín hiệu trọng lợng nhận đợc từ... điều này giúp cho lợng liệu trên mặt băng ít thay đổi Các thông số của băng cân: Dài 2m Rộng 1,35 m Cao 1,22 m Lu lợng tải yêu cầu : 50 ữ 100 T/h Tốc độ băng tải : 0.5 ữ 1 m/s Độ rộng băng : 0.7 m Độ dài băng tải : 1.5m Độ dày của băng: 7mm Đối trọng của loadcell 10 kg 2.Tính chọn loadcell của cân băng Khi có tải chạy trên băng thì moment lực của tải trọng sẽ đợc cân bằng với moment của đối trọng và... 0.75kw và có tốc độ định mức n = 1000 v/p 1 là hiệu suất băng tải; 2 là hiệu suất hộp số F3 là lực của trọng lợng trên bng tải: F3=*L*g Sinh viên thực hiện: 19 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng L là chiều dài của băng tải V là vận tốc hoạt động max của băng tải 1 là hiệu suất băng tải; 2 là hiệu suất hộp số F3 là lực của trọng lợng trên băng tải: F3=L*F0 L là chiều dài của băng tải(1.5m) Là trọng... loadcell Chơng 3 Sinh viên thực hiện: 20 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng xây dựng hệ điều khiển Chơng : Xây dựng hệ điều khiển 1 Cấu trúc hệ thống điều khiển 0 ữ 20mV K3NV Đếm xung Chuẩn hoá có hiển thị số 0ữ5V RS232 A/D Giảm tốc Bộ Vi Điều khiển Bus ĐC Đệm Bus D/A 0 ữ 10V Sinh viên thực hiện: Biến tần V/F 21 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng Tín hiệu từ loadcell đợc chuẩn hoá nhờ bộ K3NV... ) dt Km : hệ số khuyếch đại Ti : thời gian lấy tích phân Td : thời gian vi phân Trong hệ thống cân băng tải này ta ổn định lu lợng theo quy luật PID để có thể đảm bảo tác động nhanh, sai lệch tĩnh ít, chịu nhiễu và độ chính xác cao Qloadcell Qđặt e Sinh viên thực hiện: P, Ti,Td PID Q 23 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng e = Qđặt Q Giá trị điều khiển xác lập khi e = 0 Lúc này lu lợng băng tải bằng... tốt nghiệp : Cân băng định lợng Khi ghi trọng lợng bì vào bộ nhớ cũng nh khi cân băng hoạt động thì phải gặp cảm biến Belt index thì mới bắt đầu thực hiện, điều này đảm bảo cho đồng bộ dữ liệu Khi xác định độ lệch, cho băng tải chạy không tải và so sánh dữ liệu giữa hai lần quay, khi có sự sai lêch tức là đã có sự trợt của băng tải cần phải ghi lại lợng bì, nguyên nhân là do có sự trợt của băng tải, cần... suất tối đa yêu cầu của băng tải là Q = 100T/h Chọn tốc độ truyền tải (tốc độ trung bình) 1m/s Khi đó trọng lợng của vật liệu đợc truyền tải trên một đơn vị chiều dài đợc tính : = Q 100.000 = = 27,8 [kg/m] V 1 * 3600 Trọng lợng tổng trên băng là do F0(N) đợc đo bởi hệ thống cân trọng lợng và trọng lợng đợc tính theo biểu thức: Sinh viên thực hiện: 15 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng F0 L F0 = ... tra lại băng tải Lợng bì sẽ đợc định kì cân lại sau mỗi một quá trình vận hành để đàm bảo chính xác khi lợng bì không còn đúng nh ban đâu trong qúa trình vận hành .3 Tính toán cho băng tải trong nhiệm vụ đồ án Trong đồ án này, do không có cảm biến belt index và băng tải ở đây là đều cho nên sẽ không tiến hành trừ bì theo nguyên lý trên, để đơn giản, ta đa cả lợng bì vào hệ số Km để tính ổn định lu... viên thực hiện: 35 Đồ án tốt nghiệp : Cân băng định lợng 80c537 là thế hệ cuối cùng của họ chip 80c51 có xử dụng công nghệ ACMOS dựa trên cơ sở công nghệ chế tạo chíp 80c51 ACMOS là công nghệ chế tạo chip hoạt động với tốc độ cao và nhiều đặc tính nh giảm thiểu dòng tiêu thụ, công suất vô ích, có thể làm việc ở chế độ nghỉ để tiêt kiệm năng lợng Vi xử lý thế hệ 80c537 bao gồm những đặc tính của 80c515... cân. (0.9m) G là gia tốc trọng trờng.(9.8m/s2) Thay F0 vào phơng trình ta có: m1 = * L3 0.9 * g * Lo m 2 * L2 27,8 * * 9.8 * 0.12 10 * 0.25 2 2 = 76kg L1 0.16 vậy ta chọn loadcell chịu tải trung bình 80 kg 2 Tính chọn động cơ, công suất động cơ của cân băng tải 1.Động cơ không đồng bộ 3 pha Trớc đây các hệ thống có điều khiển tốc độ không dùng động cơ KĐB vì khó điều chỉnh, hiện nay với công nghệ