hướng dẫn chi tiết cách sử dụng máy scan và phần mềm scan vỏ lò HỆ THỐNG SCANNER ĐO VÀ PHÂN TÍCH NHIỆT ĐỘ VỎ LÒ GS H Scan3 Kiln Shell Online Temperature Measuring and Analysis System tài liệu bao gồm hướng dẫn cách cài đặt và sử dụng máy scan kèm theo hướng dẫn sử dụng phần mềm scan
Trang 1Mục lục
HỆ THỐNG SCANNER ĐO VÀ PHÂN TÍCH NHIỆT ĐỘ VỎ LÒ
GS- H Scan3 Kiln Shell On-line Temperature Measuring and Analysis System
1 Giới thiệu chung 2
2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động 3
3 Chức năng các thiết bị chính 4
4 Chức năng của hệ thống 7
5 Lắp đặt hệ thống 10
6 Gỡ lỗi hệ thống 12
7 Kiểm tra hệ thống 13
8 Bảo trì hệ thống 15
9 Xử lý sự cố 16
10 Danh mục thiết bị 17
11 Bản vẽ thiết kế 18
Trang 2HỆ THỐNG SCANNER ĐO VÀ PHÂN TÍCH NHIỆT ĐỘ VỎ LÒ
GS- H Scan3 Kiln Shell On-line Temperature Measuring and Analysis
System
1 Giới thiệu chung
Lò quay là thiết bị kỹ thuật quan trọng trong dây chuyền sản xuất ximăng Trong đó lớp lót lò là nhân tố chính quyết định chất lượng tốt, sảnlượng cao, tiêu hao thấp và an toàn vận hành lò Nhiệt độ quá cao và sự thayđổi lớn về nhiệt là nguyên nhân dẫn đến sự phá hủy lớp lót và vỏ lò Hệthống phân tích và giám sát liên tục nhiệt độ vỏ lò là thiết bị giám sát quantrọng nhằm phát hiện và ngăn chặn thiệt hại tới lớp lót lò và vỏ lò, đảm bảo
hệ thống được vận hành ổn định, an toàn và hiệu quả kinh tế
Các hệ thống đo và phân tích nhiệt GS là hệ thống thiết bị quét và giámsát liên tục nhiệt độ các đối tượng chuyển động, trong đó GS-H được xâydựng cho ứng dụng quét nhiệt vỏ lò của dây chuyền sản xuất xi măng Hệthống gồm máy quét nhiệt độ và phần mềm ứng dụng đi kèm thiết bị Với mỗivòng quay lò, hệ thống chỉ ra vị trí chính xác cùng hình ảnh thời gian thựccủa lò Thông qua hình ảnh này, người vận hành có thể biết phân bố nhiệt độtrên bề mặt lò và thông tin liên quan về lớp lót và lớp phủ trong lòng lò (lớp
cô la), nhờ đó có thể chủ động trong vận hành và tránh được những thiệt hại
có thể với lớp lót và vỏ lò
Trang 32 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động
2.1 Sơ đồ cấu tạo
1 Máy quét 2 Cảm biến đo nhiệt
3 Tủ điện - điều khiển 4 Bộ xử lý tín hiệu
5 Cổng giao tiếp vào ra 6 Máy tính
7 Máy in 8 Card truyền thông ethernet
2.2 Nguyên lý hoạt động
- Giám sát nhiệt độ: Thông qua lò quay, hệ thống đo và phân tích nhiệt
độ GS-H quét đường trung tâm lò theo chiều dọc với tốc độ cao để đo nhiệt
độ bề mặt vỏ lò
- Giám sát vị trí: Hệ thống xác định vị trí điểm mốc lò qua một cảm biếntiệm cận chịu nhiệt độ cao lắp gần lò Thông qua tốc độ trục quay động cơchính để nhận được sự phân chia vị trí lò bằng cách làm cho mỗi dòng quéttương ứng với vị trí lò thực tế Tùy theo vị trí giữa máy quét và vỏ lò sẽ có 1
hệ tọa độ 2 chiều phi tuyến và đảm bảo mỗi điểm trong hệ tọa độ trên mànhình tương ứng 1 điểm đo trên lò
- Truyền tín hiệu: Máy quét đo nhiệt độ là thành phần quan trọng củatoàn hệ thống Nó truyền tín hiệu nhiệt độ đầu ra qua cổng nối tiếp đồng bộ
Trang 4tốc độ 4Mhz Bộ chuyển đổi quang điện chuyển và truyền tín hiệu qua cápquang đến bộ xử lý tín hiệu, tại đây tín hiệu quang được khôi phục về tín hiệuđiện thông qua bộ chuyển đổi để chuyển tới cổng truyền thông của bộ xủ lýtín hiệu Thiết bị này xử lý tín hiệu nhận được và gửi tới máy tính.
- Phân mềm phân tích: Phần mềm nhận, phân tích tín hiệu nhiệt độ vàtín hiệu đồng bộ, sau đó hiển thị chúng thông qua giao diện chương trình (chitiết xem phần 4 - Chức năng hệ thống)
3 Chức năng các thiết bị chính
3.1 Nhiệt kế hồng ngoại
Nhiệt kế hồng ngoại là thiết bị đo nhiệt không tiếp xúc, nó có thể pháthiện bức xạ hồng ngoại phát ra từ nguồn nhiệt, đây là thiết bị chính của hệthống Để thực hiện chức năng quét tốc độ cao, thiết bị này phải có thời giancảm biến đáp ứng nhanh, tốc độ quét và phát hiện cao, lấy nhiệt độ chínhxác, vị trí quét chính xác, điều chỉnh nhiệt độ tự động
Thông số kỹ thuật:
Nhà sản xuất: Hefei Gold Star M&E Model: SCAN 3
Số lượng: 1 bộChế độ quét: Quét dòng tốc độ caoTần số quét: 25 l/s
Độ chính xác: ±2 or (1%*T) °cĐiểm quét: 1250 p/l (1936 p/l tại góc quan sát 140°)Thời gian đáp ứng: 10 ms
Góc quan sát: 90°
Phạm vi đo: 100°C ~ 600°C
Độ nhạy nhiệt: 1°C tại 100°C, 0.1°C tại 300°c Nguồn điện: 220VAC/50Hz/0.5A
Nhiệt độ môi trường :-25°C ~ +55°C
Độ phân giải nhiệt độ: < 1°C Tín hiệu ra: Cáp quang Cân nặng: 5.0kg
Trang 53.2 Tủ bảo vệ nhiệt kế
Dùng để chứa và bảo vệ nhiệt kế hồng ngoại, tủ này có thể được làmmát hoặc nóng tự động để bảo vệ nhiệt kế hồng ngoại ở nhiệt độ khác nhauhoặc vùng khí hậu khác nhau
Thông số kỹ thuật:
Nhà sản xuất: Hetei Gold Star M&E Model: GS-HJX-HG02
Vật liệu: Thép không gỉ Trọng lượng: 12 kg
3.3 Bộ xử lý tín hiệu
Nhiệt kế là thiết bị đo nhiệt trực tiếp tốc độ cao với yêu cầu cao về đápứng thời gian thực và dữ liệu đầu ra Bộ xử lý tín hiệu là một chíp đơn, có tốc
độ truyền thông 4Mhz đáp ứng các yêu cầu sau:
• Truyền thông tốc độ cao với nhiệt kế hồng ngoại và đảm bảo truyềntải dữ liệu thời gian thực;
• Kiểm tra truyền dữ liệu để đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu;
• Chuyển đổi dạng tín hiệu nối tiếp – son song;
• Đưa vào bộ nhớ đệm của hệ thống SCM tín hiệu lấy mẫu nhiệt;
• Truyền dữ liệu trong vùng nhớ đệm tới máy tính theo lô bằng chế độDMA;
• Chỉ thị trạng thái làm việc trong quá trình truyền thông từ cổng nối tiếpcủa nhiệt kế đến cổng song song của máy tính
Bộ xử lý tín hiệu giúp giảm đáng kể thời gian đọc dữ liệu bên ngoài vàomáy tính, đảm bảo độ tin cậy và tính năng thời gian thực của quá trình truyền
dữ liệu và hoạt động bình thường của chương trình, giúp máy tính không bịtreo hoặc tạm dừng hệ thống khi có số lượng lớn dữ liệu truyền trực tiếp giữanhiệt kế hồng ngoại và máy tính
Trang 6Đầu vào: Tín hiệu nối tiếp Đầu ra: Tín hiệu song song
3.4 Cổng giao tiếp vào ra
Cổng vào ra là bo mạch tích hợp trong máy tính Nó có thể được sửdụng để nhận được tín hiệu kích hoạt đồng bộ từ lò và đồng bộ hóa phầnmềm ứng dụng với phần cứng của hệ thống Nó cũng có thể được kết nối vớitín hiệu từ vành băng đa lò để phát hiện sự trượt giữa vành băng đa và vỏ lò.Ngoài ra, nó còn có thể đưa ra tín hiệu để điều khiển tự động 4 quạt làm mát
vỏ lò thông qua 4 cổng đầu ra
Thông số kỹ thuật:
Nhà sản xuất: Hefei Gold Star M&E Model: GS-I/0-HC01
Nguồn: 24VDC/1ATín hiệu: 8 đầu vào / 4 đầu ra
3.5 Thiết bị kích hoạt đồng bộ
Thiết bị kích hoạt đồng bộ thông qua cảm biến tiệm cận nhiệt độ, nócung cấp thông tin về điểm bắt đầu quay lò và quá trình quay, bao gồm tìnhtrạng hoạt động, tốc độ quay và số vòng quay v.v Khi thêm chức năng kiểmtra độ trượt vành băng đa, tín hiệu này được được sử dụng như giá trị thamchiếu cho tính toán trượt băng
Thông số kỹ thuật:
Nhà sản xuất: Hefei Gold star M&E Model: GS-TB02
Nguồn: 12~24VDCKhoảng cách phát hiện: 0~10mmChịu nhiệt độ: 240°c
3.6 Tủ điện điêu khiển
Tủ điện – điều khiển được lắp đặt gần nhiệt kế hồng ngoại Trong tủtích hợp sẵn nguồn, điều khiển cảm biến tiệm cận, bộ điều khiển quạt … Yêucầu nguồn điện phải ổn định và tin cậy để cấp cho nhiệt kế hồng ngoại vàthiết bị khác của hệ thống
Thông số kỹ thuật:
Trang 7Nhà sản xuất: Hefei Gold star M&E Model: GS -DK-HC02
Nguồn vào: 220VAC/2ANguồn ra: 220VAC/2ANhiệt môi trường: 0°C~50°C
Độ ẩm môi trường: <= 90%
Trọng lượng: 21 kg Cấp bảo vệ: IP65Kích thước: 400(W) x500(H) x240(D) mm
Keyboard: 104 key Standard Mouse: optical-electric mouse Displayer: 22" LCD
Software: Win XP or Win2000Nguồn cung cấp: 220VAC/50Hz Công suất: 400W
4 Chức năng của hệ thống
Hệ thống có thể điều chỉnh, xử lý và phân tích số lượng lớn tín hiệu vềnhiệt độ và vị trí đo tại bề mặt lò, cung cấp cho người vận hành giao diện đồhọa phản ánh chi tiết nhiệt độ vỏ lò Người vận hành có thể truy cập các cửa
sổ vận hành qua nhấp chuột để nhận các thông tin chính xác về các lỗi cóthể ở lớp lót lò, sạt vỡ gạch chịu lửa, biến dạng phồng vỏ lò do quá nhiệt (rơi,
Trang 8sạt lớp gạch chịu lửa), tình trạng lớp phủ lòng lò…
4.1 Chức năng vận hành chính
4.1.1 Hiển thị phân bố nhiệt độ hướng trục
Chức năng này hiển thị nhiệt độ từ cao đến thấp theo đường congphân bố quanh trục Nó cũng thể hiện đường cong phân bố nhiệt của chu kìquét trước và so sánh với nó Những bất thường của lớp phủ lòng trong lò cóthể thấy được thông qua quan sát như: phủ không đúng tỉ lệ, vón cục, tạoquầng clinker…Điều đó là cơ sở giúp người vận hành có xu hướng thay đổinhiệt độ tại các điểm xác định trên bề mặt lò Sự thay đổi nhiệt độ và xuhướng của các điểm trên bề mặt lò đó có thể quan sát được
4.1.2 Hiển thị phân bố nhiệt độ theo khu vực
Chức năng này vạch ra trong hệ tọa độ cực hình thành sự phân bốnhiệt độ cho mỗi khu vực giám sát trong những chu kỳ cuối và thể hiện sựphân bố nhiệt tương ứng Nó có thể hiển thị tất cả khu vực dọc theo hướngtrục theo cách tự động hoặc được sắp xếp
4.1.3 Hiển thị mở rộng nhiệt độ hướng trục
Chức năng này thể hiện kéo dài lò và đánh dấu phân bố nhiệt độ bềmặt lò theo các màu khác nhau Một thang màu này được gắn kèm để xácnhận nhiệt độ mỗi điểm trên bề mặt lò Chức năng này phản ánh phân bốnhiệt 2 chiều theo hướng trục và hướng tâm Thông qua chức năng này, cácthông tin cần thiết sẽ lộ ra trên màn hình bề mặt lò như kích thước hình học,
vị trí vật lý của sự tích tụ, sạt vỡ gạch chịu lửa, quầng clinker
4.1.4 Hiển thị phân bố lớp phủ lò
Chức năng này cho thấy giá trị đỉnh nhiệt độ trước đó, giá trị đỉnh nhiệt
độ hiện tại, giám sát đường cong phân phối nhiệt độ hướng trục và so sánhphân bố độ dày lớp phủ trong lò Thông qua menu vận hành, thông tin về độdày lớp phủ trong lò được thấy trực tiếp
4.1.5 Hiển thị nhiệt 3 chiều
Chức năng này hiển thị phân bố nhiệt độ bề mặt lò theo hình khối núi,đỉnh thể hiện nhiệt độ cao, đáy thể hiện nhiệt độ thấp Hình ảnh 3 chiều này
có thể xoay hoặc mở rộng và có thể quan sát ở các góc nhìn phía trước, phíasau, phía trái, phía phải
4.1.6 Chức năng hiển thị toàn cảnh
Để quan sát nhiệt độ bề mặt lò đồng thời từ các phía khác nhau và nắm
Trang 9bắt đầy đủ thông tin trong lò thông qua nhiệt độ bề mặt vỏ lò, các chức năngquan trọng trên được kết hợp và hiển thị trên một màn hình.
4.1.7 Chức năng quản lý gạch chịu lửa (chức năng bổ trợ)
Dựa trên việc theo dõi đầy đủ và chính xác nhiệt độ lò, phần mềm quản
lý gạch chịu lửa chỉ ra các loại gạch trong các phần khác nhau của lò quay,
và tự động phân tích các điều kiện dịch vụ cho vật liệu chịu lửa Các chứcnăng như sau:
Tạo dữ liệu quản lý gạchThiết lập thông số gạchPhân bố sắp xếp gạchLưu phân bố nhiệt độ bề mặt lòPhân bố điểm nóng
Phân bố điểm nóng thả nổiChi tiết nhiệt độ điểm nóngChit tiết điểm nhiệt có chọn lọcChi tiết lớp lót lò
Quản lý gạch xây lò
4.2 Các chức năng phụ khác
4.2.1 Truy cập dữ liệu đã quét
Hệ thống có thể lưu trữ dữ liệu cho mỗi chu kỳ quét giám sát nhiệt độtrước đó, dữ liệu được lưu trữ trong vòng 1 năm Người vận hành có thể truycập dữ liệu bất kỳ thời điểm nào để so sánh sự thay đổi nhiệt độ lò trước vàsau đó, đặc biệt khi tình huống bất thường xảy ra, thời gian và diễn tiến củatình huống có thể được truy ngược trở lại để người vận hành tổng hợp và cảithiện quá trình hoạt động
4.2.2 Chức năng cảnh báo
Nếu nhiệt độ đo thực tế vượt quá giá trị cài đặt, hệ thống sẽ tự độngđiền thông tin cảnh báo (bao gồm nhiệt độ đo thực tế, giá trị nhiệt độ thiết lậpcảnh báo, vị trí và thời gian cảnh báo) vào biểu đồ cảnh báo, khi đó đèn báo
sẽ nhấp nháy trên màn hình giám sát
4.2.3 Lấy giá trị nhiệt độ
Để có được nhiệt độ chính xác của mỗi điểm trên lò, người vận hành di
Trang 10chuyển con chuột trên giao diện vận hành, khi đó giá trị chính xác vị trí vànhiệt độ đo trên bề mặt vỏ lò sẽ được hiển thị.
4.2.4 In thông số vận hành
Các chức năng chính trong quá trình vận hành được in màu
4.2.5 Thiết lập thông số làm việc
• Thiết lập vị trí quét và hướng quét
• Đặt tốc độ truyền dữ liệu giữa nhiệt kế hồng ngoại và bộ xử lý tínhiệu
• Đặt thông số lam việc đa nhiệm của nhiệt kế hồng ngoại với đốitượng giám sát khác
• Mật khẩu khi nhập thông số hiển thị, thông số làm việc và mậtkhẩu reset
4.2.6 Thiết lập thông số hiển thị
• Thiết lập giá trị cảnh báo cao nhất theo hướng trục lò
• Thiết lập nhiệt độ tham chiếu tuyệt đối theo hướng trục lò
• Thiết lập quy định giá trị nhiệt độ đo
• Thiết lập vị trí và giá trị nhiệt độ đáp ứng trên quạt làm mát tựđộng
• Thời gian truy cập, số lượng truy cập và reset lại
4.2.7 Hệ thống trợ giúp
Hệ thống cung cấp trợ giúp trực tuyến, trong đó bao gồm mô tả chung,hướng dẫn vận hành, mô tả chức năng, kiểm tra và duy tu hệ thống, kết nốibên ngoài và thông tin nhà sản xuất, vv
Trang 11nối đất yêu cầu < 4 Ω.
• Từ CCR tới tháp đặt máy quét: DN25 ống luồn cáp nguồn
• Từ CCR tới tháp đặt máy quét: DN25 ống luồn cáp quang
• Thiết bị kích hoạt đồng bộ tới CCR: DN25 ống luồn cáp tín hiệu
• Điều chỉnh góc xoay chân đế linh hoạt khi lắp đặt và xiết chặt các
bu lông, sau đó chỉnh các đầu nối sợi cáp quang phù hợp
• Lắp tủ điện - điều khiển ở vị trí dễ vận hành và gần máy quét
• Lắp tủ bảo vệ nhiệt kế vào chân đế, xiết chặt bu lông 2 phía
• Đặt máy quét trong tấm làm mát trong tủ bảo vệ nhiệt kế, xiếtchặt bu lông
5.2.2 Lắp thiết bị kích hoạt đồng bộ
Thiết bị kích hoạt nên được đặt ở một vị trí tương đối mở và thấp hơn,nằm trước vành băng đa số 1 hoặc phía sau của vành băng đa số 3 Chốt đểcảm biến phát hiện (block) cách vỏ lò khoảng 400 ~ 700mm tránh khoảngcách quá gần gây hỏng thiết bị do quá nhiệt
• Một đầu nối của block được gắn vào bề mặt ngoài vỏ lò, blockđược đặt song song với trục lò Lưu ý nhiệt độ tại vị trí này là thấpnhất và block quay theo lò nên tránh va chạm khi vận hành
• Lắp đặt thiết bị kích hoạt đồng bộ trong lỗ của khung thép, cảmbiến tiệm cận được đặt cách block 4-10mm bằng cách hiệu chỉnh
Trang 12các bu lông giữ trên thiết bị Để biết chi tiết tham khảo bản vẽ lắpđặt kèm theo.
Chia ổ cứng 80GB thành 02 ổ đĩa, ổ đĩa C là ổ làm việc (60GB) ổ đĩa D
là ổ để sao lưu dữ liệu
6.1.2 File sao lưu dữ liệu
Các file dưới đây cần được lưu trong ổ đĩa D:
• Sao lưu dữ liệu, C:\L0S21 C:\MISECH21 C:\SCANT21C:\PICT21\
• Sao lưu vận hành hệ thống
• Sao lưu chạy chương trình
• Sao lưu các trình điều khiển thiết bị (gồm: bo mạch, card mànhình, máy in )
6.1.3 Đặt phần mềm chạy tự động
Mở file C:\WINDOWS\WIN.INI của hệ điều hành và nhập dòng saurun=c:\jxgscan.exe để chương trình tự động chạy khi máy tính khởi động 6.1.4 Thiết lập thời gian
Đặt ngày giờ theo định dạng sau::
• Ngày: YYYY-MM-DD (năm – tháng – ngày)
• Giờ: HH:MM:SS (giờ:phút:giây)
6.1.5 Thiết lập thanh tác vụ (task bar)
Đặt thuộc tính thanh tác vụ “automatic hidden" và tháo bỏ tùy chọn
“alvvays in front” để ngăn người dùng đăng nhập sử dụng hệ thống
6.1.6 Diệt virus
Cài đặt trình diệt virus mới nhất và quét toàn bộ máy tính lầm cuốicùng, sau đó gỡ bỏ trình virus này để ngăn không ảnh hưởng đến tốc độ thuthập dữ liệu từ ứng dụng tự động của hệ thống
Trang 136.2 Thiết lập chương trình ứng dụng
6.2.1 Đặt các thông số ngẫu nhiên A, B và Uib của máy quét HG scanner;6.2.2 Hiệu chỉnh thông số Uib để đảm bảo chính xác nhiệt độ đo ở vùng nhiệtthấp (như nhiệt độ vành băng đa)
6.2.3 Thiết lập vị trí tương đối giữa vành băng đa và máy quét , sau đó lưuthay đổi và khởi động lại chương trình ứng dụng
6.2.4 Thiết lập các tham số hiển thị và vận hành phù hợp với tình trạng thực
tế tại nhà máy
6.3 Hiệu chỉnh máy quét
6.3.1 Đầu tiên phải điều chỉnh mặt phẳng quét của máy quét bằng cách nớilỏng các bu lông thắt chặt trên cả hai mặt của chân đế, xoay góc máy quétsao cho mặt phẳng quét đối diện với trục lò Lưu ý phải làm cho mặt phẳngquét phù hợp với góc hướng lò, sau đó thắt chặt các bu lông ở cả hai bênchân đế
6.3.2 Nới lỏng các bu lông giữ dưới chân đế, quay máy quét sang trái, phải
để đảm bảo vị trí của vành băng đa hiển thị trong màn hình chương trình phùhợp với vị trí thực tê, sau đó xiết chặt các bu lông này
6.3.3 Kiểm tra hệ thống cáp và đầu nối đảm bảo được gọn gàng, tín hiệu rõràng và nối đất an toàn
6.3.4 Quan sát các thông số hiển thị để đảm bảo nhiệt độ đo chính xác
7 Kiểm tra hệ thống
7.1 Bộ xử lý và truyền tín hiệu
Bộ xử lý và truyền tín hiệu nhận tín hiệu nối tiếp từ máy quét và chuyểnđổi sang tín hiệu song song sau đó gửi đến máy tính Thiết bị này giúp tăngtốc độ truyền thông dữ liệu dung lượng lớn, giải quyết vấn đề tỉ lệ mã lỗi khitruyền thông tốc độ cao và tình trạng quá tải của máy tính khi truyền thôngqua cổng nối tiếp thời gian dài Có 4 chỉ thị LED trên thiết bị thu thập dữ liệu
đa chức năng thể hiện các tình trạng làm việc sau:
• Màu đỏ: thể hiện chương trình đang chạy Đèn LED nháy khi hệthống hoạt động bình thường và luôn luôn bật hoặc tắt khi hệthống hoạt động không bình thường
• Màu xanh lá cây: thể hiện truyền thông nối tiếp Đèn LED nháykhi hệ thống hoạt động bình thường và luôn luôn bật hoặc tắt khi
hệ thống hoạt động không bình thường