2.1 Công đoạn trộn keo
Sơ đồ tổng quát công đoạn này đợc trình bày ở hình 2.12
SVTK: Bùi Ngọc linh - Lớp K36IC Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Hình 2.12 Sơ đồ tổng quát công đoạn trộn keo
Silo chứa
dăm thô Silo chứa dăm mịn
Hình 2.12 trình bày sơ đồ tổng quát công đoạn trộn keo, dăm thô và dăm mịn đợc chứa trong những bình silo riêng sau đó chúng đợc trộn lẫn với dăm và cùng đợc chuyển tới công đoạn trải thảm trên cùng một băng chuyền.
Công đoạn này đợc thuyết minh nh sau:
VX1, VX2, VX3, VX4 là các van xả dùng để đa các chất phụ gia vào trong bình trộn (hình 2.13), nếu dăm ở trong bình ở mức thấp thì đầu đo Đ2 tác động và các động cơ và van đầu vào sẽ tác động để đa các chất phụ gia vào trong bình trộn. Khi các chất phụ gia đã đợc đa vào đầy bình và làm đầu đo Đ1 ở mức 1 và tín hiệu này cũng sẽ đợc đa vào PLC để xử lý, đầu ra PLC sẽ có tín hiệu đóng các van xả đầu và các động cơ bơm, động cơ khuấy đợc hoạt động, động cơ khuấy hoạt động trong một khoảng thời gian đã đợc định trớc. Nếu ở bình chứa keo đã đợc bơm đầy (D3=1) thì VX5=0, nếu bình cha sơn ở mức thấp (D4=1) thì VX=1 để đa keo vào bình chứa.
Đ1 Đầu đo1 Thùng trộn keo PK1 Dăm lớp lõi TK1 Động cơ khuấy M1 TL11 MF1 1 Svx1 VX4 VX3 VX2 VX1 Svx2 Svx3 Svx1 VX5 Svx5 Bình chứa keo Đ4 Đầu đo 4 Đ3 Đầu đo 3 Đ2 Đầu đo2 PK2 TK2 lớp mặtDăm TL2 MF2 1 BK5 BK6 BK1 BK2 BK3 BK4
Tín hiệu từ các sensor cân TL1, TL2 và các máy phát tốc MF1,MF2 sẽ đợc đa về PLC để xử lý, lợng keo phun vào để trộn cùng với dăm sẽ đợc đa vào phù hợp với các tín hiệu từ các sensor định lợng (lợng keo phun vào sẽ đợc tự động điều chỉnh bởi các van PK1 và PK2). PK1 và PK2 là 2 van để điều chỉnh lợng keo đợc phun vào trộn với dăm.
Khi 2 van PK1 và PK2 tác động thì 2 máy trộn keo TK1 và TK2 đợc hoạt động đây là các máy trộn giữa keo và dăm với nhau, dăm sau khi đợc trộn sẽ đợc đa đến công đoạn ép nhờ băng truyền.
- Điện áp ra của 2 sensor trọng lợng TL1 và TL2 có dải tín hiệu từ : 0 ữ 5(V) ↔ 0 ữ 2 (kg/m) ↔ 0 ữ216
- Điện áp ra của 2 máy phát tốc MF1 và MF2 có dải tín hiệu từ : 0 ữ 5(V) ↔ 0 ữ 150 (m/ph) ↔ 0 ữ216
- Điện áp vào cho PK1 là :
0 ữ 5(V) ↔ 0 ữ 5 (kg/ph) ↔ 0 ữ216
- Điện áp vào PK2 là : 0 ữ 5(V) ↔ 0 ữ 2,5 (kg/ph) ↔ 0 ữ216
- Hàm lợng keo và dăm đợc trộn theo tỉ lệ :
5 (kg/ph) keo ↔ 50 (kg/ph) dăm lớp mặt 2,5 (kg/ph) keo ↔ 50 (kg/ph) dăm lớp lõi * Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC
- Tín hiệu từ các đầu đo D1, D2, D3 và đầu đo D4. - Tín hiệu từ các sensor định lợng TL1, TL2. - Tín hiệu từ 2 máy phát tốc MF1, MF2.
- Tín hiệu từ các sensor kiểm tra keo trong ống và trong bình là Svx1, Svx2, Svx3, Svx4, Svx5.
* Tín hiệu chính đợc gửi tới đầu ra PLC
- Tín hiệu gửi đến các van xả VX1, VX2, VX3, VX4, VX5.
- Tín hiệu gửi đến các động cơ trộn keo TK1, TK2 - Tín hiệu gửi đến động cơ khuấy M1.
- Tín hiệu gửi đến động cơ bơm keo BK1,BK2, BK3, BK4, BK5.
- Tín hiệu analog gửi đến để điều khiển các van phun keo PK1 và PK2
2.2 Công đoạn trải thảm
Dăm mịn và dăm thô từ công đoạn trộn keo đợc chuyển đến công đoạn trải thảm, máy trải thảm đợc chuyển động qua lại để tạo 3 lớp dăm, 2 lớp mặt là dăm mịn đợc nằm ở trên và dới còn 1 lớp lõi là dăm thô đợc nằm ở giữa.
Nguyên lý làm việc của công đoạn này đợc trình bày nh sau (hình 2.14): Bắt đầu công việc trải thảm, lúc này máy trải thảm đang ở vị trí A, khi đó sensor S1, S2 tác động, khi ấn nút khởi động, động cơ M5 đợc cấp điện, động cơ này sẽ quay băng tải để đa dăm lớp lõi và dăm lớp mặt cho máy, đồng thời khi đó động cơ M1 đợc khởi động để di chuyển máy trải thảm từ vị trí A đến B.
Khi đến vị trí B các sensor S3, S4 tác động và máy trải thảm lập tức đợc dừng lại, và động cơ cung cấp dăm ngừng việc (M5=OFF), hệ thống van khí đợc tác động (V1, V2=ON), hệ thống khí động học này có tác dụng dùng để mở khuôn định hình băng thảm ra, đây là 2 thanh sắt dọc theo băng trải thảm có nhiệm vụ định hình dạng 2 bên cạnh của tấm ván, khi hai thanh sắt này mở ra đến giới hạn cho phép thì hệ thống sensor S5, S6, S7 và S8 tác động khi đó các van khí V1, V2 đợc đóng lại (V1, V2=OFF) và làm cho khuôn định hình không mở ra đợc nữa.
Khi băng tải di chuyển về vị trí A (phụ thuộc vào công đoạn ép nhiệt) khi về đến vị trí A thanh định hình nằm ngang trên băng tải sẽ làm cho 2 sensor S9 và S10 tác động và hệ thống van xả khí V3 và V4 đợc mở ra đa khuôn định hình trở về vị trí cũ, khi này động cơ M2 lại đợc cấp nguồn đa máy trải thảm chạy ngợc từ điểm B về điểm A, khi về đến A thì S1 và S2 tác động, máy trải thảm đợc dừng lại, hệ thống lặp lại chu trình mới.
Nếu máy trải thảm đi quá giới hạn cho phép lập tức các sensor S11 và S12 sẽ khống chế dừng ngay toàn bộ hoạt động của hệ thống trải thảm.
B A Thanh giới hạn S7.S8 S5.S6 định hìnhKhuôn S9.S10 M2 M1 M4 Dăm M5 START STOP
* Tín hiệu chính đợc gửi đến đầu vào PLC
- Các sensor S1, S2, S3, S4 là những sensor dùng để khống chế hành trình di chuyển của máy trải thảm.
- Các sensor S5, S6, S7 và S8 là những sensor dùng để khống chế khoảng mở của khuôn định hình.
- Các sensor S9, S10 dùng để xác định khoảng di chuyển của băng tải, khi băng tải di chuyển đến vị trí A thì 2 sensor này đợc tác động để dừng băng tải.
- Sensor S11, S12 dùng để bảo vệ an toàn không cho máy trải thảm chạy vợt quá giới hạn cho phép.
* Tín hiệu chính đợc gửi tới đầu ra PLC
- M1 dùng để di chuyển máy trải thảm từ điểm A đến điểm B, M2 dùng để di chuyển máy trải thảm từ điểm B đến A.
- Động cơ xoay chiều M3 di chuyển băng tải. - Động cơ xoay chiều M4 dùng để bơm khí. - Động cơ xoay chiều M5 đa dăm vào.
- Các van khí V1, V2, V3 và V4 dùng để thao tác đóng mở khuôn định hình thảm dăm.
2.3 Công đoạn ép nhiệt
Công đoạn ép nhiệt là một công đoạn rất quan trọng và phức tạp trong dây truyền sản xuất ván của Nhà máy ván dăm Thái Nguyên. Công đoạn này sẽ thực hiện việc ép những thảm dăm đã trộn keo, thành những tấm ván có độ
kết dính, độ bền phù hợp với yêu cầu công nghệ đặt ra và có độ dày mỏng khác nhau tuỳ theo yêu cầu của khách hàng.
Để thực hiện việc ép ván Nhà máy sử dụng máy ép nhiệt một tầng BY614. Máy ép tạo ra lực ép nhờ hệ thống thuỷ lực. Việc điều khiển hoạt động của máy ép chủ yếu là điều khiển hệ thống các van thuỷ lực trong máy để tạo đợc lực ép theo yêu cầu với nhiệt độ khi ép là 190oC.
Các thông số kỹ thuậtcủa máy ép thuỷ lực trong nhà máy ván dăm
Tổng áp lực( lực nén ) 41MN(=4100t)
Kích thớc tấm ép nhiệt trên (dàixrộng ) 7430x1610 mm. Kích thớc tấm ép nhiệt dới (dàixrộng) 7480x1610 mm Kích thớc phôi tấm ép đợc 7380.1270 mm áp lực mặt lớn nhất phôi tấm ép đợc 4,4 Mpa Tốc độ nóng kép của máy ép 30 mm/s Tốc độ nâng 30 mm/s Xi lanh ép Đờng kính: 420mm Số lợng: 10 cái Đợc gắn đều trên bàn ép Xi lanh nâng Đờng kính pittông: 125mm Đờng kính trục pittông: 70mm Hành trình làm việc: 300mm Thời gian thực hiện một chu kỳ ép là 3 phút.
Các hoạt động của xilanh nâng và xilanh ép đợc điều khiển bằng 14 van đóng mở băng các rơle điện từ:
Các thiết bị trong máy ép nhiệt.
Hệ thống có 14 van điện từ nh sau:
YV1: Van lạp năng lợng cho cho quá trình nâng.
YV2: Van lạp năng lợng vào bình tích năng cho quá trình dẫn dầu. YV3: Improve (hoàn thiện).
YV4: Van điều khiển quá trình nâng. YV5: Van điều khiển quá trình ép.
YV7: Van áp lực xoay chiều.
YV8: Van thay đổi lợng dầu hồi về. YV9: Van điều khiển giữ thăng bằng. YV10: Van điều khiển giữ thăng bằng. YV11: Van điều khiển van một chiều 61. YV12: Van điều khiển van 27.
YV13: Van giải phóng áp lực. YV14: Van giải phóng áp lực.
Các động cơ điều khiển hệ thống thuỷ lực: M1: Động cơ bơm điều khiển nâng.
M2: Động cơ bơm điều khiển. M3: Động cơ gia bơm áp suất cao. M4: Động cơ bơm tuần hoàn. M5: Động cơ chạy băng tải. Các loại sensor áp lực:
Sensor đo áp lực nâng SP
Sensor đo áp lực ép SP5.
Sensor đo áp lực đo áp lực trong các ống: SP6xSP9. Sensor đo áp lực điêu khiển SP1.
Sensor đo áp lực giảm áp mức 1 SP2. Sensor đo áp lực giảm áp mức 3 SP3. Sensor đo áp lực giảm áp mức 4 SP7.
Các sensor đo nhiệt độ:
Sensor đo nhiệt độ ép PT1xPT6.
Các công tắc hành trình:
Công tắc cữ ép 4 chiếc bốn góc. Công tắc cữ nâng 4 chiếc.
Công tắc xác định thảm dăm vào 6 chiếc.
Sơ đồ nguyên lý của xilanh, pittông ép và xilanh pittông nâng nh hình 2. 8
SVTK: Bùi Ngọc linh - Lớp K36IC Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
Xi lanh nâng Xi lanh ép
Sơ đồ điều khiển các van thuỷ lực nh hình 2.9. Giản đồ làm việc của máy ép nh hình 2.10.
Hình 2.9: Sơ đồ điều khiển các van thuỷ lực.
Hình 2.9: Giản đồ làm việc của máy ép.
Ký hiệu các thiết bị thuỷ lực
Tên gọi Ký hiệu Tên gọi Ký hiệu
đờng áp suất cao Bơm lu lợng không đổi đờng điều khiển phụ Bơm lu lợng điều chỉnh
Đờng hồi dầu động cơ điện
Chỗ nối Trục quay
Thùng chứa Lò xo
H H
Bình tích áp Bộ lọc Rơ le áp suất đồng hồ áp suất Xilanh kiểu pittông trụ Chỗ của các đ- ờng ống cắt nhau không có mối nối Bộ thiết bị thuỷ lực Xilanh kiểu pittông
Trong hệ thống thuỷ lực của máy, các thiết bị thuỷ lực phải đảm bảo những yêu cầu sau:
Thực hiện hành trình không tải với tốc độ cao và thực hiện hành trình công tác với tốc độ yêu cầu với công suất nhỏ nhất của bơm và của động cơ điện;
Trong trờng hợp cần thiết phải giữ đợc các chi tiết dới áp lực nhất định; Giảm áp suất một cách đều trong các xilanh cho đến khi bắt đầu hành trình khứ hồi; triệt tải cho bơm trong thời gian ngừng nghỉ.Có khả năng điều chỉnh áp suất...
Tất cả những điều kể trên không phải là bất buộc đối với tất cả các máy ép thuỷ lực, mà nó phụ thuộc vào chức năng của máy.
Các yêu cầu của hệ thống tự động điều khiển máy ép thuỷ lực.
Điều khiển quá trình của một hệ thống, trong đó dới tác dụng của một hay nhiều đại lợng vào, các đại lợng ra thay đổi theo quy luật nhất định của hệ thống đó.
Một hệ thống điều khiển bao gồm:
Ví dụ: Ví dụ: Ví dụ:
SVTK: Bùi Ngọc linh - Lớp K36IC Bộ môn Đo Lờng - Điều Khiển
- Công tắc nút bấm - Van đảo chiều - Xilanh
- Công tắc hành trình - Van chắn - Động cơ khí nén - Cảm biến bằng tia - Van tiết lu - Bộ biến đổi áp lực - Cảm biến áp lực - Van áp suất
- Phần tử khuếch đại
+ Máy ép thuỷ lực có hai chế độ điều khiển Manual và Auto
- Manual : chế độ vận hành điều khiển bằng tay. ở chế độ này vận hành máy để rà soát tìm ra sự cố của máy
- Auto: chế độ vận hành điều khiển tự động. ở chế độ này thực hiện các nguyên công làm việc tự động theo một chơng trình điều khiển đã đợc lập trình trớc.
+ Trong quá trình vận hành khi hệ thống phải đảm bảo thực hiện đúng các nguyên công đã đặt ra: ép, giữ ép, quá trình nâng và đẩy ván ra.
+ Khi một trong các nguyên công này bị sự cố lập tức máy ngừng hoạt động, đa toàn bộ hệ thống về chế độ nghỉ, đèn báo sự cố sáng, chuông báo sự cố kêo.
+ Có chế độ chạy thử nghiệm trớc khi đa vào sản xuất, khi máy đã đợc khắc phuục sự cố, nếu sự cố cha đợc khắc phục hoàn toàn thì không cho phép máy hoạt động.
+ Chơng trình điều khiển phải tối giản các khâu phức tạp, và là phơng án điều khiển tốt nhất, dễ sửa chữa, có tính linh hoạt cao và là hệ thống mở.
Thuyết minh hoạt động của quá trình ép:
Để thực hiện quá trình ép nhiệt ngời vận hành ấn nút khởi động máy ép, tín hiệu này sẽ đợc gửi tới PLC, tín hiệu này đợc xử lý qua vi xử lý và ở đầu ra
Start Stop
Thảm dăm đa vào Cữ ép
Ct7 Ct8 Ct9 Ct6 Ct5 Ct4 Ct3 CT2 CT1 Xi lanh ép Xi lanh nâng Thùng dầu M5 Hình 2.11. Cấu tạo máy ép
của nó gửi tín hiệu đến đồng thời khởi động 4 động cơ M1,M2, M3, M4. Khi tất cả các tín hiệu đa về từ các sensor áp lực, nhiệt độ ép ở trạng thái cho phép, máy chuyển sang chế độ sẵn sàng ép. Trong trờng hợp hệ thống bị sự cố do: một động cơ bị hỏng, nhiệt độ ép không đủ 1950C, áp lực ép không đủ do dò ống, hở dòng thì PLC đa ra tín hiệu cắt toàn bộ hệ thống, chuông kêu báo nỗi để ngời vận hành biết để sửa chữa. Khi ở trạng thái bình thờng máy chuyển sang chế độ sẵn sàng ép.
Khi băng tải có dăm chạy vào khoang ép, bộ công tắc hành trình đợc tác động đầu vào PLC đợc đặt ở mức 1, ở đầu ra của PLC đa ra tín hiệu điều khiển các van mở để các xilanh và pittông làm việc. Các xilanh và pittông nâng đợc giảm áp do van (YV6,12,8) và hồi dầu về bình chứa, còn các xilanh ép đợc bù đầy dầu ép qua van một chiều có điều khiển (61). Đây là quá trình búa ép chạy không tải và dịch chuyển đợc là do trong lợng của búa. Khi búa ép di chuyển xuống và chạm vào nhóm công tắc hành trình dới thì lập tức tín hiệu ở đầu vào PLC ở mức 1, ở đầu ra là tín hiệu diều khiển mở van gia áp lực cho các xilanh ép thông qua van (YV5, YV7), do áp lực lớn làm cho các van 1 chiều (61) bị đóng lại. áp lực này đợc đẩy đều tới các xilanh và pittông ép, khi sensor áp lực báo áp lực đã đạt tới mức đặt (đồng hồ áp lực chỉ 275MPa) thì lập tức PLC đa ra tín hiệu đóng 2 van (YV5, YV7) ngừng quá trình gia áp. Quá trình ép là sự kết hợp áp lực đợc phân bố đều và nhiệt độ ở 1950c, làm cho keo nóng chảy và tạo mối liên kết đông cứng với dăm có kết cấu bền vững. Khi ở nhiệt độ cao sảy ra quá trình giãn nở của dăm và keo tạo ra một phản lực đẩy ngợc trở lại búa ép, làm cho áp lực bị giảm, khi đó lập tức sensor áp lực sẽ đa tín hiệu phản hồi về PLC , PLC xử lý và lại tiếp tục đa ra tín hiệu mở