MÁY NHIỆT ĐIỆN
2.2.2Nguyờn lý đo theo khối lƣợng.
Khối lượng của vật liệu được cơ cấu cõn định lượng cõn chớnh xỏc theo lượng đặt ban đầu. Năng suất của băng tải được tớnh theo biểu thức:
Q = δ.v [ kg/s ] (2.2) hay: 1000 . . 3600 v Q (2.3) Trong đú:
δ : khối lượng tải theo chiều dài [kg/m ] v : tốc độ di chuyển của băng [m/s]
Khối lượng của băng tải theo chiều dài được tớnh theo cụng thức: 3
10. . .
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 26 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong đú:
γ : Khối lượng riờng của vật liệu [ tấn/m3 ]
S : Tiết diện cắt ngang của vật liệu trờn băng [ m2 ]
Dưới đõy ta sẽ đi khảo sỏt nguyờn lý đo và làm việc của một số hệ thống cõn băng đó được ứng dụng vào sản xuất như:
- Trạm trộn bờ tụng do viện mỏy và dụng cụ cụng nghiệp (IMI) chế tạo - Hệ thống cõn băng cho nhà mỏy xi măng Sụng Gianh
- Hệ thống cõn than trong nhà mỏy nhiệt điện Phả Lại (dõy chuyền 2)
*) Nguyờn lý làm việc của hệ thống cõn băng cho trạm trộn bờ tụng Nguyờn lý hoạt động:
Hệ thống cõn băng định lượng được thiết kế để điều chỉnh tốc độ cấp liệu của vật liệu rắn. Vật liệu rắn được thỏo ra từ Bunke hoặc silo. Bề dày của vật liệu trờn băng tải thường được trải đều để đảm bảo mức chịu tải của băng tải là khụng thay đổi. Lưu lượng vật liệu cú thể đạt được thụng qua việc điều chỉnh tốc độ băng tải.
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 27 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Hỡnh 2.2: Sơ đồ đo hệ thống cõn băng phối liệu nhiều thành phần
Cỏc tớn hiệu m (khối lượng), V (tốc độ) băng tải được đọc vào mỏy tớnh theo cỏc đường khối lượng (sử dụng card chuyển đổi A/D 6 kờnh), đường tốc độ (cổng COM 1), từ bộ chuyển đổi RS 232/485, mỏy tớnh sẽ tớnh năng suất thực của cỏc cõn Qt=mV, so sỏnh với năng suất định mức Qđặt của chỳng, từ đú đưa ra tớn hiệu điều khiển Uđk để điều khiển cỏc động cơ thụng qua cỏc bộ biến tần (dinventer). Mục đớch là điều chỉnh tốc độ hợp lý cho băng tải cõn, sao cho sai lệch giữa năng suất thực với năng suất định mức ≤ 1%. Trong hệ thống này cứ mỗi chu kỳ 100 ms- 200 ms, mỏy tớnh lại đọc cỏc số liệu mV một lần, sau đú tớnh trung bỡnh trong 1s-2s, từ đú đưa ra tớn hiệu điều khiển mới. Như vậy cứ 1s-2s hệ thống lại điều chỉnh tốc độ của băng tải cõn 1 lần. Năng suất thực của cỏc cõn cũng được thụng bỏo trờn màn hỡnh với chu kỳ 10s 1 lần để người điều khiển kịp theo dừi. Số liệu này là năng suất trung bỡnh của cõn trong 10s đú.
*) Nguyờn lý làm việc hệ thống cõn băng cho nhà mỏy xi măng Cosevco Sụng Gianh
Hệ thống cõn băng MULTIDOS được thiết kế để điều chỉnh tốc độ cấp liệu của vật liệu rắn. Vật liệu rắn được thỏo ra từ Bunke. Bề dày của vật liệu trờn băng
Đầu cõn điện tử Lượng hiệu chỉnh ∆Q Bộ nhõn Q=mxV Qđặt= mxV Mạch điều khiển tay Bộ biến tần Động cơ RS 232/485 Mỏy tớnh
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 28 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
tải thường được trải đều để đảm bảo mức chịu tải của băng tải là khụng thay đổi. Lưu lượng vật liệu cú thể đạt được thụng qua việc điều chỉnh tốc độ băng tải.
Hỡnh 2.3: Sơ đồ khối chức năng của cõn băng định lượng
Hỡnh 2.4: Sơ đồ nguyờn lý đo lường của hệ thống cõn băng định lượng
Giỏ trị lực tỏc dụng tỷ lệ với sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở và do đú trả về tớn hiệu điện ỏp tỷ lệ . Nú được khuếch đại và đưa đến bộ vi xử lý thụng bộ chuyển đổi tượng tự/số (ADC). Chỉ một nửa tải trọng của vật liệu được con lăn cõn . Sàn con lăn được tớnh như sau:
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 29 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Leff: Chiều dài hiệu dụng sàn (m). Lg : Tổng chiều dài sàn (m). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tải trọng băng tải Q được tớnh toỏn như sau:
Q = QB/Leff (2.6) Q: Tải trọng băng tải (Kg/m).
QB: Tải trọng trờn sàn (Kg).
+ Giỏ trị đo quan trọng khỏc là tốc độ băng tải yờu cầu bởi bộ chuyển đổi và chuyển đổi theo tần số xung.
+ Việc sử dụng tải trọng và tốc độ băng tải để tớnh toỏn tốc độ cấp liệu, được tớnh theo cụng thức sau:
I = Q.v = QB.v/Leff (2.7) I: Tốc độ cấp liệu (lưu lựơng).
v: Tốc độ băng tải (m/s).
*) Nguyờn lý làm việc của hệ thống cõn băng than cho nhà mỏy nhiệt điện Phả lại (dõy chuyền 2)
Tớn hiệu đo khối lượng vật liệu trờn thiết bị mỏy cấp được phỏt ra từ 2 thiết bị cảm biến tải cung cấp cho bộ đo được đặt mỗi bờn của trục lăn tải trọng cựng với khoảng cỏch cỏc trục lăn tải trọng.
Trờn cơ sở đú, xỏc định chớnh xỏc độ dài băng tải đang mang dũng vật liệu và là cơ sở để xỏc định khối lượng
Mỗi cảm biến tải xỏc định 25% khối lượng vật liệu trờn phần trải rộng của dũng vật liệu được xỏc định khối lượng.
Đầu ra của cỏc bộ cảm biến tải được phỏt ra theo tỷ lệ tương ứng với tần số Kg vật liệu trờn đơn vị cm chiều dài dõy băng.
Cỏc dữ liệu được tớnh theo phương trỡnh sau:
Trọng lượng (kg/cm) x tốc độ băng tải(cm/s) = lượng định mức cấp (kg) q = qe.V ( kg/s) (2.8)
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 30 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong đú :
q: lưu lượng vận chuyển trờn băng tải qe : Mật độ liệu trờn băng tải
V: Tốc độ chuyển động của băng tải
Bộ điều khiển của thiết bị mỏy cấp cú thể nhận giỏ trị định mức cấp đó đặt hoặc cũng cú thể nhận tớn hiệu lệnh, lượng định mức từ người vận hành.
Tớn hiệu này được so sỏnh với lượng định mức trong mỏy tớnh được đo ở dõy băng tải, tốc độ băng tải và cỏc thụng số khỏc đưa đến cỏc tớn hiệu sự cố tỏc động tới bộ điều khiển động cơ.
Để giải trừ sự cố, giữ cho hệ thống làm việc ổn định, phần chương trỡnh này được xõy dựng trong phần mềm. Ngoài ra, nhờ bộ vi xử lý đó chứa cỏc thụng số của hệ thống và cỏc thụng số tới hạn, tớn hiệu gõy sự cố sẽ khụng điều chỉnh được cú thể làm thay đổi tốc độ động cơ.
*) Bộ vi xử lý tớnh toỏn lượng định mức của mỏy cấp như sau:
Tớn hiệu mẫu đo được nhận từ cảm biến tải. Tớn hiệu này được chuyển sang tớn hiệu số (mó nhị phõn) nhờ bộ chuyển đổi A/D trong bộ vi xử lý 16 bit
Cỏc thụng số này được so sỏnh với cỏc thụng số chứa trong ROM. Nếu như giỏ trị thuộc giới hạn cho phộp nú được chuyển qua bộ nhớ RAM. Quỏ trỡnh đú được tiếp diễn qua tất cả cỏc cảm biến tải khỏc. Giữa cỏc cảm biến tải cũng được so sỏnh với nhau để tăng độ tin cậy của kết quả.
Thiết bị được đưa vào làm việc ở chế độ tổng thể tớch khối và bộ điều khiển sử dụng cỏc cảm biến tải mụ phỏng phỏt ra dải cỏc giỏ trị trung bỡnh chứa trong bộ nhớ.
Nếu như cỏc tớn hiệu ở dải cho phộp, cỏc tớn hiệu của hai bộ cảm biến tải được tổng hợp lại và phần khối lượng khụng phải của vật liệu được trừ đi.
Kết quả tớnh toỏn được kốm theo cú cỏc hệ số chỉnh định (cỏc hệ số này được xỏc định trong qua trỡnh chỉnh định mỏy cấp) trờn cơ sở đú xỏc định được khối lượng của vật liệu trờn mỗi đơn vị chiều dài dõy băng.
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 31 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4 2 2 1
3
5
Kết quả nhận được sẽ chứa trong bộ nhớ RAM
Tốc độ dõy băng được xỏc định căn cứ vào sự tớnh toỏn của tần số phỏt ra của thiết bị đo tốc độ được gắn ở động cơ (hoặc ở đầu ra của bộ biến tần điều khiển động cơ).
Độ chớnh xỏc của kết quả đo phụ thuộc vào bộ vi xử lý cựng với cấp chớnh xỏc của nú, sai số cho phộp trước là 0,025%.
Giỏ trị đo trước đú cảu tần số đo tớn hiệu được tớnh toỏn khi kể đến cỏc hệ số chỉnh định (cỏc hệ số này được xỏc định trong quỏ trỡnh chỉnh định mỏy cấp) để đưa được con số tốc độ chạy của dõy băng trờn đơn vị thời gian (s).
Cuối cựng, tốc độ dõy băng tải và khối lượng cựng được tớnh toỏn với nhau để xỏc định thụng số định mức của thiết bị cấp.
Kết quả này sau đú sẽ được so sỏnh với lượng định mức yờu cầu đối với mỏy cấp để tỡm ra cỏc lỗi và giỳp cho người vận hành điều khiển tốc độ.
Lượng định mức mỏy cấp được hiển thị với đơn vị: Khối lượng/giờ.
Lượng định mức cấp đú là giỏ trị chớnh xỏc để đi đến xỏc định tổng khối lượng vận chuyển.
Đầu vào của mỏy cấp than được thiết kế để duy trỡ thể tớch khụ của vật liệu. Do vậy tỷ trọng được xỏc định từ đầu ra của cảm biến tải và cỏc cài đặt cỏc thụng số kể đến thể tớch trờn phần vật liệu cần đo.
Ta cú sơ đồ nguyờn lý của hệ thống cõn than: Băng tải
4-20mA
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 32 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong đú:
1,2: Cảm biến tải 4: Bộ vi xử lý
3 : Bộ đo tốc độ băng tải 5: Màn hỡnh hiển thị