3.3 Thiết kế tủ điều khiển cho động cơ nghiền liệu
3.3.3 Lưu đồ thuật tốn q trình khởi động
Điều kiện liện động : - Điện cực ở vị trí trên cùng.
- Điện cực di chuyển trong một giới hạn cho phép. - Nguồn điện áp điều khiển.
- Tất cả các cầu chì đều tốt.
- Nhiệt độ dung dịch trong khoảng 5 ÷ 85℃. - Mức dung dịch ở trong giới hạn cho phép. Điều kiện liên động quá trình khởi động - Nhiệt độ dung dịch khơng vượt quá 85℃.
- Thời gian khởi động không vượt quá trị số đặt trước.
- Dòng điện động cơ di chuyển điện cực khơng vượt q trị số dịng định mức. Tác động của hệ thống ở cuối hành trình khởi động
- Contactor ngắn mạch có điện, ngắn mạch ở roto. - Động cơ di chuyển điện cực về vị trí ban đầu. 3.3.4 Sơ đồ mạch động lực
Động cơ làm mát
Hình 3-11 Động cơ làm mát Thuyết minh sơ đồ :
Nguồn cung cấp cho bộ khởi động vào Q2 qua trạm biến áp T2(380V/220V) .
Khi nhiệt độ dung dịch > 70℃ thì B5 tác động đóng nguồn K7 ,K7 tác động đóng nguồn cho K11 quạt làm mát dung dịch chạy đồng thời K12 tác động dòng điện cho bơm tuần
hoàn để làm mát dung dịch cho đến nhiệt độ dung dịch < 70℃, B5 hở mạch dẫn đến K7 , K11, K12 mất điện quạt làm mát và bơm tuần hoàn dừng.
Động cơ di chuyển bản cực
Thuyết minh sơ đồ :
Khi có điện cực R = 𝑅 ở vị trí cao nhất, cảm biến S1 phát hiện, bắt đầu quá trình khởi động động cơ.
Cuộn dây K9 có điện ,tiếp điểm K9 ở mạch lực đóng ,động cơ quay ngược di chuyển điện cực lên loại dần điện trở .
Khi R = 𝑅 , thì cảm biến S2 phát hiện, cuộn dây K9 mất điện, động cơ di chuyển điện cực dừng.
Khi K8 có điện, tiếp điểm K8 ở mạch lực đóng . Động cơ quay thuận đưa điện cự về R = 𝑅 . Khi S1 phát hiện R = 𝑅 thì K8 mất điện, động cơ dừng.
Động cơ chính
Hình 3-12 Mạch lực động cơ chính
Thuyết minh sơ đồ :
Khi cấp nguồn cho động cơ, động cơ bắt đầu khởi động. Ban đầu R = 𝑅 khi đó 𝑀 lớn, động cơ được khởi động cho đến khi 𝑅 . Khi khởi động xong, tiếp điểm K2 đóng loại bỏ điện trở khởi động. Động cơ làm việc ở chế độ định mức.
Thiết bị cảm biến và rơ le trung gian
Thuyết minh sơ đồ : E3 bộ sấy tủ điện .
B4 báo mức của dung dịch . Khi mức của dung dịch thấp bộ khởi động báo lỗi và không cho phép khởi động đồng thời gửi thông báo lên trung tâm.
S5 báo quá di chuyển của bản cực. Khi điện cực di chuyển quá vị trí giới hạn tác động vào S5 làm cho K1 mất điện bộ khởi động báo lỗi và không cho phép khởi động. Để đưa điện cực về vị trí bình thường ta dùng tay quay để quay điện cực về vị trí ban đầu S6 tác động cho phép quay bản cực bằng tay quay.
Sensor S1 báo vị trí bản cực của bộ khởi động ở vị trí cao nhất (điện trở lớn cho K3 mất điện, đầu vào PLC báo vị trí điện cưc ở giá trị RMax ).
Sensor S2 báo vị trí bản cực của bộ khởi động ở vị trí thấp nhất (điện trở nhỏ nhất RMin). Khi bản cực của bộ khởi động ở vị trí thấp nhất S2 tác động làm cho K4 mất điện, đầu vào PLC báo vị trí điện cưc ở giá trị RMin
B5 báo nhiệt độ > 70 C .
B3 Nhiệt độ dung dịch. Khi nhiệt độ dung dịch < 85 C K5 có điện, bộ khởi động sẵn sàng làm việc. Khi nhiệt độ dung dịch > 85 C , B3 hở K5 mất điện bộ khởi động báo lỗi và không cho phép khởi động động cơ.
3.3.5 Sơ đồ mạch điều khiển Sơ đồ I/O của PLC S7-400 Sơ đồ I/O của PLC S7-400
Sơ đồ đầu ra của PLC S7-400
Hình 3-16 Sơ đồ đầu ra của PLC S7-400 Sơ đồ nguyên lý mạch điện máy cắt
Hình 3-18 Mạch cắt 1
THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ LẬP TRÌNH PLC
4.1 Danh mục các điểm đo lường điều khiển
4.1.1 Các điểm đo lường điều khiển trong quá trình nghiền liệu
Kí hiệu Tên gọi Min Normal Max1 Max2
122 BE1 Công suất gầu nâng 18 Kw 29,6 Kw
122 HG1.TE01 Nhiệt độ lò đốt phụ 900 ℃ 1250 ℃ 122 HG1.TE02 Nhiệt độ lò đốt phụ 900 ℃ 1250 ℃ 122 HG1.PS01 Áp suất lò đốt phụ -500 dapa -600 dapa -800 dapa 122 HG1.PS02 Áp suất lò đốt phụ -500 dapa -600 dapa -800 dapa 122 HG1.PS03 Áp suất lò đốt phụ -500 dapa -600 dapa -800 dapa 122 DU1.TE01 Nhiệt độ ra máy nghiền 75 ℃ 85 ℃ 95 ℃
122 RL1.JE01 Công suất máy nghiền 2100Kw 4175 Kw
122 RL1. VE01 Độ rung máy nghiền 2 mm/s 4 mm/s 6 mm/s 122 RL1. VE02 Độ rung máy nghiền 2 mm/s 4 mm/s 6 mm/s 122 RL1. VE03 Độ rung máy nghiền 2 mm/s 4 mm/s 6 mm/s 122 RL1.PT01 Áp suất vi sai -430 dapa -475 dapa -530 dapa 122 RL1.PT02 Áp suất vào -45 dapa -85 dapa -200 dapa 122 RL1.PT03 Áp suất ra -630 dapa -780
dapa
-1200 dapa 123 RL1.TE01 Nhiệt độ cuộn dây mơ tơ
chính
80 ℃ 130 ℃ 150 ℃
123 BE1 Công suất gầu nâng 113 Kw 130 Kw 148 Kw
123 FN1.TE01 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.TE02 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.TE03 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.TE04 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.TE05 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.TE06 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.TE07 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.PS01 Áp suất quạt hút gió -70 dapa -80 dapa -150 dapa 123 FN1.JE01 Công suất quạt hút 210 Kw 265 Kw
122 LE01 Lớp liệu 25 mm 40 mm 55 mm 123 DY.SE01 Tốc độ phân ly 40 Rpm 65 Rpm 87 Rpm
123 DY1.JE01 Công suất phân ly 90 Kw 132 Kw
122 DA1 Độ mở van % 40 % 55 % 100%
122 DA2 ZE01 Độ mở van % 40 % 60 % 100%
123 DA3 ZE01 Độ mở van % 40 % 55 % 100%
122 FN5.JE01 11 Kw 17,7 Kw
122 FN5.PS01 Áp suất quạt làm kín -760 dapa -800 dapa -850 dapa 122 FN5.PS03 Áp suất quạt làm kín -760 dapa -800 dapa -850 dapa
122DA5.ZE01 Độ mở % 70 % 99 % 100 %
123 PU1.TE01 Nhiệt độ bệ đỡ hộp giảm tốc
55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 PU1.TE04 Nhiệt độ dầu hộp giảm tốc
30 ℃ 45 ℃ 60 ℃ 70 ℃
123 RL1.TE01 Nhiệt độ cuộn dây mơ tơ chính
80 ℃ 130 ℃ 150 ℃
122 FN1.TE05 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
122 FN1.TE06 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
122 FN1.TE07 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 80 ℃ 85 ℃
123 FN1.TE05 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 90 ℃ 100 ℃
123 FN1.TE06 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 90 ℃ 100 ℃
123 FN1.TE06 Nhiệt độ bệ đỡ quạt 55 ℃ 90 ℃ 100 ℃
123 EP1 EE01 Đo điện trường lọc bụi tĩnh điện
123 EP1 EE02 Đo điện trường lọc bụi tĩnh điện
123 EP1 EE03 Đo điện trường lọc bụi tĩnh điện
123 EP1 IE01 Đo dịng điện lọc bụi tính điện
380 mA 400mA 450 mA
123 EP1 IE02 Đo dịng điện lọc bụi tính điện
380 mA 400mA 450 mA
123 EP1 IE03 Đo dịng điện lọc bụi tính điện
380 mA 400mA 450 mA
142 –FN1 JE01 Công suất động cơ quạt thổi khí nóng từ tháp
điều hịa
142- FN1.PS01 Điểm đo áp suất -600 dapa -620 dapa -900 dapa 142 –FN1 TE01 Điểm đo nhiệt độ 270 ℃ 280 ℃ 290 ℃ 142 –FN1 TE02 Điểm đo nhiệt độ 270 ℃ 280 ℃ 290 ℃ 142 –FN1 TE03 Điểm đo nhiệt độ 270 ℃ 280 ℃ 290 ℃ 142 –FN1 TE04 Điểm đo nhiệt độ 270 ℃ 280 ℃ 290 ℃ 142 –FN1 TE05 Điểm đo nhiệt độ 270 ℃ 280 ℃ 290 ℃ 142 –FN1 TE06 Điểm đo nhiệt độ 270 ℃ 280 ℃ 290 ℃ 142 –FN1 TE07 Điểm đo nhiệt độ 270 ℃ 280 ℃ 290 ℃ 123 –BF3 PS01 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 123 –BF3 PS02 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 123 –BF2 PS01 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 123 –BF2 PS02 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 123 –BF1 PS01 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 123 –BF1 PS02 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 131 –BF1 PS01 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 131 –BF1 PS01 Điểm đo áp suất -580 dapa -620 dapa -900 dapa 123 –BE1 DS1 Báo lệch gầu nâng
123 –BE1 DS2 Báo lệch gầu nâng 123 –BE1 ZS01 Vị trí gầu nâng 4.1.2 Điều khiển trong quá trình nghiền
Điều khiển tỷ lệ cấp liệu
Điểm đặt cấp liệu ban đầu khoảng 50% - 70 % năng suất cấp liệu bình thường. Điều khiển cấp liệu, thơng qua áp suất vi sai trong máy nghiền, áp suất vi sai của máy nghiền thể hiện tình trạng thực tế bên trong của máy tức là mối quan hệ giữa lượng khí và lượng vật liệu nghiền .Việc áp suất tăng hay giảm cho thấy mối quan hệ này đang có sự thay dổi tín hiệu đó được gửi tới thơng tin điều khiển nó tự động thay đổi cấp liệu phù hợp.
Trong thời gian khởi động và dừng công đoạn nghiền nguyên liệu mạch vòng điều khiển phải để chế độ “MAN”. Kể cả những lúc các thông số áp suất đang giao động khi nào thiết bị hoạt động ổn định thì để ở chế độ “AUTO”.
Điều khiển áp suất đầu vào máy nghiền
Đầu vào máy nghiền áp suất giữ ở giá trị âm và khơng đổi (-90 ÷ -120 dapar) được điều khiển bởi van 122- DA5 ZE01,123 –DA3 ZE01 ,122–DA1 ZE01 . Nếu giá trị áp suất này > 0 sẽ có hiện tượng phì bột hoặc tắc đường dẫn khí xung quanh bàn nghiền. Áp suất đầu ra máy nhiền trong khoảng -800 dapar.
Điều khiển nhiệt
Nhiệt độ đầu vào máy nghiền nhỏ hơn 400 ℃ .Nhiệt độ đầu ra 80 ℃ ÷ 85 ℃.
Nhiệt độ đầu ra của máy nghiền phụ thuộc vào nhiệt độ khí nóng ,lưu lượng cấp ,độ ẩm vật liệu . Nếu nhiệt độ ra lớn có thể bơm thêm nước hoặc điều chỉnh van 123-DA3 ZE01 ,122- DA2 ZE01. Nhiệt độ khí ra tháp làm lạnh 142-CT2 –TE02.
Điều khiển chất lượng sản phẩm
Chất lượng sản phẩm nghiền là yếu tố quan trọng quyết định đến việc nung luyên sau này .Vì vậy sản phẩm sau khi nghiền phải đảm bảo độ mịn, độ ẩm và thành phần hóa học của bột liệu tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng nhất bột liệu.
Muốn tăng độ mịn bằng cách :
- Tăng tốc độ phân ly 122–DY1 SE01 (Tốc độ phân ly thường ~ 64 Rpm). - Giảm sức hút qua máy nghiền (Bằng cách giảm van 122 –DA5 ZE01). - Giảm cấp liệu .
- Tăng áp lực nghiền.
4.1.3 Một số sự cố và cách khắc phục Độ rung máy nghiền quá cao Độ rung máy nghiền quá cao Nguyên nhân :
- Tỷ lệ cấp liệu thấp hoặc quá cao. - Lẫn nguyên liệu kích thước lớn. - Áp lực ,chế độ nhiệt chưa hợp lý. Xử lý :
- Kiểm tra lại cấp liệu .
- Áp suất vi sai Tăng tỷ lệ cấp liệu. - Áp suất vi sai cao Giảm tỷ lệ cấp liệu.
- Điều chỉnh chế độ nhiệt ,áp lực nghiền cho hợp lý. Áp suất đầu vào máy nghiền quá thấp
Nguyên nhân :
- Cấp liệu nhiều (Máy nghiền đây). - Van Flap mở không đúng tỷ lệ. - Độ mở các van không hợp lý. Xử lý :
- Giảm tỷ lệ cấp liệu .
- Kiểm tra vị trí mở của van 122-DA5 ZE01.
- Điều chỉnh lại van hồi lưu 123-DA2 ZE01 và van 122-DA2 ZE01. Áp suất vi sai máy nghiền quá cao
- Có lể do lỗi ở hệ thống cân cấp liệu. - Kết dính trong vịng phun khí. - Thiếu khí trong máy nghiền. Xử lý :
- Giảm tỷ lệ cấp liệu vào máy nghiền . - Kiểm tra vệ sinh vịng khí.
- Xem xét lại sự thơng gió.
- Kiểm tra vệ sinh lại các can đo áp suất. Áp suất vi sai máy nghiền quá thấp (chênh áp) Nguyên nhân :
- Tỷ lệ cấp liệu quá thấp. - Do trục trặc việc cấp liệu. Xử lý :
- Tăng dần cấp liệu , theo dõi lượng sản phẩm mịn ra khỏi máy nghiền. - Kiểm tra lại việc cấp liêu máy nghiền.
- Vệ sinh các can đo áp suất.
Nhiệ độ máy đầu vào máy nghiền quá cao Nguyên nhân :
- Liệu vào máy nghiền có độ ẩm quá cao gây nên sự bết dính trong vịng phun khí q trình trao đổi nhiết giữa khí nóng và bột liệu khơng được thực hiện.
- Nhiệt độ khí nóng q cao. Xử lý : - Giảm tỷ lệ cấp liệu. - Giảm nhiệt độ khí nóng. Áp suất làm kín giảm Nguyên nhân : - Vận hành sai quạt làm kín. - Có vết nứt dẫn đến rị khí trên đường ống. - Bầu lọc khí quá bẩn. Xử lý :
- Kiểm tra lại bầu lọc khí. - Kiểm tra lại ống dẫn khí.
Quá nhiều liệu trong hệ thống vận chuyển hồi lưu Nguyên nhân :
- Tỷ lệ cấp liệu quá cao, vật liệu khó nghiền. - Lưu lượng khí quá thấp.
Xử lý :
- Giảm tỷ lệ câp liệu.
- Kiểm tra lại vành phun khí. 4.2 Lựa chọn thiết bị
4.2.1 Yêu cầu chung khi lựa chọn thiết bị
Yêu cầu chung về hệ DCS Thời gian đáp ứng của tín hiệu :
- Đối với tín hiệu trạng thái 2 bits và 1 bits : 10ms. - Đối với giá trị đo lường : 2s.
- Sai số đo lường của hệ DCS ≤ 1% trên toàn dải đo. - Độ trễ của tín hiệu khơng vượt quá 4s.
Phải có bộ nhớ trung gian đủ lớn để duy trì các thơng tin thay đổi trạng thái trong trường hợp mất kết nối với trung tâm điều độ trong thời gian ít nhất 10 ngày . Các thơng tin này sẽ được truyền sau kết nối được phục hồi.
Bộ nhớ cơ sở dữ liệu của PLC phải đảm bảo duy trì được tối thiểu 30 ngày trong điều kiện chúng không được cung câp điện .Nếu mất điện trong khoảng thời gian 30 ngày PLC phải khởi động lại mà không cần nạp lại cơ sở dữ liệu.
Các thay đổi trạng thái phải đều phải được truyền kèm theo nhãn thời gian đầy đủ năm - tháng - ngày - giờ - phút - giây - mili giây, phản ánh chính xác thời gian diễn ra thay đổi trạng thái .
Yêu cầu đồi với PLC
Mức độ dự phịng cho tín hiệu vào/ra : Ít nhất là 20% cho mỗi loại tín hiệu. Bao gồm nhiều khối hoạt động độc lập, mỗi khối có CPU riêng, tối thiểu là 16 bits :
- Độ phân giải ADC tối thiểu 11bit và có 1 bit dấu. - Phù hợp với mơi trường, khí hậu nơi lắp đặt.
- Nguồn điện cấp cho PLC phải đảm bảo ngay cả khi mất điện tự dùng của nhà máy. - Đồng bộ thời gian với máy tính chủ tại trung tâm theo giao thức truyền tin.
- Phải có tính năng điều khiển từ xa, giám sát, chuẩn đoán sự cố, nạp cơ sở dữ liệu…