3.1 . Máy nén khí hạ áp :
Hình: 3.1 Máy nén khí hạ áp
* Đặc điểm máy nén khí ly tâm :
- Hệ thống điều khiển Regulus® R150 :
cho phép dễ dàng theo dõi và quản lý việc thực hiện một hoặc nhiều máy nén khí, tại chỗ hoặc từ xa, để đáp ứng nhu cầu không khí trong khi tối đa hóa việc tiết kiệm năng lượng.
- Cánh điều chỉnh gió đầu vào :
theo nhu cầu nhà máy và các thay đổi tải để bảo tồn năng lượng.
- Straight-through nén khí làm mát :
bó ống cung cấp truyền nhiệt hiệu quả cao với áp lực mất mát tối thiểu. Các phương tiện ống có thể dễ dàng làm sạch khi yêu cầu, không phải thay thế, cho chi phí bảo trì thấp hơn.
- Thiết kế đơn giản, thực tế :
làm tăng độ tin cậy và giảm thời gian chết bằng cách hạn chế bộ phận quay và mòn và bảo dưỡng, sửa chữa nhanh chóng.
- Ổ đỡ chia đôi theo chiều ngang thiết kế cho phép dễ dàng kiểm tra và bảo dưỡng cánh quạt, vòng bi, và con dấu.
- Thiết kế khí động học cánh bơm ngược- nghiêng, bằng thép không gỉ tối ưu hóa luồng không khí và cung cấp hiệu quả cao
3.1.1 . Thông số chung :
* Model : FS ELLIOTT - P600 – 1250 DA3
* Kiểu máy nén khí : Ly tâm
* Công suất , Áp suất :
- Công suất : 1250 (932) HP (KW) - Áp suất : 102 PSI
* Chế độ làm mát : Bằng nước
Hình 3.2: hệ thống làm mát máy nén khí hạ áp 3.1.2 . Điện điều khiển :
3.1.2.1 . Hệ thống các cảm biến :
* Cảm biến nhiệt độ : RTD platin được sử dụng phổ biến nhất vì độ chính xác cao, khả năng lặp lại tốt và tuyến tính trong một phạm vi nhiệt độ rộng và nó thể hiện sự thay đổi điện trở lớn trên mỗi mức độ thay đổi nhiệt độ
- Kiểu : RTD - Loại : PT 100
- Đo tín hiệu : Nhiệt độ dầu
- Cách xử lý tín hiệu : chuyển đổi từ nhiệt độ sang điện trở
* Cảm biến độ rung :
- Kiểu/Loại : HVT – LVT
- Đo tín hiệu : độ rung ngang và dọc của máy nén khí.
- Cách xử lý tín hiệu : Chuyển đổi tín hiệu về 4 – 20 mA
* Cảm biến áp suất : - Kiểu/Loại :
+) Đo áp suất dầu 0 -100 PSI +) Đo áp suất khí tổng 0 – 200 PSI +) Đo áp suất khí thoát ra 0 – 200 PSI - Đo tín hiệu : áp suất
- Cách xử lý tín hiệu : chuyển đổi từ tín hiệu áp suất sang tín hiệu dòng 4 -20 mA đưa về card để xử lý tín hiệu.
* Cấu hình phần cứng tủ điều khiển PLC :
- Sử dụng PLC S7-200 : 224xp AC - DC – RY Đầu vào/ra : 14/10 Digital
- Modul: EM235 (AI4/AQ1x12 bit) Đầu vào/ra : 4/1 Analog - Modul: EM231 (AI2xRTD) - Logo power: 6F 1332 – 13H43 - Input: 100- 240V
- Output: 24V - 2,5A
Hình 3.3: tủ điện điều khiển máy nén khí hạ áp
* Loại màn hình điều khiển , các thông số điều khiển trên màn hình :
Hình 3.4: màn hình hiển thị của tủ điều khiển máy nén khí hạ áp - ALARM : Trạng thái hoạt động
- RESET : Nút reset
- IVT : Độ mở van đầu vào - UVT : Độ mở van xả không tải - DPT : Áp suất khí máy phát ra - IOT : Nhiệt độ dầu ( tối đa 65 oC ) - OPT : Áp suất dầu
- LVT : Độ rung thấp - HVT : Độ rung cao
- MAT : Dòng động cơ
- IAT : Nhiệt độ khí sau cùng
- SPT : Áp suất khí tổng ( 0 – 6.0 K/C2 ) - START : Nút chạy
- MAIN MENU : Bảng chương trình - PREVIOUS : Quay lại
- STOP : Nút dừng
3.2 . Máy khuấy , Bơm cấp liệu :
a. Động cơ máy khuấy được điều khiển bởi plc AB CPU 1769-L32C . tác dụng khấy đều liệu cho vào máy lọc ép.
- Trong bồn khuấy có cảm biến mức liệu chức năng của nó để đo mức liệu trong bồn khuấy :
cảm biến mức liệu: ENDRESS + HAUSER CERABAR Code: MFI 51 - A2AGEJB3A1A
Ser-No: A70069250F0 U: 12,5V - 36V
P: 0Mpa - 1Mpa 4 - 20 mA
Pmax: 4Mpa
b. bơm cấp liệu
- Được điều khiển trực tiếp bởi biến tần schneider altivar 61 thông qua plc AB CPU 1769-L32C
- Biến tần schneider altivar 61 chạy Điện áp 3 pha 380…480V, 50/60Hz ngõ vào alalog AL1+, AL1-, AL2, AO1
Hình 3.5: Biến tần schneider – altivar 61
– 6 ngõ và vào logic L1…L6 Có thể thêm các ngõ vào ra analog và logic bằng cách gắn thêm card mở rộng
– PWR: kích hoạt tính năng bảo vệ an toàn – Mức độ bảo vệ IP20, IP54
– Bộ lọc EMC lớp A hoặc B được tích hợp hoặc tách rời – Có thể gắn thêm các card mở rộng:
+ Card mở rộng ngõ vào ra input/output + Card nhận truyền dữ liệu
+ Card giao tiếp với encoder
+ Card kết nối điều khiển chương trình bên trong + Card cho phép kết nối điều khiển nhiều động cơ – Màn hình hiển thị có thể tách rời
– Có chức năng thắng trở kháng 2. Ứng dụng biến tần altivar 61:
Biến tần Schneider (Techmecanique) ATV61 dùng điều khiển động cơ không đồng bộ có dải công suất phân bố rộng từ 0.75…630KW thích hợp cho các phụ tải như: Hệ thống máy bơm nước, hệ thống quạt thông gió, thiết bị nâng hạ trong công nghiệp, máy cẩu, băng truyền, thang cuốn
3.3 . Máy lọc ép tăng áp :
3.3.1 . Sơ lược về máy lọc ép tăng áp :
Công nghệ lọc ép tăng áp là một công nghệ khử nước tiên tiến được công nhận trên khắp thế giới. Sau nhiêu năm nghiên cứu và phát triển, lọc ép tăng áp đã trở thành một phương tiện tiên tiến cho việc tách chất lỏng và chất rắn, công nghệ và quy trình hiện nay được áp dụng rộng rãi. Hiện nay chỉ có một số ít nước trên thế giới có thể sản xuất máy lọc ép tăng áp cho quy mô sản xuất công nghiệp. Máy lọc ộp tăng ỏp kiểu đĩa ứ 3,000 do Cụng ty mỏy mỏ Shandong Laiwu sản xuất là một bước tiến trong công tác sản xuất máy lọc ép tăng áp trong nước và đã được công nhận là sản phẩm tiên phong mang tầm quốc gia. Thực tiễn đã chứng minh rằng nguyên tắc công nghệ hợp lý và công nghệ tốt với lợi thế trong việc sử dụng nó.
Hiệu suất khử nước tuyệt vời của máy lọc ép tăng áp đã ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà máy tuyển than và được xem là thiết bị lý tưởng nhất để giảm ẩm của than sạch tuyển nổi và khử nước bùn than. Thế hệ mới của máy lọc ép tăng áp tận dụng được kinh nghiệm sản xuất, lắp đặt, hiệu chỉnh và vận hành máy lọc ép tăng áp trước đây cũng như kết hợp với công nghệ cao của nước ngoài. Đây là một sản phẩm công nghệ cao được điều khiển tự động bằng sự phối kết hợp giữa các bộ điều khiển bằng cơ, điện, thủy lực và hơi. Nó đã chứng minh là một giải pháp hiệu quả đối với các vấn để mà các thế hệ máy lọc ép tăng áp trước đây không giải quyết được, tạo ra một bước tiến lớn về độ tin cậy, an toàn, thích nghi và dễ bảo dưỡng và đã nhận được bằng phát minh quốc gia. Thế hệ máy lọc ép tăng áp mới này đã đạt được tiêu chuẩn tiên tiến quốc tế và hiệu quả của nhiều bộ phận đã vượt qua và đạt được tiêu chuẩn hàng đầu quốc tế.
3.3.2 . Các đặc điểm kỹ thuật :
Máy lọc ép tăng áp là một kiểu máy mới có hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường, thiết bị khử nước liên tục với kỹ thuật tự động.
Nó đã giải quyết được các vấn đề về sản lượng đầu ra thấp và độ ẩm bánh lọc của máy lọc chân không kiểu đĩa. Các đặc điểm chính của máy là:
1) Năng suất cao :
Việc tăng áp cho máy lọc và cải tiến hệ thống lọc của máy lọc ép tăng áp đã làm tăng năng suất. Nhìn chung năng suất trong việc xử lý tuyển nổi là 0.5 – 0.8 tấn/giờ m2, gấp 4-8 lần máy lọc chân không. Máy lọc ép tăng áp có thể xử lý than sạch tuyển nổi với cỡ hạt mịn và mật độ thấp mà máy lọc chân không không thể làm được. Thậm chí bùn than cũng có thể được xử lý.
2) Độ ẩm bánh lọc thấp :
Dưới áp suất hoạt động 0.25-0.35Mpa, khi than sạch nổi được khử nước, độ ẩm bánh lọc dưới 20% đã giải quyết được vấn đề độ ẩm của bánh lọc cao khi xử lý bằng máy lọc chân không.
3) Tiết kiệm năng lượng :
Dưới áp suất hoạt động 0.25Mpa, khi một số lượng tương tự bùn được xử lý, năng lượng tiêu thụ của máy lọc ép tăng áp chỉ bằng một nửa của máy lọc chân không. Nó đã tiết kiệm được nhiều năng lượng, mang lại hiệu quả kinh tế và lợi nhuận xã hội cao.
4) Thân thiện với môi trường và không gây ô nhiễm :
Máy lọc được lắp đặt gần với khoang gia áp vì thế tránh được rò rỉ và giảm ồn, cải thiện được rất nhiều tác động đến môi trường của nhà máy tuyển than. Chất lọc có thể được tái chế mà tiết kiệm năng lượng trong khi giảm được khí thải.
5) Vận hành hoàn toàn tự động :
Một chiếc máy hoàn chỉnh (gồm cả một số thiết bị phụ trợ) được điều khiển một cách tự động bằng máy vi tính và hoạt động được chỉ báo trực tiếp. Việc khởi động, chạy, dừng và chế độ chờ ngắn hạn trong những trường hợp đặc biệt được vận hành một cách tự động. Các mức của chất lỏng và bùn được tự động điều chỉnh và điều khiển. Nó có chức năng báo lỗi và dừng hoạt động khi có sự cố xảy ra. Các chương trình tự động có thể được thay đổi phù hợp với hoàn cảnh thực tế để đáp ứng được các yêu cầu vận hành khác nhau.
3.3.3 . Ý nghĩa thông số ký thuật của máy lọc ép tăng áp : * Ý nghĩa thông số kỹ thuật :
G P J - X X
Số seri thiết kế A, B, C
Diện tích lọc (m3) Áp suất
Đĩa Lọc
* Thông số kỹ thuật :
GPJ-60A GPJ-72 GPJ-96 GPJ-120
1) Diện tích lọc 60 72 96 120
2) Đường kính đĩa lọc 3 3 3 3
3) Số lượng đĩa lọc 5 6 8 10
4) Tốc độ quay
(vòng/phút) của đĩa lọc
0.4-1.5 0.4-1.5 0.4-1.5 0.4-1.5 5) Diện tích chứa chất
lỏng tối đa (m2) của thân bể chứa
10 13.5 15 16
6) Khối lượng (tấn) 59.5 67 72 78
7) Điện năng (Kw) 36 37.5 44 50.5
8) Dài ×rộng×cao (m) 8.4×4.8×a 8.9×4.8×a 10.1×4.8×
a
11.1×4.8×a (Giá trị “a” được xác định bởi đầu ra)
* Dưới các điều kiện chung, khi xử lý than sạch tuyển nổi với các hạt cỡ -0.5mm và mật độ 200-350g/l, sản lượng đầu ra là 0.5-0.8t/h.m2, với hàm lượng rắn của chất lọc không quá 10g/l và độ ẩm bánh là 15-20%.
3.3.4 . Thông số các cơ cấu trong máy lọc ép tăng áp : 1) Động cơ trục chính :
- Tên động cơ : Y160L - Công suất : 11 KW - Tốc độ : 970 r/min - Điện áp : 380 / 660 V - Dòng : 24.6 / 14.2 A - Tần số : 50 Hz
Động cơ trục chính có nhiệm vụ quay hệ thống các cánh lọc và ống lọc.
Động cơ trục chính sử dụng biến tần Dansfot 2) Cánh lọc
- Có 20 cánh lọc trên 1 bánh lọc
- Có 10 bánh lọc được gắn trên động cơ trục chính
Cánh lọc có nhiệm vụ lọc, tách than bùn và nước ra khỏi nhau.
3) Cảm biến tiện cận :
- Gồm 2 thiết bị ở 2 đầu của động cơ trục chính.
Cảm biến này có nhiệm vụ đưa tín hiệu điều khiển đóng mở 2 van thổi ngược đẩy than bùn ra khỏi cánh lọc.
- 2 thiết bị nằm ở cửa dỡ tải trên ( M30 ) - 2 thiết bị nằm ở cửa dỡ tải dưới ( M30 )
4 cảm biến trên có nhiệm vụ đóng mở cửa dỡ tải trên và dưới . - 1 thiết bị nằm ở động cơ máng cào
Cảm biến này có nhiệm vụ báo kẹt và đứt máng cào.
4) Bình chứa khí thổi ngược :
Là nơi chứa khí có áp suất cao hơn áp suất buồng lọc được gắn trên thân của buồng lọc ( khoang gia áp )
Van thổi ngược :
Khí nén được điều chỉnh thông qua van thổi ngược tạo độ chênh lệch về áp suất khí tồn tại giữa áp suất khí trong bình khí nén dòng nghịch và khoang gia áp để bung than trên cánh lọc.
Hình 3.6: Van thổi ngược 5) Động cơ máng cào :
- Thông số :11KW-380V-1000Vg/p
- Chạy tự động khi khởi động máy lọc ép , truyền động cho hệ thống xích máng cào qua hộp giảm tốc đưa than khô trong máng xuống khoang dỡ tải , có thể điều khiển tại chỗ.
3.3.5 . Sơ đồ điện điều khiển :
Tủ điều khiển tại chỗ máy lọc ép tăng áp :
Hình 3.7: Tủ điều khiển tại chỗ máy lọc ép
3.4. Trạm thủy lực , máy nén khí cao áp : Trạm thủy lực :
Hình 3.8: Trạm thủy lực
* Trạm thủy lực : 5 máy - Tên : GPJ120 - Công suất : 15 KW - Áp lực : 6 Mpa - Lưu lượng : 90 l/min
- Chế độ làm mát : làm mát bằng quạt gió
Trạm thủy lực có nhiệm vụ đóng mở 2 cửa dỡ tải trên và dưới.
* Các thiết bị của trạm thủy lực : - Động cơ bơm dầu :
+) Công suất : 15 KW
+) Chức năng : Bơm dầu tạo áp lực đẩy trong xi lanh.
- Cụm van điện từ : +) Thông số :
- BTA 4WE6J - 61/EW220-50N9Z5L 5R50B/6EW220 - 50NETZ5L (Retangc) - BTA Z2FS6 - 30/S2 (Retangc)
- BTA: 4WEH16J2 - L6X/6EW220-50NES2Z5L 5R50B/6EW220 - 50NETZ5L (Retangc)
+) Chức năng : Đây là một hệ thống được sử dụng để điều khiển việc đóng mở phần trên và phần dưới của cửa dỡ tải.
- Cảm biến áp lực dầu : ENDESS + Hauser Ordercode: PMP51-9FF5/0
MWP: 10 MPa, 4…20mA
P: -0,1…10MPa, U = 11,5…..45VDC
+) Chức năng : Đưa tín hiệu áp lực dầu về PLC - Bộ lọc dầu
- Quạt làm mát
3.4.2 . Máy nén khí cao áp :
Hình 3.9: máy nén khí cao áp
* Máy nén khí cao áp : 5 máy - Lưu lượng : 0.81 m3/min - Áp lực : 1.5 Mpa
- Công suất : 7.5 KW - Tốc độ : 740 r/min
- Sử dụng moodun DeviceNet 1769 - ADN
Máy nén khí cao áp có nhiệm vụ đóng mở các van điện từ trong hệ thống dây chuyền.
* Các thiết bị trong máy nén khí : - Động cơ nén khí
- Pit-tông nén khí - Bình chứa khí nén 3.5 . Máy dỡ tải , băng tải : 3.5.1 Máy dỡ tải
Hình 3.10 Máy dỡ tải
Chức năng: điều tiết lượng than thành phẩm từ máy lọc ép xuống băng tải.
Thông số: máy sử dụng 01 động cơ để quay dỡ tải p = 11kw 3.5.2 băng tải:
Hình 3.11 băng tải
Chức năng: Băng tải có nhiệm vụ đưa than thành phẩm đến kho chứa, phục vụ cho việc sử dụng , tiêu thụ than.
Thông số: công suất 300t/h, trên băng được thiết kế có nút dừng khẩn cấp và 01 cảm biến để đo khối lượng than đã đi qua.
3.6 . Tự động hóa với PLC AB và PLC GE : 3.6.1 . Tự động hóa với PLC Allen Bradly :
Hình 3.12: PLC Allen Bradly
PLC sử dụng cho hệ thống lọc ép than bùn, compactlogix L32C
Cấu hình phần cứng:
+) Bộ nhớ không lưu trữ 1784-CF64 hoặc 1784-CF128 CompactFlash +) Số mô-đun I / O, 1769-L32C
+) tối đa 16 môđun I / O
+) Số ngân hàng I / O, tối đa 3 ngân hàng +) Dòng đầu ra(1) 1769-L32C
+) 650 mA tại 5V +) 40 mA tại 24V
+) Nguồn 1769-L32C : 4,21 W +) Pin thay thế : 1769-BA
+) Trọng lượng: xấp xỉ 0,32 kg (0,70 lb) +) Cáp lập trình 1747-CP3 hoặc 1756-CP3 +) Dây loại 2 trên cổng truyền thông (2) +) Bộ kết nối dây 1769-L32C
+) 1 đầu nối BNC 2 đầu nối BNC cho
+) 1 cáp NAP (1786-CP) hoạt động phương tiện dự phòng +) Điện áp cách ly 30V
Hình 3.13: Tủ điều khiển dùng PLC Allen Bradly
- Tủ điều khiển máy lọc ép gồm các thiết bị:
o 1 module nguồn:
o 1 module cpu:
o 1 module truyền thông:
o Module I/O o Module DI o Module DO o Module AI/AO
Cách kết nối địa chỉ tới các plc trạm(plc 2 và plc 3)
- Truyền thông 1769 –SDN (master) và module 1769 –AND (Slave) theo chuẩn devicenet
- Devicenet được phát triển bởi hiệp hội các nhà cung cấp Devicenet (Open Devicenet Vendors Association:ODVA), Hiện nay, Devicenet được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Ở Việt Nam, các công ty có ứng dụng công nghệ tự động hóa cao như: Vinamilk, P&G, Khí điện đạm Cà Mau, Đạm Phú Mỹ đã ứng dụng
Devicenet trong dây chuyền sản xuất. Devicenet được thiết kế để xây dựng các hệ
thống đều khiển phân tán trong công nghiệp, nó có thể bao gồm bộ điều khiển lập trình(PLC) và các thiết bị xuất nhập tín hiệu số và analog. Những cấu trúc mạng của Devicenet gồm: Peer to Peer, Multimaster và Master/Slave, đặc điểm này cho phép mạng Devicenet được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống
1.Đặc điểm của Devicenet
Kích thước mạng
Tổng cộng có 64 nodes Chiều dài
mạng
Phụ thuộc vào tốc độ đường truyền, và có thể kết thúc bằng điện trở đầu cuối
125Kbps: 500m; 250Kbps: 250m; 500Kbps: 100m Gói dữ liệu Tối đa 8 byte
Kỹ thuật bus Truyền thẳng hoặc rẽ nhánh, nguồn và tín hiệu trên cùng một cáp mạng
Địa chỉ bus Peer to Peer, MultiMaster hoặc Master/Slave
3.7: Chương trình điều khiển dây chuyền lọc ép than bùn bằng phần mềm RSLogix 5000 :
3.7.1 . Tìm hiểu chung về RSLogix 5000 :
- Rockwell Automation đã giới thiệu và phát triển Kiến trúc tích hợp hệ thống (Integrated Architecture -IA) mạnh mẽ trong vài năm trở lại đây. Theo đó, toàn bộ hệ thống tự động hóa trong mô hình nhà máy sản xuất được tổ chức thành một kiến trúc tổng thể từ lớp thiết bị trường, thiết bị điều khiển đến các lớp thông tin quản lý kinh doanh.
- 3 điểm quan trọng của kiến trúc tích hợp này là:
+) Logix Platform: Toàn bộ lớp điều khiển được tích hợp thành một nền tảng chung mà Rockwell gọi là Logix
+) Factorytalk Platform: Toàn bộ lớp thông tin trong hệ thống tự động hóa được tích hợp thành một nền tảng chung gọi là Factorytalk
+) Ethernet/IP: Không cần nhiều loại mạng công nghiệp nữa. Một mạng Ethernet/IP cho toàn bộ kiến trúc điều khiển, từ I/O đến các máy tính.
- Theo kiến trúc tích hợp, toàn bộ lớp điều khiển (Logix) gồm các bộ PAC chủ yếu là Controllogix và Compactlogix. Và phần mềm duy nhất để lập trình, cấu hình cho toàn bộ lớp Logix này chính là Rslogix 5000. Nghĩa là ta chỉ cần một
phần mềm duy nhất để cấu hình cho toàn bộ lớp Logix (Compactlogix, Controllogix).
Trên giao diện điều khiến các biểu tượng thiết bị được thể hiện bằng 3 mầu như sau :
Mầu đỏ thiết bị đang ở chế độ dừng sẵn sàng hoạt động.
Mầu xanh thiết bị đang ở chế độ hoạt động
Mầu vàng nhấp nháy đang ở chế độ lỗi trong bảng trạng thái sẽ thông báo lỗi tên lỗi.
Tên mã thiết bị Tên mã thiết bị có thông số vận hành
Thông số vận hành