CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ CỦA DÂY CHUYỂN GẠCH ỐP
3.1. MÔ HÌNH DÂY CHUYỀN 1. Mặt bằng, thiết bị nhà xưởng
3.1.2. Chức năng và thông số các hệ thống
Hệ thống bình nghiền
Hệ thống băng tải đưa nguyên liệu thô (đất sét, thạch anh, cao lanh, đá vôi và một số phụ gia khác) đưa vào bình nghiền sau đó trộn lẫn với nước tạo thành hồ liệu với độ đồng đều về thành phần liệu.
Một hệ thống đo và đặt lượng nước để giám sát lượng nước cho vào bình.
Động cơ thống đo và đặt lượng nước để giám sát lượng nước cho vào bình đổi nối sao – tam giác.
Bộ đếm Courter đặt thông số vòng quay khoảng 8000 vòng.
Dừng và định vị bình nghiền gồm có cơ cấu phanh hãm khí nén điều khiển thông qua một van 5/2.
Các thông số chính cần giám sát gồm:
- Báo sự cố (nhảy aptomat, thời gian 1 vòng quay bình nghiền) - Trạng thái hoạt động (Runing / OFF)
- Số vòng quay bình nghiền.
Bể chứa hồ liệu
Bể chứa là nơi chứa hồ liệu trung gian để đợi sang công đoạn sấy phun.
Cánh khuấy luôn quay để đảm bảo độ đồng đều hồ liệu. Cánh khuấy được truyền động từ bốn động cơ không đồng bộ lồng sóc công suất 50kW đóng cắt bằng khởi động từ, có đổi nối sao – tam giác khi khởi động.
Các thông số cần giám sát:
- Mức bể chứa (Low/High)
- Báo sự cố (nhảy aptomat)
Hệ thống sấy phun
Hệ thống sấy phun sẽ sấy hồ liệu chuyển thành các bột liệu với các kích thước hạt liệu, độ ẩm theo yêu cầu công nghệ. Nhiệt độ và áp suất là những thông số quan trọng để đảm bảo các thông số này.
Một bơm màng sử dụng khí nén có nhiệm vụ bơm hồ liệu từ bể chứa tới hệ thống sấy phun. Bơm piston áp lực cao (duy trì trong khoảng 23-26 bar) phun hồ liệu tạo sương mù trong lòng hệ thống sấy.
Buồng đốt sử dụng khí gas cung cấp nhiệt lượng cho buồng sấy phun (duy trì trong khoảng từ 2000C – 350C). Khi bắt đầu khởi động đốt người vận hành nên tăng dần nhiệt độ.
Quạt hút có nhiệm vụ hút khí nóng từ buồng đốt tới buồng sấy phun, áp suất này ảnh hưởng tới các thông số kỹ thuật của bột liệu (duy trì trong suất này ảnh hưởng tới các thông số kỹ thuật của bột liệu (duy trì trong khoảng 2bar – 2,5 bar)
Sương mù bột liệu được sấy khô và dơi xuống một băng tải và được vận chuyển tới Silo chứa bột liệu.
Các thông số cần giám sát:
- Áp suất bơm piston - Nhiệt độ buồng đốt.
- Áp suất quạt hút.
Hệ thống Silo chứa
Một hệ thống băng tải – vận thăng gầu chuyển bột liệu tới các silo chứa.
Bốn silo chứa bột liệu với hai mức báo hiệu (High/Low). Hệ thống van khí nén điều khiển các tay gạt chặn bột liệu để đưa vào silo đã hết liệu để đưa vào silo đã hết liệu được lựa chọn (1-2-3-4). Bột liệu đổ vào silo cần được ủ tối thiểu 24h và tối đa là 72h. Mức bột liệu phải ở mức thấp thì được thép cấp bột liệu mới vào silo.
Các thông số cần giám sát:
- Mức silo (High/Low)
- Số Silo đang cấp liệu (1-2-3-4) - Báo động băng tải
- Thời gian ủ liệu của từng silo
Hệ thống cấp liệu máy ép
Một hệ thống băng tải – vận thăng gầu chuyển bột liệu đến cấp liệu cho máy ép. Bốn silo chứa cấp liệu cho máy ép nếu đạt thời gian ủ. Việc lựa chọn silo là do công nhân vận hành theo khóa chuyển mạch (0-1-2-3-4). Phễu liệu máy ép có hai mức (high/low). Hệ thống điều khiển theo mức liệu của silo và mức liệu của phễu liệu máy ép. Nếu phếu liệu máy ép đầy thì chắn liệu ở đáy silo được điều khiển bằng hệ thống van khí nén sẽ đóng lại và băng tải cấp liệu dừng lại. Nếu phễu liệu ép ở mức Low thì hệ thống silo sẽ tiếp tục cấp bột liệu. Nếu silo hết liệu sẽ có cảnh báo và người vận hành sẽ chuyển khóa chuyển mạch (0-1-2-3-4) để lựa chọn silo.
Các thông số cần giám sát:
- Mức silo (High/Low) - Mức phễu liệu (High/Low) - Silo đang xả liệu (1/2/3/4) - Báo chuyển silo
- Báo sự cố
Máy ép
Hệ thống máy ép thủy lực áp lực cao (250bar) với rất nhiều tín hiệu điều khiển được thiết kế trên một bộ điều khiển chuyên dụng của nhà sản xuất Welko. Các thông số và dữ liệu quá tình được truyền qua lại giữa máy tính công nghiệp và PLC của máy ép qua cổng RS232C. Nếu muốn ghép nối hệ SCADA với máy ép ta phải ghép nối với máy tính công nghiệp của máy ép qua cổng RS232C.
Các thông số chính cần giám sát:
- Các thông số, dữ liệu quá trình hoạt động
- Các cảnh báo, báo động (khoảng 10 cảnh báo và 10 báo động) - Chu kỳ ép (nhịp / phút)
- Sản lượng theo ca (số viên gạch / ca)
Hệ thống sấy đứng gạch mộc
Gạch mộc sau ép được sấy khô ở nhiệt độ (100°c -150°C) để tăng cường cứng của gạch mộc. Hệ thống sấy được thiết kế theo chiều thẳng đứng truyền động bằng hệ thống biến tần - động cơ không đồng bộ l,5kW. Có buồng đốt: buồng số 1 là sấy sơ bộ có nhiệt độ (100°C) thấp hơn buồng 2 150°C).
Các thông số chính cần giám sát:
- Nhiệt độ sấy (buồng 1/buồng 2) - Chu kỳ sấy (số phút / vòng) - Báo động hệ thống truyền động - Sản lượng gạch qua sấy (viên / ca)
Dây chuyền tráng men in hoa
Gạch mộc đã sấy được tráng men và in hoa văn tại công đoạn này với các cơ quay hệ thống dây đai và các máy in. Đây là công đoạn thủ công và nhiều kinh nghiệm của các kỹ thuật viên và công nhân vận hành.
Thông số cần giám sát:
- Trạng thái hoạt động (Running/Stop/Alarm) - Sản lượng gạch mộc qua tráng men (viên/ ca)
Hệ thống vận chuyển gạch tới lò nung
Gạch mộc từ dây chuyền tráng men xếp vào xe goòng bằng máy xếp gạch.
Sau đó qua sấy tunnel giảm độ ẩm của gạch. Tiếp đó máy dỡ gạch sẽ dỡ I gạch và đưa vào đầu lò nung Thông số cần giám sát:
- Nhiệt độ sấy tunnel
- Sản lượng gạch mộc (viên /ca)
-Trạng thái hoạt động sấy tunnel (Running/Stop/Alarm)
- Trạng thái hoạt động máy xếp (Running/Stop/Alarm) - Trạng thái hoạt động máy dỡ (Running/Stop/Alarm)
Lò nung
Lò nung gạch được bố trí theo chiều ngang dài 72 mét. Lò chia thành 26 khoang, một khoang có hai vùng đo nhiệt: vùng dưới con lăn và trên con lăn.
Có 3 vùng áp suất là áp suất vùng sấy, áp suất nung, áp suất làm nguộiẾ Hệ thống truyền động con lăn với 8 động cơ không đổng bộ 0,75kW. Tất cả đểu được điều khiển và giám sát thông qua hệ thống tự động ở trạm điều khiển của lò nung. Hệ thống sử dụng PLC S5 - 95U của Siemens kết nối với máy tính công nghiệp thu thập số liệu và điều khiển qua bộ chuyển đổi TTY/RS232C. Thông số cần giám sát:
- Nhiệt độ các khoang (52 điểm đo), có cận trên/ dưới và đổi màu số hiển thị khi ngoài khoảng này
- Áp suất các vùng (sấy/ nung/ làm nguội)
- Tốc độ các động cơ truyền động con lăn( vòng/phút), có cận trên/dưói và đổi màu số hiển thị khi ngoài khoảng này
- Các cảnh báo, báo động (10 báo động truyền từ PLC lên với các mã khác nhau từ 00-09)
Hệ thống phân loại sản phẩm
Gạch đã thành phẩm ra khỏi lò nung được đưa tới hệ thống phân loại sản phẩm và đóng gói theo từng loại khác nhau. Có bốn loại gạch 1,2,3 và phế phẩm. Hệ thống phân loại gồm 10 dàn, mỗi dàn sẽ được đặt một loại tuy theo PLC sắp xếp. Hệ thống sử dụng PLC MC31 của Philip kết nối với máy tính công nghiệp để điều khiển và thu thập thông tin thông qua cổng RS232C. Để kết nối với hệ SCADA ta phải kết nối trực tiếp với PC qua cổng RS232C.
Thông số cần giám sát chính:
- Sản lượng gạch
- Chất lượng gạch(%các loại)
- Biểu đồ theo thời gian sản lượng, chất lượng(viên/giờ sản xuất) - Các cảnh báo, báo động
3.2.HIỆU QUẢ XẢY DỰNG HỆ SCADA CHO DẦY CHUYỀN