Dự án PLC: TRẠM TRỘN BÊ TÔNG TỰ ĐỘNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

---------*****--------
Link full source:

đuôi ở cuối tài
liệu)

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
MÔN HỌC: PLC

Đề tài: TRẠM TRỘN BÊ TÔNG TỰ ĐỘNG

Nhóm 3 – L01
GVHD: Ts. Trần Ngọc Huy

Thành viên: MSSV

Họ và tên 1812693
1.Phạm Nguyễn Hoàng
Khương 1511839
2.Huỳnh Hoàng Lộc 1914023
1811061
3.Nguyễn Tấn Lộc

4.Trần Xuân Thành Long

Mục lục

1.1 Khái niệm...............................................................................5

1.2 Khái niệm về mác bê tông......................................................5

1.3 Phân loại bê tông.................................................................... 5

1.3.1 Theo cường độ.................................................................... 5

1.3.3 Theo cốt liệu...................................................................... 5

1.3.4 Theo khối lượng thể tích....................................................6

1.3.5 Theo phạm vi sử dụng.......................................................6

1.4 Các thành phần cốt liệu..........................................................6

1.4.1 Xi măng............................................................................... 6

1.4.2 Cát......................................................................................6

1.4.3 Đá dăm...............................................................................6

1.4.4 Nước.................................................................................... 6

1.4.5 Các chất phụ gia.................................................................7

1.5 Tính chất đặc thù của bê tơng................................................7

1.5.1 Cường độ của bê tơng.......................................................7

1.5.2 Tính giãn nở....................................................................... 8

1.5.3 Tính chống thấm...............................................................8

1.6 Q trình đơng cứng của bê tơng và biện pháp bảo quản.. .8

2. Tổng quan về trạm trộn bê tông.........................................8

2.1 Giới thiệu chung..................................................................8

2.2 Trạm trộn bê tông xi măng..................................................9

2.2.1............................................................................. Giới thiệu.
9

2.2.2.............................................................................. Phân loại.
9

2.2.3..................... Cấu tạo chung của trạm trộn bê tông xi măng.
10

2.2.3.1...........................................................Cụm cấp nguyên liệu.
10

2.2.3.2...............................................................Thiết bị định lượng.
11

2.2.3.3.........................................................................Thiết bị trộn.
12

2.2.3.4.............................................................Hệ thống điều khiển.

12

2.2.3.5.........................................................................Kết cấu phụ.
12

2.2.4 Load cell............................................................................12

2.2.4.1...........................................................................Định nghĩa:
12

2.2.4.2................................................................................ Cấu tạo:
12

2.2.4.3.............................................................Nguyên lý hoạt động
12

2.2.4.4.......................................................Thông số kĩ thuật cơ bản
13

2.2.4.5.............................................................................. Phân loại:
13

2.2.5 Nguyên lý hoạt động..........................................................14

3. Thiết kế và xây dựng phần mềm điều khiển và giám sát........14

3.1 Xây dựng thuật toán điều khiển...........................................14

3.1.1 Sơ đồ khối chung toàn hệ thống.........................................14

3.1.2 Sơ đồ khối tổng quan hoạt động của hệ thống ở chế độ tự
động............................................................................................ 15

3.1.3 Sơ đồ khối tổng quan hoạt động của hệ thống ở chế độ bằng
tay............................................................................................... 16

3.1.4 Sơ đồ khối cân đá...............................................................17

3.1.5 Sơ đồ khối cân cát...............................................................18

3.1.6 Sơ đồ khối cân nước............................................................18

3.1.7 Sơ đồ khối cân xi măng.......................................................18

3.1.8 Sơ đồ khối cân phụ gia........................................................19

3.1.9 Sơ đồ khối hoạt động của băng tải......................................19

3.1.10................................... Sơ đồ khối hoạt động của thùng trộn.
20

3.1.11............................ Sơ đồ khối hoạt động của van xả bê tông.
21

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

Bảng phân cơng hồn thành cơng việc:
ST Họ và tên
T MSSV Công việc Mức độ
Phạm Nguyễn Hoàng hoàn thành

1 Khương 18126 được phân công
Huỳnh Hoàng Lộc 100%
2 Tìm hiểu, lập trình & cải tiến PLC
Nguyễn Tấn Lộc 100%
3 93
Trần Xuân Thành Long 15118 Lập trình PLC, viết báo cáo Word 100%
4
39 100%
19140 Lập trình PLC, viết báo cáo Word

23
18110 Lập trình PLC, viết báo cáo PPT

61

1. Tổng quan về bê tông.
1.1 Khái niệm.

Bê tông là một hỗn hợp được tạo thành từ cát, đá, xi măng, nước và
các chất phụ gia. Trong đó cát và đá chiếm 80% - 85%, xi măng chiếm
8% - 15%, còn lại là khối lượng của nước và các chất phụ gia. Hỗn hợp
vật liệu được nhào trộn tạo nên hỗn hợp bê tông. Hỗn hợp bê tơng phải
có độ dẻo nhất định, phù hợp với mục đích sử dụng. Có nhiều loại bê tông
tùy thuộc vào thành phần của hỗn hợp. Tỉ lệ mỗi thành phần cát, đá, xi
măng,… khác nhau sẽ tạo ra những loại bê tông khác nhau. Để phân biệt
các loại bê tông, người ta sử dụng khái niệm “mác bê tông”.

1.2 Khái niệm về mác bê tông.

Khi nói đến mác bê tơng là nói đến khả năng chịu nén của mẫu bê

tơng. Theo tiêu chuẩn xây dựng cũ của Việt Nam (TCVN 3105:1993,
TCVN 4453:1995), mẫu dùng để đo cường độ là một mẫu bê tơng hình
lập phương có kích thước 150 mm × 150 mm × 150 mm, được dưỡng
hộ trong điều kiện tiêu chuẩn quy định trong TCVN 3105:1993, trong
thời gian 28 ngày sau khi bê tơng ninh kết. Sau đó được đưa vào máy
nén để đo ứng suất nén phá hủy mẫu (qua đó xác định được cường độ
chịu nén của bê tơng), đơn vị tính bằng MPa (N/mm²) hoặc daN/cm² (kG/
cm²).

Trong kết cấu xây dựng, bê tông chịu nhiều tác động khác nhau:
chịu nén, uốn, kéo, trượt, trong đó chịu nén là ưu thế lớn nhất của bê
tơng. Do đó, người ta thường lấy cường độ chịu nén là chỉ tiêu đặc trưng
để đánh giá chất lượng bê tông, gọi là “Mác bê tông”.

Mác bê tông được phân loại từ 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 và
600. Khi nói rằng “mác bê tơng 200” chính là nói tới ứng suất nén phá
hủy của mẫu bê tơng kích thước tiêu chuẩn, được dưỡng hộ trong điều
kiện tiêu chuẩn, được nén ở tuổi 28 ngày, đạt 200 kG/cm². Cịn cường
độ chịu nén tính tốn của bê tơng mác 200 chỉ là 90 kG/cm² (được lấy
để tính tốn thiết kế kết cấu bê tông theo trạng thái giới hạn thứ nhất).
1.3 Phân loại bê tông.

1.3.1 Theo cường độ.

Bê tông thường: cường độ từ 150 - 1400 daN/cm2.

Bê tông chất lượng cao: cường độ từ 500 - 1400 daN/cm2.

Trong xây dựng cầu đường thường sử dụng bê tơng có cường độ
khoảng 250 - 400 daN/cm2 hoặc lớn hơn.

1.3.2 Theo loại chất kết dính.

Bê tông xi măng, bê tông silicat (chất kết dính là vơi), bê tơng thạch
cao, bê tơng polime, bê tơng đặc biệt (dùng chất kết dính đặc biệt).

1.3.3 Theo cốt liệu.

Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bê tông cốt liệu đặc biệt
(chất phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axit), bê tông keramdit, bê tông cốt thép.

1.3.4 Theo khối lượng thể tích.

Bảng: Phân loại bê tông theo khối lượng thể tích.

Loại bê tơng γb (g/cmb (g/cm3) Ghi chú
Bê tông đặc biệt nặng > 2.5
Chế tạo từ cốt liệu đặc biệt nặng
Bê tông nặng 1.8 – 2.5 dùng cho kết cấu đặc biệt.

Bê tông nhẹ 0.5 – 1.8 Chế tạo từ cát sỏi bình thường, dùng
cho kết cấu chịu lực.
Bê tông đặc biệt nhẹ < 0.5
Trong đó gồm có bê tơng nhẹ cốt liệu
rỗng (nhân tạo hay tự nhiên), bê tông
tổ ong (bê tơng khí và bê tơng bọt),
chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính,
nước, cấu tử silic nghiền mịn và chất
tạp rồng, bê tơng hốc lớn (khơng có
cốt liệu nhỏ).

Cũng là loại bê tông tổ ong và bê
tông cốt liệu rỗng.

1.3.5 Theo phạm vi sử dụng.

Bê tông thường được dùng trong các kết cấu cầu bê tơng cốt thép
(móng, cột, dầm, sàn…), bê tông thủy công, dùng để xây đập, âu thuyền,
phủ lớp mái kênh các cơng trình dẫn nước, bê tơng đường, sân bay, bê
tông kết cấu bao che (thường là bê tông nhẹ), bê tông đặc biệt, bê tông
chịu nhiệt, chịu axit, bê tơng chống phóng xạ.

1.4 Các thành phần cốt liệu.

1.4.1 Xi măng.

Việc lựa chọn xi măng là đặc biệt quan trọng trong việc sản xuất ra
bê tơng, có nhiều loại xi măng khác nhau, xi măng mác càng cao thì khả
năng kết dính càng tốt và làm chất lượng thiết kế bê tông tăng lên, tuy
nhiên giá thành của xi măng mác cao rất lớn. Vì vậy, khi thiết kế bê tông
vừa phải đảm bảo chất lượng đúng yêu cầu kỹ thuật và vừa phải giải
quyết bài toán kinh tế.

1.4.2 Cát.

Cát dùng trong sản xuất bê tơng có thể là cát thiên nhiên hay cát
nhân tạo, kích thước hạt cát là từ 0,4 – 0,5 mm. Chất lượng cát phụ thuộc
vào thành phần khoáng, thành phần tạp chất, thành phần hạt… Trong
thành phần của bê tông, cát chiếm khoảng 29%.

1.4.3 Đá dăm.

Đá dăm có nhiều loại tùy thuộc vào kích thước của đá, do đó tùy
thuộc vào kích cỡ của bê tơng mà ta chọn kích thước đá phù hợp. Trong
thành phần bê tơng, đá dăm chiếm khoảng 52%.

1.4.4 Nước.

Nước dùng trong sản xuất bê tông phải đáp ứng đủ tiêu chuẩn để
không ảnh hưởng đến khả năng đông kết của bê tông và chống ăn mịn
kim loại.

1.4.5 Các chất phụ gia.

Phụ gia sử dụng có dạng bột, thường có 2 loại phụ gia:

Loại phụ gia hoạt động bề mặt: loại phụ gia này mặc dù được sử
dụng lượng nhỏ nhưng có khả năng cải thiện đáng kể tính chất của hỗn
hợp bê tơng và tăng cường nhiều tính chất khác của bê tơng.

Loại phụ gia rắn nhanh: loại phụ gia này có khả năng rút ngắn q
trình rắn chắc của bê tông trong điều kiện tự nhiên cũng như nâng cao
cường độ bê tông. Hiện nay trong công nghệ sản xuất bê tơng người ta
cịn sử dụng phụ gia đa chức năng.

1.5 Tính chất đặc thù của bê tơng.

1.5.1 Cường độ của bê tông.

Cường độ của bê tông là độ cứng rắn của bê tông chống lại các lực

tác động từ bên ngồi mà khơng bị phá hoại. Cường độ của bê tơng phản
ánh khả năng chịu lực của nó. Cường độ của bê tơng phụ thuộc vào tính
chất của xi măng, tỉ lệ nước, xi măng, phương pháp đổ bê tông và điều
kiện đông cứng.

Đặc trưng cơ bản của cường độ bê tông là “Mác” hay cịn gọi là số
liệu. Mác bê tơng kí hiệu là “M” là cường độ chịu nén tính theo (N/cm2)
của mẫu bê tơng tiêu chuẩn hình khối lập phương, kích thước cạnh 15
cm, tuổi 28 ngày được dưỡng hộ và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn
(nhiệt độ 200C ± 20C), độ ẩm khơng khí 90% đến 100%. Mác “M” là chỉ
tiêu cơ bản nhất đối với mọi loại bê tông và mọi kết cấu.

Tiêu chuẩn nhà nước quy định bê tơng có các mác thiết kế như sau:

Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400,
M500, M600. Bê tơng nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 kg/m3 đến
2500 kg/m3 cốt liệu sỏi đá đặc chắc.

Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300. Bê tơng
nhẹ có khối lượng riêng trong khoảng 800 kg/m3 đến 1800 kg/m3, cốt
liệu là các loại đá có lỗ rỗng, keramzit, xỉ quặng…

Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp
hơn 150. Cường độ của bê tông tăng theo thời gian, đây là một tính chất
đáng q của bê tơng, đảm bảo cho cơng trình làm bằng bê tơng bền lâu
hơn những cơng trình làm bằng gạch, đá, gỗ, thép… Lúc đầu cường độ bê
tơng tăng lên rất nhanh, sau đó tốc độ giảm dần. Trong môi trường (nhiệt
độ, độ ẩm) thuận lợi, sự tăng cường độ có thể kéo dài hơn trong nhiều
năm, trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp thì cường độ bê tơng
tăng khơng đáng kể.

Bảng: Thành phần tỉ lệ các cốt liệu theo mác bê tông.

Mác (M) Xi măng (Kg) Cát (m3) Đá (m3) Nước (lít)

150 244 0.498 0.856 195

200 293 0.479 0.846 195

250 341 0.461 0.835 195

300 390 0.438 0.829 195

350 450 0.406 0.846 200

400 465 0.419 0.819 186

1.5.2 Tính giãn nở.

Trong q trình rắn chắc, bê tơng thường phát sinh biến dạng thể

tích, nở ra trong nước và co lại trong khơng khí. Về giá trị tuyệt đối độ co

lớn hơn độ nở 10 lần một giới hạn nào đó, độ nở có thể làm tốt hơn cấu

trúc của bê tơng cịn hiện tượng co ngót ln kéo theo hậu quả xấu. Bê

tơng bị co ngót do nhiều nguyên nhân. Trước hết là sự mất nước, q

trình Cacbon hóa Hyđroxit trong đá, xi măng. Hiện tượng giảm thể tích

tuyệt đối của hệ xi măng – nước. Co ngót là nguyên nhân gây ra nứt,

giảm cường độ, chống thấm, độ ổn định của bê tông và bê tơng cốt thép

trong mơi trường xâm thực. Vì vậy đối với những cơng trình có chiều dài

lớn, để tránh nứt người ta đã phân đoạn để tạo thành các khe co giãn.

1.5.3 Tính chống thấm.

Tính chống thấm của bê tơng đặc trưng bởi độ thẩm thấu của nước
qua kết cấu bê tông. Độ chặt của bê tông ảnh hưởng quyết định đến tính
chống thấm của nó. Để tăng cường tính chống thấm phải nâng cao độ
chặt của bê tông bằng cách đầm kỹ, lựa chọn tốt thành phần cấp phối

hạt của cốt liệu, giảm tỉ lệ nước, xi măng ở vị trí số tối thiểu. Ngồi ra, để
tăng tính chống thấm người ta cịn trộn bê tơng với một số chất phụ gia.

1.6 Q trình đơng cứng của bê tông và biện pháp bảo quản.

Q trình đơng cứng của bê tơng phụ thuộc vào q trình đơng
cứng của xi măng, thời gian đông kết bắt đầu không sớm hơn 45 phút. Vì
vậy sau khi trộn bê tơng xong cần phải đổ ngay để tránh hiện tượng vữa
xi măng bị đông cứng trước khi đổ. Thời gian từ lúc bê tông ra khỏi máy
trộn đến lúc đổ xong một lớp bê tơng (khơng tính phụ gia) khơng q 90
phút khi dùng xi măng pooclang và không quá 110 phút khi dùng xi
măng pooclang xi, tro núi lửa, xi măng pupơlan. Thời gian vận chuyển bê
tông (kể từ lúc đổ bê tông ra khỏi máy trộn) đến lúc đổ vào khuôn không
nên lâu quá làm cho vữa bê tông bị phân tầng.

Thời gian vận chuyển cho phép của bê tông (không có phụ gia):

Bảng: Thời gian cho phép vận chuyển bê tông theo từng mức nhiệt độ.

Nhiệt độ (0C) 20 – 30 10 – 20 5 – 10

Thời gian vận chuyển (phút) 45 60 95
2. Tổng quan về trạm trộn bê tông.

2.1 Giới thiệu chung.
Hiện nay trên thị trường có hai loại trạm trộn chính: trạm trộn bê

tơng nhựa nóng và trạm trộn bê tông xi măng. Trạm trộn bê tơng nhựa
nóng: dùng để sản xuất bê tơng từ hỗn hợp nhựa đường (hắc ín), đá, chất
phụ gia…, nó được ứng dụng phổ biến trong xây dựng đường xá, các
công trình giao thơng, cầu, cảng… được rải lên bề mặt.

Hình: Trạm trộn bê tơng nhựa nóng.

Trạm trộn bê tông xi măng: Ứng dụng rộng rãi trong đời sống hiện
nay nhất là trong lĩnh vực xây dựng, bê tông được sản xuất từ hỗn hợp

cát, đá, xi măng, nước và phụ gia.

Hình: Trạm trộn bê tông xi măng.

2.2 Trạm trộn bê tông xi măng.

2.2.1 Giới thiệu.

Trạm trộn bê tông xi măng là một tổng thành nhiều cụm và thiết bị,

các cụm thiết bị này phải phối hợp nhịp nhàng với nhau để hòa trộn các

thành phần: cát, đá, nước, phụ gia và xi măng được tạo thành hỗn hợp bê

tông xi măng. Một trạm trộn bê tơng có các u cầu chung sau đây:

-Đảm bảo trộn và cung cấp được nhiều mác bê tông với thời gian điều

chỉnh nhỏ nhất.

-Cho phép sản xuất được hai loại hỗn hợp bê tông khô hoặc ướt.

-Hỗn hợp bê tông không bị tách nước hay bị phân tầng khi vận chuyển.

-Trạm làm việc ổn định, không ồn, không gây ô nhiễm môi trường.

-Lắp đặt sửa chữa đơn giản.

-Có thể làm việc ở hai chế độ là tự động hoặc bằng tay.

2.2.2 Phân loại.

Có 2 loại trạm trộn bê tơng xi măng chính như sau:

-Trạm trộn bê tông xi măng cấp liệu bằng băng tải.

-Trạm trộn bê tơng xi măng cấp liệu bằng gầu.

Mặc dù có hai loại trạm trộn bê tông xi măng, tuy nhiên nhìn chung

đều bao gồm các cụm và thiết bị sau:

-Cụm cấp nguyên liệu.

-Thiết bị định lượng (cát, đá, xi măng, nước và phụ gia).

-Hệ thống điều khiển.

-Thiết bị trộn, máy trộn.

-Kết cấu phụ.

2.2.3 Cấu tạo chung của trạm trộn bê tông xi măng.

2.2.3.1 Cụm cấp nguyên liệu.

Cấp cát, đá..

Việc cấp cát, đá cho trạm trộn có nhiều phương án khác nhau tuy
nhiên tham khảo thực tế ta có 2 phương án sau:

Bảng: Cấp cát đá theo hai kiểu cấp liệu.

Cấp liệu kiểu gầu Cấp liệu kiểu băng tải

Nguyên lý Vật liệu (đá, cát) được tập kết ngoài Vật liệu (cát, đá) được tập kết
Ưu điểm bãi chứa liệu ở các ngăn riêng biệt, ngoài bãi sau đó được máy xúc

tiếp theo được gầu cào đổ vào thiết bị gầu lật đổ vào bunke, thiết bị định
Nhược định lượng, sau khi định lượng được lượng. Sau khi được định lượng
điểm vật liệu được xả vào skip, từ skip vật đúng yêu cầu thì băng tải vận
liệu được đổ vào thùng trộn. chuyển đổ vào thùng.

Cấp liệu trực tiếp từ bãi chứa mà Cấp liệu cho máy trộn được liên
không qua thiết bị vận chuyển trung tục.
gian. Vật liệu ở bãi chứa không cần
Diện tích mặt bằng cho toàn trạm phải vun cao và khơng cần phải có
không lớn lắm. tấm cách vật liệu.

Vật liệu ở bãi chứa phải được vun cao Việc cấp liệu cho băng tải phải có
cho đủ lượng dự trữ. thiết bị chuyên dùng.
Việc cấp liệu cho máy trộn không liên Khoảng cách giữa băng tải và
tục. thùng trộn tương đối lớn dẫn đến
Bãi chứa phải có vách ngăn phân chia khả năng tiếp xúc của vật liệu với
vật liệu. môi trường nhiều, sẽ gây ô nhiễm
Với phương án này chỉ áp dụng cho môi trường nếu không được che
trạm trộn có năng suất thấp. chắn kĩ.
Phương án này được áp dụng cho
các trạm trộn có năng suất lớn.

Cấp xi măng:

Bảng: Cấp xi măng theo hai kiểu cấp liệu.

Dùng bằng gầu tải Dùng xi lô

Nguyên Xi măng từ bao bì nhỏ đổ vào Xi măng rời được vận chuyển bằng khí
lý phễu được băng gầu vận chuyển nén vào xi lơ sau đó được vít tải vận

đổ vào xi lô nhỏ vào chuyển đổ vào thiết bị định lượng trước
khi vào thùng trộn.

Ưu điểm Có thể cấp xi măng cho trạm với Không gây ô nhiễm môi trường.
khối lượng nhỏ. Tiết kiệm được chi phí vận chuyển do nạp
Kết cấu đơn giản, giá thành hạ. xi măng với khối lượng lớn.

Nhược Do cấp xi măng từ bao bì nên gây Khi cần nạp liệu với khối lượng nhỏ
điểm ô nhiễm. không thuận lợi.
Năng suất vận chuyển thấp không Kết cấu phức tạp, giá thành đắt.
thích hợp với trạm trộn có năng Phương pháp này được dùng phổ biến ở
suất cao. các trạm trộn bê tông.

Cấp nước và phụ gia:

Việc cấp nước và phụ gia hầu như đều dựa trên phương pháp

cấp trực tiếp từ bồn chứa. Nước và phụ gia từ bồn chứa theo đường

ống xả xuống thiết bị định lượng và vào thùng trộn.

2.2.3.2 Thiết bị định lượng.

Bảng: Các phương pháp định lượng.

Định lượng theo thể tích Định lượng theo khối lượng

Nguyên Vật liệu được xả vào trong Vật liệu được xả vào bàn cân,
lý thùng chưa có thể tích phù trên bàn cân có gắn thiết bị
hợp với thể tích vật liệu cảm biến, tín hiệu nhận từ cảm

Ưu cho một mẻ trộn. biến được xử lý bởi máy tính
điểm sau đó kết quả được hiển thị
Kết cấu đơn giản, giá thành trên bộ chỉ thị. Ở đây cát, đá,
rẻ. nước, phụ gia và xi măng được
Định lượng vật liệu có độ chính
xác cao.

Nhược Định lượng thành phần cốt

điểm liệu thiếu chính xác dẫn

đến chất lượng bê tông

không được đảm bảo. Kết cấu phức tạp, giá thành cao.

Định lượng theo thể tích Hiện nay người ta thường dùng

thường dùng để định lượng phương pháp định lượng kiểu

nước và phụ gia hoặc dùng khối lượng là chủ yếu.

để định lượng vật liệu ở các

trạm trộn bê tông nhỏ lẻ,

nhưng hiện nay ít sử dụng.

2.2.3.3 Thiết bị trộn.

Dùng để trộn hỗn hợp các nguyên liệu và xả ra xe bồn. Thường sử

dụng động cơ để quay trộn bê tông.

2.2.3.4 Hệ thống điều khiển.

-Hệ thống điều khiển bằng điện.
-Cấp nguồn cho trạm trộn.
-Điều khiển các động cơ cấp liệu, động cơ trộn.
-Cảnh báo sự cố, báo lỗi.
-Dừng khi có lỗi…
-Hệ thống điều khiển khí nén thủy lực.
-Điều khiển các van khí nén và xy lanh để đóng mở cửa cấp liệu, cửa
xả.
2.2.3.5 Kết cấu phụ.
Kết cấu thép dùng để làm giá đỡ cho các cụm ở trên được chắc chắn,
đảm bảo an toàn khi vận hành và sản xuất.
2.2.4 Load cell
2.2.4.1 Định nghĩa:
Load cell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng
thành tín hiệu điện. Load cell thường được sử dụng để cảm ứng các lực
lớn, tĩnh hay các lực biến thiên chậm. Một số trường hợp loadcell được
thiết kế để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào thiết kế của Load cell.
Hiện tại Load cell gồm các loại: Load cell thủy lực, Load cell khí nén,
Load cell strain gauge.
2.2.4.2 Cấu tạo:
Load cell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là
“Strain gage” và thành phần còn lại là “Load”.
-Strain gage: là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện
trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện
ổn định, được dán chết lên “Load”

-Load: một thanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi
2.2.4.3 Nguyên lý hoạt động
Hoạt động dựa trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstone. Giá
trị lực tác dụng tỉ lệ với sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện
trở, và do đó trả về tín hiệu điện áp tỉ lệ.

Sơ đồ mạch cầu Wheatstone. Điện trở Rx chưa biết được đo; điện trở
R1, R2 và R3 đã biết và R2 có thể điều chỉnh được. Nếu điện áp đo VG

là 0, thì R2/R1 = Rx/R3.
2.2.4.4 Thơng số kĩ thuật cơ bản
-Độ chính xác: cho biết phần trăm chính xác trong phép đo. Độ chính
xác phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp.
-Công suất định mức: giá tị khối lượng lớn nhất mà Load cell có thể
đo được.
-Dải bù nhiệt độ: là khoảng nhiệt độ mà đầu ra Load cell được bù
vào, nếu nằm ngồi khoảng này, đầu ra khơng được đảm bảo thực
hiện theo đúng chi tiết kĩ thuật được đưa ra.
-Cấp bảo vệ: được đánh giá theo đang đo IP, (ví dụ: IP65: chống được
độ ẩm và bụi).
-Điện áp: giá trị điện áp làm việc của Load cell (thông thường đưa ra
giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất 5 – 15 V)
-Độ trễ: hiện tượng trễ khi hiển thị kết quả dẫn tới sai số trong kết
quả. Thường được đưa ra dưới dạng % của tải trọng.
-Trở kháng đầu vào: trở kháng được xác định thông qua S- và S+ khi
Load cell chưa kết nối vào hệ thống hoặc ở chế độ không tải.
-Điện trở cách điện: thơng thường đo tại dịng DC 50V. Giá trị cách
điện giữa lớp vỏ kim loại của Load cell và thiết bị kết nối dòng điện.
-Phá hủy cơ học: giá trị tải trọng mà Load cell có thể bị phá vỡ hoặc
biến dạng.

-Giá trị ra: kết quả đo được (đơn vị: mV).
-Trở kháng đầu ra: cho dưới dạng trở kháng được đo giữa Ex+ và Ex-
trong điều kiện Load cell chưa kết nối hoặc hoạt động ở chế độ không
tải.
-Quá tải an tồn: là cơng suất mà Load cell có thể vượt q (ví dụ:
125% cơng suất).
-Hệ số tác động của nhiệt độ: Đại lượng được đo ở chế độ có tải, là
sự thay đổi công suất của Load cell dưới sự thay đổi nhiệt độ (ví dụ:
0,01%/10oC nghĩa là nếu nhiệt độ tăng thêm 10oC thì cơng suất đầy tải
của Load cell tăng thêm 0,01%).
-Hệ số tác động của nhiệt độ tại điểm 0: giống như trên nhưng đo
ở chế độ khơng tải.
2.2.4.5 Phân loại:
Có thể phân loại load cell như sau:
-Theo lực tác động: chịu kéo (shear loadcell), chịu nén (compression
loadcell), dạng uốn (bending), chịu xoắn (Tension loadcell).
-Theo hình dạng: dạng đĩa, dạng thanh, dạng trụ, dạng cầu, dạng
chữ S.

-Theo kích thước và khả năng chịu tải: loại bé, vừa, lớn.

Hình: Cảm biến Load cell SQB 0.5T, 1T, 2T, 3T, 5T.
2.2.5 Nguyên lý hoạt động.
Trạm trộn bê tơng xi măng nhìn chung hoạt động theo ngun lý
sau:

Hình: Nguyên lý hoạt động trạm trộn bê tông xi măng.
3. Thiết kế và xây dựng phần mềm điều khiển và giám sát.

3.1 Xây dựng thuật toán điều khiển.

3.1.1 Sơ đồ khối chung toàn hệ thống.

START

No

TỰ ĐỘNG No BẰNG TAY

Yes Yes

CHẠY CHƯƠNG CHẠY CHƯƠNG
TRÌNH TỰ ĐỘNG TRÌNH BẰNG TAY

END

3.1.2 Sơ đồ khối tổng quan hoạt động của hệ thống ở chế độ tự
động.

START

SAI 1

ĐIỀU KIỆN ĐÚNG
VẬN HÀNH OK

MỞ VAN CẤP ĐÁ ĐÚNG MỞ VAN CẤP XI MỞ VAN CẤP MỞ VAN CẤP PHỤ
SAI MỞ VAN CẤP CÁT MĂNG NƯỚC GIA
SAI SAI
SAI SAI
SỐ LÍT TT >= SỐ LÍT TT >=

TRỌNG LƯỢNG TRỌNG LƯỢNG TRỌNG LƯỢNG CÀI ĐẶT CÀI ĐẶT
TT >= CÀI ĐẶT TT >= CÀI ĐẶT TT >= CÀI ĐẶT
ĐÚNG ĐÚNG
ĐÚNG ĐÚNG ĐÚNG
ĐÓNG VAN CẤP ĐÓNG VAN CẤP PHỤ
- ĐÓNG VAN CẤP ĐÁ - ĐÓNG VAN CẤP CÁT - ĐÓNG VAN CẤP XM NƯỚC GIA
- MỞ VAN XẢ ĐÁ - MỞ VAN XẢ CÁT - MỞ VAN XẢ XM
- CHẠY BĂNG TẢI - CHẠY BĂNG TẢI
SAI
SAI SAI

TRỌNG LƯỢNG TRỌNG LƯỢNG TRỌNG LƯỢNG
TT <= 0 TT <= 0 TT <= 0

ĐÚNG ĐÚNG

SAI ĐÚNG
SAI
ĐÁ + CÁT
ĐÃ XẢ XONG BĂNG TẢI XẢ
XONG + XM XẢ
ĐÚNG
DELAY 5S XONG

DỪNG BĂNG TẢI ĐÚNG
CHẠY BỒN TRỘN
(BẮT ĐẦU TRỘN

KHÔ)

TIME TRỘN
TT >= TIME CÀI

ĐẶT

MỞ VAN XẢ NƯỚC ĐÚNG ĐÚNG
SAI MỞ VAN XẢ PHỤ GIA
SAI

SỐ LÍT TT <= 0 SỐ LÍT TT <= 0

ĐÚNG ĐÚNG
SAI
XẢ XONG
NƯỚC + PHỤ

GIA

ĐÚNG

BẮT ĐẦU TRỘN
ƯỚT

SAI

TIME TRỘN
TT >= TIME CÀI

ĐẶT

ĐÚNG

- DỪNG BỒN TRỘN
- MỞ VAN XẢ THÀNH PHẨM

SAI

CẢM BIẾN CẠN
TÁC ĐỘNG

ĐÚNG
- ĐÓNG VAN XẢ

SỐ MẺ TT >= SỐ MẺ ĐẶT 1

ĐÚNG
KẾT THÚC

Sơ đồ tổng quan q trình trộn bê tơng tự động.

3.1.3 Sơ đồ khối tổng quan hoạt động của hệ thống ở chế độ
bằng tay.

START

SAI

SWITCH
BẰNG TAY

ĐÚNG
SAI

SWITCH ON

ĐÚNG
CHẠY THIẾT BỊ

SAI

SWITCH OFF

ĐÚNG
DỪNG THIẾT BỊ

Sơ đồ tổng quan q trình trộn bê tơng bằng tay.
3.1.4 Sơ đồ khối cân đá.

Sơ đồ khối quá trình cân đá.
3.1.5 Sơ đồ khối cân cát.

Sơ đồ quá trình cân cát