Đồ án tốt nghiệp Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển quá trình sản xuất bê tông thương phẩm

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Lời mở đầu
Trong những năm gần đây, ở nước ta công cuộc xây dựng Công Nghiệp hóa & Tự
Động hóa phát triển rất mạnh kéo theo tất cả các ngành công nghiệp khác phát triển
theo.Trong các nghành công nghiệp đó thì công nghiệp Xây Dựng nhất là xây dựng cơ sở
hạ tầng đã và đang phát triển rất mạnh mẽ.Bê tông là một trong những vật liệu rất quan
trọng trong công nghiệp xây dựng vì thế công nghệ sản xuất bê tông cũng phải phát triển
để theo kip sự phát triển của CN xây dưng.
Với sự ra đời của các thiết bị điều khiển hiện đại và sự phát triển vượt bậc của ngành
tự động hóa thì dây chuyền sản xuất bê tông thương phẩm đã được tự động hoàn toàn từ
công đoạn cân, trộn, cấp liệu, đến khi thành bê tông thương phẩm.
Được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.s Nguyễn Thanh Lịch, với đề
tài: Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển quá trình sản xuất bê tông thương
phẩm ,em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này với hai phần chính
Phần I: Tìm hiểu công nghệ sản xuất bê tông thương phẩm.
Phần II: Tự động hóa dây chuyền sản xuất bằng PLC S7-200 của hãng Siemens.
Tuy nhiên, do trình độ thực tế còn nhiều hạn chế, thời gian thực tập còn ngắn nên đồ
án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót.Em rất mong được sự góp ý của thầy cô
và các bạn trong lớp LT_ Tự động hóa k3.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngày … tháng … năm 2011
Sinh viên thực tập


Lưu Đức Duy
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch

Mục Lục

Trang
Lời nói đầu 1
CHƯƠNG I: Giới Thiệu Tổng Quan Về Công Ty TNHH Xuân Long Và Công Nghệ Sản
Xuất Bê Tông Thương Phẩm Trạm Trộn Ngõ 183 Hoàng Văn Thái
1.1Giới Thệu Tổng Quan Về Công Ty TNHH Xuân Long 4
1.1.1.Tổng quan về công ty TNHH Xuân Long 4
1.1.2.Sơ đồ tổ chức công ty TNHH Xuân Long 5
1.1.3.Mô hình tổ chức của trạm trộn bê tông thương phẩm 5
1.1.4.Năng lực thiết bị và nguồn nhân lực 6
1.1.5.Lưu đồ sản xuất bê tông thương phẩm 7
1.2.Công Nghệ Sản Xuất Bê Tông thương Phẩm Của Trạm Trộn
Ngõ 183 Hoàng Văn Thái
1.2.1. Giới thiệu chung 8
1.2.2. Các phương pháp trộn bê tông 9
1.2.3.Tổng quan về trạm trộn bê tông tự động 11
1 2.4.Hình ảnh và thông số của trạm trộn bê tông công ty TNHH Xuân Long 17
CHƯƠNG II: Giới Thiệu Về Các Thiết Bị Và Cảm Biến Dùng Trong Công Nghệ Sản Xuất
Bê Tông Thương Phẩm
2.1. Các thiết trong hệ thống máy trộn bê tông 26
2.1. 1. Các động cơ 26
2.2. Các phần tử đóng cắt, bảo vệ, đo lường liên động.
2.2.1. Thiết bị bảo vệ: 28
2.2.2. Khóa liên động 31
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
2
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
2.2.3. Thiết bị đo lường: 31
2.3. Các cảm biến sử dụng trong hệ thống. 32
2.3.1. Cảm biến trọng lượng 32
2.3.2. Cảm biến mức 33

2.3.3. Cảm biến vị trí 33
Chương III:Giới Thiệu Chung Về PLC Và PLC-S7-200 Của Hãng Siemens
3.1 Giới Thiệu Về PLC và Ứng Dụng Của PLC
3.1.1. Khái niệm chung 34
3.1.2. Bộ nhớ PLC: gồm 3 vùng chính 35
3.1.3. Vòng quét chương trình 36
3.2. Các khái niệm cơ bản về PLC S7-200: 37
3.3. Tổng quan về họ PLC S7-200 của hãng Siemens:
37
CHƯƠNG IV:Lưu Đồ Thuật Toán Và Chương Trình Điều Khiển Công Nghệ Trộn
Bê Tông Thương Phẩm
4.1.Các phương án chọn thiết bị PLC để điều khiển dây chuyền sản xuất 39
4.2.Lưu đồ thuật toán của trạm trộn bê tông 41
4.2.1Chương trình chính 41
4.2.2.Chương trình trộn:
4.2.3.Chương trình dừng hệ thống: 46
4.2.4 Chương trình xử lý sự cố: 46
4.3.Bảng tín hiệu Input và Output của trạm trộn 47
4.4.Chương trình điều khiển 49
4.5.Giao diện giám sát bằng Protool 59
Kết luận 60
Tài liệu tham khảo 61

SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
CHƯƠNG I
Giới Thiệu Tổng Quan Về Công Ty TNHH Xuân Long Và Công Nghệ Sản
Xuất Bê Tông Thương Phẩm Trạm Trộn Ngõ 183 Hoàng Văn Thái
1.1. Giới Thiệu Tổng Quan Về Công Ty TNHH Xuân Long

1.1.1.Tổng quan về công ty TNHH Xuân Long
Công ty TNHH Xuân Long là đơn vị sản xuất gia công, lắp đặt xuất khập khẩu
các thiết bị và thi công xây dựng phục vụ cho ngành công nghiệp như khai thác đá, khai
thác khoáng sản, xây dựng và một số ngành công nghiệp khác. Công ty được thành lập
năm 2003, trong bẩy năm qua công ty không ngừng phát triển và mỏ rộng. Hiện nay công
ty đã mở rộng và có nhiều uy tín trong các ngành nghề đang hoạt động. Với cái nhìn
chiến lược của mình ban đại diện công ty TNHH Xuân Long đang từng bước gây và
khẳng định thương hiệu, giữ vững niềm tin với khách hàng.Hiện nay do nền kinh tế thị
trường thay đổi không ngừng, các doanh nghiệp gặp rất nhiều khó khăn. Công ty TNHH
Xuân Long đã kịp thời nắm bắt và vượt qua khó khăn chung của nền kinh tế. Công ty đã
đầu tư và mở rộng hơn nữa nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường trong nước, không
ngừng đổi mới sản phẩm, chất lượng dịch vụ và nâng cao trình độ kỹ thuật cho công nhân
viên trong công ty. Không chỉ có vậy ngay từ khi đi vào hoạt động, công ty luôn luôn tuân
thu các nguyên tắc nhằm mang lại cho khách hàng sự thoải mái, tin tưởng nhất, vì thế
công ty luôn có thương hiệu trên thị trường. Công ty TNHH Xuân Long có đội ngũ kỹ
thuật được đào tạo chuyên sâu luôn luôn tận tâm và nhận thức rõ tầm quan trọng ‘‘khách
hàng là sự sống còn của Công ty’’. TNHH Xuân Long luôn khẳng định chất lượng, giá cả,
chế độ ưu đãi và chế độ bảo hàng tốt nhất để khách hàng yên tâm khi sử dụng. Công ty có
ba cơ sở đang hoạt động trong phạm vi Hà Nội, hiện nay công ty đang cố gắng làm tốt
nhiệm vụ của mỗi cơ sở để đàm bảo được chất lượng một cách có hiệu quả nhất đem lại
cho đối tác. Với sự không ngừng phát triển của công ty nên việc cải thiện các công nghệ
để làm cho có hiệu quả cao nhất mà công ty có thể đem lại cho đối tác và bên cạnh đó
cũng nângcao tầm hiểu biết của công nhân trong công ty để có thể hoàn thành được
những mác bê tông có được chất lượng là việc rất cần thiết.
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
4
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
1.1.2. Sơ đồ tổ chức công ty TNHH Xuân Long

1.1.3. Mô hình tổ chức của trạm trộn bê tông thương phẩm.

1.1.4. Năng lực thiết bị và .
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
5
GIÁM ĐỐC
PHÓ GIÁM ĐÔC
Cụm trạm trộn
BTTP số 1
( Khu đô thị Mễ
Lao – Hà Đông
Cụm trạm trộn
BTTP số 2
( Ngõ số 183
Hoàng Văn Thái)
Cụm trạm trộn
BTTP số 1
( Khu đô thị Bắc
QL32 – TT Trôi)
Phòng kinh doanh
Phòng Kế hoạch Phòng quản lý
thiết bị cơ giới
Phòng kế toán
tổng hợp
BỘ PHẬN KẾ HOẠCH
BỘ PHẬN THỊ
TRƯỜNG
TRẠM TRƯỞNG
TRẠM PHÓ KỸ
THUẬT
TRẠM PHÓ KINH
DOANH

TỔ XE MÁY
TỔ THÍ NGHIỆM
BỘ PHẬN TÀI CHÍNH
TỔ VẬN HÀNH
BỘ PHẬN KỸ THUẬT
AN TOÀN
TỔ VẬT TƯ ĐIỆN
NƯỚC
BỘ PHẬN CHĂM SÓC
KHÁCH HÀNG
TỔ LAO ĐỘNG PHỔ
THÔNG
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
TT TRÌNH ĐỘ CHUYÊN MÔN SỐ LƯỢNG
(NGƯỜI)
GHI CHÚ
1. Kỹ sư xây dựng 03
2. Kỹ sư vật liệu xây dựng 02
3. Kỹ sư quản lý công nghiệp- ĐHBKHN 01
4. Cư nhân kinh tế 02
5. Cử nhân tài chính kế toán 03
6. Trung cấp xây dựng 05
7. Trung cấp kinh tế 02
8. Lái xe 16
9. Lái xe thi công 09
10. Nhân viên vận hành máy trộn 09
11. Nhân viên vân hành xe bơm bê tông 09
12. Nhân viên thí nghiệm 09
13. Thợ hàn 02
14. Thợ điện 03

15. Sữa chữa ô tô 04

Bảng nguồn nhân lực của công ty TNHH Xuân Long
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
1.2.Công Nghệ Sản Xuất Bê Tông thương Phẩm Của Trạm Trộn Ngõ 183 Hoàng Văn
Thái.
1.2.1. Giới thiệu chung
Bê tông là vật liệu đá nhân tạo, nhân tạo bằng cách đổ khuôn và làm rắn chắc
một khối hỗn hợp, hợp lý bao gồm chất kết dính, nước, cốt liệu(cát, sỏi, xi măng hay đá
dăm) và phụ gia. Thành phần hỗn hợp bê tông phải đảm bảo sao cho sau một thời gian thì
phải rắn chắc và đạt được những tính chất cho trước như là: cường độ, độ chống thấm …
Hỗn hợp nguyên liệu mới được nhào trộn với nhau thì hình thành lên hỗn hợp bê
tông hay còn gọi là bê tông tươi. sau khi cứng rắn thi được gọi là bê tông. Trong bê tông
cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực. Hồ chất kết dính bao bọc xung quanh hạt cốt
liệu, chúng là chất bôi trơn, đồng thời lấp đày khoảng trống và liên kết giữa các hạt cốt
liệu. Sau khi cứng rắn, hồ chất kết dính gắn kết các hạt cốt liệu thành một khối tương đối
đồng nhất và được gọi là bê tông.
Bê tông có những ưu điểm như: cường độ chịu lực cao, có thể chế tạo ra các loại
bê tông có cường độ, hình dáng và tính chất khác nhau. Giá thành rẻ, khá bền vững và ổn
định đối với mưa nắng, nhiệt độ, độ ẩm.
1.2.2. Các phương pháp trộn bê tông
Hiện nay trong điều kiện kinh tế, điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì có rất nhiều
phương pháp trộn bê tông.
- Với quy mô nhỏ có thể trộn bằng tay, trộn bằng máy trộn nhỏ có dung tích
thùng trộn nhỏ hơn hoặc bằng 1000 lít.
- Với quy mô trung bình, trộn bê tông cho công trình nhà dân, các công trình nhỏ
khác có thể dùng máy trộn di động với thùng trộn nhỏ hơn 4000 lít.
- Với quy mô lớn, sử dụng cho việc xây dựng cầu, đường, các nhà cao ốc, nhà

trung cư thì phai dùng máy trộn bê tông. Đây tất cả các quy trình cấp liệu, cân
đo đều sử dụng máy nên công suất rất lớn và tạo được nhiều loại mác bê tông
khác nhau, chất lượng cao.
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
1.2.2.1. Trộn bê tông bằng tay
Để được mác bê tông cao hay thấp đều do trực quan, kinh nghiệm của người công
nhân. Người công nhân đong cát, đá, xi măng bằng xô, thùng rồi đổ vào một đống, sau đó
trộn đều với nhau. Khi hỗn hợp vật liệu tương đối đều người công nhân bắt đầu đổ nước
vào và bắt đầu trộn ướt. Họ trộn cho đến khi đều hết các thành phần trong hỗn hợp mới
mang đi đổ vào khuôn cốp pha.
- Ưu điểm: Linh động thích hợp cho sản xuất nhỏ.
- Nhược điểm:Bê tông không đều, công suất thấp, chi phí trộn cho một khối bê
tông lớn, không kinh tế, việc kiểm soát mác bê tông khó khăn (không đồng đều
về mác) người công nhân phải làm việc trực tiếp trong môi trường độc hại.
1.2.2.2. Trộn bê tông bằng máy trộn công suất nhỏ.
Với phương pháp này việc cần đo vật liệu vẫn dùng sức người. Người công nhân
dùng xô, thùng, hộc đong vật liệu theo tỷ lệ rồi đổ vào thùng trộn. Bên trong thùng trộn
có hàn các cánh trộn. Khi thùng quay cánh trộn và vật liệu di chuyển theo. Khi lên đến
điểm cao nhất mà vật liệu có thể rơi được vật liệu bắt đầu rơi. Khi rơi do cấu tạo của cánh
trộn vật liệu sẽ rơi theo dòng đan chéo nhau, vật liệu được trộn đều. Khi tương đối đều
người công nhân sẽ cấp nước vào thùng trộn bắt đầu trộn ướt cho đến khi bê tông thật
đều. Muốn xả bê tông thì người công nhân điều khiển cho cửa thùng trộn quay ngược lại.
Các cánh trộn sẽ kéo đầy bê tông ra ngoài.
- Ưu điểm: Trộn bê tông nhanh hơn trộn bằng tay, chất lượng bê tông đều hơn,
cơ động, thích hợp cho những nơi có địa hình chật hẹp.
- Nhược điểm: Chưa kiểm soát được mác bê tông, cần nhiều người phục vụ(đóng
vật liệu), năng suất còn thấp, điều kiện làm việc của người công nhân còn độc
hại.

1.2.2.3. Trộn bê tông bằng trạm cưỡng bức.
Phương pháp này cho ta bê tông rất đều, kiểm soát được mác bê tông và giá thành
trộn bê tông trên một đơn vị thể tích là ít nhất.
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
8
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Cát, đá, sỏi, xi măng và nước cấp vào thùng trộn cưỡng bức đều dùng máy, việc cân đo
thì ding cân điện tử. Khi trộn dùng phương pháp trộn cưỡng bức nghĩa là khi vật liệu đổ
vào thùng trộn, thùng trộn đứng im, cánh trộn quay cưỡng bức đảo đều vật liệu trong
thùng trộn. Khi trộn xong bê tông được đổ vào ôtô chuyên dụng trở đến công trường.
- Ưu điểm: Ngoài những ưu điểm nêu trên, trộn bê tông bằng trạm trộn cho ta
năng suất rất cao, cần ít người vận hành.
- Nhược điểm: Chỉ thích hợp cho sản xuất lớn, cần nhiều diện tích mặt bằng, hệ
thống máy phức tạp, cần người kỹ sư có hiểu biết khi sửa chữa, vận hành hệ
thống.
1.2.3. Tổng quan về trạm trộn bê tông tự động
1.2.3.1. Khái niệm và chức năng của trạm trộn bê tông.
Trạm trộn bê tông được chế tạo nhằm sản xuất ra bê tông với chất lượng tốt và đáp
ứng nhanh nhu cầu về bê tông trong xây dựng. Trạm trộn bê tông là hệ thống máy móc có
mức độ tự động hoá cao thường được sử dụng phục vụ cho các công trình vừa và lớn hay
cho một khu vực có nhiều công trình đang xây dựng. Trước đây khi khoa học kĩ thuật
chưa phát triển, máy móc còn nhiều lạc hậu thì việc có được một khối lượng bê tông lớn,
chất lượng cao là điều rất khó khăn. Chính vì vậy để thiết kế những dây chuyền bê tông tự
động là điều cần thiết cho mỗi công trường cũng như ngành xây dựng trong nước.
Vật liệu sau khi định lượng được đưa vào trộn đều. Trong trường hợp kết hợp sản
xuất bê tông và vữa xây dựng trong một dây chuyền thì có thể giảm được 32% diện tích
mặt bằng, từ 30% - 50% công nhân, từ 8% - 19% vôn đầu tư thiết bị. Một nhà máy bê
tông và vữa liên hiệp có hiệu quả cao khi lượng bê tông và vữa cung cấp không quá
300.000 m
2

/năm.

SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
1.2.3.2. Cấu tạo chung của trạm trộn.
Một trạm trộn gồm có 3 bộ phận chính: Bãi chứa cốt liệu, hệ thống máy trộn bê tông
và hệ thống cung cấp điện.
1.2.3.2.1. Bãi chứa cốt liệu.
Bãi chứa cốt liệu là một khoảng đất trống dùng để chứa cốt liệu(cát, đá, xi măng) ở
đây cát đá nhỏ được chất thành các đống riêng biết.
Yêu cầu đối với bãi chứa cốt liệu phải rộng và thuận tiện cho việc chuyên chở cũng
như lấy cốt liệu đưa lên máy trộn.
1 2.3.2.2. Hệ thống máy trộn bê tông
Hệ thống máy trộn bê tông bao gồm hệ thống chứa liên kết với hệ thống định lượng
dùng để xác định chính xác tỉ lệ các loại nguyên vật liệu cấu tạo nên bê tông. Thùng skip
dùng để đưa cốt liệu vào thùng trộn, máy bơm nước, máy bơm phụ gia, xi lô chứa xi
măng, thùng trộn bê tông, hệ thống khí nén. Ngoài ra giữa các bộ phận có các thiết bị vận
chuyển, phễu trung gian.
a. Cấu tạo chung của các máy trộn
Nhìn chung các máy trộn bê tông có nhiều loại và có nhiều tính năng khác nhau
nhưng cấu tạo chung của chúng đều có các bộ phận sau:
-Bộ phận cấp liệu: Bao gồm máng cấp liệu và các thiết bị định lượng thành phần
cốt liệu khô như đất, đá, sỏi, xi măng.
-Bộ phận thùng trộn: Thùng trộn.
- Bộ phận đỡ sản phẩm.
- Hệ thống cấp nước.
- Hệ thống cấp phụ gia.
• Định lượng vật liệu
Bộ phận quan trọng nhất của một trạm trộn là bộ phận định lượng nguyên liệu. Để có

được bê tông theo đúng mác yêu cầu ta phải đảm bảo độ chính xác về tỷ lệ các thành phần
xi măng, nước, cát và phụ gia.
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
10
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Việc định lượng vật liệu trước đây dùng cơ khí, hiện tại thường được thực hiện chủ yếu
trên các cân băng tải hay các cân có bộ cảm biến trọng lượng Load Cell.
• Hoạt động của máy nén khí
Máy nén khí dùng để cấp khí nén điều khiển các cửa đóng mở cân, cấp đá, cát, xi măng,
nước, phụ gia và xả bê tông. Máy nén khí dùng điện 3 pha tự động ổn định áp lực thông
qua rơ le, tự động ngắt, tự động bảo vệ.
• Hoạt động của máy bơm nước
Máy bơm hoạt động ở chế độ tự động, được bơm lên bể chứa, hệ thống điều khiển là cảm
biến mức.
Máy bơm là loại máy thuỷ lực dùng để hút và đẩy chất lỏng từ nơi này đến nơi khác.
Chất lỏng dịch chuyển trong đường ống và thắng hiệu áp suất chất lỏng ở đầu đường ống
để thắng trở lực trên đường ống và thắng hiệu áp suất ở 2 đầu đường ống. Năng lượng
bơm cấp chất lỏng lấy từ động cơ điện hoặc từ các nguồn động lực khác.
• Thùng skip
Thùng skip là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên chở hàng dạng hạt, cục theo phương
mặt phẳng nghiêng .Động cơ kéo thùng skip là loại động cơ không đồng bộ ba pha roto
lồng sóc có đảo chiều.
b. Phân loại máy trộn
Căn cứ theo phương pháp trộn được chia thành 2 nhóm: Nhóm máy trộn tự do và
nhóm máy trộn cưỡng bức.
• Nhóm máy trộn tự do:
Các cánh trộn được gắn trực tiếp vào thùng trộn, khi thùng trộn quay các cánh trộn sẽ
quay tự theo và nâng một phần cốt nhiên liệu lên cao, sau đó để chúng rơi tự do xuống
phía dưới thùng và được trộn đều với nhau thành hỗn hợp bê tông. Loại máy này có cấu
tạo đơn giản, tiêu hóa năng lượng ít nhưng thời gian trộn lâu và chất lượng hỗn hợp bê

tông không tốt bằng nhóm máy trộn cưỡng bức.
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
• Nhóm máy trộn cưỡng bức
Là loại máy có thùng trộn cố định còn trục trộn trên có gắn các cánh trộn, khi trục
quay các cánh trộn khuấy đều hỗn hợp bê tông. Loại máy này cho phép trộn nhanh hơn,
chất lượng đồng đều và tốt hơn máy trộn tự do. Nhược điểm của nó là kết cấu phức tập
hơn, năng lượng điện tiêu hao lớn hơn. Thường dùng các loại máy này để trộn hỗn hợp bê
tông khô, mác cao hoặc các sản phẩm yêu cầu chất lượng cao.
Theo cấu tạo thì trong các máy trộn cưỡng bức hiện nay đang sử dụng có hai loại : máy
trộn trục đứng (còn gọi là máy trộn dạng Rôto) và máy trộn trục nằm ngang, đều là máy
trộn có thùng trộn cố định.
- Máy trộn trục đứng:
Đối với máy trộn trục đứng thì cánh trộn quay xung quanh các trục đứng hoặc một
trục thẳng đứng đặt trong khoang trộn hình trụ tròn hoặc hình vằnh khăn. Người ta gọi
các máy trộn này theo hình dáng của thùng trộn là các máy trộn hình đĩa.
- Máy trộn trục nằm ngang:
Là loại máy có cánh trộn chuyển động theo phương vuông góc với trục, với cùng một bán
kính. Vì vậy sự hình thành dòng hỗn hợp di chuyển theo phương thức trục trộn là do các
cánh trộn đặt nghiêng thực hiện(góc nghiêng của cánh đố với phương hứng kính thường
có giá trị 40
0
- 50
0
).
Theo nguyên lý làm việc của máy trộn cưỡng bức thì có hai loại :
Máy trộn cưỡng bức làm việc liên tục và máy trộn làm việc theo chu kỳ.
• Máy trộn cưỡng bức làm việc liên tục :
Quá trình nạp và xả bê tông diễn ra đồng thời, loại máy này vật liệu vào liên tục do

các cánh trộn có hướng thích hợp nên vừa trộn vừa chuyển dịch về phía xả, được dùng để
sản xuất bê tông và vữa xây dựng có năng suất trộn từ 5 m
3
/h - 60 m
3
/h. Thường các loại
máy này được tổ hợp trong các trạm trộn vì ở đó yêu cầu lượng bê tông và vữa lớn, số
mác hạn chế.
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
12
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
• Máy trộn cưỡng bức làm việc theo chu kỳ: Quá trình làm việc của máy diễn ra
theo trình tự : Nạp nguyên liệu, trộn rồi xả bê tông. Loại này dùng để sản xuất bê
tông theo thời gian trộn nhanh, chất lượng cao. Thời gian hoàn thành một mẻ trộn
không quá 90s. Các máy này có dung tích nạp liệu từ 250 lít – 600 lít, thích hợp
cho các trạm trộn riêng lẻ, phục vụ nhiều loại công trình khác nhau.
Trong thực tế khi nhu cầu trộn bê tông lớn hơn 900m
3
– 1500m
3
/tháng thì phải thành
lập trạm trộn bê tông trong nhà máy hay phân xưởng.
Căn cứ vào phương pháp đổ bê tông xi măng ra khỏi thùng thì có 3 loại:
- Loại đổ bê tông bằng cách lật nghiêng thùng
- Loại đổ bê tông qua đáy thùng (chỉ có ở loại máy trộn cưỡng bức)
- Loại đổ bê tông bằng cách thùng quay ngược lại
1.2.3.3. Phân loại trạm trộn:
Dựa theo năng suất của trạm người ta có thể phân loại các trạm thành 3 loại trạm
như sau:
- Trạm bê tông năng suất nhỏ (10 – 30) m

3
/h
- Trạm trộn bê tông năng suất trung bình (30 – 60) m
3
/h.
- Nhà máy sản xuất bê tông năng suất lớn (60 - 120) m
3
/h.
Có hai dạng trạm trộn :
1.2.3.3.1. Trạm cố định :
Trạm phục vụ cho công tác xây dựng một vùng lãnh thổ đồng thời cung cấp bê
tông phục vụ trong phạm vi bán kính làm việc hiệu quả. Thiết bị của trạm được bố trí theo
dạng tháp, một công đoạn có ý nghĩa là vật liệu được đưa cao lên một lần, thao tác công
nghệ được tiến hành. Thường vật liệu được đưa lên cao khoảng (18 - 20) m so với mặt
đất, được chứa trong các phễu, xi măng được chứa trong xi lô.
Trong quá trình dịch chuyển xuống chúng được đi qua cân định lượng sau đó đưa
vào máy trộn. Điểm cuối cùng của cửa xả bê tông phải cao hơn miệng cửa nhận bê tông.
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Trong dây chuyền có thể lắp bất cứ loại máy trộn bê tông nào chỉ cần đảm bảo mối tương
quan về năng suất với các thiết bị khác. Để phục vụ cho công tác bê tông yêu cầu khối
lượng lớn, tập trung, đường xá vận chuyển thuận lợi, cự ly vận chuyển dưới 30 km thì sự
dụng trạm này là kinh tế nhất.
Trong trường hợp vừa có các công trình tập trung yêu cầu khối lượng lớn, vừa có
điểm xây dựng phân tán đặc trưng cho các khu độ thị ở Việt Nam thì cần sử dụng sơ đồ
hỗn hợp, vừa cấp hỗn hợp khô cho các công trình nhỏ, phân tán, đường xá lưu thông kém.
Nếu cung cấp hỗn hợp khô thì việc trộn sẽ được tiến hành trên đường vận chuyển hay tại
nơi đổ bê tông.
1.2.3.3.2. Trạm tháo lắp di chuyển được:

Trạm này phục vụ rất thuận lợi những nơi có diện tích thi công rộng lớn, các công
trình lớn và thi công trong một thời gian dài. Thiết bị công nghệ của trạm thường được bố
trí dạng hai hay nhiều công đoạn, nghĩa là vật liệu được đưa lên cao nhờ các thiết bị ít
nhất 2 lần. Thường trong giai đoạn này thì phần định lượng và phần trộn là riêng nhau,
mà được nối với nhau bằng thiết bị vận chuyển (gầu vận chuyển, băng tải xe, xe vận
chuyển).
Vật liệu được đưa lên cao lần đầu nhờ máy xúc, gầu xúc, băng chuyền ….vào các
phễu riêng biệt sau đó là quá trình định lượng. Tiếp theo vật được đưa lên cao lần nữa để
cho vào máy trộn. Cũng như dạng trên, trong dây chuyền có thể lắp bất cứ loại máy trộn
nào miễn là đảm bảo mối tương quan về năng suất và chế độ làm việc của các thiết bị
khác. Cửa xả phải cao hơn cửa nhận bê tông của thiết bị vận chuyển (nếu tháp cao hơn thì
phải đưa lên cao một lần nữa).
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
14
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
1.2.4.Hình ảnh và thông số của trạm trộn bê tông công ty TNHH Xuân Long
1.2.4.1 Sơ đồ mô hình trạm trộn bê tông
Hình1.1.Mô hình trạm trộn bê tông
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
15
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
1.2.4.2. Sơ đồ công nghệ của trạm trộn bê tông


Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ của trạm bê tông
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
16
Nạp liệu, trộn bê tông, lưu số
liệu
Nạp số liệu vào máy tính vận

hành thử máy trộn
Đưa vật liệu vào dây truyền
trộn
Kiểm tra chất lượng số lượng
vật tư cát đá xi măng, phụ gia
trước khi trộn
Lấy mẫu thí nghiệm đối chứng
Đạt yêu cầu
Sản xuất và cho xuất xưởng
s
Đ
Đúc cấu kiện
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Từ các nguyên vật liệu xây dựng để sản xuất ra sản phẩm cuối cùng là bê tông ta
cần thực hiện các công việc như sau:
Cốt liệu được để riêng biệt ở kho bãi chứa cốt liệu. Cốt liệu được máy xúc đưa lên
đầy các thùng phễu riêng rẽ, xi măng được đưa lên xi lô chứa xi măng trên cao. Nước
được bơm lên đầy các thùng chứa để chờ cân định lượng.
Động cơ trộn bê tông chạy ở chế độ không tải. với điều kiện cân bằng thì hệ thống
thực hiện quá trình cân cốt liệu, nước và phụ gia, ở đây thực hiện phương pháp cân riêng
lẻ.
Quá trình cân cốt liệu được thực hiện theo phương pháp cân riêng biệt.
Trong quá trình cân cốt liệu đồng thời cân luôn xi măng, nước và phụ gia. Xi măng
từ xi lô chứa đưa vào thùng cân bằng vít tải, khi khối lượng xi măng bằng khối lượng đặt
thì dừng động cơ vít tải. Nước và phụ gia được bơm lên đưa vào thùng chứa và được cân
bằng cảm biến mức.
Khi điều kiện thùng trộn rỗng, cửa xả thùng trộn đóng, thì cốt liệu và xi măng
được đổ vào thùng trộn bê tông và bắt đầu quá trình trộn khô. Sau một thời gian trộn khô
100s thì nước và phụ gia được đổ vào thùng trộn và bắt đầu quá trình trộn ướt trong thời
gian là 60s. Khi hết thời gian trên thì động cơ trộn dừng, đồng thời cửa xả bê tông cũng

được mở ra, bê tông được xả vào xe chuyên dụng. Sau thời gian xả khoảng 10s thì cửa xả
bê tông được đóng lại. Như vậy là kết thúc một mẻ trộn.
Để chuẩn bị cho mẻ trộn tiếp theo thì trong quá trình trộn bê tông và sau khi xả
nguyên liệu: cát, đá, nước, xi măng và phụ gia tiếp tục được vận chuyển lên thùng cân
nghĩa là:
Khi mẻ trộn chưa bằng số mẻ đặt thì sau khi xả cốt liệu và xi măng xong thì sẽ tiếp
tục quay lại cân cốt nguyên liệu và xi măng. Khi xả nước và phụ gia xong thì cũng tự
động quay lại thực hiện cân nước và phụ gia. Khi cân đủ thì dừng lại chờ mẻ tiếp theo.
Khi số mẻ trộn bằng với số mẻ đặt thì dừng hết quá trình lại
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Ta có thể chia một chu kỳ làm việc của máy thành các giai đoạn sau:
- Giai đoạn cấp liệu
- Giai đoạn trộn
Cả hai giai đoạn nay cùng tiến hành song song trong cùng một khoảng thời gian .
1.2.4.3. Các phương pháp điều khiển
1.2.4.3.1. Chế độ điều khiển tự động.
Ở chế độ điều khiển tự động người vận hành chỉ cần nhấn nút Start trên bàn điều
khiển. Động cơ trộn bê tông cho chạy ở chế độ không tải. Máy sẽ tự động cân đo các khối
lượng nguyên vật liệu, ở đây thực hiện phương pháp cân riêng lẻ.
Mở van xả cát, cát được xả xuống thùng cân. Khi cân xong thì van xả thùng cân
cát mở ra lúc nay thùng skip ở vị trí van xả, cát được vận chuyển lên thùng trộn.Trong
quá trình thùng skip đi lên đổ tải thì đá 1 được cân chờ thùng skip quay trở về .Trong
khoảng thời gian 30s thùng skip quay trở về ,van xả thùng cân đá 1 mở ra đổ vào thùng
skip. Đá 1 được vận chuyển lên thùng trộn.Quá trình cân đá 2 được thực hiên tương tự
như quá trình cân đá 1.
Trong quá trình cân cốt liệu đồng thời cân luôn xi măng, nước và phụ gia. Xi măng từ xi lô
chứa đưa vào thùng cân nhờ vít tải, khi khối lượng xi măng bằng khối lượng đặt thì dừng
động cơ vít tải. Nước, phụ gia được bơm lên đưa vào thùng cân cho đến khi bằng khối

lượng đặt thì dừng động cơ bơm nước và phụ gia.
Khi điều kiện thùng trộn “rỗng’, cửa xả thùng trộn “đóng”, thì cốt liệu và xi măng
được đưa đổ vào thùng trộn bê tông bắt đầu quá trình trộn khô. Sau thời gian trộn khô là
100s thì xả nước và phụ gia vào trộn, bắt đầu thời gian trộn ướt là 60s (Thời gian trộn một
mẻ khoảng 160s) thì cửa xả thùng trộn mở ra, bê tông được xả vào xe chuyên dụng. Sau
thời gian xả khoảng 10s, đóng cửa xả bê tông lại. Kết thúc một mẻ trộn.
Để chuẩn bị cho một mẻ trộn mới thì trong quá trình trộn bê tông và sau khi xả
nguyên liệu: cát, đá1, đá2, nước, xi măng và phụ gia tiếp tục được vận chuyển lên thùng
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
18
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
cân nghĩa là:Khi số mẻ trộn chưa bằng số mẻ đặt thì sau khi xả cốt liệu và xi măng xong sẽ
tiếp tục quay lại thực hiện cân cốt liệu và xi măng. Khi xả nước và phụ gia xong cũng tự
động quay lại cân nước, phụ gia. Khi cân đủ thì dừng lại chờ mẻ tiếp theo.
Khi số mẻ bằng số mẻ đặt thì dừng hết quá trình cân lại.
1.2.4.3.2. Chế độ điều khiển bằng tay.
Ở chế độ điều khiển bằng tay, người vận hành gạt công tắc cân vật liệu xuống OFF,
quan sát số liệu cân bằng thiết bị hiển thị trên bàn điều khiển hoặc quan sát trên màn hình
phần mềm.Nhấn nút chạy động cơ trộn.Đưa tay gạt sang chế độ hoạt động bằng tay
(MAN), gạt chuyển mạch đóng mở cửa xả sang vị trí “STOP”, khi cần điểu khiển, gạt
chuyển mạch sang vị trí đóng hoặc mở cửa xả để đóng, mở cửa xả.Nhấn nút cấp cát, đồng
thời cấp luôn xi măng, nước, phụ gia. Người vận hành theo dõi số cân hiển thị trên máy
tính, khi đủ nhấn vào một lần nữa các nút để dừng quá trình cấp. Trong quá trình cấp cốt
liệu riêng đá thì cấp xong đá1 mới được cấp đá2. Khi cốt liệu đã được cấp đủ đưa chúng
vào thùng trộn. Lúc này nhấn nút xả cốt liệu đồng thời nhấn nút xả xi măng. Do động cơ
trộn luôn chạy trong quá trình hoạt động nên sau khi xả xong cốt liệu, xi măng coi như
máy đang trôn bê tông khô, thời gian trộn ướt được bắt đầu tính khi xả nước và phụ gia.
Sau khi trộn ướt mẻ bê tông đã được hoàn thành, người vận hành chỉ việc nhấn nút xả bê
tông.

SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
1.2.4.4.Sơ đồ cung cấp điện của trạm trộn
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Hình 1.5: Sơ đồ mạch lực cho động cơ vít tải xi măng, động cơ trộn,
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
21
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch

Hình1.6: Sơ đồ mạch lực cho động cơ bơm nước, khí nén và phụ gia
Nguyên lý mạch điều khiển động cơ đấu sao - tam giác đối với động cơ trộn, động cơ vít
tải xi măng và động cơ kéo thùng skip nuw sau :
Ở chế độ điều khiển tự động hoặc điều khiển bằng tay, muốn động cơ trộn khởi
động sao – tam giác ta phải cấp điện cho công tắc tơ K1.Khi công tắc tơ K1 có điện, các
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
tiếp điểm K1 đóng lại cấp điện cho công tắc tơ K2.Khi công tắc tơ K2 có điện, các tiếp
điểm K2 đóng lại cấp điện cho rơ le thời gian 1Rth đồng thời cuộn dây stato của động cơ
được đấu sao (động cơ khởi động Y).Sau khoảng thời gian khởi động sao đặt trước, các
tiếp điểm thường đóng mở chậm mở ra, ngắt công tắc tơ K2 ra khỏi nguồn điện đồng thời
tiếp điểm thường mở đóng chậm đóng lại cấp điện cho công tắc tơ K1, cuộn dây stato của
động cơ đấu . Động cơ làm việc đấu .
Hình 1.7.Mạch điều khiển đổi nối sao / tam giác
Nguyên lý đảo chiều của động cơ kéo thùng skip :
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
23

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Hình 1.8. Mạch đảo chiều động cơ kéo thùng skip
1.2.4.5.Sơ đồ mạch điều khiển van khí nén
Hình1.9. Sơ đồ mạch điều khiển van khí nén
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
24
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Thanh Lịch
Hình 1.10.Sơ đồ mạch điều khiển các van xả của các xilo chứa đá 1 ,2 , cát

Hình 1.11.Sơ đồ mạch điều khiển các van xả xilo chứa xi măng và các van xả của
thùng cân cát, đá, xi măng
SV: Lưu Đưc Duy Lớp: LT_Tự Động Hóa k3
25