Thuyết minh đồ án thiết kế hệ điều khiển và giám sát cho hệ thống băng tải than Cọc Sáu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
Đồ Án Tốt Nghiệp
Thiết Kế Hệ Điều Khiển,Giám Sát Cho Hệ Thống Băng Tải Than Cọc Sáu Và Xây
Dựng Mô Hình PTN
Giáo Viên Hướng Dẫn: TS Nguyễn Văn Nghĩa
Sinh Viên Thực Hiện: Đỗ Chí Thanh
Kiều Cao Thịnh
Phạm Trọng Thuận
Lớp: Trang Bị Điện – Điện Tử Trong CN Và GTVT
Khóa: 52

     Ả Ệ ƯƠ Ề Ể
     Ả Ệ ƯƠ Ề Ể
      Ọ Ế Ị ƯỜ Ề Ể
      Ọ Ế Ị ƯỜ Ề Ể
     Ự Ậ Ề Ể ƯƠ
     Ự Ậ Ề Ể ƯƠ
   Ế Ế Ệ
   Ế Ế Ệ
  Ự Ệ
  Ự Ệ
NỘI DUNG





Tổng quan về hệ thống khai thác than Cọc Sáu
I. Khảo Sát Công Nghệ Vận Chuyển Băng Tải Than

Ghi chú:
1
2
3
4
5
Sơ Đồ Dây Chuyền Công Nghệ Băng Tải Than Cọc Sáu
Sàng rung
P=132kW
Băng Tải T1
L=440m
Băng Tải T2
L=150m
Băng Tải T3
L=150m
chiều luồng hàng
Chiều mở máy
Thứ tự khởi động
Ghi chú:
-
Băng tải T0 và T1 hoạt động cùng lúc
1
Băng Tải T4
L=50m
Hệ thống vận chuyển than bằng băng tải có năng suất 230tấn/h
Hệ truyền động sử dụng động cơ điện xoay chiều 3 pha.
- Vận chuyển than bằng băng tải cao su
- Tốc độ băng tải : Vmax = 3,15 m/s
Vmin = 1,5 m/s
-

Khối lượng vận chuyển vật liệu trên 1m băng tải là: ~90kg
-
Than được vận chuyển chủ yếu là than cám và than cục nhỏ
Hệ thống vận chuyển than gồm 5 băng tải vận chuyển than và sàn rung để phân loại than .

Than to được đưa vào băng tải B0 ra ngoài đống .

Than nhỏ được đưa xuống băng tải B1 sau đó được vận chuyển lần lượt qua các băng tải B2,B3 và B4 đến
nơi nhận liệu.

Mỗi băng tải được điều khiển bởi 1 động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc. Riêng băng tải B1 được truyền
động bằng 2 động cơ.

Hệ thống được điều khiển ở 2 chế độ tại chỗ và phòng điều khiển trung tâm bằng các switch chuyển chế độ và nút
nhấn.
Bàn điều khiển tại trung tâm
Tại phòng điều khiển trung tâm có các switch lựa chọn chế độ: Switch chọn chế độ điều khiển trung tâm,tại chỗ,switch
chọn chế độ liên động hoặc đơn động (SW_LĐ/ĐĐ) nút nhấn start ,stop cho mỗi băng tải,các đèn báo,nút dừng khẩn
cấp.
Khi lựa chọn chế độ điều khiển LIÊN ĐỘNG các băng tải được khởi động và dừng theo một chu trình như sau:

Khởi động : Các băng tải khởi động theo quy luật băng tải nhận liệu khởi động trước lần lượt cho tới băng tải
cấp liệu Băng tải B4 Băng tải B3 Băng tải B2 Băng tải B0+B1Động cơ SR

Dừng : Các băng tải dừng theo một quy luật dừng băng tải cấp liệu trước lần lượt đến băng tải nhận liệu Động
cơ SR  Băng tải B0+B1 Băng tải B2 Băng tải B3 Băng tải B4
Tủ điều khiển tại chỗ

Điều khiển băng tải tại chỗ dưới công trường,tủ điều khiển của mỗi băng tải có các nút nhấn start,stop,đèn
báo,switch chuyển chế độ đơn động, liên động (SW_ĐĐ/LĐ), switch chuyển chế độ điều khiển tại chỗ hoặc trung

tâm (SW TT/TC),nút dừng khẩn cấp.
Lưu ý:
Chế độ điều khiển ĐƠN ĐỘNG và chế độ điều khiển TẠI CHỖ chỉ phục vụ cho việc kiểm thử hoạt động của các băng
tải.

 !" ##$ !% #$&' !ắ ố ệ

Thông báo tình trạng của băng tải, mỗi khi băng tải bị lệch các công tắc này sẽ tác động trả tín hiệu tới đầu vào các module ET200 tại
hiện trường trả về cho bộ điều khiển tại trung tâm, thông qua màn hình giám sát người ta biết được vị trí cụ thể băng tải nào đang bị
lệch băng và phát tín hiệu điều khiển dừng toàn bộ hệ thống băng tải

Trên mỗi băng tải bố trí,2 công tắc ở đầu và cuối

B trí d i hi n tr ngố ướ ệ ườ
Thi t b b o v băng t iế ị ả ệ ả

Công tắc giật an toàn

Khi sảy ra sự cố(bục,rách băng tải) người công nhân vận hành giật
mạnh dây, hệ thống ngay lập tức dừng lại.

Khi khắc phục xong sự cố hệ thống được vận hành lại từ đầu tại
phòng điều khiển trung tâm hoặc tại tủ điều khiển tại hiện trường.

Bố trí 100m đặt 1 công tắc giật an toàn
V trí l p đ tị ắ ặ

Thu thập các tín hiệu trả về của các công tắc chống lệch băng, các công tắc giật dây an toàn và các nút nhấn tại hiện trường, để
gửi về cho bộ điều khiển trung tâm tại phòng điều khiển trung tâm đồng thời cũng nhận tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển
trung tâm điều khiển trạng thái của các biến tần như trạng thái Run, Stop, Safe Stop


Tại mỗi tủ bố trí 1 modul mở rộng (4 tủ)
Các modul m r ngở ộ
Lựa chọn phương án khởi động và điều chỉnh tốc độ cho hệ băng tải sử dụng biến tần
Biến tần điều khiển các động cơ băng tải
 "$ !!()*+)", #.*/0.12*2 $3 $*)4"5 $ệ ố
1. Lựa chọn động cơ
Tính chọn công suất động cơ dựa trên
.
Chiều dài băng tải
.
Góc nghiêng của băng tải
.
Khối lượng dịch chuyển vật liệu trên 1m băng tải
.
Hệ số tính đến lực cản của vật liệu
.
Vận tốc băng tải
II. Tính Chọn Thiết Bị
Băng Tải
Loại
Hãng sản
xuất
Công
suất
(kW)
Tốc độ
(vòng/phút)
Điện áp

(VAC)
Dòng điện
(A)
Hiệu suất
(%)
Hệ số
công suất
Số lượng
B0
WY-315M ATT 55 1500 380 111 92 0.85 1
B4
3K280M6 HEM 100
985
380
107
92 0.98 1
Sàn Rung
WY-315M ATT 132 1485 380 218 94.8 0.88 1
B2+B3
YKK450 DASU 250
1485
380
18.5
92.2 0.85 2
B1
YKK450 DASU 400 1485 380 28.8 93.7 0.86 2
 !+ % !12#)#"$ !+ 6 !# &' !" (ả ố ượ ố ộ ơ ả
2. Lựa chọn biến tần
Lựa chọn biến tần Danfoss vì có những đặc điểm ưu việt hơn các hãng biến tần khác Siemens,ABB…
- Dãy công suất rộng đến 500kW

- Cấp bảo vệ IP20 và IP54
-Có bộ lọc nhiễu tần số Radio RFI, tương thích với chuẩn EN55011/1A
-Thiết kế thân thiện với người sử dụng
-Màn hình hiển thị có thể tháo rời. Có thể vận hành tại chỗ hoặc từ xa.
-Momen khởi động lớn
-Có chế độ tự động cập nhật thông số động cơ AMA nhằm tối ưu hoạt động của hệ thống.
- Có bộ điều khiển PID
- Có chế độ sleep mode cho phép tiết kiệm năng lượng.
-Các chân vào/ra kĩ thuật số, vào/ra tương tự với chức năng lập trình được.
-Giao thức truyền thông nối tiếp RS485, cho phép truyền thông với PLC hoặc máy tính.


B NG S L NG CÁC BI N T NẢ Ố ƯỢ Ế Ầ
STT
7 12Ả

    Ố ƯỢ Ế Ầ
 Ấ
  89:Ế Ầ
  Ấ Ệ
  8:Ử Ụ
1  ; ;<= <>?
2 7 ?Ả ; @@ <>?
3 7 ;Ả = A?? <>?
4 7 =Ả ; B=@? <>?
5 7 <Ả ; =@? <>?
6 7 AẢ ; ;?? <>?
 .#$ &( " . CD++E<?=ự ọ ế ầ

Lựa chọn công tắc lệch băng

Trên mỗi băng tải bố trí 2 công tắc lệch băng ở đầu băng tải và 2 công tắc lệch băng ở cuối băng tải.
3. Lựa chọn thiết bị an toàn cho băng tải
B NG S L NG CÁC CÔNG T C L CH BĂNGẢ Ố ƯỢ Ắ Ệ
STT ' !" (ả
 % !# !" #% #$&' !ố ượ ắ ệ
 -&' !8#)(:ầ - (&' !8#)(:ố  !8#)(:ổ
1 ' !" (?F;ả A A >
2 ' !" (=ả = = A
3 ' !" (<ả = = A
4 ' !" (Aả = = A
 .#$ # !" #% #$&' !Gự ọ ắ ệ
$ !+ H "$- "ố ỹ ậ

Lựa chọn công tắc giật an toàn
Số lượng các công tắc giật an toàn phụ thuộc vào chiều dài mỗi băng tải. Trong hệ thống băng tải Than Cọc Sáu đang sử
dụng phương án cứ 100m đặt 1 công tắc giật an toàn.
Stt Tên Chi u r ng băng (mm)ề ộ Chi u dài băng (m)ề
1 ' !" (?ả ;??? =@
2 ' !" (;ả ;??? AA?
3 ' !" (=ả ;??? ;@?
4 ' !" (<ả ;??? ;@?
5 ' !" (Aả ;??? @?
Từ bảng chiều dài mỗi băng tải cứ 100m đặt một công tắc giật an toàn:
+ Băng tải 0: 2 công tắc giật an toàn
+ Băng tải 1: 440/100 ≈ 5×2 = 10 công tắc giật an toàn.
+ Băng tải 2: 150/100 ≈ 2×2 = 4 công tắc giật an toàn.
+ Băng tải 3: 130/100 ≈ 2×2 = 4 công tắc giật an toàn.
+ Băng tải 4: 100/100 ≈ 1×2 = 2 công tắc giật an toàn.
Lựa chọn công tắc giật dây NARIME có thông số kỹ thuật: