Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển phân tán cho dây chuyền phối liệu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.5 MB, 113 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
NGUYỄN THỊ THU HƯỜNG
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN CHO
DÂY CHUYỀN PHỐI LIỆU
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VĂN LIỄN
Hà Nội - 2010
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác.
Tác giả luận văn:
Nguyễn Thị Thu Hường
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Viện đào tạo Sau đại học, Bộ môn tự
động hóa XNCN thuộc trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi trong quá trình tôi thực hiện luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS -TS Nguyễn Văn Liễn, người đã
định hướng và tận tình chỉ bảo, hướng dẫn để tôi có thể hoàn thành bản luận văn
này.
Cuối cùng tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã
động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình
tôi học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 26/10/2010
Nguyễn Thị Thu Hường
Mục lục
MỤC LỤC
Lời cam đoan…………………………………………………………………………………
Lời nói đầu…………………………………………………………………………………...
Danh mục các bảng biểu……………………………………………………………………..
Danh mục các hình vẽ………………………………………………………………………..
Lời mở đầu………………………………………………………………………………...-1Chương I: Tổng quan về hệ điều khiển dây chuyền phối liệu…………………………….-3I.1. Tổng quan về dây chuyền phối liệu…………………………………………..-3I.1.1. Khái niệm về dây chuyền phối liệu……………………………………...-3I.1.2. Băng tải………………………………………………………………….-3I.2. Hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu…………………………………..-14I.2.1 Tổng quan về hệ điều khiển dây chuyền phối liệu……………………...-14I.2.2 Cơ cấu chấp hành……………………………………………………….-21I.2.3 Đo lường………………………………………………………………...-21I.2.4 Điều khiển………………………………………………………………-26I.2.5 Giao diện người máy……………………………………………………-33Chương II: Phân tích các hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu……………………-34II.1 Các loại hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu và chỉ tiêu đánh giá……-35II.2 Hệ thống điều khiển dựa trên máy tính……………………………………...-35II.2.1 Cấu hình hình chung của hệ thống……………………………………..-35II.2.2 Thiết bị điển hình………………………………………………………-36II.2.3 Ưu nhược điểm từng hệ thống…………………………………………-39II.3 Hệ thống dựa trên PLC……………………………………………………...-41II.3.1 Cấu hình hệ thống……………………………………………………...-41II.3.2 Ví dụ về thiết bị………………………………………………………...-42II.3.3 Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của hệ thống…………………...-44II.4 Hệ thống điều khiển dựa trên cân băng thương phẩm………………………-45II.4.1 Cấu hình chung của hệ thống…………………………………………..-45II.4.2 Ví dụ về thiết bị………………………………………………………..-46II.4.3 Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của hệ thống…………………...-47-
Mục lục
Chương III: Thiết kế hệ điều khiển cho dây chuyền phối liệu…………………………..-48III.1 Thiết kế tổng quan………………………………………………………….-48III.2 Thiết kế cân băng…………………………………………………………. .-48III.2.1 Các đặc điểm chính của cân…………………………………………..-50III.2.2 Các thông số chính……………………………………………………-50III.2.3 Thiết kế phần cứng……………………………………………………-51III.2.4 Thiết kế phần mềm……………………………………………………-79III.3 Thiết kế tích hợp hệ thống………………………………………………….-92III.3.1 Yêu cầu chung………………………………………………………...-92III.3.2 Kết nối tín hiệu với hệ thống………………………………………….-92III.3.3 Chức năng phần mềm PLC……………………………………………-97III.3.4 Phần mềm giao diện người máy tại máy tính…………………………-98Kết luận…………………………………………………………………………………-102-
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình I.1
: Dây chuyền phối liệu dùng trong nhà máy xi măng
Hình I.2 : Sơ đồ cấu taọ băng tải nguyên liệu thành phần
Hình I.3 : Băng tải truyền động đơn
Hình I.4 : Băng tải truyền động đơn với bánh đai phụ
Hình I.5 : Băng tải truyền động đơn kiểu đồng thời
Hình I.6 : Băng tải truyền động đồng thời
Hình I.7 : Băng tải truyền động kép
Hình I.8 : Băng tải đa truyền động
Hình I.9 : Hệ thống giữ băng kiểu vít
Hình I.10 : Hệ thống giữ băng kiểu trọng lực theo phương thẳng đứng
Hình I.11 : Hệ thống giữ băng kiểu trọng lực theo phương nằm ngang
Hình I.12 : Hệ thống giữ băng kiểu hệ thống có động cơ
Hình I.13 : Sơ đồ khối chức năng của hệ thống điều khiển
HìnhI.14 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển trung tâm
Hình I.15 : Hệ điều khiển phân tán không có bộ kết nối
Hình I.16 : Hệ điều khiển phân tán có bộ kết nối
Hình I.17 : Sơ đồ bố trí thiết bị đo đối với một băng tải
Hình I.18 : Một con lăn trên một cầu cân
Hình I.19 : Nhiều con lăn trên một cầu cân
Hình I.20 : Nhiều con lăn trên một cầu cân hai thanh đòn
Hình I.21 : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cân băng
Hình I.22 : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển điểm đặt
Hình I.23 : Tương quan giữa đáp ứng mong muốn và đáp ứng thực
Hình II.1 : Sơ đồ hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu dựa trên máy tính cho
4 cân băng
Hình II.2 : Sơ đồ cấu trúc của card tín hiệu vào tương tự
Hình II.3 : Sơ đồ cấu trúc của card tín hiệu ra tương tự
Hình II.4 : Hệ thống điều khiển trung tâm với các module vào ra tương tự và số
Hình II.5 : Hệ thống điều khiển phân tán với các PLC cỡ nhỏ
Hình II.6 : Sơ đồ hệ thống điều khiển dựa trên cân băng
Hình III.1 : Sơ đồ tổng quan hệ điều khiển phân tán cho dây chuyền phối liệu
Hình III.2 : Sơ đồ khối tổng quan cho phần cứng của cân băng
Hình III.3 : Sơ đồ chân của vi điều khiển ATMEGA 128
Hình III.4 : Sơ đồ chân của vi điều khiển ATMEGA 32L
Hình III.5 : Sơ đồ khối chức năng của vi điều khiển ATMEGA 128
Hình III.6 : Sơ đồ chân của vi điều khiển ATMEGA 32L
Hình III.7 : Sơ đồ khối của màn hình LCD
Hình III.8 : Sơ đồ cấp xung nhịp cho VĐK ATMEGA32
Hình III. 9 : Sơ đồ quét cho bàn phím
Hình III.10 : Sơ đồ nghép nối LCD Với VĐK ATMEGA32
Hình III.11 : Sơ đồ chân của AD7730
Hình III.12 : Sơ đồ khối chức năng của của AD7730
Hình III.13 : Kết nối AD7730 với mạch cầu
Hình III.14 : Kết nối AD7730 và jack nối cho mạch cầu
Hình III.15 : Sơ đồ khối chức năng của ADC trên ATMEGA 128
Hình III.16 : Giản đồ thời gian của lần chuyển đổi AD thứ nhất
Hình III.17 : Giản đồ thời gian của các lần chuyển đổi AD thứ hai
Hình III.18 : Giản đồ thời gian của các chuyển đổi AD ngẫu nhiên
Hình III.19 : Kết nối các chân ADC của VDK ATMEGA128 với các jack cắm
Hình III.20 : Sơ đồ chân của DAC AD7541
Hình III.21 : Sơ đồ khối chức năng của DAC AD7541
Hình III.22 : Sơ đồ kết nối cho DAC AD7541
Hình III.23 : Sơ đồ kết nối ADC AD7514 với VĐK ATMEGA128
Hình III.24 : Mạch lặp cho đầu ra của ADC AD7514
Hình III.25 : Mạch chuyển đổi áp dòng cho đầu ra tương tự
Hình III.26 : Mạch ghép cách ly quang điện cho đầu vào số
Hình III.27 : Mạch ghép cách ly quang điện nối tới đầu ra của các cảm biến tốc độ
Hình III.28 : Sơ đồ nghép cách ly cho các đầu ra số
Hình III.29 : Sơ đồ nguyên lý mạch cáp nguồn
Hình III.30 : Sơ đồ kết nối cho truyền tin MOSBUS
Hình III.31 : Lưu đồ chương trình chính cho VĐK ATMEGA 32
Hình III.32 : Lưu đồ khởi động các chế độ cho VĐK ATMEGA32
Hình III.33 : Lưu đồ khởi động các chế độ cho màn hiển thị LCD
Hình III.34 : Lưu đồ quét bàn phím và nhận dạng các phím đã đọc
Hình III.35 : Lưu đồ gửi lệnh điều khiển
Hình III.36 : Lưu đồ cài đặt thông số
Hình III.37 : Lưu đồ chương trình điều chính cho VĐK ATMEGA 128
Hình III.38 : Lưu đồ task đo lường
Hình III.39 : Lưu đồ task điều khiển PID
Hình III.40 : Lưu đồ Task Điều khiển logic và cảnh báo
Hình III.41 : Lưu đồ Task truyền thông
Hình III.42 : Lưu đồ chương trình PLC
Hình III.43 : Lưu đồ phần mềm HMI
Hình III.44 : Giao diện màn hình chính
Hình III.45: Giao diện đặt tốc độ cấp liệu
Hình III.46 : Giao diện cảnh báo
Hình III.47 : Giao diện đồ thị cấp liệu
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng I.1 : Kích thước của vật liệu và chiều rộng tối thiểu của băng tải
Bảng I.2 : Độ nghiêng dốc nhất của băng tải tương ứng với các loại vật liệu
Bảng I.3 : Tốc độ lớn nhất của băng tương ứng với loại vật liệu vận chuyển và
chiều rộng băng
Bảng I.4 : So sánh ưu nhược điểm hệ thống điều khiển phân tán và hệ thống điều
khiển trung tâm
Bảng II.1 : Card tín hiệu vào tương tự
Bảng II.2 : Card tín hiệu ra tương tự
Bảng II.3 : Thiết bị cho hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu trên hình II.4
Bảng II.4 : Thiết bị cho hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu trên hình II.5
Bảng II.5 : Các thông số kỹ thuật của cân băng Milltronics W600 của Siemens
Bảng II.6 : Các thông số lựa chọn PLC của Mitsubishi
Bảng III.1 : Bảng tính năng của chíp Atmega128
Bảng III.2 : Bảng tính năng của chíp Atmega32
Bảng III.3 : Kích thước của màn hình LCD
Bảng III.4 : Tính năng các chân của màn hình LCD
Bảng III.5 : Bảng tính năng của AD7730
Bảng III.6: Các thiết bị của hệ điều khiển
Bảng III.7: Tên và chức năng cụ thể được gán cho từng đầu vào đầu ra của PLC
Lời mở đầu
LỜI MỞ ĐẦU
Dây chuyền phối liệu là dây chuyền cung cấp nguyên liệu theo một tỉ lệ công
nghệ của các nguyên liệu thành phần. Nguyên liệu có thể vào thẳng buồng trộn như
ở trạm trộn bê tông hay máy nghiền để tạo ra bột vào lò nung clinker như ở các dây
chuyền sản xuất xi măng. Hệ điều khiển dây chuyền phối liệu đóng vai trò quyết
định đối với chất lượng sản phẩm.
Hiện nay, đối với những dây chuyền phối liệu đòi hỏi độ chính xác cao thì cả
dây chuyền và hệ điều khiển đều do các hãng lớn ở nước ngoài sản xuất với giá
thành rất cao. Hơn nữa độ ngũ cán bộ kỹ sư nhà máy chưa thực sự nắm bắt và hoàn
toàn làm chủ công nghệ. Vì vậy, mỗi khi có sự cố thì chi phí cho việc mua sắm cho
vật tư thiết bị thay thế lớn, thời gian khôi phục hệ thống có thể sẽ lâu gây ảnh hưởng
lớn đến hoạt động sản xuất. Đối với những dây chuyền phối liệu không đòi hỏi quá
khắt khe về độ chính xác thì hệ thống điều khiển dây chuyên phối liệu có thể được
tích hợp một cách mềm dẻo từ những thiết bị và phần mềm công nghiệp có sẵn trên
thị trường.
Ở nước ta dây chuyền phối liệu được ứng dụng nhiều trong ngành công
nghiệp xi măng. Các nhà máy xi măng lò quay công suất lớn thường dùng các dây
chuyền cấp phối liệu với độ chính xác cao nhập khẩu từ các nước phát triển. Các
nhà máy xi măng lò đứng công suất nhỏ chủ yếu sử dụng các dây chuyền cấp phối
liệu nhập từ Trung Quốc với hệ điều khiển được tích hợp từ các thiết bị công
nghiệp. Các hệ điều khiển tuy có độ chính xác không cao nhưng vẫn đủ để sản
phẩm đáp ứng được chỉ tiêu chất lượng cho một số loại xi măng mác thấp.
Công nghệ xi măng lò đứng không chỉ thua kém công nghệ xi măng lò quay
về mặt chất lượng và công suất mà còn là nguồn gây ô nhiễm khói bụi lớn cho khu
vực phụ cận. Chính vì vậy chính phủ đã có chủ trương không cấp phép đầu tư nhà
1
Lời mở đầu
máy xi măng công nghệ lò đứng đồng thời chuyển đổi các nhà máy xi măng công
nghệ lò đứng sang các nhà máy xi măng công nghệ lò quay. Một bước quan trọng
trong việc chuyển đổi này là chuyển đổi hệ thống dây điều khiển chuyền cấp phối
liệu độ chính xác thấp của công nghệ xi măng lò đứng sang hệ thống có độ chính
xác cao dùng được cho công nghệ xi măng lò quay.
Đề tài ‘Nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển phân tán dây chuyền phối liệu’ sẽ
giải quyết bài toán thực tế đặt ra ở trên.
Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn PGS.TS Nguyễn
Văn Liễn người đã tạo điều kiện và tận tình hướng dẫn tác giả trong quá trình thực
hiện đề tài.
2
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
CHƯƠNG I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
I.1 Tổng quan về dây chuyền phối liệu
I.1.1 Khái niệm về dây chuyền phối liệu
Dây chuyền phối liệu là dây chuyền cung cấp nguyên liệu với khối lượng lớn
theo một tỉ lệ công nghệ của các nguyên liệu thành phần. Dây chuyền phối liệu
được sử dụng nhiều trong các nhà máy xi măng, luyện thép, nhà máy bê tông
thương phẩm, sản xuất thức ăn gia súc…
Ví dụ về một dây chuyền phối liệu dùng trong các nhà máy xi măng được thể
hiện theo hình dưới đây:
Hình I.1: Dây chuyền phối liệu dùng trong nhà máy xi măng
Trên hình vẽ dây chuyền phối liệu gồm có các phễu lớn chứa nguyên liệu
cấp cho các băng tải thành phần. Nhiệm vụ của các băng tải thành phần là cung cấp
nguyên liệu thành phần tương ứng với lưu lượng cho đặt trước cho băng tải tổng.
Băng tải tổng vận chuyển các nguyên liệu thành phần với tỉ lệ tương ứng tới máy
trộn.
3
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
I.1.2 Băng tải
Chúng ta có thể thấy các băng tải là thành phần chính tạo nên dây chuyền
phối liệu. Băng tải là hệ thống kinh tế và hiệu quả nhất trong vận chuyển nguyên vật
liệu với số lượng lớn. Các mục dưới đây sẽ cho chúng ta thấy những nét khái quát
tổng thể về cấu tạo và tính năng của băng tải.
• Sơ đồ nguyên lý chung của băng tải
Hình I.2: Sơ đồ cấu taọ băng tải nguyên liệu thành phần
Trên hình vẽ:
1 - Phễu cấp liệu
2 - Cảm biến trọng lượng (Load Cell)
3 - Băng tải
4 - Tang bị động
5 - Bu lông
6 - Tang kéo
7 - Hộp số
8 - Cảm biến tốc độ (Encoder)
9 - Hệ động cơ và biến tần
10 - Cảm biến vị trí
4
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
• Các phương pháp bố trí truyền động
Băng tải được truyền động theo nhiều cách như sau:
a. Truyền động đơn : góc ôm bánh đai θ=1800
Hình I.3: Băng tải truyền động đơn
b. Truyền động đơn với bánh đai (tang) phụ: bánh đai phụ được dùng để tăng giá trị
góc ôm bánh đai θ =1900-2400.
Hình I.4:Băng tải truyền động đơn với bánh đai phụ
c. Truyền động đơn kiểu đồng thời: Dùng hai bánh đai nhưng chỉ có một bánh đai
truyền động θ =1900-2400.
Hình I.5:Băng tải truyền động đơn kiểu đồng thời
d. Truyền động đồng thời: Hai bánh đai được đặt cạnh nhau trong đó một bánh đai
sẽ trực tiếp truyền động quay một trục. Trục còn lại được dẫn động qua hộp số, xích
hay cu roa V, θ =3600-4200 .
5
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
Hình I.6: Băng tải truyền động đồng thời
e. Truyền động kép: Dùng hai bánh đai truyền động với 2 động cơ truyền động
riêng.
Hình I.7:Băng tải truyền động kép.
f. Đa truyền động: Băng tải được truyền động tại nhiều điểm dọc theo chiều dài của
nó. Nhiều bánh đai được dùng với các động cơ truyền động riêng.
6
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
Hình I.8:Băng tải đa truyền động
Trong các phương pháp bố trí truyền động thì các băng tải trong dây chuyền
phối liệu chủ yếu dùng loại truyền động đơn. Đa truyền động được dùng chủ yếu
cho các băng tải có khoảng cách vận chuyển lớn.
• Các hệ thống giữ băng
Băng được giữ bởi hệ thống giữ băng với các kiểu sau
7
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
a. Kiểu vít
Hình I.9:Hệ thống giữ băng kiểu vít
b. Kiểu trọng lực theo phương thẳng đứng
Hình I.10: Hệ thống giữ băng kiểu trọng lực theo phương thẳng đứng
8
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
c. Kiểu trọng lực theo phương nằm ngang
Hình I.11: Hệ thống giữ băng kiểu trọng lực theo phương nằm ngang
d. Kiểu hệ thống có động cơ
Hình I.12: Hệ thống giữ băng kiểu hệ thống có động cơ
SPC: Bộ điều khiển tốc độ.
TD : Bộ cảm biến sức điện động.
9
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
TG : Máy phát tốc.
B
: Dừng
M : Động cơ.
Các băng tải được dùng trong dây chuyền phối liệu chủ yếu dùng hệ thống
giữ băng kiểu vít.
• Các thông số kỹ thuật chính của băng tải
Bảng dưới đây cho ta thông số chính của băng tải. Đối với với mỗi băng tải
cụ thể thì một số thông tin chi tiết khác sẽ phải được bổ xung.
a. Thông số chung của băng tải:
- Chiều rộng băng (mm)
- Chiều dài băng tải (m)
- Góc dốc lên lớn nhất ( 0 )
- Góc dốc xuống nhỏ nhất ( 0 )
- Cao độ cấp liệu (m)
- Vận tốc băng (m/phút)
b. Thông số truyền động:
- Vị trí của bánh đai
- Số bánh đai truyền động
- Góc ôm bánh đai
- Loại động cơ và công suất
- Kiểu khởi động động cơ
c. Con lăn tải:
- Góc máng của băng
- Khoảng cách giữa các con lăn
- Đường kính của các con lăn
d. Con lăn hồi băng:
- Khoảng cách giữa các con lăn
- Đường kính các con lăn
e. Đường kính của bánh đai:
10
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
- Đường kính ngoài
- Đường kính trong
f. Hệ thống giữ băng
- Kiểu
- Phạm vi dịch chuyển
g. Cách nối băng:
- Hàn lưu hoá
- Đai nối
h. Vật liệu vận chuyển
- Loại
- Khối lượng riêng kg/m3
- Khối lượng lớn nhất trên băng
- Kích thước cục lớn nhất
- Đặc tính bào mòn.
i. Thông số nạp liệu
- Số lượng điểm nạp liệu
- Vị trí điểm nạp liệu
- Góc dốc của băng tại vị trí nạp liệu
- Khoảng cách từ đáy phễu nạp liệu tới băng.
• Kích thước của vật liệu và chiều rộng tối thiểu của băng
Chiều rộng của băng phụ thuộc vào khả năng vận chuyển của băng và kích
cỡ cục của vật liệu. Điều này có nghĩa là kích cỡ cục của vật liệu càng lớn thì băng
càng phải rộng. Bảng dưới đây cho ta chiều rộng tối thiểu của băng với một số kích
cỡ cục của vật liệu. Cột A cho kích cỡ cục( vật liệu có cùng kích cỡ cục), cột B cho
kích cỡ cục lớn nhất của vật liệu( kích cỡ cục không đồng đều) với giả thiết là cục
có kích cỡ lớn nhất chiếm không quá 10%.
• Góc dốc của băng tải
Khi cần phải vận chuyển vật liệu theo chiều lên hay xuống ta phải sử dụng
các băng tải dốc. Độ dốc của băng tải phụ thuộc vào đặc tính và hình dạng của vật
11
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
liệu. Ví dụ như các băng tải có độ dốc lớn có thể được dùng để vận chuyển các vật
liệu dạng hạt mịn. Với các vật liệu không không ổn định như than hay đá thì ta cần
phải sử dụng băng tải có độ dốc nhỏ hơn.
Kích cỡ cục (mm)
Chiều rộng tối
thiểu của băng
A
B
(mm)
Đồng đều
Không đồng đều
400
64
100
450
75
125
500
85
150
600
110
200
650
125
225
750
145
275
800
157
300
900
180
350
1000
203
400
1050
215
425
1200
250
500
1400
297
600
1600
345
700
1800
380
800
2000
440
900
2200
500
1000
2400
550
1100
2600
600
1200
2800
650
1300
3000
700
1400
3150
750
1500
Bảng I.1:Kích thước của vật liệu và chiều rộng tối thiểu của băng tải
12
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
Độ nghiêng dốc nhất của băng tải tương ứng với các loại vật liệu với đặc tính
và hình dáng khác nhau được cho trong bảng sau:
Độ dốc lớn nhất
Vật liệu
Than
Than cốc
Bê tông
Đá
Kích cỡ cục
cho phép ( 0 )
Lớn hơn 100mm
15
Nhỏ hơn 100mm
16
Không đồng đều
18
Cám khô
20
Cám ướt
22
Đều
17
Không đều
18
Cám
20
150mm
12
100mm
20
50mm
24
trên 100mm
15
từ 10-100mm
16-18
dưới 10mm
20
trên 100mm
18
dưới 100mm
20
trên 100mm
18
dưới 100mm
20
Vôi
cám
23
Xi măng
cám
22
Lưu huỳnh
cám
23
trên 100mm
15
dưới100mm
25
cám
30
Quặng
Đá vôi
Quặng Phân lân
13
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
Sỏi
Cát
Đất
Gỗ
đều
12
không đều
15
không đều
18
khô
15
ướt
20
đúc(được nung chảy)
24
khô
20
ướt
22
vỏ
27
khối
15-25
Cát
20
Bảng I.2: Độ nghiêng dốc nhất của băng tải tương ứng với các loại vật liệu
Cần chú ý những điểm sau:
- Khi cần lắp thêm cân vào băng tải thì độ dốc của băng tải cần phải nhỏ hơn
180
- Khi điều kiện địa hình không cho phép đạt được độ dốc yêu cầu thì cần
phải dùng băng có độ nhám, có khía…
- Góc dốc ở bảng trên áp dụng cho trường hợp mặt băng được giữ sạch. Nếu
mặt băng ướt hay bẩn thì góc dốc cần phải giảm thêm 2-50
• Tốc độ băng tải
Tốc độ của băng tải phụ thuộc không chỉ vào khả năng vận chuyển của băng
mà còn phụ thuộc vào chiều rộng băng và đặc tính của vật liệu.
Sử dụng băng có chiều rộng nhỏ với tốc độ cao là kinh tế nhất. Tuy nhiên
vận hành băng tải có tốc độ cao với băng có chiều rộng lớn sẽ dễ dàng hơn.
I.2 Hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
I.2.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
Về mặt lý thuyết, bài toán điều khiển dây chuyền phối liệu được đặt ra như
sau: Tốc độ cấp liệu tổng theo thời gian, tỉ lệ phối liệu của các nguyên liệu thành
phần hệ thống điều khiển phải điều khiển tốc độ các băng tải dưới điều kiện sao cho
14
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
tốc độ cấp liệu cấp liệu (kg/phút) của các các nguyên liệu thành phần không vượt
quá sai số phép ε. Sai số ε phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ sản suất. Đối với các
nhà máy xi măng lò quay hiện đại sai số cho phép ε = 0.5% còn đối với các nhà
máy xi măng lò đứng ε = 1-2%.
Tốc độ băng (m/phút)
Chiều rộng băng
A
B
C
Hạt và các
Các vật liệu
Cá vật liệu có
vật liệu trôi
có độ nhám
độ nhám cao:
vừa phải:
Đá, quặng
Than …
cứng…
400
180
150
150
450
210
180
180
500
240
180
180
600
240
210
200
650
240
210
200
750
270
240
220
800
270
240
220
900
300
250
240
1000
300
250
240
1050
300
250
240
1200
330
250
270
1400
360
330
270
1600
360
330
270
1800
-
360
300
2000
-
360
300
2200-3000
-
360
300
Bảng I.3: Tốc độ lớn nhất của băng tương ứng với
loại vật liệu vận chuyển và chiều rộng băng
15
Chương I
Tổng quan về hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
Hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu thực hiện các chức năng sau:
a. Nhập số liệu
- Khối lượng cấp liệu tổng theo đơn vị thời gian (kg/phút)
- Khối tỉ lệ các nguyên liệu thành phần
- Khả năng cấp liệu trung bình của các phễu cấp liệu cho các băng tải nguyên
liệu thành phần.
b. Tính toán
- Tốc độ hoạt động cho băng tải tổng
- Tốc độ lúc cho thời gian bắt đầu hoạt động của các băng tải nguyên liệu
thành phần.
c. Đo lường
- Tốc độ của từng băng tải
- Khối lượng nguyên liệu trên từng băng tải
- Tổng lượng cấp liệu của các từng băng tải
d. Điều khiển
- Tốc độ băng tải tổng không đổi bằng giá trị tính
- Tốc độ các băng tải cấp liệu thành phần sao cho tốc độ cấp liệu cấp liệu
(kg/phút) tương ứng không vượt quá sai số phép ε.
e.Giám sát hoạt động của hệ thống:
- Hiển thị tình trạng hoạt động các cân băng.
- Kích hoạt các mức cảnh báo hệ thống.
f. Xử lý dữ liệu:
- Lưu trữ.
- In ấn.
g. Truyền tin
Trên phương diện thiết kế hệ thống hệ thống điều khiển dây chuyền phối liệu
được chia thành khối sau:
16
