Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường

i

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Điện, Trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội đã hết lòng dạy bảo, giúp đỡ em trong những năm theo học Cao
học tại trường, giúp em có những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong chuyên
môn và cuộc sống. Những hành trang đó là một tài sản vô giá nâng bước cho em tới
được với những thành công trong tương lai.
Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn trân trọng đến thày giáo TS. Bùi Đăng Thảnh đã
hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập và làm luận vặn. Chính sự hướng
dẫn tận tình, sự nghiêm khắc trong khoa học của thày đã giúp em trưởng thành và tính
luỹ được rất nhiều kiến thức trong khoa học, cũng như trong cuộc sống.
Em cũng xin chân thành cảm ơn Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa; Công
ty Cổ phần Carbon Việt Nam đã giúp đỡ em rất nhiều từ quá trình khảo sát, xây dựng
bài toán đến góp ý hiệu chỉnh hệ thống; đặc biệt là đã phối hợp kiểm tra, thử nghiệm,
sử dụng đánh giá kết quả nghiên cứu cho em trong quá trình làm luận văn.
Cuối cùng, em xin cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã giúp
đỡ, động viên em hoàn thành khóa học.
Hà Nội, ngày 09 tháng 01 năm 2015
Học viên

Lê Mạnh Hùng

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


ii

MỤC LỤC

PHẦN 1. TỔNG QUAN ........................................................................................................1-1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.......................................................................................1-1
1.2. Mục tiêu của đề tài ..............................................................................................1-2
1.3. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................1-2
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .........................................................1-3
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................................1-3
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .................................................................1-4
PHẦN 2. NỘI DUNG KHOA HỌC CHÍNH ........................................................................2-5
2.1. Phân tích thiết kế hệ thống ..................................................................................2-5
2.1.1. Đặt vấn đề ....................................................................................................2-5
2.1.2. Công nghệ trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor .................2-5
2.2. Thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường .....................2-10
2.2.1. Phân tích thiết kế hệ thống .........................................................................2-10
2.2.2. Thiết kế sơ đồ hệ thống ..............................................................................2-20
2.3. Thiết kế và xây dựng các phần tử trong hệ thống .............................................2-27
2.3.1. Giới thiệu....................................................................................................2-27
2.3.2. Thiết kế khối chức năng đo và điều khiển bể chứa nhựa đường ................2-27
2.3.3. Thiết kế khối chức năng đo lường và điều khiển cho các bể phụ gia ........2-38
2.3.4. Thiết kế khối chức năng cho quá trình trộn liệu liên tục............................2-53
2.3.5. Xây dựng phần mềm máy tính ...................................................................2-67
2.4. Các phương pháp xử lý tín hiệu và điều khiển quan trọng trong hệ thống ......2-90
2.4.1. Giới thiệu....................................................................................................2-90
2.4.2. Xử lý tín hiệu đo lường trong hệ thống ......................................................2-90
2.4.3. Điều khiển tỷ lệ nhựa đường/phụ gia trong hệ thống.................................2-94
2.4.4. Điều khiển quá trình trong hệ thống ........................................................2-100
2.5. Thử nghiệm hệ thống trong phòng thí nghiệm (PTN) .....................................2-103
2.5.1. Mục tiêu chung thử nghiệm PTN .............................................................2-103
2.5.2. Thông tin thử nghiệm ...............................................................................2-103
2.5.3. Phương tiện, dụng cụ phục vụ thử nghiệm ..............................................2-103
2.5.4. Thử nghiệm kết nối truyền thông .............................................................2-104

2.5.5. Thử nghiệm đo lường ...............................................................................2-114
2.5.6. Thử nghiệm toàn bộ hệ thống ..................................................................2-119
2.5.7. Kết luận chung .........................................................................................2-143
PHẦN 3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ....................................................................................3-144
3.1. Phần cứng hệ thống .........................................................................................3-144
3.1.1. Sản phẩm phần cứng đạt được .................................................................3-144

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


iii

3.1.2. Hình ảnh sản phẩm phần cứng .................................................................3-144
3.2. Các sản phẩm phần mềm .................................................................................3-145
PHẦN 4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .........................................................4-146
KẾT LUẬN ............................................................................................................4-146
HƯỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP THEO ....................................................................4-146
PHẦN 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................5-148

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


iv

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1. Sơ đồ hệ thống trộn phụ gia nhựa đường do Trung Quốc chế tạo.........................1-3
Hình 2-1. Sơ đồ hệ thống trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor ....................2-8
Hình 2-2. Điều chỉnh lưu lượng dòng chảy tới máy trộn liên tục ........................................2-11

Hình 2-3. Sơ đồ khối bộ điều khiển ổn định lưu lượng phụ gia ..........................................2-12
Hình 2-4. Bể chứa nhựa đường ............................................................................................2-13
Hình 2-5. Cảm biến báo mức bể chứa nhựa đường .............................................................2-13
Hình 2-6. Bể chứa phụ gia ...................................................................................................2-14
Hình 2-7. Cảm biến báo mức bể chứa phụ gia.....................................................................2-14
Hình 2-8. Sơ đồ mô hình hệ thống .......................................................................................2-21
Hình 2-9. Máy tính cùng phần mềm giám sát ......................................................................2-22
Hình 2-10. Bộ điều khiển trung tâm PLC ............................................................................2-23
Hình 2-11. Cảm biến báo mức .............................................................................................2-24
Hình 2-12. Các van đóng mở ...............................................................................................2-24
Hình 2-13. Điều khiển các động cơ .....................................................................................2-25
Hình 2-14. Điều khiển dòng chảy phụ gia ...........................................................................2-26
Hình 2-15. Bể chứa nhựa đường ..........................................................................................2-27
Hình 2-16. Mặt cắt ngang bể chứa nhựa đường ...................................................................2-28
Hình 2-17. Mặt cắt ngang đường ống dẫn nhựa đường .......................................................2-28
Hình 2-18. Sơ đồ công nghệ bể chứa nhựa đường (hệ thống cũ) ........................................2-29
Hình 2-19. Thiết kế khâu tự động đo và điều khiển bể chứa nhựa đường ...........................2-30
Hình 2-20. Giản đồ điều khiển bể chứa nhựa đường theo thời gian ....................................2-32
Hình 2-21. Lưu đồ chương trình đo điều khiển bể chứa nhựa đường theo thời gian ..........2-33
Hình 2-22. Giao tiếp bộ điều khiển trung tâm PLC với màn hình .......................................2-35
Hình 2-23. Màn hình giao diện toàn cảnh............................................................................2-36
Hình 2-24. Màn hình giao diện bể chứa nhựa đường ..........................................................2-36
Hình 2-25. Màn hình giao diện vận hành ............................................................................2-37
Hình 2-26. Màn hình giao diện cài đặt ................................................................................2-38
Hình 2-27. Bể chứa phụ gia A và B .....................................................................................2-39
Hình 2-28. Mặt cắt ngang cấu tạo bể chứa phụ gia..............................................................2-40
Hình 2-29. Mặt cắt ngang đường ống dẫn phụ gia ..............................................................2-40
Hình 2-30. Sơ đồ công nghệ bể phụ gia ETA, ETB ( hệ thống cũ) .....................................2-41
Hình 2-31. Mô hình đo lường điều khiển tự động bể phụ gia ETA, ETB ...........................2-42
Hình 2-32. Giản đồ điều khiển theo thời gian cho bể phụ gia ETA, ETB ...........................2-45

Hình 2-33. Lưu đồ chương trình hoàn thành khuấy bước 1 cho ETA, ETB ......................2-46
Hình 2-34. Lưu đồ chương trình hoàn thành việc chuẩn bị liệu cho ETA, ETB ................2-47
Hình 2-35. Màn hình giám sát toàn bộ hệ thống..................................................................2-50

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


v

Hình 2-36. Màn hình giao diện hai bể phụ gia ETA và ETB ..............................................2-51
Hình 2-37. Màn hình giao diện vận hành hai bể phụ gia ETA và ETB ...............................2-52
Hình 2-38. Màn hình giao diện cài đặt thông số cho hai bể phụ gia ETA và ETB .............2-53
Hình 2-39. Cấu tạo bơm bánh răng ......................................................................................2-54
Hình 2-40. Cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp ngoài ..............................................................2-55
Hình 2-41. Cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp trong ..............................................................2-55
Hình 2-42. Cấu tạo bơm ly tâm............................................................................................2-56
Hình 2-43. Thực trạng khối chức năng trộn liệu liên tục của hệ thống cũ ..........................2-58
Hình 2-44. Sơ đồ khối khối chức năng trộn liệu liên tục của hệ thống đề tài ......................2-59
Hình 2-45. Giản đồ điều khiển theo thời gian tỷ lệ nhựa đường và phụ gia ........................2-61
Hình 2-46. Tỷ lệ trộn liên tục nhựa đường và phụ gia .........................................................2-62
Hình 2-47. Lưu đồ chương trình điều khiển trộn liên tục nhựa đường và phụ gia ..............2-63
Hình 2-48. Màn hình giao diện giám sát toàn bộ hệ thống ..................................................2-65
Hình 2-49. Màn hình giao diện quá trình trộn liên tục ........................................................2-65
Hình 2-50. Màn hình giao diện vận hành quá trình trộn liên tục .........................................2-66
Hình 2-51. Màn hình giao diện cài đặt quá trình trộn liên tục .............................................2-67
Hình 2-52. Bộ phần mềm WinCC in TIA Portal .................................................................2-68
Hình 2-53. Tạo Project trên TIA Portal ...............................................................................2-69
Hình 2-54. Hoàn thành tạo mới Project ...............................................................................2-69
Hình 2-55. Lựa chọn thiết bị cho proeject ...........................................................................2-70

Hình 2-56. Tạo mới trạm PC (PC station) ...........................................................................2-70
Hình 2-57. Chọn lựa cấu hình cho PC station......................................................................2-71
Hình 2-58. Giao diện vận hành trên máy tính ......................................................................2-72
Hình 2-59. Tạo trang màn hình giao diện mới .....................................................................2-73
Hình 2-60. Cài đặt giao diện runtime...................................................................................2-73
Hình 2-61. Màn hình giao diện chính ..................................................................................2-74
Hình 2-62. Màn hình giao diện cài đặt ................................................................................2-75
Hình 2-63. Biểu tượng valve................................................................................................2-76
Hình 2-64. Thay đổi trạng thái đóng/mở valve ....................................................................2-76
Hình 2-65. Tạo sự kiện “click” với biểu tượng valve ..........................................................2-77
Hình 2-66. Thư viện ảnh dùng cho bể chứa nhựa đường ....................................................2-77
Hình 2-67. Sử dụng công cụ “I/O field” hiển thị nhiệt độ AST ..........................................2-78
Hình 2-68. Màn hình thiết bị và kết nối ...............................................................................2-78
Hình 2-69. Khai báo kết nối cho PLC..................................................................................2-79
Hình 2-70. Khai báo kết nối cho máy tính ...........................................................................2-79
Hình 2-71. Hoàn thành khai báo kết nối máy tính với PLC ................................................2-80
Hình 2-72. Bảng dữ liệu bắt đầu ca vận hành ......................................................................2-81
Hình 2-73. Bảng dữ liệu kết thúc ca vận hành .....................................................................2-81
Hình 2-74. Tạo kết nối SQL Server qua ODBC ..................................................................2-82
Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


vi

Hình 2-75. Kiểm tra kết nối ODBC với SQL Server ...........................................................2-83
Hình 2-76. Sử dụng công cụ CrystalReport tạo báo cáo ......................................................2-83
Hình 2-77. Cài đặt thông số vận hành..................................................................................2-85
Hình 2-78. Lựa chọn chế độ vận hành hệ thống ..................................................................2-85
Hình 2-79. Màn hình tác động quá trình chuẩn bị cho bể chứa nhựa đường .......................2-86

Hình 2-80. Màn hình giám sát trên máy tính và màn hình HMI bể chứa nhựa đường ........2-87
Hình 2-81. Màn hình tác động quá trình chuẩn bị cho bể chứa phụ gia A(B) .....................2-88
Hình 2-82. Màn hình giám sát trên máy tính và màn hình HMI bể chứa phụ gia A ...........2-88
Hình 2-83. Màn hình báo cáo ..............................................................................................2-89
Hình 2-84. Các khối trong bộ PID_Compact.......................................................................2-96
Hình 2-85. Vận hành bộ điều khiển PID..............................................................................2-99
Hình 2-86. Giản đồ điều khiển theo thời gian của hệ thống ..............................................2-101
Hình 2-87. Lưu đồ chương trình điều khiển hệ thống .......................................................2-102
Hình 2-88. Mô hình kết nối truyền thông ..........................................................................2-104
Hình 2-89. Cài đặt cho modem wifi...................................................................................2-105
Hình 2-90. Cài đặt phần cứng cho PLC .............................................................................2-105
Hình 2-91. Cấu hình màn hình HMI ..................................................................................2-106
Hình 2-92. Cài đặt thông số kết nối màn hình HMI với PLC ............................................2-107
Hình 2-93. Khai báo thiết bị kết nối với HMI ...................................................................2-107
Hình 2-94. Giao diện quản lý Tag trên HMI .....................................................................2-108
Hình 2-95. Màn hình giao diện AST .................................................................................2-109
Hình 2-96. Thông số cho đối tượng Numeric ....................................................................2-109
Hình 2-97. Giao diện AST màn hình HMI ........................................................................2-110
Hình 2-98. Cấu hình PC Station ........................................................................................2-111
Hình 2-99. Cấu hình HMI cho máy tính ............................................................................2-111
Hình 2-100. Cấu hình truyền thông máy tính với PLC ......................................................2-111
Hình 2-101. Kết quả cấu hình phần cứng truyền thông PLC với máy tính PC .................2-112
Hình 2-102. Kết nối máy tính PC với PLC ........................................................................2-112
Hình 2-103. Thiết kế màn hình chuyển chế độ vận hành ..................................................2-113
Hình 2-104. Màn hình vận hành ở chế độ remote .............................................................2-113
Hình 2-105. Màn hình vận hành ở chế độ local .................................................................2-114
Hình 2-106. Các đầu vào/ra cần tác động ..........................................................................2-119
Hình 2-107. Các đầu vào/ra cần tác động (tiếp theo) ........................................................2-120
Hình 2-108. Màn hình cài đặt hệ thống .............................................................................2-120
Hình 2-109. Màn hình vận hành hệ thống .........................................................................2-121

Hình 2-110. Màn hình “force” bước 1 cho AST ................................................................2-122
Hình 2-111. Chạy bơm nhựa đường cấp từ bể chứa 20T sang AST ..................................2-123
Hình 2-112. Màn hình hệ thống bước 1 (AST) ..................................................................2-123
Hình 2-113. Màn hình AST bước 1 ...................................................................................2-124
Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


vii

Hình 2-114. Màn hình “force” bước 2 cho AST ................................................................2-125
Hình 2-115. Màn hình hệ thống bước 2 cho AST .............................................................2-126
Hình 2-116. Màn hình AST bước 2 ...................................................................................2-126
Hình 2-117. Màn hình “force” bước 1 cho ETA(ETB) .....................................................2-127
Hình 2-118. Màn hình hệ thống bước 1 (ETA, ETB) ........................................................2-128
Hình 2-119. Màn hình ETA bước 1 ...................................................................................2-128
Hình 2-120. Màn hình ETB bước 1 ...................................................................................2-129
Hình 2-121. Màn hình “force” bước 2 cho ETA(ETB) .....................................................2-130
Hình 2-122. Màn hình hệ thống bước 2 cho ETA, ETB ....................................................2-131
Hình 2-123. Màn hình ETA bước 2 ...................................................................................2-131
Hình 2-124. Màn hình ETB bước 2 ...................................................................................2-132
Hình 2-125. Hoàn thành khuấy ETA và ETB lần 1 ...........................................................2-132
Hình 2-126. Màn hình hệ thống bước 2 bổ sung nước và gia nhiệt (ETA, ETB)..............2-133
Hình 2-127. Màn hình ETA bước 2 (bổ sung nước, gia nhiệt) ..........................................2-133
Hình 2-128. Màn hình ETB bước 2 (bổ sung nước, gia nhiệt) ..........................................2-134
Hình 2-129. Màn hình “force” bước 3 cho ETA và ETB ..................................................2-135
Hình 2-130. Màn hình hệ thống bước 3 cho ETA và ETB ................................................2-135
Hình 2-131. Màn hình ETA bước 3 ...................................................................................2-136
Hình 2-132. Màn hình ETB bước 3 ...................................................................................2-136
Hình 2-133. Hoàn thành chuẩn bị cho ETA và ETB .........................................................2-137

Hình 2-134. Màn hình hệ thống chuẩn bị cho quá trình trộn liệu ......................................2-138
Hình 2-135. Màn hình “force” cho quá trình trộn .............................................................2-139
Hình 2-136. Màn hình hệ thống cho quá trình trộn ...........................................................2-139
Hình 2-137. Màn hình AST cho quá trình trộn ..................................................................2-140
Hình 2-138. Màn hình ETA cho quá trình trộn .................................................................2-140
Hình 2-139. Màn hình ETB cho quá trình trộn ..................................................................2-141
Hình 2-140. Màn hình quá trình trộn .................................................................................2-141
Hình 2-141. Màn hình “force” kết thúc mẻ trộn ................................................................2-142
Hình 2-142. Màn hình hệ thống bắt đầu mẻ mới ...............................................................2-143

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


viii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2-1 Các ký hiệu trong lưu đồ đo và điều khiển bể nhựa đường .................................2-34
Bảng 2-2 Các ký hiệu trong lưu đồ đo và điều khiển bể phụ gia ETA, ETB ......................2-48
Bảng 2-3 Các ký hiệu trong lưu đồ điều khiển trộn liên tục nhựa đường và phụ gia ..........2-63
Bảng 2-4 Bảng các giá trị đầu vào cần tác động ..................................................................2-84

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


ix

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

AST

Asphalt Tank

Bể chứa nhựa đường

ET

Emulsion Tank

Bể chứa phụ gia (nhũ tương đặc biệt)

ETA

Emulsion Tank A

Bể chứa phụ gia A

ETB

Emulsion Tank B

Bể chứa phụ gia A

StA, B

Stirrer A, B

Máy khuấy A, B

PLC

Programmable Logic Controller

Bộ điều khiển logic lập trình

FS

Flow Sensor

Cảm biến lưu lượng

HMI

Human Machine Interface

Giao diện người máy

HOIn

Hot Oild Inlet

Đường dầu nóng vào

HOOut

Hot Oild Outlet

Đường dầu nóng ra

RAs

Raw Asphalt

Nhựa đường thô

DW

Drinking Water

Nước sạch

MP

Mixing Pipeline

Máy trộn liên tục

RT

Relay Tank

Bể chứa thành phẩm

RP

Relay Pump

Bơm thành phẩm

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


1-1

PHẦN 1. TỔNG QUAN

1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Vật liệu rải đường Carboncor Asphalt do Công ty Carboncor (Nam Phi) phát
minh, sáng chế. Vật liệu Carboncor Asphalt có các ưu điểm như khắc phục được
nhược điểm của các vật liệu đã và đang được ngành giao thông của nhiều nước sử
dụng, bên cạnh đó hiệu quả kinh tế mà Carboncor Asphalt đem lại không chỉ nhờ vật
liệu có độ bền cao mà còn do tỷ lệ thất thoát gần như không có khiến chi phí thấp hơn
đáng kể so với công nghệ thông thường, đồng thời vật liệu này cũng không yêu cầu
phải có lớp dính bám hoặc thấm bám mà chỉ cần sử dụng nước tưới thấm ướt bề mặt
trước khi thi công, .... Ngày 26 tháng 05 năm 2009 Bộ Giao thông Vận tải đã ra quyết
định Số 1445/QĐ-BGTVT về việc “Cho phép sử dụng vật liệu Carboncor Asphalt
vào trong xây dựng và sửa chữa kết cấu áo đường ở Việt Nam”. Hiện nay, công nghệ
vật liệu Carboncor Asphalt được chuyển giao độc quyền cho Công ty Cổ phần Carbon
Việt Nam sản xuất trong nước [1].
Dây chuyền sản xuất vật liệu Carboncor Asphalt bao gồm rất nhiều công đoạn (hệ
thống) như: Hệ thống đo lường điều khiển ổn định nhiệt độ dầu nóng; Hệ thống trạm
trộn asphalt; Hệ thống cân đóng bao; Hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa
đường,…

Hiện nay, một số hệ thống trong toàn bộ dây chuyền đã được sản xuất trong nước
như Hệ thống trạm trộn asphalt - VIELINA chế tạo, Hệ thống cân đóng bao VIELINA chế tạo. Trong khi đó “Hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa
đường theo công nghệ Carboncor” theo tìm hiểu của em chưa có đơn vị nào trong
nước nghiên cứu chế tạo hệ thống này. Đây là công nghệ và hệ thống mới được đưa
vào Việt Nam, trên thế giới cũng chưa có nhiều đơn vị chế tạo sản xuất hệ thống như
vậy. Hệ thống này là một thành phần quan trọng trong dây chuyền sản xuất vật liệu
Carboncor Asphalt.
Qua thực tế khảo sát, em được biết người sử dụng mong muốn cải tiến hệ thống
trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ Carboncor - vốn là một hệ thống hoạt động
hoàn toàn bằng tay, người vận hành điều khiển hệ thống dựa theo kinh nghiệm và các

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


1-2

thông số đo lường hiển thị trên các đồng hồ đo: nhiệt độ, mức liệu trong các bình
chứa liệu và lưu lượng liệu trong các đường ống dẫn.
Với tốc độ đô thị hoá như hiện nay để sản lượng Carboncor Asphalt đáp ứng đủ
nhu cầu cho thị trường trong việc xây dựng và sửa chữa kết cấu áo đường ở Việt
Nam, đồng thời để giảm chi phí giá thành do quá trình vận chuyển; trong thời gian
sắp tới, em được biết Công ty Cổ phần Carbon Việt Nam dự định mở rộng xây dựng
10-15 Nhà máy trong toàn quốc. Qua trao đổi, phía Công ty khẳng định có thể chủ
động nhập hoặc chế tạo trong nước toàn bộ phần cơ khí của hệ thống, đồng thời đề
nghị hợp tác chế tạo phần đo lường điều khiển tự động thay thế hệ thống đo lường
điều khiển thủ công hiện nay.
Trước thực tế đó, đề tài luận văn “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống trộn phụ
gia nhựa đường theo công nghệ Carboncor” với mục tiêu làm chủ công nghệ chế tạo
hệ thống trong nước hướng tới cung cấp cho ngành giao thông nhằm đón đầu cho

những cơ hội sắp tới trong tương lai là một nhiệm vụ cần thiết.

1.2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu làm chủ hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo
công nghệ Cacboncor;
- Thiết kế, chế tạo phần điện đo lường điều khiển cho hệ thống.

1.3. Phương pháp nghiên cứu
Để đảm bảo trong khoảng thời gian ngắn có thể tiếp cận và hoàn thiện một khối
lượng công việc khá lớn và phức tạp, em đề xuất phương pháp sau đây:
- Tìm hiểu công nghệ Carboncor trong việc trộn phụ gia nhựa đường;
- Nghiên cứu thiết kế và mô phỏng hoạt động của hệ thống trên máy tính;
- Chế tạo hệ thống đáp ứng yêu cầu công nghệ;
- Mô phỏng và thử nghiệm hoạt động từng phần trong hệ thống chế tạo;
- Thử nghiệm toàn bộ hệ thống, kiểm tra, đánh giá và hoàn thiện.

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


1-3

1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Một trong số các hệ thống quan trọng trong dây chuyền sản xuất Vật liệu rải
đường Carboncor Asphalt đó là Hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa
đường theo công nghệ Cacboncor. Đây là công nghệ và hệ thống mới được đưa vào
Việt Nam, trên thế giới cũng chưa có nhiều hãng chế tạo sản xuất hệ thống này. Hệ
thống là một thành phần quan trọng, đồng thời cũng là bí quyết công nghệ trong dây
chuyền sản xuất vật liệu Carboncor Asphalt. Trong thời gian xây dựng thuyết minh và

quá trình thưc hiện luận văn, em đã được tiếp cận khảo sát hệ thống này tại Công ty
Cổ phần Carbon Việt Nam. Hệ thống do Trung Quốc chế tạo, tất cả các công đoạn
trong mỗi mẻ trộn đều hoạt động bằng tay dưới sự giám sát và điều khiển bởi người
vận hành. Hình 1-1 em xin trình bày sơ đồ khối của hệ thống.

Hình 1-1. Sơ đồ hệ thống trộn phụ gia nhựa đường do Trung Quốc chế tạo

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


1-4

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Theo tìm hiểu của em, hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường
theo công nghệ Cacboncor chưa có đơn vị nào nghiên cứu chế tạo ở trong nước. Tuy
nhiên, về lĩnh vực liên quan, trong những năm qua Viện NC Điện tử, Tin học, Tự
động hóa đã thực hiện thành công nhiều đề tài và dự án cũng như cung cấp, lắp đặt
thành công nhiều hệ thống trong dây chuyền sản xuất Vật liệu rải đường Carboncor
Asphalt.

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-5

PHẦN 2. NỘI DUNG KHOA HỌC CHÍNH

2.1. Phân tích thiết kế hệ thống

2.1.1. Đặt vấn đề
Trước khi thiết kế hệ thống và thiết kế chế tạo từng phần tử của hệ thống tự động
hóa trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ Carboncor, em xin giới thiệu thực trạng
công nghệ hệ thống trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ Carboncor hiện đang
được sử dụng trong nước. Đây là một nhiệm vụ hết sức quan trọng, làm cơ sở trong
quá trình thực hiện các nội dung chính của luận văn.
2.1.2. Công nghệ trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor
Vật liệu rải đường Carboncor Asphalt do Công ty Carboncor (Nam Phi) phát
minh, sáng chế. Đây là công ty được thành lập năm 1999 với mục tiêu là nghiên cứu,
sản xuất nhựa đường lạnh (Carboncor Asphalt) và phát triển nó. Vật liệu Carboncor
Asphalt có các ưu điểm sau đây:
- Khắc phục được nhược điểm của các vật liệu đã và đang được ngành giao thông
của nhiều nước sử dụng là chất lượng thi công phụ thuộc hoàn toàn vào máy móc, tay
nghề của công nhân, điều kiện thời tiết; gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người sản
xuất, công nhân làm đường và cả cư dân do phải sử dụng nhiệt trong thi công;
- Hiệu quả kinh tế mà Carboncor Asphalt đem lại không chỉ nhờ vật liệu có độ
bền cao mà còn do tỷ lệ thất thoát gần như không có khiến chi phí thấp hơn đáng kể
so với công nghệ thông thường;
- Cùng với một khối lượng như bê tông nhựa thông thường nhưng vật liệu mới
tăng được 25% diện tích phủ mặt đường. Vật liệu này cũng không yêu cầu phải có lớp
dính bám hoặc thấm bám mà chỉ cần sử dụng nước tưới thấm ướt bề mặt trước khi thi
công;
- Carboncor Asphalt không bị chảy mềm dưới thời tiết nắng nóng như nhựa thông
thường nhưng lại có độ dẻo nên không làm cho mép đường bị "cóc gặm";
- Thời gian đưa công trình vào sử dụng cũng được rút ngắn vì chỉ cần sau khi lu
phẳng là có thể cho xe chạy, ngay cả với cung đường đòi hỏi cường độ mặt đường
cao cũng chỉ cần cấm xe 4-8 giờ;
- Sử dụng sản phẩm nhựa đường Carboncor Asphalt để thay thế nhựa đường nóng
truyền thống trong việc làm đường, sửa chữa, vá đường tiết kiệm nguyên vật liệu, giá
Đề tài:

Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-6

thành trên một đơn vị diện tích đường thấp hơn ít nhất từ 15 - 20%, tiện lợi và linh
hoạt trong việc sử dụng vật liệu và lưu kho.
Sau thời gian 2 năm Bộ Giao Thông tiến hành thử nghiệm kiểm tra chất lượng và
ngày 26 tháng 05 năm 2009 Bộ Giao thông Vận tải đã ra quyết định Số 1445/QĐBGTVT về việc “Cho phép sử dụng vật liệu Carboncor Asphalt vào trong xây dựng
và sửa chữa kết cấu áo đường ở Việt Nam” và sau đó ra ban hành quy định về kỹ
thuật thi công và nghiệm thu lớp vật liệu Carboncor Asphalt theo Quyết định số
2787/QĐ-BGTVT.
Hiện nay, công nghệ vật liệu Carboncor Asphalt được chuyển giao độc quyền cho
Công ty Cổ phần Carbon Việt Nam sản xuất trong nước. Để công nghệ mới thực sự đi
vào sản xuất đáp ứng nhu cầu của thị trường, ngày 28/8/2011 Công ty CP Carbon
Việt Nam đã tổ chức Lễ báo cáo công nghệ "Vật liệu rải đường mới Carboncor
Asphalt", khánh thành Nhà máy Carbon Việt Nam và khởi động dây chuyền sản xuất
Carboncor Asphalt.
Dây chuyền sản xuất vật liệu Carboncor Asphalt bao gồm rất nhiều công đoạn (hệ
thống) như:
- Hệ thống đo lường điều khiển ổn định nhiệt độ dầu nóng;
- Hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường;
- Hệ thống trạm trộn asphalt;
- Hệ thống cân đóng bao;
- Hệ thống băng tải vận chuyển bao.
Hiện nay, có một số hệ thống trong dây chuyền đã được sản xuất trong nước: Hệ
thống trạm trộn asphalt - VIELINA chế tạo, Hệ thống cân đóng bao - VIELINA chế
tạo, tuy nhiên “Hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công
nghệ Carboncor”, theo tìm hiểu của em, chưa có đơn vị nào trong nước nghiên cứu về
vấn đề này.

Hệ thống trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ Carboncor bao gồm các khối
chính sau đây:
- 01 bể chứa nhựa đường (asphalt tank) nóng chảy được bảo ôn;
- 02 bể chứa phụ gia (emulsion tank) được bảo ôn;
- 02 động cơ khuấy cho 02 bể chứa phụ gia (Stirrer A, B);
Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-7

- 01 động cơ bơm tỷ lệ nhựa đường vào máy trộn;
- 01 động cơ bơm phụ gia vào máy trộn;
- 01 động cơ máy trộn (Mixing pipeline);
- 01 van điều chỉnh tỷ lệ phụ gia vào máy trộn;
- 01 bể chứa thành phẩm;
- 01 động cơ bơm thành phẩm sang hệ thống trạm trộn asphalt;
- Các van đóng cắt và hệ thống đường ống.
Sơ đồ khối công nghệ của hệ thống được mô tả trong hình 2-1 dưới đây:

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-8

Hình 2-1. Sơ đồ hệ thống trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor
Từ sơ đồ trên ta thấy hệ thống bao gồm hai quá trình chính sau đây:

Đề tài:

Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-9

2.1.2.1. Quá trình chuẩn bị nguyên liệu
 Chuẩn bị liệu cho bể chứa nhựa đường
Quá trình bao gồm các công đoạn sau (hình 2-20):
- Nhựa đường nóng chảy (thô) được bơm từ bể chứa 20T sang bể chứa nhựa
đường (asphalt tank) đến thể tích V1a;
- Đun nóng nhựa đường và giữ ổn định ở nhiệt độ T1a.
 Chuẩn bị liệu cho bể chứa phụ gia A(B)
Quá trình bao gồm các công đoạn sau (hình 2-32):
- Mở van cấp nước sạch vào hai bể chứa phụ gia (Emulsion tank A, B) đạt tới thể
tích V1e;
- Đun nóng nước đến nhiệt độ T1e;
- Cho phụ gia vào hai bể (bằng tay);
- Điều khiển 2 động cơ khuấy (Strirer A, B) quay thuận trong thời gian t4-t3;
- Điều khiển đảo chiều 2 động cơ khuấy (Strirer A, B) quay nghịch trong thời
gian t5-t4;
- Mở van cấp tiếp nước sạch vào hai bể chứa đến thể tích V2e;
- Đun nóng và giữ ổn định nhiệt độ hai bể chứa (Emulsion A, B) đạt đến nhiệt độ
yêu cầu T2e;
- Điều khiển 2 động cơ khuấy (Strirer A, B) quay thuận trong thời gian t8-t7;
- Điều khiển đảo chiều 2 động cơ khuấy (Strirer A, B) quay nghịch trong thời
gian t9-t8.

2.1.2.2. Quá trình trộn liệu
Nguyên liệu ở các bể chứa sau khi được chuẩn bị xong, quá trình trộn liệu diễn ra
như sau:

- Mở đồng thời các van Plug Valve 6, Ball Valve 3(4);
- Bật các bơm Asphalt pump, Emulsion pump để cấp nhựa đường và phụ gia vào
máy trộn liên tục, đồng thời điều chỉnh liên tục Stop Valve 5 để được tỷ lệ mong
muốn.
Sau khi trộn liệu, ta được vật liệu Carboncor Asphalt.

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-10

2.2. Thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường
2.2.1. Phân tích thiết kế hệ thống
Để chuẩn bị cho các bước thiết kế tiếp sau, trong mục này em xin làm rõ những
yêu cầu về các bài toán đo lường và điều khiển trong hệ thống. Kết hợp phân tích này
và yêu cầu công nghệ trộn phụ gia nhựa đường như đã được trình bày, em có đủ cơ sở
để thiết kế hệ thống.
Xuất phát từ sơ đồ công nghệ, em bóc tách khối lượng các phần tử cần đo và điều
khiển, đồng thời có được yêu cầu về vận hành hệ thống. Theo phân tích về công nghệ,
hệ thống cần đáp ứng các bài toán đo lường, điều khiển, và vận hành như sau.

2.2.1.1. Phân tích nhiệm vụ đo nhiệt độ
Do yêu cầu về công nghệ, nhiệt độ bể nhựa đường (asphalt tank) trong dải từ
130OC - 175OC, nhiệt độ của hai bể phụ gia (ETA, ETB) trong khoảng từ 50OC 75OC. Vì vậy, hệ thống cần sử dụng ba bộ đo và chỉ thị nhiệt độ cho asphalt tank,
ETA, ETA với các yêu cầu như sau:
- Cảm biến nhiệt độ sử dụng loại cảm biến có dải đo 0÷250OC;
- Chỉ thị dạng Led 7 thanh hoặc LCD;
- Bàn phím cho cài đặt các thông số;
- 02 đầu ra điều khiển số (on/off), trong đó: 01 đầu ra điều khiển nhiệt độ, 01 đầu

ra cảnh báo;
- Kết nối truyền dữ liệu theo chuẩn RS485 hoặc dòng điện 4-20mA, gửi số liệu đo
lên bộ điều khiển trung tâm.
Cảm biến nhiệt độ đáp ứng tốt yêu cầu công nghệ của hệ thống có nhiều loại, em
xin lựa chọn cảm biến PT100, các cảm biến này được nối với bộ đo và chỉ thị nhiệt độ
có nhiệm vụ giám sát nhiệt độ và hiển thị tức thời giá trị nhiệt độ tại các bể chứa.
Giá trị nhiệt độ này được truyền lên bộ điều khiển trung tâm thông qua truyền
thông RS485 hoặc dòng điện 4-20mA.
Bộ điều khiển trung tâm có nhiệm vụ điều khiển ổn định nhiệt độ tại các bể chứa
theo giá trị nhiệt độ đặt yêu cầu.

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-11

2.2.1.2. Phân tích nhiệm vụ đo lưu lượng
Vị trí (1) và (2) trong hình 2-2 biểu thị dòng chảy của phụ gia và dòng chảy nhựa
đường được bơm tới máy trộn liên tục (mixing pipeline). Có hai bài toán lưu lượng
cần điều chỉnh để cấp nhựa đường và phụ gia tới máy trộn liên tục.

Hình 2-2. Điều chỉnh lưu lượng dòng chảy tới máy trộn liên tục
- Bài toán điều chỉnh lưu lượng nhựa đường (asphalt): Bơm nhựa đường (asphalt
pump) là loại bơm bánh răng (crescent gear pump). Thực nghiệm cho thấy lưu lượng
nhựa đường được bơm ra tỷ lệ tuyến tính và ổn định với tốc độ động cơ, vì vậy lưu
lượng nhựa đường được điều chỉnh thông qua việc điều chỉnh tốc độ động cơ sử dụng
biến tần;
- Bài toán điều chỉnh lưu lượng phụ gia (emulsion): Bơm phụ gia (emulsion
pump) là loại bơm ly tâm (centrifugal pump). Thực nghiệm thấy rằng lưu lượng phụ

gia được bơm ra không tỷ lệ tuyến tính và không ổn định với tốc độ động cơ, vì vậy
lưu lượng phụ gia được điều chỉnh lớn hơn lưu lượng cần thiết thông qua biến tần, sau
đó lưu lượng được đo liên tục và điều chỉnh độ mở của van để có được lưu lượng phụ
gia như mong muốn.
Như vậy, ở bài toán đo và điều chỉnh lưu lượng sẽ đo liên tục lưu lượng phụ gia
sử dụng cảm biến đo lưu lượng (tín hiệu lưu lượng được chuyển đổi sang dạng dòng
4-20mA) và điều chỉnh ổn định lưu lượng phụ gia thông qua van điều chỉnh tỷ lệ (tín
Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-12

hiệu điều khiển van 4-20mA). Bài toán đo và điều khiển lưu lượng được thực hiện
thông qua bộ điều khiển trung tâm.
Sơ đồ khối bộ điều khiển được mô tả như hình 2-3:

Hình 2-3. Sơ đồ khối bộ điều khiển ổn định lưu lượng phụ gia
Trong sơ đồ hình 2-3:
- SP (set point): giá trị đặt lưu lượng mong muốn;
- ε: sai lệch giữa giá trị đặt với giá trị đo thực;
- Bộ điều khiển lưu lượng: thực chất là thuật toán được cài đặt trong bộ điều
khiển trung tâm, với nhiệm vụ tính toán đưa ra giá trị tới đầu vào module AO. Đầu ra
AO chuyển thành dòng 4-20mA điều khiển đóng/mở van để có được lưu lượng với
sai lệch mong muốn.

2.2.1.3. Phân tích nhiệm vụ báo mức
Trong hệ thống cần sử dụng ba cảm biến báo mức để báo mức ở 01 bể chứa nhựa
đường và 02 bể chứa phụ gia. Căn cứ vào yêu cầu công nghệ, kết hợp với khảo sát và
trao đổi với các cán bộ kỹ thuật công nghệ Công ty CP Carbon Việt Nam, cảm biến

báo mức loại không liên tục là phù hợp và đáp ứng được nhiệm vụ của hệ thống. Bởi
vì:
- Trong điều kiện môi trường khắc nghiệt (nhiệt độ cao, nguyên liệu bám dính),
nếu sử dụng cảm biến báo mức liên tục giá thành sẽ rất cao và tuổi thọ của cảm biến
không được bền;
- Cảm biến báo mức không liên tục vẫn đảm bảo được yêu cầu công nghệ cho hệ
thống.

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-13

 Báo mức bể chứa nhựa đường

Hình 2-4. Bể chứa nhựa đường
Hình 2-4 được chụp tại hiện trường của bể chứa nhựa đường. Do tính chất vật
liệu bám dính và trong môi trường nhiệt độ cao, vì vậy em quyết định chỉ sử dụng
cảm biến báo mức cao (V1a) thông qua tiếp điểm chuyển mạch đóng mở như ở hình 25:
- Khi mức dưới thể tích V1a tiếp điểm là thường mở (NO);
- Khi mức đạt thể tích V1a tiếp điểm chuyển sang thường đóng (NC).

Hình 2-5. Cảm biến báo mức bể chứa nhựa đường

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-14

 Báo mức bể chứa phụ gia

Hình 2-6. Bể chứa phụ gia
Bể chứa được chụp tại hiện trường trong hình 2-6. Trên cơ sở yêu cầu về công
nghệ, em đưa ra thiết kế giám sát ba mức tương ứng với các thể tích V0e, V1e và V2e:
mức 0 - ứng với thể tích V0e≈0, mức 1 - ứng với thể tích V1e, mức 2 - ứng với thể tích
V2e (V2e> V1e). Các vị trí để có thể tích V1e và V2e được điều chỉnh tuỳ ý thông qua
việc điều chỉnh vị trí gá lắp các cảm biến trên ống thuỷ tinh thông nhau với bể chứa
phụ gia. Cảm biến đáp ứng được yêu cầu hệ thống là loại cảm biến điện dung với tín
hiệu đầu ra NC (NPN open-collector output) được mô tả trên hình 2-7.

Hình 2-7. Cảm biến báo mức bể chứa phụ gia

Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-15

2.2.1.4. Phân tích nhiệm vụ điều khiển trong hệ thống
- Điều khiển đóng/mở các valve cấp dầu nóng: stop valve 8, stop valve 9, stop
valve 10, stop valve 11, stop valve 12, stop valve 13;
- Điều khiển đóng/mở valve cấp nước vào bể chứa emulsion: ball valve 1, ball
valve 2;
- Điều khiển đóng/mở valve cấp nhựa đường từ bể chứa nhựa đường tới máy trộn
liên tục: Plug Valve 5;
- Điều khiển đóng/mở valve cấp phụ gia từ bể chứa phụ gia vào máy trộn liên tục:
ball valve 3, ball valve 4;
- Điều khiển chạy/dừng các động cơ: 01 động cơ bơm nhựa đường từ bể nhựa

đường 20T sang bể chứa nhựa đường, 01 động cơ máy trộn liên tục, 01 động cơ bơm
thành phẩm sang trạm trộn;
- Điều khiển chạy/đảo chiều và dừng động cơ: 02 động cơ khuấy cho emulsion A,
B;
- Điều khiển tốc độ động cơ: 02 động cơ bơm nhựa đường và bơm phụ gia từ bể
chứa nhựa đường và phụ gia vào máy trộn liên tục;
- Điều chỉnh độ mở của valve điều khiển tỷ lệ (stop valve 5) để có được lưu lượng
emulsion cấp vào máy trộn liên tục như mong muốn.

2.2.1.5. Phân tích quy trình vận hành
Hệ thống được vận hành theo quy trình qua các bước sau đây [2]:
Bước 1: Quá trình chuẩn bị
Mở tất cả các van dầu nóng (Stop Valve 8, Stop Valve 9, Stop Valve 10, Stop
Valve 11, Stop Valve 12, Stop Valve 13) để làm nóng trước máy nghiền, máy bơm
nhựa đường và hệ thống đường ống cho mẻ đầu tiên sau quá trình dừng sản xuất.
Đóng tất cả các van này lại khi quá trình chuẩn bị hoàn tất.
Bước 2: Quá trình dòng chảy nhũ tương
Bể chứa nhũ tương A và B làm việc luân phiên nhau để đảm bảo quá trình sản
xuất liên tục, với quy trình vận hành dòng chảy nhũ tương như sau:
- Đóng các van (ball valve 3, 4);
- Mở các van (ball valve 1, 2) để cung cấp nước sạch vào bể chứa nhũ tương
A(B);
Đề tài:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor


2-16

- Giám sát cho tới khi nước sạch đạt tới 1/3 dung tích bể chứa thì đóng các van
này lại;

- Mở các van (stop valve 8, 13, 10, 11) để đun nóng bể chứa nhũ tương A, B;
- Giám sát nhiệt độ của nước đạt 80-90OC, cho phụ gia vào bằng tay;
- Khởi động động cơ khuấy (Stirrer A, B), khuấy thuận sau đó khấy ngược theo
yêu cầu công nghệ;
- Mở các van (ball valve 1, 2) để cung cấp thêm nước sạch vào bể chứa nhũ tương
A(B);
- Giám sát cho tới khi đạt tới 2/3 dung tích bể chứa thì đóng các van này lại;
- Tiếp tục đun và giám sát nhiệt độ trong các bể cho tới khi nhiệt độ đạt 60-70OC,
đóng các van (stop valve 10, 11) để dừng việc đun nóng;
- Mở các van (ball valve 3 hoặc 4), nhũ tương chảy qua bộ lọc (filter) đến máy
bơm nhũ tương;
- Mở van (stop valve 5);
- Khởi động máy bơm nhũ tương (emulsion pump);
- Liên tục quan sát lưu lượng dòng chảy nhũ tương vào máy trộn và liên tục điều
chỉnh độ mở van (stop valve 5) để có được lưu lượng nhũ tương mong muốn.
Bước 3: Quá trình dòng chảy nhựa đường
Nhựa đường nóng được bơm vào bể chứa nhựa đường từng đợt để bảo đảm cho
quá trình sản xuất được liên tục, với quy trình vận hành dòng chảy nhựa đường như
sau:
- Mở van (stop valve 9) để đun nóng nhựa đường tới nhiệt độ 130OC – 150OC;
- Đóng van (stop valve 9);
- Mở van (plug valve 6), nhựa đường đến máy bơm nhựa đường;
- Khởi động máy bơm nhựa đường (asphalt pump) với tần số cố định đặt trước.
Bước 4: Quá trình trộn liên tục
Dòng chảy nhũ tương và nhựa đường được đưa tới máy trộn liên tục (mixing
pipeline), sau trộn sẽ là thành phẩm được dẫn qua hệ thống đường ống tới bể chứa
tạm (relay tank), từ đây hỗn hợp nhũ tương nhựa đường được đưa tới hệ thống trạm
trộn asphalt qua bơm cấp (relay pump). Quy trình vận hành quá trình này như sau:

Đề tài:

Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo lường điều khiển trộn phụ gia nhựa đường theo công nghệ carboncor