Điều khiển hệ thống trộn Polymer sử dụng PLC trong nhà máy cấp nước Nghệ An.

LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc đổi mới đất nước hiện nay,ngành tự động hóa đóng vai trò hết
sức quan trọng.Là một sinh viên tự động hóa trong quá trình học ở trường em đã
tiếp thu được kiến thức lý thuyết và đã cố gắng hoàn thành những chương trình lý
thuyết mà nhà trường đã truyền đạt. Những lý thuyết chuyên ngành tự động hóa rất
quý báu cho em đế trở thành một kỹ sư có trình độ chuyên môn, vững vàng trong
công tác, góp phần sức lực nhỏ bé của mình cho quá trình công nghiệp hóa hiện đại
hóa đất nước.
Do tính chất quan trọng và thiết thực của công tác làm đồ tốt nghiệp, với mục
đích giúp các sinh viên có được hiểu biết về thực tế công việc, vận dụng các kiến
thưc, lý thuyết đã học.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, qua nghiên cứu tài liệu cùng với sự hướng
dẫn tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Thế Lực và các thầy cô giáo trong khoa, em
đã tìm hiểu Điều khiển hệ thống trộn Polymer sử dụng PLC trong nhà máy cấp
nước sạch Nghệ An.
Báo cáo đồ án tốt nghiệp của em gồm những nội dung như sau:
Chương 1: Tổng quan về nhà máy cấp nước Nghệ An
Chương 2: Điều khiển hệ thống trộn Polymer sử dụng PLC trong nhà máy cấp
nước Nghệ An.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của giảng viên Th.S Nguyễn
Thế Lực đã giúp đỡ em rất nhiều để em hoàn thành báo cáo này.

Sinh viên
Vũ Ngọc Sơn

1


Danh mục hình vẽ

2

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng
góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Th.S Nguyễn Thế Lực, giảng
viên khoa Kĩ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ
bảo em trong suốt quá trình làm đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Kĩ Thuật Điều
Khiển và Tự Động Hóa đã dạy dỗ cho em kiến thức bổ ích, giúp em có được cơ sở
lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, thầy cô và bạn bè, đã luôn tạo
điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành đồ án.

Sinh viên
Vũ Ngọc Sơn

3


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CẤP NƯỚC
NGHỆ AN
1.1.
Giới thiệu về nhà máy cấp nước nghệ an
1.1.1. Quá trình hình thành và phát triển của công ty

Tên công ty: Công cổ phần cấp nước Nghệ An
Tên giao dịch quốc tế: NGHE AN WATER SUPPELY ONE-NUMBER COMPANY
LIMITED NAWASCO., LTD.

Tên viết tắt: NAWASCO
Địa chỉ: Số 32 Đường Phan Đăng Lưu– Thành phố Vinh - Tỉnh Nghệ An
Số điện thoại: 0383.844807 0383.564192
Số Fax: 038 844807
Cơ quan quản lý cấp trên:Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An
Cơ sở pháp lý của Doanh nghiệp: Quyết định thành lập số 315/ QĐUB.
DMDN ngày 20/01/2006 của UBND tỉnh Nghệ An
Loại hình doanh nghiệp:Công ty cổ phần
Ngành nghề sản xuất kinh doanh: Sản xuất kinh doanh nước sạch, thi công
xây lắp các công trình cấp thoát nước.
Công ty cổ phần cấp nước Nghệ An tiền thân là Nhà máy nước Vinh được thành
lập vào năm 1957, buổi đầu thành lập công suất của nhà máy chỉ có 1.200m 3 /ngày,
máy móc thô sơ, nguồn nước ngầm không đảm bảo chất lượng và trữ lượng, số
lượng cán bộ công nhân viên chỉ vài chục người.Tuy nhiên Nhà máy là một trong
những cơ sở công nghiệp đầu tiên trên thành phố Vinh được xây dựng bằng sự giúp
đỡ tận tình của Nhà nước và chuyên gia Liên Xô.Đây cũng chính là cơ sở sản xuất
nhằm hàn gắn vết thương sau chiến tranh chống thực dân Pháp, bước vào thời kỳ
phát triển kinh tế, góp phần tô đậm trang sử vẻ vang của thành phố Đỏ anh hùng
4


trên quê hương Chủ tịch Hồ Chí Minh vô vàn kính yêu.Cùng với sự phát triển của
thành phố Vinh được sự quan tâm của Chính phủ, các bộ ngành Trung ương, Tỉnh
uỷ, UBND Tỉnh, các sở, ban ngành cấp tỉnh, một hệ thống cấp nước toàn bộ, hoàn
chỉnh và hiện đại với công suất 20.000m 3 /ngày đã ra đời vào ngày 15/9/1987,
phục vụ nhu cầu sinh hoạt, sản xuất và dịch vụ trên phạm vi toàn thành phố Vinh.
Hệ thống cấp nước mới được khai thác từ nguồn nước sông Đước, có trữ lượng dồi
dào và chất lượng đảm bảo. Mạng lưới phân phối cũng được lắp đặt thêm 60 km
đường ống mới cuáng với việc khôi phục và sửa chữa 40 km đường ống cũ, nâng
tổng số chiều dài mạng phân phối lên hơn 100 km. Khả năng cấp nước dồi dào, số

hộ dân dùng nước máy tăng lên rõ rệt, tỷ lệ cấp nước cho nhân dân đạt 48%. Mặc
dù có những thuận lợi ban đầu khi tiếp quản hệ thống mạng đường ống mới như
vậy, nhưng vẫn tồn tại không ít khó khăn do hệ thống mạng đường ống phân phối
qua nhiều thời kỳ phần lớn đã cũ nát, khá năng tải nước vào các khu dân cư thưòng
bị tắc hoặc rò rỉ, 52% số hộ gia đình thành phố Vinh chưa được cấp nước hệ thống
công nghệ mới do thiếu kinh nghiệm trong thiết kế và xây dựng nên bị sụt lở, lún,
… chưa thực sụ bảo đảm an toàn cho sản xuất cấp nước. Đi đôi với việc phát triển
số hộ dân sử dụng nước máy ở thành phố Vinh, năm 1995, UBND tỉnh Nghệ An có
quyết định đổi tên Nhà máy nước Vinh thành Công ty cấp nước Nghệ An, đồng thời
giao nhiệm vụ Công ty mở rộng phạm vi hoạt động tìm kiếm nguồn vốn, lập dự án
xây dựng, mở rộng năng lực cấp nước cho thành phố Vinh và các thị trấn khác trong
Tỉnh. Hơn 400 nhà máy, xí nghiệp, cơ quan, bệnh viện, trường học được sử dụng
nước máy. Chất lượng nước đảm bảo tiêu chuẩn. Thực hiện chủ trương chuyển đổi
của Đảng và Nhà nước, năm 2006, công ty cấp nứơc Nghệ An được chuyển đổi
thành Côngty TNHH một thành viên cấp nước Nghệ An. Công ty hiện nay quản lý
Nhà máy nước Hưng Vĩnh với công suất 60.000m 3 /ngày phục vụ nhân dân thành
phố Vinh, 7 Nhà máy nước ở các huyện miền núi phục vụ nhân dân các thị trấn Con
Cuông, Thanh Chương, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Anh Sơn, Đô Lương và Tân Kỳ với
công suất gần 8.00m 3 /ngày. Tổng số cán bộ công nhân viên hiện nay của công ty
là 400 người, được tổ chức thành 15 phòng, ban và đơn vị trực thuộc. Từ một nhà
máy với công suất nhỏ, thiết bị máy móc thô sơ, nhưng qua các thời kỳ với sự quan
tâmm, giúp đỡ của Đảng và Nhà nước, các tổ chức viện trợ quốc tế, Nhà máy đã
5


dần mở rộng và nâng công suất. Các dự án đầu tư lớn đã lần lượt ra đời và được
thực hiện một cách thành công cùng sự nỗ lực đóng góp của toàn bộ cán bộ, công
nhân viên của Công ty. Với những thành tích xuất sắc trong lao đông, sản xuất và sự
cống hiến của mính suốt thời gian qua, lãnh đạo và cán bộ công nhân viên Công ty
đã được Đảng, Nhà nước, Chính phủ, các bộ ngành và chính quyên địa phương tặng

thưởng nhiều danh hiệu cao quý, nhiều bằng khen, giấy khen. Đặc biệt Công ty đã
được Chính phủ tặng cờ đơn vị thi đua xuất sắc, được chủ tịch nước tặng thưởng
Huân chương Lao động hạng Ba
Năm 2007 Công ty kỷ niệm 50 năm ngày thành lập và đã vinh dự được Nhà nước
tặng thưởng Huân chương Lao động Hạng Nhì.
Hiện nay cán bộ công nhân viên của Công ty đang không ngừng cố gắng nỗ lực
để cung cấp và phục vụ cho các đối tượng sử dụng với điều kiện tốt nhất và đang
phát triển đi lên
1.1.2. Chức năng nhiệm vụ của nhà máy

Nhà máy nước khai thác nguồn nước mặt từ sông đào đưa vào công trình xử lý
nước để cấp nước phục vụ ăn uống, sinh hoạt và sản xuất tại vùng phụ cần phía bắc
thành phố Vinh thông qua mạng lưới đường ống truyền tải, phân phối và cung cấp
nước sạch. Công suất nhà máy là 20.000 m 3 /ngđ. Các công trình xây dựng bằng bê
tông cốt thép, bền vững.
1.1.3.

Điều kiện sản xuất

Thuận lợi:
Các xí nghiệp sản xuất nước sạch của công ty cấp nước Nghệ An nằm trên địa
bàn và vùng phụ cận thành phố Vinh nên thuận lợi cho việc vận chuyển các thiết bị
máy móc và vị trí địa lý thuận lợi gần sông là nguồn tài nguyên nước dồi dào. Bên
cạnh đó công ty còn sử dụng các thiết bị,vật tư phục vụ sản xuất của công ty có tính
tự động hóa cao nên tiết kiệm được tổn hao điện năng, nước. Giảm số lượng nhân
công làm việc, tăng hiệu quả làm việc thu lại lợi nhuận cao cho công ty.
Khó khăn:
6

Với việc sử dụng lượng nước của người dân khá chênh lệch về mùa khô và
mùa mưa nên việc sản xuất nước sạch ổn định. cùng với đó các động cơ có công
suất lớn sử dụng phương pháp khởi động sao-tam giác. Với phương pháp này sẽ
sinh ra dòng khởi động lớn gây ra sụt áp và gây nên sốc điện trên hệ thống. Tạo nên
các chấn động cơ khí cho nhà máy bơm như: trục bạc đỡ vòng bi,...chính điều này
sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị cơ điện, phát sinh chi phí cho công tác bảo
trì,hao phí điện năng.

1.1.4. Cơ cấu tổ chức của công ty

7


CHỦ TỊCH CÔNG TY

GIÁM ĐỐC CÔNG TY

P.GIÁM
ĐỐC PHỤ
TRÁCH
KỸ
THUẬT

XN xây
lắp nước

Phòng kế
hoạch kỹ
thuật

P.GIÁM
ĐỐC PHỤ
TRÁCH
PHÁP
LUẬT

Phòng vật
tư

Phòng tổ
chức hành
chính

Ban thanh
tra

CÁC PHÒNG BAN

Phòng tài
vụ kế toán

Phòng
kinh
doanh

Ban
QLDA
đầu tư

Phòng

công đoàn

Hình 1.1: tổ chức quản lý hành chính công ty cổ phần cấp nước Nghệ An

1.2.
Quy trình công nghệ nhà máy
1.2.1. Quá trình sản xuất của nhà máy
8


Nhà máy nước tại công ty cấp nước Nghệ An có khả năng xử lý nước thô thành
nước uống với điều kiện dưới đây :
a) Lưu lượng:

Công suất
Nước thô cung
cấp (tổng CS)
Sản phẩm
(công suất thực)
Công suất thiết kế
xử lý
Thời gian làm
việc trong ngày

Đơn vị
1/s
m3/h
m3/ngđ
1/s
m3/h

m3/ngđ
1/s
m3/h
hrs/ngày

Tối đa
278
1.000
24.000
263
947
20.834

Trung bình
238
855
20.520
226
813
17.886
278
1.000
22

a) Quy trình xử lý nước:

Quy trình xử lý nước bao gồm trộn – keo tụ - lắng – lọc và khử trùng. Hóa
chất sử dụng để keo tụ nước là phèn nhôm và chất trợ keo tụ polymer. Sử trùng
nước dùng Clo lỏng.

Hồ sơ
lắng và
trạm
bơm
nước
thô

Bể
trộn và
bể
phản
ứng

Bể lọc
nhanh

Bể
lắng
Lame
lla

9

Bế
chứa
nước
sạch

Trạm
bơm

nước
sạch


Phèn

PAC

CLo
Nhà hóa chất

Clo sơ bộ

Al2(SO4)3

Trạm bơm 1

Bể lưu lượng

Bể lọc nhanh
trọng lực

Bể chứa

Thiết bị trộn
phèn tĩnh

Trạm bơm 2

Bể phản ứng

+bể lắng

Tiêu thụ

Clo khử trùng
Hình 1.2: Quy trình sản xuất nước sạch tại Công ty
1.2.2. Các ứng dụng tự động trong nhà máy
a) Ứng dụng công nghệ điều khiển trong lĩnh vực cấp nước

Trong những năm qua, công tác nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực cấp nước đã
giải quyết được một số vấn đề, góp phần nâng cao hiệu quả cấp nước, phục vụ tốt
cho việc phát triển kinh tế xã hội.
Khai thác có hiệu quả nguồn nước quý báu là một vấn đề đang được cả nhân loại
quan tâm. Nhìn nhận vấn đề ở tầm vĩ mô, việc khai thác và quản lý nguồn nước lại
trở nên một vấn dề nan giải cho hầu hết các tổ chức cơ quan quản lý, khai thác và
kinh doanh nước sạch.
Như đã được đề cập trên các phương tiện thông tin đại chúng. Để nâng cao hiệu
quả sản xuất kinh doanh của ngành thi việc sử dụng và nổi mới công nghệ là một
vấn đề đặc biệt quan tâm.
Vì vậy ứng dụng công nghệ điều khiển trong lĩnh vực cấp nước nhằm giải quyết
một số khó khăn mà hiện nay các công ty cấp nước Việt Nam đang lưu ý. Vấn đề
chống thất thoát, điều khiển tự động hóa các công trình cấp nước, ứng dụng công
10


nghệ thông tin để nâng cao trình độ quản lý hệ thống, tiết kiệm điện, tiết kiệm
nguyên vật liệu,hóa chất...vv
b)

Ứng dụng công nghệ điều khiển tự động hóa cho nhà máy nước

Trong các nhà máy xử lý nước, hầu hết các thiết bị dùng điện có thể điều khiển
một cách tự động nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Nâng cao hiệu quả quản lý
kinh doanh.
Việc tự động hóa các nhà máy nước có thể được tiến hành một cách đồng bộ, hoàn
chỉnh thông qua hệ thống Scada, wincc hoặc tự động bằng PLC từng phần rồi hệ
thống hóa khi có điều kiện
Công nghệ này có thế áp dụng cho việc điều khiển từ trạm bơm nước thô, hệ
thống xử lý phức hợp ( lắng, xả cặn) hệ thống lọc và rửa lọc, hệ thống cung cấp hóa
chất như định lượng vôi, phèn, clo, khử trùng hoặc trạm bơm nước sạch, trạm bơm
tăng áp...v.v
Đa phần các hệ thống điều khiển tự động được thiết kế dựa trên ứng dụng của
công nghệ thông tin (phần mềm) đảm bảo tính chính xác cao,giảm thiểu các sai sót
chủ quan, giảm thiểu chi phí bảo trì.
Hệ thống điều khiển tự động có thể được mô tả bằng sơ đồ khối như sau:

Khối thu nhận
thông tin,tín hiệu

Khối xử lý thông
tin,tín hiệu

Giải thích:

11

Khối cơ cấu chấp
hành

Khối thu nhận thông tin,tín hiệu: Bao gồm các thiết bị đo ( các sen sơ, các bộ cảm
biến,các bộ đo mức, các đồng hồ đo,v.v..).
Khối xử lý thông tin,tín hiệu: Bao gồm các bộ PLC (sử dụng phần mềm, lập trình
được cài đặt).
Khối cơ cấu chấp hành: Bao gồm các máy bơm, các van điện (bơm này chạy, bơm
kia dừng, van này mở, ván kia đóng, mở bao nhiêu % v.v...)
c) Ứng dụng công nghệ điều khiển bơm bằng nguyên lý điều tốc

Hầu hết các máy bơm hiện đang sử dụng trong ngành cấp thoát nước đều được
vận hành với tốc độ không đổi = CONST.
Do đó để điều chỉnh được lưu lượng của hệ thống thường được thực hiện bằng
cách điều chỉnh các van ở đầu ra cấp ra mang. Không thuận lợi và gây lãng phí điện
năng.
Việc ứng dụng công nghệ điều khiển vô cấp động cơ điện là một giải pháp tuyệt
hảo đang được ứng dụng một cách rộng rãi trong các nghành công nghiệp: giấy, dệt,
lương thực thực phẩm, rượu bia, xi măng, cấp thoát nước, hệ thống điều hòa không
khí...
Tuy nhiên nó đang còn rất mới mẻ đối với ngành cấp thoát nước ở Việt Nam.
Các máy bơm khi được điều khiển mềm như đã giới thiệu ở trên,mà còn có chức
năng điều tốc riêng biệt.
Để ứng dụng trong việc điều khiển bơm nhằm điều hòa áp lực của hệ thống, điều
hòa lưu lượng định lượng hóa chất...
Trong phạm vi áp dụng cho ngành cấp nước hệ thống này được ứng dụng để chạy
điều hòa áp trong các trạm bơm cấp 2, trạm bơm tăng áp. Nhằm thay thế cho việc
sử dụng thủy đài tốn kém và chiếm nhiều diện tích xây dựng.
Với chức năng này tốc độ của máy bơm nhanh hay chậm tùy thuộc vào nhu cầu
dùng nước ít hay nhiều. Nguyên lý điều khiển dựa vào bài toán tối ưu hóa PID do
12

đó hệ thống tiết kiệm được rất nhiều điện năng trong những thời gian mà khách
hàng dùng ít nước. Mặt khác do hệ số công suất của động cơ được nâng cao năng
lượng tiêu hao cho động cơ sẽ giảm đáng kể, đây chính là yếu tố để giúp nhà quản
lý giảm được đáng kể lượng nước thất thoát trên mạng, tiết kiệm nước, tiết kiệm
điện năng.
Một ứng dụng khác mà ngành nước quan tâm chính là điều khiển định lượng cho
các hệ thống châm hóa chất khử trùng. Qua hệ thống này hệ bơm định lượng sẽ
luôn thiết lập một tỷ lệ nhất định với độ chính xác cao tương ứng với lượng nước,
hoặc chất lượng nước thô qua nơi kiểm tra ở đầu vào để đảm bảo ổn định nồng độ
của dung dịch.
KẾT LUẬN:
Trong chương I đã nghiên cứu về:
Tìm hiểu quá trình hình thành và phát triển, cơ cấu tổ chức của nhà máy cấp nước
Nghệ An. Đây là nhà máy sản xuất nước sạch lấy nguyên liệu đầu vào từ sông đào.
Tìm hiểu chu trình của hệ thống, các giai đoạn xử lý nước sạch,công suất lưu
lượng của nhà máy. Những thuận lợi khó khăn của nhà máy.

CHƯƠNG 2 : ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG POLYMER SỬ
DỤNG PLC TRONG NHÀ MÁY NƯỚC NGHỆ AN

13


2.1. Mô tả hệ thống polymer

14


Hình 2.1: hệ thống trộn polymer
1

M

29

M
2

32

25

37

33

35

38

3

4

36
17

M

18

5
30
6

23
20
22

34

7

9

8

26

Hình 2.2: sơ đồ công nghệ của hệ thống trộn polymer

15

19

27


Vị trí
1

Số lượng
1

Tiên thiết bị
Băng chuyền bụi chân
không
2
1
Thùng chứa 100L
3
1
Kim chỉ thị mức độ
4
1
Phễu tiếp liệu
5
1
Vòng đệm điều khiển lưu
lượng
6
1
Van giảm áp
7,34
1
Van solenoid 2/2
8
1
Nút ấn điều khiển áp lực
nước
9,27

1
Van ngắt
17
1
Nón phân rã nguyên liệu
18
1
Van khóa cứng
19
1
Van ngắt đóng ống thoát
nước
20
1
Bơm phun
22
1
Thùng chứa vật liệu sau
điều chế
23,25
1
Máy phát áp lực
26
1
Máy đo áp lực
29
1
Nắp thùng
30
1

Tủ điện
32
1
Thùng điều chế
33
1
Tay trộn
35
1
Van xả
36
1
Thiết bị sấy
37
1
Vật liệu cách điện
38
1
Máy rung
Tomal PolyRex là một chìa khóa, một chiếc máy tự động sử dụng cho một mẻ
điều chế hòa tan polymer.
Trong suốt quá trình điều chế, hiện tượng ngắn mạch phải được loại bỏ hoàn
toàn. Những hạt polymer không thể hoàn thiện quá trình điều chế nếu không có sự
cẩn thận nghiêm ngặt.
Băng truyền chân không đảm bảo một hạt tạp chất tự do hoàn toàn được hút vào
phễu chứa bụi.

16

Tomal cam kết cặp thiết bi cung cấp nguyên liệu kiểu xoắn ốc đáp ứng sự tuôn
nguyên liệu một cách ổn định mà không cần sự rung động. Ở đây, nó được tổ hợp
với tỷ lệ cung cấp nguyên liệu với độ chính xác cao, đảm bảo một mẻ vật liệu đặc.
Nón phân rã nguyên liệu được kiểm định ngặt nghèo đảm bảo một mẻ nguyên
liệu hoàn hảo.
Quá trình bơm và rung động êm ái đảm bảo polymer không bị nguy hại.
Mỗi mẻ polymer đều vượt qua kiểm định về độ ẩm trước khi được chuyển đi khỏi
nhà máy.
Các khâu và thiết bị cơ bản của hệ thống :
Powder feeder ( Phễu tiếp liệu ) – Bộ tiếp liệu có một cặp vít loại 182 Poly cùng
với một động cơ truyền động trục vít. Đầu ra của nó có một cửa hiệu quả chặn lại sự
rò rỉ nguyên liệu.
Dissolver cone ( Nón phân rã nguyên liệu ) – Được thiết kế để tối ưu cho quá
trình phân rã nguyên liệu nhận được từ phễu tiếp liệu. Ở đầu ra của nó có một chiếc
bơm phụt hiệu quả cho việc hút xuống, trộn và vận chuyển hỗn hợp tới thùng điều
chế.
Water control ( Khâu kiểm soát lưu lượng nước ) – Những điều cốt lõi của khâu
kiểm soát lượng nước là van ngắt, nút nhấn áp lực, áp kế, van solenoid và van
giảm áp. Nếu áp lực nước tụt xuống, một tín hiệu cảnh báo sẽ được kích hoạt và quá
trình điều chế được ngắt lại. Khi áp lực nước tăng lên, quá trình điều chế được tiếp
tục một cách tự động. Nếu đòi hỏi về áp lực không được đáp ứng, một máy bơm
nước cao áp có thể sẽ được thêm vào.
Preparation tank ( Thùng điều chế ) – Được lắp ráp cùng với một thiết bị trộn
quay chậm và một động cơ truyền động trục vít để trộn polymer một cách êm ái,
một máy phát áp lực và một van solenoid trống.

17


Stock/Dosing tank ( Thùng chứa vật liệu sau điều chế ) – Được lắp đặt với một

máy phát áp lực (công suất thấp, bảo vệ quá trình sấy cho bơm định lượng), van
ngắt để kết nối giữa bơm và đường ống nước thải.
2.2. Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Mức thấp trong thùng điều chế sẽ phát đi một xung để bắt đầu quá trình điều chế,
van solenoid mở để quá trình điều chế bắt đầu
Nút nhấn áp lực sẽ dừng quá trình điều chế nếu áp lực nước bên trong quá thấp.
Khi áp lực nước tăng lên, quá trình điều chế tiếp tục một cách tự đông.
Sau khi xoáy nước hình thành trong phễu tiếp liệu, quá trình tiếp liệu bắt đầu.
Các hạt polymer hoặc dung dịch polymer được cho vào phễu, sau công đoạn này
hỗn hợp được trộn và vận chuyển tới thùng điều chế với sự giúp đỡ của bơm phun.
Nồng độ cô đặc yêu cầu đạt được nhờ thêm vào khâu hiệu chỉnh một lượng nhỏ
sau mỗi mẻ polymer. Công đoạn này được điều khiển bằng PLC (nằm phía trước tủ
điện).
Khi thùng điều chế đạt mức cao, van solenoid đóng lại.
Hỗn hợp được giữ lại bên trong thùng điều chế. Một mẻ thành phẩm sẵn sàng để
chuyển tới thùng chứa vật liệu sau điều chế.
Mức thấp trong thùng chứa vật liệu sẽ phát đi một tín hiệu tới van solenoid trống
trong thùng điều chế để mở nó.
Khi một mẻ vật liệu được vận chuyển, van solenoid trống sẽ đóng lại. Cũng tại
thời điểm này, một chu trình điều chế mới được bắt đầu.
Quá trình sấy nhiều cấp sẽ bảo vệ bơm định lượng một cách an toàn.
2.3. Trang bị điện cho hệ thống polymer
2.3.1. thông số lựa chọn thiết bị của hệ thống
18


Điện áp:
Tần số : 50 Hz
Điện áp điều khiển: 24 VAC

Điện áp nguồn cấp: 400 VAC
Động cơ: 3 pha
Loại: xoay chiều
Nhiệt độ môi trường làm việc: 20 oC
Thiết bị
kw
Bộ tiếp vật liệu
Tay trộn
Cơ cấu truyền
hút chân không
220-250V AC
Máy rung cho
thùng 30L

0.18
0.75
1.3
0.025

Động cơ sử dụng
A(415)
Tốc độ quay
(v/p tại 50Hz)
0.62
1325
2.1
1375
6.1
(230V)

Tốc độ yêu cầu
(v/p tại 60Hz)
17
55

0.11

Một số khí cụ điện khác:
Tên thiết bị
Van solenoid 2/2
Van solenoid 3/2
Nút nhấn áp lực
Máy phát áp lực ( trong
thùng chứa)
Máy phát áp lực (trong
thùng điều chế)
Truyền động điện cho van
trống

Số lượng
1
1
1
1

Điện áp làm việc
24V AC
24V AC
24V AC
24V AC

1

24V AC

1

24V AC

19


Thiết bị cho hệ thống
Vị trí

Tên thiết bị

Type, Side

1
2
3
4
5
6
7
8
9
17
18

19
20
22
23

Số
lượng
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

Băng truyền bụi chân không
Thùng chứa 100L
Kim chỉ thị mức độ
Phễu tiếp liệu
Vòng đệm điều khiển lưu lượng
Van giảm áp
Van solenoid 2/2

Nút nhấn điều khiển áp lực nước
Van ngắt
Nón phân rã nguyên liệu
Van khóa cứng
Van ngắt đóng ống thoát nước
Bơm phun
Thùng chứa vật liệu sau điều chế
Máy phát áp lực

25

1

Máy phát áp lực

26

1

Máy đo áp lực

27
29
30

1
1
1

Van ngắt

Nắp thùng
Tủ điện

32
33
34
35
36
37
38

1
1
1
1
1
1
1

Thùng điều chế
Tay trộn
Van solenoid 2/2
Van xả
Thiết bị sấy
Vật liệu cách nhiệt
Máy rung

PV 350 D/T
100 dm3
Rotonivo RN4001A0DB

182- Poly
186.5mm
VM 7685 2’’ DN15
VM 8631 , 1” DN25
901.51 G 4”
VM 4320 , 1 4 ” DN32
300 DK -65O
VM 6565, 1 2” DN40
VM 4320, 1 2” DN40
RG5 No: 3
PR 4,0 – 2,0 m3
MT30 0-200mbar/420mA
MT30 0-200mbar/420mA
VM 9701 4” 63mm
0-10bar
VM 4320, 1 4” DN32
PP
800 300mm
T3735-D
PR 4,0- 2,0 m3
PR 4,0
VM 8651, 4”
VM3001 DN50- VM9282
PO996800 T
PO842601 F.F
HV 0,1/2

20

2.3.2. Sơ đồ điều khiển hệ thống

H0 H1

OP
S01 S02

S1 S3

F1F2 F3F4

S11 S12

Hình 2.3: tủ điều khiển cho hệ thống

-

-

Đèn H0: sáng = điều khiển thủ công
Đèn H1:sáng = điều khiển tự động
Nút nhấn S01: dừng khẩn cấp
Nút nhấn S02: khôi phục trạng thái dừng khẩn cấp
Khối OP: khối điều khiển hệ thống bằng tay
F1: điều khiển tay trộn
F2: điều khiển lượng nước vào thùng điều chế
F3: điều khiển Polymer
F1: điều khiển van trống
S1: điều khiển các chế độ
S3: cơ cấu truyền hút chân không

S11: sấy thùng chứa bụi
21


-

S13: sấy đầu ra phễu tiếp liệu

22


2.3.2 Mạch cấp nguồn động cơ

L1
L2
L3

K1
CC

RN

M
3~

Hình 2.4: mạch bảo vệ và cấp nguồn cho tay trộn và phễu tiếp liệu
Tay trộn và phễu tiếp nguyên liệu sử dụng 2 động cơ khác nhau nhưng đều được
cấp nguồn từ nguồn điện 3 pha 380V/220V,16V.
Loại động cơ sử dụng là loại 3 pha xoay chiều.

23


2.3.3

Mạch điều khiển điện áp cho hệ thống

L1
L2
L3

K3
380V

230V

K4

CC

RN

SIEMENS
S7-300

Hình 2.5: mạch điều khiển điện áp cho hệ thống
Các thành phần của hệ thống sử dụng điện áp 24V hoặc 220V xoay chiều được biến
áp từ lưới điện công nghiệp 380V

24

25