Nghiên cứu xây dựng chương trình điều khiển giám sát công đoạn đóng bao và xuất sản phẩm của dây chuyền sản xuất xi măng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.07 MB, 103 trang )
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
VŨ THU HUYỀN
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU
KHIỂN GIÁM SÁT CÔNG ĐOẠN ĐÓNG BAO VÀ XUẤT
SẢN PHẨM CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT XI MĂNG
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
HẢI PHÒNG - 2015
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
VŨ THU HUYỀN
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU
KHIỂN GIÁM SÁT CÔNG ĐOẠN ĐÓNG BAO VÀ XUẤT
SẢN PHẨM CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT XI MĂNG
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
CHUYÊN NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA
MÃ SỐ: 60520216
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Hoàng Đức Tuấn
HẢI PHÒNG - 2015
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 chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc chỉ
rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Vũ Thu Huyền
i
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu theo quy định, luận văn tốt nghiệp thạc sỹ của
tác giả đã hoàn thành đầy đủ nội dung theo mục đích và yêu cầu đề ra.
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới Thầy giáo hƣớng dẫn khoa học
TS. Hoàng Đức Tuấn, khoa Điện – Điện tử, trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam
đã tận tình hƣớng dẫn và khích lệ tác giả hoàn thành bản luận văn này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các Thầy, cô giáo trong Viện đào tạo Sau Đại
Học, khoa Điện – Điện tử, trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam đã định hƣớng,
trau dồi kiến thức và hƣớng dẫn tác giả hoàn thành bản luận văn này.
Những lời cảm ơn chân thành tiếp theo xin đƣợc gửi đến gia đình, bạn bè và
đồng nghiệp, những ngƣời luôn động viên, khuyến khích và chia sẻ khó khăn với
tác giả trong suốt quá trình học tâp và nghiên cứu.
Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên bản luận văn tốt nghiệp của tác giả
không tránh khỏi có những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận đƣợc những lời động
viên, góp ý thẳng thắn chân thành của các Thầy cô giáo, đồng nghiệp và bạn bè để
bản luận văn của tác giả đƣợc hoàn thiện hơn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn!
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ............................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
1.1. Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất xi măng .............................................. 4
1.2. Công đoạn đóng bao và xuất sản phẩm……………………………………….9
1.2.1. Giới thiệu về máy đóng bao .......................................................................... 10
1.2.2. Giới thiệu về trang bị điện khác trong công đoạn đóng bao và xuất sản phẩm
................................................................................................................................. 13
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ PLC S7-300 VÀ WINCC .................................. 18
2.1. PLC S7 – 300 ................................................................................................... 18
2.1.1.Vùng nhớ dữ liệu ............................................................................................ 19
2.1.2. Cấu trúc bộ nhớ ............................................................................................. 20
2.1.3.Vòng quét chƣơng trình ................................................................................. 22
2.1.4. Cấu trúc lập trình ........................................................................................... 22
2.1.5. Ngôn ngữ lập trình ........................................................................................ 23
2.2. WINCC ............................................................................................................. 23
2.2.1. Giới thiệu về WinCC ..................................................................................... 23
2.2.2. Chức năng của trung tâm điều khiển ( Control Center) ................................ 24
2.2.3. Các thành phần của một dự án ( Project) ...................................................... 27
2.2.4. Hàm trong WinCC ........................................................................................ 28
2.2.5. Tạo một dự án ( Project) ............................................................................... 29
CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT CÔNG
ĐOẠN ĐÓNG BAO VÀ XUẤT SẢN PHẨM CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
XI MĂNG................................................................................................................ 31
3.1. Xây dựng chƣơng trình điều khiển................................................................... 31
iii
3.1.1. Thuật toán điều khiển .................................................................................... 31
3.1.2. Chƣơng trình điều khiển................................................................................ 38
3.2. Xây dựng chƣơng trình giám sát ...................................................................... 57
3.3. Thử nghiệm.………………………………………………………………….66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 67
PHỤ LỤC .......................................................................................................... PL1/1
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Chữ viết tắt
VICEM
Giải thích
VietNam Cement Industry Corporation ( Tổng công ty Công
nghiệp xi măng Việt Nam)
PLC
Programable Logic Controller
CPU
Central Processing Unit
AI/AO
Analog Input/Analog Output
DI/DO
Digital Input/ Digital Output
PS
Power supply
SM
Signal module
IM
Interface module
FM
Function module
CP
Communication module
RAM
Random Access Memory
EPROM
PG
EEPROM
Electrically Programmable Read Only Memory
Programer
Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
OB
Organisation block
FC
Function
FB
Function Block
DB
Data Block
STL
Statement List
LAD
Ladder Logic
FBD
Function Block Diagram
WinCC
Windows Control Center
SCADA
Supervisory Control And Data Aquisition
HMI
Human Machine Interface
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số
Tên bảng
bảng
Trang
1.1
Thông số kỹ thuật cơ bản của máng khí động
15
1.2
Thông số kỹ thuật cơ bản của vít tải
16
1.3
Thông số kỹ thuật cơ bản của băng tải
17
2.1
Yêu cầu cấu hình cài đặt WinCC
25
3.1
Tín hiệu vào/ra
40
3.2
Bảng phân công địa chỉ vào/ra của PLC
45
3.3
Chức năng các phím
67
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số
Tên hình
hình
Trang
1.1
Mặt bằng tổng thể dây chuyền sản xuất xi măng
6
1.2
Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất xi măng
6
1.3
Sơ đồ công nghệ công đoạn đóng bao và xuất xi măng
9
1.4
Máy đóng bao xi măng
11
1.5
Cấu tạo máy đóng bao xi măng
12
1.6
Máng khí động
14
1.7
Vít tải
15
1.8
Băng tải cao su
16
1.9
Gầu nâng
17
2.1
Các module của PLC S7 - 300
21
2.2
Vòng quét (scan) chƣơng trình
23
3.1
Lƣu đồ thuật toán khởi động chƣơng trình chính công đoạn
33
đóng bao
3.2
Lƣu đồ thuật toán khởi động chƣơng trình con công đoạn đóng
34
bao
3.3
Lƣu đồ thuật toán khởi động băng tải xuất sản phẩm ra oto.
35
3.4
Lƣu đồ thuật toán khởi động băng tải xuất sản phẩm ra tàu.
36
3.5
Lƣu đồ thuật toán dừng công đoạn máy đóng bao.
37
3.6
Lƣu đồ thuật toán dừng băng tải xuất sản phẩm ra oto.
38
3.7
Lƣu đồ thuật toán dừng băng tải xuất sản phẩm ra tàu.
39
3.8
Tạo S7 Project mới.
40
3.9
Chọn Simatic 300 Station.
40
3.10
Chọn Hardware.
41
3.11
Chọn cấu hình CPU.
41
3.12
Chọn module vào/ra SM.
42
3.13
Lƣu cấu hình phần cứng PLC.
42
vii
3.14
Tạo một Project mới
58
3.15
Đặt tên cho Project mới.
59
3.16
Tạo driver kết nối WinCC và PLC.
59
3.17
Chọn liên kết giữa WinCC và PLC thông qua MPI.
60
3.18
Tạo New Driver Connection.
60
3.19
Khai báo thuộc tính kết nối.
61
3.20
Tạo nhóm biến.
61
3.21
Tạo nhóm biến “bangtai”.
62
3.22
Tạo nhóm biến “dongco”.
62
3.23
Tạo New picture.
63
3.24
Giao diện thiết kế đồ họa Graphic Designer.
63
3.25
Tạo ảnh két tĩnh.
64
3.26
Màn hình giám sát công đoạn đóng bao
65
viii
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, công nghệ sản xuất Xi Măng thế giới đã có những cải tiến vƣợt
bậc. Tại Việt Nam, các tinh hoa của công nghệ cũng đã đƣợc đầu tƣ ứng dụng.
Nhƣng các công nghệ mới đã phát huy hiệu quả hay chƣa còn là điều cần xem xét.
Theo các chuyên gia của ngành, có thể đánh giá tổng quát về tình hình ứng
dụng công nghệ sản xuất và năng lực vận hành của các nhà máy xi măng trong
nƣớc nhƣ sau:
- Về cơ bản đã làm chủ đƣợc các dây chuyền công suất lò từ 3.300 tấn
clinker/ngày trở lên (lò 2.500 tấn clinker/ngày hoàn toàn trong tầm tay);
- Về công nghệ và thiết bị của các lò 3.300 tấn clinker/ngày trở lên, tại Việt
Nam hiện đã đạt đến trình độ tiên tiến của thế giới, cho phép linh hoạt trong vận
hành và hiệu chỉnh chất lƣợng;
- Mặt khác do cơ sở hạ tầng (điện, giao thông…), trình độ vận hành, năng
lực quản lý… còn yếu kém, chƣa đồng bộ nên quá trình khai thác công nghệ, thiết
bị còn hạn chế, sản xuất chƣa đạt hiệu quả cao. Đa số các nhà máy mới vận hành
đạt mức duy trì sản xuất bình thƣờng, chƣa có nhà máy nào đạt trình độ tối ƣu;
- Bắt đầu có các doanh nghiệp dịch vụ đƣợc chuyên nghiệp hóa, thực hiện
các công tác nhƣ: dọn dẹp vệ sinh công nghiệp, sửa chữavà thay thế vật tƣ phụ
tùng hoặc nhận hợp đồng phụ trách các khâu sản xuất nào đó (nhƣ khai thác mỏ,
vận chuyển, đóng bao…);
- Công nghiệp sản xuất vật tƣ phụ tùng ngày càng phát triển nhƣng manh
mún, chƣa có định hƣớng chiến lƣợc toàn ngành. Chất lƣợng phụ tùng chƣa ổn
định. Giá thành chƣa thật sự cạnh tranh;
- Khả năng tiếp thu, nhận chuyển giao công nghệ kỹ thuật thấp, đa số các
cán bộ kỹ sƣ và công nhân tham gia vận hành phải mất khá nhiều thời gian để làm
chủ công nghệ.[12]
Đất nƣớc ta đang trong thời kỳ đổi mới, công nghiệp hóa hiện đại hóa,
đồng loạt các công trình xây dựng: thủy điện, cầu cống, đƣờng xá, nhà ở … đang
1
và sẽ đƣợc thi công. Do vậy, nhu cầu sử dụng xi măng ngày càng lớn, việc tăng sản
lƣợng xi măng nhằm cân đối cung cầu là một vấn đề hết sức quan trọng. Để giải
quyết vấn đề đó, việc cải tiến, xây dựng các nhà máy sản xuất xi măng áp dụng
công nghệ tiên tiến, hiện đại, trình độ tự động hóa cao trong toàn bộ dây chuyền
công nghệ sản xuất của nhà máy là vô cùng quan trọng. Trong đó không thể không
kể đến công đoạn đóng bao và xuất sản phẩm – đây là công đoạn cuối cùng trong
dây chuyền. Trình độ tự động hóa trong công đoạn càng cao thì càng tiết kiệm
nhiên liệu, điện năng, giảm bớt sức lao động của nhân công, tăng độ an toàn lao
động, tăng tiến độ công việc và giảm thời gian hoàn thành hợp đồng sản xuất.
Tất cả những phân tích trên chính là lý do tác giả lựa chọn đề tài luận văn: “
Nghiên cứu xây dựng chương trình điều khiển giám sát công đoạn đóng bao và
xuất sản phẩm của dây chuyền sản xuất xi măng”.
2. Mục đích của đề tài
- Tìm hiểu và nắm bắt công nghệ đóng bao và xuất sản phẩm ứng dụng trong
nhà máy xi măng hiện nay.
- Xây dựng chƣơng trình điều khiển, giám sát công đoạn đóng bao và xuất
sản phẩm của dây chuyền sản xuất xi măng.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu trong đề tài: công đoạn đóng bao và xuất sản phẩm
của dây chuyền sản xuất xi măng.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài: nghiên cứu tổng quát dây chuyền sản xuất xi
măng, đi sâu nghiên cứu công đoạn đóng bao và xuất sản phẩm của dây chuyền sản
xuất xi măng.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu, thu thập các tài liệu có liên quan về dây chuyền sản xuất xi
măng.
Tìm hiểu trang thiết bị, nguyên lý hoạt động của công đoạn đóng bao và xuất
sản phẩm bao xi măng.
2
Xây dựng lƣu đồ thuật toán điều khiển công đoạn đóng bao và xuất sản
phẩm bao xi măng.
Xây dựng chƣơng trình điều khiển giảm sát công đoạn đóng bao và xuất sản
phẩm bao xi măng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học của đề tài là cơ sở hoàn thiện kiến thức về tự động hóa
từng công đoạn và tự động hóa cả dây chuyền sản xuất.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là có thể góp phần thúc đẩy quá trình ứng dụng
những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, nhằm đơn giản các thao tác, nâng
cao tính an toàn, tin cậy trong quản lý vận hành hệ thống đóng bao xi măng và xuất
sản phẩm của dây chuyền sản xuất xi măng.
3
CHƢƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG
1.1. Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất xi măng
Trên thế giới hiện nay tồn tại hai phƣơng pháp sản xuất xi măng chính là
phƣơng pháp ƣớt và phƣơng pháp khô:
-Phƣơng pháp khô là phƣơng pháp nghiền và trộn nguyên liệu ở dạng khô, vì
vậy nguyên vật liệu khó nghiền mịn, độ đồng nhất của hỗn hợp phối liệu kém
nhƣng tiêu tốn nhiên liệu khi nung thấp do sử dụng hiệu quả nhiệt của khí thải và
khí làm lạnh clinker, kích thƣớc lò nung ngẵn, mức độ tự động hóa cao;
- Phƣơng pháp ƣớt đã đƣợc sử dụng từ lâu, với ƣu điểm cơ bản là độ đồng
nhất của phối liệu cao, nhƣng tiêu tốn nhiệt để chế tạo clinker lớn gấp 1.5 đến 2 lần
so với phƣơng pháp khô, lò nung dài, năng suất thấp và diện tích xây dựng lớn.[2]
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhƣợc điểm cơ bản của phƣơng
pháp khô là độ đồng nhất kém đã đƣợc khắc phục, đồng thời việc nghiên cứu chế
tạo và đƣa vào sử dụng các thiết bị tiền nung có hiệu quả cao đã cho thấy những ƣu
điểm nổi trội của phƣơng pháp khô so với phƣơng pháp ƣớt. Vì vậy hiện nay trên
thế giới phƣơng pháp khô sản xuất xi măng ngày càng chiếm ƣu thế, phƣơng pháp
ƣớt đàn bị thu hẹp lại.[2]
Trong phạm vi luận văn này sẽ giới thiệu công nghệ sản xuất xi măng bằng
phƣơng pháp khô.
4
Hình 1.1. Mặt bằng tổng thể dây chuyền sản xuất xi măng
Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất xi măng
5
Quá trình sản xuất xi măng đƣợc chia thành 3 công đoạn nhƣ sau:
a. Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu
Đá vôi sau khi đƣợc khai thác tại mỏ bằng phƣơng pháp khoan hoặc nổ mìn
sẽ đƣợc ô tô trọng tải lớn (loại 32T) vận chuyển về phễu cấp liệu cho máy đập búa
(1). Các khối đá vôi bị đập nhỏ ở máy đập búa, đến khi đạt kích thƣớc theo yêu
cầu( lọt qua lỗ ghi (25 *25mm)) sẽ đƣợc đƣa tới máy rải liệu (2) rồi đi về kho chứa
để đồng nhất sơ bộ. Tại kho chứa đá vôi đƣợc đổ thành 2 đống, trong đó cứ 1 đống
để phục vụ sản xuất thì một đống đang đƣợc đổ đầy lên; 1 đống có khoảng 15.000
tấn đá dải thành 8 lớp, mỗi lớp gồm 30 luống. Hệ số đồng nhất là 10/1 so với ban
đầu.
Đá sét đƣợc khai thác tại mỏ theo phƣơng pháp cắt tầng, sau đó đƣợc xếp lên
ô tô vận chuyển phễu cấp liệu cho máy đập đá sét. Tại đây, các khối đất sét đƣợc
đập sơ bộ đến kích thƣớc nhỏ hơn khe hở giữa các thanh ghi sẽ bị rơi xuống băng
tải rồi đến máy cán sét. Khi đất sét đƣợc cán xé đến kích thƣớc đạt yêu cầu
(25mm) sẽ qua khe hở giữa 2 trục cán rơi xuống máy rải liệu rồi đi về kho. Ở kho
chứa đá sét cũng đƣợc chia làm 2 đống nhƣ đá vôi để đồng nhất sơ bộ.
Để đảm bảo thành phần khoáng trong clinker xi măng và tăng khả năng đập
nghiền, có thể bổ sung vào trong phối liệu quặng sắt hoặc boxit, silic theo một tỷ lệ
nhất định đã đƣợc tính toán hợp lý. Những nguyên liệu này đƣợc nhập từ nơi khác
về dự trữ trong kho rồi đƣợc các máy cào liệu (6) cấp cho băng tải vận chuyển tới
bin chứa liệu(7).[1,2,3,13]
b. Công đoạn sản xuất Clinker thành phẩm
Vật liệu sau khi đƣợc đồng nhất sơ bộ trong kho đá vôi, đất sét đƣợc các gầu
xúc xúc lên qua cân định lƣợng đổ xuống băng tải đi vào đầu máy nghiền đứng (8)
để nghiền về kích thƣớc yêu cầu(<15% khi qua sàn 0.08mm). Các nguyên liệu phụ
bổ sung cũng đƣợc tháo từ két chứa xuống các băng tải cùng đi vào máy nghiền.
Tại đây hỗn hợp nguyên liệu đƣợc đồng nhất một lần nữa. Bột liệu sau khi đƣợc
nghiền đƣợc chuyển tới silo chứa liệu sống (9) để chuẩn bị cấp cho lò nung. Dƣới
silo chứa liệu sống phải có hệ thống khí nén sục liên tục vào silo nhằm tiếp tục
6
thực hiện đồng nhất nguyên liệu lần nữa. Để có một sản phẩm Clinker có chất
lƣợng ổn định thì nguyên liệu cần phải trải qua rất nhiều lần đồng nhất nguyên
liệu.[1,2,3,13]
Than mịn từ bin chứa (21) đƣợc đƣa tới cấp cho tháp trao đổi nhiệt và đầu lò
nung để đƣợc đốt cháy làm nung nóng bột liệu.
Bột liệu sống sau khi đƣợc trút ra từ silo chứa liệu sống (9),sẽ qua cân định
lƣợng và đƣợc đƣa lên đỉnh tháp trao đổi nhiệt bằng thiết bị vận chuyển chuyên
dùng. Từ đỉnh tháp trao đổi nhiệt, bột liệu đi xuống qua các tầng XyClon kết hợp
với khí nóng từ lò nung đi lên sẽ đƣợc gia nhiệt tăng dần lên khoảng 800-9000C
trƣớc khi đƣợc đi vào lò nung (12). Trong lò, ở nhiệt độ 14500C các oxit CaO,
SiO2, Al2O3, Fe2O3 có trong bột liệu kết hợp với nhau tạo thành một số khoáng
chất chính quyết định chất lƣợng của Clinker nhƣ: C3S, C2S, C3A và C4AF.
Viên Clinker sau khi ra khỏi lò sẽ đƣợc đi tới dàn làm lạnh (13). Tại đây, hệ thống
quạt cao áp và nƣớc làm lạnh sẽ làm nguội viên Clinker về tới nhiệt độ khoảng 50
÷ 900C, sau đó Clinker sẽ đƣợc chuyển lên Silo chứa Clinker.[1,2,3,12]
c. Công đoạn nghiền và đóng bao xi măng
Clinker sẽ đƣợc trút ra từ Silo chứa, cấp vào Bin chứa (15) để chuẩn bị
nguyên liệu cho quá trình nghiền xi măng. Tƣơng tự, Thạch Cao và Phụ Gia từ kho
chứa cũng đƣợc di chuyển tới Bin chứa riêng theo từng loại. Dƣới mỗi Bin chứa,
nguyên liệu đƣợc qua cân định lƣợng theo đúng khối lƣợng của đơn phối liệu, qua
băng tải chính đƣa vào máy cán (16) để cán sơ bộ, sau đó đƣợc đƣa vào máy
nghiền xi măng (17). Bột liệu ra khỏi máy nghiền đƣợc đƣa lên thiết bị phân ly
(18), tại đây những hạt bột liệu chƣa đạt yêu cầu sẽ đƣợc hồi lƣu về máy nghiền để
nghiền lại còn những hạt bột liệu đạtđƣợc kích thƣớc đúng yêu cầu sẽ đƣợc phân
loại tách ra, đi theo dòng quạt hút đƣa lên lọc bụi (19) rồi thu hồi lại toàn bộ và đƣa
vào Silo chứa xi măng (22). Quá trình nghiền sẽ đƣợc diễn ra theo chu trình kín và
liên tục.
Từ Silo chứa (22) xi măng sẽ đƣợc cấp theo 2 cách khác nhau:
-Rút
xi măng cấp trực tiếp cho xe bồn nhận hàng dạng xá/rời;
7
-
Đƣợc đóng thành bao loại 50kg tại máy đóng bao (23) rồi xuất ra ô tô hoặc
tàu.[1,2,3,13]
1.2. Công đoạn đóng bao và xuất sản phẩm
Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ công đoạn đóng bao và xuất xi măng
8
Xi măng từ silo chứa đƣợc đƣa về két tĩnh 1746 bằng hệ thống các máng khí
động và gầu nâng. Mỗi két có hai đƣờng tháo xi măng. Mỗi đƣờng tháo có hai quạt
sục khí làm cho xi măng trong két đƣợc tơi không bị vón cục. Mỗi lần tháo chỉ có
một quạt sục chạy, quạt còn lại để dự phòng, đó là quạt 1746M1 1746M4. Sau mỗi
quạt có các van 1746EV2 và 1746EV1 để điều chỉnh lƣợng khí sục vào két.
Xi măng từ két 1746 đƣợc đƣa tới hai phễu 1760 và 1761. Xi măng từ két
tĩnh đƣợc đƣa tới phễu 1760 bằng máng khí động 1750, sau khi qua hệ thống van
1760EV1 (đóng mở bằng tay) và 1760EV2 (đóng mở bằng khí nén) đƣợc đƣa
xuống máy đóng bao 1764. Bao sau khi đóng đƣợc đƣa qua hai băng tải vận
chuyển, trên các hệ thống băng tải vận chuyển, ngoài các máng khí động còn lắp
đặt các lọc bụi nhằm làm sạch môi trƣờng, đồng thời thu lại lƣợng bụi (xi măng)
thất thoát. Bao sau khi đóng sẽ đƣợc làm sạch, ở đây dùng một lọc bụi do động cơ
1764M5 dẫn động.
Khi qua máy làm sạch bao, nếu bao không đủ cân sẽ không chạy qua đƣợc
rulo do động cơ 1764M4 dẫn động. Bao sẽ bị rơi xuống máy xé bao, máy xé bao
gồm hai đông cơ 1764M6 và 1764M7 dẫn động hai lƣỡi cắt. Bao không đạt tiêu
chuẩn sau khi bị phá rơi xuống lồng sàng do động cơ 1764M8 dẫn động. Vỏ bao sẽ
đƣợc đẩy ra ngoài còn xi măng sẽ đƣợc đƣa xuống vít tải do động cơ 1764m9 dẫn
động. Vít tải này có 3 vị trí nạp xi vào và một vị trí nạp xi ra. Ba vị trí này bao
gồm: vị trí dƣới máy đóng bao, vị trí dƣới hai băng tải luân chuyển sau máy đóng
bao, vị trí dƣới máy phá bao. Xi măng từ vít tải này đƣợc đƣa xuống vít tải 1768A,
xuống vít tải 1769 sau đó đƣợc đƣa tới gầu nâng hồi lƣu về hai két tĩnh 1746 và
1747.
Bao xi măng đủ cân đƣợc đƣa qua hai băng tải luân chuyển và đƣa ra băng
tải 1775 xuống băng tải cao su 1777A. Xi măng bao từ băng tải 1777A đƣợc đƣa
xuống băng tải đảo chiều 1778, sau đó xi măng bao đƣợc đƣa xuống hai băng tải
gạt để xuất ra ô tô. Nếu khi ta chọn xuất ra tàu thì từ băng tải 1775 bao sẽ đƣợc
chuyển xuống băng tải 1776. Sau đó những bao xi măng này đƣợc đƣa xuống băng
9
tải đảo chiều 1781 và đƣợc đƣa xuống các băng tải gạt đề xuất ra tàu. Mỗi máy
đóng bao có thể xuất ra ô tô hoặc tàu tùy theo lựa chọn của trung tâm điều khiển.
1.2.1. Giới thiệu về máy đóng bao
Hình 1.4. Máy đóng bao xi măng
10
Hình 1.5. Cấu tạo máy đóng bao xi măng
11
a. Cấu tạo chung của máy đóng bao
+ Phần cơ:
- 8 két chứa riêng biệt, mỗi két chứa khoảng 200kg.
- Hệ thống xy lanh nạp xả.
- Phần khung cân: bao gồm khung đỡ bao, giá đỡ bao, vòi nạp xả, bích đỡ
vòi xy lanh đá bao, xy lanh kẹp bao…
+ Phần khí:
Bao gồm các van điện từ điều khiển dòng khí sục két máy đóng bao, van
điện từ điều khiển xy lanh kẹp bao, xy lanh đá bao…
Khí nén cung cấp cho máy đóng bao đƣợc lấy từ máy nén khí của hệ thống
cấp khí, đi qua cốc lọc và đƣợc lƣu trữ trong bình tích khí nằm trên phần khung đỡ
của máy đóng bao. Nhằm ổn định hoạt động của máy đóng bao, phía sau cốc lọc có
lắp một van điều chỉnh áp suất, giữ áp suất khí ổn định khoảng 6bar.
+ Phần điện:
Các phần tử chính sử dụng trong máy đóng bao gồm:
-Động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc.
-Loadcell: là cảm biến lực. Khi có lực tác dụng lên Loadcell, Loadcell sẽ
chuyển đổi tác dụng thành tín hiệu điện và xuất ra ngõ ra một tín hiệu điện, thƣờng
là giá trị điện áp.
-PLC S7 – 200.
Các sơ đồ mạch điều khiển điện đƣợc đính kèm tại phụ lục 1.
b. Nguyên lý chung của máy đóng bao
Công nhân vận hành đƣa bao vào vòi, khi cảm biến phát hiện có bao xylanh
kẹp bao sẽ tác động kẹp chặt vỏ bao với vòi nạp xi, sau đó thực hiện các quá trình
tiếp theo:
-Quá trình cấp liệu thô: máy đóng bao quay mang theo bao quay, van cấp
liệu đầu vòi nạp xi đƣợc mở 100%, thực hiện cấp liệu thô;
12
-Quá trình cấp liệu tinh: sau khi thực hiện quá trình cấp liệu thô, van cấp liệu
đầu vòi nạp xi đóng lại còn 30%. Khi khối lƣợng trong bao xi măng đủ 50 ± 0,5kg,
van cấp liệu đóng hoàn toàn, kết thúc quá trình cấp liệu.
-Quá trình làm sạch vòi: hệ thống làm sạch vòi đƣợc kích hoạt nhằm vệ sinh
sạch vòi nạp xi trƣớc khi tiếp tục tiến hành chu kỳ nạp mới.
-Quá trình đá bao: khi các quá trình trên đƣợc hoàn thành, xy lanh đá bao sẽ
đƣợc kích hoạt, đẩy bao xi măng thành phẩm xuống băng tải để xuất ra ngoài máy
đóng bao.
1.2.2. Giới thiệu về trang bị điện khác trong công đoạn đóng bao và xuất sản
phẩm
a. Máng khí động
Cấu tạo
Máng khí động là thiết bị dùng để vận chuyển vật liệu mịn dựa trên cơ sở
tính chất của bột liệu đƣợc sục khí có khả năng linh động nhƣ chất lỏng. Máng khí
động có thể có dạng hộp máng với tiết diện hình chữ nhật hoặc hình tròn.
Máng hộp chữ nhật đƣợc chia làm hai phần, phần trên và phần dƣới đƣợc
ngăn cách bằng lớp vải Polyeste. Phía trên vỏ máng có các cửa để quan sát, phía
dƣới máng đƣợc bịt kín. Khí đƣợc quạt cao áp thổi vào phần dƣới, đƣợc lọc qua
lớp vải Polyeste và sục vào làm lỏng bột liệu ở phần trên.
Hình 1.6. Máng khí động
Với loại máng khí động vỏ tròn, ở dƣới đáy có các ống sục khí đƣợc lắp đặt
theo chiều dài. Các ống này có các lỗ nhỏ ở đỉnh và đƣợc cuốn bằng băng vải để
13
lọc khí nén. Ngƣời ta thƣờng chọn loại máng khí động này cho công tác vận
chuyển với khoảng cách tƣơng đối ngắn và ở nơi có nguồn khí nén.
Nguyên lý hoạt động
Bột liệu đƣợc đƣa vào cửa trên (phần cao hơn ). Luồng gió mạnh do quạt
cung cấp đi ở phần dƣới máng. Khí nén thổi qua lớp vải ngăn cách, sục vào lớp bột
liệu ở phía trên làm bột liệu trở lên linh động nhƣ dòng chất lỏng và chảy theo độ
nghiêng của máng. Máng đƣợc đặt một góc nghiêng nhất định (khoảng từ 6 -8 độ).
Áp lực khí nén và tác dụng của trọng lực sẽ đẩy bột liệu di chuyển từ đầu cao đến
cuối máng nhờ vào độ nghiêng thích hợp của máng. Vật liệu đƣợc tháo ra qua cửa
tháo.Còn khí lẫn bụi sẽ ra qua cửa trên và vào thiết bị lọc bụi.[3]
Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật cơ bản của máng khí động
Góc nghiêng của máng (độ)
6-8
Vật liệu vận chuyển
Dạng bột mịn
Năng suất có thể đạt đƣợc (t/h)
120
Công suất động cơ quạt sục khí(Kw)
3
Tốc độ động cơ quạt sục khí(rpm)
3000
Lƣu lƣợng khí của quạt(m3/h)
480
Mật độ xi măng trong máng(t/m3)
1
Áp suất khí trong máng(mmH2O)
630
b. Vít tải
Vít tải là thiết bị dùng để chuyên chở vật liệu có khả năng hạn chế ô nhiễm
môi trƣờng và độc hại của vật liệu do đƣợc vận chuyển trong máng kín. Vít tải có
tính cơ động cao khi có thể tải vật liệu theo phƣơng ngang, nghiêng 15-20 độ, thậm
chí góc thẳng đứng 90 độ.
14
Hình 1.7. Vít tải
Vít tải bao gồm một máng kim loại cố định, bên trong có gắn một trục quay
có các cánh vít. Trục quay có thể là trục liền khối hoặc dạng ống nằm trên các ổ bi
cố định. Phía trên của vít tải có nắp đậy kín. Vật liệu nằm giữa các cánh vít sẽ
chuyển động ra phía cửa tháo khi trục vít quay. Trục vít đƣợc truyền chuyển động
quay từ động cơ thông qua hộp giảm tốc.[3]
Bảng 1.2. Thông số kỹ thuật cơ bản của vít tải
Thiết bị
Pđc(Kw)
ωđc
ωtv
(rpm)
(rpm)
d(mm)
l(m)
Mật độ xi măng
(t/m3)
1768A
2.2
1500
53
250
6
1
1768B
2.2
1500
53
250
6
1
1769
7.5
1500
53
315
8
1
c. Băng tải
Trong công nghiệp xi măng, băng tải đƣợc sử dụng để vận chuyển vật liệu
dạng hạt hoặc dạng bột. Băng tải sử dụng phổ biến để vận chuyển vật liệu theo
phƣơng nằm ngang hoặc phƣơng nghiêng dƣới một góc 250.[3]
15
