Đồ Án công ty tuyển than uông bí

Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

MỤC LỤC
CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO............................................................4
CÁC BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO................................................5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY..........................................................6
1.1 Giới thiệu chung về Công ty tuyển than Cửa Ông........................................6
1.1.1

Lịch sử hình thành...............................................................................6

1.1.2

Điều kiện tự nhiên...............................................................................6

1.1.3

Chức năng, nhiệm vụ..........................................................................7

1.1.4

Cơ cấu tổ chức....................................................................................7

1.1.5

Điều kiện sản xuất...............................................................................9

1.2 Quá trình sản xuất của công ty......................................................................9
1.3 Các ứng dụng tự động hóa trong các công đoạn của công ty......................12

1.4 Tình hình cung cấp điện trong Công ty tuyển than Cửa Ông.....................13
1.5 Nhận xét......................................................................................................15
CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG BĂNG TẢI THAN TRONG PHÂN XƯỞNG KHO
BẾN 2…………………………………………………………………………………16
2.1 Hệ thống băng tải........................................................................................16
2.1.1

Giới thiệu chung................................................................................16

2.1.2

Các thiết bị trong hệ thống băng tải..................................................16

2.2 Hệ thống băng tải........................................................................................19
2.2.1

Sơ đồ hệ thống..................................................................................19

2.2.2

Nguyên lý hoạt động của hệ thống....................................................21

2.2.3

Các tuyến băng trong hệ thống..........................................................21

2.2.4

Cụm băng tải B12, B13, B16, B19, B20...........................................25

2.2.5

Quy trình vận hành hệ thống.............................................................26

2.2.6

Thông số kỹ thuật chi tiết của hệ thống băng tải...............................26

2.3 Nhận xét......................................................................................................27
CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN PLC S7-300, CẢM BIẾN
VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ...............................................................................................29
3.1 Thiết bị điều khiển PLC S7-300..................................................................29
3.1.1

Các module mở rộng.........................................................................30

3.1.2

Sơ đồ đấu nối PLC............................................................................31

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

1 Lớp

Tự

Động

Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

3.1.3

Sơ đồ mạch lực,mạch điều khiển.......................................................33

3.1.4

Bộ khởi động mềm............................................................................37

3.2 Thiết bị bảo vệ cho động cơ........................................................................39
3.2.1

Thiết bị giao tiếp cách ly (rơ le trung gian).......................................39

3.2.2

Rơ le nhiệt.........................................................................................40

3.2.3

Thiết bị đóng ngắt ở tần số cao (aptomat).........................................41

3.3 Các loại cảm biến cho hệ thống...................................................................42
3.3.1

Cảm biến chống lệch băng................................................................42

3.3.2

Cảm biến chống ùn tắc than..............................................................43

3.3.3

Cảm biến bảo vệ trượt băng..............................................................45

CHƯƠNG 4. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG VÀ THIẾT KẾ
GIÁM SÁT……………………………………………………………………………47
4.1 Lưu đồ thuật toán........................................................................................47
4.1.1

Lưu đồ khởi động..............................................................................50

4.1.2

Thuật toán dừng................................................................................55

4.1.3

Thuật toán sự cố................................................................................57

4.2 Phân công tín hiệu đầu vào,đầu ra trên PLC...............................................63
4.2.1

Tín hiệu đầu vào................................................................................63

4.2.2

Tín hiệu đầu ra..................................................................................63

4.3 Chương trình lập trình trên Step 7...............................................................64
4.3.1

Chương trình chính...........................................................................64

4.3.2

Chương trình khởi động....................................................................66

4.3.3

Chương trình dừng............................................................................70

4.3.4

Chương trình xử lý sự cố của hệ thống.............................................71

4.3.5

Chương trình delay của hệ thống......................................................76

4.4 Thiết kế giao diện trên WinCC....................................................................79
4.4.1

Giới thiệu tổng quan về phần mềm WinCC.......................................79

4.4.2

Giao diện quan sát.............................................................................80

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................82

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

2 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ
thuật điều khiển và tự động hoá đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới. Tự động hoá
không những làm giảm sức lao động cho con người mà còn góp phần rất lớn trong việc
nâng cao năng suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm. Vì vậy yêu cầu đặt ra với
ngành tự động hóa cũng hết sức bức thiết, phải nắm bắt công nghệ mới để đưa vào
phục vụ sản xuất thay thế cho công nghệ cũ
Với mục đích áp dụng các kiến thức đã học để xây dựng ứng dụng, em chọn nghiên cứu
đề tài: “Ứng dụng PLC S7-300 để điều khiển băng tải trong Phân xưởng Kho bến 2
của công ty Tuyển than Cửa Ông TKV”
Cùng với phần mềm WINCC là một trong những phần mềm chuyên dùng của hãng
Siemens để quản lý, thu thập dữ liệu và điều khiển quá trình. Hệ thống này cung cấp

các khối chức năng thích ứng trong công nghiệp như: hiển thị hình ảnh, thông điệp,
lưu trữ và báo cáo. Việc truy cập hình ảnh nhanh chóng, chức năng lưu trữ an toàn
giúp Wincc đảm bảo hiệu quả làm việc cao.
Sau thời gian nghiên cứu và được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS. Nguyễn Chí
Tình và các thầy cô trong bộ môn Tự Động Hóa, cùng sự nỗ lực của bản thân đến nay đồ
án tốt nghiệp của em đã được hoàn thành. Nội dung đồ án bao gồm:
Chương 1: Tổng quan về công ty tuyển than Của Ông TKV
Chương 2: Hệ thống băng tải trong Phân xưởng Kho bến 2
Chương 3: Ứng dụng PLC S7300 để tự động hóa hệ thống băng tải
Chương 4: Thiết kế giao diện giám sát bằng phần mềm WinCC
Tuy nhiên, do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, thời gian thực tập còn ngắn nên
đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý
chỉ bảo của các thầy cô giáo để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin gửi tới lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo TS. Nguyễn Chí Tình
và đến toàn thể các thầy cô bạn bè trong bộ môn tự động hóa cùng ban lãnh đạo công
ty đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ để em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, Ngày 25 tháng 5 năm 2017

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

3 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình
Sinh viên thực hiện
Trần Xuân Thu
CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN

Hình 1.1 Sơ đồ tố chức quản lý - điều hành Công ty Tuyển than Cửa Ông - TKV...8
Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ Công ty Tuyển than Cửa Ông - TKV............................11
Hình 1.3 Sơ đồ tóm tắt dây chuyền sản xuất của Công ty.......................................12
Hình 1.4 Sơ đồ cung cấp điện toàn Công ty...........................................................14
Hình 2.1 Thiết bị tách kim loại...............................................................................19
Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ phân xưởng kho bến 2..................................................19
Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ cụm băng tải 12,13,16,19,20.........................................25
Hình 3.1 Bộ điều khiển PLC S7-300 CPU 312C....................................................29
Hình 3.2 Module mở rộng EM323.........................................................................30
Hình 3.3 Modul mở rộng 6ES7331-7HF01-0AB0...................................................31
Hình 3.4 Sơ đồ đấu nối PLC....................................................................................32
Hình 3.5 Sơ đồ mạch lực 1.....................................................................................33
Hình 3.6 Sơ đồ mạch lực 2......................................................................................34
Hình 3.7 Sơ đồ mạch điều khiển 1...........................................................................35
Hình 3.8 Sơ đồ mạch điều khiển 2...........................................................................36
Hình 3.9 Mạch lực của hệ thống..............................................................................37
Hình 3.10 Luật thay đổi góc theo thời gian.............................................................38
Hình 3.11 Bộ khởi động mềm 3RW30.....................................................................38
Hình 3.12 Sơ đồ cấu tạo Rơ le trung gian................................................................39
Hình 3.13 Rơ le trung gian......................................................................................40
Hình 3.14 Sơ đồ cấu tạo của Rơ le nhiệt..................................................................40
Hình 3.15 Rơ le nhiệt..............................................................................................41
Hình 3.16 Sơ đồ cấu tạo Aptomat............................................................................41
Hình 3.17 Sơ đồ nguyên lý làm việc của Aptomat...................................................42
Hình 3.18 Hình ảnh cảm biến chống lệch băng.......................................................43

Hình 3.19 Hình ảnh cảm biến chống ùn tắc than.....................................................44
Hình 3.20 Sơ đồ mạch của cảm biến chống ùn tắc than..........................................45
Hình 4.1 Lưu đồ thuật toán Khởi động Phương án 1...............................................51
Hình 4.2 Lưu đồ thuật toán Khởi động Phương án 2...............................................52
Hình 4.3 Lưu đồ thuật toán Khởi động Phương án 3...............................................53
Hình 4.4 Lưu đồ thuật toán Khởi động Phương án 4...............................................54
Hình 4.5 Lưu đồ thuật toán Dừng hệ thống.............................................................56
Hình 4.6 Lưu đồ sự cố băng B12.............................................................................57
Hình 4.7 Lưu đồ sự cố băng B13.............................................................................58
Hình 4.8 Lưu đồ sự cố băng B16.............................................................................60
Hình 4.9 Lưu đồ sự cố băng B19.............................................................................61
SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

4 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

Hình 4.10 Lưu đồ sự cố băng B20...........................................................................62
Hình 4.11 Giáo diện giám sát trên WinCC..............................................................80
CÁC BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN
Bảng 2.1
Bảng 3.1

Bảng 4.1
Bảng 4.2

Thông số kỹ thuật của cụm băng tải........................................................26
Thông số kỹ thuật chính của PLC S7-300 CPU 312C.............................30
Tín hiệu đầu vào trên PLC.......................................................................63
Tín hiệu đầu ra trên PLC.........................................................................63

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

5 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY

1.1 Giới thiệu chung về Công ty tuyển than Cửa Ông
1.1.1
Lịch sử hình thành
Lịch sử hình thành: Công ty Tuyển than Cửa Ông-TKV, tiền thân là nhà sàng Cửa

Ông do Pháp xây dựng từ năm 1924. Trong những năm 1930-1935, dưới sự lãnh đạo
của Đảng, công nhân Cửa Ông đã thường xuyên tổ chức đấu tranh đòi tăng lương,
giảm giờ làm, chống đánh đập phu thợ và đỉnh cao là cuộc tổng bãi công của ba vạn
thợ mỏ tháng 11/1936. Tháng 8-1945 công nhân Bến Cửa Ông cùng với công nhân
mỏ, tham gia cuộc tổng khởi nghĩa giành chính quyền ở vùng than. Năm 1955 vùng
Mỏ được giải phóng, ngày 20/8/1960 Xí nghiệp Bến Cửa Ông đã được thành lập. Lúc
đó xí nghiệp có 1.629 CBCN, Đảng bộ có 7 Chi bộ với 155 Đảng viên. Lực lượng
công nhân chủ yếu là lao động phổ thông.
Ngày 12-8-1974 Xí nghiệp Bến Cửa Ông được đổi tên thành Xí nghiệp tuyển than
Cửa Ông. Đất nước thống nhất, xí nghiệp đã được đầu tư xây dựng thêm cơ sở vật chất
mới. Ngày 20-7-1980 nhà máy Tuyển than 2 với công nghệ của Ba Lan cùng các thiết
bị vận tải, bốc rót HITACHI của Nhật Bản, đầu máy TY7E của Liên Xô, các toa xe 30
tấn của Rumani đã được đưa vào sử dụng. Từ năm 1986 thực hiện công cuộc đổi mới
toàn diện của Đảng, CBCN xí nghiệp đã năng động, thực hiện đổi mới công tác quản
lý, đầu tư thiết bị vận tải, sàng tuyển, bốc rót hiện đại, đưa năng suất thiết bị tăng dần
từ 2 lên đến 3 lần so với trước đây.
Năm 2001 Xí nghiệp được đổi tên thành công ty tuyển than Cửa Ông. Tháng 7/2006
Công ty được đổi tên thành công ty tuyển than Cửa Ông-TKV. Qua 50 năm xây dựng
và phát triển, công ty đã có hệ thống dây chuyền công nghệ hiện đại với hàng nghìn
thiết bị, cùng các tài sản khác có tổng giá trị trên 2.000 tỷ đồng. Hàng năm Công ty
đều hoàn thành và hoàn thành vượt mức kế hoạch giao năm sau cao hơn năm trước từ
7% - 15%. Tốc độ tăng trưởng bình quân từ 10% - 25%. Đảm bảo việc làm và thu
nhập cho trên 5.000 CBCNV, nộp đủ nghĩa vụ với Nhà nước, đóng góp tích cực vào sự
phát triển kinh tế xã hội của địa phương và sự lớn mạnh của Tập đoàn TKV.

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

6 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

1.1.2
Điều kiện tự nhiên
Địa lý : Công ty Tuyển than Cửa Ông-TKV nằm trên địa bàn phường Cửa Ông ,
cách trung tâm thị xã Cẩm Phả 10km về phía Đông Bắc. Mặt bằng của Công ty trải dài
và xen kẽ với khu vực dân cư trên địa bàn của phường Cửa Ông. Một bên công ty giáp
với quốc lộ 18A, một bên giáp với vịnh Bái Tử Long. Công ty Tuyển than Cửa Ông có
vị trí địa lý thuận lợi cho việc tiếp nhận than từ các mỏ trong khu vực Cẩm Phả và tiêu
thụ than qua đường cảng biển.
Địa chất: Mặt bằng Công ty được xây dựng trên diện tích bằng phẳng cho nên địa
chất tương đối ổn định, nên thuận tiện cho việc giao thông bằng đường bộ, đường
thuỷ, đường sắt, các thiết bị vận tải trong Công ty chủ yếu là đường sắt và băng tải nên
gây chấn động trong sản xuất rất nhỏ.
Khí hậu: Khu vực này có mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 với lượng mưa
trung bình 400 – 600 mm, lượng mưa lớn nhất lên tới 450 mm/ngày thường đến vào
tháng 6, tháng 7 nhiệt độ từ 23 – 370C. Mùa khô từ tháng 10 trở đi lượng mưa trung
bình từ 30 – 45 mm nhiệt độ trung bình 11 – 250C.
1.1.3
Chức năng, nhiệm vụ
Vận chuyển than mỏ bằng đường sắt , sàng tuyển chế biến, tổ chức kho bãi và bốc
rót phục vụ tiêu thụ than xuất khẩu và nội địa. Ngoài ra công ty còn tổ chức kinh
doanh dịch vụ và sản xuất khác.

1.1.4
Cơ cấu tổ chức
Đây là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh của Công
ty. Hiện nay tuyển than Cửa Ông gồm có trên 4000 công nhân với 5 phân xưởng trực
tiếp tham gia sản xuất than, 10 phân xưởng cùng các đội phục vụ phụ trợ và 13 phòng
ban chức năng. Trên cơ sở chức năng được giao thực hiện tham mưu cho lãnh đạo xí
nghiệp và hướng dẫn các phân xưởng thực hiện nhiệm vụ sản xuất theo lệnh của Giám
Đốc Công ty.
Công ty đã vận dụng phương pháp quản lý theo hệ thống: Giám Đốc → Quản Đốc
→ Đội Trưởng→ Tổ sản xuất, mỗi cấp được tổ chức theo chức năng và nhiệm vụ khác
nhau

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

7 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

Hình 1.1 Sơ đồ tố chức quản lý - điều hành Công ty Tuyển than Cửa Ông - TKV

SVTH:Trần Xuân Thu

8 Lớp Tự Động Hóa B-K57


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

1.1.5
Điều kiện sản xuất
a) Thuận lợi
Công ty Tuyển than Cửa Ông nằm ở một vị trí địa lí hết sức thuận lợi. Một mặt nằm
giáp tuyến quốc lộ 18 thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hóa trến tuyến đường sắt và
đường bộ , một mặt giáp biển có cảng rộng lớn thuận lợi cho nhập xuất hàng hóa trên
biển . Bao quanh công ty là rất nhiều mỏ than như Cọc Sáu , Đèo Nai, Cao Sơn, Mông
Dương, Khe Tràm, Thống Nhất... nên việc tiếp nhận than rất thuận tiện.
Địa chất: Mặt bằng Công ty được xây dựng trên diện tích bằng phẳng cho nên địa
chất tương đối ổn định, các thiết bị vận tải trong Công ty chủ yếu là đường sắt và băng
tải nên gây chấn động trong sản xuất rất nhỏ.
Nhà máy của công ty được trang bị dây chuyền công nghệ tiên tiến của các nước
lớn như Nhật Bản, Ba Lan, Đức, Trung Quốc, Nga, Rumani.
Nhân viên được đào tạo bài bản, nắm chắc kiến thức về kỹ thuật, vận hành. Vì vậy
vận hành được nhuần nhuyễn cũng như như xử lý sự cố nhanh nhạy.
b) Khó khăn
Công ty gặp khó khăn lớn nhất về thiên tai, thời tiết diễn biến thất thường. Tình
trạng kinh tế thế giới suy thoái những năm gần đây cũng gây ảnh hưởng đến sự phát
triển của công ty. Điều kiện khai thác của các mỏ ngày càng khó khăn cũng gây ảnh
hưởng ít nhiều đến quá trình sản xuất của công ty.
1.2 Quá trình sản xuất của công ty
Công ty Tuyển than Cửa Ông-TKV là khâu cuối cùng của quá trình khai thác, chế
biến và tiêu thụ than vùng Cẩm Phả. Nhiệm vụ trọng tâm của của công ty là nhận than

nguyên khai và than sạch của các công ty mỏ vùng Cẩm Phả bằng đường sắt về 3 nhà
máy tuyển. Qua 3 nhà máy tuyển, than mỏ được sàng tuyển, chế biến phân loại theo
yêu cầu tiêu thụ của thị trường.
Ba nhà máy sàng-tuyển của công ty Tuyển than Cửa Ông-TKV được xây dựng ở
những thời điểm và quy mô công nghệ khác nhau, cụ thể:
+ Nhà máy Tuyển than I: Than nguyên khai sàng khô tách 40-60% cám lấy sản
phẩm cám khô tiêu thụ, phần trên sàng cấp vào 2 hệ thống tuyển riêng biệt. Gồm hệ
thống tuyển máng rửa nghiêng và hệ thống tuyển máy lắng, xoáy lốc huyền phù.
Thành phẩm cho ra là cám xít, than sạch, bùn nước và đá thải. Than sạch được hệ
SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

9 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

thống máy đánh đống ( máy ST4,5) ở Kho 1,2 để lưu trữ. Than ở Kho 2 được đưa đến
cảng để tiêu thụ thông qua hệ thống máy bốc( máy RC5,6 ) → máy rót (máy SL). Than
sạch ở Kho 1 được đưa lên cảng tiêu thụ thông qua hệ thống cẩu trục số 5,6. Cám xít
được đưa đến Nhà máy tuyển than 3 để tuyển tiếp. Bùn nước được đưa đến Nhà máy
xử lý bùn nước để lọc ép lấy than tiếp. Còn đá thải được cho ra bãi thải. Năng suất
nhà máy đạt 3,5 triệu tấn/năm.
+ Nhà máy Tuyển than II: Tuyển 100% than nguyên khai qua máy lắng, xoáy lốc

huyền phù. Thành phẩm đạt được cũng như nhà máy Tuyển than 1. Than sạch được hệ
thống máy đánh đống (máy ST 2,3 ) đánh đống ở kho 2,3. Than sạch ở Kho 3 được
đưa ra cảng tiêu thụ thông qua hệ thống máy bôc ( máy RC3,4)→ máy rót ( máy SL).
Cám xít cũng được đưa đến Nhà máy tuyển than 3. Bùn nước đưa đến Nhà máy xử lý
bùn nước để lọc lấy than bùn tiếp và đá thải được đưa đến bãi thải. Năng suất 6,5 triệu
tấn/năm
+ Nhà máy Tuyển than III: Không có hệ thống tuyển rửa, chỉ đơn thuần sàng cám
khô, nhặt thủ công cấp +35mm, đập nghiền than don sàng +15mm. Sản phẩm được
đưa đến Kho 4 thông qua đầu máy toa xe và được đưa xuống cảng tiêu thụ thông qua
hệ thống cẩu trục 7,8. Năng suất đạt 2 triệu tấn/năm.
+ Nhà máy Xử lý bùn nước ( Phân xưởng môi trường ): Năng suất 1 trệu tấn/năm,
công nghệ sử dụng máy lọc ép tăng áp xử lý bùn than của bể cô đặc của Nhà máy
Tuyển 1, 2 để thu hồi than bùn mịn và nước tuần hoàn về các Nhà máy tuyển.
Các điều kiện cấp và dỡ tải của từng nhà máy có đặc thù riêng. Do vậy việc tổ chức
sản xuất cho từng nhà máy cũng hoàn toàn khác nhau. Sản phẩm sau sàng tuyển của
các nhà máy đa dạng về chủng loại và có chất lượng cao được vận chuyển mềm dẻo ra
kho chứa bằng hệ thống đánh đống bốc rót, đầu máy toa xe và hệ thống cầu trục. Sản
phẩm than bùn mịn đạt độ ẩm 20-22% được nhập kho bằng tuyến băng tải có xe dỡ
liệu phân phối than bùn dọc kho bùn 26.
Công ty Tuyển than Cửa Ông-TKV nhiệm vụ chủ yếu là mua than nguyên khai và
than sạch của các công ty mỏ vùng Cẩm phả bằng đường sắt về 3 nhà máy tuyển. Qua
3 nhà máy tuyển, than mỏ được sàng tuyển, chế biến phân loại theo yêu cầu tiêu thụ

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

10 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

của thị trường. Than sạch sau sàng tuyển được vận chuyển ra kho chứa bằng hệ thống
đánh đống bốc rót, đầu máy toa xe và hệ thống cầu trục.

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

11 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

SVTH:Trần Xuân Thu

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

12Lớp Tự Động Hóa B-K57


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình
Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ Công ty Tuyển than Cửa Ông - TKV

SVTH:Trần Xuân Thu

13 Lớp Tự Động Hóa B-K57


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

Sơ đồ tóm tắt dây chuyền sản xuất của công ty như sau
HT các trạm bơm
cung cấp nước

Than nguyên khai từ các mỏ về
Bùn nước vào HT
hồ bùn

Nước
tuần hoàn

Đá thải

Nhà máy (Tuyển 1, 2, 3)

Bùn tiêu thuThan
+ thành phẩm

P.Trộn cám 6
sau tuyển

Nhập kho

Tiêu thụ
cảng chính

Tiêu thụ
cảng phụ

Hình 1.3 Sơ đồ tóm tắt dây chuyền sản xuất của Công ty
1.3 Các ứng dụng tự động hóa trong các công đoạn của công
ty
Tất cả các công đoạn công nghệ nhà máy đều có ứng dụng tự động hóa. Các công
đoạn đều có 2 chế độ điều khiển là điều khiển bằng tay và điều khiển từ xa từ phòng
điều khiển trung tâm nhà máy.
Một số công đoạn công nghệ nổi bật như:


Hệ thống tự động tuyến băng tải trên toàn bộ nhà máy



Hệ thống tuyển lắng, tuyển huyền phù trong phân xưởng tuyển than 2



Hệ thống cẩu trục PT.7T- 40M trog phân xưởng kho bến



Hệ thống tự động các máy xúc , máy bốc, máy rót, máy đổ đống



Hệ thống tự động máy lọc ép của phân xưởng môi trường (nhà máy lọc ép)

1.4 Tình hình cung cấp điện trong Công ty tuyển than Cửa
Ông
Nguồn điện cung cấp tới trạm biến áp chính 35/6kV của công ty
nhận điện từ hai lộ 373 từ Hòn Gai (phía biển) và lộ 374 từ Mông

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

14 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

Dương (phía núi) do điện lực Quảng Ninh cấp 35kV. Trong đó một lộ
vận hành thường xuyên, một lộ dự phòng nóng:
+ Lộ 373 vận hành thường xuyên.

+ Lộ 374 dự phòng.
Trạm sử dụng 2 máy biến áp công suất mỗi máy 5000 KVA, có tổ
nối dây Y/∆ - 11, làm việc ở chế độ dự phòng nguội vào giờ cao điểm
có lúc đưa 2 máy vào cùng làm việc. Điện áp phía 35kV cho phép
trong giới hạn vận hành ±10%.
Sơ đồ cung cấp điện cho Công ty từ trạm biến áp chính 35/6 kV
được thể hiện trên sơ đồ :
Các thông số của hệ thống cấp nguồn:
+ Cầu dao 630 A.
+ Máy cắt 1000A.
+ Thanh cái 100x10x8000 mm.
Điện áp qua máy biến áp cung cấp xuống các tủ tổng nối với thanh
cái 6kV cung cấp cho các phụ tải toàn bộ công ty qua hệ thống 11
tủ.
Các hình thức bảo vệ trạm:
+ Bảo vệ so lệch dọc loại PTH – 565.
+ Bảo vệ bằng rơle khí.
+ Bảo vệ chạm đất một pha.
+ Bảo vệ quá áp thiên nhiên .
+ Hệ thống tiếp đất bảo vệ.
+ Bảo vệ cực đại.
+ Bảo vệ các khởi hành.

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

15 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

Hình 1.4 Sơ đồ cung cấp điện toàn Công ty

SVTH:Trần Xuân Thu

16Lớp Tự Động Hóa B-K57


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

1.5 Nhận xét
Nhìn vào điều kiện năng lực khai thác và thực trạng sử dụng thiết bị ta thấy thiết bị
cơ điện đóng vai trò số một, là nhân tố góp phần nâng cao sản lượng khai thác than, hạ
giá thành sản phẩm, giải phóng sức lao động cho công nhân. Hiện nay công ty đã trang
bị những thiết bị hiện đại (băng tải 6kV, hệ thống trục tời 2.5…), công ty có đội ngũ
công nhân lành nghề, có trình độ năng lực đáng ứng đủ nhu cầu vận hành, sử dụng các
thiết bị này. Song bên cạnh những thuận lợi nêu trên công ty còn có nhiều hạn chế
như: Do nguồn vốn có hạn lên việc mua sẵm đầu tư thiết bị phục vụ cho dây chuyền
sản xuất chưa hiện đại, một số máy móc thiết bị đã già cỗi chưa được thay thế, thiết bị
nhiều chủng loại nên quá trình lập kế hoạch dự trù mua sắm vật tư cho sửa thay thế
gặp nhiều khó khăn.
Để đáp ứng yêu cầu sản xuất ngày càng cao, công ty tuyển than Cửa Ông TKV cần

thay đổi mới công nghệ khai thác, tăng cường đầu tư thiết bị, trong đó vận tải là khâu
then chốt. Việc tính toán kiểm tra, thiết kế các thiết bị vạn tải của công ty là một yêu
cầu thường xuyên là cơ sở cho việc lập kế hoạch mua sắm, sửa chữa thiết bị mua sắm
kịp thời cho yêu cầu sản xuất và việc tăng trưởng sản lượng than không ngừng nâng
lên của công ty.
Với sản lượng khai thác hàng năm không ngừng được nâng lên. Trong khi điều kiện
sản xuất ngày càng khó khăn. Diện khai thác lộ vỉa ngày cảng thu hẹp, khai thác than
hầm lò xuống sâu từ -25 xuống -80, xuống -125 (khí bụi nổ, nước thẩm thấu lớn), máy
móc thiết bị phục vụ sản xuất ngày một xuống cấp. Việc đầu tư mua sắm các trang
thiết bị, đổi mới công nghệ khia thác để nâng cao sản lượng, giảm giá thành sản phẩm
là chiến lược công ty đã và đang rất chú trọng.

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

17 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 2.

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình
HỆ THỐNG BĂNG TẢI THAN TRONG PHÂN
XƯỞNG KHO BẾN 2

2.1 Hệ thống băng tải

2.1.1
Giới thiệu chung
Băng tải là một sáng tạo của con người với tính ứng dựng rất cao trong môi trường
công nghiệp. Thay vì vận chuyển bằng sức người với năng suất thấp, tốn thời gian, tốn
nhiều chi phí nhân công lại tạo ra khung cảnh lộn xộn tại nơi làm việc, băng tải được
sử dụng để thay thế con người, mang lại hiệu quả cao hơn, tiết kiệm thời gian, công
sức và tiền bạc cho nhà sản xuất.
Hệ thống than được dung trong phân xưởng Kho bến 2 được lấy từ Tuyển than 1 +
Tuyển than 2 của Công ty Tuyển than Cửa Ông qua 2 hệ thống băng tải B14 và B6
Tuyến than B14 và B6 với công suất Q = 160 t/h
Than từ tuyển than 1 và 2 qua quá trình sang lọc phân loại được đưa đến Kho Than
2 và Kho Than 4 qua hệ thống băng tải chính là B14 và B6 với độ rộng của băng là
1000mm.Qua hộp trung chuyển TW 01 và TW 09 than được chuyển đến hệ thống
băng tải phụ gồm các băng B15,B15A,B18,B17.Tại đây than được đưa vào kho chứa
qua hệ thống các máy đổ đống ST2,ST3,ST4,ST5.
2.1.2 Các thiết bị trong hệ thống băng tải
1. Dây băng tải
Dây băng được chế tạo bằng các lớp vải ni lon đan lại với nhau, được gọi là các lớp
mạng cốt. Tuỳ theo loại băng có sức kéo khác nhau sẽ có lớp mạng cốt khác nhau;
giữa các lớp mạng cốt có các lớp cao su để dính lại với nhau; bề mặt của băng được
bọc bằng một lớp cao su hoặc nhựa tổng hợp ( Băng nhựa tổng hợp thường được sử
dụng ở môi trường có tính axit cao), để bảo vệ cho băng giảm sự mài mòn và không bị
hơi nước xâm nhập vào bên trong lớp mạng cốt, để tăng tuổi thọ cho dây băng trong
khi vận hành. Băng tải dùng để vận chuyển hàng hoá (Trong nhà máy dùng để vận
chuyển than).
Băng tải được cấu tạo 2 mặt khác nhau. Mặt phải băng mặt tiếp xúc với tải
( Than, các vật liệu cần vận chuyển…) có chế tạo lớp cao su có tính chịu mài mòn cao

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

18 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

và có lớp cao su dầy hơn mặt trái của băng. Mặt trái của băng tiếp xúc với các ru lô,
con lăn có lợp cao su mỏng hơn mặt phải của băng.
2. Phanh hãm
Tùy theo từng vị trí, độ dốc của các băng tải được lựa chọn, trang bị phanh hãm.
Loại phanh hãm kiểu cơ khí ‘Cá một chiều’ loaị băng không cho phép chạy ngược
chiều và loại băng sử dụng phanh điện từ. Các hệ thống phanh hãm được lắp tại múp
nối giữa động cơ và hộp giảm tốc, phanh điện từ thường có công suất là 0,33 KW. Cơ
cấu phanh dùng để phanh băng tải ở chế độ bình thường ( Khi băng ngừng làm việc
hoặc mất điện đột xuất, ngừng sự cố ) tránh trường hợp băng trôi tự do gây sự cố tràn
than, nhất là các băng tải có độ dốc.
3. Tang đổi hướng
Tang đổi hướng ( Tang tăng góc ôm ma sát cho tang chủ động).
Được lắp đặt nhằm mục đích để tăng góc ôm của mặt băng lên tang dẫn động hay
làm tăng lực ma sát giữa băng với mặt tang dẫn động.
Tang chủ động được chế tạo bằng thép, mặt ngoài của tang được phủ lớp cao su
hoặc nhựa tổng hợp nhằm tăng độ ma sát giữa băng và tang chủ động.
4. Con lăn
Nhánh băng trên là nhánh công tác (nhánh có tải) nhánh băng dưới là nhánh không

tải, các nhánh băng được đỡ bằng các con lăn. Các con lăn được lắp đặt trên giá đỡ và
đặt trên khung băng; con lăn nhánh trên được lắp đặt 3 con lăn theo một hàng ngang,
lắp theo dạng hình lòng máng, mục đích để tăng năng suất vận chuyển của băng và
tránh vãi than trong quá trình vận chuyển .Góc nghiêng của con lăn cạnh là 35 0. Con
lăn nhánh dưới được lắp 1 con lăn/ hàng.
Ở các vị trí đuôi băng ( Tại các vị trí nhận tải ) con lăn nhánh trên được sử dụng loại
con lăn có vỏ bọc cao su, mục đích để giảm chấn động và tăng tuổi thọ của dây băng
và con lăn nhánh dưới được lắp đặt theo dạng phẳng, mục đích để cho thanh gạt dạng
chữ "A" nạo hết được than bám và dị vật trên mặt băng.Để hạn chế hiện tượng lệch
băng khi vận hành, dọc tuyến băng tải ( nhánh có, không tải), ở bên cạnh của 2 bên
băng được lắp con lăn dẫn hướng, con lăn chống lệch băng.
5. Thanh gạt làm sạch băng

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

19 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

Thanh gạt làm sạch mặt băng: Để làm sạch than bám trên bề mặt công tác của mặt
băng, phía nhánh không tải được lắp hai cơ cấu làm sạch mặt băng ở phía đầu băng đó
là thanh gạt dạng chữ "A, V, / " dùng để làm sạch thô bề mặt băng Để làm sạch than

bám hoặc các tạp vật trên bề mặt của nhánh không tải, tùy theo điều kiện và cách gom
các tạp chất skhi làm sạch băng mà lắp thanh gạt dạng chữ "A; V; / " đặt ở từng vị trí
khác nhau.
Lưu ý: Các lưỡi gạt làm sạch băng bằng cao su hoặc nhựa tổng hợp mềm của thanh
gạt phải luôn tỳ sát vào mặt băng.
Để làm sạch bề mặt của các tang dẫn động người ta có thể lắp các bộ nạo bằng
nhựa cứng ( Vì khi các tạp chất bán dính vào mặt tang dẫn động thường gây lệch băng,
bục băng hoặc rách băng).
6. Hộp dỡ tải, hộp nhận tải
Hộp dỡ tải được lắp đặt bằng kết cấu thép, đặt ở vị trí đầu băng, bên trong có lắp
tấm chắn chống va đập và chống mài mòn. Tác dụng của hộp để dỡ tải từ mặt tang chủ
động, chống than rơi vãi ra ngoài và ngăn bụi trong quá trình dỡ hàng (than).
Hộp nhận tải được lắp đặt bằng kết cấu thép và đặt ở vị trí đuôi băng, ở hai bên và
phía trước của hộp được lắp đặt diềm chắn bằng cao su để tránh rơi vãi than làm kín
hộp đồng thời ngăn chặn bụi trong quá trình vận chuyển than. Tác dụng của hộp chất
tải để nhận than từ băng tải phía trước, chống rơi vãi và ngăn bụi. Tuỳ từng vị trí của
khu vực nhận, dỡ tải còn được lắp hệ thống cấp liệu rung nhằm mục đích chống kẹt
than trong phễu và để cho than rải đều xuống băng tải.
7. Thiết bị chia than
Thiết bị chia than được chia làm hai loại:
+ Thiết bị chia than kiểu con thoi được lắp đặt ở đầu băng.
+ Thiết bị chia than kiểu cánh lật được lắp đặt ở vị trí trung gian giữa băng tải này
với băng tải khác.
Thiết bị chia than dùng để chia than sang tuyến này hoặc sang tuyến khác tuỳ theo
phương thức cấp than.
Các thiết bị chia than được lắp đặt ở băng tải 5A, 5B, 4, 8, 6, 3A, 3B, 2A,16
8. Thiết bị cân than

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

20 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

Cân than được lắp đặt trên tuyến băng tải C1AB; C5AB và C6. Cân than được hoạt
động cùng với băng tải, nó sẽ cân liên tục lượng than trên mặt băng khi than đưa vào
kho dự trữ hoặc than đưa lên các bun ke lò hơi.
9. Thiết bị tách kim loại
Thiết bị này có nhiệm vụ hút tất cả các sắt nhiễm từ tính có lẫn trong than, sắt trên
bề mặt nam châm sẽ được đưa ra vị trí quy định.

Hình 2.5 Thiết bị tách kim loại

2.2 Hệ thống băng tải
2.2.1
Sơ đồ hệ thống
Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ phân xưởng kho bến 2

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

21 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

SVTH:Trần Xuân Thu

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

22 Lớp Tự Động Hóa B-K57


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

2.2.2
Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Nguyên lý hoạt động của Kho Bến 2 là :
Than từ phân xưởng Tuyển Than 2 khi qua sàng tuyển được đưa đến băng B6 sau
đó qua hệ thống phân phối băng TW09, đên băng B7 hoặc B15A sau đó được được
các máy đổ đống đổ ST2, ST3, ST4, ST5 đổ vào Kho Than 2 và Kho Than 4
Than từ phân xưởng Tuyển Than 1 từ SILÔ1, SILÔ2, SILÔ3 đến băng B14 và được
hệ thống phân phối băng TW01 phân phối than đến băng B18 hoặc B15. Với bắng B18
thì than sẽ được máy đổ đống ST4, ST5 đổ ở Kho Than 2, còn với băng B15 thì được
đưa đến băng B7 sau đó được máy đổ đống ST2, ST3 đổ ở Kho Than 4.
Tiêu thụ:

Máy bộc RC3, RC4, RC5, RC6 có nhiệm vụ bốc than từ Kho Than 2 và 4
RC3 bôc lên băng B8 – đổ lên băng B10, B11- sau đó đổ lên băng B12, B13 sau đó
được máy rót SL1, SL2 rót lên tàu. ( RC4, RC5, RC6 Cũng tương tự băng B21 hỏng
nên ko hoạt động nữa )
2.2.3
Các tuyến băng trong hệ thống
Hệ thống được chia làm các tuyến như sau :
+Tuyến 1 gồm

+Tuyến 2 gồm

+Tuyến 3 gồm

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

23 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

+Tuyến 4 gồm

+Tuyến 5 gồm

+Tuyến 6 gồm

+Tuyến 7 gồm

+Tuyến 8 gồm

SVTH:Trần Xuân Thu
Hóa B-K57

24 Lớp

Tự

Động


Đồ án tốt nghiệp

GVHD:TS.Nguyễn Chí Tình

+Tuyến 9 gồm

+Tuyến 10 gồm

+Tuyến 11 gồm

+Tuyến 12 gồm

SVTH:Trần Xuân Thu

Hóa B-K57

25 Lớp

Tự

Động