Thiết kế, chế tạo cân băng tải

Tên đề tài:
Thiết kế, chế tạo thiết bị cân băng tải vận
chuyển SUPE lân.

Nhóm 1: Nguyễn Văn Đức, Trần Đình Hưng, Lâm Văn Thuyết


Giới Thiệu
•

•
•
•
•
•
•

Do nhu cầu kiểm soát khối lượng xuất, nhập giữa các xí nghiệp trong nhà
máy. Bài toán đặt ra cần 1 thiết bị định lượng trong hệ thống vận
chuyển(băng tải) SUPE lân giữa các xí nghiệp với nhau. Thiết bị định
lượng trên phải đáp ứng các yêu cầu sau.
Cung cấp khối lượng chính xác theo ca sản xuất giữa các xí nghiệp xuất
nhập SUPE lân.
Thống kê được chi tiết khối lượng theo ca, theo ngày, theo tháng, theo
năm(Phiếu cân).
Thông kê được chi tiết giữa các xí nghiệp xuất và nhận(Phiếu cân)
Tín hiệu và dữ liệu được lưu dữ trực tiếp tại nơi vận hành, và truyền dữ
liệu về phòng trường ca.
Sai số của cân: ±1%
Năng suất: 12000T/h

Sơ đồ công nghệ


Cấu tạo cân băng tải


Cấu tạo:
- 02 Modul cân gồm 04 loadcell chữ Z model: TSC-TSB mettler toledo
- Bộ định lượng BW500 SIEMENS
- Phần mềm điều khiển và trích suất dữ liệu.
- 01 đầu đo tốc độ(trong lòng băng tải)
- Máy tính công nghiệp
- Tủ điện ( tổ hợp sẵn gồm biến tần, khởi động từ, rơ le nhiệt….)


Môdul cân

Thông số kĩ thuật:
- 04 load cell
- Vận tốc: 5 m/s
- Năng suất: 12000T/h
- Sai số 0.25% (từ 20% đến 100% tải).


Tìm hiểu về Loadcell
2.1.1 Thông số kĩ thuật:
Tải trọng

kg

50

Hệ số nhiệt tác
động đầu ra

%Load/0 £ ± 0.002
C

Tín hiệu ra

mV/V

2 ± 0.002 Hệ số nhiệt tác động %R.O./0C £ ± 0.002
điểm 0

Khả năng lập lại %R.O.
Độ trễ
%R.O.
Phi tuyến tính
%R.O.

£ 0.01
£ ± 0.02
£ ± 0.02

Điện trở vào
Điện trở ra
Điện trở cách ly

W
W
MW

381 ± 4
350 ± 1
³ 5000 (at
50 VDC)

Độ rung (30 min) %R.O.

£ ± 0.02

Điện áp làm việc

5 ~15

Điểm cân bằng

%R.O.

£±1

Điện áp tối đa

Rải bù nhiệt độ
Rải nhiệt độ làm
việc

0

C
0
C

– 10 ~+ 40 Quá tải an toàn
– 20 ~+ 65 Hạn quá tải

V(DC/A
C)
V(DC/A
C)
%R.C.
%R.C.

20
150
300


2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Cấu tạo chính của loadcell gồm các điện trở strain gauges R1, R2, R3, R4 kết
nối thành 1 cầu điện trở Wheatstone như hình dưới và được dán vào bề mặt
của thân loadcell.

Một điện áp kích thích được cung cấp cho ngõ vào loadcell (2 góc (1) và (4)
của cầu điện trở Wheatstone) và điện áp tín hiệu ra được đo giữa hai góc
khác. 

Tại trạng thái cân bằng (trạng thái không
tải), điện áp tín hiệu ra là số không hoặc
gần bằng không khi bốn điện trở được gắn
phù hợp về giá trị.
Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên
thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến
dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự
thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi
kim loại của điện trở strain gauges dán
trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi
giá trị của các điện trở strain gauges. Sự
thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện
áp đầu ra.
Sự thay đổi điện áp này là rất nhỏ, do đó
nó chỉ có thể được đo và chuyển thành số
sau khi đi qua bộ khuếch đại của các bộ
chỉ thị cân điện tử (đầu cân).



Bộ định lượng băng cân BW500
2.2.1 Thông số kĩ thuật.
• Nguồn điện: 100-240VAC, 50/60Hz,55VA max.
• Độ chính xác: 0.1% (đủ tải).
• Độ phân giải: 0.02% (đủ tải).
• Nhiệt độ hoạt động: -20 ÷ +50°C.
• Kích thước: 285 mm W x 209 mm H x 92 mm D.
• Đầu vào load cell: 0 - 45 mV DC mỗi load cell.
• Đầu vào cảm biến tốc độ: pulse train 0 V low, 5V high
(TTL setting) or 10 to 24V high (HTL setting), 1 to

3000 Hz.
• Đầu ra Rơle: 5 đầu ra relays có thể lập trình
• Truyền thông: RS232;RS485.
• Trọng lượng: 2.6 kg.


2.2.2 Quá trình hoạt động.
BW500 hoạt động ở hai chế độ: RUN và
PROGRAM. Trong lần khởi tạo đầu tiên, nó
sẽ hoạt động ở chế độ PROGRAM.
Bàn phím BW500:
Chế độ PROGRAM:
Chế độ PROGRAM định nghĩa các tham số
hiệu chuẩn và vận hành của BW500.
Ở chế độ PROGRAM, người dùng có thể xem
các giá trị tham số hoặc chỉnh sửa chúng cho
phù hợp với ứng dụng.
Chế độ RUN:
Để vận hành BW500 ở chế độ RUN, thiết bị
phải trải qua bước cài đặt ban đầu để thiết lập
các tham số điều hành cơ bản.
Các bước cài đặt ban đầu bao gồm:
Bật nguồn điện.
Thiết lập chương trình


•
•
•
•

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Lấy thăng bằng Loadcell.
Hiệu chuẩn Zero và Span.
Thiết lập chương trình: Cài đặt các thông
số cơ bản:
Số lượng Loadcell (P003):
Đơn bị đo lường (P004):
Đơn bị hiển thị cân (P005):
Ngày tháng năm(P008):
Thời gian (P009):
Năng suất thiết kế (P011):
Tốc độ thiết kế (P014):
Tốc độ thực tế (P015):
- Tốc độ cố định (P015-01) (khi kết
nối jum trên bộ BW500)
- Tốc độ thay đổi theo thông số cảm
biến tốc độ (P690-01):
Chiều dài băng tải (P016)

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

2.2.3 Các thông số cài đặt quan trọng:
P003 số lượng loadcell
Giá trị: 1,2,4,6 (tùy theo số lượng thực tế)
P004: Đơn vị đo lường
Giá trị: 1 = imperial; 2 = metric.
P005: Đơn vị đo năng suất
P011: Năng suất thiết kế
P014: Tốc độ thiết kế
P015: Tốc độ thực tế
thay đổi thông số P015-01 nếu dùng cảm biến
tốc độ .
thay đổi thông số P015-02 nếu dùng phương
pháp đo tốc độ khác.
Lưu ý: nếu sử dụng tốc độ không đổi cần kết nối

jum 17/18 trên bộ BW500.
P016: độ dài băng
P631: Hệ số tổng tích lũy
Thông số này cài đặt cho độ phân giải của tổng
tích lũy:


Phần mềm điều khiển


Các thông tin chức năng chính:
Khung nhập thông tin phiếu cân:

Chức năng: tiếp nhận thông tin phiếu cân từ người vận hành
+ Thông tin bắt buộc: Nơi nhận hàng (lựa chọn theo danh sách tạo sẵn, cần
thao tác mỗi khi thay đổi nơi nhận hàng cho mẻ cân)
+ Thông tin chức năng: Đặt khối lượng xe (lựa chọn sử dụng bằng cách tích
vào ô vuông và nhập khối lượng vào ô bên cạnh) Sử dụng để đặt trước khối
lượng cho mẻ cân, khi khối lượng đạt đến mức đã đặt, chương trình tự động
dừng cân, kết thúc mẻ cân.
+ Nút "Khởi Động" : sử dụng để bắt đầu hệ thống khi chương trình lần đầu
khởi động, chỉ sau khi ấn vào nút này thì mới thao tác được việc chạy/dừng
băng cân.


Khung hiển thị thông tin tích lũy:

Hình 3: khung hiển thị thông tin tích lũy.
Chức năng: hiển thị khối lượng cân tích lũy theo mẻ cân, ca sản xuất hiện tại,
ngày sản xuất hiện tại, khối lượng tích lũy tổng.

•Khung hiển thị thông số cân:


Chức năng: Hiển thị các thông số cân (các thông số của bộ BW500)
+ Năng suất (T/h).
+ Tốc độ (m/s)
+ Khối lượng (kg/m)
+ Khối lượng đã cân của mẻ cân hiện tại (Tấn)
•Thanh công cụ:

Chức năng: truy cập vào các công cụ hỗ trợ: Thống kê số liệu, cài đặt, thông
tin , thoát.
Thống kê:
Chức năng: Thống kê lại số liệu các mẻ cân
Cách sử dụng: Chọn các thông tin
+ Ngày thống kê (có hai loại là thống kê một ngày và thống kê nhiều ngày).
+ Nơi nhận hàng (Chọn thống kê theo từng nơi nhận hoặc tổng hợp)
+ Ấn nút "Thống Kê" để xem bảng thống kê số liệu.
+ Ấn nút "Thoát" để thoát khỏi công cụ thống kê.


Các nguyên nhân gây sai số băng cân trong
quá trình hoạt động và biện pháp xử lý.
Các nguyên nhân gây sai số.
Băng tải cao su bị trùng
Bề mặt băng cao su bám dính liệu, khiến khối
lượng bì thay đổi.
Trong thời gian dài hoạt động >3 tháng chưa
calip lại cân băng.
Các giá con lăn tại vị trí modul cân bị rung

lắc.
Hệ thống khung đỡ băng tải rung động lớn.

Biện pháp xử lý.
Căng lại băng tải
Vệ sinh loại bề mặt băng và bề mặt con lăn.
Calip lại cân băng
Siết ốc chặt tại các vị trí lắp ghép modul cân
với giá con lăn.
Khử rung động cơ hệ.


Các bước calip(hiệu chuẩn) cân băng
•
•

•
•
•

B1: xét điểm 0 cho băng tải (Quy 0 bì).
Cách làm: Vào màn hình của bộ phân tích BW500
chọn chế độ quy 0(chi tiết xem mục 2.2), bấm chạy
băng tải và theo dõi trên màn hình đến khi quá trình
hoàn tất 100%. Lặp lại 3 lần sao cho sai số giữa các
lần quy 0 <1%. Nếu lớn hơn 1% thì không đạt tức là
khối lượng bì thay đổi trong quá trình chạy băng.
Hiệu chỉnh phần cơ khí sao cho băng tải chạy đều
không lệch băng, hay bề mặt băng bị mấp mô khi đi
qua modul cân.

Lưu ý. Trước khi xét điểm 0 thì trên mặt băng hoàn
toàn không có liệu.
B2: Hiệu chuẩn cân băng bằng xích chuẩn.
Cách làm: Đặt xích chuẩn lên mặt băng tải, Vào màn
hình của bộ phân tích BW500 chọn chế độ calip(chi
tiết xem mục 2.2), bấm chạy băng tải và theo dõi trên
màn hình đến khi quá trình hoàn tất 100%. Lặp lại 3
lần sao cho sai số giữa các lần calip <1%.


Một số hình ảnh lắp đặt và clip cân băng