Trang bị điện - Cân rotor

Rotor
Weighfeeder
Technology

TĐH 2_ K50
Trần Đình Khoa
Tăng Bá Mạnh

Nguyễn Mạnh Hùng
Nguyễn Trọng Tuấn


Chương I: Giới thiệu chung
I.1. Một số loại cân truyền thống

I.2. Phương pháp cân định lượng rotor


I.1. Một số loại cân truyền thống



A) Loss-in-weight feeders (LIW)



B) Belt weighfeeders



C) Prefed flowmetter



A. Loss-in-weight feeders
- Hệ thống cân tổn hao trọng lượng
- Làm việc theo nguyên tắc điều khiển bám theo
thời gian trễ thông qua 1 phễu chảy liên tục trong hệ
thống cân tự động.
- Nhược điểm :
+ Yêu cầu bộ xử lý tốc độ cao, để đảm bảo
chính xác và điều khiển đáp ứng.
+ Máy rung lắc, gây nhiều tiếng ồn.
+ Chịu tác động của nhiều yếu tố nhiễu, cả đầu
vào và đầu ra cần phải được cách ly hoàn toàn. Các
lực cơ học, dao động tại các mối liên kết … có thể làm
sai lệch kết quả → giảm độ chính xác và tin cậy của
hệ thống.




B. Belt weighfeeder
- Hệ thống cân băng tải liên tục.
- Đo khối lượng nguyên liệu thông qua tốc độ động
cơ và cảm biến đo áp lực lên băng tải.

Nhược điểm :
+ Băng tải của cân rất khó đáp ứng đủ nhu cầu cho việc
đo phối liệu của nguyên liệu bột thô mịn theo xu hướng chảy

xiết.
+ Sự thay đổi nhanh dòng chảy cộng với thời gian trễ cố
hữu trong hệ thống có thể gây ra hiện tượng tràn băng truyền,
mất kiểm sốt dịng chảy ngun liệu, dẫn tới liệu cấp vượt
quá mức cho phép.
+ Về mặt đo lường, tải trọng thấp, chuyển động tương
đối của nguyên liệu với băng tải cũng tạo nên những kết quả
đo khơng chính xác.
+ Vấn đề chống bụi và làm sạch băng truyền,




C) Feed-Controlled Bulk Flowmeter
- Hệ thống đo lường dòng chảy rời rạc

Nhược điểm :
- Không phù hợp với hệ thống đo lường liên tục.
- Sự thay đổi nhanh giá trị đặt có thể làm hệ dao
động, mất ổn định.




Nhận xét :
- Phương pháp đo dòng chảy cổ điển có thể có
những sai lệch đo lường lớn khi mà có nhiễu
loạn.Sự thay đổi đặc tính ngun vật liệu, cửa sập
khơng khí, hao mịn và các hư hỏng khác cũng ảnh
hưởng lớn đến kết quả đo.

- Do vậy phương pháp này chỉ có độ chính xác
trong dải điều chỉnh đầu ra lớn. Đây là thiếu sót cơ
bản của hệ thống điều khiển đo lường dịng chảy
khi cần có u cầu tinh về kết quả đo, ví dụ như
trong đo lường phụ gia xi măng …


I.2. Rotor Weighfeeder
1. Cấu tạo
1. Giá đỡ
2. Cửa vào liệu
3. Cảm biến
4. Nắp
5. Khoang chứa
6. Đáy
7. Trục cân bằng
8. Động cơ
9. Vách ngăn rotor
10.Cửa ra



2. Nguyên lý làm việc
•

Nguyên liệu được đưa vào các ngăn rotor qua cửa vào
2, rotor quay đưa nguyên liệu đến cửa ra 10.

•

Khi nguyên liệu di chuyển từ đầu vào đến đầu ra,
lượng nguyên liệu đi qua những trục cân bằng gây ra
mômen ở đường tâm của trục. Mômen này được đo
bởi loadcell. Tín hiệu của loadcell tỷ lệ với khối lượng
nguyên liệu trong các ngăn rotor, tín hiệu này đưa lên
bộ điều khiển để điều khiển sự đóng mở của cửa điều
khiển luu lượng, nhờ vậy mà các ngăn rotor không bị
tràn


•

Đường kính ngồi của rotor có thể lên đến trên
2200mm, với mức nạp liệu lên đến 1100mm để đáp
ứng công suất yêu cầu cho nguyên vật liệu thô từ 50
đến 700 giờ hoặc nhiều hơn thế. Trong khoảng từ
500 đến 1000 kg thì ảnh hưởng của nhiễu ngồi là
nhỏ. Hệ truyền động chính lắp ráp rotor với một
khớp nối tự điều chỉnh.

•

Hình dáng đặc biệt của các thanh trục giúp bù trừ
sự thay đổi của các lực dao động gây nên bởi khối
lượng ngun liệu, do đó kết quả khơng bị ảnh
hưởng.


- Khối lượng ngun liệu ở cửa ra được tính
thơng qua khối lượng đo được từ loadcell và tốc

độ quay của rotor
- Ta có thể tính khối lượng ngun liệu như sau :
feedrate = rotatespeed * weight
feedrate

: khối lượng nguyên liệu

rotatespeed : tốc độ quay của rotor
weight

: khối lượng đo đươc từ cảm biến


- Khi tốc độ quay khơng đổi thì lượng ngun
liệu ở cửa ra tỷ lệ thuận với tín hiệu của loadcell.
rotatespeed = const
feedrate
≠ const

- Muốn lượng nguyên liệu ở cửa ra là hằng số,
như mong muốn thì ta phải điều chỉnh tốc độ
của động cơ tỷ lệ nghịch với tín hiệu đo được
của loadcell.
feedrate
= const
rotatespeed = feedrate/weight

- Ưu điểm
+ Cho kết quả đo có độ chính xác cao trong cả
chế độ đo ngắn hạn và dài hạn.
+ Sản phẩm ra có dải điều khiển lớn.
+ Điều khiển tiền định ( điều khiển tín hiệu sắp
tới).
+ Thiết kế gọn nhẹ.
+ Dễ bảo dưỡng.
+ Ít hao mịn.
+ Đo lượng lớn các ngun liệu có thể tích lớn.
…


Chương IV : Hệ thống truyền
thông





Trong mỗi hệ thống cân rotor, thông tin về động cơ,
lưu lượng vào thông qua bộ giao tiếp CPI (CAN
Process Interface) được đưa đến bộ điều khiển
CSC(CAN System Controller) để giao tiếp với các
thiết bị khác



Giữa các cân trong một trạm cấp liệu cũng được nối
theo mạng CAN

Các trạm cân được nối mạng Profibus-DP với hệ
thống giám sát trung tâm (Supervisor System
Customer)
