bao cao TTTN.docx

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

ContentsLỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................................2

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY.....................................................................3

1. Lịch sử phát triển và cơ cấu tổ chức của nhà máy xi măng Hoàng Thạch...................3

1.1 Vị trí và lịch sử phát triển nhà máy.........................................................................3

1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy............................................................................................4

1.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng.....................................................................7

1.4 Các công đoạn sản xuất xi măng:...........................................................................8

2.Mức độ tự động hóa trong nhà máy xi măng Hoàng Thạch........................................12

2.1 Hệ thống điều khiển giám sát HT1 mới: Hệ điều khiển phân tán DCS trên nền PLC !...........................................................................................................................13

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY...................................32

1. Mạng điện cao áp 110kV:..........................................................................................32

2. Cấp điện áp 6 kV:.....................................................................................................33

2.1. Sơ đồ cung cấp điện HT1:....................................................................................33

2.2. Sơ đồ cung cấp điện HT2:.......................................................................................34

2.3. Sơ đồ cung cấp điện HT3........................................................................................34

CHƯƠNG III: TÌM HIỂU HỆ THỐNG DOSIMAT........................................................36

Chức năng của hệ thống cân định liệu:..........................................................................36

2. Các thành phần chính của cân băng bao gồm:...........................................................37

3. Nguyên lý hoạt động..................................................................................................37

4. Các thiết bị điện của cơ cấu:.......................................................................................39

5. Hệ thống truyền động điện:........................................................................................40

PHẦN TỔNG KẾT............................................................................................................47

Đ Th Huỳnh-TDH1-K53ỗ ế Page 1


LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đã và đang bước vào thời kỳ hiện đại hóa , công nghiệp hóa.Nhiều công

trình xây dựng cần được sửa chữa ,xây mới để đáp ứng với nhu cầu đất nước hiện

nay.Ngày càng có nhiều nhà máy xi măng ra đời với công suất từ 1 triệu tấn đến vài triệu

tấn/năm.Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ ngày càng tiên tiến,các

day truyền và thiết bị hiện đại đang từng ngày, từng giờ được ứng dụng vào sản

xuất.Chính vì thế, yêu cầu đặt ra của sinh viên ngành Điện nói chung và sinh viên Tự

Động Hóa nói riêng phải luôn luôn trau dồi kiến thức nhanh chóng để nắm bắt công nghệ.

Để củng cố những kiến thức đã được học trên trường , trong quá trình học, chúng em đã

được nhà trường và bộ môn Tự Động Hóa tạo điều kiện cho đi thực tập tốt nghiệp tại Nhà

máy xi măng Vicem Hoàng Thạch với thời gian 1 tháng.

Trong thời gian thực tập tại nhà máy chúng em đã được thăm quan nhà máy, quan

sát công việc các nhân viên nhà máy tại các ca tại các công trình của nhà máy,giúp em

được tìm hiểu và thu được rất nhiều kiến thức thực tế.Cho em biêt được công việc của

các kỹ sư Tự Động Hóa trong nhà máy.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo hướng dẫn T.S Trần Trọng Minh và T.S

Đỗ Mạnh Cường, cùng các chú ,các anh kỹ sư trong nhà máy xi măng Hoàng Thạch đã

tận tình hướng dẫn , giúp đỡ em hoàn thành đợt thực tập này.

Hà nội , ngày 26 tháng 2 năm 2013

Sinh viên

Đỗ Thế Huỳnh



CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY

1. Lịch sử phát triển và cơ cấu tổ chức của nhà máy xi măng Hoàng Thạch

1.1 Vị trí và lịch sử phát triển nhà máy Nhà máy xi măng Hoàng Thạch (nay là Công ty xi măng Vicem Hoàng Thạch) được

thành lập theo quyết định số: 333/BXD-TCCB ngày 04/03/1980 của Bộ xây dựng. Công

ty xi măng Vicem Hoàng Thạch là đơn vị thành viên của Tổng Công ty Công nghiệp xi

măng Việt Nam

Công ty được xây dựng trên 2 khu chính:

Khu sản xuất, phía hữu ngạn sông Đá Bạch trên khu đồi thuộc thôn Hoàng Thạch, xã

Minh Tân, huyện Kinh Môn, tỉnh Hải Dương với diện tích 24ha có nguồn nguyên liệu đá

vôi và đá sét dồi dào, gồm tất cả các xưởng sản xuất chính từ khâu đập đá vôi, đá sét, gia

công chế biến nguyên liệu, nung và nghiền xi măng.

Khu thành phẩm, phía tả ngạn sông Đá Bạch, thuộc vùng đất của thôn Vĩnh Tuy, xã

Vĩnh Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, với diện tích 12,5ha, gồm 5 Xilô chứa xi

măng, hệ thống máy đóng bao xi măng, hệ thống băng tải, máng xuất xi măng theo các

tuyến: đường Ôtô, đường thuỷ, đường sắt. Hai khu vực trên được nối liền bằng một cây

cầu dài 388,15m qua sông Đá Bạch.

Về giao thông đường sông, đường biển: Từ đường biển về cảng Hải Phòng qua sông

Bạch Đằng về sông Đá Bạch đến Hoàng Thạch, rất thuận tiện cho các loại Tàu, Xà

lan đưa Vật tư, thiết bị ra vào cảng cũng như đưa xi măng đi các nơi khác.Về giao thông

đường sắt: Công ty có tuyến đường sắt khoảng 2km từ máng xuất đến ga Mạo Khê. Giao

thông đường bộ cũng rất thuận tiện với khoảng 2km là đến quốc lộ 18 nối liền giữa Hòn

Gai và thủ đô Hà Nội. Hiện nay Công ty có 3 dây chuyền sản xuất, công suất thiết kế cho

cả 3 dây chuyền là 3,5 triệu tấn/năm.

- Dây chuyền Hoàng Thạch I với công suất thiết kế 1,1 triệu tấn/năm.



- Dây chuyền Hoàng Thạch II có công suất thiết kế là 1,2 triệu tấn /năm.

- Dây chuyền Hoàng Thạch III có công suất thiết kế là 1,2 triệu tấn/năm

Với công nghệ trang thiết bị hiện đại của vương quốc Đan Mạch, Công ty đã cung cấp

cho thị trường gần 60 triệu tấn sản phẩm. Sản phẩm xi măng Vicem Hoàng Thạch mang

nhãn hiệu con Sư Tử "Biểu tượng của sự bền vững, an toàn và ổn định" đã tham gia xây

dựng vào nhiều công trình trọng điểm của đất nước như: Bảo tàng Hồ Chí Minh, Cầu

Thăng Long, Thuỷ điện Hoà Bình…

Trải qua 30 năm xây dựng và trưởng thành, Công Ty luôn tự hào là đơn vị Anh Hùng

Lao Động thời kỳ đổi mới, tự hào là Công ty hàng đầu trong ngành xi măng Việt Nam, đã

góp phần tích cực trong qúa trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.

1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máyCông ty xi măng Hoàng Thạch thuộc Tổng công ty Xi măng Việt Nam với 2800 cán

bộ,công nhân và kỹ sư

Giám đốc Công ty : Ông Đào Ngọc Bình

GIÁM ĐỐC

Khối sản xuất

P.ĐH Trung Tâm P.Kỹ thuật sản xuất

P.Thí nghiệm - KCS Xưởng đóng bao

Xưởng Xi Măng Xưởng Lò Nung

Xưởng Nguyên Liệu Nhà máy vật liệu chịu lửa kiềm tính

Xí Nghiệp bao bì Vĩnh Tuy

Khối cơ điện

P.Kỹ thuật cơ điện P.Kỹ thuật an toàn-Môi Trường

Xưởng Điện-Điện tử Xưởng Cơ Khí



Xưởng Nước Xưởng sửa chữa công trình

Tổng Kho

Khối khai thác vận chuyển

P. Kỹ thuật mỏ

Xưởng Khai Thác

Xưởng Xe Máy

Khối hành chính kinh doanh

Văn phòng P.Kinh Doanh

P. Đời sống P. Y tế

Văn phòng giao dịch Bắc Ninh Văn phòng giao dịch Hải Dương

Văn phòng giao dịch Lạng Sơn Văn phòng giao dịch Quảng Ninh

Văn phòng giao dịch TP Hồ Chí Minh

Khối phòng ban chức năng

P.Kế hoạch P.Tổ chức lao động

P.Vật tư P.Kế toán - Thống kê - Tài chính

P.Thẩm định P.Bảo vệ - Quân sự

Khối đầu tư xây dựng

Ban quản lý dự án Hoàng Thạch 3

P.Xây dung cơ bản



Trong quá trình thực tập chúng em đã được tham quan khu sản xuất của nhà máy và nghiên cứu , tim hiểu ở Xưởng Điện-Điện tử.Em được phân công thực tập tại ca D thuộc công trình số 39(CT 39), dưới sự giúp đỡ của các chú , các anh trong ca. Đặc biết là chú trưởng ca Cao Văn Huân

Công việc của các kỹ sư tại CT 39 là:

- Vệ sinh trạm, vệ sinh phía ngoài các tủ điện trong trạm , nền nhà,hầm cáp nội bộ trạm.

- Kiểm tra số lượng, theo dõi tình trạng hoạt động của các thiết bị thuộc trạm.

-Thường xuyên kiểm tra tình trạng , vệ sinh bảo dưỡng các thiết bị thuộc các động cơ

công suất lớn : R1M03M1,R1P09M1,R2M03M1,R2S20M1;các thiết bị tủ điện,động cơ

thuộc cơ thuộc cầu xúc đá sét ,đá vôi

- Kiểm tra tình trạng , vệ sinh , bảo dưỡng các van điện,tủ điện,biến tần



1.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng



Công nghệ sản xuất của công ty xi măng Hoàng Thạch là sản xuất Clinker và xi măng đen theo phương pháp lò quay; Quá trình sản xuất diễn ra các phản ứng hoá học. Các công đoạn sản xuất có mối quan hệ khăng khít với nhau và vận hành sản xuất liên động với nhau qua điều hành trung tâm.

Dây chuyền sản xuất chính của công ty xi măng Hoàng Thạch bao gồm các hạng mục công trình sau:

Từ công trình 01 đến công trình 10 là khu khai thác đá vôi và đất sét , bao gồm 7 núi đá và 3 đồi đá sét tại các núi phải làm công tác kiến thiết cơ bản mở , làm đường đưa thiết bị lên núi. Phương pháp khai thác là cắt tầng nổ mìn phá đá từ trên xuông dưới . Công trình 11 và công trình 19 là phân xương nguyên liệu : với nhiệm vu đập nhỏ đá vôi và đá sét để đưa vào kho 15 sau đó đưa qua máy nghiền nguyên liệu và điều chỉnh đồng nhất phối liệu. Công trình 20 và công trình 30: là phân xưởng Lò , đây được coi là xương sống của nhà máy , nó làm nhiệm vụ nung luyện bột liệu thành Clinker . Công trình 31 và công trình 33 : là phân xưởng xi măng làm nhiệm vụ nghiền Clinker thành xi măng và đưa vào silô chứa . Công trình 34: là phân xưởng đóng bao và xuất xi măng với nhiệm vụ đóng bao xi măng và xuất xi măng theo các tuyến đường bộ, đường sông và đướng sắt khi có phương tiện đến nhận. Một điều lưu ý là tại công ty xi măng Hoàng Thạch không có kho chứa xi măng bao mà chỉ có các silô chứa xi măng rời mỗi khi có phương tiện vào nhận thì mới đóng bao và xuất ngay .

Sơ đồ công nghệ của công ty xi măng đựơc trình bày tại hình trên

1.4 Các công đoạn sản xuất xi măng:1.4.1 Khai thác và vận chuyển đá vôi:

Đá vôi được khai thác theo phương pháp cắt tầng bằng nổ mìn sau đó dùng xe ủi hạng lớn Komatsu ủi xuống chân núi , dưới chân núi máy xúc Komatsu công suất lớn xúc đá có kích thước <1500 mm lên xe tải hạng nặng tự trọng 32tấn nhãn hiệu Koockum tải trọng 30 tấn chuyển về đổ vào phễu phối liệu , từ phễu tiếp liệu băng tải xích chuyển đá đập búa loại 1 trục EV 200-300 động cơ 6kV của hãng F.L.Smith(Đan Mạch ), đá sau đập búa có kích thước <=15 mm, đựơc hệ thống băng tải cao su vận chuyển vào cầu rải (cầu rải có khả năng tịnh tiến đồng thời ngang và dọc ) . Đá vôi được rải vào các kho 15-I , 15-II mỗi kho thành 2 đống mục đích là đồng thời một đống rải thì đống kia được xúc bình thường , và mỗi đống được rải từ 8-29 luống , cùng với quá trình rải thì đá vôi được đồng nhất sơ bộ .



1.4.2 Công đoạn đập và vận chuyển đá sét :

Đá sét có kích thước < 800 mm được máy xúc đổ lên xe Koockum tự đổ vận chuyển đổ vào phễu tiếp liệu , nhờ băng tải xích đá sét qua búa đập ( va đập phản hồi) dập xuống cỡ hạt < 75 mm. Sau đó đá sét được băng tải cao su vận chuyển tới máy cán 2 trục kích thước đá sét sau khi cán còn < 25mm. Sau khi cán ,đá sét được hệ thống băng tải cao su chuyển về kho đồng nhất đống kia , mỗi lớp cũng gồm 8- 29 luống .

1.4.3 Kho chứa liệu :

Kho đồng nhất sơ bộ (15) có kích thước chứa :

-Đá vôi có sức chứa 30000 tấn

-Đá sét có sức chứa 13000 tấn

Đá vôi + Đá sét từ kho 15 đồng nhất sơ bộ - được xúc bằng gàu xích , gàu xích từ chân lên đỉnh đống . Gàu xích có khả năng vừa di chuyển ngang –dọc để xúc đá vôi, đá sét qua Đôsimát ( hệ thống cân đinh lượng tự động ) định đúng khối lượng cần thiết theo tỷ lệ cân từ băng tải chung rồi từ băng tải chung chuyển đá tới cổ tiếp liệu cho máy sấy nghiền( nguyên liệu). Đồng thời với quá trình sau định lượng thì Xỉ (pirite)và cát thạch anh cũng được tháo ra từ các két qua cân định lượng đổ vào băng tải chung và cùng đổ vào cổ tiếp liệu và vào máy sấy nghiền.

1.4.4 Công đoạn nghiền liệu :

Liệu sau khi đồng nhất sơ bộ được đưa vào máy nghiền liệu . Máy sấy nghiền có năng suất 248tấn/h , vật liệu vào máy phải có kích thước nhỏ hơn 40 mm , độ ẩm tối đa <=10 % . Phối liệu ra khỏi máy được vận chuyển lên Phân ly ( khí động) ở phân ly, hạt qua sàng có độ mịn đảm bảo được không khí thổi lên cyclone lắng , còn hạt thô được hồi lưu trở lại tiếp cổ phối liệu tiếp tục vào máy nghiền lại.

1.4.5 Công đoạn đồng nhất liệu:

Phối liệu ở Cyclone lắng được tháo vào silô theo kiểu tháo chéo ( đây cũng là một bước đồng nhất sơ bộ nữa ).

Silô gồm 2 tầng với kích thước : đường kính 16x26,5 và 16x45 (m)

Sức chứa của silô là 22000 tấn .

Đáy silô có hệ thống máy nén khí – sục khí vào trong silô để đồng nhất phối liệu và tạo sự linh động cho phối liệu khi tháo sẽ dễ dàng. Phối liệu dạng tinh bột động được



tháo khỏi silô chảy vào vít tải U01, vít tải chuyển phối liệu vào gầu nâng , gầu nâng chuyển bột phối liệu vào máng khí động đến két chứa A01, từ két chứa này phối liệu được đưa qua hệ thống cân xen ( schenk) để điều chỉnh lượng phối liệu vào lò . Phối liệu qua cân xen được đi vào hai máng khí động qua hệ thống van điều chỉnh đi vào 2 bơm vít khí nén và 2 bơm Fuller phối liệu được đưa lên Cyclone trao đổi nhiệt .

Tháp 5 tầng gồm 5 silô đồng nhất , mỗi silô được chia thành 2 tầng , tầng 1 dùng để đồng nhất , tầng 2 dùng để chứa bột liệu. Liệu có thể được tháo từ tầng 1 của silô thứ nhất sang tầng 2 của silô thứ 2 hoặc tháo trực tiếp xuống tầng 1 của silô đó . Từ tháp đồng nhất , phối liệu được sấy sơ bộ đến gần 10000C trước khi đi vào lò nung .

1.4.6 Xỉ pirite :

Xỉ pirite được nhập về công ty xi măng Hoàng Thạch từ Vĩnh Phú qua đường vận tải tàu thuỷ . Từ cảng nhập Xỉ được cẩu tháp đưa vào phễu ( bê tông trượt có kích thước 8x8x6m ) , trượt xuống băng tải cao su chuyển về kho chứa nhờ máy đánh đống . Tại kho 26 , xỉ khi cần cho phối liệu thì được xe gạt FL 170 hoặc Volvo gạt xuống phễu tiếp liệu dung để tháo xỉ xuống băng tải cao su chuyển vào két , sau két xỉ được định lượng và được đổ vào băng tải chung.

1.4.7 Thạch cao:

Thạch cao được nhập vào công ty qua đường thuỷ , thạch cao được chuyển vào kho ( 26) chứa bằng dây chuyền từ cẩu tháp vào phễu qua búa đập kích thước còn <=25 mm chảy xuống băng tải cao su vào đánh đống trong kho . Khi cần pha cùng Clinker để vào máy nghiền bi , Thach cao được máy gạt , gạt xuống phễu qua băng tải qua cân định lượng và đồng nhất với Clinker và phụ gia trước khi vào máy nghiền xi măng .

1.4.8 Than cám ba :

Than cám được nhập về cảng , được hệ thống vận chuyển đưa vào đánh đống trong kho ( 26) chứa . Khi cấp liệu , than cám nhờ hệ thống băng cào – cào than xuống băng tải và được chuyển lên két than khô . Đáy của két than khô có bộ phận tiếp liệu đĩa tiếp than cho máy nghiền sấy liên hợp . Tác nhân sấy cho máy nghiền lấy từ lò đốt phụ . Than được nghiền mịn, qua hệ thống phân ly không khí , qua Cyclone lắng- than mịn được chứa vào két. Đáy của két than mịn có tiếp liệu vít xoắn, nhờ động cơ 1 chiều mà điều chỉnh được dễ dàng lượng than cấp vào lò . Khi than mịn qua phễu tiếp liệu đổ vào vít tải , vít tải vận chuyển than mịn vào đường ống , ở đây có một quạt cao áp thổi than mịn vào lò qua hệ thống vòi phun đa kênh .



1.4.9 Dầu MFO100:

Dầu MFO được chuyển về công ty xi măng Hoàng Thạch , từ công ty xâng dầu B12 Quảng Ninh bằng đường thuỷ . Từ cảng nhập dầu của công ty , dầu được bơm lên bể chứa , từ bể chứa dầu được chuyển bằng hệ thống đường ống qua hệ thống sấy ( nhờ hơi nước của lò hơi ) rồi được bơm qua van điều chỉnh vào lò bởi hệ phun dầu .

1.4.10 Công đoạn nung Clinker:

Lò nung Clinker là loại lò quay bao gồm các hệ thống chính : hệ thống sấy 5 tầng, lò nung , hệ thống làm mát .

Nhiên liệu để nung là bột than được phun ở áp suất cao dưới dạng mù . Dòng khí nóng đi ngược từ đáy lò đến đỉnh lò . Liệu từ két chứa với tỷ lệ đá vôi , quặng sắt, cát…được đưa vào Cyclone . Qua 5 tầng Cyclone phối liệu được sấy sơ bộ từ 750C – 10000C, trước khi đưa vào lò . Phối liệu đi vào lò nhiệt độ tăng dần làm các phản ứng pha rắn xảy ra và được kết khối ở 13000C –14500C tạo thành Clinker.

1.4.11 Công đoạn vận chuyển Clinker:

Clinker ra khỏi lò có nhiệt độ khá cao được làm nguội qua hệ thống làm mát đến nhiệt độ khoảng 1200C. Clinker xi măng Poorland được tháo ra qua thiết bị làm lạnh ống trùm (kiểu hành tinh ở lò I) hoặc các ghi hạ nhiệt nhờ hệ thống khí nén áp suất cao (lòII).Clinker qua ghi phân loại + máy dập búa có kích thước <= 25mm và được đổ vào băng cào xích rồi được chuyển lên băng gầu xiên . Từ băng gầu xiên Clinker được đổ vào silô chứa – ở đây Clinker được ủ từ 7-15 ngày trước khi tháo cùng phụ gia + thạnh cao vào máy nghiền xi măng .

1.4.12 Công đoạn nghiền xi măng:

Clinker, thạch cao và phụ gia sau khi đồng nhất được cho vào máy nghiền xi măng để tạo ra sản phẩm xi măng . Thành phần Clinker, thạch cao, phụgia được điều chỉnh để đạt được chất lượng xi măng theo yêu cầu . Máy nghiền xi măng là máy nghiền kiểu bi đạn . Để đảm bảo được nhiệt độ của xi măng , trong khi nghiền nước được phun vào dưới dạng sương mù ở áp suất cao .

Ximăng ra khỏi máy nghiền được đưa qua hệ thống phân ly . Tại đây có sự sàng lọc . Nếu hạt xi măng quá to thì được thu hồi trở lại đầu máy nghiền . Nếu xi măng đạt tiêu chuẩn thì được đưa về kho chứa . Nếu xi măng quá nhỏ thì được thu hồi bởi hệ thống lọc bụi .



1.4.13 Công đoạn đóng bao :

Xi măng từ silô chứa được vận chuyển bằng vít tải , gầu xúc và băng tải tới phân xưởng đóng bao. Tại đây có 5 silô chứa ,ở các silô chứa này xi măng được sục liên tục nhờ các máy nén khí để đồng nhất lần cuối trước khi đưa đến các máy đóng bao hoặc đưa đến cầu cảng để xuất xi măng rời

2.Mức độ tự động hóa trong nhà máy xi măng Hoàng Thạch Trong nhà máy quá trình sản xuất xi măng được tụ động hóa hoàn toàn.Thiết bị điện của các trạm điện phân xưởng,hệ thống chiếu sang,các thiết bị điều chỉnh hệ số công suất,các tổ máy phát điện dự phòng,cáp quang,hệ thống dò và cảnh báo cháy nổ,hệ thống điều khiển tối ưu,hệ thống điều khiển trung tâm,điều khiển cục bộ,các thiết bị lấy mẫu …Để quản lý hệ thống to lớn như nhà máy xi măng Hoàng Thạch một cách đồng bộ,tin cậy,đáp ứng được thời gian thực thì toàn bộ nhà máy cũng như quá trình sản xuất của nhà máy được thực hiện tự động hóa ở mức cao.Các hệ thống điều khiển phân tán-điều khiển quá trình sản xuất được sử dụng.Cụ thể như sau:



2.1 Hệ thống điều khiển giám sát HT1 mới: Hệ điều khiển phân tán DCS trên nền PLC !

Dây chuyền HT1 mới sử dụng hệ điều khiển phân tán có cấu trúc DCS trên nền PLC. Ở đây sử dụng bộ PLC S7-400 của hãng Siemen. Mỗi PLC phụ trách điều khiển 1 hoặc một vài công đoạn nhỏ trong quá trình sản xuất của nhà máy.

Các thành phần trong hệ thống bao gồm:

Trạm vận hành Phòng thí nghiệm QCX Terminal Bus Bus hệ thống Bus trường Trạm điều khiển cục bộ.


Chi tiết bản vẽ

CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIÊU KHIÊN

SAU KHI THAY THẾ

U1 Z1

Station 32

ET200MET200M

ET200MET200MET200MET200M

OLM

OLM

ET200MET200MET200M

S7-400WITH CP443

S7-400WITH CP443

S7-400WITH CP443

ScalanceX-400

S7-400WITH CP443

ET200MET200MET200M ET200MET200M

ET200MET200MET200M

ET200M ET200M

ScalanceX-400

ScalanceX-400

ScalanceX-400

Fro

fib

us

Frofibus

Frofibus

Frofibus

S7-400WITH CP443

OLM

OLM

QCX HT1

Eth

ern

et

K1Station 28

W1Station 20

R1Station 17

H1Station 18

Z1Station 31

155m

255m

140m

270m

SWITCH 2

Client3R1 H1 W1 K1 Z1U1

Client1 Client2 Client4 Client5 Client6

SEVER2

ScalanceX-400

SEVER1

Ethernet

Fiber optic cable

Hardcopylajer printer

Event log Matrix printer

ScalanceX-400

SWITCH 1

BACK SLIDE


1.Trạm vận hành OS:

Trạm vận hành HT1 có kiểu kiến trúc Client /Server:

Đặc điểm của kiểu kiến trúc này:• Chức năng xử lý thông tin được phân chia thành hai phần khác nhau, phần sử dụng chung cho nhiều bài toán được thực hiện trên các Server, phần riêng thực hiện trên từng Client.• Giữa các Client không có nhu cầu giao tiếp trực tiếp.• Vai trò chủ động trong giao tiếp thuộc về Client.

Server: Nhiệm vụ :

- Xử lý, lưu trữ thông tin,dữ liệu.- Thực hiện các bài toán chung.- Phục vụ truy vấn.

Server có cấu trúc dự phòng 1:1: Gồm 2 Server được kết nối với nhau.



Hình ảnh thực tế của 2 Server

Client:

Là hệ thống 6 máy tính quá trình đặt tại phòng điều khiển trung tâm . Mỗi máy thực hiện điều khiển và giám sát 1 công đoạn trong dây chuyền sản xuất của nhà máy.

Nhiệm vụ cụ thể:- Hiển thị: +) lưu đồ công nghệ của quá trình sản xuất, +) các phím điều khiển. +) các đồ thị theo dõi quá trình. +) các thông số quá trình: nhiệt độ lò lung, nhiệt độ khí ra, khối lượng nguyên liệu vào, khối lượng than, tốc độ lò, công suất lò, độ mở van... - Xử lý, lưu trữ và quản lý dữ liệu.- Hỗ trợ lập báo cáo tự động.- Tạo các cảnh báo, xử lý các sự kiện, sự cố.- Chuẩn đoán hệ thống.



- Hỗ trợ vận hành hệ thống qua các công cụ thao tác tiêu biểu, các hướng dẫn chỉ đạo và trợ giúp. .... Công đoạn nghiền liệu điều khiển và giám sát bằng 1 máy Client. Màn hình:


Lưu đồ công nghệ thể hiện rõ trên màn hình Client:

Từ đầu vào của các nguyên liệu

Đến đầu ra sau nghiền

Lò nghiền

Lò cấp quặng

Xilo đồng nhất

Hệ thống gầu

Động cơ điều khiển lò nghiền

Lò đốt phụ: cấp nhiệt cho lo

Lọc

Van ĐK


Công đoạn cấp liệu và đồng nhất :

Công đoạn lung:W1

Công đoạn nghiền than: K1


Các thiết bị chấp hành thể hiện trực quan

Hệ thống các

Hệ thống van


Công đoạn Vận chuyển Clinker: U1

Công đoạn Nghiền xi măng: Z1


Các cảnh báo giới hạn: (màu đỏ).

Các phí chức năng trên màn hình

Cửa sổ hướng dẫn trợ giúp

Tạm dừng hoạt động hệ

Chuẩn đoán hệ

Hiển thị các cảnh báo


2.Trạm QCX

QCX: hệ thống kiểm tra chất lượng bằng máy tính điện tử và phân tích quang phổ gồm có:- Phân tích mẫu như : xi măng, clinker, đất sét, đá vôi : + Để biết được chất lượng của mẫu đó, có phương án điều chỉnh lượng phụ gia cần thiết để cho ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn.


Các thông số của hệ thống được hiển thị chi tiết trên

màn hình giao diệnĐồ thị thời gian của các biến quá trình


+ Để tính toán điều chỉnh phối liệu, in, báo cáo và phân tích của thiết bị trong hệ thống QCX.- Máy phân tích Rơnghen : máy phân tích nhanh, phân tích mẫu bột nghiền trong thời gian ngắn nhất để kịp thời điều chỉnh nguyên liệu trước khi đua vào máy nghiền.- Máy tính điện tử: tính toán số liệu đưa sang từ phân tích mẫu hoặc máy phân tích Rơnghen để điều chỉnh kịp thời khối lượng của các vật liệu đưa vào máy nghiền hoặc lò nung clinker.Các thông tin từ QCX được đưa về phòng điều khiển trung tâm. 3. Terminal BusThực hiện việc ghép nối giữa các máy Client và máy chủ Server . - Sử dụng mạng Ethernet.(factory Lan) - Do khoảng cách truyền từ các Client đến Server tương đối ngắn, nên các yêu cầu về đường truyền không nghiêm ngặt như các cấp dưới. 4. System Bus

- Bus hệ thống có chức năng nối mạng các trạm điều khiển cục bộ với nhau và với các trạm vận hành.

- Bus hệ thống được sử dụng ở đây là Cáp quang. Do khoảng cách truyền xa, đòi hỏi độ chính xác cao, khả năng chống nhiễu tốt, tốc độ truyền cao.

- Đặc điểm của việc trao đổi thông tin qua bus hệ thống là lưu lượng thông tin lớn, vì vậy tốc độ đường truyền phải tương đối cao. Tính năng thời gian thực cũng là một yêu cầu được đặt ra (nhất là đối với bus điều khiển), tuy nhiên không nghiêm ngặt như với bus trường. Thời gian phản ứng thường chỉ yêu cầu nằm trong phạm vi 0,1s trở lên. Số lượng trạm tham gia thường không lớn và nhu cầu trao đổi dữ liệu không có đột biến lớn. Vì vậy đối với mạng Ethernet, tính bất định của phương pháp truy nhập bus CSMA/CD thường không phải là vấn đề gây lo nghĩ.

5. Field Bus

- Các yêu cầu chung đặt ra với bus trường là tính năng thời gian thực, mức độ đơn giản và giá thành thấp. Bên cạnh đó, đối với môi trường dễ cháy nổ còn các yêu cầu kỹ thuật đặc biệt khác về chuẩn truyền dẫn, tính năng điện học của các linh kiện mạng, cáp truyền,...

- Ghép nối các trạm điều khiển với các module vào ra phân tán : Frofibus

Lí do :

Đáp ứng tính năng thời gian thực(tốc độ truyền khoảng 9,6 – 12Mbít/s)

Được hỗ trợ mạnh về công cụ



Khả năng phát hiện lỗi tốt

6.Các trạm Điều khiển cục bộ:

Các trạm điều khiển cục bộ ở đây được đặt trong các phòng bố trí tại gần hiện trường tương ứng với từng các công đoạn.

Phụ trách công đoạn nghiền liệu:

Phụ trách công đoạn nghiền liệu và đồng nhất:

Phụ trách công đoạn nung (lò nung):

Phụ trách công đoạn nghiền than:



Phụ trách công đoạn nghiền xi măng và vận chuyển clinker:

Các trạm có cấu trúc tương tự nhau. Mỗi trạm được điều khiển bởi 1 PLC S7-400 của Siemen. Và được lắp đặt thêm nhiều Module mở rộng (ở đây sử dụng Module ET200M ) để quản lí nhiều đầu vào và ra I/O. Việc ghép nối các module mở rộng với CPU được thực hiện nhờ Profibus DP. Thông qua các module truyên thông IM 153. Đặc biệt ET200M hỗ trợ vào ra tương tự theo giao thức HART có tính năng chống cháy nổ.

Chức năng của các trạm:

Thông qua các cổng vào ra thu nhận tín hiệu từ các bộ cảm biến nhiệt, cảm biến góc quay, áp suất...xử lí thông tin tại chỗ, tính toán các công thức (recipe control), thực hiện các bài toán điều khiển quá trình và điều khiển trực tiếp các thiết bị chấp hành:lò nung, động cơ, van, công tắc...


FrofiBus DP

Module IM 153


Mỗi PLC được nạp các chương trình ứng dụng và cơ sở dữ liệu để có thể truy nhập một cách tập trung, do đó có thể trao đổi tín hiệu với phòng điều khiển trung tâm.

Nhận biết các trường hợp vượt ngưỡng giá trị và tạo các thông báo báo động.

Đặt các tín hiệu ra về trạng thái an toàn trong trường hợp có sự cố hệ thống. Các trạm có thể hoạt động độc lập khi xảy ra sự cố với đường truyền hoặc

các trạm vận hành cấp trên.

Dưới đây là 1 số hình ảnh của trạm điều khiển công đoạn nghiền than.


CPU 416 -3 của PLC S7-400

Module mở rộng ET200


Tủ điều khiển chính:nơi đặt PLC S7-400


Đầu về bộ điều khiển của các thiết bị chấp hành và cảm biến.

Hệ thống công tắc điện, cầu dao.

Module mở rộng ET200

Các ngõ vào ra


Tủ đặt 2 module mở rộng ET200


Các ngõ vào ra

Bảng ghi cụ thể địa chỉ các cổng vào ra(cử tủ điều khiển)

Cáp nối từ các thiết bị hiện trường về tủ điều khiển

Module truyền thông IM 153

Frofibus DP kết nối module với CPU.




Hai tủ đặt cạnh nhau và được kết nối với nhau bằng Profibus DP

Khối vào ra trung gian. Các ngõ vào ra.

Module ET200


Profibus DP nối với Module mở rộng

Frofibus DP nối với CPU

Module truyền thông IM 153

Bộ cấp nguồn cho ET 200M


Tủ chứa hệ thống đóng mở van và công tắc...



Hình ảnh 1 thiết bị chấp hành (đặt tại gần tủ và được nối với tủ điều khiển)

Tủ cấp điện cho động cơ được đặt gần và nối với trạm điều khiển cục bộ 2.2 Ưu điểm của hệ thống mới (hệ thống DCS trên nền PLC) so với hệ thống điều khiển cũ:

Qua những phân tích trên đây chúng ta đã làm rõ phần nào cấu trúc hệ thống điều khiển giám sát HT1 mới, với các phân cấp chức năng cụ thể. So sánh với hệ thống cũ thì hệ thống mới có nhiều ưu điểm:

- Thời gian đáp ứng nhanh hơn,độ tin cậy cao hơn.

- Tính năng thời gian thực

- Hiệu năng của hệ thống được nâng cao.

- Cấu trúc hệ thống mới đơn giản hơn



CHƯƠNG II: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY

1. Mạng điện cao áp 110kV: - Công ty xi măng Hoàng Thạch thuộc hộ tiêu thụ điện loại I . Nguồn điện được lấy từ 2 lộ 110kV: Uông bí – Hoà lạc qua 2 thanh cái cao áp .

- Trước và sau thanh cái 110kV có dao cách ly cao áp (ký hiệu :171,172), Máy cắt cao áp (ký hiệu : 131, 132 , 133 , 131-1, 132-1 , 133-1, 135-1)

- Từ thanh cái 110kV điện áp được đưa vào 4 máy biến áp cao áp 110/6kV, trong đó 2 biến áp ( T1 ,T2) có công suất 17,5 MVA; biến áp T3 có công suất 20 MVA; biến áp T5 có công suất 25MVA

- Phía sơ cấp biến áp 110kV có máy biến áp đo lường TU-1,TU-2( tỉ số110kV/110V ) TU-5(tỉ số 110kV/110V/√ 3)và các máy biến dòng TI ( tỉ số : 150/5/5/1) , ngoài ra có các đồng hồ đo năng lượng tiêu thụ có ích KWh , đo năng lượng vô công KVArh, đồng hồ đo công suất MW,MVAR, ampemet, voltmet, chống sét van.

- Thứ cấp của 4 biến áp có mức điện áp 6kVđược đưa đến các thanh cái phân phối của HT1, HT2 và HT3 .

- 4 biến áp 110kV đều có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải để đảm bảo điện áp thứ cấp luôn ổn định ở mức 6kV bằng cách thay đổi số vòng dây biến áp .

- Phần cao áp 110kV có các bảo vệ sau :

+ bảo vệ ngắn mạch

+ bảo vệ quá tải

+ bảo vệ so lệch

- Ngoài ra còn có các tín hiệu cảnh báo :

1.Tranformer Buchholz Gas 2. Oil Temperature

3.Winding Temperature 4. Oil Level Minimum

5. Oil Level Maximum 6. Tap changer Oil level minimum

7. Tap changer Oil level maximum 8. Circuit Breaker 110kV



2. Cấp điện áp 6 kV:- Các thanh cái chính 1; 2 và 3 của HT1, HT2 và HT3 được cấp điện áp từ 4 biến áp 110kV.

- Đầu vào thanh cái có đặt máy cắt 6kV , và 4 biến áp đo lường biến điện áp từ 6kV xuống 110V.Các biến dòng TI tỉ số 2000/5/5/1, 2500/5/5/1 và 2500/5/5/5.

- Điện áp từ 2 thanh cái chính được đưa xuống các thanh cái trạm . Sau thanh cái chính đều có dao cách ly , máy cắt 6kV ,các biến áp đo lường , các biến dòng dùng để đo lường và bảo vệ .

2.1. Sơ đồ cung cấp điện HT1:- Nhánh 670 cấp cho động cơ đập đá (Crusher) là loại động cơ KĐB rô to dây quấn có công suất 1200kW và biến áp 6kV/0,4kV công suất 630kVA cấp cho phân xưởng đập đá vôi (Crusher Dept I ) MDB11.1

- Nhánh 671 đưa xuống biến áp 6/0,4 kV công suất 800kVA cấp cho phân xưởng đá sét (Shale Crusher) MDB14.1.

- Nhánh 672 đưa xuống biến áp6/0,4kV công suất 630 kVA cấp cho kho chứa đá vôi đá sét (LimeStone Shale Store I) MDB 15.1.

- Nhánh 673 cấp cho động cơ nghiền liệu (Raw mill) là loại động cơ đồng bộ công suất 3920kW , động cơ quạt (Raw mill ) là động cơ không đồng bộ công suất 1900kW và biến áp 6/0,4kV công suất 1250 kVA (Raw mill Dept I) MDB17.1

- Nhánh 674 đưa xuống biến áp 6/0,4kV công suất 630kVA (Raw mill Dept I)MDB19.1 và biến áp 6/0,4kV công suất 1250kVA (Raw mill Store I) MDB19.2

- Nhánh 675 cấp cho 3 động cơ quạt công suất 1000kW và 310kW , biến áp công suất 800kVA (Kiln Dept I) MDB20.1 và biến áp 3 cuộn dây công suất 1500kVA cấp cho động cơ quay lò (Kiln Drive)công suất 370kW.

- Nhánh 676 cấp cho biến áp công suất 630 kVA dùng chiếu sáng (Light).

- Nhánh 677 đưa xuống biến áp 630kVA(Coal mill Dept I) MDB30.1, biến áp 630kVA (Coal mill Dept I) MDB30.2 , biến áp 800kVA(Gypsum Crushing Dept) MDB 13.1 và cấp cho động cơ nghiền than công suất 500kW (Coal mill).

- Nhánh 678 đưa xuống biến áp 800kVA(Cement mill Dept I) MDB31.2, biến áp 1200kVA (Cement mill Dept I) MDB31.1 , biến áp 1600kVA(Packing Dept I) MDB 34.1 và cấp cho động cơ nghiền ximăng công suất 6500kW (Cement mill).



- Nhánh 679 Dự phòng trạm điện xưởng nước

- Nhánh 680 Dự phòng trạm 35kV , mba khu ban , khu dèo gai, khu núi trường.

2.2. Sơ đồ cung cấp điện HT2:- Nhánh 682 cấp cho động cơ đập đá (Crusher) là loại động cơ KĐB rô to dây quấn có công suất 1200kW và biến áp 6kV/0,4kV công suất 630kVA cấp cho phân xưởng đập đá (Crusher Dept I ) MDB3.1

- Nhánh 683 đưa xuống biến áp 6/0,4 kV công suất 1000kVA cấp cho kho chứa liệu (Raw Material II) MDB3.2.

- Nhánh 684 cấp cho biến áp6/0,4kV công suất 1600 kVA (Raw mill Dept II) MDB3.3, động cơ nghiền liệu công suất 4850kW (Raw mill) và động cơ quạt công suất 1700kW(Raw mill Fan).

- Nhánh 685 cấp cho biến áp 6/0,4kV công suất 1600 kVA (Kiln inlet end II) MDB3.4, động cơ I.D Fan công suất 1700kW, Filter Fan công suất 450kW và động cơ quay lò công suất 450kW.

- Nhánh 687 cấp cho biến áp công suất 1250kVA trạm khí nén (Compressor Station II) MDB3.5.

- Nhánh 688 đưa xuống biến áp 6/0,4kV công suất 1600kVA (Cooler Dept II)MDB3.6 và biến áp 6/0,4kV công suất 1600kVA (Clinker Transport ) MDB3.7

- Nhánh 689 cấp cho động cơ nghiền than công suất 900kW(Coal mill), đông cơ quạt công suất 530kW(Coal mill Fan) và biên áp công suất 1250kVA (Coal mill Dept II) MDB3.8

- Nhánh 690 cấp cho biến áp công suất 1200 kVA (Cement mill Dept II) MDB3.9, biến áp công suất 1000kVA (Packing Plant II) MDB3.10, động cơ nghiền ximăng công suất 6800 kW (cement mill) và động cơ quạt công suất 450kW .

2.3. Sơ đồ cung cấp điện HT3- Nhánh 691 cấp cho EX-LINE - Nhánh 692 cấp cho công đoạn đập đá sét- Nhánh 693 cấp nguồn cho cảng nhập- Nhánh 694 cấp cho nguồn dự phòng- Nhánh 695 cấp nguồn cho công đoạn nghiền- Nhánh 696 cấp nguồn cho lò nung- Nhánh 697 cấp nguồn cho hệ thống bơm khí nén



- Nhánh 698 cấp nguồn cho thiết bị làm mát clinke- Nhánh 699 cấp cho công đoạn nghiền than- Nhánh 700 là nguồn dự phòng.



CHƯƠNG III: TÌM HIỂU HỆ THỐNG DOSIMATTrong công nghệ sản xuất ximăng cân băng định liệu có một vai trò quan trọng nhằm

định lượng và vận chuyển nguyên vật liệu cũng như sản phẩm đảm bảo đúng yêu cầu

công nghệ. Cơ cấu cấp liệu DOSIMAT chính là hệ thống cân băng định lượng đảm nhận

việc cấp liệu theo đúng tỉ lệ yêu cầu công nghệ đặt ra.

Tại nhà máy, hệ thống DOSIMAT tham gia vào cả hai dây chuyền sản xuất HT1 và

HT2. Dây chuyền HT1 sử dụng 5 cơ cấu cấp liệu DOSIMAT, đó là:

- Dosimat loại TVSG 130 dùng để cấp đá vôi (kí hiệu là R1A05F1).

- Dosimat loại TVSG 130 dùng để cấp đá sét (kí hiệu là R1B05F1).

- Dosimat loại TSG 130 dùng để cấp Clinker (kí hiệu là Z1A01F1).

- Dosimat loại TSG 80 dùng để cấp thạch cao (kí hiệu là Z1B01F1).

- Dosimat loại TSG 80 dùng để cấp phụ gia (kí hiệu là Z1C01F1).

Tất cả các Dosimat này đều dùng động cơ một chiều với bộ biến đổi Thyristor điều

khiển hoàn toàn để điều khiển tốc độ động cơ.

Chức năng của hệ thống cân định liệu:Xác định khối lượng cũng như lưu lượng liệu để từ đó phục vụ cho các hệ thống điều

khiển khác như điều khiển cấp liệu máy nghiền, điều khiển cấp liệu lò nung thông qua

thiết bị như load cell, dosimat (cân băng), disomat (cân két), belt weight (cân băng tải)

v.v…



2. Các thành phần chính của cân băng bao gồm: - Giá cân. - Tế bào cân.

- Phát tốc. - Bộ khuếch đại cân.

- Bộ tính tổng. - Bộ chỉ thị.

- Bộ đếm.

Đối với nhà máy ximăng cân định lượng tham gia vào hai công đoạn nghiền liệu và

nghiền ximăng. Ở công đoạn nghiền ximăng cân định lượng có nhiệm vụ xác định khối

lượng Clinker, thạch cao và các chất phụ gia, do đó nó quyết định chất lượng sản phẩm

đồng thời làm cơ sở tính toán năng suất sản xuất và tổng khối lượng sản phẩm.

3. Nguyên lý hoạt động Khi vật liệu được chuyên chở trên băng nó sẽ gây ra một lực F tác động lên bề mặt

băng. Băng tải di chuyển với vận tốc V trên các con lăn tải. Truyền động kéo cân băng

định lượng nhờ hai tang trống, trong đó một tang trống chủ động nối với trục động cơ.

Tang bị động được gắn với hệ thống đối trọng để khắc phục hiện tượng trượt giữa tang

trống và băng tải.



Để tính trọng lượng vật liệu trên băng, ở đây sử dụng một cảm biến trọng lượng là tế

bào cân (loadcell). Trọng lượng của vật liệu trên 1m chiều dài băng tải trên giá cân truyền

vào tế bào cân. Đồng thời tốc độ của băng tải được đo bằng máy phát tốc (điện áp đưa ra

từ máy phát tốc tỷ lệ với tốc độ băng tải). Điện áp này cung cấp cho cầu đo trong tế bào

cân. Như vậy tín hiệu lấy ra từ đường chéo cầu cân cho biết lưu lượng liệu trên băng.

Để xác định lưu lượng vật liệu trên băng cần phải xác định đồng thời vận tốc của băng tải

và trọng lượng vật liệu trên 1m chiều dài. Trong đó tốc độ băng tải được đo bằng cảm

biến tốc độ có liên hệ động học với động cơ.

Năng suất của băng tải đặc trưng bởi lưu lượng Q và tính theo công thức sau:

Q = .v [kg/s] hay Q = =3,6. .v [tấn/h]. (2-1)

Trong đó:

+ v là tốc độ di chuyển của băng, [m/s].

+ là khối lượng tải theo một đơn vị chiều dài, [kg/m].

=S. .10 (2-2)

Với:

+ là khối lượng riêng của vật liệu, [tấn/m ].

+ S là tiết diện cắt ngang của vật liệu trên băng, [m ].



4. Các thiết bị điện của cơ cấu:

Máy cấp liệu được trang bị các thiết bị điện dưới đây:

- Một động cơ một chiều có gắn phát tốc. Máy phát tốc bao gồm hai cuộn dây tách biệt,

một cuộn dùng cho tế bào cân, cuộn kia dùng cho phản hồi đến bộ điều khiển Dosimat.

- Một bộ điều khiển Dosimat tại chỗ để điều chỉnh tốc độ của động cơ trên.

Một tế bào cân dùng để đo trọng lượng của vật liệu trên băng tải.

- Một hộp đầu cáp gắn trên phễu cấp liệu.

- Một nút cắm đa năng.

- Một đồng hồ chỉ báo t/h (tấn/giờ).

- Một đồng hồ chỉ báo rev/min (vòng/phút).

- Một đồng hồ đo tổng liệu.

- Một khóa chọn chế độ hoạt động.

+ Chế độ người điều khiển tại chỗ.

+ Chế độ tự động điều khiển tại chỗ.



+ Chế độ dùng Panel điều khiển.

- Một khóa START/STOP

Với chế độ dùng Panel điều khiển từ xa, các thiết bị sau đây được gắn trên Panel điều

khiển:

- Một đồng hồ chỉ báo t/h.

- Một máy đếm xung để đếm tổng số tấn.

- Một chiết áp định hướng để điều chỉnh lượng liệu đặt, nó có thể dùng chung cho vài cơ

cấu cấp liệu.

- Một chiết áp để điều chỉnh cấp liệu tổng của vài bộ phận, được thiết kế cho cả điều

khiển từ xa và điều khiển tự động.

- Một bộ khuếch đại thích hợp dùng trong mạch với sự điều chỉnh tương ứng tất cả máy

cấp liệu để đạt được tỉ lệ yêu cầu giữa chúng.

5. Hệ thống truyền động điện: 5.1. Băng tải:

Là loại băng tải cao su dài 3,5 m, rộng 1,2 m được truyền động nhờ một động cơ một

chiều kích từ độc lập, kéo qua bộ giảm tốc và được điều khiển tốc độ nhờ một hệ thống

cân và mạch vòng điều chỉnh.

Băng tải truyền động theo phương năm ngang. Băng tải được chuyển động nhờ lực

ma sát với tang trống do động cơ quay. Chính vì thế để khắc phục hiện tượng trượt giữa

tang trống và băng tải người ta đặt một hệ thống kéo căng tang trống.

Toàn bộ băng tải và giá đặt băng tải, động cơ đều đặt trên giá cân và được đè lên tế

bào cân tức là tế bào cân đặt ở phía dưới hai bên giá băng tải.

5.2. Động cơ:

Động cơ của Dosimat là loại động cơ một chiều kích từ độc lập loại 300/ 2k. 140SP

N0 36946 có các thông số sau:

- Pđm = 2,2 kW.



- Uđ = 220 V.

- Iđ = 11,2 A.

- n = 1600 vòng/phút.

- Ukt = 220 V.

- Ikt = 0,25 A.

- p = 2.

5.3. Loadcell:

Loadcell hay còn gọi là tế bào cân, nó là một loại cảm biến dùng để chuyển đổi áp

lực sang tín hiệu điện.

Loadcell được cấu tạo từ các điện trở Tenzo, đó là những điện trở có hệ số thay đổi điện

trở theo lực tác dụng. Điện trở khi tăng sẽ bị căng (+R) và khi giảm sẽ bị nén (- R)

R3R1

R2 Rx

VGB

A

C

D

Nguyên lý hoạt động của loadcell.

Các điện trở R1, R2, R3 là các điện trở đã biết trị số, Rx là điện trở chưa biết trị số có thể

thay đổi (biến trở).

Khi cầu cân bằng tức là R1/R2 = R3/Rx thì điện áp ở hai điểm B và D là bằng nhau nghĩa

là không có điện chạy qua VG. Khi Rx thay đổi thì cầu mất cân bằng, khi đó sẽ có dòng

chạy qua điện kế. Điện áp giữa 2 điểm BD được tính gần đúng:



UBD

Trong đó: là lượng biến thiên điện trở tương đối.

U là điện áp nguồn cấp cho cầu điện trở.

Điện trở Rx là loại điện trở lực căng nghĩa là giá trị của nó thay đổi theo áp lực tác

dụng lên nó. Như vậy với biến trở lực căng và cầu điện trở người ta đã chế tạo ra cảm

biến chuyển đổi đại lượng áp lực thành đại lượng điện và đó cũng chính là nguyên lý hoạt

động của loadcell biến đổi cân nặng thành tín hiệu điện







Trong sơ đồ sử dụng cầu chỉnh lưu đối xứng một pha. Trước cầu chỉnh lưu có sử dụng

máy biến áp với điện áp thứ cấp là 300V. Mạch kích từ động cơ sử dụng cầu chỉnh lưu

không điều khiển. Trong sơ đồ có các khối phát tốc, khối điều chỉnh tốc độ PID, điều

chỉnh dòng điện PI, Bộ phát xung, Load Cell, bộ hiển thị, và 2 máy phát tốc

Trong sơ đồ bao gồm có 2 máy phát tốc được nối đồng trục với trục động cơ M. Một

máy phát tốc dùng để cấp nguồn cho cầu Load Cell (hay còn gọi là các tế bào cân). Một

máy phát tốc thứ hai dùng để lấy tín hiệu phản hồi để đưa đến bộ điều khiển Dosimat.

Để đo trực tiếp lượng liệu đổ vào máy nghiền hệ thống sử dụng tế bào cân gắn dưới giá

băng tải. Tế bào cân nhận được điện áp từ máy phát tốc, điện áp này tỷ lệ với tốc độ của

động cơ truyền động. Tải cung cấp điện áp tỷ lệ với điện áp máy phát tốc, tương ứng với

áp lực tác dụng lên tế bào cân. Điện áp được cấp tương ứng với lượng liệu thực, nó được

tự động giữ cân bằng với điện áp chuẩn tương ứng với lượng liệu theo yêu cầu. Khi có sự

sai khác giữa 2 tín hiệu này, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh thông qua điều chỉnh tốc độ

động cơ truyền động băng tải.

Tín hiệu lấy ra từ đường chéo cầu đo là tích QxV, trong đó Q là lực ép của vật liệu trên

1m chiều dài băng tải, V là tốc độ băng tải và tín hiệu này được gọi là tín hiệu cân. Tín

hiệu cân chỉ nhỏ cỡ mV và được đưa đến bộ khuyếch đại cân mV. Đây là mạch khuếch

đại một chiều có hệ số khuếch đại rất lớn, nhận tín hiệu cân mV từ tế bào cân khuếch đại

thành điện áp 0 10 VDC tương ứng với phạm vi của cân.

Đầu ra của bộ khuếch đại được so sánh với tín hiệu từ máy tính đưa xuống tạo thành

tín hiệu điều khiển đưa đến bộ khuếch đại thuật toán. Bộ khuếch đại thuật toán này được

dùng như bộ điều khiển PI (nối với tụ điện và điện trở phản hồi âm). Nó cung cấp một

điện áp tương tự trong khoảng 0 10 V đến bộ điều chỉnh tốc độ PID.

Bộ điều chỉnh tốc độ PID có hai bộ khuếch đại thuật toán A1 và A2 . Bộ khuếch đại

thuật toán A1 là một mạch lặp, có tác dụng chuyển đổi điện áp điều khiển vì điện áp này

có thể dương hoặc âm.. Sau đó tín hiệu ra của A1 sẽ được đưa tới đầu đảo của KĐTT A2,

đồng thời tín hiệu phản hồi âm tốc độ của máy phát tốc cũng được đặt vào đầu đảo của

KĐTT A2, nếu động cơ chạy ở tốc độ đặt, hai tín hiệu trên bằng nhau do đó điện áp đặt

vào đầu vào A2 sẽ tương ứng bằng 0. Bộ KĐTT A2 có nhiệm vụ tạo luật điều khiển PI, tín

hiệu ra sẽ xác định dòng điện phần ứng.



Tín hiệu ra của bộ PI được đưa tiếp đến bộ điều chỉnh dòng điện PI ( bộ điều chỉnh

dòng điện) cũng bao gồm hai bộ KĐTT A1 và A2. Khuếch đại thuật toán A1 cùng với

mạch R-C phản hồi âm tạo thành bộ điều khiển PI. Đồng thời một tín hiệu từ máy biến

dòng được đưa vào đầu đảo của A1 tạo thành mạch phản hồi âm dòng điện. Tín hiệu ra

của A1 được đưa tới đầu vào đảo A2 thông qua bộ chia áp gồm 2 điện trở 22 kΩ và 12

k.Ω. Tín hiệu vào đầu vào không đảo của A2 là tín hiệu đồng bộ hóa được lấy từ khối

logic, kết quả là đầu ra của A2 là xung vuông chu kỳ đúng bằng tín hiệu đồng bộ hóa.

Tín hiệu ra của A2 được đưa tới bộ logic. Chức năng của bộ logic tạo tín hiệu điều

khiển logic (bao gồm 2 tín hiệu ra) điều khiển sự kích mở của một cặp Thyristor tương

ứng. Để khóa bộ điều khiển động cơ trong trường hợp mất kích từ, một tín hiệu sẽ được

lấy từ bộ chỉnh lưu kích từ tới bộ logic. Khi có kích từ thì Transistor mở tương ứng với

một tín hiệu bằng 0, nếu không có kích từ thì Transistor sẽ khóa tương ứng với tín hiệu

bằng 1, nó sẽ khóa bộ điều khiển PID và bộ điều khiển PI không cho 2 bộ này hoạt động

dẫn tới hệ thống ngừng hoạt động.



PHẦN TỔNG KẾT

Sau thời gian thực tập tại nhà máy xi măng Hoàng Thạch. Em đã học hỏi được nhiều về công nghệ sản xuất của nhà máy,công việc của các trạm của từng công đoạn sản xuất xi măng, cũng như nhiệm vụ của người kỹ sư Tự Động Hóa trong nhà máy.

Quan đây em cũng xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các cán bộ,công nhân và đặc biết các anh, các chú ở ca D thuộc công trình 39 của nhà máy . Các anh ,các chú đã tận tình hướng dẫn, cho chúng em tới thăm thực tế công trường ở nhiều nơi của nhà máy.Gíup cho chúng em mở mang được nhiều kiến thức còn hạn chế khi học trong sách vở.


Documents

bao cao TTTN.docx