Cân băng định lượng

Đặc tính kỹ thuật của cân băng định lượng

- Thiết bị sử dụng cho hệ thống:
+ Cảm biến trọng lượng, cảm biến đo tốc độ.
+ Đầu cân tích hợp tính lưu lượng băng cân
+ Độ điều khiển băng cân theo công suất đặt trước.
+ Bộ biến tần điều khiển động cơ băng tải.
+ Hệ thống cơ khí băng cân.
+ Máy tính, máy in giám sát, điều khiển, in ấn báo cáo theo ngày, theo tháng.
- Số lượng thành phần cân: Theo nhu cầu sử dụng của khách hàng, số lượng thành phần có    thể là 2,3,4,...,12 thành phần.
- Phần mềm cân: Phần mềm được thiết kế với giao diện tiếng việt và có các hướng dẫn trực quan đi kèm theo từng theo tác rê chuột, phục vụ người sử dụng.
- Sai số của hệ thống cân băng định lượng được khống chế luôn nhỏ hơn 1%.
- Các thiết bị được tuyển chọn về chất lượng và mục đính sử dụng chuyên biệt do đó bảo đảm được quá trình hoạt động chính xác và có độ bền cao.

Hình ảnh thực tế một thành phần cân băng tải định lượng, loại băng tải viền dùng phổ biến hiện nay trong các hệ thống định lượng nhà máy xi măng, nhà máy sản xuất phân bón....

Hình ảnh thực tế một băng tải định lượng đang trong quá trình làm việc.

Nhiều thành phần băng tải đã hoàn thiện đang chuẩn bị xuất kho.

THUYẾT MINH:

Với gần 12 năm hoạt động trong lĩnh vực Tự động hoá, xây dựng các hệ thống trong các ngành thép, xi măng, Bia,… tham gia hầu hết các dự án lớn trong các ngành, chúng tôi nhận thấy rằng sự ổn định, tin cậy và chính xác của hệ thống công nghiệp mang ý nghĩa quan trọng đối với hiệu quả và chất lượng trong quá trình sản xuất, nhờ giảm tiêu hao nguyên liệu, điện năng, giảm phế phẩm và giảm sức lao động của con người. Ngày nay, tất cả các hệ thống tự động trong nhà máy hiện đại đều sử dụng kỹ thuật điều khiển số. Đầu tư cho các thiết bị này có thể cao hơn các thiết bị analogue nhưng sau thời gian ngắn sản xuất hiệu quả do nó mang lại có thể bù lại đầu tư ban đầu.
- Hệ thống thiết bị tự động phải đồng bộ, mới, khép kín, tận dụng triệt để những thiết bị, linh kiện phù hợp, đồng bộ với thiết bị mới để giảm giá thành, nhưng phải đảm bảo tính ổn định bền vững.
- Hiện đại hoá toàn bộ hệ thống chọn phương án tối ưu, phù hợp với quy mô đầu tư của nhà máy.
Phương án xây dựng hệ thống
Với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, nhất là sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin, kĩ thuật điện, điện tử, là nền tảng vững chắc trong việc thúc đẩy công nghiệp phát triển. Tự động hóa là một trong những lĩnh vực được hưởng thành tựu đó. Hiện nay, có rất nhiều giải pháp được đưa ra để giải quyết bài toán điều khiển lưu lượng cân băng tải.
Chúng tôi xin đưa ra phương án xây dựng hệ thống cân:
- Mỗi thành phần cân phối liệu sử dụng một bộ điều khiển riêng lẻ, thuận tiện cho việc sửa chữa nâng cấp.
- Các bộ điều khiển này được kết nối chung với một máy tính giám sát thuận tiện cho việc cài đặt tham số, hiệu chỉnh hệ thống, cũng như quản lý toàn bộ quá trình sản xuất.
- Thiết bị trong cấu hình hệ thống là các thiết bị đặc chủng, đồng bộ. Có xuất xứ rõ ràng

* Tổng quan về giải pháp điều khiển
Công thức chủ đạo của bài toán điều khiển cân băng định lượng:
Q= f(k,m,v)
Trong đó:
Q: là lưu lượng, hay sản lượng tính trên một đơn vị thời gian thông thường tính theo giờ (Kg/h)
m: Khối lượng của vật chất trên một tại điểm đo (Kg)
v: Vận tốc dịch chuyển của khối vận tốc hay vận tốc chạy băng (V/Phút)
k: hệ số quy đổi
Khối lượng là đại lượng thay đổi, để lưu lượng không đổi, vận tốc chạy băng tải phải được điều khiển sao cho phù hợp với yêu cầu.
Bài toán điều khiển cân băng tải thực chất là bài toán điều khiển tốc độ băng tải sao cho sản lượng không đổi.
Cấu trúc điều khiển của một cân băng điện tử:

 

 

Thiết bị điều khiển của một cân băng tải
- Bộ điều khiển: 01 máy cân tích hợp tính năng điều khiển cân băng tải
- Cảm biến lực: 01 cảm biến lực tải trọng 50Kg
- Bộ điều chỉnh tốc độ động cơ: 01 biến tần
- Bộ phát xung: 01 bộ phát xung 360 xung/ vòng hoặc 500 xung/ vòng
- Động cơ: 01 động cơ
- Hộp số: 01 hộp số, tỉ số chuyền 1/10 hoặc 1/20
- Máy tính có cài đặt phần mềm điều khiển giám sát
- Các thiết bị, vật tư phụ.

 

* Thuyết trình cấu trúc điều khiển một trạm cân băng tải
Cấu trúc điều khiển của một trạm cân băng tải 06 thành phần được xây dựng trên cơ sở cấu trúc điều khiển của một cân băng tải

 

 

Hình 3: Cấu trúc điều khiển một trạm cân băng tải
Cấu trúc điều khiển được thực hiên trên cơ sở máy tính giám sát làm nghiệm vụ quản lý dữ liệu tập trung. Các thông số của quá trình sản xuất được truyền từ các bộ các bộ điều khiên tới máy tính thông qua mạng truyền thông công nghiệp theo chuẩn RS485. Chuẩn truyền thông này đảm bảo về khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao, và tính bền vững của dữ liệu
Các bộ điều khiển làm nghiệm vụ điều khiển đảm bảo giữ cho lưu lượng không đổi thông qua việc điều khiển tốc độ động cơ.
Các bộ biến tần nhận lệnh từ các bộ điều khiển để điều chỉnh và duy trì tốc độ ổn định của băng tải.
Hệ thống điều khiển và giám sát được kết hợp từ những thiết bị đặc chủng trong công nghiệp được sản xuất từ những hãng lớn trên thế nên hoàn toàn có thể đáp ứng được điều kiện môi trường khắc nghiệt của nhà máy xi măng,...
Điều khiển theo vòng khép kín (dùng phản hồi tốc độ của động cơ) qua đó sẽ theo dõi được đáp ứng từ cơ cấu chấp hành, thông qua bộ điều chỉnh PID để hệ thống đi vào hoạt động ổn định nhanh chóng.
Thuật toán điều chỉnh PID được tích hợp theo bộ điều khiển giúp cho việc ổn định tốc độ động cơ đến giá trị mong muốn một các nhanh chóng khi tín hiệu khối lượng thay đổi.
Mô hình điều khiển dùng các bộ điều khiển đặc chủng, đơn lẻ giúp giám sát, kiểm tra, bảo trì thuận tiện, giảm được chi phi đầu tư. Các bộ điều khiển với tốc độ xử lí cao, bộ định thời chính xác và chuyên dụng trong các bài toán điều khiển sẽ cho kết quả tốt hơn rất nhiều so với mô hình điều khiển và giám sát hiện tại của nhà máy.
Bộ thu thập và chuyển đổi tín cân chuyên dụng sẽ cho kết quả chính xác giúp hệ thống điều khiển được chính xác.
Phần mềm điều khiển giám sát, cơ cấu chấp hành cũng như các thiết bị cảm biến chuyên nghiệp được thiết kế theo dạng Module cấy là điều kiện tiên quyết nếu như sau này nhà máy có nhu cầu mở rộng nhà máy sẽ không phải tốn kinh phí đầu tư xây dựng lại toàn hệ thống. Mặt khác còn có khả năng liên kết với các hệ thống khác tạo thành một mô hình thực tế mang tính tự động hóa cao và hiện đại cho cả nhà máy. 

Hình 4: Phần mền điều khiển và giám sát một trạm cân băng tải

* Tổng kết
Giải pháp điều khiển cân băng định lượng 6 thành phần là thành thành quả của nhiều năm hoạt động trong lĩnh vực cân điện tử nói riêng và lĩnh vực tự động hóa nó chung của Công ty chúng tôi. Giải pháp được đưa ra phù hợp với múc độ đầu tư của nhà, các thiết bị hiện đại được tích hợp giúp cho việc vận hành tiện lợi, có độ chính xác cao, độ bền tốt.
Các ứng dụng của thành tựu khoa học kĩ thuật mới được chúng tôi ứng dụng và pháp triển trong giải pháp cân băng tải:
- Công nghệ phân mềm: xây dụng phần mềm điều khiển và giám sát trên Ngôn ngữ lập trình bậc cao
- Công nghệ mạng truyền thông công nghiệp: ứng dụng lí thuyết về mạng truyền thông công nghiệp giúp cho việc trao đổi thông tin, dữ liệu trở lên an toàn hơn, tiết kiệm được chi phí dây tín hiệu, phù hợp với xu thế phát triển của các thiết bị điện trong thời đại công nghệ thông tin
- Công nghệ điện, điện tử: nắm vững kỹ thuật vi xử lý, xử lý tín hiệu tương tự, tín hiệu số
- Công nghệ chuyền động: ứng dụng các bộ biến đổi tần số để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha.

 Thông số chính của các thiết bị mà chúng tôi sẽ lựa chọn

1. BỘ ĐIỀU KHIỂN CÂN BĂNG TẢI-INDICATOR - Model: BST100. - Màn hình LCD 128x64 - Ngôn ngữ: Tiếng Anh - Điện áp/ dòng ra DC 12V/100mA - Dải đầu vào xung nhịp 0.5 ~ 3000Hz - Cổng tín hiệu Analog 03 đầu ra - Cổng truyền thông COM1: RS232/RS85/RS422/Profibus-DP/Ethernet; COM2:RS232. - Thiêt bị có thể kết nối IPC/PLC, bảng hiển thị LED, máy in, modul không dây. - Điện áp hoạt động AC220V ± 15%. 50/60Hz. - Công suất 15W. - Kích thước (WxHxD): 164x86x193mm. Nhiệt độ làm việc: -20℃  đến +40℃ .
2. BIẾN TẦN-INVERTOR - Model: 3G3JV - Hãng sản xuất:  Omron, Nhật bản - Tình trạng thiết bị: mới 100% - Tiêu chuẩn:  Nhật bản - Tính năng điều khiển tốc độ động cơ Thông số chính - Điện áp đầu vào:  380Vac, 50Hz - Công suất: 1,5Kw - Tần số đầu ra:  0-400Hz - Độ phân giải tần số: 0.1Hz - Phương pháp điều khiển: điều khiển tốc độ hoặc Momen - Độ quá tải: 150% trong 60s - Điều chỉnh tần số: 0-10V hoặc 4-20mA - Bảo vệ quá tải: dưng khẩn khi dòng làm việc vượt qua 250% I định mức - Bảo vệ thấp áp đầu vào: thấp hơn 200Vac - Bảo vệ cao áp đầu vào: vượt quá 410Vac
3- Cảm biến lực - Loadcell - Model: Loadcell HSX - Hãng sản xuất: keli - Nơi sản xuất : Trung quốc ( hàng nhập khẩu đầy đủ CO, CQ) - Tải trọng : 50, 100, 150, 300kg - Tính ổn định cao, sai số nhỏ nhất, độ nhạy cao. - Có khả năng chống ẩm, chống nước cao. - Ứng dụng: cân đóng bao, cân băng tải.
4. BỘ PHÁT XUNG-ENCODER - Model: - Hãng: Autonic - Tiêu chuẩn: Châu âu - Tình trạng thiết bị: mới 100% - Tính năng cản nhận chuyển động quay Thông số chính - Nguồn cấp: 12Vdc đến 24Vdc - Dòng tiêu lớn nhất: 70mA - Độ phân giải: 256 xung, 100 xung, 720xung - Cấu hình đầu ra: PNP – Tích cực dương - Tần số làm việc lớn nhất: 20kHz - Tốc độ quay lớn nhất: 5000 vòng/phút - Chất liệu vỏ: Nhôm - Trọng lượng: 300g
5. ĐỘNG CƠ - Model: 4K90L - Hãng sản xuất: Liên danh Viet-Hung - Tiêu chuẩn: Châu âu - Tình trạng thiết bị: mới 100% Thông số chính - Công suất: 1.5KW - Tốc độ định mức: 1420 vòng/ phút - Điện áp: tam giác/sao 220/ 380 Vac, 50Hz - Dòng điện: 8,66/5A - Hiệu suất: 80% - Hệ số cos: 0.85