Các thông số kỹ thuật cơ bản về cân mẻ điện tử
- Số lượng thành phần điều khiển cân mẻ : 1 - 12 ( tuỳ đặt ).
- Hình thức định lượng : Cân theo định mức.
- Năng suất của toàn hệ cân : 1~80 T / h
- Sai số định lượng tổng thể từng cân : < 0.7%
- Điều khiển định lượng bằng máy tính.
- Cho phép thay đổi năng suất và tỷ lệ các thành phần bằng bàn phím máy tính.
- Có hiện số về trọng lượng tức thời của các cân trên hộp điều khiển và trên màn hình máy tính đặt tại phòng điều khiển.
- Có hệ thống khoá mã, bảo mật.
- Chương trình quản lý đi kèm với phần mềm điều khiển (một thành phần trong chương trình điều khiển) cho phép hiển thị, lưu trữ, in ra các số liệu cần thiết : các tham số điều khiển, năng suất định mức tức thời của từng cân, thời gian làm việc và tổng năng suất tương ứng theo thời gian ca, ngày, tháng ... Nếu hệ thống chạy gián đoạn nhiều lần trong ngày thì chương trình vẫn tự động tính và cộng dồn lại. Trong trường hợp hệ thống làm việc liên tục từ ngày này sang ngày khác thì các số liệu vẫn được tự động cập nhật cho từng ca sản xuất vào thời điểm cuối ca. Đặc biệt, hệ thống tự động theo dõi tất cả các tham số điều khiển (tỷ lệ % phối liệu, năng suất, các hệ số điều khiển …) và quá trình chạy gián đoạn trong ngày (thời gian chạy, thời gian dừng, tổng thời gian làm việc …). Mỗi khi người vận hành thay đổi tham số điều khiển hoặc chạy gián đoạn thì tất cả các thông số cũ đều được ghi lại. Điều này đảm bảo cho các cán bộ kỹ thuật, cán bộ quản lý có thể biết được mọi thông tin trong quá trình sản xuất, giúp đỡ tốt hơn cho việc đánh giá tình trạng hoạt động của hệ thống. Để đảm bảo an toàn dữ liệu, các thông tin này được lưu trữ đầy đủ nhưng không thể sửa chữa hoặc thay đổi được. Tuy nhiên, người sử dụng có thể xem lại các thông tin này ở bất kỳ thời điểm nào, kể từ lúc hệ thống hoạt động lần đầu tiên sau khi lắp đặt.
Hình ảnh minh họa hệ thống cân mẻ điện tử đang trong thời gian đi vào họa động.
Thiết bị sử dụng trong hệ thống cân mẻ:
+ Loadcell có các mức tùy thuộc theo công suất và theo trọng lượng mỗi mẻ cân: 50Kg,100Kg,150Kg,250Kg,...
+ Hộp cộng tín hiệu: có tính năng là phẳng tín hiệu.
+ Đầu cân chuyên dụng cho cân mẻ.
+ Bộ điều khiển khả trình PLC.
+ Màn hình cảm ứng hiển thị tại chỗ
+ Bộ máy tính máy in.
Ưu nhược điểm:
+ Giá thành đầu tư ban đầu thấp.
+ Độ chính xác cao hơn các hệ cân động.
+ Dễ dàng khắc phục sự cố, thay thế sửa chữa.
+ Năng suất thấp hơn các hệ cân định lượng động.
+ Dòng liệu không liên tục.
1. Thuyết minh công nghệ cân mẻ
Hiện nay, kỹ thuật điện, điện tử trên thế giới đang phát triển rất mạnh mẽ. Các thành tựu của kĩ thuật đã thúc đẩy sản xuất phát triển theo xu hướng tự động hóa cao.
Công nghệ cân thành phần theo mẻ cũng được hưởng các thành quả đó. Việc dựng hệ thống cân chủ yếu dựa trên kết cấu cơ khí, độ chính xác không cao, năng xuất lao động thấp, nhưng giá thành đầu tư thấp, phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ.
Công nghệ điện, điện tử, mà trọng tâm là kĩ thuật vi xử lý, vi điều khiển phát triển, đã giải quyết các bài toán kĩ thuật vừa đảm bảo độ chính xác, nâng cao năng xuất lao động. Thiết bị nhỏ gọn, bảo hành bảo dưỡng dễ dàng, thuật tiện. Các thiết bị này được sản xuất theo tiêu chuẩn công nghiệp về tuổi thọ, độ chống thấm, chống ẩm, kháng nhiễu. Hơn nữa, thiết bị được sản xuất theo tiêu chuẩn về điện (các thông số nguồn cấp, tín hiệu đầu vào, đầu ra…), nên thuận tiện trong việc lựa chọn các thiết bị của các hãng khác nhau trong việc tích hợp một giải pháp công nghệ hoàn trỉnh, phù hợp với khả năng đầu tư của nhà máy mà vẫn đảm bảo được yêu cầu sản xuất.
Hệ thống cân đóng bao điện tử gồm các thiết bị chính :
+ Bộ điều khiển:
Bộ điều khiển (Weight Controller), lấy tính hiệu cân từ ba cảm biến trọng lượng thông qua bộ cộng tín hiệu, xử lí dữ liệu theo thuật toán điều khiển lập trình phù hợp với công nghệ cân mẻ.
+ Hộp nối cộng tín hiệu
Hộp nối (Junction box), lấy tín hiệu từ ba cảm biến trọng lượng cân về và trung bình tín hiệu, căn chỉnh độ cân bằng của các góc cân tập hợp thành tín hiệu duy nhất đưa về đầu cân – bộ điều khiển.
+ Cảm biến trọng lượng
Cảm biến trọng lượng (loadcell), truyển đổi trọng lực thành tín hiệu điện áp, đưa về bộ điều khiển trung tâm.
+ Cơ cấu thừa hành
Cơ cấu thừa hành lấy tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển, từ người vận hành (tín hiệu điều khiển thường có điện áp thấp, công suất làm viếc nhỏ) ra lệnh cho cơ cấu chấp hành
Cơ cấu thừa hành là các thiết bị đóng ngắt, dây dẫn tín hiệu điều khiển…
Cơ cấu chấp hành
Cơ cấu chấp hành gồm các động cơ bơm, các van khí nén, các động cơ rung và động cơ băng tải chính, ...
Các thiết bị chính :
Các thiết bị được tính hợp trong tủ điều khiển gồm:
01 máy tính đông nam á.
01 bộ ổn áp và lưu điện cấp, ổn định nguồn cho máy tính và hệ điều khiển.
01 chống sét van: chống sét lan truyền trên đường dây bảo vệ thiết bị.
01 máy biến áp cách li: cách li nguồn với hệ điều khiển để tránh xung nhiễu từ bên ngoài vào hệ thống.
10 bộ điều khiển cân K3HB có tích hợp thêm card đầu ra điều khiển logic có tiếp điểm rơle 5A và card truyền thông RS485.
01 bộ điều khiển S7-200 CPU 224 Relay.
02 Module đầu vào số.
01 Module đầu ra số.
01 màn hiển thị và đặt thông số điều khiển TD200.
01 card truyền thông RS485/RS232
01 các thiết bị thừa hành : Công tắc, nút bấm, công tắc tơ…
Các thiết bị được lắp đặt trên khung cơ cấu cân mẻ :
30 cảm biến trọng lượng: 100Kg.
20 động cơ rung có điều khiển tự động khi cấp liệu.
20 van đóng mở cửa xả liệu vào cân và từ cân xuống băng tải.
2. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển của một cân mẻ
3. Nguyên lý hoạt động
Bắt đầu vận hành người công nhân vận hành thao tác từ trên máy tính, TD 200, tủ đặt thông số tỷ lệ cho các thành phần, thời gian vận hành, số mẻ cân cho hai gầu tải, cách thức cân (xen kẽ, cấp cho một gầu hay khác) rồi nhấn nút vận hành.
+ Các cân bắt đầu vận hành cân :
Plc ra lệnh cho van xả đóng lại, van cấp mở ra
Động cơ rung bắt đầu hoạt động đồng thời với đầu điều khiển K3HB đến khi nào liệu trong cân đã đủ số lượng đặt.
Khi đó van cấp đóng lại, động cơ rung dừng, băng tải chính chạy, van xả được mở ra khi có tín hiệu báo về là phễu chờ liệu đã vào vị trí sẵn sàng.
Phễu chờ liệu sẽ mở ra khi gầu tải đã vào vị trí nhận liệu.
Đến khi tất cả các đầu điều khiển báo cân đã rỗng thì chu trình cấp liệu lại lặp lại
Bộ điều khiển cân được tích hợp thêm các đầu vào ra:
Đầu cho cảm biến lực: Nhận tín hiệu trọng lượng từ cảm biến lực
Đầu ra điều khiển: các đầu ra điều khiển dạng tín hiệu số (mức logic 0-1), được điều khiển theo các mức dưới đây.
Bộ điều khiển cân được tích hợp thuật toán để điều khiển các đầu ra số:
Đầu ra1, 2, 3, 4 thông báo trạng thái của quá trình xả cân. Thông số trọng lượng tăng dần. Đến một mức nào đó (cài đặt trước), đầu cân sẽ tác động các đầu ra số để điều khiển quá trình đóng mở van.
Bộ điều khiển cân cho phép cài đặt, tính toán lượng rơi tự do, để đảm bảo độ chính xác của hệ thống.
