NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG MÁY SẤY TẦNG SÔI 10 TẤNGIỜ

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG MÁY SẤY TẦNG SÔI 10 TẤN/GIỜ TÁC GIẢ CAO XUÂN ƯỚC – HỒ MINH THỨC Khóa luận tốt nghiệp được đệ trình đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành Cơ Điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

HỆ THỐNG MÁY SẤY TẦNG SÔI 10 TẤN/GIỜ

Họ và tên sinh viên: CAO XUÂN ƯỚC

HỒ MINH THỨC

Tháng 06 năm 2013

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

HỆ THỐNG MÁY SẤY TẦNG SÔI 10 TẤN/GIỜ

TÁC GIẢ

CAO XUÂN ƯỚC – HỒ MINH THỨC

Khóa luận tốt nghiệp được đệ trình đáp ứng yêu cầu

cấp bằng kỹ sư ngành Cơ Điện Tử

Giáo viên hướng dẫn:

PGS.TS.NGUYỄN VĂN HÙNG KS.NGUYỄN TRUNG TRỰC

Tháng 06 năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Em xin trân trọng cảm ơn tất cả quý thầy cô ở trường đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh và quý Thầy Cô trong khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã trang bị cho em những kiến thức quý báu cũng như đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Cơ Điện Tử đã giúp đỡ chúng

em nhiệt tình trong thời gian thực hiện đề tài

Em cũng xin bày tỏ sự biết ơn chân thành đối với thầy Nguyễn Văn Hùng và anhNguyễn Trung Trực đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp

Đặc biệt, em xin cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng đã dành thời gian nhận xét và góp ý để luận văn của em hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến những người thân cũng như bạn bè đã động viên, ủng hộ và luôn tạo cho em mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn

TPHCM, ngày tháng 06 năm 2013

Sinh viên thực hiện

CAO XUÂN ƯỚC

HỒ MINH THỨC

TÓM TẮT

Đề tài: “Nghiên cứu điều khiển tự động hệ thống máy sấy tầng sôi 10 tấn/ giờ” được thựchiện tại trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh và công ty lương thực Vĩnh Long, xí nghiệp lương thực Trà Ôn ( xã Xuân Hiệp, Trà Ôn, Vĩnh Long ), thời gian từ tháng 2 đến tháng 5 năm 2013

Đề tài đã thực hiện và đạt được một số kết quả sau:

 Thiết kế mạch điều khiển và động lực cho hệ thống sấy tầng sôi 10 tấn/giờ

 Mạch điều khiển cấu trấu lò đốt

 Mạch điều khiền gàu tải tầng sôi

 Mạch điều khiển cấu liệu tầng sôi

 Mạch điều khiển nhiệt độ lò đốt

 Thiết kế chương trình giám sát, điều khiển máy sấy tầng sôi với chế độ tự động và bằng tay

 Chương trình giám sát nhiệt độ lò đốt

 Chương trình giám sát cấp liệu lò đốt và máy sấy tầng sôi

 Lưu và chuyển dữ liệu qua internet

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii 

TÓM TẮT iii 

MỤC LỤC iv 

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii 

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii 

DANH SÁCH CÁC BẢNG x 

Chương 1 MỞ ĐẦU 1 

1.1 Đặt Vấn Đề 1 

1.2 Mục đích 1 

Chương 2 TỔNG QUAN 2 

2.1 Lý thuyết về máy sấy tầng sôi và điều khiển lò đốt 2 

2.1.1  Nguyên lý hoạt động máy sấy tầng sôi 2 

2.1.2  Ưu và nhược điểm của sấy tầng sôi 3 

2.1.3  Điều khiển nhiệt độ lò đốt 3 

2.2 Các thiết bị đóng cắt và điều khiển 4 

2.2.1  Aptomat 4 

2.2.1.1 Phân loại 4 

2.2.1.2 Thông số kỹ thuật 5 

2.2.2  Công tắc tơ 5 

2.2.2.1 Phân loại 6 

2.2.2.2 Thông số kỹ thuật 6 

2.2.3  Rơ le nhiệt 7 

2.2.4  Rơ le thời gian 8 

2.2.5  Rơ le bán dẫn SSR 9 

2.2.6  Biến tần 9 

2.2.6.1 Định nghĩa 9 

2.2.6.2 Nguyên lý cơ bản làm việc 10 

2.3 Tổng quan về PLC S7 200 và module EM235 10 

2.3.1  Hình dáng PLC S7 200 11 

2.3.2  PLC S7-200 11 

2.4 Giới thiệu Module EM235 13 

2.4.1  Giới thiệu chung 13 

2.4.2  Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến và các tín hiệu đo chuẩn trong công nghiệp 14 

2.5 Giới thiệu về cảm biến PT 100 17 

2.6 Giao thức Modbus RTU 18 

2.7 Giới thiệu tổng quan về Autobase 20 

2.7.1  Giới thiệu 20 

2.7.2  Cấu hình Autobase 20 

2.7.2.1 Animation Editor 20 

2.7.2.2 Autobase 20 

2.7.2.3 Autobase Studio 20 

2.7.2.4 Bitmap Editor 20 

2.7.2.5 Communication Server 21 

2.7.2.6 Language tool 21 

2.7.2.7 Line Printer Manager 21 

2.7.2.8 Network Client 21 

2.7.2.9 Network server 21 

2.7.2.10 OPC client 21 

2.7.2.11 Project Manager 21 

2.7.2.12 Running Server 22 

2.7.2.13 SMS Manager 22 

2.7.2.14 Watchdog 22 

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 

3.1 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài 23 

3.1.1  Địa điểm 23 

3.1.2  Thời gian 23 

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 23 

3.2.1  Nội dung nghiên cứu 23 

3.2.2  Phương pháp nghiên cứu 23 

3.3 Thiếp bị khảo nghiệm 24 

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 

4.1 Khảo sát hệ thống máy sấy tầng sôi tại công ty lương thực Vĩnh Long 25 

4.1.1  Nguyên lý hoạt động 25 

4.1.2  Gàu tải tầng sôi 26 

4.1.3  Bộ phận cấp liệu tầng sôi : 27 

4.1.4  Buồng sấy tầng sôi 28 

4.1.5  Tháo liệu tầng sôi 29 

4.1.6  Bộ phận cấp trấu lò đốt 29 

4.1.7  Quạt lò đốt 30 

4.1.8  Buồng đốt 30 

4.1.9  Vít lấy tro lò đốt 31 

4.1.10 Quạt tầng sôi 31 

4.2 Thiết kế bộ phận điều khiển tự động máy sấy tầng sôi 32 

4.2.1  Sơ đồ khối 32 

4.2.2  Thiết kế mạch và tính toán thiết bị 33 

4.2.2.1 Thiết kế mạch 33 

4.2.2.2 Tính toán lựa chọn thiết bị cho tủ điều khiển 35 

4.2.3  Giải thuật điều khiển 40 

4.2.4  Thiết kế bộ phận điều khiển 42 

4.2.5  Xây dụng chương trình mô phỏng trên Autobase và PLC S7 200 47 

4.3 Kết quả khảo nghiệm 52 

4.3.1  Khảo nghiệm chương trình đọc nhiệt độ và truyền dữ liệu 52 

4.3.2  Khảo nghiệm chương trình điều khiển nhiệt độ 53 

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 62 

5.1 Kết luận 62 

5.2 Đề nghị 62 

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HMI: Human Machine Interface

PLC: Programmable Logic Controller

LAD: Ladder Logic

STL: Statement List

FBD: Function Block Diagram

RS 232: Recommended Standard 232

RS 485: Recommended Standard 485

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Hình ảnh về máy sấy tầng sôi 2 

Hình 2.2 Aptomat khối 4 

Hình 2.3 công tắc tơ 6 

Hình 2.4 Rơ le nhiệt 7 

Hình 2.5 Rơ le thời gian 8 

Hình 2.6 Rơ le bán dẫn SSR 9 

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý SSR loại xoay chiều và một chiều 9 

Hình 2.8 Biến tần của hãng LS 10 

Hình 2.9 Nguyên lý làm việc của biến tần 10 

Hình 2.10 PLC S7 200 CPU 222 11 

Hình 2.11 Vòng quét của chương trình PLC 12 

Hình 2.12 Chế độ hoạt động của PLC S7 200 13 

Hình 2.13Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến 15 

Hình 2.14 Cách kết nối Module EM 235 15 

Hình 2.15Cài đặt tầm họat động cho Module EM 235 16 

Hình 2.16 Chọn độ phân giản cho Module EM 235 16 

Hình 2.17Mạch ngõ vào của Module EM235 17 

Hình 2.18 Định dạng dữ liệu vào cho Module EM 235 17 

Hình 2.19 Cảm biến nhiệt độ PT 100 18 

Hình 3.1Máy đo ẩm độ KETT F-511 24 

Hình 3.2 Đồng hồ nhiệt Standard ST-8811 24 

Hình 4.1 Sơ đồ hoạt động hệ thống sấy tầng sôi tại công ty lương thực Vĩnh Long 25 

Hình 4.4Hình gàu tài tầng sôi 26 

Hình 4.2 Hình ảnh lúa đang sôi trong quá trình sấy 26 

Hình 4.3 Hình ảnh buồng sấy tầng sôi 26 

Hình 4.5Cấp liệu tầng sôi 27 

Hình 4.6Buồng sấy tầng sôi 28 

Hình 4.7Tháo lúa tầng sôi 29 

Hình 4.8Bộ phận cấp trấu tầng sôi 29 

Hình 4.9Quạt lò đốt 30 

Hình 4.10Buồng lò đốt 30 

Hình 4.11Vít cào tro lò đốt 31 

Hình 4.12 Quạt tầng sôi 31 

Hình 4.13Sơ đồ khối chương trình hệ thống máy sấy tầng sôi 32 

Hình 4.14 Mạch động lực của động cơ vít tải và quạt lò đốt 33 

Hình 4.15 Mạch điều khiển động cơ vít tải và quạt lò đốt 33 

Hình 4.16 Mạch điều khiển quạt tầng sôi 34 

Hình 4.17 Mạch động lực quạt tầng sôi 34 

Hình 4.18 Mạch động lực hệ thống sấy tầng sôi 35 

Hình 4.19 Mạch điều khiển hệ thống sấy tầng sôi 35 

Hình 4.20 Giải thuật điều khiển nhiệt độ lò đốt 40 

Hình 4.21 Giải thuật điều khiển vít tải trấu 41 

Hình 4.22 Bố trí cảm biến trên thùng chứa trấu 41 

Hình 4.23 Giải thuật điều khiển gàu tải lúa 42 

Hình 4.24 Bố trí cảm biến trên thùng chứa lúa 42 

Hình 4.25 Kết nối các thiết bị qua giao thức Modbus RTU 43 

Hình 4.26 Giao diện phần mền SKWorkshop Touch Screen 47 

Hình 4.27 Màn hình điều khiển nhiệt độ lò đốt 47 

Hình 4.28 Màn hình điều khiển quạt tầng sôi và vít tải 47 

Hình 4.29 Giao diện điền khiển lò sấy tầng sôi 48 

Hình 4.30 Giao diện cài đặt các thông số cho chế độ tự động 48 

Hình 4.31 Giao diện xem và gửi dữ liệu 49 

Hình 4.32 Sơ đồ đấu dây cảm biến PT 100 49 

Hình 4.33 Mạch chuyển đổi RS232 sang RS485 50 

Hình 4.34 Đồ thị so sánh nhiệt độ đo bằng PT 100 với Standard ST-8811 52 

Hình 4.35 Đồ thị khảo nghiệm chương trình điều khiển nhiệt độ lò đốt lần 1 54 

Hình 4.36 Đồ thị khảo nghiệm chương trình điều khiển nhiệt độ lò đốt lần 2 55 

Hình 4.37 Đồ thị khảo nghiệm chương trình điều khiển nhiệt độ lò đốt lần 3 59 

Hình 4.38 Đồ thị khảo nghiệm ẩm độ lúa vào ra trong máy sấy tầng sôi 60 

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Các ngõ vào ra của PLC S7-200 11 

Bảng 2.2 Các mã chức năng 19 

Bảng 4.1 Bảng thông số của động cơ 36 

Bảng 4.2 Bảng quy định địa chỉ truyền thông Modbus RTU 43 

Bảng 4.3 Bảng quy định vùng nhớ trên SAMKOON HMI 45 

Bảng 4.4 Bảng quy định vùng nhớ trên PLC PLC Master K120 46 

Bảng 4.5 Quy định địa chỉ trên PLC và Autobase 51 

Bảng 4.6 Khảo nhiệm chương trình đọc nhiệt độ 52 

Bảng 4.7 Khảo nghiệm chương trỉnh điều khiển nhiệt độ lò đốt lần 1 53 

Bảng 4.8 Bảng khảo nghiệm chương trỉnh điều khiển nhiệt độ lò đốt lần 2 54 

Bảng 4.9 Khảo nghiệm chương trỉnh điều khiển nhiệt độ lò đốt lần 3 56 

Bảng 4.10 Khảo nghiệm ẩm độ lúa vào ra trong máy sấy tầng sôi 59 

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Để bảo quảnlúa sau khi thu hoạch được tốt thì khâu phơi sấy là khâu rất quan trọng Việc làm khô lúa đến độ ẩm phù hợp để hạn chế sự phát triển của các loài côn trùng, nấm mốc và giảm các hoạt động sinh lý sinh hóa của hạt gây ra sự suy giảm chất lượng của lúa trong quá trình lưu thông, tồn trữ và tiêu thụ.Dựa trên những yêu cầu thực tế, lĩnh vực bảo quản và chế biến nông sản sau thu hoạch cần có thêm trang thiết

bị nhằm: nâng cao năng suất, giảm hao hụt sản lượng nông sản, nâng cao giá trị nông sản sau thu hoạch, giảm nhân công lao động

Để giải quyết được vấn đề trên, việc nâng cao mức tự động hóa vào khâu sấy là rất cần thiết Hệ thống sấy sẽ được trang bị thêm các bộ tự động kiểm soát nhiệt độ, độ

ẩm, lưu lượng gió, kiểm soát nạp liệu, phân phối các tác nhân sấy hợp lý Việc vận hành hệ thống sấy tự động giúp chúng ta theo dõi giám sát quá trình hoạt động của hệ thống; hệ thống sẽ tự điều chỉnh các thông số riêng, theo đúng yêu cầu của chế độ sấy

Do vậy, đề tài “Nghiên cứu điều khiển tự động hệ thống máy sấy tầng sôi 10 tấn/giờ”

đã được thực hiện với sự hướng dẫn của PGS.TS.Nguyễn Văn Hùng, KS.Nguyễn Trung Trực nhằm góp phần nâng cao mức tự động hóa vào quá trình vận hành máy sấy tầng sôi

1.2 Mục đích

Đề tài “Nghiên cứu điều khiển tự động hệ thống máy sấy tầng sôi 10 tấn/giờ” được thực hiện với mục đích góp phần đưa điều khiển tự động vào quá trình vận hành hệ thống máy sấy tầng sôi để nâng cao năng suất sấy, nâng cao chất lượng sản phẩm, làm cho hệ thống hoạt động một cách liên tục, giảm nhân công lao động…

Đề tài được thực hiện với mục tiêu cụ thể sau:

 Thiết kế mạch điều khiển và động lực cho hệ thống sấy tầng sôi 10 tấn/giờ

 Thiết kế chương trình giám sát và điều khiển máy sấy tầng sôi với chế độ tự động

và bằng tay

 Lưu và chuyển dữ liệu qua internet

Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Lý thuyết về máy sấy tầng sôi và điều khiển lò đốt

2.1.1 Nguyên lý hoạt động máy sấy tầng sôi

Hình 0.1 Hình ảnh về máy sấy tầng sôi

2 Luồng khí nóng 5 Ống dẫn bụi và không khí

3 Thùng chứa hạt 6 Cyclon lắng bụi

Bộ phận chính của thiết bị sấy tầng sôi là một buồng sấy, phía dưới buồng sấy có đặt một ghi lò dẫn luồng khí từ lò đốt Phía dưới buồng sấy là một tấm thép có đục nhiều lỗ thích hợp hoặc lưới thép để tác nhân sấy đi qua nhưng hạt không lọt xuống Tác nhận sấy(TNS)có nhiệt độ cao, độ ẩm thấp được thổi từ dưới lên để đi qua lớp vật liệu Với tốc độ đủ lớn tác nhân sấy nâng các hạt lúa lên và làm cho lớp hạt lúa xáo trộn, quá trình sôinày là quá trình trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt nhất giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy Các lớp vật liệu khô hơn, nhẹ hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sôi

và ở mức độ hạt khô nào đó thì nó sẽ được đưa ra ngoài qua đường tháo liệu và được gàu tải đưa đi

 Thiếp bị chính trong máy sấy tầng sôi:

 Lò đốt : sử dụng lò đốt trấu

 Quạt: quạt ly tâm, thổi khí nóng từ lò vào buồng sấy tạo sự sôi và sấy hạt

 Buồng sấy: dạng hình hộp có sàn sấy hình chữ nhật, lúa từ phễu được trục cuốn đẩy

liên tục vào buồng sấy, lúa “sôi lên” và đi dọc sàn sấy nhờ sức đẩy của khí sấy rồi được tháo ra ở cuối sàn bằng trục tháo hạt Không khí sấy thoát ra khỏi lớp hạt qua cyclon để lóng tạp chất

2.1.2 Ưu và nhược điểm của sấy tầng sôi

 Ưu điểm:

 Năng suất sấy cao

 Vật liệu sấy khô đều

 Có thể tiến hành sấy liên tục

 Hệ thống thiết bị sấy tương đối đơn giản

 Dễ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu ra khỏi buồng sấy

 Có thể điều chỉnh thời gian sấy

 Nhược điểm:

 Trở lực lớp sôi lớn

 Tiêu hao nhiều điện năng để thổi khí tạo lớp sôi

 Yêu cầu cỡ hạt nhỏ tương đối đồng đều

2.1.3 Điều khiển nhiệt độ lò đốt

Nhiệt độ là đại lượng vật lý hiện diện khắp mọi nơi và trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt

là trong công nghiệp vì mỗi sản phẩm, thiết bị hay điều kiện làm việc cần những nhiệt

độ khác nhau Muốn có được nhiệt độ phù hợp cần phải có một hệ thống điều khiển.Tùy theo tính chất,yêu cầu của quá trình mà nó đòi hỏi các phương pháp điều khiển thích hợp

Hệ thống điều khiển nhiệt độ có thể phân làm hai loại: Hệ thống điều khiển hồi tiếp (feedback control system) và hệ thống điều khiển tuần tự (sequence control system)

 Điều khiển hồi tiếp thường được xác định và giám sát kết quả điều khiển, so sánh nó với yêu cầu thực thi và tự động điều chỉnh đúng

 Điều khiển tuần tự thực hiện từng bước điều khiển tùy theo hoạt động điều khiển trước khi xác định tuần tự

2.2 Các thiết bị đóng cắt vàđiều khiển

2.2.1 Aptomat

Là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt điện bằng tay nhưng có thể tự động ngắt mạchđiện khi có sự cố quá tải hay ngắn mạch

Hình 0.2 Aptomat khối 2.2.1.1 Phân loại

 Theo cơ cấu tác động (tự ngắt) người ta chia ra 3 loại sau:

 Áp tô mát nhiệt: tác động từ cơ cấu điện nhiệt, như vậy thời gian tác động sẽ rất chậm Loại này thường dùng để bảo vệ quá tải

 Áp tô mát điện từ: tác động nhờ cơ cấu điện từ, như vậy thời gian tác động sẽ rất nhanh Loại này thườngdùng để bảo vệ ngắn mạch

 Áp tô mát điện từ nhiệt

 Theo kết cấu người ta chia ra các loại sau:

 Áp tô mát 1 cực

 Áp tô mát 2 cực

 Áp tô mát 3 cực

 Theo điện áp sử dụng người ta chia ra các loại sau:

 Áp tô mát 1 pha (có 1 hoặc 2 cực)

 Áp tô mát đa năng

2.2.1.2 Thông số kỹ thuật

Khi lựa chọn áp tô mát ta cần chú ý các thông số kỹ thuật sau:

 Dòng điện định mức của áp tô mát Idm(A) Đây là dòng điện lớn nhất cho phép áp tô mát làm việc trong thời gian lâu dài mà không bị tác động (không bị ngắt) Dòng điện này không được nhỏ hơn dòng điện tính toán của phụ tải

 Dòng điện bảo vệ ngắn mạch của áp tô mát Inm (A) Đây là dòng điện nhỏ nhất (tác động trong thời gian rất ngắn) đủ để làm cho ap tô mát tự ngắt Chỉ những áp tô mát có kết cấu ngắt kiểu điện từ mới có thông số này Đối với áp tô mát loại này khi chọn để đóng ngắt động cơ thì dòng điện này không được chọn nhỏ hơn dòng khởi động động

cơ (Inm>Ikđ)

 Dòng điện bảo vệ quá tải của áp tô mát Iqt (A): dòng điện này có thể điều chỉnh được nhờ các vít điều chỉnh đặt bên trong áp tô mát Thông thường nhà chế tạo đã chỉnh định sẵn và gắn keo, trong một số trường hợp ta có thể hiệu chỉnh lại theo giá trị sau: Iqt=(1,1÷1,2).Itt

 Điện áp làm việc của áp tô mát: (điện áp định mức của áp tô mát) Điện áp này được chọn phụ thuộc vào điện áp áp của lưới điện mà áp tô mát sử dụng Về nguyên lý điện

áp này không nhỏ hơn điện áp cực đại của lưới điện mà áp tô mát sử dụng

2.2.2 Công tắc tơ

Công tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện động lực bằng tay (qua

bộ nút nhấn) hoặc tự động Công tắc tơ có thể dùng cho các mạch động lực có điện áp lên tới 500V, dòng điện định mức đến 600A

Trong mạch điện công nghiệp công nghiệp công tắc tơ thường được dùng đóng cắt động cơ điện với tần số đóng cắt lớn, có thể lên tới 1800 lần trong một giờ Công tắc tơ làm việc với điện áp cho phép trong khoảng (±10÷20%Udm)

Hình 0.3 công tắc tơ 2.2.2.1 Phân loại

 Theo số cực người ta chia thành các loại sau:

 Công tắc tơ 1 cực

 Công tắc tơ 2 cực

 Công tắc tơ 3 pha

 Theo điện áp làm việc của công tác tơ:

 Công tắc tơ 1 chiều DC

 Công tắc tơ xoay chiều AC

 Theo kết cấu của công tắc tơ:

 Công tắc tơ kiểu kín (thường được dùng ở môi trường có ở độ ẩm cao )

 Công tắc tơ kiểu hở

 Theo công dụng:

 Công tắc tơ đơn ( sử dụng để điều khiển động cơ quay một chiều )

 Công tắc tơ kép, loại này gồm 2 công tắc tơ gắn liền nhau và có liên động cơ khí với nhau ( chuyên dùng để điều khiển động cơ xoay 2 chiều )

2.2.2.2 Thông số kỹ thuật

 Dòng điện định mức trên công tắc tơ (A) Đây là dòng điện lớn nhất cho phép công tắc tơ làm việc trong thời gian lâu dài mà không bị hư hỏng Đối với mỗi công tắc tơ thì dòng điện này phụ thuộc vào điện áp làm việc của công tắc tơ (lưu ý là điện áp làm việc của tiếp điểm chứ không phải điện áp của cuộn hút) Về nguyên tắc khi chọn công tắc tơ thì dòng điện định mức của công tắc tơ không được nhỏ hơn dòng điện tính toán (Itt) của phụ tải Dòng điện này chủ yếu do tiếp điểm của công tắc tơ quyết định.Để tiết kiệm người ta thường chọn Idm= (1,2÷1,5).Itt

 Điện áp định mức của công tắc tơ (V) Đây là điện áp cách điện an toàn giữa các bộ phận tiếp điện với vỏ của công tắc tơ Điện áp này không được chọn nhỏ hơn điện áp cực đại của lưới điện

 Điện áp định mức của cuộn hút (V) Điện áp này được chọn phải phù hợp với điện

áp của mạch điều khiển

 Tuổi thọ của công tắc tơ: được tính bằng số lần đóng cắt (tính trung bình) kể từ khi dùng tới khi hỏng Tuổi thọ được chia thành 2 loại : tuổi thọ về điện và tuổi thọ cơ khí Kinh nghiệm cho thấy tuổi thọ về điện thấp hơn tuổi thọ cơ khí

 Tần số đóng cắt lớn nhất cho phép: thường được tính bằng số lần đóng (cắt) lớn nhất cho phép trong 1 giờ

 Môi trường làm việc của công tắc tơ: nếu môi trường làm việc của công tắc tơ khô ráo thì ta có thể lựa chọn công tắc tơ loại hở hoặc nữa hở Còn nếu môi trường làm việc của công tắc tơ có độ ẩm cao (ví dụ trong trạm bơm nước) thì ta phải chọn công tắc tơ loại kín để an toàn cho người vận hành và bảo vệ cho cuộn dây khỏi bị ẩm ướt dẫn đến chạm chập

 Số lượng các cặp tiếp điểm chính, phụ: tùy vào phụ tải (1 pha hay 3 pha)và sự liên động của công tắc tơ với các thiết bị khác trong hệ thống

2.2.3 Rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng, cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại Trong mạch điện công nghiệp nó thường được dùng để bảo vệ quá tải cho các động cơ điện, khí đó rơ le nhiệt được lắp kèm với công tắc tơ và thường gọi là khởi động từ

Hình 0.4 Rơ le nhiệt

Các thông số kỹ thuật và cách chọn rơ le nhiệt:

Dòng điện định mức (Idm): đây là dòng điện lớn nhất mà rơ le nhiệt có thể làm việc được trong thời gian lâu dài (A)

Dòng tác động (dòng ngắt mạch) là dòng điện lớn nhất trước khi rơ le tác động để các tiếp điểm chuyển trạng thái (tiếp điểm đang đóng sẽ chuyển sang trạng thái ngắt hoặc ngược lại)

Để bảo vệ động cơ điện thì dòng tác động được điều chỉnh như sau:

Iđc=(1,1÷ 1,2) I đm

2.2.4 Rơ le thời gian

Rơ le thời gian được dùng nhiều trong các mạch tự động điều khiển Nó có tác dụng làm trễ quá trình đóng, mở các tiếp điểm sau một thời gian chỉ định nào đó.Thông thường rơ le thời gian không tác động (tức là đóng hoặc cắt) trực tiếp trên mạch động lực mà nó tác động gián tiếp qua mạch điều khiển, vì vậy dòng định mức của các tiếp điểm trên rơ le thời gian là không lớn, thường chỉ cỡ vài am-pe Bộ phận chính của rơ

le thời gian là cơ cấu tác động trễ và hệ thống tiếp điểm

Hình 0.5 Rơ le thời gian Phân loại:

 Theo thời điểm trễ người ta chia thành 3 loại:

 Trễ vào thời điểm cuộn hút được đóng điện (ON DELAY)

 Trễ vào thời điểm cuộn hút mất điện (OFF DELAY)

 Trễ vào cả 2 thời điểm trên (ON/OFF DELAY)

 Theo cơ cấu tác động trễ người ta chia thành các loại sau:

 Rơ le thời gian kiểu con lắc

 Rơ le thời gian khí nén

 Ro le thời gian điện từ

 Rơ le thời gian điện tử

2.2.5 Rơ le bán dẫn SSR

Hình 0.6 Rơ le bán dẫn SSR

SSR dùng để khuếch đại tín hiệu,từ tín hiệu điều khiển sang cơ cấu chấp hành

 Thông số kĩ thuật:

 Tín hiệu điều khiển từ 3-32 VDC

 Điện áp hoạt động: 24-380 VAC

 Dòng tải tối đa: 10A

 Thời gian đáp ứng: ON < 10ms, OFF < 10ms

 SSR được phân ra làm hai loại là AC SSR và DC SSR:

Hình 0.7Sơ đồ nguyên lý SSR loại xoay chiều và một chiều

Nguyên lý hoạt động: SSR gồm hai chân số 1 và 2 điều khiển tín hiệu được điều khiển từ mạch điều khiển (PLC hoặc vi điều khiển hoặc mạch số) Và hai chân số 3 và

4 thì được mắc với tải Khi hai chân số 1 và 2 dẫn thì chân số 3 và 4 dẫn cho phép tải hoạt động

2.2.6 Biến tần

2.2.6.1 Định nghĩa

Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được

Hình 0.8 Biến tần của hãng LS 2.2.6.2 Nguyên lý cơ bản làm việc

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn

1 chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ

Hình 0.9 Nguyên lý làm việc của biến tần

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống.Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống tự động

2.3 Tổng quan về PLC S7 200 và module EM235

PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động

vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm

Bộ nhớ của S7_200 được chia làm 4 vùng chính:

 Vùng chương trình: là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu các lệnh chương trình

 Vùng tham số: là miền lưu trữ các tham số như: từ khóa, địa chỉ trạm,…

 Vùng dữ liệu: được sử dụng để cất giữ các dữ liệu của chương trình bao gồm các kết quả các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền thông …

 Vùng đối tượng: Timer, counter, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ra được đặt trong vùng nhớ này

 LAD (Ladder Logic): lập trình theo phương pháp hình thang

 STL (Statement List): lập trình theo phương pháp liệt kê lệnh

 FBD (Function Block Diagram): lập trình theo phương pháp khối chức năng

e Vòng quét chương trình

CPU thực hiện 1 vòng quét như sau:

Hình 0.11 Vòng quét của chương trình PLC

f Chế độ hoạt của PLC S7 200

Hình 0.12 Chế độ hoạt động của PLC S7 200

 RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ PLC sẽ chuyển từ RUN

sang STOP khi chương trình gặp sự cố

 STOP: cưỡng bức PLC dừng công việc đang thực hiện và chuyển sang chế độ Stop

Ở chế độ STOP PLC cho phép ta hiệu chỉnh lại chương trình hoặc nạp 1 chương trình mới

 TERM: cho phép thiết bị lập trình tự quyết định chế độ làm việc của PLC ở RUN

hay STOP

2.4 Giới thiệu Module EM235

2.4.1 Giới thiệu chung

Trước hết chúng hãy so sánh việc cộng hai tín hiệu tương tự (analog) với việc cộng hai tín hiệu số (digital), công việc nào đơn giản hơn khi mà kỹ thuật số phát triển như hiện nay

Hay ta lấy một ví dụ đơn giản như sau : Ta cần điều khiển nhiệt độ của một lò nung sao cho đạt được chất lượng nào đó Làm thế nào để đo nhiệt độ về và xử lý nhiệt độ

đó như thế nào trong bài toán điều khiển

Một trong những công cụ được sử dụng là module analog

 Khái niệm về module analog

Module analog là một công cụ để xử lý các tín hiệu tương tự thông qua việc xử lý các tín hiệu số

 Analog input

Thực chất nó là một bộ biến đổi tương tự - số (A/D) Nó chuyển tín hiệu tương tự ở đầu vào thành các con số ở đầu ra Dùng để kết nối các thiết bị đo với bộ điều khiển: chẳng hạn như đo nhiệt độ

 Analog output

Analog output cũng là một phần của module analog Thực chất nó là một bộ biến đổi số - tương tự (D/A) Nó chuyển tín hiệu số ở đầu vào thành tín hiệu tương tự ở đầu

ra Dùng để điều khiển các thiết bị với dải đo tương tự Chẳng hạn như điều khiển van

mở với góc từ 0-100%, hay điều khiển tốc độ biến tần 0-50Hz

2.4.2 Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến và các tín hiệu đo chuẩn trong công nghiệp

Thông thường đầu vào của các module analog là các tín hiệu điện áp hoặc dòng điện Trong khi đó các tín hiệu tương tự cần xử lý lại thường là các tín hiệu không điện như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lưu lượng, khối lượng Vì vậy người ta cần phải có một thiết bị trung gian để chuyển các tín hiệu này về tín hiệu điện áp hoặc tín hiệu dòng điện – thiết bị này được gọi là các đầu đo hay cảm biến

Để tiện dụng và đơn giản các tín hiệu vào của module Analog Input và tín hiệu ra của module Analog Output tuân theo chuẩn tín hiệu của công nghiệp.Có 2 loại chuẩn phổ biến là chuẩn điện áp và chuẩn dòng điện

Điện áp : 0 – 10V, 0-5V, 5V…

Dòng điện : 4 – 20 mA, 0-20mA, 10mA

Trong khi đó tín hiệu từ các cảm biến đưa ra lại không đúng theo chuẩn Vì vậy người ta cần phải dùng thêm một thiết chuyển đổi để đưa chúng về chuẩn công nghiệp Kết hợp các đầu cảm biến và các thiết bị chuyển đổi này thành một bộ cảm biến hoàn chỉnh , thường gọi tắt là thiết bị cảm biến, hay đúng hơn là thiết đo và chuyển đổi đo ( bộ transducer)

Hình 0.13Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến và các tín hiệu đo chuẩn trong

công nghiệp

a Đặc tính kỹ thuật

Số lượng ngõ vào : 4; Số lượng ngõ ra: 1

Thông số ngõ ra:

 Điện áp : ± 10V, độ phân giải 12 bits

 Dòng điện: 0 – 20mA, độ phân giải 11 bits

Thông số ngõ vào:

 Điện áp tối đa 30V, độ phân giải 12 bits

 Dòng điện tối đa 32mA, độ phân giải 12 bits

Giá trị số : -32000 đến 32000 : có dấu

0 đến 32000 : không dấu

b Cách kết nối

Hình 0.14 Cách kết nối Module EM 235

c Cài đặt tầm họat động

Hình 0.15Cài đặt tầm họat động cho Module EM 235

Cài đặt các switch 1, 2, 3, 4, 5, 6 cho phép thay đổi giới hạn đo của chuyển đổi

Hình 0.16 Chọn độ phân giản cho Module EM 235

e Điều chỉnh độ lợi và offset

- Tắt nguồn của Modul, chọn tầm ngõ vào thích hợp

- Cấp nguồn cho CPU và Modul Để cho modul ổn định trong vòng 15 phút

- Sử dụng máy phát tín hiệu, nguồn áp hoặc nguồn dòng đặt tín hiệu có giá trị bằng 0 tới một trong những đầu nối của ngõ vào

- Đọc giá trị thu được cho CPU bằng kênh ngõ vào thích hợp

- Điều chỉnh OFFSET của máy đo điện thế cho đến khi bằng 0, hoặc giá trị dữ liệu dạng số mong muốn

- Kết nối một giá trị toàn thang tới một trong những đầu nối của ngõ vào Đọc dữ liệu thu được cho CPU

- Điều chỉnh GAIN của máy đo điện thế cho đến khi bằng 32000, hoặc giá trị dữ liệu dạng số mong muốn

- Lặp lại sự chỉnh định OFFSET và GAIN theo yêu cầu

f Mạch ngõ vào của module EM235

Hình 0.17Mạch ngõ vào của Module EM235

g Định dạng dữ liệu ngõ vào (dạng word)

Giá trị số sau khi chuyển đổi AIWx sẽ thay đổi 8 bit khi ngõ vào thay đổi 1 LSB

Dữ liệu ngõ vào sẽ thay đổi từ 0 đến 32000 với tín hiệu không dấu và từ -32000 đến

32000 với tín hiệu ngõ vào có dấu (0 : dấu dương, 1 : dấu âm)

Hình 0.18 Định dạng dữ liệu vào cho Module EM 235

Trong trường hợp tạo tín hiệu có dấu, bit thứ 12 sẽ tạo dấu của tín hiệu:

0 : dấu dương

1 : dấu âm

2.5 Giới thiệu về cảm biến PT 100

Là cảm biến nhiệt độ PT100 có cấu tạo là một nhiệt điện trở RTD (Resistance Temperature Detector).Nguyên lý hoạt động nhiệt điện trở dựa trên sự thay đổi nhiệt

độ dẫn đến thay đổi điện trở:

Hình 0.19 Cảm biến nhiệt độ PT 100 2.6 Giao thức Modbus RTU

MODBUS là một giao thức phổ biến bậc nhất được sử dụng hiện nay cho nhiều mục đích MODBUS đơn giản, rẻ, phổ biến và dễ sử dụng Được phát minh từ thế kỉ trước (gần 30 năm trước), các nhà cung cấp thiết bị đo và thiết bị tự động hóa trong công nghiệp tiếp tục hỗ trợ MODBUS trong các sản phẩm thế hệ mới Mặc dù các bộ phân tích, lưu lượng kế, hay PLC đời mới có giao diện kết nối không dây, Ethernet hay fieldbus, MODBUS vẫn là giao thức mà các nhà cung cấp lựa chọn cho các thiết bị thế

hệ cũ và mới

MODBUS là một hệ thống “chủ - tớ”, “chủ” được kết nối với một hay nhiều

“tớ” “Chủ” thường là một PLC, PC, DCS, hay RTU “Tớ” MODBUS RTU thường là các thiết bị hiện trường Khi một chủ MODBUS RTU muốn có thông tin từ thiết bị, chủ sẽ gửi một thông điệp về dữ liệu cần, tóm tắt dò lỗi tới địa chỉ thiết bị Mọi thiết bị khác trên mạng sẽ nhận thông điệp này nhưng chỉ có thiết bị nào được chỉ định mới có phản ứng

Ba phiên bản MODBUS phổ biến nhất được sử dụng ngày nay là:

- MODBUS ASCII

- MODBUS RTU

- MODBUS/TCP

Tuy nhiên, trong đề tài chỉ đề cập tới MODBUS RTU :

 Nguyên tắc hoạt động của MODBUS RTU :

Để kết nối với thiết bị tớ, chủ sẽ gửi một thông điệp có:

Địa chỉ thiết bị là một con số từ 0 đến 247 Thông điệp được gửi tới địa chỉ 0 (truyền thông điệp) có thể được tất cả các tớ chấp nhận, nhưng các con số từ 1-247 là các địa chỉ của các thiết bị cụ thể Với ngoại lệ của việc truyền thông điệp, một thiết bị

tớ luôn phản ứng với một thông điệp MODBUS do đó chủ sẽ biết rằng thông điệp đã được nhận

02 Đọc đầu ra rời rạc

04 Đọc bô ghi đầu vào

05 Viết cuộn cảm đơn

06 Viết bộ ghi đơn

07 Đọc trạng thái ngoại lệ

08 Chẩn đoán

và một giá trị kiểm tra lỗi

2.7 Giới thiệu tổng quan về Autobase

2.7.1 Giới thiệu

AUTOBASE là phần mềm được phát triển dựa hệ điều hành Window (OS), đây

là công cụ phát triển tự động hoá có thể giám sát và điều khiển tất cả lĩnh vực tự động Phần mềm này cài đặt trên máy tính được kết nối với các thiết bị tự động (PLC), giám sát và điều khiển các giá trị thiết lập, giá trị đo lường và trạng thái của các thiết bị Ngoài tính năng giám sát và điều khiển còn bao gồm tất cả các chức năng cần thiết của tự động hoá Bất cứ hệ thống tự động hoá nào cũng có thể giải quyết bởi sản phẩm Autobase.Tất cả những tính năng cần thiết trong tự động hoá bao gồm như: Web Server ( ứng dụng Silverlight để giám sát), kết nối cơ sở dữ liệu (link Database) và các tính năng cơ bản của giao diện người và máy (HMI/SCADA) Bất kì một nhà máy nào cũng có thể sử dụng AutoBase để giám sát và điều khiển các quá trình tự động hóa

2.7.2 Cấu hình Autobase

2.7.2.1 Animation Editor

Sử dụng các đối tượng analog hoặc digital để soạn thảo và tạo hoạt hình trên khung, có thể tự do chỉnh sửa hoạt hình với 32bit màu tinh xảo, thiết lập tốc độ, số lượng khung hình và kích thước

2.7.2.3 Autobase Studio

Là chương trình soạn thảo các Module Để soạn thảo Module, có tính năng soạn thảo Scipt, soạn thảo báo cáo (Report), soạn thảo tag, soạn thảo màn hình đồ hoạ vv… Các module dễ dàng tạo ra trong thời gian ngắn

bằng chương trình chỉnh sửa hình ảnh, có thể cấu hình màn hình giám sát linh hoạt hơn khi sử dụng kết hợp với chương trình chỉnh sửa hoạt hình

2.7.2.5 Communication Server

Là chương trình truyền thông với các thiết bị, PLC v.v Một máy tính được cài đặt chương trình truyền thông có thể kết nối tối đa là 256 thiết bị Trên chương trình truyền thông (communication Server) có tính năng xem vùng nhớ, hiện thị trạng thái lỗi truyền thông, xem mã số truyền thông…

2.7.2.6 Language tool

Có thể thay đổi ngôn ngữ của chương trình như : tiếng anh, tiếng nhật, tiếng hoa…

2.7.2.7 Line Printer Manager

Khi có cảnh báo phát ra trên hệ thống, tin nhắn cảnh báo sẽ được in ra Có thể chọn lựa để sử dụng cổng LPT1, LPT2, LPT3 và cổng Serial để in Có thể thay đổi kích thước của cột in và có thể dùng những phương thức tin nhắn cảnh báo khác nhau theo thứ tự của cảnh báo

2.7.2.10 OPC client

Khi cấu hình hệ thống giám sát quá trình có thể điều hành trên máy chủ(Primary Server) và máy chủ dự phòng(Secondary Server) Quản lý để có thể phù hợp nhằm đồng bộ hoá các giá trị Tag của các Client với các server

2.7.2.11 Project Manager

Có thể quản lý các dự án(Project) một cách đơn giản bằng tính năng sao lưu(bachup) và phục hồi(Restore) và tạo những thư mục dự án(Project) để có thể quản

lý dễ dàng từng loại dự án

2.7.2.14 Watchdog

Khi chương trình đột ngột tắt ngoài dự kiến thì tự động khởi động lại chương trình

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài

3.1.1 Địa điểm

Nghiên cứu và khảo nghiệm lấy kết quả tại tại trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh vàcông ty lương thực Vĩnh Long, xí nghiệp lương thực Trà Ôn ( xã Xuân Hiệp, Trà Ôn, Vĩnh Long )

3.1.2 Thời gian

Đề tài đã tiến hành từ tháng 02 năm 2013 đến tháng 06 năm 2013

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Nội dung nghiên cứu

 Khảo sát máy sấy tầng sôi tại công ty lương thực Vĩnh Long

 Thiết kế chế tạo bộ phận điều khiển tự động hệ thống máy sấy tầng sôi 10 tấn/giờ:

 Thiết kế bộ phận điều khiển nhiệt độ lò đốt trong khoảng từ 60 đến 95 oC

 Thiết kế chương trình giám sát và điều khiển máy sấy tầng sôi với chế độ tự động và bằng tay

 Lưu và chuyển dữ liệu qua internet

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu

 Cơ sở thiết kế: dựa vào yêu cầu giám sát và điều khiển tự động cho hệ thống máy sấy tầng sôi 10 tấn\giờ với nhiệt độ sấy từ 60 đến 95oC

 Phương pháp thực hiện:

 Khảo sát hệ thống máy sấy tầng sôi 10 tấn/giờ tại công ty lương thực Vĩnh Long

 Thiết kế mạch điều khiển và động lực cho hệ thống sấy tầng sôi 10 tấn/giờ

 Thiết kế chương trình giám sát và điều khiển máy sấy tầng sôi với chế độ tự động

và bằng tay

 Lưu và chuyển dữ liệu qua internet

3.3 Thiếp bị khảo nghiệm

 Máy đo ẩm độ KETT F-511

+ Thang đo: 10 – 30% (đối với lúa)

+ Môi trường hoạt động: 0 – 400oC

+ Độ chính xác: 0,5%

Hình 3.1Máy đo ẩm độ KETT F-511

 Đồng hồ nhiệt Standard ST-8811, với độ chính xác là ±2%

Hình 3.2 Đồng hồ nhiệt Standard ST-8811

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Khảo sát hệ thống máy sấy tầng sôi tại công ty lương thực Vĩnh Long

4.1.1 Nguyên lý hoạt động

Hình 4.1 Sơ đồ hoạt động hệ thống sấy tầng sôi tại công ty lương thực Vĩnh Long

Chú thích:

 Nguyên lý hoạt động

Sau khi cho trấu vào đốt trong lòthì sinh ra một nhiệt lượng, nhiệt lượng này được điều chỉnh bởi tốc độ cấp trấu của vít tải trấu (3), không khí sơ cấp sẽ được cung cấp bởi quạt lò đốt (4), trong quá trình cháy lượng tro sinh ra sẽ được lấy ra bởi vít cào tro (5), không khí sấy (khí nóng) sẽ được quạt ly tâm (quạt tầng sôi 7) thổi vào buồng sấy, việckhống chế nhiệt độ không khí sấy sẽ được cài đặt ngưỡngtrên màn hình giám sát, ngoài ra không khí sấy còn được điều chỉnh bởi van gió 6.Lúa được vận chuyển từ

ngoài vào bởi các vít tải tới sàng làm sạch,tại đây sàng loại bỏ tạp chất như rơm, rạ,

mà trong quá trình thu hoạch vẫn còn sót lại Sau khi làm sạch, lúa được gàu tải (2) vận chuyển vào thùng chứa lúa,tại đây lúa được điều chỉnh lưu lượnghợp lý (lưu lượng này phụ thuộc vận tốc động cơ van xoay 8) sao cho:lúa “sôi lên” và đi dọc sàn sấy nhờ sức đẩy của khí sấy rồi được tháo ra ở cuối sàn bằng trục tháo hạt, thời gian lúa ở trong buồng sấy khoảng 2 đến 3 phút ( thời gian cụ thể thì phụ thuộc vào từng chế độ sấy ) Không khí sấy thoát ra khỏi lớp hạt qua cyclon để lóng tạp chất Lúa đi qua trục tháo hạt, lúa được vận chuyển tới hệ thống sấy tháp

4.1.2 Gàu tải tầng sôi

Hình 4.4Hình gàu tài tầng sôi

Chú thích:

5 Miệng nạp liệu

Lúa được vận chuyển trong các gầu(2) riêng biệt, các gầu được gắn chặt vào bộ phận kéo(1) Hướng đi của lúa là hướng thẳng đứng từ sàng làm sạch rồi xả vào bồn nạp liệu của máy sấy tầng sôi

 Chiều cao thùng cấp liệu tầng sôi: 1800mm

 Chiều ngang thùng cấp liệu tầng sôi: 1000mm

 Công suất động cơ van xoay rãi lúa: 1.4 kW

 Quy trình hoạt động:

Lúa được gàu tải tầng sôi tải lên và đổ vào thùng cấp liệu tầng sôi(2) Động cơ van xoay rải lúa (3) điều khiển lượng lúa tải vào buồng sấy tầng sôi Trên thùng cấp liệu có cửa (1) để quan sát độ đầy trong thùng

4.1.4 Buồng sấy tầng sôi

Hình 4.6Buồng sấy tầng sôi

Chú thích: 1 Sàn sấy 2.Ống dẫn khí và bụi ra cyclon 3.Buồngsấy

 Thông số khảo sát:

 Chiều cao buồng sấy: 1700mm

 Chiều dài buồng sấy: 4500mm

 Chiều ngang buồng sấy: 750mm

 Công suất động cơ quạt sấy tầng sôi: 45 kW

 Quy trình hoạt động:

Lúa sau khi được van xoay rãi lúa đưa vào buồng sấy, quạt sấy tầng sôi hoạt động thổi luồng khí nóng từ lò đốt vào buồng sấy qua sàn sấy(1) thổi vào buồng sấy, với tốc độ đủ lớn khí nóng nâng các hạt lúa lên và làm cho lớp hạt lúa xáo trộn, quá trình sôinày là quá trình trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt nhất giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy Các lớp lúa khô hơn, nhẹ hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sôi và ở mức độ hạt khô nào đó thì nó sẽ được đưa ra ngoài qua đường tháo liệu và được gàu tải đưa

đi

4.1.5 Tháo liệu tầng sôi

Hình 4.7Tháo lúa tầng sôi

Lúa sau khi sôi và giảm ẩm đến độ ẩm yêu cầu(giảm khoảng 5 % so với trước khi sấy) sẽ được thổi qua cửa tháo liệu và được trục vít tháo liệu tải ra sang hệ thống sấy tháp

 Chiều ngang thùng trấu: 1010mm

 Công suất động cơ vít tải: 0.4 kW (2 vít tải)