Trang bị điện - Cân rotor

Luận văn, đồ án tốt nghiệp, đề tài tốt nghiệp, đồ án, thực tập tốt nghiệp, đề tài

TĐH 2_ K50

Rotor

Weighfeeder Technology

Trần Đình Khoa

Tăng Bá Mạnh

Nguyễn Mạnh HùngNguyễn Trọng Tuấn

I.1 Một số loại cân truyền thống

Chương I: Giới thiệu chung

I.2 Phương pháp cân định lượng rotor

1 Cấu tạo cân rotor

I.1 Một số loại cân truyền thống

 A) Loss-in-weight feeders (LIW)

 B) Belt weighfeeders

 C) Prefed flowmetter

 A Loss-in-weight feeders

- Hệ thống cân tổn hao trọng lượng

- Làm việc theo nguyên tắc điều khiển bám theo

thời gian trễ thông qua 1 phễu chảy liên tục trong hệ thống cân tự động

- Nhược điểm :

+ Yêu cầu bộ xử lý tốc độ cao, để đảm bảo

chính xác và điều khiển đáp ứng

+ Máy rung lắc, gây nhiều tiếng ồn

+ Chịu tác động của nhiều yếu tố nhiễu, cả đầu vào và đầu ra cần phải được cách ly hoàn toàn Các lực cơ học, dao động tại các mối liên kết … có thể làm sai lệch kết quả → giảm độ chính xác và tin cậy của

hệ thống

 B Belt weighfeeder

- Hệ thống cân băng tải liên tục

- Đo khối lượng nguyên liệu thông qua tốc độ động

cơ và cảm biến đo áp lực lên băng tải

Nhược điểm :

+ Băng tải của cân rất khó đáp ứng đủ nhu cầu cho việc

đo phối liệu của nguyên liệu bột thô mịn theo xu hướng chảy xiết.

+ Sự thay đổi nhanh dòng chảy cộng với thời gian trễ cố hữu trong hệ thống có thể gây ra hiện tượng tràn băng truyền, mất kiểm soát dòng chảy nguyên liệu, dẫn tới liệu cấp vượt quá mức cho phép.

+ Về mặt đo lường, tải trọng thấp, chuyển động tương đối của nguyên liệu với băng tải cũng tạo nên những kết quả

đo không chính xác.

+ Vấn đề chống bụi và làm sạch băng truyền,

 C) Feed-Controlled Bulk Flowmeter

- Hệ thống đo lường dòng chảy rời rạc

Nhược điểm :

- Không phù hợp với hệ thống đo lường liên tục

- Sự thay đổi nhanh giá trị đặt có thể làm hệ dao động, mất ổn định

- Do vậy phương pháp này chỉ có độ chính xác

trong dải điều chỉnh đầu ra lớn Đây là thiếu sót cơ bản của hệ thống điều khiển đo lường dòng chảy khi cần có yêu cầu tinh về kết quả đo, ví dụ như trong đo lường phụ gia xi măng …

I.2 Rotor Weighfeeder

1 Cấu tạo

2 Nguyên lý làm việc

• Nguyên liệu được đưa vào các ngăn rotor qua cửa vào

2, rotor quay đưa nguyên liệu đến cửa ra 10

• Khi nguyên liệu di chuyển từ đầu vào đến đầu ra,

lượng nguyên liệu đi qua những trục cân bằng gây ra mômen ở đường tâm của trục Mômen này được đo bởi loadcell Tín hiệu của loadcell tỷ lệ với khối lượng nguyên liệu trong các ngăn rotor, tín hiệu này đưa lên

bộ điều khiển để điều khiển sự đóng mở của cửa điều khiển luu lượng, nhờ vậy mà các ngăn rotor không bị tràn

• Đường kính ngoài của rotor có thể lên đến trên 2200mm, với mức nạp liệu lên đến 1100mm để đáp ứng công suất yêu cầu cho nguyên vật liệu thô từ 50 đến 700 giờ hoặc nhiều hơn thế Trong khoảng từ

500 đến 1000 kg thì ảnh hưởng của nhiễu ngoài là nhỏ Hệ truyền động chính lắp ráp rotor với một

khớp nối tự điều chỉnh

• Hình dáng đặc biệt của các thanh trục giúp bù trừ

sự thay đổi của các lực dao động gây nên bởi khối lượng nguyên liệu, do đó kết quả không bị ảnh

hưởng

- Ta có thể tính khối lượng nguyên liệu như sau :

feedrate = rotatespeed * weight

rotatespeed : tốc độ quay của rotor

weight : khối lượng đo đươc từ cảm biếnfeedrate : khối lượng nguyên liệu

- Khối lượng nguyên liệu ở cửa ra được tính

thông qua khối lượng đo được từ loadcell và tốc

độ quay của rotor

- Khi tốc độ quay không đổi thì lượng nguyên liệu ở cửa ra tỷ lệ thuận với tín hiệu của loadcell.

rotatespeed = const

feedrate ≠ const

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

feedrate = const

rotatespeed = feedrate/weight

- Ưu điểm

+ Cho kết quả đo có độ chính xác cao trong cả chế độ đo ngắn hạn và dài hạn

+ Sản phẩm ra có dải điều khiển lớn

+ Điều khiển tiền định ( điều khiển tín hiệu sắp tới)

Chương IV : Hệ thống truyền thông

 Trong mỗi hệ thống cân rotor, thông tin về động cơ, lưu lượng vào thông qua bộ giao tiếp CPI (CAN

Process Interface) được đưa đến bộ điều khiển

CSC(CAN System Controller) để giao tiếp với các thiết bị khác

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

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

Customer)

 Ngoài ra, trong khối CPI còn có đầu nối RS-232 dành cho modul PFISTER HAND TERMINAL

1 Giới thiệu về mạng CAN

 CAN (Controller Area Network)

 CAN xuất phát là một phát triển chung của 2 hãng Intel và Bosch Ban đầu được sử dụng trong công nghệ ôtô, nhưng ngày nay đã phát triển và được sử dụng nhiều trong lĩnh vực tự động hóa quá trình công nghiệp

 CAN sử dụng đôi dây xoắn kết hợp với chuẩn RS 485

 Cơ chế giao tiếp CSMA/CA

 Có khả năng tránh xung đột

 Tốc độ truyền tối đa 1Mbit/s

 Ưu điểm của CAN

 Có độ tin cậy cao nhờ các phương pháp bảo toàn tín hiệu tốt

 Tính thời gian thực được cải thiện

 Hiệu suất truyền lớn

→ thích hợp với điều khiển chuyển động tốc

độ cao và điều khiển mạch vòng kín

 Nhược điểm của CAN:

 Có ràng buộc về tốc độ truyền và chiều dài mạng

 Ghép nối với CAN Bus kết nối các cân với nhau

 Ghép nối với khối điều khiển động cơ

 Ghép nối CPI

2 Mạng Profibus-DP

 Giới thiệu về Profibus-DP (Process Field Bus)

 Phát triển tại Đức từ 1987, sau đó được chuẩn hóa thành tiêu chuẩn Châu Âu và quốc tế

 Profibus-DP là giao thức truyền thông được sử dụng thường xuyên nhất, được thiết kế cho sự giao tiếp giữa hệ thống điều khiển và ngoại vi phân tán

 Cáp sử dụng là đôi dây xoắn, có dung trở đầu cuối

 Cấu trúc mạng là cấu trúc hình thẳng, cây hoặc sao

 Phương thức truy cập kiểu master/slave

Giao diện Profibus

Cài đặt các ngôn ngữ lập trình cấp cao.

Cài đặt các thuật toán chẩn đoán và phát hiện lỗi

…

P L C

C P U

 Hoạt động của PLC :

- CPU thực hiện chu kỳ quét với 3 giai đoạn + Đọc dữ liệu đầu vào

+ Xử lý, tính toán

+ Ghi dữ liệu ra ngoài

- Quá trình xử lý này lặp đi lặp lại.

• S7-300 được sử dụng

trong hệ thống cân định lượng rotor

• Đặc điểm :

- Số lượng đầu vào ra lớn

- Được module hóa, có thể

mở rộng