Đề tài Hệ động lực học cho cân băng tải có năng suất 10 100T/H

Chương II Giới thiệu cân băng định lượng 2.1 Giới thiệu cân băng đinh lượng 2.1.1 Giới thiệu chung Hệ thống cân băng đinh lượng là một trong các hệ thống có vai trò rất quan trọng trong các dây truyền công nghệ hầu hết các quá trình công nghệ đều sử lý từ các nguyên liệu thô ban đầu để cung cấp ra các thành phần. Mọi công đoạn sử lý nguyên liệu chúng cũng cần phải định lượng. Từ những lĩnh vực đơn giản đến phức tạp như pha chế một hỗn hợp đảm bảo sự chính xác cao các thành phần và đồ đồng nhất do đó các nguyên liệu thô ban đầu được định lượng. Vai trò tự động hoá của việc cân định lượng không thể thiếu được trong hệ thống có mức độ tự động hoá cao. Một trong các hệ thống cân định lượng nổi bật là hệ thống cân băng đinh lượng trong nhà máy xi măng Bỉm Sơn, nó tham gia vào nhiều công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất xi măng. Công nghệ sản xuất xi măng là một công nghệ phức tạp bao gồm nhiều quá trình và có nhiều nguyên liệu tham gia như: đá vôi, đá sét, quặng, phụ gia…với khối lượng tương đối lớn. 2.1.2.Giới thiệu hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy xi măng Bỉm Sơn. Hệ thống cân băng đinh lượng là hệ thống cân băng tải động liên tục là thiết bị đầu vào bộ phận tiếp nhiêu liệu có thể thấy rõ hơn nhiệm vụ của cân băng đinh lương trong nhà máy qua các sơ đồ tổng quan sau: 1 2 3 4 5 6 7 8 12 11 10 9 13 14 15 16 17 18 Hinh 2.1 Sơ đồ tổng quan quy trình nguyền liệu Mỏ khai thác đá sét. Mỏ khai thác đá vôi. Mỏ khai thác Perit. phụ gia. Máy đập đá sét. Máy đập đá vôi. Máy đập Perit. Máy đập phụ gia. Kho phụ gia. Kho Perit. Kho đá vôi. Kho sét. Băng tải. Máy nghiên thô. Cân băng định lượng đá sét. Cân băng định lượng đá vôi. Cân băng định lượng Perit. Cân băng định lượng phụ gia. Nhìn vào sơ đồ trên ta thấy công đoạn nghiền liệu có dùng hệ thống cân Harler gồm 4 cân Harler -Cân băng định lượng cấp đá vôi -Cân băng định lượng cấp đá sét -Cân băng định lượng cấp quặng -Cân băng định lượng cấp phụ gia 1.Silô chứa. 2.Nung sơ bộ 4000C - 9000C. 3.Lò nung 9000C - 11000C. 4.Làm nguội Clinker. 5, 6 Silô chứa Clinker. 7. Silô chứa thạch cao. 8. Silô chứa Basalt. 9. Băng tải. 10. Máy nghiền. 11. Silô cement. 12. Kho than. 13. Cân Xanh. 14. Nghiền than. 15. Cân. 16. Cân băng định lượng Clinker. 17. Cân băng định lượng Thạch Cao. 18. Cân băng định lượng Basalt. Nhìn vào sơ đồ nghiền xi măng ta thấy ở công đoạn nghiền xi măng có dùng hai hệ thống cân do hai hãng cân sản xuất. -Hệ thống cân Harler -Hệ thống cân Xanh Cân Xanh có nhiệm vụ cấp than vào máy nghiền than Hệ thống cân Harler có nhiệm vụ cấp thạch cao, Clinker, phụ gia cho máy nghiền xi măng. 2.2 Hệ thống cân băng định lượng cấp liệu cho máy nghiền liệu 2.2.1 Nhiệm vụ của hệ thống cân băng Hệ thống cân băng định lương cấp liệu cho máy nghiền liệu có nhiệm vụ xác định lượng đá vôi, đá sét, phụ gia cấp cho máy nghiền liệu sao cho đảm bảo về khối lượng và tỷ lệ do kỹ sư công nghệ đặt ra. trong các phương pháp phối liệu cho sản xuất xi măng thường sử dung 3 phương pháp -phương pháp tính toán theo giản đồ -phương pháp tính toán theo toán đồ -phương pháp tích phân đối với 2 phương pháp tính toán theo giản đồ và phương pháp tính toán theo toán đồ không thường được sử dụng vì hay bị sai số trong quá trình tiến hành nên trong phối liệu sản xuất xi măng hay sử dụng phương pháp phân tích, đem lai hiệu quả cao hơn, độ chính xác cao hơn. Hiện nay nhà máy xi măng Bỉm Sơn sản xuất hai loại xi măng chính đó là xi măng hỗn hợp PC30 và PC40. Mỗi loại xi măng này có tỷ lệ khác nhau do đó tỷ lệ lượng cấp vào máy nghiền cũng khác nhau. Trong đồ án này em nghiên cứu về loại xi măng hỗn hợp PC30 để cho ra sản phẩm xi măng hỗn hợp PC30 nhà máy thường dùng trên cơ sở đá vôi Hang Nước, đá sét Quyền Cây, xỉ Pyrit Lâm Thao và than Antrasit loại 4A. Theo báo cáo thí nghiệm số 970314 Nguyên liệu Clinker Đá vôi Đá sét Xỉ Pyrit Phối liệu khô % 79,36 19,94 0,70 Vậy để có một tấn Clinker ta cần: -0,7936 tấn đá vôi -0,1994 tấn đá sét -0,07 tấn Pyrit Mà lò nung làm việc 24/24 và 315 ngày trong/năm vậy hệ thống cân băng định lượng cấp liệu cho máy nghiền có nhiệm vụ cấp đều và đủ theo tỷ lệ trên với thời gian 24/24 và 315 ngày/năm 2.2.2.thông số kỹ thuật của hệ thống để tạo ra loại xi măng hỗn hợp thì clinker phải có đủ 4 thành phần nêu ở trên. các thành phần này được định lượng với sái số 3%. Tất cả các động cơ của các băng tải được điều khiển tốc độ qua bộ biến tần, các tham số chính cuả hệ thống có thể cho phép đổi băng trương trình trên máy tính. Ngoài việc định mức năng suất của hệ thống có thể thay đổi dễ dàng từ bàn phím máy tính hay trực tiếp điều khiển trên bộ điều khiển HF9 Khi kết thúc một ca làm việc hay một ngày sản xuất máy tính tự động hiển thị số liệu, về năng suất, chất lượng yêu cầu kỹ thuật để thuận tiện việc theo rõi hệ thống. 2.2.3. Hệ thống cân băng định lượng trong công đoạn cấp liệu cho máy nghiền liệu. Để thực hiện được nhiệm vụ trên ở nhà máy xi măng Bỉm Sơn thiết kế hệ cân gồm 6 cân băng khác nhau: - 3 Cân băng định lượng cấp đá vôi vào máy nghiền liệu với công suất 30 đến 300 T/h. - 1 Cân băng định lượng cấp đá sét vào máy nghiền liệu với công suất 10 đến 20 T/h. - 1 Cân băng định lượng cấp quặng vào máy nghiền liệu với công suất 2 đến 300 T/h. - 1 Cân băng định lượng cấp phụ gia vào máy nghiền liệu với công suất 1 đến 10 T/h. Tuy có 6 hệ thống cân băng định lượng nhưng chỉ có 4 băng cân hoạt động còn hai băng cân đá vôi để dự chữ. Bốn băng cân noi trên có cùng cấu tạo và nguyên tắc hoạt động chỉ khác nhau ở lưu lượng đặt ở mỗi băng cân khác nhau vì tỉ lệ và lưu lượng của đá vôi sét, quặng và phụ gia khác nhau. Các băng cân này sẽ vận chuyển nguyên liệu từ các silô tới máy nghiền liệu theo tỷ lệ mà các kỹ sư vận hành đã đặt trước. Vì các cân băng định lượng này có cấu tạo và nguyên lý làm việc giống nhau chỉ khác nhau ở công xuất động cơ, chiều dài, chiều rộng băng tải… do đó trong đồ án này em chỉ nghiên cứu cân băng định lượng cấp sét cho máy nghiền liệu, các cân băng định lượng khác tương tự. 2.3. Cân băng định lượng cấp sét cho máy nghiện liệu Trong nhà máy xi măng Bỉm Sơn đang sản xuất hai loại xi măng chính PC30 và PC40, ở đồ án này em nghiên cứu cân băng định lượng cấp sét cho máy nghiền liệu để sản xuất ra xi măng hỗn hợp PC30. 2.3.1Cấu tạo cân băng định lượng cấp sét cho máy nghiền Phễu cung cấp nguyên liệu Loadcell Băng chuyền Puli bị động Bu lông điều chỉnh độ căng băng tải Puli chủ động Động cơ Sensor tốc độ Hộp số 10. Gạt điều chỉnh độ cao vật liệu 1 10 4 5 3 6 9 8 7 2 Hình2.3 Cấu tạo cân băng định lượng 2.3.2Các dữ liệu kỹ thuật của cân sét: Số máy Mục số Số liên quan Mô tả vật liệu Vật liệu Tỷ trọng thể tích Cỡ hạt max Cỡ hạt min Độ ẩm max Nhiệt độ max Mô tả về máy Kiểu máy Model Kiểu Bước giãn dài Seri Trọng lượng Lưu lượng định mức Lưu lượng tối thiểu Vị trí động cơ Sơn xử lý bề mặt Sơn tiêu chuẩn theo tài liệu Màu sơn Độ dầy bao phủ cơ bản Độ dầy bao phủ cuối cùng Tổng độ dầy Tính toán về cân Độ dầy lớp liệu Tải định mức trên băng Tải tuyến tính trên băng Tổng tải tuyến tính Chiều dài của cân Trọng lượng bì Tỷ lệ tay đòn Số của tế bào cân Tải thực tế trên tế bào cân Tế bào cân (Loadcell) Nhà sản xuất Kiểu Tải trọng định mức Số series Trọng lượng định cỡ Tỷ lệ tay đòn Trọng lượng của cân chuẩn Số máy Mục số Số liên quan Số lượng quả trọng lượng kiểm tra Trọng lượng định cỡ mang trên tải Tính toán truyền động Đường kính tang chủ động Đường kính tang bị động Công xuất sử dụng của môtơ khi mang tải định mức Tốc độ băng định mức Tốc độ tang định mức Tốc độ động cơ khi lưu lượng định mức Động cớ xoay chiều Nhà sản xuất Kiểu Số sêries Điện áp định mức Dòng điện định mức Tần số định mức Tốc độ định mức Công xuất định mức Công xuất làm việc ở tần số 87 Hz Hộp giảm tốc Nhà sản xuất Kiểu Số series Tỷ số chuyền Đo tốc độ Bộ giải mã Nhà sản xuất Kiểu Số kêch Số xung trên mỗi vòng quay Băng tải Nhà sản xuất Kiểu Trọng lượng băng Khuôn mẫu hình dạng Tuỳ chọn Đầu vào Model Chiều rộng Chiều dài Trọng lượng Phễu tháo Model 0062009.041.001 24.03-1 0 Clay 1350Kg/m3 50mm 0mm 12% 420C Cân băng đinh lượng GRAVIT 1200 13 1 1560 Kg 100 t/h 10t/h Phía tay phải DOC-PT.079.001-E.a RAL 7001 40 40 80 155mm 9.2Kg/m 167.8Kg/m 186.0Kg/m 0.6m 40.77Kg 1.0 1 96.6Kg K-Tron K-SFT-300-S 300Kg 100530940FAST 1.5 15Kg 0062009.06 24.03-1 0 2 84.8% 0.3m 0.3m 0.894Kw 0.15m/s 9.5 vòng/phút 2380 vòng/phút SEW KA87R57 01.3324277302.0001.00 380/145V 4.85/2.8A 50Hz 1400 vòng/phút 1.10Kw 1.90Kw SEW KA87R57 01.3324277302.0001.00 250 STRửTER MIG 200-19-50 1 50 Im-Hof Syntiflex 7.7kg/M3 Bằng phẳng Standard 800mm 800mm 115Kg Loại đặc biệt 2.3.3 Các thiết bị đo lường 2.3.3.1 SFT – Thiết bị đo trọng lượng dạng số ( Loadcell dạng số ). SFT là ba chữ viết tắt của ba từ tiếng anh tương ứng: Smart-Force-Transducer, dịnh một cách nôm nà là: Thiết bị đo lường trọng lượng thông minh. Vậy thực chất nó thông minh ở điểm nào. Cấu trúc của SFT có dạng như hình sau đây: N N S S Cảm biến nhiệt độ Số hoá Số hoá Bộ vi sử lý -Bù nhiệt -Tuyến tính hoá -Truyền tin Giao diện nối tiếp Dây rung Tải trọng cần đo Ngưỡng hạn chế Hình 2.4 Thiết bị cảm biến trọng lượng dạng số SFT gồm các bộ phận: * Đầu đo nhiệt độ : Nhằm xác định nhiệt độ của môi trường, phục vụ cho công việc hiệu chỉnh trọng lượng của tải trọng do đầu đo trọng lượng xác định được. *Đầu đo trọng lượng: Đầu đo trọng lượng gồm một cầu cân, nơi mà tải trọng cần đo được đặt lên đó, cầu cân làm nhiệm vụ truyền lực tác dụng của tải trọng lên đầu của một dây dẫn, dây dẫn này sẽ thay đổi độ căng dưới tác động của trọng tải. Dây dẫn được đặt trong từ trường không đổi tạo bởi nam châm vĩnh cửu, khi độ căng của dây dẫn thay đổi, tần số rung của dây dẫn cũng thay đổi theo, do đó điện áp mà nó cảm ứng được do cắt các đường sức từ cũng thay đổi theo. Điện áp mà do dây rung sinh ra có quan hệ mật thiết với tải trọng. * Bộ truyển đổi: Nhằm chuyển đổi các tín hiệu đo lường của các đầu đo nhiệt độ và đầu đo trọng lượng thành các tín hiệu số. * Bộ vi sử lý: Thực hiện việc bù nhiệt, tuyến tính hoá, trọng lượng của tải trọng đã được xác định nhờ đầu đo trọng lượn. Đồng thời bộ vi sử lý cũng thực hiện công việc trao đổi thông tin với bên ngoài qua giao diện nối tiếp dạng RS-485, với tốc độ truyền dữ liệu từ 2400 đến 38400 Baud. Bảng các loại SFT: Tải định mức 20Kg 30Kg 120Kg 300Kg 100t 200t Tải cực đại 30Kg 45Kg 180Kg 350Kg 150t 300t Sai số cực đại 0.03% 0.03% 0.03% 0.03% 0.04% 0.04% Độ phân giải 3.4g 5g 0.0001% 0.0001% 0.0001% 0.0001% Phạm vị nhiệt độ cho phép -100 ữ600C -100 ữ600C -100 ữ600C -100 ữ600C -100 ữ400C -100 ữ400C Tín hiệu ra RS-422/RS-485 RS-422/RS-485 RS-422/RS-485 RS-422/RS-485 RS-422/RS-485 RS-422/RS-485 Nguồn cấp 7ữ12.5 V/125mA 7ữ12.5 V/125mA 7ữ12.5 V/125mA 7ữ12.5 V/125mA 12ữ12.5 V/125mA 12ữ12.5 V/125mA Năng lượng tiêu thụ 1W 1W 1W 1W 1.5W 1.5W Khoảng cách ghép nối (cực đại) 500m 500m 500m 500m 500m 500m SFT là thiết bị đo lường trọng lượng chuyên dụng đựơc trang bị kèm theo với HF9 QUADRO. Trong một hệ thống cân định lượng có thể dùng tối đa 5SFT; 2SFT được lắp đặt để cân băng tải ( Trong trường hợp tải trọng đủ nhỏ chỉ cần dùng một SFT ), 3SFT được lắp đặt để cân phễu. Có thể có tới 15SFT cùng truy nhập thông tin qua một đường giao diện nối tiếp, điều này giảm được đáng kể số dây nối được dùng trong hệ thống. 2.3.3.3 Đo lường trọng lượng dùng cầu điện trở – Loadcell dạng tương tự Khi cầu đo có tải trọng lớn, số SFT đã được xác định trong hệ thống cân định lượng qua tải, lúc này cần các thiết bị cân bổ xung thêm để chia sẻ sự quá tải của các SFT. Các thiết bị phụ trợ này chính là các Loadcell tương tự. Loadcell tương tự Điện trở màng mỏng R1 R2 R4 R3 Uđl Un Loadcell tương tự có cấu trúc nhu hình trên. N ó chính là một cầu điện trở, các điện trở trong cầu có khả năng thay đổi giá trị điện trở của nó nhờ vào biên dạng khi có một tải trọng đè lên nó. Tín hiệu đo lương là điện áp Ud1, ở điều kiện bình thường ( khi không tải trọng tác động lêncác điệ trỏ),Ud1=o Khi điên trơ R1 và R2 chịu tác động của cùng mọt tải trọng, điên trỏ của chúng thay đổi, lượng thay đổi này tỉ lệ với tải trọng đặt lên nó, và tỉ lệ với giá trị của Ud1( khi điện áp nguồn Un không đổi ). Hai điên trỏ R3,R4 dùng dể bù nhiệt cho quá trình. Loadcell dạng tương tự không phải là thiết bị chuyên dụng cho HF9 QUADRO . Khi sử dụng chúng, người dùngcần phải cung cấp các thông tin cho cho HF9 QUADRO giúp cho việc biến đổi tín hiệu do lường dạng tương tự của loadcell sang tín hiệu số, cũng ngư phải tự hiệu chỉnh chúng. 2.3.3.4. Đo lường tốc độ của băng tải. Việc đo lường tốc độ của băng tải là rất cần thiết khi cần điều chỉnh lưu lượng của dòng nguyên liệu mà nó cung cấp. Tốt độ của động cơ ( khi đã qua hộp số) và tốt độ của băng tải là bằng nhau nếu như băng tải không bị trượttrên tang quay chủ động ( truc quay của tang quay này được nối với trục động cơ qua hộp số ). Khi có sự trượt băng trên tang chủ động, sẽ dẫn đến sai lệch giưã tốt độ của băng tai và tôt độ đọng cơ. Hơn nưa, sự trượt băng tải trên các tang quay sẽ gây nên momen cản lớn do ma sát trượt sinh ra. Có nhiều cách để xác định tốt độ của động cơ : có thể dùng máy phát tốt một chiều, xoay chiều, hay máy phat tốt xung (được sủ dụng trong hệ thống ) ít chịu ảnh hưởng của nhiễu bên ngoài, tôt độ đo được có thể biến đổi trực tiếp thành số bằng cách đếm số xung trong một đơn vị thời gian. Tuy nhiên, khi dùng máy phát tốc xung, tốc độ đo được của động cơ đồng thời bị số hoá, độ phân giải của phép đo phụ thuộc vào số xung phát ra trong một vòng quay của động cơ, mà số xung này là hữu hạn, vì phụ thuộc số khe hở và độ nhậy của các Transitor quang Trục động cơ ánh sáng Vòng tròn có đục lỗ Xung ra Transitor quang Hình 2.5 Máy phát tốc xung Tốc độ của băng tải cũng được xác định nhờ vào máy phát tốc xung. Trục của máy phát tốc xung được liên động trực tiếp với băng tải. 2.3.4 Nguyên tắc tính toán lưu lượng băng tải 2.3.4.1 Nguyên lý đo lưu lượng Để đảm bảo ổn định lưu lượng Q cho quá trình công nghệ, từ đó phối liệu để làm nên sản phẩm, ta có hai cách: - Điều chỉnh sao cho P cung cấp không đổi. Có nghĩa là bằng cách nào đó ta làm cho khối lượng ra khỏi Silô xuống băng tải là không đổi, phương pháp này thường áp dụng cho vật liệu rất mịn và nhỏ. Có 3 phương pháp điều chỉnh cấp liệu cho băng cân. + Cấp liệu gián đoạn : dùng sensor phát hiện mức của vật liệu. + Cấp liệu liên tục : sử dụng bộ điều chỉnh PID để điều chỉnh thiết bị cấp liệu, thiết bị ở đây là van cấp liệu hoặc van quay. + Kết hợp cả hai phương pháp trên. - Điều chỉnh tốc độ động cơ. Thay đổi tốc độ của băng tải để đảm bảo lưu lượng ra không đổi. + Ta có thể dùng động cơ 1 chiều với bộ băm xung để điều chỉnh tốc độ (Hệ T-Đ), hoặc dùng hệ máy phát - Động cơ (F-Đ). + Ta có thể dùng động cơ xoay chiều ba pha với bộ biến tần (ở đồ án này ta dùng bộ biến tần ALTIVAR18). Ngày nay, với công nghệ biến tần phát triển việc dùng biến tần với động cơ xoay chiều ba pha có nhiều ưu điểm, tuy bộ điều chỉnh không bằng dùng động cơ một chiều những dùng phương phát này động cơ rẻ và sẵn có hơn, thay thế và mua mới dễ ràng, kết nối biến tần với bộ vi điều khiển dễ ràng. Để có độ chính xác và dải điều chỉnh lưu lượng cao thì cần phải kết hợp cả điều chỉnh tốc độ động cơ và điều chỉnh lưu lượng liêu đổ xuống băng trong đồ án này chỉ đề cập đến việc điều chỉnh tốc độ động cơ. Để tính được lưu lượng vật liệu trên băng cân, ta dùng cảm biến đo trọng lượng Loadcell gằn trên giá mang con lăn chịu tải. Trọng lượng của vật liệu trên băng cân được Loadcell chuyển thành tín hiệu đưa về bộ sử lý để tính toán ổn định lưu lượn. Để xác định lưu lượng liệu tại thời điểm đổ liệu, cần xác định động thời vận tốc dài của băng cân và trọng lượng liệu trên một đơn vị chiều dài của băng cân. Tốc độ đo được bằng cảm biến tốc độ liên động với trục của băng cân. Lưu lương Q(Kg/s) sẽ bằng tích số giữa vận tốc băng với khối lượng Kg/m đo về từ Loadcell. Trọng lượng đo đựơc nhờ tín hiệu tỷ lệ từ Loadcell. Tín hiệu đưa về dạng áp qua chuẩn hoá, biến đổi A/D về VĐK. Biểu thị cho trọng lượng của băng tải trên một đơn vị chiều dài. Loadcell đo tải trọng trên đơn dài của băng tải (đơn vị: Kg/m) L : chiều dài của cầu cân. G : gia tốc trọng trường : Tại trọng trên băng tại thời điểm đó. 2. 3.4.2 Tính toán ổn định lưu lượng của cân băng tải. Cân băng tải đo tải trọng trên băng truyền và điều chỉnh tốc độ băng đảm bảo lưu lượng ở thời điểm đổ liệu là không đổi bằng QĐ(lưu lượng đặt). Khi có sự chênh lệch không đúng với lưu lượng đặt trong bộ vi sử lý thì sẽ có tín hiệu điều chỉnh đưa vào biến tần để điều chỉnh động cơ. Cân băng tải thực hiện cân băng và ổn định tốc độ theo nguyên tắc tích phân, lấy giá trị trung bình trong một chu kỳ lấy mẫu T ứng với mỗi phân đoạn của băng tải để so sánh với lượng đặt, từ đó đưa tín hiệu điều khiển biến tần, với chu kỳ lấy mẫu càng nhỏ thì độ chính xác trong ổn định lưu lượng càng cao nhưng có nghĩa là phải đưa tín hiệu điều khiển về biến tần càng nhiều. Nếu có chênh lệch trên mỗi lần đo thì chắc chắn độ nhậy của động cơ cũng không thể đáp ứng. Trong đồ án này ta lấy chu kỳ lấy mẫu tích phân T số xung từ ENCODER. Lưu lượng tức thời trên từng phân đoạn của băng tải được đưa về bộ điều khiển qua Loadcell để xác định lưu lượng trung bình trong một chu kỳ lấy mẫu. Qtb này sau mỗi chu kỳ sẽ được so sánh với lưu lượng đặt. Từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển biến tần. 2.3.4.3.Xác định trượt băng tải. Độ trượt của băng tải trên tang quay bị động được xác định nhờ các cảm biến vị trí của các kim băng và phát tốc xung phát hiện tốc độ của động cơ quay băng tải. Một kim băng là một chấm nhỏ kim loại gắn trên trục của tang quay bị động, kim băng quay theo chiều chuyển động quay của tang bị động. Cảm biến vị trí phát hiện vị trí của kim băng là thiết bị mà nó phát hiện ra một xung tín hiệu khi kim băng nằm ở vị trí xác định nào đó (Đối diện với cảm biến vị trí ). Cảm biến vị trí nằm cố định tại một vị trí. Có nhiều cách để cảm biến vị trí phát hiện được vị trí của kim băng. Cảm biến vị trí đơn giản là một công tắc có phục hồi, khi kim băng ở vị trí đối diện với nó, công tắc sẽ đóng( hoặc mở ) tương ứng một xung điện được phát ra. Công tắc có thể được tác động nhờ một thanh gạt ( lực cơ ) hoặc một lực điện – từ, tương ứng kim băng được dùng là một thanh gạt hay là một thiết bị phát ra điện – từ trường. Khi sử dụng kim băng là thanh gạt, thiết bị đơn giản cho việc thiết kế và chế tạo, nhưng sẽ chịu tác động của mài mòn cơ học nhiều, do đó phải sử dụng vật liệu chế tạo có độ chịu mài mòn và độ bền cơ học cao. Đồng thời, trong hệ thống cân định lượng, nhiễu cơ học là rất nhiều do sự rơi vãi của nguyên liệu. Khi sử dụng kim băng là thiết bị phát ra điện từ trường ( đơn giản là một nam châm vĩnh cửu ), giữa kim băng và cảm biến vị trí được cách ly nhau về mặt không gian, do đó tránh được mài mòn cơ học bởi và chạm, tránh được các nhiễu cơ học, tuy nhiên lại phức tạp trong thiết kế, chế tạo, và chịu tác động nhiễu điện – từ của môi trường. Trong hệ thống cân định lượng trong nhà máy xi măng Bỉm Sơn kim băng được sử dụng là một nam châm vĩnh cửu, nhiễu điện từ của môi trường được hạn chế bằng cánh lọc bỏ vật liệu có từ tính lẫn trong nguyên liệu. Sự phục hồi của công tác được thực hiện bằng một lò so ( hay một đối trọng ). Độ trượt băng tải trên tang quay bị động được xác định nhờ vào sự so sánh giữa số xung phát ra theo lý thuyển và số xung đếm được trong thực tế của máy phát tốc trong khoảng thời gian giữa hai xung được phát ra từ cảm biến vị trí. Số xung theo lý thuyết, được thiết bị điều khiển HF9 QUADRO tính toán nhờ các thông số cấu hình sau: chiều dài băng tải, đường kính các tang quay, và số xung của máy phát tốc phát ra trong một vòng quay của tang quay chủ động (Như công thức dưới đây). Các xung của máy phát tốc xung được đếm bởi một bộ đếm xung tín hiệu của cảm biến vị trí có tác dụng đẩy giá trị của bộ đếm vào một thanh ghi và khởi tạo lại bộ đếm. Giá trị chứa trong thanh ghi được so sánh với con số được tính toán theo lý thuyết ở trên để phát hiện sự trượt băng tải trên tang quay bị động. n : Số xung của máy phát tốc phát ra trong khoảng thời gian giữahai xung đưa ra từ cảm biến vị trí (theo lý thuyết). n0: Số xung của máy phát tốc phát ra trong một vòng quay của tang chủ động l : chiều dài của băng tải R1: Bán kính của tang quay chủ động. R2 : Bán kính của tang quay bị động. k : số kim băng gắn trên trục của tang quay bị động. Ngoài ra, có một kim băng được gắn trên băng tải. Kim băng này dùng để xác định vị trí của băng tải đã được thực hiện. Mỗi khi cảm biến vị trí phát hiện vị trí của kim băng gắn trên băng tải phát ra một xung tín hiệu, cũng có nghĩa là nó thông báo: một vòng quay của băng tải đã được hoàn thành. Kim băng gắn trên băng tải hỗ chợ cho nhiều công việc, chủ yếu nó được dùng để loại bỏ sự trượt băng tải tích luỹ trong một vòng quay. Khi hệ thống được cấu hình có phát hiện trượt băng tải trên băng bị động, kim hãm băng trên băng tải bắt buộc phải có để đồng bộ mỗi vòng quay của băng tải (máy phát tốc dùng trong trường hợp này được gắn với trục của động cơ quay băng tải). s : là độ trượt băng tải trên tang quay bị động n : Số xung của máy phát tốc phát ra trong khoảng thời gian giữa hai xung đưa ra từ cảm biến vị trí.(theo lý thuyết) N: Số xung đếm được của máy phát tốc phát ra (thực tế) trong khoảng thời gian giữa hai xung đưa ra từ cảm biến vị trí S : Độ trượt băng tải trên tang quay chủ động. T : Số xung của máy phát tốc gắn trên trục động cơ phát ra (trong một đơn vị thời gian) t : Số xung của máy phát tốc do tốc độ của băng tải phát ra (trong một đơn vị thời gian). Khi không có sự trượt băng tải trên tang quay chủ động số xung phát ra của hai máy phát tốc trong một đơn vị thời gian là bằng nhau. Trượt băng tải trên tang quay chủ động thường sấy ra hơn trượt băng trên tang quay bị động. Nó có thể được phát hiện liên tục nhớ hai máy phát tốc xung: - Một đo tốc độ của tang quay chủ động. - Một đo tốc độ của băng tải (xem công thức trên). Nó cũng có thể được phát hiện một cách rán đoạn nhờ một kim băng gắn trên băng tải và máy phát tốc xung gắn với trục động cơ quay băng tải. nguyên lý của cách phát hiện gián đoạn là tương tự với cách phát hiện trượt băng tải trên tang quay bị động. Khi xác định độ chênh lệch cho băng tải chạy không tải và so sánh dữ liệu giữa hai lần quay khi có sự sai lệch tức là đã có sự trượt băng cần báo động để kiểm tra lại băng lượng bì sẽ được ghi lại khi cân lại sau mỗi quá trình vận hành để đảo bảo chính xác khi lượng bì không còn đúng như ban đầu trong quá trình vận hành. 2.3.4.4 Nguyên tắc trừ bì. Trọng lượng đo về từ Loadcell là bao gồm cả trọng lượng của băng tải và trọng lượng vật liệu, chính vì vậy phải tiến hành trừ bì, tức là trừ đi trọng lượng của băng tải. Bộ vi sử lý đo được tín hiệu từ Loadcell về sẽ tự động trừ bì theo nguyên tắc như sau: Cho băng tải chạy không tải trọng lượng của mỗi phân đoạn trừ đi lượng bì tương ứng với băng tải đo trong bộ nhớ. Điều này đảm bảo độ chính xác trong trường hợp băng tải không đều trên chiều dài của 2.3.5: cấu trúc hệ thống điều khiển cân băng định lượng hình 2-2 sơ đồ cấu trúc điều khiển hệ thống điều khiển cân băng định lượng là hệ thống điều khiển vòng kín điều này mang lại cho hệ thống khả năng điều chỉnh chính xác hơn và duy trì được lưu lượng đặt trước khi có nhiều tác động lên như tốc độ động cơ thay đổi do ảnh hưởng của nguồn cung cấp hay hệ thống bôi trơn kém gây tăng ma sát ảnh hưởng tới hệ truyền động cân băng định lượng. Cân băng tải về cơ bản là một cặp cảm biến (loadcell) mang một hay nhiều rulo chịu tải có thể lăn hoặc trượt để cho một phần băng tải khi chuyền tải từ phễu đến nơi đổ. trọng lượng trên băng tải được bộ cảm biến (loadcell) chuyển đổi thành tín hiệu điện đưa đến bộ nhân để tính toán lượng vật liệu cấp trên một đơn vị chiều dài băng tải. để xắc định được lưu lượng của vật liệu trên băng cân cần phải xắc định đồng thời vận tốc của chính băng tải và trọng lượng của vật liêu trên một đơn vị chiều dài băng tải. Trong đó tốc độ băng tải Để xắc định được lưu lượng của vật liệu trên băng tải cần xắc định đồng thời vận tốc của chính băng tải và trọng lượng của vật liệu trên một đơn vị chiều dài. Trong đó tốc độ băng tải được đo bằng cẩm biến tốc độ có liên hệ động học với tang dẫn động ví dụ máy phát tốc một chiều hoặc xoay chiều, trục động cơ được gắn được gắn đồng trục với tang dãn hoặc qua bộ giảm tốc. Trọng lượng vật liệu được đo băng loadcell. Các loadcell chuyển tín hiệu trọng lượng thành tín hiệu