Đề tài Tổng quan dây chuyền sản xuất giấy 2500 tấn/năm của công ty sản xuất giấy Việt Trí

Mục lục Trang 7 9 9 9 9 10 16 16 16 17 19 19 20 21 24 24 25 25 27 30 30 30 30 32 32 32 35 35 35 38 38 38 38 42 42 42 43 44 47 50 50 51 56 Lời nói đầu Chương 1: tổng quan công ty giấy việt trì Đ1-1: Lịch sử cụng ty giấy Việt Trỡ. Đ1-2: Tổng quan dõy truyền sản xuất giấy 25000t/năm. 1.2.1. Mục đích và yêu cầu. 1.2.2. Sơ đồ công nghệ xeo giấy bao gói công nghiệp. Đ1-3: tổng quan về hệ thống QCS, DCS. A. Hệ thống quản lý chất lượng sản phẩm QCS. 1.3.1. Cấu tạo phần cứng của QCS 1.3.2. Giới thiệu các đầu đo. B. hệ thống điều khiển phân tán. 1.3.1. Khu vực trạm vận hành. 1.3.2. Khu vực điều kiển. 1.3.3. khu vựchiện trường. Chương 2: tổng quan công nghệ máy cuộn lại Đ 2-1: giới thiệu chung. Đ 2-2: tổng quan công nghệ máy cuộn lại. 2.2.1. Giới thiệu thiết bị. 2.2.2. Cấu tạo các bộ phận chính. Chương 3: phân tích hệ thống trang bị điện máy cuộn lại Đ 3-1: trang bị điện truyền động chính. 3.1.1. Đặc điểm truyền động và TBĐ của truyền động chính. 3.1.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực động cơ truyền động chính. Đ 3-2: trang bị điện truyền động hệ thống dao cắt 3.2.1. Những yêu cầu trang bị điện hệ thống dao cắt. 3.2.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực động cơ dao cắt (Sliter) Đ 3-3: trang bị điện – động cơ truyền động trục đấm lõi ). 3.3.1. Khái niệm và yêu cầu của động cơ trục đấm lõi . 3.2.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực động cơ trục đấm lõi . Đ 3-4: TBĐ các động cơ truyền động phụ, động cơ trục đón giấy 3.4.1. Đặc điểm về các truyền động phụ. 3.4.2. Sơ đồ mạch lực của các động cơ truyền động phụ. 3.4.3. Trang bị điện của động cơ trục đón giấy. Chương 4: phân tích hệ thống điều khiển PLC Đ 4–1: tìm hiểu về PLC Alen – Bradley. 4.1.1. Khái niệm về PLC. 4.1.2. Cấu trúc của PLC. 4.1.3. Phương pháp lập trình. 4.1.4. Ngôn ngữ lập trình. Đ 4–2: phân tích - thuyết minh sơ đồ PLC. 4.2.1. Sơ đồ tổng thể bộ PLC của Allen – Bradley. 4.2.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển vào, ra của phần 4.2.3. Lưu đồ chung hệ thống điều khiển Trang 57 60 60 63 65 4.2.4. Thuyết minh sơ đồ điều khiển PLC cuộn lại. Đ 4–3: phân tích - thuyết minh sơ đồ PLC slitter. 4.3.1. Sơ đồ mạch điều khiển vào, ra PLC bộ phận SLITER. 4.3.2. Lưu đồ tác động điều khiển SLIFTER. 4.3.3. Thuyết minh sơ đồ điều khiển PLC SLITER. Chương 1 tổng quan công ty giấy việt trì Đ1-1: lịch sử ra đời của dây truyền giấy bao gói công nghiệp 25000t/năm. Đ1-2: Tổng quan dây truyền sản xuất giấy 25000t/năm. Đ1-3: tổng quan về hệ thống tự động hoá quá trình công nghiệp. Đ1-1: lịch sử ra đời của dây truyền sản xuất giấy bao gói công nghiệp 25000 t/năm Từ những năm cuối của thập niên 90 cùng với sự phát triển công nghiệp hoá trên toàn đất nước nhà máy giấy Việt trì đang trên đà đi lên nhưng với nền tảng thiết bị có thâm niên từ những năm 60 thì vấn đề đặt ra là thực sự phải có một công nghệ mới với dàn thiết bị hiện đại để phù hợp với nhịp độ phát triển chung của thời đại . Hiện nay nhu cầu sử dụng giấy bao gói công nghiệp ngày một nhiều trong khi phần lới giấy bao gói lại phải nhập khẩu từ nước ngoài cho nên việc sản xuất ra một lượng sản phẩm ngay trong đất nước phục vụ cho nhu cầu sử dụng sẽ là rất phù hợp với chính sách phát triển đất nước của Đảng và nhà nước ta . Dự án sản xuất giấy bao gói công nghiệp với tổng sản lượng 25000t/năm được ra đời và cùng với nó là sự hình thành Công ty Giấy Việt trì một sự phát triển về cả qui mô lẫn tầm cỡ lớn hơn sẽ rất là phù hợp với thực tế khách quan nó sẽ dần từng bước thu nhỏ khoảng cách giữa sức sản xuất giấy với nhu cầu sử dụng trong nước . Dây truyền với dàn thiết bị tiên tiến , với hệ thống điều khiển tự động hoá cao vào loại bậc nhất trong nước sẽ ra đời và hình thành là một hiện thực trong đời sống kinh tế của Công ty Giấy Việt trì nói riêng và với Tổng Công ty giấy nói chung . Đ1-2: Tổng quan về dây truyền công nghệ 1-2.1 Giới thiệu chung Dây truyền sản xuất giấy bao gói công nghiệp với sản lượng 25000 tấn giấy các loại trong một năm sản xuất từ nguyên liệu đầu vào là các sản phẩm bột đã được chế biến kết hợp với giấy lề các loại thông qua một hệ thống thiết bị có tổng công xuất 10242 kVA sẽ tạo ra một sản phẩm giấy cát tông Duplex có tráng phủ bề mặt cho thị trường . Các loại sản phẩm chủ yếu của dây truyền bao gồm : Giấy cát tông Duplex trắng có tráng phủ Giấy Kraft Liner nhiều loại định lượng Giấy Duplex vàng nhiều loại định lượng . Dây truyền gồm 3 công đoạn : Công đoạn chuẩn bị bột tiếp theo là công đoạn Xeo giấy và tráng phủ bề mặt cuối cùng là công đoạn hoàn thành . Ngoài ra còn một hệ thống xử lý nước thải với mục đích giảm ô nhiễm môi trường đồng thời tạo nên một nguồn nước tái sử dụng phục vụ cho sản xuất . Sau đây là những phần cụ thể của dây truyền này . 1.2.2 Công nghệ sản xuất giấy bao gói công nghiệp 25000T/năm 1.2.2.1 Sơ đồ cấu trúc tổng thể dây truyền giấy 25000T/năm Hình 1-1 biểu diễn cấu trúc công nghệ của dây truyền sản xuất giấy bao gói công nghiệp 25000T/năm Kho chứa nguyên liệu Chuẩn bị bột Xeo Tráng phủ Hoàn thành Kho thành phẩm Xử lý nước thải Nước thải Hình 1 - 1 1.2.2.2 Các công đoạn công nghệ chính trên dây truyền A- Công đoạn chuẩn bị bột Để cung cấp đủ bột cho Xeo và tạo ra sản phẩm có cấu trúc bằng 3 lớp : Lớp trên cùng _ Lớp Top Lớp giữa _ Lớp Filler Lớp dưới cùng _ Lớp Back Công đoạn chuẩn bị bột được thiết kế 3 dây truyền cung cấp bột bao gồm : Dây truyền KP cung cấp bột cho lớp Top Dây truyền OCC cung cấp bột cho lớp Filler và lớp Back Dây truyền biên , lề , giấy đứt cung cấp bột cho lớp Filler 1 – Sơ đồ khối công đoạn chuẩn bị bột : Hình 1-2 biểu diễn công nghệ cung cấp bột cho máy xeo Thuỷ lực OCC Sàng lọc nghiền gia nhiệt Nghiền đĩa Bể chứa Giấy đứt các loại Hệ thống Thuỷ lực Lọc Đánh tơi Bể chứa Kho chứa bột KP Kho chứa bột OCC Thuỷ lực KP Sàng lọc Nghiền đĩa Bể chứa Hòm phun lớp Top Hòm phun lớp Filler Hòm phun lớp Back Hình 1 - 2 2– Các thiết bị cơ bản của chuẩn bị bột Phân xưởng Bột được thiết kế Gồm 2 kho chứa 2 loại nguyên liệu khác nhau, được nhập từ thị trường vào: - Kho nguyên liệu KP : Chứa nguyên liệu là bột đã sơ chế tẩy rửa trắng, gọi tắt là KP ( Kraft pulp) dùng cho lớp mặt của sản phẩm giâý bao gói, đó là lớp trên cùng quyết định chính về chất lượng sản phẩm . - Kho nguyên liệu OOC: Chứa nguyên liệu là lề tái sử dụng gọi tắt là lề OCC (Old Corrugated Container) dùng cho hai lớp Filler và Back của sản phẩm giấy bao gói công nghiệp cao cấp. * - Thiết bị Thuỷ lực. Hệ thống thuỷ lực đứng gồm 3 máy. Hai máy nghiền thuỷ lực đánh nghiền hai loại nguyên liệu là KP và OCC. Nguyên liệu được đưa vào từ hai kho nguyên liệu bằng hệ thống hai băng tải, điều chỉnh tốc độ bằng biến tần có kết nối PLC và chịu sự điều khiển của hệ thống DCS Máy nghiền thuỷ lực KP đánh loại bột sơ chế KP ,nguyên lý nghiền là một bộ dao nghiền gồm các dao tĩnh được gắn vào thành máy và các dao động gắn trên mâm dao quay tròn. Lề được đánh tan nhờ bộ dao nghiền và lực của nước do mâm dao quay tạo nên. Mâm dao được truyền động bằng động cơ Pđm. = 132kW ; Uđm=380 V Máy nghiền thuỷ lực OCC đánh loại lề OCC nguyên lý làm việc tương tự như máy nghiền thuỷ lực KP nhưng sử dụng hệ truyền động bằng động cơ Pđm= 150 kW ; Uđm= 6 kV . Một thuỷ lực đứng được bố trí ở bộ phận hoàn thành gọi là thuỷ lực cuộn lại đánh nghiền biên cuộn lại và giấy loại từ máy cắt Máy nghiền thuỷ lực cuộn lại có cùng nguyên lý như các thuỷ lực trên nhưng có công suất nhỏ Pđm= 55kW ; Uđm= 380 V. Hệ thống thuỷ lực ngang gồm 4 máy được bố trí ở cuối các bộ phận lưới , ép ướt , xấy , cuộn của máy Xeo . Hệ thống này sử dụng 2 loại động cơ có công suất Pđm= 95 kW và 22 kW ; Uđm= 380 V sẽ cùng với thuỷ lực đứng cuộn lại cung cấp bột cho dây truyền giấy đứt * - Bộ phận sàng lọc. Khi bột đi qua thuỷ lực được đưa đến bộ phận sàng lọc và cô đặc. Bộ phận sàng lọc gồm có các ống lọc cát nồng độ cao, nồng độ thấp, các sàng khe, sàng lỗ và máy cô đặc. Phần này gồm ba bộ sàng lọc khác nhau cho hai loại bột OCC và KP . Tác dụng là loại bỏ các loại rác thải nhẹ như nylon và các chất không phải là Xenlulô, loại bỏ các chất thải nặng như cát sạn và các vật nặng khác. Sau đó cô đặc tới một nồng độ nhất định, theo từng công nghệ rồi chứa vào bể chuẩn bị cho công đoạn nghiền. * - Công đoạn nghiền. Nghiền là tạo sơ sợi xenlulô phù hợp với yêu cầu của xeo giấy. Tuỳ thuộc vào từng loại giấy mà ta sử dụng những áp lực nghiền và phương pháp nghiền khác nhau. ở dây truyền này sử dụng hai hệ nghiền cho hai loại bột khác nhau. Hệ nghiền bột KP bột từ hệ sàng lọc được đưa vào hai máy nghiền đĩa sử dụng động cơ truyền động Pđm= 300 (kW), Uđm= 6 (kV). Sau đó bột tinh được đưa tới bể chứa chuẩn bị cho công việc tiếp theo. Hệ nghiền cho bột OCC: Giai đoạn 1 bột qua hệ Disperser, đây là bước nghiền xé có ra nhiệt để làm tan, phân huỷ những chất không phải là xenlulô. Máy dùng động cơ truyền động Pđm=315 (kW) , Uđm= 6 (kV). Tiếp theo bột được qua hệ nghiền đĩa gồm hai cặp dao nghiền dùng động cơ truyền động Pđm= 300 (kW), Uđm= 6 (kV). Sau đó bột được đưa xuống bể chứa chuẩn bị cho công nghệ xeo giấy. Máy đánh tơi được cấu tạo như máy nghiền chỉ khác ở chỗ mâm dao có dạng mặt lỗ sàng có tác dụng tạo cho dòng bột được khuếch tán và lưu chậm trong khoang nghiền . Máy dùng động cơ Pđm= 55 kW ;Uđm= 380 V B - Công đoạn Xeo giấy và Tráng phủ Từ 3 hòm phun qua 3 lưới giấy được hình thành ở dạnh 3 lớp kết ép với nhau đi qua hệ thống ép ưót , xấy ép quang , tráng phủ và cuối cùng là phần cuộn trở thành sản phẩm đầu máy . 1 - Sơ đồ cấu trúc công đoạn Xeo giấy và Tráng phủ. Hình 1-3 biểu diễn quá trình công nghệ xeo giấy Ep Xấy trước Ep keo Xấy sau Ep quang cứng Tráng phủ Ep quang mềm Cuộn Hòm phun lớp Top Lưới Top Hòm phun lớp Filler Lưới Filler Hòm phun lớp Back Lưới Back Size Scanner Reel Scanner Hình 1-3 2– Thiết bị cơ bản của công đoạn Xeo và Tráng phủ Sau khi bột qua hệ nghiền (Bột tinh) được đưa vào ba bể chứa dùng cho ba lớp ( lớp Top , lớp Filler , lớp Back ) ở đây diễn ra quá trình gia phụ liệu theo yêu cầu công nghệ của từng loại giấy và chuẩn bị cho công đoạn xeo giấy. * - Hòm phun bột (hòm đầu). Bột đạt tiêu chuẩn chất lượng được đưa lên 3 hòm phun của ba lớp. Bộ phận hòm phun rất quan trọng nó quyết định 60 % chất lượng sản phẩm (độ đều, độ liên kết , định hình tờ giấy...). Do vậy hòm phun phải được thiết kế lắp đặt rất chính xác. ở dây truyền công nghệ này sử dụng phun kín có thể điều chỉnh được dòng chảy bột bằng chênh lệch áp xuất trong và ngoài hòm phun do khí nén được cung cấp bằng hệ thống van điện từ và van khí nén, dưới sự điều khiển của hệ thống DCS. Một hệ thống điều chỉnh áp lực khe hở môi phun có gắn đồng hồ đo áp suất được thiết kế để có thể điều chỉnh độ đều khe hở theo yêu cầu công nghệ đảm bảo được độ đều định hình lớp giấy trên lưới. * - Bộ phận lưới. Phần lưới gồm 3 lưới (lưới Top, Filler, Back), và 3 lớp bột được kết dính với nhau ở điểm cuối. Lưới tạo ra sự đan xen các sơ sợi tăng tính bền về mặt cơ lý, tạo độ đều, hình thành tờ giấy và làm thoát 30 % nước trước khi sang phần ép ướt. Phần truyền động của các lưới sử dụng bằng động cơ xoay chiều với điện áp Uđm= 460 (V), điều khiển tốc độ bằng biến tần. * - Bộ phận ép ướt. Gồm 3 cặp ép (cặp ép Binip, cặp ép chính 1, cặp ép chính 2). Cặp ép Binip đặc biệt nhất vì có 3 quả ép một quả cố định hai quả còn lại di động tạo nên 2 khe ép để giấy đi qua . Sau đó giấy đi qua ép 1, ép 2. Khi giấy qua phần ép sang phần xấy phải đạt được độ khô là 70 %. Tác dụng của bộ phận ép ướt là cưỡng bức thoát nước, gắn độ liên kết của tờ giấy, tạo độ dầy cơ bản cho tờ giấy.Truyền động cho các lô di động là các xi lanh dầu thuỷ lực Truyền động của phần ép ướt sử dụng động cơ xoay chiều Uđm= 460 (V), điều khiển tốc độ bằng biến tần * - Xấy trước. Bộ phận Xấy trước gồm 3 tổ sấy sử dụng động cơ xoay chiều 3 pha điện áp Uđm= 460 (V), Pđm= (37, 45, 45) kW. Điều chỉnh tốc độ bằng biến tần có kết nối liên động. Tuỳ theo yêu cầu công nghệ mà ta đặt các khúc tuyến xấy để đảo bảo chất lượng và độ khô của tờ giấy chuẩn bị cho phần ép keo. * - ép keo (Size prees) Là công đoạn gia keo lót lấp đầy những khuyết tật trên bề mặt tờ giấy, để chuẩn bị cho phần tráng Coater, đồng thời có tác dụng ngăn chặn sự thấm sâu của dịch tráng vào phía trong tờ giấy . Công đoạn này rất quan trọng nó quyết định phần lớn chất lượng lớp tráng phủ sau. * - Bộ phận xấy sau. Gồm hai tổ xấy được sử dụng động cơ xoay chiều điều chỉnh bằng biến tần, với điện áp Uđm= 460 (V). Phần xấy sau ra nhiệt làm khô hoàn toàn tờ giấy, và có hai lô cuối không gia nhiệt mà làm lạnh bằng nước. Có tác dụng cho tờ giấy không bị co ngót khi vào phần tráng phủ. * - ép quang cứng. ép quang cứng có tác dụng chính là tạo độ dầy, độ nhẵn bóng bề mặt của tờ giấy theo mẫu đã định trước của sản phẩm. ép quang cứng được tạo độ trung cao bằng áp lực dầu đã được xấy nóng ở nhiệt độ 100 0C. Được truyền chuyển động quay bằng động cơ điện xoay chiều điều chỉnh tốc độ là biến tần. Kết nối đồng bộ với hệ truyền động. * - Tráng phủ (Coater). Gồm 3 đầu tráng. Đầu tráng PreTop , đầu tráng Back và đầu tráng Top . Mỗi đầu tráng có 2 lô là Backing Roll và Application Roll tạo nên 1khe ép kéo giấy. Để dàn đều lớp tráng sử dụng dao tráng , hai đầu tráng Pre Top và Back dùng dao dạng tròn còn đầu tráng Top dùng dao tráng dạng tấm gạt .Tác dụng của tráng phủ là làm nhẵn bóng bề mặt sản phẩm, lấp đầy những khuyết tật của tờ giấy, tạo độ thấm in của mực trên bề mặt sản phẩm. Giữ lại độ bền mầu và tránh nhoè mực in. Ba lớp tráng phủ có ba tổ xấy khô gồm 6 hộp xấy chia đều cho 3 đầu tráng . Phần truyền động của bộ phận tráng phủ sử dụng động cơ xoay chiều có điều khiển tốc độ bằng biến tần. Các động cơ được bố trí hoạt động theo cụm ứng với từng đầu tráng và được điều chỉnh tốc độ tự động thông qua mạng truyền thông . * - ép quang mềm. ép quang mềm gồm hai lô, một lô ép bề mặt lô được bao bằng một lớp nhựa đặc biệt, có thể tự điều chỉnh độ trung cao của lô ép bằng áp lực dầu được đưa vào trong lô. Lô còn lại được chế tạo bằng thép và được gia nhiệt bằng dầu để tạo độ bóng cho bề mặt tờ giấy . Hai lô được truyền động bằng hai động cơ xoay chiều điều chỉnh tốc độ bằng biến tần . Tác dụng ép quang mềm là làm nhẵn bóng bề mặt sản phẩm một cách hoàn thiện trước khi giấy vào cuộn. Tạo độ dầy cố định cho sản phẩm theo yêu cầu công nghệ. * - Cuộn xeo. Là khâu cuối cùng của phần xeo giấy và chuẩn bị cho công đoạn hoàn thành tờ giấy trước khi xuất xưởng ra thị trường. Quá trình thay cuộn được tự động hoá thông qua hệ thống Sensor được kết nối liên độngvới nhau Lô cuộn cũng được truyền động bằng động cơ xoay chiều sử dụng biến tần. Được kết nối liên động với phần truyền động của xeo giấy. C- Công đoạn hoàn thành. 1. Sơ đồ cấu trúc công nghệ Hình 1-4 biểu diễn mô hình cấu trúc bộ phận hoàn thành Giấy cuộn Hình 1 - 4 Cuộn lại Máy cắt tờ Cầu thang máy Kho thành phẩm 2- Phần thiết bị * - Máy Cuộn lại. Là phần hoàn thành tờ giấy trước khi nhập kho (khâu gia công giấy sau cuộn). Cắt giấy thành khổ và cuộn lại theo yêu cầu của thị trường. Phần cuộn lại sử dụng truyền động chính bằng hai động cơ điện một chiều có công suất Pđm= 75 kW. Các truyền động khác như đấm lõi, bơm dầu bôi trơn... sử dụng động cơ điện xoay chiều không điều khiển tốc độ. Hệ thống dao cắt khổ giấy sử dụng động cơ điều khiển bằng biến tần có Pđm= 0,75 kW * - Máy Cắt tờ. Là bộ phận gia công giấy sau cuộn xeo nếu không cuộn lại. Bộ phận này sẽ cắt giấy thành tờ theo khổ với yêu cầu của khách hàng. Được đóng gói theo tiêu chuẩn của công ty. đây là khâu cuối cùng của sản cùng công đoạn cuộn lại để đưa giấy nhập kho trước khi đưa ra thị trường. Cắt tờ cũng sử dụng truyền động chính là động cơ điện một chiều Pđm =35kW còn các truyền động khác sử dụng động cơ xoay chiều không điều khiển. * - Cầu thang máy Cầu thang máy được thiết kế chuyên chở giấy hàng hoá từ tầng hai xuống tầng một động cơ truyền động là động cơ xoay chiều điều chỉnh tốc độ bằng biến tần . Hệ thống cửa buồng thang sử dụng hai động cơ xoay chiều không điều chỉnh tốc độ , cửa được đóng mở tự động bằng hệ thống công tắc hành trình * - Kho thành phẩm. Là khâu chứa thành phẩm của nhà máy trước khi đưa ra thị trường. Giúp cho khâu quản lý, kiểm tra, kiểm toán được chặt chẽ . Đây là nơi giao dịch xuất hàng của nhà máy. D- Một số thiết bị và dây truyền phụ trợ 1- Máy nén khí Tất cả dây truyền sản xuất giấy từ khâu chuẩn bị bột tới phần xeo giấy. Sử dụng các cơ cấu chấp hành, thiết bị điều khiển tăng lực ép, nâng hạ lô, mở van... đều bằng khí nén. Do vậy dây truyền sản xuất của nhà máy, sử dụng hai máy nén khí. chạy song song. Một máy cấp khí một máy chạy dự phòng, khi sự cố tự động đóng tải. Tránh giai đoạn ngừng cấp khí đột ngột đảm bảo cho dây truyền sản xuất liên tục. Khí nén được cấp theo hai đường, một đường khí công nghệ chỉ được lọc sạch sử dụng cho vệ sinh và tạo áp lực ở thùng đầu... Đường khí điều khiển được lọc sạch và sấy khô bằng hai tháp xấy. Khí được cấp cho các thiết bị nâng hạ lô, đóng mở van... Máy nén khí sử dụng động cơ xoay chiều công suất Pđm= 150 (kW), Uđm= 6 (kV). Điều khiển bằng hệ Logic PLC: Micrologix-1000 . 2 - Dây truyền sử lý nước thải a- Sơ đồ cấu trúcdây truyền sử lý nước thải (Hình1-5) Bể cân bằng Sàng lọc Bể sử lý vô cơ Nước taí sử dụng Bể lắng Tháp trao đổi nhiệt Bể vi sinh Bể lắng Tháp lọc Bể chứa ép bùn Hình 1 - 5 b - Thiết bị trong dây truyền Để vận hành dây truyền sử lý nước thải , các thiết bị chủ yếu là các máy khuấy sử các động cơ có công suất từ 1.5 kW tới 45 kW ; các máy bơm sử dụng động cơ có công suất tờ 0.75 kW tới 19 kW ; hai bơm thổi khí cho bể cân bằng dùng động cơ công suất 45 kW ; hai máy nén khí có công suất 7.5 kW ; máy ép bùn để ép các chất thải rắn ở các bể lắng dùng động cơ 2.2 kW và một băng tải bạt đưa bùn ép ra ngoài dùng động cơ 1.5 kW . Tất cả các động cơ trong sử lý nước thải đều dùng động cơ xoay chiều khởi động trực tiếp , Uđm = 380 V Đ 1-3 tổng quan về hệ thống tự động hoá quá trình công nghiệp trong dây truyền sản xuất 1.3.1 Hệ thống điều khiển phân phối DCS (Distributed Control System) 1.3.1.1 Giới thiệu chung Hệ thống điều khiển phân phối DCS là hệ thống tiên tiến nhất ở nước ta hiện nay . Đây là hệ thống được công ty Foxboro ( Mỹ ) thiết kế và cung cấp thiết bị , hệ thống cho phép người vận hành công nghệ có thể theo dõi và sử lý công nghệ trên toàn bộ dây truyền từ Chuẩn bị bột đến Xeo và Tráng phủ tuy nhiên việc điều khiển công nghệ chỉ giới hạn trong phạm vi từng bộ phận . Ví dụ ở trung tâm điều khiển công nghệ bộ phận Xeo chỉ quan sát được hiện trạng công nghệ của phần chuẩn bị bột mà không điều khiển được nó . Mô hình quản lý của DCS được bố chí như sau : Trạm điều khiển trung tâm : Bao gồm các màn hình ,bàn phím Phòng thiết bị điều khiển : Bao gồm các bộ PID , Calculator , Communication , Logic Khu vực hiện trường : Bao gồm các thiết bị chấp hành như các đầu đo , các van nghi khí ... Hình 1-6 biểu diễn cấu trúc mô hình quản lý hệ thống điều khiển phân phối Thiết bị điều khiển Thiết bị hiện trường Trung tâm điều khiển Hình 1-6 Mô hình hệ thống quản lý 1.3.1.2 Tổng quan về hệ thống DCS A- Khu vực trung tâm điều khiển . Đây là cấp cao nhất trong hệ thống DCS bao gồm 6 máy tính điều khiển. Công đoạn chuẩn bị bột gồm có hai máy tính có tên AW70B (Application workstation70B) và WP70B (Workstation processer 70B). Phần pha chế hoá chất tráng phủ có một máy tính đảm nhiệm cả hai chức năng AW70B và WP70B. Công đoạn xeo giấy có 3 máy tính gồm một máy AW70B, hai máy WP70B . Tất cả các máy tính này được nối mạng với nhau thông qua chuẩn Ethernet và chạy trên hệ điều hành Windows – NT. Mỗi công đoạn đều được trang bị một máy in để lưu giữ những thông tin cần thiết Bộ sử lý ứng dụng (Application Processer) được phép nối với rất nhiều thiết bị lưu trữ khác nhau. Chúng được cấu hình bằng phần mềm, để kết hợp các chức năng quản lý, điều khiển các thiết bị hệ thống như: Quản lý vận hành công nghệ, tập hợp dữ liệu dự chữ, quản lý thông tin... . Ngoài ra chúng còn được kết nối tối ưu với mạng thông tin, để cho phép việc truyền thông hai chiều. Các trạm làm việc (workstation Processer), được nối với màn hình CRT và các thiết bị đầu vao đó là bàn phím , chuột ... Rất nhiều các bộ sử lý được kết nối với nhiều màn hình thao tác khác nhau. Mỗi bộ sử lý quản lý các thông tin trên màn hình CRT của nó và chuyển dữ liệu tới các bộ sử lý khác. B. Khu vực điều khiển. Gồm các bộ Micro I/A và các bảng mạch Fielbus. Các modul sử lý xác định các tham số của hệ thống Series I/A và những gì xảy ra trong mỗi điểm nối. Chúng thực hiện tất cả các chức năng điều khiển, cung cấp khả năng ghép nối với các loại thiết bị tự động khác. Thực hiện việc tính toán và lưu trữ dữ liệu. Ghép nối với các mạng khác và điều khiển trạm vận hành. Các modul xử lý có một bộ vi sử lý chung và phần mềm hệ điều hành. Thông thường một modul sử lý sẽ chạy trên một modul phần mềm được kết hợp với thiết bị ghép nối với nó. Các modul xử lý dựa trên các bộ vi xử lý của dòng họ Intell được sử dụng hầu hết trong các máy tính các nhân. Phần mềm Series I/A có thể chạy trên các trạm tương thích. Cũng như vậy các chuẩn truyền thông được cung cấp bởi các modul xử lý hỗ trợ cho các thiết bị ngoại vi và hệ thống. Các bộ sử lý điều khiển tập hợp dữ liệu đầu vào từ các đầu đo và các thiết bị tại hiện trường thông qua các modul fieldbus. Bộ sử lý điều khiển thực hiện bất kỳ chức năng điều khiển tự động thích hợp nào giống như điều khiển liên tục, điều khiển trình tự, hoặc các chức năng điều khiển Logic rời rạc ngắt đoạn. Các bộ xử lý truyền thông cung cấp các cổng truyền thông tới các thiết bị đầu cuối như máy in và các thiết bị không đồng bộ nối tiếp khác. Modul Fieldbus cung cấp ghép nối giữa các bộ cảm biến với Fieldbus. Các modul biến đổi các tín hiệu vào/ra là tín hiệu điện thích hợp từ các thiết bị ngoài hiện trường, cho phép truyền thông cùng các thiết bị khác thông qua Fieldbus. Bảng mạch Fieldbus đầu vào FBC 21, gồm 16 kênh đầu vào tương tự tương ứng từ 0ữ20 mA. Mỗi kênh có một bộ chuyển đổi A/D chấp nhận các cảm biến tương tự giống như bộ chuyển đổi 0ữ20 mA. FBC 21 thực biến đổi tín hiệu 0ữ20 mA để ghép nối với Series I/A thông qua bộ sử lý Fieldbus (FBP10). Bảng mạch Fieldbus đầu ra tương tự FBC 04 bao gồm 16 kênh đầu ra tương tự. Tương ứng từ 0 ữ 20 mA. Mỗi kênh được nối ra tải và tạo ra ở đầu ra từ 0 ữ 20 mA. FBC 04 thực hiện các việc biến đổi tín hiệu theo yêu cầu để ghép nối với I/A Series Fieldbus thông qua các bộ sử lý Fieldbus. Bảng mạch Fieldbus vào/ra FBC 10 bao gồm 64 kênh vào/ra. Số các kênh từ 1ữ 32 luôn là đầu vào. Các kênh từ 33 ữ 64 luôn là đầu ra. FBC 10 được nối tới 4 mạch định dạng tín hiệu SBC 16 thông qua 4 đường cáp. Các modul định dạng tín hiệu được gắn với SBC 16. Các bộ định dạng tín hiệu vào/ra là các modul nhỏ được sử dụng với FBC 1, thông qua chúng xác định được tín hiệu vào/ra. Bộ sử lý Fieldbus FBC 10 có địa chỉ duy nhất. Bộ sử lý điều khiển sẽ xác nhận các cạc thông qua địa chỉ và truyền thông, cùng với FBC10 theo cùng cách thực hiện với FBM. FBP lưu trữ dữ liệu và chuyển dữ liệu từ các FBC 12 Bit thành dạng dữ liệu 16 Bit cho Series I/A. Modul cấp nguồn IPM26 biến đổi điện áp 230 ữ 240V đầu vào thành 5V DC, 25 mA và 24V DC, 3.6 A max ở đầu ra theo yêu cầu sử dụng của FBC. IPM 26 cung cấp tất cả năng lượng cần thiết để đảo bảo hoạt động. Bao gồm cả các trường hợp mất nguồn do nhiệt, do điện áp đầu vào thấp, giới hạn dòng đầu vào và điện áp đầu vào quá cao so với mức đặt. Modul giám sát nguồn cấp PM 20 truyền thông với FBP 10 tập hợp thông tin trạng thái có liên quan đến nguồn cấp. C. Khu vực hiện trường. Khu vực hiện trường gồm các thiết bị đo như thiết bị đo lưu lượng, áp xuất, nồng độ, mức, nhiệt độ ... Các bộ đo các tín hiệu không điện và chuyển các tín hiệu không điện đó thành tín hiệu điện từ 0ữ20 mA và đưa đến các FBC 21 tương ứng. Từ đó các tín hiệu điện được đưa đi sử lý, thông qua các chu trình điều khiển theo yêu cầu công nghệ. Ngoài ra khu vực hiện trường còn có các cơ cấu chấp hành để điều khiển các van đóng/ mở tương ứng. Tín hiệu từ máy tính thông qua các FBC 04 đưa ra điều khiển. Để điều khiển các động cơ bơm, khuấy... thông qua màn hình điều khiển tín hiệu được nối tới các bộ Series I/A rồi tới PLC. Sau đó PLC sẽ ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành (các relay, contacter...) ở MCC (Motor control Central) đóng điện cho động cơ làm việc. Trên trạm AW được cài đặt các phần mềm tiện ích, dùng để cấu hình và thiết lập các tham số cho các khối điều khiển ghép nối với PLC của Allen Bradley. Phần mềm hỗ trợ vẽ và thiết lập các tham số, cho tất cả các đối tượng cần điều khiển. Phần mềm thiết lập môi trường làm việc tiện ích thiết lập lưu trữ dữ liệu và tiện ích thiết lập báo động Alarm. Hình 1-7 Mô phỏng cấu trúc cơ bản của hệ thống