Đang tải... (xem toàn văn)
Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hóa các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn
bcn VĐT-TH-TĐH bộ công nghiệp Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hoá 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội -------------- Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón mã số dự án: KC.03.da01 Th.S. Mai Văn Tuệ 586006/6/2006 Hà Nội, 05-2004 bộ công nghiệp Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hoá 156A Quán thánh, Ba đình, Hà nội -------------- Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón thuộc chơng trình khoa học công nghệ cấp nhà nớc về tự động hoá Kc.03 Chủ nhiệm Dự án: Th.S. Mai Văn Tuệ. Chức vụ: Phó Viện trởng. Cơ quan: Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá. Điện thoại: 04.7164841, fax: 04.7164842 Các cơ quan phối hợp chính: 1. Công ty Cơ khí Ôtô và Xe máy Công trình. 2. Viện NC Thiết kế Chế tạo Máy Nông nghiệp. Hà Nội, 05-2004 Tài liệu này đợc chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện Dự án SXTN cấp Nhà nớc mã số KC.03.DA01 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 i Danh sách những ngời thực hiện chính STT Tên Học vị Cơ quan 1 Mai Văn Tuệ, Chủ nhiệm Dự án Thạc sỹ Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 2 Trần Văn Tuấn Thạc sỹ Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 3 Nguyễn Bá Đạt Kỹ s Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 4 Âu Văn Võ Kỹ s Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 5 Trần Mạnh Thắng Kỹ s Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 6 Nguyễn Vũ Dơng Kỹ s Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá 7 Đặng Ngọc ánh Kỹ s Viện NC Điện tử Tin học & Tự động hoá Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 ii tóm tắt nội dung báo cáo Dự án sản xuất thử nghiệm KC.03.DA1 là giai đoạn hoàn thiện các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1 (nghiệm thu vào năm 2000 với kết quả là một số mẫu hệ thống điều khiển định lợng đã đợc đa vào ứng dụng) để tạo ra sản phẩm thơng mại đáp ứng nhu cầu sản xuất. Điểm đặc biệt của Dự án là các sản phẩm đợc đều đặn đa vào ứng dụng và đây là điều kiện rất thuận lợi để hoàn thiện hoá, làm cho sản phẩm sau tốt hơn sản phẩm trớc. Các nội dung mà Dự án đã thực hiện bao gồm: Hoàn thiện thuật toán định lợng theo mẻ và hoàn thiện chức năng kiểm tra hệ thống (chơng 2); Cải tiến cơ chế đồng bộ giữa các quá trình song song và cải tiến kết cấu cân băng định lợng (chơng 2); Tạo ra các sản phẩm tơng ứng với các kiểu công nghệ khác nhau đối với mỗi dòng sản phẩm (chơng 3); Tạo nhiều khả năng lựa chọn phần cứng khác nhau đối với mỗi loại sản phẩm (chơng 4); Trong hơn hai năm thực hiện, Dự án đã đa vào ứng dụng đợc hơn 30 sản phẩm thuộc các dòng APC, CPC, CFPC và BFC với tổng giá trị hơn 6 tỷ đồng. Có thể nói hàm lợng chất xám trong nớc đối với các sản phẩm của Dự án là 100% và điều này tạo ra tính u việt (qua chế độ bảo trì vĩnh viễn) trớc các sản phẩm nhập ngoại. Do tính tổng quát của bài toán định lợng và tính nhất quán trong cấu trúc hệ thống, các sản phẩm của Dự án có thể ứng dụng cho mọi ngành công nghiệp nh luyện kim, hoá chất, sản xuất xi măng, vật liệu xây dựng, công nghiệp dợc, công nghiệp thực phẩm v.v. Có thể khẳng định hiện nay các sản phẩm của Dự án đã qua giai đoạn hoàn thiện và trở thành sản phẩm hàng hoá luôn sẵn sàng cung cấp cho ngời sử dụng với Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 iiigiá thành rẻ (chỉ bằng khoảng 50% giá của nớc ngoài), chất lợng cao, chế độ bảo hành bảo trì u việt. Việc ứng dụng các sản phẩm của Dự án đã giúp các cơ sở sản xuất giảm đợc nhiều đầu t ban đầu cũng nh đầu t thờng xuyên trong khi có đợc chất lợng tơng đơng các sản phẩm nhập khẩu từ các nớc công nghiệp. Đó chính là một trong những thành công chính của Dự án. Các đánh giá về u điểm, chỉ tiêu kỹ thuật, các ý kiến của ngời sử dụng . đợc tổng hợp trong chơng 5. Phần Phụ lục giới thiệu các tài liệu liên quan đến việc đánh giá sản phẩm của Dự án bao gồm: các chứng nhận Hiệu chuẩn và Đăng kiểm Nhà Nớc; Biên bản nghiệm thu kỹ thuật của cơ sở ứng dụng và ý kiến đánh giá của các khách hàng. Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 ivmục lục Mục Tên Tr Danh sách những ngời thực hiện chính i Tóm tắt nội dung báo cáo ii Mục lục iv Danh mục các hình và bảng vii Chú giải viii Lời mở đầu 1 Chơng 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu, mục tiêu và nội dung nghiên cứu 41.1. Khảo sát nhu cầu ứng dụng các hệ thống ĐKGS 41.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nớc 51.3. Lựa chọn đối tợng nghiên cứu 61.4. Sản phẩm của dự án: 71.5. Sự cần thiết phải hoàn thiện các sản phẩm của Dự án KHCN-04-DA1. 81.6. Quy trình hoàn thiện và đa dạng hoá sản phẩm. 101.6.1. Quy trình hoàn thiện một hệ thống ĐKGS 101.6.2. Quy trình tạo ra một kiểu mới của sản phẩm 111.6.3. Quy trình tạo ra một cấu hình mới của một sản phẩm 121.7. Mục tiêu và nội dung thực hiện của dự án 131.7.1. Mục tiêu của Dự án 131.7.2. Nội dung của Dự án: 13 Chơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để nâng cao chất lợng sản phẩm 152.1. Hoàn thiện thuật toán định lợng theo mẻ 152.1.1. Nguyên lý cân định lợng theo mẻ và thuật toán bù động đơn giản. 15 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 v2.1.2. Các yếu tố gây sai số cân định lợng và tính chấtcủa chúng. 172.1.3. Phơng pháp định lợng bù động. 182.1.4. Kết quả cụ thể. 192.2. Hoàn thiện chức năng kiểm tra hệ thống. 222.2.1. Tự động phát hiện lỗi bì cân 222.2.2. Lỗi bộ đặt thời gian trộn. 232.2.3. Lỗi phần bấm trên bảng hiển thị /phím bấm 232.2.4. Lỗi bảng tham số hệ thống. 232.2.5. Lỗi tín hiệu báo đóng/mở cửa xả thùng trộn 242.2.6. Bổ sung thêm CTHT dự phòng cho điểm đợi của xe Skip 242.2.7. Xử lý khi mất điện . 252.3. Cải tiến cơ chế điều khiển đồng bộ các quá trình song song trong hệ thống CPC. 262.4. Cải tiến kết cấu cơ khí cân định lợng băng tải. 28 Chơng 3: Xây dựng các kiểu khác nhau cho sản phẩm 313.1. Các kiểu trạm trộn bê tông xi măng. 313.1.1. Kiểu CSS: Cân và đa cốt liệu lên thùng trộn bằng xe skip. 313.1.2. Kiểu CBB: Cân cốt liệu trên băng tải và đa lên bằng băng tải xiên. 333.1.3 Kiểu CBS: Cân cốt liệu trên băng tải và đa lên bằng xe Skip 343.2. Các kiểu dây chuyền thức ăn chăn nuôi (TACN) 353.2.1. Kiểu NCT: Nghiền - Cân -Trộn 353.2.2. Kiểu CNT: Cân - Nghiền - Trộn: 37 Chơng 4: Xây dựng sản phẩm với các phần cứng khác nhau và quá trình phát triển phần mềm điều khiển 394.1. Các khả năng lựa chọn phần cứng. 394.2. Quá trình phát triển/ hoàn thiện phần mềm điều khiển. 41 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 vi Chơng 5: Đánh giá kết quả của Dự án 455.1. Kết quả ứng dụng các sản phẩm của dự án 455.2. Đánh giá các sản phẩm của dự án 475.2.1. Đánh giá của các cơ quan chức năng về chất lợng và chỉ tiêu kỹ thuật đối với sản phẩm 475.2.2. Đánh giá các sản phẩm của Dự án so với các sản phẩm tơng đơng của nớc ngoài 495.2.3. Đánh giá của các khách hàng chính sử dụng sản phẩm của Dự án. 505.3. Khả năng ứng dụng các sản phẩm của Dự án. 515.4. Đánh giá toàn diện Dự án so với đề cơng Thuyết minh. 525.4.1. Nhứmg kết quả đã đạt đợc 525.4.2. Những mặt cha đạt. 52 Kết luận và kiến nghị 54A Tính sáng tạo của Dự án 54B Hiệu quả kinh tế của Dự án 55C ý nghĩa xã hội của Dự án 56D Kiến nghị 57 Lời cám ơn 58 Tài liệu tham khảo 59 Phụ lục A: Các chứng nhận Hiệu chuẩn và Đăng kiểm Nhà Nớc Phụ lục B: Biên bản nghiệm thu kỹ thuật của cơ sở ứng dụng. Phụ lục C: ý kiến đánh giá của các khách hàng. Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 viidanh mục các hình và bảng Số Tên TrangHình 1-1 Quy trình hoàn thiện sản phẩm 10Hình 1-2 Quy trình tạo kiểu công nghệ mới của sản phẩm 11Hình 1-3 Quy trình tạo sản phẩm trên phần cứng mới 12Hình 2-1 Sơ đồ cơ cấu cân Si lô và biểu đồ thời gian tín hiệu cân của mẻ 15Hình 2-2 Trang báo lỗi bì cân ở trạm bê tông nhựa 22Hình 2-3. Trang báo mất điện ở trạm bê tông nhựa 24Hình 2-4. Biểu đồ thời gian cân/trộn hệ thống APC 25Hình 2-5. Băng định lợng kiểu cũ 27Hình 2-6. Băng định lợng kiểu mới. 28Hình 3-1. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CSS 31Hình 3-2. Lu đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CSS 31Hình 3-3. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CBB 32Hình 3-4. Lu đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CBB 32Hình 3-5. Sơ đồ công nghệ trạm bê tông xi măng kiểu CBS 33Hình 3-6. Lu đồ thời gian trạm bê tông xi măng kiểu CBS 33Hình 3-7. Lu đồ thời gian dây chuyền TACN kiểu NCT 34Hình 3-8. Sơ đồ công nghệ dây chuyền TACN kiểu Nghiền-Cân-Trộn. 35Hình 3-9. Lu đồ thời gian dây chuyền TACN kiểu CNT 36Hình 3-10 Sơ đồ công nghệ dây chuyền TACN kiểu Cân- Nghiền-Trộn. 37Bảng 2-1 Bảng "in từng mẻ" của trạm APC giai đoạn trớc 20Bảng 2-2 Bảng "in từng mẻ" của trạm APC giai đoạn sau 21Bảng 4-1. Các khả năng lựa chọn phần cứng của các dòng sản phẩm 40Bảng 4-2. Các phiên bản phần mềm điều khiển của các sản phẩm 41Bảng 5-1. Danh sách các sản phẩm của Dự án đã đa vào ứng dụng 45Bảng 5-2. Số lợng thống kê theo loại sản phẩm 47Bảng 5-3. Đánh giá các chỉ tiêu chất lợng đã đạt đợc 49Bảng 5-4. So sánh sản phẩm Dự án với sản phẩm của nớc ngoài 49 Viện NC Điện tử, Tin học & Tự động hoá Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 156A Quán thánh, Ba đình, Hà Nội. VIELINA-HTC-06/2004 viiichú giải Cụm ký hiệu ý nghĩa APC Asphalt Plant Control System Hệ thống ĐKGS trạm trộn bê tông nhựa BFC Belt Feeding Control System Hệ thống ĐKGS dây chuyển định lợng liên tục bằng băng tải CFPC Livestock Feed Plant Control System Hệ thống ĐKGS dây chuyển thức ăn chăn nuôi CPC Concrete Plant Control System Hệ thống ĐKGS trạm trộn bê tông xi măng CTHT Công tắc hành trình CSS Concret plant with type Skip-Skip Trạm bê tông xi măng kiểu Skip-Skip CBB Concret plant with type Belt-Belt Trạm bê tông xi măng kiểu Belt-Belt CBS Concret plant with type Belt-Skip Trạm bê tông xi măng kiểu Belt-Skip CNT Dây chuyền TACN kiểu Cân Nghiền Trộn ĐKGS Điều khiển giám sát KHCN Khoa học Công nghệ NC Nghiên cứu NCT Dây chuyền TACN kiểu Nghiền Cân Trộn OP Operation Terminal Thiết bị thao tác vào/ra PLC Programmable Logic Controller Bộ điều khiển lôgic khả trình TSHT Tham số hệ thống TACN Thức ăn chăn nuôi VIELINA Vietnam Institute of Electronics, Informatics and Automation Viện NC Điện tử Tin Học và Tự động hoá [...]... tin chính trích lợc từ Thuyết ming Dự án KC.03.DA01 để tiện cho việc đối chiếu 1 Tên dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón 2 Thuộc chơng trình: cấp Nhà nớc giai đoạn 2001-2005 Nghiên cứu khoa học và Phát triển công nghệ Tự động hoá, mã số KC.03 3 Mã số: KC.03.DA01 4 Cấp quản lý: Nhà nớc 5 Thời gian thực hiện: 24 tháng... tiêu và nội dung nghiên cứu Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 1.7 mục tiêu và nội dung thực hiện của dự án (trích lợc từ thuyết minh Dự án) 1.7.1 Mục tiêu của Dự án Hoàn thiện về mọi mặt (độ ổn định, tin cậy, chính xác, kiểu dáng công nghiệp ) các sản phẩm hiện đang ứng dụng để tạo ra sản phẩm công nghiệp chất lợng cao, nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn và hệ thống định lợng Tạo ra các loại. .. lân cận Về các vấn đề khác: - Cải tiến thiết kế về khung vỏ máy để tạo kiểu dáng công nghiệp cho các hệ thống điều khiển VIELINA-HTC-06/2004 14 Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 Chơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để nâng cao chất lợng sản phẩm Chơng 2: hoàn thiện và cải tiến để nâng cao chất lợng sản phẩm Chơng này trình bày các vấn đề kỹ thuật đã đợc hoàn thiện và cải tiến để nâng cao độ chính xác, độ ổn định... phẩm thực chất chính là làm nâng cao mức độ tự động hoá của cả trạm trộn Trong hệ thống nh vậy ngời vận hành chỉ đóng vai trò là một bộ phận xử lý/chấp hành và tham gia vào hoạt động của hệ thống khi đợc cần yêu cầu can thiệp Một hệ thống nh vậy không đòi hỏi ngời vận hành có nhiều kinh nghiệm, cho phép nâng cao năng suất dây chuyền, giảm phế phẩm, nâng cao an toàn lao động và an toàn thiết bị 2.3 Cải... cho các sản phẩm Các nội dung cần hoàn thiện đối với các sản phẩm của Dự án cụ thể nh sau: Về phần điều khiển: - Hoàn thiện các phần mềm xử lý số đối với các tín hiệu cân trong môi trờng nhiễu lớn do rung động - Hoàn thiện phần mềm xử lý sai số định lợng để tính toán lợng bù thích hợp, cho phép giảm sai số định lợng động trong điều kiện các thông số vật liệu thay đổi (độ ẩm, độ dính bết ) - Đa thêm các. .. là độ trễ của cơ cấu chấp hành, ví dụ cụm van cân gồm Rơle trung gian, van điện khí, xi lanh khí và cửa van Độ trễ cơ khí phụ thuộc vào áp lực khí và độ dơ mòn cơ khí của các cơ cấu truyền động Khi áp lực khí không đổi thì độ trễ này tơng đối ổn định VIELINA-HTC-06/2004 18 Chơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để nâng cao chất lợng sản phẩm Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 2.1.3 Phơng pháp định lợng bù động Từ các. .. các tình huống bất thờng chỉ xuất hiện khi đa hệ thống vào hoạt động, có những tình huống mà xác xuất sảy ra rất thấp Để các sản phẩm có độ ổn định cao thì các tình huống bất thờng phải đợc phân tích tìm biện pháp xử lý triệt để, làm cho mức độ thông minh (mức độ xử lý tự động để duy trì sản xuất) của hệ thống ngày một cao hơn VIELINA-HTC-06/2004 8 Chơng 1: Tỏng quan tình hình nghiên cứu mục tiêu và. .. sánh các bảng in kết qủa định lợng từng mẻ lấy từ các trạm bê tông nhựa của các giai đoạn nh trong các bảng 2-1 và bảng 2-2 ở các trang tiếp theo Kết luận: Việc áp dụng phơng pháp Trung bình trợt để xử lý tín hiệu cân và phơng pháp tính lợng bù động mới đã làm giảm ảnh hởng của các yếu tố gây nhiễu, làm tăng độ chính xác định lợng của các sản phẩm trong điều kiện nhiễu lớn và vật liệu không ổn định (độ. .. có điện lại tự động tiếp tục từ điểm bị dừng của các quá trình cân /trộn, nh đối với hệ thống CFPC Kết luận: Việc đa hầu hết các tình huống bất thờng vào xử lý một cách tối u để duy trì hoạt động bình thờng của cả hệ thống trạm trộn ngay cả trong tình huống bình thờng làm cho hệ thống thông minh hơn, về VIELINA-HTC-06/2004 25 Báo cáo Dự án: KC.03.DA01 Chơng 2: Hoàn thiện và cải tiến để nâng cao chất lợng... tục phát triển và hoàn thiện trong giai đoạn này vì những lý do sau: Hiện nay phần lớn các trạm trộn đều đợc dùng để đấu thầu thi công các công trình mà vốn đầu t của nớc ngoài, do phía nớc ngoài quản lý và giám sát theo các tiêu chuẩn quốc tế Vì vậy các trạm trộn (mà trong đó hệ thống điều khiển là chính) phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế ngày càng cao về độ chính xác, độ ổn định Các sản phẩm của . cho việc đối chiếu. 1. Tên dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động hoá cho các loại trạm trộn bê tông và các trạm trộn thức ăn gia súc, phân bón. 2.. học, Tự động hoá 156A Quán thánh, Ba đình, Hà nội -------------- Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Dự án: Hoàn thiện và nâng cao mức độ tự động
