Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ o0o THIẾT KẾ MÔN HỌC HỆ THỐNG SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG GIAO THÔNG ĐỀ TÀI : LẬP TRÌNH VÀ CÁC CHU TRÌNH TRẠM TRỘN BTXM Nhóm SV thực hiện: Trương Bá Biên Trịnh Quang Dũng Trịnh Ngọc Khánh Nguyễn Sơn Tùng Đỗ Trọng Thắng Ngô Quang Việt Giáo viên hướng dẫn : Thầy giáo TS. Nguyễn Văn Nghĩa. GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 1 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện Contents Contents 2 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG XI MĂNG 4 2.1.Theo phương phấp bố trí thiết bị trạm trộn 4 2.2.Theo nguyên lý làm việc của trạm 5 2.3.Theo khả năng di động của trạm trộn 5 2.4.Theo năng suất của trạm trộn. 6 2.5.Theo phương pháp điều khiển 6 3.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số trạm bê tông xi măng điển hình 6 3.1.Trạm trộn bê tông dạng tháp làm việc chu kỳ 6 CHƯƠNG II: TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 40M3/H DẠNG BẬC LÀM VIỆC CHU KỲ 15 1.Sơ đồ công nghệ trạm trộn 15 1.1.Sơ đồ nguyên lý 15 1.2.Thiết lập lưu đồ công nghệ 17 2.1.Chu trình cốt liệu 22 2.2.Chu trìn xe skip 27 2.3.Chu trình cấp xi măng 33 2.4.Chu trình cấp nước và phụ gia 36 2.5.Chu trình buồng trộn 39 3.3Các loại logic trong lập trình : 47 Chương 4: Giới thiệu về HMI 53 1.Giới thiệu về HMI 53 1.1 Giới thiệu chung 53 1.2.Cấu trúc HMI 54 1. HMI hiện đại chia làm 2 loại chính: GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 2 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện • HMI trên nền PC và Windows/MAC: SCADA. • HMI trên nền các máy tính nhúng: HMI chuyên dụng • Ngoài a còn có một số loại HMI biến thể khác MobileHMI dùng Palm, PoketPC. 2. Các ưu điểm của HMI hiện đại: • Tính đầy đủ kịp thời và chính xác của thông tin. • Tính mềm dẻo, dễ thay đổi bổ xung thông tin cần thiết. • Tính đơn giản của hệ thống, dễ mở rộng, dễ vận hành và sửa chữa. • Tính “Mở”: có khả năng kết nối mạnh, kết nối nhiều loại thiết bị và nhiều loại giao thức. • Khả năng lưu trữ cao. 3.Vị trí của HMI trong hệ thống tự động hoá hiện đại: 55 1.3 Phần mềm lập trình HMI : 57 2.Tìm hiểu về HMI của trạm trộn BTXM 58 59 Tìm hiểu về phần mềm điều khiển giao diện điều khiển trạm trộn bê tông xi măng 61 61 GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 3 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG XI MĂNG 1.Khái niệm chung về trạm trộn bê tông xi măng. Trạm trộn bê tông xi măng (BTXM) dùng để sản xuất hỗn hợp bê tông dạng khô hoặc dạng ướt để cung cấp cho các công trình xây dựng cơ bản…Trạm trộn BTXM gồm ba bộ phận chính: Kho chứa nguyên liệu cát , đá…,các thiết bị định lượng và máy trộn bê tông.Giữa các bộ phận này có các thiết bị vận chuyển, nâng và các phễu chứa trung gian. 2.Phân loại trạm trộn bê tông xi măng. 2.1.Theo phương phấp bố trí thiết bị trạm trộn. a) Trạm trộn dạng tháp. Tất cả các phối vật liệu chuyển lên cao nhờ các thiết bị nâng vậnchuyển(như băng tải , gầu tải, vít tải…).Trên đường rơi tự do của chúng, các quy trình công nghệ : Định lượng, nạp vào thùng trộn, nhào trộn và thải hỗn hợp bêt ông vào các máy chuyên chở. - Ưu điểm: Có thời gian làm việc trong một chu kỳ nhỏ, có thể bố trí nhiều máy trộn trên một tầng, tự động hóa cao, năng suất lớn (Q ≤ 240 3 /h). - Nhược điểm: Kồng kềnh, các buken chứa các phối liệu khô phải đảm bảo GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 4 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện Có đủ sức chứa cho máy trộn làm việc trong vòng 2 giờ, vốn đầu tư lớn, khó khăn trong việc di dời. b) Trạm trộn bê tông dạng bậc. Các thiết bị công tác được bố trí thành các khối chức năng riêng , độc lập trên mặt đất.Và được liên kết nhau bằng các thiết bị nâng vận chuyển, các bunken định lượng.Khối nhào trộn gồm có các bunken định lượng chất lỏng (nước và phụ gia), các máy trộn bê tông và phểu nạp hỗn hợp bê tông cho các xe chuyên chở. -Ưu điểm: Vốn đầu tư ban đầu không cao, tháo lắp di chuyển dễ dàng, gọn nhẹ , năng suất tương đối cao (Q ≤ 120m 3 /h). -Nhược điểm: Khó khăn trong việc bố trí nhiều máy trộn, số lượng máy trộn tối đa là 2 máy, thời gian một chu kỳ trạm trộn lớn, khá phức tạp trong quá trình tự động hóa điều khiển. 2.2.Theo nguyên lý làm việc của trạm. -Trạm trộn bê tông xi măng làm việc theo chu kỳ: Có khả năng dễ thay đổi thành phần mác bê tông và thành phần cấp phối. -Trạm trộn bê tông xi măng làm việc liên tục: Loại trạm trộn này làm việc hiệu quả khi nhu cầu lớn về khối lượng bê tông, phục vụ cho các công trình xây dựng lớn như công trình giao thông, nhà máy thủy điện 2.3.Theo khả năng di động của trạm trộn. - Trạm trộn bê tông cố định :Trạm trộn bê tông cố định thường phục vụ cho công tác xây dựng ở một vùng lãnh thổ nhất định, đồng thời cung cấp bê tông cho một vùng bán kính hiệu quả.Thiết bị của trạm trộn cố định thường bố trí dạng tháp. GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 5 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện - Trạm trộn dạng tháo lắp nhanh: Loại trạm này được trang bị cho các công trình có thời gian khai thác trạm trộn ngắn (thường một cho tới vài năm).Để khai thác hiệu quả loại trạm trộn thì trạm trộn phải có thời gian tháo lắp nhanh với chi phí cho tháo lắp và vận chuyển nhỏ nhất.Các thiết bị của trạm trộn được bố trí theo dạng bậc. - Trạm trộn di động: Các thiết bị của trạm trộn thường bố trí theo dạng bậc, các khối chức năng của trạm thường bố trí trên các thiết bị di chuyển.Loại trạm trộn này thường có năng suất nhỏ (Q ≤ 30m 3 h), để phục vụ cho các công trình giao thông, thủy lợi và các công trình xây dựng cần khối lượng bê tông nhỏ. 2.4.Theo năng suất của trạm trộn. - Loại bé: Q ≤ 30m 3 /h. - Loại trung bình: Q ≤ 60m 3 /h. - Loại lớn: 70 ≤ Q ≤ 120m 3 /h. 2.5.Theo phương pháp điều khiển . - Hệ thống điều khiển bằng tay. - Hệ thống điều khiển bán tự động. - Hệ thống điều khiển tự động. Trạm trộn hiện đại ngày nay thường được trang bị thiết bị điều khiển có khả năng làm việc ở cả ba chế độ. 3.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số trạm bê tông xi măng điển hình. 3.1.Trạm trộn bê tông dạng tháp làm việc chu kỳ. Cốt liệu từ kho chứa nhờ băng tải 1 được đưa lên phểu 2 để đưa vào các bunke chứa cốt liệu tương ứng.Xi măng được đưa vào các xilo. GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 6 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện Để đảm đảm bảo chế độ làm việc tự động hóa của trạm, các bunke chứa cốt liệu và xi măng phải được trang bị các thiết bị báo nức trên và mức dưới Trong sơ đồ ta có: 1-Băng tải vận chuyển cốt liệu nạp cho các bunken chứa. 2-Phễu quay. 3-Thiets bị phá vòm cát. 4-Máng chuyển. 5-Thiết bị báo mức dưới. 6-Các máng chuyển tới các thiết bị định lượng cốt liệu. 7-Thiết bị định lượng cốt liệu. 8-Máng rót. 9-Phểu tiếp nhận có đáy xả lật phân phân phối. 10-Thiết bị phân phối nước. 11-Máy trộn bê tông cưỡng bức làm việc chu kỳ. 12-Bunken nạp hổn hợp bê tông vào thiết bị vận chuyển. 13-Thiết bị lọc bụi GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 7 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 8 SVTH: Nhóm 5 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện Hình 1.Trạm trộn bê tông dạng tháp làm việc chu kỳ. 14-Pa lăng điện. 15-Xilo xi măng 16-Máng hứng. GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 9 SVTH: Nhóm 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 11 21 24 27 19 13 26 15 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện 17-Vít tải. 18-Thiết bị báo mức trên. 19-Máng chuyển đến thiết bị định lượng xi măng 20-Thiết bị định lượng xi măng. 21-Các máng nạp xi măng vào các buồng trộn. 22-Máy hút bụi. 23-Thiết bị báo tín hiệu 24-Thùng chứa phụ gia lỏng 25-Thiết bị định lượng chất lỏng 26-Ống dẫn khí nén. 27-Thùng chứa nước. Quy trình làm việc của trạm trộn. Các thành phần cốt liệu được định lượng bằng thiết bị định lượng 7.Xi măng được đinh lượng bằng thiết bị định lượng xi măng 20.Cốt liệu và xi măng sau khi được định lượng xong được xả vào phễu tiếp nhận có đáy phân phối 9 để nạp vào từng máy trộn bê tông 11.Nước và phu gia sau khi định lượng xong bằng thiết bị định lượng 24 được đưa vào các thùng trộn bê tông tương ứng nhờ thiết bị phân phối chất lỏng10.Các bunke chứa cốt liệu và xi măng phải đủ lượng vật liệu để đảm bảo cho trạm trộn trong vòng 2_2,5 giờ. 3.2.Trạm trộn bê tông dạng tháp làm việc liên tục. Cốt liệu (đá dăm, cát) được đưa vào các bunke chứa cốt liệu nhờ các băng tải quay 7 và băng tải nghiêng 5.Xi măng được đưa vào xilo nhờ vít tải 1.Các cốt liệu được định lượng bởi các thiết bị định lượng liên tục 12, được vận chuyển liên tục vào phễu tập kết phối liệu 13 nhờ băng tải 7.Xi măng được định lượng liên tục và nap vào phễu 13.Các phối liệu khô được xả liên tục vào hai buồng trộn 14 và 16 cùng với nước và phụ gia được định lượng bởi máy bơm định lượng liên tục 17.Hổn hợp bê tông được xả liên tục vào bunke nạp 15 để phân phối cho các thiết bị chuyên chở.Bunke chứa cốt liệu và xi măng phải có mức GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 10 SVTH: Nhóm 5 [...]... rng cha cỏt, ỏ1, ỏ 2 c vn chuyn t bờn ngoi vo cho trm Cỏc loi ct liu c riờng r thnh tng ng Nguyờn liu t bói cha c xe chuyờn dựng ti xỳc riờng tng loi ct liu v em vo cỏc phu cha riờng cho mi loi ( cỏt ng trong 1 phu, ỏ 1 ng trong 1 phu, ỏ 2 ng trong 1 phu) Phu cha ct liu: dựng cha cỏc loi ct liu c chuyn ti chun b a vo xe skip Ti mi phu cha cú 1 ca x riờng c iu khin bng khớ nộn Khi cỏc phu cha ó... ximăng Cân nước vớt t?i M Cân ximăng skip Gầu Ximăng rời Máy nén khí của trạm trộn Tời kéo Nồi trộn M é 1 é 2 CT Bộ phận tách nước M Máy nén khí bơm ximăng Thùng Thùng phụ gia nước Gầu skip Máy cân cốt liệu Hỡnh 5.S nguyờn lý trm trn bờ tụng lm vic dng bc 1.2.Thit lp lu cụng ngh GVHD: T.S Nguyn Vn Ngha 17 SVTH: Nhúm 5 i Hc Giao Thụng Vn Ti - B Mụn Trang B in Ch iu khin t ng: ch iu khin t ng, ngi... chớnh xỏc thp -Tớnh thi gian bm : Do lu lng ca bm v cỏu trỳc ng ng l c nh nờn tng lng nc cú th xỏc nh giỏn tip qua thi gian bm Phng php ny cú th bm thng luụn vo bung trn khụng cn qua h thng nh lng thng dựng rle thi gian hin th bng lớt Do ú phng phỏp ny cú kt cu n gin tuy nhiờn khụng trc tip xỏc nh c lng nc cho m trờn nờn ph thuc nhiu vo chờnh lch ct ỏp, in ỏp, mỏy bm -ong : Xỏc nh lng nc thụng qua chiu . việc chu kỳ. GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 12 SVTH: Nhóm 5 0.4 0.4 2,2 5, 5 7,0 10 ,5 17 ,5 21,0 14,0 31,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 13 14 15 17 16 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang. Nguyễn Văn Nghĩa 15 SVTH: Nhóm 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Đại Học Giao Thông Vận Tải - Bộ Môn Trang Bị Điện 8 750 2000 4 050 4 3600 17 GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 16 SVTH: Nhóm 5 i Hc Giao Thụng. kỳ. 14-Pa lăng điện. 15- Xilo xi măng 16-Máng hứng. GVHD: T.S Nguyễn Văn Nghĩa 9 SVTH: Nhóm 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 11 21 24 27 19 13 26 15 Đại Học Giao Thông Vận