LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá, ở mọi ngành sản xuất,
mục tiêu nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm và giá trị kinh tế
là mục tiêu quan trọng hàng đầu. Để đạt được mục tiêu trên cần phải có
nhiều biện pháp thích hợp với từng giai đoạn phát triển. Hiện nay, với sự
phát triển nhanh chóng của công nghệ cao, việc ứng dụng các công nghệ
điều khiển tự động vào các quy trình sản xuất là hướng đi tất yếu cho sự phát
triển kinh tế xã hội. Việc ứng dụng công nghệ PLC vào điều khiển tự động
các dây chuyền sản xuất kết hợp với việc ghép nối máy tính đã đem lại kết
quả đầy tính ưu việt.
Được sự đồng ý của nhà trường, của khoa điện và bộ môn Trang bị điện –
điện tử, với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy Hoàng Xuân Bình: Em
đã nhận đề tài “ Nghiên cứu tổng quan về thiết bị vận tải liên tục. Thiết
kế hệ thống điều khiển băng tải ”. Đây là đề tài có tính thiết thực với bản
thân em trong quá trình công tác, lao động.
Đề tài gồm ba chương:
Chương1: Tổng quan về thiết bị vận tải liên tục.
Chương2: Hệ thống công nghệ và các yêu cầu về điều khiển hệ thống
băng tải vận chuyển nhiều hướng.
Chương 3. Thiết lập thuật toán và chương trình điều khiển
Do chưa có nhiều kinh nghiệm cũng như kiến thức và thời gian còn hạn chế
nên trong quá trình nghiên cứu không thế tránh khỏi những sai sót. Vì vậy
em mong được sự đóng góp của thầy cô và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nguyến Quang Hiếu
CHƯƠNG1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ
VẬN TẢI LIÊN TỤC
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG
Khái niệm và cấu tạo của một số thiết bị vận tải liên tục:
Các thiết bị vận tải liên tục dùng để vận chuyển các vật liệu thể hạt, thể

cao nâng tới 40m, băng gá các gàu xúc thường dùng băng cao su có bố vải
bên trong. Đối với băng gàu năng suất cao tới 400m
3
/h, tốc độ di chuyển
chậm dưới 1,5m/s thường dùng băng có độ cứng cao hơn để gá các gàu xúc.
Tang chủ động (hoặc bánh xe hoa cúc) 1 được nối với động cơ truyền động
10 qua hộp tốc độ 9 (hình 1.1- b). Hệ thống truyền động của băng gàu lắp ở
vị trí trên cùng của băng gàu, trong một số trường hợp có dùng phanh hãm
điện tử để hãm động cơ khi dừng.
Cơ cấu tạo sức căng cho băng kéo 7 thường lắp ở tang thụ động phía dưới
của băng gàu. Vật liệu cần vận chuyển được đổ vào các gàu từ ống nhận 6
và đổ tải ở ống 8.
c. Đường cáp treo
Đường cáp treo thường được chế tạo theo hai kiểu: đường cáp treo có một
đường cáp và đường cáp treo có hai đường cáp kéo nối thành một đường
vòng khép kín (hình 1.2)
Hình1.2. Đường cáp treo có hai đường cáp kéo.
Trong đó một đường là vận chuyển hàng trên các toa, còn đường thứ hai là
đường hồi về của các toa hàng (có hàng hoặc không có hàng). Các bộ phận
chính của đường cáp treo gồm có: ga nhận hàng 7 và ga trả hàng 2, giữa hai
ga đó là hai đường cáp nối lại với nhau: đường cáp mang 4 và đường cáp
kéo 3. Để tạo ra lực căng của cáp, tại nhà ga trả hàng 2 có lắp đặt cơ cấu kéo
căng cáp 1. Ở khoảng giữa hai nhà ga có các giá đỡ cáp mang trung gian 5.
Cáp kéo 3 được thiết kế thành một mạch kín liên kết với cơ cấu truyền động
8. Động cơ truyền động cáp kéo 9 được lắp đặt tại nhà ga nhận hàng. Các toa
hàng 6 di chuyển theo đường cáp mang 4.
Năng suất của đường cáp treo đạt tới 400 tấn/h, độ dài cung đường giữa hai
nhà ga có thể đạt tới hàng trăm km.
d. Thang chuyền
Thang chuyền là một loại cầu thang với các bậc chuyển động dùng để vận

rộng (900 ÷ 1200)mm. Khi vận chuyển vật liệu có nhiệt độ cao (tới 300
0
C)
thường dùng băng tải bằng thép có độ dày (0,8 ÷ 1,2)mm với khổ rộng (350
÷ 800)mm.
Cơ cấu truyền lực trong hệ truyền động băng tải thường dùng ba loại:
- Đối với băng tải cố định thường dùng hộp tốc độ và hộp tốc độ kết hợp
với xích tải (hình 1.4 – c, d).
- Đối với băng tải lắp không cố định (có thể di dời) dùng tang quay lắp
trực tiếp với trục động cơ (hình 1.4 – e) với kết cấu của hệ truyền động
gọn hơn.
- Đối với một số băng tải di động cũng có thể dùng cơ cấu truyền lực
dùng puli – đai truyền nối động cơ truyền động với tang chủ động.
Năng suất của băng tải được tính theo biểu thức sau:
Q = ∂ . v , [kg/s] (1.4)
Hay Q =
1000
3600
ν
∂
= 3,6 ∂ . v , [tấn/h] (1.5)
Trong đó: ∂ - Khối lượng tải theo chiều dài, [kg/m]
v – tốc độ di chuyển của băng, [m/s]
Khối lượng tải theo chiều dài của băng được tính theo biểu thức:
∂ = S . γ . 10
3
Trong đó: γ – Khối lượng riêng của vật liệu, [tấn/m
3
].
S – tiết diện cắt ngang của vật liệu trên băng, [m

Sau khi được sấy, giầy được băng tải tiếp tục đưa vào nơi chứa sản phẩm đã
hoàn thiện để tiếp tục các công đoạn tiếp theo của quy trình sản xuất.
* Hệ thống băng tải trong dây chuyền sản xuất của nhà máy xi măng: Việc
xây dựng băng tải này không chỉ cho phép giảm chi phí đầu vào cho nhà
máy, mà quan trọng hơn là góp phần giảm lưu lượng xe qua lại để chở
nguyên liệu cho nhà máy, giảm ô nhiễm môi trường do vận chuyển nguyên
liệu vào nhà máy gây ra.Ứng dụng của băng tải trong dây chuyền khai thác,
vận chuyển và sơ chế nguyên liệu như sau: Các chất phụ gia như cát, quặng
sắt, thạch cao…được vận chuyển từ dưới tàu tại cảng nhập về kho bãi. Trong
quá trình vận chuyển và cất vào kho các nguyên vật liệu này được đồng nhất
bằng cách đổ nguyên liệu từ trên cao xuống. Còn đất sét và đá vôi sau khi
được khai thác từ mỏ sẽ được vận chuyển đến máy nghiền. Khi đã được đổ
thành đống xong, Reclaimer sẽ hoạt động. Nó tiến hành vận chuyển đá lên
băng tải với năng suất 350 tấn/h. Băng tải vận chuyển đến Hopper 21BN1
rồi cung cấp cho Raw Mill nghiền đá thành bột. Đống đá cung cấp cho mác
xi măng được vận chuyển tới Dump Hopper 21DH1 sau đó được băng tải
đưa đến Limestone 26BN153, 26BN253 trong khu nhà nghiền xi măng.
Đất sét và cát được nghiền nhỏ bởi một máy nghiền, rồi được băng tải vận
chuyển về kho 21SY2 và được đổ thành đống thông qua Stacker 21SK2 với
năng suất 300 tấn/h. Tại kho Reclaimer 21RR2 hoạt động với năng suất
100tấn/h. Thông qua hệ thống băng tải, đất sét được vận chuyển đến Clay
Hopper 21BN2. Cát ở kho được đưa đến Dump Hopper 21DN2 bằng máy
súc, sau đó được vận chuyển tới Silica Hopper 21BN3. Quặng sắt, cát, thạch
cao được vận chuyển đến băng tàu và sẽ được đưa lên bằng cần cẩu 21SL31.
Hình1.6. Băng tải trong nhà máy ximăng.
Thông qua băng tải ngang 21BCL3. Vật liệu được đưa đến kho 21SY3 cát
và thạch cao được đưa tới máy nghiền 21CR1. Còn quặng sắt đã ở dạng bột
nên bỏ qua công đoạn nghiền. Nguyên liệu đốt là than được vận chuyển
bằng tàu từ nơi khác đến sẽ được cần cẩu 21SL31 xúc lên băng tải. Than
được băng tải đưa đến và đổ vào kho thông qua Stacker 21SK31 với năng

2
).
Các thiết bị đo nồng độ khói.
Các camera phục vụ cho việc theo dõi những điểm trọng yếu của hệ thống
sản xuất nói chung cũng như dây chuyền băng tải nói riêng.
Các van dùng để điều khiển bằng điện hoặc khí.
Các chỉ báo vị trí cho việc đóng mở các van theo %.
Các thiết bị bảo vệ cho băng tải:
+ Cảm biến tốc độ.
+ Cảm biến độ lệch băng.
+ Thiết bị để dừng khẩn cấp khi băng tải bị sự cố (Giật bằng tay).
1.3.2. Điều khiển băng tải
Đê điều khiển cũng như vận hành băng tải trước hết phải kiểm tra các thiết
bị trên băng tải, kiểm tra sự sẵn sàng làm nhiệm vụ của băng tải.
a. Chế độ vận hành tự động (từ phòng điều khiển trung tâm):
Theo quy định việc khởi động các băng tải được thực hiện từ phòng điều
khiển trung tâm (khởi động từ xa). Sơ đồ điều khiển các động cơ điện của
băng tải được bố trí thích hợp, để tiến hành khởi động các băng từ bảng điều
khiển trung tâm. Để điều khiển tự động từ bảng điều khiển bằng các khóa
điều khiển, phải chọn sơ đồ cấp liệu. Sau khi đặt khóa điều khiển vào vị trí
tự động các đèn vị trí của thiết bị này sẽ nhấp nháy. Sau đó tín hiệu từ sơ đồ
khởi động trung tâm sẽ chạy băng cuối cùng theo tuần tự của tuyến băng tải
b. Chế độ vận hành tại chỗ:
Chế độ này được vận hành tại bảng điều khiển đặt gần cơ cấu truyền động
của băng tải, việc thực hiện chế độ này bằng cách ấn nút khởi động và nút
dừng tại hộp điều khiển, công việc do công nhân vận hành băng tải trực tiếp
thực hiện.
Khi vận hành băng tải ở vị trí tại chỗ các khóa điều khiển ở bảng điều khiển
trung tâm phải được đưa về vị trí điều khiển tại chỗ. Trường hợp này các
liên động và bảo vệ công nghệ không tác động.

tiêu đó là bảo vệ môi trường.
Có một số loại băng tải như sau:

Hình 2.1. Băng tải cao su. Hình 2.2. Băng tải thực phẩm.

Hình2.3. Băng tải con lăn. Hình2.4. Băng tải lên dốc.
Hệ thống băng tải là bước đột phá trong kỹ thuật vận, nhờ các ưu điểm nổi
bật như: khả năng vận chuyển xa, linh hoạt trong các địa hình (uốn cong,
dốc) không làm hao phí vật liệu vận chuyển trước các điều kiện của thời tiết
và không làm ô nhiễm môi trường xung quanh. Với các thiết kế nhỏ gọn,
chiếm ít diện tích lắp đặt nhưng công suất làm việc lại cao.
Băng tải được sử dụng để vận chuyển các vật liệu rời từ rất lâu nhờ những
ưu điểm là có cấu tạo đơn giản, bền. Có khả năng vận chuyển theo phương
nằm ngang, nghiêng với khoảng cách lớn, làm việc êm, năng suất cao và tiêu
hao năng lượng không lớn lắm.
2.2. CÁC THIẾT BỊ CHẤP HÀNH
Các thiết bị chấp hành trong băng tải gồm có 3 phần chính:
* Đầu máy:
+ Động cơ
+ Múp nối
+ Hộp giảm tốc
+ Tang quay chính
* Thân băng:
+ Băng tải cao su
+ Các con lăn
+ Hệ thống giá đỡ con lăn
* Đuôi băng:
+ Tang quay phụ
+ Cơ cấu căng băng
+ Giá đỡ

5 Vỏ máy (Gông từ); 12 Ổ bi;
6 Dây quấn phần ứng; 13 Nắp;
7 Lõi sắt phần ứng; 14 Cánh quạt;
* Phần tĩnh hay stato:
Stato của máy điện một chiều gồm những bộ phận chính sau:
- Cực từ chính.
- Cực từ phụ.
- Gông từ.
- Các bộ phận khác.

Hình2.6. Cấu tạo Stato.
- Cực từ chính: Là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây
quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá
thép kĩ thuật điện hay thép cacbon dày từ 0,5 đến 1mm ép lại và tán
chặt. Trong máy điện nhỏ có thể làm bằng thép khối. Cực từ được gắn
chặt vào vỏ máy nhờ các bulông.
- Cực từ phụ: được đặt giữa các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi
chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân
cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống như dây quấn cực từ
chính. Cực từ phụ được gắn vào vỏ máy nhờ những bulông.
- Gông từ dùng để làm mạch nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy.
Trong máy điện nhỏ và vừa thường dùng thép tấm dày uốn và hàn lại
trong máy điện lớn thường dùng thép đúc. Có khi trong máy điện nhỏ
dùng gang làm vỏ máy.
- Các bộ phận khác:
+ Nắp máy: để bảo vệ máy khỏi bị những vật ngoài rơi vào làm hư
hỏng dây quấn hay an toàn cho người khỏi chạm vào điện. Trong máy điện
nhỏ vừa nắp máy còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong trường hợp này nắp
máy thường làm bằng gang.
+ Cơ cấu chổi than: để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài. Cơ cấu

+ Cổ góp: dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành dòng điện một
chiều.
+ Các bộ phận khác:
- Cánh quạt: Dùng để quạt gió làm nguội máy.
- Trục máy: Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp cánh quạt và ổ bi. Trục
máy thường làm bằng thép cacbon tốt.
b. Múp nối:
Cấu tạo gồm: - Trục giá hộp giảm tốc
- Lõi cao su
- Trục giá động cơ
Hình2.9. Cấu tạo múp nối.
Múp nối có nhiệm vụ trung gian, truyền chuyển động từ trục động cơ sang
trục hộp giảm tốc.
- Với băng tải có công suất lớn đòi hỏi phải dùng múp nối thủy lực để có
khả năng bảo về quá tải cho băng tải sử dụng múp nối thủy lực cứng cấu
tạo đơn giản.
- Gồm 2 nửa: Nửa giá trục động cơ và nửa giá hộp giảm tốc, 2 nửa này
được liên kết với nhau bằng lõi cao su bịt hai đầu.
c. Hộp giảm tốc:
Cấu tạo: 1 – Đầu trục nối với động cơ
2 – Vỏ hộp giảm tốc
3 – Bánh răng côn
4 – Đầu trục lắp với tang quay chính
7
6
5
4
3
2
1

4. Gối ổ chính; 11. Trục chính rulô;
5. Mặt bích chắn ổ phía trong; 12. Bulông hãm trước;
6. Mặt bích chắn bụi; 13. Then chống xoay;
7. Rulô;
Cấu tạo của tang quay chính gồm:
- Vòng bi
- Nắp chắn vòng bi
- Tang quay chính
- Trục tang quay
- Then
- Phớt chắn mỡ
- Bánh răng
- Phần lắp múp nối
Trục chính được chế tạo bằng khối thép đúc hình ống giá trong rỗng để lắp
trục 2 đầu được đỡ bằng 2 vỏ bi có vỏ được lắp bằng then với trục, một đầu
trục được lắp với bánh răng để truyền động, một đầu được lắp với múp nối
để nhận chuyển động từ trục chính thứ nhất qua cặp bánh răng có số răng
bằng nhau.
Khi tang quay chính quay vì sức căng nhỏ nên băng bị trượt rất lớn trên trục
(nếu sức căng lớn thì băng sẽ chóng bị mòn).
Ngoài ra tang quay chính còn có nhiệm vụ dẫn động cho các bộ phận khi
quay cả vỏ tang và cũng quay.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận ở thân băng
a. Băng tải cao su:
Băng là bộ phận chịu lực cơ bản nó đòi hỏi sức căng lớn vì khi làm việc bị
kéo và phải chuyên trở thau trên bề mặt làm việc, khi làm việc băng chịu tải
lớn theo chiều dọc và bị hư mòn nhanh do ma sát giữa băng và con lăn chính
vì vậy băng yêu cầu có sức chống kéo và sức mài mòn cao.
b. Các con lăn:
Hìn 2.12. Cấu tạo con lăn đỡ băng tải.

Tang quay phụ có cấu tạo giống như tang quay chính.
Gồm có: Trục, vòng bi, nắp chắn vòng bi, tang quay phụ và phớt chắn mở
cấu tạo của tang quay phụ được ghép lại bằng khối thép. Phía trong rỗng để
lắp 2 ổ bi này cùng để đỡ trục.
Tang quay phụ có nhiệm vụ đỡ băng và đổi hướng chuyển động. Ngoài ra
còn dùng để căng băng chế độ bôi trơn như tang quay chính.
b. Cơ cấu căng băng:
Trong quá trình làm việc băng bị giãn ra làm cho nó bị trùng và dẫn đến độ
võng 2 con lăn vượt quá phạm vi cho phép làm tăng sức cản chuyển động
của băng khi đi qua con lăn. Mặt khác nếu băng bị trùng sức căng ban đầu
tại thời điểm rời của băng ở tang bị động giảm đi không đảm bảo điều kiện
truyền lực nghĩa là băng bị trơn khắc phục sự cố trên phải lắp đặt thiết bị kéo
băng.
Cấu tạo: - Trục vít
- Bánh vít
- Tăm bua quầng cáp được chế tạo liền với bánh vít
- Cáp kéo
- Trục phụ của băng tải, trên trục có lắp bánh vít bằng then
- Tay quay điều khiển trục vít