TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Bộ Môn : Kỹ Thuật Điện
***
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề Tài: Thiết kế hệ điều khiển, giám sát cho hệ thống băng tải than Cọc Sáu
và xây dựng mô hình PTN
Giáo viên hướng dẫn: T.S Nguyễn Văn Nghĩa
Sinh viên thực hiện: Đỗ Chí Thanh
Kiều Cao Thịnh
Phạm Trọng Thuận
Lớp: Trang Bị Điện CN & GTVT
Khóa: 52
1
Mục Lục
MỞ ĐẦU
Hiện nay ngành công nghiệp nói chung và lĩnh vực tự động hóa nói riêng đang
giữ vai trò quan trọng trong kim ngạch phát triển của đất nước. Khi đất nước phát
triển, con người ngày càng có nhu cầu cao trong cuộc sống, trong lao động cũng cần
đòi hỏi cải tiến các phương tiện kĩ thuật, làm sao để chất lượng sản phẩm được nâng
cao, an toàn trong lao động phải được đảm bảo. Cũng như các ngành công nghiệp
khác, khai thác than là một trong những ngành phát triển tại Việt Nam, phục vụ đời
sống của nhân dân. Thay bằng những cách vận chuyển thuần túy thời xa xưa, sử dụng
các băng tải với sự điều khiển giám sát và quản lí của con người. Thì ngày nay, khi
khoa học hiện đại đã phát triển, kinh tế đất nước đã đủ vững mạnh thì một ngành khoa
học hiện đại sẽ được áp dụng trong công nghiệp, nhằm hiện đại hóa ngành công
2
nghiệp nước nhà. Đó là các hệ thống điều khiển và giám sát với sự can thiệp của đại
đa số các thiết bị máy móc tự động hóa giúp giảm nhân công, tăng năng suất trong lao
động. Hoạt động ổn định và tin cậy, trong mọi điều kiện thời tiết, khí hậu. Ngoài ra hệ
thống giám sát còn giúp cho người công nhân vận hành có thể biết được từng vị trí

o
. Các băng trở vật liệu có thể là vải, cao su, băng thép tấm
1.1.2.2. Băng chuyền
Dùng vận chuyển các sản phẩm là thành phẩm hay bán thành phẩm trong các
phân xưởng, nhà máy láp ráp sản xuất theo dây chuyền. Cơ cấu vận chuyển là móc
treo, giá treo và thùng hàng.
1.1.2.3. Băng gầu
Dùng vận chuyển vật liệu rời, dạng hạt theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng
trên 60
o
bằng các gầu xúc nhỏ ghép liên tiếp thành một vòng kín.
1.1.2.4. Đường cáp treo
Dùng trở hàng hay hành khách ở những địa hình phức tạp, núi non hiểm trở.
Cơ cấu vận chuyển là thùng hoặc ca bin.
1.1.2.5. Thang chuyền
Dùng chuyên chở hành khách trong các siêu thị, nhà hàng, nhà ga, xe điện
ngầm, nhà ga máy bay…có lưu lượng hành khách lớn.
1.1.3. Cấu tạo và các thông số kĩ thuật của các thiết bị vận tải liên tục
1.1.3.1. Băng tải
a. Cấu tạo của băng tải
Cấu tạo của băng tải được trình bày như hình sau:
4
Hình 1.1.Cấu tạo băng tải cố định
Băng tải 7 chở hàng được di chuyển trên các con lăn, đỡ 12 phía trên và con lăn
đỡ 11 phía dưới. Các con lăn lắp trên khung đỡ 10. Truyền động kéo băng tải nhờ 2
tang: Tang chủ động 8 và tang bị động 5. Tang chủ động 8 gá chặt trên 2 giá đỡ và nối
với trục động cơ truyền động qua hộp giảm tốc. Băng tải được kéo căng nhờ đối trọng
1, cơ cấu định vị và dẫn hướng 2, 3, 4. Băng tải vận chuyển hạt từ phễu 6 đến, đổ lên
máng 9.
Băng tải thường được chế tạo từ bố vải tráng cao su có độ bền cao, khổ rộng

Tốc độ di chuyển của băng gầu là (0,85 1,25)m/s.
b. Các thông số của băng gầu
Năng suất băng gầu liên quan tới tốc độ băng gầu và thể tích gầu:
Q (tấn/giờ) (1.2)
Trong đó: V – là thể tích một gầu (m
3
)
Ѱ – là hệ số lấp đầy gầu (0,4 0,8)
ρ - là khối lượng riêng của vật liệu (tấn/m
3
)
l – là khoảng cách giữa các gầu (m)
v – tốc độ băng gầu (m/s)
- Ở băng gầu tốc độ cao (0,8) m/s, năng suất có thể đạt tới 80m
3
/h và chiều cao
nâng tới 40m.
7
1.1.3.3. Đường cáp treo
a. Cấu tạo
Cấu tạo đường cáp treo được thể hiện trong hình 1.3 như sau:
Hình 1.3 là đường cáp treo 2 cáp khứ hồi có 2 ga.
Giữa hai ga nhậ hàng 7 và ga đổ hàng 2 có căng hai cáp : cáp mang 4 và cáp kéo 3. Để
tạo ra lực căng cáp, ở ga đổ hàng 2 có cơ cấu kéo căng 1.Giữa hai ga có các giá đỡ cáp
trung gian 5.Cáp kéo 3 tạo thành vòng kín liên kết với cơ cấu truyền động 8 và động
cơ 9. Các toa hàng 6 được gắn vào cáp kéo 3 và di chuyển theo cáp mang 4.
b. Các thông số của đường cáp treo
Năng suất cáp treo đạt tới 400 tấn/h và khoẳng cách giữa 2 ga có thể lên tới
hàng chục km. Số lượng toa tới nhà ga đạt (50 ) toa trong 1 giờ với thời gian giãn cách
giữa hai toa là (20 )s.

1/m
b
– là số bậc thang trên một đơn vị dài 1m
m
k
– là số khách trên 1 bậc thang
1.1.4. Tổng quan về hệ thống băng tải than
1.1.4.1. Phạm vi ứng dụng
Các băng tải thường dùng để di chuyển các vật liệu đơn chiệc và vật liệu rời
theo phương ngang, phương đứng, hoặc phương xoắn. Trong các dây chuyền sản suất,
các thiết bị này được sử dụng như những phương tiện vận chuyển các linh kiện nhẹ,
trong các xưởng kim loại thì dùng để vận chuyện quặng, than đá, các loại xỉ lò, trên
các trạm thủy điện thì đùng để chuyển nhiên liệu, trên các kho bãi thì dùng để vận
chuyển các loại hàng bao kiện, vật liệu hạt hoặc một số sản phẩm khác, trên các công
trường dùng để vận chuyên vật liệu xây dựng, trong các ngành lâm nghiệp và khai
thác gỗ thì vận chuyển gỗ, vỏ bào, trong các ngành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực
phẩm, hóa chất và một số ngành công nghiệp khác thì dùng để vận chuyến sản phẩm
hoàn thành và chưa hoàn thành ở các giai đoạn, các phân xưởng, đồng thời cũng dùng
để loại bỏ các sản phẩm không lỗi, hỏng hóc, không sử dụng được.
Khác với các thiết bị vận chuyển khác, băng tải có chiều dài vận chuyển lớn,
năng suất lơn, kết cấu nhỏ, đơn giản, làm việc tin cậy và sử dụng thuận tiện.
Ngày nay người ta sử dụng băng tải có độ bền cao, chiều rộng tối đa lên tới 3m,
tốc độ vận chuyển có thể đạt 4m/s và hơn nữa năng suất của băng tải có thể đạt vài
nghìn tấn trong một giờ. Trên thực tế thì băng tải không giới hạn và có thể áp dụng hệ
thống gồm nhiều giai đoạn liên kết. Những hệ thống được sử dụng rộng rãi trong
ngành khai thác mỏ quặng, cũng như ngành xây dựng.Ở đó, băng tải có khả năng cạnh
tranh lớn với đường chuyển cáp treo, thậm chí cả đối với vận chuyển bằng ô tô, đường
sắt.
Một ưu điểm nữa của băng tải là dễ dàng phù hợp với các dạng chu tuyến vận
chuyển, thích hợp với hầu hết mọi đại hình. Giá thành, giá công không lớn do kết cấu

b. Phân loại theo kết cấu
- Băng tải cố định: Băng tải loại này được sử dụng trong dây truyền sản xuất có
tính liên tục và đặt cố định trong dây chuyền
Hình ảnh về băng tải cố định ở các bến cảng
Hình 1.11: Hình ảnh thực tế băng tải cố định
13
- Băng tải di động: Băng tải loại này được dùng trong dây chuyền không có
tính liên tụchay cố định đều không ảnh hưởng đến dây chuyền. Kết cấu
giống như băng tải cố định nhưng khác ở chỗ có gắn bộ phận chuyển động
ở dưới chân đế của băng tải, thích hợp và đáp ứng yêu cầu nhưng nơi vận
hành không cố định
Hìn ảnh về băng tải di động
Hình 1.12: Hình ảnh thực tế băng tải di động
c. Phân loại theo công dụng
-Loại vạn năng: Có thể được dùng cho nhiều mục đích khác nhau
-Loại chuyên dùng: Được sử dụng chuyên chở các vật dụng cá nhân gia đình
(băng hành lý), thức ăn
Hình ảnh về băng tải hành lý ở các bến sân bay
14
Hình 1.13: Hình ảnh thực tế băng tải chuyên dụng
-Băng tải chịu nhiệt: Băng tải này phải làm việc khi tiếp xúc với vật liệu hoặc
trong môi trường nhiệt độ khác nghiệt lớn hơn 70
0
C, hoặc vật liệu nhiệt độ cao trên
60
0
C.
Hình ảnh về băng tải chuyên trở hỗn hợp nhựa đường cung cấp cho trạm trộn
bê tong nhựa nóng như sau
Hình 1.14: Hình ảnh thực tế băng tải chịu nhiệt

Giới thiệu về bài toán thực tế:
Hình 1.24 Sơ đồ công nghệ hệ thống băng tải Than Cọc Sáu
17
Ghi chú:
1
2
3
4
5
Sơ Đồ Dây Chuyền Công Nghệ Băng Tải Than Cọc Sáu
Sàng rung
P=132kW
Băng Tải T1
L=440m
Băng Tải T2
L=150m
Băng Tải T3
L=150m
B
ă
n
g

T
ả
i

T
0


19
Hình 1.26 Ảnh mặt tủ điều khiển băng tải 2 tại công trường
- Tại phòng điều khiển trung tâm có các switch lựa chọn chế độ: Switch chọn
chế độ điều khiển trung tâm ,tại chỗ (SWTT/TC),switch chọn chế độ liên động hoặc
đơn động (SWLĐ/ĐĐ) nút nhấn start ,stop cho mỗi băng tải ,các đèn báo ,nút dừng
khẩn cấp. Hệ thống được đặt 3 cấp tốc độ: 1, 2 và 3. Người vận hành chọn tốc độ tại
bàn điều, tuỳ theo lượng than cấp vào thông qua switch lựa chọn.
Hình 1.27: Bàn điều khiển tại trung tâm
- Hệ thống giám sát SCADA thực hiện quá trình điều khiển, giám sát và thu
thập dữ liệu cho hệ thống gồm 5 băng tải và 1 động cơ sàn rung có cấu trúc tổng thể
như hình 2.1
1.2.2 Chức năng điều khiển của hệ thống vận chuyển than
Sơ đồ điều khiển như hình sau :
20
SƠ ĐIềU KHIểN
TL: 1-1
Page: 6
Position Name Signature
Đồ áN TốT NGHIệP 2015
THIếT Kế Hệ THốNG ĐIềU KHIểN ,
GIáM SáT SCADA
GVHD
SVTH
Kiểm tra
Đỗ Chí Thanh
Kiều Cao Thịnh
Phạm Trọng Thuận
Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO
TRƯờNG ĐạI HọC GIAO THÔNG VậN TảI
KHOA : ĐIệN - ĐIệN Tử

SR
Băng tải
T0 + T1
Băng tải
T2
Băng tải
T3
Băng tải
T4
Động cơ
SR
Băng Tải
T0 + T1
Băng Tải
T2
Băng Tải
T3
Băng Tải
T4
Ts.Nguyễn Văn
Nghĩa
Hỡnh 1.28: Chc nng iu khin ca h thng vn chuyn than
- Ti phũng iu khin trung tõm cú switch la chn ch iu khin trung tõm
hoc ch iu khin ti ch (gi l SW_TT/TC).
- Khi SW_TT/TC ti phũng iu khin trung tõm v trớ iu khin trung tõm v
tt c cỏc Switch iu khin ti ch (SW_TT/TC_T0+T1, SW_TT/TC_2,
SW_TT/TC_3, SW_TT/TC_4) ch iu khin trung tõm thỡ ch iu khin
trung tõm c phộp iu khin ( Chỳ ý nu 1 trong 4 Switch chuyn ch iu
khin trung tõm hoc ti ch hin trng chuyn sang ch iu khin ti ch, thỡ
ch iu khin trung tõm khụng c phộp hot ng, nu ang hot ng thỡ phi

Hình 1.30 Hình ảnh lắp đặt thực tế của công tắc chống lệch băng dưới công trường
b. Công tắc giật an toàn
- Các công tắc giật an toàn: có nhiệm vụ bảo vệ an toàn cho hệ thống băng tải.
Khi có sự cố sảy ra (bục,rách băng tải) người công nhân vân hành giật mạnh dây,
hệ thống ngay lập tức dừng lại. Khi khắc phục xong sự cố hệ thống được vận
hành lại từ đầu tại phòng điều khiển trung tâm hoặc tại tủ điều khiển tại hiện
trường.
Các công tắc giật an toàn được bố trí dọc theo 2 bên các băng tải. Số lượng các
công tắc giật an toàn phụ thuộc vào chiều dài mỗi băng tải. Trong hệ thống băng
tải tại dự án Than Cọc Sáu đang sử dụng phương án cứ 100m đặt 1 công tắc giật
an toàn.
23
Vị trí đóng của công tắc giật an toàn: Cho phép băng tải làm việc
Hình 1.31 Vị trí đóng của công tắc giật an toàn lắp đặt ngoài công trường
Vị trí mở của các công tắc giật an toàn: Không cho phép băng tải hoạt động
Hình 1.32 Vị trí công tắc giật an toàn khi đã bị giật
Cách lắp đặt: Các công tắc giật an toàn được bố trí dọc theo 2 bên các băng tải
như hình sau:
24
Hình 1.33 Vị trí lắp đặt và toàn bộ cấu trúc 1 hệ thống băng tải
1.2.2.2 Các module mở rộng
Các module mở rộng có nhiệm vụ thu thập các tín hiệu trả về của các công tắc chống
lệch băng, các công tắc giật dây an toàn và các nút nhấn tại hiện trường, để gửi về cho
bộ điều khiển trung tâm tại phòng điều khiển trung tâm đồng thời cũng nhận tín hiệu
điều khiển từ bộ điều khiển trung tâm điều khiển trạng thái của các biến tần như trạng
thái Run, Stop, Safe Stop (dừng an toàn)…
Số lượng: Tại mỗi tủ điều khiển sử dụng một module mở rộng cổng I/O từ xa,
ở đây có 4 tủ nên sử dụng 4 module
+ Khi có sự cố dừng khẩn người công nhân giật các công tắc an toàn (bố chí 2
bên băng tải) hoặc người công nhân nhấn vào nút dừng khẩn cấp (EMG) hệ