LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan bản đồ án này dưới sự hướng dẫn của thầy giáo và sử
dụng tài liệu tham khảo. Em không sao chép công trình hoặc thiết kế của người
khác. Nếu sai em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Sinh viên
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế nước ta đang phát triển một cách mạnh mẽ theo định
hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước. Như vậy sự ra đời của các nhà
máy, xi nghiệp là điều kiện hết sức quan trọng. Nó thúc đẩy nền kinh tế đất
nước phát triển, một trong những quan tâm hàng đầu của các nhà máy, xí nghiệp
là chất lượng, số lượng và giá thành sản phẩm. Để có chất lượng tốt, số lượng
lớn và giá thành hạ các nhà máy xí nghiệp phải lắp đặt dây chuyền tự động hóa
cao.
Việc tính toán thiết kế hệ thống tự động hóa cho dây chuyền sản xuất đáp
ứng được yêu cầu công nghệ là một việc làm khó, đòi hỏi người thiết kế phải
tổng hợp hàng loạt các kiến thức chuyên ngành. Bởi vì thiết kế một dây chuyền
tự động hóa nếu không đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu công nghệ sẽ
gây ra những sự cố không lường, gây hư hỏng thiết bị, gây cháy nổ ... Làm thiệt
hại đến tài sản và tính mạng con người.
Sau thời gian thực tập tại trường, em đã nhận được đề tài:
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DOSIMAT CHO CÂN BĂNG
Do thời gian ngắn khối lượng kiến thức nhiều, trình độ còn hạn chế nên
bản đồ án này không thể tránh khỏi những khiếm khuyết. Vì vậy em rất mong
nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong bộ môn và các bạn
đồng nghiệp để em rút kinh nghiệm.
Qua lời nói đầu này em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ
môn, đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình quí báu của thầy giáo Nguyễn Mạnh Tiến
đã giúp em hoàn thành bản đồ án này.
1
Chương I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG

2
Công suất 250kW, năng suất 210 t/h.
Sau khi đá sét được làm nhỏ xuống 25 x 25 mm được đưa lên bằng tích cao
su, được vận chuyển đến kho đồng nhất sơ bộ theo nguyên tắc nguyên liệu dải
theo luống dọc kho thành 15 lớp và 29 luống sau đó được gầu xúc, xúc tất cả các
lớp nguyên liệu theo chiều ngang kho và đổ lên băng tải và đổ vào cân định
lượng sau đó đưa vào máy nghiền.
*. Đá vôi.
Được khai thác từ mỏ bằng phương pháp khoan và nổ mìn, cắt theo tầng. Kích
thước tối đa của đá khai thác là 2000 mm, thể tích khoảng 1,5m
3
. Đá được xúc
lên ô tô vận chuyển về nơi chế biến, sau đó được máy đập búa đập nhỏ kích
thước xuống 25 x 25.
Máy đập búa có ký hiệu là A
1
M01.
Công suất động cơ: 1200kW.
Năng suất 775 t/h.
Thời gian làm việc: 35 h/tuần.
Đá vôi sau khi kích thước nhỏ còn 25 x 25 được đưa vào băng tải cao su và
được vận chuyển về kho đồng nhất sơ bộ. Tại đây đá được cầu dải, dải thành 15
lớp và 29 luống. Sau khi cầu dải dải song thành đống, thì cầu xúc, xúc tất cả lên
băng tải đổ vào cân định lượng rồi đưa đến máy nghiền.
*. Kho đồng nhất sơ bộ.
Đồng nhất sơ bộ theo nguyên tắc nguyên liệu được dải theo luống dọc kho và
được gầu xúc, xúc tất cả lớp nguyên liệu theo chiều ngang kho.
Dung tích.
Đá vôi 2 đống: 15.000 t/đống.
Đá sét 2 đống: 6.600 t/đống.

nhỏ lọt qua sàng sang phần bi đạn là ngăn thứ 2, ở đây bi đạn có nhiệm vụ làm
nhỏ phần nguyên liệu được lọt sang để đạt tới độ mịn cần thiết.
4
Bột liệu sau khi được nghiền xong thì lấy mẫu đưa về phân tích Rơnghen máy
tính để điều chỉnh tỷ lệ các nguyên liệu sau đó bột liệu được đổ vào 2 silô đồng
nhất.
Đồng nhất bột liệu: Bột liệu được đưa vào 2 silô ở đây bột liệu được sục lên
bằng máy nén khí và được tháo ra đưa vào lò nung bằng nhiều cửa van để đồng
nhất phối liệu lần 2.
c) Nghiền than và hâm sấy dầu.
*. Than.
Được vận chuyển vào kho và chia thành 2 đống mỗi đống 5.500 tấn than được
đưa vào máy nghiền bi TIRAX: 32x 4,4 x 2,5.
Công suất: 25÷30 t/h.
Than được đập mịn và đưa vào két chứa, sau đó vào vít tải đến vòi phun vào
lò nung.
*. Dầu MFO (dầu nặng).
Được vận chuyển từ cảng lên và đưa vào buồng chứa vì độ nhớt ban đầu lớn
lên trước khi đốt phải được xấy, đưa nhiệt độ từ 90 ÷ 100
0
C sau đó được vòi
phun phun vào lò dưới dạng xương mù.
d) Lò nung.
Lò quay bằng phương pháp khô 4 tầng Syclo trao đổi nhiệt có hệ thống làm
lạnh U
max
(lò con).
Lò quay kích thước 5,5 x 89 m. Bột liệu được cấp vào lò nhờ hệ thống cân
cấp liệu tự động và các bơm Fullex. Bột liệu đi từ các đỉnh Siclo trao đổi nhiệt
đến tầng cuối cùng, bột liệu nâng nhiệt độ lên đến 700

f) Đóng bao và xuất xi măng.
Xi măng được lấy từ các silô chứa và đưa vào kít chứa của máy đóng bao. Có
6 máy đóng bao mỗi máy 8 vòi, công suất của mỗi máy là 40 t/h. Ở đây người ta
dùng máy đóng bao loại quay, để đóng được một bao xi măng phải có 3 điều
kiện thì máy đóng bao mới nhả bao ra.
- Bao phải đủ 50 kg.
- Phải đúng cửa tháo.
- Băng tải đằng trước cửa tháo phải chạy.
6
Sau khi bao được đóng song đưa lên băng tải và vận chuyển đến ô tô hoặc tầu
hỏa hay đưa ra cảng để xuất cho tầu thủy.
1.2.2: Sơ đồ dây truyền công nghệ: hình 1.1.
7
Đá vôi Máy đập
Kho
ĐNSB
Cầu xúc Cân định
lượng
Đá sét Đập, cán
Kho
ĐXSB
Cầu xúc Cân định
lượng
Phụ gia Kho chứa
Két
chứa
Cân định
lượng
Than
Dầu Máy nghiền, sấy

+ Đối thoại.
8
Là sự trao đổi giữa người vận hành ở phòng điều khiển trung tâm với các
công đoạn sản xuất được thực hiện thông qua các máy tính và các thiết bị ngoại
vi của nó.
+ Báo cáo.
Các số liệu cần thiết nhất của các thiết bị cần được lưu trữ trong máy tính
chúng được dùng để lập các bản báo cáo.
- Báo cáo của nhà máy thể hiện các số liệu theo từng giờ. Để chuẩn bị cho
việc bảo dưỡng các thiết bị theo từng kỳ.
- Nắm bắt được tình trạng thiết bị để kịp thời bảo dưỡng hoặc thay thế.
- Báo cáo về báo động của từng công đoạn để công nhân nắm bắt được trước
khi sự cố.
1.3.2. Hệ thống FLS-COM.
Đây là hệ thống thông tin xí nghiệp bao gồm các hệ thống truyền hình công
nghiệp.
+ Chức năng.
Giúp cho người vận hành ở Trung tâm biết và có thể quan sát bằng mắt ở các
điểm hay các vị trí quan trọng.
+ Hệ thống truyền hình công nghiệp.
Nhà máy được trang bị hệ thống camera đặt ở các nơi, các vị trí quan trọng
trong dây chuyền. Tương ứng với các mẫu hình được đặt ở trong phòng điều
hành trung tâm của nhà máy.
+ Hệ thống thông tin nội bộ:
Bao gồm các hệ thống điện thoại tự động và các bộ đàm dùng để liên lạc, giúp
cho người vận hành trung tâm liên lạc trực tiếp một cách nhanh nhất đến người
vận hành tại chỗ để thông báo hoặc chỉ đạo người vận hành làm theo những yêu
cầu cần thiết khi chạy máy hoặc sự cố.
9
1.3.3. Hệ thống FLS – QCX.

I = 4 ÷ 20 mA.
Đồng nhất hóa các tín hiệu ra là điện áp một chiều ( 0 ÷ 10).
1.3.6. Hệ thống tự động điều chỉnh, duy trì tự động các thông số kỹ thuật.
Các thông số kỹ thuật gồm: t
0
, P, F, Q.
+ Các thông số kỹ thuật trên được cố định theo yêu cầu công nghệ với độ
chính xác nhất định.
+ Toàn bộ hệ thống tự động điều chỉnh của nhà máy bao gồm nhiều mạch
vòng điều chỉnh.
+ Thông thường một mạch vòng điều chỉnh có một bộ chuyển đổi có nhiệm
vụ biến đổi các đại lượng điện thành không điện bằng các tín hiệu điện tỷ lệ.
1.3.7. Hệ thống điều khiển logic.
Đây là hệ thống điều khiển logic chương trình hóa, dùng để điều khiển trình
tự hoạt động hay không một cách liên động giữa các động cơ của các máy trong
một công đoạn. Thông thường các động cơ khởi động – dừng một cách liên
động có thể thực hiện bằng 3 thế hệ thiết bị.
+ Hệ thống Rơle điện từ.
+ Hệ thống logic tĩnh.
+ Hệ thống máy tính.
*. Chức năng của hệ thống.
+ Thông tin về vận hành (tình trạng thiết bị).
+ Trình tự khởi động và dừng.
11
R
¦
E
U
¦
I

ư
: dòng điện đưa vào động cơ (V).
I
ư
: dòng điện phần ứng (A).
E : S . đ . đ (V).
R
ư
: điện trở dây quấn phần ứng (Ω).
R
f
: điện trở phụ: (Ω).
Theo sơ đồ hình 2-1 ta viết được phương trình cân bằng điện áp phần ứng có
dạng:
U
ư
= E +I
ư
( R
ư
+ R
f
).
Sức điện động E
ư
của phần ứng của động cơ được xác định theo biểu thức:
E
ư
=
a

55,9
n
13
vì vậy E
ư
=
a
PN
60
Φn.
Trong đó K
e
=
a
PN
60
: hệ số sức điện động của động cơ:
K
e
=
55,9
K
≈
0,105 K.
Từ phương trình cân bằng điện áp phần ứng động cơ ta kết hợp với biểu thức
xác định. Sức điện động E
Ư
của phần ứng động cơ ta được phương trình đặc tính
cơ của động cơ một chiều như sau:
ω =

Suy ra: I
ư
=
φ
K
M
Thay I
ư
vào phương trình đặc tính cơ điện ta được phương trình đặc tính cơ
như sau:
ω =
φ
K
Uu
-
2
)(
φ
K
RfRu +
.M
Giả thiết phản ứng phần ứng được bù đử, từ thông
φ
= const thì phương trình
đặc tính cơ điện và phương trình đặc tính cơ là phương trình tuyến tính. Hình 2-
2 và hình 2-3 là đặc tính của chúng.
14
Hình2-2: đặc
tính cơ của
động cơ Hình2-3: đặc tính cơ của

mn
được gọi là dòng điện ngắn mạch và mô men ngắn mạch.
2-1-2: Xét ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ điện một chiều.
a) Ảnh hưởng của điện trở phần ứng.
Giả sử : U
ư
= U
đm
= const và
φ
=
φ
đ
= const muốn thay đổi điện trở phần ứng
ta nối thêm điện trở phụ R
f
vào mạch phần ứng.
Tốc độ không tải lý tưởng là.
ω
0
=
dm
dm
K
U
φ
= const
độ tính đặc tính cơ.
β
=

đm
ω
0
ω
M
đm
M
mn
I
TN
R
f1
R
f2
R
f3
M
C
M
ω
0
β
TN
=-
2
)(
Ru
dmK
φ
Hình 2-4 các đặc tính cơ của

tưởng: ω
0
=
dmK
U
φ
= var
Độ cứng của đặc tính cơ:
Ru
K
2
)(
φ
β
= const
Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đường
đặc tính cơ song song với đường đặc tính cơ tự nhiên. Như hình vẽ 2-5 ta thấy
rằng:
ω
0
32
1
ωωω
≠≠≠
16
U
đm
TN
ω
0

Giả sử U
ư
= U
đm
= const.
Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ I
kt
của động cơ.
Tốc độ không tải lý tưởng:

φ
ω
K
U
dm
=
0
Độ cứng đặc tính cơ:
Ru
K
2
)(
φ
β
−=
=var
Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông nên
khi từ thông giảm thì ω
0
sẽ tăng, còn

2
φ
1
φ
đm
TN
M
nm
M
nm1
M
nm
M
ω
a)
b)
Lk
U®k
BB§ §
~
Rb
R
¦
I
¦
E
¦
U
Eb
a)

ư
: điện trở động cơ.
E
ư
: S .đ .đ của động cơ.
Để điều chỉnh tốc độ động cơ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ
thì từ thông
dm
φφ
=
nên độ cứng đặc tính cơ cũng không đổi, còn tốc độ không
tải lý tưởng thì tuỳ thuộc vào giá trị điện áp điều khiển U
đk
của hệ thống do đó
có thể nói phương pháp này là triệt để.
18
ω
0max
ω
max
ω
0min
ω
min
M
đm
M
nm min
E
b3

Phương pháp này gọi là phương pháp điều chỉnh dưới cơ bản hay dưới định
mức (điều chỉnh từ dưới ω
0min
đến M
đm
).
+ Sai số tốc độ:
Khi điều chỉnh tốc độ động cơ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng
đặc tính cơ toàn dải điều chỉnh là như nhau, do đó độ sụt tương đối sẽ đạt giá trị
lớn nhất tại đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh.
S% =
min0
min
min
0
ω
ωω
.100% =
min0
ω
ω
∆
.100%
+ Tính mô men cho phép M
cf
:
Trong suốt quá trình điều chỉnh điện áp phần ứng thì từ thông kích từ được giữ
nguyên không đổ do đó mô men tải cho phép của hệ sẽ là không đổi.
M
cf

sức điện động chỉnh lưu sơ đồ chỉnh lưu 3 pha được tính như sau:
E
d
=
∫
π
ω
π
2
0
2
1
te
d
=
ttdU
D
D
ωω
π
sin2
2
3
2
4
2
∫
⇒
E
d

π
22
U
2
= 0,9U
2
b) Chế độ dòng gián đoạn:
Hiện tượng gián đoạn dòng điện chỉnh lưu xẩy ra do năng lượng điện từ tích
luỹ trong mạch khi dòng điện không đủ duy trì tính chất liên tục của dòng
điện khi nó giảm. Lúc này góc dẫn của van trở lên nhỏ hơn 2π/p dòng điện
này qua van trở về 0 trước khi van kế tiếp bắt đầu dẫn trong khoảng dẫn của
van thì S.đ.đ chỉnh lưu bằng S.đ.đ của động cơ điện.
e
d
=U
L
, 0≤ θ ≤ α
0
+ α
Khi dòng điện bằng 0 , S.đ.đ chỉnh lưu bằng S.đ.đ của động cơ điện.
20
Ud
Ld
Zt
T
1
G
A B
(-)
+

trị
số điện áp trung bình được tính cho sơ đồ tia 3 pha:
∆U
γ

=
π
2
3
X
a
I
d
X
a
= ωL
a
= 2
f
π
La
Sơ đồ cầu 3 pha: ∆U
γ
=
π
2
6
X
a
I

1
, T
3
lúc này T
1
, T
3
dẫn dòng, dòng điện được khép kín từ (+) A
→
T
3
→
L
d

→
Z
t

→
T
1

→
(-) B. ở nửa chu kỳ sau thì điện áp nguồn đổi dấu (+) ở B,
(-) ở A Hai Thyristơ này tự nhiên bị khoá lại vì
U
L
=0 và Thyristơ T
2

H
E
Ä
T
H
O
Á
N
G
π
θ
1
I
d
I
T1,3
θ
1
π
θθ
I
T2,3
2π
H
E
Ä
T
H
O
Á

L
hai Tiristơ này sẽ tự nhiên bị
khoá lại khi U
L
= 0 , Khi θ = π+α cho xung điều khiển mở T
2
và T
4
: U
d
= U
L
Dòng tải I
d
là dòng gián đoạn vì I
d
có khoảng thời gian bằng không.
c) Tải trở cảm (R + L)
Dòng tải qua T
1
,T
3
ở thời điểm (π+π) là chưa giảm về 0 khi hai van này khoá
lại vì do tính điện cảm của mạch
Như vậy dòng tải sẽ tiếp tục tồn tạivà chuyển sang hai van vừa mở ra T
2
,T
4
vì
thế ta có chế độ dòng điện liên tục vì với mọi thời điểm đều có I

π
απ
α
⇒
giá trị trung bình điện áp tải là
U
d
=
π
αcos.
2
U22
giá trị trung bình của van
I
TB
=
2
Id
Ta có đồ thị dạng điện áp dòng điện ở hình (2-11)
23
2π
H
E
Ä
T
H
O
Á
N
G

d
nên dòng T
T1,3
không
thể giảm đột ngột từ Id xuống 0, mà
dòng i
T2,4
cũng không thể tăng đột
ngột từ 0 đến I
s
.
Lúc này thì cả 4 Tiristơ cũng mở cho dòng chảy qua gọi là hiện tượng
chuyển mạch (trùng dẫn), phụ tải bị ngắn mạch, U
d
= 0 nguồn e
L
cũng bị sinh
ra dòng ngắn mạch i
c
.
24
π
α
2π
H
E
Ä
T
H
O

H
E
Ä
T
H
O
Á
N
G
θ
θ
θ
1
π+α
θ
1
θ
Ta có phương trình:
D
L
d
dic
XcU =
θ
sin2
Nếu chuyển góc toạ độ từ 0 sang θ
2
ta có
θ
=α+θ

3
.
i
c2
làm tăng dòng trong T
2
và làm giảm dòng trong T
1
.
i
T1,3
=I
d
-
)]cos([cos
2
2
αθα
+−
Xc
U
L
do hiện tượng chuyển mạch nên điện áp chỉnh lưu bị suy giảm 1 lượng ∆Uγ
∆Uγ =
π
IdXc.2
khi L
d
≠ 0, giá trị trung bình của điện áp tải sẽ là:
U’

I
d
I
d
iT
2
0
Ld
Zt
T
3
T
4
T
2
U
L
T
1
i
c1
i
c2