Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
***

Trong nền công nghiệp nói chung và nền công nghiệp sản xuất bê tông nói
riêng hiện nay đang được hiện đại hóa. Trong đó tự động hóa các quá trình công nghệ
chiếm một vị trí quan trọng và ngày càng được ứng dụng rộng rãi.
Việt Nam đang trong thời kỳ phát triển khoa học công nghệ đưa đất nước ta tiến
lên con đường “ Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa ” để theo kịp các nước đang phát
triển. Ngành công nghiệp sản xuất bê tông cũng như các ngành khác đang đứng trước
tình hình mới để phát triển hơn đáp ứng tiêu dùng và xuất khẩu.
Để nâng cao sản lượng, chất lượng và hạ giá thành sản phẩm hòa ngành sản
suất bê tông nói chung và các trạm trộn bê tông nói riêng phải tiến hành cơ giới hóa
và tự động hóa các quy trình sản xuất.
Ngày nay tự động hóa PLC hoặc LoGo cho phép thiết lập các hệ thống tự động
điều khiển các thiết bị máy thực hiện theo các chương trình và công nghệ sản xuất.
Mặt khác khả năng truyền thông tin, nối mạng điều khiển công nghiệp của PLC cho ta
công cụ thiết lập hệ thống tự động hóa toàn bộ dây chuyền sản xuất, bao gồm rất nhiều
cung đoạn mà các phương pháp tự động trước đây bằng rơle không thể thực hiện được,
giảm những thao tác cho đội ngũ công nhân vận hành thiết bị và đảm bảo an toàn cho
người và máy móc, nâng cao sản xuất , chất lượng sản phẩm.
Xuất phát từ tình hình đó, với mục đích áp dụng các kiến thức đã học để xây
dựng ứng dụng trực tiếp cho công việc của cơ quan mình, em được hướng dẫn thiết kế
đề tài : “ ứng dụng PLC S7 – 300 vào điều khiển tự động và giám sát hệ thống trạm
trộn bê tông ”
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Ths Đào Hiếu cùng các thầy cô giáo
trong nghành Tự động hóa Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội và sự nỗ lực của bản
thân, nay đề tài đã được hoàn thành. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ có hạn
nên không tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của các


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI DẦU KHÍ
SÔNG ĐÀ PVSD VÀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG
I.giới thiệu về công ty pvsd:
1.1. giới thiệu chung
Công ty Cổ phần Đầu tư và Thương mại Đầu khí Sông Đà (PVSD) (tiền thân là
Công ty Cổ phần Thương mại và Vận tải Sông Đà) được thành lập theo Quyết định số
1593 QĐ/BXD ngày 20 /11/2003 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng.
Công ty Cổ phần Đầu tư và Thương mại Đầu khí Sông Đà hoạt động theo Giấy
phép kinh doanh số 0500444772 do phòng đăng ký kinh doanh số 03 Sở Kế hoạch và
Đầu tư Thành phố Hà Nội cấp lần đầu ngày 24/12/2003 thay đổi lần thứ 12 ngày 05
tháng 01 năm 2017.
Tên Công ty:

Công ty Cổ phần Đầu tư và Thương mại Đầu khí Sông Đà

Tên giao dịch quốc tế: Petro Song Da Trading and Investment Joint Stock
Company
Tên viết tắt: PVSD
Biểu tượng:
Biểu tượng:
Trụ sở chính: Tầng 12, tòa nhà Licogi 13, số 164 đường Khuất Duy Tiến, phường
Nhân Chính, quận Thanh Xuân, Thành phố Hà Nội
Điện thoại:



4


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

-

Nhập khẩu nguyên liệu, vật liệu phục vụ cho sản xuất vật liệu xây dựng.

-

Kinh doanh xăng dầu và các sản phẩm từ dầu mỏ, phụ gia khoan.

-

Sửa chữa, gia công cơ khí.

-

Vận chuyển hàng hoá bằng đường thuỷ, đường bộ.

-

Kinh doanh nhà đất, đầu tư bất động sản, kinh doanh khách sạn và dịch vụ du

lịch.
-

-

Công ty TNHH Đầu tư & Khai thác khoáng sản Sotraco.

-

Ban quản lý Dự án Hòa Bình; Các BĐH Dự án Thái Bình 2, Sơn La, Lai

Châu...
-

Các đội xây dựng trực thuộc: Đội hoàn thiện, Đội XD Thăng Long, Đội XD An

Khánh,

Hoàng Văn Chiến -1221060233

5


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

Đội XD Số 1....
Trải qua nhiều năm công tác và có nhiều kinh nghiệm trong các ngành nghề, với nhân
lực có trình độ cao, công tác quản lý và vận hành chuyên nghiệp, PVSD hiện nay có
thể đáp ứng được hầu hết các tiêu chí mà khách hàng cần. PVSD đủ khả năng cạnh
tranh trên thị trường trong, ngoài nước và sẵn sàng bước vào tiến trình hội nhập Khu
vực, Quốc tế.

1.4.năng lực của PVSD
1.4.1:Sản xuất công nghiệp
Công ty cổ phần đầu tư và Thương Mại Dầu Khí Sông Đà đầu tư và trực tiếp
sản xuất bê tông thương phẩm, đá xây dựng các loại đều được Chủ đầu tư đánh giá cao
về tiến độ cung cấp và chất lượng trong toàn địa bàn thành phố Hà nội, công trình của
Ngành giao thông, Nhà máy thủy điện, Khu công nghiệp như: Dự án đường vành đai
3, cầu Vĩnh Thịnh, Dự án nhà ga T2 cho Tổng công ty XD công trình giao thông 4;
Tổng công ty Thăng Long; Tổng công ty đường cao tốc; công trình đường tránh thủy
điện Sơn La; Khu công nghiệp 157ha Nghi Sơn, Thanh Hóa…
THIẾT BỊ PHỤC VỤ CHO SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

TT

Tên thiết bị xe máy

Hình thức
sở hữu

Số
lượng

Công
suất/đặc tính
kỹ thuật

Nước

sản

xuất

250tấn/h

Metso

2009

3

Trạm nghiền sàng đá

Sở hữu

01

350tấn/h

TQ

2014

II

Trạm trộn bê tông
Sở hữu

02

60m3/h

Việt Nam


e
Hình 1.4. Hai xilo chứa xi măng

Hoàng Văn Chiến -1221060233

11


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

Hình 1.5. Băng tải
1.5. mục đích sản xuất bê tông
Trạm trộn bê tông được chế tạo nhằm sản xuất ra bê tông với chất lượng tốt và đáp
ứng nhanh nhu cầu về bê tông trong xây dựng. Trạm trộn bê tông là hệ thống máy móc
có mức độ tự động hóa cao thường sử dụng phục vụ cho các công trình vừa và lớn hay
cho 1 khu vực có nhiều công trình đang xây dựng.
Trước đây khi khoa học kỹ thuật còn chưa phát triển, máy móc còn lạc hậu thì việc
có được một khối lượng bê tông lớn và chất lượng cao là điều rất khó khăn. Chính vì
vậy, để thiết kế những dây truyền bê tông tự động là điều cần thiết cho mỗi công
trường cũng như ngành xây dựng trong nước..

Hoàng Văn Chiến -1221060233

12


Khoa cơ điện


150

200

250

300

Xi măng (kg)

225

268

325

368

410

Cát (kg)

820
1668

792
1639

782


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

1.7.cấu tạo chung
1.7.1.bãi chứa cốt liệu
Là bãi để chứa những cốt liệu như cát, đá to, đá nhỏ và chúng được chất thành
đống riêng biệt
1.7.2.hệ thống máy trộn bê tông
Hệ thống máy trộn bê tông bao gồm hệ thống thùng chứa liên kết với hệ thống định
lượng dùng để xác định chính xác tỉ lệ các loại nguyên liệu cấu tạo nên bê tông. Băng
tải dùng để đưa cốt liệu vào thùng trộn gồm máy bơm nước, máy bơm phụ gia, xi lô
chứa xi măng, thùng trộn bê tông, hệ thống khí nén.
Giữa các bộ phận có các thiết bị nâng vận chuyển và phễu chứa trung gian.
1.7.3.hệ thống cung cấp điện
Trạm trộn bê tông sử dụng nhiều động cơ công suất lớn nên trạm cần có hệ thống
cung cấp điện phù hợp đủ lớn để cung cấp cho các động cơ và nhiều thiết bị khác
ở trong trạm trộn này người ta thường sử dụng động cơ 380V

Hoàng Văn Chiến -1221060233

14


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG II


với xi lô chứa. từ xi lô chứa xi măng thì xi măng được vận chuyển đến cân định lượng
sao cho phù hợp rồi xả vào thùng trộn.
-Nước và phụ gia cũng được bơm lên cân định lượng sao cho phù hợp rồi trộn vào
với nhau sau đó cũng được xả vào thùng trộn
-Cuối cùng khi tất cả các nguyên liệu được xả vào thùng trộn thì động cơ thùng trộn
sẽ quay để trộn đều các nguyên liệu trong khoảng 30 giây sau đó sẽ được trút xuống xe
vận chuyển để đưa đi

Hoàng Văn Chiến -1221060233

16


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

2.2. các bước vận hành và các chế độ làm việc

Hình 2.2: Quy trình hoạt động của trạm trộn bê tông

Hoàng Văn Chiến -1221060233

17


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp


được xả xuống thùng trộn cùng lúc vì như vậy các thành phần vật liệu sẽ hòa trộn vào
nhau ngay từ đầu tạo nên độ đồng đều.
 Bước 5: Trộn và xả
Quá trình trộn nguyên liệu diễn ra trong khoảng thời gian 30 – 45 giây. Sau khi
nguyên liệu xả xong, băng tải gầu dừng lại, các cửa và van xả đóng lại chờ cho mẻ trộn
tiếp theo.
Hoàng Văn Chiến -1221060233

18


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

Khi trộn xong, của xả bê tông được mở và trút xuống phễu trung gian rồi sau đó
mới xả xuống xe chuyên dụng chở đi.
 Bước 6: Đếm số lần trộn
Đếm số lần trộn, nếu đã đủ số lượng yêu cầu thì dừng hệ thống
 Lưu ý: Khi hệ thống đang vận hành ở chế độ tự động mà gặp phải sự cố, người
vận hành có thể xử lý theo hai cách:
• Nhấn nút dừng hệ thống, ngay lập tức hệ thống ngừng hoạt động sau đó
•

kiểm tra và khác phục sự cố. Cuối cùng khởi động lại hệ thống.
Dùng cần gạt trên bàn điều khiển chuyển chế độ tự động sang chế độ bằng
tay. Khi đó hệ thống sẽ được vận hành dưới sự điều khiển của con người.
Sau khi khắc phục sự cố người điều khiển có thể chuyển sang chế độ làm
việc tự động như ban đầu.


So với chế độ điều khiển bằng tay thì chế độ tự động này có ưu điểm vượt trội,
nhưng đòi hỏi khi lập trình cần chính xác và các khâu liên kết logic với nhau để cho
hoạt động đạt tính đồng bộ và năng suất nhất

Hoàng Văn Chiến -1221060233

20


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ TRONG TRẠM TRỘN BÊ TÔNG
3.1.các thiết bị
3.1.1 Cối trộn chính
Trạm trộn bê tông được lắp đặt loại cối trộn cưỡng bức làm việc theo chu kỳ.
Năng suất của cối trộn làm việc theo chu kỳ của máy 60m 3/giờ. Và dung tích của cối
trộng là 1m3
Hệ thống dẫn động của cối trộn gồm động cơ điện 380V công suất 22KW và hệ
thống hộp giảm tốc.Để đóng mở cửa đáy thùng trộn dùng van khí nén. Việc chất tải
vào thùng trộn chỉ được thực hiện khi thùng trộn đã quay, cốt liệu và xi măng được xả
vào thùng trộn cùng với nước, phụ gia theo thành phần liều lượng xác định. Hỗn hợp
được nhào trộn đồng nhất rồi xả ra ngoài khi mở của đáy.
3.1.2. Vít tải xiên
Chuyên dùng để vận chuyển vật liệu rời, tơi, xốp, dẻo như xi măng, cát, bột
theo phương pháp ngang hay xiên. Với cự ly vận chuyển từ 30 – 40 m có năng xuất lên
tới 80 tấn/giờ.
Vít tải gồm vỏ thép, trục dẫn động cơ, các ổ đỡ, phễu nạp và cửa dỡ liệu.Trục
quay nối với động cơ qua hộp giảm tốc.

lên- xuống trên 2 thanh ray và được một tời kéo liệu kéo.
Hoạt động: ở đầu chu kỳ hoạt động xe skip nằm ở vị trí chờ cốt liệu từ boonke
rơi xuống, khi khối lượng vật liệu đã đủ thì nó được tời kéo liệu kéo lên vị trí đổ cốt
liệu vào cối trộn nếu lúc đó cửa xả bê tông đã đóng, động cơ trộn còn đang làm việc và
số mẻ trộn còn tiếp tục. Nếu trong quá trình kéo lên tới gần vị trí đổ cốt liệu mà chu kỳ
trộn của mẻ trước chưa kết thúc. Trong cối trộn vật liệu vẫn còn, bê tông chưa xả hết
hoặc cửa xả chưa đóng lại thì xe kíp phải dừng lại cho đến khi chu kỳ hoạt động của
mẻ trước kết thúc mới được phép đi lên đổ cốt liệu vào cối trộn. Sau khi đổ hết cốt liệu
vào cối trộn nó lại đi xuống vị trí chờ đổ cốt liệu.
3.1.7. máy khí nén
Máy nén khí tạo ra nguồn khí có áp suất cao cấp cho các pittong đóng mở cửa xả
cốt liệu, xả nước, xả xi măng và bê tông. Trong trạm trộn máy nén khí còn phải làm
việc trước cả cối trộn. Máy sẽ tự dừng hoạt động khi áp suất trong bình đạt yêu cầu
3.1.8. bơm
Bơm nước cấp nước từ bể chứa lên thùng cân nước, phụ gia đây là hoạt động không
đảo chiều quay và có dừng hoạt động chính xác. Có điện áp định mức 380V và công
suất 2KW
3.1.9. đầm rung
Cấu tạo: là động cơ không đồng bộ roto lồng sóc, hai đầu roto có gắn các vành lệch
tâm, khi quay hai vành lệch tâm này tạo ra sự rung động rất lớn. Nếu ta gắn đầm rung
vào cửa xả cốt liệu, với lực rung như vậy các cửa xả sẽ không bị tắc.
3.1.10. Cảm biến Loadcell
Có nhiều loại loadcell do các hãng sản xuất khác nhau như loadcell Mettler,
KUBOTA (của Nhật), Global Weighing (Hàn Quốc), Transducer Techniques. Inc,
Tedea - Huntleigh... Mỗi loại loadcell được chế tạo cho một yêu cầu riêng biệt theo tải

Hoàng Văn Chiến -1221060233

22


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.2: Thông số của loadcell Metter

Thông số
Đơn vị
Mức tải tối đa
KG
Điện áp
mV
Sai số lặp lại
%R.C
Độ trễ
%R.C
Sai số tuyến tính
%R.C
Quá tải (30 phút)
%R.C
Cân bằng tại điểm 0
%R.C
o
Bù nhiệt
C
o
Bù nhiệt độ làm việc
C
Nhiệt độ tác động đến tín hiệu ra
%R.C/°C
Nhiệt độ tác động làm thay đổi điểm 0

≤ ± 0,002
772 ± 4
700 ± 1
≥ 5000 (ở 50VDC)
5 ÷ 15 (DC/AC)
20 (DC/AC)
150
300
13

Xanh lá cây : + Tín hiệu Trắng : - Tín hiệu
- Do điện áp đầu ra của loadcell rất nhỏ, điện áp cao nhất đưa ra mới được
10mV do đó sẽ không đạt yêu cầu kết nối với modul mở rộng tương tự của PLC. Vì
thế ta phải sử dụng bộ khuếch đại tín hiệu loadcell.

Hình 3.3. Bộ khuếch đại tín hiệu loadcell
- Thông số kỹ thuật:
+ Dải đầu vào loadcell: 0 - 1mV/V, 0 - 2mV/V, 0 - 3mV/V, 0 - 4mV/V, 0 10mV/V, 0 - 20mV/V, 0 - 30mV/V, 0 - 40mV/V.
+ Dải tín hiệu đầu ra: 0 - 5V, 0 - 10V, 1 - 5V, 0 - 20mA, 4 - 20mA.
Hoàng Văn Chiến -1221060233

24


Khoa cơ điện

đồ án tốt nghiệp

+ Điện áp nguồn vào: 30 ÷ 264 V (AC/DC).
+ Điện áp nguồn nuôi loadcell: 10VDC, 100mA.