Phân tích hệ thống điều khiển PLC ở công ty giấy Việt Trì

hẩm QCS. 1.3.1. Cấu tạo phần cứng của QCS 1.3.2. Giới thiệu các đầu đo. B. hệ thống điều khiển phân tán. 1.3.1. Khu vực trạm vận hành. 1.3.2. Khu vực điều kiển. 1.3.3. khu vựchiện trường. Chương 2: tổng quan công nghệ máy cuộn lại Đ 2-1: giới thiệu chung. Đ 2-2: tổng quan công nghệ máy cuộn lại. 2.2.1. Giới thiệu thiết bị. 2.2.2. Cấu tạo các bộ phận chính. Chương 3: phân tích hệ thống trang bị điện máy cuộn lại Đ 3-1: trang bị điện truyền động chính. 3.1.1. Đặc điểm truyền động và TBĐ của truyền động chính. 3.1.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực động cơ truyền động chính. Đ 3-2: trang bị điện truyền động hệ thống dao cắt 3.2.1. Những yêu cầu trang bị điện hệ thống dao cắt. 3.2.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực động cơ dao cắt (Sliter) Đ 3-3: trang bị điện – động cơ truyền động trục đấm lõi ). 3.3.1. Khái niệm và yêu cầu của động cơ trục đấm lõi . 3.2.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực động cơ trục đấm lõi . Đ 3-4: TBĐ các động cơ truyền động phụ, động cơ trục đón giấy 3.4.1. Đặc điểm về các truyền động phụ. 3.4.2. Sơ đồ mạch lực của các động cơ truyền động phụ. 3.4.3. Trang bị điện của động cơ trục đón giấy. Chương 4: phân tích hệ thống điều khiển PLC Đ 4–1: tìm hiểu về PLC Alen – Bradley. 4.1.1. Khái niệm về PLC. 4.1.2. Cấu trúc của PLC. 4.1.3. Phương pháp lập trình. 4.1.4. Ngôn ngữ lập trình. Đ 4–2: phân tích - thuyết minh sơ đồ PLC. 4.2.1. Sơ đồ tổng thể bộ PLC của Allen – Bradley. 4.2.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển vào, ra của phần 4.2.3. Lưu đồ chung hệ thống điều khiển Trang 57 60 60 63 65 4.2.4. Thuyết minh sơ đồ điều khiển PLC cuộn lại. Đ 4–3: phân tích - thuyết minh sơ đồ PLC slitter. 4.3.1. Sơ đồ mạch điều khiển vào, ra PLC bộ phận SLITER. 4.3.2. Lưu đồ tác động điều khiển SLIFTER. 4.3.3. Thuyết minh sơ đồ điều khiển PLC SLITER. lời nói đầu Chương 1 tổng quan công ty giấy việt trì Đ1-1: lịch sử ra đời của dây truyền giấy bao gói công nghiệp 25000t/năm. Đ1-2: Tổng quan dây truyền sản xuất giấy 25000t/năm. Đ1-3: tổng quan về hệ thống tự động hoá quá trình công nghiệp. Đ1-1: lịch sử ra đời của dây truyền sản xuất giấy bao gói công nghiệp 25000 t/năm Từ những năm cuối của thập niên 90 cùng với sự phát triển công nghiệp hoá trên toàn đất nước nhà máy giấy Việt trì đang trên đà đi lên nhưng với nền tảng thiết bị có thâm niên từ những năm 60 thì vấn đề đặt ra là thực sự phải có một công nghệ mới với dàn thiết bị hiện đại để phù hợp với nhịp độ phát triển chung của thời đại . Hiện nay nhu cầu sử dụng giấy bao gói công nghiệp ngày một nhiều trong khi phần lới giấy bao gói lại phải nhập khẩu từ nước ngoài cho nên việc sản xuất ra một lượng sản phẩm ngay trong đất nước phục vụ cho nhu cầu sử dụng sẽ là rất phù hợp với chính sách phát triển đất nước của Đảng và nhà nước ta . Dự án sản xuất giấy bao gói công nghiệp với tổng sản lượng 25000t/năm được ra đời và cùng với nó là sự hình thành Công ty Giấy Việt trì một sự phát triển về cả qui mô lẫn tầm cỡ lớn hơn sẽ rất là phù hợp với thực tế khách quan nó sẽ dần từng bước thu nhỏ khoảng cách giữa sức sản xuất giấy với nhu cầu sử dụng trong nước . Dây truyền với dàn thiết bị tiên tiến , với hệ thống điều khiển tự động hoá cao vào loại bậc nhất trong nước sẽ ra đời và hình thành là một hiện thực trong đời sống kinh tế của Công ty Giấy Việt trì nói riêng và với Tổng Công ty giấy nói chung . Đ1-2: Tổng quan về dây truyền công nghệ 1-2.1 Giới thiệu chung Dây truyền sản xuất giấy bao gói công nghiệp với sản lượng 25000 tấn giấy các loại trong một năm sản xuất từ nguyên liệu đầu vào là các sản phẩm bột đã được chế biến kết hợp với giấy lề các loại thông qua một hệ thống thiết bị có tổng công xuất 10242 kVA sẽ tạo ra một sản phẩm giấy cát tông Duplex có tráng phủ bề mặt cho thị trường . Các loại sản phẩm chủ yếu của dây truyền bao gồm : Giấy cát tông Duplex trắng có tráng phủ Giấy Kraft Liner nhiều loại định lượng Giấy Duplex vàng nhiều loại định lượng . Dây truyền gồm 3 công đoạn : Công đoạn chuẩn bị bột tiếp theo là công đoạn Xeo giấy và tráng phủ bề mặt cuối cùng là công đoạn hoàn thành . Ngoài ra còn một hệ thống xử lý nước thải với mục đích giảm ô nhiễm môi trường đồng thời tạo nên một nguồn nước tái sử dụng phục vụ cho sản xuất . Sau đây là những phần cụ thể của dây truyền này . 1.2.2 Công nghệ sản xuất giấy bao gói công nghiệp 25000T/năm 1.2.2.1 Sơ đồ cấu trúc tổng thể dây truyền giấy 25000T/năm Hình 1-1 biểu diễn cấu trúc công nghệ của dây truyền sản xuất giấy bao gói công nghiệp 25000T/năm Kho chứa nguyên liệu Chuẩn bị bột Xeo Tráng phủ Hoàn thành Kho thành phẩm Xử lý nước thải Nước thải Hình 1 - 1 1.2.2.2 Các công đoạn công nghệ chính trên dây truyền A- Công đoạn chuẩn bị bột Để cung cấp đủ bột cho Xeo và tạo ra sản phẩm có cấu trúc bằng 3 lớp : Lớp trên cùng _ Lớp Top Lớp giữa _ Lớp Filler Lớp dưới cùng _ Lớp Back Công đoạn chuẩn bị bột được thiết kế 3 dây truyền cung cấp bột bao gồm : Dây truyền KP cung cấp bột cho lớp Top Dây truyền OCC cung cấp bột cho lớp Filler và lớp Back Dây truyền biên , lề , giấy đứt cung cấp bột cho lớp Filler 1 – Sơ đồ khối công đoạn chuẩn bị bột : Hình 1-2 biểu diễn công nghệ cung cấp bột cho máy xeo Thuỷ lực OCC Sàng lọc nghiền gia nhiệt Nghiền đĩa Bể chứa Giấy đứt các loại Hệ thống Thuỷ lực Lọc Đánh tơi Bể chứa Kho chứa bột KP Kho chứa bột OCC Thuỷ lực KP Sàng lọc Nghiền đĩa Bể chứa Hòm phun lớp Top Hòm phun lớp Filler Hòm phun lớp Back Hình 1 - 2 2– Các thiết bị cơ bản của chuẩn bị bột Phân xưởng Bột được thiết kế Gồm 2 kho chứa 2 loại nguyên liệu khác nhau, được nhập từ thị trường vào: - Kho nguyên liệu KP : Chứa nguyên liệu là bột đã sơ chế tẩy rửa trắng, gọi tắt là KP ( Kraft pulp) dùng cho lớp mặt của sản phẩm giâý bao gói, đó là lớp trên cùng quyết định chính về chất lượng sản phẩm . - Kho nguyên liệu OOC: Chứa nguyên liệu là lề tái sử dụng gọi tắt là lề OCC (Old Corrugated Container) dùng cho hai lớp Filler và Back của sản phẩm giấy bao gói công nghiệp cao cấp. * - Thiết bị Thuỷ lực. Hệ thống thuỷ lực đứng gồm 3 máy. Hai máy nghiền thuỷ lực đánh nghiền hai loại nguyên liệu là KP và OCC. Nguyên liệu được đưa vào từ hai kho nguyên liệu bằng hệ thống hai băng tải, điều chỉnh tốc độ bằng biến tần có kết nối PLC và chịu sự điều khiển của hệ thống DCS Máy nghiền thuỷ lực KP đánh loại bột sơ chế KP ,nguyên lý nghiền là một bộ dao nghiền gồm các dao tĩnh được gắn vào thành máy và các dao động gắn trên mâm dao quay tròn. Lề được đánh tan nhờ bộ dao nghiền và lực của nước do mâm dao quay tạo nên. Mâm dao được truyền động bằng động cơ Pđm. = 132kW ; Uđm=380 V Máy nghiền thuỷ lực OCC đánh loại lề OCC nguyên lý làm việc tương tự như máy nghiền thuỷ lực KP nhưng sử dụng hệ truyền động bằng động cơ Pđm= 150 kW ; Uđm= 6 kV . Một thuỷ lực đứng được bố trí ở bộ phận hoàn thành gọi là thuỷ lực cuộn lại đánh nghiền biên cuộn lại và giấy loại từ máy cắt Máy nghiền thuỷ lực cuộn lại có cùng nguyên lý như các thuỷ lực trên nhưng có công suất nhỏ Pđm= 55kW ; Uđm= 380 V. Hệ thống thuỷ lực ngang gồm 4 máy được bố trí ở cuối các bộ phận lưới , ép ướt , xấy , cuộn của máy Xeo . Hệ thống này sử dụng 2 loại động cơ có công suất Pđm= 95 kW và 22 kW ; Uđm= 380 V sẽ cùng với thuỷ lực đứng cuộn lại cung cấp bột cho dây truyền giấy đứt * - Bộ phận sàng lọc. Khi bột đi qua thuỷ lực được đưa đến bộ phận sàng lọc và cô đặc. Bộ phận sàng lọc gồm có các ống lọc cát nồng độ cao, nồng độ thấp, các sàng khe, sàng lỗ và máy cô đặc. Phần này gồm ba bộ sàng lọc khác nhau cho hai loại bột OCC và KP . Tác dụng là loại bỏ các loại rác thải nhẹ như nylon và các chất không phải là Xenlulô, loại bỏ các chất thải nặng như cát sạn và các vật nặng khác. Sau đó cô đặc tới một nồng độ nhất định, theo từng công nghệ rồi chứa vào bể chuẩn bị cho công đoạn nghiền. * - Công đoạn nghiền. Nghiền là tạo sơ sợi xenlulô phù hợp với yêu cầu của xeo giấy. Tuỳ thuộc vào từng loại giấy mà ta sử dụng những áp lực nghiền và phương pháp nghiền khác nhau. ở dây truyền này sử dụng hai hệ nghiền cho hai loại bột khác nhau. Hệ nghiền bột KP bột từ hệ sàng lọc được đưa vào hai máy nghiền đĩa sử dụng động cơ truyền động Pđm= 300 (kW), Uđm= 6 (kV). Sau đó bột tinh được đưa tới bể chứa chuẩn bị cho công việc tiếp theo. Hệ nghiền cho bột OCC: Giai đoạn 1 bột qua hệ Disperser, đây là bước nghiền xé có ra nhiệt để làm tan, phân huỷ những chất không phải là xenlulô. Máy dùng động cơ truyền động Pđm=315 (kW) , Uđm= 6 (kV). Tiếp theo bột được qua hệ nghiền đĩa gồm hai cặp dao nghiền dùng động cơ truyền động Pđm= 300 (kW), Uđm= 6 (kV). Sau đó bột được đưa xuống bể chứa chuẩn bị cho công nghệ xeo giấy. Máy đánh tơi được cấu tạo như máy nghiền chỉ khác ở chỗ mâm dao có dạng mặt lỗ sàng có tác dụng tạo cho dòng bột được khuếch tán và lưu chậm trong khoang nghiền . Máy dùng động cơ Pđm= 55 kW ;Uđm= 380 V B - Công đoạn Xeo giấy và Tráng phủ Từ 3 hòm phun qua 3 lưới giấy được hình thành ở dạnh 3 lớp kết ép với nhau đi qua hệ thống ép ưót , xấy ép quang , tráng phủ và cuối cùng là phần cuộn trở thành sản phẩm đầu máy . 1 - Sơ đồ cấu trúc công đoạn Xeo giấy và Tráng phủ. Hình 1-3 biểu diễn quá trình công nghệ xeo giấy Ep Xấy trước Ep keo Xấy sau Ep quang cứng Tráng phủ Ep quang mềm Cuộn Hòm phun lớp Top Lưới Top Hòm phun lớp Filler Lưới Filler Hòm phun lớp Back Lưới Back Size Scanner Reel Scanner Hình 1-3 2– Thiết bị cơ bản của công đoạn Xeo và Tráng phủ Sau khi bột qua hệ nghiền (Bột tinh) được đưa vào ba bể chứa dùng cho ba lớp ( lớp Top , lớp Filler , lớp Back ) ở đây diễn ra quá trình gia phụ liệu theo yêu cầu công nghệ của từng loại giấy và chuẩn bị cho công đoạn xeo giấy. * - Hòm phun bột (hòm đầu). Bột đạt tiêu chuẩn chất lượng được đưa lên 3 hòm phun của ba lớp. Bộ phận hòm phun rất quan trọng nó quyết định 60 % chất lượng sản phẩm (độ đều, độ liên kết , định hình tờ giấy...). Do vậy hòm phun phải được thiết kế lắp đặt rất chính xác. ở dây truyền công nghệ này sử dụng phun kín có thể điều chỉnh được dòng chảy bột bằng chênh lệch áp xuất trong và ngoài hòm phun do khí nén được cung cấp bằng hệ thống van điện từ và van khí nén, dưới sự điều khiển của hệ thống DCS. Một hệ thống điều chỉnh áp lực khe hở môi phun có gắn đồng hồ đo áp suất được thiết kế để có thể điều chỉnh độ đều khe hở theo yêu cầu công nghệ đảm bảo được độ đều định hình lớp giấy trên lưới. * - Bộ phận lưới. Phần lưới gồm 3 lưới (lưới Top, Filler, Back), và 3 lớp bột được kết dính với nhau ở điểm cuối. Lưới tạo ra sự đan xen các sơ sợi tăng tính bền về mặt cơ lý, tạo độ đều, hình thành tờ giấy và làm thoát 30 % nước trước khi sang phần ép ướt. Phần truyền động của các lưới sử dụng bằng động cơ xoay chiều với điện áp Uđm= 460 (V), điều khiển tốc độ bằng biến tần. * - Bộ phận ép ướt. Gồm 3 cặp ép (cặp ép Binip, cặp ép chính 1, cặp ép chính 2). Cặp ép Binip đặc biệt nhất vì có 3 quả ép một quả cố định hai quả còn lại di động tạo nên 2 khe ép để giấy đi qua . Sau đó giấy đi qua ép 1, ép 2. Khi giấy qua phần ép sang phần xấy phải đạt được độ khô là 70 %. Tác dụng của bộ phận ép ướt là cưỡng bức thoát nước, gắn độ liên kết của tờ giấy, tạo độ dầy cơ bản cho tờ giấy.Truyền động cho các lô di động là các xi lanh dầu thuỷ lực Truyền động của phần ép ướt sử dụng động cơ xoay chiều Uđm= 460 (V), điều khiển tốc độ bằng biến tần * - Xấy trước. Bộ phận Xấy trước gồm 3 tổ sấy sử dụng động cơ xoay chiều 3 pha điện áp Uđm= 460 (V), Pđm= (37, 45, 45) kW. Điều chỉnh tốc độ bằng biến tần có kết nối liên động. Tuỳ theo yêu cầu công nghệ mà ta đặt các khúc tuyến xấy để đảo bảo chất lượng và độ khô của tờ giấy chuẩn bị cho phần ép keo. * - ép keo (Size prees) Là công đoạn gia keo lót lấp đầy những khuyết tật trên bề mặt tờ giấy, để chuẩn bị cho phần tráng Coater, đồng thời có tác dụng ngăn chặn sự thấm sâu của dịch tráng vào phía trong tờ giấy . Công đoạn này rất quan trọng nó quyết định phần lớn chất lượng lớp tráng phủ sau. * - Bộ phận xấy sau. Gồm hai tổ xấy được sử dụng động cơ xoay chiều điều chỉnh bằng biến tần, với điện áp Uđm= 460 (V). Phần xấy sau ra nhiệt làm khô hoàn toàn tờ giấy, và có hai lô cuối không gia nhiệt mà làm lạnh bằng nước. Có tác dụng cho tờ giấy không bị co ngót khi vào phần tráng phủ. * - ép quang cứng. ép quang cứng có tác dụng chính là tạo độ dầy, độ nhẵn bóng bề mặt của tờ giấy theo mẫu đã định trước của sản phẩm. ép quang cứng được tạo độ trung cao bằng áp lực dầu đã được xấy nóng ở nhiệt độ 100 0C. Được truyền chuyển động quay bằng động cơ điện xoay chiều điều chỉnh tốc độ là biến tần. Kết nối đồng bộ với hệ truyền động. * - Tráng phủ (Coater). Gồm 3 đầu tráng. Đầu tráng PreTop , đầu tráng Back và đầu tráng Top . Mỗi đầu tráng có 2 lô là Backing Roll và Application Roll tạo nên 1khe ép kéo giấy. Để dàn đều lớp tráng sử dụng dao tráng , hai đầu tráng Pre Top và Back dùng dao dạng tròn còn đầu tráng Top dùng dao tráng dạng tấm gạt .Tác dụng của tráng phủ là làm nhẵn bóng bề mặt sản phẩm, lấp đầy những khuyết tật của tờ giấy, tạo độ thấm in của mực trên bề mặt sản phẩm. Giữ lại độ bền mầu và tránh nhoè mực in. Ba lớp tráng phủ có ba tổ xấy khô gồm 6 hộp xấy chia đều cho 3 đầu tráng . Phần truyền động của bộ phận tráng phủ sử dụng động cơ xoay chiều có điều khiển tốc độ bằng biến tần. Các động cơ được bố trí hoạt động theo cụm ứng với từng đầu tráng và được điều chỉnh tốc độ tự động thông qua mạng truyền thông . * - ép quang mềm. ép quang mềm gồm hai lô, một lô ép bề mặt lô được bao bằng một lớp nhựa đặc biệt, có thể tự điều chỉnh độ trung cao của lô ép bằng áp lực dầu được đưa vào trong lô. Lô còn lại được chế tạo bằng thép và được gia nhiệt bằng dầu để tạo độ bóng cho bề mặt tờ giấy . Hai lô được truyền động bằng hai động cơ xoay chiều điều chỉnh tốc độ bằng biến tần . Tác dụng ép quang mềm là làm nhẵn bóng bề mặt sản phẩm một cách hoàn thiện trước khi giấy vào cuộn. Tạo độ dầy cố định cho sản phẩm theo yêu cầu công nghệ. * - Cuộn xeo. Là khâu cuối cùng của phần xeo giấy và chuẩn bị cho công đoạn hoàn thành tờ giấy trước khi xuất xưởng ra thị trường. Quá trình thay cuộn được tự động hoá thông qua hệ thống Sensor được kết nối liên độngvới nhau Lô cuộn cũng được truyền động bằng động cơ xoay chiều sử dụng biến tần. Được kết nối liên động với phần truyền động của xeo giấy. C- Công đoạn hoàn thành. 1. Sơ đồ cấu trúc công nghệ Hình 1-4 biểu diễn mô hình cấu trúc bộ phận hoàn thành Giấy cuộn Hình 1 - 4 Cuộn lại Máy cắt tờ Cầu thang máy Kho thành phẩm 2- Phần thiết bị * - Máy Cuộn lại. Là phần hoàn thành tờ giấy trước khi nhập kho (khâu gia công giấy sau cuộn). Cắt giấy thành khổ và cuộn lại theo yêu cầu của thị trường. Phần cuộn lại sử dụng truyền động chính bằng hai động cơ điện một chiều có công suất Pđm= 75 kW. Các truyền động khác như đấm lõi, bơm dầu bôi trơn... sử dụng động cơ điện xoay chiều không điều khiển tốc độ. Hệ thống dao cắt khổ giấy sử dụng động cơ điều khiển bằng biến tần có Pđm= 0,75 kW * - Máy Cắt tờ. Là bộ phận gia công giấy sau cuộn xeo nếu không cuộn lại. Bộ phận này sẽ cắt giấy thành tờ theo khổ với yêu cầu của khách hàng. Được đóng gói theo tiêu chuẩn của công ty. đây là khâu cuối cùng của sản cùng công đoạn cuộn lại để đưa giấy nhập kho trước khi đưa ra thị trường. Cắt tờ cũng sử dụng truyền động chính là động cơ điện một chiều Pđm =35kW còn các truyền động khác sử dụng động cơ xoay chiều không điều khiển. * - Cầu thang máy Cầu thang máy được thiết kế chuyên chở giấy hàng hoá từ tầng hai xuống tầng một động cơ truyền động là động cơ xoay chiều điều chỉnh tốc độ bằng biến tần . Hệ thống cửa buồng thang sử dụng hai động cơ xoay chiều không điều chỉnh tốc độ , cửa được đóng mở tự động bằng hệ thống công tắc hành trình * - Kho thành phẩm. Là khâu chứa thành phẩm của nhà máy trước khi đưa ra thị trường. Giúp cho khâu quản lý, kiểm tra, kiểm toán được chặt chẽ . Đây là nơi giao dịch xuất hàng của nhà máy. D- Một số thiết bị và dây truyền phụ trợ 1- Máy nén khí Tất cả dây truyền sản xuất giấy từ khâu chuẩn bị bột tới phần xeo giấy. Sử dụng các cơ cấu chấp hành, thiết bị điều khiển tăng lực ép, nâng hạ lô, mở van... đều bằng khí nén. Do vậy dây truyền sản xuất của nhà máy, sử dụng hai máy nén khí. chạy song song. Một máy cấp khí một máy chạy dự phòng, khi sự cố tự động đóng tải. Tránh giai đoạn ngừng cấp khí đột ngột đảm bảo cho dây truyền sản xuất liên tục. Khí nén được cấp theo hai đường, một đường khí công nghệ chỉ được lọc sạch sử dụng cho vệ sinh và tạo áp lực ở thùng đầu... Đường khí điều khiển được lọc sạch và sấy khô bằng hai tháp xấy. Khí được cấp cho các thiết bị nâng hạ lô, đóng mở van... Máy nén khí sử dụng động cơ xoay chiều công suất Pđm= 150 (kW), Uđm= 6 (kV). Điều khiển bằng hệ Logic PLC: Micrologix-1000 . 2 - Dây truyền sử lý nước thải a- Sơ đồ cấu trúcdây truyền sử lý nước thải (Hình1-5) Bể cân bằng Sàng lọc Bể sử lý vô cơ Nước taí sử dụng Bể lắng Tháp trao đổi nhiệt Bể vi sinh Bể lắng Tháp lọc Bể chứa ép bùn Hình 1 - 5 b - Thiết bị trong dây truyền Để vận hành dây truyền sử lý nước thải , các thiết bị chủ yếu là các máy khuấy sử các động cơ có công suất từ 1.5 kW tới 45 kW ; các máy bơm sử dụng động cơ có công suất tờ 0.75 kW tới 19 kW ; hai bơm thổi khí cho bể cân bằng dùng động cơ công suất 45 kW ; hai máy nén khí có công suất 7.5 kW ; máy ép bùn để ép các chất thải rắn ở các bể lắng dùng động cơ 2.2 kW và một băng tải bạt đưa bùn ép ra ngoài dùng động cơ 1.5 kW . Tất cả các động cơ trong sử lý nước thải đều dùng động cơ xoay chiều khởi động trực tiếp , Uđm = 380 V Đ 1-3 tổng quan về hệ thống tự động hoá quá trình công nghiệp trong dây truyền sản xuất 1.3.1 Hệ thống điều khiển phân phối DCS (Distributed Control System) 1.3.1.1 Giới thiệu chung Hệ thống điều khiển phân phối DCS là hệ thống tiên tiến nhất ở nước ta hiện nay . Đây là hệ thống được công ty Foxboro ( Mỹ ) thiết kế và cung cấp thiết bị , hệ thống cho phép người vận hành công nghệ có thể theo dõi và sử lý công nghệ trên toàn bộ dây truyền từ Chuẩn bị bột đến Xeo và Tráng phủ tuy nhiên việc điều khiển công nghệ chỉ giới hạn trong phạm vi từng bộ phận . Ví dụ ở trung tâm điều khiển công nghệ bộ phận Xeo chỉ quan sát được hiện trạng công nghệ của phần chuẩn bị bột mà không điều khiển được nó . Mô hình quản lý của DCS được bố chí như sau : Trạm điều khiển trung tâm : Bao gồm các màn hình ,bàn phím Phòng thiết bị điều khiển : Bao gồm các bộ PID , Calculator , Communication , Logic Khu vực hiện trường : Bao gồm các thiết bị chấp hành như các đầu đo , các van nghi khí ... Hình 1-6 biểu diễn cấu trúc mô hình quản lý hệ thống điều khiển phân phối Thiết bị điều khiển Thiết bị hiện trường Trung tâm điều khiển Hình 1-6 Mô hình hệ thống quản lý 1.3.1.2 Tổng quan về hệ thống DCS A- Khu vực trung tâm điều khiển . Đây là cấp cao nhất trong hệ thống DCS bao gồm 6 máy tính điều khiển. Công đoạn chuẩn bị bột gồm có hai máy tính có tên AW70B (Application workstation70B) và WP70B (Workstation processer 70B). Phần pha chế hoá chất tráng phủ có một máy tính đảm nhiệm cả hai chức năng AW70B và WP70B. Công đoạn xeo giấy có 3 máy tính gồm một máy AW70B, hai máy WP70B . Tất cả các máy tính này được nối mạng với nhau thông qua chuẩn Ethernet và chạy trên hệ điều hành Windows – NT. Mỗi công đoạn đều được trang bị một máy in để lưu giữ những thông tin cần thiết Bộ sử lý ứng dụng (Application Processer) được phép nối với rất nhiều thiết bị lưu trữ khác nhau. Chúng được cấu hình bằng phần mềm, để kết hợp các chức năng quản lý, điều khiển các thiết bị hệ thống như: Quản lý vận hành công nghệ, tập hợp dữ liệu dự chữ, quản lý thông tin... . Ngoài ra chúng còn được kết nối tối ưu với mạng thông tin, để cho phép việc truyền thông hai chiều. Các trạm làm việc (workstation Processer), được nối với màn hình CRT và các thiết bị đầu vao đó là bàn phím , chuột ... Rất nhiều các bộ sử lý được kết nối với nhiều màn hình thao tác khác nhau. Mỗi bộ sử lý quản lý các thông tin trên màn hình CRT của nó và chuyển dữ liệu tới các bộ sử lý khác. B. Khu vực điều khiển. Gồm các bộ Micro I/A và các bảng mạch Fielbus. Các modul sử lý xác định các tham số của hệ thống Series I/A và những gì xảy ra trong mỗi điểm nối. Chúng thực hiện tất cả các chức năng điều khiển, cung cấp khả năng ghép nối với các loại thiết bị tự động khác. Thực hiện việc tính toán và lưu trữ dữ liệu. Ghép nối với các mạng khác và điều khiển trạm vận hành. Các modul xử lý có một bộ vi sử lý chung và phần mềm hệ điều hành. Thông thường một modul sử lý sẽ chạy trên một modul phần mềm được kết hợp với thiết bị ghép nối với nó. Các modul xử lý dựa trên các bộ vi xử lý của dòng họ Intell được sử dụng hầu hết trong các máy tính các nhân. Phần mềm Series I/A có thể chạy trên các trạm tương thích. Cũng như vậy các chuẩn truyền thông được cung cấp bởi các modul xử lý hỗ trợ cho các thiết bị ngoại vi và hệ thống. Các bộ sử lý điều khiển tập hợp dữ liệu đầu vào từ các đầu đo và các thiết bị tại hiện trường thông qua các modul fieldbus. Bộ sử lý điều khiển thực hiện bất kỳ chức năng điều khiển tự động thích hợp nào giống như điều khiển liên tục, điều khiển trình tự, hoặc các chức năng điều khiển Logic rời rạc ngắt đoạn. Các bộ xử lý truyền thông cung cấp các cổng truyền thông tới các thiết bị đầu cuối như máy in và các thiết bị không đồng bộ nối tiếp khác. Modul Fieldbus cung cấp ghép nối giữa các bộ cảm biến với Fieldbus. Các modul biến đổi các tín hiệu vào/ra là tín hiệu điện thích hợp từ các thiết bị ngoài hiện trường, cho phép truyền thông cùng các thiết bị khác thông qua Fieldbus. Bảng mạch Fieldbus đầu vào FBC 21, gồm 16 kênh đầu vào tương tự tương ứng từ 0ữ20 mA. Mỗi kênh có một bộ chuyển đổi A/D chấp nhận các cảm biến tương tự giống như bộ chuyển đổi 0ữ20 mA. FBC 21 thực biến đổi tín hiệu 0ữ20 mA để ghép nối với Series I/A thông qua bộ sử lý Fieldbus (FBP10). Bảng mạch Fieldbus đầu ra tương tự FBC 04 bao gồm 16 kênh đầu ra tương tự. Tương ứng từ 0 ữ 20 mA. Mỗi kênh được nối ra tải và tạo ra ở đầu ra từ 0 ữ 20 mA. FBC 04 thực hiện các việc biến đổi tín hiệu theo yêu cầu để ghép nối với I/A Series Fieldbus thông qua các bộ sử lý Fieldbus. Bảng mạch Fieldbus vào/ra FBC 10 bao gồm 64 kênh vào/ra. Số các kênh từ 1ữ 32 luôn là đầu vào. Các kênh từ 33 ữ 64 luôn là đầu ra. FBC 10 được nối tới 4 mạch định dạng tín hiệu SBC 16 thông qua 4 đường cáp. Các modul định dạng tín hiệu được gắn với SBC 16. Các bộ định dạng tín hiệu vào/ra là các modul nhỏ được sử dụng với FBC 1, thông qua chúng xác định được tín hiệu vào/ra. Bộ sử lý Fieldbus FBC 10 có địa chỉ duy nhất. Bộ sử lý điều khiển sẽ xác nhận các cạc thông qua địa chỉ và truyền thông, cùng với FBC10 theo cùng cách thực hiện với FBM. FBP lưu trữ dữ liệu và chuyển dữ liệu từ các FBC 12 Bit thành dạng dữ liệu 16 Bit cho Series I/A. Modul cấp nguồn IPM26 biến đổi điện áp 230 ữ 240V đầu vào thành 5V DC, 25 mA và 24V DC, 3.6 A max ở đầu ra theo yêu cầu sử dụng của FBC. IPM 26 cung cấp tất cả năng lượng cần thiết để đảo bảo hoạt động. Bao gồm cả các trường hợp mất nguồn do nhiệt, do điện áp đầu vào thấp, giới hạn dòng đầu vào và điện áp đầu vào quá cao so với mức đặt. Modul giám sát nguồn cấp PM 20 truyền thông với FBP 10 tập hợp thông tin trạng thái có liên quan đến nguồn cấp. C. Khu vực hiện trường. Khu vực hiện trường gồm các thiết bị đo như thiết bị đo lưu lượng, áp xuất, nồng độ, mức, nhiệt độ ... Các bộ đo các tín hiệu không điện và chuyển các tín hiệu không điện đó thành tín hiệu điện từ 0ữ20 mA và đưa đến các FBC 21 tương ứng. Từ đó các tín hiệu điện được đưa đi sử lý, thông qua các chu trình điều khiển theo yêu cầu công nghệ. Ngoài ra khu vực hiện trường còn có các cơ cấu chấp hành để điều khiển các van đóng/ mở tương ứng. Tín hiệu từ máy tính thông qua các FBC 04 đưa ra điều khiển. Để điều khiển các động cơ bơm, khuấy... thông qua màn hình điều khiển tín hiệu được nối tới các bộ Series I/A rồi tới PLC. Sau đó PLC sẽ ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành (các relay, contacter...) ở MCC (Motor control Central) đóng điện cho động cơ làm việc. Trên trạm AW được cài đặt các phần mềm tiện ích, dùng để cấu hình và thiết lập các tham số cho các khối điều khiển ghép nối với PLC của Allen Bradley. Phần mềm hỗ trợ vẽ và thiết lập các tham số, cho tất cả các đối tượng cần điều khiển. Phần mềm thiết lập môi trường làm việc tiện ích thiết lập lưu trữ dữ liệu và tiện ích thiết lập báo động Alarm. Hình 1-7 Mô phỏng cấu trúc cơ bản của hệ thống điều khiển phân phối (DCS) Motor Local Control Control Power Motor Control M/C interlock PLC - CPU on, of, fault MCC M Instrument I/O Procesing Signal Signal Ficld Instrument Valve DCS - CPU&I/O I/A Hình 1- 7 Aw70 Stock Preparation Printer Wp 70B Stock Preparation 1.3.2 Hệ thống quản lý chất lượng sản phẩm QCS(Quality Control System) 1.3.2.1 Cấu tạo phần cứng của QCS. 1. Giới thiệu. Hệ thống này bao gồm hai máy Scanner do công ty Honeywell- Measurex cung cấp thiết bị và chuyển giao công nghệ. Một máy cho phần ép gia keo gọi là Size Scanner , một máy cho phần cuộn gọi là Reel Scanner . Size Scanner chỉ có một đầu đo độ ẩm trước khi gia keo và điều khiển nhiệt độ xấy cho phần xấy trước. Reel Scanner gồm 6 đầu đo các loại: Đầu đo định lượng. Đầu đo độ dầy. Đầu đo định lượng tráng phủ. Đầu đo độ ẩm. Đầu đo biên. Đầu đo khe hở. Chỉ có 4 đầu đo trên là để phục vụ cho việc kiểm tra chất lượng sản phẩm. Còn hai đầu đo sau là để phục vụ cho một số tính năng tính toán và hiển thị tham số cần thiết trên màn hình. 2. Trạm vận hành. Gồm một máy tính và một máy in được nối mạng với nhau và nối với DCS. Máy tính để vận hành và theo dõi các thông số từ Scanner gửi về. Giúp cho người vận hành lưu dữ các số liệu, in các báo cáo cần thiết. Ngoài ra màn hình còn chứa đựng các thông số giúp người quản lý dễ dàng nắm bắt được tình hình sản xuất. Trạm vậm hành có các chức năng sau: - Điều khiển độ ẩm. - Điều khiển thay đổi tốc độ đồng bộ. - Điều khiển định lượng cho từng lưới. - Ghép nối cao tốc dữ liệu với PLC của Allen Bradley. - Ghi dữ liệu. - Có màn hình báo cáo MI3 tiên tiến. - Điều khiển định lượng. - Điều khiển độ ẩm riêng biệt. - Khởi động và tắt phần xấy mục đích làm giảm nhiệt độ lô xấy khi giấy đứt. - Điều khiển tỷ lệ tốc độ phun trên tốc độ lưới. 3. Hệ thống quản lý chất lượng (Quality Manager). Hệ thống bao gồm : - Quản lý ứng dụng AM (Application Manager). - Bộ sử lý hỗ trợ Scanner SSP (Scanner support Processor). - Hệ thống DCS nhỏ dùng để điều khiển các thiết bị hiện trường (Unitech) 1.3.2.2 Giới thiệu các đầu đo. 1. Đầu đo định lượng (Basis weight sensor). Sử dụng nguồn phóng xạ là vật liệu Krypton 8, ở dạng khí phát ra tia Bêta xuyên qua tờ giấy. Tia phóng xạ bị tờ giấy hấp thụ. Nguồn thu ở bên kia tờ giấy sẽ nhận được bức xạ không bị hấp thụ và biến đổi thành tín hiệu điện. tín hiệu điện này sẽ được chuyển tới bộ đếm. Tại đây tín hiệu điện được chuyển thành dạng số đếm và phản hồi về máy tính. Máy tính sẽ sử dụng dữ liệu đã được lưu chữ trong phần mềm để tính toán ra định lượng của tờ giâý. Sơ đồ khối của bộ cảm biến đo định lượng (Hình 1-8). Nguồn phát Nguồn thu Bộ khuyếch đại Bộ biến đổi ADC Máy tính Hình 1- 8 2. Đầu đo độ ẩm (Infrared Moisture Sensor). Lượng nước trong giấy rất quan trọng đối với định lượng của tờ giấy và ảnh hưởng tới cả khi in. Hàm lượng nước của giấy được xác định là trọng lượng nước trên một đơn vị diện tích của tờ giấy. Do vậy để tính toán % độ ẩm thì máy cần phải đọc được cả hai định lượng nước trong giấy và định lượng tờ giấy. Đầu đo độ ẩm xác định % độ ẩm bằng cách đo khả năng hấp thụ bước sóng hồng ngoại cố định của nước. Đầu đo có hai phần: Phần phát (nguồn) còn phần kia là đầu thu. Phần phát bao gồm một đèn tia hồng ngoại phát ra tia hồng ngoại và một cánh quạt quay. Phần thu đo ánh sáng đi qua tờ giấy và phân tích cường độ bước sóng cố định. Cấu tạo đầu đo độ ẩm (Hình1-9). Bộ lọc Bộ tiền khuyếch đại Chopper Đèn Hình 1- 9 3. Đầu đo độ dầy (Caliper Sensor). Nguyên tắc đo độ dầy dựa trên nguyên lý cưỡng bức từ trường. Đầu đo độ dày của Measurex sử dụng mạch từ xuyên qua tờ giấy để đo. Mạch này bao gồm một lõi pherit hình chữ U có quấn dây ở đầu trên và một miếng thép Pherit ở đầu dưới. mạch này được gọi là mạch cảm ứng bởi vì dòng điện cảm ứng nên từ trường xuyên qua lõi thép và tấm Pherit. Từ trường phụ thuộc vào độ dầy của tờ giấy. Nên ta có thể đo được độ dầy của tờ giấy thông qua việc đo cường độ từ trường. Một mạch dao động được nối vào quận dây của lõi thép. Tần số đầu ra của mạch dao động phụ thuộc vào cường độ từ trường. Nếu độ tự cảm thay đổi do độ dầy của tờ giấy thay đổi thì tần số đầu ra cũng sẽ thay đổi . Sơ đồ khối của đầu đo độ dầy được vẽ trên hình 1-10 Mạch dao động Máy tính Đầu trên Đầu dưới Hình 1 – 10 4. Đầu đo định lượng tráng phủ (Coat weight sensor). Cấu tạo và nguyên lý làm việc của đầu đo định lượng tráng phủ giống hệt đầu đo độ ẩm chỉ khác: Đầu đo định lượng tráng phủ nằm ở một phía tức là đầu phát và đầu thu cùng nằm về một phía (đo theo cách phản xạ ánh sáng thông qua tờ giấy tức là thu lại ánh sáng phản xạ từ tờ giấy) - Tần số ánh sáng đi tới đầu thu là 570 (Hz). - Đầu thu gồm 6 kênh: Ÿ Hai kênh dùng đo độ ẩm. Ÿ Hai kênh dùng đo định lượng Latex. Ÿ Hai kênh dùng đo định lượng Clay. 5. Đầu đo khe hở (Z-gap sensor). Đầu đo Z- gap đọc khoảng cách giữa bề mặt đầu trên và bề mặt đầu dưới của Scanner.Với mục đích tính toán để cho máy tính biết có bao nhiêu không khí trong khe hở và tính được trọng lượng của không khí. Ngoài ra máy tính còn cần biết nhiệt độ không khí để tính toán trọng lượng không khí một cách chính xác. Bởi vì trọng lượng không khí thay đổi theo nhiệt độ. Do đó cần phải có đầu đo nhiệt độ ở đầu trên và đầu dưới. Nếu máy tính tính được đúng trọng lượng không khí, sau đó giá trị này được trừ bỏ khỏi giá trị định lượng đo được. Bởi giá trị định lượng đo được gồm định lượng của tờ giấy và t._.rọng lượng không khí giữa đầu trên và đầu dưới của tờ giấy. Do vậy cần phải có sử dụng đầu đo khe hở không khí để đảm bảo đo định lượng của tờ giấy là chính xác. 6. Đầu đo độ ẩm Size Scanner (SSIR). SSIR là chữ viết tắt của Single Sided Infrared tức là đầu đo độ ẩm bằng tia hồng ngoại một phía. Cấu tạo và chức năng giống hệt đầu đo độ ẩm của Scanner 1. Chỉ khác là đầu phát tia hồng ngoại và đầu thu cùng nằm về một phía của đầu đo. Hình 1-11 mô tả tổng quan hệ thống điều khiển chất lượng (QCS) Scanner QCS Printer Signal Control QCS - CPU&I/O Quality control To DCS Hình 1 – 11 Chương 2 tổng quan công nghệ máy cuộn lại Đ 2-1: vị trí vai trò của máy cuộn lại trong dây truyền . Đ 2-2: cấu trúc công nghệ máy cuộn lại Đ 2-3: trang bị điện cho máy cuộn lại Đ2-1: vị trí vai trò máy cuộn lại trong dây truyền Máy cuộn lại được thiết kế ngay sau phần cuộn của máy xeo và là phần đầu của bộ phận hoàn thành . Máy là một đầu mối lớn trong việc chế biến các sản phẩm của máy xeo (giấy đầu máy) thành sản phẩm nhập kho thành phẩm . Máy được thiết kế đảm nhận 80% sản lượng của dây truyền với các điều kiện về yêu cầu kỹ thuật như : Độ chính xác cao về kích thước Yêu cầu cao về độ chặt của cuộc cắt và độ phẳng đầu cuộn cắt Có công suất đủ lớn để đảm bảo giải quyết đáp ứng cho dây truyền làm việc liên tục với sản lượng 120tấn/ngày Từ những yêu cầu như trên máy cuộn lại thực sự có một vai trò quan trọng trong dây truyền sản xuất , điều đó cũng cho thấy rằng ngày nay việc tiêu thụ sản phẩm cuộn lại trên thị trường ngày càng được mở rộng nâng cao và phát triển. Với những tiêu trí như vậy nhà thiết kế đã lựa chọn cung cấp máy cuộn lai cho dây truyền do Hàn Quốc chế tạo mang mã hiệu VSE3015-Rewinder. Máy có các thông số kỹ thuật cơ bản như sau : + Cắt các loại giấy Cát tông Duplex định lượng từ 100 đến 300 gam/m 2 + Thông số cuộn giấy tở (Unwinder) - Đường kính cuộn : 240 - Chiều rộng chưa cắt : 2750 - Khối lượng max : 12 tấn + Tốc độ thiết kế : 1000m/phút + Số cuộn cắt tối đa : 5 cuộn + Hệ thống bắt giấy bán tự động + Tự động điều chỉnh sức căng + Chuyển hạ sản phẩm bằng bàn tự động thông qua hai xi lanh thuỷ lực + Máy có thể đo được chiều dài vòng giấy bằng hệ thống đếm tự động. Để phục vụ cho máy còn có một số thiết bị phụ trợ bao gồm : Một dàn cẩu 15 tấn Một hệ thống đón cuộn (Stoper) bằng khí nén Hai dàn băng tải xích Một cân điện tử Một cầu thang máy đưa sản phẩm xuống nhập kho. Đ2-2 cấu trúc công nghệ máy cuộn lại 2.2.1. Sơ đồ cấu trúc máy cuộn lại Hình 2-1 biểu diễn cấu trúc tổng quan máy cuộn lại Khung máy (Frame) Lô trống (Drum roll) Lô đè (Rider roll) Cơ cấu căng đai truyền động lô đè (Rider belt tension) Cơ cấu đấm lõi (Core chuck) Lô dẫn giấy (Paper roll) Lô điều chỉnh sức căng (Tension roll) Lô đàn giấy (Spreader roll) Lô lái giấy (Guider roll) Bộ phận dao cắt (Slitter) Thanh chải giấy (Expander bar) Bàn hạ giấy (Unloading table) Cơ cấu đẩy cuộn (Ejector) Băng tải bắt giấy (Threading conveyer) Cơ cấu móc an toàn (Safety hook) Giá đỡ cuộn giấy tở (Unreel stand) 2.2.2. Mô tả các bộ phận chính. 1, Khung máy Được kết cấu bằng thép hàn ghép lại với nhau và được gia công chính xác. Khung máy được lắp ghép chắc chắn đảm bảo độ cứng vững, khi vận hành máy không tạo ra rung động. Khung được bắt chặt trên đế máy và được liên kết với nhau bằng hệ bu lông chịu lực 2, Lô trống Máy cuộn lại thiết kế có 2 lô trống được lắp song song với nhau theo tứ tự được gọi là lô trống trước (Front drum roll) và lô theo (Rear drum roll). Hai lô được chế tạo rất chính xác, đảm bảo độ đồng tâm và được chạy trơn trên 2 gối bi. Truyền động cho 2 lô trống là 2 động cơ riêng biệt tự diều chỉnh tốc độ theo nhau, theo kiểu Master- slave. Khi vận hành 2 lô quay cùng chiều với cùng vận tốc dài và tạo ra mô men quay để cuốn cuộn giấy. Front drum roll còn có tác dụng kéo bắt giấy vào cuộn Front drum roll có kích thước : 550mm *3000mm Rear drum roll có kích thước : 505mm *3000mm 3, Lô đè Lô được chế tạo bằng thép có độ chính sác cao , lô được mạ tráng phủ Crom và được quay trên 2 gối bi . Chuyển động quay của lô đè được thực hiện theo chuyển động của Front drum roll thông qua dây đai, chuyển động tịnh tiến của lô đè thực hiện nhờ 2 xy lanh khí lắp ở 2 bên thành máy và hệ thống dây xích kết nối . Khi vận hành lô đè tỳ trực tiếp lên cuộn cuốn, với trọng lượng của lô tạo nên 1 lực ép vừa đủ đảm bảo cho cuộn giấy được chặt phẳng đẹp , khi thay cuộn lô được vận hành tịnh tiến lên phía trên và được treo giữ an toàn bằng 2 móc cố định ở 2 bên thành máy 4, Cơ cấu căng đai truyền động lô đè Cơ cấu được chế tạo gồm 1 Puly nối với trục của 1 xy lanh khí , đầu còn lại của xy lanh được cố định với khung máy . Khi cần tạo sức căng cho dây đai khí nén được cấp vào xy lanh Pitong sẽ đẩy trục Puly tịnh tiến lên phía trên tạo ra sức căng cần thiết cho dây đai truyền động lô đè 5, Cơ cấu đấm lõi Cơ cấu có nhiệm vụ chống định vị lõi cuộn giấy , cơ cấu gồm 2 cụm bố trí ở 2 bên đầu lõi cuộn giấy . Trục chống được chế tạo côn một đầu , đầu còn lại có ren dạng ren vít . Truyền động tịnh tiến cho trục vít là một động cơ riêng biệt có thể chạy độc lập với nhau . Khi làm việc 2 trục chống tịnh tiến chống chặt vào 2 đầu lõi cuộn giấy , áp lực ép chống lõi phụ thuộc vào người vận hành 6, Lô dẫn giấy Lô dẫn được chế tạo dạng trụ có mạ chống gỉ và chạy lồng không trên 2 gối bi. Lô được đặt ở phía trước máy có nhiệm vụ dẫn giấy đi vào máy, do yêu cầu giấy đi vào phải phẳng nên lô được chế tạo rất chính sác có độ đồng tâm cao 7, Lô điều chỉnh sức căng Lô được chế tạo tương tự như lô dẫn giấy nhưng 2 gối đỡ của lô được đặt lên 2 bộ cảm biến tín hiệu (Load cell) . Load cell cảm nhận được sự thay đổi áp lực (sức căng) của giấy đè lên lô, từ đó chuyển tín hiệu về hệ thống điều khiển phanh của lô tở giấy. Sức căng của giấy được điều chỉnh phù hợp cho yêu cầu chất lượng sản phẩm thông qua bộ cảm biến Load cell đó. 8, Lô đàn giấy Lô được chế tạo rất đặc biệt gồm 6 lô ngắn lắp nối tiếp với nhau trên cùng một trục , mỗi đoạn lô có 2 vòng bi riêng . Lô quay rất trơn và nhẹ có tác dụng đàn phẳng tờ giấy trước khi qua cơ cấu cắt khổ. 9, Lô lái giấy Lô gồm 2 đoạn lô ngắn lắp nối tiếp với nhau tạo thành , lô chạy lồng không trên các gối bi. Lô có tác dụng đảm bảo cho tờ giấy khi chạy luôn luôn thẳng góc với dao cắt , giữ cho mạch giấy ổ định phương chạy - đây là yếu tố tạo nên sự phẳng đều ở hai đầu cuộn giấy 10, Bộ phận dao cắt Đây là bộ phận đảm nhận nhiệm vụ cắt giấy thành nhiều khổ nhỏ . Máy cuộn lại thiết kế có 6 cụm dao cắt . Mỗi cụm dao gồm 2 lưỡi dao được bắt trên 2 giá cố định riêng biệt Dao đế được lắp trực tiếp với trục động cơ truyền động và điều chỉnh tốc độ bằng biến tần, giá dao được định vị trên khung máy nhờ áp lực khí Dao bay chạy lồng không, được chế tạo để có thể điều chỉnh được khe cắt và áp lực cắt phù hợp với công nghệ thông qua hệ thống xy lanh khí được lắp trực tiếp trên giá dao. Giá dao được định vị với khung máy nhờ áp lực khí nén Cả dao đế và dao bay đều có thể điều chỉnh được vị trí cắt để sử dụng khi thay đổi kích thước khổ cắt . 11, Thanh chải giấy Thanh được chế tạo gồm nhiều khoang chứa khí có áp suất khác nhau . Mỗi khoang khí có được gắn một đồng hồ áp suất và một van dẫn khí để có thể điều chỉnh được áp suất khí từng khoang Thanh chải giấy có 2 tác dụng : Tác dụng thổi giấy đi vào khe băng tải bắt giấy khi bắt giấy và tác dụng tách khe cắt giữa các khổ cuộn giấy để tránh hiện tượng các cuộn giấy dính vào nhau phía đầu mặt cắt. 12, Bàn đỡ hạ giấy Bàn được chế tạo gồm một máng đỡ và 2 xy lanh dầu thuỷ lực đặt ở 2 đầu bàn rollđể nâng hạ bàn theo phương quay quanh trục Rear drum roll . Khi máy đang cắt bàn được đưa lên vị trí đứng để dảm bảo an toàn cho người vận hành , khi hạ giấy xy lanh dầu sẽ đưa bàn quay về vị trí nằm ngang và cuộn giấy sẽ tự động lăn ra ngoài bàn nhờ cấu tạo của bàn. 13, Cơ cấu đẩy cuộn giấy Cơ cấu được chế tạo dựa trên nguyên lí quay đẩy . Tâm quay là 2 đoạn trục gối bi bắt ở 2 bên thành máy , điểm tác động lực quay được gắn với một đầu của 2 xy lanh dầu thuỷ lực , đầu còn lại của mỗi xy lanh dầu được cố định trên xà khung máy . Thanh tỳ đẩy cuộn giấy (Thực chất là một lô thép được mạ chông dỉ tự quay lồng không) . Khi làm việc (lúc máy đã dừng hẳn và lô đè được đưa lên vị trí an toàn) xy lanh thuỷ lực tác động cho cơ cấu quay và thanh tỳ sẽ đẩy cuộn giấy vào máng đỡ giấy 14, Băng tải bắt giấy Dàn băng tải bắt giấy được thiết kế có chiều rộng bằng 1/4 chiều dài Front drum roll, được đặt ở chính giữa lô trống . Một đầu băng tải được cố định , đầu còn lại có thể di chuyển quay quanh đầu cố định thông qua 1 xy lanh khí được bố trí ở giữa băng tải, phía đầu trên của băng tải được đặt một ống thổi khí có nhiệm vụ tạo luồng khí dẫn giấy đi vào khe giữa hai lô trống, nguồn khí có chung một đường với xy lanh nâng hạ. Chuyển động của băng tải là chuyển động theo lô trống. Khi bắt giấy xy lanh khí sẽ đẩy băng tải tiếp xúc với lô Front drum roll tạo nên 1 khe kéo giấy đưa giấy đi vào khoang trống giữa 2 lô trống . 15, Cơ cấu móc an toàn Cơ cấu được thiết kế dựa trên nguyên lý lệch tâm trọng lượng . Cơ cấu bao gồm một thanh đỡ quay quanh 1 trục , điều chỉnh cho thanh đỡ quay là 1 xy lanh khí. Một đầu của xy lanh bắt với thanh đỡ , đầu còn lại lắp cố định với khung máy . Khi làm việc thanh đỡ ở trạng thái đứng, đầu đỡ tỳ vào gối bi của lô đè và giữ cho lô đè được treo an toàn lúc thay cuộn giấy . 16, Giá đỡ cuộn giấy tở Giá đỡ được thiết kế gồm 2 giá có kết cấu đủ khoẻ để có thể đỡ được cuộn giấy nặng 12 tấn Giá cố định được thiết kế có li hợp kết nối truyền động của cuộn giấy với bộ phanh động lực . Điều chỉnh áp lực phanh là một xy lanh khí . Khi dừng máy hoặc khi cần hãm cuộn giấy tở, khí điều khiển được đưa vào xy lanh tác động để 2 guốc phanh bó sát với trục quay làm tăng mô men hãm Giá điều chỉnh có kết cấu để có thể điều chỉnh được độ song song của cuộn giấy tở với lô trống trên máy và kết hợp điều chỉnh cuộn tở chạy dọc theo trục của nó. 2.2.3 Một số thiết bị phục vụ + Bơm dầu thuỷ lực : Máy bơm dầu được thiết kế riêng biệt đảm bảo cung cấp dầu đầy đủ cho bốn xy lanh thuỷ lực của hai cơ cấu : Cơ cấu nâng hạ cuộn giấy và cơ cấu đẩy cuộn giấy + Hệ thống đường ống khí điều khiển và khí công nghệ cung cấp đủ lượng khí cần thiết cho các xy lanh khí, cho các ống thổi biên giấy và cho các đường khí vệ sinh . Khí được lấy từ máy nén khí chung của cả nhà máy + Hệ thống nguồn điện phục vụ : Máy cuộn lại sử dụng nguồn điện xoay chiều 3 pha 380V cho tất cả các hệ truyền động + Hệ thuỷ lực và bơm thuỷ lực cuộn lại để đánh tan biên giấy khi cắt cuộn lại. Vận hành hệ thống này có thể thực hiện ở ngay bàn điều khiển của máy cuộn lại và cũng có thể vận hành từ xa bằng DCS từ trung tâm điều khiển xeo 2.2.4 Các bước vận hành công nghệ máy cuộn lại Bước 1: Chuẩn bị Quá trình chuẩn bị cho máy chạy được tiến hành bằng cách kiểm tra toàn bộ các cơ cấu trên máy xem có vận hành theo đúng chức năng đúng thứ tự hay không, kiểm tra hệ thống an toàn có hoạt động tốt hay không. Cụ thể các bước kiểm tra như sau: Kiểm tra hoạt động của hai lô trống: Nhấn nút (Speed low) để lô trống chạy ở tốc độ thấp ( max: 50 m/ph), nếu 2 lô quay đúng và cùng chiều thì chuyển sang chế độ chạy nhanh, ấn nút (Speed run) đồng thời kết hợp với việc nâng tốc độ bằng cách ấn liên tục nút (Speed up). Tốc độ lô trống sẽ tăng dần đến giá trị đặt, hiển thị tốc độ trên màn hình (Line speed) sẽ cho phép người quan sát so sánh với tốc độ đặt hiển thị bằng màn hình (Line speed set). Khi giảm tốc độ chỉ cần ấn nút (Speed down) liên tục, lô trống sẽ quay chậm lại và từ từ dừng hẳn . Kiểm tra hoạt động của băng tải bắt giấy: Để kiểm tra có thể khởi động lô trống ở tốc độ chậm và sau đó ấn nút (Therading-on) để cho phép máy làm việc ở chế độ bắt giấy, tiếp tục ấn nút (Conveyor up) băng tải bắt giấy cũng tự động nâng lên tiếp xúc với lô Front drum cùng quay theo lô trống, đồng thời ống thổi khí cũng được cấp khí. Sau đó người vận hành ấn nút (Conveyor down) băng tải bắt giấy cũng từ từ hạ xuống, tốc độ lên xuống của băng tải chậm và ổn định, phụ thuộc vào áp lực khí được đưa vào trong xy lanh, khoảng dịch chuyển của băng tải được giới hạn bởi 2 Sensor đặt ở hai đầu góc quay băng tải. Kết thúc việc kiểm tra ấn nút (Therading off). Kiểm tra hoạt động của lô đè giấy: Tuỳ theo vị trí hiện tại của lô đè mà người vận hành có thể ấn nút (Rider ) để lô đè đi xuống hay ấn nút (Rider ) cho lô đè đi lên, khoảng dịch chuyển của lô đè được giới hạn bằng hai sensor giới hạn đặt ở phía trên và phía dưới hành trình. Khi lô đẽ tịnh tiến người vận hành phải quan sát xem lô có chuyển động đều , cân hay không. Chú ý trước khi kiểm tra cơ cấu khác nên để lô đè ở vị trí trên cùng và được giữ bằng 2 móc an toàn chắc chắn. Kiểm tra hoạt động của cơ cấu móc an toàn: Khi lô đè đi lên đến vị trí có móc an toàn thì lúc này móc đã được nâng lên cho lô đè đi qua. Lô đè tiếp tục đi lên đến Sensor giới hạn trên của chuyển động lô đè, có tín hiệu cấp khí vào xy lanh của cơ cấu móc an toàn hai móc sẽ đi xuống, đồng thời có tín hiệu tác động giảm áp lực khí cấp vào 2 xy lanh nâng hạ lô đè, lô sẽ chuyển động đi xuống nhờ trọng lượng của lô và tỳ lên đầu đỡ của móc an toàn. Khi hạ lô đè người vận hành ấn nút (Rider ) khí được cấp vào xy lanh nâng lô đè chuyển động đi lên đến Sensor giới hạn trên, cùng lúc đó khí cũng được cấp vao xy lanh nâng móc an toàn đi lên. Lô đè chuyển động đi xuống , khi đã qua cơ cấu móc an toàn thì móc vẫn giữ nguyên trạng thái đi lên mà không tự hạ xuống. Khoảng dịch chuyển của móc an toàn cũng được giới hạn bởi một Sensor và điểm cuối của xy lanh khi hạ móc. Kiểm tra hoạt động của cơ cấu đẩy giấy : Cơ cấu đẩy giấy chỉ có thể hoạt động được khi lô đè ở vị trí trên cùng và cơ cấu đấm lõi nằm ở vị trí giới hạn dưới (Đây là một điều kiện an toàn của máy). Khi hoạt động người vận hành chỉ chuyển công tắc (Ejection) sang vị trí (Down) thì cơ cấu sẽ chuyển động theo chiều đẩy cuộn giấy , cơ cấu chuyển động theo chiều ngược lại nếu như ta gạt công tắc sang vị trí (Up). Khoảng chạy của cơ cấu cũng được giới hạn bằng 2 Sensor đặt ở đầu và cuối góc quay. Tốc độ quay của cơ cấu chậm và không thay đổi trong suốt quá trình hoạt động, cơ cấu phải dừng chính sác ở vị trí Sensor tác động . Kiểm tra hoạt động của bàn đỡ giấy: Bàn đỡ giấy sẽ chuyển động lên vị trí đứng nếu ta ấn vào nút (Cradle ), bàn chuyển động theo chiều ngược lại khi ta ấn nút (Cradle ). Hành trình của bàn cũng được giới hạn bởi 2 Sensor đặt ở 2 vị trí đầu và cuối góc quay của tay đỡ bàn, vị trí dừng của bàn cũng phải chính sác cùng lúc với tín hiệu của Sensor tác động, tốc độ quay chậm đều và không đổi. Kiểm tra sự hoạt động của cơ cấu đấm lõi: Vận hành ra vào của cơ cấu đấm lõi được thực hiện ở 2 chế độ. + Chế độ vận hành riêng từng cụm , người vận hành chỉ việc ấn nút (Core chuck ) của cụm nào thì trục đấm lõi của cụm ấy sẽ tịnh tiến vào và trục sẽ tịnh tiến ra khi ấn vào nút (Core chuck ) + Chế độ vận hành chung cho cả 2 cụm , người vận hành thao tác ấn nút (Core chuck ) thì cả 2 trục đấm lõi của cả 2 cụm sẽ cùng tịnh tiến vào và khi ấn vào nút (Core chuck ) 2 trục đấm lõi cùng tịnh tiến đi ra Để vận hành cụm đấm lõi lên hoặc xuống chỉ có một chế độ riêng cho từng cụm , khi ấn vào nút (Core chuck ) của cụm nào thì cả cụm đấm lõi tương ứng với nó sẽ đi lên và ngược lại ấn vào nút (Core chuck ) cả cụm sẽ đi xuống. Tốc độ ra vào, lên xuống ổn định không thay đổi và phụ thuộc vào tốc độ động cơ và áp lực khí đưa vào xy lanh nâng hạ cụm đấm lõi Kiểm tra bộ phận dao cắt: 6 cụm dao đế được vận hành quay khi ấn nút (Slitting on) và dừng khi ấn nút (Slitting off) , tốc độ của dao đế được dặt luôn luôn cao hơn tốc độ của lô trống , khi tăng tốc độ lô trống thì tốc độ dao đế cũng tự động tăng tỷ lệ theo. 6 cụm dao bay được chia ra vận hành theo 2 phần riêng biệt . Dao bay số 1 và số 6 vận hành cùng một công tắc (Trim Slitter), 4 dao bay còn lại (2,3,4,5) cùng vận hành chung một công tắc (2-5 Slitter). Công tắc của Slitter có 3 vị trí ( off- 1st- 2nd ) 1st là vị trí đưa dao bay vào theo phương hướng tâm dao đế (Độ sâu của 2 đỉnh lưỡi dao là 1mm) ; 2nd là vị trí đưa dao bay tiếp xúc với dao đế theo phương dọc trục dao đế (áp lực ép do người vận hành đặt). Khi kiểm tra người vận hành phải chú ý đến sự chính sác , sự đồng bộ hoạt động của các dao cắt và đặc biệt là lực ép dao phải phù hợp với chủng loại giấy cắt thường là 1kg/cm2 ứng với lực cắt của dao là 4 kg/cm2 nếu không sẽ ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng sản phẩm . Kiểm tra hoạt động của hệ phanh động lực : Thực hiện việc kiểm tra phanh rất đơn giản chỉ việc bật các công tắc của 6 cụm phanh sang vị trí (On) và mở van cấp khí vào hệ thống phanh áp lực phanh sẽ thể hiện trên đồng hồ áp lực gắn trên Panel điều khiển . Tuy nhiên khi kiểm tra người vận hành chỉ quan sát được phanh có hoạt động tốt hay không còn việc điều khiển áp lực phanh sẽ được thực hiện tự động thông qua hệ thống điều khiển sức căng lấy tín hiệu từ bộ cảm biến sức căng (Load cell) đưa về Kiểm tra hoạt động của bơm dầu thuỷ lực và hoạt động của các thiết bị liên quan bằng cách ấn vào các nút, công tắc vận hành được đặt trên Panel điều khiển như: (Oil pump-on), (Oil pump-off) cho việc đóng, ngắt bơm dầu và (Trim pulper Remote-local)(on-off),(Trim pulper pump Remote-local) (on-off) cho việc đóng ngắt thuỷ lực và bơm thuỷ lực đánh lề biên Kiểm tra hệ thống an toàn: Máy cuộn lại được thiết kế có 3 Sensor soi kiểm tra an toàn . Một Sensor là loại (Sensor kép) được đặt ở phía trước máy khi có giấy đi qua Sensor tác động thì máy mới có thể vận hành ở chế độ chạy nhanh được, còn nếu Sensor không tác động thì máy chỉ có thể vận hành ở chế độ chạy chậm ; Hai Sensor còn lại là loại (Sensor đơn) được bố trỉ đặt ở vị trí sau Rear drum roll hai Sensor này luôn luôn soi thẳng vào nhau, khi có vật gì chắn giữa hai Sensor thì chúng sẽ tác động không cho máy chạy ở chế độtốc độ cao. Người vận hành có thể dùng một biện pháp nào đó để kiểm tra an toàn theo nguyên lý trên Bước 2 : Bắt giấy Quá trình bắt giấy được tiến hành bằng tay. Trước khi bắt giấy vào máy người vận hành cần tiến hành tuần tự các động tác sau : + Đặt cuộn giấy tở lên giá đỡ cuộn giấy bằng cách dùng dàn cẩu 15 tấn cẩu cuộn giấy từ dàn đỡ cuộn giấy đầu máy đặt lên hai giá đỡ cuộn của máy , chú ý khi hạ phải chậm chính sác tránh va trạm vì cuộn giấy tở rất nặng (10tấn). Sau khi đặt xong có thể điều chỉnh sơ bộ độ song song, độ ra vào của cuộn giấy phù hợp với vị trí cần thiết bằng cách quay vít me điều chỉnh cuộn ở giá đỡ cuộn giấy di động, sau đó gạt li hợp nối trục lõi của cuộn tở với cụm phanh động lực bằng công tắc (việc đóng mở li hợp phanh được thực hiện bằng khí động lực) + Bật công tắc nguồn cấp điện cho toàn bộ máy ấn nút (Power on) , báo hiệu cho máy sẵn sàng hoạt động là đèn (Ready) sáng; vận hành bơm dầu hạ bàn đỡ xuống vị trí nằm ngang; mở khí điều khiển vận hành đưa lô đè lên vị trí trên cùng và được treo an toàn trên 2 móc Safety hook; vận hành quay hai lô trống ở chế độ chạy chậm, dao cắt đế cũng được quay ở chế độ chạy chậm + Nhấn nút (Therading on) cho phép máy ở chế độ bắt giấy, ấn nút (Conveyor up) băng tải bắt giấy hoạt động, bật công tắc(Trim slitter) sang vị trí (1st – 2nd) để hai cụm dao cắt biên hoạt động; vận hành bật công tắc (2-5 Slitter) sang vị trí (1st – 2nd) để các cụm dao cắt từ số 2 đến số 5 hoạt động. Giấy được tở bằng tay và được tạo góc nhọn ở đầu băng giấy với chiều dài vừa đủ để có thể luồn tới được khe kéo giấy. Người vận hành dùng tay đưa đầu băng giấy luồn qua lô dẫn giấy , lô điều khiển sức căng , dao cắt và theo luồng khí dẫn giấy vào đến khe kéo giấy . Khe kéo sẽ tự động đưa giấy đi vào giữa khe tạo bởi hai lô trống Người vận hành cho dừng quay lô trống và dao cắt khổ giấy để tiến hành lắp lõi cuộn lại. Lõi được xếp nối tiếp với nhau thành một ống lõi và tiếp theo ấn nút điều khiển hai trục đấm lõi tịnh tiến vào định vị ống lõi ở 2 đầu ống. Quá trình bắt giấy được hoàn thành sau khi người vận hành dán xong giấy vào ống lõi (những thao tác xếp và dán này đều được người vận hành thực hiện bằng tay) Bước 3: Chạy máy Trước khi chạy máy người vận hành bấm hạ lô đè đi xuống và tỳ ép lên lõi cuộn giấy, áp lực ép được người vận hành đặt tuỳ theo độ dầy của loại giấy cần cắt (thường là bằng 80% trọng lượng lô đè), áp lực này sẽ thay đổi theo chiều tăng của đường kính cuộn giấy (đường kính càng tăng thì áp lực càng giảm ) với một tỷ lệ nhất định. Tiếp theo người vận hành ấn nút vận hành nâng bàn đỡ giấy vào vị trí an toàn (vị trí đứng) mở khí vào ống thoát biên giấy và vận hành cho thuỷ lực đánh biên lề cắt cuộn hoạt động Quá trình chạy máy được bắt đầu bằng việc ấn nút (Speed run), nút này cho phép cả lô trống và dao cắt cùng chạy. Điều chỉnh nâng dần tốc độ máy bằng cách ấn liên tục nút (Speed up), tốc độ máy được tăng đều trơn cho đến giá trị đặt. Trong quá trình tăng tốc độ nếu có yêu cầu cần duy trì máy chạy ở một tốc độ nào đó (nhỏ hơn tốc độ đặt) thì người vận hành ấn nút (Speed hold) nút này sẽ cho phép máy chỉ vận hành ở tốc độ tại thời điểm ấn nút . Cuộn giấy sẽ được đảm bảo về độ chặt , phẳng , không nhăn nhờ hệ thống điều chỉnh sức căng thông qua áp lực tỳ của băng giấy lên Tension roll và được bộ cảm biến tín hiệu (Load cell) đưa về trung tâm điều khiển được đặt trên Panel điều khiển (Unwinder auto tension control). Trong khi chạy máy người vận hành cần quan sát và điều chỉnh lại độ song song của cuộn giấy bằng vít me quay tay trên giá đỡ cuộn tở di động để băng giấy đi vào máy được phẳng, thao tác này nên được quan tâm thường xuyên, việc băng giấy đi vào máy được phẳng ngay từ đầu ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm cắt cuộn của máy. Một thao tác cần thiết trong lúc chạy máy là người vận hành phải đặt giá trị cho chiều dài băng giấy của cuộn cuốn thông qua màn hình điều khiển (Length couter) đặt trên Panel điều khiển. Bộ đếm sẽ đếm chiều dài băng giấy và so sánh với giá trị đặt để tự động cho dừng máy, việc đặt giá trị bao nhiêu đòi hỏi người vận hành phải quan sát đến các giá trị như tốc độ máy, định lượng giấy để có được tham số đặt phù hợp giúp cho việc dừng máy được êm và an toàn Bước 4 : Hạ cuộn giấy Khi cuộn giấy đã đủ chỉ tiêu về trọng lượng máy sẽ tự động dừng, hệ thống đếm chiều dài băng giấy sẽ kết hợp với giá trị đặt để quá trình dừng máy được diễn ra từ từ và chính xác. Tiếp theo là vận hành đưa lô đè đi lên phía trên cho đến khi lô được giữ an toàn bằng 2 móc an toàn Tiếp tục vận hành cơ cấu đấm lõi đưa trục đấm lõi đi ra và hạ cả cụm đấm lõi xuống vị trí giới hạn dưới. Vận hành cơ cấu đẩy cuộn giấy đưa cuộn giấy lăn vào bàn đỡ giấy. Khi cơ cấu đẩy cuộn đã trở về vị trí ban đầu mới được vận hành hạ bàn đỡ giấy đi xuống tuy nhiên bàn đỡ không đi đến vị trí cuối hành trình ngay mà còn phải dừng lại ở giữa hành trình để người vận hành dán xong mép cuộn giấy thì bàn mới đi tới vị trí cuối cùng. Cuộn giấy sẽ tự động đi ra khỏi bàn đỡ giấy lăn đến và dừng lại trên băng tải xích nhờ hệ thống hãm động lực(Stoper). Giấy được băng tải xích đưa qua cân điện tử để kiểm tra trọng lượng , qua bộ phận đóng đai và tiếp tục được đưa vào buồng thang máy nhờ kích động lực (Kicker) Đ2-3 hệ thống trang bị điện máy cuộn lại Máy cuộn lại được trang bị tổng thể gồm 13 động cơ truyền động trong đó có : 2 động cơ chính là động cơ một chiều , truyền động bằng hệ T - Đ kích từ độc lập 6 động cơ dao cắt giấy truyền động bằng hệ biến tần Inverter 605C 5 động cơ còn lại là các động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha khởi động trực tiếp 2.3.1 Trang bị điện cho chuyển động 2 lô trống Hai lô trống của máy cuộn lại được truyền động bằng 2 động cơ một chiều riêng biệt có cùng thông số kỹ thuật và cách điều chỉnh tốc độ 2.3.1.1 Sơ đồ cấu trúc truyền động điện hệ T - Đ cho lô trống máy cuộn lại Hình 2-2 Biểu diễn tổng quan sơ đồ đấu dây và thiết bị điện cho truyền động của 2 lô trống (Front drum roll và Rear drum roll) field DM PG AM 1024P/1Rev 2HF1(RT) 400A/600V 2TH1 (4-6A) 2KM (GMC-220) 2NFB1 (ABH403-250A) ENABLE RUN SLOW UP DOWN SSD-590 UNIT FRONT DRUM DC MOTOR 380VCD/75kW/1750RPM field DM PG AM 180V/7.4A 1024P/1Rev 2HF1(RT) 400A/600V 2TH1 (4-6A) 2KM (GMC-220) 2NFB1 (ABH403-250A) ENABLE RUN SSD-590 UNIT REAR DRUM DC MOTOR 380VCD/75kW/1750RPM SPEED Ref CURRENT Hình 2 - 2 2.3.1.2 Mô tả thiết bị điện SSD – 590 : Bộ biến đổi Thyristor 590 , sử dụng 6 Thyristor mắc theo sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha đối xứng. DM : Động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số sau Pđm = 75 kW n = 1750 vòng/phút Uđm = 380 VDC UKT =180 VDC Iđm = 215 A IKT = 5,4 A PG : Bộ phản hồi tốc độ AM : Quạt mát cho động cơ một chiều , sử dụng động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha khởi động trực tiếp có các thông số sau Pđm = 1,1 kW n = 2350 vg/ph Uđm = 380 VDC f = 50 Hz Iđm = 2,5 A Cosφ = 0.74 2.3.2 Trang bị điện cho dao cắt Mỗi cụm dao cắt (Slitter) được truyền động bằng một động cơ riêng ,dao được lắp trực tiếp với trục động cơ . Cả 6 động cơ cùng sử dụng chung một biến tần 605C 2.3.2.1 Sơ đồ cấu trúc trang bị điện cho dao cắt Hình 2-3 Biểu diễn sơ đồ đấu dây và cấu trúc trang bị điện cho hệ thống dao cắt giấy No - 1 SLITTER MOTOR 4TH1 (1,7-2,6A) LINER SPEED 4TH1 (1,7-2,6A) 4TH1 (1,7-2,6A) 4TH1 (1,7-2,6A) 4TH1 (1,7-2,6A) 4TH1 (1,7-2,6A) INVERTER 605C No - 2 SLITTER MOTOR No - 3 SLITTER MOTOR No - 4 SLITTER MOTOR No - 5 SLITTER MOTOR No - 6 SLITTER MOTOR 380V/3PHA/50Hz 4NFB1 (ABS33- 30A) Hình 2-3 2.3.2.2 Mô tả thiết bị điện trong sơ đồ Inverter 605C – 0055 : Pđm= 5,5kW Đây làbộ biến tần gián tiếp có + Phần chỉnh lưu là cầu Diod 3 pha + Phần nghịch sử dụng IGBT (Insulated Gate Bi-polar Tranzitor) Motor (Slitter) : Động cơ sử dụng cho dao cắt khổ giấy . Cả 6 dao cắt được thiết kế cùng một loại động cơ và cùng dùng chung một biến tần 605C. Động cơ có các thông số như sau Uđm= 380 VAC ; Pđm= 0,75 kW I đm = 2,6 A ; Cosφ = 0.75 Trang bị điện cho động cơ đấm lõi và bơm dầu 2.3.3.1 Sơ đồ trang bị điện cho cơ cấu đấm lõi và bơm dầu Hình 2-4 Biểu diễn mạng đấu dây điện cho cơ cấu đấm lõi và bơm dầu 24MC2 24MC3 24MC4 24MC5 (SMC-10P) (SMC-10P) (SMC-10P) (SMC-10P) 24MC1 (SMC-20P) 9TH2 (12-18A) 9TH3 9TH3 (0,8-1,2A) (0,8-1,2A) 9NFB4 (ABS33-5A) 21MC1 (SMC-50P) 9TH1 (34-50A) OIL MOTOR LEFT MOTOR RIGHT MOTOR 380VAC/3Phase/ 7,5kW 380VAC/3Phase/.0,25kW 380VAC/3Phase/ 0,25kW CORE CHUCK Hình 2-4 Mô tả thiết bị điện trong sơ đồ Hai động cơ của cơ cấu đấm lõi được thiết kế giống nhau là động cơ không đồng bộ 3 pha khởi động trực tiếp , có đảo chiều quay – các thông số kỹ thuật như sau Pđm = 0,25 kW f = 50 Hz Uđm = 380 VAC n = 680 vg/ph Iđm = 1,1 A Cosφ = 0,64 Động cơ bơm dầu là động cơ không đồng bộ 3 pha khởi động trực tiếp không đảo chiều có các thông số kỹ thuật như sau Pđm = 7,5 kW f = 50 Hz Uđm = 380 VAC n =1430 vg/ph I đm = 18 A Cosφ = 0,74 chương 3 phân tích nghiên cứu hệ truyền động T - Đ máy cuộn lại Đ 3-1: trang bị điện truyền động chính Đ 3-2: Phân tích – nghiên cứu bộ biến đổi 590 Đ3 - 1: trang bị điện truyền động chính 3.1.1. Đặc điểm về truyền động và trang bị điện của truyền động chính. Hệ truyền động chính của máy cuộn lại được sử dụng bằng hai động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Tự động điều chỉnh tốc độ theo kiểu Master-Slaver Động cơ truyền động chính làm việc với phụ tải liên tục và không yêu cầu đảo chiều. Sai số tốc độ của động cơ cho phép phải đảm bảo nhỏ hơn 5 %, khi phụ tải trên trục động cơ thay đổi từ 0 đến giá trị định mức . Khi mở máy, động cơ truyền động đã mang tải là cuộn giấy có tải trọng rất lớn (10 tấn) nên mô men quán tính của hệ thống là rất cao, có thể lớn gấp vài lần mô men quán tính của động cơ. Phụ tải của truyền động cần yêu cầu điều chỉnh với M = Const khi tốc độ thay đổi. 3.1.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực động cơ truyền động chính. 3.1.2.1. Sơ đồ mạch lực động cơ truyền động chính. a. Sơ đồ khối mạch lực. Sơ đồ khối cho động cơ truyền động chính máy cuộn lại được biểu diễn như (Hình 3 – 1) M Nguồn cấp 3fa ~ Cuộn kháng Bộ biến đổi Hình 3 – 1. Cầu chì Lọc AC Công tắc tơ - Cầu chì: Bảo vệ quá tải cho động cơ. - Cuộn cảm xoay chiều AC: Bộ phận này dùng để giảm 3% điện áp không đối xứng của nguồn cung cấp tại nơi xảy ra sự biến đổi nhanh nguồn cung cấp và cũng cải thiện hệ số nguồn. - Công tắc tơ: Là thiết bị đóng cắt mạch lực. - Bộ lọc nhiễu cho bộ biến đổi: Đây là bộ phận chung làm giảm đi quá trình nhiễu được sinh ra trên mạch lực của bộ biến đổi, giữa nguồn điện cung cấp và nối đất bằng độ nhiễu thông thường, bộ phận này được đặt ở phần đầu tiên của bộ biến đổi. - Bộ biến đổi là thiết bị biến đổi nguồn điện xoay chiều 3 pha 380 V ra nguồn điện một chiều có điều khiển cung cấp cho động cơ. Đồng thời bộ biến đổi cũng kết hợp biến đổi 1 pha điện áp xoay chiều ra nguồn điện một chiều có điều khiển cung cấp cho cuộn kích từ của động cơ b. Sơ đồ nguyên lý động cơ truyền động chính Hình 3-2 Biểu diễn cấu trúc cơ bản truyền động điện hệ T - Đ sử dụng cho động cơ một chiều truyền chuyển động của Front Drum Roll. REAR DRUM DRIVE SHT.3 SLITTER SHT.4 02F1 02F2 02F3 02F1 0V 3NFB1 REACTOR 3KM1 3HF1,2 (GMC-200A) (50Hz/162A AC) (660V/250A) R1 R31 R32 R33 R24 S1 S31 S32 S33 S24 T1 T31 T32 T33 T24 3TH1 U 21 V 21 W 21 P P21 N31 J31 K31 T31 T32 0 03E1 03E2 03E3 03E4 03E5 03E6 02P1 02P2 02P3 2ZERO N24 ZERO X009 SHT.13 2FLT N24 FAUL X008 SHT.12 M +D4 -D3 TH1 TH2 3 4 5 6 1 2 B6 B1 B7 BLOWER 1.,1 kW DC MOTOT 75kW/1750vg/ph THERMOSTATOR A A B B 0V 5V 3A1 200A 2FLT SH31 300A/50mV PG TC A31 A32 FIELD M A+ A- 2ZERO N24 X009 SHT No.13 RL D7 TL D8 20CR 021A B9 02A1 B8 20CR2 02A2 C3 20CR3 02A3 C4 2KM1 02A4 C5 25CR2 02A5 C6 25CR3 02A6 C7 25CR1 02A7 C8 02COM C9._.