Đồ án Mô hình giám sát trạm trộn bê tông qua Wincc, Step7-300

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH GIÁM SÁT TRẠM TRỘN BÊ TÔNG

QUA WINCC, STEP7-300

Giaó viên hướng dẫn : ThS. Phạm Văn Tâm

Sinh viên thực hiện : Huỳnh Tấn Sang

Mã số sinh viên

Lớp

: 15032008

: DH15TD

Trình độ đào tạo

Chuyên ngành

Niên khóa

: Đại học chính quy

: Điều khiển & Tự động hóa

: 2015-2019

VŨNG TÀU 2019

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá, ở mọi ngành sản xuất, mục

tiêu nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm và giá trị kinh tế là mục tiêu

quan trọng hàng đầu. Để đạt được mục tiêu trên cần phải có nhiều biện pháp thích

hợp với từng giai đoạn phát triển. Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của công

nghệ cao, việc ứng dụng các công nghệ điều khiển tự động vào các quy trình sản

xuất là hướng đi tất yếu cho sự phát triển kinh tế xã hội. Việc ứng dụng công nghệ

PLC vào điều khiển tự động các dây chuyền sản xuất kết hợp với việc ghép nối

máy tính đã đem lại kết quả đầy tính ưu việt. Các thiết bị, hệ thống đo lường và

điều khiển ứng dụng PLC ghép nối với máy tính có độ chính xác cao, thời gian xử

lý dữ liệu ngắn kể cả việc thống kê và in ra kết quả. Vì vậy việc ứng dụng PLC vào

điều khiển tự động là vấn đề rất quan trọng trong sản xuất công nghiệp.

Được sự đồng ý của nhà trường, của viện công nghệ thông tin điện –điện tử,

với sự hướng dẫn của thầy Phạm Văn Tâm: Em đã nhận đề tài " Mô hình giám sát

trạm trộn bê tông qua wincc, step7-300".Với đề tài này em có thể vừa nghiên

cứu kỹ hơn về PLC S7-300, vừa có thể biết thêm về các thiết bi tự động khác như

Load cell, van, đầu cân …Việc ứng dụng kỹ thuật điều khiển PLC, đây là đề tài có

tính thiết thực, có thể áp dụng cho công việc giảng dạy PLC S7300 và scada.

Với sự hướng dẫn của thầy Phạm Văn Tâm cộng với sự nổ lực nghiên cứu

em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các

thầy cô và các bạn.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 1

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

LỜI CÁM ƠN

Trước khi bắt đầu nghiên cứu khoa học, với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin

cảm ơn quý thầy cô ngành Điện-Điện tử đã tận tình truyền đạt kiến thức cũng như

giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường.

Đặc biệt, em xin ghi nhớ sự nhiệt tình của thầy Phạm Văn Tâm, người trực

tiếp hướng dẫn và đã giúp em hoàn thành đề tài này.

Sau cùng, em cũng xin cảm ơn những người bạn đã đóng góp ý kiến và hỗ

trợ thông tin để em hoàn thiện đề tài.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 2

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Sau khi hoàn thành xong đồ án với đề tài là “ Mô hình giám sát trạm trộn bê

tông qua wincc, step7-300” em xin tóm tắt lại những vấn đề sau:

 Những công việc đã làm được:

- Thiết kế bản vẽ mô hình bằng autocad, corel.

- Thiết kế sơ đồ nguyên lý.

- Thiết kế mạch in bằng orcad.

- Hàn linh kiện vào mạch và tiến hành đi dây toàn mô hình.

- Lập trình c cho 89S52.

- Lập trình Step7-300

- Thiết kế giao diện điều khiển Wincc.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 3

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1. Thái độ tác phong trong thời gian thi công đồ án:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Kiến thức chuyên môn:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. Nhận thức thực tế:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

4. Đánh giá khác:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

5. Đánh giá chung kết quả đồ án:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Vũng Tàu, ngày tháng năm 2019.

Giảng viên hướng dẫn

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 4

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

1. Thái độ tác phong trong thời gian bảo vệ đồ án:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Kiến thức chuyên môn:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. Nhận thức thực tế:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

4. Đánh giá khác:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

5. Đánh giá chung kết quả đồ án:

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Vũng Tàu, ngày tháng năm 2019

Giảng viên phản biện

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 5

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

MỤC LỤC

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: Tổng quan về đề tài........................................................... 8

1. Mục đích...................................................................................................... 8

2. Nội dung...................................................................................................... 8

3. Ứng dụng của đề tài. ................................................................................... 8

CHƯƠNG I: Tổng quan về bê tông và trạm trộn bê tông.................................. 9

1.Tổng quan về bê tông................................................................................. 9

1.1.Khái niệm bê tông..................................................................................... 9

1.2.Thành phần cấu tạo bê tông ...................................................................... 9

1.3.Các đặc tính của bê tông ......................................................................... 10

2.Tổng quan về trạm trộn bê tông............................................................. 11

2.1. Khái niệm và chức năng của trạm trộn bê tông ..................................... 11

2.2. Cấu tạo chung của trạm trộn .................................................................. 12

2.3. Phân loại trạm trộn................................................................................. 12

2.4. Máy trộn................................................................................................. 14

2.5. Nguyên lý hoạt động của trạm trộn bê tông........................................... 17

2.6. Thành phần vật liệu của bê tông. ........................................................... 20

2.7. Định lượng vật liệu................................................................................. 21

2.8. Hoạt động của máy nén khí.................................................................... 22

CHƯƠNG II: Cơ sở lý thuyết .............................................................................. 23

1.Giới thiệu PLC S7-300............................................................................. 23

1.1. Các modul PLC S7-30........................................................................... 24

1.2. Ngôn ngữ lập trình................................................................................. 29

1.3. Những khối OB đặc biệt................................................................................29

2.Giới thiệu về Win cc ........................................................................................31

2.1.Giới thiệu về WinCC .............................................................................. 31

2.2.Một số lệnh thường dùng trong chương trình......................................... 33

3. Lựa chọn thiết bị điều khiển trạm trộn bê tông tươi .......................... 35

3.1.Hệ thống cân sử dụng Loadcell............................................................... 35

3.2.Van điện từ.............................................................................................. 43

3.3. Công tắc hành trình................................................................................ 44

3.4. Động cơ điện ......................................................................................... 46

CHƯƠNG IV: Thiết kế và thi công mô hình trạm trộn bê tông. ..................... 47

1.Nhiệm vụ và quy trình thi công mô hình. ............................................. 47

1.1.Nhiệm vụ................................................................................................. 47

1.2.Quy trình thi công mô hình..................................................................... 47

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 6

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

1.2.1.Thiết kế bản vẽ mô hình....................................................................... 47

1.2.2.Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch in bằng orcad................................. 49

1.2.3.Hàn linh kiện vào mạch và đi dây mô hình ......................................... 53

1.2.4.Mô hình hoàn thiện .............................................................................. 54

1.2.5.Lập trình vi điều khiển AT89S52 ........................................................ 55

2.Điều khiển và giám sát mô hình trạm trộn bê tông. ............................ 56

2.1.Lập trình PLC S7-300............................................................................. 56

2.2.Thiết kế giao diện wincc và kết quả nghiên cứu..................................... 58

Kết luận........................................................................................................ 61

Tài liệu kham khảo ..................................................................................... 62

Phụ lục.......................................................................................................... 63

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 7

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: Tổng quan về đề tài.

1 Mục đích.

Trong công nghiệp và điều khiển tự động ngày nay, máy tính và PLC ngày càng

trở thành bộ phận không thể thiểu trong quá trình điều khiển và hầu hết các xí

nghiệp tự động hay dùng đến nó. Để hiểu rõ hơn về PLC và bộ điều khiển PLC em

đã chọn thực hiện đề tài “ Mô hình giám sát trạm trộn bê tông qua wincc, step7-

300”

2 Nội dung.

Đề tài “ Mô hình giám sát trạm trộn bê tông qua wincc, step7-300” là sự kết

hợp giữa WinCC và PLC đề điều khiển và giám sát mô hình trạm trộn bê tông tươi.

Tình hình nghiên cứu:

Tìm hiểu về quy trình công nghệ trạm trộn bê tông.

Tìm hiểu về các thiết bị như cảm biến , loadcell, …

 Tìm hiểu thiết kế giao diện điều khiển bằng WinCC

Tìm hiểu cách kết nối và điều khiển giữa PLC với WinCC và các hệ thống

khác: động cơ, cảm biến , loadcell, …

Hướng giải quyết:

Dùng Led mô phỏng băng tải, gầu, bồn trộn, mức trong bồn và các trạng

thái on, off của động cơ và van.

 Dùng biến trở thay thế load cell để điều chỉnh khối lượng cốt liệu.

 Dùng PLC kích vi điều khiển chạy led theo quy trình.

 Dùng Wincc để giám sát mô hình.

3.Ứng dụng của đề tài.

- Mô hình dùng làm thiết bị thực hành cho các môn PLC, điều khiển quá trình ,

Scada.

-Mô hình có thể dùng để training nhân viên vận hình trạm trộn bê tông.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 8

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

CHƯƠNG I: Tổng quan về bê tông và trạm trộn bê tông

1.Tổng quan về bê tông

1.1. Khái niệm bê tông.

Bê tông tươi là bê tông trộn sẵn, hay gọi là bê tông thương phẩm. Đây là một

hỗn hợp gồm cốt liệu cát, đá, xi măng, nước và phụ gia theo những tỉ lệ tiêu chuẩn

để có sản phẩm bê tông với từng đặc tính cường độ khác nhau.

1.2.Thành phần cấu tạo bê tông.

a)Xi măng.

Xi măng là thành phần đặc biệt quan trọng của bê tông. Xi măng có nhiều loại

khác nhau, xi măng mác càng cao thì khả năng kết dính càng tốt và làm chất lượng

thiết kế bê tông tăng lên. Tuy nhiên giá thành của xi măng cao. Vì vậy khi lựa chọn

loại xi măng, ta vừa phải đảm bảo chất đúng yêu cầu kĩ thuật, vừa phải giải quyết

tốt bài toán kinh tế.

b) Cát.

Cát dùng trong sản xuất bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo, kích

thước hạt cát là từ 0.4-5 mm. Chất lượng cát phụ thuộc vào thành phần khoáng,

thành phần tạp chất, thành phần hạt… Trong thành phần của bê tông cát chiếm

khoảng 29%.

c) Đá dăm.

Đá dăm có nhiều loại tùy thuộc vào kích cỡ của đá, do đó tùy thuộc vào kích

cỡ của bê tông mà ta chọn kích thước đá sao cho phù hợp. Trong thành phần bê

tông đá dăm chiếm khoảng 52%.

d) Nước.

Nước là thành phần quan trong không thể thiếu trong sản xuất bê tông. Nước

dùng trong sản xuất bê tông phải đáp ứng đủ tiêu chuẩn để không ảnh hưởng xấu

đến khả năng ninh kết của bê tông và chống ăn mòn kim loại.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 9

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

e) Chất phụ gia.

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

Phụ gia sử dụng thường có dạng bột, được chia ra 2 loại:

-Loại phụ gia hoạt động bề mặt: Được sử dụng một lượng nhỏ nhưng có khả

năng cải thiện đáng kể tính chất của hỗn hợp bê tông và tăng cường nhiều tính chất

khác của bê tông.

-Loại phụ gia rắn nhanh: Có khả năng rút ngắn quá trình rắn chắc của bê tông

trong điều kiện tự nhiên cũng như nâng cao cường độ bê tông.

Hiện nay trong công nghệ sản xuất bê tông người ta còn sử dụng phụ gia đa

chức năng.

1.3.Các đặc tính của bê tông.

a)Cường độ bê tông.

Cường độ của bê tông tăng theo tuổi thọ của bê tông. Tuổi của bê tông là thời

gian tính từ lúc chế tạo bê tông đến khi cho nó chịu lực. trong thời gian đầu cường

độ tăng nhanh sau chậm dần.

b)Tính co nở của bê tông.

Bê tông tươi cũng như các vật liệu khác, dãn nở khi bị đốt nóng và co lại khi

làm lạnh. Hệ số dãn nở phụ thuộc vào cấp phối của bê tông, vào tính chất của cốt

liệu và chất kết dính. Khi hàm lượng của đá xi măng tăng thì hệ số dãn dài cũng

tăng.

Sự thay đổi của nhiệt độ trong giới hạn 0….50 độ ít ảnh hưởng đến hệ số dãn

nở vì nhiệt của bê tông khô, nếu như trong khi đó bê tông không có các biến đổi

hóa lý xảy ra. Khi nhiệt độ của bê tông ẩm thay đổi thì biến dạng co ngót ẩm hay

dẫn nở. Khi bê tông bị băng giá thì sự tạo thành đá trong các lỗ rỗng và các mao

quản của vật liệu có ảnh hưởng rất lớn đến biến dạng của nó. Trong rất nhiều

trường hợp cùng với biến dạng nhiệt của thép, điều đó đảm bảo cho sự làm việc

đồng đều vững chắc của chúng trong kết cấu cốt thép ở các nhiệt độ khác nhau

trong môi trường.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 10

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

c)Tính chống thấm của bê tông.

Tính chống thấm của bê tông đặc trưng bởi độ thẩm thấu của nước qua kết cấu

bê tông. Độ chặt của bê tông ảnh hưởng quyết định đến tính chống thấm của nó. Để

tăng cường tính chống thấm phải nâng cao độ chặt của bê tông bằng cách đầm kỹ,

lựa chọn tốt thành phần cấp phối hạt của cốt liệu, giảm tỷ lệ nước, xi măng ở vị trí

số tối thiểu. Ngoài ra để tăng tính chống thấm người ta còn trộn bê tông một số chất

phụ gia.

d)Quá trình đông cứng của bê tông và biện pháp bảo quản.

Qúa trình đông cứng của bê tông phụ thuộc vào quá trình đông cứng của xi

măng thời gian đông kết cấu bắt đầu không sớm hơn 45 phút... vì vậy sau khi trộn

bê tông xong cần phải đổ ngay để tránh hiện tượng vữa xi măng bị đông cứng trước

khi đủ thời gian từ lúc bê tông ra khỏi máy trộn đến lúc đổ xong 1 lớp bê tông

không quá 90 phút.Thời gian vận chuyển bê tông đến lúc đổ vào khuôn và không

nên lâu quá làm cho vữa xi măng bị phân tầng.

Nhiệt độ (⁰C)

Lớn hơn 30

20-30

Thời gian vận chuyển cho phép (phút)

30

45

60

90

10-20

5-10

Thời gian vận chuyển cho phép của bê tông (không phụ gia).

2.Tổng quan về trạm trộn bê tông.

2.1. Khái niệm và chức năng của trạm trộn 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

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 11

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

máy móc có mức độ tự động hóa cao thường được sử dụng phục vụ cho các công

trình vừa và lớn hay cho một khu vực có nhiều công trình đang xây dựng.

Trước đây khi khoa học kĩ thuật chưa phát triển, máy móc còn nhiều lạc hậu

thì việc có được một khối lượng bê tông lớn chất lượng tốt là điều rất khó khăn.

Chính vì vậy để thiết kế những dây chuyền bê tông tự động là điều cần thiết

cho mỗi công trường cũng như ngành xây dựng trong nước.

➢ Một trạm trộn gồm có 3 bộ phận chính:

Bộ phận chứa vật liệu và nước, bộ phận định lượng và máy trộn. Giữa các bộ

phận có các thiết bị nâng, vận chuyển và các phễu chứa trung gian.

2.2. Cấu tạo chung của trạm trộn

Một trạm trộn gồm có 3 bộ phận chính: Bãi chứa cốt liệu, hệ thống máy trộn

bê tông và hệ thống cung cấp điện.

2.2.1. Bãi chứa cốt liệu.

Bãi chứa cốt liệu là một khoảng đất trống dùng để chứa cốt liệu (cát, đá to đá

nhỏ) ở đây cát, đá to, đá nhỏ được chất thành các đống riêng biệt.

Yêu cầu đối với bãi chứa cốt liệu phải rộng và thuận tiện cho việc chuyên chở

cũng như lấy cốt liệu đưa lên máy trộn.

2.2.2. Hệ thống cung cấp điện.

Trạm trộn bê tông sử dụng nhiều động cơ có công suất lớn vì vậy trạm trộn bê

tông cần có một hệ thống cung cấp điện phù hợp để cung cấp cho các động cơ và

nhiều thiết bị khác.

2.3. Phân loại trạm trộn.

Dựa theo năng suất, người ta chia các nơi sản xuất bê tông thành 3 loại như

sau :

➢ Trạm bê tông năng suất nhỏ (10 30 m³/ h)

➢ Trạm trộn bê tông năng suất trung bình (3060 m³/ h)

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 12

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

➢ Nhà máy sản xuất bê tông năng suất lớn (60120 m³/ h)

Có 2 dạng trạm trộn:

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

2.3.1. Trạm cố định.

Trạm phục vụ cho công tác xây dựng một vùng lãnh thổ đồng thời cung cấp bê

tông phục vụ trong phạm vi bán kính làm việc hiệu quả. Thiết bị của trạm được bố

trí theo dạng tháp, một công đoạn có ý nghĩa là vật liệu được đưa lên cao một lần,

thao tác công nghệ được tiến hành. Thường vật liệu được đưa lên độ cao từ (18 -

20) m so với mặt đất, chứa trong các phễu xi măng (chứa trong xi lô).

Trong quá trình dịch chuyển xuống chúng được đi qua cân định lượng sau đó

đưa vào máy trộn. Điểm cuối cùng của cửa xả bê tông phải cao hơn miệng cửa

nhận của thiết bị nhận bê tông.Trong dây chuyền có thể lắp bất cứ loại máy trộn bê

tông nào chỉ cần chúng đảm bảo mối tương quan về năng suất với các thiết bị khác.

Để phục vụ cho công tác bê tông yêu cầu khối lượng lớn, tập trung, đường xá vận

chuyển thuận lợi, cự ly vận chuyển dưới 30 km thì sử dụng trạm này là kinh tế

nhất.

Trong trường hợp vừa có các công trình tập trung yêu cầu khối lượng lớn, vừa

có các điểm xây dựng phân tán đặc trưng cho các đô thị Việt Nam cần sử dụng sơ

đồ hỗn hợp, vừa cấp hỗn hợp khô cho các công trình nhỏ, phân tán đường xá lưu

thông kém. Nếu cung cấp bê tông thì phải dùng ôtô trộn còn cung cấp hỗn hợp khô

thì việc trộn sẽ được tiến hành trên đường vận chuyển hay tại nơi đổ bê tông.

2.3.2. Trạm tháo lắp di chuyển được.

Dạng này có thể tháo lắp di chuyển dễ dàng, di động phục vụ một số vùng

hay công trình lớn trong một thời gian nhất định. Thiết bị công nghệ của trạm

thường được bố trí dạng 2 hay nhiều công đoạn, nghĩa là vật liệu được đưa lên cao

nhờ các thiết bị ít nhất là 2 lần. Thường trong giai đoạn này phần định lượng riêng

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 13

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

và phần trộn riêng, giữa hai phần được nối với nhau bằng thiết bị vận chuyển (gầu

vận chuyển, băng tải xe, xe vận chuyển).

Vật liệu được đưa lên cao lần đầu nhờ máy xúc, gàu xúc băng chuyền....vào

các phễu riêng biệt sau đó là quá trình định lượng. Tiếp theo vật liệu được đưa lên

cao lần nữa để cho vào máy trộn.

Cũng như dạng trên, trong dây chuyền có thể lắp bất cứ loại máy trộn nào

miễn là đảm bảo mối tương quan về năng suất và chế độ làm việc của các thiết bị

khác. Cửa xả phải cao hơn cửa nhận bê tông của thiết bị vận chuyển (nếu tháp cao

hơn phải đưa lên cao một lần nữa). So với dạng cố định loại trạm này có độ cao nhỏ

hơn nhiều (từ 7m - 10m) nhưng lại chiếm mặt bằng khá lớn. Phần diện tích dành

cho khu vực định lượng, phần diện tích dành cho trộn bê tông và phần nối giữa hai

khu vực dành cho vận chuyển. Trên thực tế, tổng mặt bằng cho loại trạm này nhỏ

hơn vì chúng có sản lượng nhỏ hơn nên bãi chứa cũng nhỏ hơn.

Khi xây dựng các công trình phân tán, đường xấu, lưu thông xe không tốt

thường sử dụng các trạm trộn di động hoặc cung cấp bê tông khô trên các ô tô trộn.

Việc trộn được tiến hành trên đường vận chuyển hay tại nơi đổ bê tông.

2.4. Máy trộn

Có nhiệm vụ là tạo ra bê tông với những mác xác định.

2.4.1. Cấu tạo chung của các máy trộn.

Nhìn chung các máy trộn bê tông có nhiều loại và có tính năng khác nhau

nhưng cấu tạo chung của chúng đều có các bộ phận:

➢ Bộ phận cấp liệu: Bao gồm máng cấp liệu và các thiết bị định lượng

thành phần cốt liệu khô như đá, cát, sỏi, xi măng.

➢ Bộ phận thùng trộn: Thùng trộn.

➢ Bộ phận dỡ sản phẩm.

➢ Hệ thống cấp nước.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 14

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

2.4.2. Phân loại máy trộn

- Căn cứ theo phương pháp trộn được chia thành hai nhóm: Nhóm máy trộn tự do

và nhóm máy trộn cưỡng bức

+ Nhóm máy trộn tự do:

Các cánh trộn được gắn trực tiếp vào thùng trộn, khi thùng trộn quay các cánh

trộn sẽ quay theo và nâng một phần các cốt liệu lên cao, sau đó để chúng rơi tự do

xuống phía dưới thùng trộn đều vơí nhau tạo thành hỗn hợp bê tông.

Loại máy này có cấu tạo đơn giản, tiêu hao năng lượng ít nhưng thời gian trộn

lâu và chất lượng hỗn hợp bê tông không tốt bằng phương pháp trộn cưỡng bức.

+ Nhóm máy trộn cưỡng bức.

Là loại máy có thùng trộn cố định còn trục trộn trên có gắn các cánh trộn, khi

trục quay các cánh trộn khuấy đều hỗn hợp bê tông.

Loại máy này cho phép trộn nhanh, chất lượng đồng đều và tốt hơn máy trộn

tự do. Nhược điểm của nó là kết cấu phức tạp hơn, năng lượng điện tiêu hao lớn

hơn. Thường dùng các loại máy này để trộn hỗn hợp bê tông khô, mác cao hoặc các

sản phẩm yêu cầu chất lượng cao.

Theo cấu tạo thì trong các máy trộn cưỡng bức hiện nay đang sử dụng có hai

loại: Máy trộn trụcđứng (còn gọi là máy trộn dạng Rôto) và máy trộn trục nằm

ngang, đễu là máy trộn có thùng trộn cố định.

• Máy trộn trục đứng:

Đối với các máy trộn trục đứng – như tên gọi – cánh trộn quay xung quanh

các trục đứng hoặc một trục thẳng đứng đặt trong khoang trộn hình trụ tròn hoặc

hình vành khăn. Người ta gọi các máy trộn này theo hình dáng của thùng trộn là

các “máy trộn hình đĩa”.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 15

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

• Máy trộn trục nằm ngang:

Máy trộn bê tông có trục nằm ngang giống như hình dáng của nó còn được

đặt tên là “máy trộn hình con rùa”. Trong các loại máy này, cánh trộn chuyển động

theo phương vuông góc với trục, với cùng một bán kính. Vì vậy sự hình thành dòng

hỗn hợp di chuyển theo phương thức trục trộn là do các cánh trộn đặt nghiêng thực

hiện (góc nghiêng của các cánh đó với phương hướng kính thường có giá trị

(40⁰...50⁰).

Theo nguyên lý hoạt động máy trộn cưỡng bức có hai loại: Máy trộn cưỡng

bức liên tục và máy trộn cưỡng bức làm việc theo chu kỳ.

• Máy trộn cưỡng bức liên tục:

Quá trình nạp trộn và xả bê tông diễn ra đồng thời, loại máy này vật liệu vào

liên tục do các cánh trộn có hướng thích hợp nên vừa trộn vừa chuyển dịch về phía

xả, được dùng để sản xuất bê tông và vữa xây dựng có năng suất trộn từ 5 m³/ h ữ

60m³/h thậm chí 120 m³/ h. Thường các loại máy này được tổ hợp trong các trạm

trộn vì ở đó yêu cầu lượng bê tông và vữa lớn, số mác hạn chế .

• Máy trộn cưỡng bức làm việc theo chu kỳ:

Quá trình làm việc của máy diễn ra theo trình tự: Nạp liệu, trộn xả bê tông.

Loại này dùng để sản xuất bê tông với thời gian trộn nhanh, chất lượng cao. Thời

gian hoàn thành một mẻ trộn không đến 90s. Các máy này có dung tích nạp liệu từ

250 lít ữ 600 lít, thích hợp cho các trạm trộn riêng lẻ, phục vụ nhiều loại công trình

khác nhau.

Trong thực tế khi nhu cầu trộn bê tông lớn hơn 90m³hay 1500 m³tháng thì

phải thành lập trạm trộn bê tông trong nhà máy hay phân xưởng.

- Căn cứ vào phương pháp đổ bê tông xi măng ra khỏi thùng, chia thành 4 loại.

➢ Loại đổ bê tông bằng cách lật nghiêng thùng

➢ Loại đổ bê tông bằng máng dỡ liệu

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 16

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

➢ Loại đổ bê tông qua đáy thùng ( chỉ có loại máy trộn cưỡng bức)

➢ Loại đổ bê tông bằng cách thùng quay ngược lại

2.5. Nguyên lý hoạt động.

Mô hình một trạm trộn bê tông

Bãi chứa cốt liệu: Từ bãi chứa cốt liệu cát và đá. Vật liệu được đưa xuống 3

băng tải riêng biệt chờ để tiến hành cân.

Bộ phận định lượng: Phân phối liệu gồm 3 phễu: hai phễu đá và một phễu cát,

định lượng có 3 quả cân điện tử (3 cảm biến trọng lượng). Việc đóng, mở các phễu

được điều khiển bằng các xi lanh khí nén riêng biệt. Phía dưới các phễu là một

thùng đáy được mở nhờ một xi lanh khí nén lần lượt các cửa xả xuống thùng cân,

sau khi cân xong thì thùng liệu được trút xuống phễu trộn chung.

Chuyển xi măng lên xi lô: Xi măng được đưa lên xi lô chứa bằng cách bơm xi

măng từ xe chở xi măng chuyên dụng lên xi lô. Xi măng được đưa lên miệng xi lô

nhờ trục vít xoắn hướng trục với xi lô chứa. Từ miệng xi lô chứa xi măng được vận

chuyển tới cân định lượng rồi xả vào thùng trộn.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 17

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

Băng tải: Băng tải có 3 chiếc vận chuyển cốt liệu từ 3 phễu riêng biệt lên các

thùng cân. Ba băng tải được kéo bởi 3 động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc có đổi

nối sao – tam giác để hạn chế dòng khởi động.

Quá trình chuẩn bị

Từ các nguyên vật liệu xây dựng để sản xuất ra sản phẩm cuối cùng là bê tông

ta cần thực hiện các công việc như sau: Cốt liệu được để riêng biệt ở bãi chứa cốt

liệu. Cốt liệu được máy xúc lật đưa lên đầy các thùng phễu riêng rẽ, chờ xả xuống

băng tải để vận chuyển lên các thùng cân cốt liệu, xi măng được đưa lên xi lô chứa

xi măng trên cao. Nước được bơm lên đầy các thùng chứa để chờ cân định lượng.

Kiểm tra các điều kiện làm việc

Để bắt đầu một quá trình hoạt động mới, tránh trường hợp có quá trình hoạt

động trước đó (chẳng hạn như sự cố). Trong thùng cân nước, cân phụ gia, cân xi

măng, thùng trộn vẫn chưa xả hết nguyên liệu. Tại bàn điều khiển người vận hành

ấn nút Reset để:

➢ Mở cửa xả bê tông

➢ Mở cửa xả thùng cân cát

➢ Mở cửa xả thùng cân đá.

➢ Mở cửa xả thùng cân xi măng

➢ Mở cửa xả thùng cân nước, phụ gia.

Lúc này mới cho phép hệ thống làm việc (điều kiện làm việc “=1” ). Sau khi

quá trình chuẩn bị xong. Từ máy tính người vận hành nhập các thông số của mác

bê tông như: khối lượng cát, đá1, đá2, xi măng, nước, phụ gia, số mẻ và các dữ liệu

quản lý hành chính như tên lái xe, biển số xe, ngày, giờ xuất hành...

Sau đó tới tủ điều khiển người vận hành chọn chế độ hoạt động cho máy là tự

động hay bằng tay.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 18

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths.Phạm Văn Tâm

Nếu là chế độ tự động người vận hành nhấn nút AUTO, nếu là chế độ bằng tay

thì nhấn nút MANUAL

Chế độ điều khiển tự động

Ở chế độ điều khiển tự động người vận hành chỉ cần nhấn nút Start trên bàn

điều khiển. Động cơ trộn bê tông cho chạy ở chế độ không tải. Máy sẽ tự động cân

đo các khối lượng nguyên vật liệu, ở đây thực hiện phương pháp cân riêng lẻ.

Mở van xả cát, cát được xả xuống băng tải để đưa lên thùng cân. Đồng thời

đá1 cũng xả để đưa lên thùng cân.

Trong quá trình cân cốt liệu đồng thời cân luôn xi măng ,nước và phụ gia. Xi

măng từ xi lô chứa đưa vào thùng cân nhờ vít tải, khi khối lượng xi măng bằng khối

lượng đặt thì dừng động cơ vít tải. Nước, phụ gia được bơm lên đưa vào thùng cân

cho đến khi bằng khối lượng đặt thì dừng động cơ bơm nước và phụ gia.

Khi điều kiện thùng trộn “rỗng’, cửa xả thùng trộn “đóng”, thì cốt liệu và xi

măng được đưa đổ vào thùng trộn bê tông bắt đầu quá trình trộn khô. Sau thời gian

trộn khô là 15s thì xả nước và phụ gia vào trộn, bắt đầu thời gian trộn ướt là 10s

(Thời gian trộn một mẻ khoảng 25s) thì cửa xả thùng trộn mở ra, bê tông được xả

vào xe chuyên dụng. Sau thời gian xả khoảng 10s, đóng cửa xả bê tông lại. Kết

thúc một mẻ trộn.

Để chuẩn bị cho một mẻ trộn mới thì trong quá trình trộn bê tông và sau khi

xả nguyên liệu: cát, đá1, đá2, nước, xi măng và phụ gia tiếp tục được vận chuyển

lên thùng cân nghĩa là: Khi số mẻ trộn chưa bằng số mẻ đặt thì sau khi xả cốt liệu

và xi măng xong sẽ tiếp tục quay lại thực hiện cân cốt liệu và xi măng. Khi xả nước

và phụ gia xong cũng tự động quay lại cân nước, phụ gia. Khi cân đủ thì dừng lại

chờ mẻ tiếp theo. Khi số mẻ bằng số mẻ đặt thì dừng hết quá trình cân lại.

SVTH: Huỳnh Tấn Sang

Trang 19