intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Báo cáo nghiên cứu khoa học: "THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SÀN NÂNG TÀU TẠI NHÀ MÁY X50"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST
Báo xấu
105
lượt xem 13
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu cải tiến hệ thống điều khiển sàn nâng tàu tại nhà máy X50. Việc cải tiến hệ thống điều khiển dựa trên ứng dụng điều khiển tự động bằng PLC và mô phỏng quá trình hoạt động trên máy tính cá nhân. Nằm trong mục tiêu từng bước hiện đại hóa các trang thiết bị quân sự phù hợp với điều kiện sản xuất trong khu vực, nghiên cứu này cũng nhằm hoàn thiện hệ thống điều khiển cũ....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: "THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SÀN NÂNG TÀU TẠI NHÀ MÁY X50"

  1. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SÀN NÂNG TÀU TẠI NHÀ MÁY X50 DESIGNING AND IMPROVING THE SYNCROLIFT CONTROL SYSTEM AT X50 FACTORY Đinh Minh Diệm Huỳnh Nam Đông Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Nhà máy X50 TCCNQP TÓM T ẮT Bài báo giới thiệ u kết quả nghiên cứu cải tiến hệ thống điều khiển sàn nâng tàu tại nhà máy X50. Việc cải tiến hệ thống điều khiển dựa trên ứng dụng điều khiển tự động bằng PLC và mô phỏng quá trình hoạt động trên máy tính cá nhân. Nằm trong mục tiêu từng bước hiện đại hóa các trang thiết bị quân sự phù hợp với điều kiện sản xuất trong khu vực, nghiên cứu này cũng nhằm hoàn thiện hệ thống điều khiển cũ. Hệ thống điều khiển cải tiến bằng bộ PLC S7- 300 có thể thay thế hoàn toàn bộ điều khiển cũ, đồng thời kết nối điều khiển h ệ thống với máy vi tính, thực hiện điều khiển trực tiếp từ máy vi tính và mô phỏng hoàn toàn quá trình hoạt động của sàn nâng trên máy vi tính. Để đảm bảo cho quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã thiết kế chế tạo mô hình sàn nâng tàu 1000T có ứng dụng hệ điều khiển cải tiến, cho thấy hệ điều khiển cải tiến hoàn toàn có thể áp dụng trên thực tế. ABSTRACT This paper presents a design and improvement of the syncrolift control system at X50 Factory. The improvement of the control system uses the PLC control and simulates the syncrolift activity on the computer. This research is aimed not only to gradually modernize military equipment in comformity with regional manufacture but also improve old control systems. This improved control system with PLC S7-300 is a complete replacement for the old control system and connected to a PC for controlling and simulating all the syncrolift functions. In the course of this study, the reseachers have designed and manufactured a model for 1,000- ton syncrolift with an improved control system. Consequently, it is possible to apply this procedure to the manufacture of improved control systems. 1. Đặt vấn đề Sàn nâng tàu là một thiết bị quan trọng trong công tác hạ thủy tàu hoặc nâng tàu lên trên mặt nước để sửa chữa tàu. Sàn nâ ng tàu thích hợp với các nhà máy đóng hoặc sửa chữa tàu cỡ vừa. Sàn nâng tàu ại nhà máy X50 có trọng tải 350 tấn, sản xuất tại Hoa kỳ vào t những năm 60 của thế kỷ trước. Sàn nâng được điều khiển bằng tổ hợp các cụm rơ le động lực và các rơ le trung gian. Do vậy trong quá trình sản xuất, hệ thống làm việc không ổn định, thường xuyên hư hỏng. Việc thay thế các rơ le tốn kém và mất nhiều thời gian. Trong những năm gần đây, với sự ra đời của các bộ PLC tiên tiến và máy tính cá nhân, việc ứng dụng vào sản xuất, thay thế dần các cụm rơ le cồng kềnh đã và đang 9
  2. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 được thực hiện rất nhanh. Hệ thống điều khiển sàn nâng tàu cũng không là ngoại lệ. Trên cơ sở của PLC và khả năng kết nối với máy tính, việc điều khiển sàn nâng có tính ổn định cao hơn, chính xác hơn, trực quan hơn, d kiểm soát hơn với phần mềm mô ễ phỏng toàn bộ quá trình hoạt động của nó. 4 3 2 1 Hình 1. Sàn nâng tàu. 1. Cọc betông; 2. Sàn nâng; 3. Các ụ tời; 4. Tàu trên sàn. 2. Hệ thống điều khiển cũ và các vấn đề tồn tại Sàn nâng tàu tại nhà máy X50 có hệ thống điều khiển bằng tổ hợp các cụm rơ le cồng kềnh, có nhiều vần đề tồn tại: - Tính ổn định không cao, thường xuyên hư hỏng; - Giá thành sửa chữa cao; - Độ chính xác điều khiển vị trí không cao, nhiều người tham gia quá trình điều khiển; - Khi hư hỏng rất khó xác định các vị trí hư hỏng. 3. Phương án cải tiến Do hệ thống điều khiển cũ không đáp ứng được các yêu cầu mới, phương án thiết kế hệ thống điều khiển mới bao gồm các tính năng vượt trội: - Tính ổn định cao trong điều kiện khí hậu Việt Nam; - Giá thành ở mức thấp, dễ mua sắm trong thị trường khu vực; - Độ chính xác cao, khả năng tương tác với máy vi tính tốt; - Khả năng tương tác với các thiết bị ngoại vi tốt; 10
  3. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 - Báo lỗi hệ thống cụ thể. - Có khả năng nâng cấp tốt. Trong điều khiển tự động hiện nay có nhiều phươ ng pháp đi u khiển tự động ề như điều khiển bằng PLC, điều khiển bằng vi mạch v.v, mỗi loại có một tính năng riêng phù hợp với các điều kiện làm việc cụ thể. Đối với hệ thống điều khiển sàn nâng tàu, chúng tôi lựa chọn phương án dùng hệ điều khiển bằng PLC. 4. Thiết kế hệ thống điều khiển mới bằng PLC và máy tính 4.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển Máy vi tính Thiết bị ngoại vi Hệ thống cóc PLC hãm, phanh Các tiếp điểm hành trình Tủ điện động lực Cụm động cơ điện 3 pha không đồng bộ 4.2. Thiết bị điều khiển - Điều khiển hệ thống bằng PLC, lựa chọn PLC S7-300 của hãng Siemens nhờ các tính năng tương tác ất tốt với máy vi tính, tính ổn định cao, g iá thành đ bảo, r ảm nguồn cung cấp dồi dào, điều kiện bảo hành tốt. - Điều khiển chiều cao nâng hạ của sàn nâng: sử dụng các biến trở lắp trực tiếp vào đầu các tang tời, tín hiệu từ biến trở chuyển về PLC tính theo trị số của biến trở để so sánh chiều cao nâng hạ. - Các tiếp điểm hành trình không chế chiều cao nâng lớn nhất được đấu nối trực tiếp vào PLC. - Hệ thống cóc hãm và các tiếp điểm khống chế cóc hãm được đấu nối trực tiếp vào PLC. - Máy vi tính: k nối với PLC qua cổng USB 2.0 thực hiện các thao tác chính ết điều khiển sàn nâng thông qua phần mềm mô phỏng trực quan. 11
  4. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 4.3. Phần mềm SLS 1.0 Phần mềm SLS 1.0 được viết trên nền của Protool pro CS V6.0 SP2, là công cụ tương tác v PLC S7 -300, có chức năng điều khiển và mô phỏng các quá trình hoạt ới động của sàn nâng. Bao gồm: Hình 2. Màn hình phần mềm điều khiển sàn nâng. - Điều khiển cân bằng sàn. - Điều khiển nâng sàn không theo khoảng hành trình. - Điều khiển nâng sàn theo hành trình đặt trước. Tính bằng mm. - Điều khiển hạ sàn không theo khoảng hành trình. - Điều khiển hạ sàn theo hành trình đặt trước. Tính bằng mm. - Điều khiển từng bộ tời bằng ấn nút điều khiển. Màn hình điều khiển bao gồm các nhóm chức năng: - Các nút lệnh điều khiển ở phía trên màn hình. - Vị trí trực quan của sàn nâng và tàu trên sàn ở vị trí giữa màn hình. Quá trình nâng hạ được hiển thị trực quan và bằng các thông số trên màn hình. - Các c ụm tời được bố trí hiển thị ở hai bên màn hình, hình dáng mô tả bằng các động cơ điện. Trên mỗi ụ tời có hiển thị thông số dòng động lực của động cơ điện. 4.4. Mô hình sàn nâng Để bảo đảm quá trình điều khiển của phần mềm SLS 1.0, chúng tôi đã thiết kế mô hình sàn nâng tàu 1000T và điều khiển sàn nâng bằng phần mềm này. Mô hình sàn nâng: Mô hình sàn nâng được thiết kế cho tàu 1000T gồm 10 ụ tời điều khiển bằng động cơ điện 1 chiều 24V. Hệ thống dầm sàn được thiết kế bằng nhôm 12
  5. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 tương ứng với thiết kế thật của sàn nâng 1000T thu nhỏ theo tỷ lệ 1: 75.000. Hệ thống điều khiển bằng PLC được lập trình theo mô hình. Phn mềm SLS 1.0 dùng cho mô ầ hình được hiệu chỉnh cho phù hợp với các động cơ điện 1 chiều 24V và các cụm biến trở phản hồi tín hiệu quay của tang cáp. Hình 3. Mô hình sàn nâng và h ệ thống điều khiển sàn nâng bằng máy tính. 4.5. Kết quả đạt được Quá trình thiết kế mô hình và phần mềm mô phỏng hoạt động của sàn nâng đã được thực hiện và chạy thử nghiệm trên mô hình. Qua đó cho thấy hệ thống đã đạt được các mục tiêu : - Tổng hợp được các chức năng điều khiển sàn nâng trong bộ PLC S7-300, bộ điều khiển này hoàn toàn có khả năng thay thế cho hệ thống điều khiển bằng rơ le cũ. - Bổ sung tính năng mới: cho phép di chuyển sàn theo kích thước cho trước. - Kết nối được hệ thống điều khiển của PLC với máy vi tính, các chế độ hoạt động được điều khiển và mô phỏng trực quan trên máy vi tính, cho phép kiểm soát lỗi sự cố của hệ thống điều khiển, giúp cho người vận hành thao tác đơn giản, chính xác hơn. - Rút ngắn thời gia kiểm tra trước khi vận hành và giảm bớt nhân lực tham gia điều khiển sàn nâng. 5. Kết luận - Nghiên cứu thành công hệ thống điều khiển sàn nâng, sử dụng hệ điều khiển PLC S7-300 của hãng Siemens. 13
  6. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 - Nghiên cứu lập trình điều khiển hệ thống sàn nâng. Đã lập được phần mềm SLS1 1.0. - Thiết kế chế tạo mô hình kiểm nghiệm hệ thống điều khiển. Đã chạy nghiệm thu đảm bảo các thông số kỹ thuật và các tính năng điều khiển đối với mô hình. Với các kết quả đạt được, hệ thống điều khiển sàn nâng sử dụng bộ PLC 57.300 hoàn toàn có th ứng dụng vào thực tế, cải tiến hệ thống điều khiển cũ hoặc ứng dụng ể cho các sản phẩm mới, góp phần từng bước hiện đại hóa ngành công nghiệp của Quân đội, đáp ứng nhiệm vụ trước mắt trong tình hình mới. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Văn Giáp, Nguyễn Ngọc Huệ, Bạch Dương, Công trình thủy công trong nhà máy đóng tàu. Nhà xuất bản xây dựng, 2007. [2] Trần Thu Hà, Giao diện người và máy HMI - Tự động hoá trong công nghiệp Với S7 Và Protool, Nhà xuất bản Hồng Đức, 2008. [3] Nguyễn Doãn Phước, Nguyễn Xuân Minh, Vũ Vân Hà, Tự động hóa với S7-300. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2006. [4] L.A Bryan, A. E Bryan, Programmable controlers – Theory and implementation. An Industrial Text Company Publication, 1997. 14
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng
172 tài liệu
843 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2