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

Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển cầu trục giàn RTG dùng PLC S71200

Chia sẻ: Ngọc Automations | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:90

Thêm vào BST
Báo xấu
81
lượt xem 30
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp "Điều khiển cầu trục giàn RTG dùng PLC S71200" gồm các nội dung sau: Tổng quan về cầu trục giàn RTG; lựa chọn và thiết kế hệ truyền dộng điện cho các cơ cấu; thiết kế hệ thống điều khiển; giới thiệu về PLC – S7 1200 và phần mềm lập trình PLC tia – portal; thiết kế xây dựng phần mềm điều khiển giám sát Scada.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển cầu trục giàn RTG dùng PLC S71200

  1. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .....................................................7 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ........................................................8 LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................9 CHƯƠNG 1 – CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC GIÀN RTG ........10 1.1. Tổng quan về cổng trục giàn RTG ...............................................................10 1.1.1. Cấu trúc giàn và vị trí lắp đặt thiết bị của cầu trục RTG .......................11 1.1.2. Các thông số kĩ thuật của cầu trục giàn RTG ........................................11 1.2. Các phương pháp thiết kế của Nhật Bản .....................................................13 1.2.1. Cấu tạo chính cầu trục.............................................................................13 1.2.2. Ký hiệu thiết bị trong bản vẽ ....................................................................14 1.2.3. Một số đánh giá về công tác thiết kế .......................................................15 1.3. Đặc điểm cơ bản của hệ truyền động và trang bị điện cho cầu trục .........16 1.3.1. Đặc điểm chung ........................................................................................16 1.3.2. Khái quát các yêu cầu cho hệ thống điều khiển truyền động cầu trục .16 1.4. Thông số kĩ thuật và yêu cầu thiết kế...........................................................19 1.4.1. Lựa chọn thông số cấu trục .....................................................................19 1.4.2. Nguyên lý hoạt động của cầu trục ...........................................................19 CHƯƠNG 2 – LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN DỘNG ĐIỆN CHO CÁC CƠ CẤU ..............................................................................................................21 2.1. Đặc điểm và yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện .......................21 2.2. Tính toán lựa chọn công suất động cơ .........................................................21 2.2.1. Phụ tải tĩnh khi nâng tải ..........................................................................22 2.2.2. Phụ tải tĩnh khi hạ tải. .............................................................................22 2.3. Chọn sơ bộ công suất động cơ. ......................................................................24 2.3.1. Xây dựng biểu đồ phụ tải tĩnh. ................................................................24 2.3.2. Kiểm nghiệm động cơ...............................................................................26 2.4. Lựa chọn các phương án truyền động, điều khiển cho các quá trình.......27 2.4.1. Mở máy .....................................................................................................27 1
  2. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 2.4.2. Các phương pháp mở máy gián tiếp........................................................27 2.4.3. Đảo chiều quay của động cơ không đồng bộ 3 pha................................31 2.4.4. Các phương pháp hãm .............................................................................32 2.4.5. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ: ......................................................36 2.4.6. Tính toán lựa chọn phương án bảo vệ ....................................................38 2.4.7. Sơ đồ mạch lực hệ thống .........................................................................40 CHƯƠNG 3 – THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ......................................42 3.1. Khái quát chung .............................................................................................42 3.2. Sơ đồ khối hoạt động .....................................................................................42 3.3. Lựa chọn loại PLC .........................................................................................44 3.4. Lựa chọn các thiết bị mạch điều khiển ........................................................45 3.4.1. Tính chọn contactor .................................................................................45 3.4.2. Chọn Rơle nhiệt........................................................................................48 3.4.3. Chọn loại công tắc hành trình .................................................................50 3.4.4. Lựa chọn nút nhấn ..................................................................................51 CHƯƠNG 4 – GIỚI THIỆU VỀ PLC – S7 1200 VÀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH PLC TIA – PORTAL ..................................................................................................53 4.1. Khái quát chung về PLC ...............................................................................53 4.1.1. Lịch sử hình thành ...................................................................................53 4.1.2. Các loại PLC thông dụng.........................................................................53 4.1.3. Ngôn ngữ lập trình ...................................................................................54 4.1.4. Cấu trúc và phương thức thực hiện chương trình PLC. .......................54 4.1.5. Ứng dụng PLC .........................................................................................56 4.2. PLC – S7 1200 ................................................................................................56 4.2.1. Cấu trúc ....................................................................................................56 4.2.2. Phân vùng bộ nhớ ....................................................................................58 4.2.3. Tập lệnh S7 – 1200 ...................................................................................59 4.2.4. Sơ đồ đấu dây ...........................................................................................61 4.3. Phần mềm Tia – Portal ..................................................................................63 4.3.1. Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic. .......................................................63 2
  3. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 4.3.2. Các bước tạo một project. ........................................................................63 CHƯƠNG 5 – THIẾT KẾ XÂY DỰNG PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA .................................................................................................................67 5.1. Xây dựng thuật toán điều khiển ...................................................................67 5.1.1. Lưu đồ thuật toán .....................................................................................67 5.2. Mạch lực điều khiển thiết bị .........................................................................70 5.3. Mạch điều khiển hệ thống .............................................................................72 5.3.1. Sơ đồ đấu nối PLC ...................................................................................72 5.4. Lập trình điều khiển PLC S71200 ................................................................73 5.4.1. Xác định đầu vào ra .................................................................................73 5.4.2. Cấu hình phần cứng ................................................................................75 5.4.3. Lập trình PLC S71200 .............................................................................75 5.5. Thiết kế giao diện điều khiển giám sát Scada .............................................84 5.5.1. Cấu hình thiết bị .......................................................................................84 5.5.2. Thiết kế giao diện Scada ..........................................................................85 5.6. Kết quả mô phỏng ..........................................................................................85 5.6.1. Tải chương trình xuống PLC ..................................................................85 5.6.2. Chạy runtime Scada .................................................................................88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................90 3
  4. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1 – Cổng trục giàn RTG ..................................................................................10 Hình 2 – Cấu trúc giàn giàn RTG.............................................................................11 Hình 3 – Bàn điều khiển cổng trục giàn giàn RTG ..................................................13 Hình 4 – Bàn điều khiển cổng trục giàn giàn RTG ..................................................24 Hình 5 – Phương pháp mở máy trực tiếp .................................................................27 Hình 6 - Sơ đồ mở máy dùng R và X ở mạch stator và đặc tính cơ khi mở máy ....28 Hình 7 – Sơ đồ mở máy động cơ KĐB dùng máy biến áp tự ngẫu .........................29 Hình 8 – Sơ đồ mở máy động cơ sao tam giác.........................................................30 Hình 9 – Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào rôto.........................................31 Hình 10 – Đảo chiều quay của động cơ không đồng bộ 3 pha.................................32 Hình 11 – Sơ đồ mạch điện và Đặc tính cơ khi hãm động năng kích từ độc lập của ĐC KĐB 3 pha. .............................................................................................................33 Hình 12 – Sơ đồ mạch điện và đặc tính cơ khi hãm động năng tự kích từ của ĐC KĐB. ..............................................................................................................................33 Hình 13 – Đặc tính cơ hãm tái sinh của ĐC KĐB với tải thế năng. ........................34 Hình 14 – Đặc tính cơ hãm TS của ĐC KĐB khi giảm tốc độ bằng thay đổi tần số. .......................................................................................................................................35 Hình 15 – Đặc tính cơ khi hãm ngược ĐC KĐB 3 pha bằng đưa thêm điện trở vào mạch rôto. ......................................................................................................................35 Hình 16 – Đặc tính hãm ngược ĐC KĐB 3 pha bằng đảo thứ tự của 2 trong 3pha và đưa thêm điện trở vào mạch rôto. ..................................................................................36 Hình 17 –Điều chỉnh bằng cách thay đổi số đôi cực ................................................36 Hình 18 –Điều chỉnh tốc độ bằng điện áp ................................................................37 Hình 19 – Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở ở rôto......................................38 Hình 20 –Mạch động cơ xe lớn và xe con cổng trục................................................40 Hình 21 –Mạch động cơ tời lên xuống .....................................................................41 Hình 22 –Sơ đồ hoạt động hệ thống tự động............................................................42 Hình 23 –Trạng thái cuộn dây Contactor .................................................................46 Hình 24 –Trạng thái Contactor xoay chiều ..............................................................47 4
  5. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 Hình 25 – Một loại rơ le nhiệt ..................................................................................48 Hình 26 – Cấu tạo rơ le nhiệt ...................................................................................49 Hình 27 – Công tắc hành trình .................................................................................51 Hình 28 – Các loại nút ấn thông dụng ......................................................................52 Hình 29 - Sơ đồ khối PLC ........................................................................................54 Hình 30 - Sơ đồ đấu dây CPU 1214C AC/DC/Relay...............................................61 Hình 31 - Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/Relay...............................................62 Hình 32 - Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/DC. .................................................62 Hình 33 - Biểu tượng phần mềm TIA - Portal V15.1 ..............................................63 Hình 34 - Creat new project. ....................................................................................63 Hình 35 - Đặt tên cho dự án. ....................................................................................64 Hình 36 - Configure a device. ..................................................................................64 Hình 37 - Add new device. .......................................................................................65 Hình 38 - Chọn loại CPU .........................................................................................65 Hình 39 - Một project mới được tạo ra. ...................................................................66 Hình 40 – Thuật toán điều khiển xe lớn ...................................................................67 Hình 41 – Lưu đồ thuật toán điều khiển xe nhỏ .......................................................68 Hình 42 – Lưu đồ thuật toán cơ cấu nâng hạ hàng...................................................69 Hình 43 – Mạch lực của hệ thống ............................................................................71 Hình 44 - Sơ đồ đấu nối PLC S71200 ......................................................................72 Hình 45 - Sơ đồ đấu nối module 8DI của PLC S71200 ...........................................72 Hình 46 – Mạch điều khiển rơ le ..............................................................................73 Hình 47 – Bảng tag đầu vào Input trong phần mềm tia portal .................................74 Hình 48 – Bảng tag đầu ra Output trong phần mềm tia portal .................................74 Hình 49 - Cấu hình phần cứng PLC .........................................................................75 Hình 50 - Phần cứng Scada .......................................................................................85 Hình 51 - Kết nối PLC với Scada .............................................................................85 MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 - Một số loại PLC thông dụng. .....................................................................53 5
  6. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 Bảng 2 - Một số CPU S7 - 1200 ...............................................................................57 Bảng 3 - Phân vùng bộ nhớ. .....................................................................................58 Bảng 5 - Tập lệnh xử lý bít. ......................................................................................59 Bảng 6 - Tập lệnh Timer, Counter ............................................................................59 Bảng 7 - Tập lệnh toán học. ......................................................................................60 Bảng 8 - Tập lệnh di chuyển .....................................................................................61 Bảng 8 – Danh sách tag đầu vào PLC ......................................................................73 Bảng 9 - Danh sách tag đầu ra PLC..........................................................................74 6
  7. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Hà Nội, ngày…tháng…năm 2021 Giáo viên hướng dẫn 7
  8. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Hà Nội, ngày… tháng…năm 2021 Giáo viên phản biện 8
  9. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 LỜI MỞ ĐẦU Robot và công nghệ cao là những khái niệm của sản xuất tự động hoá hiện đại. Một đặc điểm quan trọng của robot công nghiệp là chúng cho phép dễ dàng kết hợp những việc phụ và chính của một quá trình sản xuất thành một dây chuyền tự động. So với các phương tiện tự động hoá khác, các dây chuyền tự động dùng robot có nhiều ưu điểm hơn như dễ dàng thay đổi chương trình làm việc, có khả năng tạo ra dây chuyền tự động từ các máy vạn năng, và có thể tự động hoá toàn phần. Tự động hóa là một nhu cầu không thể thiếu trong quá trình sản xuất ngày nay. Việc ứng dụng tay máy vào tự động hóa dây chuyền sản xuất mà cụ thể hơn ở đây là dây chuyền gắp sản phẩm giúp cho việc sản xuất trở nên linh hoạt hơn, hiệu quả hơn. Với nhu cầu tìm hiểu về hệ thống tự động trong sản xuất và với kiến thức của sinh viên năm thứ 3 tại trường đại học chúng em chọn đề tài “ĐIỀU KHIỂN CẨU TRỤC GIÀN RTG DÙNG PLC S71200” để nghiên cứu và tìm hiểu. Trong thời gian thực hiện đề tài, nhóm tác giả đã nhận được sự giúp đỡ của quý thầy cô và các bạn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn A để nhóm có thể hoàn thành đề tài này một cách tốt nhất. Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! Việc hoàn thành đề tài này sẽ không tránh được những sai lầm thiếu sót. Nhóm rất mong được sự phê bình, đánh giá của các thầy cô để nhóm có thể rút ra được kinh nghiệm cũng như phát triển thêm đề tài. Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 00 tháng 00 năm 2023 Nhóm tác giả thực hiện: Trần Văn A Trần Văn B Liên hệ file chạy: Ngọc Automation - 0904701605 9
  10. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 CHƯƠNG 1 – CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC GIÀN RTG 1.1. Tổng quan về cổng trục giàn RTG Cầu trục giàn bánh lốp (RTG) do hãng Mitsui Paceco Nhật Bản thiết kế, chế tạo, đưa vào khai thác, vận hành tại nhiều cảng sông, cảng biển ở Việt Nam và trên thế giới. Loại cầu trục này có nhiệm vụ xếp dỡ Container ở bãi cảng lên ôtô vận tải hoặc ngoặc lại. Dưới đây là hình biểu diễn cầu trục giàn RTG. Hình 1 – Cổng trục giàn RTG Cầu trục giàn RTG chuyển tải Mitsui Paceco là loại cầu trục bánh lốp tự hành, hoạt động độc lập, sử dụng động cơ điezel lai máy phát điện. Nó được dùng trong xếp dỡ tại các bãi container. Người vận hành có thể nhìn thấy tất cả từ cabin lái. Một tấm gương treo dưới khung càng cabin sẽ tăng cường khả năng quan sát. Mọi chức năng vận hành được thực hiện bởi người vận hành từ cabin lái. Động cơ điezel lai máy phát cấp nguồn được khởi động sau khi người vận hành đã kiểm tra các điều điều kiện làm việc của cầu trục. Cầu trục RTG được trang bị kỹ thuật điều khiển hiện đại, độ tin cậy và năng suất cao. 10
  11. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 1.1.1. Cấu trúc giàn và vị trí lắp đặt thiết bị của cầu trục RTG Cấu trúc giàn của cầu trục RTG được thể hiện trên hình 1.4 gồm các bộ phận chính sau đây: Hình 2 – Cấu trúc giàn giàn RTG 1 , 2 , 3 , 4 - chân của cầu trục; 5 - xà đỡ cho cơ cấu xe con và nâng hạ hàng; 6 - xe con; 7 - Buồng lắp đặt thiết bị điều khiển chính; 8 - Kẹp dây cấp nguồn cho các cơ cấu lắp phía trên; 9 - Buồng điều khiển xe con; 10 - Buồng Diêzel – Máy phát; 11 - Hộp đấu dây; M1,M2 - Động cơ di chuyển giàn. 1.1.2. Các thông số kĩ thuật của cầu trục giàn RTG 1.1.2.1. Các thông số chính Loại cầu trục: Cầu trục cổng bánh lốp tự hành, loại có xe con di chuyển. Sức nâng lớn nhất khi dùng khung cẩu: 35,6 tấn. Chế độ thử tải: 125% sức nâng lớn nhất. Loại container: ISO 40 FEET (IAA, 1AAA). ISO 20 FEET (ICC); Khung cẩu: Khung cẩu kiểu ống lồng 20’, 40’ Hành trình xe con : 19,07m Chiều cao nâng : 15,24 Cơ sở xe (khoảng cách trục bánh xe) : 6,4 m 11
  12. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 Số lượng bánh xe cầu trục : 8 bánh (2 bánh/cụm chân) Áp lực lên bánh xe (khi không có tải trọng gió) Với tải trọng danh định (35,6 tấn): xấp xỉ 26,9 tấn/bánh Khi không tải: xấp xỉ 18,8 tấn/bánh 1.1.2.2. Tốc độ vận hành.  Tốc độ nâng:  Với tải lớn nhất: 20 m/phút Chỉ với khung cẩu: 45 m/phút  Tốc độ di chuyển xe con : 70 m/phút  Tốc độ di chuyển giàn: 135 m/phút (không gió, không dốc, không tải). 1.1.2.3. Nguồn điện:  Cầu trục được cung cấp bởi hệ thống điezel – máy phát điện.  Động cơ điezel chính : Cummins  Loại động cơ : kiểu NTA855-G2  Loại vận hành : 4 kỳ, làm mát bằng nước và quạt gió tự lai.  Mạch động cơ xoay chiều : AC 440V, 60Hz, 3 pha.  Mạch điều khiển : AC 100V, 60Hz, 1 pha : AC 200V, 60Hz, 3 pha  Điện áp sự cố và chiếu sáng : AC 220V, 60Hz, 3 pha: AC 100V, 60Hz, 1 pha  Máy điều hoà không khí: AC 220V, 60Hz, 1 pha  Bộ sấy nóng: AC 220V, 50Hz, 1 pha  Nguồn năng lượng dự phòng: AC 220V, 50Hz, 1 pha 1.1.2.4. Cáp thép Cáp thép cho cơ cấu nâng chính: 4 sợi cáp /cầu trục Đường kính cáp: 25 mm Ứng suất : 1770 N/mm2 + 25.47m : 1 sợi/cầu trục + 25.50m : 1 sợi/cầu trục + 25.51m : 1 sợi/cầu trục + 25.57m : 1 sợi/cầu trục Cáp thép sử dụng cho chống lắc khung cẩu - hàng Đường kính cáp : 10 mm Ứng suất : 1770 N/mm2 Tải trọng phá huỷ : 67,5 KN 12
  13. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 Công dụng Số lượng Loại Phanh đĩa điện thủy lực Cơ cấu nâng hạ 1 xoay chiều Cơ cấu di chuyển xe con 1 Phanh đĩa điện từ 1 chiều Cơ cấu đi chuyển cầu trục 1 Phanh đĩa điện từ 1 chiều Phanh đĩa điện từ xoay Cơ cấu nghiêng 1 chiều Hình 3 – Bàn điều khiển cổng trục giàn giàn RTG 1.2. Các phương pháp thiết kế của Nhật Bản 1.2.1. Cấu tạo chính cầu trục  Cơ cấu nâng hạ hàng.  Cơ cấu di chuyển xe con. 13
  14. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605  Cơ cấu di chuyển giàn. 1.2.2. Ký hiệu thiết bị trong bản vẽ Các cuộn hút của công tắc tơ – rơle được ký hiệu bằng chính công tắc tơ rơle. Khi được cấp điện sẽ co giá trị lôgic 1, khi không có điện sẽ có giá trị lôgic 0. Các tiếp điểm của công tắc tơ – rơle ký hiệu bằng tên công tắc tơ –rơle kèm theo số cột,hàng trong ngoặc đơn mà tiếp điểm được thể hiện. Khi tiếp điểm có điện sẽ có giá trị lôgic 1, khi không vó điện sẽ có giá trị lôgic 0. Ví dụ GM1(15-7D) =1 GM1(15-7D): Nghĩa là tiếp điểm nằm ở bản vẽ 15 cột 7 trong bản vẽ hàng D trong bản vẽ. AVR: Thiết bị điều chỉnh tự động dòng kích từ. FU: cầu chì bảo vệ ngắn mạch. TR: máy biến áp. PT: biến áp đo lường. WL: Đèn tín hiệu. V: Vônmét. A: Ampemet. FM: Đồng hồ đo tần số. UV: Cuộn dây của rơ le bảo vệ thấp áp. PMW: các bộ biến tần dùng điều chỉnh tốc độ động cơ. IM: Các động cơ truyền động chính. PG: Cảm biến tốc độ. B: Phanh hãm dừng. M: Các động cơ phụ. MCD : Các cầu dao. OL : Rơle nhiệt. VCS1: Máy cắt cấp điện cho máy biến áp động lực. DS: Máy cắt điện chính cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống. CT: máy biến dòng. ACG: Máy phát điện đồng bộ 3pha. BIM: động cơ truyền động trống tời nậng hạ công son. BFIM: quạt làm mát cho động cơ BIM. BOS: Rơle cấp tín hiệu quá tốc tới nâng công son. EPB1, EPB2, EPB3: Là các nút dừng khẩn cấp. 14
  15. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 BR: Ký hiệu của phanh thủy lực – dạng phanh đĩa xoay chiều. RHC: Bộ chỉnh lưu. FRN: Bộ nghịch lưu. EMSX: Công tắc tơ dừng khẩn cấp. CH: Hệ thống chổi than. Các thiết bị, động cơ các cơ cấu truyền động được thiết kế bảo vệ rất chặt chẽ khi sảy bát kỳ một sự cố nào các thiết bị bảo vệ sẽ ngắt dừng thiết bị, động cơ, cơ cấu đó lại để đảm bảo an toàn cho thiết bị cho động cơ không hỏng hóc,an toàn cho người vận hành cũng như an toàn hàng hóa. 1.2.3. Một số đánh giá về công tác thiết kế Sau khi khái quát về cầu trục RTG và QC em thấy thiết kế của Nhật Bản dã đáp ứng được ngững yêu cầu sau. Đảm bảo tốc độ nâng vận chuyển với tải trọng định mức.Tốc độ chuyển động tối ưu hàng hóa được nâng chuyển là điều kiện trước tiên để nâng cao năng suất bốc xếp hàng hóa, đưa lại hiệu quả kinhh tế kỹ thuật tốt nhất điều này dẫn đến giá thành chế tạo cao. Có khả năng thay đổi tốc độ trong phạm vị rộng. Phạm vi điều chỉnh tốc độ của các cơ cấu điều khiển làm tăng năng suất bốc xếp. Đảm bảo an toàn hàng hóa khi nâng hạ bằng các thiết bị bảo vệ khi nâng hạ hàng. Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ Các bản vẽ thiết kế dễ quan sát,chi tiết,logic khi xảy ra sự cố có thể dễ dàng phát hiện sửa chữa. Cabin điều khiển được thiết kế và bố trí thuận tiện giúp người điều khiển thuận lợi. Người sử dụng có thể sử dụng các lệnh khẩn cấp một cách thuận tiện và dề dàng. Có trị số hiệu suất và cos cao công tác khai thác hợp lý cần trục cầu trục trong bốc xếp hàng hóa là một yếu tố để nâng cao tính kinh tế của hệ thống điều khiển. Như chúng ta đã biết hệ thống truyền động điện của các cần trục cầu trục thường không sử dụng hết khả năng công suất, hệ số tải thường là 0,3 ÷ 0,4. Do vậy các thiết kế của Nhật họ chọn động cơ truyền động loại có hiệu suất cos cao và ổn định trong phạm vi rộng. 15
  16. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 Tính kinh tế và kỹ thuật cao thiết kế chắc chắn, kết cấu đơn giản và kính thước nhỏ ngọn. Chi phí bảo quản và chi phí năng lượng (kW/tấn) hợp lý Ổ định nhiệt, cơ và điện do các cần trục và cầu thông thường được lắp ráp để vận hành ngoài trời. Các khu vực thông thường có nhiệt độ biến đổi theo mùa rõ rệt. Còn chịu ảnh hưởng của hơi nước mặn vì vậy mà các thiết kế về các thiết bị điện và cơ khí của Nhật Bản rất phù hợp với điều kiện môi trường công tác. 1.3. Đặc điểm cơ bản của hệ truyền động và trang bị điện cho cầu trục 1.3.1. Đặc điểm chung Phần lớn các cơ cấu cầu trục được trang bị bởi các động cơ điện. Cung cấp điện cho hệ thống có 3 dạng. - Cung cấp điện từ lưới qua các thanh góp điện cố định. Loại này thường là cầu trục phân xưởng. - Cung cấp điện từ lưới qua các cuộn cáp điện. Loại này thường dùng cho cầu trục dịch chuyển theo đường ray trên mặt đất. - Cung cấp điện từ máy phát điện diezen. Loại này thường dùng cho cầu trục di chuyển trên ô tô. Phần lớn môi trường làm việc của cầu trục rất khắc nghiệt. Thí dụ trong nhà máy luyện kim môi trường làm việc của cầu trục là nóng ẩm và nhiều bụi. Trên bến cảng cầu trục phải làm việc ngoài trời. Chế độ làm việc của cầu trục là ngắn hạn lặp lại, khởi động và hãm thường xuyên. Tất cả các truyền động cho cơ cấu phải điều chỉnh tốc độ, lực và gia tốc. Hàng hoá được dịch chuyển theo quỹ đạo không gian nhất định cho nên thường phải phối hợp 2 hoặc 3 truyền động cùng 1 lúc. 1.3.2. Khái quát các yêu cầu cho hệ thống điều khiển truyền động cầu trục - Cần đảm bảo tốc độ nâng chuyển với tải trọng định mức. Tốc độ chuyển động tối ưu của hàng hoá được nâng chuyển là điều kiện trước tiên để nâng cao năng suất bốc xếp hàng hoá đưa lại hiệu quả kinh tế kĩ thuật cao nhất cho sự hoạt động của cầu trục. Nếu tốc độ nâng hạ thiết kế quá lớn sẽ đòi hỏi kích thước, trọng lượng của các bộ truyền cơ khí lớn. Điều này dẫn tới giá thành chế tạo cao. Mặt khác tốc độ nâng hạ tối ưu đảm bảo cho hệ thống điều khiển truyền động của cơ cấu thoả mãn các yêu cầu về thời gian đảo chiều, thời gian hãm, làm việc liên tục 16
  17. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 trong chế độ quá độ “hệ thống liên tục đảo chiều theo chu kì bốc xếp”. Gia tốc và độ giật thoả mãn yêu cầu. Ngược lại nếu tốc độ quá thấp sẽ ảnh hưởng tới năng suất bốc xếp hàng hoá. Thông thường tốc độ chuyển động của hàng hoá ở chế độ định mức thường nằm trong phạm vi 0,2 đến 1 m/s hay 12 đến 60 m/ph. Điều khiển chuyển động cho các cơ cấu cầu trục cần đảm bảo các yêu cầu tiếp theo. - Có khả năng thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng. Phạm vi điều chỉnh của các cơ cấu điều chỉnh tốc độ của các cơ cấu điều khiển chuyển động là điều kiện cần thiết để nâng cao năng suất bốc xếp hàng đồng thời thoả mãn các yêu cầu công nghệ bốc xếp với nhiều chủng loại hàng hoá. Cụ thể là khi nâng và hạ móc không tải hay tải trọng nhẹ với tốc độ cao còn khi có yêu cầu khai thác phải có tốc độ thấp và ổn định để hạ hàng hóa vào vị trí yêu cầu (điều này do kĩ thuật bốc xếp hoặc kĩ thuật lắp máy đòi hỏi cụ thể với từng loại cầu trục). Ngoài các hệ thống truyền động phải có các tác động trung gian sau.  Tốc độ toàn tải Vđm.  Tốc độ nâng 1/2 tải (1,5 đến 1,7)Vđm.  Tốc độ nâng móc không (3đến 3,5)Vđm.  Tốc độ hạ toàn tải (2 đến 2,5)Vđm.  Tốc độ hạ ít tải và không tải (2 đến 2,5)Vđm. Vì vậy số cấp tốc độ cho các cơ cấu điều khiển chuyển động của cầu trục ít nhất là 3 cấp tốc độ. Cấp tốc độ thấp thoả mãn công nghệ nâng hạ hàng khi chạm đất. Cấp tốc độ cao là tốc độ tối ưu cho từng cơ cấu, giữa 2 cấp tốc độ này thường được thiết kế thêm các tốc độ trung gian để thoả mãn công nghệ bốc xếp hàng hoá cũng như sự làm việc ổn định của cầu trục. - Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ Các cơ cấu điều khiển chuyển động trên cầu trục làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, thường hệ số đóng điện tương đối %=40% vì vậy thời gian quá độ chiếm hầu hết thời gian công tác. Do đó việc rút ngắn thời gian quá độ là biện pháp cơ bản để năng cao năng suất. Thời gan quá độ trong các chế độ công tác là thời gian khởi động và thời gian hãm trong quá trình tăng tốc, giảm tốc. Để rút ngắn thời gian quá độ cần sử dụng biện pháp sau: 17
  18. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 + Chọn động cơ có mômen khởi động lớn. + Giảm mômen quán tính (GD) của các bộ phận quay + Dùng động cơ điện có tốc độ không cao từ 1000- 1500vòng/phút. Đối với động cơ điện một chiều mômen khởi động phụ thuộc vào giới hạn dòng của các phiến góp vì vậy thường chọn Ikđ = 2-> 2,5 Iđm. Đối với động cơ diện xoay chiều momen khởi động phụ thuộc vào loại động cơ. Với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc momen khởi động có thể đạt 1,5 Mđm, còn với động cơ không đồng bộ roto dây quấn momen khởi động có thể chọn bằng momen tới hạn Mmax. Việc sử dụng động cơ có tốc độ thấp trong hệ thống điện một mặt rút ngắn được quá trình quá độ, mặt khác nâng cao được hiệu suất, khi sử dụng bộ điều tốc cơ khí có tỉ số nhỏ. Công tác khai thác hợp lí cầu trục trong bốc xếp hàng hoá là một yếu tố để nâng cao tính kinh tế của hệ thống điều khiển. Như chúng ta đã biết hệ thống truyền động của cầu trục thường không sử dụng hết công suất, hệ số tải thường trong khoảng từ 0,3-> 0,4. Do vậy khi chọn các động cơ truyền động phải chọn loại có hiệu suất cos cao và ổn định trong phạm vi rộng. - Đảm bảo an toàn hàng hoá. Đảm bảo an toàn cho hàng hoá, cho thiết bị và đảm bảo an toàn cho công nhân bốc xếp là yêu cầu cao nhất trong công tác khai thác vận hành cầu trục. Để thực hiện được điều đó cần chú ý tới các giải pháp sau: + Cần có quy trình an toàn cho công tác vận hành và điều khiển cầu trục trong quá trình hoạt động. + Trong quá trình tính toán thiết kế phải chọn các hệ số dự trữ hợp lý + Kỹ thuật điều khiển cầu trục cần có các hệ thống giám sát bảo vệ tự động cho các hệ thống điều khiển chuyển động cầu trục. Các hệ thống cần có các bảo vệ như bảo vệ móc chạm đỉnh, bảo vệ trùng cáp cho các cơ cấu nâng hạ, ngoài ra còn có các hệ thống đo lường và bảo vệ quá tải tải trọng nâng hạ hàng. Hệ thống điều khiển bắt buộc phải có các bảo vệ sự cố, bảo vệ “0”, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải nhiệt cho các động cơ thực hiện và dừng khẩn cấp. Các loại phanh hãm cho các hệ thống làm việc có tính bền vững cao. Các giải pháp đảm 18
  19. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 bảo an toàn trên đây trong quá trình khai thác cầu trục phải kiểm tra thường xuyên và phải được kiểm tra tại các cơ quan đăng kiểm. - Điều khiển tiện lợi và an toàn. Để đảm bảo thuận lợi cho người điều khiển việc thiết kế cabin điều khiển cùng với các thiết bị điều khiển phải được bố trí thuận tiện và thống nhất giữa các loại cầu trục đồng thời người điều khiển cầu trục có thể sử dụng các lệnh khẩn cấp một cách thuận tiện và dễ dàng. - Ổn định nhiệt cơ và điện. Các cầu trục thông thường được láp ráp để vận hành ngoài trời. Các khu vục làm việc thông thường có nhiệt độ làm việc biến đổi theo mùa rõ rệt. Ngoài ra các cầu trục cảng biển còn chịu ảnh hưởng của hơi nước mặn vì vậy các thiết bị điện kết cấu phải được chế tạo thích hợp với môi trường công tác. 1.4. Thông số kĩ thuật và yêu cầu thiết kế 1.4.1. Lựa chọn thông số cấu trục Thiết kế mạch điện tự khống chế cầu trục bằng lập trình PLC: Nội dung đồ án này chúng em thiết kế tính toán cho cầu trục 12 tấn, loại cầu trục dầm đơn có nguyên lý hoạt động như sau: Động cơ truyền động cơ cấu di chuyển ngang là động cơ KĐB 3 pha roto lồng sóc có : Pđm =5,5 Kw ; Y/∆ 660/220  =80%; cos = 0,75 n = 720vg/ph Động cơ truyền động cơ cấu di chuyển dọc gồm 2 động cơ KĐB 3 pha rô tô lồng sóc có: Pđm = 6,5Kw; Y/∆-660V/380V  = 85%; cos = 0,75 n = 720vg/ph . 1.4.2. Nguyên lý hoạt động của cầu trục Hai đầu dầm chính được liên kết với dầm biên, trên dầm biên chứa các bánh xe (bốn bánh) và động cơ (hai Motor) khi người sử dụng tác động lên tay bấm điều 19
  20. Trường Đại Học Công Nghiệp AB Đồ án tốt nghiệp Khoa ĐIỆN Zalo 0904701605 khiển(điều khiển từ xa hoặc điều khiển đi theo palăng), nhận được lệnh từ tay bấm điều khiển dầm biên sẽ di chuyển toàn bộ cầu trục dọc theo nhà xưởng. Palăng nâng hạ được treo dưới dầm chính đối với Cầu trục dầm đơn hoặc trên thành dầm đối với Cầu trục dầm đôi. Tùy theo yêu cầu sử dụng mà người ta sử dụng tải trọng nâng và cấp tốc độ khác nhau. Palăng có hai cấp tốc độ chính: một cấp (tốc độ nhanh), hai cấp (tốc độ nhanh và tốc độ chậm), giá của chúng cũng vì thế mà thay đổi, thường thì palăng hai cấp tốc độ có giá thành cao hơn một cấp tốc độ. 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1479 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