Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu 6500 tấn – đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa Diezel máy chính

…………..o0o…………..

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 6500T – ĐI SÂU

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA

DIEZEL MÁY CHÍNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình này là của riêng tôi. Các kết quả và số liệu trong đề tài là

trung thực, chưa được đăng trên bất kỳ tài liệu nào.

Hải phòng, tháng 02 năm2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Xuân Thanh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Mục lục

PHẦN I: TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU DẦU 6500T 7

Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG VÀ TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU DẦU 6500T 7

1.1 Tổng quan về trạm phát điện chính 9

1.1.2. Yêu cầu về trạm phát điện tàu thủy 9

1.2 Cấu tạo và các thông số trạm phát điện chính tàu dầu 6500T 9

1.2.1 Giới thiệu các phần tử của bảng điện chính 11

1.3. Các chế độ công tác của trạm phát 15

1.3.1 Chức năng hòa đồng bộ các máy phát. 15

1.3.2 Chức năng phân bố tải giữa các máy phát công tác song song 19

1.4. Kiểm tra, báo động và bảo vệ cho trạm phát 20

1.4.1 Bảo vệ quá tải 20

1.4.2 Bảo vệ ngắn mạch 20

1.4.3 Bảo vệ công suất ngược 21

1.4.4 Báo động cách điện thấp 21

Chương 2: CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TÀU DẦU 6500T 22

2.1. Hệ thống lái tàu dầu 6500T 22

2.1.1.Khái niệm 22

2.1.2 Giới thiệu phần tử 23

2.1.3 Phân tích nguyên lý hoạt động 24

2.1.4 Truyền động điện máy lái và đánh giá hệ thống 26

2.2 Hệ thống điều khiển nồi hơi 27

2.2.1 Giới thiệu chung về nồi hơi 27

2.2.2 nguyên lý hoạt động. 35

2.2.3 Nhận xét ,đánh giá 42

2.3 Hệ thống bơm ballast 43

2.4 Hệ thống Máy nén khí 44

2.4.1. Hệ thống máy nén khí tàu dầu 6500T 45

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.5 Hệ thống quạt gió buồng máy tàu dầu 6500T 48

Phần II: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL MÁY CHÍNH 50

Chương 3: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL 50

3.1 Các yêu cầu đối với hệ thống và các chức năng tự động điều khiển hệ 51

thống

3.1.1. Phân loại hệ thống tự động điều khiển từ xa Diesel 52

3.2. Phân tích chức năng và thuật toán điều khiển từ xa Diesel 54

3.2.1. Chức năng tự động hâm nóng máy Diesel 54

3.2.2. Chức năng khởi động từ xa Diesel 55

3.2.3. Chức năng dừng máy 56

3.2.4. Chức năng đảo chiều quay 56

3.2.5.Chức năng điều chỉnh tốc độ động cơ Diesel từ xa 57

3.2.6. Chức năng đóng mở ly hợp 60

3.2.7. Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ Diesel 62

Chương 4 HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL MÁY CHÍNH TÀU DẦU 6500T 63

4.1. Hệ thống ĐKTX Điezel chính Tàu dầu 6500T 63

4.2 Giới thiệu phần tử 63

4.3. Nguyên lý hoạt động 67

4.3.1. Chức năng khởi động động cơ 67

4.3.2. Chức năng dừng động cơ 70

4.3.3. Chức năng đảo chiều quay Diesel 70

4.3.4. Chức năng điều chỉnh tốc độ Diesel 71

4.3.5. Chức năng tự động kiểm tra,báo động và bảo vệ Diesel 71

Chương 5: LẬP TRÌNH HỆ THỐNG DKTX DIEZEL BẰNG S7-300 73

5.1. Giới thiệu chung về lập trình PLC 73

5.1.1. Giới thiệu về S7-300 73

5.1.2 Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình PLC 79

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5.1.3. Trình tự chung của việc viết chương trình điều khiển 79

5.2. Lưu đồ thuật toán điều khiển máy chính 83

5.2.1 chức năng chuẩn bị máy 83

5.2.2 chức năng hâm nóng máy 84

5.2.3 chức năng điều chỉnh tốc độ 85

5.2.4 chức năng khởi động 86

5.2.5 chức năng đảo chiều quay 87

5.2.6 chức năng dừng động cơ 89

5.3. Lập trình PLC cho hệ thống tự động điều khiển từ xa Diesel 90

5.3.1. Lựa chọn cấu hình phần cứng 90

5.3.2.Gán các địa chỉ vào ra 91

5.3.3 . Viết chương trình 94

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình phát triển của nền kinh tế quôc dân, đi đôi với các lĩnh vực như:

Công nghiệp, nông nghiệp…thì ngành giao thông vận tải biển cũng chiếm một vị trí

quan trọng ở mỗi quốc gia. Nó là mạch máu giao thông nối liền giữa các vùng kinh tế

của một đất nước và giữa các nước trên thế giới với nhau. Nó đáp ứng và phục vụ tích

cực cho đời sống mọi mặt của nhân dân nói chung. Đất nước ta bờ biển dài, trải dọc từ

Bắc tới Nam, lại có nhiều sông ngòi. Đó là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của

ngành vận tải biển.

- Chi phí xây dựng cầu cảng ít hơn.

- Vốn tích lũy ít, lợi nhuận cao, có hiệu suất kinh tế cao hơn

- Có khả năng vận chuyển hàng hóa với khối lượng lớn vận chuyển được .

- tất cả các loại hàng hóa khác nhau như: Hàng kiện, hàng rời hàng lỏng…

- Tốc độ vận chuyển tương đối nhanh chóng.

- Giảm bớt số người phục vụ.

Chính vì lợi ích kinh tế to lớn và tầm quan trọng đó mà ngày nay đội tàu của nước

ta đã phát triển hết sức mạnh mẽ về số lượng, tải trọng cũng như mức độ hiện đại của

trang thiết bị trên tàu. Chúng ta cũng đã có những thuyền viên, kỹ thuật viên có trình độ

kỹ thuật cao, nắm vững được những nguyên lý cơ bản, nắm vững được bản chất của quá

trình làm việc và đặc điểm kỹ thuật của các hệ thống tự động, để từ đó có thể sử dụng

hiệu quả các thiết bị trên tàu và tiến tới có thể thiết kế, chế tạo những trang thiết bị mới.

Trong quá trình học tập và rèn luyện tại khoa Điện- Điện tử tàu biển thuộc trường

Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em rất làm vinh dự và thấy rõ trách nhiệm của mình trong

học tập cũng như việc phục vụ cho ngành giao thông vận tải biển sau này. Sau khi học

tập và rèn luyên tại trường cùng với những quá trình thực tập tại các nhà máy, phân

xưởng và đặc biệt là quá trình thực tập tốt nghiệp tại nhà máy đóng tàu Phà Rừng em

được khoa Điện - Điện tử tàu biển giao cho đề tài thiết kế tốt nghiệp như sau: (Trang

thiết bị điện tàu 6500T, đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa Điezel máy

chính). Qua quá trình học tập và nỗ lực nghiên cứu của mình, cùng với sự hướng dẫn

tận tình của thầy giáo PGS.TS Lưu Kim Thành. Em đã tìm hiểu và nghiên cứu để hoàn

thành thiết kế tốt nghiệp này. Trong quá trình làm do trình độ bản thân có hạn, cho nên

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót. Để giúp cho đề tài thiết kế tốt nghiệp

này được hoàn chỉnh hơn nữa, em kính mong sự giúp đỡ của các thầy giáo trong khoa.

Em xin chân thành cảm ơn !

Hải Phòng, ngày 07 tháng 02 năm 2010

Sinh Viên

Nguyễn Xuân Thanh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU DẦU 6500T

Chương I : GIỚI THIỆU CHUNG VÀ TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU DẦU 6500T.

Là tàu chở dầu, hoá chất trọng tải 6500 T, đang được thi công đóng mới tại công

ty đóng tàu Phà Rừng dưới sự giám sát của các chuyên gia Hàn Quốc. Chuyên chở Các

sản phẩm từ dầu. Các hóa chất, IMO loại II và III bao gồm hàng độc hại.

Các hóa chất, các hàng không phân cấp theo IMO, không độc hại ví dụ như : dầu cá và

dầu động vật.

Các hàng chất lỏng khác sẽ được chở đánh giá theo sự độc hại, khả năng phản ứng

,khả năng gây cháy, áp suất hơi, mật độ, có sức bền với vật liệu két và các vật chất khác

trong phạm vi giới hạn của bản thuyết minh chung.

* Miêu tả chung về con tàu

Tàu có mũi quả lê, sống đuôi và boong dâng lái, boong dâng mũi. Boong ở, buồng

nghi khí, và khoang máy được lắp đặt ở phía lái.

Phần vỏ chính của tàu dưới boong chính được chia cách bởi các vách ngang, vách

dọc thành các khoang, các khu vực sau:

- Khu vực hướng lái.

Phía hướng lái của tàu được làm buồng máy lái, các két nước ngọt, khoang cách ly

và két dầu nặng.

- Khu vực buồng máy.

Buồng máy bố trí lắp đặt thiết bị nâng chính, các bệ sàn máy phụ, buồng điều khiển

máy, xưởng sửa chữa và kho chứa.v.v

Két dầu trực nhật và két phục vụ và két lắng dầu bôi trơn được bố trí lắp đặt ở vị trí

thích hợp.

Đáy đôi gồm két lắng dầu bôi trơn, két dầu diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết

khác.

- Khu vực hàng

Khu vực hàng có kết cấu vỏ kép, đáy đôi và gồm có 11 két hàng, 1 két nước bẩn, 12

két nước ballast, 1 két nước ngọt

- Phần hướng mũi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Két mũi, hầm xích neo, kho thuỷ thủ trưởng, các kho cần thiết khác, buồng chân vịt

mũi được bố trí lắp đặt trên phần mũi tàu.

* Các kích thước cơ bản.

- Chiều dài toàn bộ: 110.00 M

- Chiều dài giữa hai đường vuông góc: 102.00 M

- Chiều rộng:18.20 M

- Chiều cao mạn/ chiều sâu: 8.75 M

- Mớn nước thiết kế: 6.70 M

- Mớn nước tính theo sức bền của tàu: 6.80 M

* Tải trọng

- Tổng tải trọng: 4600 tonnes

- Tải trọng ở mớn nước thiết kế: 6500 tonnes

* Dung tích

- Két dầu hàng bao gồm két nước bẩn: 7300 M 3

- Két dầu nặng (dầu F.O): 275 M 3

- Két dầu diesel (dầu D.O): 90 M 3

- Các két nước ngọt: 110 M 3

- Két nước sạch: 200 M 3

- Các két nước ballast: 2650 M 3

* Tốc độ và sức bền

- Tốc độ thử tại mớn nước thiết kế khoảng 13.50 hải lý tại vòng quay lớn nhất

- Tốc độ khai thác tại mớn nước thiết kế khoảng 13.00 hải lý tại 90% vòng quay lớn

nhất với 15 % dự trữ.

- Sức bền khoảng 5500 N.M tại vòng quay trung bình.

- Giới thiệu về bố trí thuyền viên (bảng 1.1)

Class / cấp Deck / boong Engine/ máy Etc

Captain class Captain Chief

Officer class Pilot,

Cấp sĩ quan owner

C/officer 2nd/officer 3rd/officer Engineer (máy trưởng) 1st/engineer (máy nhất) 2nd/engineer 3rd/engineer

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cook Petty officer Bosun No.1 oiler

Đầu bếp Hạ sĩ quan thủy thủ trưởng Thợ chấm dầu

Owner Crew class 8 sailer 2 Oilers

Thuyền viên

3 persons Total 8 persons 7 persons

3 người Tổng số 8 người 7 người

Bảng 1.1 giới thiệu thuyền viên

1.1 Tổng quan về trạm phát điện chính

1.1.1. Khái niệm.

Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện

tập trung trên bảng điện chính và từ đó phân bố đến các phụ tải (bảng điện phụ) trên

tàu.

Với mức độ tự động hóa và điện khí hóa ngày càng cao nên vị trí và vai trò của trạm

phát điện trên tàu là vô cùng quan trọng. Trạm phát điện tàu thủy đã và đang phát triển

theo hướng ngày càng tăng về công suất, mức độ tự động hóa cũng như độ tin cậy cung

cấp năng lượng một cách liên tục.

1.1.2. Yêu cầu về trạm phát điện tàu thủy.

- Phải đảm bảo đủ công suất cấp cho các phụ tải trong chế độ nặng nhất của tàu.

- Phải đảm bảo độ tin cậy cao, cung cấp năng lượng điện liên tục trong quá trình công

tác của tàu.

- Phải có khả năng công tác tốt trong các điều kiện khắc nghiệt như: độ rung lớn, chấn

động cao, tàu nghiêng và lắc, trong điều kiện tác động của hơi muối và hơi dầu, trong

điều kiện thay đổi nhiệt độ lớn. Có khả năng ổn định tốt trong các điều kiện công tác ở

chế độ động.

1.2 Cấu tạo và các thông số trạm phát điện chính tàu dầu 6500T

Tàu dầu được trang bị ba tổ hợp diesel lai máy phát chính. Nó được bố trí dưới

buồng máy, tầng trên của máy chính về phía mũi tàu. Trạm phát chính có thể thực hiện

khởi động diesel lai máy phát và hòa các máy phát khi công tác song song với nhau

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

bằng tay hoặc tự động và có thể điều khiển ở trạm, tại chỗ hoặc từ xa. Tàu dầu được

trang bị 3 máy phát loại không chổi than

* Các thông số của máy phát chính:

Số lượng : 3

Model : 6N165L_UN

Công suất : 400 KW

Tần số : 60 Hz

Số pha : 3 pha

Điện áp : 450 V

Dòng điện : 642 A

Cosφ : 0,8

: cấp F Vật liệu cách điện

Điện áp sấy : 100 V, 1 pha

Công suất mạch sấy : 200 W

Điện áp động cơ điều tốc : 110 V, 1 pha

Công suất động cơ điều tốc : 20 W

Điện áp máy phát kích từ : 100 V

Dòng kích từ : 40 A

Số vòng quay định mức : 1200 v/p

SERIAL NO : 510046A1A

Tổng trọng lượng : 2100 Kg

* Các thông số của máy phát sự cố:

Số lượng : 1

TYPE : UC.M274H1

Công suất : 206,2 KVA

Tần số : 60 HZ

Số pha : 3 pha

Điện áp : 450 V

Dòng điện : 264,6 A

Cosφ : 0,8

: cấp H Vật liệu cách điện

Điện áp máy phát kích từ : 35V

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

: MX341 AVR

1.2.1 Giới thiệu các phần tử của bảng điện chính.

Bảng điện chính là nơi tập trung năng lượng của các máy phát và từ đó phân bố đến

các phụ tải. Trong bảng điện chính chia thành các panel bao gồm: Các panel cho các

máy phát, các panel cho tải động lực và các panel cho tải ánh sáng. Trong các panel cho

các máy phát điện được đặt các khí cụ điện, các thiết bị đo lường và các thiết bị bảo vệ

cho các máy phát, các thiết bị kiểm tra điện trở cách điện, aptomat lấy điện bờ…

* Bảng điện máy phát số 1 (No22):

V11 : Đồng hồ đo điện áp máy phát số 1.

A11 : Ampekế đo dòng tải máy phát số 1.

F11 : Đồng hồ đo tần số máy phát số 1.

VS11 : Công tắc chuyển mạch để đo điện áp các pha của máy phát và điện

bờ.

AS11 : Công tắc chuyển mạch đo dòng các pha và điện bờ.

FS11 : Công tắc chọn để đo tần số MF1, MF2, MF3 và điện bờ.

SL11 : Đèn báo máy phát số 1 đang chạy.

SL13 : Đèn báo aptomat máy phát số 1 mở.

SL12 : Đèn báo aptomat máy phát số 1 đóng.

SL14 : Đèn báo điện trở sấy hoạt động.

SH11 : Công tắc sấy cho máy phát.

VR1 : Biến trở chỉnh định điện áp khi không tải.

RPR11: Rơle bảo vệ công suất ngược cho máy phát số 1.

RHM : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy phát số 1.

ACB1 : Aptomat máy phát số 1.

* Bảng điện máy phát số 2 (No25).

SL21 : Đèn báo máy phát số 2 đang hoạt động.

SL22 : Đèn báo aptomat máy phát số 2 đóng.

SL23 : Đèn báo aptomat máy phát số 2 mở.

SL24 : Đèn báo sấy máy phát số 2.

V21 : Vôn kế đo điện áp máy phát số 2.

A21 : Ampekế đo dòng các pha.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

F21 : Đồng hồ đo tần số.

VS21 : Công tắc chọn đo điện áp các pha của máy phát số 2.

AS21 : Công tắc chọn đo tần số của máy phát số 2.

FS21 : Công tắc chọn đo tần số các máy phát.

SH21 : Công tắc sấy.

RHM : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy phát số 2.

VR2 : Biến trở chỉnh định điện áp máy phát số 2 khi không tải.

RPR21: Rơle bảo vệ công suất ngược cho máy phát số 2.

ACB2 : Aptomat máy phát số 2.

* Bảng điện máy phát số 3 (No28).

SL31 : Đèn báo máy phát số 3 đang hoạt động.

SL32 : Đèn báo aptomat máy phát số 3 đóng.

SL33 : Đèn báo aptomat máy phát số 3 mở.

SL34 : Đèn báo sấy máy phát số 3.

V31 : Vôn kế đo điện áp.

A31 : Ampeke đo dòng các pha máy phát số 3.

F31 : Đồng hồ đo tần số.

VS31 : Công tắc chọn đo điện áp các pha.

AS31 : Công tắc chọn đo dòng các pha.

FS31 : Công tắc chọn đo tần số các máy phát.

SH31 : Công tắc sấy.

SHM : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy phát số 3.

RPR31: Rơle bảo vệ công suất ngược cho máy phát số 3.

VR3 : Biến trở chỉnh định điện áp máy phát số 3 khi không tải.

ACB3 : Aptomat máy phát số 3.

* Bảng điện hòa đồng bộ (No33).

W31 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 3.

W21 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 2.

W11 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 1.

MΩ51 : Đồng hồ đo cách điện.

VV : Đồng hồ đo điện áp kép.

FF : Đồng hồ đo tần số kép.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SY : Đồng bộ kế.

SYS : Công tắc chọn máy phát định hòa.

LSS : Công tắc chọn phân chia tải bằng tay hoặc tự động.

CS11, CS21, CS31: Các tay gạt để đóng aptomat của các máy phát 1, 2, 3.

GS11, GS21, GS31: Các tay gạt điều chỉnh động cơ điều tốc để phân chia tải bằng tay

và điều chỉnh tần số của các máy phát cần hòa.

ECS11, ECS21, ECS31: Khởi động máy phát từ xa.

SYL : Đèn quay hòa đồng bộ.

EL51 : Đèn báo cách điện các pha R, S, T.

SL57 : Đèn báo điện bờ.

SL58 : Đèn báo cầu dao điện bờ bật.

SL59 : PAR RUN.

3_11L : Nút ấn test và còi.

3R_28 : Nút ấn dừng tín hiệu nhấp nháy và reset.

3_28Z : Nút ấn dừng còi.

ES51 : Nút thử đèn cách điện các pha.

BZ : Chuông.

GSL30: Cột đèn báo tình trạng và các thông số của máy phát số 3.

GSL20: Cột đèn báo tình trạng và các thông số của máy phát số 2.

GSL10: Cột đèn báo tình trạng và các thông số của máy phát số 1.

GSL50: Cột đèn báo hiệu các thông số báo động.

* Bảng điện cấp nguồn 440V số 1 (No41).

PF1_01: Aptomat cấp nguồn cho máy biến áp chính số 1.

PF1_02: Aptomat cấp nguồn cho máy lái số 1.

PF1_03: Aptomat cấp nguồn cho tời thủy lực.

PF1_04: Aptomat cấp nguồn cho máy nén khí chính số 1.

PF1_05: Aptomat cấp nguồn cho bơm thủy lực.

PF1_06: Aptomat cấp nguồn cho máy nén khí sự cố.

PF1_07: Aptomat cấp nguồn cho máy lọc dầu FO số 1.

PF1_08: Aptomat cấp nguồn cho máy lọc dầu LO số 1.

PF1_09: Aptomat cấp nguồn sấy cho máy lọc dầu FO số 1.

PF1_10 : Aptomat cấp nguồn sấy cho máy lọc dầu LO số 1.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PF1_11 : Aptomat cấp nguồn sấy dầu FO cho máy chính.

PF1_12 : Aptomat cấp nguồn sấy dầu FO cho máy phát số 1.

PF1_13 : Aptomat cấp nguồn sấy dầu FO trong két SERVICE số 1.

PF1_14 : Aptomat cấp nguồn sấy dầu FO trong két SERVICE số 2.

PF1_15 : Aptomat cấp nguồn sấy dầu FO trong két SETTLING.

PF1_16 : Aptomat cấp nguồn nước làm mát cho máy chính.

PF1_19: Aptomat cấp nguồn cho bơm làm mát bơm chuyển hàng.

SP : Aptomat cấp nguồn sấy.

PF1_24 : Aptomat cấp nguồn cho bơm làm mát hàng.

* Bảng điện cấp nguồn 440V số 2(No44).

PF2_01: Aptomat cấp nguồn cho máy biến áp chính.

PF2_05: Aptomat cấp nguồn cho nồi hơi phụ.

PF2_06: Aptomat cấp nguồn cho máy lọc dầu FO số 2.

PF2_07: Aptomat cấp nguồn cho máy lọc dầu LO số 2.

PF2_08 : Aptomat cấp nguồn cho máy lọc dầu FO số 2.

PF2_09 : Aptomat cấp nguồn sấy cho máy lọc dầu LO số 2.

PF2_10 : Aptomat cấp nguồn sấy dầu FO cho máy phát số 2.

PF2_11 : Aptomat cấp nguồn sấy số 2 cho két FO SERVICE số 2.

PF2_12 : Aptomat cấp nguồn sấy số 2 cho két FO SERVICE số 2.

PF2_13 : Aptomat cấp nguồn sấy số 2 cho két FO SETTLING.

* Bảng điện cấp nguồn 220V xoay chiều (No 47).

LF_01 : Aptomat cấp nguồn cho panel hành trình.

LF_02 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị hàng hải.

LF_03 : Aptomat cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 1.

LF_04 : Aptomat cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 2.

LF_05 : Aptomat cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 3.

LF_06 : Aptomat cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 4.

LF_07 : Aptomat cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 5.

LF_10 : Aptomat cấp nguồn cho tủ PLC số 1 để điều khiển bơm hàng.

LF_11 : Aptomat cấp nguồn cho tủ PLC số 2 để điều khiển bơm hàng.

LF_12 : Aptomat cấp nguồn cho bơm hàng làm mát.

LF_13 : Aptomat cấp nguồn cho bơm hàng hoạt động trên boong.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LF_15 : Aptomat cấp nguồn cho hệ thống giám sát hàng.

LF_17 : Aptomat cấp nguồn cho bộ phát hiện khí gas trên tàu.

SP : Nguồn sấy.

V61 : Đồng hồ vôn kế xoay chiều.

A61 : Ampeke xoay chiều.

MΩ61: Đồng hồ đo cách điện.

VS61: Công tắc chọn đo điện áp các pha.

AS61: Công tắc chọn đo dòng các pha.

EL61: Đèn cách điện pha R, S, T.

ES61: Nút ấn thử đèn cách điện các pha.

ILS : Công tắc chọn chiếu sáng (ON – OFF)

1.3. Các chế độ công tác của trạm phát.

1.3.1 Chức năng hòa đồng bộ các máy phát.

a. Chức năng hòa đồng bộ bằng tay.

Bật công tắc LSS(S28) sang chế độ Manu với điều kiện không tiếp điểm nào được

đóng.

Bật công tắc SYS(S11) về vị trí máy phát1. Khi đó tiếp điểm SYS(35-36)(S14) =1

để chờ sẵn .

Khởi động máy phát cần hoà, có thể chọn khởi động máy phát tại chỗ hoặc từ bảng

điện chính bằng cách bật công tắc chọn trên bảng điều khiển máy phát tại chỗ. Giả sử

chọn điều khiển từ xa thì ta bật công tắc sang vị trí Remote. Lúc này có thể khởi động

máy phát từ bảng điện chính. Giả sử ta cần hoà máy phát 1 lên lưới thì ta sẽ khởi động

máy phát số 1.

Kiểm tra trên panel hoà đồng bộ ở cột đèn chỉ báo tình trạng, thông số của máy phát

số 1 xem có thoả mãn để cho phép khởi động không.

Đèn YL sáng báo điều khiển từ xa (Remote control).

Đèn YL sáng (Ready to start) báo máy phát đã sẵn sàng để khởi động.

Bật công tắc ESC11(S30) sang vị trí Start để khởi động máy phát số 1. Đèn SL11

sáng báo máy phát số 1 đang chạy. Khi máy phát phát ra điện thì rơle 111X2 (s17)có

điện nên tiếp điểm của nó 111X2(S31) = 1 cấp nguồn cho đèn GEN.RUN sáng báo máy

phát đang chạy. Bật công tắc FS11(S7) sang vị trí NO1.GEN để theo dõi và quan sát tần

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

số của máy phát số 1. Vì khi bật FS11 sang vị trí NO1.GEN thì nguồn từ máy phát số 1

sẽ được cấp vào cho FS11(S7) qua tiếp điểm (1-2) và (3-4).

Nếu thấy tần số của máy phát chưa đạt 60Hz thì ta phải điều chỉnh tay gạt

GS11(S23) để điều chỉnh tần số của máy phát 1.

Giả sử tần số của máy phát 1 đang nhỏ hơn 60Hz, ta đưa tay gạt GS11(S23) về phía

RAISE. Khi đó tiếp điểm GS11(3-4)(S23) = 1 nó cấp nguồn cho rơle 165R(S23), rơle

này có điện nó đóng tiếp điểm 165R(S12) để cấp nguồn cho động cơ điều tốc theo chiều

đưa thêm nhiên liệu vào cho động cơ diesel lai máy phát. Tiếp tục quan sát F11(S7) khi

thấy tần số đạt 60Hz thì nhả tay gạt GS11(S23) ra. Khi nhả ra thì tiếp điểm GS11(3-

4)(S23) = 0 nhả ra nên cắt nguồn cho rơle 165R(S23) làm cho rơle 165R(S23) mất điện

đồng thời cắt nguồn cho động cơ điều tốc. Lúc này tần số được ổn định ở mức 60Hz vì

nhiên liệu đưa vào ổn định ở mức đó.

Giả sử tần số của máy phát 1 lớn hơn 60Hz thì ta đưa tay gạt GS11 theo chiều

LOWER. Khi đó tiếp điểm GS11(1-2)(S23) đóng, lúc này rơle 165l(S23) có điện, nó

đóng tiếp điểm 165l(S12) cấp nguồn cho động cơ điều tốc theo chiều giảm nhiên liệu

vào động cơ diesel lai máy phát 1. Đến khi tần số máy phát số 1 bằng 60Hz thì nhả tay

gạt GS11 ra.

Khi bật công tắc SYS11(S11) sang vị trí NO.1 thì các tiếp điểm sau:

13-14(S11)=1

15-16(S11) =1

17-18(S11) =1

19-20(S11) =1

21-22(S11) =1

23-24(S11) =1.

Nên qua đó nó cấp nguồn cho đồng bộ kế từ 2 phía là máy phát số 1 và lưới điện.

Quan sát đồng bộ kế điều chỉnh tay gạt GS11(S12) sao cho đồng bộ kế quay theo

chiều kim đồng hồ với tốc độ chậm.Khi đồng bộ kế chỉ 0 là thời điểm tần số máy phát

số 1 bằng tần số lưới và góc pha bằng nhau. Khi đó xoay tay gạt CS11(S14) sang phía

Close. Tiếp điểm CS11(3-4)(S14) đóng và cấp nguồn cho rơle 152CX(S14) =1. Tiếp

điểm 152CX(S14) có điện nó cấp nguồn cho mạch đóng aptômát cho máy phát số 1 để

đóng máy phát 1 lên lưới. Khi aptômát (S14) đóng thì tiếp điểm ACB-1(S17) đóng cấp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

điện cho rơle ACBX11(S17) =1và nó đóng tiếp điểm CBX11(S31) lại làm cho đèn

GL(ACB.CLOSE) sáng báo áptômát máy phát số1 đã được đóng.

b. Chức năng hoà đồng bộ tự động.

Khởi động máy phát cần hoà.Giả sử cần hoà máy phát số 1.Ta khởi động máy phát

số 1 đèn SL11 sáng báo máy phát số 1 đang hoạt động.

Khi máy phát số 1 chạy thì nguồn từ máy phát số 1 qua biến áp PT11(S1) cấp

nguồn đến 2 đầu R, T(S22) chờ sẵn để đưa máy phát 1 vào hoà đồng bộ tự động T4500.

Bật LSS(S28) sang vị trí NO.1G để chọn máy phát số 1 vào hoà tự động. Khi đó

tiếp điểm LSS(1-2)(S28) đóng, đồng thời tiếp điểm LSS(1-2)(S22) đóng chờ sẵn để

cấp nguồn cho rơle 104X1 và104X2(S22).

Rơle 111X1(S22) có điện do máy phát số 1 phát ra điện, nó đóng tiếp điểm

111X1(S22). Mặt khác trước đó có:

LS(1-2) =1

ACBX12(S12) =1do ACB-1 chưa đóng.

177AX(S22) =1 do rơle177AX =0.

204X1(S22) =1 do LS(9-10) =0.

304X1(S22) =1 do LS(17-18) =0.

Nên rơle 104X1(S22) =1 và 104X2(S22) =1.

Rơle 104X1 =1.

Mở 2 tiếp điểm thường đóng 104X1(S22) để không cấp nguồn cho các rơle

204X1,204X2, 304X1 và 304X2(S22).

Đóng tiếp điểm 104X1(S14) để chờ sẵn cấp nguồn cho rơle 152CX.

Rơle 104X2=1.

Đóng tiếp điểm 104X2(S22) cấp nguồn trên thanh cái cho rơle 2T.

Đóng tiếp điểm 104X2(S23) để chờ sẵn cấp nguồn cho rơle 165L và rơle

165R(S23).

Đóng tiếp điểm 104X2(S22) chờ sẵn cấp nguồn từ máy phát số 1 vào bộ hoà tự

động T4500(S22).

Rơle 2T(S22) có điện và sau một thời gian đặt trước sẽ đóng tiếp điểm 2T(S22) để

cấp nguồn cho rơle 2X.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Rơle 2X có điện nó đóng 3 tiếp điểm 2X(S22) qua đó để cấp nguồn từ máy phát 1

vào chân số 5, 7 của bộ hoà tự động T4500(S22) và cấp nguồn từ thanh cái vào chân 9,

15, 3 của bộ hoà tự động T4500(S22).

Bộ T4500 sau khi nhận được tín hiệu điện áp từ máy phát số 1 và từ thanh cái, nó

sẽ cảm nhận được sự chênh lệch tần số giữa máy phát và lưới. Qua đó sẽ đưa tín hiệu ở

đầu ra 14, 16 để điều chỉnh tần số của máy phát số 1.

Quan sát qua đồng bộ kế có thể thấy được tần số của máy phát 1 lớn hơn tần số của

lưới và ngược lại.

Giả sử lúc này tần số của máy phát 1 nhỏ hơn tần số của lưới. Bộ T4500 sẽ đưa tín

hiệu ra ở chân số 14 để cấp nguồn cho rơle 15RX(S22).

Rơle 15RX(S22) có điện nó mở tiếp điểm 15RX (S22) để khống chế không cấp

nguồn cho rơle 15LX(S22). Rơle 15RX(S22) =1, nó đóng tiếp tiếp 15RX(S23) cấp

nguồn cho rơle 165R(S23). Rơle 165R có điện nó đóng tiếp điểm 165R(S12), đóng

mạch cấp nguồn cho động cơ điều tốc của máy phát số 1 theo chiều cấp thêm nhiên liệu

vào động cơ diesel lai máy phát 1 để tăng tần số của máy phát 1 lên.

Khi tần số máy phát số1 bằng tần số lưới thì ở đầu ra 14 của T4500 mất tín hiệu và

rơle 15RX(S22) mất điện dẫn đến rơle 165R(S22) cũng mất điện, lúc này động cơ điều

tốc bị ngắt nguồn. Đầu ra 10 của bộ T4500=1, cấp nguồn cho rơle 25X1(S22) và

25X2(S22).

Rơle 25X1 = 1 nó đóng tiếp điểm 25X1(S14) để cấp nguồn cho rơle 152CX.

Rơle 152CX = 1, đóng tiếp điểm 152CX(S14) để cấp nguồn cho mạch đóng aptômát

của máy phát số 1(S14) vì vậy máy phát được đóng lên lưới.

Khi ACB máy phát số 1 đóng thì tiếp điểm ACB-1(S14) đóng, cấp nguồn cho rơle

ACBX11(S14) có điện nó đóng tiếp điểm ACBX11(S31). Lúc này đèn GL sáng báo

ACB close. ACBX11(S17A) đóng, đèn GL sáng báo ACB close.

c. Chức năng sẵn sàng và tự động khởi động máy phát.

Máy phát được tự đồng hòa vào lưới điện khi bị quá tải hoặc tự động ngắt ra khi

non tải được thông qua bộ so sánh dòng T2600(S24). Tại đây tín hiệu dòng tải sẽ được

so sánh với tín hiệu dòng định mức. Giả sử máy phát số 2 đang công tác trên lưới mà

xảy ra sự cố quá tải ta cần hòa máy phát số 1 lên lưới, đầu ra 7-8 của bộ T2600 có điện

nó đóng tiếp điểm (7-8) (T2600)(S25) = 1 cấp điện cho máy phát số 1 để chờ sẵn khởi

động.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khi bật công tắc LSS(S28) để chọn máy phát số 1 khởi động. Tiếp điểm LSS(5-

6)(S25) = 1 cấp nguồn cho rơle 120X đưa máy phát số 1 vào chế độ tự động chờ. Tiếp

điểm LSS(3-4)(S25) = 1 cấp nguồn cho rơle 106T và 106XT sau khoảng thời gian trễ

1s thì nó tự động khởi động máy phát số 1 và đưa vào công tác song song với máy phát

số 2.

Khi hai máy phát đang công tác song song mà non tải thì chân 4-5 của bộ T2600 có

điện. Nó đóng tiếp điểm (4-5)(T2600)(S26) = 1, tiếp điểm LSS(7-8)(S26) =1 cấp điện

cho rơle 103X.Vì máy phát số 1 đang công tác trên lưới nên aptomat ACB-1 đóng →

ACB-1(S17) =1 → rơle 111X2 có điện → 111X2(S26) =1. Do máy phát số 2 đang hoạt

động nên ACB-2 đóng → ACB-2(S17) =1 → ACBX23(S17) =1 → đóng tiếp điểm

ACBX23(S26) =1. Vì vậy rơle 103X có điện, nó đóng tiếp điểm 103X(S26) =1 → cấp

nguồn cho rơle thời gian 105T. Sau khoảng thời gian trễ nó đóng tiếp điểm

105T(S26)=1 cấp nguồn cho rơle 105TX2 để đưa đến cắt aptomat ACB-1. Đồng thời

mở tiếp điểm 105T(S26) ra làm cho rơle 105TX1 mất điện→cắt nhiên liệu cấp vào cho

động cơ Diesle lai máy phát số 1.

1.3.2 Chức năng phân bố tải giữa các máy phát công tác song song.

a. Phân bố tải tác dụng ở chế độ bằng tay.

Giả sử máy phát 2 đang công tác trên lưới. Ta hoà máy phát số1 lên lưới thì sau đó

ta phải tiến hành phân chia tải cho 2 máy phát này. Xoay tay gạt GS11(S12) về phía

RAISE. Khi đó động cơ điều tốc sẽ được cấp nguồn để đưa thêm nhiên liệu vào động

cơ diesel lai máy phát 1 để máy phát số 1 nhận thêm tải. Đồng thời xoay tay gạt

GS21(S12) về phía LOWER để máy phát số 2 giảm bớt tải. Quan sát đồng hồ đo công

suất W11 và W21. Khi nào thấy kim 2 đồng hồ chỉ bằng nhau thì dừng lại hay việc

phân chia tải bằng tay đã xong.

b. Phân chia tải tác dụng ở chế độ tư động:

Hệ thống thực hiện việc phân chia tải tự động qua các bộ T4800.

Giả sử máy phát số 2 đang công tác trên lưới thì tín hiệu áp và tín hiệu dòng của máy

phát số 2 được đưa vào bộ T4800 của máy phát số 2. Điện áp và dòng của máy phát số

1 cũng được đưa vào bộ T4800 cuả máy phát 1. Thông qua tín hiệu dòng của 2 máy

phát các bộ T4800 sẽ phân chia tải cho 2 máy phát bằng việc đưa tín hiệu ở đầu ra 15,

14, 16.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khi máy phát số 1 mới đóng lên lưới thì tín hiệu dòng tải nhỏ,bộ T4800 sẽ đưa tín

hiệu ở đầu ra 14 để đóng tiếp điểm T4800(14-15)(S23). Trước đó tay gạt GS11(S23)

đang ở vị trí GOV hay vị trí giữa nên GS11(5-6) = 1, cấp nguồn cho rơle 165R để đưa

thêm nhiên liệu vào cho động cơ lai máy phát số 1. Tín hiệu dòng tải của máy phát 2

lớn nên bộ T4800 của máy phát 2 sẽ đưa tín hiệu ra ở đầu ra 16(S23) để đóng tiếp điểm

T4800(15-16)(S23). Trước đó GS12(5-6)(S23) = 1, cấp nguồn cho rơle 265L(S23) để

giảm bớt nhiên liệu vào cho động cơ lai máy phát số 2.

Khi tín hiệu dòng tải của 2 máy phát bằng nhau thì tín hiệu ở đầu ra 14 của bộ

T4800 của máy phát số 1 và tín hiệu ở đầu ra 16 của bộ T4800 của máy phát số 2 mất

tín hiệu để dừng thay đổi mức nhiên liệu vào 2 động cơ lai của 2 máy phát. Quan sát

trên đồng hồ công suất W11 và W12 thấy chỉ công suất bằng nhau.

1.4. Kiểm tra, báo động và bảo vệ cho trạm phát .

1.4.1 Bảo vệ quá tải.

Bảo vệ quá tải cho máy phát được thực hiện nhờ aptômát (ACB) OCR(OVER

CURRENT RELAY).

Giả sử máy phát số 1 bị quá tải, thì tiếp điểm 22-25 của ACB1(S33) đóng, lúc này

rơle 151QX(S33) có điện nó đóng tiếp điểm 151QX(S33) cấp điện cho rơle

1ABTX(S33). Rơle 1ABTX có điện cấp nguồn đến bộ (SA-20PSM)(S34) qua chân K5,

đầu ra của khối là L5 có điện đèn RL sáng báo quá tải và máy phát số 1 được ngắt ra

khỏi lưới đồng thời dừng sự cố động cơ diesel lai máy phát số 1.

1.4.2 Bảo vệ ngắn mạch.

Việc bảo vệ quá dòng của hệ thống được thực hiện nhờ các aptômát. Mỗi máy phát

sẽ có một aptômát để bảo vệ quá dòng. Khi dòng điện tăng =110% Iđm của máy phát

thì áptômát sẽ cắt máy phát ra khỏi lưới điện trong khoảng thời gian là 20s. Khi dòng

đạt 300% Iđm của máy phát (1947A) thì aptômát sẽ cắt máy phát ra khỏi lưới điện

trong vòng thời gian trễ là 400 ms. Khi mức dòng đạt 400% Iđm của máy phát thì

aptômát sẽ cắt máy phát ra khỏi lưới điện trong khoảng thời gian rất ngắn vài ms coi

như là cắt ngay lập tức.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.4.3 Bảo vệ công suất ngược.

Việc bảo vệ công suất ngược cho các máy phát được thực hiện bởi các rơle bảo vệ

công suất ngược RPR.Giả sử máy phát 1 bị công suất ngược 6%÷8% công suất định

mức của máy phát thì sau 2÷5s rơle RPR11(S8) tác động, tín hiệu áp máy phát số 1

qua đường 1137,1138,1139(S8) và lấy tín hiệu dòng tải của máy phát số 1 qua biến

dòng CT13(S1) và đưa tới chân 23,24 theo đường 1113,1114(S8). Khi máy phát số 1 bị

công suất ngược thì tín hiệu dòng suất hiện theo chiều ngược lại rơle RPR11(S8) sẽ cảm

nhận được điều này và đưa tín hiệu ra ở chân số 6- 7. Lúc này tiếp điểm RPR11(S33) sẽ

đóng và cấp nguồn cho rơle167X, rơle 167X đóng tiếp điểm 167X(S33) để tự duy

trì.Tiếp điểm 167X(S14) đóng cấp tín hiệu vào mạch cắt aptômát của máy phát số 1 qua

bộ UVTC, qua đó cắt máy phát 1 ra khỏi lưới. Khi ACB-1(S14) cắt thì ACB-1(S13) có

điện đóng mạch cấp nguồn cho rơle 188H(S13) vì trước đó SHS11 có điện. Lúc này cấp

nguồn cho mạch sấy máy phát 1.

Rơle 151PX = 1 nó đóng tiếp điểm 151PX(S21) để cấp nguồn cho rơle

51X11(S21). Tiếp điểm 51X11(S36)=1 lúc này đèn L10 sáng báo cắt chọn lọc.

Rơle 151QX=1 nó đóng tiếp điểm 151QX(S33) để cấp nguồn cho rơle

1ABTX(S33). Trước đó 167X(S33) cũng đóng. Tiếp điểm 1ABTX(S34) đóng, lúc này

đèn 1- 6 sáng báo ACB NON CLOSE.

Rơle 151QX=1 nó đóng tiếp điểm 151QX(S34),lúc này đèn 1- 3 sáng báo

A/01.ACB OVER CURRENT TRIP, đèn 1- 4 sáng báo máy phát số 1 bị công suất

ngược và đã được cắt ra khỏi lưới.

1.4.4 Báo động cách điện thấp.

Điện áp 440V của máy phát được đưa vào khối GRS51(S20).Khi cách điện mạng

440V thấp thì thì đầu ra 2- 3 của khối GRS51 có tín hiệu đóng tiếp điểm GRS51(S37)

làm đầu vào K11 của khối SA-20PSM có điện, đầu ra của khối là L11 có điện đèn RL

sáng báo cách điện 440V thấp.

Điện áp 220V được đưa vào khối GRS61(S20). Khi cách điện mạng 220V thấp thì

đầu ra 2- 3 của khối GMS61 có tín hiệu đóng tiếp điểm GMS61(S37) làm đầu vào K12

của khối SA-20PSM có điện, lúc này đầu ra của khối là L12 có điện và đèn RL sáng

báo cách điện 220V.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 2: CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TÀU DẦU 6500T

2.1. Hệ thống lái tàu dầu 6500T

2.1.1.Khái niệm.

Hệ thống lái là hệ thống thực hiện chức năng điều khiển con tàu theo hành trình

cho trước, đi lại trong các luồng hẹp hoặc điều động tàu ra vào cảng. Hoạt động của

thiết bị lái có ý nghĩa rất lớn trong việc đảm bảo an toàn, nâng cao hiệu quả kinh tế

trong khai thác .

Hệ thống phải có cấu tạo đơn giản, có độ bền cao. Hệ thống điều khiển phải được

thiết kế với sơ đồ đơn giản nhất, sử dụng ít phần tử nhất . Có hệ số dự trữ cao. Có khả

năng quá tải lớn theo mômen. Phải đảm bảo thời gian bẻ lái (- max  +max)  28s .

Đơn giản và thuận tiện trong điều khiển. Phải có thiết bị kiểm tra để biết vị trí thực của

bánh lái. Hệ thống phải có lái sự cố. Trọng lượng và kích thước nhỏ, giá thành thấp .

a: Các yêu cầu đối với hệ thống lái

* Yêu cầu về khai thác.

Hệ thống lái tự động phải giữ cho con tàu đi theo một hướng đi cho trước với độ

chính xác  ≤ ± 1 trong điều kiện tốc độ của tàu lớn hơn hoặc bằng 6 hải lý / h .

Không vượt quá 2  3 khi sóng tới cấp 6. Biên độ dao động trung bình 4  5 khi

sóng biển quá cấp 6.

Có khả năng thay đổi hướng đi cho trước bằng cách điều chỉnh núm đặt hướng đi ở góc

phù hợp. Có khả năng điều chỉnh được các hệ số khuyếch đại của các khâu nằm trong

hệ thống cho phù hợp với tình trạng mặt biển, tốc độ và trọng tải của tàu.

Hệ thống phải có các chế độ lái lặp, lái đơn giản, lái sự cố để đảm bảo an toàn tối đa

cho con tàu. Phải có thiết bị báo động bằng âm thanh khi hệ thống bị quá tải, góc lệch

so với hướng đi cho trước quá lớn, mất nguồn chính, nguồn điều khiển, mức dầu thuỷ

lực trong két thấp. Hệ thống phải đảm bảo hoạt động bình thường ngay cả khi tàu bị lắc

ngang tới 22. Hệ thống đảm bảo hoạt động chính xác ngay cả khi nhiệt độ thay đổi -10

 +50C, độ ẩm của môi trường tới ( 95  98 )%. Không gây nhiễu cho các thiết bị

thông tin liên lạc .

b: Giới thiệu hệ thống lái

- Hệ thống lái tàu 6500T là hệ thống lái PR-2600-E do hãng TOKIMEC INC thiết kế.

Hệ thống này có ba chế độ lái là HAND, AUTO và NON - FOLLOW - UP.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1.2 Giới thiệu phần tử trên sơ đồ (trang 48).

- Mạch chế độ lái đơn giản:

NON-FOLLOW-UP CONTROLLER : Khối điều khiển lái đơn giản.

ROTARY SWITCH : Công tắc xoay.

PILOT SWITCH PANEL : Panel chuyển chế độ lái.

SOLENOID VALVE : Van điện từ điều khiển bẻ lái.

- Mạch chế độ lái lặp:

STEERING WHEEL : Vô lăng lái.

RUDDER ORDER ANGLE POTENTIOMETER : Chiết áp tạo lệnh bẻ lái.

DEMODULATOR : Bộ tách tín hiệu.

SEO AMP : Bộ khuyếch đại tín hiệu.

FEED BACK LINEAR SYNCHRO : Khối tín hiệu phản hồi góc bẻ

lái

- Mạch chế độ lái tự động:

GYRO-COMPASS : La bàn con quay.

AUTO (S) : Khối lái tự động.

STEERING GEAR : Cơ cấu lái.

RUDDER : Bánh lái.

COURSE SETTING KNOB : Núm chỉnh đặt hướng đi cho trước

REPEATER MOTOR : Động cơ lặp của la bàn phản ánh

PROGRAMMER SWITCH : Công tắc chọn chế độ lái theo chương

trình lập trình sẵn.

EXCELLENT AMP : Bộ khuyếch đại trong chế độ lái

có lập trình.

PILOT WATCH : Khối trực canh.

RUDDER ANGLE LIMIT : Bộ tạo tín hiệu giới hạn góc bẻ lái

SHIP : Con tàu.

WEATHER ADJ : Khối chỉnh đặt thời tiết.

RATE ADJ : Khối điều chỉnh tốc độ bẻ lái.

RUDDER ADJ : Điều chỉnh góc bẻ lái.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

REPEATER SYN.KNOB : Núm đặt đồng bộ cho trước la bàn

phản ánh

REPEATER CARD : Khối lặp của la bàn phản ánh

POINTER : Kim chỉ góc đặt hướng đi.

MAGNETOMETER FOR SET COURSE : Bộ đặt hướng theo nguyên tắc từ điện.

2.1.3 Phân tích nguyên lý hoạt động

a, Phân tích nguyên lý hoạt động.

- Chế độ lái đơn giản (non-follow-up).

Khi chế độ lái tự động và chế độ lái lặp không còn khả năng hoạt động, khi đó ta

phải chuyển sang chế độ lái đơn giản bằng cách chuyển công tắc chọn chế độ lái PILOT

SWITCH PANEL sang vị trí LEVER.

Bật công tắc xoay ROTARY SWITCH sang vị trí ON. Trong chế độ lái đơn giản thì

cụm van điện từ điều khiển hướng đi được điều khiển bởi công tắc xoay đặt trong cụm

điều khiển (bộ khuyếch đại tín hiệu không hoạt động).Khi điều khiển bẻ lái sang trái

hoặc sang phải thì bánh lái được di chuyển trong hướng điều khiển giới hạn bánh lái.

Khi cần điều khiển được nhả ra thì bánh lái dừng lại ở vị trí điều khiển. Tín hiệu phản

hồi bánh lái tới vị trí trung tính hình học. Việc bẻ lái sang phải hoặc sang trái được thực

hiện nhờ tay điều khiển lái đơn giản NON-FOLLOW-UP CONTROLLER, tín hiệu điều

khiển được đưa đến van điện từ. Các van điện từ này được cấp nguồn trực tiếp để điều

khiển đóng mở đường dầu để bẻ lái sang phải hoặc sang trái. Trong quá trình bẻ lái phải

theo dõi đồng hồ chỉ báo góc lái để biết được vị trí bánh lái. Bánh lái chỉ dừng khi tay

lái đơn giản được đưa về 0.

- Chế độ lái lặp (hand steering gear).

Để làm việc ở chế độ lái lặp, trước hết ta đưa bánh lái về mặt phẳng trung tính của

tàu. Sau đó bật công tắc chọn chế độ lái PILOT SWITCH PANEL sang vị trí HAND.

Trong chế độ lái này, tín hiệu điều khiển từ tay lái lặp STEERING WHEEL đưa tới

khối phát lệnh điều khiển góc bẻ lái. Tín hiệu này được đưa đến bộ tách tín hiệu

DOMODULATOR trước khi đưa đến bộ SEO AMP để so sánh và khuyếch đại tín hiệu.

Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái FEED BACK LINEAR SYNCHRO cũng được đưa tới bộ

tách tín hiệu. Tại đây hai tín hiệu sẽ được lọc tách và đưa đến bộ SEO AMP. Tín hiệu ra

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

từ bộ SEO AMP được đưa đến van điện từ, van điện từ này được cấp nguồn để điều

khiển đóng mở đường dầu để bẻ lái.

- Chế độ lái tự động (auto steering gear).

Chế độ lái tự động là chế độ lái mà trong quá trình giữ con tàu đi đúng hướng không

cần đến sự tác động trực tiếp của con người. Chế độ này thường sử dụng khi tàu hành

trình trên biển với sóng gió dưới cấp 6. Lái tự động có chức năng tự động điều chỉnh

bánh lái theo hướng đi đặt trước khi có sự khác nhau giữa tín hiệu hướng đi đặt và

hướng đi thực tế của tàu và làm sự sai lệch bị triệt tiêu bằng cách sử dụng khối xử lý

trung tâm CPU. Tín hiệu độ lệch hướng đi của tàu sinh ra trong những trường hợp sau :

+ Khi có nhiễu loạn tác động .

+ Khi có sự thay đổi hướng đi đặt .

Để hệ thống làm việc ở chế độ lái tự động, trước hết ta đưa bánh lái về mặt phẳng

trung tính của tàu. Ta bật công tắc PILOT SWITCH PANEL sang vị trí AUTO. Vặn

núm chỉnh đặt góc hướng đi COURSE SETTING KNOB tín hiệu chỉ thị góc được thể

hiện trên kim đồng hồ chỉ góc. Tín hiệu này được đưa đến khối so sánh góc lệch hướng

đi. Tín hiệu phản hồi hướng đi thực của con tàu được phản ánh qua la bàn con quay,đưa

đến khối so sánh độ lệch hướng đi. Tín hiệu độ lệch này được đưa đến bộ tách tín hiệu

DEMODULATOR. Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái RUDDER FEED BACK SIGNAL từ

cơ cấu lái được đưa đến bộ tách tín hiệu DEMODULATOR. Tại đây tín hiệu độ lệch

hướng đi được phản ánh qua la bàn đưa đến khối lái tự động AUTO (S), còn tín hiệu

phản hồi góc bẻ lái được đưa đến bộ SEO AMP. Quá trình lái tự động thì tín hiệu độ

lệch hướng đi phải phù hợp với sự cài đặt trên bàn điều khiển lái tự động trong bàn điều

khiển phía trước FACIA PANEL như tín hiệu điều chỉnh lại góc bẻ lái RUDDER ADJ,

điều chỉnh tốc độ bẻ lái RATE ADJ, cũng như điều chỉnh thời tiết đặt trước. Tín hiệu độ

lệch hướng đi được đưa đến bộ khuyếch đại tín hiệu SERVO AMP, cùng với tín hiệu

góc bẻ lái như tín hiệu tỷ lệ (PROPORTIONAL), tín hiệu vi phân (DIFFERENTIAL)

và tín hiệu tích phân (INTEGRAL SIGNAL). Tại bộ khuyếch đại tín hiệu SERVO

AMP thì tín góc bẻ lái RUDDER ORDER SIGNAL và tín hiệu phản hồi góc bẻ lái

RUDDER FEED BACK SIGNAL sau khi đưa qua bộ tách tín hiệu DEMODULATOR

được so sánh. Tín hiệu ra được khuyếch đại trước khi đưa đến van điện từ SOLENOID

VALVE của van định hướng trong cụm nguồn thủy lực để điều khiển đóng mở đường

dầu theo đúng hướng đi đã định.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1.4 Truyền động điện máy lái và đánh giá hệ thống

Đây là hệ thống kép hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau nhằm thực hiện việc

luân phiên làm việc hoặc thay thế khi một trong hai hệ thống có sự cố. Đây là hai cụm

bơm thuỷ lực có lưu lượng không đổi được lai bởi hai động cơ dị bộ rôto lồng sóc có

công suất 5.5KW - 440V - 60Hz, được cấp nguồn trực tiếp từ bảng điện chính. Ngoài ra

còn có hai bơm thuỷ lực bằng tay sử dụng trong trường hợp sự cố..

*Sơ đồ thủy lực (DSR -2P-1)

a. Giới thiệu phần tử :

1 : Mô tơ điện lai bơm thủy lực

2 : Bơm thủy lực

3 : Van an toàn

4 : Van một chiều

5 : Khối ly hợp giữa động cơ và bơm

6 : Đồng hồ đo áp lực

7 : Lỗ thông hơi

8 : Thiết bị chỉ báo mức dầu trong két

9 : Phin lọc dầu

10 : Cảm biến mức dầu trong két

11 : Van điện từ

12 : Cụm van một chiều

13 : Cụm van an toàn

b.Nguyên lý hoạt động của sơ đồ thủy lực:( DSR -2P-1)

Muốn động cơ hoạt động đầu tiên ta phải khởi động bơm thủy lực, khi đó van điện

từ chưa được tác động nên dầu thủy lực sẽ được đi theo đường là : Dầu từ két qua phin

lọc 9, qua bơm thủy lực 2, qua van một chiều số 4, qua van điện từ 11 và quay trở về

két thủy lực . Trong quá trình tuần hoàn dầu đó ,nếu áp lực dầu tăng cao thì dầu sẽ được

qua va an toàn số 3 và hồi về két thủy lực Giả sử muốn bẻ lái sang phải, ta tác động vào

hệ thống điều khiển để cuộn van điện từ phía phải có điện. Khi đó van điện từ 11 sẽ mở

ra cho dầu thủy lực đi theo đường chéo bên phải. Qua đó dầu thủy lực sẽ đi theo đường

số 1 và đưa vào bên trái tác động vào pitong đẩy bánh lái quay sang phải, dầu thủy lực

từ xi lanh lực bên trái sẽ được hồi về theo đường số 2, qua van điện từ 11, qua đường

ống và về két. Trong quá trình đó nếu áp lực dầu trong đường ống tăng cao thì các van

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

an toàn sẽ tác động và làm giảm áp lực trong đường ống để tránh quá tải cho động cơ

lai bơm thủy lực và tránh vỡ đường ống. Muốn bánh lái quay sang trái thì ta tác động

vào cuộn van bên trái .

C, Đánh giá hệ thống.

Ưu điểm :

+ Hệ thống có nhiều chế độ lái, đảm bảo cho tàu có thể hành trình an toàn trong mọi

điều kiện mặt biển .

+ Hệ thống có độ tin cậy cao nhờ 2 nguồn cấp và 2 phần tử thực hiện riêng biệt (van

điện từ, bơm thuỷ lực ) .

+ Phần tử thực hiện của hệ thống là loại xylanh có kích thước nhỏ, gọn .

+ Việc sử dụng các thiết bị bán dẫn làm giảm đáng kể trọng lượng và kích thước của hệ

thống

Nhược điểm :Đòi hỏi dầu thuỷ lực phải đúng chủng loại , chất lượng đảm bảo

2.2 Hệ thống điều khiển nồi hơi

2.2.1 Giới thiệu chung về nồi hơi

a.Đặc điểm, nhiệm vụ:

Trên tàu thuỷ thường được trang bị các loại nồi hơi sau:

Nồi hơi chính: Sử dụng trên các tàu máy hơi nước phục vụ máy chính.

Nồi hơi phụ: Tàu chạy máy Diesel, phục vụ máy chính và các chức năng khác

Nồi hơi khí thải ( nồi hơi kinh tế): là loại nồi hơi tận dụng nhiệt lượng khí thải của

Diesel chính để hâm nóng nước phục vụ chủ yếu cho máy chính, ngoài ra dùng hơi để

sử dụng cho các hệ thống phụ khác.

Nồi hơi phụ và nồi hơi kinh tế kết hợp với nhau dùng để:

Cung cấp hơi nước có áp suất từ 4  8 kg/cm2 cho các hệ thống sấy: sấy máy, sấy

dầu chạy máy chính, nước sinh hoạt, sưởi ấm cho các phòng ở…

Đối với máy chính: Trước khi chạy khi chưa có đủ nhiệt lượng khí xả thì dùng nồi

hơi phụ để nhanh chóng cung cấp hơi và nước nóng cho hệ thống sấy và vận chuyển

dầu đốt. Khi máy chính đã có nhiệt lượng khí xả tối đa thì nồi hơi kinh tế đi vào hoạt

động cũng thực hiện mục đích trên.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đối với các máy phụ: Cung cấp hơi nóng để chạy máy phụ như tuabin hơi (đối với

tàu dầu thường dùng máy phụ trên boong chạy bơm kiểu hơi nước để đề phòng cháy

nổ).

Dùng trong hệ thống sinh hoạt: Đối với các tàu lớn hiện nay thường sử dụng kết

hợp giữa nồi hơi phụ và nồi hơi kinh tế vì nó rất thuận tiện. Nó có thể hoạt động ở mọi

chế độ của tàu: khi tàu đỗ và chuẩn bị điều động thì dùng nồi hơi phụ, khi tàu hành trình

thì chuyển sang nồi hơi khí thải ( nồi hơi kinh tế). Tuy nhiên khi sử dụng hơi nước, kể

cả hơi nước quá nhiệt vẫn còn nhiều nhược điểm: Tổn thất cao, hiệu suất sử dụng thấp.

Khoảng cách vận chuyển ngắn, tốn kém bọc cách nhiệt. Đường ống và máy móc dễ hư

hỏng do vận chuyển hơi nước.

b. Phân loại nồi hơi:

-Theo áp suất hơi:

+ Nồi hơi thấp áp: áp suất đến 20kg/cm2 + Nồi hơi trung áp: áp suất từ 20 đến 45kg/cm2 . + Nồi hơi cao áp: áp suất đến 80 kg/cm2 .

-Theo sự chuyển động của khói lò và cửa nước so với bề mặt đốt nóng:

+Nồi hơi ống lửa.

+ Nồi hơi ống nước.

+ Nồi hơi liên hợp.

-Theo nguồn nguyên liệu:

+ Nồi hơi đốt dầu (than).

+ Nồi hơi khí xả.

+ Nồi hơi liên hợp – khí xả.

-Theo cách bố trí ống tạo thành bề mặt đốt nóng:

+ Nồi hơi ống nằm.

+ Nồi hơi ống đứng.

-Theo cách liên kết của ống hơi với bầu nồi:

+ Nồi hơi chia nhiều phần.

+ Nồi hơi hai bầu.

+ Nồi hơi ba bầu.

- Theo dòng khói lò:

+ Nồi hơi 1 và 3 hành trình.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Nồi hơi 1 và 3 dòng chảy.

- Theo sự tuần hoàn của nước nồi:

+ Nồi hơi tuần hoàn tự nhiên.

+ Nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức (nhiều lần).

-Theo vòng tuần hoàn:

+ Nồi hơi một vòng tuần hoàn.

+ Nồi hơi hai vòng tuần hoàn.

- Theo phương pháp cung cấp không khí:

+ Nồi hơi với thông gió tự nhiên.

+ Nồi hơi dùng quạt hút.

+ Nồi hơi dùng quạt gió, tăng áp.

-Theo sự điều khiển nồi hơi:

+ Nồi hơi với sự điều khiển bằng tay.

+ Nồi hơi với sự điều khiển tự động một phần hoặc toàn phần.

- Theo công dụng:

+ Nồi hơi chính.

+ Nồi hơi phụ.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

*Sơ đồ cấu trúc cơ bản hệ thống nồi hơi cấp cho hệ động lực được giới thiệu trên (hình

2.1)

Hình2.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ động lực hơi nước

- Trên sơ đồ nguyên lý của một hệ động lực hơi nước bao gồm các thiết bị sau:

- Nồi hơi: là thiết bị sinh hơi, hơi ra khỏi nồi hơi là hơi bão hoà ẩm.

- Bộ sấy hơi: Hơi đi ra khỏi nồi hơi là hơi bão hoà ẩm nên được đưa qua bộ sấy hơi hay

bộ quá nhiệt để sấy khô thành hơi quá nhiệt.

- Tuabin hơi: Sau khi thành hơi qúa nhiệt, hơi được đua vào tuabin hơi để giãn nở sinh

công. Quá trình giãn nở đoạn nhiệt làm cho áp suất hơi giảm xuống.

- Bầu ngưng: Bầu ngưng được làm mát bằng nước biển. Khi hơi đi ra khỏi tuabin hơi

thì được đưa tới bầu ngưng. Ở đây hơi được làm lạnh và ngưng tụ thành nước.

- Bơm cấp nước: Nước ra khỏi bầu ngưng được đưa trở lại nồi hơi nhờ bơm cấp nước.

Bơm cấp nước vào nồi cần phải tạo ra một áp lực thắng được lực đẩy do áp lực của

nước trong nồi hơi và lực cản của đường ống cấp nước.

c, giới thiệu về hệ thống nồi hơi trên tàu 6500T

-Giới thiệu phần tử trên( Sơ đồ 1/16 của ht nồi hơi bản vẽ 80-K0-221D).

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

WP1: Bơm cấp nước nồi số 1.

WP2: Bơm cắp nước nồi số 2.

OH: Điện trở sấy dầu đốt 3 pha.

BP1, BP2: Hai bơm cấp dầu đốt.

BF: Quạt gió.

BTP: Bơm tăng cường khi áp lực dầu đốt không đảm bảo.

88W1: Contacter cấp nguồn cho WP1.

88W2: Contacter cấp nguồn cho WP2.

49W1: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho WP1.

49W2: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho WP2.

MCCB1: Aptomat cấp nguồn cho WP1.

MCCB2: Aptomat cấp nguồn cho WP2.

MCCB3: Aptomat cấp nguồn cho OH HEATER.

MCCB4: Aptomat cấp nguồn cho hai bơm nước tuần hoàn.

MCCB5: Aptomat cấp nguồn cho quạt gió.

MCCB6: Aptomat cấp nguồn cho biến áp.

88H: Contacter cấp nguồn cho OH.

88Q1: Contacter cấp nguồn cho BP1.

88Q2: Contacter cấp nguồn BP2.

49Q1: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho BP1.

49Q2: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho BP2.

88FX: Contacter trung gian điều khiển mạch quạt gió.

88F: Contacter cấp nguồn cho quạt gió.

49F: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho quạt gió.

88BTP: Contacter cấp nguồn cho bơm tăng cường.

49BTP: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho BTP.

CP1: Bơm tuần hoàn nước nồi hơi số 1.

CP2: Bơm tuần hoàn nước nồi hơi số 2.

88CP1: Contacter nguồn cho CP1.

88CP2: Contacter cấp nguồn cho CP2.

49CP1: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho CP1.

49CP2: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho CP2.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TR 750VA: Biến áp hạ áp cấp nguồn cho mạch điều khiển.

YR1, YT: Nguồn cấp cho mạch điều khiển.

YR4, YT: Nguồn cấp cho mạch khởi động và dừng bơm cấp nước.

YR2, YT: Nguồn cấp cho mạch khởi động và dừng bơm tuần hoàn.

-Giới thiệu phần tử trên ( Sơ đồ 2/16 )

Remote em’cy stop: Nút dừng sự cố từ xa.

PB-3LT: Nút ấn thử đèn.

WH1: Đèn báo nguồn.

GN1: Đèn báo chạy.

GN7: Đèn báo bơm tăng cường chạy.

RD2: Đèn báo chương trình đốt có sự cố.

AC 100 - 240 V/ DC 24 V: Bộ biến đổi AC/ DC.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 3/16):

IGT: Biến áp đánh lửa.

43BTP: Công tắc bật bơm tăng cường .

TS: Cảm biến nhiệt độ khí xả.

TSX: Rơle trung gian điều khiển khi nhiệt độ khí xả cao.

PM: Bơm dầu mồi.

20VP1, 20VP2: Các van dầu mồi.

20V1, 20V2: Các van dầu đốt.

- Giới thiệu phần tử trên ( Sơ đồ 4/16):

23T: Bộ điều khiển nhiệt độ dầu đốt.

SW: Cam chương trình điều khiển đốt lò, có hai chế độ bằng tay và tự động.

FS – 901: Bộ xử lý tín hiệu cảm biến lửa.

Cds: Phần tử cảm biến ngọn lửa.

FRX: Rơle cấp tín hiệu báo đốt lò thành công.

63SH: Cảm biến áp suất hơi kiểu vi sai.

63SX: Rơle trung gian điều khiển áp suất hơi.

SS43B: Công tắc cấp nguồn cho Rơle trung gian 43BX1.

SS88Q: Công tắc cấp nguồn cho Rơle trung gian 43BX2.

SS88F: Công tắc cấp nguồn cho quạt gió ở chế độ đốt bằng tay.

SSIGT: Công tắc cấp nguồn cho biến áp đánh lửa ở chế độ đốt bằng tay.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SS20V: Công tắc cấp nguồn cho van điện từ cấp dầu đốt ở chế độ đốt bằng tay

PB3 – 4B: Nút ấn phát lệnh đốt lò ở chế độ đốt tự động.

PB3 – 5B: Nút ấn dừng đốt lò ở chế độ dừng bình thường.

4X: Rơle trung gian điều khiển đốt lò tự động.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 5/16):

LM1 – 200: Bộ xử lý tín hiệu cấp nước nồi ở chế độ tự động.

33WLLX: Van điện từ trung gian cấp tín hiệu khi mức nước nồi hơi giảm quá thấp.

SS43H: Công tắc chọn loại dầu hâm đốt.

63Q: Cảm biến áp suất dầu FO.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 6/16):

22Q: Cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp.

23QH: Cảm biến nhiệt độ dầu đốt cao.

PB3 – 28B: Nút ấn dừng chuông.

PB3 – LT: Nút ấn thử đèn.

PB3 – RST: Nút ấn hoàn nguyên tín hiệu báo động.

SS43H: Công tắc chọn hâm dầu.

LS: Cảm biến mức dầu trong két.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 7/16):

NX1: Rơle trung gian điều khiển chuyển dầu đốt.

49QX: Rơle trung gian điều khiển bơm cấp dầu đốt.

IGX: Rơle trung gian cấp nguồn cho biến áp đánh lửa.

20VX: Rơle trung gian điều khiển van dầu đốt.

IGX2: Rơle trung gian điều khiển biến áp đánh lửa.

20VPX: Van điện từ trung gian mở đường dầu mồi.

PMX: Rơle trung gian điều khiển bơm dầu mồi.

FT: Rơle thời gian.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 8/16):

RD1: Đèn báo mất lửa.

RD3: Đèn báo quạt gió có sự cố.

RD4: Đèn báo lửa không bình thường.

RD5: Đèn báo áp suất dầu đốt thấp.

RD6: Đèn báo mức nước quá thấp.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

RD7: Đèn báo nhiệt độ khí xả cao.

RD8: Đèn báo mức nước thấp.

RD9: Đèn báo nhiệt độ dầu đốt thấp.

RD11: Đèn báo nhiệt độ dầu đốt cao.

AX: Rơle trung gian điều khiển mạch báo động chung.

RX: Rơle trung gian báo động chương trình đốt không bình thường.

BZ: Chuông báo động.

AX2: Rơle trung gian báo cắt đốt lò.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 9/16).

OR1: Đèn báo nồi hơi làm việc ở chế độ tự động.

63QX: Rơle trung gian điều khiển khi áp suất dầu đốt thấp.

33WX: Rơle trung gian điều khiển bơm cấp nước nồi.

RD13: Đèn báo khi nước cấp cho nồi hơi nồng độ muối lớn.

RD14: Đèn báo màng lọc bị tắc.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 10/16).

Các Rơle trung gian phục vụ cho các chế độ đốt khác nhau.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 11/16)

88W1, 88W2: Hai Contacter khống chế bơm cấp nước nồi số 1 và số 2.

EFX3: Rơle trung gian đóng tiếp điểm để có tín hiệu tới báo động chung.

GN2: Đèn báo bơm cấp nước đang chạy.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 12/16).

EFX2: Rơle trung gian đóng mở tiếp điểm báo bơm tuần hoàn gắp sự cố.

88CP1, 88CP2: Contacter khống chế hai bơm tuần hoàn nước nồi.

88CX1, 88CX2: Rơle trung gian báo bơm tuần hoàn chạy.

49CPX: Rơle trung gian đóng mở tiếp điểm báo bơm tuần hoàn gặp sự cố.

GN3: Đèn báo bơm tuần hoàn chạy.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 13/16).

Các thông số báo động của nồi hơi.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 14/16)

LM1- 200: Bộ xử lý tín hiệu cấp nước nồi.

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 15/16).

Các tin hiệu vào, ra của PLC.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 16/16).

Giản đồ thời gian quá trình hoạt động của nồi hơi.

2.2.2 nguyên lý hoạt động.

Hệ thống có năm chức năng cơ bản:

a. Chức năng tự động cấp nước nồi hơi:

- Chế độ cấp nước bằng tay.

Bật các Aptomat MCCB1-MCCB5.

Bật công tắc SS43W sang vị trí MANU(11/16).

Bật công tắc SS43WA để chọn bơm cấp nước số 1 hoặc số 2. Khi đó SSW1 hoặc

SSW2 sẽ có điện và đóng tiếp điểm mạch động lực cấp điện cho một trong hai bơm cấp

nước vào nồi.

- Chế độ cấp nước tự động.

Bật Aptomat cấp nguồn cho hệ thống động lực.

Bật Aptomat MCCB6 để cấp nguồn cho mạch điều khiển.

Bật công tắc SS43W sang vị trí AUTO, khi đó SS43B =1 → Rơle 43BX1 = 1 →

đóng tiếp điểm 43BX1 (5 - D) đưa tín hiệu vào đầu vào 00007 của PLC để chọn chế độ

tự động theo chương trình lập trình. Bật SS43WA (11- A) để chọn bơm, bơm còn lại ở

chế độ standby. Quá trình cấp nước tự động được thực hiện thông qua khối điều khiển

cấp nước vào nồi hơi LM1 – 200. Khối này sử dụng cảm biến kiểu thanh dẫn, và tín

hiệu sau khi được xử lý được đưa vào đầu vào của CPU. Giả sử ban đầu mức nước

trong nồi là dưới (m - M), tín hiệu đầu vào B của khối LM1 – 200 bằng 0. Khi đó, khối

LM1 – 200 sẽ xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu bằng 1 ở đầu ra 000, và đưa vào đầu vào

0000 của PLC tín hiệu bằng 1. PLC sẽ gửi tín hiệu đến đầu ra 10200 bằng 1, cấp nguồn

cho rơle trung gian 33WX để đóng tiếp điểm 33WX(11 –B) =1 và cấp điện cho bơm

cấp nước nồi hoạt động. Khi đó mức nước trong nồi tăng dần và khi đến mức (s – S) thì

dừng bơm do đầu ra 10200 = 0 cắt điện cho 33WX.

Trong quá trình hoạt động, mức nước trong nồi giảm xuống tới mức (l – L). Lúc này

đầu (E10, E20) tương ứng với đầu (C0, C1) mất tín hiệu, dẫn đến đầu 001 của khối

LM1 – 200 có tín hiệu off → đầu vào 00001 của PLC mất tín hiệu → đầu ra 10101 của

PLC = 1 → Đèn RD8 sáng báo mức nước trong nồi thấp. Vì một lý do nào đó mà mức

nước trong nồi giảm tới mức (ll – LL) thì đầu vào (D0, D1) của LM1 – 200 mất tín hiệu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dẫn đến đầu ra 003 có tín hiệu ON và 004 có tín hiệu OFF → đầu vào 00003 của PLC =

1 và 00004 = 0. CPU của PLC sẽ xử lý đưa tín hiệu ở đầu ra 10102 = 1 → đèn RD6

sáng báo mức nước trong nồi quá thấp. Và đầu ra 10111 = 1 → Rơle AX2 = 1. Khi đó

sẽ dừng đốt nồi.

b. Chức năng tự động hâm sấy dầu FO.

Để tự động hâm sấy dầu đốt, hệ thống sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ 23T (4-F).

Nó sử dụng cảm biến nhiệt độ kiểu sức điện động có tiếp điểm 23T (7-B). Ngoài ra để

điều khiển việc hâm sấy dầu đốt tự động, hệ thống còn sử dụng các cảm biến nhiệt độ

22Q (6-B) và 23 QH (6-B) ( cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp và cao).

Quá trình tự động hâm sấy dầu đốt như sau:

Khi nhiệt độ dầu đốt thấp hơn so với yêu cầu, thì thông qua cảm biến kiểu sức

điện động CA của bộ 23T sẽ điều khiển để đóng tiếp điểm 23T (7-B) lại. Trước đó,

công tắc SS43H( 7-B) vẫn đóng và tiếp điểm 49QX (7-B) vẫn đóng nên Contacter 88H

(7-B)có điện. Tiếp điểm 88H ở mạch động lực đóng và cấp nguồn cho điện trở sấy OH.

Đồng thời đầu vào 00100 =1 do cảm biến nhiệt độ 22Q đóng khi nhiệt độ dầu đốt thấp.

Khi đó đầu ra 10107 của PLC = 1 → đèn RD9 sáng báo nhiệt độ dầu đốt thấp. Trong

quá trình sấy theo thời gian, nhiệt độ dầu đốt tăng lên đến giá trị ngưỡngđặt của 23QH

đóng lại. Đầu vào 00101 =1, CPU sẽ xử lý và đưa ra ở đầu ra 10108 = 1→ đèn RD10

sáng báo nhiệt độ dầu đốt cao. Đồng thời bộ 23T hoạt động để mở tiếp điểm 23T (7-B)

ra, làm cho 88H mất điện. Tiếp điểm 88H ở mạch động lực mở ra cắt nguồn câp cho

OH → ngừng sấy, và đầu vào 00006 mất điện, hệ thống trở lại hoàn nguyên.

c. Chức năng tự động đốt lò

Để thực hiện quá trình đốt lò thành công cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Mức nước trong nồi phải đảm bảo.

Nhiệt độ dầu đốt phải đảm bảo.

Quạt gió không gặp sự cố.

Toàn bộ hệ thống không gặp sự cố.

Hệ thống có thể đốt theo hai chế độ bằng tay hoặc tự động.

- Chế độ đốt bằng tay.

Được thực hiện nhờ cam chương trình SW. Để đốt lò thành công ta phải bật công

tắc SW theo một trình tự nhất định và nhất thiết không được thay đổi. Bật công tắc

SS88Q (4-D) cấp nguồn cho Rơle 43BX2 → đóng các tiếp điểm 43BX2 (7-B, 7-C, 7-F)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

để chờ sẵn, và cấp nguồn cho bơm FO chạy. Muốn đưa bơm tăng cường vào hoạt động

ta bật công tắc SS43BTP (3-A).

Khi bật SS88Q (4-D) thì 43BX3 (4-E) cũng có điện và đóng các tiếp điểm 43BX3

(7-D, 10-A, 10-B, 10-C) để chờ sẵn. Tiếp theo bật SS88F của SW, tín hiệu nguồn được

đưa theo đường Y203 để cấp nguồn cho 88F (7-C), làm đóng các tiếp điểm của nó ở

mạch động lực → quạt gió chạy và được khởi động Y/Δ. Đồng thời Rơle thời gian FT

(7-D) có điện, sau một thời gian đóng tiếp điểm FT (7-E) lại cấp nguồn van dầu mồi và

cho PMX (7-F) → đóng tiếp điểm PMX (3-D) cấp nguồn cho bơm dầu mồi PM. Bật

SSIGT của SW. Ban đầu khi các điều kiện thoả mãn thì Rơle NX1 (7-A) có điện →

đóng các tiếp điểm NX1 (7-E, 7-F) lại. NX1 (7-E) =1 sẵn sàng để cấp nguồn cho van

dầu đốt 20VX, còn NX1( 7-F) = 1 cấp nguồn cho van dầu mồi. IGX2 =1 → IGX1 = 1

→ đóng tiếp điểm IGX (3-F) để cấp nguồn cho biến áp đánh lửa → Trong buồng đốt

của nồi hơi sẽ được đánh lửa và cấp dầu mồi.

Nếu đốt lò thành công: Trong nồi sẽ xuất hiện ngọn lửa, thông qua phần tử cảm biến

quang CdS sẽ gửi tín hiệu theo đường Y7, Y8 vào đầu vào (3-4) của khối FS – 901. Tín

hiệu ra của FS – 901 được đưa tới để cấp nguồn cho FRX → đóng tiếp điểm FRX (2–C)

→ đèn CN1 sáng báo cháy thành công, tiếp điểm FRX (7-E) đóng để cấp điện cho van

dầu đốt 20VX. Bật công tắc SS20V của Cam SW cấp nguồn cho rơle 20VX, Tiếp điểm

của Rơle trung gian 20VX (7-D) = 0 → cắt nguồn cấp cho FT → mở các tiếp điểm FT

để cắt bơm dầu mồi và van dầu mồi. Tiếp theo bật SSIGT sang vị trí 0 để cắt biến áp

đánh lửa.

Nếu đốt không thành công: trong lò đốt sẽ không xuất hiện ngọn lửa, rơle FRX =0,

đèn GN-1 không sáng báo đốt lò không thành công. Rơle 20VX không có điện → van

dầu đốt 20V không có điện. Khi đó ta dịch SW sang vị trí COM để cắt biến áp đánh lửa

và van dầu mồi. Để cho quạt gió chạy một thời gian, sau đó đưa SW về vị trí OFF để

cắt quạt gió và tiến hành khởi động lại quá trình đốt lò.

- Chế độ đốt tự động:

Quá trình đốt tự động được điều khiển bởi CPU theo một chương trình đã lập

trình sẵn.

Đầu tiên bật Cam SW sang vị trí AUTO, sau đó bật SS43B sang vị trí ON để cấp

điện cho rơle 43BX1. Tiếp điểm 43BX1 (4-A) =1 để chờ phát lệnh đốt. 43BX1 (2-D)

=1 → đèn GN-6 sáng. 43BX1 (5-D) =1 gửi tín hiệu vào đầu vào 00007 của PLC để

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

chọn chế độ tự động, đầu ra 10203 của PLC =1 → đèn OR1 sáng báo đốt tự động.

43BX1 (7-A) =1 để cấp nguồn chờ sẵn cho mạch điều khiển. Khi áp suất dầu đốt đảm

bảo thì thì 63Q đóng → đầu vào 00009 =1 –M thỏa mãn điều kiện đốt. Nếu áp suất dầu

đốt không đảm bảo thì đầu ra 10105 = 1 → đèn RD5 sáng báo áp suất dầu đốt thấp. Khi

đó nếu cần thiết ta bật công tắc SS43BTP sang vị trí ON để đưa bơm tăng cường vào

hoạt động. Khi đó đèn GN7 sáng báo bơm tăng cường chạy. Sau một thời gian áp suất

dầu đốt đảm bảo thì 63Q đóng → đầu ra 10105 = 0 thì đèn RN5 tắt báo áp suất dầu đốt

đã đủ, đồng thời đầu ra 10205 =1 → Rơle 63QX =1 → mở tiếp điểm 63QX (3-A) để cắt

bơm tăng cường.

Kiểm tra mức nước trong nồi xem đã đảm bảo hay chưa thông qua khối LM1 –200

và các cảm biến kiểu thanh dẫn.

Kiểm tra nhiệt độ dầu đốt đã đảm bảo hay chưa thông qua cảm biến nhiệt độ kiểu

vi sai điện động 23T và cảm biến nhiệt độ 22Q và 23QH. Sau khi các điều kiện đã đảm

bảo, ta ấn nút PB3 - 4B (4-A) để phát lệnh đốt.

Trước đó tiếp điểm RX của rơle RX đóng khi chương trình đốt trong PLC chạy, tiếp

điểm 43BX1 đóng, AX2 đóng → Rơle 4X có điện và duy trì. Khi 4X có điện → đóng

tiếp điểm 4X (5-D) → có tín hiệu ở đầu vào 00008 của PLC báo bắt đầu quá trình đốt.

Tiếp điểm 4X (13-A) =1 để đưa đến mạch báo nồi hơi chạy. Sau khi phát lệnh đốt thì

CPU sẽ xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu ở các đầu ra như sau:

Đầu ra 10001 có tín hiệu, Contacter 88H có tín hiệu đưa mạch sấy vào làm việc, tiếp

điểm 88H (3-D) =1 cấp nguồn cho van 20S sẵn sàng đưa dầu đốt tuần hoàn qua mạch

sấy, và sau đó mạch sấy sẽ được điều khiển bởi 23T.

Đầu ra 10002 có tín hiệu đưa bơm dầu đốt vào làm việc, và dầu đốt được đưa qua

mạch sấy.

Đầu ra 10003 có tín hiệu đưa quạt gió vào hoạt động, đầu vào 00103 không có tín

hiệu do khi quạt gió chạy thì 88F mở ra → quạt gió hoạt động bình thường. Ban đầu

mức nước đảm bảo → 33WLLX đóng → tiếp điểm 33WLLX (7-A) =1. Ban đầu áp

suất hơi thấp, nên 63SH đóng → 63SX có điện → tiếp điểm 63SX (7-A) =1.

Khi quạt gió hoạt động bình thường thì 88FX =1 → đóng tiếp điểm 88FX (7-A). Khi

không có lệnh dừng đốt thì AX2 =0 → tiếp điểm AX2 (7-A) vẫn đóng. Khi nhiệt độ khí

xả không cao thì tiếp điểm TSX vẫn đóng → mạch cấp nguồn cho NX1 được thông

mạch → NX1 có điện, các tiếp điểm của nó đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho van dầu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

mồi và van dầu đốt. Đầu ra 10004 có tín hiệu → bật biến áp đánh lửa. Sau 5s đầu ra

10006 và 10007 có tín hiệu cấp điện cho van dầu mồi và bơm dầu mồi, khi đó quá trình

đánh lửa và mồi diễn ra.

Nếu đốt lò thành công: Ngọn lửa sẽ xuất hiện, thông qua cảm biến CdS thì gửi tín

hiệu tới FS – 901 → đầu ra sẽ cấp điện cho Rơle FRX. Tiếp điểm FRX (2-C) =1 → đèn

GN1 sáng báo cháy thành công. Tiếp điểm FRX (5-E) =1 → có tín hiệu đưa vào đầu

vào 00010 của PLC. Tiếp điểm FRX (7-E) đóng cấp điện cho 20VX =1 → cấp điện cho

hai van dầu đốt. Tiếp điểm FRX (13-A) =1 để báo cháy thành công. Đầu ra 10004 mất

tín hiệu → IGX = 0 → ngắt biến áp đánh lửa (ở giây thứ 76). Trước đó ở giây thứ 74 thì

van dầu đốt đã mở, đến giây thứ 76 đồng thời 10004, 10006, 10007 đều mất tín hiệu và

cắt biến áp đánh lửa, van dầu mồi, bơm dầu mồi.

Nếu cháy không thành công: Cảm biến CdS không phát hiện được lửa, Rơle FRX

không có điện → Van dầu đốt không được cấp điện, tín hiệu cháy không thành công gửi

tới đầu vào của PLC, FRX (2-C) = 0 → đèn GN1 không sáng báo cháy không thành

công. Đầu ra 10007 không có tín hiệu → PMX = 0 → không đóng tiếp điểm để cấp

điện cho bơm dầu mồi PM. Đến giây thứ 75,5 thì đầu ra 10006 mất tín hiệu, cắt van dầu

mồi. Đến giây thứ 76 thì cắt biến áp đánh lửa. Quạt gió chạy sau 35s nữa thì đầu ra

10003 = 0 dừng quạt gió. Đầu ra 10104 có tín hiệu, đèn RD1 sáng nhấp nháy báo cháy

không thành công, đồng thời đầu ra 10113 = 1 → chuông kêu. Khi ta ấn PB3-RST (nút

Reset) thì đèn tắt và hệ thống trở lại trạng thái ban đầu. Muốn đốt lại ta ấn nút PB3-4B.

d. Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi.

Sau khi đốt thành công, nồi hơi sẽ được đốt và dừng đốt một cách tự động theo áp

suất hơi tạo ra. Khi áp suất hơi đạt giá trị ngưỡng Pmax của cảm biến áp suất hơi 63SH

mở ra → Rơle 63SX mất điện → tiếp điểm 63SX (7-A) = 0. → NX1 = 0 → mở tiếp

điểm NX1 (7-E) và NX1 (7-F) để cắt van dầu đốt, van dầu mồi. Đồng thời 63SX (5-E)

=0, đầu vào 00011 mất tín hiệu → dừng đốt. Trong quá trình sử dụng, áp suất hơi giảm

xuống đến Pmin của 63SH → 63SH =1→ 63SX = 1 → tiếp điểm 63SX (7-A) = 1 →

NX1 =1 → NX1 (7-E, 7-F) =1 và 63SX (5-E) = 1 → đầu vào 00011 có tín hiệu → PLC

sẽ điều chỉnh để bắt đầu quá trình đốt nồi trở lại.

e.Chức năng dừng đốt lò

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Có hai chế độ dừng là dừng bình thường và dừng sự cố. Dừng bình thường là dừng

đốt lò khi nồi hơi đã đạt đủ sản lượng hơi theo yêu cầu đặt trước của cảm biến áp suất

hơi.

Dừng đốt lò bằng tay: Chuyển cam SW về vị trí FAN → cắt van dầu đốt và bơm dầu

đốt, quạt gió vẫn chạy sau 35s. Sau đó ta chuyển cam SW về vị trí OFF để dừng

quạt gió.

Dừng đốt lò ở chế độ tự động: Ấn nút PB3-5B làm cho Rơle 4X mất điện → 4X

(5-D) = 0 → đầu vào 00008 của PLC mất tín hiệu → CPU ngừng làm việc → đầu ra

10005 mất tín hiệu → đóng van dầu đốt. Đầu ra 10002 mất tín hiệu → dừng bơm dầu

đốt. Sau một thời gian đầu ra 10003 mất tín hiệu để dừng quạt gió.

Dừng sự cố: khi hệ thống gặp sự cố bất thường, ta ấn nút REMOTE EM’ CY

STOP để cắt nguồn cấp cho mạch điều khiển → dừng đốt. Khi đó quạt gió cũng dừng

làm việc ngay lập tức.

f. Chức năng tự động kiểm tra, báo động các thông số nồi hơi.

- Tự động kiểm tra mức nước trong nồi:

Mức nước trong nồi được duy trì trong khoảng S - M. Khi nằm ngoài khoảng trên

thì hệ thống sẽ thực hiện kiểm tra, báo động và bảo vệ. Nếu mức nước trong nồi hơi mà

cao hơn mức (s-S) thì đầu ra 000 của khối LM1 – 200 có tín hiệu OFF → đầu vào

00000 của PLC có tín hiệu OFF làm cho đầu ra 10200 mất tín hiệu → 33WX = 0 →

tiếp điểm 33WX (11-B) = 0 → cắt nguồn cho Contacter cấp nguồn cho bơm nước. Đèn

GN2 tắt báo bơm nước ngừng chạy. Sau một thời gian đốt lò, mức nước trong nồi giảm

dần đến mức (l-L) thì đầu vào C0, C1 của khối LM1 -200 mất tín hiệu, dẫn đến đầu ra

001 ở trạng thái OFF. Khi đó đầu vào 00001 của PLC theo đường Y171 mất tín hiệu.

Lúc này PLC sẽ xử lý và đưa ra tín hiệu ở đầu ra 10101 làm cho đèn RD8 sáng báo mức

nước giảm thấp, bơm nước nồi vẫn chạy. Khi mức nước trong nồi giảm tới mức (ll-LL)

thì đầu vào D0, D1 của khối LM1 - 200 mất tín hiệu, dẫn đến đầu ra 004 OFF và 003

ON.

Khi đó đầu vào 00003 của PLC có tín hiệu, còn đầu vào 00004 của PLC mất tín

hiệu.PLC sẽ xử lý và đưa ra tín hiệu ở đầu ra 10102 làm cho đèn RD6 sáng báo mức

nước trong nồi giảm quá thấp. Đầu ra 10111 cũng có tín hiệu làm cho Rơle AX2 có

điện →mở tiếp điểm thường đóng AX2 (4-A) và AX2 (7-A) để cắt nguồn cho Rơle 4X

và Rơle NX1. Qua đó cắt tín hiệu đốt vào PLC, cắt van dầu đốt để dừng đốt lò, đồng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

thời đưa tín hiệu đi đến báo động chung. Đầu ra 10114 có tín hiệu làm cho Rơle AX có

điện →đóng tiếp điểm AX (13-B) để báo động chung. Đầu ra 10113 có tín hiệu làm cho

BZ kêu để báo động.

- Nhiệt độ dầu đốt:

Khi nhiệt độ dầu đốt tăng cao thì tiếp điểm 23QH của cảm biến nhiệt độ mở ra làm

mất tín hiệu ở đầu vào 00101. PLC sẽ xử lý đưa tín hiệu ở đầu ra 10108, 10113,10114.

Tín hiệu ở đầu ra 10108 làm đèn RD10 sáng báo nhiệt độ dầu đốt cao. Tín hiệu ở đầu ra

10113 làm chuông kêu để báo động. Tín hiệu ở đầu ra 10114 làm cho Rơle AX có điện

để đóng tiếp điểm AX (13 - B) để đi báo động chung. Đồng thời tiếp điểm 23T (7-B)

của cảm biến nhiệt độ kiểu sức điện động mở ra để dừng sấy dầu đốt.

Khi nhiệt độ dầu đốt giảm thấp thì đầu vào 00100 mất tín hiệu. PLC sẽ xử lý tín

hiệu và đưa tín hiệu ở đầu ra 10107, 10113, 10114. Tín hiệu ở đầu ra 10107 làm đèn

RD9 sáng báo nhiệt độ dầu đốt thấp. Tín hiệu ở đầu ra 10114 làm Rơle AX có điện để

đưa đi báo động chung. Đồng thời tiếp điểm 23T (7-B) của cảm biến nhiệt độ 23T đóng

lại để cấp nguồn cho mạch sấy dầu đốt. Cứ như vậy nhiệt độ dầu đốt sẽ duy trong một

khoảng nhất định.

- Mất lửa

Do một nguyên nhân nào đó mà nồi hơi đang đốt thì bị mất lửa. Khi đó hệ thống

sẽ dừng đốt và đưa ra báo động như sau:

Cảm biến CdS không có tín hiệu gửi về khối FS - 901, làm cho đẩu ra của nó mất

tín hiệu và Rơle FRX mất điện. Khi FRX mất điện nó sẽ mở các tiếp điểm FRX (2 - C),

FRX (5 - E), FRX (7 - E). Tiếp điểm FRX (2 - C) mở ra → đèn GN1 tắt báo mất

lửa.Tiếp điểm FRX (5 - E) mở ra làm mất tín hiệu vào đầu vào 00010 của PLC. Tiếp

điểm FRX (7 - E) mở ra để cắt điện cho Rơle 20VX, qua đó cắt điện cho van dầu đốt và

dừng đốt lò. Khi đó PLC xử lý đưa tín hiệu ra ở các đầu ra 10104 làm đèn RD1 sáng

nhấp nháy báo mất lửa. Tín hiệu ở đầu ra 10113 làm chuông BZ kêu. Tín hiệu ở đầu ra

10114 làm Rơle AX có điện để đưa tín hiệu đi báo động chung. Khi ấn nút PB3 - 28B

thì chuông ngừng kêu và đèn RD1 sáng bình thường. Khi ấn nút PB3 – RST thì đèn tắt

và hệ thống trở lại hoàn nguyên.

- Nhiệt độ khí xả.

Nhiệt độ khí xả được cảm nhân qua cảm biến nhiệt độ TS. Khi nhiệt độ khí xả cao

thì tiếp điểm TS mở ra, làm cho Rơle TSX mất điện. Khi TSX mất điện, nó sẽ mở các

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

tiếp điểm TSX (6 - B) và TSX (7 - A) ra. Tiếp điểm TSX (6 - B) mở làm đầu vào 00102

mất tín hiệu. PLC xử lý và đưa ra tín hiệu ở đầu ra 10109 làm cho RD7 sáng báo nhiệt

độ khí xả cao. Tiếp điểm TSX (7 - A) mở ra làm mất nguồn cho Rơle NX1, qua đó sẽ

cắt nguồn cho van dầu đốt dẫn đến dừng đốt. Tín hiệu ở đầu ra 10002 mất để dừng bơm

dầu đốt. Tín hiệu ở đầu ra 10003 vẫn có để duy trì quạt gió chạy tiép để thổi hết khí và

cung cấp Oxi vào cho lầm đốt sau. Quạt gió chạy khoảng 30s sau thì đầu ra 10003 mất

tín hiệu để dừng quạt gió. Đầu ra 10113 và 10114 cũng có tín hiệu để bật chuông và

đưa tín hiệu đi báo động chung.

- Quạt gió gặp sự cố.

Khi quạt gió gắp quá tải thì Rơle nhiệt 49F tác động làm tiếp điểm 49F (7-D) mở

ra nên Contacter 88F mất nguồn sẽ mở tiếp điểm 88F (1-C) ra làm ngừng quạt gió.

Đồng thời, tiếp điểm 49F (6-B) mở ra làm đầu 00103 có tín hiệu OFF. Đầu ra 10106 có

tín hiệu, đèn RD 3 sáng báo quạt gió gặp sự cố. Ngoài ra, đầu ra 10113 có tín hiệu câp

cho chuông BZ kêu báo động, và đầu ra 10114 có tín hiệu làm cho Rơle AX có điện →

mở tiếp điểm AX (13-B) để đưa tín hiệu đến báo động chung. Đồng thời, đầu ra 10111

có tín hiệu làm cho Rơle AX2 có điện → mở tiếp điểm AX2 (4-A) → Rơle 4X mất điện

để cắt đốt lò, và mở tiếp điểm AX2 (7-A) → Rơle NX1 mất điện → cắt nguồn tới van

dầu đốt.

- Chương trình đốt gặp sự cố.

Khi chương trình đốt gặp sự cố thì đầu 10115 mất tín hiệu, làm cho Rơle RX mất

điện. Tiếp điểm RX (2-F) đóng lại làm cho đèn RD2 sáng báo chuơng trình đốt gặp sự

cố. Tiếp điểm RX (13-B) = 1 để gửi đến báo động chung. Đồng thời, tiếp điểm RX (4-

A) mở ra để cắt nguồn cấp cho Rơle 4X. Khi 4X mất điện sẽ làm mở tiếp điểm 4X (5-

D) để đưa tín hiệu dừng đốt vào PLC

2.2.3 Nhận xét ,đánh giá.

Hệ thống nồi hơi dầu 6500T nhìn chung đã đáp ứng được các yêu cầu bản chung

đối với hệ thống nồi hơi tàu thuỷ.Việc sử dụng nồi hơi rất an toàn, kích thước gọn nhẹ,

dễ bố trí dưới tàu, nồi hơi có dung tích tương đối lớn, hiệu suất bốc hơi nhanh, lưu tốc

khí lò nhanh, số bầu nồi ít, đường kính bầu nổi nhỏ để giảm độ dầy và trọng lượng nồi.

Cấu tạo đơn giản, bố trí thuận tiện cho việc chăm sóc sửa chữa, sử dụng đơn giản, dễ

thao tác. Tính cơ động cao, thời gian nhóm lò, sấy hơi nhanh, có thể thay đổi lưọng tải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

lớn. Hệ thống điều khiển làm việc chắc chắn, tin cậy, tính kinh tế cao, hiệu suất toàn tải

cao và hiệu suất giảm ít khi nhẹ tải.

Tuy nhiên, hệ thống này có cấu trúc tương đối phức tạp, do vậy đòi hỏi người vận

hành phải có trình độ kĩ thuật về nghiệp vụ chuyên môn. Giá thành đầu tư tương đối

lớn.

2.3 Hệ thống bơm ballast

a. Giới thiệu phần tử (FM02GSP, SHEET No 32 1/2 ).

52 : Apstomat cấp nguồn cho hệ thống.

SHS : Công tắc sấy.

OL : Đèn báo nguồn sấy.

SH1, SH2 : Cuộn sấy.

A: Am pe kế.

CT 100/5A : Biến dòng.

T :440/220-20V,200VA : Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển.

F1, F2, F3, F4: Cấc cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển.

88 : Contactor chính cấp nguồn cho động cơ.

6 : Contactor hoạt động ở chế độ sao.

88-1 : Contactor hoạt động ở chế độ tam giác.

19T : Rơ le thời gian.

WL : Đèn báo nguồn.

4X : Rơle trung gian điều khiển quá trình khởi động bơm.

3C : Nút ấn khởi động.

3-0X : Rơle trung gian điều khiển quá trình dừng bơm.

3-0 : Nút ấn dừng bơm.

88-1X : Rơle trung gian.

b. Nguyên lý hoạt động.

Bật aptomat 52 cấp nguồn cho hệ thống → đèn WL sáng báo có nguồn. Muốn khởi

động động cơ ta ấn nút 3C → Rơle 4X có điện → mở tiếp điểm 4X ở mạch sấy để cắt

nguồn sấy, đèn OL tắt báo ngừng sấy. Tiếp điểm 4X(28-29) đóng lại để tự duy trì cho

rơle 4X, đồng thời tiếp điểm 4X ở mạch điều khiển đóng lại cấp nguồn cho Contacter 6

→ tiếp điểm 6 (5-8) đóng lại → Contacter 88 có điện → các tiếp điểm của Contacter 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

và 88 ở mạch động lực đóng lại → động cơ được khởi động theo chế độ Y. Đồng thời

tiếp điểm 88 ở mạch điều khiển đóng lại để duy trì nguồn cho contacter 88. Mặt khác

khi tiếp điểm 4X đóng sẽ cấp nguồn cho rơle thời gian 19T. Sau thời gian đặt của 19T

thì tiếp điểm 19T(5-6) mở ra → contacter 6 mất điện. Đồng thời tiếp điểm 19T(9) đóng

cotacter 88-1 có điện →đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực → động cơ chuyển

sang hoạt động ở chế độ tam giác, và tiếp điểm 88-1 (26) đóng đèn GL sáng báo động

cơ đã khởi động xong.

Khi muốn dừng động cơ ta ấn nút 3-0 → rơle 3-0X có điện → mở tiếp điểm 3-0X

(30) → rơle 4X mất điện → mở các tiếp điểm 4X →các contacter 6,88,88-1 mất điện

→mở các tiếp điểm ở mạch động lực cắt nguồn vào động cơ → dừng động cơ. Rơle 4X

mất điện → tiếp điểm 4X ở mạch sấy đóng lại cấp nguồn vào cuộn sấy ,thực hiện sấy

động cơ.

c. Các bảo vệ của hệ thống:

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển bằng các cầu chì F1, F2, F3, F4. Bảo vệ

ngắn mạch cho mạch động lực bằng aptomat 52.

Bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt 51. Khi quá tải thì tiếp điểm 51 của rơle nhiệt mở ra

→ rơle 4X mất điện → cắt nguồn cấp cho các contacter 88 và 88-1 → dừng động cơ.

2.4 Hệ thống Máy nén khí

* Khái quát chung.

Trên tàu thuỷ, máy nén khí được sử dụng khá rộng rãi với các mục đích khác nhau.

Không khí được máy nén nén vào các bình chứa để từ đó cấp tới nơi tiêu thụ: Dùng để

khởi động máy chính, tổ hợp diesel máy phát, các hệ thống điều khiển từ xa diesel, các

thiết bị vệ sinh…

Phân loại máy nén khí.

Theo kiểu máy nén có: máy nén kiểu piston và máy nén kiểu tuabin ly tâm

Máy nén kiểu piston được áp dụng rộng rãi trên tàu thuỷ. áp suất của máy nén kiểu

này thường lớn hơn 4atm ( trên tàu thuỷ thường dùng loại có P < 100atm);

Máy nén khí kiểu tuabin ly tâm có áp suất khoảng từ (4 - 10) atm, đôi khi có thể tới

30 atm. Loại này thường dùng ở tốc độ cao.

Theo công dụng của máy nén ta có:

Máy nén chính: Dùng để nén gió khởi động máy chính.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Máy nén phụ: Dùng để thay thế máy nén chính khi nó bị hư hỏng, hoặc hỗ trợ máy

nén chính ở chế độ điều động, sự cố…

Máy nén sự cố: Dùng để nén khí khởi động cụm Diesel – máy phát sự cố khi có sự

cố ở trạm chính. Máy nén thông dụng: máy nén có áp lực thấp (3 - 8) kG/cm2 dùng cho nhu cầu

bình thường như cấp gió cho còi, thiết bị vệ sinh công nghiệp…

Máy nén chuyên dụng: Dùng trên tàu ngầm, tạo áp lực để ép nước ballast ra khỏi

tàu…

Theo lưu lượng có: Máy nén có lưu lượng thấp: Q < 10 m3/phút. Máy nén có lưu lượng trung bình: Q = (10 - 30) m3/phút. Máy nén có lưu lượng cao: Q > 30 m3/phút.

Theo công suất công tác có:

Máy nén có áp suất thấp: P = (8 -10) atm.

Máy nén có áp suất trung bình: P = (10 - 80) atm.

Máy nén có áp suất cao: P > 80 atm.

2.4.1. Hệ thống máy nén khí tàu dầu 6500T

Model: LT – 1508 W.

Type: 3 – Stage, Air cooled.

Số xy lanh: 3. Lưu lượng: 80m3/h.

Vòng quay: 1150 rpm. Nhiệt độ khí nén: 40 oC.

Công suất động cơ: 18,5 KW.

Điện áp động cơ lai: 440 V/AC - 3 pha – 60Hz.

Cấp cách điện: F.

Trọng lượng: 182 Kg.

a.Giới thiệu phần tử hệ thống (Sơ đồ 0330-0820-07):

MCCB: Aptomat cấp nguồn cho động cơ.

A: Ampe kế đo dòng.

M: Động cơ dị bộ 3 pha.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TR: Biến áp hạ áp cấp nguồn điều khiển 220 V.

51: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải.

F1, F2, F3: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch.

WL: Đèn báo nguồn.

GL: Đèn báo máy nén đang chạy.

H: Đồng hồ đếm thời gian chạy của máy nén.

RL (9): Đèn báo nhiệt độ khí nén cao.

RL (10): Đèn báo mức dầu LO trong két thấp.

RL (11): Đèn báo quá tải.

RESET: Nút reset hệ thống.

23AX: Rơle trung gian đóng khí nhiệt độ khí nén cao.

23A: Cảm biến nhiệt độ khí nén.

33QX: Rơle trung gian đóng khi mức dầu LO thấp.

33Q: Cảm biến mức dầu LO trong két.

AX: Rơle trung gian đóng khi mức dầu LO không thấp.

51X: Rơle trung gian đóng khi quá tải xảy ra.

88: Contacter cấp nguồn cho động cơ.

88-1: Contacter hoạt động ở chế độ ∆.

6: Contacter hoạt động ở chế độ Y.

19T: Rơ le thời gian.

20T : Rơ le thời gian;

P/S: Cảm biến áp lực khí nén kiểu vi phân; SV1, SV2,SV3: Các van điện từ để xả

và đóng khi chạy máy nén.

b.Nguyên lý hoạt động của hệ thống:

Chế độ MAN:

Bật công tắc ở chế độ MAN

Đóng MCCB cấp nguồn cho hệ thống. Lúc đó đèn WL sáng báo nguồn đã cấp cho

hệ thống.

Ấn nút 3C để khởi động máy nén. Khi ấn 3C thì nguồn được cấp cho contacter 88,

tiếp điểm 88 đóng lại để tự duy trì nguồn cho contacter 88. Đồng thời khi ấn 3C thì

rơle thời gian 19T, 20T có điện, và contacter 6-1 có điện → đòng tiếp điểm 6-1 ở mạch

động lực để cho động cơ khởi động ở chế độ Y. Sau thời gian đặt của rơle thời gian 19T

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(10 sec) thì tiếp điểm thường đóng 19T(27) mở ra → contacter 6-1 mất điện, và tiếp

điểm 19T(29) đóng lại → cấp nguồn cho contacter 88-1 → động cơ được chuyển sang

hoạt động ở chế độ ∆.

Mặt khác, ban đầu khi cấp nguồn cho rơle thời gian 20T thì tiếp điểm 20T(32) chưa

đóng, nên các va SV1, SV2, SV3 chưa có điện nên máy nén được khởi động không tải.

Đồng thời khí xót và hơi nước được xả ra ngoài qua các van này.

Sau thời gian đặt của rơle thời gian 20T (5 sec) thì tiếp điểm 20T(32) đóng lại →

cấp nguồn cho các van SV1, SV2, SV3. Các van này chuyển trạng thái, kết thúc quá

trình xả khí xót và hơi nước và bắt đầu quá trình nén khí vào chai khí. Khi muốn dừng

máy nén thì ta ấn nút 3-0, dẫn đến contacter 88 và 88-1 mất nguồn → mở tiếp điểm của

nó ở mạch động lực → cắt nguồn cấp cho động lai → quá trình nén dừng lại.

Chế độ AUTO:

Bật công tắc chọn chế độ sang vị trí AUTO. Khi đó máy nén khí sẽ được khởi động

và dừng tự động thông qua cảm biến áp suất kiểu vi phân P/S. Khi áp suất khí nén

trong chai gió xuống thấp dưới ngưỡng của P/S, thì tiếp điểm P/S đóng lại cấp nguồn

cho contacter 88 để khởi động máy nén. Quá trình khởi động giống như ở chế độ MAN.

Sau khi hoạt động một thời gian, áp suất khí nén trong chai tăng lên đến ngưỡng trên

của P/S thì tiếp điểm P/S mở ra → cắt nguồn cấp cho contacter 88 và 88-1 → máy nén

dừng hoạt động.

Các bảo vệ trong hệ thống:

Bảo vệ quá áp suất trong chai gió nhờ các van an toàn. Bảo vệ quá tải cho động

cơ lai nhờ Rơle nhiệt 51. Khi bị quá tải thì tiếp điểm 51 chuyển trạng thái, ngắt nguồn

cấp cho các contacter 88 và 88-1… làm máy nén ngừng hoạt động. Đồng thời rơle 51X

có điện → tiếp điểm 51X(11) đóng lại → đèn RL sáng báo máy nén đang bị quá tải.

Khi mức dầu bôi trơn máy nén thấp thì hệ thống không hoạt động. Vì khi mức dầu

bôi trơn thấp → tiếp điểm 33Q mở ra → rơle AX mất điện → đóng tiếp điểm thường

đóng AX → rơle 33QX có điện → mở tiếp điểm 33QX(19) → ngắt nguồn cấp cho các

contacter điều khiển hoạt động của động cơ → máy nén dừng hoạt động. Đồng thời khi

rơle 33QX có điện thì tiếp điểm 33QX(10) đóng lại → cấp nguồn cho đèn RL sáng để

thông báo mức dầu bôi trơn máy nén thấp. Khi nhiệt độ khí nén cao thì máy nén cũng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dừng hoạt động. Khi nhiệt độ khí nén cao thì tiếp điểm 23A của cảm biến nhiệt đóng

lại, dẫn đến rơle 23AX có điện → tiếp điểm 23AX(18) mở ra ngắt nguồn cấp cho các

rơle điều khiển động cơ lai → máy nén dừng hoạt động. Đồng thời khi rơle 23AX có

điện, dẫn đến đóng tiếp điểm 23AX(9) → đèn RL sáng báo nhiệt độ khí nén cao.

2.5 Hệ thống quạt gió buồng máy tàu dầu 6500T

a.Giới thiệu phần tử (Sơ đồ FM02GSP, SHEET No 38).

OL: Đèn báo động cơ đang được sấy.

43S: Cầu dao đóng cấp nguồn cho điện trở sấy.

89: Aptomat cấp nguồn cho hệ thống.

A: Biến dòng.

EOCR: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho quạt gió.

F1, F2, F3, F4: Cấc cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển

88F: Contacter đóng cấp nguồn cho quạt gió chạy theo chiều thuận

88R: Contacter đóng cấp nguồn cho quạt gió chạy theo chiều ngược

6: Contacter đóng cho quạt gió khởi động theo chế độ Y

88-1: Contacter đóng cho quạt gió hạot động ở chếđộ ∆.

19T: Rơle thời gian khống chế thời gian khởi động.

WL: Đèn báo nguồn.

GLF: Đèn báo quạt gió chạy thuận.

GLR: Đèn báo quạt gió chạy ngược.

4FX: Rơle trung gian điều khiển quá trình chạy thuận.

4RX: Rơle trung gian điều khiển quá trình chạy ngược.

3-0: Rơle trung gian điều khiển quá trình dừng quạt gió.

3CF: Nút ấn cho quạt gió chạy thuận

3CR: Nút ấn cho quạt gió chạy ngược

3-0: Nút ấn dừng quạt gió.

RHM: Đồng hồ tính thời gian hoạt động của quạt gió.

b. Nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Bật Aptomat 89 để cấp nguồn cho hệ thống. Nguồn của mạch điều khiển được cấp

qua biến áp hạ áp T 440/220-20 V. Khi đó đèn WL sáng báo nguồn cấp đã sẵn sàng.

Muốn quạt gió chạy theo chiều thuận thì ta ấn nút 3CF. Khi đó rơle 4FX có điện, các

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

tiếp điểm 4FX (37) đóng lại cấp nguồn cho đồng hồ RHM để tính thời gian hoạt động

của quạt. Đồng thời tiếp điểm 4FX (33-34) mở ra cắt nguồn cấp cho CTT 4RX để quạt

chạy theo chiều ngược, và tiếp điểm 4FX(26-27) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho đèn

GLF.

Mặt khác, khi rơle 4FX có điện → đóng các tiếp điểm 4FX(6); 4FX(8-9) →

Contacter 88F có điện → mở tiếp điểm 88F ở mạch sấy để cắt nguồn sấy, và đóng tiếp

điểm 88F ở mạch động lực sẵn sàng cấp nguồn cho quạt chạy theo chiều thuận. Khi tiếp

điểm 4FX(6) đóng → rơle 19T có điện, contacter 6 có điện → đóng tiếp điểm 6 ở mạch

động lực làm cho quạt gió khởi động ở chế độ Y. Sau thời gian đặt của rơle 19T thì tiếp

điểm 19T(13) mở ra cắt nguồn cấp cho contacter 6, để dừng quá trình khởi động theo

chế độ Y. Và tiếp điểm 19T(15) đóng lại để cấp nguồn cho contacter 88-1 → đóng các

tiếp điểm 88-1 ở mạch động lực để đưa quạt cho chuyển sang hoạt động ở chế độ ∆.

Đồng thời tiếp điểm 88-1(26) đóng lại → đèn GLF sáng báo quạt gió đang chạy thuận.

Muốn quạt gió chạy theo chiều ngược thì ta ấn nút 3CR, lúc đó rơle 4RX có điện →

đóng các tiếp điểm của nó lại cấp nguồn cho các contacter 88R và contacter 6. Quá

trinh khởi động và đưa quạt gió vào hoạt động diễn ra tương tự như trường hợp cho

quạt gió chạy thuận. Khi muốn dừng quạt gió thì ta ấn nút 3-0. Lúc đó rơle 3-0X có

điện → mở các tiếp điểm 3-0X(32) (hoặc 3-0X(35)) làm cho rơle 4FX (hoặc 4RX) mất

điện → mở các tiếp điểm 4FX(9) ( hoặc 4RX(11)) → cắt nguồn cấp cho contacter 88F

(hoặc 88R) → mở các tiếp điểm 88F (hoặc 88R) ở mạch động lực → quạt gió dừng

hoạt động.

Các bảo vệ của hệ thống:

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực nhờ aptomat 89: bảo vệ ngắn mạch cho mạch

điều khiển nhờ các cầu chì F1, F2, F3, F4.

Bảo vệ quá tải cho hệ thống nhờ rơle nhiệt EOCR: Khi xảy ra quá tải thì tiếp điểm

EOCR chuyển trạng thái → cắt nguồn cấp cho các rơle 4FX hoặc 4RX → các contacter

88F hoặc 88R mất điện → quạt gió dừng hoạt động.

Bảo vệ “0” cho hệ thống: Khi quạt gió đang hoạt động, nếu sự cố mất điện thì khi có

điện trở lại thì hệ thống sẽ không hoạt động trở lại ngay. Muốn hệ thống hoạt động trở

lại ta phải ấn các nút 3CF hoặc 3CR.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phần II : ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL MÁY CHÍNH

Chương 3: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL

a, Khái niệm chung.

Hệ thống điều khiển từ xa Diesel là hệ thống cho phép thực hiện các động tác điều

khiển động cơ Diesel hoạt động ở mọi chế độ tại các vị trí không trực tiếp trên máy.

b, Đặc điểm hệ thống điều khiển từ xa Diesel.

- Ưu điểm:

+ Giảm số người phục vụ trên tàu, việc kiểm tra, điều khiển máy sẽ chính xác hơn. Máy

được khai thác trong phạm vi thông số kĩ thuật tốt hơn.

+ Nâng cao tuổi thọ của các thiết bị.

+ Chuyển đổi chế độ làm việc trơn và láng hơn,khi chuyển tay điều khiển không gây

xung động có hại cho động cơ.

+ Rút ngắn được thời gian thao tác vận hành do hệ thống xử lý trung tâm đã đảm bảo

nhận được những chức năng điều khiển trung gian.

+ Cải thiện được điều kiện làm việc của các thuyền viên do các thao tác chuẩn bị, kiểm

tra, phục vụ điều khiển với vai trò phần tử thực hiện được thực hiện cơ giới hóa và tự

động hóa.

+ Nâng cao độ tin cậy, tính an toàn trong quá trình khai thác tàu.

+ Cho phép hình thành một trung tâm điều khiển, tiến tới tạo điều kiện để tự động hoá

toàn phần buồng máy và tự động hóa tổng hợp tàu thủy.

- Nhược điểm:

+ Hệ thống có cấu trúc phức tạp nhiều chủng loại thiết bị nên hay bị sự cố làm cho hệ

thống không điều khiển được.

+ Đòi hỏi người khai thác vận hành phải có trình độ chuyên môn nhất định hiểu biết về

hệ thống. Sỹ quan và người trực ca phải được đào tạo huấn luyện kỹ lưỡng,có khả năng

nắm chắc việc vận hành,khai thác và xử lý hệ thống.Vấn đề này ở nước ta chưa được

chú trọng nên rất nhiều sỹ quan và thợ trực ca không đáp ứng đủ yêu cầu công việc gây

ra nhiều hư hỏng không đáng có.

+Các hệ thống điều khiển từ xa Diesel yêu cầu phải được dự trữ thay thế đồng bộ, đầy

đủ. Đây cũng là một khó khăn cho chúng ta.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.1. Các yêu cầu đối với hệ thống và các chức năng tự động điều khiển hệ thống.

* Các yêu cầu đối với hệ thống điều khiển từ xa Diesel:

- Thực hiện điều khiển máy chính chỉ bằng một tay điều khiển, có thể đưa tay điều

khiển từ vị trí bất kỳ nào đó đến vị trí cần thiết mà không cần dừng lại ở vị trí trung

gian, trong khi đó các thao tác hoàn thành lệnh do hệ thống tự đảm nhận.

- Tay điều khiển ở buồng lái phải trùng với tay chuông truyền lệnh để khi điều khiển

máy, sỹ quan điều khiển không cần phải hoàn thành thêm một thao tác phụ nào.

- Hệ thống điều khiển phải đảm bảo điều chỉnh tốc độ láng theo yêu cầu.

- Hệ thống cần phải có điều khiển dự phòng. Ngoài điều khiển ở buồng lái còn có điều

khiển ở trung tâm điều khiển và điều khiển ở ngay trên máy (điều khiển tại chỗ).

- Việc thực hiện điều chỉnh tốc độ động cơ phải theo chương trình nhất định. Có 3 loại

chương trình điều chỉnh tốc độ:

+ Chương trình bình thường: Trạng thái hoạt động của động cơ nằm trong giới hạn

cho phép của nhà thiết kế.

+ Chương trình sự cố: Thực hiện điều khiển khẩn cấp khi máy có sự cố.

+ Chương trình chậm: áp dụng với máy thấp tốc (Diesel có công suất lớn) để tránh

những ứng suất nhiệt xảy ra.

- Hệ thống có thể tự động khởi động lại có thể từ (4 - 7) lần. Lần cuối cùng khởi động

không thành công thì hệ thống sẽ không cho phép khởi động nữa. Đồng thời hệ thống

phải bố trí Rơle thời gian để khống chế thời gian khởi động và giữa các lần khởi động

cũng cần có thời gian nhất định để đảm bảo quá trình nạp lại năng lượng khởi động.

- Hệ thống đảm bảo cho Diesel vượt nhanh qua vùng tốc độ cộng hưởng hoặc trên cộng

hưởng.

- Có khả năng điều khiển máy theo các chương chình khẩn cấp:

+ Đảo chiều động cơ khi tốc độ quay còn lớn.

+ Khởi động động cơ với lượng cấp nhiên liệu lớn.

+ Cho động cơ chịu tải ngay sau khởi động.

+ Tác động dừng động cơ bằng lực ngoài lên cơ cấu thanh răng bơm cao áp

- Tự động điều khiển từ xa Diesel phải gắn liền với tự động kiểm tra tập trung.

- Cần trang bị hệ thống tự động kiểm tra các thông số chính của Diesel. Khi có sự cố

nguy hiểm cần phải có tín hiệu dừng máy.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Phải có máy tự ghi lệnh và hoàn thành lệnh theo tốc độ của động cơ.

- Cần sử dụng bộ điều tốc nhiều chế độ, ngoài chức năng ổn định tốc độ còn có các

chức năng khác như:

+ Hạn chế quá tải cho động cơ.

+ Hạn chế đưa nhiên liệu vào máy khi áp lực tua bin cao áp giảm hoặc giảm tốc độ

khi các tham số chính vượt quá giá trị quy định.

- Thực hiện ngắt nhanh nhiên liệu khi dừng hoặc đảo chiều quay động cơ.

- Trụ điều khiển từ xa trên buồng lái chỉ đặt một số lượng tối thiểu các tín hiệu báo hiệu

như: Báo máy chạy, máy dừng, máy bị quá tải, quá tốc tránh rườm rà gây phức tạp hoá

cho người điều khiển, tạo điều kiện ổn định tâm lý.

- Hệ thống cần xây dựng trên thiết bị đã được thống nhất hoá, ít chủng loại để có thể

thay đổi lắp lẫn vào nhau. Trong trường hợp có thể cần trang bị thêm mạch điều khiển

dự phòng để tăng thêm độ tin cậy trong quá trình điều khiển.

* Các chức năng tự động điều khiển hệ thống :

1. Tự động hâm nóng diesel.

2. Tự động khởi động diesel.

3. Dừng từ xa diesel .

4. Đảo chiều quay diesel từ xa.

5. Điều chỉnh tốc độ quay diesel từ xa.

6. Đóng mở ly hợp.

7. Tự động kiểm tra báo động và bảo vệ.

3.1.1. Phân loại hệ thống tự động điều khiển từ xa Diesel.

* Phân loại theo dạng đối tượng điều khiển.

- Tổ hợp Diesel _ Ly hợp _Hộp số _Chân vịt.

Với tổ hợp loại này có 2 cách đảo chiều quay là:

+ Đảo chiều quay của diesel nếu chân vịt có bước cố định.

+ Đảo chiều quay chân vịt bằng hộp số nếu tổ hợp dùng 2 động cơ cùng quay một

hộp số dùng chung cho một chân vịt có cánh cố định. Loại này chỉ ứng dụng cho động

cơ có công suất nhỏ.

- Tổ hợp Diesel _Máy phát _Động cơ _Chân vịt.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tổ hợp kiểu này có ưu điểm nổi bật nhất về kết cấu hệ trục sẽ rất ngắn và có thể bỏ

qua phần hộp số thậm chí cả ly hợp, tính cơ động cao.

Nhược điểm là hiệu suất khá thấp, loại động cơ thực hiện phải phù hợp với hệ thống

điều khiển. Phạm vi điều chỉnh tốc độ không rộng và láng, thiết bị điều khiển phức tạp.

* Phân loại theo dạng năng lượng điều khiển.

- Hệ điều khiển cơ khí:

Xử dụng truyền điều khiển qua cáp_xích, thanh truyền, trục…Đặc điểm của loại

này là cồng kềnh sắp xếp điều khiển khó, hạn chế khoảng cách, độ chính xác thấp và

khó có khả năng tự động hóa nâng cao.

- Hệ thống điều khiển điện_điện tử:

Chủ yếu dùng cho các mạch điều khiển, các phần tử lôgíc, có khả năng truyền được

tín hiệu từ xa. Khoảng cách giữa đối tượng và trạm điều khiển gần như không hạn chế

dễ dàng sử dụng và sửa chữa, dự trù thiết bị thay thế, dễ dàng xử lý tín hiệu một cách

chính xác khả năng tự động hóa cao. Nhưng bị hạn chế về mặt công suất, thiết bị chịu

ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, hay xảy ra hư hỏng vặt.

- Hệ thống điều khiển khí nén: Cũng dùng làm phần tử điều khiển và thực hiện. Gió điều khiển cỡ (5÷7)kg/cm2 được dùng phổ biến, có loại từ (1÷2) kg/cm2. Gió khởi động cỡ (20÷30) kg/cm2 => Đư-

ợc dùng ở những nơi mà khoảng cách từ đối tượng đến trung tâm điều khiển không xa.

Độ tin cậy cao, hệ thống không phức tạp. Nhược điểm là phải có hệ thống đường ống,

thiết bị khó phục hồi, cải tiến khó, đảm bảo khí khô và sạch tránh các van gỉ sét, kẹt.

- Hệ thống điều khiển thủy lực:

Có ưu điểm là gọn, độ tin cậy cao, khả năng quá tải lớn, công suất lớn, ít bị hư

hỏng.

Nhược điểm là khả năng truyền xa rất khó.

- Hệ thống hỗn hợp:

Đây là dạng điều khiển phổ biến nhất.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2. Phân tích chức năng và thuật toán điều khiển từ xa Diesel.

3.2.1. Chức năng tự động hâm nóng máy Diesel.

Ở những động cơ công suất lớn sử dụng nhiên liệu nặng, để động cơ ở trạng thái

sẵn sàng hoạt động, và tránh ứng suất nhiệt khi động cơ hoạt động. Nhiệt độ thân máy

cần duy trì trong khoảng 35  45 o C.

Để thực hiện quá trình hâm nóng máy người ta thường thực hiện như sau:

- Dùng năng lượng ngoài để hâm nóng máy Diesel chủ yếu là năng lượng điện (dây

trở) để hâm nóng dầu hoặc nước, sau đó dầu hoặc nước mới luân chuyển đến thân máy

để làm nóng máy.

- Dùng nănglượng là nước nóng, lấy từ nước làm mát máy đèn.

- Dùng năng lượng là hơi nóng lấy từ nồi hơi phụ.

- Dùng phương pháp cho máy tự hâm nóng bằng cách khởi động lại trong từng thời

gian nhất định để giữ thân nhiệt cho máy. Phương pháp này rất ít dùng vì có hại cho

máy, mất thời gian vận hành (khởi động) và tốn nhiên liệu.

* Thuật toán mô tả quá trình hâm nóng máy:

Để thực hiện quá trình hâm nóng máy, người ta sử dụng các phần tử cảm biến nhiệt

max

theo kiểu rơle.



 TH



min

Phương trình thuật toán:

Trong đó:

H(t-1) : Giá trị hàm hâm trước thời điểm tính.

H : giá trị hàm số hâm máy.

: nhiệt độ cho phép nhỏ nhất của thân động cơ cần được duy trì. Tmin

: nhiệt độ cho phép lớn nhất của thân động cơ cần được duy trì. Tmax

Một số chú ý:

- Máy được hâm khi nó ở trạng thái sẵn sàng hoạt động.

- Khi Diesel hoạt động thì mạch hâm nóng phải được cắt ra không kể nhiệt độ hâm là

bao nhiêu. Dầu cũng như nước chỉ được sấy khi áp lực đủ lớn để tạo khả năng tuần

hoàn kín.

- Bơm dầu và nước chỉ được phép dừng lại khi điện trở sấy đã được ngắt điện.

- Trong quá trình sấy nhiệt độ của dầu nước tăng lên nhưng vẫn nhỏ hơn nhiệt độ max

thì lúc đó mạch sấy vẫn được cấp điện.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Khi nhiệt độ nước, dầu đạt tới nhiệt độ max thì mạch sấy phải được ngắt ra.

3.2.2. Chức năng khởi động từ xa Diesel.

Đây là một trong các chức năng của hệ thống điều khiển từ xa Diesel .Để đảm bảo

quá trình khởi động của động cơ Diesel được thành công và có hiệu quả ta cần thực

hiện các bước sau:

* Bước 1: Chuẩn bị máy.

Muốn khởi động động cơ diesel thành công thì trước hết phải hoàn thành các điều

kiện cơ bản, khi đó tín hiệu “READY” sẽ xuất hiện sẵn sàng cho khởi động. Nếu một

trong các điều kiện không thoả mãn hệ thống sẽ báo lỗi và sẽ không thể khởi động được

động cơ.

Các điều kiện cần phải hoàn thành:

- Thực hiện via máy: Tránh sức ì, chọn thời điểm khởi động thích hợp, kiểm tra xem

máy có bị kẹt không, bôi trơn một số chi tiết động. Tiếp điểm hành trình via máy dùng

để khống chế mạch khởi động và thông báo máy trạng thái đang via hay không. Sau khi

via xong, động cơ via máy phải được tách ra khỏi trục động cơ.

- Áp lực gió khởi động đủ (25  30) kg/cm2

* Bước 2: Khởi động máy

- Dịch trục cam theo chiều chuyển động cần thiết (tiến hoặc lùi) bằng cách bẻ tay điều

khiển khi trục cam đã nằm đúng vị trí thì có tín hiệu ngắt gió dịch trục cam (bao giờ

cũng có tiếp điểm hành trình trục cam, cam chưa dịch hết thì tiếp điểm hành trình chưa

đóng).

- Mở van gió khởi động: Gió từ chai gió có áp lực cao (2530kg/cm2) đi vào đĩa chai

gió rồi tới xy lanh của động cơ để tiến hành khởi động.

- Mở khoá bộ điều tốc đưa tham số của máy về vị trí tương ứng với tốc độ min để hạn

chế nhiên liệu lúc khởi động.

- Kết hợp giữa gió khởi động và nhiên liệu dẫn tới quá trình cháy nổ và động cơ được

khởi động, lúc này sẽ xảy ra hai trường hợp là máy khởi động thành công hay không

thành công.

- Nếu máy khởi động thành công là xuất hiên tín hiệu tốc độ, lấy tín hiệu tốc độ máy để

ngắt gió khởi động, ngắt thiết bị điều khiển để hạn chế nhiên liệu và đưa tín hiệu bảo vệ

áp lực dầu bôi trơn thấp vào hoạt động, đồng thời có tín hiệu bằng đèn báo máy khởi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

động thành công. (phần tử cảm biến để gửi tín hiệu đi thực hiện các chức năng này

thường là rơle tốc độ).

- Nếu máy khởi động không thành công về nguyên tắc cũng phải có tín hiệu ngắt gió

khởi động và báo khởi động không thành công. Đồng thời trường hợp này có thiết bị

đếm số lần khởi động, có thể cho phép khởi động lại 34 lần và lần khởi động cuối

cùng không thành công thì sẽ có tín hiệu dừng khởi động và đưa hệ thống về trạng thái

ban đầu để sẵn sàng cho khởi động lần sau.

3.2.3. Chức năng dừng máy.

Theo nguyên lý chung để thực hiện dừng động cơ Diesel có hai chế độ dừng như

* Dừng bình thường:

Là quá trình xảy ra khi có lệch dừng (đưa tay điều khiển từ vị trí bất kỳ về vị trí

Stop). Khi dừng như vậy, hệ thống phải có tín hiệu gửi tới bộ phận điều chỉnh tốc độ để

tác động vào động cơ secvo của bộ điều chỉnh tốc độ, để đưa tham số của máy từ từ

giảm xuống từ nđm xuống 0.2 nđm trong thời gian từ 15  60s (tức là giảm nhiên liệu đưa

vào động cơ), sau đó mới đưa thanh răng nhiên liệu về vị trí 0 để dừng hẳn máy. Khi có

tín hiệu gửi tới bộ phận hâm máy thì mạch hâm được hoạt động.

* Dừng sự cố:

Xảy ra trong các trường hợp sau.

- Dừng sự cố bằng tay: Sử dụng nút ấn sự cố.

- Khi áp lực dầu bôi trơn thấp .

- Khi Diesel vượt tốc n =(1,11,5)nđm lúc đó mạch báo động và bảo vệ Diesel sẽ hoạt

động. Nó trực tiếp tác động vào thanh răng nhiên liệu để kéo thanh răng nhiên liệu về vị

trí 0 để dừng máy khẩn cấp hoặc tác động trực tiếp lên đường dầu của van điện từ để cắt

nhiên liệu đưa vào động cơ tức thời. Khi máy có sự cố phải dừng khẩn cấp, thì sau khi

khắc phục song sự cố muốn khởi động lại thì trước đó phải reset hệ thống.

3.2.4. Chức năng đảo chiều quay.

* Đối với Diesel lai chân vịt có bước cố định.

Diesel lai có đảo chiều, thuật toán đảo chiều quay Diesel là sự kết hợp hai quá

trình dừng và khởi động động cơ theo chiều ngược lại. Cụ thể, khi ta đưa tay điều khiển

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

từ vị trí tiến hoặc lùi (hoặc ngựơc lại), thì hệ thống sẽ hoạt động như sau: Hệ thống sẽ

điều khiển ngắt nhiên liệu vào động cơ, làm cho tốc độ động cơ từ từ giảm xuống, khi

tốc độ động cơ còn khoảng (25)% nđm thì hệ thống có tín hiệu dịch trục cam theo chiều

ngược lại. Khi cam đã dịch xong, thì sẽ có tín hiệu cấp gió khởi động khi động cơ chưa

dừng hẳn. Mục đích là để hãm nhanh động cơ dừng và bắt đầu khởi động theo chiều

ngược lại. Khi đảo chiều xong bộ điều chỉnh tốc độ lại hoạt động theo chiều rời bỏ vị trí

0 và quá trình diễn ra như khi khởi động ban đầu theo chiều cũ.

Với loại này việc đảo chiều quay chân vịt của con tàu hoàn toàn nhờ vào hệ thống ly hợp

và hộp số, tiến hành qua các bước như sau: Khi có tín hiệu đảo chiều vào tay điều khiển thì hệ

thống sẽ điều khiển đưa bộ điều tốc về vị trí tương ứng với vòng quay đảo chiều. Khi tốc độ

của Diesel giảm tới tốc độ cho phép đảo chiều, thì hệ thống đảo chiều sẽ ngắt ly hợp theo chiều

quay cũ và đóng ly hợp theo chiều quay mới. Khi ly hợp của chiều quay mới đã đóng xong, thì

hệ thống lại tác động vào động cơ secvo của bộ điều tốc để đưa nhiên liệu vào động cơ, điều

khiển tốc độ động cơ tăng tới vị trí điều khiển tương ứng theo chiều quay mới.

* Đối với Diesel không đảo chiều hay đảo chiều bằng ly hợp.

3.2.5.Chức năng điều chỉnh tốc độ động cơ Diesel từ xa.

Về nguyên tắc điều chỉnh từ xa Diesel phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Bộ điều khiển tốc độ từ xa Diesel phải đảm bảo thay đổi tốc độ động cơ theo ý muốn

và láng.

- Có thể thay đổi tốc độ điều chỉnh theo chương trình đặt trước.

- Có thể ổn định tốc độ theo mọi chế độ tải của Diesel.

Vậy để đảm bảo các yêu cầu trên thì hệ thống phải có hai khối cơ bản trên

- Khối điều chỉnh tốc (Bộ điều tốc).

∆n

o ∆

K§

THTG §CSV

K§

TRNL

§O + B§

- Khối mạch lặp có chứa khâu tạo tín hiệu cho trước (đặt tốc độ).

Hình 3.1: Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh tốc độ từ xa

Trong đó:

o : Là góc bẻ của tay điều khiển

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- KĐ: Khối khuyếch đại

- THTG: Khối thực hiện tăng giảm

- ĐCSV: Động cơ secvo

- ĐO+BĐ: Khối đo và biến đổi

- CT: Khối tạo tín hiệu chính

- TRNL: Thanh răng nhiên liệu

- PH: Phản hồi

- TH:Thực hiện

*Hoạt động:

Trên (hình 3.1) thực tế việc điều chỉnh tốc độ diesel là quá trình bẻ tay điều khiển

hay gọi là quá trình truyền động bằng góc. Góc bẻ của tay điều khiển càng lớn thì tốc

độ càng cao. Giả sử tay điều khiển dịch đi, lúc này 0  0 và 0   làm xuất hiện tín

hiệu , tín hiệu này qua khối khuyếch đại để đủ lớn đưa đến thực hiện làm rơle trung

gian tăng hay giảm, hoạt động ->tác động vào động cơ secvo->tác động vào bộ điều tốc

lượng nhiên liệu đưa vào động cơ thay đổi->tốc độ động cơ thay đổi(n), khi động cơ

secvo hoạt động, xuất hiện góc 0 = --- >=0, mạch lặp ổn định ở trạng thái cân

bằng mới, ứng với tốc độ mới của động cơ. Khi muốn điều chỉnh tốc độ theo chương

trình tín hiệu ra của động cơ secvo tác động vào khối chương trình làm thay đổi tốc độ

no theo chương trình định trước. Để tạo lặp người ta thường dùng cầu cân bằng điện

trở hoặc tạo lặp bằng sensin công tác ở chế độ biến áp.

Ph¶n håi

T§K

K§

THTG

§CSV

- Mạch tạo lặp dùng cầu cân bằng điện trở.trên (hình 3.2)

Hình 3.2 mạch tạo lặp dùng cầu cân bằng điện trở

T ĐK: Tay điều khiển

KĐ: khối khuyếch đại

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THTG: khối thực hiện trung gian

ĐCSV: động cơ secvo

*nguyên lý hoạt động của mạch lặp như sau:

Ở trạng thái ban đầu,cầu đo cân bằng động cơ secvo ngừng hoạt động, ứng với tốc

độ cho trước của động cơ thể hiện trên (hình 3.2). Khi bẻ tay điều khiển đi một góc sẽ

làm di chuyển con chạy của chiết áp, cầu đo mất cân bằng có điện áp ra ở chéo cầu đưa

tới khuyếch đại, tới thực hiện trung gian tác động vào động cơ secvo làm động cơ secvo

hoạt động quay theo chiều tương ứng, lượng nhiên liệu vào động cơ diezen thay đổi, tốc

độ động cơ thay đổi, khi động cơ secvo quay làm di chuyển con chạy chiết áp phản hồi

tới vị trí sác lập cân bằng mới động cơ secvo ngừng hoạt động ứng với tốc độ của động

cơ.

SSP

SST

®CSV

- Mạch lặp dùng Sensin (hình3.3).

K§

THTG

Hình 3.3 Mạch lặp dùng Sensin

SSF: Sensin phát

SST: Sensin thu

KĐ: Khuyếch đại

THTG: Thực hiện trung gian

ĐCSV: Động cơ secvo

3.2.6. Chức năng đóng mở ly hợp .

Điều kiện để đóng mở ly hợp:

- Tốc độ quay nhỏ hơn hoặc bằng tốc độ cho phép n  ncp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Nếu hai Diesel làm việc song song với nhau thì điều kiện để đóng ly hợp là: n1 = n2 

ncp

: Tốc độ quay của Diesel 1. n1

: Tốc độ quay của Diesel 2. n2

: Tốc độ quay trung bình nào đó theo quy định đối với từng Diesel. ncp

- Trường hợp là loại ly hợp ma sát thì áp lực gió hoặc áp lực dầu phải đạt giá trị cho

phép.

Điều kiện để nhả ly hợp (mở ly hợp):

- Tốc độ của Diesel phải thoả mãn n  ncp.

- Phải ấn nút nhả ly hợp. - Hoặc khi đưa tay điều khiển từ vị trí bất kỳ nào đó về vị trí 0 thì cũng tự động nhả ly

hợp .

*Thường có các ly hợp sau:

- Ly hợp kiểu thuỷ lực

Thường dùng ở dạng ly hợp trượt. (hinh3.4)

BD : Trục bị động

Cd: Trục chủ động

Vcd: Van điện từ

Pcao : Đầu có áp suất cao

Hình 3.4 ly hợp thủy lực kiểu trượt

- Ly hợp kiểu khí

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thường dùng ở dạng ma sát.

Đóng mở ly hợp dạng khí giới thiệu trên (hinh 3.5)

BD : Trục bị động

Cd: Trục chủ động

Hình 3.5 ly hợp khí kiểu ma sát

Vcd: Van điện từ

- Ly hợp kiểu điện : Dùng cả hai dạng là kiểu trượt và kiểu ma sát.

3.2.7. Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ Diesel .

a. Mục đích.

- Nhằm đảm bảo kiểm tra các thông số của Diesel một cách tin cậy.

- Nâng cao tính an toàn trong khai thác.

- Giúp người vận hành nhanh chóng phát hiện hư hỏng, tìm nguyên nhân để loại trừ sự

cố.

- Bảo vệ Diesel với các thông số cần thiết.

b. Các yêu cầu đối với chức năng này.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Số lượng thông số kiểm tra phải đạt giá trị tối thiểu để hệ thống đơn giản, mặt khác số

lượng thông số đó phải đủ để đánh giá trạng thái của đối tượng (Diesel).

- Hoạt động phải chính xác, không nhầm lẫn, không bỏ sót.

- Tuỳ theo thiết kế tín hiệu ánh sáng phải chỉ rõ nguyên nhân sự cố. Khi chưa nhận biết

thì ánh sáng nhấp nháy (hoặc sáng rõ), khi con người nhận biết sự cố thì ánh sáng vẫn

sáng bình thường và tắt chỉ khi loại trừ sự cố và ấn nút Reset.

- Hệ thống cần phải phát ra tín hiệu bằng âm thanh và ánh sáng khi thông số được kiểm

tra vượt ra ngoài giới hạn cho phép, khi hệ thống hoạt động bảo vệ, khi hệ thống mất

nguồn và chuyển sang nguồn sự cố.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 4:HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL MÁY CHÍNH TÀU DẦU 6500T

4.1: Hệ thống ĐKTX Điezel chính Tàu Dầu 6500T

4.2 Giới thiệu phần tử.

* Sơ đồ tổng quan hệ thống (SD_46L093):

CONTROL ROOM –CONTROL STAND : Buồng điều khiển, trụ điều khiển

WHEEL HOUSE CONT. PANEL : Bàn điều khiển trên buồng lái

ENG. RM. IND. PANEL : Bảng hiển thị thông số ở buồng máy.

AIR SOURCE PANEL : Bảng nguồn khí điều khiển.

VALVE PANEL : Bảng các van điều khiển.

FILTER : Bộ lọc khí

JUNCTION BOX : Hộp nối dây.

MAIN ENG : Máy chính.

PT – BOOST AIR PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực khí tăng áp.

PT _ COOL . F . W . PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực nước ngọt làm mát.

PT _ F . O . PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực dầu đốt.

PT – M/E . L . O . PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực dầu bôi trơn máy

chính.

PT – CONT . AIR . PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực khí điều khiển.

PT – START AIR PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực khí khởi động.

OIL MIST DETECTOR : Bộ cảm biến nồng độ hơi dầu CATTE.

FS – CYL OIL (ALARM) : Cảm biến dầu chảy bôi trơn xylanh.

PS – COOL . F . W (ALARM) : Cảm biến áp lực nước ngọt làm mát.

LvS – F . O . PIPE (ALARM) : Cảm biến rò dầu đường ống dầu cao áp

TS – COOL . F . W (ALARM) : Cảm biến nhiệt độ nước ngọt làm mát.

PS – START AIR (ALARM) : Cảm biến áp lực khí khởi động.

PS – L . O (AUX . PUMP) : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn ( bơm phụ)

PS – L . O (ALARM) : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn ( báo động)

PS – L . O ( AUTO . STOP) : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn (tự động dừng

máy)

LS – TURNING GEAR : Công tắc hành trình ra vào ly hợp via máy.

LS – CAM SHAFT ( AH, AS) : Công tắc hành trình vị trí trục cam (tiến, lùi)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LS – F . O . HANDLE : Công tắc hành trình vị trí tay điều khiển.

MV – GOV . CHANGE OVER : Van điện từ ra vào ly hợp bộ điều tốc.

MV – EMERG . STOP : Van điện từ để dừng sự cố.

PM – F . O RACK MARK : Bộ chỉ báo độ mở thanh răng nhiên liệu.

* Giới thiệu phần tử mạch gió, Trên sơ đồ (A-46L093).

- Vùng 100 WHELL HOUSE CONTROL PANEL.

104 : FILTER VALVE : Van lọc gió

141 : MANEUV HANDLE : Tay điều khiển tại buồng lái.

119 : PRESS.SWITCH : Cảm biến áp lực.

118 : SOLENOID VALVE : Van điện từ điều khiển tự động giảm tốc.

106 : CHECK CHOCK VALVE : Van tiết lưu

114 : PRESS.GAUGE : đồng hồ đo áp lực gió điều khiển.

- Vùng 200 VALVE PANEL:

201 : AHEAD(MV-A) : Van điện từ dịch trục cam theo chiều tiến.

202 : ASTERN(MV-S) : Van điện từ dịch trục cam theo chiều lùi.

ST) 203: START (MV-ST) : Van điện từ cấp gió điều khiển khởi động máy

chính.

204: STOP (MV-P) : Van điện từ cấp gió điều khiển dừng máy chính.

205 : FILTER VALE : Van lọc gió.

- Vùng 300 AIR SOURCE PANEL:

301 : FILTER VALVE : Van lọc gió

302 : BALL VALVE : Van một chiều

303 : REDUCING VALVE : Van giảm áp

304 : SAFETY VALVE : Van an toàn

305 : AIR FILTER : Bộ lọc gió

:Van điều khiển bằng tay chọn vị trí điều khiển từ xa hay tại tại chỗ.

307 : PREESS.SWITCH : Cảm biến áp lực gió điều khiển

308 : WAY BALL VALVE : Van điều khiển bằng tay chọn đường gió cấp

311: AIR DRIER : Bộ lọc ẩm có cửa xả.

- Vùng 400 CONTROL ROOM CONTROL STAND:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

441 : MANEUV HANDLE : Tay điều khiển nhiên liệu tại buồng điều

khiển

414 : PRESS.GAUGE : Đồng hồ đo áp lực gió khởi động

404 : LINE FILTER : Phin lọc

405: PRESS.SWITCH : Cảm biến áp lực gió tại vị trí điều khiển.

406: CHECK CHOCK VALVE : Van tiết lưu

407: REDUCING VALVE : Van giảm áp

408: SOLENOID VALVE : Van điện từ.

: Van điện từ điều khiển đổi chiều vị trí điều khiển gió.

437 : PRESS.TRANSMITTER : Bộ chuyển đổi áp lực gió khởi động.

- Vùng 600 RESERVOIR:

Đây là nguồn gió chính cho khởi động và điều khiển động cơ.

- Vùng 900 ENGINE SIDE:

902 : FILTER : Các van lọc

903 : DOUBLE-NON-RETURN VALVE : Van 1 chiều

905 : CAM SHAFT C/O CYLINDER : Cơ cấu dịch trục cam theo chiều tiến

hay lùi

906 : STOP CYLINDER : Cơ cấu dừng

907 : START AIR PILOT VALVE : Van dẫn gió khởi động

908 : SOLENOID VALVE :Van điện từ dừng sự cố

909 : GOVERNOR : Bộ điều tốc.

910 : GOV.CONT.VALVE : Van điều chỉnh.

912 : CHANGE-OVER VALVE :Van điều khiển dịch trục cam.

959 : SAFETY VALVE : Van an toàn.

916 : SAFETY VALVE : Van an toàn.

944 : PRESS.SWITCH : Cảm biến áp lực gió khởi động .

955 : 3-WAY VALVE : Van điều chỉnh gió điều khiển.

958 : PILOT VALVE : Van điều khiển .

951 : SUPER SPOOL SOL.VALVE :Van điện từ điều khiển vị trí đảo

chiều.

952 : SUPER SPOOL VALVE : Van điều khiển vị trí đảo chiều.

949 : PRESS.TRANSMITTER : Bộ chuyển đổi áp lực gió khởi động.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

950 : PRESS.TRANSMITTER : Bộ chuyển đổi áp lực gió điều khiển.

* Nguồn gió:

Nguồn gió khởi động có áp suất Pmax= 4.00 Mpa.

Nguồn gió điều khiển có áp xuất P = 1.6 MPa.

* Nguồn cấp cho mạch điều khiển.

Nguồn xoay chiều : 220V; 60Hz; 1pha.

Nguồn sự cố : 24V DC

* Mạch bảo vệ EC _46L063_ 3.(500).

LS – FO : Tiếp điểm hành trình tay điều khiển .

MV – ES : Van điện từ dừng sự cố .

PS – LOS : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn.

PB – ESC : Nút dừng sự cố bằng tay ở buồng máy.

MR _1L : Rơle tốc độ.

MR _2H : Rơle tốc độ.

T_LOS : Rơle thời gian tạo độ trễ khi áp lực dầu bôi trơn thấp.

PB – ESW : Nút dừng sự cố ở buồng điều khiển .

R_LOS : Rơle trung gian áp lực dầu bôi trơn thấp.

R_SR : Rơle trung gian dừng máy chính bằng tay.

R_OS : Rơle dừng quá tốc.

R_EMS : Rơle trung gian dừng sự cố máy chính.

* Các đầu vào ra cho PLC.

- INPUT CIRCUIT.sơ đồ(+ I _ 46L093 -1)

2000.00 – ON ở vị trí điều khiển từ xa.

2000.01 – ON điều khiển tại buồng lái.

2000.02 – ON ở buồng điều khiển.

2000.03 – ON dịch trục cam theo chiều tiến cạnh máy.

2000.04 – ON dịch trục cam theo chiều lùi.

2000.05 – ON tay điều khiển ở vị trí tiến tại panel điều khiển buồng lái.

2000.06 – ON tay điều khiển ở vị trí lùi tại panel điều khiển buồng lái.

2000.07 _ ON xác nhận điều khiển dầu bôi trơn xy lanh ở buồng lái.

2000.08 _ ON tay điều khiển ở vị trí tiến tại buồng điều khiển .

2000.09 _ ON tay điều khiển ở vị trí lùi tại buồng điều khiển.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2000.10 – ON xác nhận điều khiển dầu bôi trơn xy lanh ở buồng điều khiển.

2000.11 – ON dừng Diesel khi quá tốc.

2000.12 – ON gió khởi động.

2000.13 – ON khả năng đảo chiều quay ở buồng lái.

2000.14 – ON điều chỉnh lượng tăng áp lực dầu bôi trơn .

2000.15 – ON định vòng thời gian báo động .

- OUTPUT CIRCUIT SƠ ĐỒ ( + O _ 46L093 -1).

0000.00 – tín hiệu cho van khởi động.

0000.01 – tín hiệu cho van điện từ để điều chỉnh tốc độ.

0000.02 – tín hiệu cho van điện từ dừng động cơ.

0000.03 – tín hiệu cho van điện từ để động cơ hoạt động theo chiều tiến .

0000.04 – tín hiệu cho van điện từ để động cơ hoạt động theo chiều lùi .

0000.09 – tín hiệu cho role thời gian đặt thời gian cho van hạn chế nhiên liệu.

0000.10 – tín hiệu cho chế độ bình thường của CPU.

* Mạch đo tốc độ.

METER RELAY_ Cảm biến tốc độ.

Nguồn cấp DC 24v.

COUNTER_Khối bộ đếm.

Nguồn cấp AC 220v.

INDICATOR_Khối hiển thị.

Nguồn cấp AC 220v .

4.3. Nguyên lý hoạt động.

4.3.1. Chức năng khởi động động cơ .

a, Chuẩn bị khởi động Diesel.

* Chuẩn bị mạch điện:

- Bật cầu dao cấp nguồn cho mạch điều khiển (sơ đồ EC – 46L059 – 1).

Nguồn điện 220V/ 60Hz một pha được gửi tới chân U0 V0 qua bộ biến đổi AC/DC

CONVERTER tạo điện áp một chiều cấp cho mạch điều khiển. Đèn PL-AC sáng báo có

nguồn cấp cho hệ thống điều khiển, rơle R_AC có điện → R_AC (650) đóng → gửi tín

hiệu đến khối VDR (Voyage Data Recorder); R_AC (700) cắt tín hiệu tới khối báo

động.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Nguồn dự phòng DC 24V cấp cho hệ thống khi nguồn chính bị sự cố. Nguồn này gửi

tới chân Po No đèn PL_DCS sáng báo hệ thống có nguồn dự phòng một chiều. Rơle

R_DCS có điện, làm đóng tiếp điểm R_DCS (650) gửi tín hiệu đến khối VDR.

* Chọn vị trí điều khiển:

Tác động vào van 438 (MV – CP) để chọn vị trí điều khiển tại WHEEL HOUSE

CONTROL PANEL hay CONTROL ROOM CONTROL STAND → PS –CPC = 1 →

đưa tín hiệu báo điều khiển từ xa vào đầu vào 2000.00 của PLC.

Nếu điều khiển tại buồng lái thì SW_CP =1 → đầu ra 0001.00 = 1 → đèn PL 101

sáng báo điều khiển tại buồng lái. Nếu điều khiển tại buồng điều khiển thì SW_CP =1

→ đầu ra 0001.02 =1 → đèn PL 102 sáng báo điều khiển tại buồng điều khiển.

* Via máy:

Khi via máy động cơ lai bánh đà của diesel làm cho tiếp điểm hành trình via máy

LS_TG dịch chuyển, tín hiệu này gửi tới đầu vào 2001.06. Khi LS-TG = 0 tín hiệu đầu

ra 0002.02 = 1 → đèn PL125 sáng báo via máy tại buồng lái. Đầu ra 0002.03 =1 →

đèn PL 25 sáng báo via máy tại buồng điều khiển. Khi máy đã via xong thì tiếp điểm

hành trình LS –TG =1, gửi tín hiệu vào đầu vào 2001.06 → đầu ra 0002.04 =1 → đèn

PL 126 sáng báo máy đã via xong tại buồng lái đầu ra 0002.05 =1 → đèn PL 26 sáng

báo máy đã via xong tại buồng điều khiển.

* Chuẩn bị mạch gió:

- Nguồn gió điều khiển: Nguồn gió chính được lấy từ chai gió có áp

suất 3MPa (600-AIR RESEVOIR) qua van giảm áp 303 → áp suất giảm xuống 0,80

MPa, sau đó được đưa tới van 306 chờ lệnh thực hiện.

Nếu chọn vị trí điều khiển tại buồng điều khiển thì nguồn gió từ van 306 chia làm hai

ngả:

+ Tới khối 200 (VALVE PANEL) qua đường # 22 để đưa gió tới các van 201, 202,

203, 204 chờ lệnh điều khiển tiến, lùi, khởi động và dừng.

+ Tới khối 100 và 400 qua đường #12 tới van 408 để chờ lệnh chọn vị trí điều khiển.

Khi áp lực gió điều khiển thấp P ≤ 0,65 MPa thì cảm biến áp lực PS_CA mở ra → đầu

ra 0003.06 =1 → đèn AL 115 sáng báo áp lực gió điều khiển thấp tại buồng lái. Đầu ra

0003.07 =1 → đèn AL 15 sáng báo áp lực gió điều khiển thấp tại buồng điều khiển.

- Nguồn gió khởi động: Được lấy từ chai gió có áp lực 3Mpa đưa trực tiếp đến van 907

để chờ lệnh thực hiện. Khi áp lực gió khởi động thấp P ≤ 1,5 MPa cảm biến PS –SA mở

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ra → đầu ra 0004.04 =1 → đèn AL 124 sáng báo áp lực gió khởi động thấp tại buồng

lái; đầu ra 0004.05 =1 → đèn AL 24 sáng báo áp lực gió khởi động thấp tại buồng điều

khiển.

b. Quá trình khởi động.

Sau khi chuẩn bị các điều kiện hoàn tất ta tiến hành khởi động động cơ. Giả sử

khởi động theo chiều tiến Máy chính đang ở trạng thái dừng, ta đưa tay điều khiển sang

vị trí tiến (AHEAD). Nếu vị trí điều khiển tại buồng điều khiển thì công tắc hành trình

LS-HA =1 → gửi tín hiệu tới đầu vào 2000.08, đầu ra 0002.00, 0002.01 có tín hiệu →

đèn PL 108, PL 8 đều sáng báo vị trí điều khiển tại buồng điều khiển. Đưa tay điều

khiển sang vị trí START, tiếp điểm hành trình LS-ST = 1, có tín hiệu đưa tới đầu vào

2001.08.

Nếu vị trí trục cam không trùng với vị trí trên tay điều khiển thì đầu ra 0000.02 =1

→ MV-P (STOP VALVE) = 1 tác động vào cơ cấu dừng động cơ. Đồng thời, đầu ra

0000.03 = 1 → cấp nguồn cho van MV-A, gió điều khiển qua các van 301 → 302 →

308 → 311 → 305 → 306 → 205 → 201 → 902 → 903 → dịch trục cam theo chiều

tiến. Mặt khác, đầu ra 0000.01 =1 → MV-G =1 để đưa gió từ 408 → 406 → 902 → 955

→ tác động vào cơ cấu hạn chế nhiên liệu. Sau đó trục cam được đi đến vị trí tiến →

LS-CA = 1 → 2000.03 =1 → đầu ra 0001.04 =1 → PL 103 sáng báo trục cam ở vị trí

tiến ở buồng lái; đầu ra 0001.05 =1 → → PL3 sáng báo trục cam ở vị trí tiến ở buồng

điều khiển. Sau đó đầu ra 0000.02 = 0 → MV-P =0 cắt nguồn cho van dừng. Sau 2 (s)

thì đầu ra 0000.03 = 0 → MV-A =0.

Khi vị trí trục cam trùng với vị trí trên tay điều khiển thì hệ thống tiếp tục được khởi

động (trước khi van khởi động được cấp nguồn thì phải thoả món các điều kiện: máy đã

via xong, áp lực dầu bôi trơn không được quá thấp, máy không ở trạng thái dừng sự cố).

Đầu ra 0000.00 = 1 → MV-ST = 1, gió điều khiển từ 203 → 902 → 903 → 959 → đến

tác động vào làm mở van 907, làm gió khởi động từ khối 600 đưa đến các đĩa chia gió

để khởi động động cơ.

- Nếu khởi động thành công: tốc độ động cơ tăng dần, rơle tốc độ MR-1H = 1 → đầu ra

0000.00 = 0 → MV-ST = 0 cắt gió khởi động. Sau 3 (s) (thời gian tác động của T-

GOV) đầu ra 0000.01 = 0 → MV-G =0 ngắt van hạn chế nhiên liệu 408, quá trình khởi

động kết thúc.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Nếu khởi động không thành công: máy vẫn tiếp tục khởi động, sau 10 (s) ( thời gian

đặt của T-ST) tiếp điểm T-ST mở ra cắt nguồn tới van MV-ST, quá trình khởi động bị

ngắt. Ta đưa tay điều khiển về vị trí STOP.

4.3.2. Chức năng dừng động cơ.

a. Dừng bình thường:

Khi muốn dừng động cơ ta đưa tay điều khiển về vị trí STOP, tín hiệu được đưa tới

đầu ra 000.02 =1 → MV-P = 1 gió điều khiển từ #26 → 902 → 903 → 906 để dừng

động cơ. Khi đó ngừng cấp nhiên liệu cho động cơ → động cơ dừng.

b. Dừng sự cố:

* Dừng sự cố bằng tay

Khi hệ thống gặp sự cố cần dừng khẩn cấp thì ta ấn nút PB-ESw (tại buồng lái)

hoặc PB_Esc → R-ES = 1 → R-ES (502 ) = 1 → MV-ES = 1. Gió điều khiển từ #33 →

902 → 908 → 903 → 906 để dừng động cơ.

*Dừng sự cố tự động

Hệ thống dừng sự cố tự động khi:

- Áp lực dầu bôi trơn quá thấp: Khi áp lực dầu bôi trơn quá thấp P ≤ 0,15 MPa thì cảm

biến áp lực PS_LOS =1 → T-LOS = 1. Sau 3(s) T-LOS (504) =1 → R-LOS = 1 →

R_LOS (502) =1 → MV –ES =1. Gió điều khiển từ #33 → 902 → 908 → 903 → 906

để dừng động cơ.

- Động cơ bị quá tốc: Khi động cơ bị quá tốc (n = 120% nđm) thì rơle tốc độ MR-2H =1

→ R-OS =1 → R-OS (502) = 1 → MV-ES = 1. Gió điều khiển từ #33 → 902 → 908 →

903 → 906 để dừng động cơ. Khi động cơ dừng thì MR-1L =1 → R-SR = 1 → R-

SR(503) = 0 cắt mạch bảo vệ áp lực dầu bôi trơn.

4.3.3. Chức năng đảo chiều quay Diesel.

Giả sử máy đang hoạt động theo chiều tiến, muốn đảo chiều động cơ ta đưa tay

điều khiển sang vị trí lùi, công tắc hành trình LS-HS =1 → đầu vào 2000.09 =1. Lúc đó

vị trí tay điều khiển không trùng với vị trí của trục cam, đầu ra 0000.02 =1 → MV-P

=1, gió điều khiển từ 204 → 902 → 903 → 906 tác động vào cơ cấu dừng làm tốc độ

động cơ giảm dần. Khi tốc độ động cơ giảm xuống đến mức tốc độ khởi động thì MR-

1H tác động → đầu ra 0000.01 =1 → MV-G = 1 để hạn chế nhiên liệu vào động cơ.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tốc độ động cơ tiếp tục giảm xuống đến mức có thể đảo chiều thì rơle MR-2L tác động

→ đầu ra 0000.04 =1 → MV-S =1 gió điều khiển từ 202 → 902 → 903 → 905 tác động

đưa trục cam về vị trí lùi → LS-CS =1 → 2000.04 =1 → 0001.08 =1 và 0001.09 =1 →

đèn PL105 và PL5 sáng báo vị trí trục cam lùi ở buồng lái và buồng điều khiển. Sau

thời gian cố định 2(s) thì đầu ra 000.04 = 0 → MV-S = 0 để cắt gió tới 905.

Khi động cơ dừng lại thì ta đưa tay điều khiển sang vị trí START để khởi động

động cơ theo chiều lùi. Đầu ra 0000.00 =1 → MV-ST =1 gió điều khiển từ 203 → 902

→ 903 → 959 → đến tác động vào làm mở van 907, làm gió khởi động từ khối 600 đưa

đến các đĩa chia gió để khởi động động cơ. Khi đó tốc độ động cơ tăng dần, rơle tốc độ

MR-1H = 1 → đầu ra 0000.00 = 0 → MV-ST = 0 cắt gió khởi động. Sau 3 (s) (thời gian

tác động của T-GOV) đầu ra 0000.01 = 0 → MV-G =0 ngắt van hạn chế nhiên liệu 408.

Nếu khởi động không thành công: máy vẫn tiếp tục khởi động, sau 10 (s) ( thời gian đặt

của T-ST) tiếp điểm T-ST mở ra cắt nguồn tới van MV-ST, quá trình khởi động bị ngắt.

Ta đưa tay điều khiển về vị trí STOP.

4.3.4. Chức năng điều chỉnh tốc độ Diesel.

Muốn điều chỉnh tốc độ động cơ diesel,thì ta thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp

cho động cơ. Muốn tăng tốc thì ta đưa thêm nhiên liệu và ngược lại. Tay điều khiển về

mỗi phía đều có các vị trí từ 1  10, ứng với mỗi vị trí tương ứng với một mức nhiên

liệu cấp cho động cơ và ứng với một tốc độ nhất định. Khi thay đổi vị trí điều khiển từ

1 10 thì áp lực gió đi qua tay điều khiển → van 438 → 408 → van tiết lưu 406 → #48

→ 902 → 952 → 955 → dịch chuyển xy lanh 909 tác động vào cơ cấu điều chỉnh nhiên

liệu để đưa thêm hoặc cắt bớt nhiên liệu vào động cơ → thay đổi tốc động cơ.

4.3.5. Chức năng tự động kiểm tra,báo động và bảo vệ Diesel.

- Áp lực dầu bôi trơn thấp:

Áp lực dầu bôi trơn máy chính nằm trong khoảng (0,25  0,35) MPa. Khi áp lực dầu

bôi trơn ≤ 0,22 MPa thì bơm dầu bôi trơn dự phòng sẽ tự động bơm tăng cường. Khi áp

lực dầu bôi trơn ≤ 0,21 MPa thì động cơ sẽ tự động giảm tốc, và đưa ra báo động. Lúc

đó PS-LO = 1 → 2010.01 = 1 → đầu ra 0003.02 = 1 → đèn AL-113 sáng báo áp lực

dầu bôi trơn máy chính thấp tại buồng lái; đầu ra 0003.03 = 1 → đèn AL-13 sáng báo

áp lực dầu bôi trơn máy chính thấp tại buồng máy. Khi áp lực dầu bôi trơn ≤ 0,15 MPa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

thì cảm biến áp lực PS-LOS =1 → T-LOS = 1. Sau 3(s) T-LOS (504) =1 → R-LOS = 1

→ R-LOS (502) =1 → MV –ES =1, để dừng động cơ. Đầu vào 2010.05 =1 → đầu ra

0003.10 = 1 → đèn AL -119 sáng báo dừng máy chính do áp lực dầu bôi trơn thấp tại

buồng lái; đầu ra 0003.11 = 1 → đèn AL-19 sáng báo dừng máy chính do áp lực dầu

bôi trơn thấp tại buồng điều khiển.

- Động cơ bị quá tốc:

Khi động cơ bị quá tốc (n = 120% nđm) thì rơle tốc độ MR-2H =1 → R-OS =1 → R-

OS (502) = 1 → MV-ES = 1 dẫn đến dừng động cơ. Đồng thời, 2010.06 = 0 →0004.00

= 1, 0004.01 =1 → AL-120, AL-20 đều sáng báo động cơ được dừng do quá tốc tại

buồng lái và buồng điều khiển.

- Áp lực nước làm mát thấp:

Áp lực nước làm mát động cơ bình thường nằm trong khoảng (0.05  0.1) MPa. Khi

áp lực nước làm mát xuống ≤ 0.015 MPa thì động cơ sẽ tự động giảm tốc và đưa ra báo

động. Khi áp lực nước làm mát thấp thì PS-FW = 0 → 2010.11 = 0 → 0004.10 = 1,

0004.11 = 1→ đèn AL-184, AL-84 sáng báo áp lực nước làm mát thấp.

- Một số thông số báo động khác:

Nhiệt độ nước làm mát cao.

Nhiệt độ khí xả cao.

Dầu bôi trơn xylanh máy chính kém.

Nguồn điều khiển chính AC bị lỗi.

Nguồn dự phòng DC bị lỗi

Áp lực gió trong chai gió thấp.

Có sự dò rỉ dầu FO trong ống.

-Áp lực gió khởi động thấp:

-Áp lực gió khởi động nằm trong khoảng (2  3) MPa. Khi áp lực gió khởi động giảm

xuống thì máy nén sẽ tự khởi động để nén gió vào chai. Khi áp lực gió khởi động giảm

≤ 0,15 MPa thì PS-SA = 0 → 2010.08 = 0 → 0004.04 = 1, 0004.05 = 1 → đèn AL-124,

AL-24 sáng báo áp lực gió khởi động thấp.

- Áp lực gió điều khiển thấp:

Áp lực gió điều khiển nằm trong khoảng (0,75  0,85) MPa. Khi áp lực gió khỏi

động giảm xuống ≤ 0,65 MPa thì hệ thống đưa ra báo động, các đèn AL-115, AL-15

sáng.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 5: LẬP TRÌNH HỆ THỐNG DKTX DIEZEL BẰNG S7-300

5.1. Giới thiệu chung về lập trình PLC.

5.1.1. Giới thiệu về S7-300.

PLC là chữ viết tắt của Programmable Logic Control, là thiết bị điều khiển logic

khả trình có thể lập trình được, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển

logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Như vậy, với chương trình điều khiển trong

mình, PLC trở thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ

trao đổi thông tin với môi trường xung quanh( với các PLC khác hoặc với máy tính ).

Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu nhớ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các

khối chương trình và được thực hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét. Để có thể thực hiện

được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính,

nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu chương trình

điều khiển, dữ liệu và tất nhiên phải có cổng vào/ra để giao tiếp được với đối tượng

điều khiển và để trao đổi với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ bài

toán điều khiển số, PLC cần phải có các khối chức năng đặc biệt khác như bộ đếm

(Counter), Bộ thời gian (Timer)... và những khối hàm chuyên dụng

a, Các module của PLC S7-300:

Thông thường, để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các

đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chủng loại tín hiệu vào/ra

khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình.

Chúng được chia nhỏ thành các module. Số các số module được sử dụng nhiều hay ít

tuỳ theo từng bài toán, song tối thiểu bao giờ cũng phải có một module chính là module

CPU. Các module còn lại là các module nhận/truyền tín hiệu với đối tượng điều khiển,

các module chức năng chuyên dụng như PID, điều khiển động cơ. Chúng được gọi

chung là module mở rộng. Tất cả các module được gá trên thanh ray (Rack).

 Module CPU

Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời

gian, bộ đếm cổng truyền thông (RS485) và có thể có một vài cổng vào ra số. Các cổng

vào ra số có trên module CPU được gọi là cổng vào ra onboard.

Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau. Nói chung chúng được

đặt tên theo bộ xử lý có trong nó như module CPU312, module CPU314, module

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CPU315… Những module cùng sử dụng một loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về

cổng vào/ra onboard cũng như các khối làm việc đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư

viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng cổng vào/ra onboard này sẽ được phân biệt

với nhau trong tên gọi bằng thêm cụm chữ cái IFM. Ngoài ra còn có các loại module

CPU với hai loại cổng truyền thông, trong đó cổng truyền thông thứ hai có chức năng

chính là phục vụ việc nối mạng phân tán. Tất nhiên kèm theo cổng truyền thông thứ hai

này là những phần mềm thông dụng thích hợp cũng đã được cài sẵn trong hệ điều hành.

Các loại module CPU được phân biệt với những module CPU khác bằng thêm cụm từ

DP (distributed Port) trong tên gọi. Ví dụ module CPU315 – DP.

 Module mở rộng

Các module mở rộng được chia thành 5 loại chính :

+PS (Power supply) : Module nguồn nuôi.Có 3 loại 2A, 5A và 10A.

+SM (Signal module) : Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, bao gồm :

-DI(Digital input) : Module mở rộng các cổng vào số. Số các cổng vào mở rộng có

thể là 8,16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại module.

-DO(Digital output) : Module mở rộng các cổng ra số. Số các cổng ra số mở rộng có thể

là 8,16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại module.

-DI/DO: (Digital input/Digital output): Module mở rộng các cổng vào/ra số. Số các

cổng vào/ra số mở rộng có thể là 8 vào/8 ra hoặc 16 vào/16 ra tuỳ thuộc vào từng loại

module.

- AI(Analog input): Module mở rộng các cổng vào tương tự.Về bản chất chúng là

những bộ chuyển đổi tương tự số 12 bits(AD). Tức là mỗi tín hiệu tương tự được

chuyển thành mỗi tín hiệu số (nguyên) có độ dài 12 bits. Số các cổng vào tương tự có

thể là 2,4 hoặc 8 tuỳ từng loại module.

- AO(Analog output): Module mở rộng các cổng ra tương tự. Chúng chính là những bộ

chuyển đổi số tương tự (DA). Số các cổng ra tương tự có thể lá 2,4 hoặc 8 tuỳ từng loại

module.

- AI/AO(Analog input/Analog output): Module mở rộng các cổng các cổng vào ra

tương tự. Số các cổng vào/ra tương tự có thể là 4 vào/2 ra, hoặc 4 vào/4 ra tuỳ từng loại

module.

+ IM (Interface module) : Module ghép nối.Đây là loại module chuyên dụng có nhiệm

vụ nối từng nhóm các module mở rộng lại với nhau thành 1 khối và được quản lý bởi 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

module CPU. Thông thường các module mở rộng được gá liền với nhau trên 1 thanh đỡ

gọi là rack.. Trên mỗi 1 rack chỉ có thể gá được nhiều nhất 8 module mở rộng (không

kể module CPU, module nguồn nuôi). Một module CPU S7 – 300 có thể làm việc trực

tiếp được nhiều nhất 4 rack và các rack này phải được nối với nhau bằng module IM.

+ FM (Function module): Module có chức năng điều khiển riêng,ví dụ như module điều

khiển động cơ bước, module điều khiển động cơ servo, module PID, module điều khiển

vòng kín…

+ CP (Commucation module) : Module phục vụ truyền thông trong mạng với nhau hoăc

với máy tính.

b, Vòng quét chương trình.

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét

. Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới

vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét,

chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1 (Block

End). Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn thực chuyển các nội dung của

bộ đệm ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thông

nội bộ và kiểm lỗi được thể hiện trên (hình5.1).

Hình 5.1 Quá trình hoạt động của một vòng quét

- Chú ý rằng bộ đệm I và Q không liên quan đến cổng vào/ra tương tự nên các lệnh

truy cập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không thông qua bộ

đếm.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thời gian cần thiết để PLC thực hiện một vòng quét gọi là thời gian vòng quét. Thời

gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng được thực hiện

trong một khoảng thời gian như nhau. Có vòng quét được thực hiện lâu, có vòng quét

được thực hiện nhanh tuỳ thuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện, vào số

lượng dữ liệu được truyền thông trong vòng quét đó.

Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý, tính toán và việc gửi tín hiệu

điều khiển tới đối tượng có một khoảng thời gian trễ đúng bằng thời gian vòng quét.

Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định tính thời gian thực của chương trình điều

khiển trong PLC. Thời gian vòng quét càng ngắn, tính thời gian thực hiện chương trình

càng cao.

Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt, ví dụ như khối

OB40,OB80, chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất

hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại. Các khối chương trình này có thể được thực

hiện tại mọi điểm trong vòng quét chứ không bị gò ép là phải ở trong giai đoạn thực

hiện chương trình. Chẳng hạn nếu một tín hiệu báo ngắt xuất hiện khi PLC đang ở giai

đoạn truyền thông và kiểm tra nội bộ, PLC sẽ tạm dừng công việc truyền thông, kiểm

tra, để thực hiện khối chương trình tương ứng với tín hiệu báo ngắt đó. Với hình thức

xử lý tín hiệu ngắt như vậy, thời gian vòng quét càng lớn khi càng có nhiều tín hiệu

ngắt xuất hiện trong vòng quét. Do đó, để nâng cao tính thời gian thực cho chương trình

điều khiển, tuyệt đối không được viết chương trình xử lý ngắt quá dài hoặc quá lạm

dụng việc sử dụng chế độ ngắt trong chương trình điều khiển.

Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với

cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền

thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn 1 và 3 do hệ điều hành CPU

quản lý. Ở một số module CPU, khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức, hệ thống sẽ cho dừng

mọi công việc khác, ngay cả chương trình ngắt, để thực hiện lệnh trực tiếp với cổng

vào/ra.

c, Cấu trúc chương trình.

Chương trình cho S7-300 được lưu trong bộ nhớ của PLC ở vùng dành riêng cho

chương trình và có thể được lập với hai dạng cấu trúc khác nhau:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Lập trình tuyến tính: Toàn bộ chương trình điều khiển nằm trong một khối trong bộ

nhớ. Loại hình cấu trúc tuyến tính này phù hợp những với bài toán tự động nhỏ, không

phức tạp. Khối được chọn phải là khối OB1, là khối mà PLC luôn quét và thực hiện các

lệnh trong nó thường xuyên, từ lệnh đầu tiên đến lệnh cuối cùng và quay lại lệnh đầu

Lệnh 1

Lệnh 2

Vòng quét

OB1

Lệnh cuối cùng

tiên trên (hình 5.2)

hình 5.2 cấu trúc vòng quét

+ Lập trình có cấu trúc:

Chương trình được chia thành những phần nhỏ với từng nhiệm vụ riêng và những

phần này nằm trong những khối chương trình khác nhau. Loại hình cấu trúc này phù

hợp với những bài toán điều khiển nhiệm vụ và phức tạp. Mỗi khi xuất hiện một tín

hiệu báo ngắt hệ thống sẽ tạm dừng công việc đang thực hiện lại, chẳng hạn tạm dừng

việc thực hiện chương trình trong OB1, và chuyển sang thực hiện chương trình xử lý

trong ngắt trong các khối OB tương ứng. Ví dụ khi đang thực hiện OB1 mà xuất hiện

tín hiệu ngắt báo sự cố truyền thông, hệ thống sẽ tạm dừng việc thực hiện OB1 lại để

gọi và thực hiện chương trình trong khối OB87. Chỉ sau khi đã thực hiện xong chương

trình trong OB87, hệ thống sẽ quay trở về tiếp tục phần chương trình còn lại trong OB1.

SFB

OB Organization Block

SFC

Cấu trúc một chương trình (có cấu trúc hình 5.3)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

hình 5.3 sơ đồ lập trình có cấu trúc

*chú thích ( hình 5.3)

OB = Organization Block

FC = Function

FB = Function Block

SFB = System Function Block

SFC = System Function

SDB = System Data Block

DB = Data Block

Khác với kiểu lập trình tuyến tính, kỹ thuật lập trình có cấu trúc (structure

programming) là phương pháp lập trình mà ở đó toàn bộ chương trình điều khiển được

chia nhỏ thành các khối FC hay FB mang một nhiệm vụ cụ thể riêng và được quản lý

chung từ những khối OB Kiểu lập trình này rất phù hợp cho bài toán điều khiển phức

tạp, nhiều nhiệm vụ cũng như cho việc sửa chữa, gỡ rối sau này.

d, Trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng:

Trong trạm PLC luôn có sự trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng thông

qua bus nội bộ. Ngay tại đầu vòng quét, các dữ kiện tại cổng vào của các module số

(DI) đã được CPU chuyển tới bộ đệm vào số. Cuối mỗi vòng quét nội dung của bộ đệm

ra số lại được CPU chuyển đến cổng ra của các module ra số (DO). Việc thay đổi nội

dung hai bộ đệm này được thực hiện bởi chương trình ứng dụng. Điều này cho thấy nếu

trong chương trình ứng dụng có nhiều lệnh đọc giá trị cổng vào số thì cho dù giá trị

logic thực có của cổng vào này có thể đã bị thay đổi trong quá trình thực hiện vòng

quét, chương trình sẽ vẫn luôn đọc được cùng một giá trị từ I và giá đó chính là giá trị

của cổng vào có tại thời điểm đầu vòng quét. Cũng như vậy, nếu chương trình ứng dụng

nhiều lần thay đổi giá trị cho một cổng ra số thì do nó chỉ thay đổi cuối cùng mới thực

hiện được đưa tới cổng ra vật lý của module DO.

Khác hẳn với việc đọc /ghi cổng số, việc truy nhập cổng vào/ra tương tự lại được

CPU thực hiện trực tiếp với module mở rộng (AI/AO). Như vậy mỗi lệnh đọc giá trị từ

địa chỉ thuộc vùng PI sẽ thu được một giá trị đúng bằng giá trị thực có ở cổng tại thời

điểm thực hiện lệnh. Tương tự khi thực hiện lệnh gửi một giá trị (số nguyên 16 bit) tới

địa chỉ của vùng PQ, giá trị đó sẽ được gửi ngay tới cổng ra tương tự của module.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tuy nhiên miền địa chỉ PI và PQ lại được cung cấp nhiều hơn là số các cổng vào ra

tương tự của một trạm. Chẳng hạn, thực chất các cổng vào tương tự chỉ có thể có là từ

địa chỉ PIB256 đến địa chỉ PIB767 nhưng miền địa chỉ của PI và PQ lại từ 0 đến 65535.

Điều này tạo ra khả năng kết nối các cổng vào/ra số với những địa chỉ dôi ra đó trong

PI/PQ giúp chương trình ứng dụng có thể truy nhập trực tiếp các module DI/DO mở

rộng để có được giá trị tức thời tại cổng mà không thông qua bộ đệm I và Q.

5.1.2 Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình PLC.

Các loại PLC nói chung thường có nhiều ngôn ngữ lập trình nhằm phục vụ các đối

tượng sử dụng khác nhau. PLC S7-300 có ba ngôn ngữ lập trình cơ bản.

- Ngôn ngữ “liệt kê lệnh”, ký hiệu là STL (Statement lits). Đây là dạng ngôn ngữ lập

trình thông thường của máy tính. Một chương trình được ghép bởi nhiều câu lệnh theo

một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm một hàng và đều có cấu trúc chung “tên lệnh”

+ “toán hạng”.

- Ngôn ngữ “hình thang”, ký hiệu là LAD (Ladder logic). Đây chính là dạng ngôn ngữ

đồ hoạ thích hợp với những người quen thiết kế mạch điều khiển logic.

- Ngôn ngữ “hình khối”, ký hiệu FBD (Function block diagram). Đây cũng là kiểu ngôn

ngữ đồ hoạ dành cho những người có thói quen thiết kế mạch điều khiển số. thể hiên

trên (hình 5.4). Một chương trình viết trên LAD hoặc FBD có thể chuyển sang được

dạng STL, nhưng ngược lại thì không. Trong STL có nhiều lệnh không có trong LAD

hay FBD.

LAD

FBD

STL

Hình 5.4 các ngôn ngữ lập trình

5.1.3. Trình tự chung của việc viết chương trình điều khiển.

a, Xác định chức năng của hệ thống điều khiển:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đầu tiên chúng ta phải quyết định thiết bị hoặc hệ thống nào mà chúng ta muốn

điều khiển một hay nhiều phần tử thực hiện của đối tượng. Để xác định chức năng của

hệ thống điều khiển chúng ta cần xác định thứ tự hoạt động thông qua việc mô tả bằng

lưu đồ.

b, Xác định các đầu vào và đầu ra:

Tất cả các thiết bị đầu vào và đầu ra bên ngoài được nối với bộ điều khiển được lập

trình hoá phải được xác định. Những thiết bị đầu vào là những chuyển mạch, cảm biến,

nút ấn, tay điều khiển...Những thiết bị đầu ra là những thiết bị như van điện từ, các đèn

chỉ báo, chuông ... Sau việc nhận dạng các thiết bị chủng loại đầu vào và đầu ra đó,

chúng ta tiến hành lựa chọn cấu hình PLC và các khối mở rộng một cách phù hợp. Gán

đầu vào (INPUT) và đầu ra (OUTPUT) tương ứng với PLC đã chọn.

c, Quan hệ vào/ra và việc đơn giản hàm chức năng:

Từ lưu đồ hoạt động, ta tiến hành xây dựng mạch logic điều khiển theo quan hệ đầu

vào/ra. Viết hàm chức năng từ mạch logic, sau đó có thể thực hiện đơn giản hoá hàm

trong trường hợp có thể.

d,Viết chương trình

+ Ngôn ngữ lập trình

- Phương pháp hình thang (LAD).

- Phương pháp danh sách lệnh (STL).

- Phương pháp sơ đồ khối (FBD).

+ Các lệnh cơ bản

- Nhóm lệnh logic tiếp điểm.

- Lệnh đọc, ghi và đảo vị trí bytes trong thanh ghi ACCU.

- Các lệnh logic thực hiện trên thanh ghi ACCU.

- Nhóm lệnh tăng giảm nội dung thanh ghi ACCU.

- Nhóm lệnh dịch chuyển nội dung thanh ghi ACCU.

- Nhóm lệnh so sánh số nguyên 16 bits.

- Nhóm lệnh so sánh số nguyên 32 bits.

- Nhóm lệnh so sánh số thực 32 bits.

+Các lệnh toán học

- Nhóm lệnh làm việc với số nguyên 16 bits.

- Nhóm lệnh làm việc với số nguyên 32 bits.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Nhóm lệnh làm việc với số thực.

+ Các lệnh logic tiếp điểm trên thanh ghi trạng thái

- Lệnh AND trên thanh ghi trạng thái.

- Lệnh OR trên thanh ghi trạng thái.

- Lệnh EXCLUSIVE OR trên thanh ghi trạng thái.

+ Các lệnh đổi kiểu dữ liệu.

- Chuyển đổi số BCD thành số nguyên và ngược lai.

- Chuyển đổi số nguyên 16 bits thành số nguyên 32 bits.

- Chuyển đổi số nguyên 32 bits thành số thực.

- Chuyển đổi số thực thành số nguyên 32 bits.

+ Các lệnh điều khiển chương trình.

- Nhóm lệnh kết thúc chương trình.

- Nhóm lệnh rẽ nhánh theo bit trạng thái.

- Lệnh xoay vòng.

- Lệnh rẽ nhánh theo danh mục.

Ngoài ra thì còn có các bộ đếm(counter), bộ thời gian(timer) và các khối dữ liệu đặc

biệt...

e, Nạp chương trình vào bộ nhớ

Ta truy nhập chương trình đã được soạn thảo vào trong bộ nhớ thông qua máy tính

với sự trợ giúp của phần mềm đi kèm theo thiết bị.

f, Xác định địa chỉ cho module mở rộng

Một trạm PLC được hiểu là một module CPU ghép nối cùng với các module mở

rộng khác (module DI,DO,AO,CP,FM) trên những thanh rack (giá đỡ), trong đó việc

truy nhập của CPU vào các module mở rộng được thực hiện thông qua địa chỉ của

chúng.Một module CPU có khả năng quản lý được 4 thanh rack với tối đa 8 module mở

rộng trên mỗi thanh .

Tuỳ vào vị trí lắp đặt của module mở rộng trên những thanh rack mà các module có

những địa chỉ khác nhau. (hình 5.5) dưới đây trình bày qui tắc xác định địa cho module

phụ thuộc vào vị trí lắp đặt của nó.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

hình 5.5 xác định địa chỉ cho các module tương tự

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5.2 Lưu đồ thuật toán điều khiển máy chính có sáu chức năng sau.

5.2.1 Chức năng chuẩn bị máy giới thiêu trên (hình 5.6).

Bắt đầu

Bật công tắc nguồn

Nguån ®· cã ?

C¸c ®iÒu kiÖn thùc hiÖn khëi ®éng

Vµo ly hîp via

Khëi ®éng b¬m dÇu b«i tr¬n

Khëi ®éng m¸y nÐn khÝ

B¬m ch¹y ?

M¸y ch¹y ?

Ly hîp ®ãng ?

B¸o ®éng

PLO  PCP

PK  PCP

B¸o ®éng

Thùc hiÖn via

AND

Quay 1- 2 vßng

Cho phÐp khëi ®éng

Ng¾t via

Via ng¾t ?

KÕt thóc

Hình5.6 Chức năng chuẩn bị máy .

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bắt đầu

Cảm biến máy hoạt động n>ntc

So sánh: m ≤ to to min

Sấy

So sánh: m  to to max

end

cắt nguồn điều khiển

5.2.2 Chức năng hâm nóng máy (hình 5.7)

hình 5.7 Chức năng hâm nóng máy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bắt đầu

Máy đang ở tốc độ

bất kì

Tác động vào tay điều chỉnh

So sánh nm > nđc

Giảm tốc độ

Tăng tốc độ

nm = nđc

end

5.2.3 Chức năng điều chỉnh tốc độ (Hình 5.8)

Hình 5.8 chức năng điều chỉnh tốc độ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5.2.4 Chức năng khởi động (hình 5.9a, hình5.9b)

Bắt đầu

Chọn vị trí điều khiển

Buång l¸i

Buång §K

Buång m¸y

Khëi ®éng b»ng tay

H¹n chÕ nhiªn liÖu

S

§· h¹n chÕ NL

C

B

§

OR

S

LÖnh K§ tiÕn

§

DÞch trôc cam lïi

DÞch trôc cam tiÕn

S

Cam ë vÞ trÝ tiÕn

Cam ë vÞ trÝ lïi

§

OR

S

Sau 2s

§

C¾t giã dÞch trôc cam

C¾t giã van dõng

Hình5.9a Chức năng khởi động

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kiểm tra các điều kiện KĐ

CÊp giã van khëi ®éng

K§ thµnh c«ng n  nK§

Sau 10 s

Sau 3 s

C¾t h¹n chÕ nhiªn liÖu

C¾t giã K§

§iÒu chØnh tèc ®é b»ng tay

B¸o ®éng ®Ìn cßi

§a tay §K vÒ STOP

KÕt thóc

vÞ trÝ STOP

HÕt b¸o ®éng

Hình5.9b Chức năng khởi động

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bắt đầu

Máy đang hoạt động

Đẩy tay ĐK ngược lại

Van STOP tác động

Tốc độ giảm n ≤ nKĐ

H¹n chÕ nhiªn liÖu

Tèc ®é gi¶m tiÕp n ≤ n®/ chiÒu

Trôc cam dÞch ngîc l¹i

n ≤ nSTOP

VÞ trÝ ngîc

AND

KÕt thóc

5.2.5 Chức năng đảo chiều quay (Hình 5.10)

Hình5.10 Chức năng đảo chiều quay

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bắt đầu

Máy đang hoạt động

Dõng sù cè

Dừng bình thường

§a tay §K vÒ STOP

Dõng tù ®éng

Dõng b»ng tay

VÞ trÝ STOP

KiÓm tra th«ng sè

§ KiÓm tra th«ng sè

T¸c ®éng vµo van dõng

PLO << Pmin, OR.n >> nmax

CÊp giã cho c¬ cÊu dõng

Ên nót dõng

n ≤ nSTOP

B¸o ®éng

B¸o m¸y dõng

T¸c ®éng van dõng sù cè

B¸o m¸y dõng sù cè

CÊp giã cho c¬ cÊu dõng sù cè

C¾t nhiªn liÖu

n ≤ nSTOP

KÕt thóc

5.2.6 Chức năng dừng động cơ (Hình 5.11)

Hình 5.11 Chức năng dừng động cơ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5.3. Lập trình PLC cho hệ thống tự động điều khiển từ xa Diesel.

5.3.1. Lựa chọn cấu hình phần cứng.

Trên cơ sở số lượng các tín hiệu đầu vào ra cũng như loại tín hiệu, thiết bị hiện có

và các yêu cầu điều khiển tự động máy nên ta có thể lựa chọn cấu hình cứng như sau.

* Chọn CPU:

6ES7 315 – 1AF03 – OABO CPU 315

* Chọn module nguồn:

PS 307 5A 6ES7 307 – 1EAOO – OAAO

* Chọn các module vào ra:

- Chọn 5 module vào số:

DI32xDC24V 6ES7 321 – 1BL80 – OAAO

- Chọn 3 module ra số:

DO16xDC24V/ 0,5A 6ES7 322 – 1BH01 – OAAO

*thư viện để lấy các modul (hình 5.12)

Hình 5.12 thư viện các modul

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5.3.2.Gán các địa chỉ vào ra.

* Tín hiệu vào:

- Tín hiệu vào buồng lái.

I0.0 -Công tắc cấp nguồn.

I0.1-Tiếp điểm cảm biến nhiệt độ máy thấp .

I0.2-Tiếp điểm cảm biến nhiệt độ máy cao.

I0.3-Tiếp điểm cảm biến tốc độ máy khởi động thành công.

I0.4-Công tắc via máy

I0.5-Tiếp điểm hành trình via máy.

I0.6-Công tắc chọn vị trí điều khiển tại buồng điều khiển.

I0.7-tiếp điểm cảm bi ến áp lực gió khởi động đủ

I1.0-Tiếp điểm cảm biến áp lực dầu bôi trơn đủ.

I1.1-Tiếp điểm tay điều khiển ở vị trí tiến.

I1.2-Tiếp điểm tay điều khiển ở vị trí lùi.

I1.3-Tiếp điểm hành trình cam ở vị trí tiến.

I1.4-Tiếp điểm hành trình cam ở vị trí lùi.

I1.5-Tiếp điểm cảm biến tốc độ đảo chiều.

I1.6-Nút dừng sự cố ở buồng điều khiển và buồng may.

I1.7-Tiếp điểm cảm biến máy quá tốc.

I2.0-Tiếp điểm cảm biến áp lực dầu bôi trơn thấp

I2.1-Tiếp điểm tay điều khiển ở vị trí khởi động.

I2.2-Tiếp điểm cảm biến tốc độ dừng.

I2.3-Tiếp điểm cảm biến áp lực dầu bôi trơn thấp ( Tự động bơm )

I2.4-Tiếp điểm cảm biến áp lực dầu bôi trơn cao ( Ngắt bơm )

I2.5- Tiếp điểm cảm biến nhiệt độ nước làm mát cao.

I2.6-Tiếp điểm cảm biến nhiệt độ khí xả cao.

I2.7-Tiếp điểm cảm biến áp lực dầu đốt th ấp

I3.0Tiếp điểm cảm biến áp lực khí điều khiển thấp .

I3.1Tiếp điểm cảm biến áp lực khí khởi động thấp.

I3.2-Nút Text.

I3.3-Nút hoàn nguyên ở buồng điều khiển.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

I3.4-Nút khẳng định sự cố ở buồng điều khiển.

I3.5-Nút hoàn nguyên ở buồng buồng may.

I3.6-Nút khẳng định sự cố ở buồng buồng may.

I4.0-Nút Text.

* Tín hiệu ra:

Q0.0-Contactor đóng ngắt mạch sấy

Q0.1-Đèn báo máy đang via

Q0.2-Đèn báo máy via xong.

Q0.3-Van mở gió khởi động..

Q0.4-Van dừng bình thường.

Q0.5-Van dịch trục cam theo chiều tiến.

Q0.6-Van dịch trục cam theo chiều lùi.

Q0.7-Van hạn chế nhiên liệu.

Q1.1-Van dừng sự cố.

Q1.2-Đèn báo động chung

Q1.3-Chuông báo động

Q1.4-Đèn báo máy tiến.

Q1.5-Đèn báo máy lùi.

Q1.6-Đèn báo nguồn .

Q1.7-Đèn báo vị trí điều khiển tại buồng điều khiển.

Q2.0-Đèn báo máy dừng .

Q2.1- Đèn báo máy dừng sự cố.

Q2.2-Đèn báo nhiệt độ nứơc làm mát cao.

Q2.3- Đèn báo nhiệt độ khí xả cao.

Q2.4 - Đèn báo áp lực dầu đốt thấp.

Q2.5-Đèn báo áp lực khí điều khiển thấp.

Q2.6-Đèn báo quá tốc.

Q2.7-Đèn báo áp lực dầu bôi trơn giảm.

Lập trình trên S7-300, màn hình soạn thảo ( hình 5.13).

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 5.13 màn hình soạn thảo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5.3.3 . Viết chương trình

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

100

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

101

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

102

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

103

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

104

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KẾT LUẬN

Sau thời gian ba tháng nỗ lực tìm hiểu và nghiên cứu, đến nay đồ án tốt nghiệp của

em đã hoàn thành với hai phần cụ thể sau :

-Phần I : Trang thiết bị điện tàu dầu 6500T

Ở phần này em đã tìm hiểu một số hệ thống quan trọng trên tàu thủy như : Tổng

quan về trạm phát điện chính, hệ thống lái tàu dầu 6500T, truyền động điện máy lái và

đánh giá hệ thống, hệ thống điều khiển nồi hơi, hệ thống bơm ballast, hệ thống máy nén

khí, hệ thống quạt gió buồng máy tàu dầu 6500T.

-Phần II: đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa diesel máy chính.

Lập trình PLC cho hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel

Ưu điểm: Giảm số người phục vụ trên tàu, việc kiểm tra và điều khiển máy sẽ dễ dàng

và chính xác. Nâng cao tuổi thọ cho các thiết bị, chuyển đổi chế độ làm việc trơn và

láng hơn khi chuyển tay điều khiển không gây xung động cho động cơ. Cải thiện được

điều kiện làm việc của các thuyền viên do các thao tác kỹ thuật, kiểm tra, phục vu, điều

khiển với vai trò phần tử thực hiện cơ giới hoá và tự động hoá. Nâng cao độ tin cậy,tính

an toàn trong quá trình khai thác tàu

Nhược điểm: Hệ thống có cấu trúc phức tạp, nhiều thiết bị nên hay bị sự cố làm cho hệ

thống không điều khiển được.

Trong quá trình thực tập tốt nghiệp tại công ty đóng tàu Phà Rừng và nghiên cứu đề

tài này đã cho em một cái nhìn vừa tổng quát vừa chi tiết về các hệ thống điện trên tàu

thuỷ hiện đại. Không những thế đó còn là quãng thời gian để em củng cố, tổng hợp lại

kiến thức trong hơn 4,5 năm học vừa qua, đồng thời rèn luyện cho em kỹ năng nghiên

cứu hệ thống, đọc và trình bày bản vẽ, văn bản. Điều đó giúp ích cho bản thân em rất

nhiều về việc nâng cao kiến thức chuyên môn, thói quen nghề nghiệp trước khi ra

trường.

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Lưu Kim Thành cùng các thầy

cô, bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

105

Hải Phòng,ngày 07 tháng02 năm2010

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]- Thầy giáo Kiều Đình Bình; Giáo trình môn Hệ thống tự động tàu thuỷ ; Trường

Đại học Hàng hải Việt Nam.

[2]-KSĐT. Lưu Đình Hiếu; Truyền động điện tàu thuỷ; Trường Đại học Hàng hải Việt

Nam - nhà xuất bản xây dựng 2004.

[3]- PGS.TS: Lưu Kim Thành; sách Phần tử tự động; Trường Đại học Hàng hải Việt

Nam 2000

[4]- KS.Bùi Thanh Sơn; Trạm phát điện tàu thuỷ; Nhà xuất bản Giao thông vận tải

năm 2000

[5]- Thầy giáo Đỗ Minh Phong-Máy tàu thuỷ; Trường đại học Hàng Hải Việt Nam

2004.

[6]- Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Vân Hà; Tự động hoá với SIMATIC S7

– 300; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2006.

106

[7]- Tài liệu kỹ thuật tàu dầu 6500T nhà máy đóng tàu PHÀ RỪNG.

Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu 6500 tấn – đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa Diezel máy chính