CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CẦU TRỤC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 1.GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ. Giới thiệu chung về cầu trục. Cầu trục là thiết bị dùng để nâng bốc vận chuyển hang hóa thiết bị dùng trên công trường xây dựng, trong nhà máy công nghiệp luyện kim, cơ khí lắp ráp, trong hải cảng. Cầu trục vận chuyển được dùng rộng rãi với yêu cầu chính xác không cao.
Cần trục lắp ráp dùng nhiều trong các nhà máy cơ khí ghép các chi tiết máy móc với yêu cầu chính xác cao. Cầu trục SAFETY FIRST Cầu trục rải liệu được xếp vào loại cầu trục vẫn chuyển. Nó có thể di chuyển phụ thuộc theo hai phương: phương nằm ngang và phương thẳng đứng nhờ vào hệ thống truyền động đặt trên cầu trục. Chế độ làm của cơ cấu trục được xác định từ các yêu cầu của quá trình công nghệ, chức năng của cần trục trong dây truyền sản xuất.
Nhìn chung các thiết bị điện cần trục làm việc trong chế độ ngắn hạn lặp lại, dễ bị 6 Tieu luan quá tải tần số đóng cắt lớn, chế độ quá độ xảy ra nhanh khi mở máy, hãm và đảo chiều,. Từ những đặc điểm của hệ cần trục nói chung, có thể đưa ra các yêu cầu công nghệ cơ bản của hệ thống cần trục rải liệu: Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động phải đơn giản. Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản về cấu tạo và thay thế dễ dàng. Điện áp cung cấp cho lưới điện cần trục không quá 500V xoay chiều (thường dùng mạng điện ~380V hoặc ~220V).
Cần trục phải được bảo vệ chống quá tải và chống ngăn mạch bằng role dòng điện cực đại, không được dùng role nhiệt và cầu trì trong mạch động lực. Mặt khác để tránh động cơ tự mở máy sau khi điện áp được phục hồi, người ta còn phải dùng thiết bị bảo vệ điện áp cực tiểu - bảo vệ không. Quá trình mở máy diễn ra theo một trình tự đã mở sẵn. Sơ đồ điều khiển chung cho cả hai động cơ.
Đảm bảo rải liệu ở chế độ thấp và dừng chính xác ở nơi rải liệu và nạp liệu. Để bảo vệ an toàn cho người và thiết bị khi vận hành, trong sơ đồ điều khiển nhất thiết phải dùng các công tắc hành trình để hạn chế sự chuyển động của cơ cấu khi chúng vượt quá giới hạn cho phép. Khi có sự cố, phải có khả năng điều chỉnh hệ thống về vị trí ban đầu để chuẩn bị tiến hành một chu trình làm việc mới. Các bộ phận chuyển động của cần trục phải có phanh hãm điện từ để giữ chặt chẽ cơ cấu chuyển động khi dừng động cơ hoặc khi mất điện.
Mặt khác phải đảm bảo mối liên hệ chặt chẽ giữa động cơ và phanh hãm. Khi mất điện phanh hãm phải dừng truyền động ở hiện trạng vị trí làm việc. Các khí cụ, thiết bị điện trong hệ thống và điều khiển phải việc tin cậy trong các điều kiện của môi trường nhằm nâng cao năng suất, an toàn trong vận hành trong vận hành. Một số loại cầu trục được sử dujnh phổ biến hiện nay: Cầu trục cho cầu cảng: Với sức nâng hàng hóa lớn Cầu trục phòng nổ: Cho các nhà máy gas,khí, hầm lò than,.
Cầu trục thủy điện: Phục vụ quá trình vận hành và làm việc khi lắp đặt sửa chữa thay thế tua bin máy phát, trạm nguồn,. Cầu trục luyện kim: Cầu trục làm việc trong các phân xưởng luyện kim có nhiệt độ rất cao Cầu trục gầu ngoạm: Cầu trục có móc cẩu dạng gầu ngoạm chuyên dụng để bốc vật liệu rời (than, cát.) 7 Tieu luan Cầu trục mâm từ: Cầu trục có móc cẩu là các cụm nam châm điện chuyên dùng để bốc thép tấm,. Giới thiệu chung về PLC S7-1200. Bộ điều khiển PLC S7-1200, được sử dụng với sự linh động và khả năng mở rộng phù hợp đối với hệ thống tự động hóa nhỏ và vừa tương ứng với người dùng cần thiết.
Thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh động, hỗ trọ mạnh mẽ về tập lệnh đã làm cho PLC S7-1200 trở thành một giải pháp hoàn hảo trong việc điều khiển, lựa chọn phù họp đối với nhiều ứng dụng khác nhau. CPU của PLC S7-1200 được kết hợp với 1 vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các tín hiệu đàu vào/ra, thiết kế theo nền tảng PROFINET, các bộ đếm/phát xung tốc độ cao tích hợp trên thân, điều khiển vị trí (motion control), và ngõ vào analog đã làm cho PLC S7-1200 trở thành bộ điều khiển nhỏ nhưng mạch mẽ. Sau khi dowload chương trình xuống CPU vẫn lưu giữ những logic cần thiết theo dõi và kiểm soát các thiết bị thông tin trong ứng dụng của người lập trình. CPU giám sát ngõ vào và những thay đổi của ngõ ra theo logic trong chương trình người dùng, có thể bao gồm các phép toán logic của đại số Boolean, những bộ đếm, bộ định thì, các phép toán phức tạp, và những giao tiếp truyền thông với những thiết bị thông minh khác.
PLC S7-1200 được tích hợp sẵn một cổng PROFINET để truyền thông mạng PROFINET. Ngoài ra, PLC S7-1200 có thể truyền thông PROFIBUS, GPRS, RS485 hoặc RS232 thông qua các module mở rộng. Cấu tạo của bộ điều khiển Siemen S7-1200 8 Tieu luan Hiện nay, PLC S7-1200 có nhiều dòng CPU khác nhau như: CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C, CPU 1215C, CPU 1217C và đồng thời người dùng có nhiều sự lựa chọn với các nguồn điện áp AC/DC, tín hiệu đầu vào/ra relay/DC… Tuy nhiên, tùy ứng dụng và chương trình mà người dùng lựa chọn CPU cho phù hợp với cấu hình hệ thống và giá thành để làm cho hệ thống hoạt động tốt 1. Giới thiệu chung về HMI.
HMI là từ viết tắt của Human-Machine-Interface, nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành và máy móc thiết bị. Nói một cách chính xác, bất cứ cách nào mà con người “giao tiếp” với một máy móc qua 1 màn hình giao diện thì đó là một HMI. Tất cả các thông số và cách thao tác được trao đổi tương tác 2 chiều, với mục đích giám sát một cách chặt chẽ, xuyên suốt quá trình hoạt động của hệ thống. HMI có giao diện đồ họa, giúp cho người dùng có cái nhìn trực quan về tình trạng của hệ thống.
Bảng điều khiển HMI. 9 Tieu luan Trong công nghiệp HMI thường được kết hợp với PLC (Programmable Logic Controller) là bộ điều khiển có thể lập trình được để điều khiển vận hành dây chuyền máy móc. Sự kết hợp của HMI với PLC trong công nghiệp Cùng với sự phát triển của Công nghệ thông tin và Công nghệ Vi điện tử, HMI ngày nay sử dụng các thiết bị tính toán mạnh mẽ. HMI hiện đại chia làm 2 loại chính: HMI trên nền PC và Windows/MAC: SCADA, Citect.
HMI trên nền nhúng: HMI chuyên dụng, hệ điều hành là Windows CE 6.0 Ngoài ra còn có 1 số loại HMI biến thể khác MobileHMI dùng Palm, PokectPC Ưu điểm khi sử dụng HMI: Hiển thị tất cả các thông tin, dữ liệu phát sinh, các sự cố quá trình hoạt động và vận hành máy móc. Nhờ đó giúp người vận có thể cập nhật đầy đủ thông tin. Đơn giản hóa tất cả các thao tác vận hành, nếu trước kia một hệ thống phức tạp phải gồm nhiều nút nhấn, công tắc, thiết bị ngoại vi để điều khiển vận hành chúng, thì HMI cho chúng ta vận hành chỉ trên một màn hình hiển thị. Giúp kỹ sư sử lý kịp thời nhanh nhất có thể, tránh các thao tác nhầm lẫn không đáng có.
Bên cạnh những ưu điểm trên HMI cũng có những hạn chế như: Thường ứng dụng cho các hệ thống phức tạp, vì chi phí dầu tư lớn hơn so với cách lắp ghép thiết bị truyền thống. Đòi hỏi người vận hành phải có kiến thức cơ bản về lập trình và vận hành chúng. Các thiết bị phải được đồng bộ hóa, 10 Tieu luan chưa được linh hoạt trong sửa chữa. Vị trí của HMI trong hệ thống tự động hóa hiện đại.
HMI luôn có trong các hệ SCADA hiện đại, vị trí của HMI ở cấp điều khiển giám sát. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG. Bài toán: Cho sơ đồ công nghệ: Hình 1. Sơ đồ công nghệ Trong đó A,B,C,D,E,F là công tắc hành trình.
Quá trình T,P,L,X được điều 11 Tieu luan khiển bởi 2 động cơ 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc. Diễn giải: Khi m tác động, quá trình bắt đầu đi lên lần thứ nhất, quá trình L đi lần thứ nhất kết thúc đồng thời tác động vào công tắc hành trình B. CTHT B có tín hiệu kết thúc quá trình lên lần thức nhất đồng thời quá trình đi sang P bắt đầu được thực hiện. Quá trình đi sang phải kết thúc đồng thời CTHT C được tác động.
CTHT C có tín hiệu kết thúc quá trình đi sang phải đồng thời quá trình đi X lần thứ nhất được thực hiện. Quá trình đi xuống lần thứ nhất kết thúc đồng thời tác động CTHT D. CTHT D có tín hiệu kết thúc quá trình đi xuống lần thứ nhất đồng thời quá trình đi L lần thứ 2 được thực hiện. Quá trình đi lên lần thứ 2 kết thúc đồng thời tác động vào CTHT E CTHT E có tín hiệu kết thúc quá tình đi lên lần thứ 2 đồng thời quá trình đi X lần thứ 2 được thực hiện.
Quá trình đi xuống lần thứ 2 kết thúc đồng thời tác động vào CTHT C lần thứ 2. CTHT C lần thứ 2 nhận được tín hiệu kết thúc quá trình đi xuống lần thứ 2 đồng thười quá trình đi sang T được thực hiện. Quá trình đi sang trái kết thúc đồng thời tác động vào CTHT B lần thứ 2 CTHT B lần thứ 2 nhận được tín hiệu kết thúc quá trình sang trái đồng thời quá trình đi L lần thứ 3 được thực hiện. Quá trình đi lên lần thứ 3 kết thúc đồng thời tác động vào CTHT F CTHT F nhận được tín hiệu kết thúc quá trình đi lên lần thứ 3 đồng thời quá trình đi X lần thứ 3 được thực hiện .Quá trình đi xuống lần thứ 3 kết thúc đồng thời tác đông vào CTHT A CTHT A nhận được tín hiệu kết thúc quá trình đi xuống lần thứ 3 đồng thời quá trình đi L lại được bắt đầu lặp lại quá trình ban đầu.
12 Tieu luan Bài toán ở đây có điểm đặc biệt là 2 công tắc hành trình B và C được tác động nhiều hơn 1 lần. Điểm chúng ta cần giải quyết ở đây là phải tìm ra các để phân biệt các lần tác động vào công tắc hành trình B và C để tránh trường hợp nhầm lẫn và thiết bị không phân biệt được.