CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP 1 Vài nét khái quát về công ty Công nghệ Tự động hóa Hoàng Gia Công ty Công nghệ Tự động hóa Hoàng Gia – HGAutomation là nhà cung cấp các sản phẩm và giải pháp tự đông hóa ngành công nghiệp và điện năng lượng mặt trời Hình 1 1 Công ty TNHH Công nghệ Tự động hóa Hoàng gia 1 1 Các giai đoạn phát triển của Công ty Trải qua hơn 10 năm với những nỗ lực không ngừng, Hoàng Gia Automation đang trên đà và ngày càng phát triển trở trành công ty công nghệ hàng đầu trong.
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP Vài nét khái quát công ty Công nghệ Tự động hóa Hồng Gia Cơng ty Cơng nghệ Tự động hóa Hồng Gia – HGAutomation nhà cung cấp sản phẩm giải pháp tự đơng hóa ngành cơng nghiệp điện lượng mặt trời Hình 1 Cơng ty TNHH Cơng nghệ Tự động hóa Hồng gia 1.1 Các giai đoạn phát triển Công ty Trải qua 10 năm với nỗ lực không ngừng, Hoàng Gia Automation đà ngày phát triển trở trành công ty công nghệ hàng đầu lĩnh lực tự động hóa khu vực phía Bắc Việt Nam Trong có cột mốc phát triển đáng ý sau: • • Năm 2006: Thành lập Trung tâm Dịch vụ kỹ thuật Hoàng Gia Năm 2010: Xây dựng thương hiệu Tự Động Hóa Hồng Gia đăng ký • thương hiệu với Cục Sở hữu trí tuệ Năm 2011: Trở thành nhà phân phối thức thiết bị tự động hóa hãng • • INVT Năm 2013: Thành lập công ty TNHH Công nghệ Tự động hóa Hồng Gia Năm 2017: Xây lại trụ sở phát triển thêm mảng giải pháp điện lượng mặt trời 1.2 Các lĩnh vực hoạt động công ty Hiện công ty tập trung phát triển mảng riêng biệt: Tự động hóa HGA lượng mặt trời HGS Hoàng Gia Automation (HGA) chuyên cung cấp, thiết kế, lắp đặt, ứng dụng tư vấn giải pháp điều khiển cho hệ truyền động, điều khiển trình giải pháp tiến kiệm điện ngành công nghiệp Cung cấp thiết bị điện tự động hóa, điện tử, đo lường điều khiển như: Biến tần, PLC – HMI, Logo, Cảm biến, Servo, Encoder… Thiết kế, lắp đặt triển khai dự án tủ biến tần đáp ứng cầu công nghệ, tiết kiệm điện Cung cấp dịch vụ xử lý nhanh cố hệ thống dây chuyền máy móc cơng nghiệp Bảo hành, cung cấp linh kiện, vật tư, dịch vụ sửa chữa biến tần thiết bị điện tử cơng nghiệp Hồng Gia Solar (HGS) chuyên cung cấp giải pháp điện lượng mặt trời, tư vấn lắp đặt hệ thống pin lượng mặt trời 1.3 Các sản phẩm tiêu biểu cơng ty Là nhà phân phối thức tập toàn INVT, HGA cung cấp tất sản phẩm tự động hóa INVT như: • • Biến tần đa hiệu suất cao cho máy móc thơng dụng Biến tần chuyên dụng cho ứng dụng điều khiển lực căng, cuộn xả cuộn, điều khiển vị trí, cắt dao quay, cắt bay, điều khiển động đồng servo, tiết kiệm điện cho máy ép nhựa, hãm tái sinh lượng, thang • • • • • máy, cẩu trục, trạm bơm cấp nước… Biến tần trung thế, biến tần phịng nổ cho cơng nghiệp mỏ khí đốt Bộ biến tần điều khiển thơng minh tích hợp cho thang máy tốc độ cao Bộ AC Servo cho máy xác, AC Servo hiệu suất cao cho máy ép phun PLC hình cảm ứng HMI Hệ thống điện mặt trời hòa lưới, biến tần hòa lưới điện lượng mặt trời cho bơm, quạt Tìm hiểu nội quy cơng ty Với triết lý kinh doanh “Sự hài lòng khách hàng hạnh phúc nhân viên thước đo thành công HGA” công ty luôn nỗ lực để xây dựng môi trường làm việc thoải mái chuyên nghiệp Chính thời gian trách nhiệm công việc quy định đặt nên hàng đầu công ty Tất cán nhân viên công ty phải chấp hành nghiêm túc thời gian làm việc công ty Đối với nhân viên tham gia dự án thi công lắp đặt phải tuân thủ theo quy định an toàn lao động, phải trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ trước thi công CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH TÌM HIỂU NGHIÊN CỨU TẠI CƠNG TY 2.1 Tìm hiểu thiết bị đóng cắt Thiết bị đóng cắt (khí cụ điện) thiết bị dùng để đóng cắt, bảo vệ, điều khiển, điều chỉnh lưới điện, mạch điện, loại máy điện máy trình sản xuất Khí cụ điện làm việc lâu dài mạch dẫn điện, nhiệt độ khí cụ điện tăng lên gây tổn thất điện dạng nhiệt đốt nóng phận dẫn điện cách điện khí cụ Vì khí cụ điện làm việc chế độ nhiệt độ phận phải không giá trị cho phép làm việc an toàn lâu dài Một số loại khí cụ điện phổ biến aptomat, cầu dao, cầu chì, contactor, role nhiệt, role thời gian… 2.1.1 Aptomat Aptomat (Circuit Breaker) khí cụ dùng để đóng cắt mạch điện có chức bảo vệ ngắn mạch tải sụt áp cho mạch điện Cấu tạo aptomat chia làm phận như: hệ thống tiếp điểm, hệ thống dập hồ quang, cấu chuyển động tiếp điểm móc bảo vệ Bảo vệ ngắn mạch: Aptomat hoạt động theo nguyên lý dòng điện, mạch điện xảy ngắn mạch hay tải lớn sinh dòng điện lớn chạy qua cuộn dây nam châm điện, lực hút điện từ nam châm điện sinh lớn lực lò xo làm cho nam châm điện hút phần ứng xuống, tiếp điểm CB mở ra, mạch điện bị ngắt Bảo vệ sụp áp: Aptomat hoạt động theo nguyên lý điện áp, trạng thái bình thường aptomat giữ nhờ điện áp đặt vào cuộn dây đạt định mức, lực điện từ thắng lực lò xo Khi điện áp giảm xuống nhỏ giá trị đặt tiếp điểm CB nhả ra, mạch điện bị ngắt Lựa chọn aptomat: Tùy theo điều kiện làm việc phụ tải chọn aptomat cho phù hợp theo dịng làm việc định mức mạch điện Thơng thường dịng làm việc aptomat Ilv = (1.5 ÷ 2.5) Idm 2.1.2 Contactor Contactor hay gọi khởi động từ khí cụ điện hạ áp, thực việc đóng cắt thường xuyên mạch điện động lực Contactor thiết bị điện đặc biệt quan trọng hệ thống điện Nhờ có contactor ta điều khiển thiết bị động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng, thông qua nút nhấn, chế độ tự động điều khiển từ xa Cấu tạo contactor bao gồm phận chính: • Nam châm điện gồm có chi tiết: Cuộn dây dùng tạo lực hút nam châm, • lõi sắt, lị xo tác dụng đẩy phần nắp trở vị trí ban đầu Hệ thống dập hồ quang: Khi chuyển mạch, hồ quang điện xuất làm • tiếp điểm bị cháy mịn dần, cần hệ thống dập hồ quang Hệ thống tiếp điểm: gồm có tiếp điểm tiếp điểm phụ: Tiếp điểm có khả cho dịng điện lớn qua Tiếp điểm tiếp điểm thường hở đóng lại cấp nguồn vào mạch từ contactor tủ điện làm mạch từ hút lại Tiếp điểm phụ có khả cho dịng điện qua tiếp điểm nhỏ 5A Tiếp điểm phụ có hai trạng thái thường đóng thường mở Tiếp điểm thường đóng loại tiếp điểm trạng thái đóng (có liên lạc với hai tiếp điểm) cuộn dây nam châm contactor trạng thái nghỉ (không cung cấp điện) Tiếp điểm mở contactor trạng thái hoạt động Ngược lại tiếp điểm thường mở Như vậy, hệ thống tiếp điểm thường lắp mạch điện động lực, tiếp điểm phụ lắp hệ thống mạch điều khiển Contactor Nguyên lý hoạt động: Khi cấp nguồn mạch điện điều khiển với giá trị điện áp định mức Contactor vào hai đầu cuộn dây quấn phần lõi từ cố định trước lực từ sinh hút phần lõi từ di động hình thành mạch từ kín (lúc lực từ lớn phản lực lò xo) Contactor bắt đầu trạng thái hoạt động Nhờ phận liên động lõi từ di động hệ thống tiếp điểm làm cho tiếp điểm đóng lại tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (khi thường đóng mở thường hở đóng lại), trạng thái trì Khi nguồn điện ngưng cấp cho cuộn dây contactor trạng thái nghỉ tiếp điểm lại trở trạng thái ban đầu Cách tính chọn Contactor: Để lựa chọn Comtactor cho phù hợp ta phải dựa vào dòng làm việc định mức động Thơng thường dịng làm việc Contactor Ilv = (1.2 ÷ 1.4) Idm 2.1.3 Rơ le nhiệt Rơ le nhiệt thiết bị bảo vệ tải cho động cơ, thường chọn kèm với Contactor Cấu tạo: Rơ le nhiệt gồm lưỡng kim hàn nối với nhau, tiếp điểm thường đóng NC nối trực tiếp với mạch động lực tiếp điểm thường mở NO thường để nối với còi đèn báo Ngun lý hoạt động: Khi có dịng điện lớn đến ngưỡng tác động rơ le, lưỡng kim đốt nóng cong lên tác động lên cấu làm thay đổi trạng thái tiếp điểm Rơ le nhiệt thường phần tử lắp kèm theo contactor nên nên chọn thông số hãng sản suất loại với contactor để dễ thi công lắp đặt 2.2 Tìm hiểu động điện 2.2.1 Động không đồng xoay chiều pha Khái niệm: Động không đồng động điện xoay chiều hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ với tốc độ quay từ trường lớn tốc độ quay roto a) Động không đồng xoay chiều roto lồng sóc Cấu tạo: Gồm phần stato roto, stato gồm vỏ máy lõi thép dây quấn - Vỏ máy làm gang nhôm để cố định máy bệ lõi thép -Lõi thép ép vỏ máy làm nhiệm vụ dẫn từ Lõi thép stato hình trụ thép kỹ thuật điện dập rãnh bên ghép lại với tạo thành rãnh Mỗi thép kỹ thuật phủ sơn cách điện để giảm hao tổn dịng xốy gây nên - Dây quấn: làm dây đồng bọc cách điện, đặt rãnh lõi thép Roto gồm phần lõi thép, dây quấn trục máy -Lõi thép: gồm thép kỹ thuật điện giống stato, thép lấy từ phần ruột bên dập thép stato Mặt ngồi có xẻ rãnh đặt dây quấn rơto có lỗ để gắn với trục máy -Trục máy gắn với lõi thép rôto làm thép tốt -Dây quấn: dây quấn làm từ đồng nhôm xếp song song với lệch so với phương nằm ngang, đầu nối ngắn mạch vào vòng tròn thành hình dạng giống lồng sóc Ngun lý điều chỉnh tốc độ: -Thay đổi tần số -Thay đổi điện áp -Thay đổi số cặp cực b) Động không đồng xoay chiều roto dây quấn Cấu tạo roto gồm phần: mạch từ trục máy dây quấn, dây quấn roto dây quấn giống dây quấn stato, đầu dây quấn thường đấu đầu đưa vành trượt đồng đặt cố định đầu trục máy thông qua chổi than để nối với mạch điện trở bên Nguyên lý điều chỉnh tốc độ: động không đồng roto dây quấn thường điều chỉnh tốc độ phương pháp thay đổi điện trở roto c) Cách đo kiểm tra motor Để đo kiểm tra motor ta tiến hành đo cách điện cuộn dây với vỏ đo kiểm tra giá trị điện trở cuộn dây 2.3 Tìm hiểu biến tần sản phẩm loại sản phẩm biến tần hãng INVT 2.3.1 Tổng quan biến tần Khái niệm: biến tần thiết bị dùng để biến đổi tần số Cấu tạo: gồm phần chỉnh lưu, lọc nghịch lưu -Chỉnh lưu thường chỉnh lưu cầu điot điện áp vào xoay chiều pha pha điện áp chiều -Lọc gồm tụ điện cuộn cảm dùng để lọc san phẳng điện áp chiều từ khâu chỉnh lưu để đưa đến nghịch lưu -Nghịch lưu van bán dẫn IGBT mắc theo sơ đồ cầu pha điều khiển phương pháp điều chế độ rộng xung PWM biến đổi từ điện áp chiều thành xoay chiều pha để cấp gia điều khiển động 2.3.2 Biến tần Goodriver200A INVT Biến tần GD200A dòng biến tần đa dùng cho ứng dụng khác với công suất từ 0,75 kW đến 630 kW, GD200A có dải cơng suất rộng, nhiều tính điều khiển hướng tới hầu hết lĩnh vực công nghiệp Biến tần GD200A dùng cho tải moment biến thiên điều khiển bơm, tải quạt hút (tải P) loại tải moment không đổi băng chuyền, máy trộn, máy cán (tải G) Hình Biến tần GD200A Cách đọc mã sản phẩm: tất dòng sản phẩm GD200A đánh mã theo cấu trúc sau: Hình 2 cách đọc thơng số sản phẩm Trong đó: • • A tên sản phẩm GD200A B, D công suất biến tần với loại tải, có kí hiệu “R” số thập • phân C, E kí hiệu loại tải G tải không đổi (tải hằng) ứng dụng chạy hệ thống nâng hạ băng tải máy xay máy nghiền, P tải biến thiên • động bơm, quạt, … F khí hiệu loại điện áp vào đầu vào pha 220V, điện áp vào pha 380V Cấu tạo phận biến tần GD200A: gồm 13 phận cổng kết nối với bàn phím vỏ bảo vệ phía Hình phận cấu tạo biến tần GD200A bàn phím Keypad quạt làm mát cổng nối dây kết nối board điều khiển board driver Nameplate sản phẩm vỏ bảo vệ bên kết nối ngoại vi với bảng điều khiển đầu vào ngoại vi 10 cầu đấu điện áp vào 11 đèn báo nguồn 12 tên đơn giản thiết bị 13 vỏ bảo vệ bên Sơ đồ đấu dây mạch động lực: Hình sơ đồ đấu dây động lực Điện áp vào cấp vào chân R S T, điện áp cấp cho động qua chân U V W, chân điện áp DC (+) (-) để nối với điện trở xả chân PB nối đất Về mạch điều khiển: Các dòng GD200A thiết kế với đầu vào ngoại vi đầu vào điếm xung tốc độ cao HDI đầu vào analog có đầu vào analog AI1 nối với chiết áp mặt keypad đầu AI2 AI3 để nhận tín hiệu từ bên Đầu bao gồm kênh analog AO1 AO2, kênh phát xung tốc độ cao, đầu rơ le Ngồi GD200A cịn có cổng truyền thơng theo chuẩn RS485 Hình sơ đồ nối chân vào điều khiển biến tần Hình Đấu nối nguồn động lực điều khiển cho biến tần Các hàm cài đặt thông dụng biến tần GD200A: • Nhóm hàm cài đặt chức P00 bao gồm hàm lựa chọn chế độ điều khiển P00.00, hàm lựa chọn chế độ điều khiển chạy dừng từ bàn phím ngoại vi hay truyền thông P00.01, hàm đặt giá trị tần số max, giới hạn giới hạn P00.03 P00.04 P00.05 Hàm lựa chọn phương thức đặt tần số P00.06 P00.07 Ở tần số đặt từ bàn phím, từ chiết áp mặt từ đầu vào analog AI2, AI3 đặt từ PLC, chế độ PID hay • từ truyền thơng Modbus Nhóm hàm cài đặt thông số động P02 bao gồm hàm cài đặt thơng số • motor cơng suất, điện áp dịng điện Nhóm hàm chọn chức đầu vào terminal P05 Ở bao gồm hàm định nghĩa chức đầu vào S1, S2, … chạy thuận, chạy ngược dừng tự do, reset lỗi, dừng hoạt động tạm thời, chế độ điều khiển – wire chế độ chạy đa cấp tốc độ … Một số lỗi hay gặp phải biển tần GD200A Lỗi dòng OC1, OC2, OC3 nguyên nhân thời gian tăng giảm tốc nhanh, cơng suất biến tần chọn q thấp, có thay đổi bất thường tải hay có cố ngắn mạch hay pha đầu Trong trường hợp cần kiểm tra lại cài đặt liên quan đến thời gian tăng giảm tốc, kiểm tra công suất biến tần, kiểm tra xem tải có bị ngắn mạch với đất hay bị kẹt hay không, kiểm tra việc đấu nối đầu … Lỗi áp OV1, OV2, OV3 nguyên nhân bất thường điện áp nguồn lượng phản hồi lớn cần kiểm tra lại nguồn cấp tăng thời gian giảm tốc ngắn Lỗi điện áp DC bus thấp UV nguyên nhân điện áp nguồn cấp thấp cần kiểm tra lại nguồn cấp Lỗi tải OL1, OL2, OL3 nguyên nhân điện áp nguồn cấp thấp, cài sai thông số động cơ, động kéo tải nặng thời gian dài, tải lớn thời gian tăng tốc giảm tốc ngắn Cách khắc phục cần kiểm tra lại nguồn cấp, reset lại dòng định mức động cơ, điều chỉnh monen tăng thời gian tăng giảm tốc Một số ứng dụng biến tần GD200A thực tế: • Thiết kế tủ điều khiển cho động 5.5 kw: Ta có Idm = 5.5/0.526 = 10.5 A Chọn biến tần GD200-5R5G/7R5P-4 công suất 5.5/7.5 Kw Aptomat khối hãng LS BKN3P25A dịng định mức 25A Hình tủ điều khiển động 5.5 kw Hình tủ điều khiển động 5.5 kw Động điều khiển chạy dừng nút ấn Start Stop gắn mặt tủ điện tần số điều khiển chiết áp mặt, đèn báo hiệu nút ấn lấy từ tín hiệu đầu rơ le RO1 biến tần Các hàm điều khiển: • • • • • • P00.01 = P00.06 = P02.01 = 5.5 P02.04 =380 P05.02 = P05.13 = Một số cơng trình lắp đặt biến tần điều khiển động cơ: • Tủ biến tần điều khiển động băng tải vận chuyển nhiên liệu nhà máy Đóng tàu Hạ Long Hình Tủ biến tần điều khiển động băng tải Hình 10 Hệ thống băng tải vận chuyển nguyên liệu CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH THAM GIA NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN DỰ ÁN LẮP ĐẶT THANG MÁY CỦA CÔNG TY Dự án thiết kế thi công lắp đặt cho hệ thống thang máy chở hàng tầng Móng Cái Quảng Ning sử dụng PLC IVC hãng INVT điều khiển động thông qua biến tần 3.1 Sơ đồ vẽ Hình Sơ đồ bố trí cơng tắc hành trình thang Trong đó: 1: Hạn vị 2: Hạn vị tầng 3: Hạn vị giảm tốc tầng 4: Hạn vị giảm tốc tầng 5: Hạn vị tầng 6: Hạn vị giảm tốc tầng 7: Hạn vị giảm tốc tầng 8: Hạn vị tầng 9: Hạn vị Sơ đồ cấp nguồn động lực điều khiển Hình Sơ đồ cấp nguồn mạch động lực Hình 3 Đèn báo pha quạt làm mát Hình Sơ đồ đấu nối tín hiệu vào PLC Hình Sơ đồ mạch điều khiển 3.2 Lựa chọn thiết bị Bảng 3.1 Bảng kê khai vật tư thiết bị ST T 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Tên vật tư, quy cách,chủng loại Vỏ tủ điện Wx Hx D: 600mm x 800mm Quạt thơng gió 150 x 150mm Biến tần GD200A 004G/5R5P-4 Điện trở xả 3000W-100ohm MCB 3P 16A MCB 2P 6A MC 3P 6A Cầu chì 3A PLC IVC1 1614MAR Nguồn 24V (6A) Role 14 chân 24VDC Đèn báo pha 220VAC Công tắc xoay vị trí Nút nhấn Nút dừng khẩn Cầu đấu ghép mắt 25A Cầu đấu ghép mắt 10A Cáp đồng mềm 1c x 2.5mm Cáp điều khiển 1c x 0.75mm Hãng sx INVT LS LS LS INVT ĐVT SL c c c c c c c c c bộ c c c c c m m 1 1 1 1 30 10 50 Cơng tắc hành trình (limit switch)/904 Hộp nút ấn gọi tầng (control box) Nút nhấn Cáp đồng mềm 3c x 2.5mm + 1c x 1.5mm Cáp điều khiển 12c x 0.75mm Máng nhựa dây 25x45 mm Hanyoung c hộp c m m 15 20 30 15 ... Dịch vụ kỹ thuật Hoàng Gia Năm 2010: Xây dựng thương hiệu Tự Động Hóa Hồng Gia đăng ký • thương hiệu với Cục Sở hữu trí tuệ Năm 2011: Trở thành nhà phân phối thức thiết bị tự động hóa hãng • • INVT... nghệ Tự động hóa Hồng Gia Năm 2017: Xây lại trụ sở phát triển thêm mảng giải pháp điện lượng mặt trời 1.2 Các lĩnh vực hoạt động công ty Hiện công ty tập trung phát triển mảng riêng biệt: Tự động. ..1.1 Các giai đoạn phát triển Công ty Trải qua 10 năm với nỗ lực không ngừng, Hoàng Gia Automation đà ngày phát triển trở trành công ty công nghệ hàng đầu lĩnh lực tự động hóa khu vực phía