LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong quá trình công nghiệp hóa đất nước lĩnh vực khoa học kĩ thuật đóng vai trò hết sức quan trọng. Trong đó lĩnh vực Điện – Điện tử đã góp phần rất đáng kể từ những thiết bị dân dụng đến các dây truyền công nghệ tự động hóa nhằm nâng cao năng suất, giảm bớt lao động chân tay vốn đã lạc hậu khi đất nước ta đã là thành viên của tổ chức của tổ chức thương mại thế giới. Lĩnh vực tự động hóa đã đi vào hầu hết các nhà máy xí nghiệp thay thế dần những bộ máy móc lạc hậu, thay thế con người làm việc trong những lĩnh vực nguy hiểm. Đặc biệt hơn nữa với sự phát triển của công nghê thông tin đã mang đến nhiều lợi ích to lớn và thiết thực hơn. Kết hợp với tự động hóa giúp con người điều khiển và giám sát được các quá trình công nghệ, tham gia trực tiếp điều khiển đối tượng không những trong phạm vi thu nhỏ mà trên cả diện rộng. Góp phần làm giảm chi phí sản xuất, quản lí sản xuất dễ dàng, theo dõi quá trình đơn giản, nâng cao năng suất lao động, hiệu quả sản xuất. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Mục đích của đề tài là nghiên cứu, phân tích trang bị điện, đi sâu cơ cấu nâng hạ công son, cơ cấu di chuyển giàn, cơ cấu di chuyển xe con cầu trục QC hãng Kalmar cảng Vip Greenport. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là cầu trục giàn QC hãng Kalmar cảng Vip Greenport. Phạm vi nghiên cứu là cơ cấu nâng hạ công son, cơ cấu di chuyển giàn, cơ cấu di chuyển xe con. 4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Nghiên cứu tổng quan về cầu trục giàn QC, đi sâu phân tích cơ cấu nâng hạ công son, cơ cấu di chuyển giàn, cơ cấu di chuyển xecon của cầu trục QC hãng Kalmar cảng Vip Greenport. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Việc nghiên cứu trang bị điện là rất cần thiết, giúp hiểu sâu về thiết bị được lắp đặt trên cầu trục. Ý nghĩa thực tiễn: Việc nghiên cứu trang bị điện giúp khai thác tối ưu năng suất các thiết bị, phục vụ tốt hơn cho sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao.
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== BÀI TẬP LỚN TB ĐIỆN TỬ MÁY CÔNG NGHIỆP Mã: Học kỳ: – Năm học: 2022 – 2023 Đề tài: Phân tích điều khiển, giám sát truyền động điện, trang bị điện cấu xe cầu trục QC hãng Kalmar SINH VIÊN: MÃ SINH VIÊN: LỚP: Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Chun ngành Điện tự động cơng nghiệp Giảng viên hướng dẫn: Bộ môn: Khoa: Điện tự động công nghiệp Điện – điện tử MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU .5 Tính cấp thiết đề tài .5 Mục đích nghiên cứu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR .7 1.1 Giới thiệu chung cầu trục giàn QC hãng Kalmar 1.1.1 Giới thiệu cầu trục QC hãng Kalmar .7 1.1.2 Các thông số kỹ thuật cầu trục QC hãng Kalmar .8 1.2 Các cấu động học cầu trục QC hãng Kalmar 1.2.1 Cơ cấu nâng hạ hàng 1.2.2 Cơ cấu nâng hạ công son 10 1.2.3 Cơ cấu di chuyển xe 11 1.2.4 Cơ cấu di chuyển giàn .13 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CỦA CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON CỦA GIÀN CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR .15 2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực truyền động điện cấu di chuyển xe cầu trục QC hãng Kalmar 15 2.2 Nguyên lý hoạt động cấu di chuyển xe con: 30 2.3 Các bảo vệ cấu di chuyển xe 32 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH GIÁM SÁT HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ TRANG BỊ ĐIỆN CỦA CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON GIÀN CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR 33 3.1 Sơ đồ cấu trúc giám sát cấu di chuyển xe 33 3.2 Các trang thiết bị điện điều khiển giám sát cấu di chuyển xe 34 3.3 Phân tích tín hiệu vào/ra PLC 44 KẾT LUẬN .58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Cầu trục QC xếp dỡ container cho tàu biển hãng Kalmar cảng VIP Green Port – Việt Nam Hình Sơ đồ động học cấu nâng hạ hàng Hình Sơ đồ động học cấu nâng cơng son Hình Sơ đồ truyền động điện cấu di chuyển xe Hình Sơ đồ lắp đặt xe cầu trục QC hãng Kalmar Hình Sơ đồ truyền động điện cấu di chuyển giàn cầu trục QC .10 Y Hình Sơ đồ dây mạch động lực cấu di chuyển xe .13 Hình 2 Sơ đồ dây mạch động lực biến tần cấp nguồn cho động .14 Hình Sơ đồ mạch động lực dây động M1, M2 15 Hình Sơ đồ mạch động lực dây động M3, M4 16 Hình Sơ đồ mạch động lực dây dộng M5, M6 17 Hình Sơ đồ mạch đơng lực dây động M7, M8 18 Hình Sơ đồ mạch động lực dây động M9, M10 19 Hình Sơ đồ mạch động lực dây động M11, M12 20 Hình Sơ đồ mạch động lực dây động M13, M14 21 Hình 10 Sơ đồ mạch động lực dây động M15, M16 22 Hình 11 Sơ đồ mạch động lực dây động phanh 23 Hình 12 Sơ đồ mạch động lực dây động phanh 24 Hình 13 Sơ đồ mạch động lực dây động phanh 25 Hình 14 Sơ đồ mạch động lực dây động phanh 26 Hình 15 Sơ đồ bố trí cơng tắc hành trình cấu di chuyển xe 28 Hình Kết nối CU320 – với biến tần CLIQ .30 Hình Kết nối PLC thơng qua mạng Profibus .31 Hình 3 Hệ thống giám sát phanh 32 Hình Hệ thống giám sát phanh 33 Hình Giám sát nhiệt độ động cơ cấu di chuyển xe 35 Hình Giám sát nhiệt độ động cơ cấu di chuyển xe 36 Hình Giám sát cầu dao cấp nguồn cho động aptomat cấp nguồn cho phanh 38 Hình Giám sát cơng tắc giới hạn tốc độ tiếp điểm cấp nguồn cho phanh 40 Hình Sơ đồ nối cho tín hiệu PLC S7-300 .43 Hình 10 Sơ đồ nối tín hiệu PLC S7-300 44 Hình 11 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 45 Hình 12 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 46 Hình 13 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 47 Hình 14 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 48 Hình 15 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 49 Hình 16 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 50 Hình 17 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 51 Hình 18 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 52 Hình 19 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 53 Hình 20 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 54 LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong q trình cơng nghiệp hóa đất nước lĩnh vực khoa học kĩ thuật đóng vai trị quan trọng Trong lĩnh vực Điện – Điện tử góp phần đáng kể từ thiết bị dân dụng đến dây truyền công nghệ tự động hóa nhằm nâng cao suất, giảm bớt lao động chân tay vốn lạc hậu đất nước ta thành viên tổ chức tổ chức thương mại giới Lĩnh vực tự động hóa vào hầu hết nhà máy xí nghiệp thay dần máy móc lạc hậu, thay người làm việc lĩnh vực nguy hiểm Đặc biệt với phát triển cơng nghê thơng tin mang đến nhiều lợi ích to lớn thiết thực Kết hợp với tự động hóa giúp người điều khiển giám sát q trình cơng nghệ, tham gia trực tiếp điều khiển đối tượng phạm vi thu nhỏ mà diện rộng Góp phần làm giảm chi phí sản xuất, quản lí sản xuất dễ dàng, theo dõi trình đơn giản, nâng cao suất lao động, hiệu sản xuất Mục đích nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài nghiên cứu, phân tích trang bị điện, sâu cấu nâng hạ công son, cấu di chuyển giàn, cấu di chuyển xe cầu trục QC hãng Kalmar cảng Vip Greenport Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu cầu trục giàn QC hãng Kalmar cảng Vip Greenport Phạm vi nghiên cứu cấu nâng hạ công son, cấu di chuyển giàn, cấu di chuyển xe Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Nghiên cứu tổng quan cầu trục giàn QC, sâu phân tích cấu nâng hạ cơng son, cấu di chuyển giàn, cấu di chuyển xecon cầu trục QC hãng Kalmar cảng Vip Greenport Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Việc nghiên cứu trang bị điện cần thiết, giúp hiểu sâu thiết bị lắp đặt cầu trục Ý nghĩa thực tiễn: Việc nghiên cứu trang bị điện giúp khai thác tối ưu suất thiết bị, phục vụ tốt cho sản xuất mang lại hiệu kinh tế cao CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR 1.1 Giới thiệu chung cầu trục giàn QC hãng Kalmar 1.1.1 Giới thiệu cầu trục QC hãng Kalmar Cầu trục giàn QC hãng Kalmar cầu trục cổng có cơng son liên kết lề chuyển động đường ray, xe di chuyển cáp kéo, sử dụng nguồn điện pha Cầu trục QC hãng Kalmar loại thiết bị đại phục vụ xếp dỡ container lên xuống tàu Cầu trục QC xếp dỡ container hãng Kalmar cho tàu biển có cấu trúc hình sau: Hình 1 Cầu trục QC xếp dỡ container cho tàu biển hãng Kalmar cảng VIP Green Port – Việt Nam Cầu trục có đặc điểm sau: Tất chuyển động đòi hỏi để xếp dỡ container điều khiển từ cabin người vận hành lắp đặt cấu xe Điều khiển chuyển động đảm bảo thay đổi tốc độ nhẹ nhàng cấu (cơ cấu nâng hạ hàng, di chuyển xe con, di chuyển chân đế, nâng hạ công son) Kết cấu thép cầu trục khung hàn cứng, cấu trúc dạng hộp Cầu trục trang bị khung nâng dạng ống lồng để xếp dỡ container Thiết bị nghiêng khung nâng lắp đặt để điều chỉnh khung nâng để ăn khớp với container đặt sàn tàu Kẹp ray điện thủy lực trang bị để giữ cầu trục khơng dịch chuyển gió xốy 35m/s cầu trục hoạt động Các thiết bị an tồn cầu trục có nhiều cơng tắc giới hạn, khóa liên động, phanh hãm, nút dừng khẩn cấp Bộ điều chỉnh chống lắc điều khiển máy tính để hãm lắc container di chuyển xe con, để đảm bảo dễ dàng định vị container khung nâng 1.1.2 Các thông số kỹ thuật cầu trục QC hãng Kalmar Loại cần cẩu: Feeder server Đặc tính: Cần cẩu có khả hạ cần Cầu trục QC hãng Kalmar sản xuất vào năm 2010, lắp ráp vận hành vào năm 2015 với trọng lượng 520 Sức nâng định mức: Khi dùng khung nâng 50 tấn; Khi dùng dầm nâng 65 Kích thước cầu trục: Bề rộng giàn cầu 20m; Bề rộng xe 4m Hành trình xe mang hàng 69m Tầm với 35m; Tầm với 16m Độ rộng hai chân cầu trục 20m Chiều cao (khi nâng công son) 71m Nguồn cấp nguồn pha Khung Spearder: Chiều cao nâng hàng 27m; Chiều cao hạ hàng -12m Số bánh xe: bánh/1 cụm chân Số cụm chân: cụm Các động truyền động chính: Động nâng hạ hàng: Công suất định mức: Pđm=250kW; Tốc độ: 1000/2400vg/ph; Điện áp định mức: Uđm=400VAC Động di chuyển xe con: Công suất định mức: Pđm=9,2kW; Tốc độ: 1445vg/ph; Điện áp định mức: Uđm=400VAC Động di chuyển giàn: Công suất định mức: Pđm=22kW; Tốc độ: 1700vg/ph; Điện áp định mức: Uđm=400VAC Động nâng hạ công son: Công suất định mức: Pđm=75kW; Tốc độ: 1500vg/ph; Điện áp định mức: Uđm=400VAC 1.2 Các cấu động học cầu trục QC hãng Kalmar 1.2.1 Cơ cấu nâng hạ hàng Trọng tải: Contener operation: 51,5 (nâng hạ dùng khung nâng); Hook operation: 53,5 (nâng hạ dùng dầm nâng) Chiều cao nâng hạ: 36m Cơ cấu nâng hạ hàng sử dụng cáp kéo – rulo, lai động có thơng số sau: Điện áp định mức: Uđm=250KW; Dòng định mức: Iđm=400V; Tốc độ: n=985 vg/ph; Hiệu suất: Cosφ = 0.84; Tần số: F = 50 Hz Hai động nối với khớp nối điền từ (-6Y1 =10A + 7/36), chúng làm việc đồng thời chiều quay đảo chiều Sơ đồ động học cấu nâng hạ hàng biểu diễn hình sau: V II II I I' III III IV G Hình Sơ đồ động học cấu nâng hạ hàng E82.5 E82.6 E82.7 E83.0 E83.1 E83.2 E83.3 E83.4 E83.5 E83.6 E83.7 E84.0 I I I I I I I I I I I I E84.1 I E84.2 I E84.3 I E84.4 I E84.5 I E84.6 I E84.7 I E85.0 I E85.1 I E85.2 I E85.3 I E85.4 I E85.5 I E85.6 I E85.7 I Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y6S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y7S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y8S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y9S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y10S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y11S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y12S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y13S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y14S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y15S Tín hiệu vào tiếp điểm 11Y16S Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M1 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M2 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M3 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M4 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M5 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M6 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M7 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M8 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M9 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M10 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M11 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M12 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M13 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M14 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M15 Tín hiệu vào tiếp điểm thường đóng nhiệt điện trở động M16 Bảng Các tín hiệu vào PLC S7-300 Hình Sơ đồ nối cho tín hiệu PLC S7-300 Hình 10 Sơ đồ nối tín hiệu PLC S7-300 Hình 11 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 12 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 13 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 14 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 15 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 16 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 17 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 18 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 19 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-300 Hình 20 Sơ đồ nối tín hiệu vào PLC S7-30 KẾT LUẬN Trong thời gian qua với bảo tận tình thầy … kiến thức học em hồn thành đồ án “Phân tích điều khiển, giám sát truyền động điện, trang bị điện cấu xe cầu trục QC hãng Kalmar” Trong đồ án em thực vấn đề sau: - Giới thiệu chung cầu trục QC hãng Kalmar cảng Vip Greenport; - Phân tích điều khiển truyền động điện cấu di chuyển xe giàn cầu trục QC hãng Kalmar; - Phân tích giám sát hệ truyền động điện thiết bị trang bị điện cấu di chuyển xe giàn cầu trục QC hãng Kalmar Do kiến thức thời gian hạn chế nên đồ án em khơng thể tránh thiếu sót, em mong nhận đóng góp thầy bạn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồng Xn Bình, Trần Anh Dũng – Trang bị điện điện tử máy công nghiệp – Nhà xuất Hàng Hải-2015 [2] Tập vẽ kỹ thuật cầu trục QC hãng Kalmar ... PHÂN TÍCH ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CỦA CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON CỦA GIÀN CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR .15 2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực truyền động điện cấu di chuyển xe cầu trục. .. CỦA CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON GIÀN CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR 33 3.1 Sơ đồ cấu trúc giám sát cấu di chuyển xe 33 3.2 Các trang thiết bị điện điều khiển giám sát cấu di chuyển xe 34 3.3 Phân. .. KHÁI QUÁT VỀ CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR 1.1 Giới thiệu chung cầu trục giàn QC hãng Kalmar 1.1.1 Giới thiệu cầu trục QC hãng Kalmar Cầu trục giàn QC hãng Kalmar cầu trục cổng có cơng son liên