ứng dụng biến tần điều khiển động cơ máy trộn cấp bông máy chải

Mục lục Mục lục Lời nói đầu . 4 Chơng1: Giới thiệu chung về dây truyền công nghệ . . 5 1.1. Giới thiệu chung dây truyền công nghệ cấp bông máy chải 5 1.1.1. Máy xé bông tự động 5 1.1.2. Hệ thống loại bỏ kim loại 7 1.1.3. Hệ thống cảnh báo và dập lửa 8 1.1.4.Thùng chúa dung tích cao 8 1.1.5. Máy xé thùng đinh 8 1.1.6. Hàm trộn 9 1.1.7. Bộ phận xé mịn 9 1.1.8. Bộ phận chải bông 10 1.2. Mô tả chi tiết về hệ thống trộn bông 11 Chơng2: Phân tích nguyên lý hệ thống điều khiển 14 2.1. Nguyên lý hoạt động và các thiết bị của hệ thống điều khiển chung 14 2.1.1. Các thiết bị trong mạch 14 2.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển chung 15 2.2.Hệ thống thiết bỵ điện trong công đoạn trộn 24 2.2.1 Mạch lực .24 2.2.2 Mạch điêu khiển .28 2.2.3. Mạch bảo vệ 38 2.2.3.1.Sơ đồ mạch bảo vệ 38 2.2.3.2.Nguyên lý hoạt động .43 2.2.3.3.Tác động bảo vệ 45 1 Mục lục Chơng3: Động cơ không đồng bộ ba pha 46 3.1. Giới thiệu chung và nguyên lý làm viêc của động cơ không đồng bộ ba pha 46 3.1.1. Giới thiệu chung 46 3.1.2. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha 47 3.1.2.1. Nguyên lý làm việc 47 3.1.2.1. Đặc tính cơ 48 3.2. Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha 49 3.2.1. điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở rôto 50 3.2.2. Điều chỉnh bằng cách thay đổi điên áp . .51 3.2.3. Điều chỉnh tần số 53 3.2.3.1.Nguyên lý điều chỉnh 53 3.2.3.2.Luật điều chỉnh 53 3.2.3.3. Biến tần gián tiếp 54 Chơng4:Biến tần Danfoss VLK 2800 .57 4.1. Giới thiệu chung . .57 4.1.1. Đặc tính kỹ thuật 57 4.1.2. Đầu vào của biến tần 58 4.1.3. Đầu ra của biến tần 60 4.2. Cài đặt biến tần 63 4.3. Vận hành biến tần 64 4.3.1.Cài đặt chơng trình 64 4.3.1.1.Phơng pháp cài đặt 64 4.3.1.2. Thông số tải và động cơ 65 2 Mục lục 4.3.1.3. Thông số tải giới hạn 67 4.3.1.4. Thông số tải đầu vào và đầu ra .68 4.3.2. Các thông báo lỗi 68 4.4. Ưng dụng điều khiển động cơ tốc độ máy trộn 70 Tài liệu tham khảo 76 3 Chơng 1 Lời nói đầu Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và tin học ứng dụng đã thúc đẩy sự phát triển của ngành tự động hóa lên một tầm cao mới. Trong các nhà máy, xí nghiệp yêu cầu về chất lợng của sản phẩm ngày càng cao, yêu cầu về số lợng của sản phẩm ngày càng lớn hơn. tuy nhiên, yêu cầu về sức lao động của công nhân cần phải giảm xuống tối thiểu. Chính vì vậy mà việc áp dụng tự đông hóa vào các nhà máy,xí nghiệp là một u thế nổi trội trong thời điểm hiện tại. Việc nghiên cứu, phân tích dây truyền công nghệ cấp bông và công đoạn của máy trộn công ty trách nhiệm hữu hạn sợi dệt Vĩnh Phúc là để tài đồ án tốt nghiệp của em. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, đầu tiên em xin trân thành cảm ơn Ban giám hiệu trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội,các thầy cô thuộc bộ môn Tự Động Hóa Xí Nghiệp Công nghiệp và công ty trách nhiệm hữu hạn sợi dệt Vĩnh Phúc đã truyền đạt kiến thức cũng nh tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ thành đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Mạnh Tiến đã quan tâm theo dõi, tận tình hớng dẫn cũng nh động viên em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Sinh viên 4 Chơng 1 Chơng1: Giới thiệu chung về dây truyền công nghệ 1.1. Giới thiệu chung dây truyền công nghệ cấp bông máy chải Đây là dây truyền với công nghệ hiện đại ( Hình 1-1) có công suất lớn độ an toàn cao, từ việc cấp bông vào cho máy xé cho tới quá trình se lại thành sợi là quá trình tự động đợc lập trình sẵn với những thông số đợc nhà sản xuất đa vào dây truyền công nghệ,ngời vận hành chỉ thay đổi một số thông số để cho phù hợp với qúa trình sản xuất thực tế, để đảm bảo đòi hỏi rất phức tạp trong quá trình sản xuất thực tế dây truyền công nghệ đã ứng dụng những công nghệ mới nhất nh việc sử dụng máy biến tần , vi sử lý Dây truyền gồm các bộ phận chính nh sau: 1.1.1.Máy xé bông tự động. Máy xé bông tự động (Hình 1-2) là máy có công nghệ cao và phức tạp nhất trong dây chuyền cấp bông cho máy chải. Là phần đầu tiên của dây chuyên và mục đích của máy là làm giảm những liên kết giữa sơ va sơ,giữa sơ và những tạp chất khác nhằm làm khối lợng riêng của sơ giảm,thể tích sơ tăng tạo điều kiện để loại trừ tạp chất và quá trình xé bông mịn ở những khâu tiếp theo.Ngoài quá trình chạy tự động máy xé còn có thể đợc điều khiển bằng tay từ một Panel điều khiển. Máy hoạt động trên nguyên tắc theo tín hiệu yêu cầu từ những máy sau. Máy xé tự động lấy bông từ những kiện bông đã đợc nén sãn cao khoảng 1,2m trọng lợng từ 250-300kg,đợc trải sẵn sang hai bên trên hành trình chuyển động của máy,máy đợc đặt chơng trình với ba thông số cơ bản là điểm đầu xếp kiện cuối xếp kiện và chiều cao của trục xé,chiều cao của trục xé đợc tính từ mặt sàn cho tới trục xé,trục xé đợc đặt sao cho đúng bề mặt của lớp kiện bông. Khi máy hoạt động thì cứ đi hết một hành trình thì máy sẽ tự động hạ chiều độ cao của trục xé,khi đến độ cao tối thiểu thì bàn máy sẽ tự động nâng lên và chuyển sang phía sau để thực hiện một hành trình mới.Công suất của máy phụ thuộc vào tốc độ 5 Chơng 1 h81 h17 h18 h22 h53 h82 h21h20h19 h23 h41 h301 card 1 card 2 h302 h303 card 3 h304 card 4 h305 card 5 Card 6 h306 Card 7 h307 Card 8 h308 h309 Card 9 Card 10 h310 h42 h6 Quạt cấp nguyên liệu máy trộn Quạt hút bụi máy trộn Hình 1 - 1: Sơ đồ công nghệ chung Quạt cấp nguyên liệu máy chải Quạt hút bụi máy chải Máy chải Máy xé mịn Máy trộn Máy xé thô Thựng ch? a Hệ thống báo cháy h2 h3 h4 h1 Máy cào bông Hệ thống dò kim loại h5 h16 6 Chơng 1 chạy của trục xé và độ ăn bông độ ăn bông đợc tính toán và đợc đặt truớc vừa phải với độ hút âm và áp lực của đờng ống dẫn để tránh tắc đờng ống dẫn.Qúa trình điều khiển máy xé tự động có sử dụng PLC nên có thể chạy bốn chơng trình với bốn loại nguyên liệu đầu vào khác nhau ứng với mỗi hành trình là hai loại nguyên liệu khác nhau nhng do yêu cầu của quá trình sản xuất nên ở dây truyền này chỉ sử dụng một loại nguyên liệu. Hình 1-2: Sơ đồ chi tiết máy xé bông tự động Chú giải 1:Panel điều khiển 5: Trục xoay 2: Đờng ray 6: Đầu xé bông 3: Tủ điện 7: Đờng ray hút 4: Kiện bông 8: Đơng ra bông 1.1.2.Hệ thống loại bỏ kim loại. Để bông đi vào thùng chứa có dung tích cao thì bông đợc hút qua ống dẫn là bông ở dạng thô có lẫn nhiều tạp chất gồm kim loại nhỏ,đất,đá và các hạt bông đi 7 4 2 5 6 7 8 1 3 Chơng 1 vào hệ thống loại bỏ kim loại,hệ thống hoạt động trên nguyên tăc từ với những cuộn hút có từ tính mạnh sẽ hút những kim loại nhiễm từ và đa ra khỏi hệ thống,những kim loại không bị nhiễm từ vẫn có thể chạy qua nhng chúng sẽ bi loại bỏ ở những khâu tiếp theo.Mục đích của hệ thống này nhằm loại bỏ tạp chất kim loại có trong bông để tránh việc kim loại làm hỏng hệ thống đinh trải ở các công đoạn tiếp sau. 1.1.3.Hệ thống cảnh báo và dập lửa. Qua hệ thống loại kim loại bông sẽ phải đi qua hệ thống báo lửa.Hệ thống báo lửa theo nguyên lý mầu dựa trên nguyên tắc quang học,có một cảm biến nhận biết thông số về bớc sóng ánh sáng,khi ánh sáng vơt quá bớc sóng của ánh sáng vàng lập tức cảm biến sẽ báo và đa ra tín hiệu làm cho máy xé dừng hoạt động và ngay lập tức quạt hút sẽ hút phần đang cháy ra khỏi hệ thống trong khoảng thời gian khoảng vài mm giây và máy sẽ tiếp tục hoạt động nh bình thờng. 1.1.4.Thùng chứa có dung tích cao. Bông sau khi đã đựoc làm tơi và loại bỏ kim loại có khả năng gây ra hỏa hoạn và làm gẫy đinh tại thùng xé sẽ đuợc đa tói thùng chứa có dung tích cao.Tại đây có các cảm biến quang nhằm điều chỉnh lợng bông đa vào từ máy xé cho phù hợp.Khi bông nhiều hay ít hơn mức quy định thì máy xé sẽ tự động tăng hoặc giảm công suất nhờ tín hiệu điều khiển từ cảm biến quang truyền tín hiệu tới bộ đều khiển PLC.Bông ở trong thùng chứa sẽ đợc xé tự do nhờ một lồng lờ với những lỗ trên bề mặt,lồng lờ quay tạo ra một lực ly tâm lớn sẽ loại bỏ đợc những tap chất qua nhng lỗ trên bề mặt đồng thời tạo ra những màng bông đều đặn trên bề mặt lồng lờ. 1.1.5.Máy xé thùng đinh. Bông đợc chuyển tới máy xe thùng đinh tại đây bông vẫn tiếp tục đợc xé trong trạng thái tự do,với hệ thống quay có vận tốc khoảng 700-800 vòng/phút và trên bề mặt thùng quay có gắn đinh bên dới là một dẫy các thanh ghi,với tốc độ quay cao những sợi bông sẽ đợc xé tơi hơn và sẽ đợc quấn trên bề măt thùng đinh 8 Chơng 1 còn vỏ bông và những tạp chất khác sẽ qua thanh ghi và rơi xuống cặp trục nghiền hạt,tại đây tạp chất đợc nghiền nhỏ và đợc hút ra ngoài. 1.1.6.Hàm trộn. Bông tiếp tục đi tới hàm trộn thông qua hệ thống quạt hút tại đây bông sẽ đi vào sáu thùng trộn ở mỗi thùng trộn có một công tắc áp lực ở phía trên của thùng với áp suất đợc đặt khoảng 200 PA,khi bông đã đầy ở cả sáu buồng thì áp suất trong các buồng sẽ tăng khi tăng tới khoảng 200PA thì công tắc áp lực sẽ ra tín hiệu báo làm máy xé kiện sẽ ngừng hoạt động hoặc giảm công suất,còn khi bông cha đầy thì áp lực trong các thùng cha tơi ngỡng công tắc áp lực không tác động,bông sẽ tiếp tục đi vào các thùng.khi đã đầy bông ở sáu thùng và máy xé mịn Flexi clean yêu cầu thì quá trình trộn mới diễn ra khi đó băng tải phía dới các thùng trộn sẽ hoat động trộn đều các lớp bông ở các thùng và bông sẽ tới phên gai nghiêng,phên gai nghiêng đợc điều khiển tôc độ bằng biến tần sẽ đa bông tới khâu tiếp theo.ở trên phên gai nghiêng có một trục gạt hoạt động liên tục nhằm tránh hiện tợng tăc nghẽn đờng ống dẫn vào khâu tiếp theo.Mục đich của hàm trộn la trộn đều các thành phần sơ ở trạng thái hỗn độn từ những thời điểm khác nhau của công đoạn trớc. 1.1.7.Bộ phận xé mịn. Bông đi qua bộ phận xé mịn có độ min và tơi hơn, Flexi clean có hai cảm biến mắt thần(photocell) một cảm biến ở vị trí phía trên thùng,một cảm biến phía d- ới,khi bông đi vào thùng và đi hết qua mắt thần dới thì mắt thần dới sẽ phát tín hiệu điều khiển cho bông tiếp tục đi từ hàm trộn sang,khi bông đầy lên vị trí của mắt thần trên thì mắt thần trên sẽ phát tín hiệu điều khiển ngừng cấp bông vào.Mục đích của hệ thống là làm cho các sợi bông nhỏ mịn hơn,và sắp xếp những sơi bông để tạo thuận lợi trong quá trình trải sợi phía sau.Máy hoạt động trên nguyên tăc yêu cầu của máy sau 9 Chơng 1 Hình 1-3: Máy xé mịn Chú giải 1: Đờng cấp bông 5: Trục quay 2: Đờng bông ra 6: Trục xé bông 3: Trục hút 7: Động cơ 4: Trục cố định 8: Tạp chất 1.1.8. Bộ phận chải bông. ở quá trình chải bông,bông sẽ đợc đa vào mời máy chải tại đây máy chải sẽ chải những sợi bông mịn,tơi sắp xếp hỗn độn thành những sợi bông liên tiếp song song,dọc trục với nhau để hình thành những màng bông,sau đó các màng bông đợc cuốn thành sợi bông và đợc truyền đến thùng chứa qua con lăn có lắp cảm biến 10 [...]... cầu cấp nguyên liệu cho máy xé mịn Tiếp điểm d170( 193 ) đóng, gửi yêu cầu cấp nguyên liệu đến máy trộn Mở máy trộn ấn nút B18 ON, máy trộn có 3 chế độ làm việc là normal, filling và empty Khi có yêu cầu cấp nguyên liệu từ máy xé mịn, máy trộn sẽ hoạt động Sau khi máy trộn đã làm việc, tiến hành mở máy xé thô Ân nút b3 ON để khởi động máy xé thô Máy xé thô đợc cấp nguồn hoạt động, contactor d5 đợc cấp. .. động máy chải, các tiếp điểm K1 đóng, cấp nguồn cho máy chải hoạt động Do hệ thống có 10 máy chải độc lập nên tuỳ theo yêu cầu công việc mà có thể khởi động số lợng máy chải tơng ứng Sau khi máy chải đã hoạt động, ấn nút b41 ON, contactor c41 đợc cấp nguồn Contactor c41 điều khiển quạt hút nguyên liệu cho máy chải ( Ventilator ) Tiếp điểm contactor c41 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ m41 Tiếp... c21, c53 Dới tác động của contactor d12, nguyên liệu sau khi qua máy cào bông và máy xé mịn sẽ đợc giữ lại ở thùng chứa của máy trộn để làm đầy thùng chứa Khi làm việc ở chế độ Filling, các máy cào bông và máy xé thô sẽ hoạt động nhằm làm đầy thùng chứa của máy trộn, các máy xé mịn và máy chải ngừng hoạt động Do các tất cả các động cơ của máy trộn đều không hoạt động nên nguyên liệu đợc cấp đầy vào 6... 6.3-10A m 23 e 8.4A C41 0.55kw, 860 v/ph 2.2kw, 14-261v/ph 4 kw 1440 v/ph 4 kw,1440 v/ph liệu máy chải Hình 2 - 7: Mạch lục máy trộn 0.37kw, 4-77v/ph C42 e 42 6.3-10A Động cơ m 41 e 8.4A động cơ m 42 e 4 kw,1440 v/ph cấp nguyên hút bụi máy chải e 41 6.3-10A động cơ động cơ phêN động cơ hút động cơ trục phụ bụi hàm trộn cấp nguyên liệu gai nghiêng e 53 1.6-2.5A Chơng 2 26 6.3-10A Q14 e I> I> I> 1/L1 2/T1 t1... trớc máy trộn làm việc Cụ thể là máy cào bông và máy xé thô để làm đầy nguyên liệu vào thùng chứa máy trộn Những khâu nh trộn, xé mịn và chải ngừng hoạt động Chế độ này áp dụng khi đang khan hiếm nguyên liệu ở máy trộn Công tắc b11 ở vị trí I Empty: Khi làm việc ở chế độ này, khâu cấp nguyên liệu đầu vào sẽ bị ngắt, các máy cào bông và máy xé thô ngừng hoạt động trong khi các máy xé mịn và máy chải. .. Quạt cấp nguyên liệu máy trộn Trục xé bông Trục gạt Băng tải Mở trục Quạt hút bụi máy trộn Quạt cấp nguyên liệu máy chải Quạt hút bụi máy chải Trục phụ [A] 14 ữ 261 8,0 4 ữ 77 1440 1380 1380 1390 1420 1440 1440 1440 860 8,0 8,4 1,1 1,1 1,0 8,4 8,4 8,4 8,4 1,7 Bảng 2 1: Các động cơ của máy trộn Có 11 động cơ không đồng bộ ba pha có công suất và tốc độ khác nhau đợc lắp đặt trong máy trộn Có 2 động cơ. .. hoạt động Trục cấp nguyên liệu đợc điều khiển bởi biến tần Trục cấp nguyên liệu này sẽ hoạt động khi 12 Chơng 1 có yêu cầu cấp nguyên liệu từ máy xé mịn phía sau Khi có yêu cầu cấp nguyên liệu, trục cấp nguyên liệu hoạt động Bông từ thùng chứa qua trục cấp nguyên liệu đợc dẫn đến máy xé mịn 13 Chơng 2 Chơng2: Phân tích nguyên lý hệ thống điều khiển 2.1 Nguyên lý hoạt động và các thiết bị của hệ thống điều. .. khởi động máy chải cần cấp nguồn cho quạt hút âm m42 Ân nút b42 ON, contactor c42 đợc cấp nguồn Contactor c42 điều khiển quạt hút âm ( Ventilator positive suction ), hút bụi và tạp chất ở máy chải ra ngoài Tiếp điểm contactor c42 ở mạch lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ m42 Tiếp điểm c42( 584 ) đóng, đèn h42 sáng báo hiệu động cơ m42 đã làm việc Tại panel điều khiển của máy chải, ấn nút khởi động máy. .. gian trục xé bông 8 giây d27:Rơ le thời gian tạo độ trễ cấp bông 10 giây d28: Báo lỗi máy xé mịn d95: Rơ le điều khiển m14 d96: Rơ le điều khiển m15 d160: Rơ le cấp sợi vào d167, d168: Rơ le báo máy xé mịn làm việc d170: Yêu cầu cấp nguyên liệu cho máy xé mịn d201: điều khiển cấp nguồn hệ thống d202: Contactor báo lỗi d203: Cắt còi báo động 2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển chung Việc... 2 a 5k , 2w 1 Chơng 2 27 380/ 420V/AC INPUT Chơng 2 động cơ đợc cấp nguồn và chuẩn bị hoạt động Khi có tín hiệu điều khiển từ mạch điều khiển, tiếp điểm các contactor sẽ cấp nguồn cho các động cơ để bắt đầu hoạt động 2.2.2 Mạch điều khiển Do yêu cầu về độ an toàn cũng nh năng suất làm việc của dây truyền nên máy trộn có 3 chế độ làm việc, đợc điều khiển bởi công tắc b11 ( Filling switch ) Đó là Filling, . 10 h310 h42 h6 Quạt cấp nguyên liệu máy trộn Quạt hút bụi máy trộn Hình 1 - 1: Sơ đồ công nghệ chung Quạt cấp nguyên liệu máy chải Quạt hút bụi máy chải Máy chải Máy xé mịn Máy trộn Máy xé thô Thựng. nghệ đã ứng dụng những công nghệ mới nhất nh việc sử dụng máy biến tần , vi sử lý Dây truyền gồm các bộ phận chính nh sau: 1.1.1 .Máy xé bông tự động. Máy xé bông tự động (Hình 1-2) là máy có. Đờng cấp bông 5: Trục quay 2: Đờng bông ra 6: Trục xé bông 3: Trục hút 7: Động cơ 4: Trục cố định 8: Tạp chất 1.1.8. Bộ phận chải bông. ở quá trình chải bông, bông sẽ đợc đa vào mời máy chải