BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỆN ĐIỆN TỬ Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2017 GVHD LÊ TẤN CƯỜNG SVTH NGUYỄN ANH DŨNG THIẾT KẾ HỆ TH[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY CẮT CÁP DỰ ỨNG LỰC GVHD: LÊ TẤN CƯỜNG SVTH : NGUYỄN ANH DŨNG S K L0 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY CẮT CÁP DỰ ỨNG LỰC GVHD: LÊ TẤN CƯỜNG SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2017 LỜI CẢM ƠN Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em gặp nhiều khó khăn kiến thức, kinh nghiệm thực tế yếu việc sử dụng phần mềm thiết kế chưa thục Tuy nhiên, chúng em ln có hỗ trợ nhiệt tình quý thầy cô khoa đào tạo chất lượng cao, giúp đỡ nhiệt tình bạn bè, anh chị câu lạc Khoa học trẻ tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án Nay em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc tới: - Thầy Lê Tấn Cường tận tình bảo cho em suốt trình làm đồ án với kinh nghiệm thiết thực thầy giúp chúng em hoàn thành đồ án - Tất quý thầy cồ khoa đào tạo chất lượng cao hỗ trợ cho chúng em trình làm đồ án - Các anh chị, bạn bè câu lạc Khoa học trẻ giúp đỡ, hỗ trợ kỹ thuật phần điện-điều khiển điện tử - Gia đình tồn bạn bè, anh em hỗ trợ từ vật chất đến tinh thần cho chúng em Nguyễn Anh Dũng TÓM TẮT ĐỒ ÁN Sự phát triển không ngừng công nghệ kéo theo yêu cầu ngày cao sản xuất Như biết, công việc cắt cáp thủ công công việc lặp lặp, tốn nhiều thời gian đặc biệt số lượng cáp cơng trình xây dựng lớn nên tránh nhàm chán sai sót Với mong muốn ứng dụng học vào thực tế góp phần tạo sản phẩm nhóm chọn đề tài “ Thiết kế hệ thống điện-điều khiển cho máy cắt cáp dự ứng lực” hi vọng việc áp dụng đề tài vào sản xuất tạo thuận lợi cho việc thi cơng cơng trình xây dựng MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 1.2.1 Mục tiêu đề tài 1.2.2 Nhiệm vụ đề tài 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Tính cấp thiết đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁP DỰ ỨNG LỰC VÀ MÁY CẮT CÁP DỰ ỨNG LỰC 2.1 Giới thiệu cáp dự ứng lực 2.2 Các yêu cầu cần thiết kế máy cắt cáp dự ứng lực theo đề nghị công ty Nam Công: 12 2.2 Kết cấu máy cắt cáp dự ứng lực 12 2.2.1 Thiết kế sơ máy cắt cáp 12 2.2.3 Nguyên lý làm việc máy cắt cáp dự úng lực 16 2.3 Mạch vi điều khiển Induino Mega 2560 16 2.3.1 Indruino Mega 2560 16 2.3.2 Tính năng, thơng số: 16 2.3.3 Môi trường lập trình 18 2.3.4 Mã nguồn mở 20 2.4 Nguyên lý đo chiều dài cáp 21 CHƯƠNG CÁC PHẦN MỀM HỖ TRỢ THIẾT KẾ 23 3.1 Phần mềm mô mạch điện tử Protues 23 3.2 CADe-SIMU Phần mềm vẽ mô mạch điện công nghiệp 25 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỀU KHIỂN 26 4.1 Yêu cầu cần thiết kế: 26 4.2 Sơ đồ khối hệ thống điện –điều khiển máy cắt cáp: 26 4.3 Mạch điện điều-khiển chế độ điều khiển tay 28 4.3.1 Yêu cầu thiết kế 28 4.3.2 Sơ đồ khối hệ thống điện –điều khiển chế độ tay 28 4.3.3 Điều khiển motor cáp 29 4.3.3.1 Động cáp: 29 4.3.3.2 Điều khiển AC Motor pha dùng biến tần ABB ACS 150 30 4.3.4 Điều khiển motor di chuyển máy cắt 34 4.3.4.1 Thanh trượt: 34 4.3.4.2 Mạch cầu H-Bridge 36 4.3.5 Điều khiển động máy cắt 38 4.3.5.1 Máy cắt Maktec: 38 4.3.5.2 Điều khiển AC Motor pha dùng khởi động từ 39 4.4 Hệ thống điện-điều khiển chế độ điều khiển tự động 40 4.4.1 Yêu cầu cần thiết kế 40 4.4.2 Sơ đồ khối hệ thống điện –điều khiển chế độ tự động 41 4.4.3 Bộ điều khiển trung tâm 42 4.4.3.1 Yêu cầu cần thiết kế 42 4.4.3.2 Indruino DC/DC 24V In - 5V Out 42 4.4.3.3 Indruino MEGA 2560 43 4.4.3.4 8-Channel 3A Relay Output Isolated Module 45 4.4.3.5 8-Channel Digital 24V/5V Input Isolated Module 46 4.4.3.6 Thi cơng hồn chỉnh điều khiển 47 4.4.5 Chương trình cho điều khiển máy cắt cáp 48 4.4.5.1 Sơ đồ điều khiển 48 4.4.5.2 Kết chương trình 48 4.4.6 Thi công tủ điện điều khiển 49 4.4.6.1 Bảng điều khiển 49 4.4.6.2 Tủ điện điều khiển 50 CHƯƠNG KẾT LUẬN 51 5.1 Kết luận 51 5.2 Hướng phát triển 51 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC CODE CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 53 PHỤ LỤC MẠCH RELAY ĐIỀU KHIỂN 72 CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài Trong cơng trình xây dựng, kết cấu cáp thép dầm, giàn, sàn, bê tông cốt thép đóng vai trị vơ quan trọng Trong cáp dự ứng lực với đặc điểm vượt trội so với loại thép thông thường khả chịu lực cao, vượt nhịp lớn, kết cấu nhẹ, độ tự chùng thấp, đặt tính lý học quán, sức kháng giảm tải cao, chịu nhiệt tốt sử dụng ngày nhiều Số lượng cáp thép dự ứng lực cơng trình xây dựng lớn với chiều dài khác lại cắt thủ cơng máy cắt chạy tay Vì việc ứng dụng tự động hóa vào q trình cắt cáp thủ cơng điều cần thiết Do em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống điện-điều khiển cho máy cắt cáp dự ứng lực” nhằm góp phần tạo sản phẩm giải phóng sức lao động cho người, nâng cao suất làm việc 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 1.2.1 Mục tiêu đề tài Thiết kế hệ thống điện- điều khiển máy cắt cáp dự ứng lực kết hợp với thiết bị phần cứng tạo sản phẩm máy cắt cáp dự ứng lực hoàn chỉnh 1.2.2 Nhiệm vụ đề tài Xây dựng, thiết kế hệ thống điện- điều khiển mạch bảo vệ an tồn để sử dụng điều kiện môi trường xây dựng Hệ thống điều khiển an toàn, trực quan, dễ sử dụng cho người vận hành 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Cáp dự ứng lực xây dựng Máy cắt cáp dự ứng lực 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Thiết kế hệ thống điện cho máy cắt cáp Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy cắt cáp 1.4 Tính cấp thiết đề tài Ngày nhu cầu xây dựng ngày tăng, khơng địi hỏi số lượng, chất lượng cơng trình cần đảm bảo khí hậu ngày biến đổi khắc nghiệt Trong kết cấu cáp thép( dầm, giàn, sàn ) đóng vai trị vơ quan trọng việc liên kết với tạo thành kết cấu vững lõi cơng trình xây dựng Vì vậy, nhu cầu sử dụng cáp lớn Cáp dự ứng lực với ưu điểm vượt trội so với loại cáp thép thông thường sử dụng ngày nhiều Mỗi cơng trình xây dựng cần sử dụng số lượng lớn cáp dự ứng lực với kích cỡ, chiều dài khác Tuy nhiên việc cắt cáp dự ứng lực lại thực thủ cơng Những cuộn cáp với kích thước trọng lượng lớn gây nguy hiểm cho người cắt xảy cố Mặt khác cơng việc nặng nhọc tốn nhiều thời gian nên dễ gây nhàm chán sai sót cơng việc, đặc biệt việc đo đạt tay mắt thường không tránh khỏi sai lệch chiều dài đoạn cáp gây lãng phí ảnh hưởng đến chất lượng cơng trình Do ứng dụng máy cắt cáp để thay công việc cắt cáp thủ công việc cần thiết Mặc khác ứng dụng tự động hóa trình sản xuất giúp tăng suất lao động, giảm thiểu công việc cho công nhân khâu nặng nhọc, có tính lặp lặp lại nhàm chán đáp ứng cường độ lao động sản xuất cao công trường xây dựng Với loại sản phẩm có số lượng lớn (hàng tỉ năm) cáp thép ứng dụng tự động hóa việc làm tất yếu ));digitalWrite(Y2,bitRead( au16data[11], ));digitalWrite(Y3,bitRead( au16data[11], )); digitalWrite(Y4,bitRead( au16data[11], ));digitalWrite(Y5,bitRead( au16data[11], ));digitalWrite(Y6,bitRead( au16data[11], ));digitalWrite(Y7,bitRead( au16data[11], )); sovong=(float)encoder1_count/400.0; Serial.println(sovong,3); Serial.println(); if (size_cable==0) { au16data[4]=(signed int)(sovong*1000.0*k11); } else au16data[4]=(signed int)(sovong*1000.0*k21); break; case machine_run: { if ( count_cable_cutted