THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN QUE HÀN ĐIỆN VIỆT ĐỨC
TỔNG QUAN VỂ CÔNG TY CỔ PHẦN QUE HÀN VIỆT ĐỨC
Que hàn điện Việt Đức, thương hiệu nổi tiếng trong ngành cơ khí từ những năm chiến tranh, đã có hơn 40 năm phát triển và được ưa chuộng không chỉ trong nước mà còn ở các nước trong khu vực Sản phẩm của họ được tin dùng nhờ vào chất lượng vượt trội và giá cả cạnh tranh Thành lập vào năm 1967, nhà máy Que hàn điện Việt-Đức được hỗ trợ bởi Cộng hòa Dân chủ Đức với công suất 400 tấn/năm Đội ngũ hơn 100 cán bộ, công nhân đã nhanh chóng làm chủ công nghệ, sản xuất 230 tấn que hàn đầu tiên, kịp thời phục vụ cho các công trình quan trọng trong sản xuất và chiến đấu.
Năm 1989, khi chuyển sang cơ chế thị trường, nhà máy đối mặt với nhiều khó khăn, sản xuất đình trệ và chỉ đạt tối đa 5.000 tấn/năm Thu nhập thấp và đời sống khó khăn khiến tinh thần người lao động không ổn định, thậm chí đứng trước nguy cơ phá sản Tháng 3/1993, nhà máy được đổi tên thành Cty QHĐ Việt-Đức, với phương châm uy tín và chất lượng hàng đầu Từ năm 2002, công ty đã vượt qua công suất thiết kế, đạt trên 7.200 tấn/năm, đáp ứng nhu cầu thị trường và hình thành mạng lưới tiêu thụ tại các tỉnh trọng điểm và khu công nghiệp Sản lượng và thị phần của Cty luôn đứng đầu trong ngành sản xuất vật liệu hàn trong nước Đến tháng 1/2004, Cty đã chuyển đổi thành Cty cổ phần QHĐ Việt-Đức.
Công ty QHĐ Việt Đức đã chọn hướng đi tắt để sản xuất các sản phẩm chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu vật liệu hàn trên thị trường Trong giai đoạn 2001-2006, công ty đã đầu tư hơn 15 tỷ đồng cho nghiên cứu sản phẩm mới như QHĐ E7016, E7018, J420, J421, cùng với việc xây dựng và áp dụng hệ thống quản lý chất lượng quốc tế ISO 9002 và ISO 9001:2000 Công ty cũng tập trung đầu tư vào các công nghệ tiên tiến như hệ thống máy kéo dây thép và dây chuyền sản xuất dây hàn công nghệ Châu Âu, đồng thời cải thiện môi trường làm việc với các công trình như hút bụi và thông gió Bên cạnh đó, công ty đã cải cách bộ máy quản lý theo quy trình ISO 9000 và thực hiện các biện pháp tiết kiệm, đạt gần 1,8 tỷ đồng, giúp giảm giá thành và nâng cao hiệu quả sản xuất Nhờ đầu tư đúng hướng và đảm bảo chất lượng sản phẩm, uy tín của sản phẩm công ty, đặc biệt là que hàn N46-VD và E7018, ngày càng được khẳng định trên thị trường.
Dây hàn W49-VD đã được cấp chứng chỉ bởi các tổ chức đăng kiểm quốc tế như Nhật Bản (NK), Đức (LIYOD) và Việt Nam Ngoài ra, nhiều sản phẩm khác như que hàn N42-VD, N45-VD, N46-VD cũng được chứng nhận đạt tiêu chuẩn, nhận nhiều huy chương vàng tại các hội chợ trong nước.
Năm 2001, Công ty lần đầu tiên xuất khẩu 100 tấn QHĐ ra nước ngoài, đánh dấu sự phát triển mạnh mẽ trong sản xuất với sản lượng tăng liên tục qua các năm Thu nhập bình quân của cán bộ công nhân viên đã tăng từ 1,87 triệu đồng/tháng năm 2001 lên 2,37 triệu đồng/tháng năm 2006, cùng với việc thực hiện nghiêm túc các chế độ bảo hiểm cho người lao động Đóng góp vào ngân sách nhà nước cũng tăng đáng kể, từ 748 triệu đồng năm 2001 lên 8,1 tỷ đồng năm 2006.
Qua 40 năm xây dựng và trưởng thành, với những thành tích đã đạt được, Cty cổ phần QHĐ VĐ vinh dự được trao tặng Huân chương Độc lập hạng Ba
1.1.2 Giới thiệu về sản phẩm của công ty
- Que hàn nối thép cacbon thấp và trung bình, dùng trong ngành đóng tàu và các công trình quan trọng của quốc gia nhƣ: N46-VD-6031, N47-VD…
- Que hàn nối thép cacbon thấp độ bền cao dùng cho ngành đóng tàu trọng tải lớn nhƣ: N55-6B; E7016-VD ; E7018-VD…
- Nhóm que hàn đắp phục hồi bề mặt nhƣ: DMn380; DMn500; DG250; DG60…
- Nhóm que hàn đặc chủng: que hàn INOX VD308-16; que hàn đồng -
Hm - Cu; que hàn gang GG33
- Nhóm dây hàn như: Dây hàn khí CO2 W49-VD có đường kính từ 0,8- mm-1,6 mm.
Mô tả dây chuyền mạ dây hàn điện Việt Đức
1.2.1 Giới thiệu chung về công nghệ mạ điện:
- Ngày nay với sự phát triển ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật điện và một số ngành công nghiệp khác
Mạ điện là phương pháp hiệu quả bảo vệ kim loại khỏi tác động của môi trường, đồng thời cải thiện khả năng dẫn nhiệt Công nghệ này được áp dụng rộng rãi trong sản xuất thiết bị điện năng, ôtô, môtô và dụng cụ y tế tại các quốc gia công nghiệp phát triển Tại Việt Nam, công nghệ mạ điện đã có mặt từ lâu và được ứng dụng đa dạng trong ngành công nghiệp, trong đó mạ dây hàn điện là một ví dụ tiêu biểu.
Công nghệ mạ điện trong phân xưởng được chia thành ba loại chính: công nghệ chuẩn bị, công nghệ mạ và công nghệ sau khi mạ, trong đó công nghệ mạ đóng vai trò chủ yếu Tùy thuộc vào tính chất của dung dịch, có các loại mạ như mạ axit, mạ kiềm, mạ xianua và mạ crôm Để thực hiện quá trình mạ, thường sử dụng bể mạ tĩnh; trong trường hợp chi tiết nhỏ và số lượng lớn, bể mạ quay hoặc mạ lắc được áp dụng Đối với quy mô sản xuất lớn, các thiết bị bán tự động hoặc tự động hóa là lựa chọn phổ biến.
1.2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bể mạ điện:
Hiện nay, ngành công nghệ khoa học kỹ thuật đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt trong lĩnh vực mạ Trong phân xưởng mạ, bể mạ tĩnh được sử dụng phổ biến để sản xuất thiết bị mạ nhờ vào năng suất cao và chất lượng mạ tốt Bên cạnh đó, còn có các loại bể mạ đặc biệt khác Cấu tạo của bể mạ tĩnh bao gồm bể ngoài, bể lót trong, thiết bị gia nhiệt, máng hút thanh dẫn nhiệt, giá đỡ, thiết bị khuấy, thiết bị lọc và thiết bị làm nguội dung dịch.
Bể ngoài là thành phần chính chứa các dung dịch như axit, kiềm, sunfat và dung dịch phức Các bộ phận khác như máng hút, thanh dẫn điện và ống dẫn nhiệt được gắn cố định với bể, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Vật liệu chính để chế tạo bể mạ tĩnh chủ yếu là các nguyên liệu tự nhiên như gỗ, thép, sứ và gạch Tuy nhiên, thép hàn là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất do tính đơn giản, kinh tế và độ bền cao Để nâng cao khả năng chịu đựng cho bể, người ta thường gắn thêm phần thép coocnhe ở thành bể.
Bể ngoài thường được làm từ tấm thép dày khoảng 4-5 mm, có thể sử dụng thép cacbon thông thường và được ghép lại bằng phương pháp hàn hơi hoặc điện Trước khi đưa vào sử dụng, cần kiểm tra kỹ lưỡng để tránh hiện tượng dò rỉ.
Bể lót trong là một thành phần thiết yếu trong công nghệ mạ điện, có chức năng bảo vệ thùng ngoài khỏi sự ăn mòn của dung dịch Nếu dung dịch không có tính ăn mòn, việc lót bên trong bể là không cần thiết, như trong trường hợp bể rửa nước, bể trung hòa, hay bể tẩy dầu Tuy nhiên, trong công nghệ mạ, việc sử dụng bể lót trong vẫn được khuyến khích để tăng cường độ bền cho bể.
Bể lót trong được chế tạo từ các nguyên liệu chống ăn mòn như chì, cao su cứng và các loại chất dẻo, giúp bảo vệ bể khỏi sự hư hại Việc lựa chọn nguyên liệu lót trong phù hợp với dung dịch bể mạ là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả chống ăn mòn Hiện nay, một số bể mạ sử dụng lót trong bằng composit, đặc biệt là bể mạ niken và các bể mạ tẩy nhẹ khác.
Trong quá trình mạ hoặc gia công bể mạ, nhiệt độ là yếu tố quyết định đến chất lượng lớp mạ Để đảm bảo mạ đạt tiêu chuẩn, cần duy trì nhiệt độ thích hợp Nhiệt độ tối ưu không chỉ nâng cao độ dẫn điện của dung dịch mà còn giảm thiểu nguy cơ thụ động anot.
Có hai phương pháp gia nhiệt : gia nhiệt hơi và gia nhiệt điện
Gia nhiệt điện bao gồm hai loại: thiết bị gia nhiệt trực tiếp vào dung dịch và thiết bị gia nhiệt ở đáy bể Ưu điểm của gia nhiệt bằng điện là khả năng gia nhiệt dần dần, đạt nhiệt độ trên 100°C, thao tác đơn giản và dễ dàng điều chỉnh Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm như tiêu hao điện năng lớn và không an toàn Do đó, gia nhiệt điện chỉ được sử dụng khi cần đạt nhiệt độ cao mà gia nhiệt hơi không thể đáp ứng hoặc không có sẵn.
Khi tăng nhiệt độ trong quá trình mạ, cần kết hợp với việc tăng cường độ dòng điện để đảm bảo các tính chất của lớp mạ Để nâng cao độ dẫn điện giữa anot và katot, việc lựa chọn thanh dẫn điện chất lượng cao là rất quan trọng Thanh dẫn điện có vai trò chuyển điện trong dung dịch, giúp giảm điện thế bể mạ và giảm nhiệt độ tỏa ra, từ đó cho phép sử dụng dòng điện cao hơn.
Thanh dẫn điện có vai trò quan trọng trong việc treo anot và chi tiết (katot) cũng như truyền điện Để đảm bảo hiệu quả, thanh dẫn điện cần phải chịu được trọng lượng của anot và chi tiết, đồng thời có khả năng truyền điện tốt nhằm giảm thiểu sự tiêu hao năng lượng Vật liệu thường được sử dụng cho thanh dẫn điện là ống đồng vàng hoặc đồng đỏ.
Hai đầu thanh dẫn điện trên mép bể giá được chế tạo từ các vật liệu cách điện như sứ, cao su, gỗ cứng và PVC Để đảm bảo hiệu quả tiếp xúc và dẫn điện, cần thường xuyên vệ sinh sạch sẽ các thanh dẫn điện.
Trong phân xưởng mạ, việc bảo vệ sức khỏe người lao động là rất quan trọng Để cải thiện điều kiện làm việc và kiểm soát nồng độ khí của các loại hóa chất, chúng ta cần sử dụng hệ thống máng hút để đảm bảo an toàn và tuân thủ các quy định hiện hành.
Máng hút có tác dụng quan trọng trong việc loại bỏ khí độc trong các bể, bảo vệ sức khỏe công nhân Các bể như bể rửa nước, bể thu hồi và bể trung hòa không cần máng hút, trong khi những bể sinh ra khí độc như bể tẩy dầu, bể mạ crôm và bể mạ hợp kim đồng thiếc cần phải được trang bị máng hút Hiện có hai loại máng hút: máng hút đơn và máng hút hình chữ.
U Máng hút thường được đặt cạnh bể f) Thiết bị khuấy :
CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG DÂY CHUYỀN MÁY MẠ 4
GIỚI THIỆU VỀ DÂY CHUYỀN MÁY MẠ 4
Hình 2.1 : Hệ thống dây chuyền máy mạ 4
Hệ thống dây chuyền máy mạ 4 tại công ty cổ phần que hàn điện Việt Đức được mô tả trong Hình 2.1, với một hệ thống vuốt thô trước dây chuyền mạ Nguyên vật liệu được đưa vào là các lô dây thô lớn, sau đó được làm sạch qua hệ thống đánh gỉ và tiếp tục vào bể vuốt Bể vuốt có thể là loại ướt, chứa dung dịch dầu, hoặc loại khô không có hóa chất Qua quá trình này, sản phẩm dây hàn thô đạt kích thước gần yêu cầu và được thu vào các lô nhỏ hơn để chuyển sang công đoạn vuốt tinh và mạ dây hàn thành phẩm.
Tại khu vực mạ 4, lô dây thô (1) sẽ đƣợc đƣa qua một hệ thống ròng rọc
Dây hàn được vận hành qua hệ thống bằng tay, với lồng úp tại khu để lô nhằm ngăn dây bị văng ra và đảm bảo an toàn cho công nhân Bể vuốt sử dụng dung dịch hóa chất để làm sạch dây hàn trước khi đưa vào bể mạ Công nhân sẽ thay khuôn phù hợp với kích thước sản phẩm yêu cầu, thường mỗi dây chuyền mạ có một số kích thước và khuôn nhất định Sau khi qua bể vuốt, dây hàn được đưa ngay vào bể mạ đồng sunfat, nơi dây được ngâm và luồn qua các ròng rọc theo hình zích zắc để đảm bảo quá trình mạ đạt hiệu quả cao và sản phẩm hoàn thiện đúng tiêu chuẩn.
Dây chuyền sử dụng hai động cơ một chiều: động cơ kéo (D.M) để kéo dây hàn và động cơ thu để đưa dây thành phẩm vào lô Để đồng bộ tốc độ giữa hai động cơ, hệ thống sử dụng cấu trúc phản hồi tín hiệu gọi là Dancer, sẽ được mô tả chi tiết trong phần sau của đồ án Màn hình hiển thị kết nối người vận hành với máy, là loại màn hình cảm ứng cho phép người dùng đặt và xem các giá trị cần thiết như tốc độ động cơ, tốc độ chạy dây và các thông số khác.
LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ
2.2.1 Vấn đề khi lựa chọn động cơ
Khi lựa chọn động cơ, người thiết kế cần xem xét các yếu tố quan trọng như dải tốc độ, sự biến đổi mômen-tốc độ, tính thuận nghịch, chu kỳ làm việc, mômen khởi động và công suất yêu cầu.
Yêu cầu công nghệ của hệ truyền động mạ dây hàn điện:
Công suất tải yêu cầu là P1 = 30 kW và P2 = 70 kW, do đó công suất động cơ cần đạt ít nhất P đc ≥ P yc Hệ truyền động cần có khả năng điều chỉnh tốc độ tốt và đảm bảo sự đồng bộ tốc độ của động cơ.
Từ yêu cầu công nghệ trên ta xét đặc tính cơ của động cơ một chiều và xoay chiều
Hình 2.2 Đặc tính cơ động cơ một chiều và động cơ không đồng bộ
Đường đặc tính cơ của động cơ một chiều là tuyến tính, trong khi đường đặc tính cơ của động cơ xoay chiều ít thay đổi tốc độ khi mômen thay đổi Mômen của động cơ một chiều lớn hơn so với động cơ xoay chiều, vì vậy khi lựa chọn động cơ cho cùng một công suất tải, động cơ xoay chiều thường cần có công suất lớn hơn.
Khi so sánh động cơ một chiều và động cơ xoay chiều, đặc tính cơ của động cơ một chiều cho phép xác định tốc độ tại một điểm dễ dàng hơn, nhờ vào tính tuyến tính của nó, dẫn đến độ ổn định tốc độ cao hơn Ngược lại, động cơ xoay chiều chỉ hoạt động ổn định trong khoảng ab, trong khi ở khoảng bc, động cơ không ổn định, điều này gây ra khuyết điểm lớn trong quá trình điều chỉnh tốc độ và dải điều chỉnh tốc độ của động cơ.
Để đảm bảo đồng bộ tốc độ cho hai động cơ có công suất khác nhau, việc lựa chọn động cơ một chiều là giải pháp tối ưu Điều này là do việc điều chỉnh tốc độ cho động cơ xoay chiều đã khó, nên việc đồng tốc cho hai động cơ với công suất khác nhau càng trở nên phức tạp hơn.
Động cơ một chiều cho phép điều chỉnh tốc độ linh hoạt cả về phần kích từ và phần ứng Trong khi đó, động cơ xoay chiều có nhiều phương pháp điều chỉnh, nhưng phương pháp điều chỉnh bằng tần số hiện nay được xem là tối ưu, mặc dù chi phí cao.
Động cơ một chiều đảm bảo độ an toàn cao trong các phương pháp bảo vệ, bảo vệ cả mạch phần ứng và phần kích từ.
Nhƣ vậy xét theo yêu cầu công nghệ trên mà sự lựa chọn trong hệ thống này là sử dụng động cơ một chiều
2.2.2 Giới thiệu về động cơ một chiều
2.2.2.1 Giới thiệu chung a) Cấu tạo chung
Hình 2.3 : Miêu tả mặt cắt dọc và ngang động cơ 1 chiều
Phần tĩnh (Phần cảm hay stato)
Cực từ chính: Đây là bộ phận sinh ra từ trường chính trong máy nó bao gồm:
- Lõi cực từ: Lõi cực từ thường làm bằng lá thép kỹ thuật điện
Dây quấn cực từ chính được làm từ dây dẫn bọc cách điện hoặc dây quấn hình chữ nhật đã được định hình, sau đó lồng vào cực từ Các dây quấn kích thích trên các cực từ chính thường được mắc nối tiếp với nhau.
Cực từ phụ: Đây là bộ phận để cải thiện quá trình đảo chiều
- Lõi cực từ: Lõi cực từ có thể làm bằng thép khối
- Dây quấn cực từ phụ đƣợc đặt trên cực từ phụ và đƣợc đặt xen kẽ với cực từ chính
Gông từ là bộ phận được chế tạo từ mạch dẫn từ, kết nối giữa cực từ chính và cực từ phụ, đồng thời cũng đóng vai trò là vỏ máy Đối với các máy có kích thước vừa và nhỏ, gông từ thường được làm bằng thép tấm, trong khi các động cơ lớn thường sử dụng thép đúc để tạo ra gông từ.
Cuộn bù và cuộn phụ là hai cuộn dây thường được kết nối nối tiếp với cuộn dây phần cảm, nhằm khắc phục tình trạng đánh lửa tại chổi than và cổ góp.
- Nắp máy dùng để che đậy bảo vệ động cơ và làm giá đỡ để cố định động cơ khi nắp đặt
Chổi than là thiết bị quan trọng giúp cấp điện cho phần ứng, được giữ cố định bởi má kẹp chổi than trong suốt quá trình hoạt động.
Phần quay (Phần ứng hay Roto)
Lõi thép phần ứng là bộ phận dẫn từ xoay chiều, được chế tạo từ lá thép kỹ thuật điện Trên lõi có rãnh dập để bố trí quấn các dây quấn phần ứng Ngoài ra, lõi thép này còn được thiết kế với các lỗ thông gió nhằm làm mát cho động cơ.
Dây quấn phần ứng là bộ phận quan trọng trong quá trình biến đổi năng lượng điện từ, được bố trí quấn trên các rãnh của lõi thép phần ứng.
Cổ góp là bộ phận quan trọng trong việc đổi chiều dòng điện, được coi là bộ chỉnh lưu cơ khí Nó bao gồm các phiến góp bằng đồng, được ép và ghép lại thành hình trụ Các phiến góp được cách điện bởi tấm mica dày từ 0.4 đến 1.2 mm, đảm bảo hiệu suất hoạt động của thiết bị.
Các bộ phận khác như trục máy và quạt gió có vai trò quan trọng trong việc kết nối roto với cơ cấu chuyển động Quạt gió thực hiện chức năng tản nhiệt, giúp làm mát cho động cơ, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định Nguyên lý hoạt động của các bộ phận này là yếu tố then chốt để duy trì sự hoạt động hiệu quả của hệ thống.
GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH PLC S7-200
Khi ngành công nghiệp sản xuất phát triển, việc điều khiển dây chuyền và thiết bị máy móc trở nên quan trọng Để đáp ứng nhu cầu công nghệ, các linh kiện điều khiển như rơle, timer và contactor được kết nối với nhau thành một hệ thống điện điều khiển phù hợp.
Công việc thi công lắp đặt thiết bị thường phức tạp và tốn thời gian do yêu cầu thao tác đấu nối nhiều lần, trong khi hiệu quả lại không cao Việc lấy tín hiệu từ một thiết bị có giới hạn, dẫn đến việc tiêu tốn nhiều vật tư, đặc biệt trong quá trình sửa chữa, bảo trì hoặc thay đổi quy trình sản xuất Điều này gây khó khăn trong việc tìm kiếm hư hỏng và đi lại dây, từ đó làm giảm năng suất lao động một cách rõ rệt.
Các nhà khoa học và nhà nghiên cứu đang nỗ lực tìm ra giải pháp tối ưu cho ngành công nghiệp hiện đại, nhằm tự động hóa quá trình sản xuất Mục tiêu là giảm sức lao động, bảo vệ người lao động khỏi những khu vực nguy hiểm và độc hại, đồng thời tăng năng suất lao động lên nhiều lần.
Hệ thống điều khiển PLC (Programmable Logic Control) ra đời vào năm 1968 bởi Công ty General Motors, nhưng ban đầu còn đơn giản và cồng kềnh, gây khó khăn cho người sử dụng trong việc vận hành Qua nhiều năm cải tiến và phát triển, bộ điều khiển PLC hiện nay đã khắc phục những nhược điểm trước đây, mang lại nhiều ưu việt và giải quyết hiệu quả các vấn đề tồn tại.
- Là bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán điều khiển
- Có khả năng mở rộng các modul vào ra khi cần thiết
- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu thích hợp với nhiều đối tƣợng lập trình
Khả năng truyền thông cho phép trao đổi thông tin giữa các thiết bị như máy tính, PLC, và các thiết bị giám sát, điều khiển trong môi trường xung quanh.
- Có khả năng chống nhiễu với độ tin cậy cao và có rất nhiều ƣu điểm khác nữa
Hình 2.7 : Hệ thống điều khiển sử dụng PLC
Hiện nay, trên thị trường có nhiều hãng PLC nổi bật như Omron, Mitsubishi, Hitachi, ABB, và Siemens, mỗi hãng đều có nguyên lý hoạt động cơ bản giống nhau nhưng lại có những điểm khác biệt và ưu thế riêng Người sử dụng sẽ dựa vào nhu cầu và đặc thù ngành nghề để chọn lựa hãng PLC phù hợp Trong bài viết này, tôi đã chọn giới thiệu PLC S7-200.
PLC S7-200 có nhiều loại CPU và ta xét tới CPU 226
Bảng 2.1 Thông số của CPU226: 6ES 7216-2AD2OXB0/DC/24in/16out Đặc điểm CPU 226 Đặc điểm CPU 226
Bộ nhớ dữ liệu 10248 Analog Không có
Thời gian lưu trữ dl khi mất nguồn 100h Môdule mở rộng 7
Bộ đếm tốc độ cao
2 phase 4 at 20 kHz 1 phase 6 at 30 kHz
Sơ đồ nối dây CPU 226:
Hình 2.8 Sơ đồ nối dây của CPU 226
2.3.3 Giới thiệu về tính năng điều chỉnh PID trong PLC S7-200
PID Auto-tune hay the PID autuning control palnel là một tính năng của
PLC S7-200 cung cấp tính năng PID, phục vụ nhu cầu điều khiển trong các vòng lặp Tính năng này cho phép người dùng sử dụng PID tại một thời điểm hoặc trong nhiều vòng lặp khác nhau trong chương trình Người dùng có thể tự động chạy PID qua phần mềm đã lập trình hoặc trên panel điều khiển Dưới đây là hướng dẫn sử dụng tính năng này.
- Bước 1: Lựa chọn sử dụng tính năng PID
- Bước 2: Lựa chọn cấu hình PID
- Bước 3: Đặt giá trị cho đầu vào ra: Tỉ lệ, giới hạn trên, giới hạn dưới
- Bước 4: Lựa chọn tỉ lệ điểm đặt (giới hạn trên, giới hạn dưới điểm đặt, các tham số P, thời gian I, D)
- Bước 5: Lựa chọn cài đặt hiển thị lỗi
- Bước 6: Lựa chọn tên vòng lặp PID và lựa chọn tính năng chạy PID tự động hay thêm chế độ băng tay
- Bước 7: Lựa chọn địa chỉ đầu ra khối PID
Hình 2.9 Các bước chọn điều khiển PID.
GIỚI THIỆU VỀ CÁC CẢM BIẾN
Trong quá trình tự động hóa dây chuyền sản xuất, cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính chính xác của các cơ cấu chấp hành theo quy trình công nghệ Hiện nay, cảm biến ngày càng được nghiên cứu và phát triển với nhiều tính năng thông minh, hỗ trợ kết nối truyền thông trong điều khiển và giám sát Các loại cảm biến đa dạng như cảm biến tác động hành trình, cảm biến từ, cảm biến đo phản hồi tốc độ động cơ (Encoder), cùng với các cảm biến đo lưu lượng, đo mức và đo áp suất, phục vụ cho nhiều ứng dụng cụ thể trong ngành công nghiệp.
2.4.1 Cảm biến hành trình (Limitswich)
Là loại cảm biến tác động dựa trên sự tác động trực tiếp giữa thiết bị chấp hành tới cảm biến để báo về thiết bị điều khiển
Hình 2.10 Cảm biến báo giới hạn hành trình
Có nhiều loại công tắc khác nhau, bao gồm cả loại tiếp điểm thường đóng và thường mở, tùy thuộc vào sự lựa chọn phù hợp trong quá trình điều khiển.
Cảm biến tiệm cận có nhiều loại:
- Cảm biến tiệm cận dạng điện cảm
- Cảm biến tiệm cận dạng điện dung
- Cảm biến tiệm cận siêu âm
- Cảm biến tiệm cận quang học
* Cảm biến tiệm cận dạng điện cảm ( Inductive proximity):
Là loại cảm biến sử dụng trường điện từ để phát hiện đối tượng bằng kim loại Điện áp làm việc AC, DC
Có thể phân thành hai loại PNP và NPN
Nguyên lí làm việc: a) Nối dây loại PNP
Hình 2.11 Nối dây loại PNP b) Nối dây loại NPN
Hình 2.12 Nối dây loại NPN
Hình 2.13 Cấu hình cảm biến loại PNP
Máy phát tốc là thiết bị cảm biến dùng để đo tốc độ quay của động cơ Nó hoạt động như một máy điện cỡ nhỏ, chuyển đổi tốc độ quay của động cơ thành tín hiệu điện áp đầu ra.
Phân loại máy phát tốc: gồm 3 loại
- Máy phát tốc không đồng bộ
- Máy phát tốc đồng bộ
Phương trình của máy phát tốc:
UF: Điện áp đầu ra của máy phát tốc
W: Tốc độ quay của rotor Để điều khiển chính xác tốc độ động cơ 1 chiều cần phải đo tốc độ tức thời của nó và so sánh với tốc độ yêu cầu Tốc độ tức thời của động cơ 1 chiều có thể đo đƣợc nhờ sensor tốc độ (Tachometer) Tachometer về cơ bản giống như máy phát điện 1 chiều loại nhỏ từ trường không đổi (PM)
Tachometer là thiết bị đo điện áp, tỷ lệ với vận tốc góc của rotor Được lắp trực tiếp với trục động cơ, tachometer cho phép xác định tốc độ của động cơ tương đương với tốc độ phần ứng của nó Thiết bị này cung cấp tín hiệu tương tự, được sử dụng cho các hệ thống điều khiển.
Điện áp sinh ra từ tachometer và điện áp yêu cầu là yếu tố quyết định trong việc điều khiển tốc độ động cơ Quá trình điều khiển được thực hiện thông qua mạch kín phản hồi âm, trong đó có mối quan hệ giữa điện áp ra U F của tachometer và tốc độ quay phần ứng của nó (theo phương trình 1) Hệ số của tachometer là độc lập và tuyến tính với từ trường không đổi Dưới đây là sơ đồ khối của hệ thống điều khiển động cơ 1 chiều sử dụng mạch phản hồi tốc độ với tachometer.
Hình 2.14 Mạch điều khiển tốc độ.
GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN MENTOR
Mentor II là thế hệ cải tiến cuối cùng với bộ vi xử lý mạnh, điều khiển thay tốc độ động cơ DC công nghiệp Dòng đầu ra từ 25A tới 1850A Các đặc tính điều khiển, giám sát, bảo vệ và truyền tin nối tiếp cho tất cả các cỡ dòng Mentor II đƣợc ứng dụng linh hoạt với yêu cầu công nghiệp, các thông số đƣợc bảo mật và sắp xếp thành các thực đơn, truy cập một cách dễ dàng và thuận tiện cho người sử dụng
Uv E U ω Điều khiển Động cơ
Hình 2.15 : Miêu tả hình dáng của bộ Mentor II
Các khối có thể được cấu hình cho đầu ra đơn hoặc 4 góc phần tư, với điều khiển đầu ra đơn chỉ cho phép chạy thuận chiều Trong khi đó, điều khiển 4 góc phần tư cho phép đảo chiều hoàn toàn và điều chỉnh tốc độ hoặc momen động cơ Các thông số hoạt động có thể được chọn và thay đổi thông qua các phím hoặc cổng truyền tin, với khả năng bảo vệ truy cập bằng hệ thống mã bảo mật 3 mức.
Mentor II thực hiện chức năng là điều khiển động cơ một chiều về tốc độ, mômen và điều khiển chiều quay Có thể điều khiển với chức năng không đảo chiều quay (điều khiển 1 góc phần tư), sử dụng loại cầu chỉnh lưu 6 thyristor; đảo chiều quay (điều khiển 4 góc phần tƣ), sử dụng loại cầu chỉnh lưu 12 Thyristor
Hình 2.16 Sơ đồ Thyristor điều khiển loại 6 và 12 Thyristor
Chất lượng đáp ứng từ động cơ phụ thuộc vào khả năng của logic điều khiển trong việc nhận và xử lý dữ liệu về tình trạng động cơ và yêu cầu vận hành Dữ liệu có thể đến từ nguồn bên ngoài như tham chiếu tốc độ, mômen, và phản hồi tốc độ, hoặc từ các thông số bên trong như dòng, áp đầu ra Hệ thống logic cần bộ chỉ dẫn để thực hiện quá trình thăm dò và phát tín hiệu điều khiển mở thyristor Các chỉ dẫn này được cung cấp qua bảng mẫu dữ liệu, giúp người sử dụng điều chỉnh theo yêu cầu thực tế của động cơ Cách hoạt động của bộ điều khiển trong ứng dụng công nghiệp là hàm thông tin từ chương trình người dùng và các giá trị thông số giám sát bên trong.
Mentor II được thiết kế với vi xử lý chuyên dụng và phần mềm tùy chỉnh, cho phép người dùng cấu hình các thông số liên quan đến hiệu suất động cơ Nhờ đó, người dùng có thể điều chỉnh hệ thống để đạt được độ chính xác theo yêu cầu ứng dụng Bên cạnh đó, các thông số khác cũng được cung cấp để hỗ trợ truyền tin, bảo mật và các chức năng làm việc khác.
Trong hệ thống dây chuyền mạ dây hàn điện, các động cơ chỉ quay theo một chiều duy nhất mà không cần đảo chiều Do đó, việc sử dụng bộ điều khiển không đảo chiều, loại một đầu ra là hoàn toàn hợp lý.
2.5.3 Giới hạn các thông số và sự lựa chọn:
Trước khi chọn thiết bị điều khiển Mentor II, điều quan trọng đầu tiên là xem xét thông số của động cơ Hệ thống này sử dụng hai động cơ một chiều.
Bảng 2.2 Thông số động cơ
* Chú ý: Điện áp cực đại đầu vào: (điện nguồn cấp cho Thyristor)
- 660V +10% : loại đặc biệt Điện áp cấp tối đa cho động cơ:
Bảng 2.3 Thông số Mentor loại M75(R) và M210(R)
Bộ điều chỉnh Giá trị điện áp phần ứng Giá trị dòng liên tục lớn nhất
Tại 500V phần ứng Đầu vào Đầu ra kW HP kW HP Aac Adc
2.5.3.2 Cầu chì và cáp nối:
Bảng 2.4 Cầu chì và cáp nối
Bộ điều chỉnh HRC Giá trị cầu chì (tham khảo loại bán dẫn) Kích cỡ cáp
AC vào và DC ra
- Cầu chì DC phải là loại bán dẫn nhạy
- Ứng dụng mà tải quán tính thấp và ít tái sinh thì cầu chì DC không cần thiết.
Hình 2.17 Sơ đồ đấu nối không sử dụng đảo chiều
* Giới thiệu các phần tử:
LF: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch để bảo vệ cho thiết bị
LC: Contactor đóng nguồn cho Mentor
MBS: Atomat cấp nguồn cho quạt gió
M: Động cơ một chiều cần điều khiển (A1, A2)
F1-F2: Nối kích từ của động cơ
Chân cấp nguồn cho mạch phần kích từ E1, E2, E3 rất quan trọng, đặc biệt khi sử dụng cầu chì bảo vệ ở pha E2 cho động cơ loại mentor M350(R) Ngoài ra, các chân đặt tốc độ bằng tay và chân nối đất cũng cần được chú ý để đảm bảo hoạt động ổn định của động cơ.
Khi được cấp nguồn đầy đủ cho cả phần lực và phần điều khiển, quạt gió cũng cần được cung cấp nguồn (MBS=1) Sau khi nhấn nút Start, contactor RR và LC sẽ có điện, cùng với tín hiệu sẵn sàng chạy từ chân 39-37, lúc này bộ mentor sẽ hoạt động.
RR, LC đóng→ tín hiệu cho phép chạy, chạy thuận đƣợc sử dụng
Có thể đặt tốc độ bằng tay sử dụng chiết áp qua chân 1, 3, 20
Máy phát tốc sẽ phản hồi tín hiệu về cung cấp cho Mentor hiệu chỉnh tốc độ động cơ sao cho đạt đƣợc giá trị đã đặt
Khi nhấn nút Stop, các Contactor RR và LC sẽ mất nguồn, dẫn đến các tiếp điểm thường mở sẽ mở ra Điều này gây mất nguồn điều khiển, khiến các chân cho phép chạy không còn hiệu lực, và kết quả là Mentor sẽ dừng hoạt động.
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống điều khiển, mạch điều khiển AC ngoài như contactor cần được cấp nguồn thông qua máy biến áp cách ly có trung tính được nối đất Dây điều khiển phải được kết nối cùng một điểm với dây tiếp địa để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho toàn bộ hệ thống.
Để bảo vệ Thyristor khỏi xung điện áp cao giữa các pha, cần ngăn chặn sự quá áp xảy ra khi có đột biến trong quá trình điều khiển.
- Loại quá áp và ngăn chặn sự quá ap: Đối với từng thế hệ Mentor sẽ có đặc tính này
2.5.5 Sơ đồ phân bố các chân:
Hình 2.18 Sơ đồ phân bố các thành phần mạch in trên PCB MDA2B
2.5.5.2 Diễn giải sơ đồ chân:
Bảng 2.5 Bảng các chân trên Mentor II Đầu cực
Mô tả Kiểu Khả trình
3 Tham chiếu tốc độ Đầu vào tương tự Có
4,5,6,7 Mục đích chung GP1 tới GP4
Các đầu vào tương tự Có
8 Động cơ nhiệt Đầu vào tương tự
9 Cực âm máy phát tốc
(đo tốc) Đầu vào tương tự
10 Cực dương máy phát tốc (0V) Đầu vào tương tự
TB2 11 Dòng điện Đầu ra tương tự
12 DAC1 Đầu ra tương tự Có
13 DAC2 Đầu ra tương tự Có
14 DAC3 Đầu ra tương tự Có
18,19 ST1,2,3,4,5 Các đầu ra góp mở Có
TB3 21 F1 cho phép chạy Đầu vào số
22 F2 Đảo chiều từng nấc Đầu vào số Có
23 F3 chạy thuận từng nấc Đầu vào số Có
(khoá) Đầu vào số Có
25 F5 Chạy thuận (khóa) Đầu vào số Có 26,27,28,
29,30 F6,7,8,9 Các đầu vào số Có
TB4 31 Cho phép (chạy) Đầu vào số
32 RESET (Đặt lại cho điều khiển ngoài) Đầu vào số
Mô tả Kiểu Khả trình
34 Cực Đầu ra rơle (ST6) Có
35 Công tắc thường đóng Đầu ra rơle (ST6) Có
36 Công tắc thường mở Đầu ra rơle (ST6) Có
37 Cực Rơle đ chỉnh sẵn sàng
39 Công tắc thường mở Rơle đ chỉnh sẵn sàng
Số Chức năng Số Chức năng Số Chức năng
3 Tham chiếu tốc độ 13 DAC2 23 F3
2.5.6.1 Vấn đề trước khi đi vào vận hành
Khi chọn bộ điều khiển mentor cho động cơ, cần lưu ý đến điện áp, dòng điện, công suất và chế độ làm việc có đảo chiều hay không để đảm bảo sự phù hợp với dải điện áp và công suất yêu cầu.
Khi lựa chọn thiết bị như cầu trì và cáp cấp cho mentor, cần chú ý đến hướng dẫn sử dụng tương ứng với từng loại mentor và từ mentor tới động cơ.
Cần chú ý đến quy cách lắp đặt, bao gồm chiều cao, khoảng cách, không đặt nghiêng, nối cáp tiếp địa và môi trường làm việc, theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
THIẾT BỊ HIỂN THỊ IDEC
Thiết bị hiển thị IDEC (WindO/I-NV2, MicrO/I) là sản phẩm của tổng công ty IDEC Nhật Bản, được sử dụng để kết nối giao diện giữa người và máy Thiết bị này có khả năng hiển thị và điều khiển các đối tượng, đồng thời kết nối với các thiết bị điều khiển khác như PLC và Inventer từ nhiều hãng khác nhau Ứng dụng của thiết bị rất đa dạng, cho phép kết nối thành mạng các thiết bị IDEC cũng phát triển nhiều thế hệ thiết bị như HG2G, HG1F/2F/2S/3F/4F.
Hình 2.21 Sơ đồ kết nối giữa màn hình hiển thị IDEC với các thiết bị khác
Trước khi kết nối các thiết bị điều khiển, cần kiểm tra sự tương thích về CPU giữa chúng Hệ thống này sử dụng để kết nối PLC của hãng SIEMENS với màn hình IDEC.
Bảng2.6 Tương thich giữa CPU của thiết bị và đời PLC
Series name System (CPU unit) Link Unit
PLC model set using WindO/I- NV2
CPU212,CPU214, CPU215, CPU216, CPU221, CPU222, CPU224,CPU226, CPU226XM
Not requỉed (conect to CPU unit)
CPU313, CPU315, CPU314, CPU316, CPU315-2DP, CPU318
CPU412,CPU414, CPU416, CPU417, CPU416F-2
CP-441 X X a) Sơ đồ kết nối chân:
Hình 2.22 Sơ đồ chân của HG2G b) Sơ đồ cấp nguồn:
Hình 2.23 Sơ đồ cấp nguồn của HG2G c) Màn hình hiển thị IDEC loại HG2G
Bảng 2.7.Thông số về HG2G
Màn hình hiển thị Số hiệu
XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO DÂY CHUYỀN MÁY MẠ 4
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
3.1.1 Yêu cầu chung của hệ truyền động nhiều động cơ:
Truyền động nhiều động cơ là giải pháp hiệu quả cho dây chuyền sản xuất liên tục, cho phép vật liệu di chuyển qua nhiều phần của thiết bị công nghệ Mỗi truyền động cần hoạt động với tốc độ phù hợp hoặc ổn định, nhằm đáp ứng yêu cầu chung của toàn hệ thống.
Tuỳ thuộc vào sản phẩm, vật liệu, kích thước cũng như yêu cầu chất lƣợng đòi hỏi các cấu trúc của hệ truyền động đơn giản hay phức tạp
Trong sản xuất công nghiệp, đặc biệt là ở các máy cán liên tục, máy xeo giấy, ngành dệt và sản xuất thủy tinh, việc sử dụng truyền động cho nhiều động cơ là rất phổ biến Các dây chuyền công nghệ sản xuất liên tục này cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản về hiệu suất và độ tin cậy.
Tất cả các truyền động thành phần cần duy trì tỉ lệ tốc độ không đôi trong cả chế độ tĩnh và động, điều này được gọi là yêu cầu đồng bộ hóa tốc độ.
Dây chuyền sản xuất các vật liệu có độ dày thay đổi yêu cầu điều chỉnh tốc độ làm việc, thường với tỷ lệ không lớn, trong khoảng 0 (2:2 đến 6:1).
Một số dây chuyền sản xuất yêu cầu chất lượng sản phẩm cao, bao gồm độ đồng đều vật liệu tốt và sai số thấp Do đó, hệ truyền động cần phải đảm bảo độ chính xác điều chỉnh cao để đáp ứng các tiêu chuẩn này.
Trong sản xuất một số vật liệu liên tục, yêu cầu về chủng loại và tính chất đòi hỏi sức căng không đổi, dẫn đến việc hệ truyền động phải điều chỉnh cả tốc độ và lực kéo Đối với hệ đồng bộ hoá tốc độ, việc điều chỉnh phụ thuộc vào loại liên kết cơ giữa các động cơ Các động cơ liên kết cứng qua hộp giảm tốc cần có đặc tính cơ hoàn toàn cứng, trong khi các động cơ liên kết mềm qua băng vật liệu lớn cho phép sử dụng đặc tính cơ của hệ truyền động mềm Các vật liệu băng không truyền lực kéo, do đó, truyền động chính sẽ điều chỉnh tốc độ và phát tín hiệu tốc độ cho các động cơ còn lại, giữ mômen không đổi Tốc độ của tất cả truyền động theo băng được xác định bởi mạch điều chỉnh Nếu không đo được lực kéo trực tiếp, cần tạo mạch vòng nhân tạo bằng tín hiệu tỉ lệ với chiều dài để điều chỉnh tốc độ từng động cơ Đối với dây truyền sản xuất vật liệu mỏng dễ đứt, tất cả các truyền động phải giữ tốc độ không đổi, sử dụng phương pháp đồng bộ bám Cuối cùng, với truyền động có cuộn cuốn và cuộn nhả, tốc độ truyền động phải thay đổi theo đường kính cuộn vật liệu, giữ tốc độ dài băng không đổi.
Có nhiều phương pháp điều chỉnh hệ thống truyền động tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ của dây chuyền Các phương pháp này bao gồm điều chỉnh đồng bộ tốc độ truyền động cho nhiều động cơ với nguồn cấp chung, thông qua việc điều chỉnh từ thông động cơ hoặc điều chỉnh bù điện áp phần ứng Ngoài ra, còn có phương pháp điều chỉnh đồng bộ tốc độ cho từng động cơ với nguồn cấp riêng biệt Những phương pháp này giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của dây chuyền sản xuất.
Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ máy kéo và cuốn trong dây chuyền mạ dây hàn điện
Hệ thống mạ dây hàn điện được thiết kế với yêu cầu công nghệ cao, sử dụng phương pháp điều chỉnh đồng bộ tốc độ động cơ và cảm biến để ổn định sức căng, nhằm khắc phục vấn đề vật liệu dây hàn điện dễ đứt và không cần độ chính xác cao Ưu điểm nổi bật của hệ thống này là khả năng duy trì sự ổn định trong quá trình mạ, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Hệ thống này có khả năng áp dụng cho cả động cơ xoay chiều với bộ điều khiển động cơ xoay chiều, cũng như động cơ một chiều thông qua bộ điều khiển động cơ một chiều.
- Sử dụng thích hợp với hệ thống không cần tính chính xác cao về tốc độ
Hệ thống được trang bị cảm biến để duy trì ổn định sức căng, đảm bảo sự đồng bộ giữa động cơ kéo và cuốn thông qua công nghệ cảm biến và phản hồi từ máy phát tốc.
Nhƣợc điểm của hệ thống:
- Kết cấu cơ khí phức tạp
Cong trinh CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MAY MA 4
POWER SUPPLY so ban ve
DV Ty le Ngay ve 25.06.2010
XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG
3.2.1 Mạch cấp nguồn cho hệ thống
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
Cong trinh MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
3.2.2 Sơ đồ đấu dây bộ điều khiển Mentor II
3.2.2.1 Sơ đồ đấu dây bộ điều khiển Mentor II máy kéo dây hàn
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 SPOOLER DRIVER
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
3.2.2.2 Sơ đồ đấu dây bộ điều khiển Mentor II máy cuốn dây hàn
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 AC MOTORS
QUAT LAM MAT DONG CO KEO QUAT LAM MAT DONG
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
3.2.3 Mạch nguồn các động cơ phụ trợ
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 AUX 24VDC 01.2E
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 AAUX 110VAC
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve
PINTLE OPEN S.V PINTLE CLOSE S.V UFTER UP S.V UFTER DOWN S.V. power 110VAC.
3.2.5 Mạch phụ trợ 110VAC cấp cho các van
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 PLC CONFIGURATION
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
3.2.6 Mạch phụ trợ 110VAC cấp cho contactor cấp nguồn
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4
PLC CONFIGURATION So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
3.2.7 Mạch ghép nối màn hình HG2G với PLC
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 CPU DIGITAL OUTPUT
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
09/10 sta rt D M Em erg en cy me ter co un ter pr ox
LIF TE R DOW N P B PI NT LE C LO SE P B
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN M A 4 CPU DIGITAL IN PUT
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
10/12 h? n v ? d u? i D an ce r D M jog fo ot
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4 CPU DIGITAL OUT PUT
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
CONG TY CO PHAN QUE HAN DIEN VIET DUC
MACH DIEU KHIEN DAY CHUYEN MA 4
So ban ve ÐV Ty le Ngay ve 25.06.2010
THUYẾT MINH CÁC BẢN VẼ
a) Bản vẽ mạch cấp nguồn:
* Giới thiệu các phần tử:
- Cầu dao 01Q1: đóng cắt nguồn động lực 400VAC
- Biến áp 01T1(in 400VAC/out 110VAC): Biến đổi điện áp từ 400VAC xuống 110VAC
- Các cầu chì 01F1, 01F2, 01F3, 01F4: Bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống
- Bộ biến đổi 01G1: Biến nguồn xoay chiều 110VAC sang nguồn một chiều 24VDC
Khi cấp nguồn cho hệ thống 01Q1 = 1, máy biến áp sẽ hạ điện áp từ 400VAC xuống 110VAC để cung cấp cho mạch nguồn cho các contactor và van khí Đồng thời, bộ biến đổi sẽ giảm điện áp xuống 24VDC để cấp nguồn cho PLC và các đầu vào ra Bản vẽ mạch đấu dây cho hai bộ mentor điều khiển động cơ kéo và động cơ cuốn cũng được cung cấp.
* Giới thiệu các phần tử:
- L1, L2, L3: Chân nối cấp nguồn mạch phần ứng
- E1, E2: Chân nối cấp nguồn kích từ
- Chân 21: Cho phép chạy (Run permit)
- Chân 25: Cho phép chạy thuận (Run forward)
- A1, A2: Chân nối phần ứng động cơ
- F1, F2: Chân nối phần kích từ động cơ
- Chân 9, 10: Chân nối máy phát tốc
- Ngoài ra có các chân đặt tốc độ, chân 24VDC, chân nối đất, chân tín hiệu từ PLC
Khi nguồn điện áp được cung cấp, các áptomat sẽ được đóng để cấp nguồn cho phần ứng và phần kích từ của mentor Khi tất cả các điều kiện cần thiết được đáp ứng, hệ thống sẽ nhận tín hiệu từ PLC để điều khiển và cho phép bộ mentor hoạt động.
Máy phát tốc có nhiệm vụ phản hồi tốc độ đƣa tín hiệu tới bộ mentor để điều khiển tốc độ chạy đúng nhƣ giá trị đặt
Bộ mentor đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và duy trì tốc độ ổn định của động cơ trong suốt quá trình hoạt động Bên cạnh đó, cần có bản vẽ chi tiết cho các động cơ phụ trợ để hỗ trợ cho quá trình này.
* Giới thiệu các phần tử:
- Aptomat 07KM4, và các AT có tiếp điểm phụ 04Q1, 04Q2, 04Q3: Có tác dụng đóng cắt, bảo vệ nguồn cho các thiết bị phụ trợ
- 04M1, 04M2, 04M3: Các động cơ phụ trợ xoay chiều 3 pha
Khi ngắt nguồn bằng cách tắt các AT và có tín hiệu điều khiển, các động cơ phụ trợ vẫn hoạt động với điện Bản vẽ mạch điều khiển sử dụng nguồn 24VDC.
- 05KA1: Cuộn hút relay 24VDC
- 05KA2: Cuộn hút relay 24VDC có duy trì thời gian nhả chậm
- 05S1, 05S2: Các nút nhấn dừng khẩn cấp tại 2 vị trí khác nhau
- Đèn báo nguồn 24VDC đã có
Khi có nguồn 24VDC, đèn báo hiệu nguồn sẽ sáng Để cấp nguồn cho cuộn hút 05KA1, cần có tín hiệu từ PLC, vì phần này kết nối với đầu ra của PLC Khi 05KA1 nhận tín hiệu bằng 1, các tiếp điểm thường mở tại 05.5B, 05.6B, và 10.8B sẽ đóng, cung cấp nguồn cho các thiết bị khác Bản vẽ các thiết bị phụ trợ 110VAC cũng cần được chú ý.
* Giới thiệu các phần tử:
- 06Y1, 06Y2, 06Y3, 06Y4, 06Y5: Các cuộn hút của các van: van phanh của động cơ cuốn, van mở trục lô, van đóng trục lô, van nâng trục lô, van hạ trục lô
- Các tiếp điểm của các contactor 11KA3, 11KA4, 11KA5, 11KA6,
11KA7, 11KA8, 11KA9, 11KA10, 11KA11, 11KA12
Các cuộn hút của contactor 07KM1, 07KM2, 07KM3, 07KM4 và 07KM5 cung cấp nguồn cho các thiết bị như phần ứng động cơ kéo, phần kích từ, quạt làm mát và động cơ bơm khí.
Khi các cuộn hút của contactor 11KA1 11KA12 được kích hoạt, các tiếp điểm thường mở của chúng cũng đóng lại, cung cấp nguồn cho các cuộn hút của contactor động cơ và các cuộn hút của van Bản vẽ kết nối giữa PLC và màn hình hiển thị IDEC cũng được trình bày rõ ràng.
* Giới thiệu các phần tử:
- PLC S7-200, CPU 226 6ES7 216-2AD23-0XB0
- Màn hình hiển thị HG2G
Màn hình hiển thị cho phép người dùng truy cập vào các menu và điều chỉnh tốc độ dây, đồng thời hiển thị các thông số đã được lập trình, bao gồm tốc độ của hai động cơ, dòng điện, áp suất và các lỗi hệ thống Bên cạnh đó, bản vẽ cũng trình bày các đầu vào và đầu ra số, cũng như đầu vào và đầu ra tương tự.
Trên các bản vẽ, các đầu vào ra 24VDC được hiển thị rõ ràng Khi nhận tín hiệu điều khiển, các đầu ra sẽ hoạt động theo chương trình PLC cụ thể.
LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN
HT Sửa chữa Đặt tốc độ D.M
D.M chạy HT Dancer làm việc
Xử lý tín hiệu Xử lý tín hiệu
D.M chạy ÔĐ theo tốc độ đặt Spooler chạy ÔĐ theo D.M
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 cảm biến tiệm cận Enable tõ D.M Enable tõ spooler Quạt làm mát D.M Quạt làm mát Spooler Tín hiệu relay nhiệt Động cơ bơm khí Tín hiệu relay nhiệt
Start D.M Start Spooler Stop D.M Stop Spooler Emengency 1
L.S d-íi Dancer L.S bảo vệ hộp Dancer Emengency 2
CHƯƠNG TRÌNH ĐÌÊU KHIỂN CHO DÂY CHUYỀN MÁY MẠ 4 60 1 Bảng thống kê đầu vào/ra
D.M jog foot Spooler break Spooler lifter up
Spooler lifter downSpooler pintle openSpooler pintle close
Start D.M Start Spooler Spooler contator D.M contator
Fans contator Spooler break Spooler lifter up
Spooler pintle open Spooler pintle close Hydraulic pump
3.5.3 Thiết kế giao diện màn hình IDEC:
Màn hình chính: Hiển thị tốc độ và đặt giá trị