LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành gửi lời tri ân, lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô Khoa Điện - Điện tử, đặc biệt là thầy Thiều Quang Trí đã tận tình chỉ dạy và giúp do dé chúng em có
Trang 1TONG LIEN DOAN LAO DONG VIET NAM
TRUONG DAI HOC TON DUC THANG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
DAI HOC TON BUC THANG TON DUC THANG UNIVERSITY
BAI TIEU LUAN TRUYEN DONG DIEN
THIET KE HE THONG TRUYEN DONG DIEN CHO HE THONG
Người hướng dẫn : TS Thiều Quang Tri
Danh sách nhóm:
Huỳnh Nhật Nam-41703120 Ngô Thành Nhân-4 1800710
Nguyễn Bình Duy-41800143 Nguyễn Hoài Thanh-41800231 Nguyễn Trần Nguyên Chương -41800125
THANH PHO HO CHI MINH, NAM 2021
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành gửi lời tri ân, lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy (cô) Khoa Điện - Điện tử, đặc biệt là thầy Thiều Quang Trí đã tận tình chỉ dạy và giúp
do dé chúng em có thể hoàn thành được bài tập lớn môn điều khiển quá trình
TP Hồ Chỉ Minh, ngày tháng năm 2021
Trang 3BAI TIEU LUAN
Trang 1/16
MUC LUC
CHUONG 1 PHAN Li THUYET 1
1.1 GIGI THIEU MON HOCioo eee ecccccccccccecccccseccceceeescnseececesescneescseesessensescneecestesenereeneneeen 1 1.2 XÁC ĐỊNH CÁC THONG SO CUA TAI QUY VE TRUC DONG CO ccc cccccceeeteseseeeneees 2
CHUONG 2 CHON THIET BI 5
L.1 SG DO KHOL cee ccceccccceccccsecccscsesscnececseeceesceeeecesceessecsescesesessenseesteceeetsecneeaeecteeeen 5 2.1 LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ AC PHU HOP VGI HE THONG TREN cccccccceccsceecesseeeeeeneneeee 6 2.2 LUA CHON BIEN TAN cc cccccccccccccccccceececccscccceecsecesereceecsusenesseneeececeesscneeeeeecsenrseneneeees 7 2.3 LUA CHON PLC KET NOI CHO BIEN TAN? ccccccccccccccseccecesesscceeeeeecesseneeeeeeceneeeeecneeees 8
2.3.1 Leta Chon cố 6g nan 8 2.4 Trình bày kết nối PLC với biẾn IẬN à 55: 2c 221212211211 11211111122 da 10 CHƯƠNG 3 VIÊỄT CHƯƠNG TRÌNH PLC CHO HỆ THÓNG 11
3.1 DANH SÁCH ĐỊA CHỈ 2Q Q nh HH KT HH kg kg xxx ty 11 3.2 CHƯƠNG TRÌNH PLC c nT ĐT n HH ng TH HH HH kg yu 12
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 4
Phần trăm hoàn
Ho Q va tên và tê Cong viéc ˆ " thanh Ghi chú sợ
Chọn biên tân,
Huỳnh NhậtNam |động cơ, soạn Hoàn thành
word
Nguyễn Trân Việt code P C, ve Hoan thanh Nguyên Chươn sơ đô khôi, soạn
tuy 8 word
Nguyễn Minh Kha | C9" biến tân, soạn word Hoàn thành
x Tính toán số liệu
Nguyên Bình Duy tìm tài liệu oan thải
Ng ăn Hoài Lựa chọn PLC,
Uy kK ke re k ` anh
Thanh Ket noi voi bién Hoan tha
tan
Lua chon PLC, Ngô Thành Nhân | Kết nối với biến tân Hoàn thành
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 5BAI TIEU LUAN
Trang 3/16
CHƯƠNG 1 PHAN LI THUYET
1.1 Giới thiệu môn học:
Truyền động điện(cũng có tên là điều khiến động cơ điện), là l nhánh trong nhóm chuyên môn về điều khiên công suât và điều khiến tự động Có 2 cách định nghĩa truyền động điện:
1 Hệ truyền động điện là tô hợp của nhiều thiết bị và phần tử điện-cơ dùng dé biến đội điện năng thành cơ năng (và ngược lại) cung cấp cho cơ cầu công tác trên các trên các máy sản xuất, đồng thời có thê điều khiển dòng năng lượng đó tùy theo yêu cầu công nghệ của máy sản xuất
2 Hệ truyền động điện là một tập hợp các thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, phục vụ cho việc biến đổi năng lượng điện-cơ cũng như gia công truyền tín hiệu thông tin để điều khiến quá trình biến đổi năng lượng đó 1.2 Xác định các thông số của tải quy về trục động cơ
Tải làm việc với chu kỳ như hình vẽ:
Av, (m/s)
Vmax Ƒ —
| |
«®——>Ì4———————>yl«+———>‡4———>Ì |
tace,f trun,f tdec,f tidle
| |
| |
we Poe ee ee ee
V„„=0,3 m/s
tacctdec, = 1 „3s
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 6ton =ton=1 Os; tiaic—2S
D,=D2=15cm, Mioad=80kg; 0=35° ; ng=0,8; J„=10Kg.m?
a Tinh ban kinh qui về trục động cơ
_- D_ 015 _
RE 2 s— =0,075(m)
b Tinh momen quan tinh qui về trục động cơ
mload 2
Jk eq=JSrolert + Jroler2 +
| 2
— 2 MyoterReq + Myote2Req” + mload xReq’
=0,075%( > + ng ) =0,568(Kgm?)
c Tính momen qui về trục động cơ
= = Req = wed m.g.sin @ =42,58(Nm)
_ Vmax 03 _
@ MMax= Req 0075 ` (rad/s)
BAI TIEU LUAN MON TRUYEN DONG DIEN
Trang 7BAI TIEU LUAN
Trang 5/16
Trong khoảng 0s<t<1,5s
Tae = Trea + Ji At = 4,218 + 0,568 15-0 =43,673(Nm)
Trong khoảng I,5s<t<l1,5s
Taf = Teq = 43,673Nm
Trong khoang 11,5s<t<13,5s
4-0
ep = 42,158 + 0,568 —2~—
Taser = 42 13,5-11,5 = 40,643Nm
Trong khoang 13,5s<t<18s
tiae=42, 1 58Nm
Trong khoang 18s<t<19,5s
4-0 19-18,5
Trong khoang 19,5s<t<29,5s
Tym = 42,158Nm
Trong khoang 29,5s<t<31s
_4+0 _ 29,5-19,5
Pym 2 l,2J/xMWmMwa ¿3® Paam 2 209,6304w
Tace = 4,218 + 0,568 = 40,643Nm
Tpecr = 42,158 + 0,568 = 43,673Nm
Chọn động co Misubishi dòng GMS-B có momen quán tính là:
0,0216kgm
Tính lại khi có động cơ
Trong khoảng 0s<t<1,5s
Ar — 1/158 + (0568200216) TC g
Trace = Thea + Ji
43,73(Nm)
Trong khoang 1,5s<t<11,5s
Tran = Theq = 43,73Nm
Trong khoảng 11,5s<t<13,5s
4-0
' = 42158 + (0,568+0,0216) 135-115 = 43,33Nm
BAI TIEU LUAN MON TRUYEN DONG DIEN
Trang 8O Trong khoang 13,5s<t<18s
tiae=42, 1 58Nm
O Trong khoang 18s<t<19,5s
T„= 42,158 + (0,568+0,0216) ing = =3744Nm
O Trong khoang 19,5s<t<29,5s
T„„,= 42,158Nm
O Trong khoảng 29,5s<t<31s
Teer = 42,158 +(0,568+0.0216) ;.!”— 31-295 =43/73Nm
Pyam 2 1,2JMxMWmMax é >> PVam > 209 76w
CHƯƠNG 2 CHON THIET BI
1.1 Sơ đồ khối
Khôi nguôn
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 9BAI TIEU LUAN
Trang 7/16
BAI TIEU LUAN MON TRUYEN DONG DIEN
Trang 102.1 Lựa chọn động cơ AC phù hợp với hệ thống trên
Chọn động cơ GM-SB Misubishi 0,4Kw
Thông số kĩ thuật
Item Semi-stardard specification
Series name GM-S Series
Number of phrases Single phrase with brake
Gear ratio 1/3 to 1/2000
Heat resistance class 120(E)
Starting method Split-phrase start(0,1 Kw)
Capacitor start/operation(0.2-0.4Kw)
2.2 Lara chon biến tần
Theo tính toán ở câu a ta có Pua„ > 209,76w nén ta chon bién tan FR-E720S- 0,4kW
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 11BAI TIEU LUAN
Trang 9/16
Thong số kĩ thuật
Nguôn cấp 1 pha 200-240VAC, 50/60Hz
Công suất 04kW
Dòng điện 3.0A
Dai tan sd 0.2-400Hz
Mô men khởi động | 200%hodc hon tai 0.5 Hz khi từ tính điều khiển vector từ thông được nâng cao
Khả năng quátải ' 130%/60giây,2009/3 giây
h hán đề Soft-PWM control/high carrier frequency PWM control (V/Fcontrol, Advanced magnetic flux
a Phap eu | vector control,
én
General-purpose magnetic flux vector control, Optimum excitation control are available) Phanh ham
cóc Analog
Ngõ vào s
Digital
- Open collectorhé
Ngo ra
Relay
2.3 Lwachon PLC két nối cho biến tần:
2.3.1 Lựa chọn bộ điều khiển
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 12PLC siemens S87 1500 (CPU 1516 — 3 PN/DP)
Bộ diéu khién simatic s7 - 1500
- Trọng lượng: 0,94 Ka
- Bộ Lập Trình S7-1500 là bộ điều khiến thế hệ mới của TIA với nhiều tính năng cải
tiến cho sự tối ưu hóa hoạt động Có khả năng quản lý lên đến 32 module mở rộng,
có tính năng websever và cho phép chân đoán lỗi online
- Có các loại module mở rộng cơ bản như: Cac module vao/ra số Các Module vào/ra tương tự
- Có các module công nghệ như: Module điều khiên vị trí, Module điều khiến cân, Module điều khiến nhiệt độ
- Có các module truyền thông: truyền thông proñnet, truyền thông profibus, truyền thông modbus
+ Van công nghiệp là một thiết bị cơ khí sử đụng trong hệ thống ống dẫn trong ngành công nghiệp, dùng để đóng mở, điều chỉnh và kiếm soát dòng chảy đi qua bên trong đường ống
+ Van công nghiệp là một thiết bị được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề thông dụng mà bất cứ ai trong chúng ta cũng đã từng biết đến như: sản xuất thực
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 13BAI TIEU LUAN
Trang 11/16
phẩm, sản xuất nước giải khát, sản xuất thức ăn chăn nuôi gia súc & thủy sản, ngành may mặc & dệt nhuộm, sản xuất hóa chất , ngành cấp và xử lý nước, vv Van công nghiệp có rất nhiều mẫu mã và nhiều chủng loại khác nhau Tùy vào môi chất sử dung, vi tri lap dat va nhu cau str dung van đề có thê chọn loại van thích hợp nhăm đóng mở hoặc điều chỉnh tý lệ môi chất bên trong ống dẫn
2.4 Trình bày kết nối PLC với biến tần
N
PLC S7-1500
I0.0 Q0.0
24VDC Start
Stop STF
0.1 STR 10.1 sọ 2
Q0.4 10.2 Q0.5 INVERTER MITSUBISHI
OL FR-E720S-0,4KW
10.3 Q0.6
Q0.7 QW70
Nói đầu ra Q0.0 của PLC vào STF của inverter để điều khiến động cơ chạy thuận N6i dau ra QO.1 cua PLC vao STR cua inverter dé động cơ chạy nghịch
Nói đầu ra Q0.2 của PLC vào STOP của inverter đề dừng động cơ
Nối đầu ra QW70 của PLC cảo AI của inverter để điều chỉnh tốc mong muốn động
co
CHUONG 3 VIET CHUONG TRINH PLC CHO HE THONG 3.1 Danh sach dia chi
BAI TIEU LUAN MON TRUYEN DONG DIEN
Trang 14
Name Data type Address Retain Acces Write Visibl :
3_ 41 Đènbáochạythuận Bool %Q0.4 ) i] la 4.41 Đènbáochạynghịch Bool %Q0.5 a A A
5 4 ĐÐĐèncảnhbáo Bool %Q0.6 A A la
6 41 Starhệ thống Bool %10.0 /a A )
7 4l Stophé théng Bool %I0.1 la A 4
9 4l Tầnsốmong muốn Real %MD10 la A f4
10 41 Tag 2 Real %MD14 7) A la
11 41 Đènbáo đứng yên Bool %Q0.7 la 7] la
12 41 Xuấttính hiệuchobiếntần Int %QW70 la 4 7]
13 41 đứngyên Bool %Q0.2 (si ~ l4 l4 41 Chạythuận Bool f=] %Q0.0 al A | -
15 41 Chạynghịch Bool %Q0.1 la 7] A)
3.2 Chương trình PLC
vy = Network 1:
"Start hệ thống” "Stop hệ thống” “Ol "System"
%Q0.5
"System"
JL
tt
vy Network 2:
Comment
%IDB5
"IEC_Timer_O_
DB_4"
%Q0.5 %10.2 TON
“System” "E-Stop" Time
1 | VI IN Q
T#31S — py PT
Nhấn start đề khởi động hệ thống và lúc này hệ thống sẽ bắt đầu chạy
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 15BAI TIEU LUAN
Trang 13/16
v Network 3:
T#0S
%Q0.2
%Q0.4 "Đèn báo chạy
"Đèn cảnh báo” thuận”
f
Từ 0-13s đầu hệ thống sẽ chạy thuận Đèn báo chạy thuận sẽ sáng
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 16
Network 4:
T#13S
%Q0.2
"Đèn cảnh báo” thuận"
{R} {R}
"IEC_Timer_O_ %Q0 DB_4".ET l xế: đứng yên - Ñ
: S
T#14S
%Q1.0
"Đèn cảnh báo” yên"
{R} {S }
Sau L3s động cơ sẽ đứng yên và đèn báo đứng yên sáng
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 17BAI TIEU LUAN
Trang 15/16
v Network 5:
|
"IEC_Timer_O_
DB_4".ET %Q0.6
"đứng yên”
Time |
T#18S
%Q0.4
"Đèn cảnh báo"
{R)
{r\ {R}
%Q1.0
"Đnè báo đứng yên"
{Rì {R)
%Q0.1
"Chạy nghịch”
%Q0.4
"Đèn cảnh báo"
(<\ {5}
%Q0.3
"Đèn báo chạy nghịch”
Sau 5s thi động cơ sẽ quay nghịch và đèn báo nghịch sáng
(S\ {S}
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trang 18v Network 6:
DB_4".ET c een
T#31S
%Q0.3
"Đèn cảnh báo" nghịch”
vy Network 7:
%10.3 %Q0.4
"OL" "Đèn cảnh báo"
Sau 13s tiép theo động co sẽ ngừng hắn
vy Network 8:
‘wv analog output
Real to Real Real to Int
0.0 — MIN %MD14 0— MN %QW70
%MD10 OUT — "Tag_ 2” %MD14 "Xuất tính hiệu [~~ “Tân số mong "Tag_2"— VALUE OUT — Cho bién tan muốn]— VALUE 27648 — MAX
50.0 — MAX
Nhập tân số mong muôn đê Inverter điêu chỉnh tôc độ của động cơ
BÀI TIỂU LUẬN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN