Nghiên cứu hệ thống điều khiển PLC – nhiều biến tần – động cơ không đồng bộ ba pha cho hệ thống truyền động nhiều động cơ có liên kết cơ khí cứng

Nghiên cứu hệ thống điều khiển PLC – Nhiều biến tần – động cơ không đồng bộ ba pha cho hệ thống truyền động nhiều động cơ có liên kết cơ khí cứngNghiên cứu hệ thống điều khiển PLC – Nhiều biến tần – động cơ không đồng bộ ba pha cho hệ thống truyền động nhiều động cơ có liên kết cơ khí cứngNghiên cứu hệ thống điều khiển PLC – Nhiều biến tần – động cơ không đồng bộ ba pha cho hệ thống truyền động nhiều động cơ có liên kết cơ khí cứngNghiên cứu hệ thống điều khiển PLC – Nhiều biến tần – động cơ không đồng bộ ba pha cho hệ thống truyền động nhiều động cơ có liên kết cơ khí cứng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA/ VIỆN: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MẠNG PLC – NHIỀU BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG NHIỀU ĐỘNG CƠ CÓ LIÊN KẾT CƠ KHI CỨNG Chủ nhiệm đề tài: Th.S HỨA XUÂN LONG Thành viên tham gia: PGS TS HOÀNG XUÂN BÌNH Th.S TRẦN TIẾN LƯƠNG Hải Phòng, tháng /2016 MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài Trong lĩnh vực công nghiệp mạng truyền thông phát triển chiếm ưu thế.Hệ thống truyền động kết hợp động không đồng - biến tần ngày áp dụng rộng rãi công nghiệp Truyền thông PLC – biến tần – động không đồng ba pha dần trở thành kết nối tiêu chuẩn hệ thống giảm thiểu độ phức tạp sơ đồ kết nối mà đảm bảo độ xác điều khiển thông số Điều khiển biến tần thông qua mạng Profibus, loại MM3, MM4 Siemens có sẵn giao diện Profibus RS458 Port Nhưng ứng dụng nhỏ việc thiết kế mạng Profibus đưa giá thành lên cao, không kinh tế Trong trường hợp này, giải pháp sư dụng mạng gọi mạnh USS với kết nối điểm (Poin to Point) Ta điều khiển toàn chức biến tần thông qua mạng này, giám sát dòng điện, điện áp, tốc độ, chiều quay dựa vào vùng nhớ PLC dành riêng cho biến tần Chi phí cho mạng thấp tối ưu cho ứng dụng nhỏ vừa Làm việc môi trường yêu cầu cao nghiên cứu, việc tiếp cận đến lý thuyết điều khiển để nâng cao chất lượng, đưa giải pháp điều khiển, xây dựng mô hình minh chứng lý thuyết toán thực tế, tác giả lựa chọn đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MẠNG PLC – NHIỀU BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG NHIỀU ĐỘNG CƠ CÓ LIÊN KẾT CƠ KHI CỨNG.’’ Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu hệ thống PLC - biến tần - động không đồng ba pha quay chung mômen cản Các động có liên kết cứng thông qua hệ thống bánh Nghiên cứu xây dựng hệ thống điều khiển viết cho PLC S7-1200 kết nối với PC thông qua phần mềm TIA PORTAL Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết tiến hành thực nghiệm mô hình đơn giản Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp suy luận, suy diễn việc xây dựng cương trình điều khiển.Sử dụng phương pháp thực nghiệm để kiểm tra kết Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Về ý nghĩa khoa học: Đề tài đóng góp cho việc xây dựng hệ thống điều khiển biến tần qua mạng truyền thông Về ý nghĩa thực tiễn: Việc thực nghiệm thành công điều khiển mạng biến tần cho phép áp dụng vào hệ thống thực tế Kết đề tài ứng vào xây dựng hệ thống sản xuất thực công nghiệp CHƯƠNG 1: HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN LIÊN KẾT CƠ KHÍ CỨNG 1.1 Quan hệ vận tốc chuyển động dài chuyển động quay 1.1.1 Vectơ vận tốc chuyển động cong Khi vật thể chuyển động theo đường cong, vectơ vận tốc chuyển động luôn thay đổi hướng Trong khoảng thời gian nghiên cứu Δt, vật thể di chuyển từ điểm M đến điểm M’ Vectơ vận tốc trung bình vật thể khoảng thời gian xác định theo (1.1) thể hình 1.1 uuuur uur MM ' vtb = Dt (1.1) Hình 1.1 Mô tả chuyển động vật thể Trong khoảng thời gian Δt nhỏ điểm M’ gần M Phương gần với tiếp tuyến M,độ lớn gần với độ dài cung đường Δs Như ta có nhận xét rằng, khiΔtrất nỏ vectơ vận tốc trung bình trở thành vectơ vận tốc tức thời v thời điểm t Vectơ vận tốc tức thời có phương trùng với tiếp tuyến quỹ đạo M, chiều với chiều chuyển động có độ lớn là: uur D s vtb = Dt (1.2) 1.1.2 Vectơ vận tốc chuyển động tròn Chuyển động tròn đối tượng di chuyển góc tròn có độ dài khoảng thời gian t Nếu ta gọi Δs độ dài cung tròn mà dối tượng khoảng thời gian làΔt.Tại r v điểm đường tròn, vectơ vận tốc đói tượng nghiên cứucó phương trùng với tiếp tuyến có chiều trùng chiều chuyển động Ds r v= = const D t v Độ lớn vectơ vận tốc 1.1.3 Chu kì tần số chuyển động tròn Nếu ta gọi T khoảng thời gian chất điểm hết vòng đường r v tròn Từ công thức xác định giá trị ta có T= 2p R v (1.3) Trong công thức (1.3) R bán kính đường tròn, giá trị v không đổi T số gọi chu kì.Tần số f chuyển động tròn số vòng mà đối tượng chuyển động khoảng thời gian giây có giá trị f = T 1.1.4 Tốc độ góc, liên hệ tốc độ góc tốc độ dài Khi đối tượng di chuyển quãng đường M0M=Δs bán kính OM0của quét góc làΔφ , quãng đường mà đối tượng di chuyển xác định theo biểu thức D s = Rj (1.4) Trong R bán kính đường tròn.Đơn vị tính Δφ rađian (rad) Tỉ số góc quét Δφ khoảng thời gian Δt mà đối tượng di chuyểnlà w= tốc độgóc Dj D t Tốc độ góc đo rađian giây (rad/s) Ta có mối quan hệ tốc độ góc vân tố chuyển động dài đối tượng sau: v = R.w (1.5) 1.2 Quan hệ tốc độ quay động tốc độ chuyển động Trong thực tế sản xuất ta thường gặp hệ truyền động điện có liên kết khí cứng Nhiều động điện không đồng ba pha (hoặc động điện chiều) quay chung cấu (có thể chuyển động quay chuyển động thẳng) Khi sử dụng nhiều động điện quay đối tượng ta giảm công suất động cơ.Vấn đề dòng điện lớn mạch động lực cải thiện.Các liên kết khí cứng có dạng hình 1.2, 1.3 Đ1 Đ1 Đ2 Đn Hình 1.2 Liên kết cứng chuyển Hình 1.3 Liên kết cứng chuyển động động tịnh tiến quay Trong sơ đồ liên kết hình 1.2 ta giả thiết động điện Đ Đn truyền lực tới đối tượng thông qua hộp số.Các hộp số có thông số đặc trưng tỉ số truyền i hiệu suất truyền η xác định hãng sản suất cụ thể.Trong hình 1.2 đối tượng chuyển động tịnh tiến với vận tốc v (mét/phút).Hình 1.3 đối tượng chuyển động quay với tốc độ quay n (vòng/phút) 1.2.1 Đối tượng chuyển động tịnh tiến Giả sử đối tượng ta cần khảo sát chuyển động tịnh tiến với vận tốc chuyển động v (m/s) Bánh tiếp xúc với để chuyển chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến có bán kính R1 Theo (1.5) bánh có tốc độ quay xác định theo công thức: v = R1 w Þ w = v R1 (1.6) Hộp số cấu có tỉ số truyền i nên tốc độ quay trục động điện xác định theo (1.7) i= wd v Þ wd = i.w = i w R1 (1.7) Nếu động điện không đồng ba pha điều chỉnh tốc độ theo phương pháp thay đổi tần số nguồn, tần số lưới điện đặt lên cuộn dây động sơ xác định theo (1.8) wd = w p 2p f v p Þ f = d = i p 2p R1 2p (1.8) 1.2.2 Đối tượng chuyển động quay Nếu đối tượng ta cần khảo sát chuyển động quay với vận tốc chuyển động n (v/p) Bánh tiếp xúc có bán kính R1, bánh đối tượng chuyển động quay có bán kính R2 Bánh có tốc độ góc xác định theo (1.9) n.R1 n / 9,55 R2 = Þ w= w R1 9,55.R2 (1.9) Nếu động điện không đồng ba pha điều chỉnh tốc độ theo phương pháp thay đổi tần số nguồn, tần số lưới điện đặt lên cuộn dây động sơ xác định theo (1.10) wd = w p n.R1 2p f p Þ f = d = i p 2p 9,55.R2 2p (1.10) 1.3 Các hệ truyền động thực tế có liên kết cứng 1.3.1 Hệ truyền động chân đế giàn khoan tự nâng Giàn khoan tự nâng thuộc loại giàn khoan di động kéo di chuyển biển nhờ tàu lai dắt Cấu trúc giàn khoan tự nâng bao gồm: thân giàn, chân đế hệ thống truyền động điện để nâng, hạ chân đế Các chân giàn nâng lên suốt trình di chuyển mặt biển thân giàn có cấu trúc vật thể mặt biển Khi đến vị trí xác định trước chân giàn điều khiển hạ xuống thông qua bánh răng, nâng thân giàn nâng lên độ cao tính toán so với mặt biển Hiện loại giàn khoan tự nâng có hai loại chân đế: loại chân đế có kết cấu hình trụ loại chân đế có kết cấu kiểu giàn Loại chân đế hình trụ có kết cấu từ ống thép rỗng Chúng trang bị giá đỡ bánh nằm bên trong vỏ phép ống hình trụ nâng lên hạ xuống Kết cấu chân giàn hình trụ thường sử dụng giàn khoan tự nâng kiểu cũ độ sâu khai thác 90m nước (300ft).Sở dĩ khả chịu lực kết cấu chân giàn hình trụ không lớn.Các giàn khoan kiểu cũ thường khoan gần bờ trang thiết bị lắp đặt giàn tương đối ít.Lợi việc sử dụng kết cấu chân giàn hình trụ có mặt cắt ngang nhỏ chiếm diện tích giàn [18] Hình 1.4.Kết cấu chân đế kiểu hình trụ Loại chân đế có kết cấu giàn loại sử dụng cho giàn khoan đóng sau Trên giàn khoan tự nâng thường có từ 3-5 chân đế Chân đế loại thường có trọng lượng nhẹ có khả chịu tải tốt giàn khoan đóng sau thường sử dụng kiểu này, nhiên chúng có kết cấu phức tạp chiếm nhiều diện tích sử dụng Hình 1.5.Kết cấu chân đế kiểu giàn Cơ cấu nâng hạ thân giàn: Để nâng hạ chân đế giàn khoa giàn khoan tự nâng có cấu khí để nâng hạ thân giàn Hiện giới dùng hai loại cấu khí phổ biến: Cơ cấu khí thủy lực cấu khí có dạng răng, bánh kết hợp với truyền động động điện không đồng ba pha roto lồng sóc roto dây quấn Đối với cấu nâng hạ khí hệ thống bánh răng, nguồn lượng cung cấp cho hệ thống nâng hạ lượng điện cung cấp từ động điện chiều xoay chiều ba pha Hình kết cấu hệ thống khí bánh hệ thống nâng hạ thân giàn khoan Đối với kết cấu khí kiểu bề dày bánh lớn nhằm mục đích chống trượt bánh Hình 1.6.Kết cấu khí hệ thống nâng hạ thân giàn Quá trình nâng, hạ giàn khoan thường có tốc độ chậm (18m/giờ) sử dụng truyền động nhà thiết kế thường lựa chọn giảm tốc có tỷ số truyền tương đối lớn Đối với kết cấu khí, hệ truyền động truyền động điện đơn truyền động điện nhóm.Kết cấu dạng truyền động hình 1.7 hình 1.8 Hình 1.7 Kết cấu khí truyền động Hình 1.8 Kết cấu khí truyền động đơn nhóm Đối với kết cấu khí truyền động điện đơn sử dụng động điện cho chân giàn thường lắt đặt loại giàn cỡ nhỏ Với kết cấu truyền động điện động hệ thống đơn giản mặt kết cấu điều khiển Tuy nhiên có số nhược điểm hệ số an toàn sử dụng không cao Do sử dụng động nên hoạt động dòng điện khởi động động tương đối lớn làm ảnh hưởng đến trạm phát giàn thiết bị điện khác công tác thời điểm Để khắc phục nhược điểm truyền động điện đơn, loại giàn lớn đưa vào sử dụng truyền động điện nhiều động Hệ truyền động nhiều động điện hình 1.8 Đối với truyền động điện nhiều động khắc phục nhược điểm như: Hệ số an toàn sử dụng cao dòng điện lớn chạy động hoạt động Mặt khác chia công suất cho động dẫn đến công suất động thành phần nhỏ làm cho mạch điều khiển đơn giản 1.3.2 Các hệ truyền động liên kết cứng khác Trong hệ truyền động có cấu trúc này, động điện riêng rẽ liên kết qua truyền khí, thường ghép cứng.Các động hoạt động tốc độ nhau; động có tốc độ khác phải sử dụng hộp số có tỷ số truyềnphù hợp.Cấu trúc thường sử dụng hệ truyền động công suất lớn cần đảm bảo tính kỹ thuật kinh tế mà không cho phép sử dụng động truyền động 10 Cần ý trường hợp biến tần kết nối đồng thời với module truyền thông thiết bị khác qua cổng COM link (tại chân 14, 15 biến tần) module truyền thông có quyền ưu tiên cao nên thiết bị nối tới giao diện COM link không hoạt động Khác với mạng Profibus, cổng RS485 đầu 14, 15 biến tần cổng không cách ly.Vì vậy, trình cài đặt hệ thống, cần phải chăc chắn lỗi trình truyền thông để tránh hư hại cho biến tần 2.2 Giao thức USS cho biến tần MM420 (Univeral serial interface) Giao thức USS định nghĩa phương pháp truy cập theo nguyên tắc chủ - tớ với đường nối bus Một trạm chủ kết nối tối đa 31 trạm tớ đường bus.Trạm tớ lựa chọn trạm chủ thông qua địa trạm tớ điện.Trạm tớ không sử dụng đường truyền yêu cầu từ trạm chủ Hình 2.4 Cấu trúc mạng biến tần MM420 Sử dụng giao thức USS, người sử dụng tạo mạng với liên kết liệu điểm – điểm đường bus truyền liệu nối hệ thống trạm chủ cấp cao với hệ thống trạm cấp thấp Các hệ thống trạm chủ ví dụ trạm PLC S7 – 1200 máy tính Các biến tần Micromaster trạm hệ thống đường truyền bus Giao thức USS có đặc điểm sau:  Hỗ trợ kết nối đa điểm với chuẩn RS – 485 kết nối điểm – điểm với chuẩn RS – 422  Truy cập Master – Slave với hệ thống trạm chủ  Số nút mạng tối đa 32 trạm đoạn mạng  Truyền thông với chiều dài điện cố định thay đổi 14  Chế độ hoạt động không thay đổi làm việc với mạng Profibus PLC S7-1200 giao diện RS485 module CPU Vì vậy, muốn kết nối với mạng cần phải ghép thêm module mở rộng cho PLC Đối với CPU S7-1200 hỗ trợ tối đa ba module truyền thông mở rộng, kết nối tối đa 48 drive với mạng khác [] Hình 2.5: Kết nối mạng PLC biến tần PLC S7-1200 cung cấp cho người dùng lệnh dùng cho chế độ truyền thông theo giao thức USS Các lệnh nằm thưmục Communication processor / USS với hàm USS_PORT: hàm điều khiển cổng truyền thông USS_DRV: hàm điều khiển thiết bị công suất mạng USS_RPM: hàm đọc giá trị từ tham số biến tần USS_WPM: hàm ghi giá trị lên tham số biến tần Hình 2.6: Lệnh truyền thông với giao thức USS Khi sử dụng lệnh USS_DRV, USS_RPM, USS_WPM người lập trình viết đâu chương trình thực ta muốn truyền thông với thiết bị trường.Còn riêng lệnh USS_PORT có nhiệm vụ kiểm tra 15 cổng truyền thông nên phải sử dụng chương trình tạo trễ riêng thường sử dụng khối ngắt “Cyclic interrupt“ 2.2.1 Hàm điều khiển cổng USS_PORT Hàm “USS_PORT” đảm nhận kiểm tra trạng thái cổng truyền thông với giao thức USS.Trong chương trình, sử dụng lệnh “USS_PORT” cho cổng truyền thông PtP để điều khiển việc truyền tới từ biến tần Chương trình phải chấp hành lệnh “USS_PORT” cách thường xuyên đủ để ngăn thời gian trễ biến tần Bởi ta nên gọi lệnh “USS_PORT” từ khối ngắt theo chu kỳ để ngăn ngừa thời gian trễ biến tần giữ cho liệu sẵn sàng cập nhật cho việc gọi “USS_DRIVE” Các thông số hàm USS_PORT mô tả sau: PORT : địa module truyền thông CM 1241 RS422/485 BAUD : tốc độ truyền thông mạng USS USS_DB : liệu lưu vào khối liệu chung để chia sẻ với lệnh khác chế độ truyền thông Error : Enable trạng thái đầu = xuất lỗi truyền thông Hình 2.7: Hàm USS_PORT 2.2.2.Hàm USS_DRIVE Đây hàm trao đổi liệu với thiết bị thông qua việc tạo điện làm rõ điện yêu cầu biến tần.Hàm USS_DRIVEgiúp người lập trình thiết lập giá trị vùng PZD cấu trúc điện theo giao thức USS Các thông số lệnh USS_DRIVE mô tả chi tiết sau: RUN: khởi động / dừng động OFF2: dừng nhanh động F_ACK: phát lỗi 16 DIR: bit xác định chiều quay động biến tần điều khiển DRIVE: địa biến tần PZD_LEN: độ dài từ PZD CRTL  8: giá trị viết tới thông số cầu hình người sử dụng thiết bị.Người dùng phải cấu hình điều thiết bị Hình 2.8: Lệnh USS_DRIVE SPEED_SP: điểm đặt tốc độ tính theo tỉ lệ phần trăm tần số NDR: Enable trạng thái đầu lên có liệu yêu cầu ERROR: Enable trạng thái đầu lên xuất lỗi STATUS: từ thể giá trị phản hồi từ biến tần RUN_EN: bit biến tần chạy D_DIR: chiều quay động biến tần điều khiển INHIBIT: cho biết tình trạng bit cản trở biến tần 17 FAULT: cho biết tình trạng bit lỗi (0 – không lỗi ; – có lỗi ) SPEED: tốc độ động tính theo tỉ lệ phần trăm tần số STATUS  8: chứa bit trạng thái tập trung thiết bị 2.2.3 Hàm USS_RPM Hàm “USS_RPM” đọc cho phép thông số từ biến tần.Tất hàm USS định tới mạng USS PtP module truyền thông phải sử dụng khối liệu.“USS_RPM” phải gọi từ chương trình OB1 Hình 2.9: Hàm USS_RPM Ý nghĩa thông số lệnh USS_RPM: REQ: cho phép lệnh USS_RPM hoạt động DRIVE: địa biến tần mạng USS PARAM: chứa thông số cần đọc từ biến tần Ví dụ : P1120, P0305… INDEX: số thông số cần đọc từ biến tần Ví dụ : thông số P1120 có số USS_DB: khối liệu chung mạng USS DONE: Enable đầu lên lệnh USS_RPM thực ERROR: Enable đầu lên lệnh USS_RPM không thực STATUS: từ phản hồi trạng thái lệnh USS_RPM VALUE: giá trị đọc từ thông số yêu cầu biến tần Hàm USS_WPM: hàm cho phép ghi tham số với giá trị mong muốn từ PLC tới biến tần Ý nghĩa thông số lệnh USS_WPM sau: 18 REQ: cho phép lệnh USS_WPM hoạt động DRIVE: địa biến tần mạng USS PARAM: thông số thay đổi biến tần Ví dụ: thông số P1120, P1121, P0305… INDEX: số thông số thay đổi biến tần Ví dụ: thông số P1120 có số 0, thông số P1121 có số 0… VALUE: giá trị ghi vào thông số thay đổi biến tần DONE: Enable đầu lên lệnh USS_WPM thực ERROR: Enable đầu lên lệnh USS_WPM không thực STATUS: từ báo trạng thái lệnh USS_WPM Hình 2.10: Hàm USS_WPM 2.3 Thiết lập tham số cho biến tần 2.3.1 Thiết lập thông số động Động sử dụng cho mô hình động không đồng có thông số sau nđm = 1620v/phút ; Pđm = 180W ; Cosφ = 0.78 ; Uđm = 220/380 V ; Iđm = 1/0.58A; fđm =60Hz Các giá tri đưa vào biến tần thông qua việc đặt thông số P Các thông số P tương ứng đặt tương ứng với tham số biến tần sau: P0304 = 220V (điện áp định mức động Uđm = 220/380 V ) P0305 = 1A (dòng điện định mức động Iđm = 1/0.58A) P0307 = 0.18kW (công suất định mức động Pđm = 180W) P0308 = 0.78 (hệ số công suất động Cosφ = 0.78) P0310 = 60.0Hz (tần số định mức động fđm =60Hz) 19 P0311 = 1620 v/min (tốc độ định mức động nđm = 1620v/phút) 2.3.2 Thiết lập thông số biến tần phục vụ cho chế độ truyền thông USS P0003 P2010 P1000 USS comunication P0700 P2011 P2012 P2013 Hình 2.11 Thông số thiết lập cho chế độ truyền thông USS Để thực điều khiển biến tần thông qua truyền thông, ta phải thiết lập thông số hình 2.10 Giá trị thông số biến tần trường hợp cài đặt sau []: P0003 = (thiết lập chế độ truy cập cấp chuyên gia ) P2010 = (cài đặt tốc độ truyền = 9600 baud) P2011 = (đặt địa cho USS = 2) cho biến tần P2011=3 cho biến tần P2012 = (đặt độ dài từ PZD = 2) P2014 = (đặt độ dài từ PKW = 4) P0700 = (chọn nguồn lệnh USS đường COM) P1000 = (chọn điểm đặt tần số USS đường COM) 20 2.4 Xây dựng chương trình điều khiển cho PLC 24.1 Khai báo cấu hình phần cứng Hình 2.12: Cấu trúc trạm PLC Trạm PLC S7-1200 cấu hình 2.11.Trạm sử dụng CPU 1214 DC/DC/DC làm thiết bị điều khiển toàn hệ thống.PLC trang bị sẵn cổng Eithernet để kết nối với máy tính tạo giao diện làm việc với người vận hành Để mở rộng cổng truyền thông, ta sử dụng module CM1241 Module cho phép tạo liên kết điểm - điểm theo chuẩn RS422 tạo liên kết đa điểm theo chuẩn RS 485 2.4.2 Thuật toán điều khiển Thuật toán điều khiển chương trình mô tả hình 14.Công việc PLC bắt đầu kiểm tra đường truyền lưu lại giá trị trạng thái đường truyền mà PLC kiểm soát.Việc kiểm tra để đảm bảo gửi tín hiệu đường truyền không xảy xung đột với điện trả lời từ trạm tớ.Tiếp đó, sau khoảng thời gian định, PLC thực truyền thông.Trước truyền thông, PLC kiểm tra kết trạng thái đường truyền.Nếu đường truyền trống PLC truyên liệu đến biến tần tương ứng Do lần ghi/đọc tham số giá trị từ biến tần nên 21 ta phải sử dụng khoảng thời gian khác để thực lệnh truyền thông khác Hình 2.13: Thuật toán điều khiển chương trình 2.4.3 Chương trình điều khiển Chương trình PLC viết khối chương trình khố OB1 OB35 + Khối OB1: khối thực chương trình PLC Trong toán này, chương trình khối OB1 có nhiệm vụ trao đổi thông tin với biến tần sau khoảng thời gian nất định + Khối 0B35: khối ngắt với chu kỳ xác định trươc với chuu kỳ 50ms Khối khai báo hàm USS-PORT để lặp lại việc kiểm tra thạng thái đường truyền Chương trình điều khiển khối OB35 22 Chương trình điều khiển khối OB1 23 24 Bảng tham số từ điều khiển từ trạng thái cấu trúc truyền thông 25 2.5 Một số kết thực Hinh 2.14 Mô hình truyền thong PLC - biến tần Với kết thực nghiệm mô hình, việc điều khiển giám sát tham số biến tần qua mạng USS thực tốt Các giá trị giám sát cập nhật liên tục đảm bảo độ xác tín hiệu quan sát.Biến tần hoạt động tốt hệ thống vào làm việc 26 KẾT LUẬN Sau trình thực hiện, đề tài đạt kết sau: Các kiến nghị: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Bennett and Associates, L.L.C and Offshore Technology Development Inc (July 1, 2005) “Jack up units: A technical primer for the offshore industry professional.” Retrieved 23 Sep 2007, from http://www.bbengr.com/jack_up_primer.pdf [2] B P M Sharpies, W T Bennett, Jr and J C Trickey (1989), “Risk analysis of Jackup Rigs.” Marine Structures, Vol [3] Chien-Hsing Li, Hong-Shun Chiou, Chinghua Hung, Yun-Yuan Chang and Cheng-Chung Yen (2002), “Integration of Finite Element Analysis and Optimum Design on Gear Systems”, Finite Elements in Analysis and Design [4] D.P Stewart and I.M.S Finnie (2001), “Spudcan-Footprint Interaction During Jack-Up Workovers.”, Proceedings of the Eleventh International Offshore and Polar Engineering Conference [14].Keppel Fels (2008) Retrieved 23 Feb 2008,from http://www.keppelfels.com.sg/products [15].Keppel Fels (2008) Retrieved 23 Feb 2008, from http://www.keppelfels.com.sg/products 47 [5].Litvin, F.L (1996), “Application of Finite Element Analysis for Determination of Load Share, Real Contact Ratio, Precision of Motion, and Stress Analysis,” Journal of Mechanical Design, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, Vol 118 [6] Moriwaki, I., Fukuda, T., Watabe, Y., Saito, K (1993), “Global Local Finite Element Method (GLFEM) in Gear Tooth Stress Analysis”, Journal of Mechanical Design, Vol 115 [7] National University of Singapore – Analysis and improvement of jacking systems for jack-up rig , 2008 [8].S.Barone (2001), “Gear Geometric Design by B-SplineCurve Fitting and Sweep Surface Modelling.” Engineering with Computers, Vol17 [9] Vijayarangan S and Ganesan N (1993), “Stress Analysis of Composite Spur Gear Using the Finite Element Approach”, Computers and Structures, [10].Wikipedia- The free encyclopedia (2008) “Jack-up Barge.” Retrieved Feb 2008, from http://en.wikipedia.org/wiki/Jack-up_barge [11] Marian P Kazmierkowski, R Krishnan, Federe Blaabjberg Control in power electronics Academic press, August 20,2002 27 28 [...]... cơ Do vậy, việc lựa chọn cấu trúc điều khiển và bộ biến đổi phải được xem xét một cách chi tiết 11 CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT NỐI SỬ DỤNG PC -PLC- BIẾN TẦNNHIỀU ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 2.1 Khả năng truyền thông của biến tần MM420 Biến tần MM420 có 2 cổng truyền thông có thể sử dụng đồng thời có tên là BOP link và COM link Các thiết bị khác nhau như màn hình điều khiển BOP, AOP, phần mềm Starter, module... thác mỏ Hệ truyền động này sử dụng một hộp số giảm tốc với nhiều bánh răng nhỏ được truyền động từ nhiều động cơ. Hình 1.9 minh họa hệ truyền động quay mâm trong máy đào Hình 1.9 Hệ truyền động quay mâm trong máy đào Với các hệ truyền động được đề cập ở trên hoặc trong các hệ truyền động tương tự, chỉ cần sử dụng một bộ điều chỉnh tốc độ với một cảm biến tốc độ có thể đảm nhiệm được yêu cầu về điều chỉnh... có một phương pháp phù hợp để phân phối tải hợp lý giữa các truyền động thành phần.Thông thường, các bộ biến đổi công suất được sử dụng để điều khiển dòng năng lượng cấp cho các động cơ truyền động. Loại và số lượng bộ biến đổi được sử dụng phụ thuộc vào loại và công suất định mức của động cơ. Phương pháp điều khiển cũng phụ thuộc vào loại hệ truyền động nhiều động cơ Do vậy, việc lựa chọn cấu trúc điều. .. thống trạm chủ cấp cao hơn với các hệ thống trạm con cấp thấp hơn Các hệ thống trạm chủ có thể ví dụ như là trạm PLC S7 – 1200 hoặc các máy tính Các biến tần Micromaster luôn là các trạm con trên hệ thống đường truyền bus Giao thức USS có các đặc điểm sau:  Hỗ trợ kết nối đa điểm với chuẩn RS – 485 và kết nối điểm – điểm với chuẩn RS – 422  Truy cập Master – Slave với hệ thống một trạm chủ  Số nút mạng... 14, 15 của biến tần) thì các module truyền thông có quyền ưu tiên cao hơn nên các thiết bị nối tới giao diện COM link sẽ không hoạt động Khác với mạng Profibus, cổng RS485 tại 2 đầu 14, 15 của biến tần là cổng không được cách ly.Vì vậy, trong quá trình cài đặt hệ thống, cần phải chăc chắn rằng không có lỗi trong quá trình truyền thông để tránh hư hại cho biến tần 2.2 Giao thức USS cho biến tần MM420... trong cấu trúc truyền thông 25 2.5 Một số kết quả thực hiện Hinh 2.14 Mô hình truyền thong PLC - biến tần Với các kết quả thực nghiệm trên mô hình, việc điều khiển và giám sát các tham số của biến tần qua mạng USS đã có thể thực hiện tốt Các giá trị giám sát được cập nhật liên tục đảm bảo được độ chính xác của tín hiệu quan sát .Biến tần hoạt động tốt khi hệ thống đi vào làm việc 26 KẾT LUẬN Sau quá... P1121 có chỉ số 0… VALUE: giá trị được ghi vào thông số được thay đổi trong biến tần DONE: Enable đầu ra lên 1 khi lệnh USS_WPM được thực hiện ERROR: Enable đầu ra lên 1 khi lệnh USS_WPM không được thực hiện STATUS: là 1 từ báo trạng thái của lệnh USS_WPM Hình 2.10: Hàm USS_WPM 2.3 Thiết lập các tham số cho biến tần 2.3.1 Thiết lập thông số động cơ Động cơ sử dụng cho mô hình là động cơ không đồng bộ có. .. bị giới hạn về mặt không gian khi dùng một động cơ truyền động công suất lớn, do đó hai động cơ có công suất nhỏ hơn sẽ được thay thế Bên cạnh đó, cấu trúc này cũng được sử dụng trong trường hợp tăng năng suất làm việc Trong giai đoạn đầu xây dựng, chỉ lắp đặt một động cơ truyền động; sau đó, ở giai đoạn thứ hai, động cơ truyền động thứ hai được lắp đặt bổ sung - Hai là, truyền động quay mâm của các... đặt tốc độ truyền = 9600 baud) P2011 = 2 (đặt địa chỉ cho USS = 2) cho biến tần 1 à P2011=3 cho biến tần 2 P2012 = 2 (đặt độ dài từ PZD = 2) P2014 = 2 (đặt độ dài từ PKW = 4) P0700 = 5 (chọn nguồn lệnh USS trên đường COM) P1000 = 5 (chọn điểm đặt tần số USS trên đường COM) 20 2.4 Xây dựng chương trình điều khiển cho PLC 24.1 Khai báo cấu hình phần cứng Hình 2.12: Cấu trúc trạm PLC Trạm PLC S7-1200... 1214 DC/DC/DC làm thiết bị điều khiển toàn bộ hệ thống. PLC này được trang bị sẵn một cổng Eithernet để kết nối với máy tính tạo giao diện làm việc với người vận hành Để mở rộng cổng truyền thông, ta sử dụng một module CM1241 Module này cho phép tạo ra liên kết điểm - điểm theo chuẩn RS422 hoặc tạo liên kết đa điểm theo chuẩn RS 485 2.4.2 Thuật toán điều khiển Thuật toán điều khiển chương trình được mô