Trang thiết bị điện tàu 34000T. Nghiên cứu hệ thống làm hàng hãng TTS

LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình làm đồ án tốt nghiệp mình, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy giáo Tống Lâm Tùng, thầy trực tiếp hướng dẫn em thực đồ án Với giúp đỡ bảo tận tình thầy giúp em hiểu, nắm bắt nội dung đồ án làm Từ đó, em thực hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời gian quy định Thầy trực tiếp giảng dạy chúng em nhiều môn học trình theo học trường Em xin giử lời cảm ơn tới thầy, cô khoa Điện – Điện tử giảng dạy sinh viên chúng em suốt năm tháng chúng em học tập trường Các thầy, cô trang bị cho chúng em kiến thức chuyên ngành chúng em theo học mà kinh nghiệm để chúng em bước xã hội với hành trang tốt Các thầy, cô giúp giải đáp thắc mắc sinh viên chúng em, đưa tới sinh viên chúng em thông tin cần thiết để sinh viên nói chung thân em có thơng tin kịp thời Từ có định hướng việc thực học tập thực đồ án tốt nghiệp với sinh viên năm cuối chúng em Cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, tồn trường, gia đình bè giúp đỡ em suốt tháng năm học tập trường Đây môi trường giúp em hoàn thiện thân từ kiến thức tới nhân cách Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Ngô Đức Nghị LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung đề tài hoàn toàn em thực hiện, với giúp đỡ bảo từ thầy Tống Lâm Tùng Bên cạnh em có tham khảo đồ án từ khóa trước thư viện trường Từ để em hiểu phân tích nội dung đề tài viết thành báo cáo Em xin cam đoan điều nói đúng, có khơng em xin hồn tồn chịu tránh nhiệm nhận hình thức kỷ luật Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Ngô Đức Nghị LỜI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 34000T Các thơng số tàu: Máy Máy phát điện CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 34000T 1.1 Giới thiệu tổ hợp diesel lai máy phát trạm phát 1.2 Cấu trúc sơ đồ hệ thống lượng tàu 1.2.1 Nhóm khởi động & phụ tải 440V số 1.2.2 Nhóm khởi động số 1( Page 271, 287 tới 304 ) 1.2.3 Nhóm phụ tải 440V số 1( Page 201, 202, 203, 204 ) 1.2.4 Nhóm khởi động số 2( Page 272, 305 tới 322 ) 10 1.2.5 Nhóm khởi động & phụ tải 440V số 10 1.2.6 Nhóm phụ tải 440V số 2( Page 211, 212, 213, 214 ) 11 1.2.7 Nhóm phụ tải 220V( Page 261, 262, 263 ) 12 CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÀM HÀNG HÃNG TTS 13 2.1 Giới thiệu hệ thống làm hàng hãng TTS 13 2.2 Hệ thống thủy lực ( Bản vẽ Hydraulic Drawing – 5005175 ) 14 2.2.1 Cấu trúc hệ thống 14 2.2.2 Đặc điểm 18 2.2.3 Nguyên lý hoạt động 20 2.3 Mạch điều khiển điện 28 2.3.1 Nguồn cấp 29 2.3.2 Khởi động động 30 2.3.3 Mạch sấy 33 2.3.4 Mạch chiếu sáng 33 2.3.5 Điều khiển nâng hạ hàng ( M07/4) 33 2.3.6 Điều khiển cấu thay đổi tầm với 37 2.3.7 Điều khiển cấu quay mâm 39 2.4 PLC IFM CR 0020 module mở rộng 42 KẾT LUẬN 45 LỜI MỞ ĐẦU Trong xu phát triển kinh tế xã hội nay, vận chuyển hàng hóa theo phát triển lên mạnh mẽ Với vị trí địa lý Việt Nam vận chuyển hàng hóa đường hàng hải ngày phát triển Với đặc điểm lượng hàng hóa vận chuyển lớn thuận tiện, coi đường quan trọng để lưu thơng hàng hóa với quốc tế Chính mà ngành cơng nghiệp đóng tàu ngày phát triển, với yêu cầu tạo tàu đại hóa ngày nhiều, trọng tải tăng lên nhiều để đáp ứng phát triền Khi mà trọng tải tàu tăng lên lượng hàng hóa vận chuyển tăng lên, để đảm bảo thời gian chất lượng hàng hóa vận chuyển tàu trang bị hệ thống làm hàng theo tàu Hệ thống giúp đảm bảo thời gian làm hàng tàu cảng Cùng với phát triển công nghệ nay, hệ thống tàu thủy ứng dụng tiến khoa học công nghệ vào việc điều khiển cho hiệu ngày cao, chi phí giảm tối đa Các hệ thống dần tự động hóa từ phần đến tồn phần giúp người vận hành đơn giản hóa cơng việc Hệ thống làm hàng khơng nằm ngồi xu phát triển Từ hệ thống làm hàng điều khiển mạch role contacter ngày điều khiển thơng qua PLC giúp tối thiểu hóa kích thước mạch điều khiển, đồng thời tăng khả phản ứng tăng hiệu suất làm việc Sau khoảng thời gian học tập trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, em thầy, cô khoa Điện – Điện Tử giao cho đề tài tốt nghiệp ” Trang thiết bị điện tàu 34000T Nghiên cứu hệ thống làm hàng hãng TTS” với hướng dẫn thầy giáo thạc sỹ Tống Lâm Tùng Đây hệ thống làm hàng ứng dụng điều khiển PLC đại, sát với thực tiễn Qua việc thực đề tài giúp sinh viên chúng em nắm bắt tiếp cận với hệ thống đại ngày Giúp sinh viên sau trường có kiến thức tốt phục vụ cho cơng việc Nâng cao tính thực tiến cho công việc sau chúng em Trong trình thực đề tài mình, em hướng dẫn tận tình thầy giáo thạc sĩ Tống Lâm Tùng thầy, cô khoa Điện – Điện tử Cùng với cố gắng thân để em hồn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên kiến thức hạn chế với kinh nghiệm thực tế ít, nên khơng tránh khỏi thiếu sót đồ án em Em mong có bảo thầy, cô giúp đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, tháng 11 năm 2015 Sinh viên thực Ngô Đức Nghị GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 34000T Đây tàu hàng rời vỏ kép có trọng tải 34000T, đóng nhà máy đóng tàu Phà Rừng Tàu dẫn động động Diesel lai chân vịt Tàu chuyên chở hàng khô ngũ cốc, thép cuộn, sắt vụn, than, phân đạm, … loại hàng hóa khác Các thơng số tàu: Chiều dài tồn tàu : 180m Chiều dài hai đường vuồng góc : 172m Chiều rộng : 30m Chiều cao mạn : 14.7m Mớm nước thiết kế : 9.75m Tải trọng ứng với mớm nước thiết kế : 34000T Hầm hàng : 45500 m3 Két dầu F.O : 1700m3 Két dầu D.O : 200m3 Két dầu bôi trơn : 50m3 Két nước : 250m3 Két ballast : 15000m3 Két ballast : 24400m3 Tốc độ thiết kế : 14 hải lý Máy Máy động Diesel SULZER 6RTA48-B Công suất tối đa 7600KW ứng với 110RPM Máy phát điện Tàu trang bị tổ hợp D-G, máy phát xoay chiều pha có thơng số: Model : FE547A-8 Điện áp định mức : 450 V Tần số : 60 Hz Công suất tác dụng : 600 KW Tốc độ : 900 vòng/phút Hệ số cơng suất (Power factor ) : 0.8 Dòng điện định mức : 962 A Công suất biểu kiến : 750 KVA CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 34000T 1.1 Giới thiệu tổ hợp diesel lai máy phát trạm phát Trạm phát tàu 34000T trang bị tổ hợp D-G, máy phát xoay chiều pha không chổi than Các tổ hợp D-G hoạt động độc lập song song với nhau, tùy thuộc vào mức độ số lượng phụ tải hoạt động Cả tổ hợp giống với thơng số sau:  Máy phát chính: Model : 6N18AL-EV Công suất đầu : 660 KW Ứng với tốc độ : 900 vòng/phút Số cặp cực :8 Nhiệt độ làm việc : 45 0C Cấp cách điện :F Số cylinder :6 Đường kính cylinder : 180 mm Hành trình cylinder : 280 mm Tốc độ thực hành trình piston : 8.40 m/s Áp có ích hành trình : 2.057MPa Áp lực cháy lớn : 17.65 MPa Chuỗi đánh lửa cylinder : 1-4-2-6-3-5-1 Khối lượng : 3100 Kg  Máy phát kích từ Công suất đầu : 7.66 kVA Điện áp : 64.6 V Dòng điện : 68.4 A Số pha :3 Tần số : 90 Hz Số cặp cực : 12 Tốc độ : 900 vòng/phút Hệ số cơng suất : 0.95 PF Cấp cách điện :F Nhiệt độ làm việc : 45 0C Máy phát kích từ lắp đặt bên tổ hợp D-G phục vụ việc điều chỉnh dòng kích từ máy phát Máy phát điều khiển từ xa (tự động) điều khiển chỗ để khởi động dừng Khi khởi động, gió khởi động đưa qua van để đưa vào xilanh thông qua đĩa chia gió Áp lực lớn gió khởi động 2.94 MPa Khi dừng sử dụng gió điều khiển có áp lực 0.69 ~ 0.98 MPa với nguồn điện 24 VDC Máy phát lai diesel, kích từ máy phát kích từ EX Dòng điện từ máy phát EX đưa qua cầu chỉnh lưu Si1 cung cấp tới cuộn kích từ F1 máy phát Máy phát kích từ cung cấp dòng kích từ thơng cuộn K4( M06/7.1) có điện làm thay đổi trạng thái tiếp điểm Đầu tiên tiếp điểm 17-18 K4 đóng trước tiếp điểm 17-28 tiếp điểm đóng chậm Khi 17-18 đóng lại cuộn K2 ( M02/3.2 ) cấp điện, làm thay đổi trạng thái tiếp điểm Tiếp điểm 21-22 K2 mở khống chế không cho K3 có điện, tiếp điểm 1-2, 3-4, 5-6 K2 mạch động lực đóng lại, lúc động khởi động chế độ đấu Cùng lúc tiếp điểm 31-32 K2 mạch điều khiển sấy động mở ngắt nguồn cấp cho điện trở sấy Sau khoảng thời gian giây đặt K4 tiếp điểm 17-18 K4 mở ngắt nguồn cuộn K2, đồng thời tiếp điểm 17-28 đóng lại Khi K2 điện tiếp điểm 21-22 đóng lại, lúc K3 cấp điện làm thay đổi trạng thái tiếp điểm Tiếp điểm 21-22 K3 mở khống chế không cho cấp nguồn cho K2 Tiếp điểm 1-2, 3-4, 5-6 K3 mạch động lực đóng lại đưa động chuyển sang chế độ đấu tam giác sau khoảng thời gian gia tốc chế độ đấu Tiếp điểm 31-32 K3 mạch sấy mở ngắt nguồn cho điện trở sấy động Tiếp điểm 43-44 K3 đóng lại cấp tín hiệu đầu vào cho IX0.06 PLC báo động hoạt động chế độ đấu 2.3.2.2 Khởi động động lai bơm dầu bổ sung (Auxiliary drives circuit diagram, M02/2 ) Động lai bơm dầu bổ sung động xoay chiều pha, với công suất 9KW nên động khởi động trực tiếp việc điều khiển contactor K11 Động yêu cầu khởi động trước khởi động động Để khởi động động ta đóng cơng tắc S1 sau đóng aptomat Q11, nguồn từ L1, L2, L3 XSR đưa qua công tắc S1 tới L1.2, L2.2, L3.2 ( M0.2/1.1) tới aptomat Q11 tới tiếp điểm 1, 2, K11 chờ sẵn để khởi động, tiếp điểm 13-14 Q11 đóng lại chờ sẵn Sau để khởi động động ta đóng cơng tắc S06 ( M07/4.4 ) để tiếp điểm 13-14 nối thơng Khi S06 đóng đầu vào IX5.02 có điện áp 24V DC đưa vào PLC, lúc PLC thực việc khởi 31 động động lai bơm dầu bổ sung việc xuất tín hiệu 24V DC đầu QX0.05 đưa tới cuộn hút K11 Khi cuộn hút K11 có điện tiếp điểm 1-2, 3-4, 5-6 đóng lại cấp nguồn 440V đến cho động M11 lai bơm dầu bổ sung Đồng thời tiếp điểm 13-14 K11 đóng lại cấp điện áp 24V DC vào cho đầu vào IX0.04 phục vụ cho việc khởi động động sau 2.3.2.3 Khởi động động lai quạt làm mát dầu (Auxiliary drives circuit diagram, M02/2 ) Động lai quạt làm mát dầu M12 động xoay chiều pha với công suất nhỏ 1.75 KW, với công suất nhỏ nên động khởi động trực tiếp Động mắc song song với động lai bơm dầu bổ sung, điều khiển khởi động tiếp điểm contactor K12 Động khởi động từ động nhiệt độ dầu thuỷ lực lên 500C Nhiệt độ dầu cảm nhận cảm biến B01 Cảm biến đo nhiệt độ từ -50 tới 1500C biến đổi giá trị dòng điện từ 4mA tới 20mA Giá trị dòng điện đưa vào đầu vào tương tự IW4.08 PLC Khi nhiệt độ tăng 500C PLC đưa tín hiệu đầu QX0.08 để cấp điện áp 24V DC cho cuộn hút K12 Khi K12 có điện đóng tiếp điểm K12 mạch động lực Aptomat Q12 đóng từ đầu, động M12 cấp nguồn 440V để khởi động, tiếp điểm 13-14 Q12 đóng lại, tiếp điểm 13-14 K12 đóng lại Đầu vào IX0.05 PLC có tín hiệu Động lai quạt làm mát hoạt động động dừng để hạ nhiệt độ dầu xuống 50 0C Khi nhiệt độ dầu hạ xuống 500C PLC ngắt tín hiệu điện áp 24V DC cho cuộn hút K12 để dừng động M12 Tuy nhiên, hoạt động chế độ trì khoảng thời gian 10 phút tối đa Khi hoạt động 10 phút mà nhiệt độ chưa xuống 50 0C PLC tự động ngắt nguồn cuộn hút K12 để dừng động 32 2.3.3 Mạch sấy Xét mạch sấy cho buồng điều khiền ( control cabinet, M03/4) Điện trở sấy mắc song song với động E5, cấp nguồn 220V từ nguồn bổ sung qua chân L4, L5 XSR, sau tới thiết bị bảo vệ F34 Đế thực sấy ta đóng F34, nguồn đưa đến công tắc chuyển mạch S35 Khi nhiệt độ buồng điều khiển nhỏ 400C S35 đóng vị trí 3-5, điện trở động E5 cấp nguồn Khi nhiệt độ buồng điều khiển lớn 40 0C S35 đóng vị trí 4-5, động điện trở sấy E5 bị cắt nguồn, thay vào động M31 lai quạt buồng điều khiển cấp nguồn Quạt chạy làm nhiệt độ buồng điều khiển hạ xuống, nhiệt độ hạ xuống 400C tiếp điểm S35 lại đóng vị trí 3-5 để cấp nguồn cho điện trở sấy hoạt động 2.3.4 Mạch chiếu sáng Được cung cấp nguồn 220V thông qua thiết bị bảo vệ dòng Các đèn bật công tắc, hầu hết công tắc đặt cabin 2.3.5 Điều khiển nâng hạ hàng ( M07/4) Trước tiên ta cần khởi động động lai bơm, để động hoạt động giá trị định mức Các tay điều khiển cấu đặt vị trí cân Cơ cấu nâng hạ hàng điều khiển tay điều khiển S12 Tay điều khiển S12 có vị trí: Vị trí thứ vị trí cân bằng, tay điều khiển vị trí tiếp điểm 5.3-5.03, 5.5-5.05 mở, đầu vào IX5.04 khơng có tín hiệu Lúc PLC khơng xuất tín hiệu điều khiển tác động vào phần tử cấu Vị trí thứ hai vị trí nâng hàng ( hoisting ), vị trí tiếp điểm 5.3-5.03 đóng tiếp điểm 5.5-5.05 mở, có tín hiệu vào chân IX5.04 module mở rộng CR2012 đưa đến cho PLC xử lý xuất tín hiệu điều khiển tới đầu cho phần tử cấu nâng hàng thực trình nâng 33 Vị trí thứ ba vị trí hạ hàng ( lowering ), vị trí tiếp điểm 5.3-5.03 mở tiếp điểm 5.5-5.05 đóng để gửi tín hiệu hạ hàng tới đầu vào IX5.04 cho PLC thực trình hạ hàng Ngồi ra, cơng tắc S12 có chiết áp gửi tới đầu vào tương tự IW5.05 PLC để thay đổi giá trị dòng điện cấp tới cuộn hút filp-flop cấu nâng hạ hàng Khi muốn thay đổi giá trị dòng điện cấp tới cuộn hút ta thay đổi vị trí trỏ, giá trị điện áp vào đầu IW5.05 thay đổi theo Ứng với giá trị điện áp thay đổi giá trị dòng điện tương ứng đầu Hoạt động Khi động khởi động đạt giá trị định mức, người điều khiển thực điền khiển hệ thống việc tác động vào tay điều khiển S12 Muốn tác động có hiệu lực người điều khiển cần mở khóa việc mở cơng tắc S07 để xác nhận việc điều khiển Hoạt động nâng hàng Để nâng hàng, người điều khiển đưa tay điều khiển S12 vị trí thứ để tiếp điểm 5.3-5.03 đóng lại, đầu vào IX5.04 module CR2012, tín hiệu từ modul đưa khối điều khiển trung tâm CR0020 PLC để hiểu người điều khiển thực q trình nâng hàng Khi có tín hiệu PLC thực chương trình để điều khiển phần tử cấu nâng hạ hàng thực trình nâng hàng Đầu tiên PLC gửi tín hiệu tới đầu tương tự 1.2 module CR2031 để cuộn hút Y1B có điện, giá trị dòng điện cấp cho Y1B tương ứng với vị trí trỏ chiết áp thể tốc độ mong muốn người điều khiển Khi Y1B có điện tác động tới flip-flop cụm bơm 1.1 để thay đổi vị trí piston từ thay đổi tâm bơm theo chiều cửa B cửa cửa A bơm 1.1 cửa hút Trong piston có lò xo để phải hồi vị trí tâm bơm ứng với giá trị dòng điều khiển, đồng thời để việc thay đổi tốc độ diễn trơn không bị thay đổi đột ngột Hệ thống không cho phép nhả phanh tâm bơm dịch, để phanh nhả áp lực bơm phải đạt giá trịnh định 34 Để kiểm soát giá trị áp suất ta lắp cảm biến áp lực B10 Cảm biến đo giá trị áp suất từ tới 600 bar, đưa vào đầu vào tương tự IW4.02 module CR2033 giá trị dòng điện thay đổi từ tới 20mA Giá trị dòng điện đưa vào module CR2033 liên tục ứng với giá trị áp lực có đường ống Khi áp lực đạt giá trị cho động hoạt động dòng điện vào cửa IW4.02 đạt giá trị để PLC hiểu áp lực đủ để hoạt động Khi chương trình xuất tín hiệu tới đầu QX2.02 module CR2033 Lúc cuộn hút Y1 có điện áp 24 V DC cấp vào Y1 có điện làm thay đổi trạng thái van 1.24 từ dòng thủy lực đưa vào phanh để đẩy má phanh khơng ép trục động Lúc đường ống áp lực dầu đạt giá trị động hoạt động, động bắt đầu quay thực việc nâng hàng lên Khi đạt đến độ cao mong muốn, người điều khiển đưa tay điều khiển S12 vị trí cân bằng, lúc tiếp điểm tay điều khiển mở ra, đầu vào IX5.04 tín hiệu vào Khi hệ thống ngắt tín hiệu cửa QX2.02 để cắt nguồn cho cuộn hút van điện từ 1.24 làm cho dầu thủy lực không cấp vào phanh Lo xo phanh dãn ra, đẩy dầu thủy lực ngoài, má phanh đưa vào ép chặt trục động cơ, cố định độ cao hàng nâng lên Hệ thống trang bị ngắt cuối để bảo đảm an toàn cho cấu Khi nâng hàng có tiếp điểm ngắt cuối theo chiều nâng, tiếp điểm bị tác động móc hàng Giả sử q trình hoạt động, người điều khiển khơng quan sát dẫn đế móc hàng bị thu đến đỉnh cần gây đứt cáp, hỏng cấu Hay người điều khiển muốn thu dây vào hết cỡ, tiếp điểm ngắt cuối xử lý vấn đề Khi hoạt động bình thường, móc hàng chưa tới giới hạn tiếp điểm hành trình S16.1 đóng vị trí 11-12, đầu vào IX0.02 có tín hiệu, người điều khiển thực việc điều khiển bình thường Khi móc thu vào hết móc hàng tác động vào S16.1 làm cho S16 chuyển trạng thái Tiếp điểm 11-14 S16.1 đóng lại, đầu vào IX0.26 có tín hiệu Khi IX0.26 có tín hiệu 35 tín hiệu dừng bắt buộc, chương trình thực ngắt tín hiệu đầu QX2.02 để van điều khiển 1.24 trở lại trạng thái không bị tác động, phanh thủy lực động ép lấy trục động Sau phanh ép vào đầu 1.2 module CR2031 bị ngắt để đưa tâm bơm vị trí cân Hàng hóa hay móc khơng cố định Hoạt động hạ hàng Khi hạ hàng ta đưa tay điều khiển S12 để tiếp điểm 5.5-5.05 thống với nhau, đưa tín hiệu vào IX5.04 module CR2012, chương trình PLC nhận tín hiệu thực điều khiển cấu để hạ hàng Đầu tiên cuộn hút Y1A cấp nguồn, giá trị dòng điện cấp cho Y1A tương ứng với vị trí trỏ chiết áp thể tốc độ mong muốn người điều khiển Khi Y1A có điện tác động tới flip-flop cụm bơm 1.1 để thay đổi vị trí piston từ thay đổi tâm bơm theo chiều cửa A cửa cửa B bơm 1.1 cửa hút Trong piston có lò xo để phải hồi vị trí tâm bơm ứng với giá trị dòng điều khiển, đồng thời để việc thay đổi tốc độ diễn trơn không bị thay đổi đột ngột Công tắc áp lực S10 đặt cửa A thiết lập giá trị 7bar, cơng tắc đóng đầu vào IX4.01 module CR2033 có tín hiệu Lúc PLC cấp tín hiệu đầu QX2.02 module CR2033, tác động lên van điện từ 1.24 để cấp dòng thủy lực vào cho phanh mở ra, trục động quay tự do, cấu hoạt động Khi hạ hàng có tiếp điểm hành trình S16.2 để thực ngắt cuối cho cấu Khi tiếp điểm hành trình S16.2 chưa bị tác động vị trí 21-22 nối thơng cấp tín hiệu vào cho đầu IX0.01, lúc cấu chịu toàn tác động người điều khiển Khi mà S16.2 bị tác động chuyển tiếp điểm sang 21-24 nối thơng, đầu vào IX0.26 PLC có tín hiệu, PLC thực dừng cấu hoạt động chiều nâng hàng, phanh đưa vào ép trục động cơ, tâm bơm đưa vị trí cân 36 2.3.6 Điều khiển cấu thay đổi tầm với Cơ cấu thay đổi tầm với cần cẩu thực nhờ động thủy lực 2.5 cụm bơm 2.1 Để điều khiển việc nâng hạ cần ta sử dụng tay điều khiển S22, tay điều khiển tương tự tay điều khiển nâng hạ hàng S12, có vị trí sau: Vị trí cân bằng, vị trí mà tiếp điểm 4.3-4.03 3.5-3.05 khơng đóng, đầu vào IX5.09 module CR2012 khơng có tín hiệu, tâm bơm 2.1 khơng dịch chuyển, cấu khơng làm việc Vị trí ứng với đưa cần vào ( nâng cần ), tiếp điểm 4.3-4.03 đóng, gửi tín hiệu vào đầu IX5.09 module CR2012, tín hiệu từ module đưa khối điều khiển trung tâm ( PLC ), lúc PLC đưa tín hiệu theo chương trình lập trình sẵn tới đầu để điều khiển phần tử cấu thực nâng cần Vị trí ứng với đưa cần ( hạ cần ), tiếp điểm 3.5-3.05 đóng lại, đầu vào IX5.09 có tín hiệu vào, tín hiệu gửi PLC xử lý để xuất tín hiệu tới phần tử thực cấu để hạ cần xuống Trong tay điều khiển có biến trở nối khí với tay điều khiển, điện trở làm thay đổi giá trị điện áp cấp vào đầu tín hiệu tương tự IW5.13, điện áp PLC nhận để thay đổi lưu lượng bơm để thay đổi tốc độ động thủy lực Hoạt động mạch thực nâng cần Để nâng cần lên người điều khiển thực đưa tay điều khiển S22 đến vị trí Luffing in, tiếp điểm 4.3-4.03 đóng lại, tiếp điểm 3.5-3.05 mở Đầu vào IX5.09 module CR2012 nhận tín hiệu vào tương ứng với lệnh nâng cần, tín hiệu đưa khối xử lý trung tâm PLC xử lý Khi có lệnh nâng cần từ tay điều khiển S22, chương trình thực hiện, xuất tín hiệu đầu 3.2 module CR2031 để cuộn hút Y2B có nguồn, giá trị dòng điện cấp cho Y2B tương ứng với vị trí trỏ chiết áp thể tốc độ mong muốn 37 người điều khiển Khi Y2B có điện tác động tới flip-flop cụm bơm 2.1 để thay đổi vị trí piston từ thay đổi tâm bơm theo chiều cửa B cửa cửa A bơm 2.1 cửa hút Trong piston có lò xo để phải hồi vị trí tâm bơm ứng với giá trị dòng điều khiển, đồng thời để việc thay đổi tốc độ diễn trơn không bị thay đổi đột ngột Lúc áp lực cửa tăng dần, nhiên PLC không cho phép mở phanh bơm dịch tâm, mà thay vào PLC giám sát áp lực bơm cảm biến B20 ( ký hiệu B1 vẽ thủy lực ) Giống với cảm biến cấu nâng hạ hàng, cảm biến B20 chuyển từ giá trị áp lực sang giá trị dòng điện, cảm biến đo áp lực từ tới 600 bar đưa dòng điện tương ứng từ 4-20mA Tín hiệu tương tự từ cảm biến đưa vào chân IW4.04 module CR2033, giá trị đặt PLC bar Khi cảm biến đo giá trị áp lực cửa bơm tăng đến giá trị bar PLC xuất lệnh mở phanh cách đưa tín hiệu chân QX2.04, cuộn hút Y2 có điện thay đổi vị trí van 2.24, dòng thủy lực cấp vào phanh để mở phanh ra, trục động quay Cần lúc bắt đầu nâng lên, tốc độ nâng tùy thuộc vào việc thay đổi lưu lượng bơm 2.1 ( thay đổi giá trị biến trở tay điều khiển ) Khi muốn dừng lại, người điều khiển đưa tay điều khiển vị trí cân bằng, để tiếp điểm tay điều khiển mở Đầu vào IX5.09 khơng có tín hiệu, PLC ngắt nguồn cấp cho cuộn hút để phanh trở lại ép lấy trục động cơ, tâm bơm đưa trở lại vị trí cân Cơ cấu có tiếp điểm hành trình để thực ngắt cuối cần nâng đến mức tối đa Ngắt cuối sử dụng S26.1, cần chưa chạm vào tiếp điển tiếp điểm đóng vị trí 11-12 nối thơng, đầu vào IX0.24 có tín hiệu, lúc cấu hoạt động bình thường Nhưng cần đưa đến tiếp điểm hành trình, tác động vào S26.1 làm thay đổi trạng thái thành 11-14 nối thơng, lúc đầu vào IX0.27 có tín hiệu, PLC nhận tín hiệu xử lý để ngắt tín hiệu đầu QX2.04, cắt nguồn cấp cho cuộn hút van 2.24 để phanh thủy lực động 38 2.5 trở lại trạng thái ép lấy trục động Đồng thời ngắt nguồn đầu 3.2 module CR2031 để đưa tâm bơm vị trí cân bằng, cấu dừng lại Khi hạ cần ( đưa cần ) Để hạ cần xuống, người điều khiển đưa tay điều khiển S22 tới vị trí hạ cần, tiếp điểm 3.5-3.05 tay điều khiển đóng lại Đầu vào IX5.05 nhận tín hiệu tương ứng với lệnh hạ hàng, tín hiệu từ module CR2012 đưa cho điều khiển trung tâm PLC Bộ điều khiển trung tâm nhận tín hiệu xử lý để xuất tín hiệu điều khiển tới phần tử thực qua đầu Đầu tiên, đầu 4.2 module CR2031 có tín hiệu để cấp nguồn cho cuộn hút Y2A để điều khiển flip-flop thay đổi trạng thái, từ thay đổi chiều cấp dòng thủy lực vào pistor thay đổi tâm bơm Khi tâm bơm thay đổi chiều bơm thay đổi, cửa A lúc cửa ra, cửa B cửa hút Công tắc áp lực S20 đặt cửa A thiết lập giá trị 7bar, cơng tắc đóng đầu vào IX4.03 module CR2033 có tín hiệu Lúc PLC cấp tín hiệu đầu QX2.04 module CR2033, tác động lên van điện từ 2.24 để cấp dòng thủy lực vào cho phanh mở ra, trục động quay tự do, cấu hoạt động Khi hạ cần có tiếp điểm hành trình S26.2 để thực ngắt cuối cho cấu Khi tiếp điểm hành tình S26.2 chưa bị tác động vị trí 21-22 nối thơng cấp tín hiệu vào cho đầu IX0.25, lúc cấu chịu toàn hộ tác động người điều khiển Khi mà S26.2 bị tác động chuyển tiếp điểm sang 21-24 nối thơng, đầu vào IX0.27 PLC có tín hiệu, PLC thực dừng cấu hoạt động chiều nâng cần, phanh đưa vào ép trục động cơ, tâm bơm đưa vị trí cân 2.3.7 Điều khiển cấu quay mâm Cơ cấu quay mâm điều khiển tay điều khiển S32 Tay điều khiển S32 có vị trí điều khiển: 39 Vị trí cân bằng, tay điều khiển vị trí tiếp điểm 2.3-2.03, 1.51.05 mở, đầu vào IX5.10 khơng có tín hiệu Lúc PLC khơng xuất tín hiệu điều khiển tác động vào phần tử cấu Vị trí quay trái ( Slewing left ), vị trí tiếp điểm 2.3-2.03 đóng tiếp điểm 1.5-1.05 mở, có tín hiệu vào chân IX5.04 module mở rộng CR2012 đưa đến cho PLC xử lý xuất tín hiệu điều khiển tới đầu cho phần tử cấu quay mâm thực trình quay mâm sang trái Vị trí quay phải (Slewing right ), vị trí tiếp điểm 2.3-2.03 mở tiếp điểm 1.5-1.05 đóng để gửi tín hiệu quay mâm sang phải tới đầu vào IX5.04 cho PLC thực trình quay mâm sang phải Cũng giống với tay điều khiển S12 S22 tay điều khiển S32 có chiết áp gửi tín hiệu đến cho đầu vào tương tự IW5.14 module CR2012, sau gửi PLC để thực thay đổi tốc độ động thủy lực việc thay đổi lưu lượng bơm Điều khiển cấu thực quay mâm sang trái Để điều khiển cấu thực quay mâm sang trái, người điều khiển cần đưa tay điều khiển đến vị trí quay trái, tiếp điểm 2.3-2.03 đóng lại đưa tín hiệu vào đầu IX5.01 module CR2012 chuyển PLC để PLC hiểu tay điều khiển vị trí quay trái PLC xuất tín hiều tới đầu để tác động vào phần tử để cấu thực quay mâm sang trái Đầu tiên đầu 6.2 module CR2031 có tín hiệu để cuộn hút Y3A cấp nguồn, giá trị dòng điện cấp tới van Y3A tùy thuộc vào vị trí trỏ chiết áp tay điều khiển Cuộn hút làm flip-flop thay đổi trạng thái, dòng thủy lực cấp vào để dịch chuyển piston từ tâm bơm 3.1 thay đổi vị trí Bơm hoạt động để cấp dòng thủy lực tới động thủy lực thực quay mâm sang trái Tuy nhiên phanh động chưa nhả khỏi trục động cơ, động chưa quay Phanh mở đầu vào IX4.05 có tín hiệu, điều phụ thuộc vào S30 ( giá trị đặt bar ), có tín hiệu PLC xuất tín hiệu đầu QX2.06 để cấp điện áp 40 cho cuộn hút van 3.24, van thay đổi trạng thái Dòng thủy lực đưa vào cho phanh ba động thủy lực để phanh mở ra, lúc trục ba động tự do, với áp lực từ bơm 3.1 cấp vào, động quay để mâm quay sang trái Khi dừng ta đưa tay điều khiển vị trí cân để ngắt tín hiệu vào, PLC ngắt tín hiệu đầu ra, phanh đóng lại Điều khiển cấu thực quay mâm sang phải Để điều khiển câu thực quay mâm sang phải, người điều khiển cần đưa tay điều khiển đến vị trí quay phải, tiếp điểm 1.5-1.05 đóng lại đưa tin hiệu vào đầu IX5.01 module CR2012 chuyển PLC để PLC xác định tay điều khiển vị trí quay phải PLC xuất tín hiệu tới đầu để tác động vào phần tử để cấu thực quay mâm sang phải Đầu tiên đầu 5.2 module CR2031 có tín hiệu để cuộn hút Y3B cấp nguồn, giá trị dòng điện cấp tới cuộn hút Y3B tùy thuộc vào vị trí trỏ chiết áp tay điều khiển Cuộn hút làm flip-flop thay đổi trạng thái, dòng thủy lực cấp vào để dịch chuyển piston từ tâm bơm 3.1 thay đổi vị trí Bơm hoạt động để cấp dòng thủy lực tới động thủy lực thực quay mâm sang phải Tuy nhiên phanh động chưa nhả khỏi trục động cơ, động chưa quay Phanh mở đầu vào IX4.07 có tín hiệu, điều phụ thuộc vào S31 ( giá trị đặt bar ), có tín hiệu PLC xuất tín hiệu đầu QX2.06 để cấp điện áp cho cuộn hút van 3.24, van thay đổi trạng thái Dòng thủy lực đưa vào cho phanh ba động thủy lực để phanh mở ra, lúc trục ba động tự do, với áp lực từ bơm 3.1 cấp vào, động quay để mâm quay sang phải Khi dừng ta đưa tay điều khiển vị trí cân để ngắt tín hiệu vào, PLC ngắt tín hiệu đầu ra, phanh đóng lại 41 Khi hệ thống sẵn sàng hoạt động, dù hoạt động nào, nâng hạ hàng, thay đổi tầm với hay quay mâm PLC đưa tín hiệu đầu QX5.07 module CR2012 để đèn báo H06 sáng Khi hệ thống bị lỗi PLC xuất tín hiệu tới đầu QX5.08 để đèn H07 sáng báo hệ thống lỗi 2.4 PLC IFM CR 0020 module mở rộng Đây PLC Công ty trách nhiệm hữu hạn IFM Electronic- hãng thiết bị tự động hóa hàng đầu giới có trụ sở Đức, tất sản phẩm, thiết bị hãng sản xuất lắp ráp Đức, nước có cơng nghiệp phát triển đứng hàng đầu giới IFM cung cấp từ cảm biến vị trí, q trình, nhận dạng đối tượng, hệ thống chuẩn đoán đến hệ thống mạng công nghiệp, điều khiển trung tâm PLC dòng CR0020 hãng ifm, lập trình kiểu di động loại R 360, lập trình theo chuẩn IEC 61131-3 Chuẩn IEC 61131-3 phần phần chuẩn IEC 61131, phần đề cập đến ngơn ngữ lập trình định nghĩa hai ngơn ngữ lập trình dạng text ( ST IL ), hai ngơn ngữ lập trình đồ họa ( LD FBD) Trong số 40 đầu vào có 14 đầu vào không kết nối không sử dụng làm đầu vào dự phòng, có đầu vào sử dụng làm đầu vào dự trữ Còn lại 21 đầu vào kết nối tới thiết bị đưa tín hiệu vào cho PLC Các tìn hiệu từ đầu vào PLC sử dụng để điều khiển hệ thống, giám sát thông số, sử lý để cấp tín hiệu báo động Trong 40 đầu vào PLC gồm có 39 đầu vào số đầu vào tương tự Đầu vào tương tự dùng để giám sát giá trị dòng động chính, đầu vào tương tương tự PLC nhận giá trị từ tới 10V/32V từ 0/4 mA tới 20mA 42 Để điều khiển hay báo động PLC sử dụng đầu để gửi tín hiệu tới phần tử kết nối tới đầu PLC có 24 đầu kỹ thuật số, 24 đầu kỹ thuật số có đầu kết nối với phần tử bên ngoài, đầu dự trữ 14 đầu khơng kết nối Ngồi 24 đầu kỹ thuật số có đầu tương tự ( 20 ) đầu cầu H Ta sử dụng 24 đầu kỹ thuật số PLC kết nối với module mở rộng cổng giao tiếp CAN qua hai chân CAN 1H CAN 1L PLC giao tiếp với PC chuẩn RS 232 PLC kết nối với module mở rộng là: module CR 2033, module CR 2031, module CR 2033, module CR 2012, module CR 1031 Khối A2 module CR 2033 có tín hiệu Digital, module với đầu vào kỹ thuật số sử dụng để điều khiển cuộn hút van điện từ khống chế dòng thủy lực cấp vào cho phanh thủy lực cấu Đây module để điều khiển đóng mở phanh cho cấu hoạt động khống chế cố Khối A3 khối modul CR 2031, module loại module đầu ra, nhận tín hiệu từ PLC nhờ giao tiếp CAN Modlue kết nối với cuộn hút để thực việc thay đổi tâm bơm để thay đổi chiều lưu lượng bơm PLC xuất tín hiệu điều khiển tới khối A3 để đưa tín hiệu điều khiển tới cuộn hút flip-flop để thay đổi tâm bơm cấu hệ làm hàng Khối A4, module CR 2033 module analog Khối dùng để giám sát áp suất cấu Ngồi ra, nhận tín hiệu tương tự từ cảm biến áp suất ( từ tới 600 bar tương ứng từ tới 20mA ) Cùng với cảm biến nhiệt độ dầu với dải nhiệt độ từ -50 tới 1500C tương đương 43 từ tới 20 mA ) Các thông số gửi khối A1 thơng qua cổng kết nối CAN Khối A5, module CR 2012 module mở rộng hệ thống điều khiển Nó sử dụng giao tiếp CAN để kết nối module với với PLC trung tâm ( khối A1 ) Module CR 2012 module sử dụng để nhận tín hiệu từ tiếp điểm tay điều khiển, hay nói khác tín hiệu điều khiển người điều khiển thực Từ tín hiệu khối A5 chuyển cho PLC trung tâm, PLC xử lý tín hiệu này, với tín hiệu đầu vào khác theo chương trình lập trình từ trước, từ đưa tín hiệu điều khiển tới đầu để điều khiển phần từ thực Ngồi ra, module nhận tín hiệu tương tự để điều chỉnh van để thay đổi lưu lượng bơm Các tín hiệu tương tự điều chỉnh nhờ chiết áp gắn tay điều khiển 44 KẾT LUẬN Sau thời gian học tập trường Đại học Hàng Hải, em đồng ý ban chủ nhiện khoa Điện – Điện từ thầy giáo thạc sỹ Tống Lâm Tùng để thực đề tài “ Trang thiết bị điện tàu 34000T Nghiên cứu hệ thống làm hàng hãng TTS ’’ Với kiến thức học thời gian theo học trường, với giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn Th.S Tống Lâm Tùng thầy, cô khoa em hoàn thành vấn đề sau: Phần thứ nhất: Trang thiết bị tàu 34000T Em giới thiệu tổng quan tàu, thống số Tổng quan trạm phát điện tàu gồm: tổ hợp D-G, bảng điện tổng quan phụ tải Phần thứ hai: Nghiên cứu hệ thống làm hàng TTS Trong phần em giới thiệu tổng quan hệ thống làm hàng TTS Phân tích mạch thủy lực hệ thống Phân tích mạch điều khiển gồm mạch điện PLC IFM CR0020 Đồ án em hồn thiện với khiến thức tích lũy thân thời gian học tập trường, với hướng dẫn bảo thầy giáo Th.S Tống Lâm Tùng thầy cô khoa Bên cạnh việc tìm hiểu thơng qua tài liệu liên quan thông tin qua mạng internet Tuy nhiên, kiến thức hạn chế, kinh nghiệm thực tế nên đồ án em khơng tránh khỏi sai sót Em mong bảo góp ý từ thầy, khoa để em hồn thiện đồ án cách hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy ! Hải Phòng, tháng 11, năm 2015 Sinh viên thực Ngô Đức Nghị 45 ... xin hồn tồn chịu tránh nhiệm nhận hình thức kỷ luật Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Ngô Đức Nghị LỜI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 34000T Các thơng số tàu: ... đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, tháng 11 năm 2015 Sinh viên thực Ngô Đức Nghị GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 34000T Đây tàu hàng rời vỏ kép có trọng tải 34000T, đóng nhà máy... cấu nâng hạ hàng, cấu nâng hạ cần, cấu quay mâm Cơ cấu nâng hạ hàng thực nhờ động thủy lực thuận nghịch lưu lượng thay đổi ( 1.5 ) Yêu cầu cần thay đổi lưu lượng nhằm đáp ứng yêu cầu tải hàng hóa,