Trang thiết bị điện tàu 22500 tấn đi sâu nghiên cứu ứng dụng PLC s7 200 xây dựng chương trình điều khiển hệ thống chống nghiêng tàu thủy

LỜI CẢM ƠN Đƣợc phân công khoa Điện – Điện tử trƣờng Đai Học Hàng Hải Việt Nam đồng ý thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS Hoàng Đức Tuấn em thực đề tài “ Trang thiết bị tàu 22500T Đi sâu nghiên cứu ứng dụng PLC S7-200 xây dựng chƣơng trình điều khiển hệ thống chống nghiêng tàu thủy” Để hoàn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn thành cảm ơn thầy giáo tận tình hƣớng dẫn, giảng dạy suốt tình học tập, nghiên cứu rèn luyện trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS Hồng Đức Tuấn tận tình, chu đáo hƣớng dẫn em thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Đồ án cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết đƣợc nêu đồ án hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu trƣớc Đồng thời xin cam đoan rằng, thông tin đƣợc trích dẫn luận văn đƣợc rõ xuất xứ, nguồn gốc đảm bảo xác Hải Phòng, ngày 28 tháng 11 năm 2015 Sinh viên: Nguyễn Tuấn Vũ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 22500T CHƢƠNG 1: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 22500 T 1.1 Bảng điện máy phát số 1.2 Bảng điện máy phát số 1.3 Cấu tạo bên bảng điện 1.4 Nguyên lý mạch đo lƣờng bảng điện 13 1.5 Ngun lí hoạt động đóng mở ABC 14 1.5.1 Chế độ điều khiển tay 14 1.5.2 Chế độ điều khiển tự động 15 1.6 Hệ thống hòa đồng tàu 22500T 16 1.6.1 Chế độ hòa tay 17 1.6.2 Quá trình hòa tự động 18 1.7 Phân chia tải tác dụng 19 1.8 Phân chia tải vô công Q cho máy phát công tác song song 20 1.9 Hệ thống điện bờ bảo vệ cho máy phát 21 1.9.1 Hệ thống điện bờ 21 1.9.2 Các bảo vệ cho máy phát: 22 CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TÀU THỦY 24 2.1 HỆ THỐNG LÀM HÀNG THỦY LỰC 24 2.1.1 Giới thiệu chung hệ thống 24 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 27 2.1.3 Các báo động bảo vệ hệ thống 27 2.1.4 Mạch làm mát dầu 29 2.2 HỆ THỐNG LÀM LẠNH THỰC PHẨM 30 2.2.1 Giới thiệu phần tử 30 2.2.2 Nguyên lí hoạt động 30 2.2.3 Các bảo vệ hệ thống 31 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG S7-200 XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CHỐNG NGHIÊNG TÀU THỦY 35 3.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN PLC S7 – 200 35 3.1.1 PLC gì? 35 3.1.2 Vai trò lập trình PLC 35 3.1.3 Cấu trúc phần cứng PLC 36 3.1.4 Cấu trúc nhớ: 36 3.1.5 Thiết bị khả trình PLC S7- 200 36 3.1.6 Các bƣớc thiết kế hệ thống tự động điều khiển sử dụng PLC 39 3.2 Hệ thống chống nghiêng tàu thủy 40 3.2.1 Giới thiệu hệ thống chống nghiêng tàu thủy 40 3.2.2 Chức hệ thống chống nghiêng tàu thủy 41 3.2.3 Các yêu cầu hệ thống chống nghiêng tàu thủy 41 3.2.4 Phân loại hệ thống 42 3.2.5 Cấu trúc hệ thống chống nghiêng tàu thủy 42 3.3 Xây dựng chƣơng trình điều khiển cho hệ thống chống nghiêng tàu thủy 43 3.3.1 Lƣu đồ thuật toán hệ thống 43 3.3.2 Bảng liệt kê tín hiệu vào hệ thống 45 3.3.3 Gán địa đầu vào, PLC S7-200 51 3.4 Xây dựng chƣơng trình điều khiển 51 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 56 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hình Tên hình Trang Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống thủy lực 26 Hình 3.1 PLC S7-200 CPU 226 34 Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc phần cứng PLC 35 Hình 3.3 Bộ nhớ ngồi S7 200 36 Hình 3.4 Vòng qt S7 200 37 Hình 3.5 Cáp truyền thơng nối tiếp RS485 40 Hình 3.6 Sơ đồ chân cáp truyền thông 40 Hình 3.7 Hai cách ghép nối máy tính với PLC để truyền 41 thơng Hình 3.8 Cấu trúc hệ thống chống nghiêng tàu thủy 44 Hình 3.9 Thiết kế bố trí thiết bị HT tàu thủy 45 Hình 3.10 Lưu đồ thuật tốn HT 47 Hình 3.11 Cảm biến góc nghiêng hãng RIEDER 50 Hình 3.12 Sơ đồ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số 50 Hình 3.13 Modul EM235 52 Hình 3.14 Cấu trúc Modul EM 235 52 Hình 3.15 Sơ đồ đấu nối EM235 53 Hình 3.16 Chương trình điều khiển đóng mở van hệ 55 thống DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang Bảng liệt kê tín hiệu đầu vào số 48 Bảng liệt kê tín hiệu đầu vào tương tự 48 Bảng liệt kê tín hiệu đầu 49 Chuyển đổi T/h góc nghiêng tương tự sang số 51 Chuyển đổi T/h mức nước tương tự sang số 52 Mô tả thành phần Modul EM235 53 Gán địa đầu vào đầu cho PLC 54 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần kinh tế vận tải biển Việt Nam ngày phát triển mạnh mẽ đóng góp khơng nhỏ cho kinh tế quốc dân đặc biệt từ tham gia hội nhập WTO tới sau hiệp định đối tác xuyên Thái Bình Dƣơng TTP đƣợc thơng qua giao thƣơng hàng hóa nƣớc khu vực quốc tế phát triển Đứng trƣớc hội thách thức VN trọng đầu tƣ, xây dựng, mở rộng ngành kinh tế vận tải nói vận tải biển đứng hàng đầu Nhƣ vấn đề đặt với ngành Hàng hải Việt Nam cần phải trang bị tàu có trọng tải lớn, trang thiết bị đại đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày tăng thị trƣờng vận tải Đồng thời, tàu đƣợc trang bị thiết bị đại giảm đƣợc sức lao động số lƣợng thuyền viên, nâng cao hiệu kinh tế trình vận hành khai thác tàu, lý mà ngƣời vận hành tàu phải có trình độ chun mơn để vận hành khai thác tốt tàu Yêu cầu cấp thiết đòi hỏi trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam nói chung, Khoa điện Điện Tử nói riêng phải ngày nâng cao chất lƣợng dạy học để đào tạo sinh viên có kiến thức chuyên mơn vững vàng có khả tiếp cận kỹ thuật công nghệ đại làm việc tốt sau trƣờng Kết thúc trình học tập năm lớp ĐTT52 – ĐH2, em đƣợc thầy giáo Khoa Điện - Điện Tử thuộc trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam tin tƣởng giao cho đề tài tốt nghiệp: “Trang thiết bị điện tàu 22500T Đi sâu nghiên cứu ứng dụng PLC S7 200 xây dựng chƣơng trình điều khiển hệ thống chống nghiêng tàu thủy.” Sau 10 tuần nỗ lực cố gắng, đƣợc giúp đỡ tận tình thầy giáo PGS.TS Hồng Đức Tuấn thầy cô giáo khoa, bạn bè lớp em hoàn thành đồ án Do kiến thức thân hạn chế, kinh nghiệm thực tế chƣa có nhiều đồ án tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu sót Em mong đƣợc đóng góp, bảo thầy cô giáo khoa Điện Điện Tử bạn để đồ án tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày 28 tháng 11 năm 2015 Sinh viên: Nguyễn Tuấn Vũ 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên trình làm Đồ án: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Đánh giá chất lƣợng Đồ án tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lƣợng thuyết minh vẽ): …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Chấm điểm ngƣời hƣớng dẫn: (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2015 Giảng viên hướng dẫn 71 72 ĐÁNH GIÁ , NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN Đánh giá chất lƣợng Đồ án tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lƣợng thuyết minh vẽ) Chấm điểm ngƣời phản biện: (Điểm ghi rõ số chữ) Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2015 Giảng viên hướng dẫn 73 ... tƣởng giao cho đề tài tốt nghiệp: Trang thiết bị đi n tàu 22500T Đi sâu nghiên cứu ứng dụng PLC S7 200 xây dựng chƣơng trình đi u khiển hệ thống chống nghiêng tàu thủy. ” Sau 10 tuần nỗ lực cố gắng,... hệ thống chống nghiêng tàu thủy 41 3.2.4 Phân loại hệ thống 42 3.2.5 Cấu trúc hệ thống chống nghiêng tàu thủy 42 3.3 Xây dựng chƣơng trình đi u khiển cho hệ thống chống nghiêng. .. bảo vệ hệ thống 31 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG S7- 200 XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐI U KHIỂN HỆ THỐNG CHỐNG NGHIÊNG TÀU THỦY 35 3.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN PLC S7 – 200 35 3.1.1 PLC gì?