− Máy giặt công nghiệp tự động dùng nguồn điện, có động cơ lai lồng giặt công suất 3 HP, 380 V, chu kỳ hoạt động của máy chạy gồm: − Quay chậm 25Hz trong 3 phút: đảo chiều 30 s một lần, đồng thời mở valve cho nước vào đến khi phao báo đầy thì dừng lại (valve solenoid 220 V). − Quay chậm 30 Hz trong 10 phút, đảo chiều 60 s một lần. − Xả nước bằng valve ra trong 1 phút (valve solenoid 220 V) − Quay nhanh 50 Hz trong 4 phút rồi dừng hẳn. − Dùng PLC và biến tần điều khiển máy giặt. − Khởi động dùng nút nhấn giữ. − Bảo vệ quá tải động cơ. − Máy giặt ngưng hoạt động khi áp suất nước cấp quá thấp, chạy lại khi có nước. − Thiết bị đóng cắt của ABB. − Sử dụng biến tần của hãng Mitsubishi.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT KẾ MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP Ngành: Chuyên ngành: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA Giảng viên hướng dẫn : Lê Quang Đức Lớp: 16DTDE2 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồ Anh Trí MSSV: 1611050210 Phạm Trung Hiếu MSSV: 1611050178 Phan Hữu Dũng MSSV: 1611050121 Trần Anh Huy MSSV: 1611050184 TP Hồ Chí Minh, 6 tháng 1 năm 2020 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN Giảng viên hướng dẫn : Họ và tên sinh viên : Lớp : MSSV : Nội dung đánh giá : TP Hồ Chí Minh, ngày 6 tháng 1 năm 2020 Giảng viên hướng dẫn (ký tên và ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, máy giặt là thiết bị được sử dụng rộng rãi đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con người Không dừng lại ở những loại máy giặt cồng kềnh, công suất lớn được sử dụng trong công nghiệp mà chiếc máy giặt ngày càng được cải tiến tối ưu nhất về kích thước, công suất, thẩm mỹ , giá thành cạnh tranh và tính năng Tuy nhiên, đối với mỗi loại vải ( quần áo, vải công nghiệp, nhiều loại chất liệu ) đòi hỏi mỗi chu trình giặt là khác nhau về số vòng quay của máy, tốc độ của máy Nắm bắt được yêu cầu nhiều loại máy giặt chuyên dụng ra đời với sự điều khiển của biến tần Dưới đây là báo cáo của nhóm về đề tài “ MÁY GIẶT” mà cụ thể là điều khiển máy giặt công nghiệp NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỒ ÁN Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tính toán, lựa chọn thiết bị và khí cụ điện Chương 3: Mạch động lực Chương 4: Cài đặt biến tần Chương 5: Hướng phát triển trong tương lai 5 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1.TỔNG QUAN VỀ MÁY GIẶT 1.1.1.Cấu tạo máy giặt công nghiệp 1.1.1.1 Cấu tạo máy giặt − Máy giặt công nghiệp là thiết bị giặt chuyên dụng, có công suất giặt đồ vải lớn dùng trong ngành công nghiệp giặt công nghiệp, giặt trong xưởng giặt công nghiệp, giặt đồ khách sạn, giặt đồ vải bệnh viện, giặt đồ vải nhà máy trường học Máy giặt công nghiệp được sản xuất dựa trên các tiêu chí về sự ổn định, mạnh mẽ và lâu dài thời gian khấu hao lên tới 10 – 15 năm hoạt động − Các thiết bị máy giặt công nghiệp thường được làm từ chất liệu inox, thép không gỉ để có thể chống đỡ được với môi trường làm việc khắc nghiệt Kết cấu cơ khí khung chụi lực cứng vững, hệ thống pitton thuỷ lực và lò xo công nghiệp chuyên dụng chống lực rung lắc công nghiệp cao, hoạt động em ái 1.1.1.2 Trọng lượng đồ giặt Máy giặt công nghiệp có thể đảm nhận công suất giặt lớn từ 20kg đến 200kg vải khô 1 lần giặt, từ 200kg tới 2 tấn vải 1 ngày giặt, Máy giặt công nghiệp có thể đảm nhận các đồ giặt to như: chăn bông, vải mành… 1.1.1.3 Công suất của động cơ _ Máy giặt công suất lớn chắc chắn có lồng máy dày và chắn chắn hơn rất nhiều lần so với máy giặt thông thường để đảm bảo nhu cầu trọng lượng giặt lớn _ Công suất động cơ của dòng máy gia dụng chỉ vào khoảng xấp xỉ 0,39 –1,5 kw, trong khi đó các dòng máy công suất lớn lên tới gần 1,5 – 30 kw 1.1.2 Nguyên lý hoạt động của máy giặt 1.1.3.Làm sao để máy giặt hoạt động hiệu quả và an toàn nhất − Không nên tự ý sửa chửa khi máy hỏng hóc hoặc tự thay đổi kết cấu của máy giặt − Nối đất vỏ máy giặt − Cẩn thận khi di chuyển vì kích thước của máy giặt công nghiệp lơn − Phải luôn chắc chắn rằng đường ống nước phải được lắp chắc chắn không có nước rò rỉ từ trong ra ngoài và các mối nối phải được lắp đặt cẩn thận − Chỉ giặt những sản phẩm quần áo được thiết kế chỉ để giặt bằng máy giặt Hãy kiểm tra hướng dẫn ghi trên nhãn từng loại vải khác nhau − Không được cho máy giặt hoạt động quá tải − Không nên dùng tay để rút dây cắm ra khỏi ổ điện mà phải cầm vào phích điện để rút − Tay ướt tuyệt đối không được dùng để cắm phích cắm vào ổ điện vì bạn có thể bị điện giật sẽ rất nguy hiểm − Không dùng ổ cắm đã bị hỏng, không nên dùng chung nhiều thiết bị sử dụng điện cùng một ổ cắm sự tiếp xúc không tốt từ một thiết bị nào đó có thể gây chập cháy ảnh hưởng đến máy giặt của bạn và gây ra nhiều nguy hiểm khác − Không nên dùng nhiều xà phòng cho máy giặt 1.2 ĐỀ TÀI − Máy giặt công nghiệp tự động dùng nguồn điện, có động cơ lai lồng giặt công suất 3 HP, 380 V, chu kỳ hoạt động của máy chạy gồm: − Quay chậm 25Hz trong 3 phút: đảo chiều 30 s một lần, đồng thời mở valve cho nước vào đến khi phao báo đầy thì dừng lại (valve solenoid 220 V) − Quay chậm 30 Hz trong 10 phút, đảo chiều 60 s một lần − Xả nước bằng valve ra trong 1 phút (valve solenoid 220 V) − − − − − − − Quay nhanh 50 Hz trong 4 phút rồi dừng hẳn Dùng PLC và biến tần điều khiển máy giặt Khởi động dùng nút nhấn giữ Bảo vệ quá tải động cơ Máy giặt ngưng hoạt động khi áp suất nước cấp quá thấp, chạy lại khi có nước Thiết bị đóng cắt của ABB Sử dụng biến tần của hãng Mitsubishi 1.3 GIẢI PHÁP Hình 1.1 Sơ đồ giải pháp của máy giặt công nghiệp Hình 1.2- Đặc tính cơ của máy giặt − Chọn động cơ quay lồng giặt công suất 3 HP ( 2,2kW), cấp điện áp 380V − Dùng PLC để điều khiển biến tần − Sử dụng biến tần để điều khiển tốc độ động cơ theo yêu cầu − Dùng nút nhấn giữ để khởi động và dừng khẩn cấp khi khẩn cấp − Dùng van Solenoid để cấp và xả nước − Dùng realy áp suất để dừng máy giặt khi áp suất nước thấp quá thấp và máy giặt tự hoạt động khi có nước ( áp suất cao) − Dùng realy áp suất (cao) để đóng mở van Solenoid − Dùng động cơ ba pha và cơ cấu truyền động để lai lồng giặt − Bảo vệ quá tải bằng relay nhiệt Hình 1.3- Đặc tính cơ của máy giặt Hình 1.4 Chu kì hoạt động của máy giặt công nghiệp cảm biến Truyền thông Ethernet, CC-Link, CC-Link/LT, RS-232 , MODBUS bảo vệ IP00 (Mở lắp biến tần), IP20 (Đóng lắp) 2.2.2.CHỌN PLC( FX3U 48MR6AD-2DA) Mục đích: điều khiển biến tần Thông số: Điện áp nguồn: 24VDC Ngõ vào Input: 24 ngõ DC Ngõ ra Output: 24 ngõ Relay Truyền thong: MODBUS RTU, RS-485… Ngõ vào analog: 6AD (0~10V / 0~20mA) Ngõ ra analog: 2AD RTC: Có Phần mềm lập trình: GX-Developer, GX-Word2 Kết nối HMI:Simens, Mitsubishi,Omron, Delta,… Kich thước: 180mm x 120mm x 50mm 2.4.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐÓNG CẮT 2.4.1 Chọn thiết bị cho mạch động lực 2.4.1.1 Chọn MCB − Mục đích: cấp điện cho mạch động lực, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải − Yêu cầu : Chọn MCB của hãng Schneider Động cơ máy giặt sử dụng trong công nghiệp thường làm việc ở chế độ đầy tải nên chọn n= 1 và Cosϕ=0,78 Vì động cơ được điều khiển bởi BBT, kết hợp tính toán dòng điện động cơ thì BBT có dòng tải max là 8,3A đáp ứng được nhu cầu bảo vệ động cơ, và BBT có dòng điện cực đại ở ngõ vào là 8,9A Để chọn được MCB đáp ứng bảo vệ cho BBT và Động cơ thì sẽ chọn thiết bị đóng cắt có dòng định mức nằm trong khoảng từ 1,3 – 1,5 lần dòng định mức Nhóm chọn hệ số dự phòng là 1,4 nên thiết bị đóng cắt phải có dòng định mức lớn hơn hoặc bằng − Giải pháp: Chọn MCB của Schneider loại: A9F73316 có các thông số kỹ thuật sau: Attribute Range Series Number of Poles Current Rating Characteristics Rated AC Voltage Rated DC Voltage Breaking Capacity Width Val ue Acti 9 iC6 0N 3 16 A Typ eB 440 V 144 V 6 kA 54m m 2.4.1.2 Chọn Contactor − Mục đích: đóng cắt nguồn cho mạch động lực − Yêu cầu: + Điện áp 3 pha 380V + Dòng điện qua tiếp điểm >= Iđm x hệ số an toàn= 4.3 x 1.3 = 5.6A + Contactor 3 cực − Giải pháp: Chọn Contactor loại LC1D25 có các thông số như sau: 2.4.1.3 Relay nhiệt Mục đích: bảo vệ quá tải cho động cơ và BBT Thông thường relay nhiệt được nhà sản xuất Contactor sản xuất với thông số phù hợp với Contactor Tùy theo ứng dụng mà người sử dụng chọn relay nhiệt Theo tính toán nhóm chọn relay nhiệt có dải từ 13A đến 19A 2.4.2 Chọn các khí cụ điều khiển và bảo vệ cho mạch điều khiển 2.4.2.1 Circuit breaker − Mục đích: Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển − Yêu cầu : dòng điện định mức của CB phải lớn >= tổng dòng điện chạy trong mạch điều khiển − Giải pháp: Theo tính toán sơ bộ dòng điện trong mạch điều khiển gần bằng 6A, nên chọn CB loại SH 202T-B6 do ABB sản xuất có thông số như sau: 2.4.2.2 Đèn báo − Mục đích: Báo trạng thái hệ thống đang chạy hay quá tải, tùy theo mục đích người dùng − Yêu cầu: điện áp 220VAC, đèn xanh cho hệ thống đang hoạt động, đèn vàng cho hệ thống đang quá tải − Giải pháp: chọn đèn báo của hãng ABB + Đèn báo hệ thống đang hoạt động: loại CL2-523G có thông số như sau: THÔNG SỐ Màu sắc Điện áp định mức Dòng định mức CL2523G Xanh 220VA C 17mA Hình 2.5- Đèn báo trạng thái làm việc của hệ thống + Đèn báo hệ thống đang quá tải có thông số kỹ thuật như sau: THÔNG SỐ Màu sắc Điện áp định mức Dòng định mức CL2523Y Vàng 220V AC 17mA Bảng 8: Thông số đèn báo quá tải Hình 2.6- Thông số kỹ thuật đèn báo 2.4.2.3 Công tắc - nhút nhấn − Công tắc START- STOP + Mục đích: Khởi động, dừng động cơ, sử dụng công tắt gạt để khởi động và dừng hệ thống + Giải pháp: Chọn nút nhấn giữ loại CP2-13G-10 do ABB sản suất Relay trung gian THÔNG SỐ Điện áp định mức Màu sắc Số lượng Tiếp điểm CP2-13G-10 220VAC Xanh 1 1NO Bảng 9: Thông số công tắt chọn ON - OFF Hình 2.7- Thông số kỹ thuật công tắt 2.4.2.4 Relay trung gian − Mục đích: Dùng để đóng cắt các tiếp điểm trên biến tần và mạch điều khiển − Yêu cầu: Điện áp định mức (cuộn hút + tiếp điểm) 220 VAC − Giải pháp: Chọn Relay trung giang loại RXM4AB1P7 do Schneider sản xuất có thông số như sau: Hình 2.8- Thông số kỹ thuật Relay trung gian 2.4.2.5 Van Solenoid − − + + + − Mục đích: Bơm và xả nước cho máygiặt Yêu cầu: Loại tiếp điểm thường đóng Điện áp sử dụng: 220V Xả nước trong vòng 1 phút Giải pháp: Chọn Van solenoid cấp nước và xả nước riêng biệt Van cấp có kích thước ống ¾ inch, van xả có kích thước 1 inch Hình 2.9- Thông số kỹ thuật của van solenoid 2.4.2.6 Phao báo mức nước Mục đích: đóng ngắt van cấp nước vào thùng máy giặt Yêu cầu: Ngắt van solenoid khi đúng mực nước yêu cầu của tang máy giặt CHƯƠNG 3: MẠCH ĐỘNG LỰCMẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ CHƯƠNG TRÌNH PLC 3.1 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC- MẠCH ĐIỀU KHIỂN- CHƯƠNG TRÌNH PLC 3.1.1 Thiết bị mạch động lực THIẾT BỊ Biến tần Động cơ CHỨC NĂNG Điều khiển, bảo vệ động cơ Contactor Đóng ngắt mạch động lực thông qua mạch điều khiển MCB Bảo vệ ngắn mạch, quá tải mạch động lực OL Bảo vệ quá tải Quay lồng giặt 3.1.2 Thiết bị điều khiển THIẾT BỊ CB CHỨC NĂNG Cấp nguồn và bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển Nút dừng khẩn cấp Công tắt Star-Stop Relay trung gian Đèn báo xanh Đèn báo vàng Dừng khẩn cấp khi hệ thống gặp sự cố Van Solenoid Relay Áp suất Cấp, xả nước vào lồng giặt Dừng động cơ khi áp suất quá thấp và chạy lại khi bơm nước vào Và ngừng xả nước vào lồng giặt khi đầy Điều khiển biến tần thông qua các tiếp điểm của relay PLC FX3U Thao tác để điều khiển Rơ le trung gian đóng ngắt tiếp điểm Báo hệ thống đang hoạt động Báo hệ thống bị quá tải 23 3.1.3 Thuyết minh mạch: (kèm bản vẽ) 3.1.4 Chương trình PLC: Liên hệ: Mr Trung Hiếu 0814466228 (chương trình plc + mạch động lực+ mạch đk) 24 CHƯƠNG 4: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN 4.1 CÀI ĐẶT BIẾN TẦN: 4.1.1 Nhập thông số động cơ Hạng mục K i h i ệ u P 8 2 Dòng điện động cơ Điện áp động cơ P 8 3 P 8 4 Tần số động cơ G i á t r i 0 6 5 2 2 0 6 0 Đ ơ n v i A V H z 4.1.2 Nhập các thông số trên biến tần Hạng mục Tần số lớn nhất Tần số nhỏ nhất Tần số cơ bản Tần số mức cao Tần số mức trung bình Tần số mức thấp Thời gian tang tốc Thời gian giảm tốc Bảo vệ quá tải Chế độ điều khiển(đk nút nhấn bên ngoài) Ki hiệu P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P79 25 Giá tri 60 0 60 50 30 25 10 10 0.65 3 Đơn vi Hz Hz Hz Hz Hz Hz S S A CHƯƠNG 5: HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI Máy giặt trên đây của nhóm chỉ là máy giặt cơ bản,để cho chúng ta hiểu được nguyên lý l cũng như cấu tạo của máy giặt như thế nào, nó chỉ có 1 mức giặt duy nhất Để hoàn thiện máy giặt đúng theo nhu cầu của thị trường thì nhóm cần cải thiện máy giặt nhiều cấp, loại nước sử dụng, nhiều cấp chọn vải giặt, giặt tiết kiệm nước, tiết kiệm bột giặt,… Để thương mại hóa được sản phẩm thì yêu cầu của nhóm phát triển phải có như: kỹ năng làm việc cũng như tư duy đúng hướng và chính xác, kiến thức phải rộng, am hiều nhiều môn cũng như kiến thức thực tế,… 26 ... VỀ MÁY GIẶT 1.1.1.Cấu tạo máy giặt công nghiệp 1.1.1.1 Cấu tạo máy giặt − Máy giặt công nghiệp thiết bị giặt chun dụng, có cơng suất giặt đồ vải lớn dùng ngành công nghiệp giặt công nghiệp, giặt. .. ngành công nghiệp giặt công nghiệp, giặt xưởng giặt công nghiệp, giặt đồ khách sạn, giặt đồ vải bệnh viện, giặt đồ vải nhà máy trường học Máy giặt công nghiệp sản xuất dựa tiêu chí ổn định, mạnh... vải ngày giặt, Máy giặt cơng nghiệp đảm nhận đồ giặt to như: chăn bông, vải mành… 1.1.1.3 Công suất động _ Máy giặt cơng suất lớn chắn có lồng máy dày chắn chắn nhiều lần so với máy giặt thông