Nghiên cứu sử dụng hệ thống điều khiển quá trình để điều khiển nhiệt độ, thông gió và điều hòa không khí trong tòa nhà

i MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CỦA TỜI TRỤC MỎ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tình hình sử dụng tời trục giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình sử dụng tời trục giới 1.1.2 Tình hình sử dụng tời trục mỏ Việt Nam 1.2 Các nguyên tắc điều khiển tự động truyền động điện [18] 1.2.1 Nguyên tắc điều khiển theo thời gian 1.2.2 Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ 1.2.3 Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện 1.2.4 Nguyên tắc điều khiển theo hành trình (vị trí) 1.2.5 Kết luận 1.3 Tổng quan chế độ làm việc tời trục mỏ vùng than Quảng Ninh 1.3.1 Cấu tạo tời trục mỏ 1.3.2 Phân loại tời trục mỏ giếng nghiêng 1.3.3 Các chế độ làm việc tời trục mỏ 11 1.3.4 Nhận xét 15 1.3.5 Các hệ thống truyền động điện cho tời trục mỏ [19] 15 1.3.5.1 Hệ truyền động điện chiều máy phát - động (MF - ĐC) 15 Chương TỔNG HỢP ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN VÀ 22 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CHO PHÙ HỢP TỜI TRỤC MỎ 22 2.1 Các hệ thống truyền động điện cho tời trục mỏ vùng Quảng Ninh 22 2.1.1 Hệ thống truyền động tời trục JTK -1.6 giếng nghiêng (- 80) công ty than Mạo Khê 22 2.1.1.2 Nhận xét 24 1.1.2 Hệ thống truyền động điện tời trục mỏ công ty than Vàng Danh 24 2.1.3 Hệ thống truyền động điện tời trục 2Ц-3,5x1,7-17 công ty than Mông Dương 26 2.1.4 Hệ thống truyền động điện tời trục mỏ БМ-2000 công ty than Hà Lầm 28 2.1.5 Hệ thống truyền động điện tời trục mỏ công ty than Khe Chàm 32 2.2 Đánh giá thực trạng hệ thống truyền động điện hệ thống điều khiển tời trục mỏ khu vực khai thác mỏ hầm lò vùng than Quảng Ninh 34 2.3 Giới thiêu vài nét biến tần điều khiển động xoay chiều 36 2.4 Cấu trúc hệ thống truyền động điện Biến tần - Động 38 ii 2.5 Hệ thống truyền động điện Biến tần - Động 40 2.5.1 Động điện 40 2.5.2 Biến tần 40 2.5.3 Bộ điều chỉnh dòng [8]; [10]; [15]; [16] 40 2.5.4 Mơ hình hệ thống truyền động điện Biến tần - Động cho tời trục mỏ 42 2.6 Luật điều khiển tốc độ hệ Biến tần - Động ứng dụng cho tời trục [19] 43 2.6.1 Luật điều khiển tốc độ động thay đổi tuyến tính theo thời gian 44 2.6.2 Luật điều khiển tốc độ động thay đổi tuyến tính theo quãng đường 45 2.7 Lựa chọn phương pháp điều khiển tốc độ đặt cho phù hợp với tời trục mỏ 46 2.7.1 Luật điều khiển tốc độ đặt biến tần theo thời gian 46 2.7.2 Luật điều khiển tốc độ đặt biến tần theo quãng đường 47 Chương MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN - ĐỘNG CƠ 48 TRỤC TẢI GIẾNG NGHIÊNG CÔNG TY THAN KHE CHÀM 48 3.1 Hệ thống trục tải JK - 2,5/ 20A công ty than Khe Chàm 48 3.1.1 Thông số kỹ thuật trục tải JK-2,5/ 20A 48 3.1.2 Biểu đồ nâng tải theo thiết kế hệ thống trục tải JK - 2,5 [24] 49 3.1.3 Tính toán vận tải 50 3.2 Sơ đồ mô hệ thống truyền động Biến tần - Động truyền động cho tời trục Công ty than Khe Chàm phần mềm Matlab & Simulink 52 3.2.1 Mô tả sơ đồ mô 52 3.2.2 Sơ đồ mô thu gọn cho tời trục mỏ Khe Chàm 53 3.2 Kết luận 55 Chương XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 56 BIẾN TẦN - ĐỘNG CƠ BẰNG PLC VÀ GIÁM SÁT HỆ BẰNG WINCC 56 CHO TỜI TRỤC MỎ 56 4.1 Mô hình hệ thống hệ thống điều khiển 56 4.1.1 Mô hình hệ thống điều khiển hệ truyền động điện Biến tần - Động PLC 56 4.1.2 Chức thiết bị mơ hình điều khiển 57 3.2 Lựa chọn thiết bị điều khiển 57 4.2 Yêu cầu công nghệ điều khiển tời trục giếng nghiêng 57 4.4 Chương trình điều khiển 60 4.4.1 Cài đặt tín hiệu vào - 60 4.4.2 Chương trình điều khiển 62 iii 4.5 Thiết lập giao diện giám sát WinCC 7.0 67 chuông kêu suốt hành trình hạ tải 69 4.6 Mơ hình thực nghiệm tai phịng thí nghiệm 70 4.6 Kết luận 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hì nh 1-1 Cấu tạo tời trục mỏ Hì nh 1-2 Cấu trúc tời trục mỏ giếng nghiêng kéo goòng Hì nh 1-3 Cấu trúc tời trục mỏ giếng nghiêng kéo hai gng 10 Hì nh 1-5 Biểu đồ tốc độ thời kỳ tời trục 11 Hì nh 1-6 Biểu đồ tốc độ thời kỳ tời trục 12 Hì nh 1-7 Biểu đồ tốc độ thời kỳ tời trục 12 Hì nh 1-8 Biểu đồ tốc độ thời kỳ tời trục 13 Hì nh 1-9 Biểu đồ tốc độ thời kỳ tời trục 13 Hì nh 1-10 Biểu đồ tốc độ thời kỳ nâng (a) thời kỳ hạ (b) 14 Hì nh 1-11 Sơ đồ cấu trúc hệ thống truyền động điện 15 Hì nh 1-12 Cấu trúc hệ truyền động điện máy phát động với khuếch đại máy điện khuếch đại từ trung gian 16 Hì nh 1-15 Sơ đồ cấu trúc hệ thống truyền động điện động 17 rơtor dây quấn có biến trở kim loại mạch rôtor 17 Hì nh 1-16 Sơ đồ cấu trúc hệ thống truyền động điện động 18 Hì nh 1-18 Đặc tính tĩnh hệ thống truyền động điện giảm tốc 20 đưa dịng điện có tần số thấp vào mạch stator 20 Hì nh 1-19 Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động điện Biến tần - Động 20 Hì nh 2-1 Sơ đồ hệ thống tời trục JTK-1.6 22 Hì nh 2-3 Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động điện tời trục mỏ Vàng Danh 25 Hì nh 2-4 Sơ đồ cấu trúc hệ thống truyền động điện tời trục mỏ Mông Dương 27 Hì nh 2-5 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển tời trục Ц-3,5X1,7-17 28 Hì nh 2-6b Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển tời trục БМ-2000 31 Hì nh 2-7 Sơ đồ hệ truyền động điện tời trục mỏ JK-2,5 32 Hì nh 2-8 Sơ đồ nguyên lý bàn điều khiển tời trục JK - 2,5 33 Hì nh 2-9 Sơ đồ hệ truyền động điện Biến tần - Động 38 Hì nh 2-11 Sơ đồ cấu trúc biến tần gián tiếp 39 Hì nh 2-12 Sơ đồ cấu trúc biến tần nghịch lưu PWM 41 Hì nh 2-13 Sơ đồ khối cấu trúc hệ truyền động động không đồng 42 xoay chiều ba pha điều khiển tựa từ thông rotor 42 Hì nh 2-14 Mơ hình hệ truyền động điện Biến tần - Động cho tời trục mỏ 43 Hì nh 2-14 Mơ hình hệ truyền động điện Biến tần - Động cho tời trục mỏ 43 v Hì nh 2-15 Biểu đồ tốc độ tời trục mỏ có gia tốc khơng đổi 44 Hì nh 2-16 Biểu đồ tốc độ tời trục mỏ có gia tốc thay đổi 44 Hì nh 2-17 Luật điều khiển tốc độ động thay đổi tuyến tính theo thời gian 45 Hì nh 2-18 Luật điều khiển tốc độ động thay đổi theo quãng đường  dc  f ( S v ) 46 Hì nh 3-1 Biểu đồ nâng thời kỳ chở người mức + 32 - 225 49 Hì nh 3-2 Biểu đồ nâng thời kỳ chở hàng mức + 32 - 225 49 Hì nh 3-3 Sơ đồ cấu trúc Simulink mơ hệ thống truyền động điện Biến tần - Động cho tời trục mỏ 52 Hì nh 3-4 Sơ đồ cấu trúc Simulink mơ điều khiển tốc độ 52 Hì nh 3-5 Sơ đồ mơ thu gọn biểu đồ nâng tải thời kỳ 53 Hì nh 3-6 Kết mô hệ truyền động điện Biến tần - Động truyền động cho tời trục mỏ với biểu đồ nâng tải thời kỳ 53 Hì nh 3-7 Sơ đồ mơ thu gọn biểu đồ nâng tải thời kỳ 54 Hì nh 3-8 Kết mô hệ truyền động điện Biến tần - Động truyền động cho tời trục mỏ với biểu đồ nâng tải thời kỳ 54 Hì nh 4-1 Mơ hình hệ thống truyền động điện Biến tần - Động 56 truyền động cho tời trục mỏ điều khiển PLC 56 Hì nh 4-5 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 60 Hì nh 4-8 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V0 67 Hì nh 4-9 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V1 68 Hì nh 4-10 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V2 68 Hì nh 4-11 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V1 bị cố 69 Hì nh 4-12 Giao diện điều khiển giám sát chế độ hạ tải vận tốc V1 69 chng kêu suốt hành trình hạ tải 69 Hì nh 4-13 PLC S7-300 CPU 313C mơhì nh 70 Hì nh 4-15 Cảm biến hành trình đường ray 71 Hì nh 4-16 Biến tần M440 mơ hình 71 Hì nh 4-17 Gng tải mơ hình 72 Hì nh 4-18 Hình ảnh mơ hình thực sau xây dựng xong 73 Hì nh 4-19 Hình ảnh mơ hình thực sau xây dựng xong 74 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện ngành công nghiệp khai thác chế biến than thiết kế xây dựng ngày có cơng suất lớn hơn, biên giới mỏ mở rộng, mỏ than hầm lị ngày xuống sâu trình độ trang bị giới hố cao Đồng nghĩa với việc nhu cầu sử dụng điện cho khâu: thông gió, bơm nước mỏ, vận tải, máy khai thác ngày gia tăng Vì vấn đề sử dụng điện cách có hiệu quả, đáp ứng tiêu kinh tế kỹ thuật, an toàn cần thiết Từ vấn đề để triển khai chương trình bước tự động hố khâu sản xuất, đặc biệt tiết kiệm điện năng, ngày 22/08/2005 Tổng giám đốc Tập đồn Cơng nghiệp than khoáng sản Việt Nam ban hành thị số 08/CT- CĐM việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu sản xuất, công văn số 1166/CV- CL ngày 26/02/2007 thông báo kết luận Tổng giám đốc sử dụng biến tần khởi động mềm nhằm tiết kiệm điện Chương trình đầu tư, phát triển sản xuất than tập đồn than khống sản Việt Nam tập trung giải vấn đề giảm chi phí đầu vào, nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh Đồng thời tiết kiệm điện nâng cao lực sản xuất vấn đề cấp bách sản lượng khai thác ngày tăng Giải pháp ứng dụng biến tần để điều khiển hệ thống vận tải băng tải, máng cào, trục tải; hệ thống bơm nước chính, hệ thống quạt thơng gió thay cho hệ thống điều khiển cũ không giúp cho hệ thống chạy ổn định, dải điều chỉnh rộng, nâng cao tuổi thọ động cơ, tuổi thọ hệ thống, nâng cao suất đơn giản q trình vận hành, mà cịn tiết kiệm điện Mục tiêu đề tài “Nghiên cứu thay tế hệ thống điều khiển truyền động cho tời trục mỏ than Khe Chàm” nhằm giải vấn đề sau: + Tự động hoá việc điều khiển công nghệ vận tải tời trục qua giếng nghiêng + Tiết kiệm điện năng, đáp ứng yêu cầu điều khiển mềm dẻo theo công nghệ Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu đề tài hệ truyền động điện Biến tần - Động truyền động cho trục tải vận tải người thiết bị vật liệu qua giếng nghiêng - Phạm vi nghiên cứu trục tải vận tải qua giếng nghiêng vùng mỏ Quảng Ninh Nội dung nghiên cứu - Khảo sát thực trạng hệ điều khiển tời trục mỏ khu vực khai thác mỏ hầm lò vùng than Quảng Ninh - Mô hệ thống truyền động điện Biến tần - Động cho trục tải giếng nghiêng phần mềm SIMULINK - MATLAB - Nghiên cứu ứng dụng hệ điều khiển lơgic khả trình (PLC) - Biến tần - Động để tự động hoá trục tải giếng nghiêng - Xây dựng giám sát hệ điều khiển WinCC Phương pháp nghiên cứu Trong phạm vi đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu tổng hợp sau: - Phương pháp thực nghiệm: Khảo sát thực trạng mỏ than để nắm rõ mức độ vận tải sử dụng trục tải - Phương pháp mơ phân tích: nhằm mơ hệ truyền động điện cho trục tải ghiếng nghiêng - Phương pháp tính tốn lý thuyết: dựa kết mơ để từ tự động hố hệ truyền động điện cho trục tải mỏ Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Kết nghiên cứu triển khai áp dụng cải tiến hệ truyền động điện của trục tải sử dụng để nâng cao lực, an toàn hiệu vận tải mỏ than hầm lò vùng Quảng ninh - Xây dựng giám sát hệ điều khiển WinCC - Nghiên cứu xây dựng mơ hình điều khiển hệ truyền động điện Biến tần Động PLC cho tời trục mỏ mỏ than hầm lị phịng thí nghiệm Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CỦA TỜI TRỤC MỎ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tình hình sử dụng tời trục giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình sử dụng tời trục giới Vận tải tời trục hình thức vận tải phổ biến nước giới Vận tải tời trục có nhiệm vụ giải vấn đề lại khu vực khai thác mỏ, vận chuyển vật liệu, khoáng sản hầm mỏ Ở mỏ hầm lò giới, tính chất riêng biệt khâu vận chuyển nên tời trục phương tiện vận tải quan trọng hiệu để vận chuyển đất đá, khoáng sản, thiết bị vật tư người phục vụ sản xuất Theo thống kê giới số nước sử dụng tời trục khai thác mỏ hầm lị điển hình Trung Quốc Nga Một số thiết bị tời trục Trung Quốc sản xuất thống kê bảng 1.1 Bảng 1.1 Công suất Lực Chiều dài Tổng động Tốc độ nâng kéo lớn làm việc trọng STT Mã hiệu tời (KW) (m/s) (m) lượng (KN) (Kg) JD -1 11.4 0,43 - 1,03 10 400 550 JD -1.6 25 0.6 -1.2 20 400 1460 JD - 2.5 40 1.115-1.632 25 400-650 2800 JD - 45 1.115 - 1.632 30 400-650 2800 JH - 7.5 0.1 80 80 650 JH - 14 18.5 0.1 140 120 1400 JH - 20 22 0.124 200 170 2500 JH – 30 45 0.13 300 31 4460 JH – 8E 7.5 0.115 80 80 650 10 JTK - 1600 130 2.5 45 865 11080 11 JK - 2/20A 255 3,75 60 1000 11250 12 JK - 2.5/20A 570 4.7 90 1300 12750 Một số loại tời trục Nga sản xuất thống kê bảng 1.2 Mã hiệu БМ-2000/1530 3A БМ-2000/1520 3A 2БМ-2000/1020 3A Số tang Đường Đường Chiều kí nh kí nh rộng tang cáp lớn (mm) (mm) Tốc độ chuyển động (m/s) Công suất động (kW) Bảng 1.2 Trọng lượng máy (KG) 2000 1500 25 2,5 140 22700 2000 1500 25 3,7 225 22700 2000 1000 25 2,5 90 31300 2БМ-2500/1230 4A 2БМ-2500/12114A БМ-3000/2030 4A БМ-3000/2030 4A 2БМ-3000/15114A БЛ - 800/630- 2M БЛ - 1200/10302M 2БЛ - 1200/8302M ΠΠΚ - 4/500 2500 1200 31 2,5/3,15 115/140 34050 2500 1200 31 5,45/6,6 250/300 34055 3000 2000 37 3,0/3,7 260/325 40600 3000 2000 37 4,5/5,6 345/450 40920 3000 1500 37 4,5/5,7 350/460 48050 800 600 15,5 1,5 15 1504 1200 1000 17,5 2,0 60 7200 1200 800 18,5 2,0 35 8400 850 600 21,5 0,24 20 4540 1.1.2 Tình hình sử dụng tời trục mỏ Việt Nam Ở mỏ than vùng Quảng Ninh, tính phức tạp công nghệ khai thác, khối lượng công việc vận chuyển lớn, thiết bị vận tải đa dạng, giá thành vận tải chiếm từ 40% đến 50% tổng chi phí chung Vì để giải tốt nhiệm vụ vận tải vừa đáp ứng yêu cầu khai thác vừa mang lại hiệu kinh tế cần phải lựa chọn công nghệ vận tải hợp lý đồng thời phải lựa chọn thiết bị vận tải phù hợp nhằm phát huy hiệu lực vận tải Vận tải tời trục có ưu điểm suất vận tải lớn, làm việc với độ tin cậy cao, dễ bảo quản sử dụng điều khiển, chi phí sản xuất nhỏ, không ồn, không gây bụi, đầu tư ban đầu không cao so với đầu tư xây dựng tuyến băng chuyền cỡ lớn nên hầu hết mỏ than khai thác hầm lò nước ta sử dụng tời trục làm phương tiện vận chuyển Theo số liệu khảo sát thực tế mỏ than lớn trung bình vùng Quảng Ninh hoạt động với số lượng trình bày bảng 1.3 Bảng 1.3 Tổng S.lượng C.suất đ.cơ TT Tên đơn vị Mã hiệu Nước SX (chiếc) (kW) JK - 2.5/20A T.Quốc 570 01 SJ - 1600 130 01 Công ty than JD - T.Quốc 55 01 Khe Chàm Ц1,6 x1,2Б 125 01 Nga 75 01 -1200 JTK - 1.6 01 130 T.Quốc Công ty than JD - 03 55 Hà Lầm БM-2000 01 140 Nga ЛПК-4 01 20 Ц-3,5x1,7-17 01 400 Nga Công ty than Ц-3,5x1,7-11 01 320 Mông Dương JD - 09 55 T.Quốc JTK - 1.6 02 130 5 Công ty than Thống Nhất Công ty than Mạo Khê Công ty than Dương Huy Công ty than Quang Hanh Công ty than Vàng Danh Công ty TNHH than Nam Mẫu Công ty TNHH 10 than Đồng Vông 11 JTK-1600 JH - 30 JTK - 1.0x0.8 БM-2000 2БM-2000 SJ-1600 JK-2/20A JD - 2ЛП 18/1000 2БM-2000 SJ-1600 JD - JD -2.5 JD - JD - JK - 2/20A SJ-1600 JD - БM-2000 SJ-1600 JD - JD - SJ -1600 БM - 2000 Công ty TNHH JD - than Hồng Thái JH -30 Tổng cộng T.Quốc Nga 01 02 01 01 01 01 01 02 02 02 02 04 02 02 02 01 01 02 01 02 04 03 01 02 130 45 75 140 225 130 255 45 55 225 130 55 40 45 55 255 130 55 225 130 55 55 130 140 T.Quốc 04 04 55 45 T.Quốc Nga T.Quốc Nga Nga T.Quốc T.Quốc T.Quốc Nga T.Quốc 75 Hiện nay, động truyền động cho tời trục mỏ thường động điện xoay chiều không đồng ba pha rôto dây quấn, điều khiển chế độ làm việc tời trục mỏ chủ yếu phương pháp điều chỉnh điện trở phụ mạch rôto động thông qua công tắc tơ Động điện khơng đồng ba pha rơto dây quấn có ưu nhược điểm là: * Ưu điểm: - Giảm dòng khởi động động động cách đưa điện trở phụ vào mạch rôto động đồng thời tăng mômen khởi động - Điều chỉnh tốc độ động thực cách đưa thêm loại điện trở phụ nhờ cơng tắc tơ - Có mơmen tới hạn (Mth) khơng đổi q trình làm việc điều chỉnh điện trở phụ mạch rôto - Dải điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào mômen tải * Nhược điểm: - Tổn thất điện đáng kể điện trở điều chỉnh đặc biệt làm việc vùng tốc độ thấp - Quá trình chuyển cấp tốc độ không êm dịu 64 65 66 67 4.5 Thiết lập giao diện giám sát WinCC 7.0 Hình 4-7 Giao diện điều khiển giám sát chế độ bình thường Hình 4-8 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V0 68 Hình 4-9 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V1 Hình 4-10 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V2 69 Hì nh 4-11 Giao diện điều khiển giám sát chế độ nâng tải vận tốc V1 bị cố Hình 4-12 Giao diện điều khiển giám sát chế độ hạ tải vận tốc V1 chng kêu suốt hành trình hạ tải 70 4.6 Mơ hình thực nghiệm tai phịng thí nghiệm Hình 4-13 PLC S7-300 CPU 313C mơhì nh Hình 4-14 Cấu trúc bên tủ điều khiển 71 Hình 4-15 Cảm biến hành trình đường ray Hình 4-16 Biến tần M440 mơ hình 72 Hình 4-17 Gng tải mơhì nh 73 Hình 4-18 Hình ảnh mơ hình thực sau xây dựng xong 74 Hình 4-19 Hình ảnh mơ hình thực sau xây dựng xong 75 4.6 Kết luận Việc sử dụng hệ truyền động điện Biến tần - Động không đồng điều khiển PLC cho tời trục mỏ cần thiết so với phát triển mạnh mẽ ngành kỹ thuật điện tử tin học Qua khảo sát chạy mô ta nhận thấy việc điều khiển tời trục hệ truyền động điện Biến tần - Động điều khiển PLC đáp ứng yêu cầu công nghệ điều khiển thực tế qua phần mềm giám sát điều khiển WinCC ta quan sát tình trạng làm việc tời trục chế độ làm việc bình thường cố có biện pháp khắc phục kịp thời cố xẩy Bài toán điều khiển ta sử dụng nguyên tắc điều khiển theo hành trình kết hợp với nguyên tắc thời gian, tín hiệu điều khiển đầu PLC vào biến tần tín hiệu điều khiển tương tự có ưu điểm tăng dải điều chỉnh tốc độ theo yêu cầu sản xuất Còn thực tế sản xuất tuỳ theo yêu cầu công nghệ đặt ta sử dụng phương pháp điều khiển đơn giản dùng phương pháp điều khiển số tức tín hiệu vào PLC vào biến tần tín hiệu số Ở học viên muốn đưa phương pháp lập trình điều khiển số cho tốn đơn giản theo u cầu cơng nghệ đặt 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Vận tải tời trục mỏ than hầm lò Việt Nam khâu vận tải quan trọng Trong điều kiện khai thác xuống sâu yêu cầu sản lượng than ngày tăng việc sử dụng tời trục công nghệ vận tải mỏ hầm lò cần thiết Ở mỏ hầm lò Việt Nam, tất tời trục sử dụng động không đồng ba pha điều khiển dựa công nghệ cũ theo hệ hở phần lớn tời trục có cơng suất lớn sử dụng động không đồng rôto dây quấn điều khiển theo phương pháp thay đổi điện trở phụ mạch rơto có hình thức bảo vệ liên động gặp cố Hệ thống truyền động điện xoay chiều cho tời trục mỏ có ưu nhược điểm sau: - Hệ thống truyền động điện động khơng đồng rơtor dây quấn có điều khiển đơn giản, thiết bị, vốn đầu tư thấp so với hệ truyền động điện chiều, tổn hao lượng điện trở phụ lớn, chiếm nhiều diện tích nắp đặt - Việc điều khiển thơng qua rơle công tắc tơ nên thường xuyên phải bảo dưỡng hiệu chỉnh lại, làm việc không tin cậy - Chi phí vận hành bảo dưỡng lớn - Hệ truyền động điện Biến tần - Động khơng đồng rơto lồng sóc khơng có tổn hao công suất điện trở phụ động rôtor dây quấn, có kết cấu nhỏ gọn, làm việc tin cậy, dải điều chỉnh rộng vốn đầu tư ban đầu cao Truyền động điện xoay chiều ứng dụng cho tời trục mỏ có cơng suất nhỏ 1000KW, vận tốc nâng hạ nhỏ 10m/s Với phương pháp điều khiển cũ gây sung lực gia tốc động lớn làm cho hệ làm việc không ổn định đặc biệt gây tổn hao lượng lớn dạng nhiệt cấp điện trở phụ, dải điều chỉnh hẹp, trình điều chỉnh không êm dịu Hệ truyền động điện Biến tần tần - Động khắc phục nhược điểm hệ thống truyền động điện cũ dễ xác định luật điều khiển tối ưu cho hệ Qua nghiên cứu phân tích tốt ta dần thay hệ thống truyền động cũ tời trục mỏ hệ thống truyền động điện Biến tần - Động có điều khiển PLC giám sát phần mềm ứng dụng WinCC cho tời trục mỏ phù hợp với điều kiện khai thác, chế biến kinh doanh than nước ta Trên sở phân tích lý thuyết xây dựng mơ hình thực hành làm sở sở để đào tạo kiến thức thực hành thực tế hệ truyền động điện đại phát triển 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm văn Linh (2008), Nghiên cứu ứng dụng hệ biến tần - động để điều khiển tự động trục tải giếng nghiêng Công ty than Vàng Danh, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [2] Lê Văn Doanh (1997), Điện tử công suất điều khiển động điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Võ Thạch Sơn, Đào Văn Tân (2001), Các cảm biến kỹ thuật đo lường & Điều khiển, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Vũ Quang Hồi (2000), Trang bị điện - Điện tử công nghiệp, NXB Giáo dục [5] Hoàng Hữu Hiên, Nguyễn Đức Lượng (1977), Sổ tay điện mỏ (tập I), NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Kháng (2005), Máy tổ hợp thiết bi vận tải mỏ, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền (2001),Truyền động điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi (2002), Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [9] Nguyễn Văn Kháng, Hồng Văn Trọng (1992), Giáo trình máy vận tải (tập II), Trường Đại hoc Mỏ- Địa chất, Hà Nội [10] Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Mạnh Tiến, Đoàn Quang Vinh (2004), Điều khiển động xoay chiều cấp từ biến tần bán dẫn, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [11] Phạm Công Ngô (1996), Lý thuyết điều khiển tự động, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [12] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Văn Hà (2004), Tự động hóa với simatic S7 – 300, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [13] Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab & Simulink, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [15] Nguyễn Phùng Quang (1996), Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha, NXB Giáo dục, Hà Nội [16] Nguyễn Phùng Quang- Andreas Dittrich (2002), Truyền động điện thông minh, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [17] Thái Duy Thức (2001), Cơ sở truyền động điện tự động NXB giao thông vận tải, Hà Nội [18] Thái Duy Thức, Phan Minh Tạo (2000), Thiết kế truyền động điện tự động(tập I) NXB giao thông vận tải, Hà Nội [19] Phan Minh Tạo (2005), Nghiên cứu động lực học hệ truyền động điện Biến tần - Động ứng dụng cho mỏ Việt Nam, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [20] Thái Duy Thức, Phan Minh Tạo (1992), Bài giảng truyền động điện tự động, Trường đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [21] Trần Doãn Trường, Vũ Thế Sự (2000), Trục tải mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 78 [22] Bộ công nghiệp (2000), Qui phạm an tồn hầm lị than diệp thạch TCN14.06.2000, Hà Nội [23] Công ty than Vàng Danh (2007), Qui trì nh vận hành, sử dụng tời trục JK2/20A, Quảng Ninh [24] Công ty than Khe Chàm (2007), Qui trì nh vận hành, sử dụng tời trục JK2.5/20A, Quảng Ninh [25] Cơng ty than Mạo Khê (2004), Qui trình vận hành, sử dụng tời trục JD-1.6, Quảng Ninh [26] Cơng ty than Hà Lầm (2001), Qui trình vận hành, sử dụng tời trục БМ-2000, Quảng Ninh ... tải; hệ thống bơm nước chính, hệ thống quạt thơng gió thay cho hệ thống điều khiển cũ không giúp cho hệ thống chạy ổn định, dải điều chỉnh rộng, nâng cao tuổi thọ động cơ, tuổi thọ hệ thống, ... mơmen hãm khí thời kỳ giảm tốc thực hệ thống điều khiển điện - khí nén điện - thủy lực Việc điều khiển van khí nén để điều chỉnh áp lực má phanh lên tang hãm thông qua van điện từ Hiệu áp dụng phương... bậc hệ thống độ phức tạp hệ thống điều khiển Các điều chỉnh dòng điện hệ thống truyền động điện xoay chiều phức tạp so với hệ thống truyền động điện chiều điều chỉnh dòng điện xoay chiều phải điều