Phân tích truyền động điện , trang bị cơ cấu nâng hạ cầu trục QC của hãng kalmar

Mục Lục Chương Khái quát hệ thống cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport 1.1 Khái quát chung cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport .3 1.2 Bố trí lắp đặt thiết bị trạm biến áp buồng điện 1.2.1 Bố trí trạm biến áp .8 1.2.2 Sơ đồ bố trí tủ điện phịng điện E- House .11 1.3 Cấu trúc động học cấu nâng hạ hàng điều khiển ngoạm contener 13 Chương Phân tích trang bị điện hệ thống cấp nguồn cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport .17 2.1 Sơ đồ điện hệ thống cấp nguồn động lực điều khiển cầu trục QC 17 hãng Kalmar cảng Greenport 17 2.1.2 Thống kê tín hiệu I/O thơng báo nguồn cấp cho hệ thống 24 2.2 Hệ thống quấn cáp cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport .27 Chương Phân tích trang bị điện – điện tử hệ thống nấng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport 31 3.1 Tìm hiểu cabin điều khiển cầu trục .31 3.2 Trang bị điện – điện tử cấu nâng hạ hàng cần trục QC .33 3.2.1 Chức phần tử có mạch 33 3.2.2 Nguyên lý hoạt động 38 3.2.3 Các chế độ bảo vệ 39 3.3 Hệ thống điều khiển độ chênh cấu ngoạm hệ thống nâng hạ hàng 40 3.3.1 Hệ thống điều khiển độ chênh 40 i 3.3.2 Cơ cấu điều khiển ngoạm .42 3.4 Thống kê tín hiểu điều khiển hệ thống nâng hạ hàng .44 Kết Luận Và Kiến Nghị .48 Tài Liệu Tham Khảo 49 ii Danh Mục Các Hình Vẽ Số hình Tên hình Hình 1.1 Cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport Hình Bố trí buồng cầu trục Hìn 1.3 Sơ đồ bố trí thiết bị trạm biến áp Hình 1.4 Sơ đồ từ tang quấn đến trạm Hình 1.5 Sơ đồ bố trí thiết bị buồng điện Hình 1.6 Sơ đồ động học cấu nâng hạ hàng Hình 1.7 Cơ cấu nâng hạ hàng thực tế Hình 1.8 Cơ cấu ngoạm contener Hình 2.1 Sơ đồ cấp nguồn hệ thống Hình 2.2 Sơ đồ cấp nguồn hệ thống phụ trợ khác Hình 2.3 Sơ đồ cấp nguồn thiết bị điều khiển Hình 2.4 Tang cáp hệ thống cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport iii Trang Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống quấn cáp Hình 2.6 Hệ thống điều chỉnh căng cáp Hình 3.1 Các thiết bị điều khiển cabin Hình 3.2 Sơ đồ mạch động lực động nâng hạ khớp điện từ Hình 3.3 Sơ đồ động lực động nâng hạ Hình 3.4 Sơ đồ mạch điều khiển cấu nâng hạ hàng Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý điều khiển đổ chênh cấu nâng hạ hàng Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều kiển ngoạm iv Danh Mục Các Bảng Số bảng Tên bảng Bảng 2.1 Thống kê tín hiệu vào hệ thống cấp nguồn Bảng 3.1 Bàn điều khiển tay bên phải DCR Bảng 3.2 Bàn điều khiển tay trang bên trái DCL Bảng 3.3 Các tín hiệu vào hệ thống nâng hạ hàng v Trang Mở Đầu Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, với tiến không ngừng khoa học kĩ thuật, hệ thống, trang bị điện đại đời có vai trị rât quan trọng việc phát triển cơng nghiệp Nhằm mục đích phục vụ sản xuất cải thiện đời sống người lao động dẫn đưa nước phát triển theo hướng công nghiệp đại Nước ta đất nước có đường bở biển kéo dài từ bắc vào nam thuận tiện cho việc phát triển cảng biến, nên cảng biển lớn ln địi hỏi chung chuyển hàng hóa cao Việc bốc xếp contener cơng việc diễn hàng ngày Chính nên cảng biển trang bị hệ thống cầu trục, xe nâng đại nhằm đáp ứng u cầu cơng việc Từ đó, tơi giao đề tài tốt nghiệp: “ Phân tích cấu trúc hệ thống, trang bị điện cấp nguồn cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport” nhằm sâu tìm hiểu trình hoạt động hệ thống để nâng cao chất lượng điều khiển Mục đích nghiên cứu đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài tìm hiểu ngun lý hoạt động cấp nguồn hệ thống cầu trục QC cấu nâng hạ hàng Đối tượng phạm vi nghiên cứu Với hai mục đích ta cần tìm hiểu đối tượng hệ thống cấp nguồn cấu nâng hạ hàng nhằm khái thác vận hành, bảo dưỡng tốt Đồ án tơi tìm hiểu hệ thống cấp nguồn, cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport, từ tìm hiểu nghiên cứu hệ thống cầu trục cảng biển tương tự Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu hoạt động hệ thống cấp nguồn cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar Từ đưa nhận xét, i đánh giá, tổng hợp ưu nhược điểm đề xuất phương án thiết thân Ý nghĩa khoa học thực tiễn a) Ý nghĩa khoa học đề tài nắm nguyên lý hoạt động hệ thống để giảm thiểu tối đa rủi ro trình vận hành hệ thống, nâng cao tính ổn định, bền vững hệ thống b) Ý nghĩa thực tiễn đề tài Nâng cao kiến thức chuyên môn nguyên lý, hoạt động cầu trục Cũng xây dựng phần mềm điều khiển hệ thống để hệ thống làm việc đạt hiệu cao khai thác, sử dụng bảo dưỡng ii Chương Khái quát hệ thống cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport 1.1 Khái quát chung cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport a Khái quát cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport Cầu trục giàn QC hãng Kalmar cảng Greenport cầu trục giàn container di động, vận hành theo chế lắp đặt vào ray có hành trình Chúng ta di chuyển cầu trục đến tàu , không cần tàu phải di chuyển đến cầu trục để thực công tác xếp dỡ Cầu trục QC hãng Kalmer cảng Greenport thiết kế nhằm thích ứng cho hoạt động xếp dỡ cảng cách vượt trội Kích thước điều chỉnh dựa kích cỡ tầu Nó cầu trục dạng cổng có cơng son liên kết kiểu lề, xe di chuyển cáp kéo, cấu nâng hạ hàng nâng hạ boom thực cáp kéo Cầu trục cho phép xếp dỡ 40 container /giờ, đồng nghĩa khối lượng hàng hóa lớn xấp dỡ khoảng thời gian ngắn Cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport biểu diễn hình 1.1 iii Hình 1.1 Cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport Các đặc điểm bản: - Cầu trục điều khiển chuyển động thực từ cabin vận người vận hành, cabin lắp đặt cấu xe Trọng lực xe nhẹ toàn kết cấu cầu trục nhẹ hơn, hệ thống thang giằng đảm bảo cầu trục khối vũng hạn chế rung lắc tối đa - Việc điều khiển chuyển động phải đảm bảo sữ thay đổi tốc độ phù hợp với cấu ( cấu nâng hạ hàng, cấu di chuyển xe con, cấu nâng hạ boom, cấu di chuyển ray) - Các thiết bị an tồn cầu trục khóa liên động, công tắc giới hạn, phanh hãm, nút dừng khẩn cấp - Bộ điều chỉnh chống lắc điều khiển máy tính - Cẩu trục thiết kế ưu tiên yêu cầu công tác bảo dưỡng thấp điều giúp cho vận hành liên tục mà đảm bảo tuổi thọ iv b Các thông số kỹ thuật cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport - Loại cầu trục: dạng cổng, cấu di chuyển xe cáp kéo, công song nâng hạ kiểu lề - Sức nâng định mức: Contener operation: 51.5 ( nâng hạ dùng khung nâng) Hook operation: 53.5 ( nâng hạ dùng dầm nâng) - Khả tải cấu: 125% định mức - Chiều cao nâng hạ: 36m - Hành trình xe mang hàng: 46m Tầm với (từ tâm ray phía bờ sơng ): 26m Tầm với (từ tâm ray phái đất ): 20m - Số cụm chân: cụm - Số bánh xe: bánh/1 cụm Các động truyền động chính: Động nâng hạ hàng: - Công suất định mức:Pđm= 250 kW - Điện áp định mức: U đm= 400V - Tốc độ :n= 985 vòng/ph - Hiệu suất: Cosφ = 0.84 - Tần số : F= 50Hz Động di chuyển xe con: - Công suất định mức:Pđm= 9.2 kW - Điện áp định mức: U đm= 400V - Hiệu suất: Cosφ = 0.84 - Tần số : F= 50Hz Động di chuyển giàn: - Công suất định mức:Pđm= 22 kW - Điện áp định mức: U đm= 400V v Hình 3.4 Sơ đồ mạch điều khiển cấu nâng hạ hàng Mạch động lực: xli E 802 4S3 24V DC 24V DC 9S5 E 42 DIGITAL INPUT MODULE 24V 6ES E 42 9S3 E 42 9S6 A1-5Y2 A1-5Y1 E 42 9S2 27K2 27K1 E 42 9S7 E 43 9S8 E 43 9S9 P 27K3 E 43 9S10 E 43 9S11 5K1 E 43 9S12 E 43 9S13 27K3 A 864 DIGITAL OUTPUT MODULE 24V 6ES 27K2 A 864 M40 26K2 26K3 26K4 26K5 A 864 A 864 A 864 A 864 A 864 26K1 27K1 A 864 DIGITAL OUTPUT MODULE 24V 6ES M20 - 2Q1: Cầu dao cấp nguồn nuôi - 1G12: Biến tần biến đổi nguồn chiều (DV 675V) thành - nguồn xoay chiều 2M1: Động nâng hạ T1: Rơ le nhiệt động H-M8: Sấy động làm mát 2M1-M8: Động làm mát 400V- AC 3M2: Động bơm dầu làm mát 400V- AC, 0.5KW, 9A 4Y1: Động phanh thủy lực 400V- AC, dạng phanh đĩa kẹp chặc trục động điện - 4Y2: Động đẩy thủy lực 400V- AC, 1.5KW, 3.5A - 1K1: Tiếp điểm động lực liên động với cấu di chuyển giàn hoist - 1K2: Tiếp điểm động lực lên động với cấu nâng hạ - gantry 6Y1: Khớp nối điện từ 6F2K: Máy biến dòng ( I >) khớp nối điện từ B1: Bộ đo tốc độ B2: Bộ đo tốc độ cáp 8B10: Đo trọng tải 3Q1, 3Q2: Cầu dao bảo vệ động làm mát 4Q1, 4Q2: Cầu dao bảo vệ động phanh thủy lực 6Q1: Cầu dao vệ hệ thống khớp nối Mạch điều khiển: - 4S3: Nút dừng khẩn cấp có cố - 9S2: Chìa khóa vặn ưu tiên điều khiển bảng điều khiển - nâng hạ hàng 9S3: Nút ấn bật/tắt hoạt động tồn cầu trục 9S5: Khóa dừng khẩn cấp nâng hạ 9S6: Nút Reset có lỗi 9S7: Nút kiểm tra đèn 9S9: Nút ưu tiên chọn động trước 9S8: Nút nâng hàng 9S10: Nút hạ hàng 9S11: Khóa vặn lựa chọn cấu 9S12: Nút ấn đồng cáp nâng hạ 5K1: Công tắc tơ cấp nguồn động đẩy phanh thủy lực xlii - 27K1, 27K2: Công tắc tơ cấp nguồn van an tồn cho phanh - 27K3: Cơng tắc tơ cấp nguồn cho phanh an toàn ( phanh thủy lực) - 26K1, 26K2: Công tắc tơ cấp nguồn mở phanh động nâng hạ - 26K3, 26K4: Công tắc tơ cấp nguồn động làm mát - 26K5: Cơng tắc tơ đóng khớp nối điện từ 3.2.2 Nguyên lý hoạt động Việc điều khiển động nâng hạ hàng thực bảng điều khiển (+MHF1) từ tay trang điều khiển cabin a Điều khiển nâng hạ từ bảng điều khiển MHF1 Tại bảng điều khiển mở khóa 9S2 ưu tiên điều khiển bảng MHF1tại buồng nâng hạ hàng Ấn nút 9S3 cấp nguồn điện cho toàn cầu trục Kiểm tra đèn báo bảng điều khiển hoạt động hay không cách ấn nút 9S7 Khi đèn đèn báo hệ thống nâng hạ hàng sẵn sàng làm việc người vận hành bắt đầu thao tác nâng hàng 9S8 Ngay khối PLC xử lý cấp tín hiệu: 9S8 = → đèn báo nút ấn sáng báo trình nâng, lúc cầu dao cấp nguồn hệ thống đóng sẵn → cuộn hút cơng tắc tơ 27K1 = 27K2 = van an tồn phanh đóng lại → 26K1 = 26K2 = → nguồn cấp cho phanh mở, đồng thời 26K3 = 26K4 =1 → nguồn làm mát động đóng lại để đảm bảo động hoạt động ổn định Trong lúc 6Q1 = 1→ 6Y 1= 26K5 = → khớp nối điện từ đóng lại → hai động nâng hạ đồng chiều quay tốc độ theo chiều lập trình trước để kéo hàng lên Ngược lại với việc hạ động quay ngược lại, xliii ... tốc độ phù hợp với cấu ( cấu nâng hạ hàng, cấu di chuyển xe con, cấu nâng hạ boom, cấu di chuyển ray) - Các thiết bị an tồn cầu trục khóa liên động, công tắc giới hạn, phanh hãm, nút dừng khẩn cấp... Chương Phân tích trang bị điện – điện tử hệ thống nấng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport 3.1 Tìm hiểu cabin điều khiển cầu trục Trên cầu trục cabin gắn cố định với xe Cầu trục cần trục. .. Từ đ? ?, giao đề tài tốt nghiệp: “ Phân tích cấu trúc hệ thống, trang bị điện cấp nguồn cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar cảng Greenport” nhằm sâu tìm hiểu trình hoạt động hệ thống để nâng