Phân tích truyền động điện, trang bị điện cơ cấu di chuyển giàn cầu trục QC của hãng kalmar (3)

MỤC LỤC MỤC LỤC …………………………………………………………………… Chương 1: Khái quát cầu trục QC hãng Kalmar 1.1 Khái quát cầu trục giàn QC hãng Kalmar 1.2 Sơ đồ cấu trúc nâng hạ cầu trục QC 1.3 Hệ thống điều khiển cấp nguồn cho cầu trục QC ……………………… 1.4 Hệ thống cấp nguồn cầu trục QC hãng Kalmar Chương : Hệ thống truyền động điện cấu nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar ………………………………………………………………… 16 2.1 Sơ đồ nguyên lí mạch động lực cấu nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar …………………………………………………………………… 16 2.2 Các bảo vệ cho cấu nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar ……… 28 Chương : Trang bị điện điều khiển cấu nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar ………………………………………………………………… 29 3.1 Sơ đồ cấu trúc điều khiển nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar …… 29 3.2 Trang bị điện điều khiển giám sát cấu nâng hạ cầu trục QC 30 3.3 Hệ thống điều khiển độ chênh cấu ngoạm hệ thống nâng hạ hàng ………………………………………………………………………… 35 3.4 Thống kê tín hiểu điều khiển hệ thống nâng hạ hàng 44 KẾT LUẬN ………………………………………………………………… 48 PHỤ LỤC …………………………………………………………………… 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… 50 Lời mở đầu 1.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 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 container công việc diễn hàng ngày Chính nên cảng biển ln trang bị hệ thống cầu trục, xe nâng, đại nhằm đáp ứng yêu cầu công việc Từ đó, tơi giao đề tài : “Phân tích truyền động điện , trang bị cấu nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar” 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 hệ thống cầu trục QC cấu nâng hạ hàng Đối tượng phạm vi nghiên cứu Với mục đích ta cần tìm hiểu đối tượng cấu nâng hạ hàng nhằm khái thác vận hành, bảo dưỡng tốt Đồ án tơi tìm hiểu cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar, từ tìm hiểu nghiên cứu hệ thống cầu trục cảng biển tương tự Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu hoạt động cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar Từ đưa nhận xét, đánh giá, tổng hợp ưu nhược điểm đề xuất phương án thiết kế 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 CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR 1.1 Khái quát cầu trục giàn QC hãng Kalmar a Giới thiệu cầu trục giàn QC hãng Kalmar Cầu trục giàn QC xếp dỡ container hãng Kalmar cầu trục cổng có cơng son liên kết lề di chuyển đường ray,xe di chuyển bánh xe dầm chính, sử dụng nguồn điện pha Cầu trục QC hãng Kalmar thiết kế nhằm thích ứng cho hoạt động xếp dỡ cảng cách vượt trội Kích thước điều chỉnh dựa vào kích thước tàu Cầu trục cho phép xếp dỡ 40 container/ đồng nghĩa số lượng hàng hóa xếp dỡ khoảng thời gian ngắn Cầu trục QC hãng Kalmar biểu diễn hình 1.1 Hình 1.1 Cầu trục giàn QC hãng Kalmar Các vị trí phận cầu trục QC hãng Kalmar mơ tả hình 1.2a 1.2b Hình 1.2-a Các vị trí thiết bị cầu trục QC hãng Kalmar Hình 1.2-b Các vị trí thiết bị cầu trục QC hãng Kalmar + BO1: Tay vươn cần trục + GRD: Đường cầu tàu cho cần trục di chuyển + CH1: Hệ thống kiểm tra cabin + DC1: Ghế người lái cabin + EH1: Buồng điện + GI1: Dầm cầu trục + HB1: Khối đầu ngoạm + LG/ LS: Chân cổng thông tin + LT1: Tang quấn cáp + LT2: Cổng truy cập vào tang quấn + MB1: Buồng động nâng tay vươn cần trục + MH1: Buồng động nâng hạ + SP1: Ngoạm container + TY1: Xe + TR1: Phịng biến áp + WSA: Chân cổng thơng tin phía bờ sơng b Đặc điểm thơng số kĩ thuật cầu trục QC hãng Kalmar Cầu trục có đặc điểm sau: - Khung cầu trục kết cấu thép, cấu trúc dạng hộp hàn cứng - Cầu trục trang bị khung nâng dạng ống để xếp dỡ container - Thiết bị khung nâng lắp để điều chỉnh khung nâng ăn khớp với container - Các chuyển động nâng hạ hàng, di chuyển xe con, di chuyển chân đế điều khiển từ cabin người vận hành lắp đặt cấu xe Còn chuyển động nâng hạ công son thực tủ điều khiển phịng nâng hạ cơng son - Điều khiển chuyển động đảm bảo thay đổi tốc độ nhẹ nhàng cấu (cơ cấu nâng hạ hàng, cấu nâng hạ công son, di chuyển xe con, di chuyển chân đế) - Kẹp ray điện thủy lực trang bị để giữ cầu trục không bị dịch chuyển gió xốy 35m/s cầu trục hoạt động - Các thiết bị an toàn cầu trục gồm nhiều cơng tắc giới hạn, khóa liên động, phanh hãm nút dừng khẩn cấp - Bộ điều chỉnh chống lắc điều khiển máy tính - Cầu trục thiết kế ưu tiên yêu cầu công tác bảo dưỡng thấp điều giúp vận hành liên tục mà đảm bảo tuổi thọ Các thông số kĩ thuật cầu trục giàn QC: - Loại cầu trục: Cầu trục cổng, xe di chuyển bánh xe dầm chính, công son nâng hạ kiểu lề - Sức nâng định mức: + Khi dùng khung nâng: 51,5 + Khi dùng móc nâng: 53,5 - Khả tải (cơ cấu nâng): 125% tải định mức - Loại container: 20 Feet (20’), 40 Feet (40’), 45Feet (45’) - Loại khung nâng: Khung nâng kiểu ống lồng 20’, 40’, 45’ - Chiều cao nâng: 30m - Chiều dài bao ngồi cầu trục: 80m - Chiều cao (khi nâng cơng son): 76m - Hành trình xe mang hàng: 80m + Tầm với ngồi (hành trình từ lề cơng son phía sơng): 40m + Tầm với (hành trình từ lề cơng son vào phía bờ): 40m - Số bánh xe: bánh / cụm chân - Số cụm chân: cụm Bảng 1.1 Thơng số động cấu cầu trục QC hãng Kalmar Thơng số Công suất Điện áp Tốc độ Hệ số Tần số định mức định mức định mức công suất ( [Hz] Tên ( [kW] ( [V] ( [vòng/phú ( động t] Nâng hạ 250 400 985 0.84 50 hàng Di chuyển 9.2 400 0.84 50 xe Di chuyển 22 400 0.86 50 dàn Nâng hạ 75 400 0.85 50 công son c Cách đọc vẽ cầu trục QC Để tìm hiểu nghiên cứu trang bị điện cấu cầu trục QC hãng Kalmar cần nên biết ký hiệu, quy ước sử dụng vẽ Bản vẽ phần điện cầu trục chia thành 10 cột, đánh số từ 0-9 xếp thành nhóm, nhóm vẽ thể cấu: Ký hiệu nhóm vẽ: - Nhóm = 01 Giới thiệu tổng quan cầu trục - Nhóm = 10.A Sơ đồ sợi hệ thống - Nhóm = 11.C Cấp nguồn cao áp cho hệ thống - Nhóm = 11.M Bảo vệ dừng khẩn cấp nguồn cao áp - Nhóm = 12.C Sơ đồ chi tiết hệ thống cấp nguồn động lực - Nhóm = 12.M Sơ đồ chi tiết cấp nguồn điều khiển - Nhóm = 13.C Cấp nguồn chuyển chế động làm việc - Nhóm = 14.A Mạch cung cấp phụ trợ - Nhóm = 14.M Mạch phụ trợ cung cấp điều khiển - Nhóm = 15.A Mạch chiếu sáng - Nhóm = 16.A Mạch bố trí thiết bị sấy - Nhóm = 20.M Mạch động lực tín hiệu PLC - Nhóm = 21.J Mạch động lực động nâng hạ - Nhóm = 22.J Mạch động lực động nâng hạ - Nhóm = 24.J Mạch điều khiển độ chênh việc nâng hạ - Nhóm = 31.J Mạch động lực cấu di chuyển xe - Nhóm = 41.J Mạch động lực cấu di chuyển boom - Nhóm = 41.M Mạch động lực cấu nâng hạ boom - Nhóm = 51.J Mạch động lực cấu di chuyển giàn - Nhóm = 52.J Mạch động lực cấu di chuyển giàn - Nhóm = 56.A Mạch đèn pha - Nhóm = 56.D Phanh an tồn giàn có tượng sạt lở ray - Nhóm = 56.M Dừng khẩn cấp có tượng sạt lở - Nhóm = 57( A D M ) Mạch động lực ray phía bờ sơng - Nhóm = 71.J Động quấn cáp - Nhóm = 71.M Tín hiệu điều khiển tang cáp - Nhóm = 91.M Các thiết bị tủ PLC - Nhóm = 92.A Tín hiệu thiết bị cabin - Nhóm = 92.M Tín hiệu vào PLC - Nhóm = 93.M Tín hiệu từ ghế lái (cabin ) - Nhóm = 94.D Tín hiệu phanh xe - Nhóm = 94.M Tín hiệu nguồn động cấu di chuyển xe - Nhóm = 95.D Điều khiển mở rộng - Nhóm = 95.A Tín hiều từ cảm biến đo nhiệt cấu di chuyển xe - Nhóm = 95.M Sự phân tín hiệu điều khiển - Nhóm = 99.M Các đầu chờ tủ điện - Nhóm = 600 Bố trí tủ điện thiết bị tủ Ký hiệu tủ điện chính: + EF14: Tủ đèn chiếu sáng phân phối thiết bị phụ + EF15: Tủ thiết bị sấy + EF16: Tủ quấn cáp + EF10: Tủ phân phối + EF23: Tủ kiểm sốt tín hiệu vào + EF91: Tủ PLC + EF31 +EF41: Tủ xe boom + EF22: Tủ nâng hạ + EF12: Tủ phân phối + EF21: Tủ nâng hạ + EF51: Tủ giàn Các thiết bị hay phần tử ký hiệu sau: nhóm vẽ- vị trí thiết bị- tên thiết bị Ví dụ ký hiệu: = 15 A +EH1 –7E5 biểu diễn đèn 7E5 thuộc thiết bị chiếu sáng cho phịng điện E- House Đối với tiếp điểm ký hiệu theo mẫu: nhóm vẽ- vị trí/số trang Số cột Ví dụ: = 14 M +EF14/5 biểu diễn thiết bị thuộc nhóm vẽ 14 M tủ chiếu sáng (+EF14) vẽ số cột 1.2 Sơ đồ cấu trúc nâng hạ cầu trục QC a Các thơng số cấu nâng hạ Cầu trục giàn QC hãng Kalmar loại cầu trục cơng suất lớn Vì cấu nâng hạ hàng có cơng suất bốc xếp hàng hóa cao Chúng ta điểm qua số thơng số kĩ thuật cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar sau: - Khung nâng dạng ống lồng - Sức nâng định mức: + Nâng hạ dùng khung nâng: 51,5 + Nâng hạ dùng dầm nâng: 53,5 - Khả tải (cơ cấu nâng): 125% tải định mức - Chiều cao nâng hạ: 30m - Động nâng hạ hàng bao gồm động có thơng số là: + Công suất định mức: 300kW + Điện áp định mức: 400V + Hệ số công suất: 0.84 + Tốc độ định mức: 985 vòng/phút + Tần số: 50Hz b Cấu trúc động học cấu nâng hạ Cơ cấu nâng hạ hàng bao gồm hai động truyền động liên kết với bới khớp li hợp khớp điện từ (-6Y1=10A+7/36) để chúng làm việc với đồng thời chiều quay tốc độ Sơ đồ cấu trúc động học cấu nâng hạ hàng: Hình 1.3 Cấu trúc động học cấu nâng hạ hàng Trong đó: - hai động nâng hạ hàng - khớp li hợp nối hai động - hộp số động - hệ thống nối hộp số móc - hệ thống tải trọng - phanh động Hình 1.4 Cơ cấu nâng hạ hàng thực tế Trong đó: - Rulo, tang trống kép đặt song song buồng thiết bị nâng hạ hàng - Khớp nối điện từ có tác dụng đồng tốc độ chiều quay hai động - Động nâng hạ Từ sơ đồ cấu trúc hình 1.3 ta thấy hai động (1) kết nối với qua khớp li hợp (2) khớp điện từ Hai động kết nối với hộp số (3) để đạt tối ưu mặt truyền động hệ thống Từ hộp số kết hợp với móc (4) hệ thống ngoạm container thơng qua hệ thống nối Và từ đến với hệ thống ngoạm hàng container đến tải trọng (5) Trên trục hai động cịn hệ thống phanh an toàn (6) điều khiển động phanh cấu 1.3 Hệ thống điều khiển cấp nguồn cho cầu trục QC Cầu trục QC sử dụng thiết bị logic khả trình SIMATIC S7 hệ thống điều khiển Bộ xử lý trung tâm đặt tủ +EF91 container điện Nó giao tiếp với cấu điều khiển khác qua modul vào phân tán ET200, với chuyển đổi tần số hệ thống điều khiển cầu trục qua hệ thống Bus trường PROFIBUS-DP Thiết bị logic khả lập trình S7 với xử lý trung tâm S7-317-2DP sử dụng để điều khiển tất động truyền động Trung tâm điều khiển nối với thiết bị điều khiển riêng lẻ thiết bị điều khiển qua thiết bị vào phân tán ET200 Bàn điều khiển cho cấu: - Bộ phận điều khiển bao gồm bàn điều khiển Trên bao gồm : tay trang phía hai bên ghế ngồi người điều khiển, nút bấm, đèn báo phía sau tay trang điều khiển - Tay trang điều khiển dùng encorder thông qua giải mã từ độ dịch chuyển tay điều khiển sang tín hiệu nhị phân 8bit phục vụ cho điều chỉnh tốc độ có cấu tương ứng với 256 cấp tốc độ cho chiều chuyển động việc điều chỉnh tốc độ láng 1.4 Hệ thống cấp nguồn cầu trục QC hãng Kalmar Nguồn điện cao áp sau đưa tới máy biến áp điện áp từ 22kV hạ xuống 400V Từ nguồn điện đưa tới tủ điện buồng điện phía sau Và trước hết đưa vào hai tủ phân phối nguồn EF10 EF12 Nguồn điện cho động điện cấu bao gồm loại: - Nguồn chiều DC 675V: nguồn điện cung cấp cho biến tần điều khiển cho động truyền động cấu (nâng hạ hàng, di chuyển giàn, di chuyển xe nâng hạ boom) - Nguồn pha 400V, 50Hz: Được sử dụng để cấp nguồn cho động bơm thủy lực, quạt làm mát, cuộn phanh điện từ, Nguồn điện cấp cho mạch điều khiển, đo lường, tín hiệu: - Nguồn pha 230V, 50Hz cung cấp cho rơ le, công tắc tơ mạch điều khiển, đầu PLC cho van điện từ - Nguồn điện chiều 24V cấp cho đầu vào PLC a Chức phần tử hệ thống cấp nguồn Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp nguồn động lực trình bày nhóm vẽ =10.A: hình 1.5-a (sơ đồ cấp nguồn cho hệ thống chính) hình 1.5-b (sơ đồ cấp nguồn cho thiết bị khác), hình 1.5-c (sơ đồ cấp nguồn thiết bị điều khiển) Tên gọi, kí hiệu phần tử có mạch sau: - 1Q1: Cầu dao đóng ngắn đo 1A1 - 1Q2: Cầu dao bảo vệ ngắn mạch - 1A1: Thiết bị đo dòng áp - 1A2, -1A3, -1A4: Thiết bị chống sét - 1F1: Chỉ thứ tự pha - 4L1, 5L1: Hai cuộn cảm - 4A1, -5A1: Hai khối chỉnh lưu chiều 400kW, biến đổi điện áp xoay chiều 400V, 50Hz thành điện áp chiều DC 675V 10 Hình 3.2-c Sơ đồ cấu mạch điều khiển cấu nâng hạ hàng Bảng 3.1 Kí hiệu, tên gọi chức phần tử mạch điều khiển Tên gọi Nút ấn Lỗ khóa Kí hiệu 4S3 9S2 Nút ấn Lỗ khóa Nút ấn Nút ấn Nút ấn Nút ấn 9S3 9S5 9S6 9S7 9S8 9S9 Chức Dừng khẩn cấp cầu trục Lựa chọn điều khiển (Bảng điều khiển MHF1 tay trang điều khiển) Bật tắt toàn cầu trục Dừng khẩn cấp cấu nâng hạ Reset lỗi hệ thống Test đèn cầu trục Chạy chế độ nâng hàng Lựa chọn ưu tiên động Hoist hay trước chạy đồng thời hai động 32 Nút ấn Lỗ khóa Nút ấn Cuộn hút contactor Cuộn hút contactor Cuộn hút contactor Cuộn hút contactor Cuộn hút contactor Cuộn hút van an toàn Cuộn hút contactor 9S10 9S11 9S12 26K1 26K2 26K3 26K4 26K5 Chạy chế độ hạ hàng Bảo trì cầu trục Đồng cáp nâng hạ Cuộn hút contactor đóng mở tiếp điểm cấp nguồn cho cụm động phanh Cuộn hút contactor đóng mở tiếp điểm cấp nguồn cho cụm động làm mát Đóng cắt khớp điện từ 27K1 27K2 27K3 Cuộn hút contactor đóng mở tiếp điểm cấp nguồn cho van an tồn phanh Cuộn hút contactor đóng mở tiếp điểm cấp nguồn cho động thủy lực Cuộn hút van an toàn hệ thống phanh 5Y1, 5Y2 5S1 5K1 Kiểm tra áp suất hệ thống thủy lực Cuộn hút contactor đóng mở tiếp điểm cấp nguồn cho động đẩy phanh thủy lực b Nguyên lí hoạt động mạch điều khiển cấu nâng hạ hàng Việc điều khiển động nâng hạ hàng thực bảng điều khiển (+MHF1) từ tay trang điều khiển cabin - Điều khiển nâng hạ từ bảng điều khiển MHF1: Tại bảng điều khiển mở khóa 9S2 ưu tiên điều khiển bảng MHF1 buồng nâng hạ hàng Ấn nút 9S3 cấp nguồn điện cho toàn cầu trục Kiểm tra đèn báo bảng điều khiển cịn hoạt động hay khơng 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 công 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, việc đảo chiều điện áp pha động nâng hạ - Điều khiển nâng hạ tay trang điều khiển: Sau thực việc cấp nguồn cho toàn cầu trục xác định trạng thái sẵn sàng làm việc đèn báo bàn điều khiển Khi khơng có cố phát hệ thống cấp chờ hoạt động Đưa tay điều khiển +DCR tiền hay lùi ứng với chiều hạ nâng hàng cần trục→ tín hiệu điều khiển gửi vào -2A.02 (= 20.M +EF23/2 2) PLC xác 33 nhận tín hiệu điều khiển cấp cho nghịch lưu (1G12) thơng qua việc đóng cầu dao (-2Q1: cầu dao cấp nguồn nuôi điều khiển động nâng hạ hàng ) cho điện áp xoay chiều thuận ngược động Trong lúc khơng có cố từ biến đổi khơng có nút dùng cố tác động, ngắt hành trình khơng có tác động Thì PLC gửi tín hiệu điều khiển động nâng hạ 2Q1 = nguồn nghịch lưu cấp cho 1G12 → 4Q1 = 1, 4Q2 = → cuộn hút công tắc tơ 27K1 = 27K2 = van an toàn 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 Lúc 6Q1 = 1→ 6Y 1= 26K5 = khớp nối điện từ sẵn sàng làm việc Đồng thời tiếp điểm thường mở 2Q1 đóng lại, 2A3.06 = (do PLC hoạt động bình thường ) Cơng tắc tơ K1 = tiếp điểm mạch động lực động nâng hạ đóng lại Nguồn pha 400V cấp động bắt đầu hoạt động, khớp nối điện từ hoạt động từ trước → động nâng hạ hoạt động đồng thời theo chiều đặt trước có tốc độ phù hợp với trạng trái điều khiển 3.3 Hệ thống điều khiển độ chênh cấu ngoạm hệ thống nâng hạ hàng 3.3.1 Hệ thống điều khiển độ chênh Để đảm bảo việc nâng hạ hàng khơng có độ rung lắc q mạnh, cáp kéo khơng phải chịu chênh lệch phía Hệ thống nâng hạ có khả tự điều chỉnh độ chênh lệch giàn Nhằm đảm bảo việc cân cho hàng hóa, hạn chế rung lắc Hệ thống thể qua nhóm vẽ = 24 J a Chức phần tử: Sơ đồ nguyên lý làm việc mạch điều khiển hệ thống thể cụ thể qua hình - 1Q1, 1Q2: Cầu dao tự động cấu nguồn cho động điều chỉnh cáp - 2F1, 2F2: Cầu dao cấp nguồn cho phanh - MH2- 2Y1, MH2- 2Y2: Phanh điện 180V, 0.8 A - MH2- 3B1, MH2- 3B2 : Hai cảm biến vị trí gửi tín hiệu PLC (= 91 M +EF91/ 28 5, 28 6) - MH2- 1M1, MH2- 1M2: Động điều khiển độ chênh cáp nâng hạ hàng 4S11, 4S12: Công tắc hành trình điều khiển đóng chốt trước, sau động di chuyển - 4S21, 4S22: Công tắc hành trình điều khiển đóng chốt trước, sau động di chuyển - MH2: Bảng điều khiển độ chênh giàn 34 Hình 3.3-a Sơ đồ nguyên lý điều khiển độ chênh cấu nâng hạ hàng 35 Hình 3.3-b Sơ đồ nguyên lý điều khiển độ chênh cấu nâng hạ hàng 36 Hình 3.3-c Sơ đồ nguyên lý điều khiển độ chênh cấu nâng hạ hàng 37 Hình 3.3-d Sơ đồ nguyên lý điều khiển độ chênh cấu nâng hạ hàng b Nguyên lý điều khiển: Khi cảm biến MH2- 3B1 MH2- 3B2 (= 24 J /3 2, 5) phát cáp có độ chênh Gửi tín hiệu PLC (= 91 M +EF91/ 28 5, 28.6), PLC nhận tín hiệu điều khiển gửi tới cuộn hút 28K3 = 1(= 20 M/ 28 3) 28K4 = (= 20 M/ 28 4) động 28K5 = 1(= 20 M/ 28 5) 28K6 = (= 20 M/ 28 6) động Lúc tiếp điểm thưởng mở cơng tắc tơ đóng Động MH2- 1M1 MH2- 1M2 hoạt động theo chiều lập trình sẵn quay thuận ngược để tự điều chỉnh cáp Khi cáp điều chỉnh phù hợp Thì cảm biến lại nhận tín hiểu điều chỉnh thành cơng Tìn hiệu gửi PLC gửi tín hiệu điều chỉnh phanh Cuộn hút 28K7 = (= 20 M/ 28 7) → 28K7 (1-2, 3-4) = cảm biến gửi tín hiệu PLC tiếp điểm rơ le nhiệt đóng → phanh MH2- 2Y1 = 1và MH2- 2Y2 = để trì ổn định cáp nâng hạ hàng 38 c Các chế độ bảo vệ Bảo vệ hành trình điều khiển độ chênh cơng tắc hành trình 4S11, 4S12, 4S21, 4S22 Việc điều chỉnh độ chênh sử dụng công tắc, cảm biến độ chênh gửi tín hiệu PLC, PLC xử lý tín hiệu điều chỉnh cáp nâng hạ để điều chỉnh giàn cân bằng, đảm bảo hàng hóa khơng bị nghiêng 3.3.2 Cơ cấu điều khiển ngoạm Bản vẽ = 95 D thể hiển chi tiết cấu điều khiển ngoạm container, thể hiển lại qua hình vẽ 3.4 a Các phần tử có mạch - 1T1: Máy biến áp 400V/230V, 1kVA - 1K3: tiếp điểm rơ lê trung gian điều khiển động - 1K1, 1K2: Rơ le trung gian điều khiển việc đóng mở - 1Q3: Cầu dao cấp nguồn cho máy biến áp 1T1 - 1Q1: Cầu dao cấp nguồn cho động ngoạm - M1: động ngoạm đóng mở ngoạm container (5.5 kw) - 1F1: Cầu dao điều khiển đóng mơ chốt 39 Hình 3.4-a Sơ đồ ngun lý hệ thống điều khiển ngoạm Hình 3.4-b Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển ngoạm b Nguyên lý điều khiển Ngoạm contener hệ thống điều khiển trực tiếp từ tay điều khiển nâng hạ Nút ấn màu đỏ phía bên trái (-SR3 3) = tín hiệu đóng ngoạm gửi PLC Tương tự ấn nút màu xanh phía bên phải tay điều khiển (-SR3 4) = tín hiệu mở ngoạm gửi PLC Nhận tín hiệu điều khển từ PLC, 1F1 = 1Q1 =1 nguồn cấp cho biết áp 1T1 đóng sẵn sàng làm việc → cuộn hút rơ le 1K1(= 95 M 1.2) = → 1K1 (= 95 M 1.4) = → cuộn hút 1K2 = → 1K2 (= 95 M 1.7) = PLC gửi tín hiệu điệ khiển ngoạm cho ro le 13K1 = → 13K (= 95 M 1.7) = → rơ le trung gian 1K3 (= 95 M 1.7) = → 1K3 (= 95 D 1.1) = 1→ Nguồn cấp cho động đóng chốt cơng Và nhận tín hiểu mở chốt ngược lại 1F1 = 1Q1 =0 → cuộn hút 40 rơ le 1K1(= 95 M 1.2) = → 1K1 (= 95 M 1.4) = → cuộn hút 1K2 = → 1K2 (= 95 M 1.7) = 0, PLC gửi tín hiệu điệ khiển ngoạm cho ro le 13K1 = → 13K (= 95 M 1.7) = → rơ le trung gian 1K3 (= 95 M 1.7) = → 1K3 (= 95 D 1.1) = → Động đóng chốt ngoạm điện, chốt ngoạn thu c Các bảo vệ cấu ngoạm - Bảo vệ ngắn mạch điều khiển có cầu dao 1F1 - Bảo vệ cấp nguồn cho động có cầu dao 1Q1 - Bảo vệ ngắn mạch tái máy biến áp có cầu dao tự động 1Q3 3.4 Thống kê tín hiểu điều khiển hệ thống nâng hạ hàng Các địa nối mạng điều khiển cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar bao gồm địa đầu vào đầu thể hai bảng thống kê tín hiệu vào sau: Bảng 3.2 Các địa nối mạng đầu vào cấu nâng hạ hàng Địa Mức điện áp E40.0 24V E40.1 nt E40.2 nt Vị trí vẽ Ý nghĩa Đã cấp nguồn cho 20M+EF23 động làm mát động 22/37 hoist Đã cấp nguồn cho nt động bơm dầu động hoist nt Đã cấp nguồn cho động phanh hoist Đã cấp nguồn cho động phanh thủy lực Đã cấp nguồn cho động làm mát động hoist Đã cấp nguồn cho động bơm dầu động hoist E40.3 nt nt E40.4 nt nt E40.5 nt nt E40.6 nt nt Đã cấp nguồn cho động phanh hoist E40.7 nt nt Đã cấp nguồn cho biến dòng 6FK1 E42.1 nt 20M+EF23 24/37 Khớp nối điện từ mở Hoạt động Tiếp điểm 21J-3Q1 đóng lạ i Tiếp điểm 21J-3Q2 đóng lạ i Tiếp điểm 21J-4Q1 đóng lạ i Tiếp điểm 21J-4Q2 đóng lạ i Tiếp điểm 22J-3Q1 đóng lạ i Tiếp điểm 22J-3Q2 đóng lạ i Tiếp điểm 22J-4Q1 đóng lạ i Tiếp điểm 21J-6Q1 đóng lạ i Tiếp điểm 21J-6F2K đóng lại 41 E42.2 nt E42.3 nt E42.4 nt E42.5 E42.6 E43.0 E43.1 E43.2 E43.3 E43.4 nt nt E43.5 nt E43.6 nt nt nt nt Lựa chọn phương Vặn chìa khóa thức điều khiển để lựa chọn Bật tắt cấp nguồn cho nt Ấn nút 9S3 cấp cho cần trục Dừng khẩn cấp cấu Vặn chìa khóa nt nâng hạ để dừng nt Reset lỗi Ấn nút 9S6 nt Test đèn Ấn nút 9S7 Lựa chọn khởi động 20M+EF23 động hoạt động Ấn nút 9S9 25/37 trước nt Nâng hàng Ấn nút 9S8 nt Hạ hàng Ấn nút 9S10 Khóa điều khiển cần Vặn khóa nt trục 9S11 Đồng tốc độ nt Ấn nút 9S12 động nâng hạ nt Bảng 3.3 Các địa nối mạng đầu cấu nâng hạ hàng Mức điện áp Vị trí vẽ A864 24V 20M+EF23 26/37 A864 nt nt A864 nt nt A864 nt nt A864 nt nt A864 nt 20M+EF23 27/37 A864 nt nt Địa Ý nghĩa Hoạt động Cấp nguồn cho động phanh hoist Cấp nguồn cho động phanh hoist Cấp nguồn cho động làm mát Hoist1 Cấp nguồn cho động làm mát Hoist2 Cấp điện cho cuộn hút contactor 26K1 Cấp điện cho cuộn hút contactor 26K2 Cấp điện cho cuộn hút contactor 26K3 Cấp điện cho cuộn hút contactor 26K4 Cấp điện cho cuộn hút contactor 26K5 Cấp điện cho cuộn hút contactor 27K1 Cấp điện cho cuộn hút contactor 27K2 Cấp nguồn cho khớp nối điện từ Cấp nguồn cho van phanh an toàn hoist Cấp nguồn cho van phanh an toàn hoist 42 A864 nt nt A40.0 nt 20M+EF23 28/37 A40.1 nt nt Cấp nguồn cho động phanh thủy lực an toàn Cấp nguồn cho động bơm dầu hoist Cấp nguồn cho động bơm dầu hoist Cấp điện cho cuộn hút contactor 27K3 Cấp điện cho cuộn hút contactor 28K1 Cấp điện cho cuộn hút contactor 28K2 43 KẾT LUẬN Sau thời gian học tập, tìm hiểu nghiên cứu hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Hoàng Xuân Bình, em hồn thiện đồ án mơn học Qua em xin rút số điều mà em thực đồ án học thu sau hoàn thành đồ án bao gồm sau: Tìm hiểu cấu trúc hệ thống cầu trục QC Tìm hiểu cách điều khiển loại động cơng suất lớn Tìm hiểu liên động cấu nâng hạ hàng với cấu khác Tìm hiểu cấu trúc truyền động điện – trang bị điện cấu nâng hạ hàng cầu trục QC hãng Kalmar - Biết cách đọc vẽ kĩ thuật điện theo tiêu chuẩn - Qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực đồ án, em rút nhiều điều bổ ích để phục vụ cho học tập cơng việc sau Xong thời gian có hạn kiến thức hạn chế, đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót Do vậy, em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn bè để đồ án em hoàn thiện Cuối cùng, lần em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn PSG TS Hồng Xn Bình tận tình hướng dẫn giúp đỡ em Thầy khơng quản khó khăn vất vả ngày tháng nóng nực mùa hè để tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án mơn học Em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể thầy cô môn Điện tự động công nghiệp – Khoa Điện – Điện tử – Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam bảo cho em kiến thức trình học tập trường Em xin chân thành cảm ơn! PHỤ LỤC 44 (*) Danh mục hình ảnh Hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 Trang 12 17 18 20 2.4 2.5 2.6 Tên hình Cầu trục giàn QC hãng Kalmar Các vị trí thiết bị cầu trục QC hãng Kalmar Cấu trúc động học cấu nâng hạ hàng Cơ cấu nâng hạ hàng thực tế Sơ đồ cấp nguồn hệ thống hệ thống phụ trợ Mạch động lực biến tần cấu nâng hạ hàng – Hoist Mạch động lực động cơ cấu nâng hạ hàng – Hoist Mạch động lực vận hành phanh, thủy lực cấu nâng hạ hàng – Hoist Bộ ly hợp nam châm – Hoist Bộ mã hóa – Hoist Mạch động lực biến tần cấu nâng hạ hàng – Hoist 2.7 2.8 3.1 3.2 3.3 3.4 Mạch động lực động cơ cấu nâng hạ hàng – Hoist Bộ mã hóa – Hoist Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cấu nâng hạ hàng Sơ đồ cấu mạch điều khiển cấu nâng hạ hàng Sơ đồ nguyên lý điều khiển độ chênh cấu nâng hạ hàng Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển ngoạm 24 26 29 31 37 41 (**) Danh mục bảng Bảng Tên bảng 1.1 Thông số động cấu cầu trục QC hãng Kalmar 21 22 23 Trang 2.1 Kí hiệu, tên gọi chức phần tử mạch động lực 27 3.1 Kí hiệu, tên gọi chức phần tử mạch điều khiển Các địa nối mạng đầu vào cấu nâng hạ hàng Các địa nối mạng đầu cấu nâng hạ hàng 34 3.2 3.3 44 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Hồng Xn Bình, Bài giảng Trang bị điện điện tử máy công nghiệp dùng chung, Nhà xuất Hàng Hải – 2015 45 [2] Hồ sơ kĩ thuật cầu trục QC hãng Kalmar 46 ... Cầu trục QC hãng Kalmar biểu di? ??n hình 1.1 Hình 1.1 Cầu trục giàn QC hãng Kalmar Các vị trí phận cầu trục QC hãng Kalmar mơ tả hình 1.2a 1.2b Hình 1.2-a Các vị trí thiết bị cầu trục QC hãng Kalmar. .. trục giàn QC hãng Kalmar a Giới thiệu cầu trục giàn QC hãng Kalmar Cầu trục giàn QC xếp dỡ container hãng Kalmar cầu trục cổng có cơng son liên kết lề di chuyển đường ray,xe di chuyển bánh xe dầm... cho biến tần động - Hệ thống điện trở sấy CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR 2.1 Sơ đồ nguyên lí mạch động lực cấu nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar Các nhóm