b. Điều khiển ngoài (External Control)
4.1.2.1. Gi i thi u chung ệ
Cấu tạo cơ bản của các loại cáp trung thế:
1 - Ruột dẫn :sợi đồng cứng ( hoặc sợi nhôm cứng),xoắn đồng tâm ,không cán ép chặt
2 - Màn chắn ruột : Là một lớp bọc bằng XLPE bán dẫn 3 - Lớp cách điện : bằng XLPE
4 - Màn chắn cách điện là một lớp bọc bằng XLPE bán dẫn 5 - Vỏ bằng PVC hoặc HDPE
Dây phôi Thả dây và định hướng
Tích lũy Capstan Đùn nhiệt
Lưu hóa Làm mát dây
Thu và rải dây Dây đã bọc
Hiện nay đứng trước sự cạnh tranh gay gắt của nền kinh tế thị trường và sự đòi hỏi ngày càng cao của khách hàng, Công ty không ngừng cải tiến nâng cao chất lượng sản phẩm. Công ty đang tiến hành lắp đặt một dây chuyền bọc cáp điện trung thế ( CCV line ).
Dây chuyền CCV line này chuyên bọc cáp điện trung thế 6 – 35kV với công suất với năng suất bình quân là 5m dây trong một phút vận hành. Người ta gọi công nghệ của dây chuyền bọc 3 lớp đồng thời và khâu mạch lưu hóa liên tục này là CCV Line (Catenary Continuous Vulcanization)
4.1.2.2.Quy trình ho t đ ng c a dây chuy n ạ ộ ủ ề
Dây phôi đồng ( nhôm ) được chuyển từ xưởng sản xuất sang quấn trong các bobbin với chiều dài từ 500 đến 1000m tùy loại
Bộ thả và định hướng: Nhiệm vụ làm quay bobbin dây phôi và định hướng đường đi
Bộ tích lũy : gồm 4 cặp bobbin nhỏ đồng tâm đặt lệch 2 đầu. Bobin 1 quay quấn dây và bobbin 2. Nhiệm vụ của bộ tích lũy là lưu trữ 1 lượng dây phôi nhất định để hệ thống vẫn tiếp tục hoạt động khi bobbin dây phôi đã thả hết dây trong thời gian đó công nhân tiến hành thay thế bobin mới.
Capstan: chức năng chính là kéo dây và giữ cho dây căng
Đầu đùn nhiệt : Tại đây quá trình bọc dây được tiến hành đồng thời 3 lớp 65-90- 150. Dây phôi sau khi đi qua 3 hệ thống đùn nhiệt này sẽ được bọc thành 3 lớp. Tùy theo yêu cầu của dây có thể bọc 1 lớp , 2 lớp hoặc 3 lớp bằng cách thêm và bớt các đầu đùn nhiệt.
Lưu hóa: Quá trình bọc kết thúc, kết cấu và độ bền của lớp vỏ sẽ được cải thiện tại bộ lưu hóa gồm 6 vùng. Giống như quá trình lưu hóa cao su tại đây nhiệt độ và các chất xúc tác sẽ loại bỏ bọt khí trong quá trình bọc và tăng độ bền cơ học cho lớp vỏ.
Làm mát : Hệ thống làm mát bằng nước gồm 9 vùng giảm dần nhiệt độ về nhiệt độ thấp trước khi dây đưa ra khỏi hệ thống
Bộ thu dây : Dây thành phẩm được cuốn lại vào các bobin
4.1.2.3.H th ng t đi n đi uệ ố ủ ệ ề
khi n và phân ph i ể ố
a. Tủ nguồn phân phối Nguồn cấp cho toàn bộ hệ thống lấy từ trạm biến áp 22kV/0,4kV. Nguồn cấp vào hệ thống đi qua tủ phân phối nguồn cấp 350kVA – 380V. Hệ thống bao gồm 2 nguồn cung cấp: ATS từ lưới và UPS dự phòng. Khi mất điện hệ thống được chuyển qua
chạy nguồn dự phòng và mọi hoạt động sản xuất diễn ra bình thường. Tuy nhiên vùng lưu hóa sẽ không được cấp điện khi
hệ thống chạy ở chế độ nguồn UPS do
mức độ tiêu thụ điện năng ở vùng này lớn và nhà máy cần ưu tiên nguồn cấp cho các hoạt động khác.
b. Tủ capstan
Tủ capstan chứa các thiết bị có nhiệm vụ điều khiển hoạt động của động cơ capstan lôi và kéo dây vận hành suốt quá trình dây chuyền hoạt động
Trong dây chuyền có 2 động cơ capstan là capstan trước và capstan sau . Capstan trước nằm ngay sau bộ tích lũy nhằm kéo dây từ tầng 1 lên tầng 3 vào hệ thống đùn. Capstan sau được đặt
sau hệ thống làm mát.
Hai capstan này được đồng bộ tốc độ với nhau thông qua giao thức truyền thông profibus.
Hình 4. 3. Tủ phân phối
Động cơ capstan được điều chỉnh tốc độ thông qua bộ DC Drive 590+ 4Q- 35A (Parker). Điều khiển 4 góc phần tử, có hãm tái sinh. Có bảo vệ quá dòng, quá tải, lỗi hồi tiếp tốc độ, quá nhiệt, mất kích từ. Có các card truyền thống: profibus DP, Devicenet, CANopen, Modbus, Ethernet…..
Có cuộn kháng lọc 50A, 380V, 354μH Thông số các thiết bị:
- Động cơ capstan: DC motor
Công suất định mức: P= 11kW – 440V Tốc độ định mức: n=3200rpm
Dòng điện định mức: I = 32,4A Kích từ: 180V - 2,2A
- DC 590+ drive 4Q-35A ( Parker ) series 2, Frame 1: Điện áp nguồn cấp: 110-220VAC ± 10%
Dòng phần ứng: 15-2700 ADC Dòng kích từ: 4ADC
Tần số: 50/60 Hz ± 5%
Khả năng quá tải: 200% trong 10s, 150% trong 30s. Môi trường làm việc: 0-40/45oC
c. Tủ nhiệt đùn
Mỗi 1 đầu đùn đã có một kích cỡ cố định và một nguyên liệu bọc cố định. Trong mỗi hệ thống đùn nhiệt gồm 3 phần: phần thân, phần cổ và phần ống. Phần thân và phần cổ riêng. Phần ống được nối liên tiếp nhau từ 65-90- 150.
Tại thân có hệ thống hút các hạt nguyên liệu để đưa vào hệ thống. Tại thân nhiệt có các bếp điện trở dùng để gia nhiệt làm nóng chảy nguyên liệu bọc. Các bếp điện trở được xếp dọc theo phần thân và có nhiệt độ tăng dần.
- Phần thân 150 gồm 7 bếp điện trở tương ứng với 7 nhiệt độ khác nhau xếp theo thứ tự tăng dần. Mỗi bếp điện trở 220V-8kW.
- Phần thân 90 gồm 4 vùng tương ứng 4 bếp điện trở 220V-4kW. - Phần thân 65 gồm 3 vùng tương ứng 3 bếp điện trở 220V-3kW.
Phần cổ là ranh giới giữa thân và phần ống có hình trụ đường kính nhỏ. Tại đây cũng sử
dụng bếp điện trở để gia nhiệt cho nguyên liệu:
- Phần cổ 65 có một bếp điện trở 220V-750W
- Phần cổ 90 có một bếp điện trở 220V-900W - Phần cổ 150 có một bếp điện trở 220-3kW Phần ống gồm : - Phần ống 65 có một bếp điện trở 220V-500W - Phần ống 90 có một bếp điện trở 220V-600W - Phần ống 150 có một bếp điện trở 220V- 700W Nhiệt độ các phần đã được đặt
trước một giá trị nhất định. Khi cảm biến nhiệt độ báo về nếu nhiệt độ không đạt yêu cầu thì relay đóng điện cấp nguồn cho các bếp điện trở tiếp tục gia nhiệt nếu đạt hoặc quá nhiệt độ yêu cầu thì relay sẽ ngắt theo lệnh của PLC. Ở đây do nhiệt độ cao kèm với độ nhạy của cảm biến nhiệt độ Ni.Cr-NI nên relay sẽ đóng cắt liên tục vì vậy để đảm bảo độ chính xác và độ bền của thiết bị nên ta không sử dụng khởi động từ mà sử dụng các relay bán dẫn đóng cắt cho các bếp điện trở.
d. Tủ lưu hóa
Sau khi đi qua hệ thống các đầu đùn, từ đầu vào là dây phôi chưa bọc đầu ra của đầu đùn đã được bọc thành công 3 lớp
Ngay sau đó, dây được đi qua hệ thống lưu hóa liên tục bằng khí Nitơ ở áp suất cao. Vật liệu cao su qua công đoạn này được hóa hợp với lưu huỳnh, được gia nhiệt và xử lý ở nhiệt độ thích hợp sẽ biến đổi cấu tạo, cải thiện các cơ tính vốn có như bền dẻo, đàn hồi, chịu lực, cũng như có khả năng chịu nhiệt lớn hơn.
Nhiệt độ dây từ đầu đùn ra sau bọc khoảng 400 độ C đi qua hệ thống lưu
hóa nhiệt độ dây giảm dần qua 6 vùng lưu hóa xuống còn khoảng 300 độ C Tủ lưu hóa có chức năng điều khiển kiểm soát nhiệt độ của 6 vùng lưu hóa Trong mỗi ống lưu hóa có một dancer có chức năng giữ dây luôn ở chính giữa ống lưu hóa, tránh lệch và ảnh hưởng đến hình dạng của dây
Điện áp xoay chiều 380V đi qua điều áp xoay chiều một pha sau đó đi qua biến áp ủ có làm tăng dòng với mục đích gia nhiệt cho hệ thống lưu hóa. 6 biến áp dùng tương ứng với 6 vùng lưu hóa khác nhau và nhiệt độ bắt đầu vùng lưu hóa khoảng 4000C và giảm dần qua các vùng.
Thông số kĩ thuật:
Biến áp lưu hóa công suất 63kVA với hệ số biến đổi 380V/( 26-20V) e. Tủ động cơ đùn
Trong mỗi thân của hệ thống đùn có một động cơ đùn. Động cơ này gắn với một trục vít me chạy dài dọc theo phần thân. Khi động cơ quay đồng thời sẽ đẩy các hạt nguyên liệu từ đầu vào đi dần dần qua các vùng bếp điện trở để đùn qua phần cổ vào phần ống bọc cho dây. Động cơ đùn sử dụng động cơ một chiều và điều khiển bằng Drive DC 590 các series khác nhau Thông số kỹ thuật:
Đầu đùn ø150 Đầu đùn ø90 Đầu đùn ø65
Cuộn kháng 500A 200A 100A
Drive DC590+ 2Q-380A DC590+ 2Q-185A DC590+ 2Q-110A
Kích từ động cơ 180V-9,6A 180V-5,2A 180V-3,2A
Công suất động cơ đùn 132kW - 440V 55kW - 440V 30kW - 440V Tốc độ Motor đùn 1500rpm-375A 2100rpm -150A 2800rpm - 85A
Encoder 1024ppr 1024ppr 1024ppr
f. Tủ thu/thả
Thả và thu sử dụng hệ thống tương tự nhau tuy nhiên ở hệ thống thu quấn có thêm một động cơ rải dây.
Bobin được nâng lên hạ xuống sang trái phải nhờ các động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha để đưa vào đúng vị trí cần thiết.
Hệ thống có 1 bộ thả và 2 bộ thu. Nếu thu hết 1 bobbin ở thu 1 thì chuyển ngay sang bộ thu 2 để tránh gián đoạn quá trình sản xuất. Trong thời gian đó
Động cơ hạ bin và vào ra bin xoay chiều chỉ điều khiển đảo chiều động cơ không cần điều chỉnh tốc độ.
Động cơ rải điều chỉnh tốc độ bằng biến tần Emeson-M100 P= 1,5kW ( IN: 380-480V/5,8A, OUT: 0-480V/4,1A )
Động cơ thu điều chỉnh tốc độ bằng drive 590+ parker series 2 frame 1 Thông số:
- Động cơ hạ bin cột trái và cột phải: P=2,2kW – 380V, n=1450rpm-4,6A - Động cơ vào ra bin: P=1,5kW-380V, n=1450rpm-3,4A
- Động cơ bơm dầu cho hộp số động cơ thu: P=0,22kW-380V, n= 1440- 0,56A
- Động cơ thu: DC
P= 7,5kW-440V, n=3200rpm-21A Kích từ: 180V-2,2A
- Động cơ rải (tủ thu): P=1,5kW-380V, n= 1400rpm-3,24A g. Tủ PLC
Toàn bộ hệ thống được điều khiển bằng tủ PLC này, các tín hiệu số và tương tự sẽ được gửi về đây xử lý và đưa ra lệnh điều khiển cho các cơ cấu chấp hành.
Hệ thống sử dụng PLC ss7 300 CPU 315-2pn/dp, 4 module DI 32xDC 24V , 3 module DO 32xDC 24V/0,5A , 4 module AI 8xTC , 1 module AI 8x13BIT, 1module AI 8x12BIT, Module ghép nối IM365 dùng để ghép nối các module mở rộng lại với nhau.
h. Tủ HMI
Cung cấp giao diện người dùng, giúp người vận hành giám sát và điều khiển nhà máy. Người vận hành có thể bao quát giám sát và điều khiển toàn bộ các thiết bị trong nhà máy thông qua màn hình điều khiển.
Máy chủ lưu toàn bộ thông tin của hệ thống, sử dụng các máy tính công nghiệp. Máy chủ được thiết kế với ổ cứng có dự phòng bảo đảm khôi phục dữ liệu vận hành của nhà máy trong trường hợp sự cố máy tính. Toàn bộ thông tin về lịch sử vận hành của nhà máy được lưu trong máy Server giúp trích xuất ra các báo cáo vận hành chi tiết.
Các máy tính, máy chủ và máy in.. được kết nối thông qua mạng Profinet có dự phòng bảo đảm hệ thống liên tục hoạt động khi có sự cố ở 1 mạng. Các thiết bị điều khiển (các Parker SSD 590+ ...) được các kết nối với PLC thông qua Profibus có dự phòng.