- giao diện điều khiển Thu thập, xử lý và l − u
2.1.5Tính toán thiết kế trạm điều khiển tại chỗ
G Từ đó ta đ− ợc biểu thức đặc tr − ng của các mômen lực tác động là:
2.1.5Tính toán thiết kế trạm điều khiển tại chỗ
Để tính toán, thiết kế cho trạm điều khiển tại chỗ hệ thống điều khiển thuỷ lực, tr−ớc hết chúng ta có sơ đồ khối cấu trúc trạm điều khiển tại chỗ nh− H 2.2. Bao gồm các khối sau:
- Khối các thiết bị đóng cắt và bảo vệ nguồn động lực; - Khối vận hành;
- Khối điều khiển bao gồm các PLC, các môđun vào/ ra và các rơle; - Khối trạm thuỷ lực và các cơ cấu chấp hành;
- Khối trạm điều khiển từ xa.
Trong đó khối các thiết bị đóng cắt và bảo vệ nguồn động lực đ−ợc tính toán trong phần trên (mục 2.1.4). Khối trạm điều khiển từ xa có sơ đồ nh− H 2.3 đ−ợc trình bày trong mục 2.1.6. Nh− vậy trong phần này chúng ta sẽ quan tâm tính toán thiết kế cho 03 khối là khối vận hành, khối điều khiển và khối thiết bị thuỷ lực cùng các thiết bị chấp hành.
a) Khối vận hành:
Nh− mục 2.1.1 đã khái quát, khối vận hành tại trạm điều khiển tại chỗ bao gồm các đồng hồ hiển thị các tín hiệu đo l−ờng động lực cũng nh− điều khiển, các đèn tín hiệu chỉ dẫn cho ng−ời vận hành và các nút ấn điều khiển, các công tắc lựa chọn.
- Về khối hiển thị trạng thái động lực hệ thống bao gồm các đồng hồ đo điện áp, dòng điện. Trong đó các đồng hồ đo dòng điện của các bơm dầu và của hệ thống đ−ợc tính toán chọn TI (Current transformer) phù hợp với tải tiêu thụ và phù hợp với đồng hồ. Thông th−ờng các TI cho các trạm điều khiển tại chỗ đ−ợc chọn là 150/5A hay 150/1A cho mạch nguồn và 50/5A hoặc 50/1A cho mạch động cơ bơm dầu. Tuỳ vào yêu cầu cụ thể của dự án mà cuộn thứ cấp của TI chọn là 5A hay 1A và do đó chúng ta phải chọn đồng hồ hiển thị phù hợp với TI đã chọn. Cấp điện áp sử dụng trong hệ thống điều khiển trạm tại chỗ th−ờng là 0,4 KV, do đó các đồng hồ đo điện áp sẽ là loại 400 VAC.
- Thiết bị hiển thị độ mở cửa van: Ngoài các đèn tín hiệu chỉ trạng thái của cửa trong hầu hết các dự án đều yêu cầu phải hiển thị độ mở của cửa van một cách liên tục từ 0% đến 100% ra dạng mét hay cm. Chúng ta hoàn toàn có thể lựa chọn nhiều loại đồng hồ hiển thị khác nhau, tuy nhiên yêu cầu chiều cao của LED hiển thị phải không nhỏ hơn 14 mm.
- Các đèn tín hiệu hiển thị trạng thái lỗi, trạng thái mức các cửa van, ... Nguyên tắc tính toán thiết kế phần này là đảm bảo tính hợp lý, tối −u cho ng−ời vận hành. Chúng đ−ợc bố trí sao cho ng−ời vận hành có thể xác định rất nhanh vị trí các lỗi của hệ thống để khắc phục, dễ dàng quản lý trạng thái của cửa van, các mức dầu trong các bình vận hành, trạng thái chốt treo,... Để làm điều đó, thông th−ờng ng−ời ta chia ra thành 02 khối hiển thị tín hiệu riêng biệt là khối các tín hiệu cảnh báo (màu xanh) để hiển thị các trạng thái vận hành và khối báo lỗi (màu đỏ) để hiển thị các lỗi vận hành.
- Các công tắc và nút vận hành đ−ợc tính toán hợp lý nhất cho điều khiển mọi hoạt động của hệ thống. Th−ờng các động cơ có 01 nút ON (START) và 01 nút OFF (STOP) cho mỗi động cơ bơm dầu hay lọc dầu. Đối với các động cơ chốt treo, dạng đảo chiều, thì phải có thêm nút chốt (RIGHT) hay nhả (LEFT) thay cho nút ON. Đối với việc điều khiển nâng hạ cửa van sẽ có 03 nút là mở (OPEN), dừng (STOP) và đóng (CLOSE). Các tổ hợp cho mỗi động cơ hay khối chức năng đ−ợc bố trí sao cho hợp lý và thuận lợi nhất cho ng−ời vận hành. H 2.8 là ví dụ việc bố trí các công tắc
vận hành cho trạm điều khiển tại chỗ. Ngoài ra còn có bố trí các công tắc lựa chọn ph−ơng thức vận hành AUTO/MANUAL, LOCAL/REMOTE, Bơm1/Bơm2.
b) Khối thiết bị thuỷ lực và cơ cấu chấp hành:
Khối thiết bị thuỷ lực và cơ cấu chấp hành về cấu trúc cơ bản nh− đã nêu trong mục 1.2 thuộc ch−ơng 1. Trong đó công suất của các động cơ bơm dầu cũng nh− bơm lọc dầu, động cơ chốt treo... đ−ợc tính toán và đ−a ra bởi bộ phận thiết kế cơ khí và thuỷ lực. Căn cứ vào các số liệu công suất đ−ợc cung cấp, chúng ta sẽ tính toán và chọn các thiết bị động lực phù hợp cho hệ thống thuỷ lực và các cơ cấu chấp hành nh− mục 2.1.4 và phần thiết bị thuộc khối vận hành nh− đã nêu ở trên. H 2.9 chỉ ra nguyên lý tạo ra lực cơ học của xi lanh thuỷ lực.
Trong phần này chúng ta còn cần phải quan tâm đến số l−ợng và yêu cầu cụ thể của các van điện từ cho nâng hạ cửa van.