- giao diện điều khiển Thu thập, xử lý và l − u
G Từ đó ta đ− ợc biểu thức đặc tr − ng của các mômen lực tác động là:
2.2.2. Cấu hình phần cứng các trạm điều khiển tại chỗ
Trên cơ sở đã có sơ đồ khối chức năng và những tính toán thiết kế trạm điều khiển tại chỗ nêu trong các mục 2.1.1, 2.1.5 và phần tính toán lựa chọn các thiết bị đảm bảo nguồn động lực ở mục 2.2.1. Trong phần này chúng ta sẽ lựa chọn các thiết bị điều khiển và vận hành cho hệ thống nh− sau:
- Tr−ớc hết chúng ta lập bảng kê các thiết bị cần điều khiển, kiểu và số l−ợng vào/ra max đáp ứng yêu cầu công nghệ và đánh giá số l−ợng các khối cấu trúc lập trình có thể dùng đến nh− B 2.7. Sau đó ta điền các số liệu theo B 2.2 và 2.3, sẽ đ−ợc bảng tổng hợp yêu cầu kỹ thuật đối với PLC trạm tại chỗ.
Bảng 2.6: Công suất tiêu thụ của các thiết bị động lực
Stt Loại thiết bị Pth (kW) Itt (A) Số l−ợng
Dây dẫn (Số lõi x tiết
diện)
1 Động cơ bơm thuỷ lực 22 42 2 4x16
2 Động cơ bơm lọc dầu 3,7 7 1 4x2,5
3 Động cơ chốt treo 5,5 10,5 2 4x4
- Căn cứ vào số liệu tính toán đ−ợc trong B 2.7, có rất nhiều chủng loại PLC đáp ứng đ−ợc các thông số kỹ thuật đề ra nh− của OMRON, LG, MITSUBISHI, ABB, SIEMENS,... Tuy nhiên khi chọn thiết bị này ngoài việc căn cứ vào các thông số kỹ thuật đáp ứng của thiết bị còn phải tuỳ thuộc vào yêu cầu cụ thể của chủ đầu t− dự án và tiêu chí lựa chọn của ng−ời thiết kế. Nếu tiêu chí lựa chọn là giảm giá thành thì ta chọn LG hay OMRON, nếu tiêu chí là thiết bị phải do Châu âu sản xuất và thông dụng nhất thì ta chọn SIEMENS,... Vì thiết bị PLC của hãng Siemens đ−ợc sử dụng nhiều nhất, thông dụng nhất tại thị tr−ờng trong n−ớc và đa số thiết bị này
01 áp tổng - 1 0 0 0
02 Rơ le bảo vệ Alarm 1 0 0 0
03 Bơm dầu số 1 Y/∇ 7 3 2 2
04 Bơm dầu số 2 Y/∇ 7 3 2 2
05 Bơm lọc dầu Trực tiếp 5 1 1 1
06 Chốt treo 1 Trực tiếp, ĐC 8 2 1 1 07 Chốt treo 2 Trực tiếp, ĐC 8 2 1 1 08 Van nâng hạ - 7 3 2 2 09 Hiển thị BCD - - 16 1 1 10 Các công tắc - 15 - - 3 11 Encoder - 3 - 1 1 12 Các cảnh báo khác, dự phòng 10 10 5 5 Tổng số: 72 40 16 19
Bảng 2.7:Tính toán thiết bị PLC điều khiển của trạm tại chỗ
Tổng hợp
Thời gian:
Thời gian quét đầu vào 10.000,0 (μs) Thời gian quét đầu ra 1.308,0 (μs) Thời gian ch−ơng trình 1.080,0 (μs) Thời gian truyền thông 16.000,0 (μs) Thời gian khác 3.000,0 (μs) Tổng: 31.388,0 (μs) Bộ nhớ: Bộ nhớ tổng 0 words Khác 50 words Tổng: 50 words
đ−ợc sản xuất tại Đức, nh− vậy nó đáp ứng hầu hết các yêu cầu của các dự án nh− xuất xứ G7 hay EU, tiện lợi trong sử dụng và vì tỷ trọng giá thành nhỏ trong mỗi dự án,... Vì vậy chọn PLC của hãng Siemens cho chế tạo các hệ thống điều khiển thiết bị cơ khí thuỷ công trong n−ớc là hợp lý nhất.
Từ những lý do trên ta chọn PLC loại S7- CPU 226 cho điều khiển trạm tại chỗ. Theo bảng thông số của nhà sản xuất thì CPU 226 có dung l−ợng bộ nhớ ch−ơng trình là 8 Kbytes, đạt yêu cầu đối với thiết bị PLC là 400 words, tức khoảng 800 bytes. Thời gian quét và xử lý ch−ơng trình kể cả trễ đầu ra và truyền thông là khoảng 42 ms. CPU 226 cho phép thời gian quét của ch−ơng trình lên đến 300 ms, vậy nó sẽ hoàn toàn phù hợp cho thiết bị điều khiển trạm tại chỗ.
- Tiếp theo chúng ta sẽ lựa chọn khối vận hành, nh− đã tính toán trong mục 2.1.5, cụ thể trong dự án này, chúng ta chọn các đồng hồ đo dòng điện của các bơm dầu và của hệ thống đ−ợc chọn TI là loại 150/1A cho mạch nguồn và 50/1A cho mạch động cơ bơm dầu. Cấp điện áp sử dụng trong hệ thống điều khiển trạm tại chỗ 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 (công suất phát sáng <= 1W) 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. Để thuận lợi cho việc tính toán hiển thị độ mở các cửa van cho hệ thống thiết bị cơ khí thuỷ công, thiết bị hiển thị M7F của OMRON đ−ợc lựa chọn.
- Tiếp theo chúng ta tính chọn bộ nguồn một chiều DC cho hệ thống nh− mục 2.1.5, thành lập bảng tính tổng hợp công suất tiêu thụ nguồn DC nh− B 2.8.
Từ đó ta chọn bộ nguồn một chiều 24 V có dòng điện 5 A là đủ dùng cho hệ thống, với thiết bị của Siemens, chúng ta chọn loại SITOP – 5A. Thông th−ờng nguồn cấp cho các van thuỷ lực là một bộ nguồn riêng có dòng điện 2-3 A.
Khi mất nguồn l−ới, những thiết bị sử dụng nguồn UPS chỉ là các thiết bị tiêu thụ nguồn DC, với công suất tiêu thụ của hệ thống nh− tính toán ở trên, để duy trì
trong 24 giờ, đòi hỏi dung l−ợng là 1830 Wh. Nh− vậy chúng ta sẽ chọn UPS cho hệ thống là loại cấp điện liên tục, 2 kwh.
Đối với biến áp 380/220 cấp nguồn điều khiển ta chọn loại 1 kVA.
Đến đây chúng ta đã hoàn toàn lựa chọn đ−ợc các thiết bị phần cứng để tích hợp hệ thống điều khiển trạm tại chỗ các thiết bị cơ khí thuỷ công.