Loại hàng hóa

Một phần của tài liệu Nghiên cứu, thiết kế, thi công mô hình smart factory (Trang 59 - 71)

Hàng hóa được phân loại gồm 2 loại:  Tấm nhựa ABS 2 màu

- Kích thước tấm: 1250×2000mm - Độ dày: 120mm

- Vật liệu tạo đế: Nhựa ABS màu xanh dương - Vật liệu tạo nắp: Nhựa ABS màu xanh lá - Khối lượng: 8kg

50

 Thanh nhựa POM

- Kích thước: 1000 x 300 mm. - Phi: 30

- Khối lượng: 3kg

51

4.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị 4.4.1 Động cơ

Phân tích tải trọng

Tổng tải trọng khối hàng trên băng chuyền: W=20kg Tốc độ băng chuyền: Vlight = 0,6 m/s (băng tải nhẹ)

Vheavy = 0,45 m/s (băng tải nặng) Hệ số ma sát : µ = 0,15

Hệ số ma sát pully: π1 = 0,95

Hệ số ma sát hộp giảm tốc: π2 = 0,9 Thời gian làm việc: 8 giờ/ngày Dịng điện: 3pha – 220V – 50Hz.

Tính chọn tỉ số truyền

Tỉ số truyền bằng tỉ số vòng quay pully/bánh răng hộp số = 1/10 Tốc độ vòng quay pully: N1-light = 0,6/ 28xπ = 6,82 m/s

N1-heavy = 0,45/ 28xπ = 5,11 m/s

Tốc độ vòng quay hộp số: N2-light = 6,82 x 103 x (0,6/ 25) = 145.89m/s N2-heavy = 5,11 x 103 x (0,45/ 25) = 140,156m/s Tỉ số truyền động cơ = tốc độ vòng quay hộp số / tốc độ vịng quay pully. ηlight = 6,82 ×10−3

0,163 x 10−3 = 42 ηlight = 5,11 ×10−3

52

Tính mơmen động cơ

Momen đầu pully: T1-light = (µ x W x D/2)/η1 = (0,15 x 20 x 28/2)/42 = 1 N.m T1-heavy= (0,15 x 150 x 28/2)/55 = 5.727 N.m

Momen đầu hộp số: T2-light = (T1 x tỉ số truyền) x η2 = 5.012 N.m T2-heavy = (5.727x 9/100) x 55 = 25,55 N.m

Tính cơng suất động cơ

Công suất động cơ băng chuyền tải nhẹ:

HP = (T x N)/716,2 = (5.012 x 145.89)/716,2 = 1 HP

Thông số động cơ được tra theo catalogue ở mục phụ lục 1: - Hiệu suất: η = 78 %

- Hệ số công suất:  = 80 % - Dòng đầy tải: Ith = 1,81 A

- Dòng khởi động AC-3: IS = 10,5 A - Tốc độ vòng quay: n = 1420 rpm

- Moment danh định: T = 0,52 Kg.m = 5,1 N.m

Công suất động cơ băng chuyền tải nặng:

HP = (T x N)/716,2 = (25,55 x 140,156)/716,2 = 5 HP Thông số động cơ được tra theo catalogue ở mục phụ lục 2: - Hiệu suất: η = 86 %

- Hệ số công suất:  = 83 % - Dòng đầy tải: Ith = 7,81 A

- Dòng khởi động AC-3: IS = 46,2 A - Tốc độ vòng quay: n = 1420 rpm

53

4.4.2 Thiết bị bảo vệ

Để đảm bảo tính an tồn theo nghị định số 14/2014/NĐ-CP ngày 26/02/2014 của Chính phủ Hướng dẫn Luật điện lực về an toàn điện. Thiết bị, động cơ sẽ được bảo vệ 3 cấp: bảo vệ thiết bị, bảo vệ hệ thống và bảo vệ toàn nhà máy.

Lựa chọn thiết bị bảo vệ động cơ: Relay nhiệt:

- Động cơ tải nhẹ:

Động cơ có cơng suất 0,75 KW, điện áp 380V. Dòng động cơ là 1,81A. Ta chọn relay nhiệt theo dòng động cơ với điều kiện IRNmin ≤ 1,81 ≤ IRNmax

Theo bảng catalogue ở mục phụ lục 3, ta chọn relay nhiệt T18 hãng Mitsubishi với các thông số kỹ thuật sau:

Ngưỡng tác động: 1,4 – 2 A Ith = 1,7A

Thời gian khởi động động cơ: 5s Điện áp cách điện: 690V

- Động cơ tải nặng:

Động cơ có cơng suất 3,75 KW, điện áp 380V. Dòng động cơ là 7,81A. Ta chọn relay nhiệt theo dòng động cơ với điều kiện IRNmin ≤ 7,81 ≤ IRNmax

Theo bảng catalogue ở mục phụ lục 3, ta chọn relay nhiệt T18 hãng Mitsubishi với các thông số kỹ thuật sau:

Ngưỡng tác động: 7 – 11 A Ith = 9 A

Thời gian khởi động động cơ: 5s Điện áp cách điện: 690V

54

Contactor:

- Động cơ tải nhẹ:

Ta chọn contactor theo dòng động cơ AC-3, IS = 10,5 A.

Theo bảng catalogue ở mục phụ lục 4, ta chọn contactor S-T12 có các thơng số kỹ thuật sau:

Dịng khởi động IL = 20 A Dòng danh định Ith = 12 A Điện áp tối đa Ue = 690 V

Điện áp điều khiển: 380VAC/50Hz

Tiếp điểm chính / phụ: 3NO / 1NO + 1NC Dịng cấp cuộn kích từ: IC = 30 mA

- Động cơ tải nặng:

Ta chọn contactor theo dòng động cơ AC-3, IS = 46,2 A.

Theo bảng catalogue ở mục phụ lục 4, ta chọn contactor S-T50 có các thơng số kỹ thuật sau:

Dòng khởi động IL = 80 A Dòng danh định Ith = 50 A Điện áp tối đa Ue = 690 V

Điện áp điều khiển: 380VAC/50Hz

Tiếp điểm chính / phụ: 3NO / 2NO + 2NC Dịng cấp cuộn kích từ: IC = 45 mA

55

MCB:

MCB có tính năng: Cách ly, đóng cắt, bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn mạch cho động cơ. Động cơ SF-JR 1HP 4P có:

Dịng làm việc định mức Ith = 1,81 A

Theo bảng catalogue ở mục phụ lục 5, ta chọn MCB NF30-CS 3P 3A Mitsubishi với các thơng số kỹ thuật sau:

Dịng định mức In = 3 A Dòng cắt Ics = 1.5 kA Dòng cắt được Icu = 3 kA Điện áp cách điện Ui = 500 V Tính tốn dịng làm việc: Dịng khởi động: IS = 10,5 A Dòng làm việc CB: In = 3 A IS / In = 3,5 lần

Thời gian khởi động động cơ nằm trong khoảng thời gian trễ bảo vệ quá tải của CB ( tS = 10 – 35 giây)

56

Hình 4.4: Thời gian đóng cắt MCB

Động cơ SF-JR 5HP 4P có:

Dòng làm việc định mức Ith = 7,81 A

Theo bảng catalogue ở mục phụ lục 5, ta chọn MCB NF30-CS 3P 10A Mitsubishi với các thông số kỹ thuật sau:

Dòng định mức In = 10 A Dòng cắt Ics = 1.5 kA Dòng cắt được Icu = 3 kA Điện áp cách điện Ui = 500 V Tính tốn dịng làm việc: Dòng khởi động: IS = 46,2 A Dòng làm việc CB: In = 10 A IS / In = 4,62 lần

Thời gian khởi động động cơ nằm trong khoảng thời gian trễ bảo vệ quá tải của CB ( tS = 6 – 25 giây)

57

MCCB:

Lựa chọn MCCB bảo vệ cho mỗi hệ thống, chi tiết công suất của hệ thống được thể hiện ở bảng 4.2.

Hệ thống phân loại cân nặng: tiêu thụ cơng suất 3,375 kW, dịng tiêu thụ 8,145 A. Ta

lựa chọn MCCB NF63-SV 3P 15 A. Thông số kỹ thuật được tra ở phụ lục 5.

Hệ thống xếp hàng hóa pallet: 105,25 kW, dịng tiêu thụ 254 A. Ta lựa chọn MCCB

NS400-SW 3P 300 A. Thông số kỹ thuật được tra ở phụ lục 5.

Hệ thống phân loại màu sắc: 5,25 kW, dòng tiêu thụ 12,67 A. Ta lựa chọn MCCB

NF63-SV 3P 20 A. Thông số kỹ thuật được tra ở phụ lục 5.

Hệ thống dây chuyền sản xuất: 607,8 kW, dòng tiêu thụ 1350,8 A. Ta lựa chọn MCCB

NF1600-SEW 3P 1400 A. Thông số kỹ thuật được tra ở phụ lục 5.

Hệ thống dây chuyền lắp ráp: 2,8 kW, dòng tiêu thụ 6,75 A. Ta lựa chọn MCCB NF63-

SV 3P 10 A. Thông số kỹ thuật được tra ở phụ lục 5.

Hệ thống lưu kho: 507,5 kW, dòng tiêu thụ 1124,76 A. Ta lựa chọn MCCB NF1600-

SEW 3P 1200 A. Thông số kỹ thuật được tra ở phụ lục 5.

ACB:

Đặc điểm ACB với tốc độ đóng cắt nhanh, đảm bảo an tồn, dịng cắt lớn, thích hợp sử dụng để làm thiết bị bảo vệ cho nhà máy hoặc xí nghiệp. Nhà máy có tổng cơng suất là 1230,975 kW, dòng tiêu thụ 2500 A. Ta lựa chọn ACB AE3200-SW 3P 3200A. Thông số kỹ thuật được tra ở phụ lục 6.

Khoảng tác động: 2000 ≤ Ir ≤ 3200 Dòng danh định: 3200 A

58 4.4.3 Danh mục các thiết bị STT TÊN THIẾT BỊ MÃ SẢN PHẨM HÃNG THIẾT BỊ THÔNG SỐ CHÍNH 1 Động cơ 3 pha SF-JR 1HP 4P SF-JR 5HP 4P Mitsubishi Ith-1HP = 1,81 A IS-1HP = 10,5 A Ith-1HP = 7,81 A IS-1HP = 46,2 A 2 ACB AE3200-SW 3P 3200A Mitsubishi Ith = 3200 A 2000 ≤ Ir ≤ 3200 3 MCCB NF63-SV 3P 15 A NS400-SW 3P 300 A NF1600-SEW 3P 1200 A Mitsubishi In-weight = 15 A In-palletizer = 300 A In-warehouse = 1200 A In-production = 1400 A 4 MCB NF30-CS 3P 3A NF30-CS 3P 10A Mitsubishi In-1HP = 3 A In-5HP = 10 A Ics = 1,5 kA Icu = 3 kA 5 Contactor S- T12 S- T50 Mitsubishi IL-HP = 20 A Ith-1HP = 12 A IL-5HP = 80 A Ith-5HP = 52 A

6 Relay nhiệt T18 Mitsubishi

Ics-1HP = 1,4 – 2 A Ith = 1,7 A

Ics-5HP = 7 – 11 A Ith = 9 A

59

4.4.4 Module PLC

PLC yêu cầu sử dụng 43 thiết bị ngõ vào và 47 thiết bị ngõ ra, có kết nối Ethernet. Ta lựa chọn các thiết bị module PLC như sau:

CPU PLC: R04ENCPU Main base: R35B (5 slot) Power supply: R62P

I/O Combined Module: RH42C4NT2P ( 32 I/O )

Input module: RX28+ RX40C7 ( 8 AC + 16 DC Input ) Output module (Sink type): RY40NT5P ( 16 Output ) CPU extenssion: RJ71EN71

Tổng số lượng Input: 48 ( DC ) + 8 ( AC) = 56 Input Tổng số lượng Output: 32 + 16 = 48 Output

Tổng số slot sử dụng: 5 Slot

60

4.5 Thiết bị mô phỏng

Hệ thống Thiết bị Số lượng

Băng chuyền light 4m 1

Băng chuyền weight 1

Popup 1

Cảm biến hồng ngoại 2 Băng chuyền light 2m 1

Băng chuyền nghiêng 1

Palletizer 1

Băng chuyền heavy 4m 2

Cảm biến màu sắc 1

Cảm biến hồng ngoại 2 Băng chuyền light 6m 1 Băng chuyền light 4m 2

Pusher 2

Cảm biến hồng ngoại 4 Băng chuyền light 4m 4

Machine Center 2

Blade 2

Cảm biến hồng ngoại 4 Băng chuyền light 6m 2 Băng chuyền light 2m 1

Blade 1

Pick & place 1

Cảm biến hồng ngoại 4

Băng chuyền heavy 4m 1

Băng chuyền heavy 6m 1

Stacker Crane 1

Cảm biến hồng ngoại 3 Lưu kho

Phân loại cân nặng

Xếp hàng hóa pallet

Phân loại màu sắc

Dây chuyền sản xuất

Dây chuyền lắp ráp

61

Một phần của tài liệu Nghiên cứu, thiết kế, thi công mô hình smart factory (Trang 59 - 71)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(154 trang)