.ăSaăđ ăchoăb ăch aăn căthápălƠmămátăNhƠămáyă măcƠăMau

Một phần của tài liệu Nghiên cứu giải pháp dọn bùn bể chứa nước tháp làm mát xưởng phụ trợ nhà máy đạm cà mau (Trang 53)

(2.5) (2.7) Trongăđóμă kh iăl ng bùn trong tr c vít h s c n c a bùn chi u dài tr c vít

Hình 2.4. Công sỐ ỏ c n c a bùn

V y h s sau khi tra b ng là .

Cơng su t t ng c a tr c vít:

T ng cơng su t tr căvítăđ căxácăđnh theo công th c:

(2.8) T ng moment xo n cho tr c vít là: (2.9) H ăth ngăđi n S ăđ kh i: Ngu nă24V PLC Vanăth yă l c C măbi n ngătínăhi uă ngăngu n

Các thành ph n c a h th ngăđi n: a. Van Van 4/3 DSG-03 NSX Yuken (12V, 24V, ho c 100V) Áp su t: 120 bar L uăl ng: 66.67 l/ph. b. Contactor và relay:

Contactor LS GMC ậ32ăđóngăng t m chăđi n chính.

Contactor LS GMC ậ22ăđóngăng t m chăđi n v i ngu n thu l c. R le MY4_MY4N_Omron. Thông s LS GMC ậ 32 LS GMC ậ 22 i n áp ho t đ ng Dòngăđi n S pha c. Encoder

Encorder Omron E6B2-CWZ6C - i n áp ho tăđ ng 5 - 24VDC. - Dòng tiêu th l n nh t 80mA - T n s đápă ng; 100kHz - D i t căđ : 0 - 3000rpm

- S xung trên m t vòng quay: 1000. d. PLC

PLC MITSUBISHI FX3G, Module FX3U-4AD

Thông s các thi t b đi u khi n

B ng 2.3. Thông s các thi t b đi u khi n

Thi t b S l ng Dòngăđi n c căđ i i năápăđ u vào T ng c ng

Van th y l c 6 1.57(A) 24(V) 226W

PLC FX3G 1 0.8(A) 24(V) 19W

Encoder 2 0.008(A) 24(V) 0.384W

Máy phát đi n

220VAC

Ngu n 24VDC

Ngu n 5VDC

Driver b m ch y đai cao su 1Driver đ ng c Driver xi lanh đi n 1 Driver xi lanh đi n 2 Driver đ ng c ch y ch i M ch đ m 2

B m ng c ch y đai cao su 1

Driver đ ng c ch y đai cao su 2

ng c ch y đai

cao su 2 Xi lanh đi n 1 Xi lanh đi n 2 ng c ch y ch i

Vi đi u khi n M ch đ m 1 M ch đ m 3 M ch đ m 4 M ch đ m 5 M ch đ m 6 Tay c m đi u khi n N T à Encoder đ ng c

ch y đai cao su 1 ch y đai cao su 2Encoder đ ng c Bi n tr xi lanh đi n 1 Bi n tr xi lanh đi n 2

Ngu n 48VDC B ch nh l u B ch nh l u B ch nh l u B ng 2.4. NgỐ n c p cho roboỏ húỏ bùn STT B ph n Công su t i n áp vào Dòng vào i n áp ra Dòng ra Thi t b 1 B m 3,4 KW 80ậ300VAC 50/60Hz 18.5A 48VDC 80 A BST-400 2 D năđ ng xích, xilanh và ch i 2 KW 200-240VAC 50/60Hz 16 A 24 VDC 100 A RSP-2400-24 3 Encorder và vi đi u khi n 4,53W

100-264VAC

50/60 Hz 0.11A 5 VDC 2 A

5V-2A Meanwell 4 Driveră đi u

khi năb m 3 KW 48 VDC 80 A 5 VDC 35mA HEB48401X

5 Driveră đi u

khi n ch i 400 W 24 VDC 25A n = 0 ậ 3000 v/ph ZPLD.C20- 800LR 6 Driveră đi u

khi n xích 750 W 28VDC 35A n = 0 ậ 3000 v/ph EV-

VNH7040AY 7 Driveră đi u khi n xi lanh nâng h 30 W 24 VDC 5 A 30 VDC 10A SRD-05 VDC-SL-C

2.3. Gi iăphápd năbùnăchoăb ăch aăn călƠmămátăNhƠămáyă măCƠăMau:

Doăđ căđi m k t c u c a b ch aăn călƠmămátăcóăt ng cao 5 m bao kín và có h th ng c t ch ngăđ ph n thân tháp làm mát nên robot không th di chuy n m t cách t doăđ hút bùn trong b .

đ t hi u qu t iă u,ătaăchiaătoƠnăb di nătíchăđáyăb c a tháp làm mát ra thành nh ng vùng nh h nălà nh ng khu v c d n bùn hình ch nh tăđ c gi i h n b i các chân c t c aăthápănh ăhìnhăbên d i. Yêu c u bùn ph iăđ căb măraăngoƠiă quaăt ngăcaoăh năđáy b là 4 m t iăđi m t p k t phía sau h nên ta t n d ng k t c u c a h có s năt ng và c tăđ l păcácăđ u ch .ăCácăđ u ch này s k t n i v iăđ u ra c aărobotăđ chuy n bùn ra ngoài Robotăđiătrongăm iăvùngănƠyăđ hút bùn, sau khi h t qu đ o c a m t vùng di n tích đóăthìăcơng nhân v n hành s chuy năđ i ng n i,

đi u khi n robot qua vùng ti pătheoăđ ti p t c cơng vi c cho t i khi hồn thành. V đi u khi n s d ng GPSăđ xácăđ nh to đ c a robot đ xácăđ nhăđúngă

kho ng cách và v n t c di chuy n c a robot, c n chuy năđ i tín hi u t t aăđ GPS sang h to đ Descartes nh vào la bàn s đ theo dõi và hi u ch nh qu đ o c a robot trong su t q trình th c hi n cơng vi c

2.4. Saăđ ăchoăb ăch aăn căthápălƠmămátăNhƠămáyă măcƠăMau: Xơyăd ngăsaăđ (qu ăđ o):

Vi c xây d ngăsaăđ hay qu đ o cho robot nh măđ m b o tính hi u qu v th i gian và công su t d năbùnăđ ng th iăđ m b o an toàn cho k t c u b t c là robot không va ch m v i c tăvƠăt ng,ărobotătránhăđ c 3 h sơuălƠăđ u

vƠoăcácăb măn căđiălƠmămátă ph nătr c b . Theo k t c u b ta d ng thành

2ăsaăđ c ăb nănh ăhìnhăbênăd i. Tính m tăcáchăt ngăđ i, saăđ 1 robot d n bùn trong m t di n tích hình ch nh t 7 x 9 = 63 (m2). Th i gian th c hi n h t qu đ o này g m các khâu chu n b và k t thúc là 20 phút ậ 25 phút.ăSaăđ 2 có ph n tránh các h sơuălƠăđ uăvƠoăb măn căđiălƠmămát,ăph n này có kích

th c 13 x 5 (m2) + 7 x 4 (m2) = 93 (m2). Th i gian th c hi n h t qu đ o này g m các khâu chu n b và k t thúc là 30 ậ 32 phút. Nh ăv yăđ d n h t bùn thô trong b thì c n 16 gi làm liên t c,ăt ngăt choăb c hút bùn tinh, v y robot th c hi năhaiăb c công vi c bao g m các khâu chu n b an toàn, ki m tra thi t b,ăcácăđ năv ki m tra c n 36 ậ 40 gi .ăB c cịn l i cơng nhân d n s ch các v trí chân c t, rãnh, khe h pămƠărobotăkhơngăđiăt iăđ c cho tồn b b c n 16 gi . T ng th i gian kho ng 56 gi t ngăđ ngă6ăngƠyălƠmăvi c trong th i gian b oăd ng Nhà máy, v th i gian rút ng năđ că4ăngƠyăđ n 6 ngày so v iăph ngăphápăd bùn th công. V nhân s ,ăph ngăánăc nă4ăng i

ậ5ăng i h tr nên s laoăđ ng tr c ti p gi m cịnăítăh nă1/3.

Hình 2.7. Sa đ cho ỏoàn b b ch a n c làm máỏ Nhà máy m Cà maỐ ; b) Sa đ

L uăđ ăth căhi n:

B tăđ u

Nh năbƠnăgiaoăb ăch aă n călƠmămátă(T21101) aărobotăhútăthôăvƠăcácăthi tăb ă h ătr ăvƠoăT21101 Hút bùn thô Ki mătra Hút bùn tinh D năth ăcông Ki mătra

Nghi măthuă- Bàn giao K tăthúc

t

t

Ki mătra, k tăn iărobotăv iă ngă đ uăraăbùn Ki mătra t t Khôngăđ t i năn căvƠoăb ă 0.3m ậă0.5m Khôngăđ t i năn c vƠoăb ă0.3m Khôngăđ t

2.5. Gi iăthíchăcácăb cătrongăl uăđ :

B c 1: Nh n bàn giao b ch aăn c làm mát T21101:

X ng ph tr NhƠămáyăxưăn c trong b basin t i m căn c còn l i cao 0.35m. Cô l p và cách ly công ngh , ki mătraăcácăđi u ki năanătoƠnăvƠăđánhăgiáăr iăroăkhiă

th c hi n công vi c. Th c hi n các bi năphápăt ngăc ng an tồn n u c n

B că2μă aărobotăhútăbùnăthơăvƠăcácăthi t b h tr vào b T21101

Nhà máy h tr ph ngăti n t i và c uăđ aărobotăhútăbùnăthôăvƠăcácăthi t b ph tr nh ăđ ng ng, thi t b đi n vào b basin

B că3μă aărobotăhútăthôăậ robot hút tinh và các thi t b h tr vào T21101 m b o Robot ho tăđ ng năđ nh,ăđápă ng cơng vi c. Phịng an toàn c a Nhà máy s ki mătraăanătoƠnăchoăđi năvƠăanătoƠnăchoăng i v n hành, an toàn cho k t c u b basinătr c khi robot ho tăđ ng

B c 4: hút bùn thô

Theoăsaăđ đ c l p s n cho b basin,ărobotăhútăbùnăđiătheoă16ăph n di n tích c a n a sau c a h ,ăsauăđóăđiăti p theo 16 ph n di n tích c a n aătr c. Do ph n n a

tr c c aăđáyăb có 4 h n călƠăđ u vào c aă4ăb măđ aăn căđiălƠmămátănênăsaăđ

cho robot phúc t păh n.

Sau khiărobotăhútăbùnăthôăđiătheoăh tăsaăđ đ c l p s n, công vi c hút bùn thơ hồn t t,ăđ năv giám sát c a Nhà máy s ki mătraăđánhăgiáăk t qu d aăvƠoăđ s ch

vƠăl ng bùn còn l i trong b .

B c 5: Hút bùn tinh

S d ng robot hút bùn bán tinh (robot làm s ch) th c hi n công vi cătheoănh ăsaă đ c a robot hút bùn tinh.

Sauăkhiărobotăhútăbánătinhăđiătheoăh tăsaăđ đ c l p s n, cơng vi c hút bán tinh hồn t t,ăđ năv giám sát c a Nhà máy s ki mătraăđánhăgiáăk t qu d aăvƠoăđ s ch c a b .

B c 6: D n th công

Sau khi robot hút bán tinh th c hi n xong cơng vi c thì bùn v n cịn l i các v trí chân c t,ăchơnăt ng, các rãnh, khe h p.ă làm s ch bùn hoàn toàn nh ng v trí này thì c n kho ng 3 ho c 4 nhân công v i d ng c v sinh th c hi n trong m t ngày.

B c 6: Nghi m thu - bàn giao

năv giám sát c a Nhà máy ki mătraăđ s ch toàn b b m tăđáyăb vƠăđ m b o l păs năch ng th m c a b khơng b bong tróc hay hu h ng do q trình ho t

CH NGă3ă

MỌăHỊNHă NGăH Că

1. C ăS ăLụăTHUY T:

Robotădiăđ ng bánh xích là m t trong nh ng lo i robot có nhi uătínhăn ngăv t tr i, Lo i robot này có ti t di n ti p xúc v i m tăđ t l n mang l i l i th trong nh ng môi

tr ngătr nătr t, b m t di chuy n g gh . Xeăăbánhăxíchăđ c sáng ch l năđ u tiên vƠoăn mă1770ăb iăRichardăL.ăEdgeworthăvƠăđ c hoàn thi năchoăđ n nay [12]. Trên

c ăs đó,ămơăhìnhăđ ng h căđi u khi n cho robot hút bùn v i góc lái c aărobotăđ c

đi u khi năt ngăt nh ăbánhăd n vi sai t c là b ngăcáchăđi u khi n t căđ khác nhau cho bánh xích bên trái và bánh xích bên ph i.

M c dù có nhi u l i th v kh n ngăc ăđ ngănh ngărobotăbánhăxíchăth ng có nguy c ăb tr tătheoăh ng d căvƠăh ngăngang.ă c bi t khi ph i di chuy n trong

đáyăb tháp làm mát, cácăch ng ng i v t là k t c u c a b nh μăt ng, c t, h sâu là nh ng m i nguy cho robot trong v n hành. Chính vì th mà vi c l pămơăhìnhăđ ng h căđi u khi n cho robot và thu t toán bám sát qu đ oăđưăchoălƠăm t y u t quan tr ng mang l i hi u qu và an toàn cho thi t b .

2. THI TăK ăB ă I UăKHI N: 2.1. Mơăhìnhăđ ngăh c: H tr c to đ là h tr c to đ c đ nh trên m t ph ng chuy n đ ng nh ăhìnhăbênăd i: , , 1 2 3

Trongăđóμ i m : Tr ng tâm robot. i m : i m dị line. : Góc quay c a robot . : Góc quay mong mu n μăGócătr t . tr t trái và ph i. : các sai s dị v trí , : sai s dịăđ ng theo góc quay (°). V i r là bán kính bánh xe d năđ ng, là v n t c góc, đ tr t c a bánh xích trái

vƠăđ tr t c a bánh xích ph i [10]:

(3.1)

(3.2)

V i Kho ng cách hai dãy xích .

V i v n t c quay bánh trái và ph i đ c tính t các cơng th c:

(3.3) (3.4) (3.4) V i v n t c th c c a robot tính theo cơng th c [11]:

(3.5) (3.6) (3.7)

Mơăhìnhăđ ng h c c a robot hai bánh xích di chuy n trên m t ph ng [10]:

cos sin tan (3.8)

sin cos tan (3.9)

(3.10)

đ aămơăhìnhăt đi m dò line đ năđi m mong mu n l păph ngătrìnhă

sai s :

ng h c sai s c a mơ hình:

cos

cos tan

cos

sin (3.12) V i , là moment quán tính c a mơ hình , là kh i

l ng c a robot

H đ t tr ng thái năđ nh theo tiêu chu n Lyapunov:

(3.13) V i là các h s đi u khi n mang giá tr d ng.

2.2. nhăv ăvƠăđi uăkhi năchoărobotăđiătheoăqu ăđ o:

S d ng thi t b GPSăđ xácăđnh to đ th c t c aăRobot,ăđ xácăđ nhăđúngă

kho ng cách và v n t c di chuy n c a robot, trong h to đ Descartes ta dùng c m bi n la bàn s , Encoder thu tính hi u t căđ t hai bánh xích qua b đi u khi năđ đi u khi nărobotăđiătheoăsaăđ đưăl p..ăS ăđ kh i các thi t b đi u khi nănh ăsauμ

Hình 3.2. S đ kh i các ỏhành ph n đi Ố khi n roboỏ húỏ bùn

Thi tăb ăGPS:

S d ng thi t b GNSS C099 ậFλPăđ xácăđ nh v trí c a Robot. GNSS C099-

FλPăđ c tích h p v i chip ZED-F9P k t h p v iăRTKăđ kh oăsátăđ chính xác c a thi t b GPS này b ng cách tính kho ng cách c a m tăđi m t đ ng d năđ c xác

đ nhătr c. C099-FλPăchoăphépăđánhăgiáăhi u qu v ZED-F9P, mơ-đunăđ nh v đ

chính xác cáo U-Blox. Mơ-đunăZED-F9P cung c păđ nh v GNSS nhi uăb ngăt n và

choăng i dùng. B thu GPS h tr RTK,ăđ c g iălƠăắrover”,ăđ căcƠiăđ t trên Robot hút bùn ho c các máy t hành khác. M ng GPS-RTKăc ngăbaoăg m b thuăđ ng yên,

đ c g i là tr măắbase”,ăvƠăliênăk t vô tuy n gi a tr m base và rover

Hình 3.3. S đ kh i C099-F9P Các thơng s chình c a C099-F9P nh ăsauμ

B ng 3.1. Các ỏhơng s chính c a ỏhi ỏ b GPS C099-F9P

Power supply 2.1 mm plug 6 V-12 V DC, USB connection or LiPO cell JST connector

IO voltage 3.3V

USB Micro USB port for GNSS data and power suppl Protocols NMEA, UBX, RTC

Receiver type 184-channel u-blox F9 engine

GPS L1C/A L2C, GLO L1OF L2OF, GAL E1B/C E5b, BDS B1I B2I, QZSS L1C/A L1S L2C, SBAS L1C/A

Nav. update rate RTK up to 20 Hz1 Sensitivity Tracking & Nav -167 dBm

Cold starts -148 dBm Hot starts -157 dBm Reacquisition 160 dBm Serial interfaces 2 UART

1 SPI 1 USB

1 DDC (I2C compliant) Digital I/O Configurable timepulse

EXTINT input for wakeup RTK fix status

GEOFENCE status

Timepulse Configurable: 0.25 Hz to 10 MHz

Protocols NMEA, UBX binary, RTCM v. 3.3, SPARTN v. 2.0 Supply voltage 2.7 V to 3.6 V

Power consumption 68 mA at 3.0 V (continuous) Backup supply 1.65 V to 3.6 V

Thi tăb ăCompass sensor:

S d ng c m bi n la bàn s HMC5883L

C m bi n la bàn s HMC5883Lăcóăkíchăth c nh g n s d ng giao ti p I2C,

đ cădùngăđ đoăt tr ng c aătráiăđ t nh măxácăđ nhăph ngăh ng v iăđ chính

xácălênăđ n 1 ho că2ăđ , c m bi năcóăcáchăđoăriêngăbi t cho t ng tr c và có th k t h p l iăđ tính tốn 3D

Thơng s c a c m bi n la bàn s :

B ng 3.2. Thông s c a c m bi n la bàn s

c tính Conditions Min Typ Max Units

Power Supply Supply Voltage VDD Referenced to AGND VDDIO Referenced to DGND 2.16 1.71 2.5 1.8 3.6 VDD+ 0.1 Volts Volts Average Current Draw

Idle Mode Measurement Mode (7.5 Hz ODR;

No measurement average, MA1:MA0 = 00) VDD = 2.5V,

VDDIO = 1.8V (Dual Supply) VDD = VDDIO = 2.5V (Single Supply) - - 2 100 - - A A

Field Range Full scale (FS) -8 +8 gauss Mag

Dynamic Range

3-bit gain control ±1 ±8 gauss

Sensitivity (Gain) VDD=3.0V, GN=0 to 7, 12-bit ADC 230 1370 LSb/gauss Digital Resolution VDD=3.0V, GN=0 to 7, 1-LSb, 12-bit ADC 0.73 4.35 milli-gauss Noise Floor (Field Resolution) VDD=3.0V, GN=0, No

measurement average, Standard Deviation 100 samples

(See typical performance graphs below)

2 milli-gauss

Linearity ±2.0 gauss input range 0.1 ±% FS Hysteresis ±2.0 gauss input range ±25 ppm

Cross-Axis Sensitivity

Test Conditions: Cross field = 0.5 gauss, Happlied = ±3 gauss

±0.2% %FS/gauss Output Rate

(ODR)

Continuous Measurment Mode Single Measurement Mode

0.75 75 160 Hz Hz Measuremen t Period

From receiving command to data ready

6 ms

Turn-on Time

Ready for I2C commands Analog Circuit Ready for Measurements 200 50 s ms Gain Tolerance

All gain/dynamic range settings ±5 % I2C Address 8-bit read address

8-bit write address

0x3D 0x3C

hex hex I2C Rate Controlled by I2C Master 400 kHz I2C

Hysteresis

Hysteresis of Schmitt trigger inputs on SCL and SDA - Fall

(VDDIO=1.8V) Rise (VDDIO=1.8V) 0.2*V DDIO 0.8*V DDIO Volts Volts

Self Test X & Y Axes Z Axis

±1.16 ±1.08 ±1.08 ±1.08

gauss

X & Y & Z Axes (GN=5)

Một phần của tài liệu Nghiên cứu giải pháp dọn bùn bể chứa nước tháp làm mát xưởng phụ trợ nhà máy đạm cà mau (Trang 53)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(86 trang)