7. Ngày hoàn thành đồ án:
5.2.4. Thuyết minh chương trình
Người vận hành sẽ chọn chế độ hoạt động của hệ thống là chạy độc lập hay chạy phối hợp bằng việc sử dụng một công tắc 2 trạng thái,
Khi chọn chế độ chạy độc lập, việc vận hành cơ cấu nâng hạ phụ hoặc cơ cấu nâng hạ chính được cũng được chọn bằng công tắc .
Sau cơ cấu nâng hạ chính hoặc nâng hạ phụ được chọn, chương trình PLC sẽ gọi chương trình con phục vụ cho việc điều khiển cơ cấu đó. Hoạt động của 2 cơ cấu hoàn toàn tương tự nhau, vì thế ta sẽ chỉ thuyết minh chương trình điều khiển cơ cấu nâng hạ chính 250 tấn.
Chương trình con điều khiển cơ cấu nâng hạ chính được gọi. Chương trình sẽ kiểm tra tín hiệu cho phép nâng, nếu tín hiệu này không thỏa mãn, tức là hạn vị báo cơ cấu không được phép nâng thì chương trình sẽ không nhận lệnh nâng từ tay điều khiển. Tiếp tục kiểm tra tín hiệu cho phép hạ, tương tự như tín hiệu cho phép nâng, nếu hạn vị báo cơ cấu không được phép hạ thì chương trình cũng sẽ không nhận lệnh hạ từ tay điều khiển.
Tay điều khiển được sử dụng để mã hóa tín hiệu điều khiển nâng, hạ và tốc độ nâng, hạ của cơ cấu. Chương trình đọc các tín hiệu từ tay điều khiển để biết được người vận hành ra lệnh nâng hay hạ và với tốc độ bao nhiêu. Từ đó gửi tín hiệu tương ứng ra các ngõ ra để điều khiển biến tần hoạt động.
Khi có lệnh chạy, tức là có sự chuyển trạng thái từ dừng sang chạy, timer T0 sẽ được kích hoạt để đếm thời gian 1s. Sau khoảng thời gian 1s, chương trình kiểm tra áp tô mát điều khiển phanh của động cơ nâng hạ, nếu áp tô mát này chưa tác động, tức là động cơ phanh chưa giải phóng cho trục động cơ nâng hạ hệ thống sẽ phải dừng, PLC sẽ phát lệnh dừng biến tần, tần số đặt cho biến tần sẽ bằng 0.
Nếu sau 1s, áp tô mát điều khiển động cơ phanh đã tác động, hệ thống hoạt động bình thường.
Trong khi nâng, nếu hạn vị trên tác động, hệ thống sẽ dừng lại, không cho phép nâng, chương trình sẽ không nhận lệnh nâng từ tay điều khiển mà chỉ nhận lệnh hạ. Trong quá trình hạ, nếu phát hiện thấy sườn xuống của tín hiệu hạn vị trên, tức là hạn vị trên thôi không tác động, biến không cho phép nâng bị xóa, hệ thống có thể hoạt động nâng hạ bình thường
Chương 5: Lập trình PLC S7-300
Trong trường hợp hạ tải, hoạt động của chương trình khi có tín hiệu hạn vị dưới hoàn toàn tương tự như khi nâng có tín hiệu hạn vị trên.
Ở chế độ chạy phối hợp, lúc này dữ liệu của 2 PLC được trao đổi thông qua mạng MPI. Các dữ liệu về tín hiệu quyền điều khiển, tín hiệu hạn vị, vị trí của encorder sẽ được trao đổi bằng việc sử dụng gói dữ liệu Global Data.
Chương trình kiểm tra tín hiệu từ nút ấn quyền điều khiển của 2 cabin, nếu không phù hợp nhau sẽ không cho vận hành hệ thống và báo lỗi cho người vận hành biết.
Nếu phù hợp, chương trình sẽ đưa tín hiệu báo sẵn sang lên cabin điều khiển. Ta thuyết minh chương trình điều khiển phối hợp, quyền điều khiển đặt tại cabin của giàn cầu trục số 1.
Khi đó PLC ở giàn cầu trục số 2 làm nhiệm vụ thu thập thông tin từ hạn vị, tín hiệu encorder để làm dữ liệu gửi sang PLC ở giàn cầu trục số 1 xử lý, và nhận tín hiệu điều khiển từ PLC số 1 đưa đi điều khiển biến tần ở giàn số 2.
Chương trình điều khiển kiểm tra xem có lỗi mất đồng bộ không, nếu có tức là hệ thống đang ở chế độ hiệu chỉnh bằng tay.Chương trình hiệu chỉnh bằng tay được gọi. Chương trình hiệu chỉnh bằng tay điều khiển nâng hoặc hạ động cơ nâng hạ số 2 để sai lệch của 2 tín hiệu encorder nằm trong phạm vi cho phép.
Việc điều khiển nâng hoặc hạ động cơ nâng hạ số 2 tùy thuộc vào vị trí hiện tại của móc treo của cầu trục số 2. Nếu sai lệch encorder âm, tức là móc treo số 2 đang ở dưới móc treo số 1, khi ấn nút hiệu chỉnh, chương trình đưa tín hiệu điều khiển biến tần chạy chiều thuận với tốc độ nhỏ để hiệu chỉnh lại vị trí của móc treo. Đến khi sai lệch encorder giảm nhỏ hơn giá trị cho phép. Khi sai lệch encorder thỏa mãn, lỗi mất đồng bộ không còn, chương trình điều khiển sẽ không bỏ qua tín hiệu từ nút ấn hiệu chỉnh, lúc này hệ tự động chuyển sang hoạt động ở chế độ auto, kiểm tra nút ấn auto, nếu chưa được ấn, hệ thống sẽ không hoạt động chờ đến khi nút này được ấn.
Khi nút auto được ấn,, tức là người vận hành phát lệnh cho phép hệ thống hoạt động ở chế độ tự động điều chỉnh. Lúc này chương trình sẽ đọc tín hiệu từ tay điều khiển để nhận lệnh nâng, hạ, tốc độ nâng, hạ, và đưa ra tín hiệu điều khiển biến tần của cả 2 cầu trục hoạt động. Khi hoạt động, chương trình sẽ xử lý khi va phải các hạn vị hoàn toàn tương tự như chế độ chạy độc lập.
Việc tự động hiệu chỉnh được thực hiện trong chương trình ngắt theo thời gian OB35. Chu kỳ ngắt của khối chương trình này là 10ms. Cứ mỗi 10ms, chương trình sẽ đọc tín hiệu từ 2 encorder, tính ra sai lệch encoder, tức là sai lệch về vị trí của 2 móc treo. Nếu sai lệch này vẫn nằm trong khoảng không cần điều khiển, chương trình sẽ không thực hiện điều khiển. Nếu sai lệch vượt quá khoảng này, chương trình sẽ dựa vào dấu của sai lệch để đưa ra tín hiệu điều khiển.
Nếu sai lệch âm, tức là động cơ nâng hạ của cầu trục số 2 đang quay chậm hơn cầu trục số 1. Chương trình ngắt sẽ tăng tần số đặt cho biến tần 2 để tăng tốc độ. Mỗi 10ms sai lệch vượt quá, tần số đặt cho biến tần 2 sẽ tăng 0,02Hz. Lượng điều khiển được giới hạn trong khoảng 2Hz.
Nếu sai lệch vượt quá sai lệch cho phép, chương trình ngắt sẽ báo lỗi mất đồng bộ. Trong trường hợp có lỗi mất đồng bộ, chương trình ngắt chỉ làm nhiệm vụ đọc và tính sai lệch tín hiệu của 2 encorder.
Kết luận
KẾT LUẬN
Sau thời gian thực tập với nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống điều khiển hai
cầu trục nâng hạ đồng bồ rotor tải trọng 500T của nhà máy Trị An”, em không chỉ
tổng hợp được nhiều lượng kiến thức đã học trên giảng đường mà còn tìm hiểu thêm được những kiến thức mới. Cụ thể như sau:
1. Các công việc đã hoàn thành:
• Thiết kế hệ thống điều khiển cho 2 hệ thống cẩu • Đưa ra các vấn đề phát sinh khi sử dụng biến tần • Tìm hiểu về biến tần Varispeed G7 của Yaskawa • Tìm hiểu về S7-300 cùng với module mở rộng • Sử dụng phần mềm step7
2. Các công việc phát triển sau này:
• Tìm hiểu thêm các ứng dụng khác của PLC trong công nghiệp yêu cầu xử lý phức tạp hơn
Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo Hà Tất Thắng, các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hoá XNCN đã giúp đỡ em hoàn thành tốt chương trình tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày 29 tháng 5 năm 2010 Sinh viên
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bùi Quốc Khánh, Trang Bị Điện- Điện Tử Cầu Trục, Khoa Học Kỹ Thuật, 2006. [2] Bùi Quốc Khánh , Nguyễn Văn Liễn, Cơ Sở Truyền Động Điện, Khoa Học Và Kỹ
Thuật, 2007.
[3] Husain, I. and M. Ehsani, “Torque ripple Minimization in Switched Reluctance Motor Drives by PWM Control”, IEEE Trans. on Power Electronics, Vol. 11, No. 1, 1996, pp. 83-88.
[4] C. Dufour, J. Bélanger, S. Abourida, V. Lapointe, “FPGA-Based Real-Time Simulation of Finite-Element Analysis Permanent Magnet Synchronous Machine Drives”, Proceedings of the 38th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC ’07), Orlando, Florida, USA, June 17-21, 2007, pp. 530-537.
Mục lục
PHỤ LỤC
Chương trình của giàn cầu 2 hoàn toàn tương tự chương trình giàn cầu 1. Do vậy nta chỉ xét lâp trình cho giàn cầu 1.
Mục lục
Mục lục
Mục lục
Mục lục
Mục lục
Chương trinhg nâng hạ phụ FC4 hoàn toàn giống hệt chương trình nâng hạ chính FC3, chỉ khác các tiếp điểm vào ra.
Các chương trình chạy song song giàn cầu và xe con cũng tương tự như khi chạy đơn. Chỉ có sự khác biệt là:
• Với chương trinhg chạy giàn cầu thì lúc này hạn vị phải là hạn vị phải của giàn cầu thứ 2. Còn hạn vị trí là hạn vị trái của giàn cầu 1
• Với chương trinhg chạy xe con thì lúc này hạn vị tiến là hạn vị tiến của xe con là của cả hai giàn cầu. Còn hạn vị trí là hạn vị lùi của xe con là của cả hai giàn cầu
• Kiểm tra phanh của cả hai hệ thống. Hệ thống chỉ có thể hoạt động khi phanh của cả hai cơ cấu đều phải hoạt động