BÁO CÁO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CẦU QUAY SÔNG HÀN

Đề tài nghiên cứu thiết kế hoàn chỉnh mạch điều khiển và hệ thống giám sát cầu quay sông Hàn: chế tạo và lắp ráp tủ động lực, tủ điều khiển và liên kết với các thiết bị ngoại vi: cảm biến, động cơ, phanh thủy lực...Sử dụng phần mềm Microwin S7-200 kết hợp với bộ chỉnh lưu số Simoreg DC Master của Simens để điều khiển hệ thống cầu quay.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO "HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CẦU QUAY SÔNG HÀN " Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CẦU QUAY SÔNG HÀNCONTROLLING AND SURPERVISING SYSTERM FOR HAN RIVER’S SWING BRIDGE SVTH: Huỳnh Hữu Hoàng1, Trần Văn Linh1 Nguyễn Trọng Thành1, Võ Thịnh Bảo2 Lớp: 107D2, 207CLC1, 1Khoa Điện, 2Khoa Chất Lượng Cao, Trường Đại Học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng GVHD: TS Nguyễn Hoàng Mai Khoa Điện, Trường Đại Học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu thiết kế hoàn chỉnh mạch điều khiển và hệ thống giám sát cầu quaysông Hàn: chế tạo và lắp ráp tủ động lực, tủ điều khiển và liên kết với các thiết bị ngoại vi:cảm biến, động cơ, phanh thủy lực...Sử dụng phần mềm Microwin S7 -200 kết hợp với bộchỉnh lưu số Simoreg DC Master của Simens để điều khiển hệ thống cầu quay. ABSTRACT The purpose of this research is to design a complete controller circuit and surpervisingsysterm for River Han’s Swing Bridge. The tasks include manufacturing and assembling thepower cabinet, the control cabinet and connecting with the pe ripheral devices (sensors,motors, hydraulic brakes...) Using Microwin S7-200 software combined with Simens’ SimoregDC Master digital rectifier to cotrol the movement of the bridge.1. Mở đầu : Cầu sông Hàn được đưa vào sử dụng năm 2001 để thay thế cho bến phà trungtâm thành phố Đà Nẵng. Sau khi đưa vào vận hành cầu đã trở thành biểu tượng củathành phố. Cầu sông Hàn không những có ý nghĩa về giao thông mà còn có ý nghĩa rấtquan trọng về chính trị, văn hóa và du lịch. Gần đây, do hệ thống cầu quay sông Hàndo Trung Quốc lắp đặt đã hoạt động nhiều năm đã trở nên cũ kỹ do đó phát sinh cáchư hỏng một số thiết bị gây vận hành rất khó khăn và không linh hoạt. Vì vậy nhómchúng tôi đã nghiên cứu thiết kế, lắp đặt hệ thống điều khiển giám sát bằng PLC củaSiemens hoàn toàn mới thay thế cho hệ thống củ để thực hiện việc quay cầu Sông Hànan toàn, linh hoạt và hoạt động tốt hơn.2. Giới thiệu tổng quan hoạt động hệ thống cầu quay sông Hàn : Hệ thống mới lúc khởi động, PLC nhận tín hiệu từ các hạn vị 2 bên bờ và cáccảm biến mở bánh xe trụ đỡ cầu. Khi đã có tín hiệu cho phép thì PLC đưa ra điện ápđiều khiển tương ứng thích hợp cho từng thời điểm quay của cầu. Ban đầu động cơ được khởi động với tốc độ thấp (điện áp cấp tối đa 100VDC,tương ứng tốc độ xấp xỉ 120v/phút). Mặc dù tốc độ được đặt bằng tay trên bàn điềukhiển, nhưng tốc độ khởi động và hãm do PLC đưa đến bộ chỉnh lưu là quy luật khôngđổi, nên tốc độ đặt chỉ ứng với tốc độ chạy cao nhất của động cơ. Biểu đồ tốc độ củađộng cơ được thể hiện qua đồ thị như sau: 1 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Hình 1: Biểu đồ thời gian của tốc độ động cơ điều khiển cầu quay3. Thiết kế hệ thống điệ điều khiển cầu quay sông Hàn:3.1. Các thông số của 2 động cơ quay cầu : Hai động cơ điện một chiều ZZJ-806 do Trung Quốc sản xuất có các thông sốsau: Công suất định mức 22,4kW; Điện áp phần ứng định mức 440VDC; Dòng điệnphần ứng định mức 60A; Tốc độ quay định mức 650v/phút; Điện áp kích từ định mức220VDC; Dòng điện kích từ định mức 3,06A; Khối lượng tổng cộng 770kg.3.2. Thiết kế tủ động lực của hệ thống : 3.2.1.Phần mạch động lực gồm các thiết bị chính sau : 01 cầu dao 3 pha 60A; 02 áp tô mát 60A; 04 khởi động từ 3 pha: SC-3N,100A; 02 khởi động từ 3 pha: S-N21, 32A; Hệ thống các role của omron; 01 máy biếnáp 3 pha 220/100-Y; 01 chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển; 01 máy biến áp 100/24một chiều; Hệ thống dây nối, cáp lực và các thiết bị khác.3.2.2.Mạch động lực : Hình 2 : Mô hình nối dây mạch động lực. Phần mạch điện động lực được bố trí trong tủ động lực. Nguồn cấp lấy từ điệnáp 3 pha xoay chiều 220/380 qua cầu dao đảo pha 60A.3.2.3. Tính toán điện trở hãm cho động cơ : Đặc tính của hệ thống là phải đảm bảo sự an toàn và ổn định khi cầu đượcquay, hệ thống cầu quay được truyền động bởi các dây cáp thông qua các cơ cấutruyền động, do vậy việc giữ cáp luôn căng trong cả quá trình vận hành là yêu tố rất 2 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012quan trọng. Qua thực nghiệm ta tính toán và đưa vào Hãm Động Năng Không Dừng,nghĩa là trong cả quá trình động cơ quay, luôn có hãm động năng xảy ra. Điện trở hãm được xác định theo dòng điện hãm và điện áp hãm. Vì trong chếđộ hãm này động cơ làm việc ở chế độ máy phát nên sức điện động phát raE  K .. (1) có giá trị lớn nhất l ...