Báo cáo nghiên cứu khoa học: THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SÀN NÂNG TÀU TẠI NHÀ MÁY X50

Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu cải tiến hệ thống điều khiển sàn nâng tàu tại nhà máy X50. Việc cải tiến hệ thống điều khiển dựa trên ứng dụng điều khiển tự động bằng PLC và mô phỏng quá trình hoạt động trên máy tính cá nhân. Nằm trong mục tiêu từng bước hiện đại hóa các trang thiết bị quân sự phù hợp với điều kiện sản xuất trong khu vực, nghiên cứu này cũng nhằm hoàn thiện hệ thống điều khiển cũ....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SÀN NÂNG TÀU TẠI NHÀ MÁY X50" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SÀN NÂNG TÀU TẠI NHÀ MÁY X50 DESIGNING AND IMPROVING THE SYNCROLIFT CONTROL SYSTEM AT X50 FACTORY Đinh Minh Diệm Huỳnh Nam Đông Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Nhà máy X50 TCCNQP TÓM T ẮT Bài báo giới thiệ u kết quả nghiên cứu cải tiến hệ thống điều khiển sàn nâng tàu tại nhà máy X50. Việc cải tiến hệ thống điều khiển dựa trên ứng dụng điều khiển tự động bằng PLC và mô phỏng quá trình hoạt động trên máy tính cá nhân. Nằm trong mục tiêu từng bước hiện đại hóa các trang thiết bị quân sự phù hợp với điều kiện sản xuất trong khu vực, nghiên cứu này cũng nhằm hoàn thiện hệ thống điều khiển cũ. Hệ thống điều khiển cải tiến bằng bộ PLC S7- 300 có thể thay thế hoàn toàn bộ điều khiển cũ, đồng thời kết nối điều khiển h ệ thống với máy vi tính, thực hiện điều khiển trực tiếp từ máy vi tính và mô phỏng hoàn toàn quá trình hoạt động của sàn nâng trên máy vi tính. Để đảm bảo cho quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã thiết kế chế tạo mô hình sàn nâng tàu 1000T có ứng dụng hệ điều khiển cải tiến, cho thấy hệ điều khiển cải tiến hoàn toàn có thể áp dụng trên thực tế. ABSTRACT This paper presents a design and improvement of the syncrolift control system at X50 Factory. The improvement of the control system uses the PLC control and simulates the syncrolift activity on the computer. This research is aimed not only to gradually modernize military equipment in comformity with regional manufacture but also improve old control systems. This improved control system with PLC S7-300 is a complete replacement for the old control system and connected to a PC for controlling and simulating all the syncrolift functions. In the course of this study, the reseachers have designed and manufactured a model for 1,000- ton syncrolift with an improved control system. Consequently, it is possible to apply this procedure to the manufacture of improved control systems. 1. Đặt vấn đề Sàn nâng tàu là một thiết bị quan trọng trong công tác hạ thủy tàu hoặc nâng tàu lên trên mặt nước để sửa chữa tàu. Sàn nâ ng tàu thích hợp với các nhà máy đóng hoặc sửa chữa tàu cỡ vừa. Sàn nâng tàu ại nhà máy X50 có trọng tải 350 tấn, sản xuất tại Hoa kỳ vào t những năm 60 của thế kỷ trước. Sàn nâng được điều khiển bằng tổ hợp các cụm rơ le động lực và các rơ le trung gian. Do vậy trong quá trình sản xuất, hệ thống làm việc không ổn định, thường xuyên hư hỏng. Việc thay thế các rơ le tốn kém và mất nhiều thời gian. Trong những năm gần đây, với sự ra đời của các bộ PLC tiên tiến và máy tính cá nhân, việc ứng dụng vào sản xuất, thay thế dần các cụm rơ le cồng kềnh đã và đang 9 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 được thực hiện rất nhanh. Hệ thống điều khiển sàn nâng tàu cũng không là ngoại lệ. Trên cơ sở của PLC và khả năng kết nối với máy tính, việc điều khiển sàn nâng có tính ổn định cao hơn, chính xác hơn, trực quan hơn, d kiểm soát hơn với phần mềm mô ễ phỏng toàn bộ quá trình hoạt động của nó. 4 3 2 1 Hình 1. Sàn nâng tàu. 1. Cọc betông; 2. Sàn nâng; 3. Các ụ tời; 4. Tàu trên sàn. 2. Hệ thống điều khiển cũ và các vấn đề tồn tại Sàn nâng tàu tại nhà máy X50 có hệ thống điều khiển bằng tổ hợp các cụm rơ le cồng kềnh, có nhiều vần đề tồn tại: - Tính ổn định không cao, thường xuyên hư hỏng; - Giá thành sửa chữa cao; - Độ chính xác điều khiển vị trí không cao, nhiều người tham gia quá trình điều khiển; - Khi hư hỏng rất khó xác định các vị trí hư hỏng. 3. Phương án cải tiến Do hệ thống điều khiển cũ không đáp ứng được các yêu cầu mới, phương án thiết kế hệ thống điều khiển mới bao gồm các tính năng vượt trội: - Tính ổn định cao trong điều kiện khí hậu Việt Nam; - Giá thành ở mức thấp, dễ mua sắm trong thị trường khu vực; - Độ chính xác cao, khả năng tương tác với máy vi tính tốt; - Khả năng tương tác với các thiết bị ngoại vi tốt; 10 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009 - Báo lỗi hệ thống cụ thể. - Có khả năng nâng cấp tốt. Trong điều khiển tự động hiện nay có nhiều phươ ng pháp đi u khiển tự động ề như điều khiển bằng PLC, điều khiển bằng vi mạch v.v, mỗi loại có một tính năng riêng phù hợp với các điều kiện làm việc cụ thể. Đối với hệ thống điều khiển sàn nâng tàu, chúng tôi lựa chọn phương án dùng hệ điều khiển bằng PLC. 4. Thiết kế hệ thống điều khiển mới bằng PLC và máy tính 4.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển Máy vi tính Thiết bị ngoại vi Hệ thống cóc PLC hãm, phanh Các tiếp điểm hành trình Tủ điện động lực Cụm động cơ điện 3 pha không đồng bộ 4.2. Thiết bị điều khiển - Điều khiển hệ thống bằng PLC, lựa chọn PLC S7-300 của hãng Siemens nhờ các tính năng tương tác ất t ...