Tải bản đầy đủ

báo cáo thực tập tại công ty cổ phần thiết bị thủy lực HECO

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

MỤC LỤC
Lời Mở Đầu...............................................................................................................................2
I. Khái Quát Chung Về Công Ty.............................................................................................3
1. Giới thiệu về công ty.........................................................................................................3
Tên giao dịch: HECO HYDRAULIC EQUIPMENT JOINT STOCK COMPANY..............3
2. Ngành nghề kinh doanh của Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Thủy Lực Heco.....................3
3. Cơ cấu doanh nghiệp:......................................................................................................4
II. Quá Trình Thực Tập Tại Công Ty.....................................................................................5
PHẦN 1. Tìm Hiểu Một Số Thiết Bị Phổ Biến.......................................................................5
1.CẢM BIẾN TIỆM CẬN...................................................................................................5
2. Biến tần...........................................................................................................................10
3. PLC..................................................................................................................................13
..............................................................................................................................................18
4. Các thiết bị điện..............................................................................................................19
5. Động cơ SEVOR.............................................................................................................25
Phần 2. Thực hành.................................................................................................................29
1. Cài đặt, lắp đặt biến tần................................................................................................29
1.1. Cài đặt biến tần DELTA VLFD007L21A.........................................................................29
2. Cài đặt bộ đếm RC102C................................................................................................46


1


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Lời Mở Đầu
Là một sinh viên em biết rằng muốn học tốt thì không chỉ học những gì trong
sách vở một cách thụ động mà không biết mình học để làm gì và học những điều đó
sau nay phục vụ cho công việc gì,muốn có thể hiểu được sâu sắc mọi vấn đề cần phải
bám sát với thực tiễn và “học phải đi đôi với hành” chỉ khi đó mỗi người mới thực sự
hiểu được những kiến thức tiếp thu được dùng để làm gì và dùng nó như thế nào,việc
thực tập một mặt giúp cho mỗi sinh viên hiểu thêm công việc sau nay cũng như là rèn
luyện cho mỗi sinh viên về kỹ năng và nhất là việc thực hành sẽ giúp củng cố lại lý
thuyết.
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước vấn đề tự động hóa
sản xuất có vai trò đặc biệt quan trọng. Mục tiêu ứng dụng tự động hóa là nhằm nâng
cao năng suất dây truyền công nghệ, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của
sản phẩm đồng thời cải thiện điều kiện lao động.
Trong quá trình thực tập tại công ty cổ phần thiết bị thủy lực HECO, em xin
chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của anh chị trong công ty và các thầy cô hướng
dẫn. Tuy nhiên do thời gian thực tập không nhiều nên bản thân còn nhiều thiếu sót, em
mong sẽ nhận được sự góp ý của các thầy cô.

2


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

I. Khái Quát Chung Về Công Ty
1. Giới thiệu về công ty
Tên doanh nghiệp: công ty cổ phần thiết bị thủy lực HECO.
Tên giao dịch: HECO HYDRAULIC EQUIPMENT JOINT STOCK COMPANY
Tình trạng hoạt động: Đang hoạt động (đã được cấp GCN ĐKT)
Nơi đăng ký quản lý: Chi cục thuế Quận Hoàng Mai
Địa chỉ:Số 19, ngách 53B, ngõ 255 đường Lĩnh Nam, Phường Vĩnh Hưng, Quận
Hoàng Mai, Thành phố Hà Nội.
Đại diện pháp luật: Phạm Đức Minh
Địa chỉ người ĐDPL:-Giám đốc: Phạm Đức Minh
Ngày cấp giấy phép: 13/02/2012Ngày bắt đầu hoạt động: 09/02/2012


Ngày nhận TK: 02/02/2012
Năm tài chính: 2012
Số lao động: 24
Cấp Chương Loại Khoản: 3-754-190-194
NNKD chính: Bán buôn máy móc, thiết bị và phụ tùng máy khác (G4659)
TK ngân hàng:
Mã số thuế: 0105789180
Tên giao dịch: HECO HYDRAULIC EQUIPMENT JOINT STOCK COMPANY
Số tài khoản:
102010001466087
Tên ngân hàng:
NH Công thương
2. Ngành nghề kinh doanh của Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Thủy Lực Heco
G4659 Bán buôn máy móc, thiết bị và phụ tùng máy khác (Ngành chính)
C25920 Gia công cơ khí; xử lý và tráng phủ kim loại
C28110 Sản xuất động cơ, tua bin (trừ động cơ máy bay, ô tô, mô tô và xe máy);
C28120 Sản xuất thiết bị sử dụng năng lượng chiết lưu.
C28130 Sản xuất máy bơm, máy nén, vòi và van khác.
C28140 Sản xuất bi, bánh răng, hộp số, các bộ phận điều khiển và truyền chuyển
động.
C28160 Sản xuất các thiết bị nâng, hạ và bốc xếp.
C33110 Sửa chữa các sản phẩm kim loại đúc sẵn.
C33120 Sửa chữa máy móc, thiết bị.
C33200 Lắp đặt máy móc và thiết bị công nghiệp.
3


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

G46530 Bán buôn máy móc, thiết bị và phụ tùng máy nông nghiệp.
G4661 Bán buôn nhiên liệu rắn, lỏng, khí và các sản phẩm liên quan.
G4662 Bán buôn kim loại và quặng kim loại.
G4669 Bán buôn chuyên doanh khác chưa được phân vào đâu.
M72100 Nghiên cứu và phát triển thực nghiệm khoa học tự nhiên và kỹ thuật.
N82300 Tổ chức giới thiệu và xúc tiến thương mại.
N7730 Cho thuê máy móc, thiết bị và đồ dùng hữu hình khác.
3. Cơ cấu doanh nghiệp:
­

Giám đốc

­

1 Phó giám đốc

­

1 Kế toán trưởng

­

1 trưởng phòng kinh doanh

­

3 kĩ sư cơ khí thủy lực

­

2 kĩ sư tự động hóa

­

15 công nhân (3 điện + 10 cơ khí + 2 thợ hàn).

Công ty cổ phần thiết bị thủy lực HECO tuy có tuổi đời không dài nhưng đang kinh
doanh rất nhiều mảng liên quan đến các thiết bị máy móc cơ khí và tự động hóa.
Chuyên cung cấp, tư vấn, lắp đặt các hệ thống điện, điều khiển.
Chuyên cung cấp, tư vấn, thiết kế hệ thống điện động lực, hệ thống bơm, thủy lực.
Phân phối, kinh doanh, lắp đặt các thiết bị điện, điện tử, thủy lực.

4


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

II. Quá Trình Thực Tập Tại Công Ty
PHẦN 1. Tìm Hiểu Một Số Thiết Bị Phổ Biến.
1. Cảm Biến Tiệm Cận.
1.1 Thông tin cơ bản về Cảm biến Tiệm cận
-Một Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là "Công tắc tiệm cận" hoặc đơn giản là
"PROX") phản ứng khi có vật ở gần cảm biến.Trong hầu hết các trường hợp, khoảng
cách này chỉ là vài mm. Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết
máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy.
Các lợi ích chính của cảm biến tiệm cận công nghiệp là:
 Vận hành đáng tin cậy ngay cả trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: môi trường
ngoài trời hoặc môi trường dầu mỡ)
 Vận hành/cài đặt đơn giản và dễ dàng
 Mức giá hấp dẫn (ví dụ: rẻ hơn Cảm biến quang điện)
Ngày nay, cảm biến tiệm cận có mặt trong nhiều loại hình công nghiệp và ứng dụng.
Một số ví dụ:
 Công nghiệp chế tạo ô tô
 Công nghiệp máy công cụ
 Công nghiệp chế biến thực phẩm
 Xe đa dụng (ví dụ: xe tải, máy nông nghiệp)
 Máy rửa xe
-Các loại Cảm biến Tiệm cận
Có 2 loại cảm biến tiệm cận công nghiệp chính là:
-Cảm biến tiệm cận cảm ứng phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện từ. Dĩ
nhiên, thiết bị chỉ phát hiện được vật kim loại.
-Cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện dung
tĩnh điện. Do đó, thiết bị này có thể phát hiện mọi loại vật.
Mặc dù cảm biến cảm ứng chỉ phát hiện được các vật kim loại, chúng phổ biến hơn
nhiều trong công nghiệp. Những cảm biến này ít chịu ảnh hưởng của các nhiễu bên
5


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

ngoài hơn như EMC và - cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng - những cảm
biến này rẻ hơn cảm biến điện dung.
Trang tiếp theo sẽ giới thiệu cho bạn một số lý thuyết kỹ thuật về cách vận hành của
cảm biến cảm ứng.

-Cách vận hành của Cảm biến Cảm ứng

Cảm biến tiệm cận cảm ứng bao gồm một cuộn dây được cuốn quanh một lõi từ ở đầu
cảm ứng. Sóng cao tần đi qua lõi dây này sẽ tạo ra một trường điện từ dao động
quanh nó.Trường điện từ này được một mạch bên trong kiểm soát.
Khi vật kim loại di chuyển về phía trường này, sẽ tạo ra dòng điện (dòng điện xoáy)
trong vật.
Những dòng điện này gây ra tác động như máy biến thế, do đó năng lượng trong cuộn
phát hiện giảm đi và dao động giảm xuống; độ mạnh của từ trường giảm đi.

6


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Mạch giám sát phát hiện ra mức dao động giảm đi và sau đó thay đổi đầu ra. vật đã
được phát hiện.
Vì nguyên tắc vận hành này sử dụng trường điện từ nên cảm biến cảm ứng vượt trội
hơn cảm biến quang điện về khả năng chống chịu với môi trường. Ví dụ: dầu hoặc bụi
thường không làm ảnh hưởng đến sự vận hành của cảm biến.

-Đầu ra của Cảm biến Cảm ứng
Ngày nay, hầu hết cảm biến cảm ứng đều có đặc điểm đầu ra tranzitocó logic
NPN hoặc PNP (xem hình bên dưới). Những loại này còn được gọi là kiểu DC-3 dây.

Trong một số trường hợp cài đặt, người ta sử dụng cảm biến tiệm cận có 2 kết nối (âm
và dương).Chúng được gọi là kiểu DC-2 dây (xem hình bên dưới).

-Thường Mở/Thường Đóng

7


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Cảm biến tiệm cận được chia theo chế độ hoạt động thường mở (NO) và thường
đóng (NC) mô tả tình trạng có tín hiệu đầu ra của cảm biến sau khi có hoặc không
phát hiện được vật.
 Thường mở: Tín hiệu điện áp cao, khi phát hiện ra vật; tín hiệu điện áp thấp khi
không có vật
 Thường đóng: Tín hiệu cao khi không có vật; tín hiệu thấp khi phát hiện ra vật.
Cảm biến tiệm cận có cả hai đầu ra NO và NC được gọi là kiểu đối lập.
Lưu ý: Kiểu NO/NC dùng cho cả cảm biến cảm ứng và cảm biến điện dung.
-Khoảng cách Phát hiện - Tỷ lệ Tiêu chuẩn
Khoảng cách phát hiện là một thông số kỹ thuật quan trọng khi thiết kế PROX trong
máy.
Có ba loại là cảm biến tiệm cận cảm ứng khoảng cách phát hiện ngắn, trung và dài.
Khoảng cách phát hiện được nêu trong thông số kỹ thuật của cảm biến tiệm cận cảm
ứng dựa trên mục tiêu chuẩn di chuyển hướng trục của cảm biến.Mục tiêu chuẩn này
là một bản thép mềm hình vuông dày 1 mm, vật có thành phần chính là sắt.
Lưu ý: Đối với các vật di chuyển hướng tâm về phía bề mặt cảm ứng, khoảng cách
phát hiện sẽ khác!

-Hệ số Giảm Khoảng cách Phát hiện
Tùy thuộc vào loại kim loại được sử dụng, phạm vi phát hiện có thể nhỏ hơn khoảng
cách phát hiện định mức. Bảng sau cung cấp mức giảm khoảng cách phát hiện gần
đúng của một PROX tiêu chuẩn đối với các vật liệu kim loại khác nhau. Thông tin chi
tiết về sự lệ thuộc vào các loại kim loại có trong thông tin kỹ thuật của tài liệu mỗi
cảm biến cảm ứng.
Lưu ý: Các cảm biến cảm ứng đặc biệt có khoảng cách không phụ thuộc vào khoảng
cách của loại kim loại sử dụng. Chúng còn được gọi là cảm biến tiệm cận "Hệ số 1".
-Ảnh hưởng của Kích thước Vật
Khoảng cách phát hiện cũng chịu ảnh hưởng của kích thước của vật (vật nhỏ hơn sẽ
làm giảm khoảng cách phát hiện.
Đồng thời loại và độ dày của lớp mạ cũng ảnh hưởng đến khoảng cách phát hiện thực.
8


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

-Khoảng cách Phát hiện - Độ trễ (Hysteresis)
Độ trễ của cảm biến mô tả sự chênh lệch giữa khoảng cách mà cảm biến hoạt động và
khoảng cách mà cảm biến trở lại trạng thái ban đầu.
Độ trễ nhỏ cho phép định vị chính xác vật.
Giá trị của độ trễ thường nằm trong khoảng 5-10%.
-Tần số Đáp ứng
Theo EN60947-5-2, tần số đáp ứng xác định số lần phát hiện lặp lại có thể xuất ra mỗi
giây khi vật thử nghiệm tiêu chuẩn được đưa tới trước cảm biến nhiều lần
Xem sơ đồ đi kèm về phương pháp đo: Khoảng cách phải là 50% của khoảng cách
phát hiện định mức; tỷ số xung - tạm dừng được xác định là 1:2 (xem hình: M với
2M).
Lưu ý: Nếu tỷ số xung - tạm dừng khác (ví dụ: 1:1) thì đồng thời tần số đáp ứng tối đa
sẽ thấp hơn. Tần số đáp ứng tối đa cũng giảm nếu khoảng cách cao hơn hoặc thấp
hơn so với 50% khoảng cách phát hiện định mức.
-Cảm biến Cảm ứng Được bảo vệ
PROX được bảo vệ có cấu tạo gồm một tấm chắn quanh lõi từ.Tấm này có tác dụng
dẫn trường điện từ đến trước phần đầu.
Cảm biến tiệm cận được bảo vệ có thể được lắp chìm bằng mặt trên bề mặt kim loại,
nếu không gian chật hẹp. Điều này cũng có lợi là có thể bảo vệ cảm biến về mặt cơ
học.
Tuy nhiên, phạm vi phát hiện bị hạn chế, nhưng có thể lắp cảm biến dễ dàng với các
kim loại xung quanh mà không gây ra ảnh hưởng nào.
-Cảm biến Cảm ứng không được bảo vệ
Cảm biến không được bảo vệ không có lớp bảo vệ quanh lõi từ. Sự khác biệt giữa cảm
biến được bảo vệ và không được bảo vệ có thể quan sát được một cách dễ dàng.
Thiết kế này cho khoảng cách phát hiện lớn hơn cảm biến tiệm cận được bảo vệ.Cảm
biến cảm ứng không được bảo vệ có khoảng cách phát hiện gần gấp đôi so với loại
được bảo vệ có cùng kích thước đường kính. Không thể lắp PROX không được bảo vệ
chìm bằng mặt với bề mặt kim loại Do đó, khả năng bảo vệ về mặt cơ học thấp hơn.
Vì từ trường mở rộng ra tới cạnh của cảm biến, nên có thể bị ảnh hưởng của những
kim loại trong khu vực này. Cảm biến tiệm cận không được bảo vệ cũng nhạy cảm
hơn với giao thoa hỗ tương.
9


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Để tránh trục trặc khi lắp loại cảm biến này, vui lòng làm theo các hướng dẫn có trong
bản dữ liệu.
-Chọn Cảm biến Cảm ứng
Kết luận: Nếu muốn chọn đúng cảm biến tiệm cận cho một ứng dụng, cần phải lưu ý
đến một số điều sau:
 Điều kiện cụ thể của vật (loại kim loại, kích thước, lớp mạ)
 Hướng chuyển động của mục tiêu
 Vận tốc của mục tiêu
 Ảnh hưởng của kinh loại xung quanh
 Ảnh hưởng của nhiệt độ, điện áp, EMC, độ rung, va chạm, độ ẩm, dầu, bột, hóa
chất hoặc chất tẩy rửa
 Khoảng cách phát hiện bắt buộc

2. Biến tần
Bộ biến đổi tần số hay còn gọi là biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều
ở tần số này thành dòng điện xoay chiều có tần số khác mà có thể thay đổi được.
Đối với các bộ biến tần dùng cho việc điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều thì
ngoài việc thay đổi tần số của chúng còn có thể thay đổi cả điện áp ra với điện áp
lưới cấp vào bộ biến tần.
2.1. Nguyên lý làm việc của biến tần
Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn
điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều
bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ
điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cos phi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ
thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi
(nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay
10


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng
phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử
lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới
dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt
động cơ.
Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và
tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có
một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men
không đổi, tỉ số điện áp - tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy
luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc
tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt
do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.
Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù
hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID
và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều
khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.
2.2. Phân loại biến tần:
Biến tần được chia làm 2 nhóm là Biến tần máy điện và Biến tần van.
2.2.1. Biến tần máy điện
Nguyên lý chung của loại biến tần này là dùng máy điện xoay chiều làm nguồn
điện có tần số biến đổi.
2.2.2. Biến tần van
Nguyên lý làm việc của biến tần van là dùng các tún hiệu điều khiển để đóng mở
các van ( ở đây thường là các transistor hay thiristor ) biến đổi năng lượng điện
xoay chiều ở tần số này thành năng lượng điện xoay chiều có tần số khác. Biến
tần van được chia làm 2 loại:
+ Biến tần van trực tiếp.
+ Biến tần van gián tiếp.
Biến tần van được ứng dụng rộng rãi vì có nhiều ưu điểm như: kích thước nhỏ nhẹ,
không gây ồn, hệ số khuếch đại công suất lớn, hiệu suất cao.
2.2.3 Một số biến tần trên thị trường.
2.2.3.1. Biến tần ABB

11


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bến tần ABB là một trong những sản phẩm rất thế mạnh của tập đoàn
nổi tiếng ABB Phần Lan.Với nhiều dòng biến tần khác nhau và dãi công suất rất
lớn đặc biệt với công nghệ hàng đầu của mình trong lĩnh vực điện tự động hóa
ABB đã khẳng định được thương hiệu của mình trong nền công nghiệp của thế
gới Công suất từ 0.18kw đến 27MW cùng với dãi điện áp 200V đến 4.16KV và
công nghệ vượt trội Biến tần ABB đã được đánh giá là hãng có Biến tần đứng
đầu trên toàn cầu " theo IMS Study 2008"
* Biến tần cho chế tạo máy ACS 350: Dùng điều khiển tốc độ động cơ không đồng
bộ 3 Pha có yêu cầu điều khiển nâng cao, thông dụng chịu tải nặng sử dụng cho :
OEM-chế tạo máy dệt, máy in,máy chế biến thực phẩm, cao su, nhựa, gỗ , băng
tải...
* Biến tần công suất nhỏ ACS 150: Dùng điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ 3
Pha, 220V/0.37…2.2 KW, 380V/0.37…22 KW
* Biến tần công suất nhỏ ACS 150: Dùng điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ 3
Pha có yêu cầu điều khiển đơn giản, tải nhẹ.
2.2.3.2 Biến tần DELTA.
* VFD - B Series dùng cho tải nặng: Phù hợp với hầu hết các ứng dụng, các nhu cầu
thay đổi tốc độ máy đóng gói, băng tải.
Đặc biệt: Ứng dụng trong ngành Dệt sợi, Thang máy, Thang cuốn, Bơm, Quạt,
Nhựa và các dây chuyền sản xuất khác.
(công suất từ 700W –75kW (1pha/3pha; 220V~/380V~)
* VFD - L Series dùng cho tải nhẹ: Phù hợp với các ứng dụng nhỏ, các nhu cầu thay
đổi tốc độ, máy bắn bóng, máy đóng gói, băng tải. Điều khiển hoàn hảo động cơ
xoay chiều 3 pha công suất từ 0.2kW – 1.5kW Cài đặt đơn giản, Điện áp nguồn cấp
1&3 Pha/220V~,Công suất 400W & 750W.
2.2.3.3. Biến tần SIEMENS.
*Biến tần M420
Họ biến tần MICROMASTER 420 - 6SE6420 có công suất định mức từ

12


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

0.37KW đến 11KW đối với điện áp vào 3 pha AC 380V đến 480V, 0.12 KW
đến 5.5KW đối với điện áp vào 3 pha AC 200V đến 240V và 0.12KW đến 3KW
đối với điện áp vào 1 pha AC 200V đến 240V tần số ngõ vào 50/60Hz.
*Biến tần M430 :Biến tần MICROMASTER 430 - 6SE6430 có công
suất định mức từ 7.5KW đến 250KW đối với điện áp vào 3 pha AC 380V đến
480V, tần số ngõ vào 50/60Hz. điện áp định mức ngõ ra: 3 pha 380VAC , tần số
ngõ ra từ 0Hz đến 650Hz.
*Biến tần SINAMICS G110 :Biến tần SINAMICS G110 - 6SL có công
suất định mức: từ 0.12KW đến 3.0KW, điện áp định mức ngõ vào: từ 1 pha
200V240VAC , tần số ngõ vào 50/60Hz, điện áp định mức ngõ ra: 3 pha
220VAC, tần số ngõ ra từ 0Hz đến 650Hz.
2.3 Ưu điểm của biến tần là tiết kiệm điện
Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh
kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ hiện đại. Chính vì vậy, năng
lượng tiêu thụ cũng xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống.
Qua tính toán với các dữ liệu thực tế, với các chi phí thực tế thì với một động cơ sơ
cấp khoảng 100 kW, thời gian thu hồi vốn đầu tư cho một bộ biến tần là khoảng từ
3 tháng đến 6 tháng. Hiện nay ở Việt nam đã có một số xí nghiệp sử dụng máy
biến tần này và đã có kết quả rõ rệt.
Với giải pháp tiết kiệm năng lượng bên cạnh việc nâng cao tính năng điều khiển hệ
thống, các bộ biến tần hiện nay đang được coi là một ứng dụng chuẩn cho các hệ
truyền động cho bơm và quạt.
Nhờ tính năng kỹ thuật cao với công nghệ điều khiển hiện đại nhất (điều khiển
tối ưu về năng lượng) các bộ biến tần đang và sẽ làm hài lòng nhiều nhà đầu tư
trong nước, trong khu vực và trên thế giới.
2.4. Các loại tải nên sử dụng biến tần để tiết kiệm điện.
2.4.1. Phụ tải có mô mem thay đổi (điều hòa trung tâm, bơm cấp nước, bơm quạt
mát,... ).

13


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

2.4.2. Động cơ luôn chạy non tải mà không thể thay động cơ được thì phải lắp
thêm biến tần.
3. PLC
3.1. Khái niêm
Kỹ thuật điều khiển khả trình PLC (Pogrammable Logic Control) được phát
triển từ những năm 1968 – 1970. Trong giai đoạn đầu các thiết bị khả trình yêu cầu
người sử dụng phải có kỹ thuật điện tử, phải có trình độ cao. Ngày nay các thiết bị
PLC đã phát triển mạnh mẽ và có mức độ phổ cập cao.
Thiết bị điều khiển logic lập trình được PLC là dạng thiết bị điều khiển
đặc biệt dựa trên bộ vi xử lý, sử dụng bộ nhớ lập trình được để lưu trữ các lệnh
và thực hiện chức năng, chẳng hạn, cho phép tình logic, lập chuỗi, định giờ,
đếm, và các thuật toán để điều khiển máy và các quá trình công nghệ. PLC được
thiết kế cho các kỹ sư, không yêu cầu cao các kiếm thức về máy tính và ngôn
ngữ máy tính, có thể vận hành. Chúng được thiết kế cho không chỉ các nhà lập
trình máy tính mới có thể cái đặt hoặc thay đổi chương trình. Vì vậy, các nhà
thiết kế PLC phải lập trình sẵn sao cho chương trình điều khiển có thể nhập
bằng cách sử dụng ngôn ngữ đơn giản (ngôn ngữ điều khiển). Thuật ngứ logic
được sử dụng vì việc lập trình chủ yếu liên quan đến các hoạt động logic ví dụ
nếu có các điều kiện A và B thì C làm việc… người vận hành nhập chương trình
(chuỗi lệnh) vào bộ nhớ PLC. Thiết bị điều khiển PLC sẽ giám sát các tín hiệu
vào và các tín hiệu vào và các tín hiệu ra theo chương trình này và thực hiện các
quy tắc điều khiển đã được lập trình.
Các PLC tương tự máy tính, nhưng máy tính được tối ưu hóa cho các tác vụ
tính toán và hiển thị, còn PLC được chuyên biệt cho các tác vụ điều khiển và môn
trường công nghiệp. vì vậy các PLC:
+ Được thiết kế bền để chịu được rung động, nhiệt, ẩm và tiếng ồn.
+ Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra.
+ Được lập trình dễ dàng với ngôn ngữ điều khiển dễ hiểu, chủ yếu giải
quyết các phép toán logic và chuyển mạch.
14


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Về cơ bản chức năng của bộ điều khiển PLC cũng giống như chức năng của bộ
điều khiển thiết kế trên cơ sở các rơle công tắc tơ hoặc trên cơ sở các khối điện
tử đó là:
+ Thu nhận các tín hiệu vào và các tín hiệu phản hồi từ cảm biến.

+

Liên kết, ghép nối các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển và thực hiện đòng mở
các mạch phù hợp với công nghệ.
+ Tính toán và soạn thảo cá lệnh điều khiển trên cơ sở so sánh các thong tin thu
được
+Phân biệt các lệnh điều khiển đến các địa chỉ thích hợp.
3.2. Các thành phần cơ bản của một bộ PLC.
3.2.1. Cấu hình phần cứng.

Hình 4: cấu hình phán cứng.
Hệ thống PLC thong dụng có năm bộ phận cơ bản gồm: bộ xử lý, bộ nhớ, bộ
ngồn, giao diện vào/ra, và thiết bị lập trình. Sơ đồ hệ thống như hình trên.
- Bộ xử lý.
Bộ xử lý hay còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU), là linh kiện chứa bộ vi xử lý.
Bộ xử lý biên dịnh các tín hiệu vào và thực hiện các hoạt động điều khiển theo
chương trình được lưu trong bộ nhớ của CPU, truyền các quyết định dưới dạng
tín hiệu hoạt động đến các thiết bị ra.
15


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Nguyên lý làm việc của bộ xử lý tiến hành theo từng bước tuần tự, đầu tiên các
thông tin lưu trư trong bộ nhớ chương trình được gọi lên tuần tự và được kiểm
soát bởi bộ đếm chương trình. Bộ xử lý lien kết các tín hiệu và đưa kết quả đầu
ra. Chu kỳ thời gian này gọi là thời gian quét (scan). Thời gian vòng quét phụ
thuộc vào dung lượng của bộ nhớ, vào tốc độ của CPU. Nói chung một chu kì
quét như hình dưới.

Sau thao tác tuần tự chương trình sẽ dẫn đến một thời gian trẽ khi bộ đếm
của chương trinh đi qua một chu trình đầy đủ, sau đó bắt đầu lại từ đầu.
Để tránh thời gian quá trễ người ta đo thời gian quét của một chương
trình dài 1 Kbyte và coi đó là chỉ tiêu để so sánh các PLC. Với nhiều loại thiết
bị thời gian trễ này có thể tới 20ms hoặc hơn. Nếu thời gian trễ gây trở ngại cho
qua trình điều khiển thì phải dùng các biện pháp đặc biệt, chẳng hạn như lắp đặt
những lần gọi quan trọng trong thời gian một lần quét, hoặc là điều khiển các
thông tin chuyển giao để bỏ bớt đi những lần gọi ít quan trọng khi thời gian
quét dài tới mức không thể chấp nhận được. nếu các giải pháp trên không thỏa
mãn thì phải dùng PLC có thời gian quét ngắn hơn.
3.2.2. Bộ nguồn.
Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho bộ vi xử lý
(thường là 5v) và cho các mạch điênh trong các module còn lại ( thường là 24v).
3.2.3. Thiết bị lập trình.
Thiết bị lập trình được sử dụng để lập các chương trình điều khiển cần thiết, sau
đó chuyển cho PLC. Thiết bị lập trình có thể là thiết bị lập trình chuyên dụng,
có thể là các thiết bị cẩm tay gọn nhẹ, có thể là phần mềm được cài đặt trên
máy tính cá nhân.
3.2.4 Bộ nhớ.

16


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ nhớ là nơi lưu trữ chương trình sử dụng cho các hoạt động điều khiển. Các
dạng bộ nhớ có thể là RAM, ROM, EPROM. Người ta luôn chế tạo nguồi dự
phòng cho RAM để duy trì chương trình trong trường hợp mất điện nguồn, thời
gian duy trì tùy thuộc vào từng PLC cụ thể. Bộ nhớ cũng có thể được chế tạo
thành module cho phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển có
kích cỡ khác nhau, khi cần mở rộng có thể cắm thêm.
3.2.5. Giao diện vào/ ra.
Giao diện vào ra là nơi bộ xử lý trung tâm nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi
và truyền thông tin đến các thiết bị bên ngoài. Tín hiệu vào có thể từ các công tắc,
các bộ cảm biến nhiệt độ, các tế bào quang điện…. Tín hiệu ra có thể cung cấp
cho các cuộn dât công tắc tơ, các rơle, các van điện từ, các động cơ nhỏ…. Tín
hiệu vào/ ra có thể là tín hiệu rời rạc, tín hiệu lien tục, tín hiệu logic…
Các tìn hiệu vào/ ra có thể thể hiện như hình 5

Hình 5: Các tín hiệu vào ra.
Mỗi điểm vào ra có một địac chỉ duy nhất được PLC sủ dụng.
Các kênh vào\ra đã có các chức năng cách ly và điều hòa tín hiệu sao cho các bộ
cảm biến và các bộ tác động có thể nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm
mạch điện khác.
Tín hiệu thường được ghép cách điện (cách ly) nhờ linh kiện quang như hình 6.
Dải tín hiệu nhận vào cho các
17


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

PLC cỡ lớn có thể là 5v, 24v, 110v, 220v. Các PLC cỡ nhỏ thường chỉ nhập tín
hiệu 24v.
Tín hiệu ra cũng được ghép cách ly kiểu rơle như hình 7a, cách ly kiểu quang như
hìn7b

Hình 6: Cách ly điện tín hiệu vào

Hình 7: Cách ly tín hiệu ra
Tín hiệu ra có thể là tín hiệu chuyển mạch 24v, 100mA: 110v, 1A một chiều; thậm
chí 240v, 1A xoay chiều tùy loại PLC. Tuy nhiên, với PLC cỡ lớn dải tín hiệu ra có
thể thay đổi bằng cách lựa chọn các module ra thích hợp.
3.3. Cấu tạo chung của PLC.
Các PLC có hai kiểu cấu tạo cơ bản là: kiểu hộp đơn và kiểu module nối ghép.
Kiểu hộp đơn thường dùng cho các PLC cỡ nhỏ và được cung cấp dưới dạng
nguyên chiếc hoàn chỉnh gồm bộ nguồn, bộ xử lý, bộ nhớ và các giao diện vào\
ra. Kiểu hộp đơn thường vẫn có khả năng ghép nối được với các module ngoài
đẻ mở rộng khả năng của PLC..

18


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Kiểu module gồm các module riêng cho mỗi chức năng như module nguồn, module
xử lý trung tâm, module ghép nối, module vào\ra, module mờ, module PID…. Các
module được lăp trên các rãnh và được kết nối với nhau. Kiểu cấu tạo này có thể được
sử dụng cho các thiết bị điền khiển lập trình với mọi kích cỡ, có nhiều bộ chức năng
khác nhau được gộp vào các module riêng biệt. Việc sử dụng các module tùy thuộc
công dụng cụ thể.
4. Các thiết bị điện.
4.1. Rơle.
Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều
khiển sự làm việc của mạch điện
động lực.
Các bộ phận (các khối) chính của
rơle là: cơ cấu tiếp thu, cơ cấu trung
gian, cơ cấu chấp hành. Ví dị rơle
điện từ có các bộ phận: cuộn dây
(cơ cấu tiếp thu), mạch tùe nam
châm điện (cơ cấu trung gian), hệ thốn các tiếp điểm (cơ cấu chấp hành).
Ngày nay do sự phát triển của công nghệ, ngoài rơle điện cơ, rơle nhiệt,
rơle từ, các loại rơle điện tử rơle số với những ưu điêmt nổi bật đã phát triển và
sử dụng nhiều trong các nghành của sản xuất và đời sống
3.1.1. Rơle điện từ.
Rơle điện từ là rơle điện cơ, làm việc theo nguyên lý từ điện. xét 1 rơle
điện từ có cấu tạo như hình 9.
Khi có dòng điện i đi vào cuộn
dây 2 của nam châm điện 1, thì
nắp 3 của nam châm điện sẽ chịu
1 lực hút điện từ Fđt. Khi dòng
điên i lớn hơn dòng điện tác động
thì lực điện từ Fđt lớn

.
Hình 9: Cấu tao rơle điện từ.

19


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

hơn lực Flò xo của là xo 4, làm đóng tiếp điểm 5. khi dòng điện i nhỏ hơn dòng điện
trở về Itv, lực Flò xo lớn hơn lực điện từ Fđt, rơle nhả, cắt tiếp điểm 5.
Nhược điểm của rơle điện tử là công suất tác động tương đối lớn, độ nhạy thấp.
hiện nay người ta sử dụng vật liệu sắt từ mới để tăng độ nhạy của rơle.
4.1.2. Rơle nhiệt.
Rơle nhiêt dùng để bảo vệ động cơ điện và mạch điện khỏi bị quá tải.
Rơle nhiệt không tác động tức thời theo trị số dòng điện, vì cẩn có thời gian để
phát nóng. Thời gian làm việc khoảng vài giây đến vài phút.
Rơle nhiệt có nguyên lý làm việc dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện.
Loại rơle nhiệt thường có gắn phần tử cơ
bản là phiến kim loại kép, cấu tạo từ 2 tấm
kim loại, một tấm có hệ số giãn nở bé và
một tấm có hệ số giãn nở lớn. Khi đốt
nóng do dòng điện I, có thể dùng trực tiếp
cho dòng điện đi qua, hoặc dây điện trở
bao quanh.

Hình 10 là sơ đồ cấu tạo rơle nhiệt.
Bộ phận đốt nóng 1 đấu nối trực tiếp với mạch điện chính của thiết bị cần bảo vệ
(tự động cắt điện). Khi dòng điện chạy trong mạch điện tăng lên quá mức quy định
(động cơ điện bị quá tải) thì nhệt lượng tỏa ra làm cho kim loại 3 cong lên phía
trên (về phía kim loại có hệ số giản nở nhỏ). Nhờ lực kéo của lò xo 5, đòn bẩy 4 sẽ
quay và mở tiếp điểm 2, làm cho mạch điện tự động cắt điện. Khi bộ phận đốt
nóng nguội đi, thanh kim loại kép hết cong, ấn nút 6 là có thể đưa rơle nhiệt về vị
trí cũ, tiếp điểm 2 đóng.
4.1.3. Rơle tương tự, rơle kỹ thuật số
Các loiạ rơle điện- cơ có nhược điểm là tác động chậm và kém chính xác nên từ
những năm 70 đến năm 90 các rơle điện – cơ được cải tiến theo hướng điện tử
hóa, thay thế các cơ cấu đo, cơ cấu so ngưỡng bằng các mạch điện tử và vi mạch
20


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

bán dẫn. Đến khoảng những năm 90 người ta đưa kỹ thuật vi xử lý, vi điêu khiển
vào rơle, các tính năng của rơle càng ưu việt hơn.
Rơle tương tự có đặc trương là các thông số vào, ra của rơle như dòng điện,
điện áp, góc lệch pha, công suất… là các đại lương lien tục (analog).
Tín hiệu này được so sánh với 1 hay nhiều đại lượng đầu vào có giá trị chuẩn đẻ
cho tín hiệu đầu ra. Cấu trúc rơle gồm các khối như sau: khối tiếp thu, khối thực
hiên, khối trì hoãn và khối chỉ định.
Rơle kỹ thuật số có đặc điểm là tín hiệu xử lý bên trong của rơle ở dạng số
(dạng nhị phân 0, 1). Tín hiệu vào được chuyển sang tín hiệu số điểu khiển tín
hiệu ta. Kết cấu phần cứng và phần mềm của các kiểu rơle kỹ thuật số của các
hang khác nhau thường có những nét đặc biệt riêng, không giống nhau.
4.2. Cầu dao.
Cầu dao là loại thiết bị điện dùng để đóng, cắt dòng điện bằng tay, đơn giản
nhất, được sử dụng trong mạch điện có điện có điện áp 220V điện một chiều và
380 V điện xoay chiều.
Cầu dao thường dùng để đóng cắt mạch điện công suất nhỏ khi làm việc
không phải đóng cắt nhiều lần. Nếu điện áp mạch điện cao hơn hoặc mạch điện
có công suất trung bình và lớn hơn thì cầu dao làm nhiệm vụ cách li hoặc chỉ
đóng cắt không tải. Sở dĩ như vậy là vì khi cắt mạch điện, hồ quang sinh ra sẽ rất
lớn, tiếp xúc sẽ bị phá hủy trong một thời gian ngắn dẫn đến phát sinh hồ quang
giữa các pha, gât nguy hiểm cho người thao tác và hỏng thiết bị.
Để đảm bảo cắt điện tin cậy các thiết bị dùng ra khỏi nguồn điện, chiều
dài lưỡi dao phải đủ lớn (lớn hơn 50 cm) và để an toàn lúc đóng cắt, cần có biện
pháp dập tắt hồ quang, tốc độ di chuyển lưỡi dao tiếp xúc càng nhanh, thời gian
dập tắp hồ quang càng ngắn, vì thế người ta thường làm them lưỡi dao phụ có lò
xo bật nhanh ở các cầu dao có dòng điện một chiều lớn hơn 30A.

21


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Hình 11: cấu tạo và kí hiệu cầu dao.
1. tiếp điểm động (lưỡi dao); 2. tiếp điểm tĩnh; 3. đế cách điện.
Theo kết cấu người ta phân ra làm 2 loại 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực. Theo điện
áp phân ra điện áp định mức 250V, 500V. Theo dòng định mức có các loại 15;
25 ; 30; 40; 60; 75; 100; 150; 200; 300; 350; 600; 1000A. Theo điều kiện bảo vệ
có loại cầu dao không có hộp, loại có hộp che chắn. Theo yêu cầu sử dụng có
loại cầu dao có cầu chì bảo vệ và loại không có cầu chì bảo vệ.

4.3. Nút ấn.
Là thiết bị điện để điều khiển từ xa (có khoảng cách) đóng cắt tự động mạch
điện (mạch điện động cơ).
Có hai loại nút nấn : nút ấn thường hở và nút ấn thường đóng.
3.3.1 Nút ấn thường hở.

Hình 12: cấu tạo và ký hiệu nút ấn thường hở.
Khi ấn nút theo chiều mũi tên thì các tiếp điểm hở ra, cắt mạch điện. Khi
bỏ tay ra, nhờ lo xo phản, các tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu là thường hở.
22


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

4.3.2. Nút ấn thường đóng.

Hình 13: cấu tạo và ký hiệu nút ẩn thường đóng.
Khi ấn nút theo chiều mũi tên thì các tiếp điểm hở ra, cắt mạch điện. Khi
bỏ tay ra, nhờ lo xo phản, các tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu là thường đóng.
4.4. Công tắc tơ điện từ.
Công tăc tơ là loại thiết bị điện dùng để đóng cắt từ xa, tự động hoặc
dùng nút ấn các mạch điện có tải điện áp đến 500V, dòng điện đến 600A.
Công tắc tơ có hai vị trí: đóng và cắt. Tiếp điểm được giữ ở trạng thái đóng
nhờ có dòng điện trong cuộn dây hút (cuộn điều khiển) của cơ cấu điện từ.
Công tắc tơ điện từ có các bộ phận chính sau:
- Cơ cấu điện từ.
- Hệ thống tiếp điểm chính.
- Hệ thống tiếp điểm phụ.
- Hệ thống dập hồ quang.

23


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Hình 14: sơ đồ nguyên lý chung của các công tắc tơ điện từ. Trong
sơ đồ hình 14 ta thấy có 2 bộ phận cơ bản: cơ cấu điện tử và cơ cấu truyền
động. Cơ cấu truyền động gồm hệ thống tay đòn và tiếp điểm động. Cơ cấu
truyền động phải có kết cấu hợp lý để giảm thời gian thao tác đóng cắt, tăng
lực ép các tiếp điểm và giảm được tiếng kêu va đập.
4.4.1. Cơ cấu điện từ.
Cơ cấu điện từ của công tắc tơ gồm có mạch từ và cuộn hút.
Mạch từ của công tác tơ điện xoay chiều là các lõi thép được ghép bằng lá
thép kỹ thuật điện có chiều dày 0.35mm đến 0.5mm để giảm tổn hao sắt từ do
dòng điện xoáy. Mạch từ có dạng hình chữ E hoặc U, gồm 2 thành phần tĩnh (1)
được ghép chặt cố định, phần động (2) là nắp còn gọi là phần ứng được nối với
các tiếp điểm (3) qua hệ thống tay đòn (4).
Cuộn hút (5) có điện trở rất bé so với điện kháng. Khi có dòng điện qua cuộn
hút, sẽ có lực điện từ hút nắp (phần động 2), thông qua hệ thống tay đòn, đóng tiếp
điểm (3), duy trì vị trí đóng mạch điện của công tắc tơ (hình 14).
Nguên lý làm việc của công tắc tơ điện một chiều cũng tương tự như trên,
thường chỉ khác nhau ở hình dáng kết cấu truyền động của mạch từ tới tiếp điểm.
Công tắc tơ điện một chiều thường dùng mạch từ kiểu xupáp, có tiếp điểm động
bám chặt ngày vào nắp. Ngoài ra, vì sử dụng dòng điện một chiều, nên mạch từ
thường làm bằng sắt từ mềm, cuộn dây thường có dạng hình trụ tròn quấn sát vào
lõi, vì lõi thép ít nóng hơn trương hợp xoay chiều.
4.4.2. Hệ thống tiếp điểm.
Hệ thống tiếp điểm gồm các tiếp điểm thường mở(ở trạng thái hở) và các
tiếp đểm thường đóng, (ở trạng thái đóng) khi chưa có tác động của cuộn hút.

24


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Hình 15: 1.lõi sắt; 2. cuộn dây; 3. lò xo; 4.k1 ký hiệu tiếp điểm thường mở; 5. k2 ký
hiệu tiếp điểm thường đóng,
5. Động cơ SEVOR
5.1 khái niệm
Động cơ DC và động cơ bước vốn là những hệ hồi tiếp vòng hở ta cấp điện để
động cơ quay nhưng chúng quay bao nhiêu thì ta không biết kể cả đối với động cơ
bước là động cơ quay một góc xác định tùy vào số xung nhận được. Việc thiết lập
một hệ thống điều khiển để xác định những gì ngăn cản chuyển động quay của
động cơ hoặc làm động cơ không quay cũng không dễ dàng.
Mặt khác, động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín.
Tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển. Khi động cơ quay, vận
tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu có bầt kỳ lý do nào ngăn
cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa
đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ
đạt được điểm chính xác.
Động cơ servo có nhiều kiểu dáng và kích thước, được sử dụng trong
nhiếu máy khác nhau, từ máy tiện điều khiển bằng máy tính cho đến các mô
hình máy bay và xe hơi. Ứng dụng mới nhất của động cơ servo là trong các
robot, cùng loại với các động cơ dùng trong mô hình máy bay và xe hơi. Các
động cơ servo điều khiển bằng liên lạc vô tuyến được gọi là động cơ servo R/C
(radio- controlled). Trong thực tế, bản thân động cơ servo không phải được điều
khiển bằng vô tuyến, nó chỉ nối với máy thu vô tuyến trên máy bay hay xe hơi.
Động cơ servo nhận tín hiệu từ máy thu này. Như vậy có nghĩa là ta không cần
25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×