Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát mô hình cẩu trục dầm đôi (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát mô hình cẩu trục dầm đôi (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH CẨU TRỤC DẦM ĐÔI GVHD: TS. TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN SVTH : NGUYỄN NGỌC SƠN 12141455 S KL 0 0 4 5 8 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2017
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH CẨU TRỤC DẦM ĐÔI SVTH: Nguyễn Ngọc Sơn MSSV: 12141455 Khoá : 2012 Ngành: ĐIỆN TỬ- TRUYỀN THÔNG GVHD: T.S Trƣơng Đình Nhơn Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2017
3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH CẨU TRỤC DẦM ĐÔI SVTH: Nguyễn Ngọc Sơn MSSV: 1214141455 Khoá : 2012 Ngành: ĐIỆN TỬ- TRUYỀN THÔNG GVHD: T.S Trƣơng Đình Nhơn Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2017
4. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày__ tháng__ năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn MSSV: 12141455 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Truyền thông Lớp: 12141CLDT1 Giảng viên hƣớng dẫn: T.S Trƣơng Đình Nhơn ĐT: 0903675119 Ng y nhận ề tài: 09/2016 Ngày nộp ề tài: 02/2017 1. Tên ề tài: Thiết kế hệ thống iều khiển và giám sát mô hình cẩu trục dầm ôi. 2. Các số liệu, tài liệu ban ầu: - Tìm hiểu các tài liệu, các nghiên cứu trƣớc ây về các loại cẩu trục có trong thực tế. 3. Nội dung thực hiện ề t i: - Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt ộng của cẩu trục. - Thiết kế, thi công, tính toán và lựa chọn phần cứng cho mô hình cẩu trục dầm ôi. - Thiết kế giao diện iều khiển, giám sát và chuẩn oán hệ thống qua giao diện SCADA, HMI, Internet Explorer, Mobile - Lƣu trữ, xuất các báo cáo, biểu ồ dữ liệu thành file pdf. 4. Sản phẩm: - Mô hình hệ thống iều khiển cẩu trục dầm ôi. GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN i
5. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ v tên Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn MSSV: 12141455 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Truyền thông Tên ề t i: Thiết kế hệ thống iều khiển v giám sát mô hình cẩu trục dầm ôi Họ v tên Giáo viên hƣớng dẫn: T.S Trƣơng Đình Nhơn NHẬN XÉT 1. Về nội dung ề t i & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu iểm: 3. Khuyết iểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii
6. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ v tên Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn MSSV: 12141455 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Truyền thông Tên ề t i: Thiết kế hệ thống iều khiển v giám sát mô hình cẩu trục dầm ôi Họ v tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT 1. Về nội dung ề t i & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu iểm: 3. Khuyết iểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iii
7. LỜI CẢM ƠN Sinh viên xin chân th nh gửi lời cảm ơn ến: Ban giám hiệu trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh và Công Ty Rockwell Automation Việt Nam. Luận văn n y sẽ không thể ho n th nh nếu sinh viên không nhận ƣợc sự hƣớng dẫn của Thầy giáo T.S Trƣơng Đình Nhơn, bộ môn Điều khiển- Tự ộng hóa. Sinh viên cũng xin gửi lời cảm ơn ặc biệt ến các anh Nguyễn Đức Huy, Lê Văn Hải, Giáp Văn Vỹ, Viên Ngọc Minh ở Công Ty Rockwell Automation Việt Nam v anh Lê Nam Hải, Lê Bạch Quý Cƣờng, Trần Danh Hải, Bùi Phạm Đình Khang ở Công Ty Servo Dynamics ã hƣớng dẫn, tạo mọi iều kiện tốt nhất ể sinh viên có thể ho n th nh ƣợc ề t i luận văn n y. Mặc dù ã cố gắng trong quá trình tìm hiểu nhƣng do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót. Sinh viên rất mong nhận ƣợc sự góp ý, nhận xét của thầy cô v các bạn ể ồ án có thể ho n thiện hơn nữa. Sinh viên xin chân th nh cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh , Ngày tháng năm 20 Sinh viên thực hiện Nguyễn Ngọc Sơn iv
8. TÓM TẮT Đồ án “Thiết kế hệ thống iều khiển v giám sát mô hình cẩu trục dầm ôi” ƣợc thực hiện dựa trên công nghệ phần cứng v phần mềm của hãng Rockwell Automation. Sau quá trình nghiên cứu tìm hiểu cũng nhƣ thiết lập cấu hình cho phần cứng v phần mềm, sinh viên ã ho n th nh mô hình cẩu trục dầm ôi có thể iều khiển, giám sát ở nhiều chế ộ. Đề t i ã ƣợc mở rộng bằng các phần mềm của hãng Rockwell Automation ể có thể lƣu trữ dữ liệu, xuất các báo cáo ịnh kỳ theo ng y, theo tháng. v
9. MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHI U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ii PHI U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ xi DANH SÁCH BẢNG BIỂU xv Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay 1 1.2 Tính cấp thiết của ề tài 1 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 2 1.5.1 Phần cứng 2 1.5.2 Phần mềm 3 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu 3 1.7 Bố cục của ồ án 3 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUY T 4 2.1 Giới thiệu chung về cẩu trục 4 2.1.1 Khái niệm 4 2.1.2 Phân loại 4 2.1.2.1 Theo công dụng 4 2.1.2.2 Theo cách dẫn ộng 4 2.1.2.3 Theo kiểu dáng kết cấu dầm 4 2.1.2.4 Theo cách tựa của dầm cầu lên ƣờng ray di chuyển của cẩu trục 6 2.1.2.5 Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển cẩu trục 7 2.1.2.6 Theo phạm vi phục vụ 8 vi
10. 2.1.3 Các cơ cấu chính của cẩu trục 8 2.1.3.1 Pa lăng nâng hạ (Hoist) 8 2.1.3.2 Dầm chính cẩu trục (Main girder) 10 2.1.3.3 Cơ cấu di chuyển cẩu trục (dầm biên) (End carriage) 10 2.1.3.4 Hệ thống cấp iện (Electrical component) 11 2.1.3.5 Tủ iện cẩu trục v các thiết bị an to n khác (Electric panel and other safety device) 11 2.1.4 Phƣơng pháp iều khiển cẩu trục 11 2.1.4.1 Điều khiển cẩu trục bằng tay bấm có dây (Push pendant button) 11 2.1.4.2 Điều khiển cẩu trục từ cabin (Cabinet Control) 11 2.1.4.3 Điều khiển cẩu trục bằng tay cầm iều khiển từ xa (Radio remote control) 11 2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt ộng của cẩu trục dầm ôi 14 2.2.1 Cấu tạo 14 2.2.2 Nguyên lý hoạt ộng 15 2.2.3 Một số thông số chính 15 2.2.4 Ƣu v nhƣợc iểm của cẩu trục dầm ôi 16 2.2.5 Ứng dụng 16 Chƣơng 3: THI T K PHẦN CỨNG 17 3.1 Tổng quan phần cứng 17 3.1.1 Biến tần 17 3.1.1.1 Khái niệm về biến tần 17 3.1.1.2 Cấu tạo của biến tần 17 3.1.1.2.1 Bộ chỉnh lƣu 18 3.1.1.2.2 Tuyến dẫn một chiều 18 3.1.1.2.3 IGBT 19 3.1.1.2.4 Bộ iện kháng xoay chiều 20 3.1.1.2.5 Bộ iện kháng một chiều 20 3.1.1.2.6 Điện trở hãm 21 3.1.1.3 Nguyên lý hoạt ộng của biến tần 22 3.1.1.4 Lợi ích của việc sử dụng biến tần 23 vii
11. 3.1.2 PLC (Programmable Logix Controller) 23 3.1.2.1 Tổng quát về PLC 23 3.1.2.2 Cấu trúc, nguyên lý hoạt ộng của PLC) 23 3.1.2.2.1 Cấu trúc 23 3.1.2.2.2 Nguyên lý hoạt ộng 23 3.1.3 HMI(Human Machine Interface) 26 3.1.3.1 Khái niệm 26 3.1.3.2 Ƣu iểm khi dùng HMI 27 3.1.3.3 Hạn chế của HMI 27 3.1.4 Encoder 27 3.1.4.1 Giới thiệu v phân loại 27 3.1.4.2 Nguyên lý hoạt ộng của encoder 27 3.1.5 Mạng EtherNet công nghiệp 28 3.1.5.1 Tổng quan về mạng Ethernet công nghiệp p 28 3.1.5.2 Cáp EtherNet 28 3.1.5.3 Cáp EtherNet 28 3.1.6 Relay 29 3.1.6.1 Khái niệm 29 3.1.6.2 Cấu tạo 29 3.2 Thiết kế, tính toán và lựa chọn phần cứng 30 3.2.1 Yêu cầu của hệ thống 30 3.2.2 Sơ ồ khối 31 3.2.3 Tính toán v lựa chọn thiết bị 32 3.2.3.1 Khối biến tần 32 3.2.3.2 Khối iều khiển trung tâm 32 3.2.3.2.1 Mô- un cấp nguồn 32 3.2.3.2.2 CPU 32 3.2.3.2.3 Mô- un ngõ v o số 40 3.2.3.2.4 Mô- un Ethernet 41 3.2.3.3 Khối HMI 42 viii
12. 3.2.3.4 Khối truyền thông 43 3.2.3.5 Khối Rounter 44 3.2.3.6 Khối nguồn 45 3.2.3.7 Khối Relay 46 3.2.3.8 Các thiết bị ngoại vi 46 3.3 Bảng lựa chọn thiết bị 47 3.4 Kiến trúc tổng quan của hệ thống 47 3.5 Bản vẽ kết nối thiết bị của hệ thống 48 Chƣơng 4: THI T K PHẦN MỀM 58 4.1 Tổng quan phần mềm sử dụng trong ề tài 58 4.1.1 Studio 5000 58 4.1.2 Rslinx Classis 58 4.1.3 FactoryTalk View Studio 59 4.1.3.1 View Site Edition 60 4.1.3.2 View Machine Edition 60 4.1.4 Factorytalk Directory 60 4.1.5 Factorytalk ViewPoint 60 4.1.6 Factorytalk Historian 61 4.2 Lập trình cho Studio 5000 61 4.2.1 Cấu trúc của project trong Studio 5000 61 4.2.2 Add-On Instruction trong Studio 5000 63 4.2.3 Sử dụng User Defined trong Studio 5000 64 4.3 Thiết kế các tính năng trong FactoryTalk View ME 64 4.3.1 Liên kết ến Rslinx Enterprise 64 4.3.2 Thiết kế các Display cho FactoryTalk View ME 65 4.4 Thiết kế các tính năng trong FactoryTalk View SE 69 4.5 Thiết lập cấu hình cho phần mềm FactoryTalk Historian 73 4.6 Thiết lập cấu hình cho phần mềm FactoryTalk VantagePoint 75 4.7 Cấu hình cho Stratix 5700 77 4.8 Tính năng tự ộng cấu hình (ADC) trên biến tần PorwerFlex 78 ix
13. 4.9 Cấu hình biến tần PowerFlex 755 cho cơ cấu nâng hạ 83 4.10 Cấu hình biến tần PowerFlex 525 cho biến tần Traverse và biến tần Travel 83 4.10.1 Cấu hình các thông số 83 4.10.2 Cân chỉnh tự ộng 83 Chƣơng 5: K T QUẢ VÀ NHẬN XÉT 83 5.1 Kết quả 83 5.1.1 Phần cứng 83 5.1.2 Phần mềm 85 5.2 Nhận xét kết quả 88 Chƣơng 6: K T LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 89 6.1 Kết luận 89 6.2 Hƣớng phát triển 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 x
14. DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1 Cẩu trục dầm ơn 5 Hình 2.2 Cẩu trục dầm ôi 5 Hình 2.3 Cẩu trục ôi dạng giàn không gian 6 Hình 2.4 Cẩu trục tƣờng 7 Hình 2.5 Cẩu trục dầm treo 7 Hình 2.6 Pa lăng cáp iện dầm ôi 9 Hình 2.7 Pa lăng xích iện 9 Hình 2.8 Pa lăng xích kéo tay 10 Hình 2.9 Cơ cấu dầm biên cẩu trục 11 Hình 2.10 Tay bấm iều khiển cẩu trục có dây 12 Hình 2.11 Cabin iều khiển cẩu trục 13 Hình 2.12 Tay bấm iều khiển cẩu trục từ xa 13 Hình 2.13 Cấu tạo cẩu trục dầm ôi chuẩn 14 Hình 2.14 Sơ ồ nguyên lý hoạt ộng của cẩu trục dầm ôi 15 Hình 3.1 Sơ ồ mạch bên trong của một biến tần 17 Hình 3.2 Bộ chỉnh lƣu của biến tần 18 Hình 3.3 Tuyến dẫn một chiều của biến tần 18 Hình 3.4 IGBT của biến tần 19 Hình 3.5 Bộ iện kháng xoay chiều 20 Hình 3.6 Bộ iện kháng một chiều trong biến tần 20 Hình 3.7 Điện trở hãm trong biến tần 21 Hình 3.8 Sơ ồ mạch chi tiết của một biến tần 22 Hình 3.9 Các bộ phận của Relay 29 Hình 3.10 Sơ ồ khối hệ thống 31 Hình 3.11 Dòng biến tần Powerflex 525 AC drive 34 Hình 3.12 Thông số kỹ thuật biến tần Powerflex 525 35 Hình 3.13 Biến tần Powerflex 755 36 Hình 3.14 Bộ iều khiển Controllogix 1756 37 xi
15. Hình 3.15 Mô- un nguồn 1756-PA72/C 38 Hình 3.16 Bộ iều khiển Controllogix 1756-L73 39 Hình 3.17 Mô- un ngõ v o số 1756-IB32 40 Hình 3.18 Mô- un Ethernet 1756-EN2TR 41 Hình 3.19 Màn hình HMI PanelView Plus 1000 42 Hình 3.20 Cấu tạo của màn hình HMI PanelView Plus 1000 43 Hình 3.21 Stratix 5700 Managed Switch 44 Hình 3.22 Bộ phát Wifi D-Link DIR-612 44 Hình 3.23 Bộ nguồn 1606-XLE120E 45 Hình 3.24 Các Relay sử dụng trong hệ thống 46 Hình 3.25 Công tắc hành trình 47 Hình 3.26 Kiến trúc tổng quan của hệ thống 48 Hình 3.27 Bản vẽ kết nối sơ ồ mạch ộng lực 48 Hình 3.28 Bản vẽ kết nối biến tần Travel 50 Hình 3.29 Bản vẽ kết nối biến tần Traverse 51 Hình 3.30 Bản vẽ kết nối biến tần Hoist 52 Hình 3.31 Bản vẽ kết nối mô un Input 1756-IB32 53 Hình 3.32 Bản vẽ kết nối Relay 1 ến Relay 7 54 Hình 3.33 Bản vẽ kết nối Relay 8 ến Relay 13 55 Hình 3.34 Bản vẽ kết nối Encoder 56 Hình 3.35 Bản vẽ bố trí thiết bị 57 Hình 4.1 Phần mềm Studio 5000 58 Hình 4.2 Phần mềm Rslinx Classis 59 Hình 4.3 Phần mềm Factorytalk View Studio 59 Hình 4.4 Phần mềm Factorytalk Historian 61 Hình 4.5 Nơi tổ chức các Routine, Program, Task trong Studio 5000 62 Hình 4.6 Ngôn ngữ lập trình Ladder trong Studio 5000 63 Hình 4.7 Các khối Add-On Instruction sử dụng trong chƣơng trình 63 Hình 4.8 Các kiểu dữ liệu User-Defined trong Data Types 64 Hình 4.9 Tạo lien kết từ Factorytalk View ME ến RsLinx Enterprise 65 xii
16. Hình 4.10 Trang hiển thị tổng quan hệ thống trong FTV ME 65 Hình 4.11 Trang iều khiển trung tâm trong FTV ME 66 Hình 4.12 Trang cảnh báo trung tâm trong FTV ME 66 Hình 4.13 Trang chuẩn oán cho hệ thống trong FTV ME 67 Hình 4.15 Giao diện chuẩn oán Stratix 5700 67 Hình 4.16 Giao diện chuẩn oán controllogix 1756-L73 68 Hình 4.17 Trang c i ặt thông số cho biến tần trong FTV ME 68 Hình 4.18 Giao diện chuẩn oán tình trạng hoạt ộng của biến tần 69 Hình 4.19 Giao diện thanh ịnh hƣớng Navigation 69 Hình 4.20 Trang liên kết với phần mềm Portal qua Wed 70 Hình 4.21 Giao diện thiết kế cho Factorytalk Viewpoint 70 Hình 4.22 Lựa chọn ứng dụng cho Factorytalk Viewpoint 71 Hình 4.23 Chọn trang màn hình cho Factorytalk Viewpoint 72 Hình 4.24 Tiến h nh ƣa trang giao diện lên Wed 72 Hình 4.25 Giao diện ứng dụng trên wed 73 Hình 4.26 Tạo liên kết Rslinx Enterprise cho Factorytalk Historian 74 Hình 4.27 Cập nhật Tags bằng tính năng Discover Historian Point 74 Hình 4.28 Chỉnh sửa thông tin của Tags bằng công cụ PI System Management 75 Hình 4.30 Publish Trend ã tạo lên Wed. 76 Hình 4.31 Tạo báo cáo bằng Microsoft Excel 76 Hình 4.32 Truy cập thông tin của Trend v báo cáo Excel ã tạo trên Wed 77 Hình 4.33 Đăng nhập vào Main Stratix Switch. 77 Hình 4.34 Thiết lập các Port cho Main Stratix Switch 78 Hình 4.35 Cấu hình DHCP cho Stratix 5700 79 Hình 4.36 Thiết lập DHCP Persistence cho Stratix 5700 79 Hình 4.37 Kích hoạt chức năng ADC cho biến tần 80 Hình 4.38 Kích hoạt lƣu trữ dữ liệu vào Controller 80 Hình 5.1 Mô hình cẩu trục dầm ôi 83 Hình 5.2 Panel bố trí v ấu nối thiết bị 84 Hình 5.3 Màn hình HMI PanelView Plus 1000 84 xiii
17. Hình 5.4 Tay cầm iều khiển cẩu trục 85 Hình 5.5 Trang hiển thị tổng quan SCADA 86 Hình 5.6 Trang iều khiển trung tâm trên SCADA 86 Hình 5.7 Trang chuẩn oán trạng thái hoạt ộng trên SCADA 87 Hình 5.8 Chuẩn oán hệ thống thông qua Internet Explorer, iện thoại 87 Hình 5.9 Giao diện cảnh báo Alarm trên SCADA 87 xiv
18. DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng yêu cầu iều khiển 30 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật mô- un nguồn 1756-PA72/C 38 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật của Controllogix 1756-L73 40 Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật mô- un 1756-IB32 41 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật mô- un Ethernet 1756-EN2TR 42 Bảng 3.6 Bảng lựa chọn thiết bị cho hệ thống 47 xv
19. Đồ án tốt nghiệp Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện ại hóa ất nƣớc, h ng loạt những nh máy, công xƣởng ƣợc xây dựng v lắp ráp cùng với các dây chuyền công nghệ máy móc hiện ại ƣợc lắp ặt với khối lƣợng rất lớn. Tất cả các công việc xây dựng, lắp ráp và sửa chữa ó không thể thiếu các máy nâng chuyển. Do nhu cầu lắp ráp, xây dựng v sửa chữa hiện nay tăng nhanh kéo theo nhu cầu về máy nâng chuyển thời gian qua v tới ây cũng tăng rất mạnh. Ở nƣớc ta hiện nay có nhiều trung tâm nghiên cứu cũng nhƣ các nh máy, xí nghiệp ã v ang nghiên cứu thiết kế các loại cẩu trục với ủ mọi kích thƣớc, tải trọng v chế ộ l m việc ể áp ứng nhu cầu a dạng phong phú của thị trƣờng cẩu trục ang tăng nhanh. 1.2 Tính cấp thiết của đề tài Đáp ứng về nhu cầu tăng nhanh trong máy nâng vận chuyển phải kể ến cẩu trục v cẩu trục tháp. Trong ó “cẩu trục dầm ôi” ƣợc sử dụng rộng rãi trong các nh kho của bến bãi, nh máy, phân xƣởng ể di chuyển, nâng hạ h ng hóa, máy móc v những công việc nặng nhọc. Nó còn có ý nghĩa quan trọng về phƣơng tiện giảm nhẹ lao ộng nặng nhọc cho công nhân v tiếp tục nâng cao năng suất, áp ứng nhu cầu kỹ thuật hiện ại trong các ng nh kinh tế quốc dân. Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay, các hệ thống cẩu trục vẫn ang còn giới hạn về quy mô cũng nhƣ công nghệ. Với những kiến thức ã học về hệ thống iều khiển tự ộng, thiết bị iện, iều khiển lập trình, hệ thống thu thập dữ liệu, iều khiển v giám sát (SCADA) v những kiến thức cơ sở khác. Với nhu cầu tiếp cận với các thiết bị công nghệ hiện ại của hãng Rockwell Automation, từ ó có thể áp dụng v o các dự án thực tế nên sinh viên ã thực hiện ề t i “ Thiết kế hệ thống iều khiển v giám sát mô hình cẩu trục dầm ôi”. 1.3 Mục tiêu nghiên cứu - Hiểu ƣợc nguyên lý hoạt ộng của một số loại cẩu trục. - Hoàn thành mô hình cẩu trục dầm ôi. 1
20. Đồ án tốt nghiệp - Hiểu v kết nối ƣợc các phần cứng với nhau. - Nghiên cứu cấu tạo, hoạt ộng v thiết lập ƣợc biến tần cho ứng dựng cẩu trục dầm ôi. - Nghiên cứu v sử dụng ƣợc các phần cứng v phần mềm của hãng Rockwell Automation. - Điều khiển mô hình cẩu trục ở hai chế ộ Auto/Manual. Khi PLC gặp sự cố thì vẫn có thể iều khiển ƣợc hệ thống qua chế ộ Manual. - Sử dụng giao diện HMI v SCADA ể giám sát, hiển thị, iều khiển v chuẩn oán tình trạng của các thiết bị. - Xuất ƣợc các báo cáo, biểu ồ có thể xem trực tuyến giúp ngƣời quản lý nắm bắt ƣợc thông tin rõ r ng v ƣa ra những quyết ịnh chính xác, kịp thời ến hệ thống. 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu các loại cẩu trục trên thị trƣờng. - Thiết lập cấu hình biến tần iều khiển cẩu trục. - Khắc phục các sự cố khi biến tần hoặc hệ thống bị lỗi. - Lập trình cho PLC, SCADA v HMI. - Nghiên cứu các phần mềm lƣu trữ, xuất báo cáo . - Nguyên lý, thông số kỹ thuật các thiết bị. 1.5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Phần cứng Bao gồm các thiết bị dựa trên nền tảng công nghệ của hãng Rockwell Automation: - Programmable Logix Control (PLC): ControlLogix 1756-L73 - Module: 1756-IB32/A (Input) 1756-EN2TR (EtherNet) - Variable Speed Driver (VSD) PowerFlex 525 PowerFlex 755 - Human Interface Machine (HMI): PanelView Plus 1000 2
21. Đồ án tốt nghiệp - Switch Stratix 5700 Managed EtherNet Switch - Relay - Motor - MCB 1.5.2 Phần mềm Bao gồm các phần mềm ƣợc cung cấp từ hãng Rockwell Automation: - Studio 5000 V24 - Factorytalk View Site Editon V8.2 - Factorytalk View Machine Edition V8.2 - Factorytalk Historian - Factorytalk ViewPoint - Factorytalk VantagePoint - Integrated Architecture Builder Một số phần mềm khác: - Microsoft Visio 2013 - AutoCAD Electrical 2014 - VM Ware Workstation V12 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu - Tìm hiểu các hệ thống cẩu trục ƣợc chia sẻ trong v ngo i nƣớc. - Tìm kiếm tham khảo các t i liệu về phần cứng v phần mềm. - Kiểm tra, khắc phục một số lỗi thƣờng xảy ra ở biến tần. 1.7 Bố cục của đồ án Đồ án gồm 6 chƣơng với các nội dung nhƣ sau Chƣơng 1 TỔNG QUAN Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chƣơng 3 XÂY DỰNG PHẦN CỨNG Chƣơng 4 THIẾT KẾ PHẦN MỀM Chƣơng 5 KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT Chƣơng 6 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 3
22. S K L 0 0 2 1 5 4