Tài liệu Hệ thống điều khiển và giám sát cầu quay sông hàn

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CẦU QUAY SÔNG HÀN CONTROLLING AND SURPERVISING SYSTERM FOR HAN RIVER’S SWING BRIDGE






TÓM TẮT
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.
ABSTRACT
The purpose of this research is to design a complete controller circuit and surpervising systerm for River Han’s Swing Bridge. The tasks include manufacturing and assembling the power cabinet, the control cabinet and connecting with the peripheral devices (sensors, motors, hydraulic brakes .) Using Microwin S7-200 software combined with Simens’ Simoreg DC 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 trung tâm thành phố Đà Nẵng. Sau khi đưa vào vận hành cầu đã trở thành biểu tượng của thành phố. Cầu sông Hàn không những có ý nghĩa về giao thông mà còn có ý nghĩa rất quan trọng về chính trị, văn hóa và du lịch. Gần đây, do hệ thống cầu quay sông Hàn do Trung Quốc lắp đặt đã hoạt động nhiều năm đã trở nên cũ kỹ do đó phát sinh các hư hỏng một số thiết bị gây vận hành rất khó khăn và không linh hoạt. Vì vậy nhóm chúng tôi đã nghiên cứu thiết kế, lắp đặt hệ thống điều khiển giám sát bằng PLC của Siemens hoàn toàn mới thay thế cho hệ thống củ để thực hiện việc quay cầu Sông Hàn an 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 các cảm biến mở bánh xe trụ đỡ cầu. Khi đã có tín hiệu cho phép thì PLC đưa ra điện áp điều 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 điều khiển, nhưng tốc độ khởi động và hãm do PLC đưa đến bộ chỉnh lưu là quy luật không đổi, nên tốc độ đặt chỉ ứng với tốc độ chạy cao nhất của động cơ. Biểu đồ tốc độ của động cơ được thể hiện qua đồ thị như sau:




Hình 1: Biểu đồ thời gian của tốc độ động cơ điều khiển cầu quay


3. 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 số sau: Công suất định mức 22,4kW; Điện áp phần ứng định mức 440VDC; Dòng điện phần ứng định mức 60A; Tốc độ quay định mức 650v/phút; Điện áp kích từ định mức 220VDC; 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. hần 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 biến áp 3 pha 220/100-Y; 01 chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển; 01 máy biến áp 100/24 một chiều; Hệ thống dây nối, cáp lực và các thiết bị khác.
3.2.2. Mạch động lực :