Thạc Sĩ Nghiên cứu giải pháp tự động hành trình của Tầu cuốc HB16

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: Nghiên cứu giải pháp tự động hành trình của Tầu cuốc HB16
Mô tả bị lỗi font vài chữ, tài liệu thì bình thường

MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN i
LỜI CẢM ƠN iii
MỤC LỤC . iv
DANH MỤC CÁC BẢNG . vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ðỒTHỊ vii
LỜI MỞ ðẦU 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀTẦU CUỐC VÀ HỆTHỐNG ðIỀU KHIỂN TRÊN
TẦU CUỐC 2
1.1.Tầu cuốc và ứng dụng của Tầu cuốc .2
1.1.1. Lịch sửhình thành và sựra ñời của Tầu cuốc 2
1.1.2. Ứng dụng công nghệ ñiều khiển giám sát trong vận hành Tầu cuốc . 3
1.2. Nhu cầu sử dụng Tầu cuốc (T ầu hút bùn) 3
1.2.1. Trên thếgiới 3
1.2.2. ỞViệt nam . 4
1.3. Cơsởkhoa học và tính thực ti ễn của ñềtài 5
1.3.1. Tính cấp thiết của ñềtài . 5
1.3.2. Nội dung chính trong việc triển khai ñềtài . 5
Chương 2: KHẢO SÁT THỰC TRẠNG CỦA TẦU CUỐC HB16 6
2.1. Khảo sát thông số kỹ thu ật và quy trình công ngh ệTầu cuốc HB16 6
2.1.1. Thông sốkỹthuật của Tầu cuốc HB16 . 6
2.1.2. Trang bị ñiện và các thiết bị ñiều khiển Tầu cuốc HB16 . 8
2.1.3.Quy trình công nghệvận hành tầu quốc 9
2.2. Khảo sát mô hình Tầ u cuốc HB16 10
2.2.1. Giới thiệu vềmô hình Tầu cuốc HB16 . 10
2.2.2. Trang bị ñiện mô hình Tầu cuốc HB16 . 13
2.2.3. Quy trình công nghệvận hành Mô hình tầu quốc HB16 . 14
2.2.4.Tính toán hành trình dịch chuyển của mô hình tầu HB16: . 17
2.3. Các ñi ểm cần ñi ều khiển, giám sát theo yêu cầ u công nghệ 23
2.3.1. Các ñiểm cần giám sát: 23
2.3.2. Các ñiểm cần bảo vệ: 24
Chương 3. NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ðIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT . 25
3.1. Cấu trúc phần cứng 25
3.1.1. Lựa chọn cảm biến cho giám sát các thông số 25
3.1.2. Lựa chọn ñiều khiển ñộng cơ . 33
3.1.3. Lựa chọn bộ ñiều khiển trung tâm . 34
3.1.4. Bộ ñiều khiển PLC S7-300 40
3.1.5. Cấu hình chung của hệ ñiều khiển giám sát tầu cuốc 44
3.2. Phần mềm ñi ều khiển lập trình 47
3.2.1. Giới thiệu vềStep 7 47
3.2.2. Lưu ñồthuật toán ñiều khiển . 50
3.2.3. Chương trình ñiều khiển . 51
3.2.4. Lập trình ñiều khiển giám sát WinCC . 52
Chương 4. KẾT QUẢVÀ THẢO LUẬN . 56
4.1. Kiểm tra tín hiệu ñầu vào, ñầu ra của PLC .56
4.1.1. Cảm biến: (input) . 56
4.1.2. ðiều khiển thuận nghịch ñộng cơ(out put): . 57
4.2. Bài toán tổng thể: .57
4.3. Những ưu việt khi áp d ụng ñi ều khi ển giám sát hành trình của T ầu cuốc HB16. 58
4.4. Những ñánh giá khi áp dụng ñi ều khiển giám sát trên mô hình Tầu cuốc HB16 .60
KẾT LUẬN VÀ CÁC ðỀXUẤT . 61
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO . 63
PHỤLỤC . 64
PHỤLỤC 1: .65
PHỤLỤC 2: .66
PHỤLỤC 3: .67
PHỤLỤC 4: .99

LỜI MỞ ðẦU
Với sựphát triển mạnh của khoa học kỹthuật, nước ta ñã và ñang xây
dựng nhiều ngành sản xuất ña dạng hóa vềcông nghệ. Ngành Tự ñộng hóa
cũng không ngừng phát triển ñể ñáp ứng nhu cầu sản xuất. Ứng dụng công
nghệtự ñộng vào trong sản xuất là xu hướng tất y ếu của Việt Nam trên ñường
phát triển và hội nhập.
Tầu cuốc hay còn gọi là Tầu Hút bùn chuyên dùng ñể nạo vét lòng
sông, khơi thông dòng chảy phục vụtrong lĩnh vực thủy lợi. Tầu cuốc HB16
là loại tầu ñược sản xuất theo công nghệ của Liên Xô cũ với công xuất
16.000m
3
dung dịch bùn/giờ. Trong quá trình thi công, hành trình dịch chuyển
của Tầu cuốc HB16 dựa vào hệthống tời ñiện ñược ñiều khiển bằng các công
tắc, khí cụ ñiện truyền thống nhưáptômát, cầu dao nên năng suất không
cao, việc ñảm bảo ñáy thiết kếkhông cao.
Việc ứng dụng tự ñộng hóa vào ñiều khiển hành trình của Tầu Cuốc sẽ
khắc phục ñược các nhược ñiểm trên và ñặc biệt sẽgiảm ñược nhân công lao
ñộng trong một ca sản xuất.
ðểsửdụng hiệu quảcác thiết bịvà ñi vào vận hành hoặc sữa chữa Tầu
Cuốc HB16 ñòi hỏi phải có ñội ngũchuyên gia và kỹsưgiỏi, nắm vững lý
thuy ết và am hiểu thiết bị. Vì vậy việc nghiên cứu, áp dụng tự ñộng hóa vào
quá trình vận hành Tầu Cuốc HB16, nhằm tăng năng xuất là rất cần thiết và
ñáp ứng yêu cầu thực tếvềcải tạo hệthống thủy lợi ởnước ta giai ñoạn 2010
-2020. ðược sựhướng dẫn của Giảng viên: TS. Hoàng Ngọc Nhân; Trường
ðại học ðiện lực Hà nội và các Thầy cô trong khoa cơ ñiện Trường ðại học
Nông nghiệp Hà nội, tôi chọn ñềtài luận văn:
“ Nghiên cứu giải pháp tự ñộng hành trình của Tầu cuốc HB16 ”

Chương 1: TỔNG QUAN VỀTẦU CUỐC
VÀ HỆTHỐNG ðIỀU KHIỂN TRÊN TẦU CUỐC
1.1.Tầu cuốc và ứng dụng của Tầu cuốc
1.1.1. Lịch sửhình thành và sựra ñời của Tầu cuốc
Một trong những nước có lịch sửphát triển ngành Tầu cuốc lâu ñời và
hiện tại là nước có nền công nghệTầu cuốc ñứng hàng ñầu thếgiới ñó là Hà
Lan. Chúng ta hãy trởlại thếkỷXVI, khi phần lớn diện tích ñất ñai của Hà
Lan bịngập trong nước với những bãi bùn lớn, vì vậy họphải cải tạo ñểmở
rộng diện tích ñất canh tác và họ ñã tích lũy nhiều kinh nghiệm trong việc nạo
vét bùn.
ðến cuối thếkỷXIX, những Tầu hút bùn hơi nước ñầu tiên ra ñời ñã
tạo ra một ñộng lực phát triển mạnh mẽ ñối với ngành ñóng tầu nạo vét, và
người Hà Lan trởthành chuyên gia hàng ñầu trong lĩnh vực này.[1]
Ở Việt Nam,Tầu cuốc xuất hiện trong những năm 1965 – 1970, khi
Miền Bắc xây dựng XHCN và chi viện cho Miền Nam ñánh giặc Mỹthì một
vấn ñề ñược Nhà nước quan tâm ñặc biệt ñó là làm thủy lợi phục vụcho nông
nghiệp. Việc khơi thông dòng chảy chống úng lụt, việc ñào thêm hệthống
sông nội ñồng ñểphục vụtưới tiêu là rất cần thiết. Tầu cuốc HB16 ñược ra
ñời trong giai ñoạn này, Tầu HB16 ñược Nhà máy cơkhí Duyên Hải sản xuất
theo thiết kếcủa Liên Xô cũ.
Tính năng chủ y ếu của tầu cuốc HB16 là tầu hút bùn chuyên dụng,
dùng ñểnạo vét lòng sông khơi thông dòng chảy phục vụcho ngành thủy lợi.
Khi thi công nạo vét lòng sông, Bơm bùn trên tầu hút dung dịch bùn ñất do
cụm dao xới xới bùn, ñất dưới lòng sông chuy ển lên bểlắng ởtrên bờthông
qua hệthống ñường ống. Dung dịch bùn ñất ñược hút lên còn sửdụng ñểsan
lấp mặt bằng, cải tạo ñồng ruộng
1.1.2. Ứng dụng công nghệ ñiều khiển giám sát trong vận hành Tầu cuốc
Khi sửdụng Tầu cuốc thi công nạo vét bùn, ñất, cát dưới lòng sông,
hồ hoặc cảng biển người vận hành không thể nhìn thấy quá trình lấy ñất
diễn ra ở dưới nước, các hành trình chuyển ñộng của các thiết bị trên tầu
người vận hành cũng không quan sát hết ñược. Vì vậy, ứng dụng công nghệ
ñiều khiển giám sát trong vận hành Tầu cuốc mạng lại hiệu quảrất cao trong
thi công nạo vét bằng tầu cuốc.
Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ ñiều khiển giám sát trong vận hành
Tầu cuốc ñã ñược áp dụng với các tầu hiện ñại mới sản xuất như tầu
Argonaut, tầu Antigoon do hãng IHC Merwede của Hà Lan sản xuất.
Hệthống ñiều khiển hành trình thi công của Tầu HB16 hiện nay là sử
dụng các công tắc ñóng cắt bằng tay, chưa ñược áp dụng công nghệtự ñộng
ñiều khiển giám sát.
1.2. Nhu cầu sửdụng Tầu cuốc (Tầu hút bùn)
1.2.1. Trên thếgiới
Khi xem xét nhu cầu sửdụng tầu hút bùn của một ñất nước hay khu
vục nào ñó trên thếgiới, ta cần chú ý tới ñặc ñiểm ñịa lý của ñất nước ñó, khu
vực ñó.
Một sốnước có nhu cầu sửdụng nhiều ñến Tầu hút bùn và có ngành
công nghiệp ñóng tầu hút bùn ñó là Hà Lan, Pháp, Nhật Bản bởi các nước
này có nhiều cảng biển và hệthống sông ngòi dày ñặc. Các tàu có công suất
lớn trên 1000 m
3
/h thường ñược sửdụng trong việc nạo vét cảng biển, các tàu
có công suất nhỏhơn 1000 m
3
/h thường ñược sửdụng trong công tác nạo vét
sông ngòi.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] http://www.ihcmerwede.com/
[2] http://www.qzmkskjx.com/
[3] http://www.vietnamnet.vn/
[4] (2000), Giáo trình thiết bịtầu cuốc, Trường Cao ñẳng nghềCơ ñiện và
Thủy lợi.
[5] 2000), Giáo trình trang bị ñiện tầu cuốc, Trường Cao ñẳng nghềCơ ñiện
và Thủy lợi.
[6] (2000), Giáo trình thi công bằng tầu cuốc, Trường Cao ñẳng nghề Cơ
ñiện và Thủy lợi
[7] www.allsensors.com/
[8] Trần Khánh Hà(2007), Máy ñiệnII, NXB KH&KT
[9] Nguy ễn Bính(2007), ðiện tửcông suất, NXB KH&KT
[10] www.johns-company.com/index.php? . kysubachkhoa.com/
[11] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, VũVân Hà(2007), Tự ñộng hóa
với Simatic S7-300, NXB KH&KT.
[12] Trần Thế San, nguy ễn Ngọc Phương(2008), PLC Lập trình ứng dụng
trong công nghiêp, NXB KH&KT.
[13] Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy(2008), Giao diện người máy HMI Lập
trình với S7 và WINCC 6.0