TIỂU LUẬN TRUYỀN ĐỘNG điện THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG điện CHO hệ THỐNG

LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành gửi lời tri ân, lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô Khoa Điện – Điện tử, đặc biệt là thầy Thiều Quang Trí đã tận tình chỉ dạy và giúp đỡ để chúng em có

BÀI TIỂU LUẬN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO HỆ THỐNG

Người hướng dẫn :TS Thiều Quang Trí

Danh sách nhóm: Huỳnh Nhật Nam-41703120 Ngô Thành Nhân-41800710 Nguyễn Bình Duy-41800143 Nguyễn Hoài Thanh-41800231 Nguyễn Trần Nguyên Chương -41800125

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành gửi lời tri ân, lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy (cô) Khoa Điện – Điện tử, đặc biệt là thầy Thiều Quang Trí đã tận tình chỉ dạy và giúp

đỡ để chúng em có thể hoàn thành được bài tập lớn môn điều khiển quá trình

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 PHẦN LÍ THUYẾT 1

1.1 G IỚI THIỆU MÔN HỌC : 1

1.2 X ÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TẢI QUY VỀ TRỤC ĐỘNG CƠ 2

CHƯƠNG 2 CHỌN THIẾT BỊ 5

1.1 S Ơ ĐỒ KHỐI 5

2.1 L ỰA CHỌN ĐỘNG CƠ AC PHÙ HỢP VỚI HỆ THỐNG TRÊN 6

2.2 L ỰA CHỌN BIẾN TẦN 7

2.3 L ỰA CHỌN PLC KẾT NỐI CHO BIẾN TẦN : 8

2.3.1 Lựa chọn bộ điều khiển 8

2.4 Trình bày kết nối PLC với biến tần 10

CHƯƠNG 3 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH PLC CHO HỆ THỐNG 11

3.1 D ANH SÁCH ĐỊA CHỈ 11

3.2 C HƯƠNG TRÌNH PLC 12

Họ và tên Công việc Phần trăm hoàn

thành Ghi chú

Huỳnh Nhật Nam

Chọn biến tần, động cơ, soạn word

Hoàn thành

Nguyên Chương

Viết code PLC, vẽ

sơ đồ khối, soạn word

Hoàn thành

Nguyễn Minh Kha Chọn biến tần,

Nguyễn Bình Duy Tính toán số liệu,

Nguyễn Hoài

Thanh

Lựa chọn PLC, Kết nối với biến tần

Hoàn thành

Ngô Thành Nhân

Lựa chọn PLC, Kết nối với biến tần

Hoàn thành

CHƯƠNG 1 PHẦN LÍ THUYẾT

1.1 Giới thiệu môn học:

Truyền động điện(cũng có tên là điều khiển động cơ điện), là 1 nhánh trong nhóm chuyên môn về điều khiển công suất và điều khiển tự động Có 2 cách định nghĩa truyền động điện:

biến đội điện năng thành cơ năng (và ngược lại) cung cấp cho cơ cấu công tác trên các trên các máy sản xuất, đồng thời có thể điều khiển dòng năng lượng đó tùy theo yêu cầu công nghệ của máy sản xuất

điện tử, phục vụ cho việc biến đổi năng lượng điện-cơ cũng như gia công

1.2 Xác định các thông số của tải quy về trục động cơ

Vmax=0,3 m/s

t =tacc dec,f=1,5s

trun,f=trun,r=10s; tidle=5s

D1=D2=15cm, m =80kg; load θ=35° ; n =0,8; Jd m=10Kg.m2

a Tính bán kính qui về trục động cơ

Req= D

2 = 0,15

2 =0,075(m)

b Tính momen quán tính qui về trục động cơ

JK,eq=Jroler1 + Jroler2 + mload

nD Req2

= 1

2 mrolerReq2 + 1

2 mroler2Req2 + mload

nD xReq2

=0,075 (2 1+1

2 + 80

0,8 ) =0,568(Kgm )2

c Tính momen qui về trục động cơ

nD Req = R eq

nD m.g.sin θ = 42,58(Nm)

ω M,Max= Vmax

Req = 0,3

0,075=4 (rad/s)

 Trong khoảng 0s<t<1,5s

Tacc = T + JL,eq t

∆ ω

∆ t = 4,218 + 0,568 4−0

1,5 − 0 = 43,673(Nm)

 Trong khoảng 1,5s<t<11,5s

Trun,f = TL,eq = 43,673Nm

 Trong khoảng 11,5s<t<13,5s

13,5 − 11,5 = 40,643Nm

 Trong khoảng 13,5s<t<18s

t =42,158Nmidle

 Trong khoảng 18s<t<19,5s

Tacc = 4,218 + 0,568 −4−0

19 − 18,5 = 40,643Nm

 Trong khoảng 19,5s<t<29,5s

 Trong khoảng 29,5s<t<31s

29,5 − 19,5 = 43,673Nm

PM,dm ≥ 1,2JMax,MWm,Max ¿≫ PM,dm ≥ 209,6304w

Chọn động cơ Misubishi dòng GMS-B có momen quán tính là: 0,0216kgm 2

Tính lại khi có động cơ

 Trong khoảng 0s<t<1,5s

Tacc = T + JL,eq t ∆ ω

∆ t = 42,158 + (0,568+0,0216) 4−0

1,5 − 0 = 43,73(Nm)

 Trong khoảng 1,5s<t<11,5s

Trun,f = TL,eq = 43,73Nm

 Trong khoảng 11,5s<t<13,5s

13,5 − 11,5 = 43,33Nm

 Trong khoảng 13,5s<t<18s

t =42,158Nmidle

 Trong khoảng 18s<t<19,5s

Tacc = 42,158 + (0,568+0,0216) −4−0

19 − 18,5 = 37,44Nm

 Trong khoảng 19,5s<t<29,5s

 Trong khoảng 29,5s<t<31s

31 − 29,5 = 43,73Nm

PM,dm ≥ 1,2JMax,MWm,Max ¿≫ PM,dm ≥ 209,76w

1.1 Sơ đồ khối

2.1 Lựa chọn động cơ AC phù hợp với hệ thống trên

Chọn động cơ GM-SB Misubishi 0,4Kw

Thông số kĩ thuật

Capacitor start/operation(0.2-0.4Kw)

2.2 Lựa chọn biến tần

Theo tính toán ở câu a ta có PM,dm ≥ 209,76w nên ta chọn biến tần FR-E720S-0,4kW

Thông số kĩ thuật

2.3 Lựa chọn PLC kết nối cho biến tần:

2.3.1 Lựa chọn bộ điều khiển

PLC siemens S7 1500 (CPU 1516 – 3 PN/DP)

Bộ điều khiển simatic s7 - 1500

- Trọng lượng: 0,94 Kg

- Bộ Lập Trình S7-1500 là bộ điều khiển thế hệ mới của TIA với nhiều tính năng cải tiến cho sự tối ưu hóa hoạt động Có khả năng quản lý lên đến 32 module mở rộng,

có tính năng websever và cho phép chẩn đoán lỗi online

- Có các loại module mở rộng cơ bản như: Các module vào/ra số Các Module vào/ra tương tự

- Có các module công nghệ như: Module điều khiển vị trí, Module điều khiển cân, Module điều khiển nhiệt độ

- Có các module truyền thông: truyền thông profinet, truyền thông profibus, truyền thông modbus …

+ Van công nghiệp là một thiết bị cơ khí sử dụng trong hệ thống ống dẫn trong ngành công nghiệp, dùng để đóng mở, điều chỉnh và kiểm soát dòng chảy đi qua bên trong đường ống

+ Van công nghiệp là một thiết bị được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề thông dụng mà bất cứ ai trong chúng ta cũng đã từng biết đến như: sản xuất thực

ngành may mặc & dệt nhuộm, sản xuất hóa chất , ngành cấp và xử lý nước, vv… Van công nghiệp có rất nhiều mẫu mã và nhiều chủng loại khác nhau Tùy vào môi chất sử dụng, vị trí lắp đặt và nhu cầu sử dụng van để có thể chọn loại van thích hợp nhằm đóng mở hoặc điều chỉnh tỷ lệ môi chất bên trong ống dẫn

2.4 Trình bày kết nối PLC với biến tần

Nối đầu ra Q0.0 của PLC vào STF của inverter để điều khiển động cơ chạy thuận Nối đầu ra Q0.1 của PLC vào STR của inverter để động cơ chạy nghịch

Nối đầu ra Q0.2 của PLC vào STOP của inverter để dừng động cơ

Nối đầu ra QW70 của PLC cào AI của inverter để điều chỉnh tốc mong muốn động cơ

3.1 Danh sách địa chỉ

3.2 Chương trình PLC

Nhấn start để khởi động hệ thống và lúc này hệ thống sẽ bắt đầu chạy

Từ 0-13s đầu hệ thống sẽ chạy thuận Đèn báo chạy thuận sẽ sáng

Sau 13s động cơ sẽ đứng yên và đèn báo đứng yên sáng.

Sau 5s thì động cơ sẽ quay nghịch và đèn báo nghịch sáng.

Sau 13s tiếp theo động cơ sẽ ngừng hẳn.

Nhập tần số mong muốn để inverter điều chỉnh tốc độ của động cơ