Nâng cấp hệ thống đo lường và điều khiển máy nén khí UK1358T nhà máy xi măng Bỉm Sơn

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, những tiến bộ mới được áp dụng vào sản xuất thực tiễn. Sự chuyển mình rõ rệt nhất trong sản xuất công nghiệp là các máy móc thô sơ đã được thay thế bằng những hệ thống trang thiết bị và máy móc hiện đại với sự tự động hóa ở mức cao. Các hệ thống tự động hoá giúp chúng ta theo dõi, giám sát quy trình công nghệ thông qua các chỉ số của hệ thống đo lường kiểm tra. Các hệ thống tự động hoá thực hiện chức năng điều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng và điều khiển toàn bộ quy trình công nghệ hoặc toàn bộ xí nghiệp nói chung. Hệ thống tự động hoá đảm bảo cho quy trình công nghệ xảy ra trong điều kiện cần thiết và đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn của từng công đoạn trong quy trình công nghệ. Chất lượng của sản phẩm và năng suất lao động của các phân xưởng, của từng nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc rất lớn vào chất lượng làm việc của các hệ thống tự động hoá này. Để phát triển sản xuất, ngoài việc nghiên cứu hoàn thiện các quy trình công nghệ hoặc ứng dụng công nghệ mới, thì một hướng nghiên cứu không kém phần quan trọng là nâng cao mức độ tự động hoá các quy trình công nghệ. Do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vi điện tử và công nghệ chế tạo cơ khí chính xác, các thiết bị đo lường và điều khiển các quy trình công nghệ càng được chế tạo tinh vi, làm việc tin cậy và chính xác. Tuy nhiên các hệ thống còn phụ thuộc rất lớn vào khả năng vận hành sử dụng hệ thống này của đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên làm việc trực tiếp ở các nhà máy, xí nghiệp. Mặc dù việc vận hành sử dụng hệ thống thiết bị tự động hoá là nhiệm vụ của các kỹ sư và các kỹ thuật viên được đào tạo trong lĩnh vực điều khiển tự động, nhưng các kỹ sư công nghệ cũng cần tiếp cận tốt các hệ thống này để theo dõi, nghiên cứu các diễn biến của các quá trình công nghệ. Các hệ thống tự động hoá là phương tiện tốt nhất để các kỹ sư có thể đi sâu nghiên cứu các quá trình công nghệ, từ đấy có thể đưa ra những giải pháp nâng cao chất lượng của quy trình công nghệ. Với đề tài Nâng cấp hệ thống đo lường và điều khiển máy nén khí UK1358T nhà máy xi măng Bỉm Sơn là một ứng dụng tự động hoá trong quá trình sản xuất, em hy vọng đề tài sẽ được đưa vào thực tế trong nhà máy, nâng cao năng suất hoạt động và chất lượng sản phẩm cũng như nâng cao chất lượng quá trình điều khiển giám sát của nó, giảm giá thành trong sản xuất

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐH KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THUYẾT MINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình làm luận văn, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo cùng các bạn, sự động viên của ba mẹ và gia đình Để hoàn thành được luận văn này, cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy

giáo Th.s Đỗ Quang Hiệp giáo viên trực tiếp hướng dẫn luận văn cho em

cùng các thầy cô giáo Khoa Điện – Điện Tử Trường Đại Học Kinh Tế - Kỹ Thuật Công Nghiệp đã giúp đỡ em trong quá trình làm luận văn Đồng thời,

em xin cám ơn các bạn sinh viên lớp Điện 1A đã góp ý kiến xây dựng để cho luận văn tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn Và con xin cảm ơn ba mẹ của con, người đã luôn động viên quan tâm con và luôn ủng hộ con trong quá trình làm đồ án

Trong quá trình làm luận văn tuy đã rất cố gắng nhưng do thời gian hạn chế và các thiết bị thực hiện thực tế ( mô đun PLC S7-300, cảm biến thực tế,…) chưa có nên không tránh khỏi những thiếu xót trong quá trình thu thập

và dữ liệu Em rất mong được những ý kiến đánh giá nhận xét của các thầy cô cùng những bổ xung đóng góp các bạn để em có thể phát triển hoàn thiện đề tài để đưa vào thực tế sản xuất hiện nay

Hà Nội, ngày 19 tháng 06 năm 2011

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và là công trình nghiên cứu của tôi, chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2011

Tác giả luận văn

LỜI NHẬN XÉT

Giáo viên nhận xét

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG NHÀ MÁY 3

1.1 TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN 3

1.2 TÌM HIỂU VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ 4

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ MÁY NÉN KHÍ 6

2.1 CÁCH PHÂN LOẠI MÁY NÉN KHÍ 6

2.1.1 Phân loại theo áp suất: 6

2.1.2 Phân loại theo nguyên lý hoạt động: 6

2.3 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ 6

2.3.1 Nguyên lý thể tích 7

2.3.2 Nguyên lý ly tâm 7

2.3.3 Nguyên lý cánh nâng 7

2.3.4 Nguyên lý phun tia 8

2.4 VAI TRÕ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG MÁY NÉN KHÍ 8

2.5 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG MÁY NÉN KHÍ, THÔNG SỐ ĐO, NGUYÊN TẮC VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO 8

2.5.1 Các thông số cần thiết đo trong máy nén khí 8

2.5.2.Nguyên tắc và phương pháp đo 8

2.5.2.1 Đo nhiệt độ 8

2.5.2.2 Đo áp suất chất lưu 11

2.5.2.3 Đo lưu lượng 14

2.6 ƯU – NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BẰNG KHÍ NÉN 15

2.6.1 Ưu điểm 15

2.6.2 Nhược điểm 16

CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ VẬN HÀNH CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T DO NGA CHẾ TẠO 17

3.1 CẤU TẠO CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T 17

3.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T 18

3.2.1 Nguồn cung cấp cho hệ thống tự động 18

3.2.2 Điều chỉnh áp suất 18

3.2.3 Kích thước: 18

3.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 18

3.3.1 Công tác chuẩn bị và khởi động máy 18

3.3.2 Hệ thống tự động điều chỉnh 20

3.4 DỪNG MÁY NÉN KHÍ 22

3.4.1 Trình tự dừng máy 22

3.4.2 Dừng máy do sự cố 23

3.4.3 Hệ thống bảo vệ và kiểm tra 23

3.5 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỆN MÁY NÉN KHÍ 25

3.5.1 Sơ đồ nguyên lý điện 25

3.5.2 Nguyên tắc hoạt động 28

CHƯƠNG 4:NHỮNG HẠN CHẾ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ UK135/8T VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP 31

4.1 NHỮNG HẠN CHẾ 31

4.2 Ý TƯỞNG NÂNG CẤP HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP 31

4.2.1 Các phương án nâng cấp hệ thống 31

4.2.2 Lựa chọn phương án nâng cấp 33

4.3 TỔNG HỢP LẠI YÊU CẦU BÀI TOÁN VÀ CÁC CÔNG VIỆC NÂNG CẤP 34

CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG PLCS7-300 VÀO NÂNG CẤP HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ 35

5.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỌ PLC S7-300 35

5.2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG 38

5.3 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PLCS7- 300 38

5.4 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI HOẠT ĐỘNG MÁY NÉN KHÍ 40

5.4.1 Sơ đồ khối hoạt động của máy nén khí 40

5.4.1.1 Các bước chuẩn bị khởi động máy nén khí 41

5.4.1.2 Các bước khởi động máy nén khí 42

5.4.1.3 Điều chỉnh tự động máy nén khí 43

5.4.1.4 Các bước dừng máy nén khí (Dừng bình thường) 44

5.4.1.5 Các sự cố máy nén khí dẫn đến dừng máy nén khí 45

5.5 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ 45

5.5.1 Sơ đồ khối mạch chuẩn bị khởi động 45

5.5.2 Sơ đồ khối điều khiển khởi động máy nén khí 46

5.5.3 Sơ đồ khối điều khiển dừng máy nén khí 47

5.5.4 Sơ đồ mạch lực kết nối modun ngoài PLC 48

5.5.5 Liệt kê các đầu vào/ra cho PLC 57

5.5.5.1 Gồm có 22 đầu vào cho PLC: 57

5.5.5.2 Các biến nhớ trung gian sử dụng: 57

5.5.5.3 Các tín hiệu đầu ra của PLC gồm 58

5.6 GIỚI THIỆU CÔNG CỤ LẬP TRÌNH STEP7 VÀ LỰA CHỌN CẤU HÌNH PHẦN CỨNG CHO PLC 59

5.6.1 Giới thiệu về phần mềm lập trình STEP 7 59

5.6.2 Soạn thảo một project trong STEP 7 60

5.6.3 Xây dựng cấu hình phần cứng cho PLC 62

5.7 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY NÉN KHÍ BẰNG PHẦN MỀM STEP7 64

CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ 72

6.1 MÔ PHỎNG TRÊN PLC SIMVIEW 72

6 2 MÔ PHỎNG TRỰC QUAN TRÊN SPS VISU 75

6.2.1 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng SPS VISU 75

6.2.2 Thiết kế giao diện mô phỏng 75

6.3 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM WINCC VÀO GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG 77 6.3.1 Giới thiệu về WINCC 77

6.3.1.1 Các phần tử hệ thống 78

6.3.1.2 Các đối tượng cơ bản 79

6.3.1.3 Các lựa chọn của WinCC 79

6.3.1.4 WinCC Add-Ons 81

6.3.2 Hệ thống đồ hoạ trong WinCC 81

6.3.3 Xây dựng màn hình vận hành trên WinCC 82

6 4 LỰA CHỌN GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG CHO HỆ THỐNG 87

6.4.1 Industrial Ethernet 87

6.4.2 PROFIBUS-DP 87

6.4.3 Mô hình 88

KẾT LUẬN 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

LỜI NÓI ĐẦU

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, những tiến bộ mới được áp dụng vào sản xuất thực tiễn Sự chuyển mình rõ rệt nhất trong sản xuất công nghiệp là các máy móc thô sơ đã được thay thế bằng những hệ thống trang thiết bị và máy móc hiện đại với sự tự động hóa ở mức cao

Các hệ thống tự động hoá giúp chúng ta theo dõi, giám sát quy trình công nghệ thông qua các chỉ số của hệ thống đo lường kiểm tra Các hệ thống

tự động hoá thực hiện chức năng điều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng

và điều khiển toàn bộ quy trình công nghệ hoặc toàn bộ xí nghiệp nói chung

Hệ thống tự động hoá đảm bảo cho quy trình công nghệ xảy ra trong điều kiện cần thiết và đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn của từng công đoạn trong quy trình công nghệ Chất lượng của sản phẩm và năng suất lao động của các phân xưởng, của từng nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc rất lớn vào chất lượng làm việc của các hệ thống tự động hoá này

Để phát triển sản xuất, ngoài việc nghiên cứu hoàn thiện các quy trình công nghệ hoặc ứng dụng công nghệ mới, thì một hướng nghiên cứu không kém phần quan trọng là nâng cao mức độ tự động hoá các quy trình công nghệ Do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vi điện tử và công nghệ chế tạo cơ khí chính xác, các thiết bị đo lường và điều khiển các quy trình công nghệ càng được chế tạo tinh vi, làm việc tin cậy và chính xác Tuy nhiên các

hệ thống còn phụ thuộc rất lớn vào khả năng vận hành sử dụng hệ thống này của đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên làm việc trực tiếp ở các nhà máy, xí nghiệp Mặc dù việc vận hành sử dụng hệ thống thiết bị tự động hoá là nhiệm vụ của các kỹ sư và các kỹ thuật viên được đào tạo trong lĩnh vực điều khiển tự động, nhưng các kỹ sư công nghệ cũng cần tiếp cận tốt các hệ thống này để theo dõi, nghiên cứu các diễn biến của các quá trình công nghệ Các hệ thống tự động hoá là phương tiện tốt nhất để các kỹ sư có thể đi sâu nghiên cứu các quá trình công nghệ, từ đấy có thể đưa ra những giải pháp nâng cao chất lượng của quy trình công nghệ

Với đề tài "Nâng cấp hệ thống đo lường và điều khiển máy nén khí

UK135/8T nhà máy xi măng Bỉm Sơn" là một ứng dụng tự động hoá trong

quá trình sản xuất, em hy vọng đề tài sẽ đƣợc đƣa vào thực tế trong nhà máy, nâng cao năng suất hoạt động và chất lƣợng sản phẩm cũng nhƣ nâng cao chất lƣợng quá trình điều khiển giám sát của nó, giảm giá thành trong sản xuất

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG BỈM SƠN VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRONG

- Nhà máy xi măng Bỉm Sơn được thành lập ngày 4-3-1980

- Ngành nghề kinh doanh: sản xuất, kinh doanh và xuất khẩu xi măng, Clinker

- Ngày 12-08-1993 Bộ xây dựng quyết định thành lập công ty xi măng Bỉm sơn

- Năm 2003 Công ty hoàn thành dự án cải tạo hiện đại hóa dây truyền số 2 chuyển đổi công nghệ từ ướt sang khô, nâng công suất lên 1,8 triệu tấn/năm

- Từ năm 2004 Công suất nhà máy được nâng lên 2 triệu tấn/năm

- Ngày 01/05/2006 chuyển đổi thành Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn

- Trong quy trình sản xuất công nghệ của nhà máy vẫn còn sử dụng nhiều trang thiết bị cũ, nhiều khâu vẫn chưa được tự động hóa hoàn toàn

- Được nhận đề tài “Nâng cấp hệ thống đo lường và điều khiển máy nén khí

UK135/8T nhà máy xi măng Bỉm Sơn” Đây là một đề tài hay trong quá

trình phát triển khoa học kỹ thuật hiện nay khi quá trình tự động hóa được áp dụng vào sản xuất Nghiên cứu về nâng cấp máy nén khí của nhà máy em hy vọng đề tài có thể đưa vào ứng dụng và cũng có thể nhân rộng trong phạm vi toàn nhà máy và có thể áp dụng trên phạm vi rộng hơn ở cả những nhà máy khác

1.2 TÌM HIỂU VAI TRÕ VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY NÉN KHÍ

Máy nén khí là một trong những trang thiết bị không thể thiếu trong nhà máy xi măng Đối với nhà máy xi măng Bỉm sơn máy nén khí UK 135/8T đã được lựa chọn

Nhiệm vụ của máy nén là nâng áp suất cho một chất khí nào đó và cấp

đủ lưu lượng cho các quá trình công nghệ khác, tạo ra sự tuần hoàn của lưu thể trong chu trình hoặc duy trì áp suất chân không ( cô chân không, sấy thăng hoa) cho các thiết bị khác

Mô hình máy nén khí:

Hình 1.2 Hình ảnh máy nén khí trong thực tế

Trong nhà máy xi măng nó có nhiệm vụ cụ thể là:

- Ổn định dòng chuyển động của nhiên liệu

- Xử lý trường hợp nhiên liệu bị ùn tắc trong các ống dẫn

- Trộn hay đồng nhất nhiên liệu trong quá trình cuối giữa Clanhke và các phụ gia

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ MÁY NÉN KHÍ

2.1.1 Phân loại theo áp suất:

* Máy nén khí áp suất thấp p ≤ 15 bar

* Máy nén khí áp suất cao p ≥ 15 bar

* Máy nén khí áp suất rất cao p ≥ 300 bar

2.1.2 Phân loại theo nguyên lý hoạt động:

* Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích:

Máy nén khí kiểu pít - tông, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít

* Máy nén khí tua - bin:

Máy nén khí kiểu ly tâm và máy nén khí theo chiều trục

2.3 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ

Nguyên lý hoạt động:

Máy nén là nhóm máy công tác trong các loại máy thuỷ lực.Khi đi qua máy công tác, lưu thể thu nhận năng lượng Ngược lại khi đi qua máy động lực thì lưu thể cho năng lượng Trong quá trình nhận hay cho năng lượng của lưu thể đều tuân theo định luật Becnuli

Các máy công tác làm việc theo nguyên lý chính sau đây :

2.3.1 Nguyên lý thể tích

Nguyên lý thể tích được ứng dụng và thiết kế để chế tạo máy nén Ở các máy nén thì lưu thể là các chất khí hay hơi Nguyên lý chính của máy là tạo ra một dung tích thay đổi từ nhỏ đến lớn và ngược lại, khi dung tích của máy tăng từ giá trị bằng không đến giá trị lớn nhất được gọi là quá trình hút lưu thể, khi dung tích giảm về không được gọi là quá trình nén và đẩy lưu thể

Cứ mỗi lần hút và đẩy máy vận chuyển một lượng lưu thể nhất định, dung tích này phụ thuộc vào cấu tạo và vòng quay của máy cũng như tính chất và

áp lực của lưu thể Trong quá trình máy hoạt động sự thay đổi trạng thái của lưu thể luôn tuân theo định luật sau đây:

- Trước khi cho máy chạy cần mở van phía cửa đẩy

- Lắp van an toàn để xả nhanh lưu thể từ không gian nén sang không gian hút của máy

2.3.4 Nguyên lý phun tia

Nguyên lý này dựa trên định luật bảo toàn năng lượng của dòng lưu thể, khi áp suất tăng lên thì vận tốc giảm đi hoặc ngược lại, năng suất và áp suất của máy tuỳ thuộc vào vận tốc chất lưu

2.4 VAI TRÕ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG MÁY NÉN KHÍ

Để đảm bảo hoạt động của máy nén cũng như năng suất hoạt động của máy cần phải có hệ thống đo giám sát các thông số chất lưu, các thông số đó là: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, từ các thông số đo được gửi về người vận hành sẽ dựa vào đó để điều chỉnh sao cho máy luôn hoạt động ở chế độ an toàn, đúng các thông số kỹ thuật cho phép, hoặc các thông số đo sẽ được chuyển thành các tín hiệu điện áp hoặc dòng điện bằng các bộ chuyển đổi để đưa vào các đầu vào của PLC

Hệ thống điều khiển máy nén khí nhằm thay đổi các thông số chất lưu ở giới hạn cho phép, ổn định hoạt động của máy, giúp cho việc khởi động và dừng máy Mạch điều khiển là các mạch điện gồm các rơle, rơle thời gian, các công tắc tơ, áptômát, khởi động từ, các khoá điều khiển tạo thành các mạch dừng, mạch khởi động, mạch bảo vệ lắp trên các tủ điều khiển

2.5 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG MÁY NÉN KHÍ, THÔNG

SỐ ĐO, NGUYÊN TẮC VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO

2.5.1 Các thông số cần thiết đo trong máy nén khí

 Nhiệt độ dầu

 Nhiệt độ khí trên đường ống chính

Tổng quan chung về đo nhiệt độ

Nhiệt độ là đại lượng ảnh hưởng trực tiếp lên chất lượng của hầu hết các quá trình công nghệ Vì vậy thiết bị đo nhiệt độ tồn tại ở mọi nơi trong đời sống và kỹ thuật

Nhiệt độ là đại lượng vật lý biểu thị mức độ nóng lạnh của vật thể và môi trường Giá trị của nhiệt độ đặc trưng cho năng lượng động học trung bình chuyển động của các phần tử vật chất Nó là một trong những thông số của trạng thái nhiệt

Một số nước phương Tây sử dụng thang nhiệt độ Pharenhait(0

Trong mỗi khoảng nhiệt độ, sử dụng các thiết bị đo chuẩn khác nhau Thiết bị

chuẩn là cặp nhiệt điện Platinnorodi-Platin

Ở máy nén khí UK135/8T khoảng nhiệt độ cần đo nằm ở mức một cho nên dùng nhiệt kế điện trở để đo bao gồm: nhiệt độ khí nén, nhiệt độ khí hút, nhiệt độ dầu trong ống góp, nhiệt độ gối đỡ Nguyên lý đo nhiệt độ như sau: Dùng nhiệt kế điện trở

Nhiệt kế điện trở là cảm biến đo nhiệt độ có thể sử dụng để đo nhiệt độ

dựa vào sự phụ thuộc của điện trở của vật dẫn hay bán dẫn vào nhiệt độ của

trở và nhiệt độ của bạch kim được mô tả theo công thức:

Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo can nhiệt trở

Dây điện trở được quấn thành hai đường song song trên một tấm mica 1 có khứa răng cưa, Hai đầu của điện trở được hàn lên hai dây nối 4 bằng bạc hai

lá mica2 được ép hai phía lá 1 để cách điện dây điện với vỏ, ống nhôm 3 bảo

vệ dây điện trở và các tấm mica khỏi sự tác động cơ học Hai dây dẫn được cách điện bằng các ống 5, còn đầu cuối của chúng được nối vào hai cốt đấu 8

để nối với mạch ngoài vỏ bảo vệ bằng kim loại 6 được gắn chặt lên đầu nối 9 của can nhiệt điện trở Hệ thống dây điện trở, dây dẫn và cốt đấu được gắn chặt lên đầu nối qua tấm lót cách điện 7 Tấm lót này có vai trò ngăn không cho nước vào can nhiệt điện trở 10 là nắp đậy của can nhiệt điện trở Trong một số can nhiệt điện trở người ta ghép thêm các lá đủa mỏng đàn hồi vào giữa các lá mica để giảm quán tính nhiệt và tăng khả năng truyền nhiệt từ vỏ bảo vệ vào dây điện trở

Can nhiệt điện trở dùng trong máy nén là can nhiệt điện trở bạch kim

2.5.2.2 Đo áp suất chất lưu

Các thông số áp suất cần đo trong máy nén khí:

 Áp suất dầu trong ống chính

 Áp suất khí trên đường ống xả, ống hút

 Áp suất dầu trong ống góp

Áp suất là một trong các thông số quan trọng nhất của chất lưu

Đo áp suất chất lưu chuyển động:

Khi chất lưu chuyển động cần phải tính đến ba dạng áp suất cùng tồn tại : áp suất tĩnh Ps của chất lưu không chuyển động, áp suất động Pd do chuyển động với vận tốc V của chất lưu gây nên và áp suất tổng cộng Pt là tổng của hai áp suất trên:

Đo các áp suất chất lưu chuyển động được thực hiện bằng cách nối hai đầu ra của ống Pitot hai cảm biến, một cảm biến đo áp suất tổng cộng và một cảm biến đo áp suất tĩnh, trang bị trực tiếp một ăngten là ống Pitot với hai cảm biến áp suất kích thước nhỏ để đo áp suất động Các màng của cảm biến này được đặt sao cho một màng vuông góc với dòng chảy và màng thứ hai song song với trục ống

Hình 2.2 Đo áp suất động bằng Pitot Phương pháp chuyển đổi tín hiệu: Bộ chuyển đổi áp điện

Khi sử dụng vật trung gian là một cấu trúc áp điện, ta có thể chuyển đổi trực tiếp ứng lực dưới tác dụng của lực F (do áp suất chất lưu gây nên) thành tín hiệu điện Q Thí dụ, nếu tạo điện cực kim loại trên một phiến mỏng cắt từ tinh thể thạch anh theo hướng vuông góc với một trong ba trục điện rồi tác

dụng lên nó một lực cơ học thì sẽ xảy ra hiện tượng phân cực điện: Trên các bản cực kim loại xuất hiện các điện tích Q Điện tích này tỷ lệ với lực tác dụng:

Q = kF Trong đó k là hằng số áp điện và F là lực tác động Trường hợp thạch

Cấu trúc của phần tử áp điện dạng ống cho phép tăng diện tích bằng cách đơn giản hoá kiểu kết hợp các phần tử Đối với cấu trúc loại này, điện tích trên các bản cực được tính từ biểu thức:

Hình 2.3 Phần tử áp điện dạng ống Dải áp suất đo được của cảm biến áp điện nằm trong khoảng từ vài mbar đến hàng ngàn bar Độ nhạy của cảm biến thay đổi trong khoảng từ 0,05 pC/bar đến 1 pC/bar phụ thuộc vào hình dạng phần tử áp điện và dải đo Độ tuyến

0,0001% và độ phân giải 0,001% Độ lớn của tín hiệu đầu ra thay đổi từ 5 đến 100mV

2.5.2.3 Đo lưu lượng

Các thông số lưu lượng cần đo trong máy nén khí:

 Lưu lượng nước

 Lưu lượng khí

Đo lưu lượng bằng Rôtamét công nghiệp

Nguyên lý đo lưu lượng bằng Rôtamét công nghiệp: Lưu lượng của dòng chảy khi đi qua bộ phận thu hẹp của dòng chảy tỷ lệ với căn bậc hai của hiệu áp suất hai bên bộ phận thu hẹp và tỷ lệ bậc nhất với diện tích thoát của dòng chảy tại vị trí thu hẹp Nghĩa là:

Như vậy, nếu tạo ra được một thiết bị thay đổi được F khi q thay đổi và bảo

lượng của dòng chảy được xác định thông qua giá trị diện tích F Thiết bị này được gọi là Rôtamét và phương pháp đo lưu lượng bằng Rôtamét được gọi là phương pháp đo lưu lượng theo độ giảm áp không đổi

Nguyên tắc làm việc của Rôtamét công nghiệp: Rôtamét công nghiệp là cảm biến đo lưu lượng theo độ giảm áp không đổi có trang bị các bộ chuyển đổi sang tín hiệu điện hoặc tín hiệu khí nén để truyền đi xa Các Rôtamét này được chế tạo với thân bằng kim loại, còn phao gắn liên động với chuyển đổi

đo Các Rôtamét công nghiệp sử dụng chuyển đổi đo là biến áp vi sai.Phao của Rôtamét được lồng trong tấm lỗ 2 (hình vẽ dưới), tiết diện của dòng chảy

là khe hở giữa thành phao và miệng lỗ Đồng thời phao cũng được gắn cố định với lõi ferit3 của biến áp vi sai, phao có thể có hai loại: Phao hình côn hoặc phao hình nấm Khi trong đường ống có lưu lượng chảy qua thì dưới tác động của áp lực dòng chảy phao sẽ được đẩy lên, tiết diện thoát của dòng chảy tăng lên, áp lực của dòng chảy lên phao giảm xuống Cho đến khi áp lực của dòng chảy lên phao cân bằng với trọng lượng hệ thống phao thì phao

ngừng chuyển động và lõi ferit sẽ có một vị trí xác định trong biến áp vi sai Điện áp Ur là đại lượng biểu thị lưu lượng của dòng chảy trong đường ống Cấp chính xác của Rôtamét là 1,5 và 2,5

Hình 2.4 Ro tamet công nghiệp

2.6 ƯU – NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BẰNG KHÍ NÉN

2.6.1 Ưu điểm

- Do khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí, cho nên có thể trích chứa dễ dàng Như vậy, có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm trích chứa khí nén

- Có khả năng truyền năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường ống nhỏ

- Đường dẫn khí nén thải ra không cần thiết

- Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi

vì phần lớn trong các xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn

- Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được bảo đảm

2.6.2 Nhược điểm

- Lực truyền tải thấp

- Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi thì vận tốc cũng thay đổi Bởi vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn, cho nên không thể thực hiện được những chuyển động thẳng hoặc quay đều

- Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây ra tiếng ồn

Hiện nay, trong lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển bằng khí nén với điện hoặc điện tử Cho nên rất khó xác định một cách chính xác, rõ ràng ưu nhược điểm của từng hệ thống điều khiển

CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ VẬN HÀNH CỦA

MÁY NÉN KHÍ UK135/8T DO NGA CHẾ TẠO

3.1 CẤU TẠO CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T

- Gồm các động cơ bơm dầu phụ, bơm hút, đẩy, nguồn cung cấp cho động cơ là nguồn 380/220v, tần số công nghiệp f = 50hz

Xét cấu tạo của các van:

Van có ảnh hưởng rất lớn đến hệ số cấp của máy nén khí Nhiệm vụ của chúng là phải đóng mở đúng lúc, khi đóng phải kín, khi mở phải ít gây tổn thất trở lực, tuổi thọ cao, dễ chế tạo, dễ thay thế, không tạo ra nhiều không gian chết Các bộ phận chính trong mỗi van là: đĩa van, lá van, lò xo, chụp dẫn hướng

Đĩa van được khoan và tạo ra các lỗ van Kích thước đĩa van, kích thước lỗ van phụ thuộc vào độ lớn máy nén khí Vật liệu chế tạo đĩa van là: gang thép

45 hay thép 40X Lợi tì cho lá van phải có độ bóng 9 hoặc 10, các bề mặt còn lại của đĩa van chỉ cần có độ bóng 7 là được

Lá van làm việc ở chế độ nặng tải, tần số chu kỳ của nó đúng bằng số vòng quay của trục máy Vì vậy vật liệu chế tạo lá van phải là thép lò xo như

van hình tròn hoặc vành khăn có chiều dày từ 1,5÷2mm

-Thùng dầu

-Máy lọc không khí

-Cơ cấu truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ

-Hệ thống bảo vệ bao gồm:

 Các đèn báo khi xảy ra sự cố

 Các chuông báo tín hiệu âm thanh khi có sự cố

-Hệ thống đo và giám sát các thông số bao gồm: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng các thông số trên được đo và kiểm tra bằng các thiết bị đo

Dòng điện trong các động cơ máy nén được đo bằng Ampemet

-Hệ thống khởi động và dừng động cơ được điều khiển tại tủ điều khiển bao gồm các công tắc tơ, rơle, aptomat, khởi động từ và các khoá điều khiển tạo thành các mạch dừng và các mạch khởi động

3.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY NÉN KHÍ UK135/8T

3.2.1 Nguồn cung cấp cho hệ thống tự động

Nguồn cung cấp cho hệ thống tự động là nguồn điện xoay chiều có điện

áp 380/220V – tần số 50Hz công suất mạng điều khiển không quá 4KW

3.3.1 Công tác chuẩn bị và khởi động máy

Trước khi khởi động cần kiểm tra kỹ toàn máy và nắm được các trạng thái hoàn hảo của máy Để làm việc này phải:

1 Kiểm tra lượng dầu bôi trơn trong thùng: Mức dầu phải ở vạch trên của

thước đo dầu

2 Kiểm tra máy lọc không khí KдM.2006: Ấn nút khởi động lưới phải quay

và được bôi trơn đều

3 Đóng áp tô mát cung cấp điện cho tủ bảng điều khiển

4 Ấn nút “thử đèn” để thấy tác động tốt của hệ thống tín hiệu

5 Ấn các nút trên tủ điều khiển để đưa các van về vị trí sau:

(Vị trí biên của các van khóa được ghi trên mặt trước của tủ điều khiển; Để kiểm tra trạng thái đóng điện của các động cơ bằng các đèn chỉ báo)

6 Đóng điện cho bơm dầu khởi động làm việc

7 Kiểm tra áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn Áp suất dầu phải đạt

8 Kiểm tra phát hiện và xử lý các điểm rò rỉ dầu bôi trơn, nước làm mát

9 Khi đèn báo tín hiệu “sẵn sàng” bật sáng chứng tỏ hệ thống điều khiển và

tự động của máy hoạt động bình thường phải ghi lệnh vào sổ cho trạm PЛ.1 đóng điện khởi động máy nén khí

10 Sau khi mạch điện khởi động, động cơ được đóng phải kiểm tra lại một

lần nữa để thấy được hệ thống điều khiển máy hoạt động bình thường

11 Quay chìa vặn trên tủ để đóng điện cho động cơ chính

12 Lắng nghe tiếng máy khi tăng tốc và đếm thời gian lấy đà (tính từ thời

điểm khởi động cho tới khi máy đạt số vòng quay định mức)

13 Sau khi máy đạt được số vòng quay định mức, phải theo dõi đồng hồ đo

áp lực dầu, xem bơm dầu chính có làm việc bình thường không Nếu bơm dầu chính làm việc bình thường, thì mới được ngắt điện “bơm dầu khởi

điều này chứng tỏ

sự làm việc bình thường của bơm dầu chính)

14 Máy nén khí khởi động sau khi cắt bơm dầu phụ, phải điều chỉnh van áp

15 Từ từ tăng tải cho máy bằng cách mở van tiết lưu và van chặn trên tuyến

nén (mở hoàn toàn) Vị trí mở của van tiết lưu được kiểm tra bằng kim chỉ báo; của van chặn bằng đèn vị trí biên

16 Điều khiển van tiết lưu và van nhánh để chỉnh áp suất khí nén tới 6 at

17 Khi vận hành bình thường, máy nén khí UK.135/8 có trị số của các thông

18 Điều chỉnh áp suất lưu lượng và áp suất khí nén bằng van tiết

lưu, van nhánh

3.3.2 Hệ thống tự động điều chỉnh

Hệ thống tự động điều chỉnh của chế độ công nghệ của máy nén khí dùng để giữ áp suất định trước của đường ống chính không phụ thuộc vào sự thay đổi của nơi tiêu thụ khí nén

Trong hệ thống điều khiển tự động gồm:

 Công cụ thứ 2 nối với các cơ cấu tín hiệu, thể hiện lưu lượng trên đường ống chính của nơi tiêu thụ khí

Việc điều chỉnh áp suất được tiến hành bằng phương pháp sau: Khi có

sự chênh lệch áp suất so với áp suất định trước, bộ điều chỉnh điện trở phát tín hiệu cho cơ cấu cơ khí thực hiện bộ điều chỉnh điện sẽ đóng, mở van tiết lưu trên đường ống hút và van nhánh

Việc đóng, mở bộ điều chỉnh được thực hiện bằng cơ cấu tín hiệu của đồng hồ đo lưu lượng phụ thuộc vào lưu lượng khí trên thang đo cho trước của dụng cụ đo, chỉ số khi lưu lượng khí thấp hơn so với giá trị cho trước theo thang của dụng cụ đo thứ 2 thì việc điều chỉnh được thực hiện bằng van nhánh trên hình vẽ số 1 miêu tả sơ đồ điều chỉnh tự động

Xem xét sơ đồ điều chỉnh tự động cho trường hợp cụ thể ví dụ: Khi lưu lượng khí nơi tiêu thụ giảm so với giá trị bình thường, áp lực khí tăng cao Trong trường hợp này khi tăng áp lực khí, trước hết van tiết lưu trên đường ống hút được đóng bớt lại; Khi đã đạt được lưu lượng khí đúng theo chỉ số cho trước của lưu lượng kế, cơ cấu tín hiệu đóng cơ cấu điều khiển bằng điện của van nhánh bổ sung

Khi lưu lượng khí của nơi tiêu thụ tiếp tục giảm, áp suất đường ống chính được giữ bằng cách mở van nhánh

Khi lưu lượng khí tăng, sự làm việc của sơ đồ điều chỉnh được thực hiện theo trình tự ngược lại tức là: Van nhánh được đóng lại và van tiết lưu trên đường ống hút được mở ra

Hình 3.1: Sơ đồ điều chỉnh tự động

Sơ đồ trên được nối với thiết bị tự động bảo vệ máy nén khí, cho phép lưu lượng lớn nhất trên thang đo đạt được gần tới chế độ làm việc của máy với áp suất cho trước

3 Sau khi đóng van tiết lưu, quay công tắc dừng động cơ chính

bơm dầu phụ hoạt động

5 Trong khoảng thời gian quay theo quán tính của rotor, đóng van khóa đường cấp nước và thoát nước

6 Dừng bơm dầu khởi động khi máy dừng

7 Cắt điện cung cấp cho tủ bảng điều khiển

8 Ghi lệnh vào sổ cho trạm KЛ.1 ngắt mạch điện khởi động máy

9 Ghi vào sổ khoảng thời gian chạy theo quán tính của máy và các số liệu ngày, giờ dừng máy

5 Xuất hiện tiếng gõ, tiếng gầm trong máy khi hoạt động

6 Xuất hiện rung động mạnh với biên độ lớn hơn 15mm

7 Khi hệ thống bảo vệ động cơ điện của máy tác động

8 Khi ấn nút “dừng sự cố”, động cơ điện tự ngắt Điều khiển các van vào

vị trí như khi dừng máy bình thường

9 Trường hợp cần thiết, phải đưa máy nén khí dự phòng vào làm việc

10 Ghi vào sổ tất cả những gì đã xảy ra và báo cho người chỉ huy trực tiếp biết về nguyên nhân dừng máy

3.4.3 Hệ thống bảo vệ và kiểm tra

Bảo vệ máy nén khí khi nhiệt độ ổ đỡ tăng cao quá được thực hiện bằng đồng hồ KCM đồng bộ với nhiệt kế điện trở

Bảo vệ áp suất giảm được thực hiện bằng rơ le áp lực kiểu PЯ-I-OI Khi áp suất dầu hạ thấp, rơ le áp lực tác động đóng bơm dầu phụ nếu áp suất

Bảo vệ máy nén khí khỏi việc giảm lưu lượng nước làm mát thực hiện bằng vi sai rơ le áp lực; Khi có bất kỳ trạng thái sự cố nào mà đã đề cập, rơ le

sự cố sẽ tác động nhờ đó máy nén khí sẽ tự động dừng theo trình tự dừng sự

cố tín hiệu, ánh sáng sẽ chỉ ra vì thông số gì dẫn đến sự cố, được duy trì cho đến khi tắt nguồn từ bảng điều khiển để quan sát sự làm việc của máy nén khí

có các thiết bị để kiểm tra các thông số sau:

+ Áp suất khí trên đường ống hút có áp kế chân không MBOIII-160 + Áp lực khí trên đường ống chính – áp kế loại MOIII-160

+ Áp suất dầu trong ống góp – loại MOIII-160

+ Kiểm tra bằng mắt và biểu đồ trên băng giấy mô tả lưu lượng khí được thực hiện bằng thiết bị cấp II (đồng hồ đo KCM2)

+ Kiểm tra dòng điện của động cơ máy nén khí bằng ampemet

3.5 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỆN MÁY NÉN KHÍ

3.5.1 Sơ đồ nguyên lý điện

Hình 3.2: Sơ đồ rơ le mạch điều chỉnh máy nén khí UK135/8T

 1P và 2P là cặp rơle trung gian tự duy trì cùng với công tắc cuối III: sẵn sàng, chuẩn bị khởi động ở chế độ tự động

/p

 K2: nút ấn dừng sự cố

van nước vào, van nước ra

3.5.2 Nguyên tắc hoạt động

Cùng với việc đóng các aptomat Khởi động từ MП VII có điện và trên

tủ tự động truyền điện áp 220V; Hiện tại, điện áp trong mạch điện được báo

bằng ánh sáng của đèn TC1 trên bảng táp lô “tủ điện được đóng” ấn hút K1

“chuẩn bị khỏi động” cấp điện mạch rơ le 1P, 2P, hai rơ le này sẽ được tự

duy trì qua tiếp điểm thường mở 2P và công tắc cuối KBOIII, tiếp điểm thường đóng 2P ngắt mạch khởi động van tiết lưu và van nhánh khỏi bộ điều chỉnh РПЦВIII, cấp nguồn điều khiển 220V rơ le 1P và 2P bằng tiếp điểm thường mở, van cấp và thoát nước đóng, van chặn trên tuyến nén được mở, đóng tiếp điểm thường mở 1P trong mạch rơ le PB, rơ le thời gian trong mạch

thực hiện các thao tác chỉ dẫn vcủa các rơ le chuẩn bị khởi động 3P mà tiếp

điểm thường mở được đóng (trên bảng táp lô TC–2 theo màu) “cho phép khởi

động” và đồng thời chuẩn bị khởi động động cơ máy nén khí

Khởi động máy nén khí được tiến hành bằng cách quay khóa KY về bên phải, các tiếp điểm được chập, động cơ máy nén khí khởi động, còn lại các tiếp điểm KY đảm bảo rơ le 14P mất điện và tiếp điểm thường mở của nó trong mạch 7P, 10P, 13P được chập đảm bảo cho việc bảo hành thông tín hiệu trong khi có những sự cố gì đó bất kỳ xảy ra trong các trạng thái bình thường

Cùng với việc khởi động các khối động cơ tiếp điểm máy cắt vẫn đóng 5KC (22-0) đóng, 5KC (56-0) mở, ánh sáng trên bảng táp lô báo sáng đèn

TC3 “động cơ được đóng điện” rơ le trung gian 5P và rơ le thời gian PB có

điện Sau khi động cơ máy nén khí làm việc trong chế độ bình thường, chế độ

I các tiếp điểm thời gian của rơ le thời gian PB được mở toàn bộ còn lại KBOI van chặn trên đường dẫn nước nóng

Các công tắc cuối KBO-III ngắt mạch rơ le 1P, 2P, 3P Bóng đèn trên bảng táp lô TC2 tắt Rơ le 2P cùng với tiếp điểm thường đóng của nó ngắt mạch 220V trên đường vào bộ điều chỉnh РПЦВIII Tiếp điểm thưởng mở 1P ngắt mạch rơ le thời gian PB Cùng lúc động cơ khởi động bộ tăng tốc nén khí

làm cho bơm dầu chỉnh làm việc, khi áp lực dầu đạt giá trị > 0,7kg/cm2

thì tiếp điểm thường đóng 6P (135-136) mở, ngắt bơm dầu phụ

Dừng máy nén khí được tiến hành bằng cách quay khóa KY về bên trái, qua tiếp điểm tức thời KY đóng điện cho rơ le 1P và 2P, tiếp điểm KY còn lại đóng điện cho rơ le 14P, các tiếp điểm thường mở của 14P chuẩn bị mạch đóng các rơ le 7P, 10P, 12P, 13P và mạch dừng động cơ máy nén khí Các tiếp điểm còn lại của khóa KY trong mạch mở ra

Rơ le 1P, 2P được duy trì qua tiếp điểm thường mở 14P (12-0) và tiếp điểm thường mở 2P Tiếp điểm thường mở 1P (42-43) đóng mạch rơ le thời gian PB

Tiếp điểm thường mở của rơ le 2P ngắt mạch làm việc của van nhánh

và van tiết lưu khỏi đường ra của bộ điều chỉnh tự động

Tiếp điểm thường mở 2P làm mở van nhánh; tiếp điểm công tắc cuối van nhánh KBOII ngắt mạch rơ le 8P do đó có các tiếp điểm thường đóng 8P kín mạch để đóng van tiết lưu và van chặn trên tuyến nén

Sau khi đóng van tiết lưu mạch dừng của động cơ máy nén sẽ thông mạch và dừng động cơ máy nén khí Khi động cơ đã được ngắt mạch rơ le 4P

sẽ mất điện và mở tiếp điểm 4F mạch đèn TT3 làm tắt đèn rơ le thời gian được đóng điện qua tiếp điểm thường mở 5P sau khi máy nén dừng được 3 phút tiếp điểm thời gian 5PB, 6PB của PB sẽ đóng các van chặn chặn trên đường cấp và thải nước tiếp điểm 7PB của rơ le thời gian cắt bơm dầu phụ

Nếu có những sự cố bất kỳ nào xảy ra song song với các phần tử bảo vệ các thiết bị thì rơ le trong mạch nguồn trung gian sẽ ngắt mạch Các tiếp điểm thường mở của rơ le trung gian sẽ đóng mạch cho rơ le sự cố đóng mạch tín hiệu và ngắt mạch động cơ điện

Hệ thống tự động theo chương trình được đặt ở máy nén khí theo chương trình sự cố

Tiếp điểm 15P đóng mạch còi, đèn tín hiệu tương ứng báo trên bảng điều khiển

Nếu dừng sự cố xảy ra do các nguyên nhân giảm áp lực dầu, giảm lưu lượng nước, tăng nhiệt độ dầu và tăng nhiệt độ khí trên đường ống ra, sai lệch rotor máy nén khí, tăng nhiệt độ gối đỡ

Phải kiểm tra toàn bộ xem sự cố xảy ra do nguyên nhân nào, phải kiểm

Điều khiển các cơ cấu điều chỉnh và đóng kín các van, khởi động bơm dầu phụ bằng mạch tự động và điều khiển từ xa Việc điều khiển tự động đảm bảo cung cấp cho mạch khởi động từ thực hiện theo xác định của chương trình trong chế độ chuẩn bị khởi động và dừng bình thường hay dừng sự cố máy nén khí

Điều khiển từ xa cho phép điều khiển các van điều chỉnh (tiết lưu, van nhánh, van khí, bơm dầu phụ trực tiếp ở các tủ điều khiển bằng các nút ấn từ

Khi các cơ cấu đạt độ kín tuyệt đối tương ứng với các công tắc cuối KBO hay KB3 sẽ làm ngắt mạch cấp điện cho các khởi động từ và các bóng đèn trên bảng táp lô tương ứng với trạng thái đóng kín của các van nước, van khí

CHƯƠNG 4 NHỮNG HẠN CHẾ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ UK135/8T VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN NÂNG

CẤP

4.1 NHỮNG HẠN CHẾ

Về mặt điều khiển toàn bộ hệ thống hoạt động là các thiết bị rất cũ của nga, vận hành đều bằng tay, tác động trực tiếp lên thiết bị điều khiển, độ chính xác điều chỉnh không cao vì tất cả các thao tác đều là do trực quan quan sát sau đó điều khiển, độ linh hoạt hệ thống chưa cao, chủ yếu dựa vào chủ quan của người vận hành máy

Do điều chỉnh thủ công nên hiệu suất làm việc của máy chưa cao, đảmbảo máy hoạt động cần có công nhân kỹ sư nhiều kinh nghiệm nên rất khó, vì điều chỉnh thủ công bằng các tiếp điểm cơ khí rất cồng kềnh

Về hệ thống đo chưa được số hoá, các đầu ra của thiết bị đo là các tín hiệu chưa được chuẩn hoá để đưa đi điều khiển chỉ dừng lại ở mức độ đo để kiểm tra các thông số và sau đó điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí, chưa tự động hoá được quá trình đo và điều khiển hệ thống

4.2.Ý TƯỞNG NÂNG CẤP HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP

4.2.1 Các phương án nâng cấp hệ thống

Dựa vào yêu cầu điều khiển của bài toán và các yêu cầu kỹ thuật đặt

ra, dựa vào số đầu vào điều khiển và số đầu ra điều khiển em xin đưa ra các phương án có thể thực hiện nhiệm vụ đặt ra như sau:

4.2.1.1 Phương án 1:

Sử dụng LOGO230RLC để viết chương trình và điều khiển máy nén khí đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật của hệ thống, sử dụng một Screen để theo dõi hoạt động hệ thống bằng chương trình riêng

+) Ưu điểm của phương án :

- Giá thành nâng cấp rẻ

- Ngôn ngữ lập trình khá đơn giản

+) Nhược điểm của phương án:

- Độ tin cậy hoạt động không cao, không linh hoạt trong việc viết chương trình điều khiển

- Hoạt động của hệ thống chưa được tối ưu hoá

- Không thể tiến hành điều khiển trực tiếp trên một màn hình máy tính

vì không có phần mềm tích hợp các chương trình điều khiển giám sát

hệ thống

4.2.1.2 Phương án 2:

Sử dụng PLCS7-200 để viết chương trình và điều khiển hệ thống theo đúng yêu cầu đặt ra vì số đầu vào và đầu ra của hệ thống không quá lớn và chương trình điều khiển cũng không quá phức tạp

+) Ưu điểm của phương án:

-Giá thành nâng cấp khá rẻ

-Chương trình điều khiển linh hoạt khắc phục được các lỗi điều khiển

và các sự cố được khắc phục và cảnh báo hoàn toàn

-Có phần mềm theo dõi và giám sát hoạt động hệ thống trực tiếp được trên một máy tính trung tâm

Sử dụng PLCS7-300 để viết chương trình điều khiển cho máy nén, toàn

bộ quá trình giám sát và điều khiển có thể được tiến hành trên máy tính trung tâm bằng phần mềm công nghiệp tích hợp cho hệ thống PCS7

Xây dựng màn hình giao diện HMI quản lý toàn bộ quy trình của hệ thống trên máy tính bằng Wincc

+) Ưu điểm của phương án:

- Thoả mãn hoàn toàn yêu cầu của bài toán

- Linh hoạt trong điều khiển

- Có thể ứng dụng cho một hệ thống lớn cho nhiều máy nén

- PLCS7-300 được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong các nhà máy hiện nay nên việc học tập và sử dụng nó cho người điều khiển dễ dàng

- Tích hợp sử dụng được nhiều phần mềm hiện đại trong thiết kế giao diện quản lý hệ thống trên máy tính (SPS Visu, Wincc…)

+) Nhược điểm hệ thống:

- Giá thành đắt hơn các phương án trên

4.2.2 Lựa chọn phương án nâng cấp

Dựa vào các phân tích và yêu cầu đặt ra em chọn phương án 3 để nâng cấp hệ thống bởi các lý do sau:

- Bài toán được giải quyết một cách tối ưu hơn

-Tiện lợi trong sử dụng vì các lệnh lập trình không phức tạp, hệ thống đơn giản, nhiều tài liệu tham khảo

- Sử dụng cho một máy nén khí thì giá thành nâng cấp đắt nhưng cho nhiều máy nén thì giá thành lại rẻ

- Để giúp cho việc nghiên cứu và sử dụng nó trong điều khiển bởi nó rất phổ biến hiện nay

- Khả năng ứng dụng của đề tài trong thực tế cao, PLC S7-300 hiện là một sản phẩm đi đầu trong ứng dụng vào các hệ thống tự động hóa và nó đã được ứng dụng nhiều trong sản xuất ở các nhà máy hiện đại

- Dùng PLC S7-300 em được ứng dụng những kiến thức đã được học trong tại trường và kiến thức tìm hiểu được trên mạng vào lập trình, thiết kế

mô hình hệ thống, thiết kế giao diện mô phỏng trên SPS Visu, thiết kế giao diện quản lý trên Wincc