Xây dựng mô hình điều khiển giám sát băng tải

Xây dựng mô hình điều khiển giám sát băng tải Đề tài đồ án tốt nghiệp của chúng em là 1 hệ thống điều khiển giám sát băng tải than ,hệ thống gồm 5 băng tải than mỗi băng tải than được tr

Xây dựng mô hình điều khiển giám sát băng tải

Đề tài đồ án tốt nghiệp của chúng em là 1 hệ thống điều khiển giám sát băng tải than ,hệ thống gồm 5 băng tải than mỗi băng tải than được truyền động bằng 1 động

cơ 3 pha roto lồng sóc ,mỗi động cơ được điều khiển bằng 1 biến tần và các biến tần được điều khiển băng PLC s7-300 Để xây dựng mô hình hoàn chỉnh về thời gian và kinh phí rất lớn vì vậy chúng em xin phép được xây dựng 1 phần của hệ thống

M c L c ục Lục ục Lục

Xây dựng mô hình điều khiển giám sát băng tải 1

1 Mục Đích : 3

2 Mô Tả Công Nghệ : 3

3 Thiết Kế Phần Cứng: 4

3.1 Phần thiết kế cơ khí cho băng tải : 4

3.2 Tính chọn động cơ truyền động cho băng tải: 6

3.2.1 Công suất cần thiết để vận chuyển vật liệu là : 6

3.2.2 Công suất cần thiết để khắc phục lựccản ma sát 7

3.2.3 Công suất tĩnh của băng tải : 7

3.2.4 Chọn công suất động cơ truyền động cho băng tải: 7

3.2.5 Chọn các thiết bị : 7

4 Sơ Đồ Mạch Lực : 11

5 Thiết Kế Phần Mềm : 12

1 M c Đích : ục Lục

- Xây dựng 1 hệ thống SCADA điều khiển giám sát bằng PC có cài phần mềm WINCC 7.0 trên hệ điều hành window điều khiển 1 băng tải

- Lựa chọn mạng Profibus –DP giao tiếp và truyền thông giữa PC với PLC PLC với biến tần Thu thập dữ liệu từ các thiết bị cấp trường và điều khiển các thiết bị trong hệ thống như : Động cơ…

2 Mô T Công Ngh : ả Công Nghệ : ệ :

Hệ thống điều khiển giám sát 1 băng tải vận chuyển than truyền động bằng động

cơ không đồng bộ roto lồng sóc Điều khiển động cơ chạy 3 cấp tốc độ

Tại bàn điều khiển các nút nhấn START ,STOP ,chạy thuận ,chạy ngược điều khiển động cơ ,siwtch chọn cấp tốc độ cho động cơ, đèn báo, nút nhấn xóa lỗi

3 Thi t K Ph n C ng ết Kế Phần Cứng ết Kế Phần Cứng ần Cứng ứng :

3.1 Ph n thi t k c khí cho băng t i ần Cứng ết Kế Phần Cứng ết Kế Phần Cứng ơ khí cho băng tải ả Công Nghệ : :

Bản vẽ khung băng tải cao su kiểu máng ,nằm ngang

Gồm khung ,con lăn ,tang cuốn

DC

L = 2 M

B = 500 mm

Hình ảnh con lăn :

Hình ảnh tang cuốn :

Băng tải cao su:

Các thông số kỹ thuật của băng tải :

Loại băng tải cao su

Khối lượng băng tải theo chiều dài : 𝛅 = 1 kg/m

Chiều dài băng tải : L = 2 m

Vận tốc băng tải: v = 0,3 m/s

Chiều rộng B = 500 mm

Năng suất băng tải nói lên khả năng vận chuyển của mỗi băng tải trong 1 đơn vị thời gian

Năng suất băng tải được tính theo biểu thức

Q¿3600.δ v

Trong đó: 𝛅 – là khối lượng tải theo chiều dài (kg/m)

v- là tốc độ băng tải (m/s)

3.2.Tính ch n đ ng c truy n đ ng cho băng t i: ọn động cơ truyền động cho băng tải: ộng cơ truyền động cho băng tải: ơ khí cho băng tải ền động cho băng tải: ộng cơ truyền động cho băng tải: ả Công Nghệ :

Sơ đồ hệ truyền động :

D©y curoa

B¨ng t¶i

§éng c¬

3.2.1 Công su t c n thi t đ v n chuy n v t li u là : ất cần thiết để vận chuyển vật liệu là : ần Cứng ết Kế Phần Cứng ể vận chuyển vật liệu là : ận chuyển vật liệu là : ể vận chuyển vật liệu là : ận chuyển vật liệu là : ệ :

β là góc nghiêng của băng tải β = 0

L là chiều dài của băng tải

∂ là khối lượng trên 1 met băng tải

V là vận tốc của băng tải

3.2.2 Công su t c n thi t đ kh c ph c l cc n ma sát ất cần thiết để vận chuyển vật liệu là : ần Cứng ết Kế Phần Cứng ể vận chuyển vật liệu là : ắc phục lựccản ma sát ục Lục ựccản ma sát ả Công Nghệ :

Thay số : P2 = 0,588.0,3 = 0,18 (Kw)

3.2.3 Công su t tĩnh c a băng t i : ất cần thiết để vận chuyển vật liệu là : ủa băng tải : ả Công Nghệ :

P = P1 + P2 = 0,3 + 0,18 = 0,48 (Kw)

3.2.4 Ch n công su t đ ng c truy n đ ng cho băng t i: ọn động cơ truyền động cho băng tải: ất cần thiết để vận chuyển vật liệu là : ộng cơ truyền động cho băng tải: ơ khí cho băng tải ền động cho băng tải: ộng cơ truyền động cho băng tải: ả Công Nghệ :

Pđc = k3.P/ η

Trong đó : k3 là hệ số dự trữ về công suất ( k3 = 1,2 – 1,25) Hiệu suất truyền động η = 0,9

Thay số : Pđc = 1,25 0,48/0,9 = 0,66 Kw

*Vậy chọn động cơ cho băng tải có công suất 0,8 kW

Chọn loại động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc

3.2.5 Ch n các thi t b : ọn động cơ truyền động cho băng tải: ết Kế Phần Cứng ị :

- PLC :

Chon PLC s7 - 300

- Biến tần :

Chọn biến tần của hãng simem dòng MM420

Nét nổi bật của MICROMASTER 420

- Thiết kế nhỏ gọn và dễ lắp đặt

- Có nhiều cách lựa chọn truyền thông: PROBIBUS, DeviceNet, CANopen.a3

- Điều khiển FCC (Flux Current Control) cho chất lượng truyền động cao ngay

cả khi có thay đổi tải

- Các đầu ra và vào linh hoạt

- Các phương thức cài đặt khác nhau, qua bảng điều khiển hoặc công cụ phần mềm miễn phí

- Thời gian tăng, giảm tốc có thể cài đặt được 0-650s

- 4 dải tần số ngắt quãng tránh cộng hưởng lên động cơ hoặc lên máy

- Khởi động bám khi biến tần nối với động cơ quay

- Tích hợp bảo vệ nhiệt cho động cơ dùng PTC/KTY

Các thông số kỹ thuật:

đến 240V 3 AC ± 10% 0,12 đến 5.5kW) ; (380V đến 480V 3 AC ± 10% 0,37 đến 11kW);

Khả năng quá tải Quá dòng 1.5 x dòng định mức trong 60 giây ở mỗi

300 giây

khiển từ dòng thông FCC

Tần số điều chế xung (PWM) 4kHz (Tiêu chuẩn cho 400VAC 3 pha) ; 2kHz đến

16kHz (ở bước 2kHz)

đổi PNP / NPN

thang được hoặc dùng như đầu vào số thứ 4)

2A (tải cảm)

Class A hay Class B

Cấp bảo vệ IP 20

tham số PIN Phù hợp theo các tiêu chuẩn

CE mark

Phù hợp với chỉ dẫn về thiết bị thấp áp 73/23/EC, loại

có lọc còn phù hợp với chỉ dẫn 89/336/EC

Kích thước và tuỳ chọn ;

(không có tuỳ chọn)

Cỡ vỏ (FS) Cao x Rộng x Sâu kg ; A (173 x 73 x 149

1 ) ; B (202 x 149 x 172 3,3) ; C (245 x 185 x 195 5,0)

- Chọn động cơ :

Thông số động cơ:

Tốc độ vòng quay (v/phút) 1450

Công suất (kW) 0.8

- Tính chọn APTOMAT:

Công suất động cơ P=0,8 kW Dòng điện tính toán Itt =

P

n√3U cosϕ =

0,8.1000 0,8.√3 380 0,85 = 1,8 (A)

Vì động cơ băng tải khởi động trực tiếp nên khi chọn aptomat bảo vệ thì

ta phải tính cả dòng khởi động của động cơ Do đó aptomat phải thỏa mãn IdmA ≥ 1.5 Itt và UdmA ≥ U Vậy ta chọn aptomat có IdmA=5 A Chọn loại MCB 3P 10 A, BKN-3P của hãng LS, số lượng 1 cái

- Tính chọn contactor:

Ta có Ict=Itt*k

Vậy Ict=1.3*1,8 = 2.34 (A)

- Tính chọn role nhiệt :

Idm = 1.25*Itt = 1.25*1,8 =2,25 (A)

Các rơ le nhiệt thường có dải chỉnh dòng, đặt dòng làm việc, ta có thể chọn

của hãng LS có dòng làm việc từ 4 đến 6A, số lượng 1cái

4 S Đ M ch L c ơ khí cho băng tải ồ Mạch Lực ạch Lực ựccản ma sát :

Nguån xoay chiÒu 3 pha

380 V

M

§éng c¬ b¨ng t¶i 0.8 kw - 3PHA 380VAC

RN

CONTACTOR

MCCB

BiÕn tÇn 0.8 kw - 3P 380VAC

5 Thi t K Ph n M m : ết Kế Phần Cứng ết Kế Phần Cứng ần Cứng ền động cho băng tải:

+ Lập trình trên phần mềm Step 7 manager

+ Thiết kế giao diện giám sát bằng phần mềm WINCC 7.0