Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Thiết kế bộ phận điều khiển tự động máy sấy tầng sôi

2 Thiết kế bộ phận điều khiển tự động máy sấy tầng sôi

Tải bản đầy đủ - 0trang

4.2.1 Thiết kế mạch và tính tốn thiết bị

4.2.1.1 Thiết kế mạch

a. Sơ đồ mạch kết nối động cơ vít tải và quạt lò đốt.



Hình 4.35 Mạch động lực của động cơ vít tải và quạt lò đốt.

Để điều khiển các động cơ gàu tải, vít cào tro, vít tải trấu, quạt lò đốt với cơng

suất nhỏ nên dòng khởi động nhỏ, do đó sử dụng cách khởi động tam giác như hình

4.13.



Hình 4.36 Mạch điều khiển động cơ vít tải và quạt lò đốt

Khi tác động mức 1 từ ngõ ra PLC lên các SSR 1,2,3,4 thì các contactor K1,2,3,4 có

điện, tiếp điểm K1,2,3,4 đóng lại nên động cơ chạy. Ngược lại, khi tác động mức 0 từ ngõ

ra PLC thì K1,2,3,4 mở ra làm hở mạch, động cơ dùng lại. Trong q trình chạy nếu có

bị q tải thì cường độ dòng diện sẽ tăng lên làm các khóa OL 1,2,3 hay 4 sẽ mở ra làm các

động cơ dùng lại ngay lập tức.

38



b. Sơ đồ mạch mạch kết nối động cơ quạt ly tâm



Hình 4.37 Mạch động

lực



cho



lực quạt tầng sơi



Hình 4.38 Mạch điều khiển động

quạt tầng sơi

quạt ly

tâm

Mạch



mắc theo kiểu khởi động sao tam giác, nhằm mục đích dùng đề giảm dòng khởi động

xuống lần, nhưng momen lại giảm đi 3 lần và ngược lại. Khởi động sao tam giác chỉ

thỏa mãn khi điện áp cuộn dây động cơ phù hợp với điện áp nguồn hay nói một cách

khác động cơ hoạt động ở chế độ thường trực là tam giác. Contactor K5, K7 đóng và

K6 mở thì động cơ chạy hình sao. Contactor K7 mở, contactor K5, K6 đóng thì động

cơ chạy ở chế độ tam giác. Khi chuyển từ chế độ sao sang tam giác cần delay 1 khoảng

thời gian, khi nhấn nút start (SSR5 có điện) cuộn dây của relay thời gian có điện, đóng

tiếp điềm thường mở T lại và bắt đầu tính thời gian. Sau thời gian cài cài đặt cho relay

thời gian (thường từ 3 – 10 giây) thì relay thời gian tác động. Tiếp điểm thường đóng T

tác động muộn (ON delay) T đóng lại làm cuộn K6 có điện làm các tiếp điểm thường

mở K6 đóng lại, mạch động lực được nối theo hình tam giác.

= > Từ việc thiết kế mạch động lực và mạch điều khiển cho các động cơ trên, ta có

mạch cho tồn hệ thống sấy tầng sôi như:



Thiết kế mạch động lực hệ thống sấy tầng sơi

39



Hình 4.39 Mạch động lực hệ thống sấy tầng sôi

Thiết kế mạch điều khiển hệ thống sấy tầng sơi



Hình 4.40 Mạch điều khiển hệ thống sấy tầng sơi

4.2.1.2 Tính tốn lựa chọn thiết bị cho tủ điều khiển

a) Xác định các thông số của động cơ

Qua khảo sát hệ thống máy sấy tại công ty lương thực Vĩnh Long, xác định được

các thông số của các động cơ trong hệ thống máy sấy tầng sôi 10 tấn/ giờ, các thơng số

đó được liệt kê trong bảng sau:

Bảng 4.3 Bảng thông số của động cơ

40



Thông số kỹ thuật

ĐC điều khiển

Gàu tải

Vít cào tro

Vít tải trấu

Quạt lò đốt

Vít cấp liệu lò đốt

Van xoay rải lúa

Quạt sấy tầng sơi



Cơng

suất (kW)



Tần số

(Hz)



Cos φ



η%



2,2

0,4

2,2

0,75

0,4

1,4

45



50

50

50

50

50

50

50



0,83

0,83

0,83

0,83

0,85

0,85

0,85



89

89

89

89

89

89

89



b) Tính tốn và chọn CB

Tính tốn chọn áp tơ mát MCB1



Vậy ta chọn áp tơ mát MCB1 có dòng định mức là 10(A)

Tính tốn chọn áp tơ mát MCB2



Vậy ta chọn áp tơ mát MCB2 có dòng định mức là 2 (A)

Tính tốn chọn áp tơ mát MCB3



Vậy ta chọn áp tơ mát MCB3 có dòng định mức là 10(A)

Tính tốn chọn áp tơ mát MCB4



Vậy ta chọn áp tơ mát MCB4 có dòng định mức là 5(A).

Tính tốn chọn áp tô mát MCCB3



Vậy ta chọn áp tô mát MCCB3 có dòng định mức là 120(A).

41



Tính tốn áp tơ mát MCCB2

Dòng định mức của động cơ vít cấp liệu lò đốt (2 động cơ):



Dòng định mức của động cơ van xoay rãi lúa:



Áp tơ mát đóng cắt cho nhiều động cơ khởi động khơng đồng thời thì dòng điện

qua qua áp tô mát sẽ lớn nhất tại thời điểm động cơ có dòng khởi động lớn nhất, khi đó

dòng tính tốn được xác định:



Trong đó:



là tổng các dòng điện định mức của tốt cả các động cơ trừ động cơ có dòng

khởi động lớn nhất.

Ikđmax là dòng điện khởi động lớn nhất một động cơ trong số n động cơ. Trong trường

hợp này, chính là dòng khởi động của gàu tải, Ikđmax =6 A.

= > Itt = 1 + 5,3 + 1,85 + 1,9 + 3,4 + 6 = 19,45 A

Vậy ta chọn áp tơ mát MCCB2 có dòng định mức là 25 (A).

Tính tốn áp tơ mát MCCB1 (CB tổng)

Tương tự đối với MCCB2, Ikđmax là dòng khởi động của động cơ quạt sấy tầng sôi,

Ikđmax = 150 A.

= > Itt = 5,3 + 1 + 5,3 + 1,85 + 1,9 + 3,4 + 150 = 168,75 A.

Vậy ta chọn áp tơ mát MCCB1 có dòng định mức là 220 A.



42



c) Lựa chọn dây dẫn

Ta có thể áp dụng cơng thức sau để tính tóan một cách gần đúng: S=I/J .

Trong đó:

S: là tiết diện dây dẫn, tính bằng mm2.

I: là dòng điện chạy qua mặt cắt vng, tính bằng Ampere (A).

J: là mật độ dòng điện cho phép (A/mm2).

Mật độ dòng điện cho phép của dây đồng J= 6 A/mm2.

 Chọn dây cho động cơ gàu tải và vít tải trấu:



Để an tồn và tương thích với tiết diện dây có trên thị trường ta chọn dây 1 mm 2.

 Chọn dây cho động cơ vít cào tro và vít cấp trấu lò đốt:



Để an tồn và tương thích với tiết diện dây có trên thị trường ta chọn dây 0,38 mm 2.

 Chọn dây cho động quạt lò đốt:



Để an tồn và tương thích với tiết diện dây có trên thị trường ta chọn dây 0,5 mm 2.

 Chọn dây cho động cơ van xoay rãi lúa:



Để an tồn và tương thích với tiết diện dây có trên thị trường ta chọn dây 0,79 mm 2.

 Chọn dây cho động cơ quạt tầng sơi:



Để an tồn và tương thích với tiết diện dây có trên thị trường ta chọn dây 5 lõi, mỗi lõi

4 mm2 .

 Chọn dây cho CB tổng:



43



Để an tồn và tương thích với tiết diện dây có trên thị trường ta chọn dây 5 lõi mỗi lõi

5 mm2.

d) Lựa chọn công tắc tơ và rơ le nhiệt

Công tắc tơ và rơ le nhiệt thường kết hợp với nhau (gọi là khởi động từ) để đóng

cắt cho 1 động cơ riêng lẻ, khi tính tốn ta chỉ quan tâm tới dòng điện định mức của

động cơ (sao cho dòng định mức của khởi động từ lớn hơn dòng định mức của động

cơ).

 Vì dòng định mức của động cơ gàu tải và vít tải trấu là 5,3 A nên chọn công tắc tơ và

rơ le nhiệt động có dòng định mức là 6 A.

 Vì dòng định mức của động cơ vít cào là 1 A nên chọn công tắc tơ và rơ le nhiệt động

có dòng định mức là 2 A.

 Vì dòng định mức của động cơ gàu tải là 5,4 A nên chọn công tắc tơ và rơ le nhiệt

động có dòng định mức là 6 A.

 Vì dòng định mức của động cơ quạt tầng sôi là 108,5 A nên chọn cơng tắc tơ và rơ le

nhiệt động có dòng định mức là 120 A.

e) Lựa chọn biến tần

Yêu cầu lựa chọn: phù hợp công suất động cơ ( chọn công suất biến tần lớn hơn

công suất động cơ để linh hoạt trong việc sử dụng), PLC giao tiếp qua cổng truyền

thơng RS485 hay modbus.

Do đó, van xoay rải lúa ( công suất 1.4 kW) chọn biến tần iG5A SV022IG5A

cơng suất 2.2 kW.

Vít cấp liệu lò đốt ( số lượng 2, mỗi động cơ 0.4 kW ) chọn biến tần iG5A

SV015IG5A công suất 1.5 kW.



44



4.2.2 Giải thuật điều khiển

a. Giải thuật điều khiển nhiệt độ



Hình 4.41 Giải thuật điều khiển nhiệt độ lò đốt.

Ghi chú:

tt



Nhiệt độ ngưỡng trên.



td



Nhiệt độ ngưỡng dưới.



Tg



Thời gian giảm.



Tt



Thời gian tăng.



t



Nhiệt độ buồng sấy.



T



Thời gian thực.



f



Tần số của động cơ. ( động cơ gắn với vít tải cấp liệu ).



Trong thực tế, q trình truyền nhiệt trong lò sấy là sự kết hợp của 3 dạng trao

đổi nhiệt cơ bản (dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ), nhìn chung là rất phức tạp. Với yêu cầu

là điều khiển lò đốt từ 60 đến 95 oC, nhiệt độ này sẽ phụ thuộc vào lượng trấu cung cấp

vào lò đốt.

Giải thuật điều khiển khống chế nhiệt độ trong khoảng (t t;td). Nếu nhiệt độ nhỏ

hơn nhiệt độ ngưỡng dưới thì tần số động cơ tăng thêm 1 đơn vị (với thời gian tăng là

Tt ), do đó lượng cấp trấu vào lò đốt sẽ tăng lên, đồng thời nhiệt độ cũng sẽ tăng theo.

Tương tự, nếu nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ ngưỡng trên thì tần số động cơ giảm xuống 1

45



đơn vị (với thời gian giảm là Tt), do đó lượng cấp trấu vào lò đốt sẽ giảm xuống, đồng

thời nhiệt độ cũng sẽ giảm theo.

b. Giải thuật điều khiển vít tải trấu .



Hình 4.42 Giải thuật điều khiển vít tải trấu

CB1, CB2 là 2 cảm biến phát hiện vật, được gắn trên thùng chứa trấu như hình

4.21, khi cảm biến CB1 = 0 phát hiện có khơng có trấu thì bật vít tải đưa trấu vào

thùng chứa, ngược lại nếu cảm biến CB2 = 1 phát hiện đầy trấu thì tắt vít tải trấu.



Hình 4.43 Bố trí cảm biến trên thùng chứa trấu.



46



c. Giải thuật điều khiển gàu tải lúa.



Hình 4.44 Giải thuật điều khiển gàu tải lúa.

Tương tự như giải thuật điều khiển vít tải trấu, CB1 và CB2 là 2 cảm biến phát

hiện vật, được gắn trên thùng chứa lúa như hình 4.23.



Hình 4.45 Bố trí cảm biến trên thùng chứa lúa

4.2.3 Thiết kế bộ phận điều khiển

a. Liên kết các thiết bị

Bên trong buồng sấy được gắn đầu đo của cảm biến nhiệt độ loại PT100, dây tín

hiệu được nối trực tiếp với đồng hồ nhiệt loại DTB4848, dữ liệu nhiệt độ được gửi về

47



PLC qua giao thức Modbus RTU. Tương tự đối với biến tần, tần số được gửi từ PLC

tới biến tần qua giao thức Modbus RTU.



Hình 4.46 Kết nối các thiết bị qua giao thức Modbus RTU.

Trong giao thức Modbus RTU, PLC Master K là master giao tiếp với các slaver

là đồng hồ nhiệt Delta DTB4848 và biến tần iG5A SV022IG5A qua địa chỉ sau:

Bảng 4.4 Bảng quy định địa chỉ truyền thông Modbus RTU

Địa chỉ



Thiết bị



1



PLC Master K120 S 36in/24out rs232



0



HMI Samkoon SK102AE



2



Đồng hồ nhiệt Delta DTB4848-RR 9600, non parity, 8 bit,

stop bit 1, RTU



3



Biến tần iG5A SV022IG5A (điều khiển van xoay tầng sôi)



4



Biến tần iG5A SV015IG5A (điều khiển vít cấp trấu)



 Giao tiếp đồng hồ nhiệt DTB4848RR với Master K120S.

− Cài đặt Master K120S:



48



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Thiết kế bộ phận điều khiển tự động máy sấy tầng sôi

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×