Phân tích trang bị điện, truyền động điện cơ cấu di chuyển giàn cầu trục QC hãng Kalmar

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................iii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG
KALMAR..............................................................................................................1
1.1. Giới thiệu chung về cầu trục QC hãng Kalmar..........................................1
1.1.1. Cấu trúc cơ bản của cầu trục QC hãng Kalmar...................................1
1.1.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của cầu trục QC hãng Kalmar..............4
1.2. Cấu trúc động học của cơ cấu di chuyển giàn cầu trục QC hãng Kalmar..6
1.2.1. Chân đế di chuyển giàn của cầu trục...................................................6
1.2.2. Sơ đồ truyền động điện cơ cấu di chuyển giàn....................................7
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ CẤU DI CHUYỂN GIÀN
CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR...................................................................10
2.1. Sơ đồ nguyên lý mạch động lực cho cơ cấu di chuyển giàn cầu trục QC
hãng Kalmar....................................................................................................10
2.2. Nguyên lý hoạt động cơ cấu di chuyển giàn cầu trục...............................15
2.3. Các bảo vệ cho cơ cấu di chuyển giàn cầu trục........................................15
CHƯƠNG 3: TRANG BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN CƠ CẤU DI CHUYỂN
CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR..........................................................17
3.1. Sơ đồ cấu trúc điều khiển cơ cấu di chuyển giàn.....................................17
3.2. Trang bị điện và điều khiển giám sát cơ cấu di chuyển giàn....................19
3.2.1. Hệ thống giám sát phanh chính động cơ truyền động.......................19
3.2.2 Hệ thống điều khiển giám sát cơ chế liên động cơ khí.......................21
3.2.3 Hệ thống điều khiển giám sát phanh đĩa an toàn (Strom brake)........24
KẾT LUẬN.........................................................................................................25
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................26
1


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1. Cầu trục QC nâng chuyển container hãng Kalmar...............................1
Hinh 1. 2. Các vị trí thiết bị trên cầu trục QC của hãng Kalmar...........................3

Hinh 1. 3. Các vị trí thiết bị trên cầu trục QC của hãng Kalmar...........................4
Hinh 1. 4. Chân đế di chuyển cầu trục QC hãng Kalmar......................................7
Hinh 1. 5. Sơ đồ truyền động điện cơ cấu di chuyển giàn.....................................7
Hinh 1. 6. Động cơ di chuyển giàn của cầu trục QC hãng Kalmar.......................8
Hinh 1. 7. Limit Switch lắp tại chân cầu trục..........................................................
Hình 2. 1. Bản vẽ 10.A/7.....................................................................................10
Hình 2. 2. Bản vẽ =21.J +EF21/1........................................................................11
Hình 2. 3. Bản vẽ =10.A/11.................................................................................12
Hình 2. 4. Bản vẽ =10.A/12................................................................................13
Hình 2. 5. Bản vẽ =10.A/13................................................................................14
Y
Hình 3. 1. Bản vẽ =91.M +EF91/30....................................................................17
Hình 3. 2. Bản vẽ =91.M +EF91/25....................................................................18
Hình 3. 3. Bảng điều khiển trong cabin...............................................................19
Hình 3. 4. Hệ thống giám sát phanh....................................................................20
Hình 3. 5. Đấu nối giám sát phanh động cơ truyền động chính..........................21
Hình 3. 6. Bản vẽ =51.M +EF51........................................................................22
Hình 3. 7. Bản vẽ =20.M +EF23/17....................................................................23
Hình 3. 8. Bản vẽ =20.M +EF23/9......................................................................23
Hình 3. 9. Hệ thống phanh đĩa cơ cấu di chuyển giàn.........................................24

2


LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học và kĩ thuật, các hệ
thống, trang thiết bị hiện đại ra đời có vai trị quan trọng đối với sự phát triển
của các ngành công nghiệp. Nước ta là một nước giáp biển, có đường biển trải
dài từ bắc vào nam, đó là một lợi thế rất lớn đối với nước ta trong việc giao

thương với các nước trên thế giới qua đường biển để phát triển nền kinh tế vì thế
nên ở các cảng biển lớn ln địi hỏi sự vận chuyển, bốc xếp hàng hóa cao. Điều
đó quyết định đến năng suất và hiệu quả của một cảng, quyết định sự phát triển
kinh tế của đất nước. Để đáp ứng nhu cầu đó, các cảng biển ln được trang bị
những hệ thống cầu trục, xe nâng,…hiện đại. Trong số đó, cầu trục QC của hãng
Kalmar đang được sử dụng phổ biến ở các cảng biển nên việc nghiên cứu cấu
trúc các hệ thống, trang bị điện, hệ truyền động điện của cầu trục là cần thiết để
nâng cao chất lượng điều khiển, vận hành, sửa chữa.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Mục đích nghiên cứu của đề tài là tìm hiểu cấu trúc động học, nguyên lý
hoạt động và hệ trang bị điện, truyền động điện của cơ cấu di chuyển giàn cầu
trục
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là trang bị điện, hệ truyền động điện cơ cấu di
chuyển giàn cầu trục. Phạm vi nghiên cứu là các bản vẽ về cơ cấu di chuyển
giàn cầu trục trong tập bản vẽ “CIRCUIT_DIAGRAM” của cầu trục QC hãng
Kalmar
4. Phương pháp nghiên cứu
Phân tích bản vẽ
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3


Ý nghĩa khoa học: Nắm rõ cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống,
giúp giảm thiểu tối đa rủi ro trong q trình vận hành, nâng cao tính ổn định và
bền vững của hệ thống
Ý nghĩa thực tiễn: Việc nghiên cứu trang bị điện giúp người vận hành khai
thác tối đa chức năng thiết bị, nâng cao tay nghề vận hành, sửa chữa, tăng năng
suất làm việc, thúc đẩy nền kinh tế.

4


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG
KALMAR
1.1. Giới thiệu chung về cầu trục QC hãng Kalmar
1.1.1. Cấu trúc cơ bản của cầu trục QC hãng Kalmar
Cấu trúc của cầu trục QC được giới thiệu trên hình 1.1

Hình 1. 1. Cầu trục QC nâng chuyển container hãng Kalmar
Cầu trục QC của hãng Kalmar của cảng VIP GreenPort là cầu trục giàn
container di động, có cơng son liên kết bản lề chuyển động trên đường ray có
hành trình, xe con di chuyển bằng cáp kéo, sử dụng nguồn 3 pha. Cầu trục có
mục đích phục vụ cho các hoạt động xếp dỡ container lên xuống tàu lại cảng.
Ưu điểm của cầu trục là năng suất làm việc cao (40Container/giờ).
Cầu trục QC là một hệ truyền động có khả năng di chuyển bằng cơ cấu di
chuyển giàn.
Nguồn điện được dẫn qua cáp điện trên một tang quấn được quay bởi
động cơ tang quấn cáp. Cầu trục được sử dụng cho việc vận chuyển container

1


bằng một khung speader có khả năng co duỗi. Khung speader được giữ trên dầm
chính của một cầu trục, hệ thống điện của khung được liên kết với xe con.
Cầu trục QC có một cấu trúc dầm với hai phần chính: phần đất liền và
dầm treo phía mặt sơng. Dầm phía sơng có khả năng nâng lên cao và hạ xuống
thấp nhờ một hệ truyền đông đặt bên trong buồng máy của cơ cấu nâng hạ cơng
son.
Ở góc phía chân của cầu trục có một thang máy và cầu thang bộ.

Đường chạy của xe con nằm ở phía dưới của dầm cầu trục. Nguồn cấp
cho xe con được dẫn qua hệ thống mang cáp điện. Bộ giữ tải của xe con treo
trên các giá di chuyển xe con chứa các ròng rọc hệ thống cáp tải của cơ cấu nâng
hạ hàng.
Cabin điều khiển được treo trên một hệ thống, giá treo cabin là một bộ
phận với cơ cấu di chuyển xe con kết nối với bộ giữ cáp tải của xe con. Hướng
quan sát của người lái ngồi trong cabin là về phía sơng bên trên khung speader.
Hệ truyền động cơ cấu nâng hạ hàng được đặt trong buồng máy của cơ
cấu.
Trước cửa buồng máy của cơ cấu nâng hạ cơng son và nâng hạ hàng có
hai cần cẩu nhỏ phục vụ cho việc sửa chữa bảo dưỡng, bằng các cần trục sửa
chữa này tải có thể được hạ từ trên dầm cầu trục xuống tới mặt đất.
Các vị trí bộ phận của cầu trục QC của hãng Kalmar được mơ tả trên hình
1.2 và 1.3
+BO1: BOOM – Tay vươn cần trục
+GRD: PIER – Đường cầu tàu cho cần trục di chuyển
+CH1: CHECKER’S CABIN – Hệ thống kiểm tra cabin
+DC1: DRIVER’S CABIN – Ghế người lái trên cabin
+EH1: E-HOUSE – Buồng điện
2


+GI1: GIRDER – Dầm cầu trục
+HB1: HEADBLOCK – Khối đầu trên ngoạm
+LG/ LS: PORTAL – Các cổng thông tin
+LT1: HV-CABLE DRUM – Tang quấn cáp
+LT2: PORTAL ACCESS HV-DRUM – Cổng truy cập vào tang quấn
+MB1: M-ROOM BOOM – Buồng động cơ nâng tay vươn cần trục
+MH1: M-ROOM HOIST – Buồng động cơ nâng hạ
+PY1: PYLON – Cột điện

+SP1: SPREADER – Ngoạm container
+TY1: TROLLEY – Xe con
+TR1: TRANSFORMER ROOM – Phòng biến áp
+WSA: PORTAL WATERSIDE – Chân cổng thơng tin phía bờ sông

3


Hinh 1. 2. Các vị trí thiết bị trên cầu trục QC của hãng Kalmar

Hinh 1. 3. Các vị trí thiết bị trên cầu trục QC của hãng Kalmar
4


1.1.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của cầu trục QC hãng Kalmar
- Loại cần cẩu: Feeder-server
- Đặc tính: Cẩu container có khả năng nâng hạ cần
- Năm sản xuất: 2010
- Năm lắp ráp và vận hành: 2015
- Trọng lượng của cầu trục: 520 tấn
- Sức nâng định mức:
+ Khi dùng khung nâng: 51.5 tấn
+ khi dùng dầm nâng: 53.5 tấn
- Khả năng quá tải của cơ cấu nâng: 125% định mức.
- Kích thước cầu trục:
+ Bề rộng giàn cầu trục: 20m
+ Bề rộng xe con: 4m
- Hành trình xe con mang hàng: 80m
+ Tầm với ngồi (hành trình từ bản lề của cơng son ra phía sơng):
40m

+ Tầm với trong (hành trình từ bản lề của cơng son vào phía bờ):
40m
- Chiều cao nâng: 30m
- Độ rộng hai chân cẩu trục: 20m
- Tổng chiều cao cẩu trục (khi nâng công son): 76m
- Nguồn cấp: nguồn 3 pha, 22kV, 50Hz
- Số bánh xe: 8 bánh/1 cụm chân
5


- Số cụm chân: 4 cụm
Các động cơ truyền động chính
- Động cơ nâng hạ hàng:
+ Số lượng: 2
+ Cơng suất định mức: Pđm= 250kW
+ Tốc độ: n=1000/2400 vg/ph
+ Điện áp định mức: Uđm= 400VAC
- Động cơ di chuyển xe con:
+ Số lượng động cơ: 16
+ Công suất định mức: Pđm=9,2kW
+ Tốc độ: n=1445vg/ph
+ Điện áp định mức: Uđm=400VAC
- Động cơ di chuyển giàn:
+ Số lượng: 8
+ Công suất định mức: Pđm=22kW
+ Tốc độ: n=1465vg/ph
+ Điện áp định mức: Uđm=400VAC
- Động cơ nâng hạ công son:
+ Số lượng: 1
+ Công suất định mức: Pđm=75kW

+ Tốc độ: n=1465vg/ph
+ Điện áp định mức: Uđm=400VAC
6


Ngồi các động cơ truyền động chính thì cịn sử dụng các động cơ phanh
hãm, động cơ chốt hàng, động cơ quạt gió.

1.2. Cấu trúc động học của cơ cấu di chuyển giàn cầu trục QC hãng Kalmar
1.2.1. Chân đế di chuyển giàn của cầu trục
Chân đế di chuyển cầu trục QC hãng Kalmar được biểu diễn trên hình 1.4.
Cầu trục QC của hãng Kalmar di chuyển bởi 4 chân đế trên đường ray cố
định, mỗi chân có 8 bánh xe bằng sắt di chuyển trên thanh ray được bố trí theo
kiểu kết cấu cân bằng. Bốn bánh xe ở giữa được dẫn động bởi 2 động cơ.
Do cơ cấu di chuyển giàn cầu trục được dẫn động từ 8 động cơ khác nhau
nên việc điều chỉnh cho tốc độ của 4 cụm bánh xe chân đế bằng nhau là rất quan
trọng. Việc này được thực hiện nhờ một hệ thống điều khiển PLC trong hệ thống
thông qua các cảm biến điện tử.
Mỗi chân đế đều có nút dừng khẩn cấp, đèn, chuông cảnh báo di chuyển.
Cảm biến đo khoảng cách được đặt ở 2 chân phía bờ sơng.

Hinh 1. 4. Chân đế di chuyển cầu trục QC hãng Kalmar

7


1.2.2. Sơ đồ truyền động điện cơ cấu di chuyển giàn

Hinh 1. 5. Sơ đồ truyền động điện cơ cấu di chuyển giàn
Sơ đồ truyền động điện cơ cấu di chuyển giàn của cầu trục QC được biển

diễn trên hình 1.5. Trong đó:
1 – Động cơ
2 – Hộp giảm tốc
3 – Phanh điện từ
4 – Khớp nối
5 – Cặp bánh răng phụ
6 – Gối đỡ trung gian
7 – Bánh xe chuyển động
Ngun lý làm việc:
Động cơ 1 có vai trị dẫn động cả cụm cơ cấu nối với hộp giảm tốc 2
thơng qua trục truyền cơ khí và khớp nối 4. Mômen xoắn được truyền từ động
cơ đến hộp giảm tốc, tại đầu ra của hộp giảm tốc mômen này đã được biến đổi
thành giá trị lớn hơn và có tỉ lệ với tỷ số truyền của hộp giảm tốc để dẫn động
bánh xe 7 thông qua cặp bánh răng phụ 5. Phanh điện từ 3 kẹp chặt trục động cơ,
8


khi được cấp nguồn điện nó mới cho phép động cơ truyền động. Gối đỡ trung
gian 6 giữ cố định trục của bánh xe.
Hình 1.6 biển diễn động cơ sử dụng cho cơ cấu di chuyển giàn cầu trục

Hinh 1. 6. Động cơ di chuyển giàn của cầu trục QC hãng Kalmar
Động cơ được sử dụng cho cấu di chuyển giàn là động cơ không đồng bộ
3 pha. Cơ cấu di chuyển giàn cầu trục bao gồm 8 động cơ không đồng bộ 3 pha
sử dụng điện áp định mức Uđm=400V với công suất định mức là Pđm=22 kW và
tốc độ động cơ n=1465vg/ph.
Limit Switch nắp tại chân cầu trục phía bờ sơng được biển diễn trên hình
1.7.

Hinh 1. 7. Limit Switch lắp tại chân cầu trục

9


Limit Switch của hãng Schmersal dạng tiếp điểm thường đóng, khi cầu
trục di chuyển gặp phải vật cản hoặc giới hạn cuối đường ray sắt dưới 5cm nó sẽ
tác động vào thanh gạt của limit switch. Lúc này tiếp điểm thường đóng trên
mạch điều khiển được mở ra cầu trục ngừng di chuyển.

10


CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ CẤU DI CHUYỂN GIÀN
CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR
2.1. Sơ đồ nguyên lý mạch động lực cho cơ cấu di chuyển giàn cầu trục QC
hãng Kalmar
Nguồn điện 22kV từ lưới điện qua máy biến áp ta được nguồn điện 3 pha
400V 50Hz ở bản vẽ =10.A/1, sau đó được cấp đến bản vẽ =10.A/2.3 và
10.3/2.7. Sau đó nguồn điện DC 675V có được sau khi đưa nguồn điện 3 pha
qua Line Module của biến tần Sinamicts s120 cùng với nguồn AC400V 50Hz
cấp cho Motor Module của biến tần Sinamicts s120 ở bản vẽ =10.A/7. Đầu ra
của biến tần được đưa đến cấp nguồn cho cả cơ cấu nâng hạ và cơ cấu di chuyển
giàn, tuy nhiên giữa cơ cấu nâng hạ hàng và di chuyển giàn chỉ một phần tử
được phép hoạt động trong cùng một thời gian.

Hình 2. 1. Bản vẽ 10.A/7

11


Hình 2.2. là bản vẽ =21J +EF21/1 chính là bản vẽ chi tiết về hệ thống cấp

nguồn cho cơ cấu di chuyển giàn

Hình 2. 2. Bản vẽ =21.J +EF21/1
Bộ cắt điện trở phanh BRAKE dùng để đóng điện trở động lực vào phanh
để làm giảm lực hãm lên trục quay
-1G12-A1 và -1G12-A2 là thiết bị đóng cắt điện trở động lực vào động cơ
phanh được đặt ở vị trí EF23 trong buồng E-HOUSE.
+GI1-1A1 và +GI1-1A2 là điện trở động lực
EF51 là tủ điện trong buồng E-HOUSE tại vị trí này có hai tiếp điểm
chính của hai cơng tắc tơ 21.M-1K1 và 51.M-1K2 sử dụng để đóng cắt nguồn từ
module đến cơ cấu di chuyển giàn hoặc nâng hạ hàng.
Sơ đồ nguyên lý mạch động lực cơ cấu di chuyển giàn cầu trục nằm trong
bản vẽ =10.A/11
12


Hình 2. 3. Bản vẽ =10.A/11
Nguồn cấp -1k2 ở bản vẽ =10.A/7 được chia thành 2 nhánh qua 2
cuộn kháng -1L11 và -1L12. Một nhánh cấp cho 4 động cơ -2M1, -2M2, -3M3,
-3M4, nhánh còn lại cấp nguồn cho 4 động cơ -2M5, -2M6 và -3M7, -3M8
Các động cơ truyền động -2M1, -2M2, -3M3, -3M4, -2M5, -2M6, -3M7,
-3M8 là động cơ dị bộ rotor lồng sóc P=22kW, các động cơ này được bảo vệ lần
lượt bởi các Aptomat -2Q1, -2Q2, -3Q3, -3Q4, -2Q5, -2Q6, -3Q7, -3Q8.
Encoder -6B1 dùng để đo tốc độ trục quay, chiều quay và vị trí hiện tại
của cơ cấu di chuyển giàn cầu trục.
Cách đấu cuộn kháng -1L11 và -1L12 được trình bày chi tiết ở bản vẽ
=51.J+EF51/1.
Các Aptomat -2Q1, -2Q2, -3Q3, -3Q4, -2Q5, -2Q6, -3Q7, -3Q8 được
trình bày tại bản vẽ =51.J+LSF1 và =52.J+WSF1.
13

Cách đấu nối chi tiết 8 động cơ và Encoder -6B1 đươc trình bày tại các
bản vẽ =51.J+LSL, =51.J+LSR, =52.J+WSL, =52.J+WSR.
2 bản vẽ =10.A/12 và =10.A/13 biển diễn hệ thống phanh của cơ cấu di
chuyển giàn cầu trục.

Hình 2. 4. Bản vẽ =10.A/12
Ở bản vẽ =10.A/12, nguồn điện 3 pha có dây PE 400V 50Hz được cấp tới
từ bản vẽ =10.A/4.5 -5Q4 được chia thành hai nhánh:
- Nhánh thứ nhất đi qua tiếp điểm chính của contactor -15K2 cấp nguồn
cho 3 động cơ phanh BRAKE -2Y1, -2Y2, -3Y3, -3Y4. Đây là các động cơ
phanh của chân đế di chuyển giàn trái và phải phía đất liền. Các động cơ phanh
được bảo vệ bởi các Aptomat -1F1, -1F2, -1F3, -1F4
- Ở nhánh thứ hai, nguồn điện đi qua Aptomat -2Q1 và tiếp điểm
chính contactor -15K3 cấp cho động cơ STROM BRAKE -1Y1.
14


Các đơng cơ BRAKE -2Y1, -2Y2, -3Y3, -3Y4 có điện áp định mức là
230V, động cơ STROM BRAKE -1Y1 có điện áp định mức 400V.
Toàn bộ phần tiếp điểm của Contactor và Aptomat được biểu diễn trong
bản vẽ =56.D+LSF1

Hình 2. 5. Bản vẽ =10.A/13
Ở bản vẽ =10.A/13, nguồn điện 3 pha có dây PE 400V 50Hz được cấp tới
từ bản vẽ =10.A/4.6 -5Q5 được chia thành hai nhánh:
- Nhánh thứ nhất đi qua tiếp điểm chính của contactor -15K2 cấp nguồn
cho 3 động cơ phanh BRAKE -2Y5, -2Y6, -3Y7, -3Y8. Đây là các động cơ
phanh của chân đế di chuyển giàn trái và phải phía sơng. Các động cơ phanh

được bảo vệ bởi các Aptomat -1F1, -1F2, -1F3, -1F4
- Ở nhánh thứ hai, nguồn điện đi qua Aptomat -2Q1 và tiếp điểm chính
contactor -15K3 cấp cho động cơ STROM BRAKE -1Y1.
15


Các động cơ BRAKE -2Y5, -2Y6, -3Y7, -3Y8 có điện áp định mức là
230V, động cơ STROM BRAKE -1Y1 có điện áp định mức 400V.
Toàn bộ phần tiếp điểm của Contactor và Aptomat được biểu diễn trong
bản vẽ =57. D+WSF1.

2.2. Nguyên lý hoạt động cơ cấu di chuyển giàn cầu trục
Việc vận hành máy nâng hạ giàn cầu trục được thực hiện tại cabin phụ.
Quá trình nâng hạ diễn ra tự động với thời gian tối đa là 5 phút. Người vận hành
chỉ cần bấm nút cấp tín hiệu di chuyển giàn. Cơ cấu di chuyển giàn có chế độ
khóa liên động với các cơ cấu khác, do đó chỉ được vận hành cơ cấu di chuyển
giàn khi các cơ cấu khác ngừng làm việc, xe con được neo giữ đúng nơi quy
định.
PLC CU320-2 kết nối truyền thông giao tiếp bằng các Driver với các
Motor module của biến tần S120 bao gồm Hoist 1/Gantry, Hoist 2, đồng thời
đọc tốc độ của các encoder của cơ cấu nâng hạ hàng hoist 1 và hoist 2 tại bản vẽ
=91.M +EF91/30
Đầu ra Motor module ở bản vẽ =10.A/7 đi qua 2 tiếp điểm contactor
+EF51-1K1 và +EF51-1K2 được đặt tại tủ +EF51 ở E-HOUSE.

2.3. Các bảo vệ cho cơ cấu di chuyển giàn cầu trục
- Bảo vệ kẹp thanh ray: Động cơ giàn truyền động trên thanh ray được
bảo vệ bởi cơ cấu kẹp thanh ray qua 2 cặp tiếp điểm thường đóng -6S53 và
thường mở -6S54 tại bản vẽ =51.J +EF51/6. Khi có lệnh di chuyển giàn, tiếp
điểm thường mở -6S54 đóng lại, kẹp thanh ray mở ra cho phép giàn cầu trục di

chuyển trên thanh ray. Khi có lệnh dừng giàn cầu trục, 2 tiếp điểm đổi trạng thái,
đưa cơ cấu kẹp thanh ray vào làm việc. Tín hiệu cảm biến được gửi đến module

16


vào số của PLC tại bản vẽ =56M +LSF1/8. Tương tự với bảo vệ của 2 chân đế
phía sơng.
- Bảo vệ quá tải nhiệt cho động cơ thủy lực kẹp thanh ray: cảm biến nhiệt
-6T52 ở bản vẽ =51.J +EF51/6.4 khi phát hiện nhiệt độ động cơ quá mức cho
phép sẽ đưa tới Module vào số 6ES7 321-1BH02 của PLC tại bản vẽ =56.M
+LSF1/8. PLC sẽ xử lý hiển thị về sự cố này.
- Bảo vệ mức dầu thấp cho động cơ thủy lực kẹp thanh ray: cảm biến
-6L51 ở bản vẽ =51.J +EF51/6.3 sẽ được tác động khi mức dầu đạt ngưỡng thấp,
tín hiệu được đưa tới Module vào số 6ES7 321-1BH02 của PLC tại bản vẽ
=56.M +LSF1/8.
- Bảo vệ liên động cơ khí động cơ truyền động chính cơ cấu di chuyển
giàn: trong cùng một thời gian chỉ có cơ cấu nâng hạ hàng hoặc di chuyển giàn
hoạt động. Cơ cấu di chuyển giàn được bảo vệ liên động với cơ cấu nâng hạ bởi
hệ thống khóa chéo contactor =21.M -1K2 và -51.M -1K2 trong bản vẽ =51.M
+EF51
- Bảo vệ quá tải nhiệt động cơ truyền động chính cơ cấu di chuyển giàn:
cả 8 động cơ truyề động chính đều được bảo vệ bởi cảm biến nhiệt –T. Khi xảy
ra quá tải nhiệt, các cảm biến bị tác động, tiếp điểm đóng lại gửi tín hiệu đến
PLC tại các bản vẽ =56.M +LSF1/6 và =57.M +WSF1/6. PLC sẽ xử lý các tín
hiệu này
- Bảo vệ quá tốc độ và di chuyển quá pham vị cho phép: Encoder -6B1
trong bản vẽ =10.A/11 có tác dụng đo tốc độ và xác định vị trí giàn cầu trục nên
được sử dụng để bảo vệ tốc độ và vị trí giàn cầu trục cho phép.
- Cơng tắc hành trình giàn cầu trục (Limit Switch): 8 động cơ phanh của

cơ cấu di chuyển giàn được gắn hệ thống giám sát phanh tại các bản vẽ =51.J
+EF51/5 và =52.J +EF52/5. Các hệ thống này là những hệ thống tiếp điểm liên
kết được đặt trong hộp động cơ tại các bản vẽ =56.M +LSF1/7 và =57.M
+WSF1/7.
17


- Các cuộn kháng -1L11, -1L12 bảo vệ ổn định dòng để động cơ hoạt
động tốt khi thay đổi tốc độ

18


CHƯƠNG 3: TRANG BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN CƠ CẤU DI CHUYỂN
CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR
3.1. Sơ đồ cấu trúc điều khiển cơ cấu di chuyển giàn
Hai module biến tần và các cảm biến tốc độ của động cơ di chuyển giàn
được kết nối tới module truyền thông CU320 với giao thức truyền thông CLIQ
được biểu diễn bởi bản vẽ =91.M +EF91/30 trên hình 3.1.

Hình 3. 1. Bản vẽ =91.M +EF91/30
CU320 sẽ sử dụng giao thức PROFIBUS để kết nối đến PLC S7 317F-2 ở
bản vẽ =91.M +EF91/25 được biểu diễn trên hình 3.2, tham gia vào hệ thống
mạng mà phần tử điều khiển tới động cơ là PLC.

19


Hình 3. 2. Bản vẽ =91.M +EF91/25
Việc điều khiển cơ cấu di chuyển giàn sẽ được điều khiển bởi người vận

hành máy trong cabin. Trong cabin tại ghế ngồi vận hành, tại bảng điều khiển
bên tay phải sẽ là thiết bị điều khiển hoạt động của cơ cấu nâng hạ. Khi tay lái ở
vị trí 0, tiếp điểm sẽ đóng đưa tín hiệu 0 tới PLC, động cơ cơ cấu nâng hạ khơng
hoạt động, đồng thời phanh sẽ được đóng giữ trục kéo hàng đứng yên. Khi tác
động vào tay cầm điều khiển bên trái lệch khỏi gốc 0, tín hiệu sẽ được truyền
qua mạng truyền thông tới PLC, PLC truyền tín hiệu tới module giao tiếp với
biến tần và điều khiển động cơ hoạt động theo tốc độ mong muốn của người vận
hành. Bảng điều khiển nằm ở bản vẽ =93.M +DCS1/1

20


Hình 3. 3. Bảng điều khiển trong cabin

3.2. Trang bị điện và điều khiển giám sát cơ cấu di chuyển giàn
3.2.1. Hệ thống giám sát phanh chính động cơ truyền động
Số lượng tín hiệu đầu vào như thu thập từ các cảm biến, ngắt cuối hành
trình, các tay điều khiển.. và số lượng tín hiệu đầu ra như cấp cho các rơle, các
công tắc tơ là rất lớn lên hệ thống đã sử dụng một mạng PLC cục bộ gồm các
module vào ra, xử lý tín hiệu. Các tín hiệu sẽ được gửi về qua giao thức CLIQ
sau đó qua Profibus gửi đến PLC. PLC sẽ gửi tín hiệu điều khiển dựa theo tín
hiệu nhận được và chương trình điều khiển đã được lập trình.

21