Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Lời nói đầu
Thực tập tốt nghiệp là bớc đệm quan trọng của một sinh viên năm cuối. Đó là
thời gian tiếp xúc với thực tế, với các máy móc, các dây chuyền, các công nghệ ...
đang đợc sản xuất vận hành. Qua đó ta kiểm tra, vận dụng đợc những kiến thức đã
học trên ghế nhà trờng trong suốt quá trình học ở đại học. Không những thế khả năng
nhìn nhận thực tế của sinh viên sẽ đợc mở rộng rất nhiều. Đợc tiếp xúc với các máy
móc, thiết bị là việc rất cần thiết để sau này khi ra trờng không bị bỡ ngỡ. Là sinh
viên chuyên ngành Điều khiển tự động thì phải có khả năng phân tích, tích hợp, thiết
kế hệ thống, do đó việc làm quen với các dây chuyền tự động thực tế của các nhà máy
là rất cần thiết.
Trong thời gian thực tập này chúng em đợc phân công thực tập ở nhà máy Dệt
kim Đông Xuân Hà Nội, Nhà máy thức ăn chăn nuôi Ngọc Hồi. Trong đó ở nhà máy
Dệt kim Đông Xuân Hà Nội chúng em đã đợc trực tiếp cùng các anh chị tham gia
phục hồi dây chuyền kiềm bóng từ chỗ dây chuyền đã ngừng hoạt động trong nhiều
năm đến khi vận hành lại nh cũ. ở nhà máy thức ăn chăn nuôi Ngọc Hồi chúng em đã
đợc tiếp xúc với dây chuyền sản suất thức ăn chăn nuôi vào loaị hiện đại nhất Việt
Nam do hãng VanAAren của Hà Lan lắp đặt. Tiếp xúc với các thiết bị hiện đại đang
đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS - TS Đinh Văn Nhã ngời đã tận tình
tạo điều kiện và giúp đỡ chúng em trong thời gian thực tập này.
1
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Phần I
Quá trình thực tập tại nhà máy
dệt kim đông xuân hà nội
(từ ngày 18/12 đến ngày15/1)
I. Giới thiệu chung.

Nhà máy dệt kim Đông Xuân Hà Nội đợc xây dựng từ rất lâu. Nhng nhà
máy có hệ thống máy móc thiết bị khá hiện đại, mức độ tự động hoá của nhà máy

cái trớc. Thông qua các động cơ này sẽ kéo hệ thống rulo cuộn vải theo một độ căng
nhất định tránh cho vải không bị chùng quá khiến vải không đợc bóng, và vải cũng
không đợc căng quá dẫn đến việc hỏng vải và làm đứt vải.
Để điều khiển 8 động cơ này, ta dùng hệ 8 biến tần trong đó có 6 biến tần nhãn
hiệu Starvert của GOLDSTAR và 2 biến tần Micromaster 420 của SIEMEN. Để điều
khiển các biến tần, tại các động cơ đều có dùng các cảm biến tốc độ. Trong đó động
cơ đầu dùng các cảm biến dạng phát xung: Tốc độ sẽ tỉ lệ với số xung phát đợc
trong một đơn vị thời gian. Các động cơ còn lại dùng biến trở căng chùng để biết đ-
ợc lực căng của vải từ đó tính toán ra đợc tốc độ của động cơ.
Các tín hiệu từ các bộ cảm biến này sẽ đợc đa vào 8 bộ điều khiển tổng hợp tín
hiệu MCA điều khiển theo luật PI. Các tham số của bộ điều khiển này có thể điều
chỉnh đợc thông qua các nút điều chỉnh. Tín hiệu từ các bộ điều chỉnh này sẽ đa vào
các cổng vào Analog của biến tần để điều khiển biến tần.
Dây chuyền có bộ phận cung cấp NaOH vào từ bể NaOH đậm đặc theo độ
Bome yêu cầu. Hệ thống này có một bộ điều khiển riêng biệt, các bộ điều khiển
mức nhờ các van từ và các cảm biến báo mức ba vị trí ở bể NaOH. Để hiển thị độ
Bome của dung dịch NaOH ta dùng một bộ phận đo và hiển thị số. Hệ thống này có
các động cơ bơm dùng để cấp nớc vào các bể, bơm NaOH thừa hồi lu về bể NaOH
để tiết kiệm NaOH, dùng các động cơ để khuấy. Các động cơ này đợc điều khiển
đóng mở tự động nhờ các sensor báo mức. ngoài ra hệ thống này còn có các van từ
đóng mở tự động nhờ các sensor liên quan.
Chất lợng của vải phụ thuộc vào nhiệt độ của NaOH, nếu nhiệt độ của NaOH
quá cao thì vải sẽ hỏng, do đó theo qui trình công nghệ thì nhiệt độ của NaOH phải
3
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
nhỏ hơn 15
0
C. Vì vậy ta phải có một hệ thống làm lạnh nhiệt độ của NaOH. Hệ này
có một máy lạnh và một bộ điều khiển riêng biệt có thể đặt đợc nhiệt độ của NaOH
theo yêu cầu. Bộ điều khiển này dùng hai cảm biến nhiệt độ để đo nhiệt độ thực tế ở

đặt tốc độ đầu vào cho dây chuyền. Để đặt tốc độ cho cả dây chuyền ta đặt thông qua
một chiết áp tổng, lắp cùng với bộ MCASB nh hình vẽ. Trên thực tế thì tốc độ vào
của dây chuyền bao giờ cũng lớn hơn tốc độ ra một chút. Bộ MCASB dùng để điều
khiển động cơ đầu vào hay động cơ thứ nhất, nó dùng bộ phản hồi tốc độ ở dạng phát
xung. Tín hiệu ra của bộ điều khiển MCASB sẽ đa vào điều khiển biến tần thứ
nhất. ở mỗi một biến tần thì đều đợc cài đặt một tần số định trớc.
Bộ MCASB còn đa một tín hiệu ra làm tín hiệu đặt trớc Setpoint cho bộ
điều khiển MCAWB 1 có mức điện áp từ 0
ữ
10V. Từ các bộ điều khiển MCA
WB 1 trở đi bộ phận phản hồi tốc độ là các biến trở căng chùng với 3 vị trí tiếp điểm
có thể phản hồi mức điện áp âm hoặc dơng trong khoảng từ 15Vđến 15V. Các mức
điện áp ứng với khi vải căng hoặc chùng.
Đầu ra của bộ điều khiển MCAWB 1 sẽ đa vào biến tần thứ hai để điều
khiển động cơ thứ hai. Đồng thời MCAWB 1 còn có một đầu ra nữa có điện áp từ 0
ữ
10V đa vào bộ MCAWB2 làm giá trị Setpoint cho bộ điều khiển này.
Các bộ điều khiển tiếp đó tính từ bộ điều khiển MCAWB2 đến MCA
WB7 có cấu trúc tơng tự nh bộ MCAWB 1
5
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Hình 1: Sơ đồ khối mạch điều khiển đồng tốc
6
Biến tần
Động
cơ
Tải
Cài đặt tần số
đk
đk

Biến tần
Tải
Động
cơ
đk
Biến tần
Tải
Động
cơ
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
a. Các bộ biến tần.
Chức năng của biến tần là để điều khiển tốc độ quay của động cơ bằng cách
thay đổi điện áp cấp cho nó. Trong biến tần có hai khối biến đổi: Một dùng để biến
dòng xoay chiều 3 pha thành dòng một chiều (khối này cũng làm nhiệm vụ của khối
nghịch lu khi động cơ ở chế độ hãm tái sinh; chế độ này động cơ làm việc nh một
máy phát bởi vậy khối nghịch lu có nhiệm vụ biến đổi ngợc dòng xoay chiều sinh ra
thành dòng một chiều tống trả về lới điện để tiết kiệm điện năng). Khối còn lại dùng
để biến dòng một chiều thành dòng xoay chiều 3 pha có tần số thay đổi để cấp vào
động cơ, do tần số điện áp thay đổi nên giá trị trung bình của điện áp trong một đơn
vị thời gian sẽ thay đổi từ đó tốc độ của động cơ sẽ thay đổi theo.
Bộ CPU tích hợp sẵn trong biến tần sẽ dựa trên các tín hiệu đầu vào mmà tính
toán đa ra thời gian đóng (cắt) các van công suất để thay đổi tần số điện áp cấp cho
động cơ.
Sơ đồ điện tổng quát của một bộ biến tần nh sau (xem trang 8):
Nhìn vào sơ đồ ta thấy mỗi biến tần đợc tích hợp một bộ vi xử lý (CPU) có nhiệm
vụ dựa trên các tín hiệu đầu vào để tính toán đa ra thời gian đóng mở các van công
suất (transitor) từ đó thay đổi giá trị điện áp cấp cho động cơ, đồng thời sau khi xử lý
CPU cũng đa ra tốc độ quay của động cơ trên màn hình hiển thị.
Vì CPU làm việc với các tín hiệu số nên tại các cổng vào có bộ biến đổi A/D và
tại các cổng ra có bộ biến đổi D/A để biến tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số và ngợc

10
, D
11
, D
12
là các diode làm nhiệm vụ dẫn dòng khi động cơ hãm tái
sinh.
Tín hiệu điều khiển từ CPU đợc đa vào cực bazơ để mở các transitor.
8 động cơ của dây chuyền đợc điều khiển bằng 8 biến tần trong đó có 6 biến
tần Starvert của GODLSTAR và hai biến tần mới đợc thay thế loại mới Micromaster
420 của SIEMEN.
Các bộ biến tần này đều có thể lập trình đợc và chạy đợc rất nhiều chơng trình
ứng dụng có sẵn trong bộ nhớ của nó, hoặc có thể lập trình đợc bằng máy tính bên
ngoài.
Sự khác nhau cơ bản của hai hệ biến tần Starvert và Micromaster 420 là biến
tần loại Startvert không có bộ điều khiển riêng biệt còn biến tần loại Micromaster 420
mỗi bộ đều có bộ điều chỉnh theo luật PI với các tham số có thể thay đổi đợc nhờ ch-
ơng trình. Chính vì thế nên ta mới phải dùng 8 bộ điều chỉnh, tổng hợp tín hiệu
MCAWB dùng để điều khiển các biến tần. ở đây ta chỉ giới thiệu về biến tần loại
Micromaster 420 của SIEMEN.
*Biến tần Micromaster 420
Các bộ biến tần Micromaster 420 của SIEMEN đợc sử dụng rất rộng rãi
trong công nghiệp hiện nay. Là thiết bị hoàn hảo phù hợp với nhiều ứng dụng, đáp
ứng đợc yêu cầu công nghệ hiện đại. Nhờ thiết kế theo kiểu Module nên việc nâng
cấp Micromaster 420 rất dễ dàng. Sử dụng biến tần loại này đã có sẵn các chơng trình
ứng dụng nh khả năng quá tải, bảo vệ quá áp và sụt dới áp,...
Biến tần loại này có thể dùng để điều khiển các động cơ một pha hay ba pha.
Với hơn 2000 chơng trình có sẵn trong bộ nhớ, biến tần Micromaster có thể chạy đợc
tất cả những ứng dụng của một hệ truyền động hiện đại. Bộ biến tần Micromaster 420
phù hợp với các ứng dụng cho các bộ truyền động thay đổi tốc độ,

xoay chiều để đa tới động cơ. Bộ nghịch lu này lấy tín hiệu từ CPU của biến tần, điện
áp ra sẽ có giá trị phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển số của CPU để đóng mở các van
bán dẫn của bộ nghịch lu.
Biến tần Micromaster 420 có một cổng vào Analog có dải điện áp từ 0
ữ
10V
có thể sử dụng nh cổng vào số thứ tự cho tín hiệu số. Cổng vào Analog này làm
nhiệm vụ đa tín hiệu từ bộ điều chỉnh PI là các bộ MCAWB điện áp của các bộ
điều chỉnh này cũng nằm trong khoảng 0
ữ
10V
Ba cổng vào số cách ly có thể lập trình đợc, các cổng này đợc nuôi bởi nguồn
điện một chiều 24V. Có một cổng ra Analog có dải dòng điện từ 0
ữ
20 mA . Có một
cổng ra rơle tiếp xúc điện áp 250V AC, dòng điện tối đa 2A (tải có tính cảm là 30V
DC, dòng điện tối đa là 5A) dùng để nối với rơle để bảo vệ biến tần.
Để ghép nối bộ biến tần có giao diện theo loạt RS 485 dùng để ghép nối bộ
biến tần vào mạng. Biến tần Micromaster 420 có một CPU riêng và có bộ nhớ riêng
nh một máy tính hoàn chỉnh. CPU đảm nhiệm toàn bộ công việc thu thập tính toán số
liệu từ các cổng đa về sau đó đa tín hiệu số ra điều khiển bộ nghịch lu bằng việc đóng
mở các van bán dẫn.
Biến tần có một màn hình gọi là mặt điều khiển (tuỳ chọn). Mặt điều khiển
này sẽ hiển thị phần trăm tốc độ đặt của động cơ trong lúc đang vận hành hoặc thông
báo các lỗi trong quá trình vận hành hoặc dùng để đặt các thông số.
Bảng điều khiển có thể vận hành ở hai chế độ:
+ Bảng điều khiển vận hành căn bản (BOP): Có thể cài đặt các thông số
riêng biệt khi dùng BOP. Các giá trị và đơn vị đợc biểu diễn bằng 5 chữ số. Một bảng
10
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

+ Cổng vào Analog : 1 cho điểm cài đặt hoặc cổng vào PI (0)
có thể định tỉ lệ hoặc sử dụng nh cổng vào số thứ tự
+ Cổng ra bằng rơle: Có thể định cấu hình 30VDC/5A (tải trở), 250/2A
(tải cảm)
+ Các giao diện dạng chuỗi : RS 232, RS 485
+ Khả năng tơng thích điện
từ trờng: Tuỳ chọn các bộ lọc EMC đến EN 55 011
Nhóm A hoặc nhóm B
+ Hãm : Hãm bằng DC hoặc thắng hỗn hợp
+ Cấp bảo vệ : IP 20
+ Khoảng nhiệt độ làm việc : -10
0
C
ữ
+50
0
C
+ Độ ẩm: 95%RH- không đông đặc
+ Tính năng bảo vệ : *dới áp
*quá tải, quá áp
*sự cố chạm đất
*sự cố ngắn mạch
*chống dừng đột ngột
*rôto bị kẹt
*quá nhiệt động cơ theo I
2
t, PTC
*quá nhiệt độ biến tần
*bảo vệ tham số PIN
+ Trọng lợng và kích thớc (không có tấm đế để lắp):

tích hợp sẵn trong bộ nhớ của bộ biến tần Micromaster có thể đáp ứng mọi kiểu và
yêu cầu của một hệ truyền động hiện đại. Cấu trúc lệnh của Micromaster đợc chia ra
làm hai hệ lệnh chính đó là kiểu thông số và mã sự cố.
Nếu các câu lệnh không đợc ngời lập trình sử dụng thì nó sẽ làm việc với các
thông số mặc định của biến tần.
13
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Các thông số quan trọng cần khai báo.
+ Các thông số về động cơ :
P0304 Điện áp định mức của động cơ
P0305 Dòng điện định mức của động cơ
P0307 Công suất định mức của động cơ
P0308 Hệ số cos

định mức của động cơ
P0309 Hiệu suất định mức của động cơ
P0310 Tần số định mức của động cơ
P0311 Tốc độ định mức của động cơ
R0313 Số đôi cực của động cơ
P0335 Làm mát động cơ
P0340 Tính toán các thông số của động cơ
P0350 Điện trở pha pha của dây quấn stato
P0611 Hằng số thời gian
tI
2
của động cơ
P0614 Mức độ cảnh báo quá tải
tI
2
của động cơ