Triển khai hệ thống motor biến tần như thế nào để đảm bảo an toàn?

Hỗ trợ kỹ thuật
18/03/2023 10:00
Bàn về cách triển khai các hệ thống biến tần và cách kết hợp nó với hệ thống điều khiển công nghiệp.
aa

Hôm nay tôi muốn bàn về cách triển khai các hệ thống biến tần và cách kết hợp nó với hệ thống điều khiển công nghiệp.

• Giảm thiểu sóng hài dòng điện khi sử dụng biến tần

Tôi còn nhớ, hồi mới học PLC buổi đầu tiên, được giới thiệu về biến tần và cách đấu như sau:
– đấu 3 pha vào CB
– đấu 3 pha vào đầu vào biến tần
– đấu 3 pha đầu ra biến tần vào motor
– bật lên và chạy phà phà
trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toan

Cách đấu này không sai và rất nhiều người trong thực tế vẫn đấu như vậy. Điều khiển tốc độ trực tiếp trên màn hình nho nhỏ của biến tần. Các biến tần này thường có nút vặn luôn và tiện cho chỉnh tốc độ. Biến tần rẻ nên cũng không có gì phải nhiều, cũng chả có bảo vệ trên dưới gì hết. Kể cũng đơn giản và dễ chạy.

Đến lúc ra ngoài thực tế, một trong những vấn đề hệ thống chạy biến tần gặp nhiều nhất và hay gặp rủi ro nhất lại là quá dòng quá tải. Nếu biến tần không có chức năng bảo vệ quá dòng, và CB cũng không có giới hạn dòng phù hợp thì hệ thống sẽ rất dễ hỏng. Nhưng nếu nâng cấp lên một chút, biến tần có bảo vệ quá dòng và CB motor chỉnh được sẽ an toàn cho hệ thống hơn.

trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toanTuy nhiên, hiếm ai lắp biến tần chỉ chạy một tốc độ? Chí ít thì cũng phải điều khiển bật tắt được, còn không thì phải đảo chiều, báo lỗi, phản hồi được là có đang chạy hay không. Vậy là phải lôi một mớ IO đủ kiểu ra đấu vào với PLC để có thể thực hiện được các chức năng cơ bản trên.

trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toan

Hệ thống như vậy về cơ bản là đáp ứng được 90% các nhu cầu thông dụng của khách hàng Việt Nam, và thực tế tôi thấy các nhà tích hợp ở Việt Nam sẽ chỉ kiến nghị cho khách hàng tới đây là ngưng rồi. Hệ thống thực tế cũng khá đảm bảo cho các hoạt động vận hành thông thường. Tuy nhiên, đây chỉ là dành cho thị trường Việt Nam, nơi mà vấn đề an toàn thường được bỏ qua.

Đối với các thiết bị motor, để vận hành, bảo trì bảo dưỡng được thì thường cần có thể đóng cắt và khóa được ngoài hiện trường mà không cần mở tủ điện (mở tủ điện cần chứng chỉ về an toàn điện và kiến thức về điện). Để thực hiện được việc này, ngoài hiện trường (field) cần có thêm 1 thiết bị đóng cắt (Isolator/handswitch) để có thể có điểm để LOTO và ngắt điện tới thiết bị.

trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toanCó Isolator thì lại nghĩ, trong trường hợp đóng cắt thực tế nếu Isolator bị dính tiếp điểm, hoặc cần mở thiết bị ra sửa thì đầu trên của thiết bị đóng cắt sẽ vẫn còn điện, làm việc sửa chữa gặp khó khăn. Thế nên, thiết bị đóng cắt sẽ được gắn với tiếp điểm phụ, đấu về coil của 1 khởi động từ (contactor) để đảm bảo cắt điện tới thiết bị. Trên contactor sẽ có tiếp điểm phụ đấu về DI của PLC để xác định trạng thái đóng mở của isolator, làm điều kiện khóa liên động an toàn (interlock) cho VFD. Một số trường hợp, mình có thấy các công ty thiết kế motor CB đấu chung cụm với contactor ở đầu trên biến tần. Cách làm này sẽ rất an toàn, tuy nhiên nếu isolator đóng mở nhiều lần, sẽ tạo thành rủi ro hư hỏng cho phần điều khiển của biến tần, nhất là nếu phần điều khiển được cấp nguồn từ 3P của biến tần. Nếu nguồn 24V cho phần điều khiển của biến tần được cấp riêng thì nên lắp đặt contactor ở trước VFD

trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toanLo cho nhân viên về an toàn thì các tủ điều khiển không thể thiếu hệ thống cảnh báo khẩn cấp (emergency). Khi emergency nhấn, sẽ phải qua rơ le an toàn (safety relay), và rơ le này sẽ chuyển tín hiệu về cho VFD (nếu có chức năng khởi động an toàn – Torque Off), về DI để PLC biết là đang có khẩn cấp, và có thể về Safety Contactor (đấu nối tiếp cùng với thiết bị chuyển mạch bằng tay – handswitch ). Các nhà tích hợp Việt Nam cũng rất hay ăn gian điểm này trong hệ thống an toàn, khi không sử dụng rơ le an toàn, khởi động từ an toàn hay biến tần an toàn để tiết kiệm chi phí.

trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toan

Thường với mình, hệ thống đến đây là khá hoàn chỉnh. Tuy nhiên, ở thời đại 4.0 thì biến tần có thể cung cấp được rất nhiều thông tin: thời gian chạy, nhiệt độ, trạng thái abc xyz, set up thông số từ xa,… tất cả thông qua các chuẩn truyền thông hiện đại nền ethernet như EthernetIP. Profinet, EtherCAT,… Khi đã thiết lập xong xuôi rồi thì thực ra lượng IO phải sử dụng sẽ ít đi rất nhiều, và hầu như không cần sử dụng IO truyền thống nữa.
trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toan

Các biến tần đời mới còn có thể cấu hình được IO để thay thế PLC và nhận trực tiếp các tín hiệu về handswitch và lỗi nhiệt từ motor để báo cáo về PLC thông qua truyền thông. Đây là cách làm ưa thích nhất của mình.

trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toan

Cuối cùng, đối với các hệ thống an toàn cao là khi mà không còn phải sử dụng rơ le an toàn, PLC, biến tần, contactor đều có tỷ lệ an toàn cao để có thể chạy Safety Over Ethernet đảm bảo an toàn với chuẩn an toàn cao nhất. Thiết kế này sẽ rất tiết kiệm nếu hệ thống có rất nhiều motor và an toàn phức tạp mà rơ le an toàn rất khó để thực hiện. Tuy nhiên, thiết kế này cũng sẽ rất đắt nếu lượng thiết bị trong mạng lưới của bạn nhỏ.

trien khai he thong motor bien tan nhu the nao de dam bao an toanCâu hỏi đặt ra:
– Bạn cần bảo vệ người dùng cuối tới đâu, nếu như ở Việt Nam không có tiêu chuẩn?
– Bạn có sẵn sàng đặt ra tiêu chuẩn an toàn, nếu biết rằng chi phí sẽ tăng lên?
– Bạn là nhà tích hợp, và bạn có sẵn sàng giải thích cho chủ đầu tư về các lớp công nghệ cần có cho 1 hệ thống an toàn?
– Bạn là nhà tích hợp, và liệu bạn và công ty có sẵn sàng các tài nguyên (AOI, FB/ DB, HMI-OOP code) để triển khai một hệ thống an toàn cao?

Hoàng Kim Hùng

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Chung tay mở ra kỷ nguyên phát triển mới của quan hệ hữu nghị Việt Nam - Trung Quốc

Chung tay mở ra kỷ nguyên phát triển mới của quan hệ hữu nghị Việt Nam - Trung Quốc

Tạp chí Tự động hóa Ngày nay trân trọng giới thiệu bài viết "Chung tay mở ra kỷ nguyên phát triển mới của quan hệ hữu nghị Việt Nam - Trung Quốc" của đồng chí Tô Lâm, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam đăng trên trang mạng điện tử của Nhân dân nhật báo - cơ quan ngôn luận của Đảng Cộng sản Trung Quốc, sáng 14/4.
Công tắc tơ - "cách mạng hóa" quản lý động cơ

Công tắc tơ - "cách mạng hóa" quản lý động cơ

Công tắc tơ sử dụng công nghệ cuộn dây băng rộng, có khả năng chấp nhận đầu vào điện áp điều khiển từ 24–500V AC / DC. Nó không chỉ chịu được dao động điện áp rộng mà còn giảm tiêu thụ năng lượng, dẫn đến CO2 thấp hơn khí thải và chi phí vận hành. Công nghệ băng rộng cũng đơn giản hóa việc lựa chọn và quản lý hàng tồn kho.
Nhận định phiên giao dịch ngày 15/4: Rung lắc có thể xuất hiện quanh vùng 1.260–1.275 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 15/4: Rung lắc có thể xuất hiện quanh vùng 1.260–1.275 điểm

Chỉ số VN Index đã khép lại phiên giao dịch ngày 14/4 ở mức 1.241,44 điểm, tăng 18,98 điểm (+1,55%), kéo dài chuỗi tăng điểm lên con số 3. Đây là chuỗi tăng tích cực nối tiếp nhịp hồi kỹ thuật kể từ đáy ngắn hạn gần đây. Tuy nhiên, thị trường đang tiệm cận các ngưỡng kháng cự mạnh cho thấy xác suất xảy ra điều chỉnh kỹ thuật trong phiên giao dịch ngày 15/4 là điều cần được lưu tâm.
Ra mắt công nghệ xóa cận cá nhân hóa đầu tiên tại Việt Nam

Ra mắt công nghệ xóa cận cá nhân hóa đầu tiên tại Việt Nam

Ngày 12/4, tại TPHCM, Hệ thống Bệnh viện Mắt Sài Gòn chính thức ra mắt EYESignature – công nghệ xóa cận cá nhân hóa đầu tiên tại Việt Nam. Sự kiện mở ra một bước ngoặt trong xu hướng điều trị khúc xạ hiện đại.
Xây dựng cơ sở dữ liệu về đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ

Xây dựng cơ sở dữ liệu về đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ

Để phục vụ công tác quản lý nhà nước, hoạch định chính sách và xây dựng chiến lược phát triển đội ngũ trí thức, Bộ Khoa học và Công nghệ đang triển khai đề án xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu toàn diện về trí thức Việt Nam trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ.
Rực rỡ sắc màu nghệ thuật kỷ niệm 50 năm Ngày Giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước

Rực rỡ sắc màu nghệ thuật kỷ niệm 50 năm Ngày Giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước

50 năm kể từ ngày Bắc – Nam sum họp, nền văn hóa – nghệ thuật Việt Nam đã viết nên những trang mới đầy tự hào. Những buổi biểu diễn nghệ thuật kỷ niệm đại thắng mùa Xuân 1975 không chỉ tái hiện lịch sử hào hùng, mà còn là dịp để gìn giữ và lan tỏa giá trị văn hóa truyền thống đến thế hệ hôm nay và mai sau.
Duyên dáng Sắc hương xứ Trà 2025: Sân chơi mới cho nữ sinh Việt tỏa sáng

Duyên dáng Sắc hương xứ Trà 2025: Sân chơi mới cho nữ sinh Việt tỏa sáng

Ngày 14/4, Công ty Cổ phần Truyền thông Nhị Vân phối hợp Tạp chí Sức khỏe Việt đã chính thức phát động cuộc thi “The Charming Beauty – Duyên dáng Sắc hương Xứ Trà” lần thứ nhất, năm 2025.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/4/2025: Tuổi Tý tiểu nhân đeo bám, tuổi Hợi vận trình tốt đẹp

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/4/2025: Tuổi Tý tiểu nhân đeo bám, tuổi Hợi vận trình tốt đẹp

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 15/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 14/4: Nhịp hồi yếu dần, phân hóa rõ nét

Thị trường chứng khoán ngày 14/4: Nhịp hồi yếu dần, phân hóa rõ nét

Phiên giao dịch đầu tuần ngày 14/4, thị trường chứng khoán tiếp tục duy trì đà hồi phục với sắc xanh hiện diện xuyên suốt. Tuy nhiên, so với hai phiên bùng nổ cuối tuần trước, mức tăng lần này đã có phần chậm lại, cho thấy sự thận trọng nhất định trong tâm lý nhà đầu tư.
Tổng Bí thư, Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình đến Hà Nội, bắt đầu thăm cấp Nhà nước tới Việt Nam

Tổng Bí thư, Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình đến Hà Nội, bắt đầu thăm cấp Nhà nước tới Việt Nam

Trưa 14/4, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Trung Quốc, Chủ tịch nước Cộng hòa nhân dân Trung Hoa Tập Cận Bình đã tới Hà Nội, bắt đầu thăm cấp Nhà nước tới Việt Nam trong hai ngày 14 và 15/4 theo lời mời của Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam Tô Lâm và Chủ tịch nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Lương Cường.
siement
Quảng cáo
moxa