acecook

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

mca
Tin bài khác
Thực hành theo tiêu chuẩn ISO 50001: Cơ hội nào cho doanh nghiệp nhỏ và vừa

Thực hành theo tiêu chuẩn ISO 50001: Cơ hội nào cho doanh nghiệp nhỏ và vừa

Trong guồng quay của chuyển đổi năng lượng và áp lực giảm phát thải, ISO 50001 đang nổi lên như một “hộ chiếu xanh” giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu suất năng lượng, giảm chi phí, tiếp cận chuỗi cung ứng toàn cầu. Với các doanh nghiệp nhỏ và vừa (DNNVV), có nhiều rào cản về nguồn lực và tài chính khiến việc áp dụng tiêu chuẩn này không hề đơn giản. Tuy vậy, nếu biết tận dụng các hỗ trợ sẵn có và từng bước triển khai phù hợp, DNNVV vẫn có cơ hội hiện thực hóa lợi ích từ ISO 50001.
Ngôn ngữ công nghệ kể chuyện lịch sử

Ngôn ngữ công nghệ kể chuyện lịch sử

Tại Trung tâm Hội chợ Triển lãm quốc gia (Đông Anh, Hà Nội), không gian trưng bày trong nhà của Bộ Quốc phòng tại triển lãm “80 năm hành trình Độc lập-Tự do-Hạnh phúc” đã thu hút đông đảo người dân đặc biệt là thế hệ trẻ.
BIDV mang dấu ấn đặc sắc hòa chung Thành tựu 80 năm của Đất nước

BIDV mang dấu ấn đặc sắc hòa chung Thành tựu 80 năm của Đất nước

Nhân dịp kỷ niệm 80 năm Ngày Quốc khánh nước CHXHCN Việt Nam (02/9/1945 – 02/9/2025), Chính phủ tổ chức Triển lãm Thành tựu Đất nước với chủ đề “80 năm Hành trình Độc lập - Tự do - Hạnh phúc” từ ngày 28/8 đến 5/9/2025 tại Trung tâm Triển lãm Quốc gia, Hà Nội.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 31/8/2025: Tuổi Thân gặp một vài khó khăn, tuổi Tý tiến triển hiệu quả

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 31/8/2025: Tuổi Thân gặp một vài khó khăn, tuổi Tý tiến triển hiệu quả

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 31/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Vinamilk tạo điểm nhấn tại triển lãm thành tựu đất nước 80 năm

Vinamilk tạo điểm nhấn tại triển lãm thành tựu đất nước 80 năm

Tại Triển lãm “80 năm hành trình Độc lập – Tự do – Hạnh phúc” đang diễn ra tại Hà Nội, không gian trưng bày và trải nghiệm của Vinamilk thu hút đông đảo người dân ghé thăm. Với thiết kế bắt mắt, trải nghiệm tương tác và dùng thử các sản phẩm dinh dưỡng, không gian triển lãm của Vinamilk trở thành một trong những điểm dừng chân được yêu thích của sự kiện.
Hà Nội thức trắng đêm chờ tổng duyệt diễu binh, diễu hành A80

Hà Nội thức trắng đêm chờ tổng duyệt diễu binh, diễu hành A80

Đêm 29, rạng sáng 30/8, bất chấp những cơn mưa bất chợt, hàng ngàn người dân, cựu chiến binh và chiến sĩ vẫn kiên nhẫn thức thâu đêm để chờ đón buổi tổng duyệt diễu binh, diễu hành kỷ niệm 80 năm Quốc khánh 2/9 (A80).
Hào hùng Lễ tổng duyệt diễu binh, diễu hành kỷ niệm 80 năm Quốc khánh 2/9

Hào hùng Lễ tổng duyệt diễu binh, diễu hành kỷ niệm 80 năm Quốc khánh 2/9

Buổi tổng duyệt cấp Nhà nước sáng 30/8 tại Quảng trường Ba Đình là dịp để khẳng định sức mạnh của khối đại đoàn kết toàn dân tộc, hướng tới kỷ niệm 80 năm Cách mạng Tháng Tám thành công và Quốc khánh 2/9.
Copley Controls ra mắt dòng truyền động servo siêu nhỏ cho robot di động

Copley Controls ra mắt dòng truyền động servo siêu nhỏ cho robot di động

Hai bộ truyền động servo mới Nano HP, Nano Plus-HP của Copley Controls với thiết kế nhỏ gọn và hiệu năng cao, tối ưu cho robot di động hiện đại.
AI trong kỷ nguyên số: Sức mạnh, luật chơi và trí tuệ dẫn đường

AI trong kỷ nguyên số: Sức mạnh, luật chơi và trí tuệ dẫn đường

Không chỉ là một công nghệ ứng dụng, AI đang dần trở thành hạ tầng quốc gia, tác động mạnh mẽ tới sản xuất, kinh doanh, giáo dục, y tế và cả quốc phòng. Với mục tiêu lọt Top 3 Đông Nam Á về nghiên cứu và phát triển AI đến năm 2030, Việt Nam đang bước vào “đường đua” toàn cầu với quyết tâm vừa hội nhập, vừa tự chủ.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: BIDV và VietinBank ưu đãi đặc biệt cho khách hàng mở tài khoản liên kết VNeID

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: BIDV và VietinBank ưu đãi đặc biệt cho khách hàng mở tài khoản liên kết VNeID

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự như: VPBank khẳng định vị thế tiên phong trong chuyển đổi số; SHB tiếp tục kiên định chiến lược tăng trưởng bền vững; BIDV và VietinBank triển khai ưu đãi đặc biệt cho khách hàng mở tài khoản mới...
song-gia-tri