Tại một doanh nghiệp khai khoáng trực thuộc Tổng công ty Khoáng sản TKV – CTCP, hệ thống 2 cẩu ngoạm cầu trục hạng nặng đóng vai trò vô cùng thiết yếu trong quá trình xử lý và vận chuyển vật liệu rời liên tục. Từng cẩu trục được cấu thành từ bốn cơ cấu chuyển động độc lập: cơ cấu nâng hạ, đóng ngoạm, di chuyển xe con và di chuyển cầu. Đặc thù ngành khai khoáng đòi hỏi thiết bị phải vận hành với cường độ cao, bền bỉ và độ chính xác tuyệt đối. Tuy nhiên, sau nhiều năm dài hoạt động liên tục, hệ thống điều khiển của nhà máy đã xuống cấp, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và chi phí vận hành.

Bài toán nan giải từ hệ thống điều khiển cẩu trục cũ

Hệ thống nguyên bản của nhà máy sử dụng các động cơ cảm ứng rotor dây quấn, kết hợp cùng phương pháp khởi động bằng điện trở rotor nhiều cấp. Quá trình điều khiển phụ thuộc hoàn toàn vào hàng loạt contactor, cụm điện trở, rơ-le định thời và hệ thống vành trượt. Công nghệ này không chỉ gây ra các cú sốc cơ khí lớn mỗi khi khởi động mà còn khiến việc bảo trì trở nên vô cùng phức tạp, độ tin cậy của toàn bộ dây chuyền sụt giảm theo thời gian.

Sự phức tạp còn đến từ kiến trúc điều khiển không đồng nhất. Nhà máy phải sử dụng đan xen nhiều công nghệ khác nhau: từ biến tần thế hệ cũ, mạch rơ-le truyền thống đến các hệ thống điện trở hãm. Việc thiếu một nền tảng đồng bộ khiến doanh nghiệp gặp khó khăn trong việc dự trữ linh kiện thay thế, chi phí lưu kho vật tư tăng cao. Nhiều linh kiện điện tử đã vượt quá tuổi thọ thiết kế, dẫn đến tần suất hỏng hóc đột xuất ngày càng dày đặc.

Nghiêm trọng hơn là bài toán lãng phí năng lượng. Trong các cơ cấu nâng hạ, năng lượng tái tạo sinh ra khi hệ thống hạ tải trọng lớn đã bị chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng và tiêu tán qua các điện trở hãm. Khối lượng nhiệt khổng lồ này không những gây thất thoát điện năng của nhà máy mà còn làm tăng nhiệt độ tủ điện, đe dọa trực tiếp đến tuổi thọ của các thiết bị xung quanh. Hệ thống cũ cũng hoàn toàn vắng bóng các tính năng an toàn thông minh chuyên dụng cho cẩu trục như điều khiển logic phanh, chống lắc, hay giới hạn hành trình điện tử.

Giải pháp hiện đại hóa toàn diện và đồng bộ từ DAT Group

Vào năm 2024, DAT Group đã khẳng định được năng lực thực thi khi nâng cấp thành công 2 hệ thống cẩu nâng công suất 75kW cho chính doanh nghiệp này. Dựa trên nền tảng độ tin cậy và hiệu suất vượt trội đã được kiểm chứng, khách hàng tiếp tục tin tưởng và giao phó cho DAT Group dự án cải tạo toàn diện 2 cẩu ngoạm cầu trục lần này.

DAT Group đã thiết kế một giải pháp tự động hóa thông minh: tập trung thay mới hệ thống điện điều khiển bằng một nền tảng truyền động INVT đồng bộ.

Hệ thống điều khiển mới được DAT Group nâng cấp bao gồm:

• Biến tần chuyên dụng cẩu trục GD350-19 (90kW): Được ứng dụng cho cơ cấu nâng hạ và cơ cấu đóng ngoạm. GD350-19 cung cấp khả năng điều khiển mô-men xoắn với độ chính xác cao, giúp quá trình đóng mở ngoạm diễn ra êm mượt, giảm thiểu tối đa các tác động va đập cơ khí lên dây cáp và ròng rọc. Dòng biến tần này còn tích hợp sẵn các chức năng an toàn chuyên biệt: Điều khiển logic phanh (Brake Logic Control), Xác thực mô-men xoắn (Torque Verification) giúp chống trượt tải, Phanh nhanh (Fast Brake) và Giữ tốc độ bằng không (Zero-Speed Holding), đảm bảo độ an toàn tuyệt đối trong mọi quy trình nâng hạ vật liệu nặng.
• Biến tần đa năng GD350A: Được sử dụng để thay thế hoàn toàn hệ thống biến tần Siemens cũ cho các cơ cấu di chuyển cầu và xe con. Việc chuyển đổi này tạo ra một kiến trúc truyền động hợp nhất, mang lại sự ổn định trong điều tốc, giúp cẩu di chuyển mượt mà và phối hợp nhịp nhàng với hệ thống hãm tái sinh.
• Bộ hãm tái sinh năng lượng RBU100H-200-4: Đây chính là “chìa khóa” giải quyết bài toán lãng phí điện năng. RBU100H thay thế các bộ điện trở hãm truyền thống, chủ động thu hồi nguồn năng lượng tái sinh dồi dào sinh ra khi hệ thống hạ tải, sau đó hòa ngược trở lại lưới điện của nhà máy.
• Bộ lập trình PLC TS611 & Card mở rộng EC-TX505D: Đảm nhiệm vai trò trung tâm điều khiển phụ trợ, thực hiện các thuật toán liên động phức tạp, điều khiển trình tự và giám sát tình trạng hệ thống mà không cần phải can thiệp phá vỡ kiến trúc dây dẫn điện ban đầu của cẩu.

Bước tiến đột phá về hiệu năng và giá trị dài hạn

1. Bảo vệ phần cứng, nâng tầm tuổi thọ thiết bị: Nhờ khả năng kiểm soát chính xác ở các pha tăng và giảm tốc, những cú sốc lực nguy hiểm đã được loại bỏ. Việc giải tỏa áp lực lên cụm phanh, hộp số cùng hệ thống dây cáp không chỉ duy trì sự êm ái trong mỗi chu kỳ nâng hạ, mà còn kéo dài vòng đời cho toàn bộ khung sườn cơ khí.
2. Thu hồi năng lượng, hiện thực hóa sản xuất xanh: Thay vì lãng phí dòng điện xả dưới dạng nhiệt, bộ hãm tái sinh RBU100H đã biến lượng điện năng này thành nguồn tài nguyên hữu ích hòa ngược vào mạng lưới. Đột phá này vừa giữ không gian tủ điều khiển luôn mát mẻ, vơi bớt gánh nặng chi phí vận hành, vừa trực tiếp thúc đẩy lộ trình phát triển bền vững của nhà máy.
3. Chuẩn hóa quy trình bảo dưỡng và quản lý vật tư: Dấu chấm hết cho tình trạng “chắp vá” công nghệ được khẳng định qua một hệ sinh thái INVT đồng nhất (bao gồm GD350-19, GD350A, RBU100H và TS611). Sự xuyên suốt từ phần mềm đến phần cứng tạo điều kiện để doanh nghiệp thu gọn danh mục linh kiện dự phòng; đồng thời làm cho công tác chẩn đoán, xử lý sự cố của kỹ sư trở nên tinh gọn và chủ động hơn rất nhiều.

Bề dày năng lực từ DAT Group: Đối tác tự động hóa công nghiệp toàn diện

Dự án hiện đại hóa cẩu ngoạm cho ngành khai khoáng là một minh chứng rõ nét cho thấy hệ thống cũ hoàn toàn có thể được nâng cấp hiệu quả bằng việc tối ưu hóa phần điện, giữ lại toàn bộ giá trị đầu tư cơ khí ban đầu. Không chỉ dừng lại ở các giải pháp truyền động chuyên dụng cho cẩu trục hạng nặng, DAT Group còn cung cấp giải pháp tự động hóa toàn diện cho nhiều bài toán phức tạp khác trong nhà máy. Sự tự tin và thành công trong các dự án quy mô lớn của DAT Group được xây dựng dựa trên nền tảng năng lực vững chắc:

• Hơn 20 năm kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực tự động hóa và năng lượng tái tạo
• Hạ tầng kho vận vững chắc với quy mô hơn 10.000 m² trải dài khắp ba miền Bắc – Trung – Nam.
• Đội ngũ hơn 350 nhân viên và kỹ sư giàu kinh nghiệm của DAT Group luôn sẵn sàng hỗ trợ kỹ thuật 24/7

Đặc biệt, DAT Group tự hào khẳng định vị thế vững chắc khi là tổng đại diện của INVT tại Việt Nam. Điều này không chỉ mang lại lợi thế vượt trội về khả năng cung ứng chuỗi thiết bị đồng bộ, chính hãng với chi phí tối ưu nhất, mà còn là bản cam kết vàng về các chính sách bảo hành, bảo trì trực tiếp từ nhà sản xuất, giúp doanh nghiệp trọn vẹn an tâm khi đầu tư nâng cấp hệ thống.

Nếu nhà máy của bạn đang đau đầu với hệ thống cẩu trục cũ kỹ, chi phí bảo trì bảo dưỡng leo thang, hoặc mong muốn ứng dụng công nghệ thu hồi năng lượng tái sinh để cắt giảm chi phí sản xuất? Hãy liên hệ ngay với DAT Group để được khảo sát thực trạng và đề xuất phương án cải tạo tối ưu nhất.