công nghệ cung cấp nước điều khiển theo áp suất trên đường ống

Một trong những sản phẩm tiên tiến của nó là biến tần.Ứng dụng rấtquan trọng của ngành công nghệ tự động hóa là việc điều khiển tốc độđộng cơ bằng việc thay đổi tần số với độ chính xác r

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BÀI TẬP LỚN

MÔN: HỆ THU THẬP DỮ LIỆU ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN SỐ LIỆU

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CUNG CẤP NƯỚC ĐIỀU KHIỂN THEO ÁP SUẤT

TRÊN ĐƯỜNG ỐNG

Giảng viên hướng dẫn :

Sinh viên thực hiện :

Lớp :

HÀ NỘI-2013

MỤC LỤC

Nội dung

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuậttiên tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh vàhiện đại hơn

Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị vớicác đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…lànhững yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệuquả ngày càng cao hơn

Tự động hóa đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ Tự độnghóa đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vựckhác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàngngày Một trong những sản phẩm tiên tiến của nó là biến tần.Ứng dụng rấtquan trọng của ngành công nghệ tự động hóa là việc điều khiển tốc độđộng cơ bằng việc thay đổi tần số với độ chính xác rất cao, với những thiết

bị điều khiển từ xa rất tinh vi và đạt được năng suất, kinh tế thật cao

Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em xin phép được thiết kế một

mạch ứng dụng của biến tần đó là “xây dựng công nghệ cung cấp nước

điều khiển theo áp suất trên đường ống” dùng PLC điều khiển biến tần

Đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáotrong khoa điện đặc biệt là giảng viên TỐNG THỊ LÝ- giảng viên khoađiện trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI người đã trực tiếp giảngdạy và cho em kiến thức để hoàn thành đồ án môn học này Em kính mong

cô giáo góp ý để em hoàn thành bài tập lớn này được tốt hơn sau này

Em xin chân thành cảm ơn cô giáo!

Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1.Đặt vấn đề

Sự phát triển của PLC đã đem lại nhiều thuận lợi và làm cho cácthao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng và tin cậy hơn Nó có khả năngthay thế hoàn toàn cho các phương pháp điều khiển truyền thống dùngrelay; khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lậptrình trên các lệnh logic cơ bản; giải quyết các vấn đề toán học và côngnghệ;

Biến tần (Inverter, Variable Speed Drive – VSD) là thiết bị dùng đểđiều khiển tốc độ động cơ dựa trên sự thay đổi tần số làm việc Trên thếgiới hiện nay, biến tần được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp Ngoài ýnghĩa về mặt điều khiển, nó còn có nhiều chức năng khác như khởi độngmềm, hãm, đảo chiều, điều khiển thông minh… Trong đa số trường hợp,việc sử dụng biến tần còn mang lại hiệu quả kinh tế (tiết kiệm điện năngtiêu thụ) Biến tần được ứng dụng nhiều cho các động cơ có yêu cầu vềthay đổi tốc độ như: bơm, quạt, băng tải, thang máy…

1.2 Lý do chọn đề tài

Các trạm bơm cung cấp nước với công suất lớn thường được sửdụng trong khu công nghiệp, khu dân cư, các chung cư, khác sạn và tòanhà cao tầng, hệ thống phân phối nước sạch trong mạng lưới cấp nướcsinh hoạt, các trạm cấp nước nông thông… Các trạm bơm nước phổbiến hiện nay đều được thiết kế theo phương pháp truyền thống với đặcđiểm là các bơm được khởi động trực tiếp sao/ tam giác và tất cả các động

cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức Phương pháp này có nhược điểmchính là tổn hao điện năng lớn và khó kiểm soát được áp suất trong đườngống nước

Trên cơ sở những kiến thức được trang bị trên ghế nhà trường,dựa vào những tính năng ưu việt của PLC và biến tần Em xin được lựa

chọn đề tài “Điều khiển và giám sát hệ thống bơm ổn định áp suất”

với những chức năng cơ bản giống với một hệ thống biến tần đa bơm

1.3 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là ổn định áp suất trong đường ống ở mộtngưỡng đặt trước thông qua sự điều khiển của PLC đối với biến tần, hệthống bơm dựa trên tín hiệu mà cảm biến áp suất trong đường ống đưavề

1.4 Giới hạn nghiên cứu của đề tài

Do kiến thức, thời gian, kinh nghiệm thực tế, còn hạn chế nên đềtài chỉ được thực hiện dưới dạng thiết kế một mô hình với 2 bơm có côngsuất nhỏ, áp suất đặt trong đường ống không lớn (0 – 1 bar)

1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễ của đề tài

Điều khiển tự động là xu thế phát triển tất yếu trong các lĩnh vựccông nghiệp cũng như sinh hoạt bởi những ưu điểm vượt trội của nó Ởcác hệ thống điều khiển tự động có quy mô vừa và lớn thì PLC được sửdụng làm thiết bị điều khiển cho toàn hệ thống

Kết hợp xây dựng một hệ thống điều khiển tự động với các thiết bịđiện tử công suất có ý nghĩa khoa học lớn trong việc xây dựng một hệthống tự động hoàn chỉnh cả về chức năng lẫn hiệu quả kinh tế Đề tài “

Điều khiển và giám sát hệ thống bơm ổn định áp suất ” xây dựng mô

hình kết hợp PLC với biến tần để ổn định áp suất nước trong đường ốngmột cách tối ưu nhất

Về mặt thực tiễn, đề tài đi theo hướng phát triển mới cho các hệthống cung cấp nước cho các tòa nhà, khu dân cư…, khắc phục được cácnhược điểm trong hệ thống cung cấp nước cũ

CHƯƠNG II: TRẠM BƠM CẤP NƯỚC 2.1 Thực trạng và nhu cầu thực tế

Do nhu cầu sử dụng nước của các hộ tiêu thụ nước (cơ quan,gia đình, nhà hàng,…) rất khác nhau trong những thời điểm củangày (cao điểm và thấp điểm tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng nướccủa hộ tiêu thụ), yêu cầu đặt ra là phải giải quyết được việc tự động ổnđịnh áp suất trên đường ống cấp nước và tiết kiệm năng lượng cho hệthống

Để đáp ứng nhu cầu áp lực nước trong hệ thống luôn đủ khinhu cầu sử dụng nước thay đổi bất thường, các bơm trong hệ thốngluôn làm việc liên tục ở chế độ đầy tải Tuy nhiên điều này dẫn đếnmột số bất lợi sau:

- Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng quá cao khôngcần thiết, một số thời điểm nhu cầu sử dụng nước giảmxuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải Điều nàygây lãng phí năng lượng rất lớn

- Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí

2.2 Vấn đề điều khiển lưu lượng

Các trạm bơm nước phổ biến hiện nay đều được thiết kế

có tối thiểu 2 bơm, cùng cấp nước vào một đường ống chính.

- Các bơm được khởi động trực tiếp hoặc sao/tam giác và tất cảcác động cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức

- Trong quá trình trạm bơm hoạt động, thường luôn luôn đểmột bơm ở chế độ dừng (mang tính dự phòng)

- Thay đổi góc mở các van (van tay hoặc van điện) trongtrường hợp sự thay đổi áp lực ở khoảng cho phép

- Trường hợp áp lực vẫn thiếu hoặc thừa ta có thể ngắt hoặcđóng thêm bơm (có thể là một hoặc nhiều bơm)

- Việc thay đổi áp suất trên đường ống bằng valve hay tắt/mởcác bơm có các nhược điểm:

- Các bơm vẫn chạy đầy tải và liên tục, điều này gây lãng phínăng lượng điện vì có những thời điểm nhu cầu sử dụngnước

- giảm xuống thì bơm chỉ cần chạy

- 50 ÷ 60 % công suất là đã đáp ứng được

- Việc vận hành khó khăn và tốn chi phí nhân công vì phải cầncông nhân vận hành trực tiếp điều khiển góc mở valve hoặc tắt

mở bơm

- Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ phần cơ khí

- Khi thay đổi hệ thống hoặc nhu cầu sử dụng nước tăng lên, chiphí đầu tư sẽ tăng lên

- do phải tăng số lượng bơm

- Khó kiểm soát áp lực nước làm ảnh hưởng tuổi thọ của đườngống, ảnh hưởng tuổi thọ các mối nối

2.3 Điều khiển áp suất trên đường ống bằng biến tần

a Nguyên lý làm việc

Quá trình điều khiển chủ yếu được thực hiện từ PLC PLC nhậntín hiệu analog từ cảm biến áp suất (được gắn trên đường ống chính)đưa về, sau khi PLC sử lý tín hiệu đó bằng logic, PLC sẽ ra quyếtđịnh điều khiển biến tần bằng tín hiệu analog ở ngõ ra; biến tần sẽ tựđộng thay đổi tần số theo tín hiệu analog đó, từ đó thay đổi tốc độ bơm,

vì thế việc khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn nhiều

Khi nhu cầu sử dụng nước cao, thì biến tần sẽ tự động điềukhiển động cơ quay ở tốc độ cao để duy trì áp suất Ngược lại khi nhucầu sử dụng nước thấp, cần áp lực thấp, biến tần sẽ điều khiển động cơgiảm tốc độ xuống hoặc dừng hẳn Khi đó năng lượng điện được tiếtkiệm

Nguyên lý hệ thống bơm điều áp

b Ưu điểm của phương pháp dùng biến tần cho hệ thốngbơm điều áp

So với phương pháp truyền thống, phương pháp dùng biến tần cho hệ

thống bơm điều áp có những ưu điểm:

- Việc điều chỉnh áp lực trên đường ống hoàn toàn tự động, tiết

kiệm được chi phí nhân công

- Hệ thống bơm được điều khiển hoàn toàn tự động, tốc độ bơm

có thể thay đổi một cách linh hoạt

- Áp suất toàn hệ thống không đổi với mọi lưu lượng

- Dòng khởi động được hạn chế sẽ không gây sụt áp khi khởi động, giảmtổn hại cho động cơ về mặt cơ khí, cho hệ thống truyền động cũng như

về mặt điện

- Tiết kiệm năng lượng khi nhu cầu xử dụng thay đổi nhiều

-CHƯƠNG III:THIẾT BỊ VÀ PHẦN MẾM SỬ DỤNG 3.1.Sơ đồ tổng quan

- PLC đặt biệt sử dụng trong các ứng dụng hoạt động logic điều khiển chuổi sự kiện

- PLC có đầy đủ chức năng và tính toán như vi xử lý Ngoài ra, PLC cótích hợp thêm một số hàm chuyên dùng như bộ điều khiển PID, dịchchuyển khối dữ liệu, khối truyền thông,…

- PLC có những ưu điểm:

+ Có kích thước nhỏ, được thiết kế và tăng bền để chịu được rung động,nhiệt, ẩm và tiếng ồn, đáng tin cậy

+ Rẻ tiền đối với các ứng dụng điều khiển cho hệ thống phức tạp

+ Dễ dàng và nhanh chống thay đổi cấu trúc của mạch điều khiển

+ PLC có các chức năng kiểm tra lỗi, chẩn đoán lỗi

+ Có thể nhân đôi các ứng dụng nhanh và ít tốn kém

Cấu trúc bên trong của PLC

Một hệ thống lập trình cơ bản phải gồm có 2 phần: Khối xử lý trung tâm(CPU: Central Processing Unit) và hệ thống giao tiếp vào/ra ( I/O)

b Giới thiệu về PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY

Với đề tài này em sử dụng PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY Thông tin: - Nguồn cấp: 85-264VAC 47-63Hz

- Kích thướt: 120.5mm x 80mm x 62mm

- Dung lượng bộ nhớ chương trình: 4096 words

- Dung lượng bộ nhớ dữ liệu: 2560 words

- Bộ nhớ loại EEFROM

- Có 14 cổng vào, 10 cổng ra

- Có thể thêm vào 14 modul mở rộng kể cả modul Analog

- Chương trình đƣợc bảo vệ bằng Password

- Toàn bộ dung lƣợng nhớ không bị mất dữ liệu 190 giờ khi PLC bị mất điện

- Xuất sứ: Siemens Germany

- Giá: 5.396.500 VND

- CPU được cấp nguồn 220VAC.Tích hợp 14 ngõ vào số (mức 1 là24Vdc, mức 0 là 0Vdc) 10 ngõ ra dạng relay

™ Mô tả các đèn báo trên S7-200:

- SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu khi PLC có hỏng hóc.

- RUN (đèn xanh): Đèn xanh sáng báo hiệu PLC đang ở chế độ làmviệc và thực hiện chương trình nạp ở trong máy

- STOP (đèn vàng): Đèn vàng sáng báo hiệu PLC đang ở chế độ

dừng, không thực hiện chương trình hiện có

- Ix.x (đèn xanh)chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Ix.x Đèn sáng

tương ứng mức logic là 1

- Qx.x (đèn xanh): chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Qx.x Đèn sáng

tương ứng mức logic là 1

™ Cách đấu nối ngõ vào ra PLC:

Cách đấu nối S7-200 và các module mở rộng:

- S7-200 và module vào/ra mở rộng được nối với nhau bằng dây nối Haiđầu dây nối được bảo vệ bên trong PLC và module.Chúng ta có thể kết nốiPLC và module sát nhau để bảo vệ hoàn toàn dây nối CPU224 cho phép

mở rộng tối đa 7 module

3.2.2.Giới thiệu về module EM235

Với đề tài này em sử dụng module EM235

Một số thông số của EM235:

- SIMATIC S7-200, ANALOG I/O

- EM 235, FOR S7-22X CPU ONLY

- 4 AI, 1AQ, 12 BIT CONVERTER

- Xuất sứ: Manufacturer: Siemens / Germany

1 đầu ra tương tự (MO,VO,IO) Các đầu nối của đầu ra

Switch cấu hình Cho phép chọn dải đầu vào và độ

phân giải

b.Cách nối dây

Đầu vào tương tự:

- Với thiết bị đo đầu ra kiểu điện áp:

- Với thiết bị đo tín hiệu đầu ra dòng điện:

Đầu ra tương tự:

VO

IO

Tải điện áp Tải dòng điện

Tổng quát cách nối dây:

3.2.3.Biến tần MM440

a.Tổng quan về biến tần

- Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được

Phân loại biến tần:

- Biến tần máy điện

- Biến tần van

+ Biến tần trực tiếp

+ Biến tần gián tiếp

• Biến tần nguồn áp ( hay là bộ nghịch lưu nguồn áp)

• Biến tần nguồn dòng ( hay là bộ nghịch lưu nguồn dòng)

Ở đây ta xét đến biến tần nguồn áp

Cấu tạo của biến tần

 Bộ chỉnh lưu

 Bộ lọc

 Bộ nghịch lưu

Nguyên lý hoạt động của biến tần.

Nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần cũng khá đơn giản Đầu tiên,nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn

1 chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầudiode và tụ điện Nhờ vậy hệ số công suất cosФ của hệ biến tần đều có giátrị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0,96 Điện áp 1 chiều nàyđược biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Côngđoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡngcực có cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rung(PWM) Nhờ tiến độcông nghệ vi xử lí và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạchxung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ vàgiảm tổn thất trên lõi sắt động cơ

b.Biến tần MM440

Với mô hình này em sử dụng biến tần MM440 của siemens

Thông số của MM440

- Tên : MICROMASTER 440

- Đầu vào: 3AC 380-480 V +10/-10%, 47-63 HZ

- Đối với điện áp vào 1 pha: 200V - 240V

Trong công nghiệp ngày nay, chuẩn

truyền thông RS232 không thể đáp ứng được nhucầu truyền thông nữa vìđường truyền không cân bằng (các tín hiệu đều lấy điểm chuẩn là đườngmass chung, bị ảnh hưởng của nhiễu tác động) do đó tốc độ truyền vàkhoảng cách truyền bị giới hạn (khoảng cách truyền thông tối đa 100m) Vìvậy để đáp ứng nhu cầu truyền thông công nghiệp, người ta sử dụng chuẩntruyền thông RS485 khi cần tăng khoảng cách và tốc độ truyền thông(khoảng cách truyền thông tối đa 1200m và vận tốc truyền lên đến 10Mbits/s) Nguyên nhân mà RS 485 có thể tăng tốc độ và khoảng cáchtruyền thông là do RS485 sử dụng phương pháp truyền 2 dây vi sai (vì 2dây có đặc tính giống nhau, tín hiệu truyền đi là hiệu số điện áp giữa 2 dây

do đó loại trừ được nhiễu chung) Mặt khác do chuẩn truyền thông RS 232

không cho phép có hơn 2 thiết bị truyền nhận tin trên đường dây trong khi

đó với chuẩn RS 485 ta có thể nối 32 thiết bị thu phát trên 2 dây Tuy nhiên

có sự ràng buộc giữa tốc độ truyền dẫn tối đa và độ dài dây dẫn cho phép,khi tốc độ là 90Kbps thì khoảng cách là 1200m, 1Mbps thì khoảng cách là120m, còn tốc độ 10Mbps thì khoảng cách lá 15m

So sánh mức điện áp làm việc của RS232 và RS485

RS-485 sử dụng điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn A và B

Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-485

Với đề tài này ta sử dụng cảm biến áp suất Sensys M5156-10286X-3.5BG

• Dải áp suất: 0 ~ 3.5 bar

Nguyên lý làm việc chung của các loại cảm

biến áp suất là dựa trên cơ sở biến dạng đàn

hồi của các phần tử nhạy cảm với áp suất Sự

biến dạng đàn hồi đó sẽ làm di chuyển một bộ

phận cơ học từ đó dẫn đến sự thay đổi của điện trở, điện dung hay điện áp

2.2.6.Động cơ không đồng bộ 3 pha

Khái quát chung về động cơ không

đồng bộ ba pha:

Động cơ không đồng bộ là động cơ

điện hoạt động với tốc độ quay của

Rotor chậm hơn so với tốc độ quay

của từ trường Stator Ta thường gặp

động cơ không đồng bộ Rotor lồng

sóc vì đặc tính hoạt động của nó tốt

hơn dạng dây quấn

a. Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha

a.1 stator

Trên stator có vỏ , lõi thép và dây quấn

Hình ảnh động cơ không đồng bộ 3 pha

 Vỏ máy có tác dụng cố định lõi thép và dây quấn Thường vỏmáy làm bằng gang

 Lõi thép là phần dẫn từ Vì từ trường đi qua lõi thép là từtrường quay lên giảm bớt tổn hao, lõi thép được làm bằngnhững lá thép kĩ thuật điện dày 0,5 mm ép lại

 Dây quấn stator được đưa vào rãnh của lõi thép và được cách điện tốt với lõi thép Dây quấn phần ứng là phần dây bằng đồng được đặt trong các rãnh phần ứng và làm thành một hoặcnhiều vòng kín Dây quấn là bộ phận quan trọng nhất của động cơ vì nó trực tiếp tham gia vào quá trình biến đổi năng lượng từ điện năng thành cơ năng Đồng thời về mặt kinh tế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm tỷ lệ khá cao trong toàn

bộ giá thành của máy

a.2 Phần quay ( ROTOR).

Phần này gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn rotor :

- Lõi thép: thường dùng các lá thép kỹ thuật điện như ở stator lõi thépđược ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rotor của máy Phíangoài là thép có sẻ rãnh để đặt dây quấn

- Dây quấn rotor: Phân loại làm hai loại chính rotor kiểu dây quấn vàroto kiểu lồng sóc :

Rotor kiểu lồng sóc (hình 1.4) : Gồm các thanh đồng hoặc thanh nhômđặt trong rãnh và bị ngắn mạch bở hai vành ngắn mạch ở hai đầu Với động

cơ nhỏ , dây quấn rotor được đúc nguyên khối gồm thanh dẫn , vành ngắnmạch , cánh tản nhiệt và cánh quạt làm mát Các động cơ công suất trên100kw thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào các rãnh rotor và gắn chặtvành ngắn mạch

b Nguyên lý làm việc động cơ không đồng bộ 3 pha.

Khi dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato thì trong khe hở khôngkhí xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60 (f1 là tần số lưới điện ; p là

số cặp cực; n1 là tốc độ từ trường quay ) Từ trường này quét qua dây quấnnhiều pha tự ngắn mạch nên trong dây quấn rotor có dòng điện I2 chạy qua

Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từthông tổng ở khe hở Dòng điện trong dây quấn rotor tác dụng với từthông khe hở sinh ra moment Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độquay n của rotor Trong những phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làmviệc của máy cũng khác nhau

b. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha

- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số

- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực

- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp

- Điều chỉnh tốc độ bằng cách ghép thêm điện trở phụ vào mạchrôto

- Điều chỉnh tốc độ bằng nối cấp

 Ưu điểm của động cơ không đồng bộ 3 pha

Động cơ không đông bộ được sử dụng rộng rãi trong thực tế do ưu điểmnổi bật của nó là: cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, vốn đầu tư ít, giáthành hạ, trọng lượng, kích thước nhỏ hơn khi dùng công suất định mức sovới động cơ một chiều Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha…

 Với đề tài này em chọn động cơ không đồng bộ có thông số sau:

Động cơ không đồng bộ 3 pha Vihem 0.37KW

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG

4.1 Sơ đồ khối

Quá trình điều khiển chủ yếu được thực hiện từ PLC PLC nhậntín hiệu analog từ cảm biến áp suất (được gắn trên đường ống chính)đưa về, sau khi PLC sử lý tín hiệu đó bằng logic, PLC sẽ ra quyếtđịnh điều khiển biến tần bằng tín hiệu analog ở ngõ ra; biến tần sẽ tựđộng thay đổi tần số theo tín hiệu analog đó, từ đó thay đổi tốc độ bơm,

vì thế việc khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn nhiều

- Bộ điều khiển PLC: CPU 224 AC-DC-Relay và Module Analog EM 235của Siemens, Module Analog EM 235 dùng để nhận tín hiệu từ cảm biến

áp suất chuyển đổi tín hiệu đưa về PLC để xử lý, sau khi xử lý xong thìModul Analog EM 235 sẽ nhận tín hiệu từ PLC để điều khiên biến tầnMM440

- Cảm biến áp suất Sensys 0~3.5 bar ngõ ra 4-20mA đo áp suất đường ống

và chuyển đổi để đưa về CPU của S7-200

Ta dùng cổng truyền thông RS485 để kết nối giữa PLC và máy tính.Nhưng do cổng truyền thông của máy tính là RS232 lên do đó cầnphải có một bộ chuyển đổi từ chuẩn RS-232 sang chuẩn RS-485 của PLC

4.2.Sơ đồ thuật toán

Xét mô hình sử dụng biến tần để điều khiển trạm bơm gồm 2 bơm như sau: