BÁO cáo PLC FINAL đồ án plc

Trong đồ án này nhóm xin trình bày đề tài: “Hệ thống điều khiển và giám sát bơm điều áp cho tòa nhà và khu dân cư” đây là một hệ thống đang được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy cung c

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật máy tính và công nghệthông tin, công nghệ điện tử cũng đã phát triển nhanh với tốc độ cao Trong thời kỳcông nghiệp hóa và hiện đại hoá, việc ứng dụng Tự Động Hóa và Điều Khiển vàotrong đời sống sinh hoạt, sản xuất là yêu cầu rất cần thiết

Để công việc thực hiện một cách khoa học, đạt được sự hiệu quả cao vềkinh tế Việc ứng dụng hệ thống PLC giúp giảm sức lao động, tăng khả năng làmviệc chính xác mà còn đạt hiệu quả cao, đáp ứng nhu cầu cho đời sống xã hội

Trong đồ án này nhóm xin trình bày đề tài: “Hệ thống điều khiển và giám sát bơm điều áp cho tòa nhà và khu dân cư” đây là một hệ thống đang được sử

dụng rộng rãi trong các nhà máy cung cấp nước, tòa nhà, khu dân cư đông người

Dù đã cố gắng trong quá trình làm đồ án: tìm hiểu tài liệu, nghiên cứu, viếtchương trình, tham khảo ý kiến từ thầy cô, bạn bè, ; nhưng vẫn không tránh được

sự thiếu sót do thời gian và kiến thức còn hạn chế Nhóm mong được sự đóng góp

từ thầy để đồ án môn học này được tốt hơn

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Mục đích chọn đề tài 6

1.2 Mục tiêu đề tài 6

1.3 Nội dung đề tài 6

1.4 Giới hạn đề tài 6

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 6

CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM SỬ DỤNG

2.1 Thiết bị phần cứng 8

2.1.1.Giới thiệu chung về PLC TM221CE24R 8

2.1.2.Cảm biến áp suất 9

2.1.3.Bơm 3 pha 10

2.1.4.Biến tần ATV 10

2.1.5.Màn hình HMI 11

2.1.6.Thiết bị đóng cắt và bảo vệ 11

2.1.7.Công tắc-nút nhấn-còi báo-đèn 12

2.1.8.Thiết bị đo lường 12

2.2 Phần mềm: 13

2.2.1 SoMachine Basic: lập trình PLC 13

2.2.2.Vijeo Designer 6.1: lập trình HMI 13

2.2.3.CADe-SIMU 14

2.2.4.AutoCad 14

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM ĐIỀU ÁP 15

3.2 Sơ đồ mạch động lực 16

3.3 Sơ đồ đấu nối PLC 16

3.4 Sơ đồ kết nối biến tần-modbus 17

3.5 Sơ đồ mạch điều khiển 17

CHƯƠNG 4: GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 18

4.1 Giải thuật điều khiển 18

4.2 Chương trình điều khiển 19

TỔNG KẾT

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

PHỤ LỤC 3

PHỤ LỤC 4

PHỤ LỤC 5

PHỤ LỤC 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Mục đích chọn đề tài:

Ở các khu dân cư hay các tòa nhà cao tầng, trong các giờ cao điểm, nhiều hộ

gia đình sử dụng nước gây tình trạng thiếu áp suất đẩy nước lên cao và đi xa

Từ thực tế này yêu cầu cần có một hệ thống bơm điều áp đảm bảo cung cấp nước

ổn định và liên tục

Nhận thức được tầm quan trọng này nên nhóm quyết định nghiên cứu về:

“Hệ thống điều khiển và giám sát bơm điều áp cho tòa nhà và khu dân cư”.

1.2 Mục tiêu đề tài:

Mục tiêu của đồ án môn học này giúp cho nhóm ứng dụng những hiểu biết

NỘI DUNG

thuyết đã học Từ đó rút ra được những bài học kinh nghiệm cho chính bản thân

để sẵn sàng bước vào con đường kỹ thuật trong tương lai

Thiết kế và mô phỏng thành công hệ thống điều khiển và giám sát bơm điều

áp cho tòa nhà – khu dân cư

1.3 Nội dung đề tài:

Đồ án nghiên cứu, sử dụng thiết bị Schneider và các phần mềm hỗ trợ nhằmthực hiện điều khiển và giám sát hệ thống bơm điều áp

1.4 Giới hạn đề tài:

Trong đồ án môn học lần này, nhóm tập trung nghiên cứu hệ thống bơm điều

áp trong các tòa nhà, khu dân cư

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Hệ thống bơm điều áp đang được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy cungcấp nước, tòa nhà, khu dân cư đông người

Nhờ sự điều khiển, giám sát của PLC Schneider, biến tần, HMI,…đảm bảocung cấp nước liên tục, tiết kiệm chi phí hơn các hệ thống tương tự

Hệ thống có thể điều khiển bằng tay hoặc tự động

CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM SỬ DỤNG ĐIỀU

KHIỂN HỆ THỐNG 2.1 Thiết bị phần cứng

2.1.1.Giới thiệu chung về PLC TM221CE24R

Hình 2.1 Hình dạng PLC TM221CE24R

PLC TM221CE24R là loại PLC của hãng Schneider có 14 ngõ vào số, 2 ngõ vàotương tự, 10 ngõ ra relay, một cổng serial, một cổng Internet, nguồn cung cấp 100-240VAC

2.1.2.Bơm 3 pha

Hình 2.2 Máy bơm Pentax-Xuất xứ: Italy

Siemems Sitrans P DS III

Hình 2.3 Cảm Biến áp suất Siemems Sitrans P DS III

- Có thể chịu được nhiệt độ lên đến 1250C

- Tầm đo: 0 – 10 mBar đến 0 – 100 Bar.

2.1.4.Biến tần ATV: 11kW

Hình 2.4 Biến tần ATV

2.1.5.Màn hình HMI: 7”

Hình 2.5 Màn hình HMI

2.1.6.Thiết bị đóng cắt và bảo vệ

Hình 2.5 MCCB 3 pha 100A

Hình 2.5 Contactor 3 pha 220VAC

2.2.3 CADe-SIMU:

Phần mềm thiết kế, vẽ sơ đồ mạch điện

Hình 2.4 Giao diện phần mềm Vijeo Designer

2.2.4 AutoCad:

Phần mềm thiết kế, vẽ sơ đồ mạch điện

Hình 2.5 Giao diện phần mềm Auto CAD 2010

3.1 Mơ tả hệ thống

Hệ thống gồm: bể nước, 3 bơm điều áp, 1 biến tần điều khiển 1 bơm chính, 2bơm phụ được điều khiển trực tiếp bằng contactor

Trạm bơm giếng cĩ hai giếng, cơng suất 11 kW

Bơm giếng cĩ hai chế độ hoạt động: Local (tại chỗ) và Remote (từ xa)

+ Local: điều khiển tắt mở bơm bằng các cơng tắc trên bảng điều khiển tại tủ bơm giếng

+ Remote: trong chế độ này có hai chế độ: Man (Manual) và Auto

 Chế độ Man là điều khiển tắt mở bơm bằng các công tắc trên bảng điều khiển tại trạm bơm 1

Chạy Man là chuyển công tắc “Man_Off_Auto” bơm giếng về

vị trí “Man” , còn Tắt là chuyển về vị trí “OFF”

 Chế độ Auto là điều khiển tắt mở bơm giếng trên màn hình cảm ứng và trên máy tính tại trạm bơm và tự động đổi bơm khi hết thời gian cài đặt

Điều khiển bằng cách chọn công tắc “Man_Off_Auto” bơm giếng về vị trí “Auto”

ch đ ho t đ ng bình th ng, mỞ chế độ hoạt động bình thường, m ế độ hoạt động bình thường, m ộ hoạt động bình thường, m ạt động bình thường, m ộ hoạt động bình thường, m ường, m ỗi 8 tiếng, hệ thống sẽ tự i 8 ti ng, h th ng sẽ t ế độ hoạt động bình thường, m ệ thống sẽ tự ống sẽ tự ự đ ngộ hoạt động bình thường, m

chuy n b m chínhển bơm chính ơm chính - ph ụ

Ví d : b m 1 là b m chính, b m 2 và 3 là b m ph thì sau 8 ti ng làm ụ ơm chính ơm chính ơm chính ơm chính ụ ế độ hoạt động bình thường, m

vi c h th ng sẽ t đ ng đ i b m 2 là b m chính, b m 1 và 3 tr thành ệ thống sẽ tự ệ thống sẽ tự ống sẽ tự ự ộ hoạt động bình thường, m ổi bơm 2 là bơm chính, bơm 1 và 3 trở thành ơm chính ơm chính ơm chính ở thành

b m ph ơm chính ụ

Địa chỉ ngõ ra:

3.4 Sơ đồ kết nối biến tần - modbus

Xem phụ lục 3

3.5 Sơ đồ mạch điều khiển

Xem phụ lục 4

HỆ THỐNG BƠM ĐIỀU ÁP-AUTO

HỆ THỐNG KHÔNG HOẠT ĐỘNG

CHO PHÉP HOẠT ĐỘNG AUTO

SỰ CỐ BƠM, HỆ THỐNG

CẠN NƯỚC

BƠM HOẠT ĐỘNG, 8 TIẾNG CHUYỂN BƠM CHÍNH – PHỤ

ĐỔI BƠM, CÒI BÁO, ĐÈN BÁO, HIỂN THỊ HMI

NGỪNG BƠM, ĐỢI GIẾNG ĐỦ NƯỚC, HIỂN THỊ HMI

4.2 Chương trình điều khiển

4.2.1.Chương trình PLC

Xem phụ lục 5

4.2.2.Chương trình HMI

Hình 4.1 Giao diện màn hình giám sát điện áp pha và dây

Hình 4.2 Thiết lập giá trị SETPOINT

Hình 4.3

Hình 4.4

Hình 4.5.

Hình 4.6

Hình 4.7.

Hình 4.8

Hình 4.9.

Hình 4.10

Hình 4.11.

Hình 4.12

TỔNG KẾT

Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu, nhóm đã hoàn thành một số công việc sau:

 Nghiên cứu lý thuyết về phần cứng chương trình

 Vẽ sơ đồ mạch động lực, điều khiển, kết nối PLC, kết nối biến tần-Modbus,…

 Sử dụng các phần mềm hổ trợ để viết chương trình PLC, HMI