Ứng dụng SCADA kết nồi điều khiển hệ thống tải nhiệt với hệ thống trộn hóa chất qua mạng wifi

2. Nguyên lý hoạt động • Chế độ tự động(Auto) Người vận hành chọn chế độ tự động cài đặt các thông số để hệ thống có thể vận hành được như: thể tích bồn trộn, phầm trăm các chất tham gia, thời gian cho quá trình trộn… mặc định ở chế độ này đó là thời gian động cơ quay thuận và quay nghịch là bằng nhau. Sau khi đã cài đặt xong các thông số, người vận hành sẽ cho hệ thống bắt đầu làm việc: van tám được mở cấp nước cho máy bơm, đồng thời máy bơm được kích hoạt bơm nước lên bồn một. Sau khi bơm nước vào bồn một đến giá trị cài đặt, van một được đóng đồng thời van hai sẽ được mở. Lúc này máy bơm tiếp tục bơm nước vào bồn hai, khi nước trong bồn hai đạt đến giá trị cài đặt thì van hai đóng đồng thời van ba được mở cấp nước cho bồn ba. Sau khi bồn ba đạt được mực nước cài đặt, máy bơm sẽ ngưng hoạt, van ba đóng lại đồng thời các van bốn, van năm, van sáu mở ra. Nước được xả từ các bồn một, bồn hai, bồn ba xuống bồn bốn để bắt đầu quá trình trộn. Sau khi các bồn một, bồn hai, bồn ba xả hết nước vào bồn bốn, động cơ trộn sẽ được kích hoạt. Sau một nữa khoảng thời gian cài đặt, động cơ trộn đảo chiều quay. Khi chạy hết thời gian cài đặt quá trình trộn kết thúc, động cơ trộn ngưng hoạt động. Bây giờ nước tiếp tục được xả sang bồn năm, sau khi nước từ bồn bốn được xả hết qua bồn năm. Mccb một đóng lại, cấp điện cho hệ thống bắt đầu quá trình đun nóng. Sau một khoảng thời gian nhất định Mccb hai và Mccb ba đóng lại, sau 3s tiếp theo các cuộn dây của Contactor có điện, tiếp điểm động lực thường hở đóng lại cấp điện cho các tải. Lúc này dòng điện chạy qua các điện trở xoắn sẽ làm điện trở nóng lên. Điện trở xoắn được đốt nóng đến nhiệt độ cài đặt thì các cuộn dây Contactor ngắt điện cấp cho tải. Giá trị nhiệt độ này cũng được duy trì trong khoảng thời gian cài đặt trước. Trong khoảng thời gian này nếu nhiệt độ xuống thấp hơn mức cài đặt thì các điện trở xoắn được cấp điện để có thể duy trì ở nhiệt độ đó trong khoảng thời gian cài đặt. Khi thời gian đun nóng chạy hết, thì các tải được ngắt khỏi nguồn điện. Các Mccb cũng được ngắt dần khỏi nguồi điện kết thúc một quá trình. Nếu người vận hành có cài đặt thời gian cho quá trình tự động lặp lại thì sau khoảng thời gian đó quá trình sẽ được lặp lại, mặt khác nếu không cài đặt thời gian lặp lại thì quá trình kết thúc. • Chế độ vận hành bằng tay(Manual) Ở chế độ này người vận hành cần tuân thủ một số quy tắc và nắm rõ được quy trình sản xuất. Đầu tiên, người vận hành sẽ bật van tám cấp nước cho máy bơm, sau đó bật các van một, hai và ba để xả nước vào các bồn một, hai và bồn ba theo ý mình. Cần lưu ý đến thể tịch các bồn có thể chứa. Sau đó sẽ mở các van xả nước xuống bồn 4, ngắt máy bơm và các van một, van động cở trộn, đảo chiều trộn. Quá trình trộn kết thúc, người vận hành mở van 7 xả nước từ bồn 4 qua bồn 5. Nước sau khi được xã hết vào bồn 5, người vận hành bật các Mccb theo thứ tự để cấp điện đốt nóng các điện trở xoắn. Khi quá trình đốt nóng kết thúc người vận hành sẽ ngắt các tải và ngắt lần lượt các Mccb. Sau khi quá trình kết thúc, người vận hành có thể bắt đầu lại một quá trình mới.

Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn

TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng……năm 2015

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng……năm 2015

Giáo viên phản biện

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN

TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng……năm 2015

Hội Đồng Phản Biện

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 8

I ĐẶT VẤN ĐỀ 8

II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 8

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ SCADA 9

I Khái Niệm 9

II Cấu Trúc Cơ Bản Của Một Hệ Thống SCADA 9

1 MTU (Master Terminal Unit) 9

2 RTU (Remote Terminal Unit) 10

3 Khối Truyền Thông 10

III.Chức Năng Của Hệ Thống SCADA 11

1 Giám Sát Và Phân Tích Hệ Thống 11

2 Hoạt động theo chương trình điều khiển 11

3 Kiểm tra và đảm bảo chất lượng 11

4 Quản lý sản xuất 11

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ PLC MITSHUBISHI 13

I TỔNG QUAN VỀ PLC 13

1 Sơ Lược Về Lịch Sử Của PLC 13

2 Giới Thiệu PLC Họ Q: 15

3 Cấu Trúc Của PLC Q38B - Q61P - Q02HCPU - QX42 - QY42P-Q64AD 16

f Khối xử lý tín hiệu Q64AD 22

CHƯƠNG 4: SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG TRỘN HÓA CHẤT 23

I Mô Hình Thực Tế: 23

1 Giới thiệu 23

III.Nguyên Lí Hoạt Động Mô Hình Tải Nhiệt Và Bồn Trộn Hóa Chất 28

1 Ứng dụng 28

2 Nguyên lý hoạt động 28

IV.Giao Thức Truyền Thông Giữa 2 Trạm Dùng PLC QCPU 34

V Giới thiệu cảm biến siêu âm 40

1 Khái niệm chung về cảm biến 40

2 Cảm biến siêu âm CARLO GAVAZZI 40

VI.KẾT LUẬN 51

VII HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 52

VIII TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHỤ LỤC 54

Để bắt kịp với tiến bộ khoa học kĩ thuật trên thế giới cũng như đáp ứngyêu cầu Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa đất nước thì ngành công nghiệpViệt Nam đang thay đổi nhanh chóng, công nghệ và thiết bị hiện đại đangdần dần được thay thế các công nghệ lạc hậu và thiết bị cũ Các thiết bị côngnghệ tiên tiến với hệ thống điều khiển lập trình PLC, SCADA, Vi xử lý, điệnkhí nén, điện tử Đang được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệpvới các dây chuyền sản xuất tiên tiến, tự động hoá cao, các hệ thống điều khiểngiao thông, năng lượng, viễn thông hiện đại; trong nông nghiệp các hệ thốnggiám sát điều khiển quá trình nước, dinh dưỡng cho cây trồng tự động; trong cácứng dụng dân dụng, nhận dạng thẻ mã vạch, thẻ từ, thẻ RFID, khoá điện tử, cácbảng quảng cáo điện tử, bán vé tự động, các mạch điều khiển thang máy, máyđiều hoà thông minh, kỹ thuật Logistic (Tự động hóa trong vận chuyển giaodịch hàng hóa trên toàn cầu)….

Trong các trường đại học, cao đẳng và các trường trung học đã và đangđưa các thiết bị hiện đại có khả năng lập trình vào giảng dạy Một trongnhững loại thiết bị có ứng dụng mạnh mẽ và đảm bảo có độ tin cậy cao là hệthống điều khiển tự động SCADA

Với đề tài “Ứng dụng SCADA kết nồi điều khiển hệ thống tải nhiệt

Sau quá trình học tập rèn luyện và nghiên cứu tại trường chúng em đãtích luỹ được một số kiến thức để thực hiện đề tài của mình Cùng với sự

hướng dẫn tận tình của thầy LÊ LONG HỒ cũng như các thầy cô giáo trong

khoa và các bạn sinh viên cùng khóa, đến nay chúng em đã hoàn thành đề tàinày

Do thời gian nghiên cứu có hạn nên không thể tránh khỏi những saisót, chúng em rất mong nhận đựơc sự góp ý, chỉ dẫn thêm của các thầy côcũng như ý kiến đóng góp của các bạn sinh viên để đề tài của chúng em hoànthiện hơn, đáp ứng đầy đủ những mục tiêu đã đặt ra

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ và không ngừng của khoa học

kĩ thuật Ngành điện luôn đi trước một bước và không thể thiếu trong quá trinhcông nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước Đặc biệt với một đất nước đang pháttriển như Việt Nam thì nghành điện càng đóng vai trò quan trong trong viêcđưa nước ta sánh ngang với các nước có nền công nghiệp hiện đại trên thế giới.Muốn đạt được điều đó thì nghành tự động hóa càng phải phát triển và hiện đại.Không ngừng tiếp thu những công nghệ hiện đại trên thế giới và đào tạo đượcđội ngũ kĩ sư tự động hoá có trình độ cao để có thể làm chủ công nghệ Nghànhđiện tự động ở Việt Nam đang rất phát triển và được ứng dụng rộng rãi trongcác lĩnh vực đời sống và sản xuất Có nhiều hãng tự động nổi tiếng thế giới nhưMISUBISHI, OMRON, SIEMENS…

Ưu điểm lớn nhất của điện tự động đó là hoạt động bán tự động hoặchoàn toàn tự động với độ chính xác rất cao và hiệu quả Có thể giảm chi phí laođộng đáng kể mang lại hiệu quả cao trong sản xuất Xuất phát từ vấn đề trên

cùng với việc hiện thực nhiệm vụ học tập của nhà trường nhận thấy đề tài “Ứng

dụng SCADA kết nồi điều khiển hệ thống tải nhiệt với hệ thống trộn hóa chất qua mạng wifi” là rất thiết thực có khả năng ứng dụng rộng rãi nên nhóm

quyết định thực hiện đề tài “Ứng dụng SCADA kết nồi điều khiển hệ thống

tải nhiệt với hệ thống trộn hóa chất qua mạng wifi”

II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Tìm hiểu về kết nối hệ thống SCADA trạm chủ trạm tớ thông qua mạng

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ SCADA

I. Khái Niệm

SCADA (Supervisory Control Anh Data Acquisition) là một hệ thống thu

thập dữ liệu, giám sát và điều khiển các quá trình từ xa Người vận hành có thểnhận biết và điều khiển hoạt động các thiết bị thông qua máy tính và mạngtruyền thông Nói cách khác, SCADA thường được dùng để chỉ tất cả các hệthống máy tính được thiết kế để thực hiện các chức năng sau:

 Thu thập dữ liệu từ các thiết bị công nghiệp hoặc các cảm biến

 Xử lý và thực hiện các phép tính trên các số liệu thu thập được

 Hiển thị các dữ liệu thu thập được và kết quả được xử lý

 Nhận các lệnh từ người điều hành và gửi các lệnh đó đến các thiệt bị ởnhà máy

 Xử lý các lệnh điều khiển tự động hoặc bằng tay một cách kịp thời vàchính xác

II Cấu Trúc Cơ Bản Của Một Hệ Thống SCADA

Một hệ thống SCADA cơ bản gồm các phần chính: RTU, MTU và thànhphần truyền thông

1 MTU (Master Terminal Unit)

MTU là trung tâm của hệ thống SCADA, trong thực tế nó thường là một

hệ máy tính công nghiệp MTU giao tiếp với người điều hành và RTU thôngqua khối truyền thông Ngoài ra MTU còn được kết nối với các thiết bị ngoại vinhư monitor, máy in và có thể kết nối với mạng truyền thông

Nhiệm vụ của MTU gồm:

 Cập nhật dữ liệu từ các thiết bị MTU và nhận lệnh từ người điều hành

 Xuất dữ liệu đến các thiết bị thi hành RTU

 Hiển thị các thông tin cần thiết về các quá trình cũng như trạng tháicủa các thiết bị lên màn hình giúp người điều hành giám sát và điều

 Lưu trử, xử lý các thông tin và giao tiếp với các hệ thống thông tinkhác.

2 RTU (Remote Terminal Unit)

RTU thu nhận thông tin từ xa, thường đặt tại nơi làm việc để thu nhận dữliệu và thông tin từ các thiết bị hiện trường như các valve, các cảm biến, cácđồng hồ đo… gửi đến MTU để xử lý và thông báo cho người điều hành biếttrạng thái hoạt động của các thiết bị hiện trường Mặt khác, nó nhận lệnh hoặctín hiệu từ MTU để điều khiển các thiết bị theo yêu cầu

Thông thường các RTU lưu giữ thông tin thu thập được trong bộ nhớ của

nó và đợi yêu cầu từ MTU mới truyền dữ liệu Tuy nhiên, ngày nay các RTUhiện đại có các máy tính và PLC có thể điều khiển trực tiếp qua các địa điểm từ

xa mà không cần định hướng từ MTU

3 Khối Truyền Thông.

Là môi trường truyền thông giữa các thiết bị với nhau, bao gồm phần cứng

và phần mềm

Phần cứng: là các thiết bị kết nối như modem, hộp số, cáp truyền và cácthiết bị thu phát vô tuyến(trong hệ thống không dây wireless) các trạmlặp(trong trường hợp truyền đi xa)

Phần mềm: đó là cá giao thức truyền thông(protocol), các ngôn ngữ lậptrình được dùng để các thiết bị có thể giao tiếp với nhau

CPU của RTU nhận luồng dữ liệu nhị phân theo giao thức truyền thông.Các giao thức có thể là giao thức mở như TCP/IP (Tranmisson Control Protocoland Internet Protocol) hoặc các giao thức riêng Những luồng thông tin được tổchức theo mô hình 7 lớp ISO/OSI Mô hình OSI được sử dụng để đặt tiêu chuẩncho cách trao đổi thông tin với các giao thức Truyền thông và dữ liệu RTU

III Chức Năng Của Hệ Thống SCADA.

1 Giám Sát Và Phân Tích Hệ Thống

Ngay khi nhận được thông tin về hoạt động của hệ thống từ các bộ phậncảm biến gửi về máy tính sẽ phân tích những tín hiệu đó và so sánh với tín hiệuchuẩn Việc giám sát chủ yếu do máy tính thực hiện con người chỉ đóng vai tròphụ chuyên theo dõi những biến cố lớn nguy hiểm đến hệ thống sản xuất.Những trục trặc nhỏ sẽ do máy tính sửa chữa theo chương trình đã cài sẵn Nhờcác bộ phận cảm biến, các thiết bị đo lường máy tính sẽ luôn thông báo chongười giám sát biết về tiến trình hoạt động sản xuất, các thông số kỹ thuật

2 Hoạt động theo chương trình điều khiển

Chức năng này cho phép máy tính điều khiển cơ cấu tác động để hệ thốnghoạt động theo một chương trình lập trước Nhờ bộ vi xử lý ta có thể lập trìnhcho hệ thống hoạt động theo những chu tình phức tạp

Việc thay đổi chu trình hoạt động của máy tính hay thay đổi kích thướcmẫu mã sản phẩm chỉ là việc thay đổi phần mềm

3 Kiểm tra và đảm bảo chất lượng

Nhờ các thiết bị đo và cảm biến ta có thể kiểm tra sản phẩm loại bỏ cácphế phẩm ngay từ nguyên nhân hỏng nhờ đó mà chất lượng sản phẩm đượcnâng cao và giảm bớt chi phí sản xuất

4 Quản lý sản xuất

Các thông tin về hệ thống đều truyền về máy tính trung tâm giám sát vàthống kê, tổng kết quá trình sản xuất: số lượng sản phẩm, nguyên vật liệu tồntrữ các số liệu này giúp người quản lý ra quyết định Đặc biệt là khả năng liênkết động (DDE) cho phép các thông tin trên được kết nối trao đổi cơ sở dữ liệuvới các hệ thống SCADA khác trên một mạng TCP/IP Điều này cho phép các

hệ thống có thể truy xuất dữ liệu cũng như xuất ra các tín hiệu điều khiển lẫn

SQL.

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ PLC MITSHUBISHI

I TỔNG QUAN VỀ PLC.

1 Sơ Lược Về Lịch Sử Của PLC

Bộ điều khiển lập trình đầu tiên (Programmable controller) đã được nhữngnhà thiết kế cho ra đời năm 1968(Công ty General Motor-Mỹ), với các chỉ tiêu

kỹ thuật nhằm đáp ứng các yêu cầu điều khiển :

 Dễ lập trình và thay đổi chương trình

 Cấu trúc dạng Module mở rộng, dễ bảo trì và sữa chữa

 Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất

Tuy nhiên hệ thống còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng gặpnhiều khó khăn trong việc vận hành và lập trình hệ thống Vì vậy các nhà thiết

kế từng bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành Để đơn giản hóaviệc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (Programmable controllerHandle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969 Điều này đã tạo ra sự phát triểnthật sự cho kỹ thuật lập trình Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lậptrình (PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệthống điều khiển cổ Qua quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bước tạo

ra được một tiêu chuẩn mới cho hệ thống, đó là tiêu chuẩn: Dạng lập trình dùnggiản đồ hình thang

Sự phát triển của hệ thống phần cứng từ năm 1975 cho đến nay đã làm cho

hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng :

 Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn và có khả năng điều khiển các ngõvào, ngõ ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông

 Bộ nhớ lớn hơn

 Nhiều loại Module chuyên dùng hơn

Trong những đầu thập niên 1970, với sự phát triển của phần mềm, bộ lậptrình PLC không chỉ thực hiện các lệnh Logic đơn giản mà còn có thêm các lệnh

về định thì, đếm sự kiện, các lệnh về xử lý toán học, xử lý dữ liệu, xử lý xung,

a Tổng quan về hệ thống điều khiển.

Một hệ thống sản xuất có khả năng tự khởi động, kiểm soát, xử lý và dừngmột quá trình theo yêu cầu hoặc đo đếm các giá trị đã đạt được xác định nhằmđạt kết quả tốt nhất ở sản phẩm đầu ra thì được gọi là Hệ thống điều khiển.Trong kỹ thuật tự động, các bộ điều khiển chia làm 2 loại:

 Điều khiển nối cứng

 Điều khiển logic khả trình

Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần sau:

Khối có nhiệm vụ xử lý thông tin từ khối vào để tạo những tín hiệu ra đápứng yêu cầu điều khiển.

Điều này cho phép người dùng cấu hình hệ thống theo những gì mình cần,khi nào mình cần, nơi mình cần triển khai

b Khả năng đa dạng.

Có thể phối hợp PLC CPU (cơ bản và nâng cao), motion, process,controllers và ngay cả PC vào trong một hệ thống duy nhất lên đến 4 CPU khácnhau Điều này cung cấp cho người sử dụng sự chọn lựa phương hướng điềukhiển, quan điểm lập trình, ngôn ngữ lập trình – tất cả cùng chung trên một nềntảng duy nhất

c Nền tảng tự động cho tương lai.

Linh động và phân cấp là đặc tính thiết kế chủ chốt làm cho dòng Q thực

sự là một nền tảng tự động hóa duy nhất Người dùng có thể ứng dụng để điềukhiển đơn giản máy móc riêng lẻ hoặc quản lý toàn bộ thiết bị tất cả cùng trênmột nền tảng phần cứng Điểm nổi bật của PLC dòng Q là kỹ thuậtmulti_Processor, cho phép tại một thời điểm 4 CPU cùng tham gia xử lý cácquá trình điều khiển máy móc, điều khiển vị trí, truyền thông … do đó tính năng

thời gian được tăng cường, thời gian quét vòng chương trình giảm xuống chỉcòn 0,5 – 2ms.

d Những tính năng chính.

 Bộ A/D-D/A có độ chính xác cao, ứng dụng trong điều khiển nhiệt độ,điều khiển vị trí

 Ngõ vào CIP (Chanel Isolated Pulse), tích hợp bộ đếm xung tốc độ cao

 Các ứng dụng Redundant/ Remote Maintenance

 Hỗ trợ hoàn toàn trong các ứng dụng phần mềm MELSOFT

 Đầy đủ các ứng dụng mạng như: CC-link, MELSECNET-H,

ETHERNET

 Cho phép lập cấu hình mạng MelsecNet với tổng khoảng cách truyềnthông lên đến 13,6 km với tốc độ đường truyền tối đa cho phép có thể đạtđược 25Mbps

 Khả năng mở rộng đến 4,096 I/O ( max 8,192 I/O )

 Bước lập trình đến 252k steps

 Lập trình online

3 Cấu Trúc Của PLC Q38B - Q61P - Q02HCPU - QX42 - QY42P-Q64AD

a Phần khung Q38B.

Phần khung cung cấp các rãnh cắm cho một module nguồn, có thể lên đến

4 module CPU, các module khác như module I/O và các module thông minhkhác cũng có thể được gắn lên phần khung này

 Số module nguồn : 1

 Số module I/O và các module thông minh khác : 8

Hình 3.1 : Sơ đồ cơ sở chính Q38B.

b Khối nguồn Q61P.

Hệ thống MELSEC họ Q được cấp nguồn

5VDC, module nguồn với điện áp vào 24VDC

hoặc 240VAC đều sử dụng được Điện áp ra của

module nguồn được cấp trực tiếp vào phần khung

Thông số của nguồn :

 Điện áp ngõ vào 100-240 VAC

Hình 3.3 : Sơ đồ kết nối khối ngõ vào.

Kí hiệu chân Kí hiệu chân thực tế Nội dung

Từ 1B20 đến 1B05 Từ X10 đến X1F Ngõ vào của PLC

d Khối xử lý tín hiệu Q02HCPU.

Là loại CPU có tính thực thi cao, có thể kết nối từ 1-4 modul CPU kết nốilại với nhau tạo ra một module CPU mới do đó có thể dễ dàng phân phối và traođổi thông tin

 Tốc độ xử lý lên đến 34ns/LD

 Dung lượng chương trình tối đa: 28k steps (có thể mở rộng với thẻ nhớ)

 Dung lượng bộ nhớ tích hợp trong RAM 144k bytes, ROM 144k bytes

 Cổng truyền thông: RS232: 115.2 Kbps; USB: 12 Mbps.

 LED BAT và BOOT

e Khối ngõ ra QY42P.

 Tổng số ngõ ra 64 chân/ transistor

 Trở kháng : 10MΩ hoặc hơn

 Điện áp tải : 12-24VDC (+20/-15%)

 Dòng tải cực đại : 0.1A/ dây ; 2A/ dây chung

 Ngõ ra được nối Sink (NPN)

 Dòng kích cực đại : 0.7A, trong 10ms hoặc ít hơn.

Hình 3.5 : Sơ đồ chân của QY42P.

Kí hiệu chân Kí hiệu chân thực tế Nội dung

f Khối xử lý tín hiệu Q64AD.

Có 4 kênh tùy thuộc vào tín hiệu vào là điện áp hay dòng điện mà có thể chọn cho phù hợp

 Tín hiệu vào có hai dạng là điện áp và dòng điện:

 Voltage: từ -10->10V DC

 Current: từ 0-> 20mA DC

 Tín hiệu số ngõ ra 16 bit nhị phân:

 Độ phân giải trung bình: -4096 đến 4095

 Độ phân giải cao: -12288 đến 12287, -16384 đến 16383

Hình 3.6: Sơ đồ chân và nguyên lý của Q64AD

CHƯƠNG 4: SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG TRỘN

HÓA CHẤT.

I Mô Hình Thực Tế:

1 Giới thiệu.

Hình 4.1: Mô hình bồn trộn hóa chất.

STT TÊN THIẾT BỊ THÔNG SỐ KỸ THUẬT

1 PLC Mitsubishi MECSEC họ Q Xem chương 3(Trang 15 )

Motor Bơm Motor Trộn

II Mồ Hinh Hệ Thống Tải Nhiệt

1 Giới thiệu

Hình 4.6: Mô hình đóng cắt tải.

2 Sơ dồ đấu dây

Contactor 2

Contactor 3

Contactor 4

0V 220V

YDE

YDF

Hình 4.8: Sơ đồ đấu dây hệ thống tải nhiệt.

III Nguyên Lí Hoạt Động Mô Hình Tải Nhiệt Và Bồn Trộn Hóa Chất

1 Ứng dụng

Trong ngành công nghiệp thực phẩm đồ uống, chế biến thực phẩm haynhư các ngành công nghiệp nặng khác như luyện kim, các nhà máy sản xuấtgạch ngói, hay các công việc lắp ráp các linh kiện điện tử cần độ chính xáccao… Con người không thế trực tiếp hoặc không thể làm tốt được những côngviệc đo đạc hay kiểm tra số lượng, tỉ lệ các chất tham gia một cách chính xác

Để cho ra những sản phẩm tốt hơn ta cần nhờ đến sự trợ giúp của các cảm biến

để đo đạc, xác định vị trí chính xác và các máy công cụ để thi công công việc

Có hệ thống bồn trộn gồm ba bồn nguyên liệu được cài đặt theo tỉ lệ tựchọn, sau đó sẽ xả xuống bồn thứ tư, tại đây các nguyên liệu được trộn đềutrong khoảng thời gian cài đặt sau đó được xả qua bồn năm Ở bồn năm nàychúng được đun nóng trong một khoảng thời gian mà người vận hành đã cài đặt.tiếp đến sản phẩm được đưa đi đóng chai hoặc qua một quá trình xử lý tiếp theo

2 Nguyên lý hoạt động

 Chế độ tự động(Auto)

Người vận hành chọn chế độ tự động cài đặt các thông số để hệ thống cóthể vận hành được như: thể tích bồn trộn, phầm trăm các chất tham gia, thờigian cho quá trình trộn… mặc định ở chế độ này đó là thời gian động cơ quaythuận và quay nghịch là bằng nhau

Sau khi đã cài đặt xong các thông số, người vận hành sẽ cho hệ thống bắtđầu làm việc: van xả 5 được mở cấp nước cho máy bơm, đồng thời máy bơmđược kích hoạt bơm nước lên bồn một Sau khi bơm nước vào bồn một đến giátrị cài đặt, van 1 được đóng đồng thời van 2 sẽ được mở Lúc này máy bơm tiếptục bơm nước vào bồn 2, khi nước trong bồn hai đạt đến giá trị cài đặt thì van 2

1, van xả 2, van xả 3 mở ra Nước được xả từ các bồn 1, bồn 1, bồn 3 xuống bồn

4 để bắt đầu quá trình trộn

Sau khi các bồn 1, bồn 2, bồn 3 xả hết nước vào bồn 4, động cơ trộn sẽđược kích hoạt Sau một nữa khoảng thời gian cài đặt, động cơ trộn đảo chiềuquay Khi chạy hết thời gian cài đặt quá trình trộn kết thúc, động cơ trộn ngưnghoạt động Bây giờ nước tiếp tục được xả sang bồn 5, sau khi nước từ bồn 4được xả hết qua bồn 5 MCCB một đóng lại, cấp điện cho hệ thống bắt đầu quátrình đun nóng Sau một khoảng thời gian nhất định MCCB 2 và MCCB 3 đónglại, sau 3s tiếp theo các cuộn dây của Contactor có điện, tiếp điểm động lựcthường hở đóng lại cấp điện cho các tải Lúc này dòng điện chạy qua các điệntrở xoắn sẽ làm điện trở nóng lên Điện trở xoắn được đốt nóng đến nhiệt độ càiđặt thì các cuộn dây Contactor ngắt điện cấp cho tải Giá trị nhiệt độ này cũngđược duy trì trong khoảng thời gian cài đặt trước Trong khoảng thời gian nàynếu nhiệt độ xuống thấp hơn mức cài đặt thì các điện trở xoắn được cấp điện để

có thể duy trì ở nhiệt độ đó trong khoảng thời gian cài đặt

Khi thời gian đun nóng chạy hết, thì các tải được ngắt khỏi nguồn điện.Các Mccb cũng được ngắt dần khỏi nguồi điện kết thúc một quá trình Nếungười vận hành có cài đặt thời gian cho quá trình tự động lặp lại thì sau khoảngthời gian đó quá trình sẽ được lặp lại, mặt khác nếu không cài đặt thời gian lặplại thì quá trình kết thúc

 Chế độ vận hành bằng tay(Manual)

Ở chế độ này người vận hành cần tuân thủ một số quy tắc và nắm rõ đượcquy trình sản xuất Đầu tiên, người vận hành sẽ bật van xả 5 cấp nước cho máybơm, sau đó bật các van 1, 2 và 3 để xả nước vào các bồn 1, 2 và bồn 3 theo ýmình Cần lưu ý đến thể tịch các bồn có thể chứa

van 7 xả nước từ bồn 4 qua bồn 5 Nước sau khi được xã hết vào bồn 5, ngườivận hành bật các MCCB theo thứ tự để cấp điện đốt nóng các điện trở xoắn.

Khi quá trình đốt nóng kết thúc người vận hành sẽ ngắt các tải và ngắt lầnlượt các MCCB Sau khi quá trình kết thúc, người vận hành có thể bắt đầu lạimột quá trình mới

Cài đặt thông số hoạt động

Auto = 1

Bơm = 1 Van1 = 1

Bồn 1 bơm đủ

Van2 = 1 Van1 = 0

Bồn 2 bơm đủ

Van3 = 1 Van2 = 0

Bồn 3 bơm đủ

Van3 = 0 Bơm = 0

Xã1 = 1

Xã 2= 1 Xã3 = 1

Bồn1 = 0 Bồn2 = 0 Bồn3 = 0

Xã1 = 0 Xã2 = 0 Xã3 = 0

Đc Trộn = 1

Trộn đủ thời gian

Đc Trộn = 0 Van4 = 1

Temp1 ≥ T1 Temp2 < T2

Temp1 < T1 Temp2 ≥ T2

CTT1 = 1 CTT2 = 1 CTT3 = 1 CTT4 = 1

CTT1 = 1 CTT2 = 1 CTT3 = 1 CTT4 = 1

Đốt đủ thời gian cài đặt