Với công nghệ biến tần tính toán đã chỉ ra việc đầu tư vào hệ thống điều khiển tiết kiệm năng lượng cho trạm bơm có thời gian hoàn vốn đầu tư hết sức ngắn và giảm được chi phí cho công t
Trang 1TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
SỐ: 04
Họ và tên sinh viên:
- Nguyễn Hoàng Lương 2017605093
- Hoàng Văn Luyện 2017604597
- Nguyễn Văn Mạnh
- Nguyễn Hữu Mạnh
- Nguyễn Tài Mạnh
-Nguyễn Anh Minh
-Nguyễn Văn Minh
- Lê Phương Nam
- Nguyễn Minh Nam
-Nguyễn Phương Nam
- Trần Văn Nhất
201760440420176044302017604298201760440920176050962017604470201760429320176046592017605034
Lớp :ĐH Điện Khóa : K12 Khoa : Điện
Giáo viên hướng dẫn : Bùi Thị Khánh Hòa
NỘI DUNG
Đề tài : Ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển và ổn định áp suất đường ống nước.
PHẦN THUYẾT MINH
Yêu cầu về bố cụ nội dung :
Chương 1 : Cấu trúc chung của hệ thống
Chương 2 : PLC S7-1200
Chương 3 : Thiết kế, xây dựng hệ thống điều khiển
3.1 Yều cầu công nghệ
3.2 Lựa chọn thiết bị(PLC, cảm biến, thiết bị đống cắt, thiết bị bảo vệ,…)
3.3 Sơ đồ đấu dây (mạch điều khiển, mạch lực)
3.4 Giản đồ thời gian(lưu đồ thuật toán)
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càngtăng dần và đã có rất nhiều cảnh báo về tiết kiệm năng lượng Các ngành côngnghiệp nói chung và ngành nước nói riêng vẫn sử dụng công nghệ truyền độngkhông thích hợp, điều khiển thụ động, không linh hoạt Đối với nhà máy nước, yếu
tố cấu thành giá nước bị chi phối phần lớn bởi chi phí điện bơm nước (30-35%).Trước đây tồn tại quan điểm việc đầu tư vào tiết kiệm năng lượng là một công việctốn kém và không mang lại hiệu quả thiết thực Với công nghệ biến tần tính toán
đã chỉ ra việc đầu tư vào hệ thống điều khiển tiết kiệm năng lượng cho trạm bơm
có thời gian hoàn vốn đầu tư hết sức ngắn và giảm được chi phí cho công tác quản
lí vận hành thiết bị Máy bơm và quạt gió là những ứng dụng rất thích hợp vớitruyền động biến đổi tốc độ tiết kiệm năng lượng
Trong phạm vi đồ án, chúng ta chỉ đề cập đến việc sử dụng thiết bị biến tầntrong điều khiển tốc độ tiết kiệm năng lượng cho các máy bơm mà vẫn ổn định ápsuất trong đường ống cấp nước
2 Mục tiêu nghiên cứu
Đối với các hệ thống bơm cấp nước trong thực tế, người ta sử dụng máybơm công suất lớn, biến tần công suất lớn để bơm cấp nước cho cả khu dân cư,thành phố, cho cả khu công nghiệp Với đề tài này, chúng em đã mô hình hóa hệthống nên chỉ sử dụng biến tần công suất nhỏ và bơm công suất nhỏ để mô tả hoạtđộng của hệ thống Một phần vì máy bơm ba pha thường rất to và nặng kéo theo hệthống sẽ không đơn giản, lý do nữa là chi phí cho một đồ án như vậy là quá lớn vớikhả năng của chúng em Để thực hiện được đề tài chúng em đã:
- Nghiên cứu kĩ hệ thống bơm cấp nước trong thực tế, nắm rõ trình tựđiều khiển từng máy bơm
- Tìm hiểu về PLC Simatic S7-1200: Nghiên cứu cấu trúc phần cứng,cấu trúc bộ nhớ của PLC S7-1200
- Tìm hiểu về cách sử dụng biến tần
- Lựa chọn biến tần và động cơ có công suất hợp lý
Trang 3- Tìm hiểu giao tiếp giữa PLC S7-1200 và biến tần
- Lập trình PLC
- Tìm hiểu cách sử dụng phần mềm TIA PORTAL dùng để lập trình choPLC S7-1200 và WinCC để thiết kế giao diện
3 Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài cho thấy việc ứng dụng của tự động hóa vào cuộc sống là rất cần thiết,
nó giúp ta tiết kiệm được thời gian, công sức, tiền bạc nhưng vẫn mang lại hiệuquả kinh tế cao và hoạt động rất ổn định
Từ đề tài nghiên cứu về điều khiển ổn định áp suất nước cho đường ốngnước, chúng ta có thể mở rộng cho hệ thống điều khiển lò nhiệt, hệ thống điều hòakhông khí,…
4 Phạm vi nghiên cứu
Từ những kiến thức cơ sở học được tại trường và ngoài thực tế, do còn hạnchế về kiến thức cũng như về khả năng kinh tế và thời gian có hạn nên chúng emchỉ có thể tạo mô hình mang tính chất mô phỏng cao để thể hiện quy trình hoạtđộng của hệ thống cấp nước trong thực tế Trong đó, chúng em đã thực hiện một sốcông việc:
- Lập trình PLC theo thuật toán đưa ra
- Giao tiếp PLC với WinCC giám sát hệ thống
- Giao tiếp truyền thông PLC với biến tần
- Thiết kế giao diện điều khiển tự động với WinCC
- Lập trình PID bằng PLC cho động cơ hoạt động theo giá trị áp suất
yêu cầu
- Điều khiển và giám sát hệ thống từ xa qua GPRS
Chương 1 : Cấu trúc chung của hệ thống
Trang 4Hệ thống bơm nước ở trong các Nhà máy, Khu công nghiệp, Tòa nhà đa phần hoạt động liên tục 100% tải từ khi khởi động cho đến khi dừng hệ thống Việc này gây
ra rất nhiều hạn chế và lãng phí cho hệ thống như:
- Khi ở thời gian cao điểm: Lượng nước đầu ra cần sử dụng nhiều hệ thống mặc
dù chạy 100% tải nhưng vẫn sẽ không đủ nước cung cấp cho Nhà máy → Thiếu nước Nếu muốn bổ sung thêm nước người vận hành phải tự Đóng Bằng Tay thêm bơm khác vào hệ thống việc này có rất nhiều hạn chế vì việc sử dụng nước đầu ra không cố định và thay đổi liên tục.
- Khi ở thời gian thấp điểm: Lượng nước đầu ra sử dụng ít nhưng bơm vẫn chạy 100% công suất → Gây lãng phí Vì vậy việc nghiên cứu, ứng dụng các hệ thống điều khiển ổn định áp suất cho đường ống nước bằng PLC và biến tần là cần thiết, đúng đắn và đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của xã hội hiện đại hóa của chúng ta
1 Tổng quan về hệ thống điều khiển áp suất
Mỗi trạm bơm thường có nhiều máy bơm cùng cấp nước vào cùng một đường ống
Áp lực và lưu lượng của đường ống thay đổi hàng giờ theo nhu cầu Bơm và các thiết bị đi kèm như đường ống van, đài nước được thiết kế với lưu lượng nước bơmrất lớn Vì thế điều chỉnh lưu lượng nước bơm được thực hiện bằng các phương pháp sau:
- Điều chỉnh bằng cách khép van trên ống đẩy của bơm
- Điều chỉnh bằng đóng mở các máy bơm hoạt động đồng thời
- Điều khiển thay đổi tốc độ quay bằng khớp nối thủy lực Điều khiển theo những phương pháp trên không những không tiết kiệm được năng lượng điện tiêu thụ mà còn gây nên hỏng hóc thiết bị và đường ống do chấn động khi đóng
mở van gây nên, đồng thời các máy bơm cung cấp không bám sát được chế độ tiêu thụ trên mạng lưới
Để giải quyết các vấn đề kể trên chỉ có thể sử dụng phương pháp điều khiển truyền động biến đổi tốc độ bằng thiết bị biến tần Thiết bị biến tần là thiết bị điều chỉnh biến đổi quay của động cơ bằng cách thay đổi tần số của dòng điện cung cấp cho động cơ
1.1.Nguyên tắc điều khiển trong hệ thống
Đầu ra của PLC được nối với biến tần để điều khiển biến tần và từ đây biến tần điều khiển tốc độ động cơ Khi sử dụng thiết bị biến tần cho phép điều chỉnh một cách linh hoạt lưu lượng và áp lực cấp vào mạng lưới theo yêu cầu tiêu thụ.Với tín hiệu từ cảm biến áp lực phản hồi về PLC, PLC sẽ so sánh giá trị truyền
về này với giá trị đặt để từ đó ra lệnh cho biến tần giúp thay đổi tốc độ của động
cơ bằng cách thay đổi tần số dòng điện đưa vào động cơ để đảm bảo áp suất nước trong đường ống là ổn định Sự điều chỉnh linh hoạt các máy bơm khi sử dụng biến tần được cụ thể như sau:
- Điều chỉnh tốc độ quay khi áp suất thay đổi
- Đa dạng trong phương thức điều khiển các máy bơm trong trạm bơm Một thiết bị biến tần có thể điều khiển tới 5 máy bơm
1.1.1.Mô tả hoạt động của hệ thống (được điều khiển theo hình thức biến tần điều khiển một bơm)
Trong hệ thống có 2 máy bơm: Một máy bơm 3 pha và một máy bơm 1 pha Biến tần sẽ điều khiển trực tiếp máy bơm 3 pha, máy bơm 1 pha sẽ bơm dự
Trang 5phòng khi mà máy bơm 3 pha chạy hết công suất định mức mà áp suất vẫn chưa
ổn định ở giá trị setpoint Máy bơm dự phòng này sẽ được điều khiển trực tiếp bằng điện lưới 220V Khởi động hệ thống lên thì máy bơm 3 pha được điều khiển bằng biến tần sẽ điều khiển động cơ chạy cho tới khi đạt được áp suất đặt.Khi áp suất trong đường ống đã bằng áp suất đặt thì biến tần sẽ giữ ổn định tốc
độ của máy bơm này Trường hợp tải thay đổi tức là áp suất thay đổi, tùy theo tải tăng hay giảm thì biến tần sẽ điều khiển máy bơm chạy nhanh hay chậm Khi tải tăng tức là áp suất giảm, lúc này muốn ổn định áp suất thì biến tần sẽ điều khiển máy bơm chạy nhanh hơn (tức tăng tần số của máy bơm 3 pha) cho tới khi đạt được áp suất đặt
Ngược lại, khi tải giảm thì biến tần sẽ giảm tần số của máy bơm xuống cho tới khi đạt được áp suất đặt Nếu lúc tải giảm mạnh nhất (áp suất tăng lên cao) thì bơm dự phòng sẽ tự động dừng chỉ còn bơm biến tần hoạt động Hệ thống cứ hoạt động liên tục như vậy, áp suất trong đường ống luôn luôn giữ ổn định tránhtình trạng áp suất tăng quá cao sẽ gây vỡ đường ống cấp nước
1.2.Hệ thống điều khiển áp suất
1.2.2 Sơ đồ khối hệ thống
Hình 2: Sơ đồ khối hệ thống
Chương 2 : PLC S7-1200
Trang 62.1 Lịch sử ra đời và phát triển của PLC
* Định nghĩa
PLC là từ viết tắt của Programmable Logic Controller (Bộ điều khiển logickhả trình), được dùng để thay thế chức năng của các bộ rơle, bộ đếm hay bộ địnhthời trong các thiết bị điều khiển, đồng thời có thêm khả năng tính toán cơ bản giúpkhả năng điều khiển dễ dàng được thực hiện
Hiệp hội những nhà sản xuất điện quốc gia (NEMA) định nghĩa “PLC làthiết bị điện tử định hướng kĩ thuật số, sử dụng bộ nhớ có thể lập trình được đểthực hiện những chức năng đặc biệt như logic, chuỗi, định thời, đếm và tính toánthông qua các mô-đun vào/ra số hoặc tương tự, có khả năng điều khiển các máymóc và các bộ xử lí khác nhau”
*Lịch sử ra đời
Khái niệm PLC là ý tưởng của nhóm kỹ sư hãng General Motors vào năm
1968, với ý tưởng ban đầu là thiết kế và chế tạo một thiết bị với các chỉ tiêu kỹthuật nhằm đáp ứng những yêu cầu điều khiển sau:
- Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển
- Cấu trúc dạng mô-đun dễ mở rộng, dễ bảo trì và sửa chữa
- Đảm bảo độ tin cậy hơn bộ điều khiển rơle
- Đầu ra phải có khả năng kết nối tới các máy tính bậc cao hơn
- Có hiệu quả kinh tế hơn so với bộ điều khiển rơle
- Điện áp đầu vào sử dụng nguồn 115 VAC
- Điện áp đầu ra 115 VAC, 2A
- Trang bị bộ nhớ có khả năng lập trình được
- Có khả năng mở rộng mà không cần phải thay đổi toàn bộ hệ thống
Năm 1970, bộ điều khiển logic khả trình đầu tiên đã ra đời, đáp ứng đượccác thông số kỹ thuật cơ bản và mở ra sự phát triển cho một công nghệ điều khiểnmới
PLC có thể được coi là một tiến bộ mới với những chức năng giống như hệđiều khiển sử dụng rơle, thiết bị tương tự, hay các bộ xử lý logic khác Theo thờigian, các chức năng của PLC ngày càng được cải thiện nhưng các tiêu chí thiết kế
Trang 7cũng như chi tiết kỹ thuật vẫn dựa trên những ý tưởng ban đầu là dễ sử dụng và cókhả năng tái sử dụng
Những tiến bộ về phần cứng:
- Dung lượng bộ nhớ lớn hơn
- Số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn
- Nhiều loại mô-đun chuyên dụng hơn
- Có khả năng điều khiển các ngõ vào/ra từ xa thông qua kỹ thuật truyềnthông
- Phát triển và hoàn chỉnh hơn về tốc độ xử lý cũng như hiệu suất làm việcbằng cách áp dụng những tiến bộ trong công nghệ điện tử và vi xử lý
bị ngoại vi và thao tác dữ liệu
Các lệnh lập trình đơn giản nhờ có sự mở rộng của các khối chức năng
-Hệ thống chuẩn đoán và phát hiện lỗi đã được mở rộng và đơn giản hóa, nhằm pháthiện lỗi trong điều khiển bao gồm chuẩn đoán máy, tìm lỗi trong quá trình điềukhiển
- Từ các lệnh logic đơn giản thì ngày nay các bộ PLC được hỗ trợ thêm cáclệnh về tác vụ định thời, tác vụ đếm, sau đó làcác lệnh về xử lý toán học, xử lýbảng dữ liệu, xử lý xung ở tốc độ cao, tính toán số thực 32-bit, xử lý thời gian thực,đọc mã vạch giúp PLC có khả năng thực hiện các yêu cầu phức tạp
- Thao tác và xử lý dữ liệu được đơn giản hóa phù hợp với các yêu cầu điềukhiển phức tạp
Ngày nay, PLC cung cấp khả năng dự đoán cao Chúng có thể giao tiếp vớicác hệ thống điều khiển khác, đưa ra các báo cáo sản xuất, lập kế hoạch sản xuất,
và dự đoán lỗi của hệ thống trong quá trình hoạt động Chính những tiến bộ đó đã
Trang 8góp phần làm cho PLC ngày càng đóng một vai trò quan trọng trong việc đáp ứngnhu cầu về chất lượng và năng suất công việc.
1968 Ra đời khái niệm về bộ điều khiển logic khả trình - PLC
1969 Giới thiệu bộ điều khiển logic khả trình PLC đầu tiên với bộ nhớ
1k và xử lý được 128 điểm vào/ra
1975 PLC với bộ điều khiển PID
1980 Các module vào/ra thông minh
1981 PLC nối mạng, 16-bit PLC, các màn hình CRT màu
1992 Chuẩn IEC 61131 ra đời
1996 PLC được thiết kế với các khe cắm để có thể mở rộng các mô-đun
vào/raNgày nay Các PLC có thể kết nối với nhau tạo thành các hệ thống điều khiển
phân tán
Lịch sử ra đời của PLC
*Tiêu chuẩn của PLC
a) Tiêu chuẩn IEC (Uỷ ban kỹ thuật điện quốc tế)
Ngày nay, nhiều người đã gặp những khó khăn nhất định với ngôn ngữ lậptrình và truyền thông khi làm việc với PLC của các nhà sản xuất khác nhau Đểgiải quyết vấn đề, IEC đã thống nhất và đưa ra tiêu chuẩn quốc tế IEC 1131 Tiêuchuẩn này bao gồm 5 phần
1 Đặc điểm cơ bản của PLC và định nghĩa các thuật ngữ
2 Các chức năng cần thiết và các điều kiện thử nghiệm của các tính
Giới thiệu chung
Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần choS7-200 So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nỗi trội:
S7-1200 là một dòng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểmsoát nhiều ứng dụng tự động hóa Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnhmạnh làm cho chúng ta có những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng
Trang 9với S7-1200, bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn,các đầu vào/ra (DI/DO).
Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chươngtrình điều khiển:
+ Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cậpvào PLC
+ Tính năng “Know-how protection” để bảo vệ các block đặc biệt củamình S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet
và TCP/IP Ngoài ra bạn có thể dùng các Module truyền thông mởrộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232
Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 hỗ trợ 3 ngôn ngữ lập trình làFBD, LAD và SCL Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 14 củaSiemems
Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài TIA Portal V14 phần mềmnày đã bao gồm cả môi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI
Cấu tạo PLC S7-1200
Thành phần của PLC
(1) Bộ phận kết nối nguồn
Trang 10(2) Các bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo được (phía saucác nắp che) và khe cắm thẻ nhớ nằm dưới cửa phía trên.
(3) Các LED trạng thái dành cho I/O tích hợp
(4) Bộ phận kết nối PROFINET (phía trên của CPU
Các kiểu CPU khác nhau cung cấp một sự đa dạng các tính năng và dunglượng giúp cho người dùng tạo ra các giải pháp có hiệu quả cho nhiều ứng dụngkhác nhau
● 2 ngõ raKích thước ảnh tiến
trình 1024 byte ngõ vào (I) và 1024 byte ngõ ra (Q)
● 3 tại 80kHz
4
● 3 tại 100kHz 1 tại
30 kHz
● 3 tại 80kHz 1 tại
20 kHz
6
● 3 tại 100kHz 3 tại
30 kHz
● 3 tại 80kHz 3 tại
Trang 11Thông thường 10 ngày / ít nhất 6 ngày tại 400C
Tốc độ thực thi tính
Tốc độ thực thi
Họ S7-1200 cung cấp một số lượng lớn các module tín hiệu và bảng tín hiệu
để mở rộng dung lượng của CPU Người dùng còn có thể lắp đặt thêm các moduletruyền thông để hỗ trợ các giao thức truyền thông khác
8 x DC In / 8 x
DC Out
8 x DC In / 8 xRelay Out
16 x DC In
16 x DC Out
16 x RelayOut
16 x DC In / 16
x DC Out
16 x DC In / 16
x Relay OutKiểu tương
4 x Analog In / 2
x Analog OutBảng tín hiệu
2 x DC In / 2 x
DC OutKiểu tương
Trang 12● SB với 4 I/O kiểu số (ngõ vào 2 x DC và ngõ ra 2 x DC)
● SB với 1 ngõ ra kiểu tương tự
Các Module tín hiệu của PLC S7-1200
Hình 3.3: Các Module tín hiệu của PLC S7-1200(1) Các LED trạng thái dành cho I/O của module tín hiệu(2) Bộ phận kết nối đường dẫn
(3) Bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo ra
Trang 13Các module truyền thông.
Họ S7-1200 cung cấp các module truyền thông (CM) dành cho các tính năng
bổ sung vào hệ thống Có 2 module truyền thông: RS232 và RS485
● CPU hỗ trợ tối đa 3 module truyền thông.\
● Mỗi CM kết nối vào phía bên trái của CPU (hay về phía bên trái củamột CM khác)
Các Module truyền thông của PLC S7-1200
(1) Các LED trạng thái dành cho module truyền thông(2) Bộ phận kết nối truyền thông
Ưu điểm PLC S7-1200 so với những dòng PLC trước
2.3 Về phần cứng
Khả năng mở rộng:
Trang 15S7-1200 bao gồm các họ CPU 1211C, 1212C, 1214C Mỗi loại CPU có đặc điểm và tính năng khác nhau, thích hợp cho từng ứng dụng Bên cạnh truyền thôngEthernet được tích hợp sẵn, CPU S7-1200 có thể mở rộng được 3 module truyền thông khác nhau, giúp cho việc kết nối được linh hoạt.
Chương 3 : Thiết kế, xây dựng hệ thống điều khiển
3.1 Yêu cầu hệ thống
Sử dụng biến tần điều khiển trơn cho động cơ bơm, công suất tiêu thụ của động
cơ sẽ được biến tần điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu phụ tải Động cơ thứ 2
sẽ sử dụng chạy nền nếu sau này phụ tải phát triển lớn hơn Một sensor áp suất được đưa vào đầu ra cấp nước của Nhà máy để đo áp lực nước đưa về hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển là 1 PLC đảm bảo cho việc tự động hóa hoàn toàn quá trình bơm cấp nước của Nhà máy Vận hành hệ thống thông qua WinCC Hệ thống được hoạt động ở 2 chế độ bằng tay và bằng WinCC Việc chuyển đổi giữa hai chế độ tự động và bằng tay được thực hiện bằng các công tắc chuyển đổi vị trí Hệ thống mới và cũ sẽ được đấu nối đảm bảo chính xác, và vận hành
an toàn trong mọi tình huống Đảm bảo tính an toàn cao nhất của cả hệ thống
Trang 16Hình 1: Biểu đồ minh họa hoạt động điều khiển bơmNhư vậy với việc đưa biến tần vào hệ thống sẽ hoạt động bám sát theo đúng thực tế lưu lượng phụ tải, do vậy sẽ giảm đáng kể năng lượng tiêu hao không cần thiết vào các giờ phụ tải thấp điểm
Hệ thống sẽ tự động giám sát áp suất nước trên đường ống mạng và điều khiển ngược lại để đảm bảo giữ đúng áp suất theo yêu cầu PLC sẽ điều khiển áp suất nước trên đường 4 ống mạng theo đồ thị phụ tải ngày, tức là hệ thống sẽ điều khiển áp suất theo thời gian thực Hệ thống điều khiển tự động này một số chức năng chính sau:
+ Đo lường: Do đầu đo áp suất đo lường và chuyển đổi để đưa về CPU của PLC
+ Xử lý thông tin: Bộ điều khiển trung tâm sẽ đảm nhiệm vấn đề này
+ Điều khiển: PLC sẽ phối hợp với biến tần làm việc này theo yêu cầu
+ Giám sát: PLC sẽ kết đầu đo áp suất để giám sát hệ thống hoạt động
+ Giao tiếp giữa người vận hành và thiết bị: Sử dụng phần mềm giao diện ngườimáy (HMI) WinCC
+ Hệ thống có thể chuyển đổi qua lại giữa các motor bơm chạy với biến tần nhằm mục đích nâng cao tuổi thọ bơm, phục vụ bảo trì bảo dưỡng mà không làm gián đoạn sản xuất
Đồng thời để cho phép mở rộng và phát triển phụ tải sau này, hệ thống có thể
sử dụng cùng lúc hai bơm nếu cần Bơm thứ hai sẽ đươc tự động đóng chạy trực tiếp thông qua côngtắctơ như là một bơm nền và bơm có biến tần sẽ chạy điều chỉnh đỉnh cho phù hợp với phụ tải
3.2 Lựa chọn thiết bị(plc,cảm biến,thiết bị đóng cắt,thiết bị bảo vệ,…)
A,Cảm biến áp suất
Cảm biến áp suất là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện, thường được dùng để đo áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan đến áp suất.
Nguyên lý cảm biến áp suất:
Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất cũng gần giống như các loại cảm biến khác là cần nguồn tác động (nguồn áp suất, nguồn nhiệt,… nguồn cần đo của cảm biến loại đó) tác động lên cảm biến, cảm biến đưa giá trị về vi xử lý, vi xử lý tín hiệu rồi đưa tín hiệu ra
Trang 17Sơ đồ khối cảm biến áp suất Sơ đồ khối cảm biến áp suất Áp suất: ngồn áp suất cần kiểm tra có thể là áp suất khí, hơi, chất lỏng …
Sơ đồ khối cảm biến áp suất
+ Áp suất: ngồn áp suất cần kiểm tra có thể là áp suất khí, hơi, chất lỏng …
+ Cảm biến: là bộ phận nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về khối xử lý Tùy thuộc vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng tín hiệu điện trở, điện dung, điện cảm, dòng điện … về khối xử lý.
+ Khối xử lý: có chức năng nhận các tính hiệu từ khối cảm biến thực hiện các xử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu tiêu chuẩn trong lĩnh vực đo áp suất như tín hiệu ngõ ra điện áp 4 ~ 20 mA( tín hiệu thường được sử dụng nhất) , 0 ~ 5 VDC, 0 ~ 10 VDC, 1 ~ 5 VDC …
Tùy vào từng loại cảm biến là cách thức hoạt động cũng khác nhau có đến hàng chục loại cảm biến, có loại hoạt động dựa trên sự biến dạng vật liệu để làm sự thay đổi điện trở, loại thì thay đổi điện dung, loại thì sử dụng vật liệu áp điện, … dạng phổ biến là dạng áp điện trở và kiểu điện dung.
*Cảm biến áp suất kiểu áp điện trở:
Cấu tạo Cảm biến: gồm 1 lớp màn rất nhạy với áp suất, dc cấy trên các phần tử áp điện trở.
Nguyên lý làm việc của cảm biến loại này dựa trên sự biến dạng của cấu trúc màng ( khi có áp suất tác động đến) được chuyển thành tín hiệu điện nhờ cấy trên đó các phần
tử áp điện trở.