Đang tải... (xem toàn văn)
Ứng dụng PLC của Siemens điều khiển áp suất trên đường ống cấp nước cho chung cư Royal City. : Phân tích yêu cầu công nghệ Khảo sát và chọn công nghệ trong thực tiễn ứng dụng hệ thống điều áp suất trên đường ống Tính chọn các thiết bị trên mô hình đã chọn (cấu tạo, nguyên lý, sơ đồ chân..) Vẽ sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý mạch lực, mạch cách ly Xác định chu trình cần điều khiển
BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC Số : ……01…… Họ tên HS-SV : Lớp : Khoá : ……………………K10………………………… Khoa : ……Điện Giáo viên hướng dẫn : Tống Thị Lí NỘI DUNG Đề tài: Ứng dụng PLC Siemens điều khiển áp suất đường ống cấp nước cho chung cư Royal City PHẦN THUYẾT MINH Yêu cầu bố cục nội dung: 1: Phân tích u cầu cơng nghệ - Khảo sát chọn công nghệ thực tiễn ứng dụng hệ thống điều áp suất đường ống - Tính chọn thiết bị mơ hình chọn (cấu tạo, nguyên lý, sơ đồ chân ) - Vẽ sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý mạch lực, mạch cách ly - Xác định chu trình cần điều khiển 2: Vẽ sơ đồ ghép nối hệ thống với PLC - Xác định biến cần điều khiển - Lập bảng địa - Vẽ sơ đồ đấu dây 3: Thiết lập lưu đồ thuật tốn 4: Viết chương trình điều khiển PLC Yêu cầu thời gian : Ngày giao đề: Trưởng mơn Ngày hồn thành Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC Phần 1: Phân tích yêu cầu công nghệ 1.1: Khảo sát chọn công nghệ thực tiễn ứng dụng hệ thống điều áp suất đường ống .1 1.2: Tính chọn thiết bị mơ hình chọn (cấu tạo, nguyên lý, sơ đồ chân ) 1.2.1: Chọn PLC 1.2.2: Bơm nước 1.2.3: Cảm biến mức: 1.2.4: Cảm biến áp suất 1.3: Vẽ sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý mạch lực, mạch cách ly .12 1.3.1: Mạch lực .12 1.4: Xác định chu trình cần điều khiển 13 Phần 2: Vẽ sơ đồ ghép nối hệ thống với PLC 14 2.1: Xác định biến cần điều khiển .14 2.2: Lập bảng địa 14 2.3: Vẽ sơ đồ đấu dây 15 Phần 3: Thiết lập lưu đồ thuật toán 15 Phần 4: Viết chương trình điều khiển PLC .17 Phần 1: Phân tích u cầu cơng nghệ 1.1: Khảo sát chọn công nghệ thực tiễn ứng dụng hệ thống điều áp suất đường ống Điều khiển tự động xu phát triển tất yếu lĩnh vực công nghiệp sinh hoạt ưu điểm vượt trội Ở hệ thống điều khiển tự động có quy mơ vừa lớn PLC sử dụng làm thiết bị điều khiển cho toàn hệ thống Kết hợp xây dựng hệ thống điều khiển tự động với thiết bị điện tử cơng suất có ý nghĩa khoa học lớn việc xây dựng hệ thống tự động hoàn chỉnh chức lẫn hiệu kinh tế Về mặt thực tiễn, đề tài theo hướng phát triển cho hệ thống cung cấp nước cho tòa nhà, khu dân cư…, khắc phục nhược điểm hệ thống cung cấp nước cũ *Ưu điểm phương pháp So với phương pháp truyền thống, phương pháp dùng biến tần cho hệ thống bơm điều áp có ưu điểm: - Việc điều chỉnh áp lực đường ống hoàn toàn tự động, tiết kiệm chi phí nhân cơng - Hệ thống bơm điều khiển hồn tồn tự động, tốc độ bơm thay đổi cách linh hoạt - Áp suất tồn hệ thống khơng đổi với lưu lượng - Dòng khởi động hạn chế khơng gây sụt áp khởi động, giảm tổn hại cho động mặt khí, cho hệ thống truyền động mặt điện - Tiết kiệm lượng nhu cầu xử dụng thay đổi nhiều Đề tài bọn em “ Ứng dụng PLC Siemens điều khiển áp suất đường ống cấp nước cho chung cư Royal City.” Vì trước hết bọn em tìm hiểu khu chung cư Chung cư Royal City gồm có tầng hầm từ B1 – B5 tòa nhà R1 – R6 Trong đó: + Tầng hầm B1, B2 trung tâm thương mại bao gồm Công viên nước, sân bang, rập chiếu phim, Gym, Spa, Games, ẩm thực + Tầng hầm B3,B4,B5 bãi gửi xe + Tòa R1-R6 có tầng 1, tầng Trung tâm thương mại, tầng thượng Vườn dưỡng sinh Ở khối hộ Tại tập lớn em dung PLC để điều khiển áp suất đường ống cấp nước cho tòa nhà R1 cao 36 tầng Tòa nhà có bể chứa nước, bể tầng hầm, bể tầng thượng + Ở bể có CB1,CB2 đưa tín hiệu cho bơm bơm nước từ hệ thống nước vào bể mức nước bể giảm xuống mức đặt ngắt bể đầy + Ở bể có CB3,CB4 đưa tín hiệu cho bơm bơm nước từ bể lên bể mức nước bể giảm xuống mức đặt ngắt bể đầy ****Mục đích đề điều khiển áp suất đường ống cấp nước, tầng thượng đặt bơm li tâm với yêu cầu trì áp suất lưu lượng khơng đổi 1.2: Tính chọn thiết bị mơ hình chọn (cấu tạo, nguyên lý, sơ đồ chân ) 1.2.1: Chọn PLC • Ở nhóm em dùng PLC S7-1200 1214DC/DC/DC Sơ đồ chân PLC S7 1200 1214C DC/DC/DC 1.2.2: Bơm nước Vì tòa nhà cao tầng, đơng dân cư nên ta sử dụng loại bơm có cơng suất lớn, lưu lượng cao, áp suất tốt, sử dụng bơm ly tâm 1.2.3: Cảm biến mức: Cả cảm biến bể 1, bể sử dụng cảm biến mức Cảm biến báo mức dạng điện dung Sử dụng báo mức nước, loại dung môi dẫn diện, báo mức chất rắn bột, kim loại, hạt nhựa, báo mức xi măng, đo mức muối, vật phi kim, vỏ trấu, bã mía, giấy… Cảm biến điện dung thân teflon thích hợp cho việc báo mức axit tốt Độ nhạy điều chỉnh tùy vào loại cần báo, phân biệt đâu vật cần báo thông qua chức này, chẳng hạng nước đường ống đặt bên ngồi báo Cảm biến báo mức chất rắn điện dung Cảm biến điện dung có ngõ NPN PNP, ngồi có loại hai dây mắc nối tiếp qua tải với điện áp 24-220VAC 24vdc Loại thay dạng cảm biến báo mức dạng xoay tốt 1.2.4: Cảm biến áp suất Cảm biến áp suất, cảm biến đo áp suất, cảm biến áp suất xuất xứ Châu Âu, cảm biến áp suất bar, bar, bar, 4bar, 6bar, 10 bar, 16bar, 25 bar, 40bar, 60 bar, 100 bar, 400 bar… Cảm biến áp suất với kết cấu cảm biến dạng Ceramic sử dụng việc đo áp suất khơng khí, áp suất ga, áp suất nước áp suất dầu, đo áp suất hơi, lò Được thiết kế hệ thống phân phối ga, chai, tủ lạnh, máy nén khí, máy bơm chân không hệ thống thủy lực, hệ thống bơm nước với áp suất cao Cảm biến đo áp suất sử dụng đo điều khiển áp suất đường ống, lò thơng qua van điều khiển tuyến tính Đo mức nước, báo mức dầu, báo mức chất lỏng thông qua thay đổi áp suất Áp suất gì? Áp suất định nghĩa lực tác động chất lỏng hay khí tác động đơn vị diện tích, với cơng thức: P=F/A, F lực tác động với đơn vi Newton (N), A điện tích với đơn vị m2 Vây P có đơn vị N/m2 hay gọi đơn vị Pascal Trong thực tế áp suất thường dùng đơn vị áp suất Bars (Kg/cm2), PSI (P/inch2), mm Hg, In.Hg… Cảm biến áp suất hoạt động nào? Các điều kiện khác nhau, phạm vi đo, vật liệu sử dụng cấu trúc cảm biến có nhiều kiểu thiết kế cảm biến khác nhau, thường chuyển đổi tín hiệu áp suất sang dạng trung gian, chẳng hạng dịch chuyển màng áp chuyển đổi thành tín hiệu dạng áp hay dòng, từ diện tích mặt màng áp tính áp lực Cấu tạo bên cảm biến đo áp suất Có ba loại cảm biến áp suất phổ biến dạng cầu (strain gage based), biến dung (variable capacitance), áp biến (piezoelectric) Trong dạng cầu phổ biến (cầu Wheatstone) có độ xác, tổi thọ cao chi phí thấp, dựa nguyên lý ta đo áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối chênh áp Khi có áp lực tác động lên cầu Wheatstone, làm thay đổi điện trở dẫn đến điện áp thay đổi dạng mV, có nhiều loại cảm biến đưa tín hiệu mV để sử dụng, có loại chuyển đổi tín hiệu sang 4-20mA 0-10VDC thơng qua khuếch đại tích hợp Để hiểu rỏ thêm cầu Wheatstone ta xem hình sau Sự thay đổi điện trở lực tác động cầu Wheatstone Khi có áp suất tác động lên áp, biến dạng làm thay đổi chiều dài, chiều dài thay đổi điện trở thay đổi theo Nguyên lý dựa công thức: R = p x l/s Trong p số biến trở tùy thuộc vật liệu, S tiết diện, l chiều dài Thông thường cảm biến áp suất có ngõ 4-20mA có hai dây ra, phải mắc nối tiếp với nguồn qua thiết bị đo sử dụng được, tham khảo sơ đồ đấu nối phần Cảm biến áp suất thiết kế theo tiêu chuẩn Châu Âu, thương hiệu tốt, độ xác tuổi thọ cao, hoạt động ổn định, giá thành cạnh tranh, tiêu chí mà cảm biến đạt Cảm biến đo áp suất hơi, áp suất nước, áp suất dầu Thông số kỹ thuật cảm biến đo áp suất – Phạm vi lựa chọn: Áp suất âm (-1~1 bar), áp suất thường bao gồm nhiều phạm vi từ 0-600bar – Sai số xác: 1% F.S – Thời gian đáp ứng: