Điều khiển và kiểm soát hệ thống lạnh trung tâm :Khóa luận tốt nghiệp khoa Công nghệ Điện

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT

NGHIỆP

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1) Bùi Thị Trà My MSSV: 16015361

(2) Nguyễn Triều Dương MSSV: 16063091

(3) Nguyễn Minh Trực MSSV: 16063391

(4) Lê Huỳnh Trọng Sang MSSV: 16020971

2. Tên đề tài

ĐIỀU KHIỂN VÀ KIỂM SOÁT HỆ THỐNG LẠNH TRUNG TÂM

3. Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)

Trình bày tóm tắt nội dung thực hiện, số liệu ban đầu của khóa luận (nếu có)

4. Kết quả dự kiến (tóm tắt kết quả dự kiến đạt được)

Loại kết quả Mô tả

Loại I Thực hiện

- Thiết bị, máy móc

(mô hình vật lý)

X Mô hình hệ thống điều khiển và kiểm

soát hệ thống lạnh trung tâm

- Vật liệu X Kim loại

Loại II

- Nguyên lý ứng dụng X

- Phương pháp X Dùng PLC và HMI để điều khiển và

giám sát hệ thống lạnh

- Tiêu chuẩn

- Chương trình máy

tính

X Chương trình PLC Mitsubishi

- Phần mềm máy tính X GX works3

- Bản vẽ thiết kế X Bản chi tiết của hệ thống

ii

- Quy trình công nghệ

- Phân tích dự báo

Loại III

- Sơ đồ X Sơ đồ nối dây và sơ đồ Logic

- Số liệu

- Báo cáo phân tích

- Đề án, quy họach

Loại IV

- Bài báo X Báo cáo chi tiết về mô hình: khái niệm,

cấu tạo, nguyên lý hoạt động, kết quả

đạt được.

- Sách chuyên khảo

- Giáo trình

- Tài liệu phục vụ

giảng dạy (bài giảng)

- Sản phẩm đăng ký sở

hữu trí tuệ

X Mô hình Điều khiển và giám sát hệ

thống lạnh trung tâm

Khác

(Sinh viên đánh dấu X vào ô thực hiện, ghi tóm tắt mô tả cho kết quả dự kiến

mà mình sẽ thực hiện)

Giảng viên hướng dẫn Tp. HCM, ngày tháng năm 20….

Sinh viên

Trưởng bộ môn

iii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

iv

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP.........................................i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................... iii

MỤC LỤC..................................................................................................................iv

MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ.................................................................................... viii

MỤC LỤC CÁC BẢNG .............................................................................................x

LỜI MỞ ĐẦU.............................................................................................................1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÀM LẠNH TRUNG TÂM ............2

1.1 Mô tả hệ thống làm lạnh trung tâm.............................................................2

1.1.1 Cụm làm lạnh nước Chiller..................................................................4

1.1.2 Hệ thống bơm và đường ống nước lạnh...............................................5

1.1.3 Hệ thống tải lạnh ..................................................................................6

1.2 Máy Chiller làm lạnh nước .........................................................................7

1.2.1 Máy nén lạnh ........................................................................................8

1.2.2 Dàn ngưng ..........................................................................................11

1.2.3 Dàn trao đổi nhiệt...............................................................................11

1.2.4 Tủ điều khiển......................................................................................13

1.3 Nguyên lý hoạt động .................................................................................13

1.3.1 Nguyên lý làm lạnh nước Chiller.......................................................13

1.3.2 Vận hành Chiller ................................................................................14

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .........................................................................16

2.1 Đối tượng điều khiển.................................................................................16

2.2 Đặc tính đối tượng điều khiển...................................................................16

2.3 Phương pháp điều khiển............................................................................17

v

2.4 Kết quả sau khi tính toán...........................................................................18

CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TRONG MÔ HÌNH .........................19

3.1 Giới thiệu PLC ..........................................................................................19

3.1.1 Đặc điểm PLC Mitsubishi FX2N .......................................................19

3.1.2 Đặc tính kỹ thuật ................................................................................21

3.2 Mô-đun FX0N-3A.....................................................................................25

3.2.1 Giới thiệu............................................................................................25

3.2.2 Kết nối với PLC..................................................................................26

3.2.3 Thông số kỹ thuật...............................................................................26

3.2.4 Phương pháp thay đổi và điều chỉnh đặc tính đầu vào/ đầu ra...........28

3.2.5 Kiểm tra lỗi.........................................................................................30

3.3 Cổng giao tiếp ...........................................................................................30

3.3.1 Cổng giao tiếp cáp USB-SC09-FX ....................................................30

3.3.2 Cổng giao tiếp RS-485 .......................................................................31

3.4 Màn hình hiển thị HMI weintek MT8071IP .............................................32

3.4.1 Tóm tắt................................................................................................32

3.4.2 Thông số kỹ thuật...............................................................................32

3.5 Biến tần Mitsubishi FR-E500....................................................................33

3.5.1 Thông số kỹ thuật. ..............................................................................33

3.5.2 Sơ đồ nối dây......................................................................................34

3.5.3 Cài đặt biến tần Mitsubishi.................................................................34

3.6 Cảm biến nhiệt độ PT100 ...............................................................................37

3.6.1 Giới thiệu...............................................................................................37

3.6.2 Cách đấu dây cảm biến nhiệt độ PT100................................................38

3.6.3 Ưu điểm và nhựơc điểm cảm biến PT100.............................................38

3.6.4 Ứng dụng vào mô hình..........................................................................39

vi

CHƯƠNG 4: THI CÔNG MÔ HÌNH.......................................................................40

4.1 Danh sách thiết bị vật tư............................................................................40

4.2 Lựa chọn thiết bị .......................................................................................41

4.2.1 Máy nén..............................................................................................41

4.2.2 Dàn nóng và quạt giải nhiệt dàn nóng................................................42

4.2.2 Bình trao đổi nhiệt..............................................................................44

4.2.3 Quạt dàn lạnh......................................................................................44

4.3 Kết nối các thiết bị phần cứng...................................................................45

4.3.1 Sơ đồ kết nối phần cứng.....................................................................45

4.3.2 Sơ đồ đấu dây .....................................................................................46

4.3.3 Các thiết bị sau khi kết nối .................................................................47

4.4 Chương trình điều khiển PLC...................................................................47

4.4.1 Khởi động phần mềm.........................................................................47

4.4.2 Kết nối máy tính với PLC ..................................................................49

4.4.3 Chọn chế độ điều khiển từ xa (Remote Operation)............................49

4.4.4 Soạn thảo chương trình ......................................................................51

4.4.5 Nạp chương trình................................................................................55

4.5 Thiết kế giao diện cho màn hình HMI ......................................................57

4.5.1 Khởi động phần mềm.........................................................................57

4.5.2 Kết nối HMI với PLC.........................................................................58

4.5.3 Thiết kế giao diện ...............................................................................59

4.5.4 Nạp chương trình................................................................................60

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THU ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MÔ HÌNH

.......................................................................................................................................61

5.1 Kết quả thu được .......................................................................................61

5.3 Ứng dụng và mở rộng ...............................................................................63

vii

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................65

LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................66