Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam

Mô hình điều khiển và ổn định áp suất trong đường ống của hệ thống nước :Khóa luận tốt nghiệp khoa Công nghệ Điện
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ ỔN ĐỊNH ÁP
SUẤT TRONG ĐƯỜNG ỐNG CỦA HỆ
THỐNG NƯỚC
GVHD : THS. PHẠM HOÀNG ĐẠT
SINH VIÊN : TRẦN VĂN SANG
NGUYỄN QUANG HUY
NGUYỄN HOÀNG HIỆP
LỚP : DHDI12B
TP. HCM, NĂM 2020
i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1): Nguyễn Quang Huy, MSSV: 16033791
(2): Nguyễn Hoàng Hiệp, MSSV: 16047091
(3): Trần Văn Sang, MSSV: 16032221
2. Tên đề tài
MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT TRONG ĐƯỜNG ỐNG
CỦA HỆ THỐNG NƯỚC
3. Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)
Tìm hiểu và phân tích sơ đồ khối của mô hình.
Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của từng loại thiết bị:
- PLC.
- Biến tần.
- Động cơ bơm nước.
- Cảm biến áp suất .
- Tìm hiểu phần mềm lập trình PLC TIA PORTAL.
- Tìm hiểu cách sử dụng, cài đặt biến tần.
- Tính toán lựa chọn:
- CB.
- Dây dẫn.
- Contactor.
- Rơle nhiệt.
4. Kết quả dự kiến
Trình bày tóm tắt kết quả dự kiến đạt được
ii
Giảng viên hướng dẫn Tp. HCM, ngày tháng năm 20….
Sinh viên
Trưởng bộ môn
Loại kết quả
Mô tả
Loại I Thực hiện
Thiết bị, máy móc (mô hình vật lý) X PLC, biến tần, động cơ, cảm biến…
Vật liệu ống nhựa, sắt, dây điện, gỗ...
Loại II
Nguyên lý ứng dụng X
Hệ thống bơm tưới tiêu, bơm bước cho các tòa
nhà, chung cư, bơm chữa cháy,…
Phương pháp
Tiêu chuẩn X Tiêu chuẩn IEC.
Chương trình máy tính X Word, powerpoint, excel...
Phần mềm máy tính X TIA PORTAL.
Bản vẽ thiết kế X Bản Cad tủ điều khiển, thiết bị
Quy trình công nghệ
Phân tích dự báo X
Phân tích, tính toán từ đó lựa chọn các thiết bị
phù hợp.
Kinh phí để thực hiện.
Loại III
Sơ đồ X Lưu đồ giải thuật
Số liệu X Xuất file dữ liệu excel
Báo cáo phân tích
Đề án, quy họach
Loại IV
Bài báo
Sách chuyên khảo
Giáo trình
Tài liệu phục vụ giảng dạy (bài giảng)
Sản phẩm đăng ký sở hữu trí tuệ
Khác
iii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
iv
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
v
MỤC LỤC
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ......................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ..................................................... iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ............................................................iv
MỤC LỤC...................................................................................................................v
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ...................................................................................ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG.......................................................................................xii
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.....................................................................1
1.1. Đặt vấn đề ......................................................................................................1
1.2. Lý do chọn đề tài ............................................................................................2
1.3. Mục tiêu của đề tài..........................................................................................2
1.4. Mô tả hoạt động của hệ thống.........................................................................2
1.5. Giới hạn đề tài thực hiện.................................................................................3
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.........................................................3
1.7. Nội dung đề tài ...............................................................................................3
CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG TRẠM BƠM CẤP NƯỚC THỰC TẾ................................5
2.1. Giới thiệu .......................................................................................................5
2.2. Phân loại hệ thống trạm bơm cấp nước ...........................................................5
2.3. Đặt vấn đề ......................................................................................................7
2.4. Vấn đề điều khiển lưu lượng của bơm.............................................................8
2.4.1. Điều khiển bằng phương pháp truyền thống..........................................8
2.4.2. Điều khiển thông qua biến tần...............................................................8
CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU VỀ BIẾN TẦN ...................................................................10
3.1. Thông số kĩ thuật..........................................................................................10
3.2. Sơ đồ và chức năng các đầu nối....................................................................11
vi
3.2.1. Đặc điểm kĩ thuật của mạch động lực .................................................12
3.2.2. Đặc điểm kĩ thuật mạch điều khiển .....................................................13
CHƯƠNG 4 GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN ÁP SUẤT..............................................19
4.1. Giới thiệu chung ...........................................................................................19
4.2. Nguyên lý hoạt động.....................................................................................19
4.3. Cấu tạo và phân loại .....................................................................................19
4.3.1. Cấu tạo ...............................................................................................19
4.3.2. Phân loại.............................................................................................20
4.4. Thông số kĩ thuật của cảm biến áp suất PR - 23RY Keller............................21
4.5. Kết nối với mạch chuyển đổi tín hiệu............................................................22
CHƯƠNG 5 SƠ LƯỢC VỀ PLC S7-1200.................................................................23
5.1. Giới thiệu chung về PLC ..............................................................................23
5.1.1. Giới thiệu............................................................................................23
5.2. Quá trình phát triển của kỹ thuật điều khiển..................................................23
5.2.1. Hệ thống điều khiển là gì? ..................................................................23
5.2.2. Hệ thống điều khiển dùng rơle điện ....................................................23
5.2.3. Hệ thống điều khiển dùng PLC ...........................................................24
5.3. Điều khiển dùng PLC S7-1200 .....................................................................24
5.3.1. Các khối chức năng.............................................................................25
5.3.2. Ưu điểm của hệ thống điều khiển dùng PLC.......................................26
5.3.3. Hạn chế...............................................................................................26
5.3.4. Các ứng dụng của PLC .......................................................................26
5.4. Cấu trúc phần cứng PLC...............................................................................26
5.4.1. Các thành phần CPU...........................................................................26
5.4.2. Kết nối và điều khiển ..........................................................................28
5.4.3. Truyền thông của PLC........................................................................30
vii
CHƯƠNG 6 CÁCH SỬ DỤNG PHẦN MỀM LẬP TRÌNH TIA PORTAL V15.......31
6.1. Giới thiệu về phần mềm lập trình..................................................................31
6.2. Cách tạo một project.....................................................................................32
6.3. Download/Upload chương trình giữa PLC và thiết bị ...................................36
6.3.1. Cách download chương trình từ máy tính xuống PLC.........................36
6.3.2. Cách upload chương trình từ PLC sang máy tính. ...............................36
6.4. Lập trình PLC...............................................................................................37
6.4.1. Ngôn ngữ lập trình của PLC ...............................................................37
6.4.2. Chương trình cho PLC........................................................................37
6.5. Bộ điều khiển PID ........................................................................................46
6.6. Thiết kế giao diện điều khiển, giám sát hệ thống bằng WinCC trong phần mềm
TIA PORTOL V15 ................................................................................................52
6.6.1. Giới thiệu............................................................................................52
6.6.2. Phương pháp kết nối, cách thức hoạt động, điều khiển và giám sát .....52
CHƯƠNG 7 TÌM HIỂU CHUNG VỀ HMI WIENTEK MT8070IE, SỬ DỤNG PHẦN
MỀM EASYBUILDER PRO ĐỂ THIẾT KẾ GIAO DIỆN HMI...............................63
7.1. Giới thiệu .....................................................................................................63
7.1.1. Thông số kĩ thật HMI WIENTEK MT8070IE.....................................64
7.2. Bản vẽ kích thước.........................................................................................65
7.3. Phần mềm.....................................................................................................65
7.3.1. Thiết kế giao diện trên HMI bằng phần mềm EasyBuilder Pro............66
CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH.................................................69
8.1. Khái quát hệ thống........................................................................................69
8.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mô hình .......................................................69
8.3. Lưu đồ giải thuật ..........................................................................................70
8.4. Tính toán lựa chọn thiết bị............................................................................72
8.5. Thi công mô hình..........................................................................................77
viii
CHƯƠNG 9 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.......................83
9.1. Kết luận........................................................................................................83
9.2. Hướng phát triển của đề tài...........................................................................83
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Nhà máy nước Quảng Ninh Quawaco ...........................................................5
Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống cấp nước trực tiếp .................................................................6
Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống cấp nước tuần hoàn ...............................................................6
Hình 2.4 Biến tần cho bơm điều áp..............................................................................9
Hình 3.1 Biến tần MITSUBISHI FR - D720 - 0.75K .................................................10
Hình 3.2 Sơ đồ tiếp điểm kết nối................................................................................11
Hình 3.3 Sơ đồ tiếp điểm và kết nối mạch động lực ...................................................12
Hình 3.4 Sơ đồ tiếp điểm mạch điều khiển.................................................................13
Hình 3.5 Lỗi trên biến tần ..........................................................................................17
Hình 4.1 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động của cảm biến.............................................19
Hình 4.2 Cấu tạo bên trong của cảm biến đo áp suất ..................................................19
Hình 4.3 Cảm biến áp suất dạng áp điện trở (dạng màng) ..........................................20
Hình 4.4 2 dạng sơ đồ đấu nối với ngõ ra analog dòng mA hoặc áp VDC....................21
Hình 4.5 Cảm biến áp suất kiểu tụ (dạng thông thường).............................................21
Hình 4.6 Cảm biến PR-23RY Keller..........................................................................21
Hình 4.7 Thông số kích thước của cảm biến ..............................................................22
Hình 4.8 Sơ đồ đấu nối sensor với mạch chuyển đổi tín hiệu .....................................22
Hình 5.1 PLC S7-1200 1212C DC/DC/DC................................................................24
Hình 5.2 Sơ đồ điều khiển PLC .................................................................................25
Hình 5.3 Điều khiển bằng rơle ...................................................................................25
Hình 5.4 Điều khiển bằng PLC ..................................................................................25
Hình 5.5 Module mở rộng SB 1232 AO.....................................................................27
Hình 5.6 Sơ đồ tiếp điểm PLC S7 – 1200 1212C DC/DC/DC....................................28
Hình 5.7 Phương thức cấp nguồn cho PLC ................................................................28
Hình 5.8 Cấu hình giao tiếp của PLC S7-1200...........................................................30
Hình 6.1 Cấu hình máy cần thiết để cài đặt TIA Portal V15.......................................31
Hình 6.2 Tạo project mới...........................................................................................32
Hình 6.3 Thiết lập phần cứng.....................................................................................32
Hình 6.4 Cài đặt cấu hình phần cứng .........................................................................33
Hình 6.5 Cài đặt địa chỉ IP.........................................................................................33