Ứng dụng PLC để điều khiển thiết bị đóng cắt và kiểm soát hệ thống điện cho biệt thự, khách sạn, văn phòng cho thuê và nhà cao tầng, các xưởng sản xuất tự động…

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

ĐỀ TÀI

ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ

ĐÓNG CẮT VÀ KIỂM SOÁT HỆ THỐNG ĐIỆN

CHO BIỆT THỰ, KHÁCH SẠN, VĂN PHÒNG

CHO THUÊ VÀ NHÀ CAO TẦNG, CÁC XƯỞNG

SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG…

Mã đề tài

………………..

Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật

TPHCM, 03/2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:

ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐÓNG

CẮT VÀ KIỂM SOÁT HỆ THỐNG ĐIỆN CHO BIỆT

THỰ, KHÁCH SẠN, VĂN PHÒNG CHO THUÊ VÀ NHÀ

CAO TẦNG, CÁC XƯỞNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG…

Mã đề tài

……………………

Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Đạt Nam, Nữ: Nam

Dân tộc: Kinh

Lớp, khoa: CN09 – Xây dựng và điện Năm thứ: 4/4.5

Ngành học: Công nghiệp

Người hướng dẫn: KS. Nguyễn Phúc Ấn

TP.HCM, 03/2013

1

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

I.ĐẶT VẤN ĐỀ

- Việc điều khiển các thiết bị điện theo cách truyền thống ( đóng, ngắt

khí cụ điện) trở nên lỗi thời. Và đối với những thiết bị có công suất lớn như

các loại máy móc trong các phân xưởng, trạm biến áp… thì việc điều khiển

bằng các khí cụ điện thông thường trở nên rất nguy hiểm cho người sử dụng.

- Hệ thống điều khiển hệ thống điện cho cao ốc, khách sản ở một số nơi

còn khá rườm rà và phức tạp do khối lượng các thiết bị điều khiển còn nhiều.

- Ngoài ra, với ý thức sử dụng điện của đa phần người Việt nam, sử

dụng điện ở một số nơi có thể nói là rất hoang phí dẫn đến một lượng công

suất điện bị tiêu thụ không có mục đích và số tiền chi ra để trả cho khoản

công suất đó cũng không hề nhỏ. Đặc biệt là tại các cao ốc, tòa nhà văn

phòng, khách sạn… Việc này sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ đến doanh thu

cũng như hiệu quả kinh doanh của các doanh nghiệp.

Từ đó ý tưởng dùng PLC để điều khiển thiết bị đóng cắt và kiểm soát Hệ

thống điện cho Biệt thự, Khách sạn, Văn phòng cho thuê và nhà cao tầng,

các xưởng sản xuất tự động...được hình thành nhằm giải quyết được các vấn

đề trên.

II.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Nâng cao tính an toàn cho người sử dụng, vận hành…

- Nâng cao tính tiện ích cho người dùng ( trước đây khi sử dụng khí cụ

đóng ngắt trực tiếp thì phải đóng ngắt từng thiết bị riêng lẻ, trong trường hợp

có nhiều thiết bị thì công việc này trở nên bất tiện và đòi hỏi nhiều công sức.

Với PLC thì chỉ cần một vài thao tác cơ bản thì sẽ điều khiển được rất nhiều

thiết bị ).

- Giảm chi phí nhân công ( trong các phân xưởng nếu sử dụng khí cụ

đóng ngắt trực tiếp thì sẽ cần nhiều lao động nhưng với PLC thì chỉ cần một

2

người điều hành đã được đào tạo là có thể thay thế cho rất nhiều nhân công.

Đồng thời do điều khiển PLC nên các hỏng hóc cũng sẽ thấp đi ).

- Nâng cao tính hiện đại cho hệ thống điều khiển.

- Kiễm soát toàn bộ hệ thống điện, tiết giảm được lượng công suất điện

tổn hao.

- Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống điện.

III.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Khảo sát số liệu sử dụng điện tại một khách sạn.

- Thu thập – tính toán lượng điện năng tiêu thụ trong một ngày đêm khi

chưa kiểm soát việc sử dụng.

- Tính toán lượng điện năng tiêu thụ sau khi đã kiểm soát bằng hệ

thống điều khiển bằng PLC.

- Phân tích, so sánh, đánh giá hiệu quả sử dụng điện giữa trước và sau

khi sử dụng có kiểm soát để rút ra kết luận về tính khả thi cũng như những

lợi ích, hạn chế của đề tài.

3

CHƯƠNG II: NỘI DUNG KHOA HỌC

I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. Nguyên lý điều khiển sử dụng trong đề tài.

2. Giới thiệu các linh kiện – thiết bị được sử dụng

a. Relay trung gian

a.1. Khái niệm và cấu tạo

Rơle trung gian là một khí cụ điện dùng trong lĩnh vực điều khiển tự

động, cơ cấu kiểu điện từ. Rơle trung gian đóng vai trò điều khiển trung

gian giữa các thiết bị điều khiển (Contactor, Rơle thời gian...). Rơle trung

gian gồm: Mạch từ của nam châm điện, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện

nhỏ (5A), vỏ bảo vệ và các chân ra tiếp điểm.

a.2. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của Rơle trung gian tương tự như nguyên lý

hoạt động của Contactor. Khi cấp điện áp bằng giá trị điện áp định mức vào

hai đầu cuộn dây của Rơle trung gian (ghi trên nhãn), lực điện từ hút mạch

từ kín lại, hệ thống tiếp điểm chuyển đổi trạng thái và duy trì trạng thái này

(tiếp điểm thường đóng hở ra, tiếp điểm thường hở đóng lại). Khi ngưng

cấp nguồn, mạch từ hở, hệ thống tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

Điểm khác biệt giữa Contactor và Rơle có thể tóm lược như sau:

- Trong Rơle chỉ có duy nhất một loại tiếp điểm có khả năng tải dòng điện

nhỏ, sử dụng cho mạch điều khiển (tiếp điểm phụ).

Tín hiệu

điều khiển

từ PC

PLC

Hệ thống

điều khiển

điện tử

Bộ phận

đóng cắt Thiết bị