Siêu thị PDFTải ngay đi em, trời tối mất

Thư viện tri thức trực tuyến

Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật

Trang chủ

Đăng nhập

Đăng ký

Mới

Đăng ký tài khoản mới

AI Tư vấn

Mới

Trợ lý thông minh tìm tài liệu

Liên hệ fanpage

Hỗ trợ tìm tài liệu

Lưu trang

Liên hệ fanpage

Ứng dụng PLC S7 -1200 thiết kế bộ điều khiển PID điều khiển và giám sát hệ thống chống ngập mặn cho khu vực đồng bằng sông Cửu Long :Khóa luận tốt nghiệp khoa Công nghệ Điện

PREMIUM

Số trang

105

Kích thước

8.6 MB

Định dạng

PDF

Lượt xem

957

Ứng dụng PLC S7 -1200 thiết kế bộ điều khiển PID điều khiển và giám sát hệ thống chống ngập mặn cho khu vực đồng bằng sông Cửu Long :Khóa luận tốt nghiệp khoa Công nghệ Điện

Nội dung xem thử

Mô tả chi tiết

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khoa: CÔNG NGHỆ ĐIỆN

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Đề tài:

ỨNG DỤNG PLC S7-1200 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID

ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG CHỐNG NGẬP MẶN

CHO KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Sinh viên thực hiện: Lê Hùng Anh

Lê Văn Dũng

Vương Khả Phi

Nguyễn Đức Tài

Nguyễn Đỗ Thanh Phong

16045181

16049321

16053331

15072781

16023581

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Anh Tuấn

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020

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): Lê Văn Dũng MSSV: 16049321

(2): Lê Hùng Anh MSSV: 16045181

(3): Vương Khả Phi MSSV: 16053331

(4): Nguyễn Đỗ Thanh Phong MSSV: 16023581

(5): Nguyễn Đức Tài MSSV: 15072781

2. Tên đề tài

ỨNG DỤNG PLC S7-1200 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ĐIỀU KHIỂN VÀ

GIÁM SÁT HỆ THỐNG CHỐNG NGẬP MẶN CHO KHU VỰC ĐỒNG BẰNG

SÔNG CỬU LONG

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

- Lập trình PLC điều khiển và giám sát hệ thống chống ngập.

- Thiết kế hệ thống SCADA để điều khiển và giám sát hệ thống.

- Xây dựng mô hình mô phỏng cho hệ thống thực tế, với tỉ lệ thu nhỏ phù hợp.

- Thiết kế bản vẽ 3D của hệ thống bằng phần mềm Inventor hoặc Solidworks.

- Thi công lắp ráp thực hiện phần cứng của hệ thống, lắp ráp thiết bi.

- Xây dựng mô hình toán cho hệ thống. Sử dụng phần mềm Matlab mô phỏng và

so sánh khả năng đáp ứng giữa bộ điều khiển PID với các bộ điều khiển: ONOFF.

- Hướng phát triển: Điều khiển và giám sát qua mạng viễn thông.

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)



PLC S7-1200 1212DC/DC/DC

Biến tần Mitsubishi E700

Động cơ 3 pha kết hợp bộ giảm tốc

Cảm biến siêu âm đo mức ULM-53N02

Nguồn tổ ong 220VAC-24VDC

CB 1pha

Công tắc hành trình Omron

Rơle trung gian

Máy bơm nước mini DC 12V

Nút nhấn

Đèn báo

- Vật liệu



Mica

Vít me nâng hạ

Gỗ ép

Vỏ tủ điện

Ống dẻo nhựa 14

Dây điện

Loại II

- Nguyên lý ứng dụng

- Phương pháp

- Tiêu chuẩn

- Chương trình máy tính

- Phần mềm máy tính

- Bản vẽ thiết kế 

- Quy trình công nghệ

- Phân tích dự báo

Loại III

- Sơ đồ

- Số liệu

- Báo cáo phân tích

- Đề án, quy họach

Loại IV

- Bài báo

- Sách chuyên khảo

- Giáo trình

iii

- Tài liệu phục vụ giảng dạy (bài

giảng)

- Sản phẩm đăng ký sở hữu trí tuệ

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)

Tp. HCM, ngày 7 tháng 10 năm 2019

Giảng viên hướng dẫn

Nguyễn Anh Tuấn

Sinh viên

Lê Văn Dũng

Lê Hùng Anh

Vương Khả Phi

Nguyễn Đức Tài

Nguyễn Đỗ Thanh Phong

Trưởng bộ môn

Ngô Thanh Quyền

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

...........................................................................................................................................

................................................................................................................................

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

...........................................................................................................................................

MỤC LỤC

MỤC LỤC.......................................................................................................vi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ..........................................................2

1.1 Tổng quan về điều khiển mực nước ...........................................................2

1.2 Đối tượng nghiên cứu.................................................................................2

1.3 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................3

1.4 Nhiệm vụ đặt ra ..........................................................................................3

CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG HIỆN NAY ........................................................4

2.1 Thực trạng nạn xâm nhập mặn ở Đồng bằng Sông Cửu Long...................4

2.2 Các dự án chống mặn trong thực tế đang được triển khai..........................6

2.2.1 Các công trình chống mặn ở Việt Nam...............................................6

2.2.2 Các công trình ngăn mặn nổi tiếng trên thế giới .................................8

CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................13

3.1 Lý thuyết về bộ điều khiển PID – PID trong Tia Portal...........................13

3.1.1 Lý thuyết về bộ điều khiển PID.........................................................13

3.1.2 PID trong Tia Portal ..........................................................................22

3.2 Các thiết bị sử dụng trong đề tài...............................................................27

3.2.1 Nguồn chỉnh lưu 24V ........................................................................27

3.2.2 Bộ điều khiển lập trình (PLC S7 - 1200)...........................................28

3.2.3 Biến tần Mitsubishi E700 ..................................................................34

3.2.4 Động cơ không đồng bộ 3 pha...........................................................37

3.2.5 Cảm biến siêu âm ..............................................................................39

3.3 Tia Portal V15 – Phần mềm lập trình PLC Siemens................................41

3.3.1 Giới thiệu phần mềm Tia Portal V15 ................................................41

3.3.2 Tổng quan sử dung TIA Portal..........................................................42

vii

3.4 MATLAB – Ngôn ngữ tính toán khoa học ..............................................51

3.4.1 Giới thiệu về phần mềm MATLAB ..................................................51

3.4.2 Tổng quan về Matlab.........................................................................51

3.5 AutoCAD – Phần mềm vẽ kỹ thuật thông dụng.......................................53

3.5.1 Giới thiệu phần mềm AutoCAD........................................................53

3.5.2 Một số ứng dụng của AutoCAD........................................................54

3.5.3 Các môi trường làm việc của AutoCAD 2018 ..................................54

3.6 Phần mềm vẽ 3D Inventor........................................................................56

3.6.1 Giới thiệu Inventor ............................................................................56

3.6.2 Ứng dụng của Inventor......................................................................57

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH............................................59

4.1 Lắp ráp và gia cố khung mô hình .............................................................59

4.1.1 Chuẩn bị vật tư và dụng cụ................................................................59

4.1.2 Thiết kế bản vẽ của Mô hình .............................................................60

4.1.3 Bản vẽ tủ điện điều khiển ..................................................................62

4.1.4 Thi công phần cứng. ..........................................................................65

4.2 Lắp ráp các thiết bị lên khung mô hình ....................................................69

CHƯƠNG 5 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN........................................................75

5.1 Lưu đồ giải thuật và phương trình toán. ...................................................75

5.1.1 Lưu đồ giải thuật................................................................................75

5.1.2 Phương trình toán của hệ thống [7]...................................................76

5.2 Phần lập trình............................................................................................82

5.2.1 Cấu hình các thành phần lập trình PLC.............................................82

5.2.2 Bảng tagname và chương trình chi tiết..............................................86

5.2.3 Hệ thống giám sát WinCC.................................................................87

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................3

viii

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 2.1: Vùng ngập mặn của DBSCL vào năm 2050 (theo Climate Central) ...4

Hình 2.2: Tình trạng ngập mặn của ĐBSCL năm 2020 [1] .................................5

Hình 2.3: Cống đập xà lan ở Cà Mau [1] .............................................................6

Hình 2.4: Cống đập Ba Lai ở Bến Tre (Nguồn: Internet )....................................7

Hình 2.5: Âu thuyền Ninh Qưới khi hoàn thành [1] ............................................8

Hình 2.6: Cách thức vận hành của công trình (Nguồn: Internet).........................9

Hình 2.7: Âu ngăn mặn Chittenden tại Seattle (Hoa Kỳ) (Nguồn: Internet)......10

Hình 2.8: Hệ thống đê biển độc nhất vô nhị ở Hà Lan (Nguồn: Internet)..........10

Hình 2.9: Cổng đóng mở đê biển nổi tiếng của Hà Lan (Nguồn: Internet)........11

Hình 2.10: Cống Bến Nghé trong dự án chống ngập cho TP HCM...................11

Hình 2.11: Hình ảnh hoàn thiện của mô hình.....................................................12

Hình 3.1: Thành phần bộ điều khiển PID [8].....................................................13

Hình 3.2: Ví dụ ngõ ra khâu P (Nguồn: Wikipedia)...........................................14

Hình 3.3: Ví dụ ngõ ra khâu I (Nguồn: Wikipedia) ...........................................14

Hình 3.4: Ví dụ ngõ ra khâu D và BDK PD (Nguồn: Wikipedia) .....................15

Hình 3.5: Bộ điều khiển PID (Nguồn: Wikipedia).............................................16

Hình 3.6: Ví dụ ngõ ra BDK PID (Nguồn: Wikipedia)......................................17

Hình 3.7: Cấu trúc bộ điều khiển PID (Nguồn: Wikipedia)...............................17

Hình 3.8: Đáp ứng của hệ hở..............................................................................19

Hình 3.9: Sơ đồ khối của hệ kín .........................................................................20

Hình 3.10: Đáp ứng của hệ thống.......................................................................20

Hình 3.11: Mô hình hệ thống sử dụng bộ điều kiển PID (Nguồn: Wikipedia)..22

Hình 3.12: Các bước để tạo khối PID Compact.................................................23

Hình 3.13: Các bước để tạo khối DB .................................................................23

Hình 3.14: Chọn chế độ hoạt động cho bộ PID sau khi khởi động....................26

Hình 3.15: Kiểm soát các thông số vào và ra .....................................................26

Hình 3.16: Nguồn chỉnh lưu AC-DC 24V (Nguồn: Internet) ............................27

Hình 3.17: Thành phần của PLC (Nguồn: Internet)...........................................28

Hình 3.18: Board truyền thông CB 1241 RS485................................................32

Hình 3.19: Nguyên lý hoạt động của biến tần (Nguồn: Internet).......................34

Hình 3.20: Sơ đồ đấu nối phần động lực (Nguồn: Internet)...............................34

Hình 3.21: Biến tần Mitsubishi E700 (Nguồn:Internet).....................................35

Hình 3.22: Sơ đồ đấu nối của Biến tần (Nguồn: E700 Parameter Catalog).......36

Hình 3.23: Cấu tạo động cơ không đồng bộ (Nguồn: Internet)..........................37

Hình 3.24: Động cơ 5IK40GN-SM (Nguồn: Internet).......................................38

Hình 3.25: Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm (Nguồn: Internet)........39

Hình 3.26: Cảm biến siêu âm UA18CAD09PPTI (Nguồn: Internet)................40

Hình 3.27: Phần mềm Tia Portal V15 (Nguồn: Internet)...................................41

Hình 3.28: Giao diện ban đầu của Tia Portal V15 .............................................42

Hình 3.29: Các bước để tạo một dự án...............................................................42

Hình 3.30: Các lựa chọn sau khi đã tạo được dự án...........................................43

Hình 3.31: Lựa chọn thiết bị phù hợp.................................................................43

Hình 3.32: Giao diện sau sau khi thiết lập xong phần cứng...............................44

Hình 3.33: Cấu trúc lập trình trong Tia Portal (Nguồn: Internet) ......................45

Hình 3.34: Khối lệnh MB_COMM_LOAD .......................................................47

Hình 3.35: Khối lệnh MB_Master......................................................................49

Hình 3.36: Phần mềm MATLAB (Nguồn: Internet)..........................................51

Hình 3.37: Giao diện Matlab ..............................................................................52

Hình 3.38: Các môi trường làm việc của AutoCAD 2018 .................................55

Hình 3.39: Phần mềm Inventor 2016 .................................................................57

Hình 3.40: Ví dụ về công dụng Inventer trong thiết kế tủ điện..........................58

Hình 4.1: Phần mềm vẽ 3D Inventer..................................................................60

Hình 4.2: Bản vẽ 3D chính thức cùa khung sườn mô hình ................................60

Hình 4.3: Bản vẽ 3D của mô hình khi gắn thêm các thiết bị..............................61

Hình 4.4: Góc nhìn khác của bản vẽ...................................................................61

Hình 4.5: Phần mềm Auto CAD 2017................................................................62

Hình 4.6: Bản vẽ tổng thể các mặt của tủ điện...................................................62

Hình 4.7: Bản vẽ đấu nối ngõ vào PLC..............................................................63

Hình 4.8: Bản vẽ đấu nối ngõ ra PLC ................................................................63

Hình 4.9: Bản vẽ đấu nối bơm và động cơ.........................................................64

Tài liệu tương tự (6)

Xem tất cả

PREMIUM

0 lượt xem

Ứng dụng PLC

Xem chi tiết

PREMIUM

17094 lượt xem

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…

Xem chi tiết

PREMIUM

31080 lượt xem

Ứng dụng PLC điều khiển máy lanh cục bộ :Đồ án tốt nghiệp khoa Công nghệ Điện

Xem chi tiết

PREMIUM

17871 lượt xem

Ứng dụng PLC điều khiển lưu lượng nước cấp cho hệ thống Chiller :Khóa luận tốt nghiệp Đại học khoa Công nghệ Điện

Xem chi tiết

PREMIUM

52059 lượt xem

Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển và giám sát bơm ổn định áp suất nước :Khóa luận tốt nghiệp Đại học khoa Công nghệ Điện

Xem chi tiết

PREMIUM

30303 lượt xem

Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển và giám sát nhà trồng thông minh qua Webserver và truyền thông RS - 485 :Khóa luận tốt nghiệp Đại học khoa Công nghệ Điện

Xem chi tiết

Tải ngay đi em, còn do dự, trời tối mất!