Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Mục Lục
Chương 1: Cơ sở lý thuyết 3
1.1 Mục đích của đề tài 3
1.2 Phương pháp đo lưu lượng 3
1.2.1 Khái quát 3
1.2.2 Phương pháp đo lưu lượng 3
1.3 Tìm hiểu về PLC- S7-200 9
1.3.1 Khái quát về PLC 9
1.3.2 Giới thiệu về các module mở rộng 13
Chương 2: Thiết kế hệ thống 18
2.1 Lựa chọn thiết bị và giới hạn tham số 20
2.1.1 Cảm biến lưu lượng kế điện từ ADMAG AE 20
2.1.2 Biến tần 22
2.2 Sơ đồ khối- Sơ đồ đấu dây 26
2.2.2 Sơ đồ khối của hệ thống 26
2.2.2 Sơ đồ đấu dây của hệ thống 27
2.3 Xây dựng thuật toán 28
2.3.1 Lập bảng địa chỉ 28
2.3.2 Lập lưu đồ thuật toán 28
2.3.3 Chương trình điều khiển 30
Chương 3: Kết quả đề tài 33
3.1 Kết quả lý thuyết 33
3.2 Kết quả thực nghiệm- hạn chế và giải pháp khắc phục 36
Kết Luận 42
Chương 1: Cơ sở lý thuyết
Mục đích của đề tài
Mục đích của đề tài là: “ Đo, điều khiển và thông báo lưu lượng trên đường ống” ở một ngưỡng đặt trước thông qua sự điều khiển của PLC đối với biến tần. Hệ thống bơm dựa trên tín hiệu cảm biến lưu lượng trong đường ống đưa về.
Phương pháp đo lưu lượng
Khái quát
Lưu lượng chất lưu là lượng chất lưu chảy qua tiết diện ngang của ống trong một đơn vị thời gian. Tùy theo đơn vị tính lượng chất lưu (theo thể tích hay theo khối lượng) người ta phân biệt:
Lưu lượng thể tích Q tính bằng m3/s, m3/giờ,….
Lưu lượng G tính bằng kg/s, kg/giờ,…
Lưu lượng trung bình trong khoảng thời gian ∆t= t2- t1 xác định bởi biểu thức:
Qtb= ∆V/∆t hay Gtb= ∆m/∆t
Trong đó: ∆V, ∆m: thể tích và khối lượng chất lưu chảy qua ống trong thời gian khảo sát.
Lưu lượng nước tức thời được tính theo công thức:
Q=dV/dt hay G= dm/dt
Để đo lưu lượng người ta dùng các lưu lượng kế, tùy thuộc vào tính chất lưu và yêu cầu công nghệ mà người ta sử dụng các lưu lượng kế khác nhau. Nguyên lý hoạt động của các lưu lượng kế dựa trên cơ sở:
Để trực tiếp thể tích chất lưu chảy qua công tơ trong một khoảng thời gian xác định ∆t
Đo vận tốc chất lưu chảy qua công tơ khi lưu lượng là hàm của vận tốc
Đo độ giảm áp qua tiết diện thu hẹp trên dòng chảy, lưu lượng là hàm phụ thuộc vào độ giảm áp
Tín hiệu đo biến đổi trực tiếp thành tín hiệu điện nhờ bộ chuyển đổi điện thích hợp.
Phương pháp đo lưu lượng
Đo lưu lượng theo nguyên lý chênh áp (Differential Pressure)
Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex
Đo lưu lượng theo nguyên lý từ tính
Đo lưu lượng theo nguyên lý chiếm chổ ( Positive Displacement Sensor)\
Đo lưu lượng theo nguyên lý Turbine
Đo lưu lượng theo nguyên lý gia nhiệt
Đo lưu lượng theo nguyên lý Coriolis
Các cảm biến đo lưu lượng
Công tơ thể tích
Công tơ thể tích đo thể tích chất lưu chảy qua công tắc tơ bằng cách đếm trực tiếp lượng thể tích đi qua buồng chứa có thể tích xác định của công tắc tơ.
Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý của công cơ thể tích
Công tơ gồm hai bánh răng hình ovan 1 và 2 truyền động ăn khớp nhau. Dưới tác động của dòng chất lỏng, bánh răng 2 quay và truyền động tới bánh răng 1 cho đến lúc bánh răng 2 ở vị trí thẳng đứng, bánh răng 1 nằm ngang. Chất lỏng thể tích V1 được đẩy sang cửa ra và sau đó bánh răng 1 quay, quá trình tương tự lặp lại, thể tích chất lỏng trong buồng V2 được đẩy sang cửa ra. Trong một vòng quay của công tơ thể tích chất lỏng qua công tơ bằng 2 lần V1+ V2. Trục của một trong 2 bánh răng lien kết với cơ cấu đém đặt ngoài công tơ.
Để đếm số vòng quay và chuyển thành tín hiệu điện, người ta dung 1 trong 3 cách sau:
Dùng một nam châm nhỏ gắn trên trục quay của công tơ. Khi nam châm đi qua một cuộn dây đặt cố định sẽ tạo ra xung điện. đếm số xung điện theo thời gian sẽ tính được tốc độ quay của trục công tơ.
Dùng tốc đọ kế quang
Dùng mạch đo thích hợp để đo tần số hay điện áp
Giới hạn công tơ loại này từ 0,01- 250 m3/h, sai số từ 0,5- 1%, tổn thất áp suất nhỏ nhưng chất lỏng phải được lọc tốt và không gây ồn khi đo.
3.2 Kết quả thực nghiệm- hạn chế và giải pháp khắc phục
Do trong quá trinh làm bài chúng em chưa có cơ hội đi khảo sát nhà máy nước thực tế,phần lớn kiến thức được tìm hiểu trên mạng và vốn kiến thức đã được học nên bài làm còn khá nhiều thiếu sót .
Các thiếu sót tồn tại:
• Hệ thống được nghỉ nghơi khi và chỉ khi có người vận hành dừng hệ thống (tính tự động hoá chưa cao)
• Chưa lập được vòng lặp, thông báo và reset khi có lỗi PLC
• Độ chính xác chưa cao nhưng đối với hệ thống bơm nước sai số này vẫn được chấp nhận
3.3Mở rộng và nâng cao hệ thống
Trong phần này chúng em chỉ giới hạn trong việc nâng cấp tính tự động trong việc vận hành hệ thống .Đó là việc cho hệ thống làm việc và ngỉ trong một khoảng thời gian nhất định.
Ở đây chúng ta sẽ cho hệ thống chạy với 2 máy bơm luôn phiên trong 12 tiếng khi máy bơm 1 chạy thì máy bơm 2 dừng và ngược lại. Quá trình này được tuần hoàn cho đến khi người vận hành nhấn nút tắt Stop.
Công tơ tốc độ
Công tơ tuabin hướng trục như trên hình dưới đây:
Hình 1.2: Công tơ tốc độ tuabin hướng trục
1: Bộ chỉnh dòng chảy 2: Tuabin hướng trục
3: Bộ truyền bánh răng- trục vít 4: Thiết bị đếm
Bộ chỉnh dòng chảy để san phẳng dòng chảy rối và loại bỏ xoáy
Tốc độ quay của công tơ tỷ lệ với tốc độ dòng chảy:
N= k.W
Trong đó:
k: Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào cấu tạo của công tơ
W: Tốc độ dòng chảy
Lưu lượng thể tích chất lưu chảy qua công tơ:
Q= W.F= F/k.n
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Mục Lục
Chương 1: Cơ sở lý thuyết 3
1.1 Mục đích của đề tài 3
1.2 Phương pháp đo lưu lượng 3
1.2.1 Khái quát 3
1.2.2 Phương pháp đo lưu lượng 3
1.3 Tìm hiểu về PLC- S7-200 9
1.3.1 Khái quát về PLC 9
1.3.2 Giới thiệu về các module mở rộng 13
Chương 2: Thiết kế hệ thống 18
2.1 Lựa chọn thiết bị và giới hạn tham số 20
2.1.1 Cảm biến lưu lượng kế điện từ ADMAG AE 20
2.1.2 Biến tần 22
2.2 Sơ đồ khối- Sơ đồ đấu dây 26
2.2.2 Sơ đồ khối của hệ thống 26
2.2.2 Sơ đồ đấu dây của hệ thống 27
2.3 Xây dựng thuật toán 28
2.3.1 Lập bảng địa chỉ 28
2.3.2 Lập lưu đồ thuật toán 28
2.3.3 Chương trình điều khiển 30
Chương 3: Kết quả đề tài 33
3.1 Kết quả lý thuyết 33
3.2 Kết quả thực nghiệm- hạn chế và giải pháp khắc phục 36
Kết Luận 42
Chương 1: Cơ sở lý thuyết
Mục đích của đề tài
Mục đích của đề tài là: “ Đo, điều khiển và thông báo lưu lượng trên đường ống” ở một ngưỡng đặt trước thông qua sự điều khiển của PLC đối với biến tần. Hệ thống bơm dựa trên tín hiệu cảm biến lưu lượng trong đường ống đưa về.
Phương pháp đo lưu lượng
Khái quát
Lưu lượng chất lưu là lượng chất lưu chảy qua tiết diện ngang của ống trong một đơn vị thời gian. Tùy theo đơn vị tính lượng chất lưu (theo thể tích hay theo khối lượng) người ta phân biệt:
Lưu lượng thể tích Q tính bằng m3/s, m3/giờ,….
Lưu lượng G tính bằng kg/s, kg/giờ,…
Lưu lượng trung bình trong khoảng thời gian ∆t= t2- t1 xác định bởi biểu thức:
Qtb= ∆V/∆t hay Gtb= ∆m/∆t
Trong đó: ∆V, ∆m: thể tích và khối lượng chất lưu chảy qua ống trong thời gian khảo sát.
Lưu lượng nước tức thời được tính theo công thức:
Q=dV/dt hay G= dm/dt
Để đo lưu lượng người ta dùng các lưu lượng kế, tùy thuộc vào tính chất lưu và yêu cầu công nghệ mà người ta sử dụng các lưu lượng kế khác nhau. Nguyên lý hoạt động của các lưu lượng kế dựa trên cơ sở:
Để trực tiếp thể tích chất lưu chảy qua công tơ trong một khoảng thời gian xác định ∆t
Đo vận tốc chất lưu chảy qua công tơ khi lưu lượng là hàm của vận tốc
Đo độ giảm áp qua tiết diện thu hẹp trên dòng chảy, lưu lượng là hàm phụ thuộc vào độ giảm áp
Tín hiệu đo biến đổi trực tiếp thành tín hiệu điện nhờ bộ chuyển đổi điện thích hợp.
Phương pháp đo lưu lượng
Đo lưu lượng theo nguyên lý chênh áp (Differential Pressure)
Đo lưu lượng theo nguyên lý Vortex
Đo lưu lượng theo nguyên lý từ tính
Đo lưu lượng theo nguyên lý chiếm chổ ( Positive Displacement Sensor)\
Đo lưu lượng theo nguyên lý Turbine
Đo lưu lượng theo nguyên lý gia nhiệt
Đo lưu lượng theo nguyên lý Coriolis
Các cảm biến đo lưu lượng
Công tơ thể tích
Công tơ thể tích đo thể tích chất lưu chảy qua công tắc tơ bằng cách đếm trực tiếp lượng thể tích đi qua buồng chứa có thể tích xác định của công tắc tơ.
Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý của công cơ thể tích
Công tơ gồm hai bánh răng hình ovan 1 và 2 truyền động ăn khớp nhau. Dưới tác động của dòng chất lỏng, bánh răng 2 quay và truyền động tới bánh răng 1 cho đến lúc bánh răng 2 ở vị trí thẳng đứng, bánh răng 1 nằm ngang. Chất lỏng thể tích V1 được đẩy sang cửa ra và sau đó bánh răng 1 quay, quá trình tương tự lặp lại, thể tích chất lỏng trong buồng V2 được đẩy sang cửa ra. Trong một vòng quay của công tơ thể tích chất lỏng qua công tơ bằng 2 lần V1+ V2. Trục của một trong 2 bánh răng lien kết với cơ cấu đém đặt ngoài công tơ.
Để đếm số vòng quay và chuyển thành tín hiệu điện, người ta dung 1 trong 3 cách sau:
Dùng một nam châm nhỏ gắn trên trục quay của công tơ. Khi nam châm đi qua một cuộn dây đặt cố định sẽ tạo ra xung điện. đếm số xung điện theo thời gian sẽ tính được tốc độ quay của trục công tơ.
Dùng tốc đọ kế quang
Dùng mạch đo thích hợp để đo tần số hay điện áp
Giới hạn công tơ loại này từ 0,01- 250 m3/h, sai số từ 0,5- 1%, tổn thất áp suất nhỏ nhưng chất lỏng phải được lọc tốt và không gây ồn khi đo.
3.2 Kết quả thực nghiệm- hạn chế và giải pháp khắc phục
Do trong quá trinh làm bài chúng em chưa có cơ hội đi khảo sát nhà máy nước thực tế,phần lớn kiến thức được tìm hiểu trên mạng và vốn kiến thức đã được học nên bài làm còn khá nhiều thiếu sót .
Các thiếu sót tồn tại:
• Hệ thống được nghỉ nghơi khi và chỉ khi có người vận hành dừng hệ thống (tính tự động hoá chưa cao)
• Chưa lập được vòng lặp, thông báo và reset khi có lỗi PLC
• Độ chính xác chưa cao nhưng đối với hệ thống bơm nước sai số này vẫn được chấp nhận
3.3Mở rộng và nâng cao hệ thống
Trong phần này chúng em chỉ giới hạn trong việc nâng cấp tính tự động trong việc vận hành hệ thống .Đó là việc cho hệ thống làm việc và ngỉ trong một khoảng thời gian nhất định.
Ở đây chúng ta sẽ cho hệ thống chạy với 2 máy bơm luôn phiên trong 12 tiếng khi máy bơm 1 chạy thì máy bơm 2 dừng và ngược lại. Quá trình này được tuần hoàn cho đến khi người vận hành nhấn nút tắt Stop.
Công tơ tốc độ
Công tơ tuabin hướng trục như trên hình dưới đây:
Hình 1.2: Công tơ tốc độ tuabin hướng trục
1: Bộ chỉnh dòng chảy 2: Tuabin hướng trục
3: Bộ truyền bánh răng- trục vít 4: Thiết bị đếm
Bộ chỉnh dòng chảy để san phẳng dòng chảy rối và loại bỏ xoáy
Tốc độ quay của công tơ tỷ lệ với tốc độ dòng chảy:
N= k.W
Trong đó:
k: Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào cấu tạo của công tơ
W: Tốc độ dòng chảy
Lưu lượng thể tích chất lưu chảy qua công tơ:
Q= W.F= F/k.n
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links