rainbow_139
New Member
Download miễn phí Tìm hiểu và thiết kế cải tiến hệ thống điều khiển trạm bơm Đò Neo
Qua thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, với đề tài “Tìm hiểu và thiết kế cải tiến hệ thống điều khiển trạm bơm Đò Neo” đã giúp em hiểu rõ hơn những vấn đề lý thuyết và thực tế liên quan đến kiến thức liên quan đến đề tài nhằm củng cố thêm các kiến thức đã học trong trường.
Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo ThS. Phạm Quốc Hải và các thầy cô giáo trong bộ môn Tự Động Hoá và các bạn, cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đề tài thiết kế tốt nghiệp này.
Đề tài giúp em có thêm kiến thức về một mạng điều khiển trong thực tế sử dụng rơle, công tắc tơ. Đề tài thiết kế tốt nghiệp đã đề cập đến phương pháp lập trình PLC ứng dụng bộ PLC CQM1 của hãng OMRON. Để phục vụ cho yêu cầu của đề tài tốt nghiệp em đẫ thiết kế một bộ khởi động mềm cho động cơ không đồng bộ. Cuối cùng là mô phỏng quá trình khởi động của động cơ bơm sử dụng phần mềm Malab 6.5.
Kết quả chạy thực nghiệm trên bộ PLC tại bộ môn đã chứng tỏ có thể hoàn toàn thay thế hệ thống điều khiển trạm bơm Đò Neo bằng bộ PLC CQM1 của ORON vì nó đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống điều khiển và kể đến những ưu điểm của nó như: tính linh hoạt và khả năng mở rộng các ứng dụng cũng như khả năng ghép nối các bộ PLC với nhau thành một mạng điều khiển lớn
Kết quả của quá trình mô phỏng cũng đáp ứng được việc thay thế biến áp khởi động với các mức điện áp đặt khi khởi động bằng bộ khởi động mềm dùng bộ điều áp xoay chiều ba pha.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
cơ bơm nước chạy thì động cơ bơm mỡ cũng đồng thời chạy để bơm mỡ bôi trơn
cho các ổ trục của máy bơm. Khi bơm mỡ bị quá tiristo thì rơle nhiệt (49-11) làm việc đóng tiếp điểm (1-4) cột 70 để duy trì cấp điện cho rơle trên.
Đóng tiếp điểm (3-6) cột 82 cấp điện cho còi báo động (BZ-1) làm việc sẽ ngắt điện mạch còi. Và rơle bảo vệ tổng (86-1X1) làm việc mở tiếp điểm (1-4) cột 07 loại động cơ bơm ra khỏi nguồn điện.
Đóng tiếp điểm (11-9) cột 108 cấp điện cho đèn (SL-114) sáng báo hiệu bơm mỡ bị quá tải.
n> Bảo vệ khởi động thất bại:
Khi khởi động cho bơm nước thì rơle thời gian (48PT-1) có điện để xác định thời gian khởi động. Nếu thời gian khởi động lâu không chuyển sang được 100% điện áp lưới thì rơle này sẽ làm việc đóng tiếp điểm thường đóng mở chậm (1-3) cột 71 cấp điện cho rơle (48PT-1X1) làm việc đóng tiếp điểm (1-3) cột 72 để duy trì cấp điện cho rơle.
Đóng tiếp điểm (8-6) cột 83 cấp điện cho còi báo động (BZ-1), rơle thời gian (BZT-1) và rơle bảo vệ tổng (86-1X1) làm việc để mở tiếp điểm (1-4) cột 07 loại động cơ khỏi nguồn điện.
* Các sơ đồ hệ thống điều khiển trạm bơm Đò Neo:
Chương 3:
thiết kế Cải tiến hệ thống điều khiển khởi động trạm bơm sử dụng công nghệ PLC.
3.1 Giới thiệu về công nghệ PLC:
Trong phương pháp thiết kế các hệ thống điều khiển, thông thường để thực hiện thiết kế một quá trình điều khiển tự động nào đó bằng công nghệ PLC người thiết kế cần hiểu rõ các đầu vào, các đầu ra của quá trình công nghệ.
Trong quá trình thiết kế, việc đơn giản hoá hàm điều khiển không còn cần thiết nữa.Việc thay đổi điều chỉnh nguyên lý điều khiển cũng như nâng cấp hệ thống khi sử dụng bằng phương pháp tổng hợp cũ rất khó khăn, tốn kém và mất thời gian.
Mặt khác, khi muốn thay đổi hệ thống điều khiển để phù hợp với yêu cầu công nghệ thì người thiết kế phải lựa chọn thiết bị, đấu lại dây, kiểm nghiệm hệ thống rồi mới đưa vào sử dụng. Ngoài ra tùy thuộc vào điều kiện làm việc hệ thống thưòng hay nhạy cảm với môi trưòng như nhiễu, không tin cậy.
Để khắc phục những nhựoc điểm mày người ta sử dụng bộ điều khiển lôgíc lập trình được PLC – Programable Logic Controller.
Trong PLC các phần tử điều khiển cơ bản đã được tích hợp và điều khiển sẵn, việc liên kết các phàn tử thành một sơ đồ lôgic các phần tử được thực hiện bằng cách lập trình bằng ngôn ngữ lập trình bậc thấp. Các thiết bị đóng vai trò là đầu vào ví dụ như: các công tắc, cảm biến…; các thiết bị đóng vai trò là các đầu ra như: các đèn tín hiệu, các công tắc tơ,…đều được nối với PLC qua các mô đun chuẩn hoá. Chương trình định nghĩa cách điều khiển của hệ thống được xây dựng bởi người lập trình. Khi muốn thay đổi công nghệ chỉ cần thay đổi chương trình trong bộ nhớ của hệ. Do đó thay đổi hay mở rộng hệ thống được thực hiện dễ dàng mà không cần bất kỳ sự sửa đổi nào về phần cứng. Tính linh hoạt và khả năng mở rộng các ứng dụng là chức năng ưu điểm nổi bật của PLC.
Đối với các hệ thống đòi hỏi hệ điều khiển cả chất và lượng thì có thể ứng dụng PLC có chức năng cao với khả năng điều khiển tương tự thực hiện điều khiển phức tạp như bộ PID. Ngoài nhưng khả năng trên, công nghệ PLC còn có thể cho phép việc ghép nối với nhau thành thành một mạng lớn, thống nhất, để điều khiển những nhà máy rất lớn.
Do những đặc điểm nổi bật trên mà PlC đã trở thành một thiết bị điều khiển mạnh, cho phép điều khiển từ đơn giản tới phức tạp trong nhiều lĩnh vực như: trong công nghiệp, trong xây dựng, nông nghiệp, dân dụng…
3.2. Giới thiệu về bộ điều khiển PLC CQM1- OMRON.
Trong thực tế có rất nhiều bộ điều khiển PLC được ứng dụng tỏng sản xuất công nghiệp nhưng bộ điều khiển PLC CQM1 của OMRON là có chức năng cao nhất điều khiển linh hoạt và tối ưu hơn cả.
3.2.1. Phần cứng:
Chức năng của bộ vi xử lý là xử lý tín hiệu từ bên ngoài vào sau đó đưa tín hiệu ra theo yêu cầu đươc thiết kế.
Trong hệ thống có bộ chuyển đổi A/D và D/A dùng để xử lý tín hiệu tương tự.
CPU
CPU là bộ xử lý trung tâm, là bộ não của hệ, nó co nhệm vụ điều khiển và đồng bộ háo toàn bộ hoạt động của hệ thống như thực hiẹn chương trình, so lệch sự cố,…
Bộ nhớ
Bộ nhớ trung tâm là nơi chứa và cất dữ chương trình và dữ liệu.
Bộ nhớ trung tâm có hai thành phần là bộ nhớ RAM và bộ nhớ ROM.
+ Bộ nhớ ROM.
ROM lf bộ nhớ cố định, do tính chất ROM không thẻ ghi được bằng xung điện thường, tức không bị xoá khi mất điện nên được dùng để chứa các chương trình điều khiển của bộ vi xử lý.
+ Bộ nhớ RAM.
RAM là bộ nhớ động. RAM có đặc điểm là thông tin có thể đọc ra hay viết vào một cách tuỳ ý nhưng thông tin sẽ bị mất khi mất nguồn. RAM có thể được dùng để nạp phần còn lại củ hệ điều hành, các chương trình ứng dụng khác, số liệu và trạng thái hoạt động của hệ thống trong quá trình làm việc.
RAM tĩnh: Static RAM (S-RAM)
RAM động: Dynamic RAM (D-RAM)
Cổng vào, ra:
Việc trao đổi thông tin giữa CPU với ngoại vị thông qua các cổng vào, ra . Do ngoại vi đa dạng nên việc trao đổi thông tin được thực hiện với nhiều cách và được thực hiện bởi các khối vào, ra (I/O).
Bus:
+ Bus địa chỉ: là hệ thống đường truyền dây dẫn song song để CPU xác định địa chỉ của các thành phần trong quá trình làm việc.
+ Bus dữ liệu: là hệ thống đường truyền dây dẫn song song dùng để trao đổi dữ liệu giữa CPUvới các thành phần bên ngoìa và giữa các thành phần với nhau.
+ Bus điều khiển: là hệ thống các đường truyền dây dẫn dùng để truyền tins hiệu cần thiết giúp cho CPU điều khiển việc trao đổi dữ liệu, xử lý sự cố hay đồng bộ hoá toàn hệ thống.
Clock:
Clock lf khâu tạo xung đồng hồ. Cửa ra xung đồng hồ được dùng để đồng bộ với thiết bị bên ngoài. Các chân còn lại là chân địa chỉ, số liệu, điều khiển.
3.2.2. Phần mềm:
Phần mêm là chương trình do người lập trình lập ra để giải quyết bài toán đặt ra khi thiết kế.
Trong hệ thống, để thuận tiện cho người sử dụng là các đối tượng khác nhau với bài toán khác nhau, thường phần mềm được phân lớp. Các lớp trong là các chương trình điều khiển, các dữ liệu cố định,… làm nhiệm vụ trung gian giữa người và máy. Các lớp ngoài là chương trình do người lập trình viết ra để giải quyết bài toán điều khiển, các chưonưg trình này khi thực hiện sẽ được nạp vào trong RAM, khi phần cứng thực hiện xong chương trình đó thì bài toán được giải quyết.
TIM#
SV
Timer.
Timer được dùng để tạo thời gian trễ.
Ký hiệu:
Trong đó:
#: chỉ số của Timer.
SV: khoảng thời gian đếm.
Timer sẽ hoạt động khi điều kiện đầu vào là “ON” và bị xoá khi điều kiện đầu vào là “OFF”. Ngay sau khi điều kiện đầu vào là “ON” thì “Timer” sẽ bắt đầu đếm giảm dần về giá trị 0. Nếu điều kiện đầu vào là “ON” và đủ để “Timer” đếm về giá trị 0 thì bit ra của “Timer” sẽ là “ON” cho tới khi “Timer” bị “Reset”.
CTN:
Là bộ đếm dùng để dếm các sự kiện.
CNT #
SV
Ký hiệu: CP
R...
cho các ổ trục của máy bơm. Khi bơm mỡ bị quá tiristo thì rơle nhiệt (49-11) làm việc đóng tiếp điểm (1-4) cột 70 để duy trì cấp điện cho rơle trên.
Đóng tiếp điểm (3-6) cột 82 cấp điện cho còi báo động (BZ-1) làm việc sẽ ngắt điện mạch còi. Và rơle bảo vệ tổng (86-1X1) làm việc mở tiếp điểm (1-4) cột 07 loại động cơ bơm ra khỏi nguồn điện.
Đóng tiếp điểm (11-9) cột 108 cấp điện cho đèn (SL-114) sáng báo hiệu bơm mỡ bị quá tải.
n> Bảo vệ khởi động thất bại:
Khi khởi động cho bơm nước thì rơle thời gian (48PT-1) có điện để xác định thời gian khởi động. Nếu thời gian khởi động lâu không chuyển sang được 100% điện áp lưới thì rơle này sẽ làm việc đóng tiếp điểm thường đóng mở chậm (1-3) cột 71 cấp điện cho rơle (48PT-1X1) làm việc đóng tiếp điểm (1-3) cột 72 để duy trì cấp điện cho rơle.
Đóng tiếp điểm (8-6) cột 83 cấp điện cho còi báo động (BZ-1), rơle thời gian (BZT-1) và rơle bảo vệ tổng (86-1X1) làm việc để mở tiếp điểm (1-4) cột 07 loại động cơ khỏi nguồn điện.
* Các sơ đồ hệ thống điều khiển trạm bơm Đò Neo:
Chương 3:
thiết kế Cải tiến hệ thống điều khiển khởi động trạm bơm sử dụng công nghệ PLC.
3.1 Giới thiệu về công nghệ PLC:
Trong phương pháp thiết kế các hệ thống điều khiển, thông thường để thực hiện thiết kế một quá trình điều khiển tự động nào đó bằng công nghệ PLC người thiết kế cần hiểu rõ các đầu vào, các đầu ra của quá trình công nghệ.
Trong quá trình thiết kế, việc đơn giản hoá hàm điều khiển không còn cần thiết nữa.Việc thay đổi điều chỉnh nguyên lý điều khiển cũng như nâng cấp hệ thống khi sử dụng bằng phương pháp tổng hợp cũ rất khó khăn, tốn kém và mất thời gian.
Mặt khác, khi muốn thay đổi hệ thống điều khiển để phù hợp với yêu cầu công nghệ thì người thiết kế phải lựa chọn thiết bị, đấu lại dây, kiểm nghiệm hệ thống rồi mới đưa vào sử dụng. Ngoài ra tùy thuộc vào điều kiện làm việc hệ thống thưòng hay nhạy cảm với môi trưòng như nhiễu, không tin cậy.
Để khắc phục những nhựoc điểm mày người ta sử dụng bộ điều khiển lôgíc lập trình được PLC – Programable Logic Controller.
Trong PLC các phần tử điều khiển cơ bản đã được tích hợp và điều khiển sẵn, việc liên kết các phàn tử thành một sơ đồ lôgic các phần tử được thực hiện bằng cách lập trình bằng ngôn ngữ lập trình bậc thấp. Các thiết bị đóng vai trò là đầu vào ví dụ như: các công tắc, cảm biến…; các thiết bị đóng vai trò là các đầu ra như: các đèn tín hiệu, các công tắc tơ,…đều được nối với PLC qua các mô đun chuẩn hoá. Chương trình định nghĩa cách điều khiển của hệ thống được xây dựng bởi người lập trình. Khi muốn thay đổi công nghệ chỉ cần thay đổi chương trình trong bộ nhớ của hệ. Do đó thay đổi hay mở rộng hệ thống được thực hiện dễ dàng mà không cần bất kỳ sự sửa đổi nào về phần cứng. Tính linh hoạt và khả năng mở rộng các ứng dụng là chức năng ưu điểm nổi bật của PLC.
Đối với các hệ thống đòi hỏi hệ điều khiển cả chất và lượng thì có thể ứng dụng PLC có chức năng cao với khả năng điều khiển tương tự thực hiện điều khiển phức tạp như bộ PID. Ngoài nhưng khả năng trên, công nghệ PLC còn có thể cho phép việc ghép nối với nhau thành thành một mạng lớn, thống nhất, để điều khiển những nhà máy rất lớn.
Do những đặc điểm nổi bật trên mà PlC đã trở thành một thiết bị điều khiển mạnh, cho phép điều khiển từ đơn giản tới phức tạp trong nhiều lĩnh vực như: trong công nghiệp, trong xây dựng, nông nghiệp, dân dụng…
3.2. Giới thiệu về bộ điều khiển PLC CQM1- OMRON.
Trong thực tế có rất nhiều bộ điều khiển PLC được ứng dụng tỏng sản xuất công nghiệp nhưng bộ điều khiển PLC CQM1 của OMRON là có chức năng cao nhất điều khiển linh hoạt và tối ưu hơn cả.
3.2.1. Phần cứng:
Chức năng của bộ vi xử lý là xử lý tín hiệu từ bên ngoài vào sau đó đưa tín hiệu ra theo yêu cầu đươc thiết kế.
Trong hệ thống có bộ chuyển đổi A/D và D/A dùng để xử lý tín hiệu tương tự.
CPU
CPU là bộ xử lý trung tâm, là bộ não của hệ, nó co nhệm vụ điều khiển và đồng bộ háo toàn bộ hoạt động của hệ thống như thực hiẹn chương trình, so lệch sự cố,…
Bộ nhớ
Bộ nhớ trung tâm là nơi chứa và cất dữ chương trình và dữ liệu.
Bộ nhớ trung tâm có hai thành phần là bộ nhớ RAM và bộ nhớ ROM.
+ Bộ nhớ ROM.
ROM lf bộ nhớ cố định, do tính chất ROM không thẻ ghi được bằng xung điện thường, tức không bị xoá khi mất điện nên được dùng để chứa các chương trình điều khiển của bộ vi xử lý.
+ Bộ nhớ RAM.
RAM là bộ nhớ động. RAM có đặc điểm là thông tin có thể đọc ra hay viết vào một cách tuỳ ý nhưng thông tin sẽ bị mất khi mất nguồn. RAM có thể được dùng để nạp phần còn lại củ hệ điều hành, các chương trình ứng dụng khác, số liệu và trạng thái hoạt động của hệ thống trong quá trình làm việc.
RAM tĩnh: Static RAM (S-RAM)
RAM động: Dynamic RAM (D-RAM)
Cổng vào, ra:
Việc trao đổi thông tin giữa CPU với ngoại vị thông qua các cổng vào, ra . Do ngoại vi đa dạng nên việc trao đổi thông tin được thực hiện với nhiều cách và được thực hiện bởi các khối vào, ra (I/O).
Bus:
+ Bus địa chỉ: là hệ thống đường truyền dây dẫn song song để CPU xác định địa chỉ của các thành phần trong quá trình làm việc.
+ Bus dữ liệu: là hệ thống đường truyền dây dẫn song song dùng để trao đổi dữ liệu giữa CPUvới các thành phần bên ngoìa và giữa các thành phần với nhau.
+ Bus điều khiển: là hệ thống các đường truyền dây dẫn dùng để truyền tins hiệu cần thiết giúp cho CPU điều khiển việc trao đổi dữ liệu, xử lý sự cố hay đồng bộ hoá toàn hệ thống.
Clock:
Clock lf khâu tạo xung đồng hồ. Cửa ra xung đồng hồ được dùng để đồng bộ với thiết bị bên ngoài. Các chân còn lại là chân địa chỉ, số liệu, điều khiển.
3.2.2. Phần mềm:
Phần mêm là chương trình do người lập trình lập ra để giải quyết bài toán đặt ra khi thiết kế.
Trong hệ thống, để thuận tiện cho người sử dụng là các đối tượng khác nhau với bài toán khác nhau, thường phần mềm được phân lớp. Các lớp trong là các chương trình điều khiển, các dữ liệu cố định,… làm nhiệm vụ trung gian giữa người và máy. Các lớp ngoài là chương trình do người lập trình viết ra để giải quyết bài toán điều khiển, các chưonưg trình này khi thực hiện sẽ được nạp vào trong RAM, khi phần cứng thực hiện xong chương trình đó thì bài toán được giải quyết.
TIM#
SV
Timer.
Timer được dùng để tạo thời gian trễ.
Ký hiệu:
Trong đó:
#: chỉ số của Timer.
SV: khoảng thời gian đếm.
Timer sẽ hoạt động khi điều kiện đầu vào là “ON” và bị xoá khi điều kiện đầu vào là “OFF”. Ngay sau khi điều kiện đầu vào là “ON” thì “Timer” sẽ bắt đầu đếm giảm dần về giá trị 0. Nếu điều kiện đầu vào là “ON” và đủ để “Timer” đếm về giá trị 0 thì bit ra của “Timer” sẽ là “ON” cho tới khi “Timer” bị “Reset”.
CTN:
Là bộ đếm dùng để dếm các sự kiện.
CNT #
SV
Ký hiệu: CP
R...