Đang tải... (xem toàn văn)
Mô tả hệ thống: Biến tần điều khiển bơm, bơm NAOH vào bồn chứa với tốc độ được đặt trước 150lit/min. Cảm biến độ PH sẽ cảm biến độ PH dung dịch trong thùng chứa, phản hồi tín hiệu về biến tần. Biến tần so sánh tín hiệu phản hồi về từ cảm biến với giá trị PH đặt là 0,7 sẽ điều khiển bơm bơm dung dịch NAOH vào bình chứa sao cho độ PH trong bình chứa luôn ổn định ở mức 0,7.
Kỹ thuật điều khiển động Trường: Đại học Giao Thông Vận Tải TPHCM Khoa : Điện – Điện Tử Viễn Thông oOo - Giảng viên hướng dẫn : TS Lê Quang Đức Đồ án: Bơm xút trung hòa độ PH Nội dung đề tài : Ổn định độ PH: Một bơm 150L/min cấp NaOH vào bồn chứa dung dịch axit để trung hòa độ PH Hãy điều khiển lưu lượng bơm để độ PH ổn định 0.7 Biến tần dùng hãng : Rockwell Automation Nội Dung: PHẦN I : MƠ HÌNH CHO HỆ THỐNG: Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động (1) (4) (2) (3) Hình 1: Sơ đồ hệ thống (1) Biến tần, (2) Bơm, động cơ, (3) Thùng chứa, (4) Cảm biến độ PH Mô tả hệ thống: Biến tần điều khiển bơm, bơm NAOH vào bồn chứa với tốc độ đặt trước 150lit/min Cảm biến độ PH cảm biến độ PH dung dịch thùng chứa, phản hồi tín hiệu biến tần Biến tần so sánh tín hiệu phản hồi từ cảm biến với giá trị PH đặt 0,7 điều khiển bơm bơm dung dịch NAOH vào bình chứa cho độ PH bình chứa ln ổn định mức 0,7 Cần thiết bị: Biến tần Bơm + động Cảm biến PH Các thiết bị bảo vệ cho hệ thống PHẦN 2: Lựa chọn thiết bị: A Đặc tính của bơm Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động • H= f(Q): đường đặc tính bơm Lưu lượng lớn cột áp giảm Khi chất lỏng chuyển động đường ống có tổn thất ma sát chất lỏng với đường ống( độ nhớt chất lỏng định, chất lỏng mà có độ nhớt lớn tổn thất cao) Ngồi cịn có tổn thất va đập phụ thuộc vào góc tiếp xúc, dịng chảy bơm với bánh cánh công tác tồn giá trị tốc độ hay sản lượng mà tổn thất va đập thấp B.Chọn máy bơm: Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động Theo yêu cầu đề bơm 150L/min Vậy ta chọn bơm có sẵn động phase 2CD 120/15 (Hãng EBARA) dùng mơi trường hóa chất cơng nghiệp có: P = 1,1 kW, lưu lượng Q = 150 l/min, bơm bơm lên độ cao 30m Trang 16 catalogue “Bơm EBARA Catalogue 2005 Version 5.0.pdf” Thông số kỹ thuật: - Áp suất làm việc tối đa : bar Nhiệt độ chất lỏng từ 35° – 60 ° - pha 230 – 400 V ± 10%, 50Hz Cơng suất 1,1 Kw cặp cực Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động - Dòng chạy đợng 3,3A Kích thước - thông số máy bơm thể bảng dưới: Bảng thơng số: B Chọn thiết bị điện chính: a) Chọn biến tần: - Do động có cơng suất 1,1 kW nên ta chọn biến tần Power Flex 40 mã số 22BD4P0x104 hãng Rockwell Automation Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động - Biến tần dùng cho tải bơm quạt( product overview,page 2, Tech Data) - Các thông số biến tần Power Flex - 40 22B-D4P0x104 Trang catalogue “werFlex 40 Standard Drives Quick Start [PDF].pdf “ Model: PowerFlex 40 22B-D4P0x104 Pin = kW Pout = 1,5 kW IOut= A Iin= 5,7 A Uin= 380 (V) Điện trở hãm theo khuyến cáo của biến tần: Theo catalogue biến tần thì ta chọn điện trở hãm AK-R2-360P500 có giá trị là 121Ω Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động Hình : Trích từ catalogue của biến tần “Power Flex 4-40 (User Manual).pdf” Trang 78 data) Chọn biến trở điều tốc theo catalogue biến tần: 100KΩ (trang 20 tech Chọn lọc cao tần: EMC Filters theo catalogue biến tần: Loại: 22-RF012-BS Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động Hình : Trích catalogue biến tần “Power Flex 4-40(Tech Data)” Trang 12 b) Chọn cảm biến PH: Ta chọn cảm biến PH: WQ201 hãng Global Water Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động Hình : Trích từ catalogue “WQ201B.pdf” Thơng số kỹ thuật cảm biến: - Nguồn vào 10-30V DC - Chân tín hiệu : - 20 mA Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động - Chịu nhiệt độ: -5 +55° - Cấu hình cảm biến chân Hình : Sơ đồ đấu nối chân cảm biến PH gồm chân Catalogue: “WQ201 pH Sensor.pdf” Trang 25 A Chọn thiết bị bảo vệ: Chọn cầu chì: Nhóm 54 Page 10 Kỹ thuật điều khiển động - Model 100-C09 – 200 : có tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường mở Hình: Trích từ catalogue “Contactor Rockwell.pdf” Trang Chọn CB mạch động lực: Chọn CB cho mạch động lực hãng LS Industrial systems có thông số kỹ thuật sau: - Model : RKP-b 3P B10 - Dòng định mức 10A - Điện áp 400V AC - poles - Dòng cắt 10 kA Nhóm 54 Page 12 Kỹ thuật điều khiển động Hình: trích từ catalogue “MCB_E_1101.pdf” Trang 24 Chọn biến áp cách ly cho mạch điều khiển: Nhóm 54 Page 13 Kỹ thuật điều khiển động Hình : Trích từ catalogue “bien ap cach ly.pdf” Trang 11 Các thông số kỹ thuật: - Mã số sản phẩm: ST-1000VA-BACL - Điện áp vào 220V AC (1 pha) - Điện áp 220 V, Dịng 4,5A - Cơng suất: 1kW - Kích thước dài x rộng x cao : 245 x 215 x 165 (mm) - Trọng lượng: Kg Chọn CB cho mạch điều khiển: Chọn CB cho mạch điều khiển hãng LS Industrial systems có thơng số kỹ thuật sau: Nhóm 54 Page 14 Kỹ thuật điều khiển động - Model : RCBO – RKP – B6A - 06 120228RO - Dòng định mức A - Điện áp 230V - poles - Dòng cắt 4,5 kA Nhóm 54 Page 15 Kỹ thuật điều khiển động Hình: Trích từ catalogue “MCB_E_1101.pdf” Trang 14 Chọn cáp cho mạch đợng lực: Nhóm 54 Page 16 Kỹ thuật điều khiển động Ta chọn cáp của CADIVI Cáp có thông số kỹ thuật sau: - Cáp điện lực lõi loại pha dây trung tính - Ruột đồng, ruột dẫn trịn khơng ép chặt theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 66122000 / IEC228, cách điện XLPE, vỏ PVC - Dùng để truyền tải, phân phối điện công nghiệp, cấp điện áp 600/1000V tiêu chuẩn TCVN 5935-1995 / IEC60502, tần số 50Hz, lắp đặt cố định - Nhiệt độ làm việc dài hạn cho phép cáp 90 OC - Nhiệt độ cực đại cho phép ngắn mạch với thời gian không giây 2500C Mã SP Lõi pha Mặt cắt Danh định Kết Cấu Lõi trung tính C/dày Mặt cắt C điện Danh định Kết Cấu C/dày Bề dày vỏ C điện Đ Kính tổng Khới lượng cáp Đ Trở lõi pha Đ.Trở lõi tr.tính 20OC 20OC mm2 1060504 N0 /mm mm mm2 N0 /mm Mm mm mm Kg/km Ω/km Ω/km 10 7/1,35 0,7 7/1,04 0,7 1,8 17 611 1,83 3,08 Hình : Trích từ catalogue “7 cáp động lực 16 CXV 0,6-1KV.doc” Trang 7 Chọn cáp cho mạch điều khiển: Chọn cáp điều khiển của CADIVI Nhóm 54 Page 17 Kỹ thuật điều khiển động Cáp có thông số kỹ thuật sau: - - Cáp điều khiển đến 30 lõi, ruột đồng, Cách điện vỏ nhựa PVC, chắn đồng nhôm, giáp sợi thép, dùng để truyền tín hiệu điều khiển, loại có nhơm chống nhiễu giáp sợi thép ký hiệu DVV/Sa/SWA Cấp điện áp 0,6/1 kV, tần số 50Hz , lắp đặt cố định Nhiệt độ làm việc dài hạn cho phép cáp 70 OC Nhiệt độ cực đại cho phép ngắn mạch với thời gian không giây 160 oC Ruột dẫn-Conductor Mặt cắt Bề dày Bề dày Đ Trở DC 20OC Đ/kính danh định Kết cấu Nominal area mm2 Structure N0/mm mm mm mm Ω/km 0,5 1/0,80 0,80 0,8 0,12 – 0,15 35,70 0,75 1/1,00 1,00 0,8 « 23,79 1,0 7/0,40 1,20 0,8 « 21,01 1,25 7/0,45 1,35 0,8 « 16,70 ruột dẫn Conductor dia Hình : Trích catalogue “6 cáp điều khiển DVV-ScSa-SWA_06-1KV.doc” Trang Chọn đèn báo, nút nhấn : Nút nhấn loại lồi: QM3 IDEC,U=220V dùng điều khiển đóng ngắt mạch điều khiển sử dụng loại có tiếp điểm thường đóng thường mở Sử dụng loại thường mở cho nút start (xanh lục), loại thường đóng cho nút stop (đỏ) Nhóm 54 Page 18 Kỹ thuật điều khiển động Hình : Trích catalogue “nút nhấn -đèn báo.pdf” Trang Đèn báo: Nhóm 54 Page 19 Kỹ thuật điều khiển động Hình : Trích catalogue “nút nhấn -đèn báo.pdf” Trang Bộ chuyển đổi AC-DC cho cảm biến: Nhóm 54 Page 20 Kỹ thuật điều khiển động Hình : Trích từ catalogue “bo nguon AC-DC.pdf” Thông số kỹ thuật: - Bộ nguồn AC-DC hãng OMROM : 635-S8JX-G015112CD - AC : 100 – 240 Vol - DC: 12 Vol PHẦN 3: MẠCH ĐỘNG LỰC – MẠCH ĐIỀU KHIỂN – SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI CHÂN BIẾN TẦN: Yêu cầu của hệ thống: Cấp nguồn và điều khiển máy bơm theo yêu cầu của đờ án Nhóm 54 Page 21 Kỹ thuật điều khiển động Bảo vệ máy sản xuất và các thiết bị điện có sự cố Liệt kê các phần tử mạch : MCB bảo vệ ngắn mạch Cầu chì bảo vệ ngắn mạch Contactor K1 đóng cắt mạch động lực, điều khiển EMC Filters lọc nhiễu Biến tần điều khiển Máy bơm sản xuất Sensor Ph phản hồi tín hiệu Bộ chuyển đổi AC/DC cấp nguồn cho cảm biến pH Biến áp cách ly cấp nguồn cho mạch điều khiển 10 Cb phase bảo vệ ngắn mạch phần mạch điều khiển 11 Biến trở 100k ohm 12 Điện trở hãm Nhóm 54 Page 22 Kỹ thuật điều khiển động PHẦN : THUYẾT MINH MẠCH ĐIỀU KHIỂN HOẠT ĐỘNG: + Đóng MCB phase cấp điện cho hệ thống + Đóng CB Phase cấp điện cho mạch điều khiển + Nhấn Start, cuộn dây contactor K1 có điện, tiếp điểm phụ thường hở K1 đóng lại trì cung cấp điện cho cuộn dây K1 Đồng thời, tiếp điểm K1 bên mạch động lực đóng lại để cấp điện cho biến tần Đèn Đ 23sang + Nhấn Run/Start, động bắt đầu chạy, bơm xút vào bồn Cảm biến PH gửi tín hiệu biến tần, biến tần so sánh với giá trị đặt điều khiển tốc độ bơm xút để ổn định độ PH bồn + Nhấn OFF, cuộn dây Contactor K1 điện, tiếp điểm K1 bên mạch động lực hở ra, động ngừng hoạt động BẢO VỆ: Nhóm 54 Page 23 Kỹ thuật điều khiển động + Khi xảy lỗi, Rơle báo lỗi nhảy, tiếp điểm R2-R3 hở ,tiếp điểm R1-R2 đóng lại Khi đó ngắt điện khỏi K1, động ngừng hoạt động Đèn báo lỗi ALARM 24sáng + Bảo vệ ngắn mạch: Khi xảy ngắn mạch, MCB cắt ra, hệ thống ngừng hoạt động + Dây PE bảo vệ chống dòng rò PHẦN 5: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN File excel PHẦN 6: TỦ ĐIỆN Chọn tủ điện Cơng ty VietStar, mã hàng: 4DBMS Hình : Trích catalogue “Catalogue Tủ Điện.pdf” trang Nhóm 54 Page 24 Kỹ thuật điều khiển động Nhóm 54 Page 25 ...Kỹ thuật điều khiển động (1) (4) (2) (3) Hình 1: Sơ đồ hệ thống (1) Biến tần, (2) Bơm, động cơ, (3) Thùng chứa, (4) Cảm biến độ PH Mô tả hệ thống: Biến tần điều khiển bơm, bơm NAOH vào bồn... 150lit/min Cảm biến độ PH cảm biến độ PH dung dịch thùng chứa, ph? ??n hồi tín hiệu biến tần Biến tần so sánh tín hiệu ph? ??n hồi từ cảm biến với giá trị PH đặt 0,7 điều khiển bơm bơm dung dịch NAOH vào... PH bình chứa ổn định mức 0,7 Cần thiết bị: Biến tần Bơm + động Cảm biến PH Các thiết bị bảo vệ cho hệ thống PH? ??N 2: Lựa chọn thiết bị: A Đặc tính của bơm Nhóm 54 Page Kỹ thuật điều khiển động