Bài tập lớn PLC điều khiển hệ thống máy bơm nước cho tòa nhà Đại học công nghiệp Hà Nội

28 918 9
Bài tập lớn PLC điều khiển hệ thống máy bơm nước cho tòa nhà Đại học công nghiệp Hà Nội

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Mục đích của đề tài là ổn định áp suất trong 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 mà cảm biến áp suất trong đường ống đưa về.

1 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, người với ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến giới, ngày thay đổi, văn minh đại Sự phát triển kỹ thuật điện tử tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm bật xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là yếu tố cần thiết góp phần cho hoạt động người đạt hiệu ngày cao Tự động hóa trở thành ngành khoa học đa nhiệm vụ Tự động hóa đáp ứng đòi hỏi khơng ngừng ngành, lĩnh vực khác nhu cầu thiết yếu người sống hàng ngày Một sản phẩm tiên tiến PLC Ứng dụng quan trọng ngành cơng nghệ tự động hóa việc điều khiển, giá sát hệ thống với thiết bị điều khiển từ xa tinh vi đạt suất, kinh tế thật cao Xuất phát từ ứng dụng đó, chúng em xin phép thiết kế mạch ứng dụng PLC, biến tần “Ứng dụng đo, điều khiển cảnh báo áp suất đường ống với giải đo 0-5 bar” dùng PLC điều khiển biến tần Đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy cô giáo khoa điện, đặc biệt giảng viên NGUYỄN THU giảng viên khoa điện trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP NỘI người trực tiếp giảng dạy cho em kiến thức để hoàn thành đồ án mơn học Mong góp ý để em hoàn thành tập lớn tốt sau Em xin chân thành cảm ơn ! Điều Khiển Lập Trình PLC CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Mục đích đề tài Mục đích đề tài ổn định áp suất đường ống ngưỡng đặt trước thông qua điều khiển PLC biến tần, hệ thống bơm dựa tín hiệu mà cảm biến áp suất đường ống đưa 1.2 Phương pháp đo áp suất 1.2.1 Định nghĩa: Áp suất đại lượng có giá trị tỉ số lực tác dụng vng góc lên mặt với diện tích Cơng thức: P: áp suất F: lực tác dụng S: tiết diện Đối với chất lỏng, khí ( gọi chung chất lưu), áp suất thông số quan trọng xác định trạng thái nhiệt động học chúng Trong công nghiệp, việc đo áp suất chất lưu có ý nghĩa lớn việc đảm bảo an toàn thiết bị, giúp cho việc kiểm tra điều khiển hoạt động máy móc thiết bị có sử dụng chất lưu.Trong hệ đơn vị quốc tế (SI), đơn vị áp suất Pascal: Pascal áp suất tạo lực có độ lớn 1N phân bố đồng diện tích 1m2 theo hướng pháp tuyến Điều Khiển Lập Trình PLC 1.2.2 Nguyên lý đo áp suất Đối với chất lưu không chuyển động, áp suất chất lưu áp suất tĩnh Do vậy, đo áp suất chất lưu thực chất xác định lực tác dụng lên diện tích thành bình Đối với chất lưu khơng chuyển động chứa ống hở đặt thẳng đứng, áp suất tĩnh điểm M cách bề mặt tự khoảng h xác định theo công thức: p = p0 + ρgh Trong đó: p0 áp suất khí ρ: khối lượng riêng chất lưu g: gia tốc trọng trường Trong cách đo thứ nhất, phải sử dụng cảm biến đặt sát thành bình Trong trường hợp này, áp suất cần đo cân với áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng mẫu tạo nên tác động lên vật trung gian có phần tử nhạy cảm với lực áp suất gây Khi sử dụng vật trung gian để đo áp suất, cảm biến thường trang bị thêm phận chuyển đổi điện Trong cách đo thứ hai, người ta gắn lên thành bình cảm biến đo ứng suất để đo biến dạng thành bình Đối với chất lưu chuyển động, áp suất chất lưu (p) tổng áp suất tĩnh (p t) áp suất động (pđ): p = pt + pđ Điều Khiển Lập Trình PLC Áp suất tĩnh tương ứng với áp suất gây nên chất lỏng không chuyển động Áp suất động chất lưu chuyển động gây nên có giá trị tỷ lệ với bình phương vận tốc chất lưu : pd= Khi dòng chảy va đập vng góc với mặt phẳng, áp suất động chuyển thành áp suất tĩnh, áp suất tác dụng lên mặt phẳng áp suất tổng Do áp suất động đo thông qua chênh lệch áp suất tổng áp suất tĩnh Thông thường việc đo hiệu áp suất (p - pt) thực nhờ hai cảm biến nối với hai đầu ống Pitot (như hình vẽ bên dưới), cảm biến (1) đo áp suất tổng, cảm biến (2) đo áp suất tĩnh Điều Khiển Lập Trình PLC Có thể đo áp suất động cách đặt áp suất tổng lên mặt trước áp suất tĩnh lên mặt sau màng đo, tín hiệu cảm biến cung cấp chênh lệch áp suất tổng áp suất tĩnh Đo áp suất động màng 1.3 Tìm hiểu PLC S7 200 1.3.1 Khái quát PLC S7 200 a.Giới thiệu PLC - PLC ( Programmable Logic Controller ): Bộ điều khiển lập trình, PLC xếp vào họ máy tính, sử dụng ứng dụng công nghiệp thương mại - PLC đặt biệt sử dụng ứng dụng hoạt động logic điều khiển chuổi kiện - PLC có đầy đủ chức tính tốn vi xử lý Ngồi ra, PLC có tích hợp thêm số hàm chun dùng điều khiển PID, dịch chuyển khối liệu, khối truyền thơng,… - PLC có ưu điểm: + Có kích thước nhỏ, thiết kế tăng bền để chịu rung động, nhiệt, ẩm tiếng ồn, đáng tin cậy + Rẻ tiền ứng dụng điều khiển cho hệ thống phức tạp + Dễ dàng nhanh chống thay đổi cấu trúc mạch điều khiển + PLC có chức kiểm tra lỗi, chẩn đốn lỗi Điều Khiển Lập Trình PLC + Có thể nhân đơi ứng dụng nhanh tốn Cấu trúc bên PLC Một hệ thống lập trình phải gồm có phần: Khối xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Unit) hệ thống giao tiếp vào/ra ( I/O) Điều Khiển Lập Trình PLC b Giới thiệu PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY Với đề tài em sử dụng PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY Thông tin: - Nguồn cấp: 85-264VAC 47-63Hz - Kích thước: 120.5mm x 80mm x 62mm Dung lượng nhớ chương trình: 4096 words Dung lượng nhớ liệu: 2560 words Bộ nhớ loại EEFROM Có 14 cổng vào, 10 cổng Có thể thêm vào modul mở rộng kể modul Analog Tốc độ xử lý lệnh logic Boole 0.37µs Có 256 timer , 256 counter, hàm số học số nguyên sốn - thực Có đếm tốc độ cao, tần số đếm 20 KHz Có điều chỉnh tương tự Các ngắt: phần cứng, theo thời gian, truyền thông,… Đồng hồ thời gian thực Chương trình đƣợc bảo vệ Password Tồn dung lƣợng nhớ khơng bị liệu 190 PLC - bị điện Xuất sứ: Siemens Germany Điều Khiển Lập Trình PLC PLC CPU 224 S7-200 - CPU cấp nguồn 220VAC.Tích hợp 14 ngõ vào số (mức 24Vdc, mức 0Vdc) 10 ngõ dạng relay ● Mô tả đèn báo S7-200: - SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu PLC có hỏng hóc - RUN (đèn xanh): Đèn xanh sáng báo hiệu PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp máy - STOP (đèn vàng): Đèn vàng sáng báo hiệu PLC chế độ dừng, khơng thực chương trình có - Ix.x (đèn xanh)chỉ trạng thái logic tức thời cổng Ix.x Đèn sáng tương ứng mức logic - Qx.x (đèn xanh): trạng thái logic tức thời cổng Qx.x Đèn sáng tương ứng mức logic Điều Khiển Lập Trình PLC ● Cách đấu nối ngõ vào PLC: • Cách đấu nối S7-200 module mở rộng: - S7-200 module vào/ra mở rộng nối với dây nối Hai đầu dây nối bảo vệ bên PLC module.Chúng ta kết nối PLC module sát để bảo vệ hoàn toàn dây nối CPU224 cho phép mở rộng tối đa module Điều Khiển Lập Trình PLC 10 1.3.2 Giới thiệu module Analog PLC S7-200 có module analog mở rộng sau: • EM 231: gồm có ngõ vào analog • EM 232: gồm có ngõ analog • EM 235: gồm có ngõ vào ngõ analog a Đặc tính chung • Trở kháng vào input >= 10MΩ • Bộ lọc đầu vào input –3Db 3.1Khz • Điện áp cực đại cung cấp cho module: 30VDC • Dòng điện cực đại cung cấp cho module: 32mA • Có LED báo trạng thái • Có núm chỉnh OFFSET chỉnh độ lợi (GAIN) b Đầu vào • Phạm vi áp ngõ vào: +/- 10V • Phạm vi dòng điện ngõ ra: -> 20mA • Có chuyển đổi ADC, DAC (12 bit) • Thời gian chuyển đổi analog sang digital :

Ngày đăng: 12/12/2017, 22:25

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI NÓI ĐẦU

  • CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.

    • 1.1. Mục đích của đề tài

    • 1.2. Phương pháp đo áp suất

    • 1.3 Tìm hiểu về PLC S7 200

      • 1.3.1 Khái quát về PLC S7 200

      • 1.3.2. Giới thiệu về module Analog.

      • CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG

        • 2.1 Lựa chọn thiết bị.

          • 2.1.1 Biến tần MM440

          • 2.1.2 Chọn Cảm biến đo áp suất.

          • 2.1.3 Tính toán thông tin đo ra từ cảm biến

          • 2.1.4 Chọn động cơ.

          • 2.2. Xây dựng sơ đồ khối, sơ đồ đấu dây.

            • 2.2.1. Sơ đồ khối.

            • 2.2.2. Sơ đồ đấu dây.

            • 2.3. Xây dựng thuật toán.

            • 2.4. Xây dựng phần mềm.

            • CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ĐỀ TÀI.

              • 3.1.Kết quả lý thuyết

              • 3.2.Kết quả thực nghiệm-hạn chế và biện pháp khắc phục

              • Tài Liệu Tham Khảo

              • MỤC LỤC

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan