NGHIÊN cứu, THIẾT kế và CHẾ tạo mô HÌNH tủ điện cấp NGUỒN tự ĐỘNG, điều KHIỂN CHO hệ THỐNG CHỮA CHÁY

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH TỦ ĐIỆN CẤP NGUỒN TỰ ĐỘNG, ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG CHỮA CHÁY Người hướng dẫn Sinh viên thực Mã sinh viên Lớp : ThS Nguyễn Tấn Hòa : Nguyễn Hữu Cầu : Nguyễn Văn Tin : 1811505520202 : 1811505520256 : 18TDH2 ĐÀ NẴNG, 6/2022 NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Sinh viên thực : Nguyễn Hữu Cầu : Nguyễn Văn Tin Lớp : 18TDH2 Msv: 1811505520202 Msv: 1811505520256 Bài báo cáo trình bày trình nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Qua nhóm nêu vài vấn đề tồn hệ thống chữa cháy thực tế, đề xuất số giải pháp giải vấn đề đó, báo cáo gồm bốn chương, nhóm trình bày nội dung như: tính chọn thiết bị, thiết kế hệ thống, giới thiệu trang thiết bị, chuẩn truyền thông, web server Các số liệu tính chọn nhóm tự chọn dựa số mơ hình thực tế Sản phẩm nhóm mang tính chất học hỏi, mơ lại hệ thống thực tế, chưa thể áp dụng vào thực tế Nội dung báo cáo: - Chương 1: tổng quan đề tài  Đặt vấn đề Nêu vấn đề hệ thống cấp nguồn tự động, hệ thống chữa cháy thực tế mà nhóm nhìn nhận qua khoảng thời gian tìm hiểu đưa giải pháp để giải phù hợp  Tính cấp thiết đề tài Chỉ tính cấp thiết đề tài, nguyên nhân chọn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy”  Mục tiêu cần đạt Nêu lên mục tiêu cần đạt mơ hình khả ứng dụng, giải vấn đề mơ hình  Tính đề tài Nêu lên tính đề tài so với đề tài tương tự  Tổng quan hệ thống tủ điện cấp nguồn tự động thực tế Giới thiệu tổng quan hệ thống tủ điện cấp nguồn tự động thực tế, cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại, sơ đồ kết nối, ứng dụng,  Tổng quan hệ thống chữa cháy thực tế Giới thiệu tổng quan hệ thống chữa cháy tự động đại thực tế cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại, ứng dụng loại Giới thiệu hệ thống chữa cháy tự động phổ biến như: hệ thống chữa cháy Sprinkler, hệ thống chữa cháy hố chất khơ, CO2 , bọt, robot - Chương 2: giới thiệu phần cứng Ở chương trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng… thiết bị phần cứng sử dụng mơ hình Ví dụ như: PLC S7-1200, PLC Logo! ,Module modbus, cảm biến lửa, contactor, role, CB, lưu điện UPS, switch mạng, nút nhấn E-stop, biến dòng, đồng hồ đo Selec - Chương 3: thiết kế hệ thống Ở chương trình bày sơ đồ khối, lưu đồ thuật toán, giản đồ thời gian, bảng phân cơng đầu vào ra, quy trình cơng nghệ, ngun lý hoạt động, tính chọn thiết bị hệ thống tủ điện cấp nguồn tự động hệ thống chữa cháy Trình bày giao diện giám sát qua Web server, tổng quan Web server, cách thức hoạt động Trình bày bước thiết kế Web server PLC S7-1200, cách cấu hình kết nối phần cứng, cấu hình phần mềm, lập trình,… Trình bày giao thức truyền thơng sử dụng, là: giao thức Modbus RTU, giao thức Profinet, giao thức HTTP, cách cấu hình kết nối phần cứng cấu hình, lập trình phần mềm - Chương 4: thi cơng hệ thống Ở chương trình bày q trình thi cơng hệ thống, ví dụ như: trình bày bảng vẽ layout tủ điện cấp nguồn tự động, sơ đồ bố trí bảng điều khiển, sơ đồ mạch động lực, sơ đồ mạch điều khiển Trình bày giao diện giám sát qua Wed server hệ thống, là: giao diện đăng nhập, giao diện giám sát điện năng, giao diện giám sát điều khiển tủ điện cấp nguồn tự động, giao diện điều khiển giám sát hệ thống chữa cháy - Kết luận Ở phần kết luận trình bày vấn đề là: tính an tồn, vấn đề mơi trường tồn cầu, thuận lợi, khó khăng trình thực đồ án, kết đạt được, hình ảnh mơ hình sau hồn thiện, nêu ưu, nhược điểm mơ hình, nêu hướng phát triển TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Tấn Hoà Sinh viên thực : Nguyễn Hữu Cầu Mã SV: 1811505520202 : Nguyễn Văn Tin Mã SV: 1811505520256 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH TỦ ĐIỆN CẤP NGUỒN TỰ ĐỘNG, ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG CHỮA CHÁY Các số liệu, tài liệu ban đầu:  Tìm hiểu PLC S7-1200, LOGO SIEMENS  Tìm hiểu thiết bị đóng cắt, bảo vệ, thiết bị đo, thiết bị giám sát  Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, vận hành hệ thống cung cấp nguồn tự động  Tìm hiểu nguyên lý hoạt động hệ thống chữa cháy tự động  Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, vận hành máy phát điện  Tham khảo thông số kỹ thuật hệ thống tủ điện cấp nguồn tự động điều khiển cho hệ thống chữa cháy Nội dung đồ án:  Khảo sát tính thực tiễn hệ thống cung cấp nguồn tự động  Khảo sát thực tiễn hệ thống chữa cháy  Thiết kế phần khí cho hệ thống  Tính chọn thiết bị điện cho hệ thống  Thiết kế phần điện cho hệ thống  Viết chương trình điều khiển cho hệ thống  Thiết kế giao diện giám sát  Cài đặt thông số thiết kế  Vận hành thử nghiệm, ghi nhận kết rút sai số  Nhận xét kết luận Các sản phẩm dự kiến:  Giao diện giám sát  Mơ hình tủ điện cung cấp nguồn tự động điều khiển cho hệ thống chữa cháy Ngày giao đồ án: 18/2/2022 Ngày nộp đồ án: 14/6/2022 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Trƣởng Bộ mơn Ngƣời hƣớng dẫn LỜI NĨI ĐẦU Cùng với phát triển vũ bão khoa học kỹ thuật, Tự động hoá trở thành ngành thiếu công nghiệp đại Đây ngành góp phần áp dụng tiến khoa học công nghệ vào sản xuất nâng cao hiệu chất lượng sản phẩm, giảm sức lao động người Tạo điều kiện cho phát triển xã hội nâng cao tri thức người Qua đó, giúp người tiếp cận khoa học công nghệ áp dụng vào sống nâng cao hiệu kinh tế lao động Trong thời gian học tập tường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, chuyên ngành Điện Tự Động Hóa Chúng em thầy cô giáo trường mang hết tâm huyết tình cảm chun mơn giảng dạy để giúp chúng em nắm bắt kiến thức phương pháp điều khiển truyền thống đại Lập trình tự động hóa hệ thống dây chuyền sản xuất công nghiệp Điều khiển điện tử công suất truyền động điện Các hệ thống điều khiển logic (PLC), điều khiển giám sát (scada) ,… Xuất phát từ nhu cầu thực tế, số ngành nghề đặt biệt, công việc đặt biệt, đòi hỏi yêu cầu cao độ ổn định nguồn điện, ví dụ y tế, hệ thống giám sát, hệ thống chữa cháy,… để giải quết cho vấn đề nhóm em bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo thành công mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động Sau tìm hiểu, nghiên cứu đề tài cơng trình trước đây, nhóm định chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH TỦ ĐIỆN CẤP NGUỒN TỰ ĐỘNG, ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG CHỮA CHÁY” Với đề tài này, nhóm hy vọng làm sở nghiên cứu cho nhóm sau mở rộng, phát triển Để hoàn thành báo cáo này, ngồi cố gắng nhóm, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo Nguyễn Tấn Hồ Trong q trình học hỏi, nghiên cứu hoàn thiện đồ án nhận giúp đỡ tận tình thầy giáo Nguyễn Tấn Hoà, nhận thức trình độ cịn hạn hẹp nên viết khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Vậy em mong nhận ý kiến đóng góp, nhận xét quý thầy cô giáo Để chúng em có điều kiện học hỏi thêm nâng cao kiến thức để phục vụ tốt cho trình học tập cơng tác sau Đặt biệt lần em xin gửi lời cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Tấn Hồ Em xin chân thành cảm ơn! i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp công trình nghiên cứu nhóm Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có đồ án liệt kê nêu rõ phần tài liệu tham khảo Đồng thời số liệu hay kết trình bày đồ án mang tính chất trung thực, không chép, đạo nhái Nếu sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm chịu tất kỷ luật môn nhà trường đề Sinh viên thực Nguyễn Hữu Cầu ii Nguyễn Văn Tin MỤC LỤC Nhận xét người hướng dẫn Nhận xét người phản biện Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu i Cam đoan ii Mục lục iii Danh sách bảng viii Danh sách hình viii Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt xiii Trang MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tài .3 1.3 Mục tiêu cần đạt đƣợc 1.4 Tính đề tài .4 1.5 Tổng quan hệ thống tủ điện cấp nguồn tự động thực tế 1.5.1 Nguyên lý hoạt động 1.5.2 Phân loại 1.5.3 Sơ đồ kết nối thông dụng 1.5.4 Ứng dụng 1.6 Tổng quan hệ thống chữa cháy thực tế 1.6.1 Nguyên lý hoạt động 1.6.2 Các hệ thống chữa cháy tự động phổ biến 1.6.3 Ứng dụng 10 CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG .11 2.1 Các thiết bị điều khiển 11 2.1.1 Bộ điều khiển trung tâm PLC S7-1200 11 iii 2.1.1.1 Tổng quan PLC 11 2.1.1.2 Cấu trúc PLC .11 2.1.1.3 Tìm hiểu PLC S7-1200 12 2.1.1.4 Các điều khiển trung tâm CPU tiêu biểu PLC S7-1200 12 2.1.1.5 Các loại module PLC S7-1200 12 2.1.1.6 PLC S7-1200 CPU 1212C DC/DC/DC (6ES7212-1AE40-0XB0) 13 2.1.1.7 Thông số kỹ thuật 13 2.1.2 Module modbus RS485 14 2.1.3 Bộ lập trình LOGO! siemens 16 2.1.3.1 Tổng quan lập trình LOGO! Siemens 16 2.1.3.2 Cấu trúc phần cứng 17 2.1.3.3 Cách nhận dạng loại Logo siemens 17 2.2 Các thiết bị đầu vào (input) .18 2.3 Các thiết bị đầu (output) .19 2.3.1 Relay 19 2.3.1.1 Tổng quan relay 19 2.3.1.2 Cấu tạo 20 2.3.1.3 Nguyên lý hoạt động .20 2.3.2 Contactor 20 2.3.2.1 Tổng quan contactor 20 2.3.2.2 Cấu tạo 21 2.3.2.3 Thông số kỹ thuật contactor pha LS-9A .22 2.4 Các thiết bị bảo vệ .22 2.4.1 Thiết bị chống sét lan truyền .22 2.4.1.1 Tổng quan thiết bị chống sét lan truyền 22 2.4.1.2 Nguyên lý hoạt động .23 2.4.1.3 Thông số kỹ thuật 23 2.4.2 Nút Estop 24 2.4.2.1 Tổng quan nút Estop 24 iv Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Chƣơng trình web Trang web 1: { "Tanso"::="Tanso":, "Voltage"::="Dienap":, "Current"::="Dongdien":, "ActivePower"::="Kw":, "Facter"::="Cosphi":, "Loi"::="Denloi":, SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy "Demayphat"::="Demayphat":, "Tatmayphat"::="Tatmayphat":, "Plckhoimayphat"::="Plckhoimayphat":, "Plckhoiluoi"::="Plckhoiluoi":, "Plctinhieuluoi"::="Plctinhieuluoi":, "Plctinhieumayphat"::="Plctinhieumayphat":, "Bangtay"::="Bangtay":, "Tudong"::="Tudong":, "Startmayphat"::="Startmayphat":, "Startluoi"::="Startluoi":, "Resetloi"::="Resetloi":, "Tai"::="Tai":, "Bom2"::="Bom2":, "Bom1"::="Bom1":, "Startlade"::="Startlade":, "Stoplade"::="Stoplade":, "Servothuan1"::="Servothuan1":, "Servothuan2"::="Servothuan2":, "Servonghich1"::="Servonghich1":, "Servonghich2"::="Servonghich2": } Trang web 2: SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Web Giám Sát Điều Khiển Chữa Cháy initial-scale=1, body { SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hồ Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy font-family: Times New Roman; background-color: black; } Máy bơm 1 Start Stop Máy bơm 2 SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà alt="" id="bomdo" Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin style="width: GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà 100%;" Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Home Monitoring Camera Logout Trang web 3: SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Giám Sát Điều Khiển Hệ Thống Điện initial-scale=1, SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy height="600" width="1000" Reset = Home Control Monitoring Camera Logout SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hồ Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Trang web 4: Document Username SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hồ Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Password name="password" > function test() { var inputUserName = document.getElementById('username'); var inputPassWord = document.getElementById('password'); var username = inputUserName.value; var password = inputPassWord.value; if (username == 'tinnguyen' && password == 'Tinnguyen1210@') { window.location.href = "./index.html" } else { alert('Mật Khẩu Hoặc Tài Khoản Không Đúng'); } } SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Trang web 5: Web Giám Sát Điện Năng body{ font-family: Times New Roman; } SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Home Control Monitoring Camera Logout SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy function MyFunction() { alert('Ban co muon'); window.location.replace("DoAn.html"); } SVTH: Nguyễn Hữu Cầu - Nguyễn Văn Tin GVHD: ThS Nguyễn Tấn Hoà ... Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy Hình 1.8 Hệ thống chữa cháy bọt  Hệ thống chữa cháy robot thơng minh Xem hình (1.9) Đây hệ thống. .. 27 Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình tủ điện cấp nguồn tự động, điều khiển cho hệ thống chữa cháy 2.6  Thiết bị cấp nguồn Bộ lưu điện tự động UPS  Tổng quan lưu điện tự động UPS UPS (xem hình. .. thực tiễn hệ thống chữa cháy  Thiết kế phần khí cho hệ thống  Tính chọn thiết bị điện cho hệ thống  Thiết kế phần điện cho hệ thống  Viết chương trình điều khiển cho hệ thống  Thiết kế giao