Thiết kế và lắp ráp tủ ATS bằng PLC

1 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP TỦ ATS ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC GVHD TH SĨ HOÀNG THỊ HỒNG LỚP DHDI12C SVTH Nguyễn Thiện 16071401 Nguyễn Quang Linh 16039331 Nguyễn Tùng Lâm 16068591 Nguyễn Trường Khiêm 16068471 TP HCM, NĂM 2020 1 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1 Họ và tên sinh viên được giao đề tài Nguyễn Thiện MSSV 16071401 Nguyễn Quang Linh MSSV 16039331 Nguyễn Tùng Lâm MSSV 16068591 Nguyễn Trường Khiêm MSSV 16068471 2 Tên đề tài THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP TỦ ATS ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC 3 −.

1 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP TỦ ATS ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC GVHD : TH.SĨ HOÀNG THỊ HỒNG LỚP : DHDI12C SVTH : Nguyễn Thiện 16071401 Nguyễn Quang Linh 16039331 Nguyễn Tùng Lâm 16068591 Nguyễn Trường Khiêm 16068471 TP HCM, NĂM 2020 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên giao đề tài Nguyễn Thiện MSSV: 16071401 Nguyễn Quang Linh MSSV: 16039331 Nguyễn Tùng Lâm MSSV: 16068591 Nguyễn Trường Khiêm MSSV: 16068471 Tên đề tài THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP TỦ ATS ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC Nội dung thực − Giới thiệu đề tài − Tổng quan PLC − Mạch động lực tủ ATS − Chương trình điều khiển kết nối − Lắp đặt tủ ATS − Ưu , nhược điểm − Kết luận Kết đạt − Hiểu nguyên lý hoạt động tủ ATS − Hồn thành mơ hình, vận hành ổn định tủ ATS − Hoàn thành báo cáo thời gian yêu cầu Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 20… Sinh viên Trưởng môn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm số:…………… Điểm chữ:…………………… Tp.Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2020 Giáo viên hướng dẫn đồ án (Ký ghi họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI - 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 SƠ LƯỢC VỀ ATS 1.2.1 ƯU ĐIỂM -3 1.2.2 NHƯỢC ĐIỂM -3 1.2.3 NGUYÊN LÝ TỦ ATS -3 1.2.4 LỰA CHỌN TỦ ATS -3 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PLC - 2.1 GIỚI THIỆU VỀ PLC -4 2.1.1 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG - 2.1.2 ỨNG DỤNG PLC 2.2 PLC - 2.2.1 TÍNH NĂNG CỦA PLC 2.2.2 BOARD MẠCH PLC FX 3U -24 MR 2.2.2.1 THÔNG SỐ -8 2.2.2.2 CÁCH ĐẤU DÂY -8 2.2.2.3 LẬP TRÌNH 2.2.2.4 PHẠM VI SỬ DỤNG -8 CHƯƠNG MẠCH ĐỘNG LỰC TỦ ATS - 10 3.1 CÁC PHẦN TỬ KHÍ CỤ ĐIỆN MCB MCCB - 10 3.1.1 CẤU TẠO TIẾP ĐIỂM 10 3.1.1.1 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG - 11 3.1.1.2 PHÂN LOẠI 11 3.1.2 CONTACTOR 12 3.1.2.1 KHÁI QUÁT VÀ PHÂN LOẠI - 12 3.1.2.2 CẤU TẠO - 13 3.1.2.3 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG - 13 3.1.3 BỘ LƯU ĐIỆN US500 14 3.1.3.2 PHÂN LOẠI 16 3.1.4 RƠLE TRUNG GIAN - 16 3.1.4.1 KHÁI NIỆM 16 3.1.4.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 17 3.1.5 RƠ LÊ BẢO VỆ MẤT PHA - 18 3.1.6 ĐỒNG HỒ ĐO ĐIỆN ÁP,DÒNG ĐIỆN - 19 3.1.7 NGUỒN TỔ ONG 24 V DC 20 3.2 MẠCH ĐỘNG LỰC 21 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN - KẾT NỐI - 23 4.1 SƠ ĐỒ ĐƠN TUYẾN MẠCH ĐIỀU KHIỂN - 23 4.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MELSOFT DEVELOP GX - 27 CHƯƠNG LẮP ĐẶT TỦ - 31 5.1 DANH SÁCH VẬT TƯ 31 5.2 HÌNH ẢNH THIẾT KẾ BỐ TRÍ TỦ ATS 32 5.3 HÌNH ẢNH HỒN THIỆN TỦ ATS - 34 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ - 36 6.1 ƯU ĐIỂM 36 6.2 NHƯỢC ĐIỂM - 36 KẾT LUẬN - 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 38 PHỤ LỤC - 39 LỜI CẢM ƠN 48 DANH MỤC HÌNH ẢNH HÌNH 1.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐƠN GIẢN CỦA HỆ THỐNG ATS HÌNH 2.1 CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PLC HÌNH 2.2 BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH ( PLC ) HÌNH 2.3 CHU TRÌNH LÀM VIỆC CỦA PLC HÌNH 2.4 ỨNG DỤNG PLC HÌNH 2.5 BOARD MẠCH PLC FX 3U -24 MR HÌNH 2.6 SƠ ĐỒ CHÂN BOARD MẠCH PLC HÌNH 2.7 ỨNG DỤNG CỦA PLC TRONG THỰC TẾ HÌNH 3.2 CẤU TẠO CB 11 HÌNH 3.3 CONTACTOR 3P LS 12 HÌNH 3.4 MẶT CẮT CONTACTOR 13 HÌNH 3.5 BỘ LƯU ĐIỆN UPS 14 HÌNH 3.6 SƠ ĐỒ BỘ LƯU ĐIỆN LINE – INTERACTIVE .14 HÌNH 3.7 CƠNG TẮC 15 HÌNH 3.8 RELAY TRUNG GIAN .17 HÌNH 3.9 BẢO VỆ MẤT PHA 18 HÌNH 3.10 ĐỒNG HỒ ĐO ĐIỆN ÁP 19 HÌNH 3.11 ĐỒNG HỒ ĐO DỊNG ĐIỆN 20 HÌNH 3.12 NGUỒN 24V DC .20 HÌNH 3.13 SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC .22 HÌNH 4.1 SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN .23 HÌNH 4.2 CÁC RƠ LE 25 HÌNH 4.3 CHƯƠNG TRÌNH PLC .27 HÌNH 4.4 CHƯƠNG TRÌNH PLC .27 HÌNH 4.5 CHƯƠNG TRÌNH PLC .28 HÌNH 4.6 CHƯƠNG TRÌNH PLC .28 HÌNH 4.7 CHƯƠNG TRÌNH PLC .29 HÌNH 4.8 CHƯƠNG TRÌNH PLC .29 HÌNH 4.9 CHƯƠNG TRÌNH PLC .30 HÌNH 5.1 TỔNG THỂ TỦ 32 iv HÌNH 5.2 SƠ ĐỒ MẶT NGOÀI TỦ 33 HÌNH 5.3 THỰC TẾ MẶT NGỒI TỦ ĐIỆN 34 HÌNH 5.4 BỐ TRÍ BÊN TRONG TỦ ĐIỆN 35 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 5.1 Danh sách vật tư 30 v Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thiện- Quang Linh-Tùng Lâm- Trường Khiêm CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Điện nguồn động lực,nguồn lượng cho thiết bị sản xuất đời sống,làm cho trình sản xuất tự động hóa sống người trở nên văn minh đại Q trình cơng nghiệp hóa hiên đại hóa kéo theo nhu cầu sử dụng điện ngày cao dẫn tới tình trạng thiếu hụt điện chất lượng điện suy giảm Chất lượng điện xấu (điện áp thấp) làm giảm hiệu suất lao động, ảnh hưởng lớn đến sản lượng chất lượng sản phẩm, gây thu lỗ cho doanh nghiệp nhà máy, xí nghiệp tổ hợp sản xuất cần đặt thêm máy phát dự phòng, điện lưới dùng máy điện cấp điện cho phụ tải quan trọng Ngày cơng nghiệp, sinh hoạt có hộ tiêu thụ đặc biệt ví dụ nguồn điện cấp cho thiết bị cấp cứu bệnh viện, hay nguồn điện cấp cho trung tâm điện toán, hệ thống SCADA - hệ thống kiểm tra điều khiển thu thập liệu, cơng trình quan trọng cấp quốc gia Hội trường quốc hội, Nhà khách phủ, Ngân hàng nhà nước, Đại sứ quán, khu quân sự, sân bay, hải cảng, khách sạn cao cấp,…phải đảm bảo cấp điện mức độ cao với tình khơng để điện điều gây thiệt hại nghiêm trọng người Thiết bị tự động chuyển nguồn ATS (Automatic Transfer Switch) đảm bảo yêu cầu cung cấp nguồn liên tục cho phụ tải đặc biệt 1.2 Sơ lược ATS ATS (Automatic Transfer Switch) hệ thống dùng chuyển đổi phụ tải(load) cung cấp từ lưới điện (Main Utility) sang nguồn dùng máy phát điện (Generator), lưới điện xảy cố (mất điện,mất pha,điện áp nguồn giảm thấp hay tăng cao…) ngược lại lưới điện có trở lại Khi lưới điện hoạt động ổn định bình thường trở lại, hệ thống ATS chuyển đổi phụ tải vận hành với lưới điện sau dừng máy phát điện dự phịng Hệ thống ATS hoạt động hai chế độ Automatic (tự động) Manual (bằng tay) phải đảm bảo chức bảo vệ cho hệ thống Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thiện- Quang Linh-Tùng Lâm- Trường Khiêm Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý đơn giản hệ thống ATS Tùy theo tính tốn kinh tế kỹ thuật hộ tiêu thụ mà sử dụng nguồn dự phòng cho hợp lí Dựa vào lưới điện dự phịng mà ta phân ATS thành loại : − ATS nguồn lưới – nguồn lưới dự phịng − ATS nguồn lưới –nguồn máy phát Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thiện- Quang Linh-Tùng Lâm- Trường Khiêm 1.2.1 Ưu điểm Hệ thống ATS giúp đảm bảo cung cấp điện cách liên tục với thời gian chuyển mạch bé So với hệ thống khác hệ thống ATS coi đơn giản, tối ưu, dễ vận hành nhất, làm việc chắn có độ tin cậy làm việc cao Tuy nhiên số phụ tải đặc biệt (thơng tin liên lạc,viễn thơng) cần dùng loại nguồn khác UPS 1.2.2 Nhược điểm ATS phát cố nguồn điện phát tín hiệu cảnh báo khơng khắc phục cố Nguồn ni PLC địi hỏi ln ln phải trì bắt buộc dùng pin hay acquy mà không sử nguồn điện từ lưới hay máy phát 1.2.3 Nguyên lý tủ ATS Khi nguồn lưới xảy cố (mất pha, trung tính, áp, thấp áp, điện…) ATS ngừng cung cấp nguồn lưới vào phụ tải, khởi động máy phát điện sau đóng nguồn điện cung cấp từ máy phát vào phụ tải Đồng thời, hệ thống ổn định, tự chuyển nguồn để tắt máy phát Khi nguồn máy phát gặp cố ATS phát tín hiệu cảnh báo đồng thời ngắt nguồn điện từ máy phát, máy phát khắc phục đóng nguồn từ máy phát cho tải 1.2.4 Lựa chọn tủ ATS Để chế tạo tủ ATS có nhiều lựa chọn tùy theo yêu cầu phụ tải, máy phát nhà đặt hàng Thông thường với loại máy phát cơng suất 100KVA dùng loại contactor, máy phát công suất lớn đến 600KVA dùng MCCB lớn dùng đến máy cắt ACB Hiện nay, ATS áp dụng rộng rãi cho nhiều phụ tải, tùy theo mức độ quan trọng ta phân thành : − Phụ tải loại 1: Loại phụ tải cấp điện liên tục Nếu xảy điện gây hậu nghiêm trọng người, kinh tế, an ninh quốc gia − Phụ tải loại 2: Loại phụ tải xảy điện ảnh hưởng đến kinh tế doanh nghiệp, nhà máy − Phụ tải loại 3: Khu dân cư, cơng trình dân dụng,… ... 16068471 Tên đề tài THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP TỦ ATS ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC Nội dung thực − Giới thiệu đề tài − Tổng quan PLC − Mạch động lực tủ ATS − Chương trình điều khiển kết nối − Lắp đặt tủ ATS − Ưu , nhược... khiển kết nối − Lắp đặt tủ ATS − Ưu , nhược điểm − Kết luận Kết đạt − Hiểu nguyên lý hoạt động tủ ATS − Hồn thành mơ hình, vận hành ổn định tủ ATS − Hoàn thành báo cáo thời gian yêu cầu Giảng viên... VẬT TƯ 31 5.2 HÌNH ẢNH THIẾT KẾ BỐ TRÍ TỦ ATS 32 5.3 HÌNH ẢNH HỒN THIỆN TỦ ATS - 34 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ