điều khiển máy bơm nước phục vụ sinh hoạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== BÁO CÁO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC Mã 13303+13303H Học kỳ 2 – Năm học 2021 2022 ĐỀ TÀI ĐIỀU.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== BÁO CÁO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC Mã: 13303+13303H Học kỳ: – Năm học: 2021 - 2022 ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BƠM NƯỚC SINH HOẠT SINH VIÊN NGUYỄN VIỆT HOÀNG NGUYỄN TÂN HƯNG LÊ TRỌNG HUY MSV 83220 83307 83403 LỚP ĐTĐ60ĐH ĐTĐ60ĐH ĐTĐ60ĐH NHIỆM VỤ NHÓM TRƯỞNG THÀNH VIÊN THÀNH VIÊN Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Chun ngành Điện tự động cơng nghiệp Giảng viên hướng dẫn: Bộ môn: Khoa: ThS Vũ Thị Thu Điện tự động công nghiệp Điện – Điện tử HẢI PHỊNG - T4/2022 ĐỀ TÀI BÀI TẬP NHĨM ĐỀ TÀI: Hệ thống bơm nước sinh hoạt: gồm bơm, bơm bơm dự phịng Hệ thống có chế độ: − Điều khiển tay sử dụng nút ấn − Điều khiển tự động sử dụng cảm biến mức − Mặc định chạy bơm chính, sau bật bơm sau phút mà chưa có nước lên đường ống cần dừng bơm bật bơm dự phịng − Có bảo vệ pha , đảo pha, ngắn mạch, tải, áp suất đường ống − Có đồng hồ thị điện áp dịng điện bơm làm việc − Có đèn báo: nguồn, chế độ làm việc, cố BÀI LÀM − Phân tích u cầu cơng nghệ điều khiển Yêu cầu: Điều khiển hệ thống bơm sinh hoạt gồm bơm, bơm bơm phụ với chế độ: + Điều khiển tay sử dụng nút ấn + Điều khiển tự động sử dụng cảm biến mức + Có bảo vệ an tồn, thị dịng áp cho bơm làm việc cho hệ thống hoạt động Phương án: Nhóm em định sử dụng phương pháp hàm tác động để giải yêu cầu công nghệ tập nhóm − Xác định tín hiệu vào/  Điều khiển tay: • Tín hiệu vào: +) START – Nút ấn khởi động bơm +) START – Nút ấn khởi động bơm phụ +) STOP2 - Nút ấn dừng • Tín hiệu ra: +) R1 – Rơ le trung gian tác động lên tiếp điểm contactor điều khiển bơm +) R2 – Rơ le trung gian tác động lên tiếp điểm contactor điều khiển bơm phụ +) K1 – Contactor điều khiển bơm +) K2 – Contactor điều khiển bơm phụ  Điều khiển tự động: • Tín hiệu vào: +) a- Cảm biến nước đường ống +) b- cảm biến mức nước thấp bể +) c - cảm biến mức nước thấp bể +) d - cảm biến mức nước cao bể +) T – Rơ le thời gian • Tín hiệu ra: +) R3 - Rơ le trung gian tác động lên tiếp điểm contactor điều khiển bơm +) R4 - Rơ le trung gian tác động lên tiếp điểm contactor điều khiển bơm phụ Hàm tác động chương trình điều khiển • Điều khiển tay: + START1 + R1 + START2 + R2 + STOP2 – R1 – R2 • Điều khiển tự động: + b – c - d + R3 – a + T + R4 − Phương trình điều khiển cho hệ thống f(R1) = (START1 + R1) STOP2 R2 f(R2) = (START2 + R2) STOP2 R1 f(R3) = b.( c + R3) d R4 f(R4) = b.( a T +R4) f(K1) = R1 + R3 f(K2) = R2 + R4 − Triển khai mạch cho hệ thống • Mạch động lực: Hình 1: Mạch động lực cho hệ thống bơm • Mạch điều khiển: Hình 2: Mạch điều khiển cho hệ thống bơm Nguyên lý hoạt động mạch triển khai • Hệ thống gồm bơm bơm phụ điều khiển contactor K1, K2 thông qua hệ thống rơ le tiếp điểm tương ứng (R1, R2, R3, R4) Hệ thống đảm bảo an toàn bảo vệ pha, đảo pha, tải nhờ hệ thống contactor, cầu chì rơ le nhiệt Ngồi ra, bơm hoạt động, người vận hành cịn dễ dàng giám sát thơng qua đồng hồ thị dịng điện, điện áp đèn báo trạng thái • Trạng thái ban đầu, cảm biến mức nước a chưa tác động đóng lại, tiếp điểm 95 98 bảo vệ pha chưa tác động đóng lại khép kín mạch điều khiển, hệ thống sẵn sàng làm việc sau ta tiến hành đóng aptomat • Để khởi động hệ thống ta tiến hành đóng aptomat, ấn nút START cấp nguồn cho mạch, đèn MC sáng để báo hệ thống sẵn sàng làm việc  Điều khiển tay: Ấn công tắc điều chỉnh chế độ sang MAN đèn báo chế độ cấp điện sáng • Để khởi động hệ thống bơm chính, ta ấn nút START rơ le trung gian R1 có điện đóng tiếp điểm thường mở R1 để trì trạng thái, mở tiếp điểm thường đóng R1 mạch điều khiển bơm phụ để đảm bảo khóa chéo, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở R1 mạch có contactor K1 cấp điện cho contactor K1 đèn Đ1 sáng báo hiệu trạng thái hoạt động, K1 có điện đóng tiếp điểm thường mở K1 mạch động lực cấp điện cho động điều khiển bơm hoạt động • Đối với bơm phụ để điều khiển ta thực tương tự bơm chính, ấn nút START2 rơ le trung gian R2 có điện đóng tiếp điểm thường mở R2 để trì trạng thái, mở tiếp điểm thường đóng R2 mạch điều khiển bơm để đảm bảo khóa chéo, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở R2 mạch có contactor K2 cấp điện cho contactor K2 đèn Đ2 sáng báo hiệu trạng thái hoạt động, K2 có điện đóng tiếp điểm thường mở K2 mạch động lực cấp điện cho động điều khiển bơm phụ hoạt động • Để dừng hệ thống điều khiển tay ta ấn nút STOP2, hệ thống điều khiển tay bị hở mạch ngắt rơ le trung gian R1 R2 tiếp điểm R1, R2 trở trạng thái ban đầu, hệ thống dừng lại đợi tác động  Điều khiển tự động: Ấn công tắc điều chỉnh chế độ sang AUTO đèn báo chế độ cấp điện sáng • Khi cơng tắc điều chỉnh chế độ sang AUTO, Khi có nước từ bể (cảm biến b đóng lại ) cho bơm nước hoạt động, Khi bể hết nước(cảm biến c đóng lại), cấp điện cho rơ le trung gian R3, Tiếp điểm thường mở R3 trì, R3 có điện contacto K1 có điện , tiếp điểm K1 mạch động lực đóng lại, bơm bơm nước từ bể sang bể , Khi bể đầy(cảm biến d mở ra), dừng bơm • Trong q trình bơm hoạt động hệ thống rơ le thời gian tác động với thời gian cài đặt phút, sau khoảng thời gian tiếp điểm thường mở đóng chậm rơ le thời gian T đóng lại cấp nguồn điện cho rơ le trung gian R4, đồng thời mở tiếp điểm thường đóng R4 mạch có rơ le trung gian R3 để tiến hành khóa chéo, đóng tiếp điẻm thường mở R4 mạch có contactor K2 cấp nguồn cho K2 đèn Đ2 báo trạng thái hoạt động, cuộn hút K2 có điện đóng tiếp điểm thường mở K2 mạch động lực cấp điện cho động điều khiển bơm phụ hoạt đơng • Để dừng hệ thống điều khiển tự động ta ấn nút STOP1, hệ thống điều khiển tay bị hở mạch ngắt rơ le trung gian R3 R4 tiếp điểm R3, R4 trở trạng thái ban đầu, hệ thống dừng lại đợi tác động • Hệ thống điều khiển bơm nước sinh hoạt với chế độ tay tự động bảo vệ bảo vệ đảo pha, pha, cầu chì rơ le nhiệt Khi hệ thống xảy tải tiếp điểm thường đóng thường mở RN1, RN2 mạch điều khiển thay đổi trạng thái làm ngắt contactor khỏi nguồn đồng thời cấp điện cho đèn báo cố để người vận hành giám sát Đồng thời xảy tượng đảo pha động tiếp điểm thường đóng 95, 98 bảo vệ đảo pha mở làm ngắt mạch lập tức, tránh ảnh hưởng đến thiết bị điện hệ thống  Hệ thống điều khiển bơm nước sinh hoạt chế độ tay tự động mà nhóm triển khai đáp ứng yêu cầu đặt đề tài tập nhóm • − Thống kê thiết bị Bảng 1: Bảng thống kê thiết bị sử dụng ST T Tên thiết bị Số lượn g Đơn vị Nút ấn Cái Cảm biến mức nước Cái Cảm biến dịng chảy Cầu chì Aptomat Cái Cái Cái Ampe kế Cái 10 Vôn kế Đèn báo Contactor Rơ le nhiệt 10 Cái Cái Cái Cái 11 Rơ le trung gian Cái 12 Rơ le thời gian Cái 13 Bảo vệ pha Cái 14 Rơ le áp suất Cái 15 Biến dòng Cái 10 Thông số NC, NO, độ bền khí 500.000 lần thao tác, điện áp cách điện 300V, dòng điện định mức nhiệt 5A Phao nhựa, tiếp điểm khơ thường đóng, điện áp hoạt động 220VAC, Iđm = 0,5A 220V 220/380V CB 3pha Thang đo 100A, đo gián tiếp qua biến dòng 100/5A Dải đo – 500VAC 220VAC, tuổi thọ 100.000h chiếu sáng pha, 220V, 50HZ, 40A Ngưỡng hoạt động 36 -45A Dịng đóng cắt tiếp điểm 10A/220VAC, cặp NC,NO Điện áp 12-240VAC ±10%, độ phân giải từ 0,2 – 12min 240VAC, 50Hz, bảo vệ thấp áp 55 – 95%, cao áp 105 - 125% Điện áp 220V, độ kín IP30, áp suất làm việc 30 bar 100/5A − Thiết kế tủ điện cho hệ thống Hình 3: Bản vẽ mặt trước tủ điện 11 Hình 4: Bản vẽ mặt tủ điện 12 ... BÀI LÀM − Phân tích u cầu cơng nghệ điều khiển u cầu: Điều khiển hệ thống bơm sinh hoạt gồm bơm, bơm bơm phụ với chế độ: + Điều khiển tay sử dụng nút ấn + Điều khiển tự động sử dụng cảm biến mức... Hệ thống bơm nước sinh hoạt: gồm bơm, bơm bơm dự phịng Hệ thống có chế độ: − Điều khiển tay sử dụng nút ấn − Điều khiển tự động sử dụng cảm biến mức − Mặc định chạy bơm chính, sau bật bơm sau... contactor điều khiển bơm phụ +) K1 – Contactor điều khiển bơm +) K2 – Contactor điều khiển bơm phụ  Điều khiển tự động: • Tín hiệu vào: +) a- Cảm biến nước đường ống +) b- cảm biến mức nước thấp