Đang tải... (xem toàn văn)
Phân tích trang bị điện cho nồi hơi Đi sâu xây hệ thống điều khiển mức nước nồi hơi trên PLC THUỘC MÔN HỌC ĐỒ ÁN 2 TRƯỜNG ĐHHH VIỆT NAM DO ThS. TRẦN TIẾN LƯƠNG HƯỚNG DẪNPhân tích trang bị điện cho nồi hơi Đi sâu xây hệ thống điều khiển mức nước nồi hơi trên PLC THUỘC MÔN HỌC ĐỒ ÁN 2 TRƯỜNG ĐHHH VIỆT NAM DO ThS. TRẦN TIẾN LƯƠNG HƯỚNG DẪNPhân tích trang bị điện cho nồi hơi Đi sâu xây hệ thống điều khiển mức nước nồi hơi trên PLC THUỘC MÔN HỌC ĐỒ ÁN 2 TRƯỜNG ĐHHH VIỆT NAM DO ThS. TRẦN TIẾN LƯƠNG HƯỚNG DẪN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== ĐỒ ÁN HỌC PHẦN ĐỒ ÁN Mã: 13322 Học kỳ: – Năm học: 2022 – 2023 Đề tài: Phân tích trang bị điện cho nồi - Đi sâu xây hệ thống điều khiển mức nước nồi PLC SINH VIÊN MSV LỚP NHIỆM VỤ ĐTĐ60ĐH Nhóm trưởng ĐTĐ60ĐH Thành viên ĐTĐ60ĐH Thành viên Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Chuyên ngành Điện tự động công nghiệp Giảng viên hướng dẫn: Bộ môn: Khoa: Trần Tiến Lương Điện tự động công nghiệp Điện – điện tử HẢI PHÒNG – 12/2022 ĐỀ TÀI Phân tích trang bị điện cho nồi - Đi sâu xây hệ thống điều khiển mức nước nồi PLC Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Trong suốt trình làm đồ án chúng em quan tâm, hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Trần Tiến Lương trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án Nhân dịp chúng em xin bày tỏ lịng biết ơn đến thầy, nhà trường giúp đỡ em suốt thời gian học tập Em xin trân trọng cảm ơn! Hải Phòng, tháng 12 năm 2022 Nhóm sinh viên MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ NỒI HƠI 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại 1.3 Cấu tạo 1.4 Nguyên lý hoạt động nồi 1.5 Yêu cầu hệ thống nồi tự động CHƯƠNG PHÂN TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN CHO NỒI HƠI ĐI SÂU VÀO THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC 2.1 Sơ đồ trang bị điện cho nồi 2.2 Phân tích trang bị điện theo sơ đồ 2.3 Lựa chọn thiết bị dùng cho nồi 12 2.3.1 Các thiết bị nồi 12 2.3.2 Các thiết bị mạch động lực .18 2.4 Nguyên lý điều khiển mức nước nồi 21 2.5 Thiết kế sơ đồ mạch điện cho nồi .22 2.5.1 Mạch động lực điều khiển hai bơm 23 2.5.2 Mạch điều khiển 24 CHƯƠNG THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC TRÊN PLC S7-300 27 3.1 PLC cấu hình phần cứng 27 3.1.1 Lựa chọn CPU cho PLC S7-300 .27 3.2 Sơ đồ kết nối với PLC S7-300 27 3.3 Chương trình mơ 30 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Nồi công nghiệp đứng hãng Miura Hình 1.2 Cấu tạo nồi thực tế Hình 2.1 Sơ đồ trang bị điện nồi Hình 2.2 Sơ đồ mạch động lực nồi Miura .8 Hình 2.3 Mạch điều khiển đèn hệ thống nồi Hình 2.4 Mạch điều khiển hệ thống bơm nước 10 Hình 2.5 Mạch tín hiệu đưa vào đầu vào PLC .11 Hình 2.6 Mạch điều khiển rơ le đèn báo 11 Hình 2.7 Mạch điều khiển rơ le đèn báo 12 Hình 2.8 Máy bơm nước Teco 13 Hình 2.9 Van an toàn 13 Hình 2.10 Van cấp 14 Hình 2.11 Van xả đáy 14 Hình 2.12 Van chiều 15 Hình 2.13 Van xả khí 15 Hình 2.14 Ống thủy 16 Hình 2.15 Sơ đồ đấu nối .16 Hình 2.16 Cảm biến áp suất TITEC 16 Hình 2.17 Đồng hồ đo áp suất 17 Hình 2.18 Đồng hồ đo nhiệt độ 17 Hình 2.19 Cảm biến từ .18 Hình 2.20 MCB Schneider A9K24340 40A 6kA 3P 19 Hình 2.21 Contactor LS MC-40a 380V 40A 18.5kW 20 Hình 2.22 Rơ le nhiệt LS MT-32 40A 20 Hình 2.23 Các mức nước cần điều khiển nồi 21 Hình 2.24 Sơ đồ mạch cấp nguồn .22 Hình 2.25 Sơ đồ mạch chuyển nguồn 23 Hình 2.26 Sơ đồ mạch động lực điều khiển bơm 24 Hình 2.27 Sơ đồ mạch điều khiển bơm 25 Hình 2.28 Sơ đồ mạch điều khiển bơm 25 Hình 2.29 Sơ đồ mạch rơ le trung gian .26 Hình 3.1 Các thành phần CPU 315C-2 DP 27 Hình 3.2 Chọn trạm phần mềm Step 28 Hình 3.3 Cấu hình CPU 315-2 DP module mở rộng .29 Hình 3.4 Sơ đồ kết nối thiết bị với module mở rộng cổng tín hiệu vào SM321 29 Hình 3.5 Sơ đồ kết nối thiết bị với module mở rộng cổng tín hiệu vào analog 30 Hình 3.6: Sơ đồ kết nối thiết bị với module mở rộng cổng tín hiệu 30 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Chú thích cấu tạo nồi Bảng 2.1 Các trang thiết bị nồi Bảng 2.2 Các loại van nồi .6 Bảng 2.3 Các thiết bị sử dụng mạch điện lò Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật MCB Schneider A9K24340 40A 6kA 3P .19 Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật contactor LS MC-40a 380V 40A 18.5kW 19 Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật rơ le nhiệt LS MT-32 40A 20 Bảng 3.1 Liệt kê tín hiệu vào/ra PLC S7-300 .27 MỞ ĐẦU Như ta biết, lượng động lực trình phát triển nhân loại quốc gia Ở nước ta vòng nhiều năm qua, đặc biệt 5,6 năm trở lại ngành lượng nhà nước trọng đầu tư phát triển có bước tiến đáng kể Tốc độ tiêu thụ lượng 8.6 %/1 năm từ năm 1996-2000 12% vào năm 2003 Riêng lượng điện 12%/1 năm 14 % vào năm 2003, góp phần quan trọng cơng đổi phát triển đất nước Hiện nước ta hầu giới, lượng điện nhà máy nhiệt điện sản xuất chiếm tỉ lệ lớn tổng số điện sản xuất tồn quốc Trong q trình sản xuất điện nhà máy nhiệt điện, lò khâu quan trọng đầu tiên, có nhiệm vụ biến đổi lượng tàng trữ nhiên liệu thành nhiệt lò Lò ứng dụng rộng rãi khâu quan trọng việc cung cấp nhiệt cho ngành công nghiệp: Luyện kim, hóa chất, cơng nghiệp nhẹ dân dụng… Việc tính tốn thiết kế nồi tối ưu công nghiệp vấn đề quan trọng quan tâm ý nhằm đưa thiết kế nồi có hiệu suất cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, có chất lượng sản phẩm cao gây nhiễm mơi trường Với ứng dụng rộng rãi tầm quan trọng lò nên em chọn đề tài: Phân tích trang bị điện cho nồi - Đi sâu xây hệ thống điều khiển mức nước nồi PLC Đồ án bao gồm chương: Chương Khái quát nồi Chương Phân tích trang bị điện cho nồi sâu vào thiết kế điều khiển mức nước Chương Thiết kế điều khiển mức nước PLC S7-300 CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ NỒI HƠI 1.1 Khái niệm Nồi - lị có tên tiếng anh Steam Boiler thiết bị chun dụng để đun sơi nước, chuyển hóa nước thành mang nhiệt phục vụ cho nhu cầu sử dụng nhiệt số ngành công nghiệp như: giặt là, sấy gỗ, khách sạn, sản xuất bia rượu… Bên nồi phận chịu áp lực chứa nước nước, làm nóng, bốc tách khỏi nước lị nơi giải phóng nhiên liệu lượng nhiệt khác Nó có thiết bị đốt, lò đốt lò sưởi xạ Điểm khác biệt lị so với thiết bị cơng nghiệp khác tạo nguồn lượng an tồn, tiện lợi sử dụng cơng nghệ vận hành thiết bị động nơi cấm lửa, cấm nguồn điện, vật liệt dễ cháy xăng, dầu, Dưới hình ảnh nồi cơng nghiệp Hình 1.1 Nồi cơng nghiệp đứng hãng Miura Lò thường dùng để phục vụ ngành công nghiệp thường xuyên phải sử dụng đến nhiệt như: Chế biến thực phẩm Ngành Bia, nước giải khát Ngành bao bì, giấy Ngành dệt, nhuộm may mặc Ngành chế biến thức ăn chăn nuôi, thức ăn thủy sản Ngành cao su Ngành chế biến gỗ, nơng sản… Ngồi ra, hệ thống nồi ứng dụng nhiều lĩnh vực dịch vụ sản xuất khác Tùy thuộc vào nhu cầu, đặc điểm, thông số nguồn nhiên liệu đốt khác doanh nghiệp lựa chọn cơng nghệ lị phù hợp 1.2 Phân loại Xét trạng thái nhiên liệu Nồi đốt nhiên liệu lỏng (dầu diezen, dầu mazut) Nồi đốt nhiên liệu rắn: ghi xích, ghi tĩnh, tầng sôi Xét cấu tạo Nồi ống lửa Nồi ống nước Nồi ống lửa - ống nước 1.3 Cấu tạo Hệ thống lò tạo thành từ hệ thống làm việc kết hợp song song với như: hệ thống cấp nước, hệ thống nước, hệ thống nhiên liệu – khói… a) Hệ thống cấp nước lị Hệ thống nước cấp cung cấp nước cho nồi tự động điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu nồi Nước cung cấp cho nồi chuyển đổi thành gọi nước cấp Các nguồn nước cấp là: Hơi nước ngưng tụ ngưng tụ trả lại từ quy trình Nước bổ sung nước thô phải đến từ nguồn bên ngồi hệ thống nồi quy trình nhà máy b) Hệ thống Hệ thống thu thập kiểm soát nước tạo nồi Hơi nước dẫn qua hệ thống đường ống đến điểm sử dụng Trong toàn hệ thống, áp suất điều chỉnh van kiểm tra đồng hồ đo áp suất c) Hệ thống nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu bao gồm tất thiết bị sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho buồng đốt để tạo nhiệt cần thiết Các thiết bị cần thiết hệ thống nhiên liệu phụ thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng hệ thống Dưới hình vẽ mặt cắt nồi ... Hình 2. 21 Contactor LS MC-40a 380V 40A 18.5kW 20 Hình 2. 22 Rơ le nhiệt LS MT- 32 40A 20 Hình 2. 23 Các mức nước cần điều khiển nồi 21 Hình 2. 24 Sơ đồ mạch cấp nguồn .22 Hình... 2. 25 Sơ đồ mạch chuyển nguồn 23 Hình 2. 26 Sơ đồ mạch động lực điều khiển bơm 24 Hình 2. 27 Sơ đồ mạch điều khiển bơm 25 Hình 2. 28 Sơ đồ mạch điều khiển bơm 25 Hình 2. 29... NƯỚC 2. 1 Sơ đồ trang bị điện cho nồi 2. 2 Phân tích trang bị điện theo sơ đồ 2. 3 Lựa chọn thiết bị dùng cho nồi 12 2.3.1 Các thiết bị nồi 12 2.3 .2 Các thiết