Hệ thống giám sát trạm lạnh phục vụ việc bảo thịt đông lạnh, nhiệt độ bảo quản – 18 độ C đến – 25 độ C. Bảo quản 50 tấn thực phẩm kích thước của kho lạnh có chiều dài x chiều rộng x chiều cao( 10 x 6 x 3) (m). Sử dụng 4 máy nén lạnh trục vít. Sử dụng 2 kho lạnh mỗi kho lạnh gồm 2 máy nén lạnh, có chế độ tự động cấp lạnh khi một trong 2 kho lạnh không hoạt động.
MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TRẠM LẠNH CÓ NHIỀU MÁY NÉN LẠNH 1.1 Khái quát hệ thống thiết kế 1.2 Yêu cầu hệ thống giám sát trạm lạnh có nhiều máy nén lạnh .3 1.3 Sơ đồ P&ID cho hệ thống lạnh có nhiều máy nén lạnh .4 2.1 Lựa chọn máy nén lạnh động phục vụ giám sát .7 2.2 Lựa chọn sensor hệ thống lạnh có nhiều máy nén lạnh .8 2.2.1 Lựa chọn thiết bị bảo vệ hệ thống lạnh 2.2.2 Lựa chọn thiết bị đo .12 2.2.3 Lựa chọn thiết bị mạch điều khiển phục vụ giám sát 14 2.2.4 Lựa chọn thiết bị mạch điều khiển .16 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT TRẠM LẠNH SỬ DỤNG NHIỀU MÁY NÉN LẠNH 18 3.1 Giám sát chỗ .18 3.1.1 Thiết kế tủ điện 18 3.1.2 Thiết kế mạch giám sát .20 3.2 Giám sát từ xa thông qua phần mềm wincc .32 3.2.3 Phần mềm wincc 35 3.2.4 Viết chương trình PLC 36 3.2.5 Giám sát Wincc 40 KẾT LUẬN 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Sơ đồ P & ID hệ thống lạnh Hình Cấu tạo rơle áp suất 10 Hình 2 Rơ le áp suất .10 Hình Cấu tạo rơle áp suất dầu 12 Hình Rơ le áp suất dầu 12 Hình Cảm biến mức 13 Hình Sơ đồ chân cảm biến mức 14 Hình Cảm biến nhiệt độ .14 Hình Sơ đồ chân cảm biến nhiệt độ 14 Hình Bộ điều khiển nhiệt độ OM352UNI 15 Hình 10 Sơ đồ đầu nối với cảm biến nhiệt độ 16 Hình 11 Ampe kế 17 Hình 12 Vơn kế 17 Hình 13 Đèn báo hoạt động 18 Hình 14 Rơle trung gian .18 Hình 15 Sơ đồ chân Rơle trung gian 19 Hình PLC S7 -300 33 Hình Giao diện phần mềm wincc 35 Hình 3 Giám sát giao diện Wincc 40 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm qua hệ thống lạnh ngày ứng dụng nhiều đời sống, công nghệ ngày đổi cải tiến phục vụ nhu cầu sống Các thiết bị, công nghệ ứng dụng tự động hóa ngày phát triển, hệ thống điều khiển tự động cảnh báo hệ thống cảm biến, ứng dụng PLC phục vụ trình điều khiển, giám sát hệ thống phần mềm HMI, Wincc, để tối ưu q trình vận hành Chính việc ứng dụng cơng nghệ tự động hóa vào hệ thống trạm lạnh ngày phổ biến không ngừng cải tiến phục vụ trình sản suất Đáp ứng nhu cầu cần thiết phục vụ đời sống Mục đích nghiên cứu Hệ thống lạnh ngày phổ biến có vai trị quan trọng trình sản suất, bảo quản thực phẩm Xuất phát từ vấn đề với đề tài giao: “ Thiết kế giám sát trạm lạnh có nhiều máy nén lạnh dùng động không đồng khởi động – tam giác từ lưới điện “ giúp em hiểu biết thêm trình vận hành giám sát hệ thống lạnh Việc nghiên cứu phát triển trình thiết kế giám sát hệ thống lạnh giúp cho vận hành sản xuất, bảo quản thực phẩm hiệu Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tượng nghiên cứu: “ Hệ thống lạnh có nhiều máy nén lạnh “ Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng cấu trúc giám sát hệ thống lạnh có nhiều máy nén lạnh, xây dựng sơ đồ P&ID, xây dựng mạch thu thập tín hiệu giám sát từ contactor, cảm biến, xây dựng thuật tốn chương trình điều khiển PLC Phương pháp nghiên cứu khoa học Để thiết kế hệ thống giám sát ta sử dụng phương pháp như: + Về mặt lý thuyết: Tìm hiểu cấu trúc chung cho hệ thống giám sát trạm lạnh, thiết kế vẽ cho hệ thống trạm lạnh + Về mặt mô giám sát: Sử dụng phần mềm Step7 để xây dựng khâu giám sát Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Giúp ta sử dụng thông thạo phần mềm Step7, AutoCad,… qua nghiên cứu hiểu rõ đề tài CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TRẠM LẠNH CÓ NHIỀU MÁY NÉN LẠNH 1.1 Khái quát hệ thống thiết kế Hệ thống giám sát trạm lạnh phục vụ việc bảo thịt đông lạnh, nhiệt độ bảo quản – 18 độ C đến – 25 độ C Bảo quản 50 thực phẩm kích thước kho lạnh có chiều dài x chiều rộng x chiều cao( 10 x x 3) (m) Sử dụng máy nén lạnh trục vít Sử dụng kho lạnh kho lạnh gồm máy nén lạnh, có chế độ tự động cấp lạnh kho lạnh không hoạt động 1.2 Yêu cầu hệ thống giám sát trạm lạnh có nhiều máy nén lạnh + Yêu cầu điều khiển: Có thể điều khiển từ xa chỗ, giám sát điểm đo, cách hệ thống máy nén + Yêu cầu đo lường: Đảm bảo thu thập tín hiệu đo lường cảm biến, thống số kỹ thuật, yêu cầu kho lạnh + Yêu cầu hiển thị: Thông số đầy đủ xác, có đèn báo động, để xảy cố có biện pháp khắc phục kịp thời + Yêu cầu quản lý: Luôn nâng cấp, bảo hành sửa chữa hệ thống lạnh, phải đảm bảo yêu cầu sau đây: - Hệ thống ổn định trì liên tục - Vận dụng tối đa tài ngun - Tối ưu hóa cơng lắp đặt bảo trì, sửa chữa - Mơi trường làm việc ln đảm bảo an tồn 1.3 Sơ đồ P&ID cho hệ thống lạnh có nhiều máy nén lạnh Hình 1 Sơ đồ P & ID hệ thống lạnh Giải thích ký hiệu: Giám sát máy nén 1: + HP1: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa hút máy nén + LP1: Cảm biến áp suất báo mức thấp hút máy nén + NP1: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa hút máy nén + HP5: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa đẩy máy nén + LP5: Cảm biến áp suất báo mức thấp đẩy máy nén + NP5: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa đẩy máy nén + H1Poil: Cảm biến áp suất báo mức cao dầu máy nén + L1Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén + N1Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén Giám sát máy nén 2: + HP2: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa hút máy nén + LP2: Cảm biến áp suất báo mức thấp hút máy nén + NP2: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa hút máy nén + HP6: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa đẩy máy nén + LP6: Cảm biến áp suất báo mức thấp đẩy máy nén + NP6: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa đẩy máy nén + H2Poil: Cảm biến áp suất báo mức cao dầu máy nén + L2Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén + N2Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén Giám sát máy nén 3: + HP3: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa hút máy nén + LP3: Cảm biến áp suất báo mức thấp hút máy nén + NP3: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa hút máy nén + HP7: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa đẩy máy nén + LP7: Cảm biến áp suất báo mức thấp đẩy máy nén + NP7: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa đẩy máy nén + H3Poil: Cảm biến áp suất báo mức cao dầu máy nén + L3Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén + N3Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén Giám sát máy nén 4: + HP4: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa hút máy nén + LP4: Cảm biến áp suất báo mức thấp hút máy nén + NP4: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa hút máy nén + HP8: Cảm biến áp suất báo cao áp xuất cửa đẩy máy nén + LP8: Cảm biến áp suất báo mức thấp đẩy máy nén + NP8: Cảm biến áp suất báo áp suất bình thường cửa đẩy máy nén + H4Poil: Cảm biến áp suất báo mức cao dầu máy nén + L4Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén + N4Poil: Cảm biến áp suất báo mức thấp dầu máy nén Giám sát mức công chất lỏng 1: + LH1: Mức cao bình BC + LL1: Mức thấp bình BC + LN1: Bình thường BC Giám sát mức cơng chất lỏng 2: + LH2: Mức cao bình BC + LL2: Mức thấp bình BC + LN2: Bình thường BC Giám sát nhiệt độ trạm lạnh 2: + T1: Nhiệt độ bình ngưng + T2: Nhiệt độ bình bay + T3: Nhiệt độ kho lạnh + T4: Nhiệt độ nước làm mát Giám sát nhiệt độ trạm lạnh 2: + T5: Nhiệt độ bình ngưng + T6: Nhiệt độ bình bay + T7: Nhiệt độ kho lạnh + T8: Nhiệt độ nước làm mát CHƯƠNG LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT MỘT TRẠM LẠNH CÓ NHIỀU MÁY NÉN LẠNH 2.1 Lựa chọn máy nén lạnh động phục vụ giám sát Lựa chọn máy nén lạnh trục vít hãng MYCOM có thơng số để giám sát sau: Bảng Bảng thông số máy nén lạnh Đặc điểm kỹ thuật Thông số làm việc điều kiện thường Thông số điều kiện làm việc Nhiệt độ hút vào >- 18°c -9,5 đến - 6,5°c Áp lực dầu >1.1 bar 2,0 - 2,2bar Áp suất 14- 17,5bar 13 - 13,5bar Nhiệt độ đầu 32°c 65 - 75°c Phạm vi điêu chỉnh suất lạnh 10% - 100% 65 - 75% Động 1150V/p, 220V/380V, 50Hz Động bơm: Bơm công nghiệp Forerun MF 32/160B (2.2KW) (3 Pha) - Điện áp: 3P/380V-50HZ - Công xuất : 2.2kw (3hp) - Cột áp : H = 30 – 16m Lưu lượng : Q = 18 – 24m3/h - Họng hút xả : 50 x 32mm 2.2 Lựa chọn sensor hệ thống lạnh có nhiều máy nén lạnh 2.2.1 Lựa chọn thiết bị bảo vệ hệ thống lạnh a, Rơle áp suất cao rơle áp suất thấp: Hình Cấu tạo rơle áp suất + Rơ le áp suất cao sử dụng bảo vệ máy nén áp suất đầu đẩy cao mức quy quy định, tác động trước van an toàn mở Hơi đẩy dẫn vào hộp xếp phía rơ le, tín hiệu áp suất hộp xếp chuyển thành tín hiệu khí chuyển dịch hệ thống tiếp điểm, qua ngắt mạch điện khởi động từ máy nén Giá trị đặt điều chỉnh thơng qua vít “A” Độ chênh áp suất làm việc điều chỉnh vít “B” Khi quay vít “A” “B” kim áp suất đặt di chuyển thị áp suất + Rơ le áp suất thấp sử dụng để tự động đóng mở máy nén, hệ thống lạnh chạy tự động Khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van điện từ ngừng cấp dịch cho dàn lạnh, máy thực rút gas bình chứa áp suất phía đầu hút giảm xuống giá trị đặt, rơ le áp suất tác động dừng máy Khi nhiệt độ phòng lạnh lên cao van điện từ mở, dịch vào dàn lạnh áp suât hút lên cao vượt giá trị đặt, rơ le áp suất thấp tự động đóng mạch cho động hoạt động Lựa chọn role áp suất: DANFOSS KP1