Đề tài thiết kế hệ thống scada trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BÁO CÁO MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SCADA TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Min Châu Phước Nhật Trần Lê Công Ẩn Trần Nguyễn Thiên Ý 20TDH1 20TDH1 20TDH2 20TDH2 Giảng viên: TS Nguyễn Thị Kim Trúc Đà Nẵng, tháng 5/2023 Nội dung Chương 1: Tổng quan hệ thống tham chiếu theo mơ hình phân cấp I Tổng quan hệ thống: Nguyên lý hoạt động: Liệt kê thiết bị: II Tham chiếu mơ hình: Chương 2: Lựa chọn giải pháp truyền thông cho cấp nhà cung cấp thiết bị I Cấp trường: bơm, van, biến tần, cảm biến, động cơ: Giao thức Các thiết bị cấp trường: II Cấp điều khiển: PLC, HMI, modules remote I/O 10 Giao thức: 10 Các thiết bị cấp điều khiển: 10 III Cấp điểu khiển giám sát: PLC, PC 13 Chương 3: Phân tích giải pháp truyền thông cho cấp 14 I Cấp thiết bị cấp trường : 14 II Cấp điều khiển : 23 III Cấp điều khiển giám sát: 27 Tài liệu tham khảo 34 Chương 1: Tổng quan hệ thống tham chiếu theo mơ hình phân cấp I Tổng quan hệ thống: Nguyên lý hoạt động: -Ban đầu nước thải theo hệ thống ống dẫn đưa vào bể tiếp nhận Khi cảm biến mức cao trả tín hiệu High Vanin đóng lại ngừng bơm nước vào bể Đồng thời hai bơm hoạt động luân phiên để bơm nước sang bể xử lý -Nước bơm vào bể điều hòa từ bể tiếp nhận đo độ pH cảm biến đo pH Giá trị pH thực bể so sánh liên tục với giá trị pH đặt trước Nếu giá trị pH bể lệch chuẩn quy định Van hóa chất bể máy khuấy hoạt đợng để trung hịa nước Nước bơm từ bể chưa vào xử lý trung hòa bể chứa cạn bể điều hịa đồng thời đầy thơng qua hai máy bơm luân phiên đưa nước đến bể xử lý -Sau nước thải qua thiết bị tạo phản ứng keo tụ siêu tốc máy nén khí bơm áp lực khởi đợng để trợn khí bợ trợn khí Nước đưa vào bồn khí tan bơm áp lực cao Khơng khí cấp vào bồn khí tan máy nén khí, nước khơng khí hịa trợn Khơng khí hịa tan áp lực một chất lỏng bơm trực tiếp vào bể Tuyển Nổi Thiết bị giám sát mức độ bùn đưa tín hiệu để điều khiển van xả bùn Khi mức đợ bùn đạt ngưỡng định van xả bùn mở đưa bùn đến công trình xử lý bùn Nước sau xử lý cảm biến mức nước trả mức High van khóa mở dẫn nước thải vào cơng trình xử lý -Nước thải dẫn qua bể kị khí.Bể kị khí hoạt đợng với dịng nước thải cấp vào bể dẫn từ lên thơng qua lớp đệm bùn hoạt tính bao gồm: hạt bùn nhỏ, lớn nhằm tăng trình tiếp xúc nước thải bùn qua tăng q trình phân hủy chất hữu nhiễm có nước thải -Nước thải từ bể UASB chảy qua bể Anoxic đến mức định làm cho cảm biến mức nước đạt mức trung bình có tín hiệu,khi máy khuấy hoạt đợng ln phiên,nước đến một mức định chảy qua bể qua ống dẫn -Nước từ bể Anoxic chảy vào bể Khi mực nước chạm phao cảm biến mức thấp (LSW.L.6 = 1), khởi đợng máy bơm khí (MTK.6 = 1), đảm bảo mơi trường hiếu khí cho vi sinh vật phân giải chất hữu cơ.Nước từ bể lắng chảy vào bể, cảm biến mức thấp kích hoạt , máy khuấy khởi động , van Clo mở để châm Clo vào bể khử trùng theo lưu lượng tính tốn Nước sau qua bể tiếp xúc chảy qua hệ thống quan trắc Nước sau xử lí xong tự chảy qua bể lắng bùn sinh học đầu bể, hỗ trợ máy bơm -Nước thải từ bể Aerotank đổ vào bể đến mức trung bình, cảm biến nước mức trung bình đưa tín hiệu khởi động động M.7.1 Bùn sau gạt sang phần chứa bên cạnh lúc đạt mức trung bình cảm biến mức bùn đưa tín hiệu khởi đợng động M.7.2 hút bùn sang bể thu bùn Phần nước phía sau bùn lắng xuống dẫn sang bể khử trùng hệ thống ống -Khi phao mức cao WGT1 tác động máy bơm M1 hoạt đợng để bơm bã mỡ đến quy trình ép đễ tách nước tiếp tục q trình lọc sau mợt thời gian đảm bảo bơm xong lượng mỡ bể máy bơm ngừng hoạt đợng - Cấp trường: Cảm biến mức, cảm biến siêu âm, phụ tải chấp hành bể giao tiếp với PLC khu vực qua giao thức CC- Link -Cấp điều khiển: Các PLC khu vực (normal) điều khiển PLC tổng ( control ) thông qua giao thức CC-Link - Cấp điều khiển giám sát: PLC tổng điều khiển( mater) giao tiếp với PC thông qua giao thức MC protocol Sơ đồ phân cấp hệ thống Liệt kê thiết bị: - Cấp trường: bơm, van, biến tần, cảm biến, động Cấp điều khiển: PLC, HMI, modules remote I/O Cấp điểu khiển giám sát: PLC, PC II Tham chiếu mơ hình: Chương 2: Lựa chọn giải pháp truyền thông cho cấp nhà cung cấp thiết bị I Cấp trường: bơm, van, biến tần, cảm biến, động cơ: Giao thức CC-Link IE Field - CC-Link mạng lưới Fieldbus xử lý hai chu kỳ liệu I / O liệu liệu tham số mạch hở với tốc độ cao CC-Link phát triển Mitsubishi ngày quản lý CC-Link Partner Association (CLPA) CC-Link mạng phổ biến Châu Á Hơn nữa, sử dụng cho ứng dụng trọng thời gian dựa công nghệ tự động Mitsubishi CC-Link chứng nhận CLPA - CC-Link Fieldbus cho mạng truyền thông tốc độ cao bộ điều khiển thiết bị trường thông minh I/Os, cảm biến bộ truyền đợng mạng lưới với 65 trạm, cung cấp khả truyền thông thật mà không cần lặp lại Được hỗ trợ mật độ rộng thiết bị tự động từ nhiều nhà máy, CC-Link cung cấp yếu tố truyền thơng cho sản xuất tích hợp hiệu q trình sở thơng qua cáp đơn Sự đáp ứng thời gian nhanh kết giao thức đơn giản hiệu cao.CC-Link bao hàm nhiều đặc tính cấp cao tính stand-by master, tháo gỡ tự đợng trở chức Slave tự động khôi phục từ tính lỗi truyền thơng.Có khả kết nối tương tác với thiết bị khác: ● ● ● ● ● Các khối I/O Màn hình cảm ứng HMI Cụm van điện từ Drive servo Máy tinh… Các thiết bị cấp trường: a Biến tần: FR-E700: b Máy bơm nước: c Van điện từ TPC: d Cảm biến nước siêu âm FINETEK: e Động máy khốy chìm: II Cấp điều khiển: PLC, HMI, modules remote I/O Giao thức: CC-Link IE Control Các thiết bị cấp điều khiển: a Bộ nguôn PLC: Q61P Thông số: ● Điện áp ngõ vào: 100-240VAC ● Điện áp ngõ ra: 5VDC ● Dòng điện ngõ ra: 6A6A 10 - → Như hình khớp với mơ hình phân cấp lớp thiết bị chấp hành Với Remote I/O AJ65SBTB-64AD: * Chúng ta vào phần Innital Setting để thực chuyển đổi Analog qua Digital : + Tagert Station số trạm mà Remote I/O AJ65SBTB-64AD mà quy định Sau đó, vào phần Regist Procedure để thiết lập 20