(Luận văn) nghiên cứu hệ thống giám sát và điều khiển hệ thống điện trong công ty cổ phần nước sạch thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP lu NGUYỄN HUY QUỲNH an n va p ie gh tn to NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CÔNG TY CỔ PHẦN NƯỚC SẠCH THÁI NGUYÊN d oa nl w an lu LUẬN VĂN THẠC SĨ ll u nf va CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Thái Nguyên – 2019 n va ac th i si MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN Học viên thực LỜI CẢM ƠN Học viên NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CÔNG TY CỔ PHẦN NƯỚC SẠCH THÁI NGUYÊN I Lý chọn đề tài II Mục tiêu nghiên cứu III Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài lu LỜI MỞ ĐẦU an n va CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 1.1 huận lợi khó khăn cho ngành sản xuất nước nước ta to gh tn 1.2 Khái quát chung Công ty cổ phần nước Thái Nguyên ie 1.2.1 Quá trình hình thành phát triển Công ty cổ phần nước Thái Nguyên p 1.2.2 Những đặc điểm sản xuất kinh doanh công ty nl w 1.3 Nhà máy nước Tích Lương oa 1.3.1 Khái quát chung nhà máy nước Tích Lương d 1.3.2 Sơ đồ khái qt quy trình cơng nghệ xử lí nước cấp lu va an CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ SẢN XUẤT VÀ CUNG CẤP u nf NƯỚC SẠCH .10 ll 2.1 Dây chuyền công nghệ 10 m oi 2.1.1 Nguyên liệu, nhiên liệu đầu vào 11 z at nh 2.1.2 Máy móc, thiết bị hạng mục cơng trình 12 2.1.3 Hồ sơ lắng 15 z gm @ 2.1.4 Bể phản ứng 15 2.1.5 Bể lắng .16 l 17 m co 2.1.6 Bể lọc 2.1.7 Bể chứa .20 an Lu 2.1.8 Trạm định lượng vôi, phèn, clo 20 ac th ii n va 2.1.9 Hồ chứa bùn 24 si 2.2 Một số cố máy móc cách khắc phục 25 2.2.1 Sự cố điện điều khiển 25 2.2.2 Sự cố kỹ thuật 26 2.3 Yêu cầu hệ giám sát điều khiển hệ thống điện cho nhà máy cung cấp nước sinh hoạt 27 2.4 Kết luận chương .28 CHƯƠNG III: TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NƯỚC .29 3.1 Tổng quan điều khiển lập trình PLC 29 3.1.1 Điều khiển lập trình gì? 29 lu 3.1.2 Ưu khuyết điểm PLC .29 an n va 3.1.3 Cấu trúc PLC .30 to 3.1.4 Nguyên lý hoạt động PLC 33 gh tn 3.2 Điều khiển lập trình với SIMATIC S7-200 .34 ie 3.2.1 Tổng quan PLC S7-200 .34 p 3.2.2.Các dịng thơng số kỹ thuật PLC S7-200 hãng SIEMEN 34 nl w 3.2.3.Cấu hình phần cứng PLC S7-200 34 d oa 3.2.4 Tập lệnh PLC S7-200 35 an lu 3.2.5 Tìm hiểu CPU 224 Siemens 38 va 3.2.6 Tìm hiểu Modul mở rộng S7-200 39 u nf 3.3 Thuật toán điều khiển pid S7-200 42 ll 3.3.1 Giới thiệu điều khiển PID 42 m oi 3.3.2 PID PLC S7-200 42 z at nh 3.4 Cảm biến áp suất 46 3.5 Biến tần INVT 47 z gm @ 3.5.1 Biến tần gì? .47 3.5.2 Phân loại biến tần 47 l m co 3.5.3 Tầm quan trọng biến tần công nghiệp 48 3.5.4 Biến tần Yaskawa E1000 48 an Lu 3.5 Bộ nguồn chiều .51 ac th iii n va 3.6 Động bơm .53 si 3.7 Tổng quan HMI - hình Weintek .54 CHƯƠNG IV : XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT TRONG NHÀ MÁY NƯỚC .57 4.1 Nguyên lý làm việc hệ thống 57 Màn hình HMI .58 4.2 Xây dựng lưu đồ thuật tốn cho mơ hình 59 4.2.1 Khái niệm 59 4.2.2 Lưu đồ thuật toán tổng quát .59 4.2.3 Lưu đồ thuật toán chi tiết 61 4.3 KẾT NỐI S7-200 VỚI MÁY TÍNH 63 lu 4.3.1 Các thiết bị sử dụng 63 an n va 4.3.2 Thiết lập truyền thông 63 to 4.4 Sơ đồ kết nối phần cứng hệ thống 65 gh tn 4.4.1 Sơ đồ kết nối PLC .65 ie 4.5 Quy trình kỹ thuật vận hành hệ thống máy bơm 66 p 4.5.2 Vận hành tủ điều khiển chế độ tay 69 nl w 4.5.3 Vận hành tủ điều khiển chế độ tự động 70 d oa 4.5.4 Kết chạy thực tế .71 an lu 4.6 Thiết kế chương trình điều khiển giám sát cho hệ thống .71 va 4.6.1 Giới thiệu WinCC 71 u nf 4.6.2 Kết nối WinCC với OPC .74 ll 4.6.3 Thiết kế WinCC cho đề tài .75 m oi KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CỦA LUẬN ÁN 78 z at nh TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 z m co l gm @ an Lu n va ac th iv si LỜI CAM ĐOAN Họ tên: Nguyễn Huy Quỳnh Học viên: Lớp cao học K20, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên Nơi công tác:Công ty cổ phần nước Thái Nguyên Tên đề tài luận văn thạc sĩ: “ Nghiên cứu hệ thống giám sát điều khiển hệ thống điện công ty cổ phần nước Thái Nguyên” Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Tôi xin cam đoan vấn đề trình bày luận văn lu nghiên cứu riêng cá nhân tôi, hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Hữu Công an n va giúp đỡ cán Khoa Điện, Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp - to Đại học Thái Nguyên Mọi thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ gh tn nguồn gốc p ie Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm số liệu luận văn Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 d oa nl w Học viên thực va an lu ll u nf Nguyễn Huy Quỳnh oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th v si LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn nhận hướng dẫn, bảo tận tình PGS.TS Nguyễn Hữu Cơng, người trực tiếp hướng dẫn luận văn cho Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, cán bộ, kỹ thuật viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ tốt để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn đóng góp quý báu bạn lớp động viên giúp đỡ trình thực đề tài Xin gửi lời chân thành cảm ơn đến quan xí nghiệp giúp tơi khảo sát tìm hiểu thực tế lấy số liệu phục vụ cho luận văn lu Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp an n va bạn bè ln động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn tơi suốt q trình học tập nghiên cứu hoàn thiện luận văn to gh tn Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 p ie Học viên d oa nl w ll u nf va an lu Nguyễn Huy Quỳnh oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th vi si THÔNG TIN ĐỀ TÀI Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CÔNG TY CỔ PHẦN NƯỚC SẠCH THÁI NGUYÊN Mã ngành: 8520201 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hữu Công I Lý chọn đề tài Ngày khoa học kĩ thuật phát triển với lên mặt cơng nghệ góp phần vào việc lên xã hội chủ nghĩa đất nước, áp dụng thành tựu khoa học kĩ thuật vào sản xuất dần thay người bước làm thay đổi tồn lu cơng nghiệp tồn giới nước ta nói riêng Cơng nghiệp hóa – đại an n va hóa dần trở thành xu hướng đại đầu tư vào đầu tư vào tương lai Khoa học kĩ thuật đưa vào nghành nói chung nghành điện nói riêng to gh tn rộng rãi Từ đề tài ta hiểu hệ thống giám sát điều khiển gì, ie thành phần giám sát điều khiển, chức nguyên lý hoạt động p sao, phần mềm hệ thống chạy hệ thống biết tầm vai trò giám sát nl w điều khiển công nghiệp Qua hiểu việc áp d oa dụng giám sát điều khiển vào hệ thống xử lý nước quan trong việc kiểm an lu sát tạo sản phẩm ý muốn cụ thể nước sinh hoạt cung cấp mạng lưới cấp nước mà ta sử dụng va u nf Bản thân công tác Công ty cổ phần nước Thái Nguyên nên ll quan tâm đến hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA Chính m oi tơi chọn đề tài luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống giám sát z at nh điều khiển hệ thống điện công ty cổ phần nước Thái Nguyên” z m co l gm @ an Lu n va ac th vii si II Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung: Mục tiêu luận văn nghiên cứu cách hệ thống sở lý thuyết, ứng dụng công nghệ SCADA nhằm nâng cao lực quản lý, điều hành sản xuất nhà máy, xí nghiệp với việc ứng dụng cơng nghệ SCADA ngày nhiều góp phần thúc đẩy kinh tế, khoa học cơng nghệ Nước nói chung tỉnh Thái Ngun nói riêng thời đại cơng nghiệp hóa Mục tiêu cụ thể: Mục tiêu cụ thể đặt nâng cao lực quản lý, điều hành sản xuất nhà máy sản xuất nước sạch, quản lý vận hành tự động từ công đoạn nước thô sản phẩm nước sinh hoạt, sử dụng ngày với chi phí vận hành nhỏ: lu III Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài an n va Ý nghĩa khoa học: gì, thành phần Scada, chức nguyên lý hoạt động, gh tn to  Đề tài nghiên cứu hệ thống Scada nhà máy nước làm rõ rệt hệ thống Scada p ie phần mềm hệ thống chạy hệ thống, biết tầm vai trò Scada Ý nghĩa thực tiễn: nl w  công nghiệp d oa  Đề tài nghiên cứu xuất phát từ việc khoa học công nghệ phát triển nhu cầu thực an lu tế nhà máy sản xuất nước địa bàn tỉnh, đo kết mang va tính thực tiễn cao, tham khảo để áp dụng vào sản xuất nước nhà ll u nf máy tỉnh Thái Nguyên tỉnh nước oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th viii si LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta biết, sống trái đất nước Nước nguồn tài nguyên quý giá người, thành phần thiết yếu sống Đối với môi trường tự nhiên, nước tạo vịng tuần hồn để trì phát triển mn lồi, điều hịa khí hậu trái đất…Đối với người, nước chiếm 70% trọng lượng thể, giúp thể điều hòa thân nhiệt, tham gia vào thành phần cấu tạo mô, tế bào, thành phần máu Nước dung mơi hịa tan vận chuyển chất nuôi dưỡng thể, thành phần thiếu sinh hoạt đời sống Con người nhịn ăn vịng tuần khơng thể không uống nước ngày hàng ngày thể cần 2-10 lít nước cho hoạt động bình thường Nhận thức tầm quan trọng đó, cần phải bảo vệ, khai thác, sử dụng hợp lí nguồn nước trái lu đất an n va Ngày nay, với phát triển công nghiệp, đô thị bùng nổ dân số làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt ô nhiễm dần Vì người phải biết xử lý to gh tn nguồn nước cấp để có đủ số lượng chất lượng cho nhu cầu sinh hoạt sản xuất ie cơng nghiệp Xử lí nước cấp chiến lược quan trọng để phát triển p kinh tế xã hội quốc gia giới Ở nước ta nhiều nhà máy xử lí cấp nước nl w sinh hoạt xây dựng phát triển đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh theo tiêu chuẩn d oa nước Bộ Y tế đảm bảo cho sức khỏe người Trong đó, Nhà máy nước Túc an lu Duyên, tiền thân Công ty Nước Thái Nguyên ngày đơn vị đạt thành tựu đáng kể đóng góp chung vào nghiệp phát triển kinh tế u nf va xã hội tỉnh Thái Nguyên ll Là xí nghiệp xử lí nước trực thuộc Công ty Cổ phần Nước Thái Nguyên, m oi công suất không ngừng nâng lên nhờ cải tiến kỹ thuật áp dụng khoa học – z at nh công nghệ đại, nhà máy nước Tích Lương đóng vai trị quan trọng vấn đề kinh tế – xã hội toàn tỉnh Thái Nguyên, tỉnh lân cận với nước Chất lượng nước z gm @ đầu xí nghiệp đạt tiêu chuẩn an tồn cho người sử dụng theo tiêu chuẩn 01:2009/BYT Y tế Xí nghiệp khơng có nhiệm vụ cung cấp nước dùng l m co sinh hoạt cho 70 % hộ dân sống địa bàn tỉnh, cung cấp nước dùng sản xuất cho nhiều nhà máy hoạt động tỉnh mà tạo điều kiện việc làm ổn định cho nhiều lao động, an Lu góp phần tăng doanh thu Cơng ty nước Thái Nguyên, đóng góp vào ngân sách Nhà n ac th ix va nước phát triển kinh tế - xã hội địa phương si CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Nước khơng khí thành phần thiếu sống sinh vật Đối với hoạt động người ăn uống, sản xuất kinh doanh nước thành phần thiếu Hiện việc sản xuất cung cấp nước vấn đề nóng bỏng đặt nhân loại đặc biệt thành phố lớn giới nói chung Việt Nam nói riêng 1.1 Thuận lợi khó khăn cho ngành sản xuất nước nước ta lu an n va p ie gh tn to w oa nl Việt Nam nằm khu vực nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm có lượng mưa trung bình d vào diện cao, có nhiều sơng ngịi có nhiều thuận lợi nguồn nước tự nhiên, lu an nhiên sản xuất nước chất lượng nước vấn đề quan tâm So phong phú đa dạng ll u nf va sánh với nhiều quốc gia giới, Việt Nam có nguồn tài nguyên nước lục địa oi m Thuận lợi tài nguyên nước tương đối phong phú Về nước mặt, trung bình z at nh hàng năm lãnh thổ Việt Nam nhận từ không trung 1944mm nước mưa khoảng 1000mm bốc trở lại khơng trung, số cịn lại hình thành lãnh thổ nước z ta lượng nước mặt khoảng 310 tỷ m3 Tính bình qn người dân Việt Nam có @ gm 3870m3 nước năm 10,6m3, tức 10600 lít nước ngày Trong lúc nước l công nghiệp nay, tổng nhu cầu nước ngày bình quân theo đầu người, m co vào 7400 lít/người/ngày; bao gồm 340 lít cho sinh hoạt, 2540 lít cho nơng nghiệp người/ ngày khoảng từ 100-150 lít Đối với Nơng thơn, an Lu 4520 lít cho cơng nghiệp Ở nước ta đô thị lớn lượng nước sinh hoạt cấp cho n va ac th si 4.4 SƠ ĐỒ KẾT NỐI PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG 4.4.1 Sơ đồ kết nối PLC lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu Hình 4.8: Sơ đồ kết nối phần cứng PLC n va ac th 65 si 4.4.2 Sơ đồ kết nối biến tần lu an n va to gh tn Hình 4.9: Sơ đồ kết nối biến tần ie 4.5 Quy trình kỹ thuật vận hành hệ thống máy bơm p 4.5.1 Vận hành chỗ tủ điều khiển biến tần nl w  Chế độ vận hành sử dụng để điều khiển độc lập máy bơm mà không d oa liên động đến máy bơm khác, khơng có chế độ điều khiển ổn định áp suất tự lu động; việc điều khiển áp suất thực tay cách thay đổi tần số va an biến tần trực tiếp bàn phím tủ u nf  Chế độ vận hành sử dụng trường hợp cần vận hành độc lập ll bơm, sửa chữa chỗ, chạy kiểm tra thiết bị trạm m oi  Khi chuyển chế độ vận hành: Chỉ điều khiển tủ điều khiển (các nút điều z at nh khiển tủ điều khiển trung tâm không điều khiển được)  Các lưu ý trước thực thao tác khởi động hệ thống máy bơm: z quy trình kỹ thuật ban hành nhà máy! m co l gm @  Việc đảm bảo điều kiện kỹ thuật để khởi động bơm thực theo an Lu n va ac th 66 si  Các bước chạy vận hành tủ máy 160KW: Aptomat Tổng lu an n va to gh tn Aptomat máy B Aptomat máy C p ie Aptomat máy A d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z n ac th 67 va Bước 2: Bật Aptomat cho máy cần chạy (A, B C) an Lu Bước 1: Bật Aptomat Tổng m co l gm @ Hình 4.10 Tủ cấp nguồn hệ thống si Bước 3: Trên hình KeyPad biến tần tương ứng, chọn tham số PAR cách bấm phím nhấn , nhấn , sau chọn tham số b1-01, tiếp tục , dùng phím tần từ bàn phím), sau ấn chọn giá trị 00 (dùng để điều khiển biến để xác nhận giá trị lu an n va tn to gh Hình 4.11 Bàn phím điều khiển biến tần p ie Bước 4: Chọn giá trị tần số đặt trước tương ứng với áp suất cần chạy cách nhấn đến bên trái hình chữ F, nhấn nl , nhấn để chọn giá trị tần số, sau d oa phím w phím va an lu nhấn để xác nhận Bước 5: Sau chắn đảm bảo điều kiện để chạy bơm, nhấn phím để chuyển đổi giá trị cần quan sát tần số đầu oi m phím ll u nf để chạy biến tần Trong q trình biến tần chạy, dùng z at nh ra, dòng điện, điện áp ,v.v… Khi muốn dừng bơm, nhấn z  Trong biến tần-bơm chạy cần điều chỉnh áp suất chọn tầnsốtheo @ gm bước 4! m co để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn! l  Trong biến tần-bơm chạy cần thường xuyên kiểm tra thông sốhệ thống an Lu n va ac th 68 si 4.5.2 Vận hành tủ điều khiển chế độ tay Màn hình Nút khởi động Nút dừng Nút dừng Hình 4.12 Nút ấn mặt tủ điều khiển lu an n va p ie gh tn to w Hình 4.13 Màn hình HMI oa nl  Các bước chạy vận hành: d Bước 1: Bật Aptomat Tổng tủ biến tần 160KW 75KW A, B C Chọn chế độ lu an TĐ (tự động) cho máy A, B C u nf va Bước 2: Chọn chế độ Bằng tay (nút hiển thị màu xanh) hình HMI Sau chọn máy cần chạy tương ứng (nút màu xanh) hình HMI ll oi m  Chỉ chọn máy hàng, tức dải công suất! z at nh Bước 3: Chọn áp suất đặt HMI Bước 4: Nhấn nút START tủ điều khiển z  Trong biến tần-bơm chạy cần thường xuyên kiểm tra thông sốhệ m co l gm @ thống để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn! an Lu n va ac th 69 si 4.5.3 Vận hành tủ điều khiển chế độ tự động lu an n va Hình 4.14 Cài đặt chế độ hình HMI tn to  Trước chạy chế độ tự động, hệ thống phải khởi động chế độ tay tủ điều khiển! p ie gh d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul Hình 4.15 Cài đặt chế độ chạy cho phép bơm hình HMI Bước 1: Cài đặt thời điểm chuyển đổi áp suất, máy phép z chạy hình HMI Chọn chế độ tự động HMI @ co l thái hoạt động theo áp suất đặt trước gm Bước 2: Chọn chế độ tự động HMI Hệ thống tự động chuyển trạng m  Trong biến tần-bơm chạy cần thường xuyên kiểm tra an Lu thông sốh ệ thống để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn! n va ac th 70 si 4.5.4 Kết chạy thực tế lu an Hình 4.16 Màn hình HMI hiển thị thơng tin hệ thống va n 4.6 THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CHO 4.6.1 Giới thiệu WinCC Thông thường hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data p ie gh tn to HỆ THỐNG w Aquisition) yêu cầu phần mềm chuyên dụng để xây dựng giao diện điều khiển oa nl HMI (Human Machine Interface) phục vụ việc sử lý lưu trữ liệu d Phần mềmWinCC Siemens phần mềm chuyên dụng cho mục đích nf va 4.6.1.1 Khái niệm an lu lm ul WinCC chương trình ứng dụng Scada lĩnh vực dân dụng z at nh oi công nghiệp WinCC dùng để điều hành hình thị hệ thống điều khiển tự động hóa sản xuất trình.WinCC chữ viết tắt Window Control Center, phần mền hãng Siemens z dùng để giám sát, điều khiển thu thập liệu trình sản xuất Theo nghĩa @ gm hẹp, WinCC chương trình hỗ trợ cho người lập trình thiết kế giao diện Người l Máy– HMI (Human Machine Interface) hệ thống SCADA (Supervisory Control m co And Data Acquisition), với chức thu thập liệu, giám sát điều khiển an Lu q trình sản xuất Những thành phần có WinCC dễ sử dụng, giúp người dùng tích hợp ứng dụng có sẵn mà khơng gặp trở ngại n va ac th 71 si Với WinCC, người dùng trao đổi liệu trực tiếp với nhiều PLC hãng khác Misubishi, Allen Braddly, Siemens,v.v…thông qua cổng COM với chuẩn RS – 232 máy tính với chuẩn RS – 485 PLC Khi sử dụng WinCC để thiết kế giao diện điều khiển Người – Máy (HMI) mạng SCADA, WinCC sử dụng chức sau: + Graphics Designer: thực dễ dàng chức mô hoạt động qua đối tượng đồ họa WinCC, Windows, OLE, I/O,… với nhiều thuộc tính động (Dynamic) + Alarm Logging: thực việc hiển thị thông báo hay báo cáo hệ thống vận hành Đảm trách thông báo nhận lưu trữ, để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp lưu trữ chúng Ngồi ra, Alarm Logging cịn giúp ta tìm nguyên lu nhân lỗi an + Tag Logging: Thu thập, lưu trữ nén giá trị đo nhiều dạng va n khác Tag Logging cho phép lấy liệu từ trình thực thi, chuẩn bị để tn to thị lưu trữ liệu Dữ liệu cung cấp tiêu chuẩn cơng nghệ + Report Designer: có nhiệm vụ tạo thông báo, báo cáo kết p ie gh kỹ thuật quan trọng liên quan đến trạng thái hoạt động toàn hệ thống nl w lưu dạng trang nhật ký kiện d oa 4.6.1.2 Các thành phần WinCC nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu Hình 4.17: Giao diện phần mềm wincc ac th si 4.6.1.3 Các thành phần cửa sổ dự án n va 72 - Máy tính (Computer): Quản lý tất trạm (WorkStation) trạm chủ (Server) nằm Project - Quản lý tag (Tag Managerment): Là khu vực quản lý tất kênh, quan hệ Logic, tag (biến) trình (Tag process), tag (biến) trung gian PLC (Tag Internal) nhóm nhóm tag (Tag Groups) - Loại liệu (Data Types):Chứa loại liệu gán cho Tag kênh khác - Các trình soạn thảo Editor :Các trình soạn thảo liệt kê vùng dùng để soạn thảo điều khiển dự án hoàn chỉnh , chức soạn thảo cho bảng sau: Bộ soạn thảo WinCC lu Chương trình soạn thảo Giải thích an n va p ie gh tn to Nhận thông báo từ trinh để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp lữu trữ thơng báo Cho phép nhóm người sử dụng điều khiển truy nhập Chứa văn tùy thuộc ngôn ngữ người dung tạo Cung cấp hệ thống báo cáo tích hợp sử dụng để báo cáo liệu, giá trị, thông báo hành lưu trữ, hệ thống tài liệu người sử dụng Cho phép tạo dự án động tùy thuộc vào yêu cầu đặc biệt Bộ soạn thảo cho Alarm Logging (Báo động) User Administrator (Quản lí người dung) Text Library (Thư viện văn bản) d oa nl w Report Designer (Báo cáo) nf va an lu Global Script sử dụng hay nhiều dự án tùy theo kiểu chúng Xử lý giá trị đo lường lưu trữ chúng thời gian dài Cung cấp hình hiển thị kết nối đến trình z at nh oi z l gm @ Tag Logging (Hiển thị giá trị xử lí) Graphics Designer (Thiết kế đồ họa) lm ul (Viết chương trinh) phép tạo hàm thao tác Tất Modul thuộc hệ thống WinCC không cần thiết co m khơng thiết phải cài đặt hết an Lu n va ac th 73 si Các kiểu liệu ( Data Types) có WinCC:  Binary Tag: kiểu nhị phân.  Signed – Bit Value: kiểu bit có dấu.  Unsigned – Bit Value: kiểu bit không dấu.  Signed 16 – Bit Value: kiểu 16 bit có dấu.  Unsigned 16 – Bit Value: kiểu 16 bit không dấu.  Signed 32 – Bit Value: kiểu 32 bit có dấu.  Unsigned 32 – Bit Value: kiểu 32 bit không dấu.  Floating Point Number 32 bit IEEE 754: kiểu số thực 32 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754.  Floating Point Number 64 bit IEEE 754: kiểu số thực 64 bit theo tiêu lu chuẩn IEEE 754. an va  Text Tag bit character set: kiểu ký tự bit. n  Text Tag 16 bit character set: kiểu ký tự 16 bit. to 4.6.2 Kết nối WinCC với OPC OPC phần mềm trung gian kết dùng để kết nối WinCC với PLC, nhiệm p ie gh tn  Raw Data type: kiểu liệu thơ. w vụ OPC trao đổi liệu WinCC với PLC, chương trình sử oa nl dụng phần mềm PC-Acess PC-Acess lấy liệu PLC thông qua việc cập nhật d miền nhớ, địa vào vật lý an lu Việc lấy liệu từ Microwin nf va phần mềm PC-Acess nhập trực lm ul tiếp biến cách Click chuột phải vào giao diện hình → z at nh oi New Item → Xuất hộp thoại hình bên: z Address: Chọn kiểu địa l - gm Name: Chọn tên biến @ - m co Hình 4.18 Hộp thoại Item PC- Data Type: Kiểu liệu an Lu Acess High: Giá trị cao biến ac th 74 n - va chọn si - Low: Giá trị thấp biến chọn Hoặc Imposs lúc nhiều Tags cách vào File → Import Symbols, đề tài sử dụng tags sau: lu an n va gh tn to Hình 4.19 Các tag sử dụng đề tài ie p 4.6.3 Thiết kế WinCC cho đề tài d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th 75 si lu an Hình 4.20 Giao diện điều khiển đề tài n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ Hình 4.21 Giao diện giám sát đề tài an Lu n va ac th 76 si lu an n va to ie gh tn Hình 4.22 Các tag đề tài sử dụng wincc p 4.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG nl w Ở chương giải thích nguyên lý làm việc hệ thống, sơ đồ kết nối thiết bị oa mơ hình, trình bày chức thiết bị sử dụng mơ hình Giải thích lưu d đồ thuật tốn dạng tổng qt dạng chi tiết, trình bày phương pháp truyền thơng PLC lu va an Máy tính, lập trình u nf phần mềm Microwin, phần mềm WinCC, sơ đồ kết nối vào/ra vật lý cho ll cách nhìn tổng quát hệ thống SCADA, phương pháp điều khiển giám sát hoạt m oi động hệ thống loại hình HMI Runtime trực tiếp máy tính Hiểu z at nh bước để thực giám sát phần mềm WinCC, cách kết nối WinCC với phần mềm Microwin công cụ(hay Tab) thông dụng hệ thống điều z gm @ khiển giám sát Và ứng dụng lý thuyết WinCC để thực đề tài cụ thể giám sát hệ thống điện động Qua chương nắm bắt trình tự để lập trình kết nối l m co hệ thống điều khiển cụ thể an Lu n va ac th 77 si KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CỦA LUẬN ÁN Kết luận Tuy công nghệ SCADA xuất tương đối lâu việc ứng dụng vào giám sát, điều hành, điều khiển vận hành nhà máy sản xuất nước theo yêu cầu công nghệ tối ưu vận hành áp lực theo thời gian nhằm giảm thiểu giá thành tương đối mới, cần có nhiều đề tài nghiên cứu vấn đề Thơng qua hệ thống SCADA quản lý, giám sát hệ thống địa điểm thông qua mạng truyền thông liệu Do khái niệm khoảng cách khơng cịn trở ngại việc điều hành, điều khiển hệ thống Hệ thống SCADA giúp trình xử lý tình diễn nhanh chóng có hỗ trợ tính toán điều khiển tiên tiến lưu trữ liệu lâu dài, giúp công tác quản lý, đánh giá dự đốn xác bối cảnh thị trường lu cung cấp nước cạnh tranh dần hình thành an Hệ thống thiết kế có ưu điểm sau: va n  Giá thành thấp  Trong hệ thống dùng PLC ie gh tn to  Hệ thống thích hợp cho nhà máy vừa nhỏ p  Hệ thống mở rộng dễ dàng nl w  Hệ thống tích hợp điều khiển gám sát trình với điều khiển giám sát oa điện (thông qua biến tần điều khiển động cơ) d  Có thể lựa chọn tự thành phần (thiết bị, phần mềm) cho hệ thống lu Đóng góp Kiến nghị luận văn u nf va an  Giảm thiểu thời gian lắp đặt hệ thống ll Thông qua kết nghiên cứu luận văn có thêm nhiều hệ thống cơng trình m oi cung cấp nước áp dụng công nghệ SCADA vào quản lý vận hành z at nh nước ta việc sử dụng công nghệ vào quản lý, khai thác, giám sát cơng trình cấp nước đầu mối nhà máy sản xuất nước theo số toán điều khiển z @ tối ưu nhằm làm giảm lượng tiêu thụ điện, giảm tổn thất chưa nhiều Cần nâng cao kỹ gm bảo trì bảo dưỡng, xử lý hư hỏng hệ thống giám sát tự động hóa cho kỹ sư, m co l công nhân nhà máy để quản lý sữa chữa hệ thống kịp thời Trong thời gian tới, hệ thống SCADA cần kết nối lên hệ thống Internet sử an Lu dụng công nghệ IoT nhằm tận dụng mạnh cơng nghệ để giám sát điều khiển từ xa, thực thuật toán điều khiển phức tạp n va ac th 78 si TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D T Lượng, Giáo trình hệ thống cấp nước, Hà Nội: Nhà xuất Xây dựng, 2006 [2] 02 10 2019 [Online] Available: http://nuocsachthainguyen.vn/default.aspx?lang=vi&tab=home [3] N V D Bùi Hồng Huế, Hướng Dẫn Thực Hành PLC S7-200, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2017 [4] C C Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7-200, TP Hồ Chí Minh, 2008 lu [5] P V H Đặng Tiến Trung, Hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu an SCADA Hệ thống điện, Hà Nội: Nhà xuất Đại học Bách Khoa, va n 2012 to Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2016 ie gh tn [6] N H Công, "Giáo trình Đo lường Điều khiển từ xa," Nhà xuất p [7] B An [Online] Available: https://baoanjsc.com.vn/vn/sanpham-130/Bien- nl w tan/Yaskawa/Bien-tan-Yaskawa-dong-E1000.aspx [Accessed 03 10 2019] d oa [8] Đ T H Trần Xuân Minh, Điện tử Công suất, Hà Nội: Nhà Xuất Bản Khoa học ll u nf va an lu & kỹ thuật, 2016 oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th 79 si