Mức độ 1- Điều khiển tự động trạm bơm với PLCb.Các sơ đồ điều khiển 1.Sơ đô trạm 2 máy điều khiển theo thời gianVMQ51Nguyên lý:Các bộ định thời K4T được thay thế bằng một timer OFF delay
BÀI GIẢNG TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM BƠM TƯỚI TIÊU Giảng viên: Vũ Minh Quang ĐHTL 2022 Tài liệu tham khảo SCADA Based Water Management System in Nava Raipur, 2021 Keeping our lifeblood flowing, Water automation Solutions, Mitsubishi, Japan Pump control / system automation, KSB know – how volume Bài giảng tự động hóa cơng trình cấp nước, ĐH kiến trúc Bài giảng máy bơm trạm bơm ĐHTL Bài giảng máy bơm trạm bơm, ĐH Đà Nẵng VMQ BÀI GIẢNG TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM BƠM TƯỚI TIÊU Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu Chương - Các phần tử hệ thống trạm bơm Chương - Các giải pháp tự động hóa hệ thống trạm bơm VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.1 Các khái niệm 1.2 Các thông số 1.3 Tổ máy bơm trạm bơm 1.4 Xu tự động hóa trạm bơm VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.1 Các khái niệm Trạm bơm : không phục vụ cho lĩnh vực nơng nghiệp mà cịn phục vụ cho nhiều ngành sản xuất cấp thoát nước cho nhà máy công nghiệp, khai thác mỏ, hóa chất, dầu khí Trong nơng nghiệp trạm bơm dùng để bơm nước tưới tiêu úng, sinh hoạt trạm bơm dùng để tưới nước phục vụ nhu cầu ăn uống cho người gia súc VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.1 Các khái niệm VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.1 Các khái niệm VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.1 Các khái niệm VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.1 Các khái niệm Máy bơm lĩnh vực thủy lợi, nông nghiệp thiết bị động lực chủ yếu trạm bơm tưới tiêu nước ngành thuỷ lợi thường có cơng suất lớn Hàng vạn máy bơm lắp đặt cho hàng ngàn trạm bơm nước ta phát huy tốt hiệu quả, phục vụ phát triển nơng nghiệp nơng thơn góp phần phát triển kinh tế đất nước VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.2 Các thông số Lưu lượng Q Cột nước H VMQ Chương - Tổng quan trạm bơm tưới tiêu 1.2 Các thơng số VMQ 10 ví dụ1 Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim800a CODE THAM KHẢO——————Thư viện SoftwareSerial.h /* Cấp nguồn 5VDC, lớn 1A * Kết nối: * SIM800A Arduino Mega * GND GND * TX RX1 * RX TX1 * * Thay đổi số điện thoại * Nạp code mở Serial Monitor, chọn No line ending, baud 9600 * Gửi '1' để gửi tin nhắn * Gửi '2' để gọi */ break; } void loop() { if(Serial.available()>0) switch(Serial.read()) // switch(SIM.read()) { case '1': GUI(); break; case '2': GOI(); //#include //SoftwareSerial SIM(5,6); void setup() { Serial.begin(9600); Serial1.begin(9600); // SIM.begin(9600); delay(100); } VMQ if(Serial.available()>0) { Serial.write(Serial1.read()); // Serial.write(SIM.read()); } } void GUI() { Serial1.println("AT+CMGF=1"); // SIM.println("AT+CMGF=1"); delay(1000); Serial1.println("AT+CMGS="+84xxxxxxxxxxx"r"); // SIM.println("AT+CMGS="+84xxxxxxxxxxxx"r"); delay(1000); Serial1 println("abc123"); // SIM println("abc123"); delay(1000); Serial1.println((char)26); // SIM.println((char)26); delay(1000); } 106 ví dụ Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim800a void GOI() { Serial1.println("AT"); // SIM.println("AT"); delay(300); Serial1.print("ATD"); //SIM.print("ATD"); Serial1.print("xxxxxxxxxxx"); // thay số đt bạn vào //SIM.print("xxxxxxxxxxx");// thay số đt bạn vào Serial1.println(";"); //SIM900.println(";"); delay (20000) ;// gọi 20 giây.chỗ bạn tùy chỉnh theo ý cho phù hợp Serial1.println("ATH"); //SIM.println("ATH"); // kết thúc gọi } VMQ 107 ví dụ2: Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim900a VMQ 108 ví dụ2: Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim900a cần cắm Shield Sim900A lên kit Arduino Uno VMQ 109 ví dụ2: Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim900a Nhắn tin điều khiển bật tắt bơm // Bai toan : nhan tin dieu khien bat tat bom // Neu noi dung tin nhan la :BOM_ON thi bat BOM // Neu noi dung tin nhan la : BOM_OFF thi tat BOM const String myphone = "0963869052"; // Thay so cua ban vao day const int PWR_KEY = 9; // Chan so arduino uno dung lam chan dieu khien bat tat module sim900A const int RELAY = 12; // Chan so 12 arduino uno dung lam chan dieu khien dong/cat Relay de On/Off BOM String RxBuff = ""; int Index_Bom_On = -1; int Index_Bom_Off = -1; // Khai bao bo dem nhan du lieu // Tat ca du lieu nhan ve tu module sim deu duoc luu day // vi tri cua chuoi "BOM_ON" // vi tri cua chuoi "BOM_OFF" void Gsm_Power_On(); // Bat module Sim 900A void Gsm_Init(); // Cau hinh Module Sim 900A void Gsm_MakeCall(String phone); // Ham goi dien void Gsm_MakeSMS(String phone,String content); // Ham nhan tin VMQ 110 ví dụ2: Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim900a Nhắn tin điều khiển bật tắt bơm void setup() { Serial.begin(9600); // Cau hinh UART de giao tiep module Sim 900A digitalWrite(RELAY, LOW); pinMode(RELAY, OUTPUT); // Khai bao chan de dieu khien dong cat RELAY digitalWrite(PWR_KEY, LOW); pinMode(PWR_KEY, OUTPUT); // Khai bao chan PWR_KEY de dieu khien bat bat module Sim 900A delay(1000); Gsm_Power_On(); // Bat Module Sim 900A delay(10000); Gsm_Init(); // Cau hinh module Sim 900A Gsm_MakeCall(myphone); // Test cuoc goi Gsm_MakeSMS(myphone,"I'm a test"); // Test tin nhan } VMQ 111 ví dụ2: Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim900a Nhắn tin điều khiển bật tắt bơm void loop() { delay(1000); // tre 1s Index_Bom_On = RxBuff.indexOf("LAMP_ON"); // Tim vi tri cua chuoi "BOM_ON" bo dem nhan RxBuff if(Index_Bom_On >= 0) // Neu tim thay "BOM_ON" RxBuff { Index_Bom_On = -1; // RxBuff = ""; // Xoa bo dem digitalWrite(RELAY, HIGH); // Dong Relay de bat den // Bat bom } else { // Neu khong tim thay "BOM_ON" thi tiep tuc tim "BOM_OFF" Index_Bom_Off = RxBuff.indexOf("BOM_OFF"); // Tim vi tri cua chuoi "BOM_OFF" bo dem nhan RxBuff if(Index_Bom_Off >= 0) // Neu tim thay "BOM_OFF" RxBuff { Index_Bom_Off = -1; // RxBuff = ""; // Xoa bo dem digitalWrite(RELAY, LOW); // Cat Relay de tat BOM } } VMQ } 112 ví dụ2: Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim900a Nhắn tin điều khiển bật tắt bơm void serialEvent() { while (Serial.available()) { // get the new byte: char inChar = (char)Serial.read(); RxBuff += inChar; if(RxBuff.length()>= 128) { RxBuff = ""; } } } void Gsm_Power_On() { digitalWrite(PWR_KEY, HIGH); delay(1500); digitalWrite(PWR_KEY, LOW); delay(100); } void Gsm_Init() { Serial.println("ATE0"); delay(2000); Serial.println("AT+IPR=9600"); delay(2000); Serial.println("AT+CMGF=1"); // Chuong trinh ngat nhan du lieu // Doi den co du lieu nhan ve // Doc mot byte du lieu vua nhan ve // Ghi byte vao bo dem nhan RxBuff (ta se xu ly RxBuff vong loop()) // Neu bo dem qua dai thi xoa bo dem di // Du chan PWR_KEY len cao it nhat 1s // o day ta de 1,5s // Du chan PWR_KEY xuong thap // cac ban xem Hardware designed sim900A de hieu ro hon // Tat che phan hoi (Echo mode) // Dat toc truyen nhan du lieu 9600 bps // Chon che TEXT Mode VMQ 113 ví dụ2: Giải pháp kết hợp PLC vi điều khiển MCU + module GSM Code cho MCU gắn sim900a Nhắn tin điều khiển bật tắt bơm delay(2000); Serial.println("AT+CLIP=1"); delay(2000); Serial.println("AT+CNMI=2,2"); delay(2000); } // Hien thi thong tin nguoi goi den // Hien thi truc tiep noi dung tin nhan void Gsm_MakeCall(String phone) { Serial.println("ATD" + phone + ";"); // Goi dien delay(10000); // Sau 10s Serial.println("ATH"); // Ngat cuoc goi delay(2000); } void Gsm_MakeSMS(String phone,String content) { Serial.println("AT+CMGS=\"" + phone + "\""); // Lenh gui tin nhan delay(3000); // Cho ky tu '>' phan hoi ve Serial.print(content); // Gui noi dung Serial.print((char)26); // Gui Ctrl+Z hay 26 de ket thuc noi dung tin nhan va gui tin di delay(5000); // delay 5s VMQ 114 } Chương - Các giải pháp tự động hóa hệ thống trạm bơm 3.3 Mức độ 3- Tự động hóa điều khiển giám sát hệ thống trạm bơm từ xa hướng tới công nghệ 4.0 c giải pháp 2: sử dụng Webserver điều khiển hệ thống qua mạng Internet – Cảm biến áp suất – Contactor kết nối máy bơm công suất lớn – Bộ điều khiển mở rộng 8DI/8DO AT-IO8 (có thể nhiều tuỳ điều kiện giám sát – điều khiển) – Màn hình HMI WECON – Bộ trung tâm AT-IIoT Gateway VMQ 115 c giải pháp 2: sử dụng Webserver điều khiển hệ thống qua mạng Internet Chức AT-IO8 Thông số kỹ thuật: – 8DI: 6DC, analog, SHT10/DS18B20 – 8DO: 6DC, relay Các cảm biến áp suất đặt đường ống dẫn nước đo áp suất nước hút lên từ nguồn, kết nối với ngõ vào mở rộng I/O AT-IO8 đưa liệu giám sát lên hình HMI Ở ngõ ra, AT-IO8 kết nối với contactor relay điều khiển on/off bơm công suất nhỏ máy bơm công suất lớn VMQ 116 c giải pháp 2: sử dụng Webserver điều khiển hệ thống qua mạng Internet AT-IO8 kết nối với HMI WECON qua giao thức Modbus RTU RS485 Chức HMI WECON Màn hình HMI hiển thị liệu thực tế thu từ AT-IO8 Cho phép thực thao tác chức giám sát hệ thống trực tiếp hình Kết nối với AT-IIoT gateway để thực truy cập dễ dàng vào giới IoT Chức AT-IIoT Gateway Chuyển đổi giao thức Modbus RTU từ thiết bị chấp hành thành giao thức MQTT Thu thập liệu từ thiết bị chấp hành chuyển lên Cloud MQTT Server thơng qua LAN/Wifi/3G/4G/GPRS Bộ AT-IIoT tích hợp sẵn module 3G, có khe gắn sim tiện lợi (khơng cần gắn module 3G bên ngồi) Dữ liệu lưu trữ Cloud MQTT Server, cho phép thiết bị di động giám sát từ xa địa điểm truy cập mạng VMQ 117 c giải pháp 2: sử dụng Webserver điều khiển hệ thống qua mạng Internet Sử dụng cloud server Tại mỡi trạm bơm có điều khiển PLC, PLC đảm nhận toàn việc giám sát điều khiển bơm trạm, giám sát giá trị đo lường mực nước bồn bể, áp lực, lưu lượng, thông số chất lượng nước,… VMQ 118 c giải pháp 2: sử dụng Webserver điều khiển hệ thống qua mạng Internet Sử dụng cloud server Máy tính cơng nghiệp IPC ATBOX-U trạm thu thập liệu, lưu trữ toàn liệu Cloud Server Gửi toàn liệu trung tâm giám sát qua mạng LAN, Wifi, 3G, 4G Phần mềm giám sát tích hợp sẵn Web Server truy cập từ xa qua Smartphone, Laptop, Tablet từ nơi đâu có internet Số lượng trạm hệ thống khơng giới hạn Do đó, ngồi việc giám sát trạm bơm, hồn tồn mở rộng hệ thống để giám sát thêm trạm đo mức bồn bể, đo áp lực, lưu lượng, phân tích chất lượng nước, điều khiển DMA,… VMQ 119 Chương - Các giải pháp tự động hóa hệ thống trạm bơm c giải pháp 2: sử dụng Webserver điều khiển hệ thống qua mạng Internet Sử dụng cloud server Bài tập dài phần 2: Thiết lập giao diện web server điều khiển on/ off máy bơm hiển thị mực nước bể xả -************** - VMQ 120