thiết kế bộ giám sát và điều khiển hệ thống lạnh trung tâm

HCM, NĂM 2020 1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trun

TỔNG QUAN

Đặt vấn đề

Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã trở thành thước đo phổ biến về thực trạng khí toàn cầu đã tăng khoảng 0,7oC

Trong mười năm qua (2001-2010), nhiệt độ trung bình toàn cầu đã cao hơn 0,5oC so với giai đoạn 1961-1990, mức cao nhất đối với bất kì giai đoạn 10 năm nào kể từ khi bắt đầu quan trắc khí hậu bằng thiết bị đo đạc

Hình 1 1 : Thực trạng khí hậu nước ta hiện nay

Giữa tháng 2-2019, Cơ quan khí tượng cảnh báo người dân về chuyện những tháng tiếp theo của mùa hè năm nay trời sẽ rất nóng và khô, vài nơi lên đến 44 độ C, kéo dài ít nhất cho đến khi những cơn mưa đầu mùa xuất hiện trong tháng 5

Thực tế, từ đầu năm, các nhà khoa học khí hậu hàng đầu thế giới đã dự báo Trái đất sẽ trải qua một đợt nóng khác thường, xác suất năm 2019 phá vỡ kỷ lục của năm ngoái để trở thành năm nóng thứ nhì trong lịch sử

Nhiệt độ trung bình toàn cầu dự kiến sẽ tăng 0,2-0,30C mỗi thập kỷ Điều này gây ảnh hưởng khá lớn đến cuộc sống của con người như: sức khoẻ tinh thần và cả kinh tế Để giải quyết vấn đề về nhiệt độ con người đã quyết định sử dụng hệ thống lạnh để điều hoà không khí Theo thống kê thì Viêt Nam có thị trường tiêu thụ máy điều hoá đứng thứ 3 châu á Từ năm 2011-2016 doanh số bán hàng Viêt Nam tăng gấp 3 lần

1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam 1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam

88Tuesday, June 11, 202410:22:57 AM10:22:57 AM88Tuesday, June 11, 202410:22:57 AM10:22:57 AM88Tuesday, June 11, 202410:22:57 AM10:22:57 AM

88Tuesday, June 11, 202410:22:58 AM10:22:58 AM88Tuesday, June 11, 202410:22:58 AM10:22:58 AM88Tuesday, June 11, 202410:22:58 AM10:22:58 AM 1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam

1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam 1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam 1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam1Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tam

881Thiet ke bo giam sat va dieu khien he thong lanh trung tamTuesday, June 11, 2024

3 và đạt 1.35 tỉ USD Dân số việt nam hiên nay khoảng 100 triệu dân thì có khoảng 17% hộ đang sử dụng máy đièu hoà Cùng với đó lượng điện tiêu thụ ngày càng tăng

Hình 1 2 : Biểu đồ tiêu thụ điện

Mục tiêu

Thứ nhất: Giải quyết vấn đề nhiệt độ

- Điều khiển hệ thống lạnh

Thứ 2: Tiết kiệm năng lượng

- Chọn động cơ tiết kiệm năng lượng

- Điều chỉnh động cơ chạy đa cấp độ tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường

Cấp 1 nhiệt độ chênh lệch 0-5 oC: động cơ chạy tần số 80Hz

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Các phương pháp giải quyết vấn đề

Để giải quyết vấn đề nhiệt độ và tiết năng lượng nhóm chúng em quyết định chọn động cơ 3 pha đồng bộ không chổi than (PMSM) để điều khiển, với các ưu điểm như sau:

- Động cơ PMSM không cần cấp một dòng điện kích từ qua stator để tạo từ thông không đổi ở khe hở không khí, dòng stator chỉ cần để tạo mô men Nhờ vậy, với cùng một đại lượng ra động cơ PMSM sẽ làm việc với hệ số cos𝜑 lớn vì không cần dòng kích từ, dẫn đến hiệu suất động cơ sẽ cao hơn

Phương pháp điều khiển: điều khiển vector (FOC)

Chọn bộ điều khiển : biến tần Yaskawa

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Lý thuyết động cơ

Rotor của máy điện cựu ẩn thường làm bằng thép hợp kim chất lựợng cao, được rèn thành khối trụ sau đó gia công phay rãnh để đặt các thanh nam châm Khi các thanh nam châm ẩn trong rotor thì có thể đạt được cấu trúc cơ học bền vững hơn, kiểu này thường được sử dụng trong các động cơ cao tốc

Hình 2 1 : Cấu tạo động cơ

Việc khởi động động cơ PMSM cũng gần giống với việc khởi động động cơ đồng bộ thông thường Nhưng không cần đưa nguồn kích từ vào rotor vì là rotor nam châm vĩnh cửu

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Phương trình của động cơ trong hệ tọa độ (dq)

Hình 2 2 : Từ thông stato và rotor trong các hệ trục tọa độ

Vector từ thông stator 𝜑s và vector từ thông rotor 𝜑f, có thể vẽ vector từ thông rotor, stator trong các hệ tọa độ cố định (d, q), (x, y) như hình 2.2

Góc giữa từ thông stator và từ thông rotor là góc tải 𝛿 khi không quan tâm đến điện trở stator Ở trạng thái ổn định góc tải 𝛿 là hằng số tương ứng với một mô men tải và cả từ thông rotor và stator tỷ lệ với tốc độ đồng bộ Khi hoạt động góc 𝛿 và từ thông stator và rotor tỷ lệ với các tốc độ khác nhau Vì hằng số thời gian về điện từ thông thường nhỏ hơn nhiều so với hằng số thời gian cơ học, tốc độ quay của từ thông stator có quan hệ với từ thông rotor, có thể thay đổi dễ dàng Nó được chứng minh trong phần này rằng sự gia tăng mô men có thể điều khiển bằng cách thay đổi góc 𝛿 hoặc thay đổi tốc độ quay của từ thông rotor

Các phương trình từ thông stator, điện áp, mô men trong hệ tọa độ (dq) như sau:

- Phương trình từ thông:

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

- Phương trình điện áp:

Trong đó: Ψ 𝑑 : từ thông trên trục tọa độ d Ψ 𝑞 : từ thông trên trục tọa độ q Ψ 𝑠 : từ thông stator

Ld: điện cảm stator đo ở đỉnh cực (vị trí trục d)

Lq: điện cảm stator đo ở đỉnh cực (vị trí trục q)

Khi sức điện động cảm ứng và sự thay đổi của các điện cảm stator là hình sin

Biến đổi thành tọa độ (xy), một cách tổng quát:

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Phương pháp điều khiển PMSM

1 Các pha dòng điện của stator được đo, sau đó nó được chuyển đổi sang hệ tọa độ vector không gian (a,b,c)

2 Dòng điện trên hệ tọa độ (a,b,c) được biến đỏi sang hệ tọa độ (alpha, beta) sau đó biến đổi tiếp sang hệ tọa độ quay (dqo) theo hệ quy chiếu trục quay của roto, vị trí của roto được tính bằng tích phân của tốc độ, giá trị tốc độ được lấy từ cảm biến đo tốc độ

3 Vector từ thông roto được ước tính bằng cách nhân vector dòng stator với cảm ứng từ Lm và kết quả của bộ lọc thông thấp với hằng số thời gian Lr/Rr lúc roto không có tải (tỷ lệ độ tự cảm roto với điện trở roto)

4 Vector dòng được chuyển đổi sang hệ tọa độ (d,q)

5 Trục thực d của vector dòng stator được dùng để điều khiển từ thông roto và Trục ảo q dùng để điểu khiển momen quay Trong khi đó bộ điểu khiển PI (PI controller) được dùng để điều khiển các dòng điện trên,với Bộ điều khiển dòng loại bang-bang cung cấp hiệu năng hoạt động tốt hơn

6 Bộ điều khiển PI (PI controller) cung cấp các thành phần điện áp trong tọa độ (d,q) Một bộ decoupling có thể được thêm vào đầu ra của bộ điều khiển để cải thiện hiệu suất nhằm giảm tình trạng chồng chéo, thay đổi đột ngột tốc độ, dòng và từ thông,

Bộ điều khiển PI cần có bộ lọc thông thấp tại đầu vào (input) hoặc đầu ra(Output) để loại bỏ dòng gợn sóng từ việc đóng mở transistor khỏi bị khếch đại quá mức và mất ổn định bộ điều khiển Tuy nhiên, bộ lọc cũng gây hạn chế hiệu suất cho bộ điều khiển

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TRONG MÔ HÌNH

Hệ thống lạnh khí nén

Dàn nóng máy lạnh: Bộ phận này cũng có cấu tạo giống dàn lạnh gồm các ống đồng được uốn thành nhiều lớp đặt trong dàn lá nhôm chúng có nhiệm vụ xả nhiệt ra ngoài môi trường khi môi chất lạnh đã hấp thụ nhiệt tại dàn lạnh và di chuyển đến dàn nóng Dàn nóng là nơi trao đổi nhiệt giữa khi bên ngoài môi trường theo kiểu ống đồng cánh nhôm, dàn nóng có cánh quạt theo kiểu hướng trục.Vì vậy mà khi dàn nóng đước lắp đặt ngoài trời thì cũng không cần phải che đậy lại, dàn nóng này có khả năng chịu đựng được cả nắng mưa Nói vậy thôi chứ khi lắp đặt cũng không nên lắp đặt dàn nóng tiếp xúc trực tiếp của các tia bức xạ mặt trời nó sẽ làm giảm hiệu quả làm việc của dàn nóng

Lốc máy lạnh: Lốc máy lạnh còn được gọi là máy nén máy lạnh, có tác dụng hút chân không ở dàn lạnh, nén gas sang dạng lỏng ở dàn nóng nhằm giúp quá trình xả nhiệt hiệu quả nhất

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Quạt dàn lạnh: Bộ phận này tạo ra luồng không khí lưu thông liên tục qua dàn lạnh để việc hấp thụ nhiệt tốt hơn Nếu quạt dàn lạnh chạy yếu hoặc không chạy, máy lạnh sẽ không thể làm mát

Quạt dàn nóng: Quạt dàn nóng thổi không khí xuyên qua dàn nóng, giúp việc xả nhiệt ra môi trường bên ngoài hiệu quả nhất

Van tiết lưu: Đây bộ phận hạ áp gas sau khi gas qua dàn nóng để tản nhiệt Gas đi qua van tiết lưu sẽ được chuyển sang dạng khí với áp suất thấp và nhiệt độ thấp Ống dẫn gas: Là một bộ phận quan trọng, ống dẫn gas có nhiệm vụ dẫn ga từ dàn lạnh đến dàn nóng Ống dẫn gas thường được làm bằng đồng, chịu được áp suất và nhiệt độ cao, không bị oxi hóa

Bảng điều khiển: Được lắp trên cục lạnh, bảng điều khiển là bộ phận điều hành và kiểm soát toàn bộ hoạt động của điều hòa

Tụ điện: Tụ điện có tác dụng giúp động cơ điện của máy nén khởi động

Hình 2 4 : Nguyên lý hoạt động

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Bộ điều khiển lập trình PLC FX3U-48MT Mitsubishi

PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm PLC dùng để thay thế các rơle trong thực tế PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic Hiện nay có nhiều hang sản xuất ra PLC như Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell,…

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Hình 3 1 : Bộ điều khiển lập trình PLC FX3U-48MT Mitsubishi

Bộ PLC ra đời nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học

- Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa

- Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp

- Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp

- Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Modul mở rộng

- Giá cả cá thể cạnh tranh được

3.2.2 Đặc điểm PLC FX3U Mitsubishi Đây là một trong những dòng PLC có tính năng mạnh nhất trong dòng FX

FX3U được trang bị tất cả các tính năng của dòng FX1N, nhưng tốc độ xử lý được tăng cường, thời gian thi hành các lệnh cơ bản giảm xuống cỡ 0.65us FX3U thích hợp với các bài toán điều khiển với số lượng đầu vào ra trong khoảng 16-384 đầu vào ra, bộ nhớ chương trình 16k bước cùng khe cắm hổ trợ lên đến 64k

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Cổng giao tiếp RS232

Các máy tính thường có 1 hoặc 2 cổng nối tiếp theo chuẩn RS232C được gọi là cổng Com Chúng được dùng ghép nối cho chuột, modem, thiết bị đo lường Trên main máy tính có loại 9 chân hoặc lại 25 chân tùy vào đời máy và main của máy tính

Việc thiết kế giao tiếp với cổng RS232 cũng tương đối dễ dàng, đặc biệt khi chọn chế độ hoạt động là không đồng bộ và tốc độ truyền dữ liệu thấp Ưu điểm của giao diện nối tiếp RS232 :

- Khả năng chống nhiễu của các cổng nối tiếp cao

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

- Thiết bị ngoại vi có thể tháo lắp ngay cả khi máy tính đang được cấp điện

- Các mạch điện đơn giản có thể nhận được điện áp nguồn nuôi qua công nối tiếp

Hình 3 5 : Cổng giao tiếp RS232

3.3.2 Đặc điểm cần lưu ý trong chuẩn RS232

Các giá trị tốc độ truyền dữ liệu chuẩn hay dùng : 9600, 19200, 28800, 38400

Cổng RS232 trên PC Hầu hết các máy tính cá nhân hiện nay đều được trang bị ít nhất là 1 cổng Com hay cổng nối tiếp RS232 Số lượng cổng Com có thể lên tới 4 tùy từng loại main máy tính Khi đó các cổng Com đó được đánh dấu là Com 1, Com 2, Com 3 Trên đó có 2 loại đầu nối được sử dụng cho cổng nối tiếp RS232 loại 9 chân (DB9) hoặc 25 chân (DB25) Tuy hai loại đầu nối này có cùng song song nhưng hai loại đầu nối này được phân biệt bởi cổng đực (DB9) và cổng cái (DB25)

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Màn hình hiển thị HMI KinSeal

HMI là từ viết tắt của Human-Machine-Interface, có nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành thiết kế với máy móc thiết bị Cho phép con người thực hiện thao tác điều khiển trên màn hình cảm ứng

Hình 3 7 : Màn hình hiển thi HMI KinSeal

- LCD hiển thị: 7 inch TFT

- Độ phân giải (WxH dots): 800×480

- Tấm cảm ứng: 4-wire Resistive Type Cấu hình:

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

- Khe cắm thẻ SD: Không

- Model : SUP070SARG2 Truyền thông, in/out:

- Kích thước bao ngoài (WxHxD) 200.4 x 146.5 x 34 mm

- Kích thước khoét lỗ: 192 x 138 mm

- Khối lượng: 0.52 Kg Chứng chỉ: CE marked

3.4.3 Hướng dẫn cài đặt và download cổng nối tiếp HMI Kinseal

1 Cài đặt cổng nối tiếp COM1

Mở phần mềm KinSealStudio và tạo một dự án mới Như trong hình bên dưới, phần mềm giao thức truyền thông COM1 đã đặt giao thức Modbus theo mặc định Nếu bạn cần sửa đổi, trước tiên hãy bấm đúp vào COM1 (như trong Hình 3.8)

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Biến tần Yaskawa-A1000

Bảng 3 2 : Thông số kỹ thuật biến tần Yaskawa-A1000

Dải điện áp đầu vào 3AC 220V

Công suất định mức 3.7Kw

Tiết diện cáp đầu vào 1-2.5mm2

Tiết diện cáp đầu ra 1-2.5mm2

3.5.2 Các đầu nối mạch động lực

Các đầu nối mạch động lực:

Hình 3 12 : Các đầu nối mạch động lực

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Module FX0N-3A

Các FX0N-3A analog khối chức năng đặc biệt có hai kênh đầu vào và một kênh đầu ra Các kênh đầu vào nhận tín hiệu tương tự và chuyển đổi chúng thành giá trị kỹ thuật số Kênh đầu ra lấy một giá trị kỹ thuật số và xuất tín hiệu tương tự FX0N-3A có độ phân giải tối đa 8 bit

Việc lựa chọn đầu vào / đầu ra dựa trên điện áp hoặc hiện tại được quyết định bởi hệ thống dây điện của người dùng

Một FX0N-3A có thể được kết nối với các bộ điều khiển lập trình FX3U, FX2NC, FX1N hoặc FX0N (Sau đây gọi là PLC)

Tất cả các chuyển dữ liệu và thiết lập tham số được điều chỉnh thông qua điều khiển phần mềm cho FX0N-3A, thông qua các hướng dẫn được áp dụng O / TỪ trong PLC Giao tiếp giữa PLC và FX0N-3A là được bảo vệ bởi một bộ ghép ảnh

Một FX0N-3A chiếm 8 điểm I / O trên bus mở rộng PLC 8 điểm I / O có thể được phân bổ từ đầu vào hoặc đầu ra

Hình 3 15 : Module mở rộng FX0N-3A

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Tối đa 8 đơn vị FX0N-3A có thể kết nối đối với FX3U, tất cả đều có các bộ mở rộng được cấp nguồn Tuy nhiên, giới hạn sau tồn tại khi các khối chức năng đặc biệt được đánh giá thấp được kết nối Đơn vị chính và các đơn vị mở rộng được hỗ trợ từ 32 điểm I / O trở xuống

Tiêu thụ hiện tại có sẵn cho khối chức năng đặc biệt được đánh giá thấp ≤ 190mA

Bảng 3 7 : Thông số kết nối PLC

Dòng tiêu thụ 24 V DC cho một đơn vị 90mA

3.6.3 Hướng dẫn cài đặt và sử dụng

Thông số kỹ thuật chung

Bảng 3 8 : Thông số kỹ thuật chung của FX0N-3A

Thông số kỹ thuật chung (ví dụ chịu được điện áp) Tương tự như cho các đơn vị chính

Chịu được điện áp 500V AC trong 1 phút (giữa mặt đất và tất cả các thiết bị đầu cuối khác)

Yêu cầu năng lượng mạch tương tự 24 V DC +/- 10%, 90mA (nguồn điện bên trong từ thiết bị chính) Yêu cầu năng lượng mạch kỹ thuật số

5V DC, 30mA (nguồn điện bên trong từ thiết bị chính)

Cách ly ghép ảnh giữa mạch analog và kỹ thuật số Không có sự cô lập giữa các kênh tương tự

Số điểm I / O chiếm dụng 8 điểm I / O từ bus mở rộng (đầu vào hoặc đầu ra)

Bảng 3 9 : Thông số điện áp, dòng điện đầu vào Điện áp đầu vào Dòng điện đầu vào

Phạm vi đầu vào tương tự

Khi giao hàng, phạm vi 0 đến 250 được chọn cho đầu vào

Khi sử dụng FX0N-3A cho đầu vào hiện tại hoặc đầu vào điện áp khác nhau ngoại trừ DC 0 đến 10V, cần phải điều chỉnh lại độ lệch và độ lợi

Mô-đun không cho phép các đặc điểm đầu vào khác nhau cho hai kênh

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

THI CÔNG MÔ HÌNH

Danh sách thiết bị vật tư

Bảng 4 1 : Bảng vật tư các thiết bị được sử dụng trong hệ thống

STT Tên thiết bị Số lượng Chức năng

1 Cho phép thực hiện các CT trên nó

2 Yaskawa-a1000 1 Điều khiển tốc độ máy nén

1 Bảo vệ máy nén và biến tần khi nhiệt độ tăng

4 MBA 1.5hp 1 Thay đổi điện áp 3 pha 380V/220V

5 Bộ nguồn 24vdc 1 Biến đổi điện áp pha 220Vac-

6 Quạt dàn lạnh 1 Hút không khí lạnh trong “bình lưu chuyển” để làm mát phòng

7 Máy nén 1 Làm lạnh không khí trong bình lưu chuyển

8 Quạt dàn nóng 1 Làm mát cho dàn nóng của hệ thống

9 Màn hình hiển thị hmi 1 Hiển thị hình mô phỏng và có thể điều khiển trực tiếp trên đó

10 Contactor 1 Bảo vệ thiết bị

11 Bộ bảo vệ áp suất 1 Khi máy nén bơm đầy khí gas, bộ bảo vệ sẽ tự ngắt mạch

12 Đồng hồ cao áp 1 Hiển thị áp suất cao

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

13 Đồng hồ thấp áp 1 Hiển thị áp suất đường đi

14 CB 2 Đóng ngắt và bảo vệ ngắn mạch nguồn 220Vac của hệ thống

15 Fx0n3a 1 Nhận và xử lý tín hiệu analog

Sơ đồ kết nối phần cứng và sơ đồ đấu dây

Dựa vào sơ đồ đấu dây kết nối các thiết bị điều khiển, thu thập và các thiết bị cần điều khiển với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh Các chân điều khiển và thu thập dữ liệu được kết nối để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh

Hình 4 3 : Sơ đồ kết nối phần cứng hệ thống

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Hình 4 4 : Sơ đồ đi dây của hệ thống

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Các thiết bị sau khi kết nối

4.3.1 Máy làm lạnh không khí

Hình 4 5 : Mặt trước của tủ

Công suất: 1.8Kw Điện áp: 3P 220v Tần số: 50hz Lưu đồ thể hiện nguyên lý hoạt động cũng như quá trình vận hành của hệ thống

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Hình 4 6 : Sơ đồ giải thuật

4.4 Các chương trình điều khiển ứng dụng vào hệ thống

Chúng ta sẽ dùng 4 phần mềm :

- Gx-Works 2: lập trình trên PLC

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Các chương trình điều khiển ứng dụng vào hệ thống

- Kinseal Studio: lập trình trên HMI

- Phần mềm điều khiển giám sát Intouch wonderware

- Phần mềm trung gian kết nối Device Xplorer OPC server

Giải thuật chương trình:

Ta có : giá trị cảm biến nhận từ 0-100 Oc và đưa giá trị về 0-10 V

Modul FX0N3A xử lý tín hiệu analog từ 0-10V thành 0-250 như 2 sơ đồ trên

X: nhiệt độ Y: điện áp Z: giá trị

Từ sơ đồ ta suy ra được công thức:

Từ mục tiêu đặt ra ban đầu và lý thuyết biến tần bảng 3.6 kết hợp với công thức xử lý analog ta có giải thuật chương trình:

Bước 1: đọc tín hiệu analog qua thanh ghi D1

Bước 2: xử lý tín hiệu analog và gán qua thanh ghi D10

Bước 3: so sánh thanh ghi D10 để phân cấp tần số chạy cho dộng cơ

Bước 4: set giá trị biến M8 để chế độ auto

Bước 5: gán giá trị D11 để hiển thị tần số về HMI

Bước 6: kết thúc chương trình

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Hình 4 7 : Chương trình điều khiển

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Giám sát và điều khiển mô hình

Bước 1: chọn dòng PLC kết nối

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Bước 2: Chọn kiểu kết nối bằng RS232

Hình 4 14 : Chọn phương thức truyền thông

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

KẾT QUẢ THU ĐƯỢC, ĐẶC TÍNH ỨNG DỤNG VÀ MỞ RỘNG PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH

Kết quả thu được

Điều khiển và giám sát được nhiệt độ môi trường, tốc độ động cơ, nhiệt độ đặt trên HMI Điều khiển động cơ hoạt động với 7 cấp độ

- Cấp 1: động cơ hoạt động với tần số 80Hz khi nhiệt độ chênh lệch 0-5

- Cấp 2: động cơ hoạt động với tần số 100Hz khi nhiệt độ chênh lệch 5-10

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

- Cấp 3: động cơ hoạt động với tần số 120Hz khi nhiệt độ chênh lệch 10-

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Hạn chế

Chưa điều khiển và giám được bằng truyền thông Ethernet Máy lạnh chỉ hoạt động một chiều Đáp ứng nhiệt độ có giá trị trễ

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

TÀI LIỆU THAM KHẢO: www.dientuforum.net https://mitsubishi-electric.vn/tim-kiem?q=plc%20fx3u48mt www.plcmitsubishi.com www.inverterdrive.com http://www.kinseal.com/ https://namphuongviet.vn/vi/products/bien-tan-yaskawa-a1000/ https://vi.wikipedia.org/wiki https://uk.rs-online.com/web/p/plc-i-o-modules/1865842/

8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM8824110610:22:57 AM10:22:57 AM

Định dạng
Số trang	88
Dung lượng	22,93 MB