Đang tải... (xem toàn văn)
Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn đến Công ty TNHH Yokogawa Việt Nam đã cung cấp các trang thiết bị, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em trong quá trình thực tập tại phòng nghiên cứu.
Trang 1ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN T Ử
-
THỰC TẬP KỸ THUẬT
Gi ng viên hảướng dẫn: Nguyễn Thu Hà
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn Hữu Duy 20202613 Lê Trung Hiếu 20202379
Hà N - 2/20ội 24
Trang 2MỤC L C Ụ
LỜI NÓI ĐẦU 1
PHẦN 1 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU 2
1.1 Mục đích thự ậ 2 c t p 1.2 Yêu c u th c t p ầ ự ậ 2
PHẦN 2 GIỚI THI U CHUNG Ệ 3
3.1 Tìm hi u v các thi t b c a mô hình thí nghiể ề ế ị ủ ệm 8
3.1.1 Các thi t bế ị điều khiể 8 n 3.1.1 Van 12
3.1.2 C m biả ến đo lưu lượng 14
3.1.3 C m biả ến đo nhiệt độ 15
3.1.4 C m biả ến đo mức nướ 17 c 3.1.5 C m biả ến đo áp suấ 19 t 3.2 Tìm hi u v ngôn ng lể ề ữ ập trình và điều khiển mô hình thí nghi m ệ 20
PHẦN 4 K T LU N 23 ẾẬ
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Sau thời gian học tập và tìm hiểu đầy đủ các kiến thức tại nhà trường, đây là lần đầu tiên chúng em được nhà trường sắp xếp cho đi thực tập thực tế Đây là thời gian mà chúng em được thực tập thực tế, trau dồi lại những kiến thức mà chúng em đã được học, chuẩn bị những kỹ năng cơ bản trước khi ra trường Trong đợt thực tập này chúng em đã được học tập rất nhiều công việc thực tế So với quá trình học tập thì thực tế bên ngoài có khá nhiều điều khác biệt, khi thực tập thì cũng có nhiều điều chưa làm tốt, xong chúng em cũng đã có được nhiều kinh nghiệm quý báu về chuyên môn cũng như các kỹ năng khác
Trong quá trình thực tập, được sự phân công của cô Nguyễn Thu Hà, chúng em đã trải qua qu ình h c t p tátr ọ ậ ại phòng nghiên cứu, thí nghiệm PLC Báo cáo thực tập là kết quả của quá trình thực tập tại phòng nghiên cứu, tìm hiểu về các sản phẩm PLC của hãng Yokogawa Qua đây, chúng em xin gửi lời cảm ơn tới cô Nguyễn Thu Hà đã tạo điều kiện cho chúng em được thực tập để cọ xát với công việc thực tế Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn đến Công ty TNHH Yokogawa Việt Nam đã cung cấp các trang thiết bị, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em trong quá trình thực tập tại phòng nghiên cứu
Trong quá trình thực tập và làm báo cáo do còn thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế nên chúng em không thể tránh khỏi sai sót Vì vậy, chúng em rất mong nhận được sự góp ý của cô để chúng em có thể khắc phục được những nhược điểm và ngày càng hoàn thiện hơn Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thu Hà và Công ty TNHH Yokogawa Việt Nam Chúc cô luôn luôn mạnh khỏe và thành đạt, chúc công ty luôn luôn phát triển, thành công rực rỡ trong tương lai
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Trang 4PHẦN 1 MỤ ĐÍCH VÀ YÊU C U C Ầ
1.1 Mục đích thự ậc t p
Mục đích của đợt thực tập kỹ thuật là để sinh viên có cơ hội áp dụng và khám phá kiến thức lý thuyết đã học thông qua việc tham gia vào các hoạt động nghiên cứu thực tiễn Bằng cách này, sinh viên có thể củng cố và mở rộng hiểu biết của mình về lĩnh vực nghiên cứu cụ thể, đồng thời rèn luyện và phát triển các kỹ năng nghiên cứu, phân tích và giải quyết vấn đề
● Đóng góp ý kiến và ý tưởng sáng tạo vào quá trình nghiên cứu ● Bảo đảm tuân thủ các quy định về an toàn nghiên cứu
Trang 5PHẦN 2 GIỚI THIỆU CHUNG
2.1 Yokogawa
2.1.1 T ng quan và l ch s hình thànhổịử
Yokogawa là nhà cung cấp hàng đầu về các giải pháp Đo lường và Tự động hóa Công nghiệp có trụ sở chính tại Tokyo, Nhật Bản Kết hợp công nghệ vượt trội với các dịch vụ kỹ thuật, quản lý dự án và bảo trì, Yokogawa mang lại hiệu quả vận hành, an toàn, chất lượng và độ tin cậy đã được chứng minh.
Hình 1 Trụ sở của Yokogawa tại Nhật Bản
Yokogawa được thành lập vào năm 1915 bởi Tamisuke Yokogawa cùng hai cộng sự là Ichiro Yokogawa và Shin Aoki Ban đầu, công ty tập trung và việc sản xuất và bán các loại máy đo điện tại thị trường Nhật Bản Sau nhiều năm xây dựng và phát triển, Yokogawa dần mở rộng sang lĩnh vực Tự động hóa và Điều khiển quy trình công nghiệp Yokogawa đã mở rộng thị trường cung cấp các giải pháp và sản phẩm của mình đến hơn 60 quốc gia trên thế giới, với 128 công ty con và công ty liên kết cùng với số lượng nhân viên lên tới 17,084 người Yokogawa có vốn điều lệ 43,4 tỷ yên (Tính đến ngày 31 tháng 3 năm 2022) và doanh thu thuần hợp nhất khoảng 389,9 tỷ yên (2021)
2.1.2 Các lĩnh vực kinh doanh
Để cung cấp các giải pháp tối ưu cho khách hàng, Yokogawa đang triển khai kinh doanh trong ba lĩnh vực chính của ngành công nghiệp:
Trang 6• Năng lượng & Tính bền vững:
Góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc hỗ trợ sử dụng nguồn năng lượng một cách hiệu quả và đóng góp vào việc xây dựng một xã hội bền vững Yokogawa hỗ trợ hoạt động an toàn và tối ưu qua chuỗi cung ứng năng lượng ngày càng đa dạng, từ sản xuất và cung cấp đến sử dụng, loại bỏ và tái chế
• Vật liệu:
Lĩnh vực kinh doanh vật liệu đang hỗ trợ xây dựng một nền kinh tế vòng tròn mang lại sự thoải mái và tiện lợi, đồng thời thân thiện với môi trường Với khách hàng trong các lĩnh vực hóa chất, nguyên liệu sinh học, giấy và bìa, dệt may, thép, kim loại không chứa sắt, khai thác, di động và điện điện tử, công ty cung cấp các giải - pháp cải thiện năng suất, giảm tác động môi trường và tiết kiệm năng lượng • Đời sống:
Lĩnh vực kinh doanh đời sống cung cấp các giải pháp hỗ trợ đời sống, bảo vệ sức khỏe và an toàn Ngoài hoạt động trong lĩnh vực dược phẩm và chăm sóc sức khỏe, Yokogawa còn tham gia vào các lĩnh vực đảm bảo mọi người có quyền tiếp cận với nguồn nước sạch và thực phẩm an toàn Để cải thiện năng suất trong chuỗi giá trị dược phẩm và thực phẩm, công ty sử dụng các công nghệ đo lường và kiểm soát đã được phát triển qua nhiều năm, hỗ trợ sự đổi mới trong sản phẩm và quy trình sản xuất
Ngoài các lĩnh vực chính trên trong ngành Điều khiển và Tự động hóa công nghiệp, Yokogawa còn đang phát triển hai lĩnh vực khác:
• Kinh doanh thiết bị đo lường:
Yokogawa đã tham gia vào lĩnh vực thiết bị đo lường – “Mother Tool” của ngành công nghiệp, kể từ khi thành lập Bằng cách sử dụng công nghệ chính xác cao của mình để đo lường công suất, điện áp, dòng điện, công suất quang, áp suất và các thuộc tính vật lý khác, công ty cung cấp các giải pháp sản phẩm và dịch vụ toàn diện đáp ứng nhu cầu rộng lớn trong các lĩnh vực điện lực liên quan đến môi trường và trường giao tiếp quang học
• Kinh doanh Mới và Khác:
Yokogawa đang phát triển các lĩnh vực kinh doanh mới liên quan đến cung cấp phần cứng, phần mềm và giải pháp đám mây IoT công nghiệp thân thiện với người dùng giúp giảm gánh nặng vận hành của nhà cung cấp dịch vụ Yokogawa cũng tham gia vào kinh doanh vật liệu sinh học, bao gồm sản xuất, bán hàng, cấp giấy phép và tư vấn liên quan
Trang 72.2 Yokogawa Vi t Namệ
Yokogawa Việt Nam được thành lập vào năm 2006, là 1 trong số hơn 120 chi nhánh trải rộng khắp Châu Á, Châu Âu và Châu Mỹ của tập đoàn Yokogawa Nhật Bản
Hình 2 Trụ sở Yokogawa tại Việt Nam
Đặt trụ sở tại Hà Nội và hai văn phòng đại diện tại Thành phố Hồ Chí Minh và Thành phố Vũng Tàu, Yokogawa Việt Nam tập trung kinh doanh trong lĩnh vực Hệ thống và Thiết bị Tự động hóa, Đo lường Đo đạc trong công nghiệp như hệ thống SCADA, hệ thống điều - khiển quá trình PLC/ RTU, quản lý năng lượng, điều khiển phân tán (DCS), thiết bị điều khiển tự động PLC, thiết bị cảm biến tự động hóa, cảm biến áp suất, nhiệt độ, thiết bị đo quang học, đo độ dày màng sơn, Oscilloscope, dụng cụ đo cầm tay, thiết bị kiểm tra điện, thiết bị thu thập dữ liệu, … và các giải pháp tự động hóa công nghiệp, quản lý năng lượng
Trang 8Hình 3 Một số sản phẩm của Yokogawa
Từ những bước đầu đi vào hoạt động, Yokogawa Việt Nam từng bước khẳng định vị thế của mình qua những dự án về dầu khí và các nhà máy nhiệt điện Cho đến nay, Yokogawa Việt Nam tự hào là công ty tự động hóa duy nhất tại Việt Nam có khả năng cung cấp sản phẩm và dịch vụ xuyên suốt cho toàn bộ vòng đời của dự án, cho các ngành công nghiệp như: dầu khí, nhiệt điện, hóa chất, khai thác khoáng sản, nước, dược phẩm, thực phẩm,
Trang 9PHẦN 3 NỘI DUNG TH C T P ỰẬ
Cho mô hình thí nghiệm như dưới đây Nội dung thực tập là tìm hiểu về các thiết bị phạm vi đầu ra đầu vào, các ghép nối trong mô hình thí nghiệm Tìm hiểu về ngôn ngữ lập trình và thực hành điều khiển mức nước cho bình bên dưới
Hình 4 Mô hình thí nghiệm Mô tả mô hình thí nghiệm:
• Nước trong bể trên được cung cấp thông qua PIC102, điều chỉnh dựa trên tín hiệu lưu lượng từ FT102 Bể trên chứa nước và điều chỉnh nhiệt độ theo yêu cầu (được đo bởi TT101), sau đó nước được cấp cho bể dưới thông qua hai van V106 và V107 Cảm biến LT101 đo mức nước trong bể trên, và có 2 cảm biến LSW101 và LSW102 để phát hiện nếu mực nước trong bể trên quá cao hoặc quá thấp Tương tự, bể dưới có cảm biến mức LT102 và 2 cảm biến LSW103 và LSW104
• Van V101 bảo vệ bể dưới tránh tình trạng cạn bằng cách sử dụng cảm biến áp suất PT101 Nếu áp suất quá cao, van V103 mở để đưa một phần nước trở về bể dưới Phần còn lại của nước được đo bởi cảm biến lưu lượng FT101 và điều khiển thông qua van PIC101, từ đó kiểm soát lưu lượng nước được bơm lên bể trên
• Van V104 là van xả an toàn, trong khi V105 là van đóng an toàn Khi V105 đóng, V104 mở và ngược lại Van V102 đóng khi áp suất chưa đủ và mở khi áp suất đủ
Trang 103.1 Tìm hi u v các thi t b c a mô hình thí nghi m ểềếị ủệ
3.1.1 Các thi t bế ị điều khiển
Mô hình s d ng bử ụ ộ điều khi n tiêu thể ụ điện năng thấp FCN-RTU c a STARDOM ủ –YOKOGAWA Bộ điều khi n là tích h p c a nhi u module ph c v các ch c nể ợ ủ ề ụ ụ ứ ăng khác nhau
Dải điện áp đầu vào 21.6 đến 31.2 VDC
Điện áp chịu được 500 VAC trong 1 phút
Điện trở cách điện 50 MΩ tại 500VDC
Thời gian mất điện t m thạời
Trang 11Dòng điện đầu ra định mức 0 to 7.8 A
Thời gian khởi động Tối đa 300 ms
B o v quá dòng ảệ T i thi u 105% (Tố ể quá dòng) ắt sau 4s đến 14
Ngu n c p dồấải
Analog
Đầu vào
Điện áp đầu vào định mức 24 VDC ± 10%
Trang 12Module NFCP050-S15 đ óng vai trò là bộ xử lý trung tâm đảm nhiệm việc thu thập dữ liệu và điều khiển các thiết bị ngoại vi
CPU SH-4A (SH7730) 256 MHz
Bộ nhớ
Chính 128 MB với ECC
RAM tĩnh 1 MB với ECC, được hỗ trợ bằng pin System 128 MB bộ nhớ flash tích hợp
Cổng nối tiếp 1 cổng RS-422/RS-485 (SERIAL: 4) 3 cổng RS-232 (SERIAL: 1,2,3)
Phương thức giao tiếp
RS-232: Song công/bán song công (cài đặt bằng phần mềm) RS-422/RS-485: Song công/bán song công (cài đặt bằng công
tắc DIP)
Baud rate
SERIAL: 1, 4
1.2, 2.4, 4.8, 9.6, 14.4, 19.2, 28.8, 38.4, 57.6, 115.2 kbps
16 kênh DI, 8 kênh DO, 12 kênh AI (1-5 V), 2 kênh AO (4-20 mA, yêu cầu nguồn ngoài),
2 kênh PI, 1 kênh AI (0-32 V)
Giao diện I/O SB bus (đơn) RAS Hẹn giờ, theo dõi nhiệt độ,
Pin Pin lithium 2700mAH
Hiển thị
3 đèn LED báo trạng thái CPU 2 đèn LED báo trạng thái LAN 2 đèn LED báo trạng thái cổng nối tiếp
Công tắc RESET, SHUTDOWN, ON/OFF (mạng)
Nguồn điện
Điện áp
nguồn 5VDC ± 5% Công suất
tiêu thụ 1.16 - 2.30 W Khối lượng 0.57 kg
Kích thước 65.8x130x142.5 mm
Bảng 2 Thông số của module NFCP050-S15
Trang 13c Module đầu vào Analog NFAI143-H50/CCC01
Module NFAI143-H50 chuyển đổi tín hiệu analog từ các cảm biến chuyển sang tín hiệu digital để ộ ử lb x ý trung tâm có thể xử lý.
Hình 7 Module NFAI143-H50 và bản vẽ kỹ thuật
Chịu được điện áp Giữa đầu vào và hệ thống : 1500VAC trong 1 phút
Thời gian đáp ứng đầu vào cho tín
Trang 14Nguồn điện cấp cho bộ phát 24.0 đến 25.5 V (giới hạn dòng điện đầu ra :25 mA)
540 mA (24VDC)
Bảng 3 Thông số của module NFAI143-H50
Bộ điều khiển được sử dụng để kết nối và điều khiển cho van bi DN32 và van bướm DN65 Với các tính năng vượt trội như khả năng vận hành êm ái, hiệu suất cao và độ bền lâu dài, bộ điều khiển điện của Kosaplus được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau như sản xuất, chế tạo, năng lượng tái tạo, cấp thoát nước và môi trường Sau đây là một số tính năng nổi bật của bộ điều khiển điện Kosaplus:
• Hiệu suất cao: Bộ điều khiển điện Kosaplus được thiết kế với công nghệ tiên tiến và hiện đại, giúp tăng hiệu suất hoạt động lên đến 96% Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành
• Ổn định và an toàn: Bộ điều khiển điện Kosaplus được thiết kế với hệ thống kiểm soát và bảo vệ đa lớp, giúp bảo vệ động cơ trước các tác động bên ngoài và đảm bảo an toàn cho người sử dụng
• Khả năng vận hành êm ái: Bộ điều khiển điện Kosaplus được trang bị hệ thống giảm chấn rung và tiếng ồn, giúp giảm thiểu tác động của động cơ đến môi trường xung quanh
• Tính năng điều chỉnh van đóng mở theo góc: Bộ điều khiển điện phiên bản MC có khả năng tự động điều chỉnh góc độ đóng mở của van theo tín hiệu analog 4~20 mA Nhờ thế giúp người dùng có thể điều chỉnh lưu lượng dòng chảy qua van, thích hợp với các hệ thống sản xuất
Trang 15• Độ bền và độ tin cậy cao: Bộ điều khiển điện Kosaplus được sản xuất với các vật liệu chất lượng cao và được lắp ráp theo quy trình nghiêm ngặt, giúp tăng độ bền và độ tin cậy của sản phẩm Sản phẩm đạt tiêu chuẩn IP67 và IP68
Hình 8 Bộ điều khiển ện Kđi osaplus với van bướm
Thông số Kỹ thuật:
• Vật liệu vỏ: Hợp kim nhôm phủ sơn Epoxy màu xanh blue • Model: KE005
• Nguồn cấp: 220V AC, 24V DC • Lực momen xoắn: 50 Nm • Thời gian đóng/mở: 13s • Nhiệt độ làm việc: -20-60 độ C
• Ứng dụng: liên kết với van bi DN32 và van bướm DN65 • Hoạt động: On/off, tuyến tính
• Tiêu chuẩn bảo vệ: IP67, IP68 • Xuất xứ: Hàn Quốc
• Thương Hiệu: Kosaplus
Trang 163.1.2 C m biảến đo lưu lượng
Mô hình thí nghiệm sử dụng đồng hồ đo lưu lượng ADMAG Total Insight (TI) AXG do chính Yokogawa sản xuất
Một số điểm nổi bật của ADMAG TI AXG bao gồm:® ● Hỗ trợ EtherNet/IP
● Đường kính: từ 0.1” đến 20” (2.5mm đến 500mm) với lớp phủ PFA ● Vật liệu lớp phủ: Gốm, PFA
● Độ chính xác cao: lên đến ±0.15% của lưu lượng ● Lý tưởng cho các ngành công nghiệp hung dữ:
- Dầu & Khí - Hóa chất - Giấy & Gỗ
- Kim loại & Khai thác ● Đường kính với :
- Phiên bản chống cháy nổ : từ 0.1” đến 16” (2.5 mm đến 400 mm) - Phiên bản chìm : từ 0.5” đến 20” (15 đến 500mm)
- Phiên bản vệ sinh : từ 0.5” đến 5” (15 đến 125mm)
Hình 9 Đồng hồ đo lưu lượng ADMAG Total Insight (TI) AXG
● Đo Đo lường Ổn định: Phương pháp kích thích tần số kép giúp đảm bảo đo lường dòng chảy ổn định ngay cả trong điều kiện nhiễu loạn dòng chảy cao trong chất lỏng có nồng độ lõi cao
Trang 17● Đầu vào và Đầu ra Đa dạng Có thể chọn tối đa bốn đầu vào/đầu ra của dòng hiện : tại, xung và tín hiệu trạng thái Có sẵn tính toán khối lượng hoặc năng lượng (calo) bằng cách sử dụng đầu vào nhiệt độ
● Hoạt Động và Theo dõi Cải tiến: Cài đặt cấp độ quyền quản trị để đảm bảo an toàn, hiển thị xu hướng dữ liệu quá trình, chức năng nhấp nháy màn hình (Squawk), và chức năng lưu/trả lại dữ liệu với bộ nhớ nội bộ hoặc thẻ microSD’
● Dễ Bảo Dưỡng Hơn: Các chức năng chẩn đoán góp phần bảo trì cho nhà máy được cài đặt Chẩn đoán thiết bị có thể được thực hiện mà không cần tháo khỏi đường ống, phát hiện tình trạng quy trình bằng cách theo dõi tiếng ồn dòng chảy và độ dẫn điện của chất lỏng, chẩn đoán suy giảm cách điện điện cực, chẩn đoán bám dính điện cực và chẩn đoán kết nối dây có sẵn
● Giao Thức Truyền Thông: HART, BRAIN, Modbus, FOUNDATION fieldbus ● Nguyên tắc đo lường: Bằng cách áp dụng sự xuất hiện của suất điện động tỷ lệ với
tốc độ dòng chảy khi chất lỏng chuyển động trong từ trường, lưu lượng kế có thể đo tốc độ dòng chảy của chất lỏng dẫn điện Thiết bị có thể tính toán tốc độ dòng tức thời, tốc độ dòng tích hợp, v.v từ tốc độ dòng đo được