Tìm Hiểu LogoSiemens Và Thiết Kế Bộ Chuyển Nguồn Tự Động ATS

ĐỒ ÁN 1A ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU PLC LOGO - SIEMENS VÀ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ BỘ CHYỂN NGUỒN TỰ ĐỘNG ATS. GVHD: ThS. PHẠM THỊ LỆ DIỄM SVTH MSSV PHẠM HIẾU NGHĨA 09078551 NGUYỄN MINH LONG 09211091 SUPHAPATIHANE MEUNLUNG 09237341 GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung Lời giới thiệu Cùng với sự đi lên mạnh mẽ của nền kinh tế nước nhà thì nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng cao đặc biệt là năng lượng điện. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp , nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng . Mạng lưới điên nước ta ngày càng được mở rộng để đáp ứng nhu cầu của đất nước .Một lực lượng đông đảo các cán bộ kĩ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế lắp đặt các công trình cấp điện. Công việc thiết kế cấp điện là một công việc khó khăn đòi hỏi những người thực hiện cần phải có trình độ cao, hiểu biết rộng về nhiều lĩnh vực ngay cả các vấn đề xã hội .Một nền kinh tế phát triển gắn liền với một nền công nghiệp phát triển cao, công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện năng lớn nhất . Điện năng có ảnh hưởng quyết định đến sự tồn tại , phát triển của các xí nghiệp công nghiệp bởi vì điện năng đóng góp một phần không nhỏ đến việc định giá thành , chất lượng sản phẩm làm ra. Nếu việc cung cấp điện không đảm bảo sẽ gây ra hàng loạt hỏng hóc dẫn đến thiệt hại lớn về mặt kinh tế của doanh nghiệp. Khi chất lượng điện không tốt có thể tạo ra hàng loạt các phế phẩm làm ảnh hưởng đến thương hiệu sản phẩm. Hiện nay với nền kinh tế thị trường cạnh tranh mạnh mẽ chất lượng và giá thành là hai vấn đề hàng đầu quyết định trực tiếp đến việc hoạt động của doanh nghiệp. Xã hội phát triển làm cho đời sống của nhân dân cải thiện và nâng cao, ngành thương mại và dịch vụ ngày càng quan trọng và không ngừng mở rộng hơn. Các phụ tải trong lĩnh vực này chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng lên và đã trở thành khách hàng khá quan trọng của ngành điện. Việc thi hành chính sách mở cửa thu hút khách du lịch kéo theo hàng loạt các công trình hoạt động trong lĩnh vực này như khách sạn , các siêu thị hàng hoá cùng với các trang thiết bị hiện đại. Hệ thống cấp điện cho các khách sạn siêu thị cần đảm bảo mức độ an toàn rất cao tránh gây thiệt hại lớn về người và của. Đồ Án 1A 2 LOGO - ATS GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung Đất nước ta là một nước nông nghiệp 80% dân số sống bằng nghề nông . Cùng với công cuộc công nghiệp hoá , hiện đại hóa nông nghiệp đang làm thay đổi phần nào diện mạo khu vựng nông thôn nước ta. Nhu cầu sử dụng điện năng của vùng nông thôn là một phụ tải khổng lồ và không ngừng gia tăng khi đưa các máy móc vào sản xuất nông nghiệp. Điện năng tiêu thụ ở nông thôn hiện nay không chỉ hiểu đơn thuần là thắp sáng và tưới tiêu mà điện năng còn được sử dụng nhiều để chế biến bảo quản nông sản , xay sát , sửa chữa nông cụ … và xu hướng mở rộng phụ tải này ngày càng tăng lên. Khu vực đô thi ngoài các phụ tải phục vụ cho ngành công nghiệp ,trong cuộc sống sinh hoạt lượng điện năng tiêu thụ ngày càng nhiều hơn . Hàng loạt các nhà cao tầng với các thiết bị hiện đại như máy giặt , điều hoà nhiệt độ, Yêu cầu cấp điện cho các khu nhà này là khá cao tương đương với việc cấp điện cho các khách sạn. Bất cứ một hệ thống cung cấp điện nào cần phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản như : Mức độ tin cậy cao khi làm việc, chất lượng điện tốt, đảm bảo an toàn, tiết kiệm về mặt kinh tế. Ngoài ra còn phải dễ dàng vận hành và sửa chữa. Tuy nhiên không phải lúc nào lưới điện cũng hoạt động bình thường mà có lúc cũng xảy ra sự cố, có thể do nguyên nhân chủ quan hay khách quan. Để tránh thiệt hại khi có sự cố trong mạng lưới điên cần phải có các thiết bị tự động bảo vệ ngắt mạng điện khỏi khu vực có sự cố. Các thiết bị bảo vệ ngày càng hoàn thiện và đa dạng hơn. Thông thường các thiết bị bảo vệ là các loại khí cụ điện đóng cắt một cách tự động như máy cắt, cầu chì, công tắc tơ, rơle. Hiện nay các băng chuyền tự động đang được sử dụng rộng rãi dần dần thay thế sức lao động của con người. Trong vận hành lưới điện cũng vậy việc tự động hoá là rất cần thiết . Đối với các sinh viên khoa điện những người làm chủ lưới điện trong tương lai cần phải biết thiết kế, chế tạo, vận hành các thiết bị trong lưới điện. Đặc biệt với các sinh viên năm cuối, đề tài thiết kế tốt nghiệp là một cơ hội để Đồ Án 1A 3 LOGO - ATS GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung tìm hiểu sâu hơn về lĩnh vực hoạt động của mình trong tương lai đồng thời là bước đệm để làm việc sau khi ra trường. Bản thân em được cô giáo bộ môn giao nhiệm vụ thiết kế bộ tự động chuyển nguồn ATS lưới - máy phát. Với đề tài thiết kế này cần phải tuân thủ theo các yêu cầu đã ở phía trên. Dựa trên nỗ lực của bản thân và hợp tác nhiệt tình của các bạn trong nhóm đồ án cũng như sự tận tình chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn đặc biệt là cô Phạm Thị Ngọc Diễm. Qua đó giúp chúng em hoàn thành đề tài thiết kế Đồ Án của mình. Trong bản Đồ Án của em gồm 2 phần cơ bản : - Phần A: TÌM HIỂU PLC – LOGO - Phần B: ỨNG DỤNG LOGO THIẾT KẾ TỦ CHUYỂN NGUỒN ATS • Chương I : Khái quát chung về thiết bị tự động chuyển nguồn ATS. • Chương II : Tính toán chọn mạch động lực. • Chương III : Thiết kế mạch điều khiển. Em xin chân thành cảm ơn cô đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án này. Sinh viên PHẠM HIẾU NGHĨA NGUYỄN MINH LONG MENGLUNG Đồ Án 1A 4 LOGO - ATS GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Đồ Án 1A 5 LOGO - ATS GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Đồ Án 1A 6 LOGO - ATS GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung PHẦN A TÌM HIỂU PLC – LOGO I. Giới thiệu bộ điều khiển Relay thông minh Logo 1. Giới thiệu chung : Ngày nay yêu cầu về tự động hóa ngày càng cao. Vì thế cần có những thiết bị điện mới để đáp ứng yêu cầu trên, đồng thời giảm thời gian lắp đặt cũng như hạn chế diện tích đặt máy móc và nâng cao tính linh hoạt của hệ thống. Bộ điều khiển relay thông minh Logo là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng các mạch số. Như vậy với chương trình điều khiển trong mình, Logo trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ dàng trao đổi thông tin với môi trường xung quanh (Với các module khác hoặc với máy tính). 2. Tính năng ưu việt của bộ điều khiển Logo  Lập trình dễ dàng , ngôn ngữ lập trình dễ học.  Có thể lập trình trực tiếp trên màn hình hoặc thực hiện trên máy tính rồi đổ chương trình sang bộ Logo hoặc ngược lại.  Có thể đổ chương trình qua lại giữa các bộ Logo với nhau.  Tính tương thích cao với các thiết bị khác.  Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như : máy tính , nối mạng.  Khả năng mở rộng cao. Đồ Án 1A 7 LOGO - ATS Nguồn cấp 220V 3 1 Khối ngõ vào 3 Màn hình hiển thị 3 3 4 Các phím lập trình 3 5 Khối ngõ ra 3 6 GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung Chỉ tiêu so sánh Rơle Mạch số Máy tính Logo Giá thành Khá thấp Thấp Cao Thấp Kích thước vật lý Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn Tốc độ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh Khả năng chống nhiễu Rất tốt Tốt khá Tốt Tốt Lắp đặt Mất thời gian thiết kế và lắp đặt Mất thời gian thiết kế Lập trình phức tạp Lập trình và lắp đặt đơn giản Khả năng điều khiển các tác vụ phức tạp Không Có Có Có Thay đổi, nâng cấp Rất khó Khó Khá đơn giản Rất đơn giản Công tác bảo trì Kém Kém Kém Tốt 3.Cấu trúc phần cứng: Đồ Án 1A 8 LOGO - ATS GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung 4. Các khối chức năng chính II. Lập trình trực tiếp trên bộ Logo Bước 1: Cấp nguồn cho bộ Logo Bước 2: Nhấn nút để hiển thị màn hình chính. Bước 3: Dùng phím mũi tên để lựa chọn Programming. Bước 4: Để bắt đầu viết chương trình nhấn phím và phím mũi tên để lựa chọn khối chức năng ngõ vào phù hợp Bước 5: Dùng phím di chuyển dấu nháy sang bên phải màn hình tiếp tục nhấn đồng thời và lựa chọn khối chức năng ngõ ra. Bước 6: Nhấn để chọn ngõ ra tiếp theo. Và cứ tiếp tục cho đến khi hoàn thành. Bước 7: Sau khi hoàn thành trở lại màn hình chính bằng rồi dùng các phím di chuyển chọn Start Program để chạy chương trình. III. Lập trình trên chương trình ứng dụng LOGO! Soft Comfort của hãng Siemens Tạo một chương trình mới với ngôn ngữ ladder Đồ Án 1A 9 LOGO - ATS Logo2 Khối đồng hồKhối ngõ vào Khối Cổng Cáp giao tiếp Khối Timer Khối ngõ ra Khối relay phụ trợ3 GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung Mở chương trình LOGO! Soft Comfort Nhấp vào mũi tên ở button New và chon new ladder diagram(LAD) hoặc new function block diagram(FBD) Cách lấy các hàm và ngõ vào, ngõ ra cũng trực quan tương tự như trong FBD. Nhấp và kéo thả các khối chức năng trên màn hình lập trình. I/ Giới thiệu chung: 1/ Cách nhận dạng LOGO: Trước khi sử dụng một LOGO, ta phải biết một số thông tin cơ bản về sản phẩm như cấp điện áp sử dụng, ngõ ra là relay hay transistor…. Các thông tin cơ bản đó có thể tìm thấy ngay ở góc dưới bên trái của sản phẩm. Đồ Án 1A 10 LOGO - ATS [...]... dụng rộng rãi bằng thiết bị tự động chuyển nguồn ATS trong các hộ tiêu thụ đặc biệt nói trên 2 Thiết bị tự động chuyển nguồn ATS Là thiết bị dùng để tự động chuyển tải sang nguồn dự phòng khi nguồn chính bị sự cố Khái niệm sự cố thông qua các biểu hiện sau : - Mất nguồn - Mất pha - Ngược thứ tự pha - Không đối xứng 3 pha - Điện áp cao hoặc thấp hơn trị số cho phép Đồ Án 1A 23 LOGO - ATS GVHD: Ths Phạm... một số thiết bị tự động còn có thêm cơ cấu phản hồi khi chất lượng yêu cầu cao Ngoài các khối cơ bản trên một số thiết bị tự động còn có thêm cơ cấu phản hồi khi chất lượng yêu cầu cao Đối với thiết bị tự động chuyển nguồn ATS lưới- máy phát cũng được cấu tạo gồm có hai phần riêng biệt đó là phần mạch động lực và phần mạch điều khiển Phần mạch điều khiển gồm có bộ phận đo lường và bộ phận điều khiển... điều khiển băng tải 2 Q3: điều khiển băng tải 3 Q4: điều khiển đèn báo Đồ Án 1A 20 LOGO - ATS GVHD: Ths Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung PHẦN B ỨNG DỤNG THIẾT KẾ BỘ CHYỂN NGUỒN TỰ ĐỘNG ATS Chương I Khái Quát Chung Về Thiết Bị Tự Động Chuyển Nguồn ATS I Yêu Cầu Sử Dụng Trong quá trình vận hành và sử dụng lưới điện không thể tránh khỏi các sự cố mức độ thiệt hại do sự cố gây ra có... ) - Thiết bị tự động chuyển nguồn ATS (Automatic Transfer Switch ) 1 Thiết bị cấp nguồn liên tục UPS Là một thiết bị lập tức cấp điên cho phụ tải khi lưới điện chính có chất lượng không đạt yêu cầu Thiết bị cấp nguồn liên tục chỉ dùng cho các phụ tải đặc biệt quan trọng cần nguồn liên tục như thiết bị cấp cứu ngành y tế, máy tính cá nhân trung tâm điện toán… UPS được chế tạo với dãy công suất từ vài... mát nguồn tác động Chuyển mạch kiểu áp tô mát gồm 2 áp tô mát nối liên động với nhau về mặt cơ khí và được đấu ngược nhau thông qua tay gạt như hình vẽ sau : Tay Gạt Liên Động Cơ Khí CB1 CB2 3 Pha Hình I-6 Khi chuyển mạch áp tô mát này đóng thì áp tô mát còn lại mở Để tác động vào bộ chuyển mạch trong trường hợp này ta dùng động cơ chấp hành 1 pha qua hộp giảm tốc và hệ thống tay biên cơ khí biến chuyển. .. làm việc với nguồn dự phòng mà lưới chính phục hồi trở lại ATS xử lý tín hiệu này đồng thời tạo khoảng thời gian trễ (3 – 30’) để đảm bảo rằng nguồn chính đã ổn định có thể đưa vào vận hành Sau đó ATS tác động đến cơ cấu chuyển mạch đưa tải trở lại lưới chính Và ATS tiếp tục theo dõi hoạt động của các nguồn điện bình thường * ATS lưới - máy phát Một trong những nhược diểm lớn nhất của ATS lưới-lưới... thống cam cơ khí, cơ cấu truyền động ở đây là một nam châm điện thông thường là nam châm điện một chiều có công suất lớn và làm việc ở chế độ xung Mỗi khi xung điện được đưa vào cuộn dây nam châm điện tiếp điểm động tác động một lần đến xung tiếp theo tiếp điểm động chuyển mạch từ nguồn này sang nguồn khác Kết cấu chuyển mạch kiểu bập bênh là gọn nhẹ, tác động nhanh và điều khiển nó một cách dễ dàng... điện được đưa vào cuộn dây nam châm điện tiếp điểm động tác động một lần đến xung tiếp theo tiếp điểm động chuyển mạch từ nguồn này sang nguồn khác Kết cấu chuyển mạch kiểu bập bênh là gọn nhẹ, tác động nhanh và điều khiển nó một cách dễ dàng Nhược điểm của nó là cần có công suất nguồn điều khiển lớn làm việc ở chế độ ngắn hạn đồng thời số lần thao tác không được lớn như công tắc tơ và áp tô mát do... thời gian ngắn rồi dừng lại để đảm bảo an toàn cho máy Đồ Án 1A 29 LOGO - ATS GVHD: Ths Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung Lưu đồ thuật toán bộ tự động chuyển nguồn ATS lưới- máy phát Đồ Án 1A 30 LOGO - ATS GVHD: Ths Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung II Cấu tạo chung của ATS Một thiết bị tự động bất kì nào thông thường cũng có cấu tạo theo cấu trúc sơ đồ khối... trong thiết kế cũng như chế tạo , hoạt động thì ATS lưới - máy phát có phức tạp hơn do có thêm bộ phận khởi động máy DIEZEL Mặt khác cũng có thể xảy ra sự cố với máy phát điện và các sự cố này thường xuyên xảy ra Do đó yêu cầu đối với loại ATS này cao hơn Cấu trúc khối của hai loại ATS được thể hiện ở ( hình I_2) Với nguồn dự phòng là một lưới điện khác lúc đó nguồn dự phòng có thể hoạt động lâu . Rất gọn Tốc độ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh Khả năng chống nhiễu Rất tốt Tốt khá Tốt Tốt Lắp đặt Mất thời gian thiết kế và lắp đặt Mất thời gian thiết kế Lập trình phức tạp Lập. LOGO được chia thành 4 danh sách sau đây: Co: danh sách các điểm liên kết (bit M, các ngõ input, output…), các hằng số. GF: danh sách các hàm cơ bản như AND, OR… SF: danh sách các hàm cơ bản là transistor • C: sản phẩm có tích hợp các hàm thời gian thực. • o: sản phẩm không có màn hình hiển thị. • DM: Modul digital. • AM: modul analog. • CM: modul truyền thông. 2/ Tổng quan về