Thiết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nước trong tòa nhà theo thời điểm thích hợp để tiết kiệm chi phí

1 Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đ ặt vấn đề Ở Việt Nam, những năm gần đây cũng không khó để nhận ra những đóng góp c ủa các hệ thống tự động trong các công trình công nghiệp và dân dụng. Những khái ni ệm về quản lý tòa nhà, tiết kiệm n ăng lượng công trình, bảo vệ môi trường … không còn quá m ới mẻ. Tuy nhiên, mức độ áp dụng các hệ thống này nói chung vẫn có gi ới hạn, ch ưa thực sự sâu và rộng. Điều này sẽ thay đổi nhanh chóng trong nh ững năm tới đây, khi nhịp độ xây dựng những công trình hiện đại ngày càng cao, khi nh ững hệ thố ng t ự động hóa tòa nhà ngày càng phát tri ển và đ ộ tin cậy lớn h ơn, lợi ích của việc áp dụng những hệ thống này ngày càng rõ nét. Qu ản lý điện năng là chức năng tiêu biểu của bộ điều khiển DDC sử dụng bộ vi x ử lý. Trong hầu hết các tòa nhà có quy mô từ vừa t ới lớn, với chức năng điều khi ển tối ưu th ực thi tại cấp độ hệ thống v ới thông tin quản lý và truy cập ng ư ời sử d ụng do BMS chủ cung cấp. Building Management System (BMS) th ực hiện tốt các nhiệm vụ điều khiển v ận hành hệ thống, là môi trường thu nhận tín hi ệu các thiết bị đầu cuối, quản lý toàn b ộ các thông số kỹ thuật thiết bị kết nối tới máy tính thông qua trao đổi thông tin. BMS đi ều khiển vận hành các thiết bị chấp hành của từng hệ thống kỹ thuật khác nhau ho ạt động theo yêu cầu của người quản lý, đ ảm bảo các yếu tố kỹ thuật c ũng như đáp ứng kịp thời các sự cố khẩn cấp xảy ra trong hệ thống kỹ thuật. BMS th ực hiện các chức năng như: - Giám sát và ghi mức độ sử dụng điện năng. - Th ống kê m ức tiêu thụ điện năng . - Truy c ập dữ liệu chiến l ược quản lý điện n ăng nh ằm liên tục điều chỉnh theo nhu c ầu. - L ịch v ận hành toà nhà. - Gi ới hạn nh i ệt độ c ủa máy lạnh đem l ại mức độ thoải mái . Tùy theo t ừng dự án cụ thể mà hệ thống BMS có thể quản lý nhiều hay ít h ơn so với hệ thống cơ bản. 2 Lợi ích của BMS - Đơn gi ản hóa v ận hành: các th ủ tục, các chức n ăng có tính lặp đi lặp lại đư ợc chươn g trình hóa để vận hành tự động - L ập trình linh hoạt theo nhu cầu của từng tòa nhà, t ổ chức và yêu cầu mở r ộng. - Đi ều khiển linh ho ạt d ựa vào các dữ liệu đầu vào . - Gi ảm thời gian đào tạo cho nh ân viên v ận hành, do có các chỉ dẫn trực tiếp . trên màn hình c ũng như giao di ện trực quan của tòa nhà . - Ph ản ứng nhanh đối với các đòi h ỏi của khách hàng và các sự cố . - Qu ản lý tập trung việc điề u khi ển và kiểm soát năng lượng . - Qu ản lý tốt hơn các thiết b ị trong tòa nhà, nhờ vào hệ thống dữ liệu l ưu trữ, chương tr ình bảo trì bảo dưỡng và hệ thố ng t ự động báo cáo các cảnh báo . - Linh hoạt trong việc lập trình theo nhu cầu, kích thước, tổ chức và các yêu c ầu mở rộng . - C ải tiến vận hành bằng việc tích hợp các ph ần mềm và phần cứng của nhi ều hệ thống đ ầu cuối khác nhau như: báo cháy, an ninh, đi ều khiển truy nh ập dữ li ệu hay điều khiển các thi ết bị khác trong hệ thống. - Nâng cao ho ạt động nhờ tích hợp phần mềm và phần cứng của nhiều hệ th ống phụ nh ư điều khiển s ố trực tiếp (DDC – Direct Digital Control), h ệ thống báo cháy, an ninh, điều khiển truy nhập hoặc điều khiển chiếu sáng. 1.2. Tính c ấp thiết của đề tài Lu ận văn này đi sâu vào nghiên cứu các phương pháp vận hành tối ưu máy bơm nư ớc sinh hoạt dựa vào c ơ cấu hoạ t đ ộng, thời điểm vận hành và các dữ liệu đ ầu vào để đưa ra phương pháp vận hành hợp lý. Kết quả nghiên cứu này phải so sánh v ới chế độ hoạt động bình thường và cho kết quả tiết kiệm chi phí tiền điện th ực sự trong các cao ốc hiện nay. 1.3. M ục tiêu và n ội dung nghiên c ứu c ủa đề tài 1.3.1. M ục tiêu của đề tài Xây d ựng mô hình điều khiển theo theo các mục tiêu sau: 3 - Thiết kế mạch điều khiển. - Thi ết kế giao di ện giao ti ếp g i ữa máy tính và mô hình thực tế . - Mô ph ỏng chương trình trên máy tính . - Mô ph ỏng hoạt động trên mô hìn h th ực tế. 1.3.2. N ội dung nghiên cứu - Nghiên c ứu các d ữ kiện điều khiển động cơ . - Nghiên c ứu thời gian hoạt động của động cơ phụ thuộc vào giá điệ n. - Nghiên c ứu ngôn ngữ assamber . - Nghiên c ứu chu ẩn truyền thong RS485 . - Mô ph ỏng và đánh giá hiệu quả khi đi ều khiển mới so v ới ban đầu. 1.4. Phương pháp lu ận và phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Phương pháp lu ận - Luận văn là tài liệu tham khảo có giá trị cho những ai quan tâm, nghiên cứu đ ến điều khiển và giám sát các thi ết bị từ xa. - V ới khả n ăng yêu cầu về tự động ngày càng cao trong sản su ất và đời sống thì vi ệc ứng dụng điều khiể n b ằng BMS là hết sức cần thiết - Lu ận v ăn này cung cấp một mô hình điều khiển hệ th ống b ơm nước sinh ho ạt theo th ời điểm thích hợp, được ứng dụng trong thực tiễn. 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu - Thu thập và đọc hiểu các t ài liệu liên quan từ cán bộ hướng dẫn, sách, các bài báo và internet.v.v… - Nghiên c ứu các dữ kiện điều khiển động cơ . - Nghiên c ứu thời gian hoạt động của động cơ phụ thuộc vào giá điện . - Nghiên c ứu ngôn ngữ lập trình Assembler - Nghiên c ứu chu ẩn truyền thông RS485 - L ập trình phần mềm, kết nối phần cứng và chạy thử . 4 1.5. T ổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 1.5.1. Gi ới thiệu tổng quan về BMS Hi ện nay, trên thế giới có nhi ều các giải pháp quản lý các thiết bị trong tòa nhà khác nhau, t ừ các giải pháp đơn giản : như h ệ thống b ơm nư ớc, phòng cháy ch ữa cháy, máy lạnh trung tâm, thang máy Tuy nhiên, hệ thống điều khiển bơm nư ớc sinh hoạt theo theo từng thời điểm thích hợp dựa vào giá đi ện thấp trong ngày v ẫn chưa đư ợc áp dụng rộng rãi. Có 2 cách l ựa chọn cho máy bơm nước sinh h o ạt là điều khiển bằng t ay và t ự đ ộng . Hệ thống điều khiển dựa vào các thông số đầu vào như: cảm biến mực nước, th ời gian vận hành. H ệ thống BMS có thể mở rộng để điều khiển và giám sát từ xa thông qua m ạng intern et, thông qua đó BMS th ực hiện các nhiệm v ụ sau: - Giám sát nhiệt độ của động cơ . - Giám sát tr ạng thái hoạt động của động cơ . - Giám sát th ời điểm hoạt động của động cơ . - Giám sát các thi ết bị an ninh trong tòa nhà . Tóm l ại: BMS là ph ần mềm điều khiển , ho ạt động của các thiết bị trong tòa nhằm ti ết kiệm con ngư ời, chi phí và độ chính xác cao. 1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam ngày nay, việc xây dựng các tòa nhà cao tầng làm công sở, trung tâm thương m ại, khách sạn,… ngày càng trở nên phổ biến. Chúng trở nên hiện đại, ti ện nghi để phục vụ các yê u c ầu ngày càng cao của con người. Giải pháp kết hợp h ệ thống các thiết bị c ơ điện tử sử dụng trong tòa nhà với công nghệ tự động hóa nh ằm đem lại khả năng đi ều khiển tự động c ủa các hệ thống như: hệ thống điều hòa không khí, thông gió, h ệ thống chiếu sáng , h ệ thống báo cháy, camera,… đã không còn là điều mới mẽ nữa. Tuy nhiên, vấn đề sống còn của giải pháp này lại nằm ở ch ỗ làm sao có thể quản lý chung trong một hệ thống thống nhất. Các hệ thống tự đ ộng hóa tòa nhà (BMS- Building Management System) đã ra đ ời để giải quyết bài toán này. 5 Nhiệm vụ chính của hệ thống BMS là điều khiển, giám sát, quản lý các thiết bị cơ, đi ện trong một tòa nhà cao tầng, giúp cho việc vận hành, bảo d ưỡng và quản lý tòa nhà m ột cách thuận tiện, an toàn và tiết kiệm. H ệ thống BMS đư ợc phát triển dựa trên nền kiến trúc của một hệ điều khiển phân tán v ới các bộ điều khiển số trực tiếp (DDC - Direct Digital Controler) đư ợc k ết nối với hệ thống mạng tầng, các bộ điều khiển . Tình hình nghiên c ứu BMS trong các nhà cao tầng theo thống kê n hư sau: Lu ận văn n ghiên c ứu ứng dụng trong hệ thống BMS cho Tòa nhà khách sạn Novotel Đà N ẳng . Lu ận văn này được bảo vệ thành công tại trường Đại học Đà N ẳng ngày 27 tháng 10 năm 2012 . Nghiên c ứ u h ệ thống quản lý Tòa nhà (BMS): nghiên c ứu điều khiển các thi ết b ị trong Tòa nhà như: Chiller, FCU, AHU, quạt….Do phòng đầu từ và quản lý xây dựng hoàn thành ngày 08 tháng 10 năm 2012. 1.5.3. Tình hình nghiên c ứu trên th ế giới Nghiên c ứ hệ thống BMS điều khiển các hệ thống trong Tòa nhà để tiết kiệm năng lư ợng được thự c hi ện bởi giáo s ư Engel J. Knible được đăng trên bài báo của t ạp chí Mỹ ngày 15 tháng 10 n ăm 2006 . Công ty AirTek s ản xuất hệ thống BMS của tập đoàn Mitshubishi đã phát triển r ộng rãi ở Việt Nam và các n ước trong khu vực. Kết luận: Hệ thống điều khiển bơm nước bởi BMS được thiết kế đặt thù cho các Tòa nhà ở Việt Nam với tính n ăng điều khiển và giám sát hệ thống giống như các h ệ thống BMS có trên thị trường. 1.6. N ội dung của luận v ăn N ội dung của luận văn gồm 5 chương Chương 1: M ở đầu Chương 2: Cơ s ở lý thuy ết Chương 3: Xây d ựng đối tượng điều khiển Chương 4: Thi công b ộ điều khiển Chương 5: K ết luận và hướng phát triển đề tài 6 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Ch ức năng điều khiển của BMS Với sự phát triển công nghệ thông tin và các phần mềm ứng dụng hữu ích hiện nay như: internet, EIB thì ph ần mềm BMS điều khiển linh ho ạt các thi ết bị trong tòa nhà, trung tâm thương m ại, nhà máy sản xuất c ũng đang phát triển mạnh mẽ, nhưng giá thành đ ầu tư cao, đâ y c ũng là mặt hạn chế. BMS có nh ững chức năng đi ều khiển như sau: 2.1.1. L ợi ích về năng lượng - Đi ều chỉnh l ư u lư ợng b ơm nước sinh hoạt theo đi ều kiện phù hợp v ới chi phí giá điện thấp nhất. Với các tòa nhà, cao ốc khác nhau thì BMS vẫn đáp ứng đi ều khiển một cách phù hợp nhờ vào điều chỉnh các thông s ố trên máy tính. - T ự động đi ều khiển liên tục công suất tải. Đặt các thiết bị chấp hành hoạt đ ộng theo tiến trình định trước hoặc theo các tiêu chuẩn đặt ra ban đầu theo các thông tin nhận đư ợc từ cảm biến c ủa các thiết bị đầu cuối như: c ảm biến nư ớc, áp suất , đ ồng hồ điếm thời gi an th ực …. - Đi ều khiển đóng ngắt hệ thống điện khi gặp sự cố, khởi động hệ thống chi ếu sáng theo ch ế độ cài đặt sẵn và điều khiển theo mong muốn. - Giám sát vi ệc sử dụng năng lượng hàng ngày và lưu tr ữ d ữ liệu vào máy tính. T ự động báo hiệu cảnh báo nếu năng l ư ợng tiêu thụ hàng ngày quá cao ho ặc quá thấp. - Giám sát mức độ tiêu thụ năng lượng, in hoá đơn điện năng tiêu thụ cho t ừng khu v ực khác nhau. - Có th ể xác định chính xác công suất điều hòa không khí c ủa t ừng phòng, t ừng khu vực. Thuận lợi cho các cao ốc văn phòng cho thuê, khi trong m ột t ầng có nhiều v ăn phòng được thuê bởi nhiều công ty khác nhau . 7 2.1.2. H ỗ trợ vận hành - H ệ thống tự động điều khiển các thiết bị chấp hành theo cá c đi ều kiện thực t ế của từng cao ốc văn phòng về thời gian tắt mở và chấp hành theo cá c thi ết bị đầu cuối đưa về BMS . Ví d ụ: Khi xảy ra cháy tại tầng 3 của toà nhà, các thi ết bị h ỗ tr ợ cho chữa cháy và cứu nạn được kích hoạt, cụ thể như: Hệ th ống chữa cháy tự động kích hoạt, m ở hệ thống hút khói, qu ạt tăng áp c ầu thang các t ầng trong tòa nh à đư ợc kích hoạt , h ệ thống thang máy t ự xuống t ầng trệt để ph ục vụ cho công tác cứu h ộ . - B ằng giao diện trực quan tại trung tâm điều khiển, nhân viên v ận hành tòa nhà có th ể đặt lại th ông s ố các thiết bị chấp hành cho phù hợp và theo yêu c ầu kh ác t ừ khách h àng. - V ị trí các thiết bị và trạng thái hoạt động của nó được thể hiện trực quan trên màn hình, người vận hành có thể nhận biết được trạng thái hoạt động, các s ự cố xảy ra đối v ới thiết bị c ủa toàn h ệ thống đ ã được kết nối với BMS. 2.1.3. H ỗ trợ bảo dưỡng - BMS giám sát tình tr ạng hoạt động của các thiết bị trong toà nhà , đ ồng thời đưa ra các c ảnh báo, lịch bảo trì, bảo d ưỡng cho các thiết bị. Hạn chế được t ối đa th ời gian kiểm tra thiết bị và những rủi ro xảy ra bất ngờ. - BMS giám sát tình tr ạng hoạt động của các thi ết bị dự phòng, đ ảm bảo tính sẵn sàng hoạt động. - Ghi l ại dữ liệu cũ để hỗ trợ phân tích lỗi đã xảy ra và tránh những nh ững sự c ố xảy ra tương tự. 2.1.4. Ki ểm soát và và tiết kiệm n ăng lượng sử dụng - Toà nhà Maritime Bank Tower s ử dụng giải pháp BMS c ủa hãng AirTek v ới chi phí đầu tư và dự kiến chi phí tiết kiệm như sau: - Chi phí đ ầu tư ban đầu: 1.6 tỉ đồng . - Di ện tích mặt sàn: 32.000 m 2 . - Tiêu th ụ điện năng (Chưa trang bị BMS): 3.696.000 kWh/ 1năm. - Ti ết kiệm năng lượng tương ứng 12 %: 443.520kWh/ 1năm. 8 - Tiền điện tiết kiệm: 887.040.000 đồng/1 năm. - =>Th ời gian thu hồi vốn kho ảng 2 năm. 2.1.5. V ận hành toà nhà tự động theo l ập trình s ẵn - M ỗi tòa nhà có tính chất hoạt động khác nhau nên phải l ập trình cho BMS đ ể điều khiển. Đi ều này t i ết kiệm được tiền thuê nhân viên cho công tá c v ận hành toà nhà. Khi đư ợc trang bị BMS, ngư ời vận hành chỉ cần ngồi tại phòng k ỹ thuật có th ể điều khiển bật/tắt các thiết bị chấp hành, lập th ời v ận hành t ự động cho các thiết bị. - T ất cả các thiết bị chấp hành được vận hành tự động và chính xác bằng hệ th ống BMS. - Hư ớng quản lý rộng rãi hơn đối với các tập đoàn lớn, các h ệ thống BMS khác nhau đư ợc giám sát và điều khiển qua m ạ ng Internet. Lúc này ngư ời điều hành chính chỉ ngồi tại trung tâm để điều khiển một cách phù hợp. 2.1.6. Đi ều khiển bơm nư ớc theo l ập tr ình Theo phương pháp đi ều khiển thông th ường là dùng cọc hoặc phao để giám sát m ực nước. Khi bồn sắp hết nước thì các tín hiệu trên đưa về tủ điện để điều khi ển b ơm hoạt động. Thông thường bơm ho ạt động rơi vào các gi ờ cao điểm vì trong th ời gian này lượn g nư ớc sử dụng nhiều. Vì vậy, hệ thống BMS điều khiển bơm nư ớc hoạt động vào giờ thấp điểm và trung bình nhằm tiết kiệm khoảng 40% chi phí tiền điện. BMS c ủa các hãng có trên th ị tr ường như: AirTek, Yamatake, Siemens, Honeywell, Yamatake, đi ều khiển t ắt mở các thiết bị trong tòa nhà theo l ập trình . D ựa vào các chứ c năng c ủa BMS và kinh nghiệm làm việc trong tòa nhà, lu ận v ăn này thi ết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nư ớc ho ạt động theo thời điểm giá điện th ấp (giờ thấp điểm và trung bình) hạn chế tối đ a bơm ho ạt động vào giờ cao điểm tr ừ các trường hợp ngoại lệ. 9 2.1.7. Chu ẩn truyền thông RS -485 Khi th ực hiện truyền thông tin ở tốc độ cao hoặc qua một khoảng cách l ớn trong môi trư ờng thực . Tín hi ệu vi sai có thể loại bỏ ảnh hưởng do sự thay đổi khi n ối đất và gi ảm nhiễu có thể xuất hiện nh ư điện áp chung trên mạng.Tuy nhiên, đối v ới một mạng multi -network th ực chất gồm nhiều mạch phát và nhận cùng nối vào m ột đường dây bus chung, mỗi node đều có thể phát và nhận data thì RS485 đáp ứng được yêu cầu này. Chuẩn RS485 cho phép 32 m ạch truyền và nhận cùng nối vào đư ờng dây bus đơn (với bộ repeater tự động và các bộ truyền/ nhận trở kháng cao, gi ới hạn này có thể mở rộng lên tới 256 node trên một mạng). Bên cạnh đó, RS485 còn có th ể chịu được các xung đột data (dat a collision) và các đi ều kiện lỗi trên đư ờng truyền. Đ ể giải quyết vấn đề xung đột data thường xuất hiện trên mạng multi -drop network, các đơn vị phần cứng (converters, repeaters, micro-prosessor controls) đư ợc thiết kế luôn duy trì ở trạng thái nhận cho đ ến khi chúng ta sẳn sàng truyền data. M ột node master sẽ kích khởi một yêu cầu truyền đến một slave node bằng cách đ ịnh địa chỉ node đó. Phần cứng phát hi ện bit start của ký tự được có sẵn sang truy ền và tự động cho phép bộ truyền làm việc. 2.2. Phương pháp đi ều khiển của hệ thống bơm nước sinh hoạt Đ ể đưa ra giải pháp điều khiển bơm nước trong Tà nhà, phải căn cứ vào các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và mức độ sử dụng nước của tòa nhà. 2.2.1. Ph ần cấp n ước theo thuyết minh thiết kế của Tòa nhà Maritime Bank Căn c ứ kỹ thuật - Quy chu ẩn hệ thống cấp thoát n ước trong nhà và công trình năm 1999. - Tiêu chu ẩn thiết kế cấp nước bên trong T.C.V.N – 4513 – 88. - Tiêu chu ẩn thiết kế cấp n ước ngoài công trình 20.T.C.N – 51-2006; T.C.V.N 5945 – 1995. - Tiêu chu ẩn xây dựng của Việ t Nam t ập VI - Tiêu chu ẩn thiết kế TCXDVN 323-2004 – Nhà cao t ầng – Tiêu chu ẩn thiết kế. 10  Quy mô s ử dụng nước : C ấp nước sinh hoạt và chữa cháy cho Tòa nhà Maritime Bank, 180-192 Nguy ễn Công Trứ , Q1 v ới quy mô 25 t ầng gồm 3 t ầng hầm, trung tâm thương mại và v ăn ph òng cho thuê.  Nhu c ầu sử dụng nước: Tòa nhà Maritime Bank Tower d ự kiến tiêu thụ 450 m3/ 1 ngày bao g ồm nguồn n ước sinh hoạt chiếm nhiều nhất, nước hao hụt cho hệ thống điều hòa không khí, nước tưới cây và các hao hụt khác.  Ngu ồn cấp nước: Ch ủ yếu từ ngu ồn nước sạch của TP.Hồ Chí Minh. Vị trí lấy nư ớc xác định tại lối xe xu ống c ủa Tòa nhà Maritime Bank, đư ờng Nguy ễn Công Tr ứ . Đư ờng ống cấp vào có đường kính DN100 chia làm 2 nhánh có đư ờng kính DN80.  Giải pháp kỹ thuật cấp nước: - Nư ớc cấp cho nhu cầu si nh ho ạt:  Nư ớc từ bồn chứa 615,6 m3 t ầng mái c ủa của Tòa nhà phân phối cho từng t ầng của khu v ăn phòng và Trung tâm thương mại, đầu các đường ống phân nhánh đư ợc trang b ị các valve giảm áp.  Nư ớc sạch ở bể chứa dự trữ đặt nổi trên sàn tầng hầm B2, được bơm lên b ồn ch ứa nước tầng mái. Nhiệm vụ của bồn chứa nước tầng mái là phân phối nước xu ống các khu vực vệ sinh, khu ăn uống Trung tâm thương mại và các nhu c ầu nư ớc khác trong tòa nhà. - Nư ớc cấp cho nhu cầu chữa cháy: B ồn nước chữa cháy đặt âm tại tầng hầm B3, t ổng với dung lượng 333m 3 . H ồ nước được cấp nước trực tiếp từ nguồn nư ớc sạch của Thành Phố.  Tính toán hệ thống cấp nước Lư ợng nư ớc cần thiết cấp cho Tòa nhà trong ngày dùng n ước nhiều nhất. Q max = Q Shmax + Q CC + Q NBĐH = 460 m 3 (2.1) Q max = 483,48 +333,4+131 = 947,9 m 3 Trong đó: - Q Shmax : Lư ợng n ước cấp trong ngày dùng nhiều nhất được xác định theo công th ức [...]... của BMS Lúc này, hoàn tòa mở máy điều khiển bằng máy tính Sơ đồ điều khiển dựa vào hình 2.2 25 3.3 Thiết kế mạch điều khiển Mạch điều khiển được thiết kế k ết hợp 2 mạch điều khiển: mạch điều khiển chính và mạch đọc mực nước 3.3.1 Mạch điều khiển chính Mạch điều khiển đếm thời gian thực và nhận tín hiệu từ các cảm biến nước của board đọc mức nước của bồn dưới và bồn trên dựa theo chương trình điều khiển. .. điều kiện thực tế sử dụng BMS hoàn toàn điều chỉnh thời gian bơm theo lượng nước sử dụng khác nhau của tòa nhà nên chức năng điều khiển linh hoạt này giúp cho người sử dụng hoàn toàn chủ động điều khiển theo nhu cầu thực tế của mỗi tòa nhà và các mục đích sử dụng nước khác nhau 21 Chương 3: XÂY DỰNG ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Cơ sở dữ liệu đầu vào của các thiết bị trong hệ điều khiển Cơ sở dữ liệu để. .. điện giờ cao điểm - Giờ cao điểm: 3.388 đ/1kWh 18 2.2.5 Lưu đồ điều khiển máy bơm Hình 2.2 Lư đồ điều khiển máy bơm - Đồng hồ thời gian thực của Dalas: đồng hồ đếm thời gian thực được thiết kế kết nối với vi điều khiển 89S52 để quyết định đóng mở rơle điều khiển máy bơm - Cảm biến của bể nước tầng má i: bể nước trên tầng mái được thiết kế 8 cảm biến đọc mực nước, mỗi cảm biến đo mực nước cách nhau... phương pháp điều khiển Điều khiển máy bơm ch ia thành 2 phần: điều khiển bằng tay và điều khiển tự động 3.2.1 Điều khiển bằng tay Chuyển công tắc Man-Off-Auto sang chế độ MAN để điều khiển theo mong muốn Nhấn ON1 bơm 1 hoạt động, nhấn ON2 bơm 2 hoạt động, muốn dừng nhấn Off1, Off2 đối bới bơm 1 và bơm 2 3.2.2 Điều khiển tự động Chuyển công tắc Man -Off-Auto sang chế độ Auto, động cơ hoạt động theo lập... từng thời điểm/ 1 ngày (VNĐ) 1.123 244.628 302.492 Tiền điện trung bình cho từng thời điểm/ 1 tháng (VNĐ) 33.688 7.338.832 9.074.758 Tổng tiền điện/ 1 tháng 16.447.277 17 2.2.4 Cơ sở tính toán thiết kế mạch điều khiển - Căn cứ vào thuyết minh thiết kế của tòa nhà, lượng nước sử dụng nhiều nhất trong ngày Qmax = 483,48m3 - Căn cứ vào thuyết minh thiết kế của tòa nhà, lượng nước sử dụng trung bình trong. .. lượng nước sử dụng thực tế hiện tại của tòa nhà vào tháng 6 năm 2012, Lượng nước sử dụng trung bình trong ngày 460m 3 Lượn g nước sử dụng thực tế đúng với thiết kế Vậy , căn cứ vào bảng thống kê mục 2.8.5 để thiết kế mạch điều khiển Dựa vào số liệu tính toán trong bảng 2 2, tiền điện thống kê 3 thời điểm như sau: - Giờ thấp điểm: 766 VNĐ/1 ngày - Giờ trung bình: 167.857 VNĐ/1 ngày - Giờ cao điểm: 206.950... nếu mực nước đến cảm biến 1 thì bơm đến cảm biến 3 19 - Giờ cao điểm 9h30 đến 11h30: nếu mực nước đến cảm biến 1 thì bơm hoạt động đến cảm biến 3 - Giờ cao điểm 17h00 đến 20h00: nếu mực nước tới cảm biến 1 thì bơm tới cảm biến 4 2.2.6 Bảng so sách tiền điện giữa điều khiển bơm nước bình thường và điều khiển bởi BMS - Dựa vào bảng thống kê lưu lượng nước mục 2 2 - Dựa vào thuyết minh thiết kế tính... Cơ sở dữ liệu để điều khiển máy bơm được xây dựng tín hiệu cảm biến của bồn trên và bồn dưới 3.1.1 Tín hiệu cảm biến của bồn trên Tín hiệu nguồn cấp nước được thiết kế 8 cảm biến mỗi mức cảm biến tương đương 25m3 nước Các cảm biến này được kết nối với mạch đọc cảm biến mực nước để kết hợp với đồng hồ đếm thời gian thực điều khiển bơm, đồng thời hiển thị các đèn led trên bảng điều khiển Mức8 - 200m3... bồn trên 3.1.2 Tín hiệu cảm biến nước bồn dưới Tín hiệu nguồn cấp nước được thi ết kế 8 mức cảm biến mỗi mức cảm biến tương đương 150m3 nước Các cảm biến này được kết nối với mạch đọc cảm biến mực nước để kết hợp với đồng hồ đ iếm thời gian thực điều khiển bơm, đồng thời hiển thị các đèn led trên bảng điều khiển Ngoài ra, khi nước xuống thấp hơn cảm biến 1 thì máy bơm không hoạt động Mức 4 - 600m3... dùng nước nhiều nhất trong ngày) Áp lực toàn phần của máy bơm Dựa vào kết quả tính toán lưu lượng nước cần thiết cáp cho tòa nhà ở trên: lượng nước cấp cho sinh hoạt trong ngày dùng nước nhiều nhất là 483,48m3 Lượng nước dùng nước nhiều nhất trong ngày 279m3/ ngày (Buổi sáng 11h đến 17h, chi u 17h đến 20h) Chọn lưu lượng máy bơm Qb = 66 lít/s, H= 125m Xác định áp lực toàn phần của máy bơm: HS.H/bơm . đi ều khiển t ắt mở các thiết bị trong tòa nhà theo l ập trình . D ựa vào các chứ c năng c ủa BMS và kinh nghiệm làm việc trong tòa nhà, lu ận v ăn này thi ết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nư ớc ho ạt. xuất hệ thống BMS của tập đoàn Mitshubishi đã phát triển r ộng rãi ở Việt Nam và các n ước trong khu vực. Kết luận: Hệ thống điều khiển bơm nước bởi BMS được thiết kế đặt thù cho các Tòa nhà ở. cao điểm vì trong th ời gian này lượn g nư ớc sử dụng nhiều. Vì vậy, hệ thống BMS điều khiển bơm nư ớc hoạt động vào giờ thấp điểm và trung bình nhằm tiết kiệm khoảng 40% chi phí tiền điện. BMS