Nghiên cứu xây dựng hệ scada để quản lý việc sử dụng tiết kiệm năng lượng các tòa nhà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Khắc Văn NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ SCADA ĐỂ QUẢN LÝ VIỆC SỬ DỤNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CÁC TÒA NHÀ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH ĐIỀU KHIỂN – TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS NGUYỄN TRỌNG THUẦN Hà Nội – Năm 2010 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng, biểu, hình ảnh MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: Cơ sở lý luận sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 1.1 Sự cần thiết phải sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 1.2 Mục tiêu, vai trò sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Tóm tắt Chương I 11 CHƯƠNG II: Khảo sát số hệ thống cụ thể tòa nhà điển hình Các số liệu trường công nghệ 2.1 Đặt vấn đề 2.2 Khảo sát hệ thống cung cấp phân phối điện 2.3 Số liệu hệ thống chiếu sáng 2.4 Hệ thống cung cấp nước sinh hoạt chữa cháy 2.5 Hệ thống thông gió, điều hòa không khí 2.6 Hệ thống thang cuốn, thang máy vận chuyển 2.7 Hệ thống lò cung cấp nước nóng, bình đung nước nóng Tóm tắt chương II 12 13 16 17 19 25 27 28 CHƯƠNG III: Xây dựng hệ SCADA để ứng dụng cho tòa nhà nhằm sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu 3.1 Giới thiệu hệ thống SCADA 3.1.1 Khái niệm 3.1.2 Phân loại hệ thống SCADA 3.1.3 Những chuẩn để đánh giá hệ thống SCADA 3.1.4 Cấu trúc chung hệ SCADA 3.1.5 Các đặc tính hệ thống SCADA 3.1.6 Đặc điểm giao tiếp người máy 3.2 Sự cần thiết xây dựng hệ SCADA giám sát, đo lường, điều khiển thiết bị sử dụng lượng tòa nhà 3.3 Phân tích yêu cầu công nghệ áp dụng SCADA điều khiển, giám sát thiết bị tòa nhà 3.3.1 Phân tích công nghệ hệ thống điều hòa trung tâm 3.3.2 Phân tích yêu cầu công nghệ hệ thống chiếu sáng 3.3.3 Phân tích công nghệ hệ thống cung cấp nước sinh hoạt chữa cháy 29 29 29 30 30 33 33 34 39 39 41 42 3.3.4 Hệ thống lò cung cấp nước nóng, bình đun nước nóng 3.3.5 Yêu cầu công nghệ hệ thống phân phối điện 3.3.6 Công nghệ hệ thống thang máy, thang 3.4 Lựa chọn cấu hình hệ thống 3.4.1 Trạm điều khiển trung tâm (MTU) 3.4.2 Các trạm đầu cuối (RTU) 3.4.3 Truyền thông hệ SCADA tòa nhà 3.5 Kết nghiên cứu, xây dựng hệ SCADA tòa nhà 3.5.1 Ứng dụng WinCC hệ SCADA 3.5.2 Ứng dụng PLC làm trạm RTU hệ SCADA tòa nhà 3.5.3 Mạng Profibus làm truyền thông SCADA tòa nhà CHƯƠNG IV: Mô hệ thống SCADA có ứng dụng thuật toán tiết kiệm lượng cho tòa nhà 4.1 Đặt vấn đề 4.2 Thiết lập cấu hình mô hệ SCADA 4.2.1 Trạm vận hành trung tâm MTU: 4.2.2 Thiết lập giao tiếp mạng Profibus 4.3 Kết mô 4.3.1 Hoạt động hệ thống điều hòa trung tâm Phần PLC Lập trình wincc Kết chạy mô 4.3.2 Mô hoạt động giám sát trạm biến áp Phần PLC Kết chạy mô với wincc 4.3.3 Mô hoạt động giám sát điều khiển chiếu sáng Đánh giá kết quả, khả ứng dụng KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 42 42 43 43 43 46 47 50 50 61 65 68 68 68 72 76 76 81 90 91 92 92 95 95 96 98 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn GS Nguyễn Trọng Thuần Các liệu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Tác giả luận văn Nguyễn Khắc Văn DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU, HÌNH ẢNH Danh mục bảng, biểu, đồ thị Bảng 4.20 Công suất hệ thống điều hòa trung tâm khách sạn Sofitel Hình 4.21 Đồ thị công suất tiêu thụ điển hình theo ngày hệ thống điều hòa không khí Bảng 4.23 Bảng tổng hợp tín hiệu vào lập trình cho PLC điều hòa trung tâm Bảng 4.26 Bảng tổng hợp tín hiệu vào lập trình cho PLC giám sát trạm biến áp Trang 79 80 86 93 Danh mục hình ảnh Hình 2.1 Sơ đồ trạm biến áp cấp điện điển hình tòa nhà Hình 2.2 Trạm bơm nước chữa cháy tòa nhà Hình 2.3 Tủ điều khiển bơm nước tăng áp hệ thống rơ le áp suất Hình 2.4 Nguyên lý cụm máy Chiller Hình 2.5 Trạm bơm nước lạnh hệ thống điều hòa trung tâm Hình 2.6 Tháp giải nhiệt hệ thống điều hòa trung tâm hoạt động Hình 2.7 Trạm bơm nước giải nhiệt hệ thống Chiller Hình 2.8 Hình ảnh lắp đặt thiết bị AHU phía phía tòa nhà Hình 2.9 Hệ thống truyền động thang máy tòa nhà Hình 2.10 Nồi nước nóng khách sạn Hà Nội 15 18 19 21 22 23 24 25 26 28 Hình 3.1 Cấu trúc chung hệ thống SCADA Hình 3.2 Hệ thống điều khiển giám sát tòa nhà Siemens Hình 3.3 Lắp đặt đầu nối cáp mạng Profibus Hình 3.4 Điện trở kết thúc mạng Profibus dạng Fail-safe biasing Hình 3.5 Đầu nối cáp Profibus cách nối cáp vào với đầu nối cáp Hình 3.6 Thiết bị Profibus – tester V3 Hình 3.7 Quản lý Tag WINCC Hình 3.8 Mạng giao tiếp máy tính PLC Hình 3.9 Màn hình cho phép chọn cách lưu trữ Hình 3.10 Ví dụ Standard Object Graphics Designer Hình 3.11 Quản lý Alarm Logging CS Hình 3.12 Cấu hình Rack trạm PLC S7-300 Hình 3.13 mạng dùng Protocol Profibus 31 36 49 49 50 50 53 54 57 58 59 62 65 Hình 4.1 Lựa chọn dự án Single – User Project cho tòa nhà Hình 4.2 Lựa chọn kết nối máy tính mạng PLC Hình 4.3 Các tag cho điều khiển trình hệ thống điều hòa trung tâm Hình 4.4 Graphics Designer dự án Hình 4.5 Thiết lập cấu trúc máy tính hệ SCADA tòa nhà 68 69 69 70 70 Hình 4.6.Thiết lập thuộc tính hình ảnh tạo từ Graphics Designer Hình 4.7 Màn hình khởi động chương trình Hình 4.8 Thiết lập bảng liệu dạng báo cáo Tag Logging Hình 4.9 Tạo lập mạng Profibus Hình 4.10 Lựa chọn cấu hình phần cứng họ PLC S7-300 Hình 4.11 Mạng PLC mô gồm PLC master PLC slaver Hình 4.12.Khai báo cấu hình kết nối, cấu hình phần cứng cho PLC master Hình 4.13 Thiết lập kết nối cho PLC master Hình 4.14 Cấu hình kết nối ProFibus cho PLC hệ SCADA tòa nhà Hình 4.15 Thiết lập địa giao tiếp cho PLC master slaver Hình 4.16 Cấu trúc mô hệ SCADA tòa nhà Hình 4.17 Chu trình trao đổi lượng hệ thống điều hòa trung tâm Hình 4.18 Mô tả giải pháp tiết kiệm lượng cho điều hòa trung tâm Hình 4.19 Hệ thống bơm nước lạnh sơ cấp điều hòa trung tâm Hình 4.22 Lưu đồ công nghệ cụm máy Chiller Hình 4.24 Mô hệ thống có cụm máy hoạt động đầy tải Hình 4.25 Khi công suất hệ thống giảm, bơm nước lạnh hoạt động chế độ tiết kiệm điện Hình 4.27 Hình ảnh giám sát hệ thống cấp điện tòa nhà 70 71 72 72 72 73 73 74 75 75 76 76 78 78 82 91 92 95 DANH MӨC CÁC KÝ HIӊU, CHӲ VIӂT TҲT AHU: (Air Handling Unit): Khӕi trao ÿәi nhiӋt bҵng gió ASEAN: Khӕi nѭӟc Ĉông nam Á ATS: (Auto Transfer Switchgear): ThiӃt bӏ chuyӇn ÿәi nguӗn tӵ ÿӝng BMS: (Building Management System): HӋ thӕng quҧn lý tòa nhà CDC (Compact Digital Controller): ThiӃt bӏ ÿiӅu chӍnh sӕ ÿѫn lҿ DDC (Digital Direct Controller): Bӝ ÿiӅu khiӇn sӕ trӵc tiӃp DCS: (Distributed Control System): HӋ thӕng ÿiӅu khiӇn phân tán FCU: (Fan Coil Unit): Khӕi trao ÿәi nhiӋt bҵng gió tuҫn hoàn KWh: kilowat giӡ - Ĉѫn vӏ ÿo sҧn lѭӧng tiêu thө ÿiӋn KVA: kilo volt ampe - Ĉѫn vӏ ÿo công suҩt toàn phҫn MTU: (Master Terminal Unit): Trҥm vұn hành PC: (Personal Computer): Máy vi tính cá nhân PLC: (Programable Logic Controller): Bӝ ÿiӅu khiӇn lôgic khҧ trình PROFIBUS: (Process Field Bus): HӋ thӕng bus trѭӡng RMU : (Ring Main Unit): Tӫ phân phӕi kӃt nӕi mҥch vòng RTU: (Remote Terminal Unit): Khӕi thiӃt bӏ ÿҫu cuӕi SCADA: (Supervisory Control And Data Acquisition): HӋ thӕng thu thұp dӳ liӋu, giám sát ÿiӅu khiӇn trình TCP\IP (Transmission Control Protocol \ Internet Protocol): Giao thӭc truyӅn thông WINCC: (Windows Control Center): Phҫn mӅm trung tâm ÿiӅu khiӇn KgOE hoһc TOE: Kilogam hoһc Tҩn dҫu quy ÿәi - Ĉѫn vӏ ÿo lѭӧng VDU (Video Display Unit): Khӕi hiӇn thӏ hình ҧnh MỞ ĐẦU Năng lượng xem xét động lực then chốt cho phát triển kinh tế - xã hội, thúc đẩy trình phát triển đất nước Nước ta giai đoạn phát triển nhanh kinh tế, nhu cầu lượng (khí đốt, dầu mỏ, điện) không ngừng tăng cao Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Thế giới công nhận giải pháp song song, khả thi sách phát triển lượng để đảm bảo an ninh lượng, hướng tới phát triển bền vững góp phần to lớn vào công bảo vệ môi trường toàn cầu Điều khẳng định Hội nghị bên lần thứ 13 Công ước khung Liên Hợp Quốc (COP 13) Biến đổi khí hậu tổ chức Indonesia năm 2007 Trong năm qua, song song với bước phát triển mạnh kinh tế xã hội, gia tăng không ngừng tòa nhà cao tầng, khách sạn, văn phòng cho thuê, ga sân bay, trung tâm thương mại, siêu thị,… xây dựng với tốc độ cao (12-16%/năm giai đoạn 2006-2010) Riêng thành phố Hà Nội, số liệu điều tra năm 2010 cho thấy thành phố cần 13,4 tỷ kWh điện năng, dự báo đến năm 2030 nhu cầu khoảng 37,3 tỷ kWh, đưa mức sử dụng điện bình quân đầu người Hà Nội từ 2.014 kWh năm 2010 lên 5.303 kWh năm 2030 Nhu cầu tiêu thụ lượng tòa nhà, trung tâm thương mại lớn chiếm đến 30% tổng tiêu dùng điện toàn thành phố, có khoảng 60 tòa nhà 27 bệnh viện, trường học có mức tiêu thụ điện triệu kWh Vì hành động nhằm tiết kiệm lượng cho khu vực có ý nghĩa quan trọng Việc nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xây dựng hệ SCADA để quản lý việc sử dụng tiết kiệm lượng tòa nhà” cần thiết, đóng góp vào mục tiêu chung sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Mục đích đề tài nghiên cứu hoạt động, đánh giá xác đầy đủ thực trạng ứng dụng thiết bị sử dụng lượng, thiết bị tự động hóa tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại lớn Đánh giá ưu nhược điểm hệ thống, thiết bị nay, qua đề xuất xây dựng hệ SCADA để ứng dụng cho tòa nhà nhằm sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Đóng góp tác giả đề tài chứng minh hệ SCADA hệ thống ứng dụng nhiều công nghiệp việc nghiên cứu ứng dụng cho tòa nhà với mục đích tiết kiệm lượng chưa có nghiên cứu đề cập hoàn chỉnh Tác giả dựa thực tiễn khả công nghệ để lựa chọn đề tài nghiên cứu có tính ứng dụng cao Nội dung đề tài bao gồm chương: Chương 1: Cơ sở lý luận sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Chương 2: Khảo sát số hệ thống cụ thể tòa nhà điển hình Các số liệu trường công nghệ Chương 3: Xây dựng hệ SCADA để ứng dụng cho tòa nhà nhằm sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Chương 4: Mô hệ thống SCADA có ứng dụng thuật toán tiết kiệm lượng cho tòa nhà Phần Kết bàn luận Phần Danh mục tài liệu tham khảo phụ lục kèm theo Với kết xây dựng hệ SCADA để quản lý việc sử dụng tiết kiệm lượng tòa nhà, thông qua tìm hiểu thiết bị thực, xây dựng mô hoạt động hệ, tác giả chứng minh kết nghiên cứu có đầy đủ sở khoa học thực tiễn Mặc dù nhiều hạn chế kết nghiên cứu, xây dựng thử nghiệm với hướng phát triển luận văn, việc áp dụng SCADA cho nhà tiếp tục phát triển, mang lại hiệu Chương I: Cơ sở lý luận sử dụng lượng tiết kiệm hiệu CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ 1.1 Sự cần thiết phải sử dụng lượng tiết kiệm hiệu • “Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả” sử dụng lượng cách hợp lý, nhằm giảm mức tiêu thụ lượng, giảm chi phí lượng cho hoạt động phương tiện, thiết bị sử dụng lượng mà đảm bảo nhu cầu lượng cần thiết cho trình sản xuất, giao thông, dịch vụ, sinh hoạt đời sống nhân dân bảo vệ tốt môi trường • Trong năm vừa qua, nước ta có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao, kéo theo áp lực nhu cầu lượng ngày lớn, ngành sản xuất công nghiệp, dịch vụ, giải trí Năm 2000, cường độ tiêu thụ lượng (mức tiêu hao lượng để sản xuất đơn vị giá trị kinh tế - kgOE/đồng; kWh/đồng) Việt Nam đạt 412 kgOE/1.000 USD; tiêu thụ lượng tính theo đầu người 154 kgOE/năm tiêu thụ điện đầu người 288 kWh/năm Tuy nhiên đến năm 2005, số tăng lên tương ứng cường độ tiêu thụ lượng 500 kgOE/1.000 USD; tiêu thụ lượng đầu người 250 kgOE/năm tiêu thụ điện đầu người 540kWh/năm Chiến lược Phát triển Năng lượng quốc gia Việt Nam Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quyết định số 1855/QĐ-TTg ngày 27 tháng 12 năm 2007 nêu rõ giai đoạn 2010-2020 có khả xuất cân đối khả cung cấp nhu cầu sử dụng nguồn lượng sơ cấp Từ sau năm 2015, Việt Nam chuyển thành nước nhập lượng mức độ phụ thuộc vào lượng nhập ngày tăng Theo kịch sở, thiếu hụt lượng nước ta năm 2020 khoảng 15 triệu dầu quy đổi (TOE) lên tới 56 triệu TOE năm 2030 Tỷ lệ phụ thuộc vào lượng nhập 12,2% năm 2020 lên đến 28% năm 2030 Đối với tốc độ phát triển điện năng, Quy hoạch phát triển Việt Nam giai đoạn 2007-2015 tầm nhìn 2025 điều chỉnh theo đánh giá tác động khủng hoảng kinh tế giới dự báo giai đoạn 2011-2015 tốc độ tăng trưởng GDP Kết bàn luận KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Bằng việc tìm hiểu thiết bị thực nhà, xây dựng cấu trúc hệ SCADA với mục đích thu thập số liệu, giám sát vận hành điều khiển thiết bị có sử dụng lượng nhà để đạt mục tiêu tiết kiệm lượng, tác giả hoàn thành nội dung đồ án đánh giá hướng phát triển đề tài Hạn chế đồ án tập trung nghiên cứu xây dựng hệ SCADA, chưa tập trung sâu vào đánh giá hệ thống, kiểm tra ổn định, độ tin cậy, chưa thiết lập thêm chức đầy đủ hệ SCADA chức lưu trữ số liệu, kết nối in ấn nên sản phẩm sơ sài, dừng lại thuật toán điều khiển giám sát Kết mô đánh giá lý thuyết tiết kiệm lượng cho nhà có SCADA chưa có kiểm chứng định lượng thực tế yêu cầu hệ SCADA thực Hạn chế lớn tác giả việc mô thực PLC thời điểm (do sử dụng phần mềm PLC SIM) nên không đánh giá toàn hoạt động truyền thông hệ SCADA, PLC với nhau, PLC với máy tính trạm vận hành với Tuy nhiên, với hướng phát triển luận văn, tác giả tin tưởng đầu tư thích đáng, việc áp dụng SCADA cho nhà tiến hành môi trường thực đánh giá hiệu cách xác ưu việt hệ SCADA mang lại 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Trần Thu Hà (chủ biên), Phạm Quang Huy, Lập trình với S7 & WINCC giao diện người-máy HMI, Nhà xuất Hồng Đức, 11 Lê Thánh Tôn Q1 TPHCM Trần Thu Hà (chủ biên), Phạm Quang Huy (2007), Tự động hóa công nghiệp với WINCC, Nhà xuất Hồng Đức, 11 Lê Thánh Tôn Q1 TPHCM Phạm Thượng Hàn (chủ biên) (2008), Hệ thống thông tin công nghiệp, Nhà xuất Giáo dục, tr 168-216 Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Văn Hà (2007), Tự động hóa với SIMATIC S7-300, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 70 Trần Hưng Đạo Hà Nội Hoàng Minh Sơn (2009), Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, tr 134-160 Nguyễn Trọng Thuần, Thiết kế hệ thống tự động hóa, Tài liệu phục vụ giảng dạy Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội (2006), Chương trình sử dụng lượng tiết kiệm hiệu giai đoạn 2006-2010, Quyết định số 184/2006/QĐ-UBND Sở Công Thương Hà Nội (2010), Điều tra, đánh giá thực trạng đề xuất giải pháp quản lý, sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại địa bàn thành phố Hà Nội, Báo cáo nghiệm thu sở Tài liệu tiếng Anh: David Bailey, Edwin Wright (2003), Practical SCADA for industry, Newnes an imprint of Elsevier, Linacre House, Jordan Hill, Oxford OX2 8DP, BRITAIN 10 Siemens (2005), Profibus in Process Industry, Siemens AG, Postfach 4848, D90327 Nürnberg, GEMANY 11 Siemens (2000), SIMATIC NET Profibus networks manual, AD&AS Siemens AG, Postfach 4848, D-90327 Nürnberg, GEMANY 12 Siemens (2005), Simatic S7-300 Siemens, Siemens AG, Postfach 4848, D-90327 Nürnberg, GEMANY PHỤ LỤC Phần chương trình viết cho PLC điều khiển hệ thống điều hòa trung tâm Một số hình ảnh mô hệ SCADA PHỤ LỤC: MỘT SỐ ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH LẬP TRÌNH CHO PLC ĐIỀU HÒA TRUNG TÂM OB1 "Main Program Sweep (Cycle)" Chuong trinh chinh dieu khien he thong dieu hoa trung tam (Chiller va bom nuoc lanh) theo che bang tay va tu dong Network 1: Khoi dong va dung he thong dieu hoa trung tam (Chiller va bom nuoc lanh) A I 32.0 S M 8.0 A I 32.1 R M 8.0 NOP Network 2: Doc cac tham so dau vao phuc vu cho luong, dieu khien va hien thi CALL "Docthamsodauvao" NOP Network 3: Chon che dieu khien tu dong - tay cho cum may Chiller A I 32.2 S M 8.2 A I 32.3 R M 8.2 NOP Network 4: Chon che dieu khien tay - tu dong cho cum bom nuoc lanh thu cap A I 37.5 S M 13.5 A I 37.6 R M 13.5 NOP Network 5: Goi chuong trinh dieu khien cum chiller A M 8.0 JNB _001 CALL "TudongChiller1" _001: NOP Network 6: Chuong trinh dieu khien cum chiller A M 8.0 JNB _002 CALL "TudongChiller2" _002: NOP Network 7: Chuong trinh dieu khien chiller A M 8.0 JNB _003 CALL "TudongChiller3" _003: NOP Network 8: Goi chuong trinh dieu khien chiller A M 8.0 JNB _004 CALL "TudongChiller4" _004: NOP Network 9: Goi chuong trinh dieu khien bom nuoc lanh A M 8.0 JNB _005 CALL "DKbomnuoclanh1" _005: NOP Network 10: Goi chuong trinh bom nuoc lanh (AHU) A M 8.0 JNB _006 CALL "DKbomnuoclanh3" _006: NOP Network 11: Goi chuong trinh bom nuoc lanh A M 8.0 JNB _007 CALL "DKbomnuoclanh2" _007: NOP Network 12: Goi chuong trinh dieu khien bom nuoc lanh A M 8.0 JNB _008 CALL "DKbomnuoclanh4" _008: NOP // FC1 “Chuong trinh doc du lieu cong vao Analog, du lieu so thuc” Network 1: L #Dau_vao //Lay so nguyen 16 bit tu cong vao ITD //Bien doi so nguyen 32 bit DTR //Bien doi so thuc L 6.553400e+002 //Do phan giai thang la 50 C /R T #Gia_tri_ra //Dau la nhiet giai den 50 C BE // FC2 “Chuong trinh doc du lieu cong vao Analog, du lieu so thuc” Network 1: L #Dau_vao //Lay so nguyen 16 bit tu cong vao ITD //Bien doi so nguyen 32 bit DTR //Bien doi so thuc L 3.276700e+003 //Do phan giai thang la 10 Mpa /R T #Gia_tri_ra //Dau la nhiet giai den 10 Mpa BE // FC3 “Ham doc cac tham so dau vao” Network 1: Doc nhiet nuoc giai nhiet va nuoc lanh Chiller CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW256 Gia_tri_ra:=MD100 NOP Network 2: CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW264 Gia_tri_ra:=MD116 NOP Network 3: Doc nhiet nuoc giai nhiet va nuoc lanh Chiller CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW258 Gia_tri_ra:=MD104 NOP Network 4: CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW266 Gia_tri_ra:=MD120 NOP Network 5: Doc nhiet nuoc giai nhiet va nuoc lanh Chiller CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW260 Gia_tri_ra:=MD108 NOP Network 6: CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW268 Gia_tri_ra:=MD124 NOP Network 7: Doc nhiet nuoc giai nhiet va nuoc lanh Chiller CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW262 Gia_tri_ra:=MD112 NOP Network 8: CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW270 Gia_tri_ra:=MD128 NOP Network 9: Doc nhiet nuoc ve AHU va FCU CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW272 Gia_tri_ra:=MD132 NOP Network 10: CALL "Docdauvaonhietdo" Dau_vao :=PIW274 Gia_tri_ra:=MD136 NOP Network 11: Doc ap suat duong ong cap cho AHU va FCU CALL "Docdauvaoapsuat" Dau_vao :=PIW276 Gia_tri_ra:=MD140 NOP Network 12: CALL "Docdauvaoapsuat" Dau_vao :=PIW278 Gia_tri_ra:=MD144 NOP Network 13: Doc trang thai cac van cua Chiller (Neu chua mo het thi phat canh bao len WINCC thong qua bit nho M10.5) Canh bao chi het tat ca cac van deu mo het ON I 34.5 ON I 34.6 ON I 34.7 ON I 35.0 ON I 35.1 ON I 35.2 = M 10.5 Network 14: Doc trang thai cac van cua Chiller (Neu chua mo het thi phat canh bao len WINCC thong qua bit nho M11.3) Canh bao chi het tat ca cac van deu mo het ON I 35.3 ON I 35.4 ON I 35.5 ON I 35.6 ON I 35.7 ON I 36.0 = M 11.3 Network 15: Doc trang thai cac van cua Chiller (Neu chua mo het thi phat canh bao len WINCC thong qua bit nho M12.1) Canh bao chi het tat ca cac van deu mo het ON I 36.1 ON I 36.2 ON I 36.3 ON I 36.4 ON I 36.5 ON I 36.6 = M 12.1 Network 16: Doc trang thai cac van cua Chiller (Neu chua mo het thi phat canh bao len WINCC thong qua bit nho M12.7) Canh bao chi het tat ca cac van deu mo het ON I 36.7 ON I 37.0 ON I 37.1 ON I 37.2 ON I 37.3 ON I 37.4 = M 12.7 // FC4 “Chuong trinh khoi dong tu dong va bang tay cum may Chiller 1” Network 1: Kiem tra cac van Chiller mo hoan toan A M 8.0 AN M 10.5 L S5T#5S SD T NOP NOP NOP NOP Network 2: Khoi dong bang tay Chiller qua nut an I8.4 AN M 8.2 A I 32.4 S M 8.4 AN M 8.2 A T 13 R M 8.4 NOP Network 3: Dung cum Chiller bang tay qua nut an I8.5 Bom nuoc lanh, thap giai nhiet va bom giai nhiet dung sau phut A( A M 8.0 AN M 8.2 A I 32.5 S M 8.5 A M 8.0 AN M 8.2 A M 8.4 R M 8.5 A M 8.5 ) L S5T#1M SD T 13 NOP NOP NOP NOP Network 4: Khoi dong quat thap giai nhiet (Q16.4) va bom nuoc lanh Chiller (Q18.0) sau giay neu cac van da mo hoan toan A( A M 8.0 A M 8.2 AN T 17 O A M 8.0 AN M 8.2 A M 8.4 ) A T = L 0.0 A L 0.0 BLD 102 = Q 16.4 A L 0.0 BLD 102 = Q 18.0 A L 0.0 L S5T#10S SD T NOP NOP NOP NOP Network 5: Khoi dong bom nuoc giai nhiet Chiller (Q17.0) voi tan so thap sau khoi dong quat thap giai nhiet 10 S A T = L 0.0 A L 0.0 BLD 102 = Q 17.0 A L 0.0 L S5T#10S SD T NOP NOP NOP NOP Network 6: Kiem tra dieu kien dong chay cua Chiller Phat canh bao len WINCC qua bit nho M10.1 ON I 33.5 ON I 34.1 = M 10.1 Network 7: Kiem tra nhiet nuoc giai nhiet neu vuot qua 23 C thi chay bom nuoc giai nhiet o toc cao A T A( L MD 100 L 2.300000e+001 >R ) = Q 17.1 Network 8: Kiem tra nhiet nuoc lanh tren C moi khoi dong Chiller A T A( L MD 116 L 7.000000e+000 >R ) = M 20.4 Network 9: Chay Chiller neu tat ca cac dieu kien thoa man A M 8.0 AN M 10.1 A M 20.4 AN M 8.5 = Q 16.0 Network 10: Dung hoan toan cum Chiller sau phut neu Chiller dung vi ly nhiet lam mat thap A M 8.0 A T AN Q 16.0 L S5T#5M SD T 17 NOP NOP NOP NOP PHỤ LỤC: MỘT SỐ HÌNH ẢNH, KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Hình 1: Giao diện hệ SCADA cho điều hòa trung tâm tòa nhà Hình 2: Thiết bị hoạt động đổi màu sáng hơn, màu vàng chữ bơm giải nhiệt bơm nước lạnh báo hoạt động tốc độ cao, màu chữ đen báo hiệu tốc độ thấp Hình 3: Công suất lớn sau áp dụng thuật toán tiết kiệm lượng, bơm giải nhiệt bơm nước lạnh 2, chạy tốc độ thấp để tiết kiệm lượng Hình 4: Hệ thống cắt giảm tổ hợp Chiller nhiệt độ lạnh 70C Hình 5: Hệ thống cắt giảm tổ hợp Chiller nhiệt độ lạnh 70C Hình 6: Các bơm giải nhiệt hoạt động tốc độ thấp nhiệt đô môi trường không cao, nhiệt độ nước giải nhiệt 230C, để tiết kiệm điện tiêu thụ Hình 7: Mô trạng thái PLC điều khiển hệ SCADA Hình 8: Hai máy biến áp vận hành bình thường, hệ thống giám sát lượng điện tiêu thụ, lưu trữ để phục vụ quản lý Hình 9: MBA số không vận hành, phụ tải phân đoạn cấp qua máy 1, hệ thống tự động tiết giảm điều hòa trung tâm để tiết kiệm đảm bảo an toàn cho MBA Hình 10: MBA số không vận hành, phụ tải phân đoạn cấp qua máy 2, hệ thống tự động tiết giảm điều hòa trung tâm để tiết kiệm đảm bảo an toàn cho MBA Hình 11: Cả hai MBA bị điện, máy phát dự phòng tự động đưa vào hoạt động Chỉ có phụ tải quan trọng cấp điện, phụ tải khác bị cắt bỏ để tiết kiệm công suất đảm bảo an toàn cho máy phát điện ... Truyn thụng ca h SCADA tũa nh 3.5 Kt qu nghiờn cu, xõy dng h SCADA tũa nh 3.5.1 ng dng WinCC h SCADA 3.5.2 ng dng PLC lm trm RTU h SCADA tũa nh 3.5.3 Mng Profibus lm truyn thụng SCADA tũa nh CHNG... III: Xõy dng h SCADA ng dng cho cỏc tũa nh nhm s dng nng lng tit kim, hiu qu 3.1 Gii thiu v h thng SCADA 3.1.1 Khỏi nim 3.1.2 Phõn loi h thng SCADA 3.1.3 Nhng chun ỏnh giỏ mt h thng SCADA 3.1.4... giỏ mt h thng SCADA 3.1.4 Cu trỳc chung ca h SCADA 3.1.5 Cỏc c tớnh chớnh ca h thng SCADA 3.1.6 c im v giao tip gia ngi v mỏy 3.2 S cn thit xõy dng h SCADA giỏm sỏt, o lng, iu khin thit b s dng