I. Nguyên lý hoạt động Hệ thống đo và cảnh báo mức nước trong bể bao gồm những thành phần chính như sau: PLC S71200 của SIEMENS Modul Analog Biến tần MM440 Động cơ bơm Cảm biến: CLS 23N Máy tính PC Nguyên lí vận hành của hệ thống: Bảng điều khiển gồm 2 nút bấm và 3 đèn báo trạng thái Khi bấm nút Start trên bảng điều khiển, sau 5s động cơ bơm đi vào hoạt động đồng thời đèn báo RUN sẽ sáng lên. Khi bấm Stop, máy bơm sẽ ngừng hoạt động. Hai cảm biến 1 2 có vai trò phát hiện mực nước trong bể : TH1: Khi CB1 phát hiện thấy mực nước, nghĩa là lúc này trong bể mực nước còn lại sẽ ≤ 0,5m. Từ đó gửi tín hiệu về cho Modul Analog, đèn báo LLA sẽ sáng. Biến tần nhận tín hiệu ra từ Modul và điều khiển máy bơm hoạt động. TH2: Khi CB2 phát hiện thấy mực nước, nghĩa là lúc này trong bể mực nước còn lại sẽ ≥ 4,5m. Từ đó gửi tín hiệu về cho Modul Analog, đèn báo LHA sẽ sáng. Biến tần nhận tín hiệu ra từ Modul và tắt máy bơm.
I Nguyên lý hoạt động Hệ thống đo cảnh báo mức nước bể bao gồm thành phần sau: PLC S7-1200 SIEMENS Modul Analog Biến tần MM440 Động bơm Cảm biến: CLS -23N Máy tính PC *Nguyên lí vận hành hệ thống: Bảng điều khiển gồm nút bấm đèn báo trạng thái Khi bấm nút Start bảng điều khiển, sau 5s động bơm vào hoạt động đồng thời đèn báo RUN sáng lên Khi bấm Stop, máy bơm ngừng hoạt động Hai cảm biến & có vai trò phát mực nước bể : TH1: Khi CB1 phát thấy mực nước, nghĩa lúc bể mực nước lại ≤ 0,5m Từ gửi tín hiệu cho Modul Analog, đèn báo LLA sáng Biến tần nhận tín hiệu từ Modul điều khiển máy bơm hoạt động • TH2: Khi CB2 phát thấy mực nước, nghĩa lúc bể mực nước lại ≥ 4,5m Từ gửi tín hiệu cho Modul Analog, đèn báo LHA sáng Biến tần nhận tín hiệu từ Modul tắt máy bơm • Máy tính(PC) có chức giám sát điều khiển hoạt động hệ thống thông qua phần mềm WinCC, chức giám sát máy tính theo dõi thơng số hệ thống hiển thị mà hình như: Mức nước, đồ thị so sánh giá trị đặt(SP) giá trị đọc về(PV) II Lưu đồ thuật toán Begin Yes Start Stop No Yes Dừng bơm No End No Cảm biến Yes Đèn báo ngưỡng thấp No Cảm biến Yes Đèn báo ngưỡng cao Xuất tín hiệu điều khiển cho biến tần Xuất tín hiệu điều khiển cho biến tần Biến tần điều khiển động Biến tần điều khiển động *Thuyết minh lưu đồ thuật tốn tổng qt: Có giai đoạn: +Giai đoạn 1: Khi cảm biến có tín hiệu đèn báo ngưỡng thấp sáng, động hoạt động thông qua điều khiển biến tần +Giai đoạn 2: Khi cảm biến có tín hiệu đèn báo ngưỡng cao sáng, động hoạt động thông qua điều khiển biến tần Hệ thống ngừng làm việc ấn nút Stop làm việc trở lại ấn nút Start, trình làm việc lặp lại III Tổng Quan Về Biến Tần MicroMaster 440 (MM440) Tổng quan MM440 loại biến tần độc lập(biến tần gián tiếp), thay đổi điện áp hay tốc độ cho động xoay chiều cách chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều trung gian sử dụng cầu chỉnh lưu Sau điện áp chiều lại nghịch lưu thành điện áp xoay chiều cung cấp cho động với giá trị tần số không thay đổi Nguồn cung cấp cho biến tần sử dụng nguồn xoay chiều pha (cho công suất thấp), hay sử dụng nguồn xoay chiều ba pha Trong thực tế biến tần thường dung để điều khiển tốc độ quay động điện xoay chiều thay đổi trơn theo tần số Các biến sử dụng thực tế đa dạng, có chức khác tùy theo mục đích sử dụng, tính chất truyền thơng Ưu điểm • Thiết kế nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt • Dự trữ động chống sụt áp • tần số ngắt cộng hưởng lên máy • Tích hợp chức bảo vệ nhiệt cho động dùng PTC/KTY • Khối chức logic tự do: AND, OR, TIMER Sơ đồ kết nối PLC S7-1200 biến tần mm440 Sơ đồ kết nối biến tần mm440 động Sơ đồ chân biến tần Truyền thông rs485/422 to wire operation Sơ đồ cổng com rs485/422 Các tốc độ truyền liệu thông dụng cổng nối tiếp là: 1200 bps, 4800 bps, 9600 bps 19200 bps Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) đầu nối DB9 (9 chân) mô tả như: Cổng COM chân Cổng COM 25 chân Ý nghĩa chân mô tả sau: DB25 DB9 - 3 6 20 22 23 - 24 - 15 - 17 - 18 - 21 - 14 - 16 19 - 13 - 12 - 25 - - 10 - 11 Bảng 1: Sơ đồ ý nghĩa chân cổng com *Lập trình PLC Các khối truyền thơng plc Cấu hình truyền thơng plc Khối USS_Port_Scan_DB Chú thích : PORT địa truyền thơng module truyền thông CM 1241 RS422/485 BAUD : tốc độ truyền thông mạng USS USS_DB : dử liệu lưu vào khố dửng liệu chung để chia với lệnh khác chế độ truyền thông Error : báo lỗi xuất lổi lúc truyền dử liệu Khối điều khiển động USS_Drive_Control_DB Chú thích : RUN : Khởi động động OFF2 : Dừng động OFF3: Dừng động FACK: Phát lỗi DIR: xác định chiều quay động biến tần điều khiển DIRVE : địa biến tần PZD_LEN : độ dài 16 bit PZD lần truyền dử liệu theo kiểu USS SPEED_SP : tốc độ động xác định % giá tri SPEED_SP * cho tần số định mức biến tần Khai báo biến sử dụng chương trình: TT Kí hiệu Địa Lời giải thích Start I0.0 Nút ấn start S_top I0.1 Nút ấn stop CB1 I0.2 Cảm biến CB2 I0.3 Cảm biến DC Q0.0 Bơm Den_LLA Q1.0 Báo ngưỡng thấp Den_LHA Q1.1 Báo ngưỡng cao Giản đồ thời gian: