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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM - DIỆP HOÀNG PHONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG BMS ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC TRONG TỊA NHÀ THEO THỜI ĐIỂM THÍCH HỢP ĐỂ TIẾT KIỆM CHI PHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60520202 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM - DIỆP HOÀNG PHONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG BMS ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC TRONG TÒA NHÀ THEO THỜI ĐIỂM THÍCH HỢP ĐỂ TIẾT KIỆM CHI PHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60520202 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghệ TP HCM ngày 02 tháng 02 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TS Nguyễn Thanh Phương PGS.TS Trần Thu Hà TS Võ Hoàng Duy TS Nguyễn Viễn Quốc TS Đinh Hoàng Bách Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP HCM PHỊNG QLKH - ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP HCM, ngày 26 tháng 12 năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Diệp Hoàng Phong Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 27 tháng 02 năm 1978 Nơi sinh: Đồng Tháp Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV: 1181031043 I- TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nước Tòa nhà theo thời điểm thích hợp để tiết kiệm chi phí II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu kiện điều khiển động - Nghiên cứu thời gian hoạt độ ng động phụ thuộc vào giá điện - Nghiên cứu ngôn ngữ Assembler - Nghiên cứu chuẩn truyền thông RS485 - Mô điều khiển bơm nước sinh hoạt máy tính III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21 tháng 06 năm 2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 29 tháng 12 năm 2012 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) Nguyễn Hoàng Việt KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực L uận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn L uận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn Diệp Hoàng Phong ii LỜI CÁM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu s ắc PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt, người thầy hết lịng, tận tâm, nhiệt tình hướng dẫn cung cấp cho tài liệu vô quý giá trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô giáo giảng dạy, truyền đạt t ri thức giúp học tập nghiên cứu trình học cao học trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng quản lý khoa học - Đào tạo sau đại học khoa Điện – Điện tử Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.H CM giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập làm luận văn cao học trường Xin chân thành cảm ơn anh, chị học viên cao học ngành “Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện” khóa 01 đóng góp ý kiến cho tơi q trình thực hiệ n luận văn TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 Người thực Diệp Hồng Phong iii TĨM TẮT Luận văn “Thiết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nước tịa nhà theo thời điểm thích hợp để tiết kiệm chi phí” sâu vào nghiên cứu điều khiển từ xa thiết bị hệ thống máy tính phù hợp với điều kiện vận hành thực tế của tịa nhà lớn cơng trình sử dụng nước Hệ thống BMS thiết kế giám sát hệ thống bơm nước sinh hoạt theo hình ảnh hiển thị máy tính Hệ thống thiết kế phù hợp cho tất nhu cầu sử dụng bơm nước khác theo điều chỉnh thời gian hoạt động máy tính Nội dung Luận văn gồm phần sau: - Xây dựng mơ hình điều khiển thực tế - Xây dựng giao diện điều ển máy bơm máy tính - Lập bảng so sánh kết sau tính tốn Luận văn áp dụng cho Cao ốc văn phịng, Trung tâm thương mại cơng trình nghiên cứu sinh viên, kỹ sư… mở rộng điều khiển thiết bị Tòa nhà như: hệ thố ng máy lạnh trung tâm, chiếu sáng, xử lý nước thải, phòng cháy chữa cháy… iv ABSTRACT The thesis "Designing BMS System for Controlling Building Water Pump with Appropriate Time to Save Costs" deeply researches the remote control of output devices by a computer in accordance with the practical operating conditions of large buildings and the other purposes of water use BMS system is designed to monitor the water pump system This system is suitable for all different water pumping demand by adjusting the time it operates on the computer - Construct a practical controlling model - Construct a pumps controlling interface on computers - Set up a result comparison table after calculating This thesis is applied to buildings, commercial centers and research of students and engineers… and to the extension of equipment controlling in buildings such as center conditioner system, lighting, waste water treatment and fire regulations v MỤC LỤC Tên đề mục Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Tóm tắt luận văn iii Abstract iv Mục lục v Danh mục từ viết tắt x Danh mục bảng biểu xi Danh mục lưu đồ, sơ đồ, hình ảnh xii Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tải 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ luận văn 1.3.1 Mục tiêu đề tài 1.3.2 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phương pháp luận phương pháp nghiên cứu 1.4.1 phương pháp luận 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.5.1.Giới thiệu BMS 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.5.3 Tình hình nghiên cứu giới vi 1.6 Nội dung luận văn Chương 2: CƠ SỞ L Ý THUYẾT 2.1 Chức điều khiểncủa BMS 2.1.1 Lợi ích lượng 2.1.2 Hỗ trợ vận hành 2.1.3 Hỗ trợ bảo dưỡng 2.1.4 Kiểm soát tiết kiệm lượng sử dụng 2.1.5 Vận hành tòa nhà tự động theo lập trình sẵn 2.1.6 Điều khiển bơm nước theo lập trình 2.1.7 Chuẩn truyền thông RS485 2.2 Phương pháp điều khiển hệ thống nước sinh hoạt 2.2.1 Phần cấp nước theo thuyết minh thiết kế tòa nhà Maritime Bank .9 2.2.2 Phòng bơm 14 2.2.3 Bảng giá thời điểm công ty điện lực 14 2.2.4 Cơ sở tính toán thiết kế mạch điều khiển 17 2.2.6 Lưu đồ điều khiển máy bơm 18 2.2.7.Bảng so sách tiền điện giữ a điều khiển bơm nước bình thường điều khiển BMS 19 Chương 3: XÂY DỰNG ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Cơ sở liệu đầu vào thiết bị hệ điều khiển 21 3.1.1.Tín hiệu nguồn cấp nước bồn 21 3.1.2.Tín hiệu nguồn cấp nước bồn 21 3.2 Sơ đồ nguyuyên lý 22 3.2 Phương pháp điều khiển 24 3.2.1 Điều khiển tay 24 3.2.2 Điều khiển tự động 24 3.3 Thiết kế mạch điều khiển 25 image38.Visible:= False; image14.Visible:= False; image39.Visible:= True; end else begin image39.Visible:=False; end; if bom2 = then Begin image37.Visible:= False; image39.Visible:= False; image14.Visible:= False; image38.Visible:= True; End else begin image38.Visible:=False; end; end; //*************************************************************** procedure TForm2.FormCreate(Sender: TObject); begin b:=1; image1.Visible :=True; image2.Visible :=false; image3.Visible :=false; image4.Visible :=false; image5.Visible :=false; image6.Visible :=false; image7.Visible :=false; image8.Visible :=false; image9.Visible :=false; image10.Visible :=false; image11.Visible :=false; image12.Visible :=false; image13.Visible :=false; end; //*************************************************************** procedure TForm2.Button10Click(Sender: TObject); begin CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('W'); CommPortDriver1.SendByte(h); CommPortDriver1.SendByte(m); CommPortDriver1.SendByte(s); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox1Change(Sender: TObject); begin if (ComboBox1.Text='Auto') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('N'); CommPortDriver1.SendByte(2); CommPortDriver1.Disconnect; if (ComboBox1.Text='ON') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('N'); CommPortDriver1.SendByte(3); CommPortDriver1.Disconnect; old_state:= 1; if (ComboBox1.Text='OFF') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('N'); CommPortDriver1.SendByte(1); CommPortDriver1.Disconnect; old_state:= 0; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox3Change(Sender: TObject); begin hh:=StrToInt(ComboBox3.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('H'); CommPortDriver1.SendByte(hh); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox4Change(Sender: TObject); begin mm:=StrToInt(ComboBox4.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('M'); CommPortDriver1.SendByte(mm); CommPortDriver1.Disconnect; end; //************************************************************* procedure TForm2.ComboBox5Change(Sender: TObject); begin ss:=StrToInt(ComboBox5.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('S'); CommPortDriver1.SendByte(ss); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** Procedure TForm2.ComboBox2Change(Sender: TObject); begin if (ComboBox2.Text='Monday') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('A'); CommPortDriver1.SendByte(2); CommPortDriver1.Disconnect; if (ComboBox2.Text='Tuesday') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('A'); CommPortDriver1.SendByte(3); CommPortDriver1.Disconnect; if (ComboBox2.Text='Wednesday') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('A'); CommPortDriver1.SendByte(4); CommPortDriver1.Disconnect; if (ComboBox2.Text='Thursday') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('A'); CommPortDriver1.SendByte(5); CommPortDriver1.Disconnect; if (ComboBox2.Text='Friday') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('A'); CommPortDriver1.SendByte(6); CommPortDriver1.Disconnect; if (ComboBox2.Text='Saturday') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('A'); CommPortDriver1.SendByte(7); CommPortDriver1.Disconnect; if (ComboBox2.Text='Sunday') then CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('A'); CommPortDriver1.SendByte(1); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox6Change(Sender: TObject); begin set_ngay:=StrToInt(ComboBox6.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('B'); CommPortDriver1.SendByte(set_ngay); CommPortDriver1.Disconnect; end; //************************************************************** procedure TForm2.ComboBox7Change(Sender: TObject); begin set_thang:=StrToInt(ComboBox7.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('E'); CommPortDriver1.SendByte(set_thang); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox8Change(Sender: TObject); begin set_nam:=StrToInt(ComboBox8.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('F'); CommPortDriver1.SendByte(set_nam); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox9Change(Sender: TObject); begin set_muc_cao_diem:=StrToInt(ComboBox9.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('G'); CommPortDriver1.SendByte(set_muc_cao_diem); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox10Change(Sender: TObject); begin set_muc_trb:=StrToInt(ComboBox10.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('I'); CommPortDriver1.SendByte(set_muc_trb); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox11Change(Sender: TObject); begin set_gio_bom:=StrToInt(ComboBox11.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('L'); CommPortDriver1.SendByte(set_gio_bom); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** procedure TForm2.ComboBox12Change(Sender: TObject); begin set_phut_bom:=StrToInt(ComboBox12.Text); CommPortDriver1.Connect; CommPortDriver1.SendString('O'); CommPortDriver1.SendByte(set_phut_bom); CommPortDriver1.Disconnect; end; //*************************************************************** end //**************************** End program THIẾT KẾ HỆ THỐNG BMS ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC TRONG TÒA NHÀ THEO THỜI ĐIỂM THÍCH HỢP ĐỂ TIẾT KIỆM CHI PHÍ DESIGNING BMS SYSTEM FOR CONTROLLING BUILDING WATER PUMP WITH APPROPRIATE TIME TO SAVE COSTS DIỆP HOÀNG PHONG; NGUYỄN HOÀNG VIỆT(*) Khoa Cơ – Điện – Điện tử, Đ ại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ TP.Hồ Chí Minh,Việt Nam (*) Đại Học Bách khoa TP.Hồ Chí Minh TĨM TẮT Luận văn “Thiết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nước tòa nhà theo thời điểm thích hợp để tiết kiệm chi phí” sâu vào nghiên cứu điều khiển từ xa thiết bị hệ thống máy tính phù hợp với điều kiện vận hành thực tế của tịa nhà lớn cơng trình sử dụng nước Hệ thống BMS thiết kế giám sát hệ thống bơm nước sinh hoạt theo hình ảnh hiển thị máy tính thơng qua ngơn ngữ l ập trình Delphi đường truyền 485 Hệ thống thiết kế phù hợp cho tất nhu cầu sử dụng bơm nước khác theo điều chỉnh thời gian hoạt động máy tính ABSTRACT The thesis "Designing BMS System for Controlling Building Water Pump with Appropriate Time to Save Costs" deeply researches the remote control of output devices by a computer in accordance with the pratical operating conditions of large buildings and the other purposes of water use BMS system is designed to monitor the water pump system according to the image displayed on the computer through the Delphi programming language and line 485 This system is suitable for all different water pumping demand by adjusting the time it operates on the computer 1.1 Giới thiệu Ở Việt Nam, năm gần khơng khó để nhận đóng góp hệ thống tự động cơng trình cơng nghiệp dân dụng Những khái niệm quản lý tòa nhà, tiết kiệm lượng cơng trình, bảo vệ mơi trường… khơng cịn q mẻ Tuy nhiên, mức độ áp dụng hệ thống có giới hạn, chưa thực sâu rộng Điều thay đổi nhanh chóng năm tới đây, nhịp độ xây dựng cơng trình đại ngày cao, hệ thống tự động hóa tịa nhà ngày có lực độ tin cậy lớn hơn, lợi ích việc áp dụng hệ thống ngày rõ nét Hiện nay, giới có nhiều giải pháp quản lý thiết bị tòa nhà khác nhau, từ giải pháp đơn giản trực tiếp hệ thống bơm nước, phòng cháy chữa cháy, máy lạnh trung tâm, thang máy Tuy nhiên, hệ thống điều khiển bơm nước sinh hoạt theo thời điểm thích hợp dựa vào thời gian cấp điện điện lực chưa áp dụng rộng rãi Có cách lựa chọn cho máy bơm nước sinh hoạt điều khiển tay tự động, hệ thống điều khiển dựa vào thông số đầu vào như: cảm biến mực nước bồn chứa, bồn nước sử dụng đồng hồ đếm thời gian thực Hệ thống BMS mở rộng để điều khiển giám sát từ xa thơng qua mạng internet, thơng qua BMS thực nhiệm vụ sau: - Giám sát trạng thái hoạt động động máy tính - Giám sát thời điểm hoạt động động 2.1 Chức điều khiển BM S Với công nghệ phát triển công nghệ thông tin phần mềm ứng dụng hữu ích như: internet, rada, hạt nhân phần mềm BMS điều khiển thơng minh thiết bị tòa nhà, trung tâm thương mại, nhà máy sản xuất phát triển mạnh mẽ, giá thành đầu tư cao, mặt hạn chế BMS có chức điều khiển sau: 2.1.1 Lợi ích lượng Điều chỉnh lưu lượng bơm nước sinh hoạt theo điều kiện phù hợp với chi phí giá điện lúc thấp điểm trung bình Với tịa nhà, cao ốc khác BMS đáp ứng điều khiển cách phù hợp nhờ vào điều chỉnh thơng số máy tính lưu vào vi điều khiển 2.1.2 Hỗ trợ vận hành Bằng giao diện trực quan trung tâm điều khiển, nhân viên vận hành tịa nhà đặt lại tham số cho thiết bị chấp hành để phù hợp yêu cầu khác từ khách hàng Vị trí thiết bị trạng thái hoạt động thể trực quan hình, người vận hành nhận biết trạng thái hoạt động, cố xảy thiết bị toàn hệ thống kết nối với BMS 2.1.3 Hỗ trợ bảo dưỡng BMS giám sát tình trạng hoạt động củ a thiết bị nhà, đồng thời đưa cảnh báo, lịch bảo trì, bảo dưỡng cho thiết bị Hạn chế tối đa thời gian kiểm tra thiết bị rủi ro xảy bất ngờ cho cơng tác vận hành tồ nhà Khi trang bị BMS, người vận hành cần ngồi phịng kỹ thuật điều khiển bật/tắt thiết bị chấp hành, lập biểu vận hành tự động cho thiết bị Hướng quản lý rộng rãi tập đoàn lớn, hệ thống BMS khác nh au giám sát điều khiển qua mạng Internet Lúc người điều hành ngồi trung tâm để điều khiển cách phù hợp 2.1.5 Điều khiển bơm nước thông minh Theo phương pháp điều khiển thông thường dùng cọc phao để giám sát mực nước Khi bồn tín hiệu đưa tủ điện để điều khiển bơm hoạt động Thông thường bơm hoạt động rơi vào cao điểm thời gian lượng nước sử dụng nhiều Vì vậy, hệ thống BMS thông minh điều khiển bơm nước hoạt động vào thấp điểm trung bình nhằm tiết kiệm khoảng 40% chi phí tiền điện 2.2 Ngơn ngữ lập trình hợp ngữ Assembler Một chương trình hợp ngữ bao gồm loạt mệnh đề (statement) viết liên tiếp nhau, mệnh đề dòng Một mệnh đề là: - Một lệnh (instruction): trình biên dịch (Assembler =ASM) chuyển thành mã máy - Một dẫn Assembler (Assembler directive): ASM không chuyển thành mã máy 2.3 Ngơn ngữ lập trình Delphi Delphi ngơn ngữ lập trình window thực công cụ vẽ giao diện, truyền nhận liệu, xử lý câu lệnh, so sánh trả kết cho vi điều khiển Cụ thể tạo nút giao diện hình sau: BMS giám sát tình trạng hoạt động thiết bị dự phòng, đảm bảo tính sẵn sàng hoạt động 2.1.4 Vận hành tồ nhà tự động theo lập trình sẵn Mỗi tịa nhà có tính chất hoạt động khác nên phải lập trình cho BMS để điều khiển, điều tiết kiệm tiền thuê nhân viên Hình 2.1 Màn hình điều khiển 2.4 Chuẩn truyền thơng RS-485 Khi thực truyền thông tin tốc độ cao qua khoảng cách lớn môi trường thực, phương pháp đơn cực (single ended) thường khơng thích hợp Việc truyền dẫn liệu vi sai (hay tín hiệu vi sai cân bằng) cho kết lớn phần lớn trường hợp Tín hiệu vi sai loại bỏ ảnh hưởng thay đổi nối đất giảm nhiễu xuất điện áp chung mạng Tuy nhiên, mạng multi-network thực chất gồm nhiều mạch phát nhận nối vào đường dây bus chung, node phát nhận data RS485 đáp ứng yêu cầu Chuẩn RS485 cho phép 32 mạch truyền nhận nối vào đường dây bus đơn (với repeater tự động truyền/ nhận trở kháng cao, giới hạn mở rộng lên tới 256 node mạng) Bên cạnh đó, RS485 cịn chịu xung đột data (data collision) điều kiện lỗi đường truyền 2.5 Phòng bơm Để đảm bảo cung cấp nước không bị gián đoạn tịa nhà, người ta ln thiết kế bơm hoạt động luân phiên Khi có bơm bị cố phải khống chế cho bơm hoạt động để sửa chữa bơm bị hư Xe hình sau:  Ngày Chủ nhật Từ 04 00 đến 22 00 (18 giờ)  Giờ cao điểm , giá 3.279VNĐ  Gồm ngày từ thứ hai đến thứ bảy - Từ 09 30 đến 11 30 (02 giờ) - Từ 17 00 đến 20 00 (03 giờ)  Ngày Chủ nhật: cao điểm  Giờ thấp điểm , giá 1.088VNĐ Tất ngày t rong tuần: từ 22 00 đến 04 00 (06 giờ) 2.7 Bảng thống kê lượng nước sử dụng thời điểm tòa nhà Maritime Bank tháng năm 2012 sau: - Giờ thấp điểm 22h00 đến 4h00: 2m3/1 ngày đêm - Giờ trung bình 4h00 đến 9h30: 55,6 m3/1 ngày đêm - Giờ trung bình 11h30 đến 17h00: 148,7 m3/1 ngày đêm - Giờ trung bình 20h00 đ ến 22h00: 56,5 m3/1 ngày đêm - Giờ cao điểm 9h30 đến 11h30: 65,6 m3/1 ngày đêm - Giờ cao điểm 17h00 đến 20h00: 129,2 m3/1 ngày đêm 2.8 Sơ đồ khối điều khiển máy bơm Hình 2.2 Phịng bơm 2.6 Bảng giá thời điểm công ty điện lực  Giờ bình thường , giá 1.909VNĐ  Gồm ngày từ thứ hai đến thứ bảy - Từ 04 00 đến 30 (05 30 phút) - Từ 11 30 đến 17 00 (05 30 phút) - Từ 20 00 đến 22 00 (02 giờ) Hình 2.3 Sơ đồ khối điều khiển máy bơm - Giờ thấp điểm 22h00 đến 4h00: mực nước đến cảm biến từ 3h00 trở sáng máy bơm ho ạt động đến đầy bồn (mức tương đương 200m3) - Giờ trung bình 4h đến 9h30: mực nước cạn đến cảm biến cảm biến - - - - 8h30 máy bơm hoạt động đến đầy bồn Giờ trung bình 11h30 đến 17h00: mực nước đến cảm biến cảm biến 16h00 máy bơm ho ạt động đến đầy bồn Giờ trung bình 20h00 đ ến 22h00: mực nước đến cảm biến bơm đến cảm biến Giờ cao điểm 9h30 đến 11h30: mực nước đến cảm biến bơm hoạt động đến cảm biến Giờ cao điểm 17h00 đến 20h00: mực nước tới cảm biến bơm tới cảm biến 2.9 Sơ đồ mạch điều khiển Chi phí tiền điện cho ngày đêm bơm bình thư ờng sử dụng BMS - Tiền điện chưa sử dụng BMS 548,246 VNĐ với lượng nước 458m3 - Tiền điện chưa sử dụng BMS 369,395 VNĐ với lượng nước 473 m3 Vậy, sử dụng BMS điều khiển bơm chi phí tiết kiệm cho tháng là5,363,533 VNĐ 3.1 3.2 Sơ đồ mạch động lực Hình 3.2 Mạch điều khiển Nguyên lý hoạt động Mở động 1: Nhấn nút ON1, cuộn dây RL1, đèn RL1-On có điện, mở tiếp điểm (1 5) đèn báo OFF RL2-Off tắt, đóng tiếp điểm (7-9) trì cho cuộn dây RL1, đồng thời đóng tiếp điểm RL1 mạch động lực động hoạt động Muốn dừng nhấn nút Off 3.3 Mở động 2: Nhấn nút ON2, cuộn dây RL2, đèn RL2-On có điện, mở tiếp điểm (13) đèn báo OFF RL1-Off tắt, đóng tiếp điểm (7-11) trì cho cuộn dây RL2, đồng thời đóng tiếp điểm RL2 mạch động lực động hoạt động Muốn dừng nhấn nút Off Động Động Hình 3.1 Mạch động lực Chế độ Auto: chuyển công tắc Man-Off-Auto sáng vị trí Auto, đóng tiếp điểm (1-13), lúc mạch hoạt động phụ thuộc vào cơng tắc S-switch Bình thư ờng tiếp điểm (13-21) đóng lại cấp điện cho rơle cóc, giả sử tiếp điểm rơle cóc vị trí hình vẽ Khi BMS đóng tiếp điểm 15-15 lại, cuộn dây RL1 đèn báo On RL1-On có điện, mở tiếp điểm (1-3) đèn báo RL1-Off tắt, đồng thời đóng tiếp điểm động lực RL1, động hoạt động Khi bồn đầy nước theo lập trình BMS tiếp điểm (13-15) mở ngắt điện cuộn dây RL1 đèn báo RL1-On, đóng tiếp điểm (1-3) đèn RL1-Off sáng, mở tiếp điểm động lực RL1, động dừng Khi BMS switch tắt, lúc rơle cóc LR có điện trở lại, tiếp điểm rơle cóc chuyển trạng thái tiếp điểm (15-19) đóng lại 4.1 Sơ đồ khối hệ thống BMS (15-19),cuộn dây RL2 đèn báo On RL2On có điện, mở tiếp điểm (1-5) đèn báo RL2-Off tắt, đồng thời đóng tiếp điểm động lực RL2, động hoạt động Khi bồn đầy nước theo lập trình Lúc cuộn dây rơle cóc LR có điện trở lại, tiếp điểm (15-17) đóng lại, trở trạng thái ban đầu 3.4 Mạch điều khiển Nguồn cấp cho mạch 15VAC nắn điện qua cầu diode W06M, cấp cho IC ổn áp LM7805, ngõ IC ổn áp cấp cho tồn mạch điều khiển Màn hình hiển thị Tuxgr_16X2_R2 xuất từ vi điều khiển 89S52, hiển thị thời gian thực, chế độ hoạt động máy bơm như: hiển thị mực nước, chế độ On, OFf, Auto Max485 giao tiếp với vi điều khiển AT89S52 để giếp với board máy tính thơng qua chuẩn truyền thơng 485 DS12C887 đến thời gian thực cung hỗ trợ vi điều khiển AT89S52 để thực chế độ đóng ngắt rơle theo chương trình ều khiển IC AT89S52 vi điều khiển dựa vào liệu đầu vào như: đồng hồ đếm thời gian thực, board cảm biến mực nước bồn trên, bồn dưới, giao tiếp với máy tính, điều khiển rơle theo chế độ tự động tay Hình 3.3 3.5 Mạch đếm mực nước Nguồn cấp cho mạch 15VAC nắn điện qua cầu diode W06M, cấp cho IC ổn áp LM7805, ngõ IC ổn áp cấp cho toàn mạch điều khiển IC AT89S52 vi điều khiển đọc đọc tín hiệu cảm biến bồn dưới, bồn giao tiếp với board điều khiển qua đường truyền 485 Port P1.0 đến P1.7 đọc cảm biến nước bồn trên, Port 2.0 đến 2.3 đọc cảm biến bồn dưới, port 0.0 đến 0.7 hiển thị LED đọc mực nước bồn trên, port 2.4 đến 2.7 hiển thị led đọc mực nước bồn Max485 giao tiếp 485, thực giao tiếp bới board mạch Hình 3.4 Hình 4.1 Sơ đồ khối hệ thống BMS 4.2 Bồn cảm biến Bồn Mức8 Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Hình 4.2 Bồn cảm b iến 4.3 Bồn cảm biến Bồn Mức 4- 600m3 Mức 3- 450m3 Mức 2- 300m3 Mức 1- 150m3 Hình 4.3 Bồn cảm biến 5.1 Kết luận Vậy, sử dụng BMS điều khiển bơm chi phí tiết kiệm cho tháng là5,363,533 VNĐ Motor bơm nước hoạt động theo thấp điểm trung bình dựa vào điều kiện cảm biến từ bồn bồn Giảm tải cho lưới điện sử dụng Giám sát thời gian bơm nên dễ dàng bảo trì bảo dưỡng TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn thiết kế hệ thống quản lý tòa nhà – Tủ sách khoa học công nghệ xây dựng Hướng dẫn thiết kế hệ thống quản lý tòa nhà – TS Nguyễn Trung Hòa - Nhà xuất Xây Dựng Vi điều khiển lý thuyết thực hành – Nguyễn Đình Phú - Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM BMS design guide -Tủ sách khoa học công nghệ xây dựng - Nhà xuất xây dựng – Vietnamese Building management system-Josso Russol Cohn Understanding building automation system direct digital control, energy management, life safety, security, access control, lighting building managments programs- Reinhold A.Carlsold and Robert and Rick Ross - June 20th 1994 Building Automation -Hermann Merz, Thomas Hansemann, Christof Hübner Communication Systems with EIB/KNX, LON and BACnet Electricity &Controls forHVAC/RStephen L Herman, Bennie L Sparkman Energy Management SystemsandDirect Digital Control- Richard A Panke, CEM 10.http://www.isolutions.com.vn/Article/Vie wArticle/60/he-thong-giam-sat-khi-co Hình 3.3 Board điều khiển Hình 3.4 board đọc mức nước Trường ĐH Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM LUẬN VĂN THẠC SĨ Học viên: Diệp Hoàng Phong MSHV: 1181031043 Ngành: Kỹ thuật điện Mã ngành: 60520202 Khóa 2011 TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nước tòa nhà theo thời điểm thích hợp để tiết kiệm chi phí Năm: 2013 ... thống BMS điều khiển bơm nước tòa nhà theo thời điểm thích hợp để tiết kiệm chi phí? ?? sâu vào nghiên cứu điều khiển từ xa thiết bị hệ thống máy tính phù hợp với điều kiện vận hành thực tế của tòa nhà. .. TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống BMS điều khiển bơm nước Tịa nhà theo thời điểm thích hợp để tiết kiệm chi phí II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu kiện điều khiển động - Nghiên cứu thời gian hoạt... TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM - DIỆP HOÀNG PHONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG BMS ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC TRONG TỊA NHÀ THEO THỜI ĐIỂM THÍCH HỢP ĐỂ TIẾT KIỆM CHI PHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên