Nhan đề : Nghiên cứu, cải tiến hệ thống điều khiển cho máy lọc dầu máy biến áp lực Tác giả : Trần Xuân Ngọc Người hướng dẫn: Bùi Đăng Thảnh Từ khoá : Máy lọc dầu Năm xuất bản : 2020 Nhà xuất bản : Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Tóm tắt : Tổng quan về máy lọc dầu; thiết bộ điều khiển máy lọc dầu; kết quả.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu, cải tiến hệ thống điều khiển cho máy lọc dầu máy biến áp lực TRẦN XUÂN NGỌC Tranngoc1344@gmail.com Ngành Đo lường hệ thống điều khiển Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Bùi Đăng Thảnh Viện: Điện HÀ NỘI, 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu, cải tiến hệ thống điều khiển cho máy lọc dầu máy biến áp lực TRẦN XUÂN NGỌC Tranngoc1344@gmail.com Ngành Đo lường hệ thống điều khiển Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Bùi Đăng Thảnh Bộ môn: Viện: Kỹ Thuật Đo Và Tin Học Công Nghiệp Điện HÀ NỘI, 2020 Chữ ký GVHD CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Trần Xuân Ngọc Đề tài luận văn Nghiên cứu, cải tiến hệ thống điều khiển cho máy lọc dầu máy biến áp lực Chuyên ngành: Đo lường hệ thống điều khiển Mã số HV: CA180158 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày…/…./2020 với nội dung sau: - Sửa lỗi tả, chỉnh lại form mẫu theo quy định tồn luận văn - Lưu đồ thuật tốn chỉnh sửa lại mục 2.3.5 trang 23 - Đã thêm trích dẫn Ngày Giáo viên hướng dẫn tháng năm 2020 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Kính gửi : Viện Điện PHIẾU ĐĂNG KÝ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI(*) Họ tên người hướng dẫn chính: Bùi Đăng Thảnh hàm: PGS Học vị: Tiến sĩ Học Cơ quan: Bộ môn Kỹ thuật đo Tin học Công nghiệp - Viện Điện - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Email: thanh.buidang@hust.edu.vn NR : DĐ: 0915 897 699 CQ : 04 38696233 Nội dung: Chuyên ngành: Đo lường hệ thống điều khiển a Tên đề tài: Nghiên cứu, cải tiến hệ thống điều khiển cho máy lọc dầu Máy biến áp lực Tên tiếng Anh : Research and improve the control system of oil filter for power transformer b Mục tiêu đề tài: • Nghiên cứu cải tiến hệ thống điều khiển dùng PLC (Programmable Logic Controller) cho máy lọc dầu biến áp lực c Nội dung đề tài, vấn đề cần giải quyết: • Nghiên cứu hệ thống máy lọc dầu cho máy biến áp lực • Nghiên cứu hệ thống điều khiển máy lọc dầu • Nghiên cứu sơ đồ cơng nghệ điều khiển máy lọc dầu • Chạy mơ số nội dung thiết kế • Viết báo khoa học Hà Nội, ngày 16 tháng 06 năm 2020 Người hướng dẫn Lời cảm ơn Đầu tiên, Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS TS Bùi Đăng Thảnh, người hướng dẫn trực tiếp em thực đề tài Thầy có định hướng, hướng dẫn, bảo trao đổi với em suốt trình học tập, nghiên cứu trường Đại học Bách khoa Hà Nội, suốt thời gian em thực đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo trực tiếp giảng dạy trau dồi cho em kiến thức quý giá suốt trình học tập, nghiên cứu trường Đại học Bách khoa Hà Nội Em xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến TS Hoàng Ngọc Nhân, Viện nghiên cứu Điện tử-Tin học-Tự động hóa- Bộ Cơng Thương, người giúp đỡ em tiếp cận nguồn tài liệu chuyên dùng máy lọc dầu, TS Nhân trực tiếp hướng dẫn thiết kế chi tiết lập trình nâng cấp hệ thống điều khiển máy lọc dầu Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Điện, ngành Đo lường Các hệ thống điều khiển tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thiện đồ án Tóm tắt nội dung luận văn Thời đại cơng nghệ tiên tiến nay, số máy lọc dầu offline cịn sử dụng cơng nghệ cũ chưa có tính tự động hóa cao, chức giám sát q trình lọc dầu cịn lạc hậu Tác giả cải tiến hệ thống điều khiển q trình khép kín: có cảm biến để giám sát q trình hoạt động, có van đóng cắt điều chỉnh lưu lượng dầu để trình hoạt động tốt ưu Chính việc sử dụng điều khiển trung tâm cho máy lọc dầu cần thiết tối ưu hóa khả của máy lọc dầu, mà công nghệ cũ chưa xử lý hồn tồn Hệ thống máy lọc dầu cần có hệ thống giám sát kiểm tra trình lọc dầu (màn hình hiển thị HMI) HỌC VIÊN Trần Xuân Ngọc MỤC LỤC CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ MÁY LỌC DẦU 1.1 Khái quát máy lọc dầu 1.2 Sơ đồ công nghệ máy lọc dầu máy biến áp tiêu biểu 1.3 Kết luận chương 12 CHƯƠNG THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY LỌC DẦU 13 2.1 Hiện trạng điều khiển máy lọc dầu MAS 4000 13 Bơm dầu vào, bơm dầu 14 Bơm chân không SV 300B 15 Bộ gia nhiệt 15 Một số cảm biến hệ thống máy lọc dầu 16 2.2 Phần cứng điều khiển 18 Bộ điều khiển khả trình logic PLC S7 – 1200 18 Màn hình hiển thị HMI 20 2.3 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho máy lọc dầu 21 Yêu cầu chương trình 21 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động 21 Bảng địa vào/ PLC 22 Nguyên lý làm việc 22 Lưu đồ thuật toán 23 Chương trình điều khiển phần mềm Tia Portal 23 Thiết kế giao diện giám sát hệ thống tảng Wincc 24 2.4 Kết luận chương 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 28 3.1 Giao diện chọn chế độ 28 3.2 Giao diện hệ điều khiển máy lọc dầu máy biến áp lực 28 Chế độ điều khiển tay 28 Chế độ điều khiển tự động 32 Các cảnh báo hệ thống 33 3.3 Kết luận chương 35 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHỤ LỤC 38 Sơ đồ mạch lực hệ thống điều khiển máy lọc dầu MAS 4000 38 Chương trình điều khiển 47 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Máy biến áp dầu thực tế Hình 1.2 Hình ảnh máy lọc dầu thực tế Hình 1.3 Quy trình lọc dầu Hình 1.4 Mơ hình máy lọc dầu kết nối với máy biến áp Hình 1.5 Máy lọc dầu MAS4000-TEC Hình 1.6 Máy lọc dầu Tuabin chân khơng TY Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ máy lọc dầu KATO – KLVC Hình 1.8 Máy lọc dầu KATO - KLVC Hình 1.9 Sơ đồ cơng nghệ máy lọc dầu MAXEI Hình 1.10 Máy lọc dầu MAXEI 10 Hình 1.11 Sơ đồ công nghệ máy lọc dầu Globecore 10 Hình 1.12 máy lọc dầu Globecore 11 Hình 2.1 Sơ đồ mạch lực máy lọc dầu MAS 4000 13 Hình 2.2 Máy bơm dầu Speck ASK 2001 14 Hình 2.3 Máy bơm chân khơng SV 300B 15 Hình 2.4 Bộ điều khiển nhiệt độ E5CC – OMRON 16 Hình 2.5 Cảm biến lưu lượng cảm biến áp suất 16 Hình 2.6 Cảm biến đo mức ON/ OFF 17 Hình 2.7 Cảm biến nhiệt độ PT 100 17 Hình 2.8 Cấu tạo chung PLC S7 -1200 (Hãng SIEMENS) 18 Hình 2.9 Màn hình hiển thị HMI 20 Hình 2.10 HMI truyền thống 20 Hình 2.11 Lưu đồ thuật tốn chương trình điều khiển 23 Hình 2.12 Cấu trúc chương trình điều khiển 23 Hình 2.13 Chương trình điều khiển 24 Hình 2.14 Tạo project WinCC 24 Hình 2.15 Cấu hình Device configuration 25 Hình 2.16 Thêm module PROFINET/ Ethernet 25 Hình 2.17 Cấu hình kết nối PLC với HMI 26 Hình 2.18 Đồng Tag HMI PLC 26 Hình 2.19 Giao diện làm việc Wincc 26 Hình 3.1 Bảng điều khiển hệ thống 28 Hình 3.2 Khởi động hệ thống chế độ Manual 29 Hình 3.3 Khởi động bơm dầu vào 29 Hình 3.4 Bật hai bơm chân không 30 Hình 3.5 khởi động hai gia nhiệt 30 Hình 3.6 Khởi động bơm dầu 31 Hình 3.7 Tắt bơm dầu vào cảnh báo mức cao 31 Hình 3.8 Tắt bơm dầu gặp cảnh báo mức thấp 32 Hình 3.9 Khởi động hệ thống chế độ Auto 32 Hình 3.10 Bộ gia nhiệt hoạt động 33 Hình 3.11 Bơm dầu hoạt động 33 Hình 3.12 Cảnh báo mức cao 34 Hình 3.13 Cảnh báo nhiệt 34 Hình 3.14 Cảnh báo thay phin lọc 35 Hình 3.15 Nhấn Stop chuyển chế độ 35 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Đặc tính kỹ thuật dầu cách điện máy biến áp Bảng 1.2 Tiêu chuẩn dầu sau lọc Bảng 2.1 Các thông số máy bơm chân không SV 300B 15 Bảng 2.2 Phân loại chức số CPU 19 Bảng 2.3 Bảng phân bố địa vào PLC 22 Bảng 2.4 Bảng phân bố địa PLC 22 39 40 41 42 43 44 45 46 Chương trình điều khiển Chương trình điều khiển 47 Chương trình điều khiển • Chương trình điều khiển tự động 48 • Chương trình điều khiển tay 49 50 51 • Các cảm biến hệ thống 52 53 ... tượng có: Máy lọc dầu máy biến áp; Máy lọc dầu Turbin Trong nghiên cứu học viên nghiên cứu máy lọc dầu theo đối tượng: máy lọc dầu cho máy biến áp lực Máy lọc dầu biến áp Máy biến áp thiết bị... nghiệp với đề tài ? ?Nghiên cứu, cải tiến hệ thống điều khiển cho máy lọc dầu máy biến áp lực? ??, học viên nắm kiến thức chung máy lọc dầu cho biến áp lực, tập trung cụ thể vào máy lọc dầu MAS 4000, với... • Nghiên cứu cải tiến hệ thống điều khiển dùng PLC (Programmable Logic Controller) cho máy lọc dầu biến áp lực c Nội dung đề tài, vấn đề cần giải quyết: • Nghiên cứu hệ thống máy lọc dầu cho máy