Hình 4 .3 Cấu trúc PKE
Hình 4.11Sử dụng lệnh USS_WPM_R thay đổi giá trị Kp trong điều khiển PI
CHƢƠNG 5: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN 5.1. Cài đặt nhanh thông số động cơ
Trong biến tần MM420 cho phép cài đặt nhanh các thông số trên nhãn động cơ như: điện áp định mức, dòng điện định mức, tần số định mức…
Để thực hiện việc này đầu tiên ta reset lại biến tần ở các giá trị mặc định.
Bảng 5.1: Thông số Reset giá trị mặc định
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị
P0010 Thông số vận hành 30 Cài đặt giá trị mặc định P0971 Reset thông số mặc định 1 Bắt đầu reset
Tiến hành cài đặt nhanh
Bảng 5.2: Cài đặt nhanh thông số động cơ
Thộng số Mô tả Giá trị Ghi chú/Đơn vị P0003 Mức độ truy cập người dùng 2 Mức Mở rộng
P0010 Cài đặt thông số 1 Cài đặt nhanh
P0100 Tiêu chuẩn châu âu/ Bắc mỹ 0 Châu Âu [Kw] ,tần số 50hz P0304 Điện áp định mức động cơ 220 V
P0305 Dòng điện định mức động cơ 3.2 A P0307 Công suất định mức động cơ 0.75 KW
P1300 Luật điều khiển 2 Cho tải bơm /quạt
5.2. Nhập thông số biến tần và bảo vệ quá tải động cơ
Bảng 5.3: Nhập thông số biến tần và bảo vệ quá tải động cơ
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị
P0700 Chọn nguồn lệnh 5 USS trên đường truyền COM P1000 Điểm đặt tần số 5 USS trên đường truyền COM
(dùng cho chế độ manual) P1080 Tần số nhỏ nhất 0 Hz
P1082 Tần số lớn nhất 50 Hz P1120 Thời gian tăng tốc 10 s P1121 Thời gian giảm tốc 10 s
P0640 Hệ số quá tải động cơ 100 Bằng dòng định mức động cơ / %
5.3. Cài đặt bảo về biến tần và động cơ
Bảng 5.4: Cài đặt bảo vệ biến tần và động cơ
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị P0290 Chế độ phản ứng quá tải biến
tần
0 Giảm tần số đầu ra phù hợp với bơm,quạt
P0292 Cảnh báo nhiệt độ biến tần 15 Sự chênh lệnh nhiệt độ giữa ngưỡng dừng và ngưỡng cảnh báo
P0294 Cảnh báo quá tải biến tần 95 P0295 Thời gian quạt tắt khi biến
tần dừng
5 Thời gian trễ để quạt tắt khi biến tần dừng, đơn vị s
P0610 Tác động khi nhiệt độ động cơ đến ngưỡng cảnh báo
2 Cảnh báo ,dừng ,báo lỗi P0614 Mức cảnh báo quá nhiệt của (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
động cơ
100 %
5.4. Cài đặt chức năng khởi động bám
Là hình thức bắt theo cùng tốc độ đang quay của động cơ. Ví dụ như khi động cơ mất điện hay restart, động cơ sẽ không bắt đầu từ tốc độ 0 mà biến tần sẽ đo tần số thực tế của Rotor đang quay và bắt đầu xuất phát từ tần số đó.
Ƣu điểm: khởi động lại động cơ đang chạy sẽ không bị giựt, khựng lại, trong ứng dụng
Bảng 5.5: Cài đặt chức năng khởi động bám
5.5. Cài đặt cho phép khởi động lại
Với chức năng này biến tần sẽ tự khởi động lại sau sự cố thấp áp,mất nguồn trong thời gian ngắn.Có thể sử dụng để giải quyết sự cố nguồn điện ngắn hạn.
Bảng 5.6: Cài đặt chức năng tự khởi động lại
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị
P1210 Tự khởi động 4 Khởi động lại sau sự cố thấp áp, mất nguồn thời gian ngắn P1211 Số lần tự khởi động lại cho
phép
4
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị
P1200 Khởi động bám 4 Kích hoạt khởi động theo chiều đặt trước
P1202 Dòng điện khởi động bám 50 Đối với tải qn tính khơng lớn nên giảm giá trị dòng điện khởi động bám, đơn vị % dòng định mức động cơ P1203 Dải tìm tần số động cơ 100
5.6. Tối ƣu hóa đặc tính tăng, giảm tốc
Bảng 5.7: Tối ƣu đặc tính tăng, giảm tốc
Thơng số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị P1130 Đoạn cong ban đầu khi tăng
tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1131 Đoạn cong thứ hai khi tăng tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1132 Đoạn cong ban đầu khi giảm tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1133 Đoạn cong cuối cùng khi giảm tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1134 Phương pháp đường cong S 0 Liên tục làm trơn
5.7. Cài đặt chức năng giám sát moment
Với chức năng này ta có thể giải quyết các sự cố như hết nước bồn dưới, tràn bồn, tắc ngẽn đường ống. Đây là giải pháp giải quyết các sự cố kĩ thuật trong đề tài, nhưng đối với biến tần MM420 được nhóm sử dụng khơng hỗ trợ chức năng này nên nhóm chọn giải pháp khác để giải quyết vấn đề trên là dùng phao điện báo hết nước bồn dưới và tràn bồn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 5.8: Chức năng giám sát Moment trong MM430
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị P2181 Chế độ phát hiện sự cố 6
P2182 Ngưỡng tần số 1 5 Hz P2183 Ngưỡng tần số 2 30 Hz P2184 Ngưỡng tần số 3 45 Hz P2185 Ngưỡng Momen trên 1 0.8 Nm P2186 Ngưỡng Momen dưới 1 0.5 Nm P2187 Ngưỡng Momen trên 2 1.3 Nm P2188 Ngưỡng Momen dưới 2 1 Nm P2189 Ngưỡng Momen trên 3 2.3 Nm P2190 Ngưỡng Momen dưới 3 2 Nm P2192 Thời gian trễ 5 s
5.8. Cài đặt đầu vào tƣơng tự ADC
Cài đặt thơng số cho đầu vào tương tự để có được sự phù hợp của tín hiệu output cảm biến và đầu vào tương tự của biến tần. Với tín hiệu đưa về từ cảm biến là 1-5 v cho giá trị từ 0-2m nước .Trong đề tài nhóm chỉ cần đo từ 0-1m nước.
Bảng 5.9: Cài đặt đầu vào tƣơng tự ADC
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/đơn vị P0757 Giá trị x1 của thang đo ADC 1 V
P0758 Giá trị y1 của thang đo ADC 0 % P0759 Giá trị x2 của thang đo ADC 3 V P0760 Giá trị y2 của thang đo ADC 100 % P0761 Chiều rộng giải chết ADC 2 V
5.9. ổn định mức với chức năng PI
Chế độ PI cho phép người sử dụng kích hoạt/ khơng kích hoạt bộ điều khiển PI. Chế độ cài đặt tới giá trị 1 sẽ kích hoạt bộ điều khiển PI vịng kín và sẽ tự động loại bỏ thời gian tăng tốc/giảm tốc được đặt trước ở P1120 và P1121 cùng điểm đặt tần số thông thường.
Bảng 5.10: Cài đặt chức năng PI
Thông số Mô tả Giá trị Ghí chú/ đơn vị P2200 Kích hoạt bộ điều khiển PI 1
P2253 Nguồn điểm đặt PI 2250 Nguồn điểm đặt MOP P2240 Giá trị điểm đặt PI-MOP Tùy yêu
cầu
Giá trị 0-100% tương ứng 0-4000H
P2257 Thời gian tăng tốc điểm đặt 5 giây P2258 Thời gian giảm tốc điểm đặt 5 giây
P2264 Tín hiệu phản hồi PI 755.0 Nguồn phản hồi ADC P2280 Hệ số tỉ lệ Kp 2 Có thể hiệu chỉnh P2285 Hằng số thời gian tích phân Ti 15 Có thể hiệu chỉnh
P0702 Đầu vào số 2 13 Tăng giá trị điểm đặt MOP P0703 Đầu vào số 3 14 Giảm giá trị điểm đặt MOP
- Cách xác định giá trị cho điểm đặt PI-MOP
Giá trị điểm đặt PI –MOP chính là giá trị mức nước mà chúng ta cần ổn định trong chức năng PI.Cảm biến áp suất đưa về tín hiệu từ 0 – 3 V( đã scale trong cài đặt đầu vào
tuyến tính, trong thực tế qua nhiều lần thực nghiệm nhóm nhận thấy rằng giá trị cảm biến đưa về khơng tương ứng tuyệt đối với mức nước mà có sai số.Cụ thể ta xem xét bảng sau.
Bảng 5.11: Giá trị đặt PI-MOP và giá trị mức nƣớc thực tế
Giá trị đặt PI- MOP(P2240) (%) 15 25 35 40 Giá trị mức nước thực tế khi ổn định (cm) 15 24 34,5 40,5
Dựa vào bảng trên ta có thể thấy sai số khi hệ thống ổn định .Sai số này chúng ta phải chấp nhận và khơng thể can thiệp để loại bỏ hồn tồn nhưng với phương pháp nội suy 2 điểm ta có thể giảm bớt được sai số này.
Với giá trị Y1 tương ứng X1, giá trị Y2 tương ứng X2, ta cần biết giá trị Y nằm giữa Y1 và Y2 khi biết X ta có cơng thức sau
Y = ) 1 2 ( )) 2 ( 1 ) 1 ( 2 ( X X X X Y X X Y (5.1) Ví dụ ta muốn gái trị đặt ổn định là 30 cm (X ). Ta cần tìm giá trị đặt cho P2240 (Y), nhìn bảng 7.11 ta thấy giá trị ổn định 30 nằm giữa giá trị X1= 24 và giá trị X2=34,5 .Tương ứng Y1 =25 và Y2 = 35. Ráp vào cơng thức 5.1 ta tính được Y30,7 . Vậy muốn hệ thống ổn định ở mức 30 cm thì giá trị đặt là 30,7.
Bảng 5.12: Cài đặt giao thức USS
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị P2010 Tốc độ baud USS 7 19200 baud P2011 Địa chỉ biến tần 0 0- 31 P2012 Chiều dài PZD USS 2 Word
P2013 Chiều dài PKW USS 127 Chiều dài thay đổi P0971 Lưu dữ liệu vào EEPROM 1
CHƢƠNG 6: PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sự cố kỹ thuật là một điều không mong muốn cũng không thể tránh khỏi trong khi vận hành bất kì một hệ thống nào. Có những sự cố không gây ảnh hưởng nhiều tới sự hoạt động của hệ thống nhưng có những sự cố có thể gây hư hỏng cả hệ thống từ ít đến nhiều vì vậy vấn đề phát hiện và khắc phục sự cố luôn là một điều quan tâm trong khi thiết kế và vận hành hệ thống.
Trong hệ thống bơm nước nhóm đã tổng hợp, phân tích, và đưa ra giải pháp khăc phục các sực cố gây ra ảnh hưởng lớn cho hệ thống.
6.1. Sự cố nguồn điện ngắn hạn
Vấn đề nguồn điện cung cấp cho hệ thống hoạt động là hết sức quan trong, sự ổn định về nguồn điện là yếu tố quan trong trong viêc đạt hiệu quả cao trong sản xuất, nguồn điện không những ảnh hưởng tới chất lượng sản xuất, số lượng sản xuất mà con có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị nếu không ổn đinh.
Trong đề tài nhóm phân tích sự cố nguồn điện ngắn hạn: là nguồn điện không ổn định, chập chờn… sự cố này gây ảnh hưởng tới các thiết bị như biến tần, bơm và các thiết bị khác. Để khắc phục sự cố này nhóm lụa chọn giải pháp cà đặt chế độ AUTO START và chế độ FLY.
AUTO START: là chức năng giúp biến tần khởi động lại sau khi có điện lại, giúp hệ thống vận hành lien tục hơn. Trong trường hợp nguồn quá không ổn định hệ thống sẽ ngừng hoạt động hẵn bằng cách cài đặt số lần cho phép khởi động lại.
FLY: là chế độ khởi động bám, giúp biến tần khởi động ở ngay tốc độ hiện tại khi mà chưa về 0, chế độ này giúp giảm tối đa hư hỏng về mặt cơ khí của máy bơm cũng như biến tần.
Bảng 6.1: Cài đặt chức năng tự khởi động lại
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị
P1210 Tự khởi động 4 Khởi động lại sau sự cố thấp áp, mất nguồn thời gian ngắn P1211 Số lần tự khởi động lại cho
phép
4
Bảng 6.2: Cài đặt chức năng khởi động bám
6.2. Sự cố nguồn cấp nƣớc, đƣờng ống, tràn bồn. 6.2.1. Sự cố nguồn cấp nƣớc
Bơm chạy không tải không những gây hỏng hóc về cơ khí mà cong tổn hoat một lượng năng lượng khơng có ích, giải pháp tiết kiệm năng lượng đưa ra nhóm phân tích và khắc phục sự cố nguồn điện ngắn hạn.
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị
P1200 Khởi động bám 4 Kích hoạt khởi động theo chiều đặt trước
P1202 Dòng điện khởi động bám 50 Đối với tải qn tính khơng lớn nên giảm giá trị dòng điện khởi động bám, đơn vị % dòng định mức động cơ P1203 Dải tìm tần số động cơ 100
Biến tần MM420 không hỗ trợ chế độ giám sát moment, với giải pháp đưa ra nhóm xin trình bày cách cài đặt chức năng giám sát moment trong MM430.
Bảng 6.3: Chức năng giám sát Moment trong MM430
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị P2181 Chế độ phát hiện sự cố 6
P2182 Ngưỡng tần số 1 5 Hz P2183 Ngưỡng tần số 2 30 Hz P2184 Ngưỡng tần số 3 45 Hz P2185 Ngưỡng Momen trên 1 0.8 Nm P2186 Ngưỡng Momen dưới 1 0.5 Nm P2187 Ngưỡng Momen trên 2 1.3 Nm P2188 Ngưỡng Momen dưới 2 1 Nm P2189 Ngưỡng Momen trên 3 2.3 Nm P2190 Ngưỡng Momen dưới 3 2 Nm P2192 Thời gian trễ 5 S
Theo như phân tích MM420 khơng có chức năng giám sát moment nên nhóm chọn giải pháp khác là dùng phao điện gắn ở bồn dưới để phát hiện sự cố hết nước ở nguồn cấp.
6.2.2. Sự cố đƣờng ống
Trong khi vận hành đường ống có sự cố sẽ gây hư hỏng về hệ thống điện của hệ thống vì vậy cần có giải pháp chống tắc ngẽn đường ống và khắc phục sự cố khi đường ống bị xi, vỡ.
Sử dụng chức năng giám sát moment ta cũng có thể phát hiện được sự cố tắc nghẽn đường ống và bể đường ống. Cài đặt như bảng 6.3.
Cũng như phân tích như trên MM420 khơng có chức năng giám sát moment nên nhóm lựa chọn giải pháp khác:
- Sử dụng van 1 chiều và chức năng FLY trong biến tần để khăc phục các sự cố này (bảng 6.2).
- Cài đặt thông số bảo vệ quá tải động cơ trong thời gian dài
P0640 Hệ số quá tải động cơ 100 Bằng dòng định mức động cơ / % (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6.2.3. Sự cố tràn bồn
Sự cố tràn bồn gây thất thoát tài ngun khơng cần thiết và có thể gây hư hại đến các thiết bị điện xung quanh.
Giải pháp của nhóm: Cài đặt giới hạn đầu ra của tín hiệu ADC để phát hiện khi nước trong bồn vượt qua ngưỡng đó, sử dụng phao điện gắn ở đỉnh bồn để phát hiện nước trong bồn đã đầy
Bảng 6.4: Cài đặt đầu vào tƣơng tự ADC
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/đơn vị P0757 Giá trị x1 của thang đo ADC 1 V
P0758 Giá trị y1 của thang đo ADC 0 % P0759 Giá trị x2 của thang đo ADC 3 V P0760 Giá trị y2 của thang đo ADC 100 % P0761 Chiều rộng giải chết ADC 2 V
Khắc phục sự cố:
Khi báo lỗi trong các lệnh truyền thông PLC sẽ xuất ra mã lỗi, từ mã lỗi ta sẽ tra ra lỗi và khắc phục lỗi trong các lệnh truyền thông (Tra mã lỗi trong SCADA)
6.3.2. Sự cố hƣ biến tần, PLC, cảm biến
Khi có sự cố hư hỏng các thiết bị trong hệ thống như biến tần, PLC, cảm biến thì hệ thống sẽ chuyển sang chế độ cho bơm chạy với điện áp lưới điện. Chuyển chế độ bằng nút nhấn trên hệ thống. (Kèm theo bản vẽ Autocad).
6.4. Sự cố hƣ hỏng thiết bị truyền thông
Khi các thiết bị truyền thơng như PLC, biến tần xãy ra hư hỏng thì hệ thống cho bơm
chạy với lưới điện, điều khiển bằng các nút nhấn trên mơ hình.
Vì một số hạn chế trong đề tài nên nhóm chỉ đưa ra giải pháp cho vấn đề mà chưa thực hiện được
CHƢƠNG 7: GIẢI THUẬT CHƢƠNG TRÌNH 7.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống