Thông số kỹ thuật
Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của cảm biến phát hiện lửa flame-sensor-C121
Tên thơng số Đặt tính
Nguồn cấp 3.3V – 5VDC
Dịng tiêu thụ 15mA
Tín hiệu ra Digital 3.3 – 5VDC, Analog 4-20mA
Khoảng cách phát hiện 80cm
Góc qt 60 độ
Kích thước 3.2 x 1.4 cm
Bước sóng phát hiện được 760-1100 nm
Sơ đồ chân
Hình 2.9. Sơ đồ chân của cảm biến phát hiện lửa (flame-sensor-C121)
2.3. Các thiết bị đầu ra (output)
2.3.1. Relay
2.3.1.1. Tổng quan về relay
Relay (xem hình 2.11) là một công tắc điện từ được vận hành bởi một dịng điện tương đối nhỏ có thể bật hoặc tắt một dịng điện lớn hơn nhiều. Trái tim của relay là một nam châm điện (một cuộn dây trở thành một nam châm tạm thời khi dòng điện chạy qua nó). Relay được xem như là một loại đòn bẩy điện: Khi bật nó bằng một dịng điện nhỏ và nó bật (“đòn bẩy”) một thiết bị khác sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều.[3]
Hình 2.10. Một số loại relay trong cơng nghiệp AO: Analog output
G: GND +: VCC
2.3.1.2. Cấu tạo
Về cấu trúc cơ bản của relay (rơ – le) sẽ bao gồm một cuộn dây kim loại đồng hoặc nhôm được quấn quanh một lõi sắt từ. Bộ phận này có phần tĩnh được gọi là ách từ (Yoke) và phần động được gọi là phần cứng (Armature). Phần cứng sẽ được kết nối với một tiếp điểm động, cuộn dây có tác dụng hút thanh tiếp điểm lại để tạo thành trạng thái NO và NC. Mạch tiếp điểm (mạch lực) có nhiệm vụ đóng cắt các thiết bị tải với dòng điện nhỏ và được cách ly bởi cuộn hút. [3] Xem hình (2.12)
Hình 2.11. Cấu tạo cơ bản của relay
2.3.1.3. Nguyên lý hoạt động
Khi dòng điện chạy qua mạch thứ nhất (1), nó sẽ kích hoạt nam châm điện. Từ đó tạo ra từ trường để thu hút một tiếp điểm (màu đỏ). Sau đó sẽ kích hoạt mạch thứ hai (2). Khi tắt nguồn, một lò xo được lắp trước vào tiếp điểm sẽ có nhiệm vụ là kéo tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu, tắt mạch thứ hai lại một lần nữa. [3] Xem hình (2.13)
Hình 2.12. Nguyên lý hoạt động của relay
2.3.2. Contactor
2.3.2.1. Tổng quan về contactor
Contactor (xem hình 2.16) hay cịn gọi là khởi động từ, là khí cụ điện hạ áp, thực hiện việc đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực có dịng điện ngắt khơng
vượt quá giới hạn dòng điện quá tải của mạch điện. Việc đóng cắt cơng tắc tơ có tiếp điểm có thể được thực hiện bằng nam châm điện. Thủy lực hay khí nén. Thơng thường ta gặp loại đóng cắt bằng nam châm điện hay một cách gọi khác là contactor điện từ. [3]
Những năm gần đây người ta đã chế tạo loại contactor không tiếp điểm. Việc đóng ngắt được thực hiện bằng cách cho các xung điện để khóa hoặc mở các van bán dẫn (thyristor, triac). Loại khởi động từ không tiếp điểm có tần số đóng cắt lớn, có thể tới 1800 lần trong một giờ. [3]
Hình 2.13. Một số loại contactor thơng dụng
2.3.2.2. Cấu tạo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấu tạo cơng tắc tơ [3] (xem hình 2.17) bao gồm:
- Nam châm điện: gồm có các chi tiết: Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm; Lõi sắt; Lò xo tác dụng đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu.
- Hệ thống dập hồ quang: Khi chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy và mịn dần, vì vậy cần hệ thống dập hồ quang.
- Hệ thống tiếp điểm công tắc tơ: gồm có tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ
- Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dịng điện lớn đi qua. Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của cơng tắc tơ trong tủ điện làm mạch từ hút lại.
- Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường mở.
- Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong công tắc tơ ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện). Tiếp điểm này mở ra khi công tắc tơ ở trạng thái hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường mở.
Hình 2.14. Cấu tạo của contactor
2.3.2.3. Thông số kỹ thuật của contactor 3 pha LS-9A
Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật của Contactor 3 pha LS-9A
Tên thơng số Đặt tính
Mã sản phẩm: MC-9b
Số cực: 3
Dòng định mức: 9A
Công suất: 4kW
Tiếp điểm phụ: 1a1b
Cuộn hút: 220V, 380V,...
Điện áp hoạt động: 690VAC
Điện áp thử nghiệm xung (Uimp): 6kV
Độ bền cơ học: 2.5 triệu lần đóng cắt
Tiêu chuẩn: IEC 60947
Tương thích rơ le nhiệt: MT-32
Xuất xứ: LS Hàn Quốc
Bảo hành: 12 tháng
2.4. Các thiết bị bảo vệ
2.4.1. Thiết bị chống sét lan truyền
2.4.1.1. Tổng quan về thiết bị chống sét lan truyền
Thiết bị chống sét lan truyền (xem hình 2.19) hay SPD (Surge Protection Devices) là các thiết bị chống sét được tạo ra để bảo vệ các thiết bị điện khi điện áp tăng cao đột ngột.[3]
Thiết bị chống sét lan truyền là thiết bị nhằm hạn chế sự quá áp đột biến lan truyền trên đường dây bằng cách chuyển hướng dòng điện nguy hiểm này sang nơi khác một cách an toàn.[3]
Thiết bị này được hoạt động theo nguyên lý bảo vệ. Theo đó, khi có hiện tượng sét đánh vào hệ thống thì aptomat sẽ cắt sét trực tiếp. Ngồi ra, bộ lọc triệt tiêu xung (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nhiễu của sét sẽ giúp bảo vệ các thiết bị điện khỏi trường hợp quá tải, quá áp, chập cháy… một cách hiệu quả nhất.[3]
Hình 2.15. CB chống sét lan truyền
2.4.1.2. Nguyên lý hoạt động
Khi có nguồn năng lượng điện đột ngột truyền vào đường dây cáp điện trong nhà. Ngay lập tức trở kháng của SPD giảm xuống khiến nguồn điện này giảm xuống hoặc triệt tiêu xuống mức an tồn. Mục đích là giúp những thiết bị dân dụng vẫn hoạt động bình thường, khơng bị q tải dẫn đến hư hại.[3]
Thiết bị SPD thường được nối trực tiếp với bảng mạch cấp điện chính của cả ngôi nhà/các thiết bị điện tử – Cầu giao tổng (CB). Cách lắp đặt này đảm bảo đường truyền điện với năng lượng quá lớn sẽ không được truyền thẳng tới các vật dụng khác. Hoặc nếu có sự cố xảy ra, CB tổng cũng tự động ngắt nguồn nên sẽ tăng độ an toàn lên rất nhiều lần.[3] Xem hình (2.20)
Hình 2.16. Nguyên lý hoạt động của thiết bị chống sét lan truyền
2.4.1.3. Thông số kỹ thuật
Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật của MCB chống sét Suntree SUP1-40 40kA
Tên thông số Đặt tính
Mã chống sét AC 1 pha : SUP1-40 275V 2P 40kA
Điện áp định mức: 275V AC
Dòng cắt: 30KA-60KA
Cấp độ bảo vệ: IP40
Phương pháp lắp đặt: lắp đường ray Nhiệt độ môi trường làm việc: -20℃ ~ 70℃
2.4.2. Nút Estop
2.4.2.1. Tổng quan về nút Estop
Nút Nhấn Dừng Khẩn Estop (xem hình 2.22) là nút nhấn thường được sử dụng để chuyển mạch, đóng mạch, trong trường hợp khẩn cấp có thể tác động dễ dàng, khi bị tác động thì duy trì trạng thái, muốn trở lại ban đầu thì phải xoay nút nhấn.Thơng thường tiếp điểm sử dụng là tiếp điểm thường đóng, có nghĩa là lúc nào điện cũng qua tiếp điểm, khi được tác động thì sẽ ngắt điện ra, dùng trong tủ điện điện - tự động hóa.[3]
Hình 2.17. Nút dừng khẩn cấp Estop
2.4.2.2. Cấu tạo
Nút nhấn khẩn cấp lắp ghép gồm ba bộ phận rời ghép lại với nhau (xem hình 2.23), đầu nút được thiết kế cho lỗ phi 22, ngồi ra cịn có vịng chuyển đổi khi sử dụng cho lỗ phi 25 mm và phi 30 mm. Ngoài ra đầu nút được thiết kế kín nước đạt tiêu chuẩn IP65, đủ để sử dụng trong mơi trường có nước thường xuyên rơi vào.[3]
Cụm tiếp điểm được trang bị hai tiếp điểm thường đóng và thường mở, ngồi ra ta cũng có thể chọn 2 NO, 2 NC, 1NO, 1NC, nếu cịn nhu cầu nhiêu hơn thì có thể gắn thêm cụm tiếp điểm khác bao nhiêu cũng được. Sử dụng điện áp lên đến 500VAC.[3]
2.5. Thiết bị đo
2.5.1. Biến đòng
2.5.1.1. Tổng quan về biến dịng
Máy biến dịng (xem hình 2.24) hay cịn gọi tắt là biến dòng ( tên tiếng Anh là: Current Transformer kí hiệu máy biến dịng CT).
Biến dịng là một thiết bị đo dòng điện gián tiếp đi qua nguồn cung cấp cho tải hoặc dây động lực của tải. Nói dễ hiểu hơn, biến dịng là dịng điện được biến đổi, từ thấp lên cao hoặc từ cao xuống thấp, từ dịng AC sang DC.[1]
Chức năng chính của biến dịng là giám sát nguồn điện cấp vào cho tải đến từng thiết bị. Máy biến dòng giúp đưa tín hiệu đến các đồng hồ hiển thị dịng điện loại cơ để hiển thị kim hay truyền tín hiệu điện về trung tâm điều khiển thông qua các bộ chuyển đổi tín hiệu là 0-5A hoặc 0-10A.[1]
Hình 2.19. Hình ảnh một số loại biến dịng phổ biến
2.5.1.2. Cấu tạo
Biến dịng là thiết bị có cấu tạo gồm nhiều vòng dây được quấn trên một khung sắt từ. Khác với máy đo hiệu điện thế hay máy biến áp nguồn truyền thống. Máy biến dòng có cấu tạo gồm một hoặc một số ít vịng dây.[1] Xem hình (2.25) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Máy biến dịng bao gồm các phần chính sau đây: - Primary Current: Dịng điện sơ cấp.
- Secondary Winding: Cuộn dây thứ cấp. - Hollow Core: Lõi rỗng.
- Ammeter : Đồng hồ đo dòng.
2.5.1.3. Nguyên lý hoạt động
Biến dòng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ (xem hình 2.26). Khi dịng điện xoay chiều chạy qua 1 dây dẫn, thì xung quanh nó sẽ xuất hiện 1 điện trường có thể cảm ứng lên cuộn dây và có dịng điện trong đó. Tỉ lệ dịng điện này dựa vào số vòng dây được cuốn trong cuộn dây biến dịng.[1]
Hình 2.21. Ngun lý hoạt động của biến dịng
2.5.1.4. Thông số kỹ thuật
Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật của CT Andeli MSQ-30 200/5A
Tên thơng số Đặt tính
Mã sản phẩm: MSQ-30 30/5A
Kích thước lỗ: 30 mm
Đầu vào: 0-30A
Đầu ra: 0-5A
Cấp chính xác: class 1
2.5.2. Đồng hồ selec
2.5.2.1. Tổng quan về đồng hồ selec
Đây là một thiết bị đo đa năng, nó có thể đo được dịng điện, điện áp, tần số, hệ số cơng suất …trong cùng một thiết bị. Xem hình (2.28)
Một số ưu điểm nổi bật của đồng hồ selec như kích thước nhỏ gọn 96mm x 96mm, tính năng cao, có cổng truyền thơng RS485.
Đồng hồ selec được ứng dụng rất nhiều trong ngành tự động hoá, đặt biệt là trong lĩnh vực thi cơng lắp đặt tủ điện.
Hình 2.22. Đồng hồ selec MFM384
2.5.2.3. Thông số kỹ thuật
Bảng 2.6. Thông số kỹ thuật của đồng hồ selec MFM384
Tên thông số Đặt tính
Kích thước: W96xH96 (1/4 DIN)
Hiển thị: LCD, 4 dòng – 4 số (hiển thị 8 chữ số
với phần năng lượng)
Nguồn cấp: 100 ~ 240V AC
18 ~ 28V AC (50 / 60Hz) 18 ~ 42VDC
Mạch đấu nối: 3 pha – 4 dây/3 dây
2 pha – 3 dây 1 pha – 2 dây (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngõ vào Điện áp: 11 ~ 300V AC (L-N)
19 ~ 519V AC (L-L)
Tần số: 45-65 Hz
Dòng điện: 5A AC (tối thiểu 11mA, tối đa 6A)
Ngõ ra: Xung áp (dùng nguồn bên ngồi) tối đa
24VDC/dịng tối đa 100mA Độ phân giải: Đối với công suất tiêu thụ:0.1,1
kWh/xung (tùy thuộc tỷ số của biến dịng) Đối với điện áp, dịng điện, cơng suất: tự động điều chỉnh Đối với PF: 0.001 Bộ nhớ Duy trì 10 năm Độ chính xác: Điện áp (L-N / L-L) Dòng điện: ±0.5% PF: ±0.01 Tần số: ±0.1% (V>20V L-N, V>35V L- L)
Công suất (kW, kVA, kVAr): 1% Năng lượng: Cấp 1
Phụ kiện (mua riêng) tín hiệu RS485- 232), phần mềm giám sát năng lượng EN-VIEW
Biến dòng, biến áp, AC-RS485-RS232- ISO (bộ chuyển đổi
2.6. Thiết bị cấp nguồn
Bộ lưu điện tự động UPS
Tổng quan về bộ lưu điện tự động UPS
UPS (xem hình 2.29) là viết tắt của cụm từ Tiếng Anh Uninterruptible Power Supply, được hiểu đơn giản là bộ lưu trữ điện dự phòng, nguồn cung cấp điện năng trong một khoảng thời gian tương ứng với cơng suất thiết kế nhằm duy trì hoạt động của mọi thiết bị điện khi điện lưới gặp sự cố.[11]
Hình 2.23. Bộ lưu điện tự động UPS Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động (xem hình 2.30) của bộ lưu điện là phụ thuộc vào ắc quy tích điện bên trong: Chuyển điện từ ắc quy sang nguồn điện dân dụng khi nguồn điện cung cấp ngõ vào cho UPS bị mất.[11]
Bên trong UPS gồm 1 hoặc nhiều ắc quy dùng để tích năng lượng điện. Sử dụng một bo mạch có chức năng biến đổi điện một chiều thành điện xoay chiều, và dòng điện xoay chiều này giao động tần số và điện áp phù hợp với yêu cầu sử dụng - tức là 220Vac 50Hz hoặc 110Vac 60Hz.[11]
Hình 2.24. Nguyên lý hoạt động của bộ UPS Cấu tạo Cấu tạo
Trong bộ Main chính của bộ lưu điện sẽ gồm các thành phần sau: Bộ chỉnh lưu, chuyển mạch
Công tắc chuyển đổi Công tắc bảo vệ
Mạch biến áp (Biến áp cơ) Bộ biến đổi
Bộ sạc
2.7. Bộ switch mạng
Tổng quan về bộ switch mạng
Switch (xem hình 2.31)hay cịn gọi là thiết bị chuyển mạch đây là một thiết bị tối quan trọng trong mạng, dùng để kết nối các đoạn mạng với nhau theo mơ hình hình sao (Star). Trong mơ hình này, switch đóng vai trị trung tâm và tất cả các thiết bị vệ tinh khác kể cả máy tính đều được kết nối về đây, từ đó định tuyến tạo đường nối tạm trung chuyển dữ liệu đi.[5]
Hình 2.25. Bộ switch mạng Chức năng Chức năng
Switch đóng vai trị quan trọng khơng thể thiếu trong hệ thống mạng, đặt biệt là hệ thống mạng lớn, phục vụ nhiều thiết bị truy cập. Mạng LAN muốn hoạt động ổn định, hiệu suất cao bắt buộc cần trang bị một thiết bị chuyển mạch Switch thông minh và ưu việt với những khả năng như:
Làm cho các host có thể hoạt động ở chế độ song cơng (có thể đọc – ghi, nghe – nói) cùng lúc.
Làm cho các host có thể hoạt động ở chế độ song cơng (có thể đọc – ghi, nghe – nói) cùng lúc.
Switch chỉ thiết lập một mạch ảo giữa hai cổng tương ứng mà không làm ảnh hưởng đến lưu thông trên các cổng khác (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Switch quyết định chuyển frame dựa trên địa chỉ MAC, do đó nó được xếp vào thiết bị Lớp 2. Chính nhờ Switch có khả năng lựa chọn đường dẫn để quyết định chuyển frame nên mạng LAN có thể hoạt động hiệu quả hơn. Hơn thế có thể giảm tỷ lệ lỗi trong frame.
Các thiết bị được kết nối gián tiếp thông qua các port của Switch. Switch nhận biết máy nào kết nối với cổng của nó bằng cách học địa chỉ MAC nguồn trong frame mà nó nhận được. Khơng cần phải chia sẻ băng thơng. Các port của Switch sẽ quyết
định băng thông truyền đi như thế nào. Vì vậy có thể giới hạn lưu lượng truyền đi ở một mức ngưỡng nào đó.
Một Switch hoạt động như một bộ điều khiển, cho phép các thiết bị nối mạng có thể 'nói chuyện" với nhau một cách hiệu quả. Qua đó giúp phân bổ nguồn lực, tăng cường tiết kiệm tiền của doanh nghiệp và tăng năng suất của nhân viên.
CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1. Sơ đồ khối
Hình 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống
3.2. Bảng phân công đầu vào ra
3.2.1. Bảng phân công đầu vào Logo
Bảng 3.1. Bảng phân công đầu vào cho Logo
STT Tên Kiểu dữ liệu Địa chỉ
1 Bằng tay Bool I1
2 Tự động Bool I2
3 Tín hiệu lưới Bool I3
4 Tín hiệu máy
phát Bool I4
5 Start máy phát Bool I5
6 Start lưới Bool I6
7 Reset lỗi Bool I7
3.2.2. Bảng phân công đầu ra Logo
Bảng 3.2. Bảng phân công đầu ra cho Logo
STT Tên Kiểu dữ liệu Địa chỉ
1 Lưới Bool Q1
2 Máy phát Bool Q2
3 Đề máy phát Bool Q3
3.2.3. Bảng phân công đầu vào PLC
Bảng 3.3. Bảng phân công đầu vào cho PLC
STT Tên Kiểu dữ liệu Địa chỉ
1 Tinhieutai Bool I0.0
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});