Phân chia vào đầu vào đầu ra

CHƯƠNG 1 : QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.4. Phân chia vào đầu vào đầu ra

Input access:14 chân digital: 1.START – X000 : nút khởi động 2.STOP – X001 : nút dừng

3. V1.P1 – X002 : phao đo mực nước số 1 4. V2.P2 – X003 : phao đo mực nước số 2 5. V2.P3 – X004 : phao đo mực nước số 3 6. V3.P4 – X005 : phao đo mực nước số 4 7. P6.AX – X006 : phao đo mức axit 8. P7.BZ – X007 : phao đo mức bazo 9. P8.PAC – X010 : phao đo mức PAC 10. V5.P5L – X011 : phao đo mức nước thấp 11. V5.P5M – X012 : phao đo mực nước trung bình

12. V5.P5H – X013 ; phao đo mực nước cao : 13. V6.P10 – X014 : phao đo mực nước số 10

14. P9.CLO – X015 : phao đo mức clo + 3 chân analog:

1.V3.ĐPH - : đo độ PH 2.V4.ĐBÙN - : đo độ bùn 3.V4.ĐĐỤC - : đo độ đục

-Output access : gồm 29 đầu ra.

1. V1.VN1 – Y000 : cuộn dây contactor van 1 2. V2.VN2 – Y001 : cuộn dây contactor van 2 3. V2.VN3 –Y002 : cuộn dây contactor van 3 4. V2.MB1 – Y003 : cuộn dây contactor máy bơm 1 5. V2.MB2 – Y004 : cuộn dây contactor máy bơm 2 6. V2.MSK1 – Y005 : cuộn dây contactor máy sục khí 1 7. V2.MSK2 – Y006 : cuộn dây contactor máy sục khí 2 8.V3.VN4 – Y007 : cuộn dây contactor van 4

9.V3.MK1 –Y010 : cuộn dây contactor máy khuấy 1 10.V3.MK2 – Y011 : cuộn dây contactor máy khuấy 2 11.V3.MK3 – Y012 : cuộn dây contactor máy khuấy 3 12. V3.B_AX1 –Y013 : cuộn dây contactor máy bơm axit1 13. V3.B_AX2 – Y014 ; cuộn dây contactor máy bơm axit 2 14. V3.B_BZ1 – Y015 : cuộn dây contactor máy bơm bazo 1 15. V3.B_BZ2 – Y016: cuộn dây contactor máy bơm bazo 2 16.V4.MK4 – Y017 : cuộn dây contactor máy khuấy 4

17.V4.MK5 – Y020 cuộn dây contactor máy khuấy 5 18. V4.HB – Y021 : cuộn dây contactor máy bơm bùn

19. V4.B_PAC1 – Y022 ; cuộn dây contactor máy bơm PAC 1 20. V4.B-PAC2 –Y023 : cuộn dây contactor máy bơm PAC 2 21. V5.VN5 – Y024 : cuộn dây contactor van 5

22. V5.BNS – Y025 : cuộn dây contactor máy bơm nước sạch 23. V5.MSK3 – Y026 ; cuộn dây contactor máy sục khí 3 24.V5.MSK4 – Y027 : cuộn dây contactor máy sục khí 4 25. V5.MK6 – Y030 : cuộn dây contactor máy khuấy 6 26.V6.VN6 – Y031 : cuộn dây contactor van 6

27.PTC7 – Y032 : cuộn dây contactor máy bơm clo 28. V6.MK07- Y033 : cuộn dây contactor máy khuấy 7. 29. CCAX-Y034: cuộn dây contactor cung cấp axit 30.CCBZ-Y035: cuộn dây contactor cung cấp bazo 31. CCPAC-Y036: cuộn dây contactor cung cấp PAC 32.CCCL-Y037: cuộn dây contactor cung cấp clo

3.5. Lựa chọn và tính tốn thiết bị cho mạch động lực 3.5.1. Relay

a. Tổng quan: Rơ le (relay) là một công tắc chuyển đổi hoạt động bằng điện. Nói là một cơng tắc vì rơ

le có 2 trạng thái ON và OFF. Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dịng điện chạy qua rơ le hay khơng.

Hình bên là kí hiệu của rơ le trong kỹ thuật. Cịn về ý nghĩa kí hiệu thì phần tiếp theo sẽ giải thích.

Hình 3.7 relay

b. Nguyên tắc hoạt động:

Khi có dịng điện chạy qua rơ le, dịng điện này sẽ chạy qua cuộn dây bên trong và tạo ra một từ trường hút. Từ trường hút này tác động lên một địn bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp

điểm điện và như thế sẽ làm thay đổi trạng thái của rơ le. Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều, tùy vào thiết kế.

Rơ le có 2 mạch độc lập nhau họạt động. Một mạch là để điều khiển cuộn dây của rơ le: Cho dòng chạy qua cuộn dây hay khơng, hay có nghĩa là điều khiển rơ le ở trạng thái ON hay OFF. Một mạch điều khiển dịng điện ta cần kiểm sốt có qua được rơ le hay khơng dựa vào trạng thái ON hay OFF của rơ le.

Dòng chạy qua cuộn dây để điều khiển rơ le ON hay OFF thường vào khoảng 30mA với điện áp 12V hoặc có thể lên tới 100mA. Và bạn thấy đó, hầu hết các con chip đều không thể cung cấp dịng này, lúc này ta cần có một BJT để khuếch đại dịng nhỏ ở ngõ ra IC thành dòng lớn hơn phục vụ cho rơ le.

Chú ý: Tuy vậy, IC 555 có dịng điện ngõ ra có thể lên tới 200mA, vì thế với IC 555 thì khơng cần một BJT để khuếch đại dịng.

Hình bên chỉ ra cách hoạt động của rơ le với cuộn dây và các tiếp điểm điện. Khi có dịng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây hút một đòn bẩy và làm mở các tiếp điểm điện, vì thế dịng điện cần kiểm sốt khơng thẩy đi qua rơ le. Và ngược lại. Bạn cũng thấy đó, dịng điện chạy qua cuộn dây khơng hề có liên quan gì đến dịng điện cần kiểm sốt.

Trên rơ le có 3 kí hiệu là: NO, NC và COM.

COM (common): là chân chung, nó ln được kết nối với 1 trong 2 chân còn lại. Cịn việc nó kết nối chung với chân nào thì phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của rơ le;

NC (Normally Closed): Nghĩa là bình thường nó đóng. Nghĩa là khi rơ le ở trạng thái OFF, chân COM sẽ nối với chân này;

NO (Normally Open): Khi rơ le ở trạng thái ON (có dịng chạy qua cuộn dây) thì chân COM sẽ được nối với chân này.

Kết nối COM và NC khi bạn muốn có dịng điện cần điều khiển khi rơ le ở trạng thái OFF. Và khi rơ le ON thì dịng này bị ngắt; ngược lại thì nối COM và NO.

c. Cách chọn rơ le phù hợp:

Bạn cần phải quan tâm đến kích thước và kiểu chân để chọn một rơ le phù hợp với mạch điện của mình.

Bạn cần phải quan tâm đến điện áp điều khiển cuộn dây của rơ le. Có thể là 5V, 12V hoặc 24V. Mạch bạn thiết kế cung cấp điện áp nào?

Bạn phải quan tâm đến điện trở của cuộn dây. Vì điều này sẽ ảnh hưởng đến dịng cần cung cấp cho cuộn dây hoạt động I = U / R.

Ví dụ: Bạn chọn một rơ le có điện áp hoạt động là 12V, cuộn dây có điện trở là 400 Ohm thì dịng cần thiết cung cấp là 30mA. Dịng này thì IC 555 có thể đáp ứng được, nhưng hầu hết các IC khác thì khơng, nên cần một BJT để khuếch đại dịng.

Ngồi ra, bạn cần tìm rơ le có số tiếp điểm đóng mở phù hợp.Trong hệ thống này sử dụng lại relay 24V DC , dòng hoạt động là 1A

3.5.2. Công tắc tơa. Định nghĩa: a. Định nghĩa:

Cơng tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng ngắt thường xuyên các mạch điện động lực, từ xa bằng tay hay tự động.

Việc đóng ngắt cơng tắc tơ có tiếp điểm có thể được thực hiện bằng điện từ, thủy lực hay khí nén. Trong đó cơng tắc tơ điện từ được sử dụng nhiều hơn cả.

Khi đưa dòng điện vào cuộn dây của nam châm điện sẽ tạo ra từ thơng F và sinh ra lực hót điện từ Fđt . Do lực hót điện từ lớn hơn lực phản lực làm cho nắp của nam châm điện bị hót về phía mạch từ tĩnh. Các tiếp điểm thường mở của cơng tắc tơ được đóng lại.

b. phân loại

Theo ngun lý truyền động người ta chia công tắc tơ thành các loại sau: Cơng tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng điện từ;

Cơng tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng thủy lực; Cơng tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng khí nén; Cơng tắc tơ khơng tiếp điểm.

Theo dạng dịng điện trong mạch:

Công tắc tơ điện một chiều dùng để đóng ngắt mạch điện một chiều. Nam châm điện của nó là nam châm điện một chiều;

Cơng tắc tơ điện xoay chiều dùng để đóng ngắt mạch điện xoay chiều. Nam châm điện của nó là nam châm điện xoay chiều.

Ngồi ra trên thực tế cịn có loại cơng tắc tơ sử dụng để đóng ngắt mạch điện xoay chiều, nhưng nam châm điện của nó là nam châm điện một chiều.

c. Các yêu cầu cơ bản của tắc công tơ

Điện áp định mức Uđm

Là điện áp của mạch điện tương ứng mà tiếp điểm chính phải đóng/cắt, có các cấp: + 110V, 220V, 440V một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.

Cuộn hút có thể làm việc bình thường ở điện áp trong giới hạn từ 85% đến 105%Uđm. Dòng điện định mức Iđm

Là dòng điện đi qua tiếp điểm chính trong chế độ làm việc gián đoạn - lâu dài, nghĩa là ở chế độ này thời gian cơng tắc tơ ở trạng thái đóng khơng lâu q 8 giờ.

Cơng tắc tơ hạ áp có các cấp dịng thơng dụng: 10, 20, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A). Nếu đặt công tắc tơ trong tủ điện thì dịng điện định mức phải lấy thấp hơn 10% vì làm mát kém, khi làm việc dài hạn thì chọn dịng điện định mức nhỏ hơn nữa

d. Tính chọn cơng tắc tơ dùng trong hệ thống

Động cơ sử dụng trong hệ thống có các thơng số sau:

Pđm=30kw Uđm=220V =>Iđm=Pđm

=> chọn loại cơng tắc tơ có Uđm=220v Iđm=150 A

3.5.3. LỰA CHỌN ÁPTÔMÁTa. Định nghĩa a. Định nghĩa

Aptomat là một khí cụ điện dùng để tự động cắt mạch điện, bảo vệ quá tải ngắn mạch, sụt áp, … đôi khi trong kỹ thuật cũng sử dụng aptomat để đóng cắt khơng thường xun các mạch làm việc ở chế độ bình thường.

Hình 3.8: aptomat

b. Chức năng của aptomat

Aptomat (MCB hay MCCB) thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang). Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang. Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính.

c. Một aptomat cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Chế độ làm việc định mức của aptomat phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chạy qua aptomat lâu bao nhiêu cũng được.

- Aptomat phải ngắt được trị số dịng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục kilo Ampere (kA). Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dịng điện định mức (Idm).

- Để nâng tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự phá hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, aptomat phải có thời gian cắt bé.

Như vậy khi lắp đặt aptomat cần phải tính tốn phụ tải sau đó chọn aptomat tiêu chuẩn phù hợp với tải để lắp đặt, nếu không aptomat sẽ không bảo vệ được hệ thống như hệ thống lạnh, một dây chuyền cơng nghệ nào đó …

d. Phân loại:

Trong thực tế hiện nay aptomat thường chỉ có ba loại đó là: - Loại bảo vệ dòng (quá tải, ngắn mạch ….);

- Loại bảo vệ điện áp (mạng lưới có điện áp khơng ổn định hay sụt áp …); - Loại thứ ba là kết hợp của hai loại trên.

e. Chọn aptomat

Điều kiện để chọn Aptomat là: Iaptomat ≥ (1.25 ÷ 1.5). Iđm, vì vậy tính tốn chọn lắp đặt trong thực tế phải dựa vào bất đẳng thức trên. Chủ yếu dựa vào:

- Dòng điện tính tốn đi trong mạch; - Dịng điện q tải;

- Tính thao tác có chọn lọc.

Ngoài ra, lựa chọn aptomat cịn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải, aptomat khơng được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dịng điện khởi động, dịng điện đỉnh trong phụ tải cơng nghệ.

Yêu cầu chng là dòng điện định mức của móc bảo vệ Iaptomat khơng được bé hơn dịng điện tính tốn Itt của mạch: Iaptomat ≥ Itt

Chú ý: Do khi có điện trở lại, tất cả thiết bị điện khởi động cùng lúc, các thiết bị có cơng suất lớn như: máy điều hịa khơng khí, tủ lạnh, máy giặt cùng khởi động, nên tổng dòng là rất lớn từ 3-10 lần so với lúc hoạt động ổn định tác động đến aptomat bảo vệ. Vì thế khi bị cúp điện nên ngắt tất cả các thiết bị điện có cơng suất lớn, sau khi có điện trở lại mới khởi động lại từng thiết bị trên nếu có nhu cầu.

Động cơ sử dụng trong hệ thống có các thơng số sau:

Pđm=30kw Uđm=220V =>Iđm=Pđm

Uđm=30000220 =136A

=>Iaptomat=1,5.136=204 A Vậy ta chọn loại aptomat có dịng là: Iaptomat=204 A

Đã vẽ trong bản vẽ

3.7. kết luận

Chương này khái quát cho bạn đọc về cách lựa chọn bộ điều khiển CPU, modul mở rộng đầu vào analog cũng như các thiết bị bảo vệ như relay, aptomat, contactor.

Chương 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN KHIỂN

4.1. Sơ đồ thuật toánKhâu 1: Khâu 1:

Khâu 7:

4.2. Chương trình điều khiển4.3. kết luận 4.3. kết luận

Chương này giúp bạn hiểu hơn về cách điều khiển hệ thống thơng qua lưu đồ thuật tốn và chương trình điều khiển. Chương trình điều khiển thì có thể tùy vào từng người mà có nhiều cách viết khác nhau, miễn sao mà hệ thống chạy đúng theo mong muốn của người sử dụng.