CHƯƠNG 1 : QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.4. Phân chia vào đầu vào đầu ra
-Input access: +18 chân digital:
1. START – X000 : nkt khởi động 2. STOP – X001 : nkt dừng
3. V1_P1 – X002 : phao đo mực nưic số 1 4. V2_P2 – X003 : phao đo mực nưic số 2 5. V2_P3 – X004 : phao đo mực nưic số 3 6. V3_P4 – X005 : phao đo mực nưic số 4 7. V3_P5 – X006 : phao đo mực nưic số 5 8. V4_SB1 – X007 : sensor đo mức bùn thấp 9. V4_SB2 – X010 : sensor đo mức bùn cao 10. V5_P6L – X011 : phao đo mức nưic thấp 11. V5_P6M – X012 : phao đo mực nưic trung bình 12. V5_P6H – X013 : phao đo mực nưic cao
13. V6_P7 – X014 : phao đo mực nưic số 7 :
14. V6_P8 – X015 : phao đo mức nưic số 8 15. P_AX – X016 : phao đo mức axit 16. P_BZ – X017 : phao đo mức bazo 17. P_PAC – X020 : phao đo mức PAC 18. P_CLO – X021 : phao đo mức clo + 2 chân analog:
1. V3_DPH – M8260 : đo độ pH 2. V4_DDUC – M8262 : đo độ đục
-Output access : gồm 29 đầu ra.
4. V2_B2 – Y003 : cuộn dây contactor máy bơm 2 5. V2_MSK1 – Y004 : cuộn dây contactor máy sục khí 1 6. V3_V2 – Y005 : cuộn dây contactor van 2
7. V3_MK1 –Y006 : cuộn dây contactor máy khuấy 1 8. V3_MK2 – Y007 : cuộn dây contactor máy khuấy 2 9. V3_MK3 – Y010 : cuộn dây contactor máy khuấy 3 10. V3_AX1 –Y011 : cuộn dây contactor máy bơm axit1 11. V3_AX2 – Y012 ; cuộn dây contactor máy bơm axit 2 12. V3_BZ1 – Y013 : cuộn dây contactor máy bơm bazo 1 13. V3_BZ2 – Y014: cuộn dây contactor máy bơm bazo 2 14. V4_MK4 – Y015 : cuộn dây contactor máy khuấy 4 15. V4_MK5 – Y016 cuộn dây contactor máy khuấy 5 16. V4_BB – Y017 : cuộn dây contactor máy bơm bùn 17. V4_PAC1 – Y020 ; cuộn dây contactor máy bơm PAC 1 18. V4_PAC2 –Y021 : cuộn dây contactor máy bơm PAC 2 19. V5_V3 – Y022 : cuộn dây contactor van 3
20. V5_BNS – Y023 : cuộn dây contactor máy bơm nưic smch 21. V5_MSK2 – Y024 ; cuộn dây contactor máy sục khí 2 22. V5_MK6 – Y025 : cuộn dây contactor máy khuấy 6 23. V6_V4 – Y026 : cuộn dây contactor van 4
24. V6_CLO – Y027 : cuộn dây contactor máy bơm clo 25. V6_MK7 – Y030 : cuộn dây contactor máy khuấy 7. 26. CCAX – Y031: cuộn dây contactor cung cấp axit 27. CCBZ – Y032: cuộn dây contactor cung cấp bazo 28. CCPAC – Y033: cuộn dây contactor cung cấp PAC 29. CCCL – Y034: 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 cơng tắc chuyển đổi homt động bằng điện. Nói là một cơng tắc vì
rơ le có 2 trmng thái ON và OFF. Rơ le ở trmng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dịng điện chmy qua rơ le hay khơng.
Hình bên là kí hiệu cla 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 chmy qua rơ le, dòng điện này sẽ chmy qua cuộn dây bên trong và tmo ra một từ trường hkt. Từ trường hkt này tác động lên một địn bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thay đổi trmng thái cla rơ le. Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều, tùy vào thiết kế.
Rơ le có 2 mmch độc lập nhau họmt động. Một mmch là để điều khiển cuộn dây cla rơ le: Cho dòng chmy qua cuộn dây hay khơng, hay có nghĩa là điều khiển rơ le ở trmng thái ON hay OFF. Một mmch điều khiển dòng điện ta cần kiểm sốt có qua được rơ le hay khơng dựa vào trmng thái ON hay OFF cla rơ le.
Dòng chmy qua cuộn dây để điều khiển rơ le ON hay OFF thường vào khoảng 30mA vii điện áp 12V hoặc có thể lên tii 100mA. Và bmn thấy đó, hầu hết các con chip đều khơng thể cung cấp dịng này, lkc này ta cần có một BJT để khuếch đmi dòng nhỏ ở ngõ ra IC thành dòng lin hơn phục vụ cho rơ le.
Chk ý Tuy vậy, IC 555 có dịng điện ngõ ra có thể lên tii 200mA, vì thế vii IC 555 thì khơng:
cần một BJT để khuếch đmi dòng.
Hình bên chỉ ra cách homt động cla rơ le vii cuộn dây và các tiếp điểm điện. Khi có dịng điện chmy qua cuộn dây, cuộn dây hkt một địn bẩy và làm mở các tiếp điểm điện, vì thế dịng điện cần kiểm sốt không thẩy đi qua rơ le. Và ngược lmi. Bmn cũng thấy đó, dịng điện chmy 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 ( ommon): là chân chung, nó ln được kết nối vii 1 trong 2 chân còn lmi. Còn việcc
NO ( ormally pen): Khi rơ le ở trmng thái ON (có dịng chmy qua cuộn dây) thì chânN O
COM sẽ được nối vii chân này.
Kết nối COM và NC khi bmn muốn có dòng điện cần điều khiển khi rơ le ở trmng thái OFF. Và khi rơ le ON thì dịng này bị ngắt; ngược lmi thì nối COM và NO.
c. Cách chọn rơ le phù hợp:
Bmn cần phải quan tâm đến kích thưic và kiểu chân để chọn một rơ le phù hợp vii mmch điện cla mình.
Bmn cần phải quan tâm đến điện áp điều khiển cuộn dây cla rơ le. Có thể là 5V, 12V hoặc 24V. Mmch bmn thiết kế cung cấp điện áp nào?
Bmn phải quan tâm đến điện trở cla cuộn dây. Vì điều này sẽ ảnh hưởng đến dòng cần cung cấp cho cuộn dây homt động I = U / R.
Ví dụ: Bmn chọn một rơ le có điện áp homt 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 đmi dịng.
Ngồi ra, bmn cần tìm rơ le có số tiếp điểm đóng mở phù hợp.Trong hệ thống này sử dụng lmi relay 24V DC , dòng homt 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 mmch 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, thly lực hay khí nén. Trong đó cơng tắc tơ điện từ được sử dụng nhiều hơn cả.
Khi đưa dòng điện vào cuộn dây cla nam châm điện sẽ tmo ra từ thơng F và sinh ra lực hót điện từ F . Do lực hót điện từ lin hơn lực phản lực làm cho nắp cla nam châm điện bị hót vềđt
phía mmch từ tĩnh. Các tiếp điểm thường mở cla cơng tắc tơ được đóng lmi.
b. phân loại
Theo nguyên lý truyền động người ta chia công tắc tơ thành các lomi sau: Cơng tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng điện từ;
Cơng tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng thly lực; Cơng tắc tơ đóng ngắt tiếp điểm bằng khí nén; Cơng tắc tơ không tiếp điểm.
Cơng tắc tơ điện một chiều dùng để đóng ngắt mmch điện một chiều. Nam châm điện cla nó là nam châm điện một chiều;
Cơng tắc tơ điện xoay chiều dùng để đóng ngắt mmch điện xoay chiều. Nam châm điện cla nó là nam châm điện xoay chiều.
Ngồi ra trên thực tế cịn có lomi cơng tắc tơ sử dụng để đóng ngắt mmch điện xoay chiều, nhưng nam châm điện cla nó là nam châm điện một chiều.
c. Các yêu cầu cơ bản của tắc công tơ
Điê jn áp định mức Uđm
Là điê jn áp cla mmch điê jn tương ứng mà tiếp điểm chính phải đóng/cắt, có các cấp: + 110V, 220V, 440V mơ jt chiều và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều.
C jn hkt có thể làm viê jc bình thường ở điê jn áp trong giii hmn từ 85% đến 105%Uđm. Dòng điê jn định mức Iđm
Là dòng điê jn đi qua tiếp điểm chính trong chế đơ j làm viê jc gián đomn - lâu dài, nghĩa là ở chế đô j này thời gian cơng tắc tơ ở trmng thái đóng khơng lâu q 8 giờ.
Cơng tắc tơ hm áp có các cấp dịng thơng dụng: 10, 20, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A). Nếu đă jt công tắc tơ trong tl điê j n thì dịng điê jn định mức phải lấy thấp hơn 10% vì làm mát kém, khi làm viê jc dài hmn thì chọn dịng điê jn định mức nhỏ hơn noa
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 => đm đm 30000220 136 đm I P A U
=> Chọn lomi cơng tắc tơ có U = 220V, I = 150Ađm đm
3.5.3. LỰA CHỌN ÁPTÔMÁTa. Định nghĩa a. Định nghĩa
Aptomat là một khí cụ điện dùng để tự động cắt mmch điện, bảo vệ quá tải ngắn mmch, sụt áp, … đôi khi trong kỹ thuật cũng sử dụng aptomat để đóng cắt khơng thường xun các mmch làm việc ở chế độ bình thường.
Hình 3.8: aptomat
b. Chức năng của aptomat
Aptomat (MCB hay MCCB) thường được chế tmo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang). Khi đóng mmch, tiếp điểm hồ quang đóng trưic, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mmch thì ngược lmi, tiếp điểm chính mở trưic, 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 hmi tiếp điểm chính.
c. Một aptomat cần thỏa m|n các yêu cầu sau:
- Chế độ làm việc định mức cla aptomat phải là chế độ làm việc dài hmn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chmy qua aptomat lâu bao nhiêu cũng được.
- Aptomat phải ngắt được trị số dịng điện ngắn mmch lin, có thể đến vài chục kilo Ampere (kA). Sau khi ngắt dòng điện ngắn mmch, aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức (Idm).
- Để nâng tính ổn định nhiệt và điện động cla các thiết bị điện, hmn chế sự phá homi do dịng điện ngắn mmch 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 vii tải để lắp đặt, nếu không aptomat sẽ không bảo vệ được hệ thống như hệ thống lmnh, một dây chuyền cơng nghệ nào đó …
d. Phân loại:
Trong thực tế hiện nay aptomat thường chỉ có ba lomi đó là: - Lomi bảo vệ dịng (quá tải, ngắn mmch ….);
- Lomi bảo vệ điện áp (mmng lưii có điện áp khơng ổn định hay sụt áp …); - Lomi thứ ba là kết hợp cla hai lomi 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 đ¶ng thức trên. Chl yếu dựa vào:
- Dịng điện tính tốn đi trong mmch; - Dịng điện q tải;
- Tính thao tác có chọn lọc.
Ngồi ra, lựa chọn aptomat cịn phải căn cứ vào đặc tính làm việc cla phụ tải, aptomat khơng được phép cắt khi có quá tải ngắn hmn thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dịng điện khởi động, dịng điện đỉnh trong phụ tải cơng nghệ.
u cầu chng là dịng điện định mức cla móc bảo vệ Iaptomat khơng được bé hơn dịng điện tính tốn Itt cla mmch: Iaptomat ≥ Itt
Chk ý: Do khi có điện trở lmi, tất cả thiết bị điện khởi động cùng lkc, các thiết bị có cơng suất lin như: máy điều hịa khơng khí, tl lmnh, máy giặt cùng khởi động, nên tổng dòng là rất lin từ 3-10 lần so vii lkc homt động ổn định tác động đến aptomat bảo vệ. Vì thế khi bị ckp điện nên ngắt tất cả các thiết bị điện có cơng suất lin, sau khi có điện trở lmi mii khởi động lmi từng thiết bị trên nếu có nhu cầu.
Động cơ sử dụng trong hệ thống có các thơng số sau: Pđm = 30 kW Uđm = 220 V => đm đm 30000220 136 đm I P A U =>Iaptomat =1,5.136=204 A
Vậy ta chọn lomi aptomat có dịng là: = 204
Chương này khái quát cho bmn 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 TỐN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
4.1. Sơ đồ thuật toánKhâu 1: Khâu 1:
V2_B1=1 V2_B2=1
Khâu 3:
4.3. Kết luận
Chương này gikp bmn 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 chmy đkng theo mong muốn cla người sử dụng.
1. Programable controllers programming manual-basic& applied instruction edition.
2. Programable controllers user’s manual [Analog control edition].
3. S taỹ tra c u thiếốt b đi n Ngô Hôồng Quang.ổ ứ ị ệ
4. https://www.hach.com/hach-phd-sc-online-process-ph-sensor-ph- sensor-for-clean-water/product?id=7640013468.