Link tải miễn phí luận văn
LỜI MỞ ĐẦU

1, MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:
Trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng dần và đã có rất nhiều thông báo về tiết kiêm năng lượng. Các nghành công nghiệp nói chung và ngành nước nói chung vẫn sử dụng công nghệ truyền động không thích hợp,điều khiển thụ động, không linh hoạt. Đối với nhà máy nước, yếu tố cấu thành giá nước bị chi phối phần lớn bởi chi phí điện bơm nước( 30-35%). Trước đây tồn tại quan điểm việc đầu tư vào tiết kiệm năng lượng là một công việc tốn kém và không mang lại hiệu quả thiết thực. Với công nghệ biến tần tính toán đã chỉ ra việc đầu tư vào hệ thống điều khiển tiết kiệm năng lượng cho trạm bơm cấp II có thời gian hoàn vốn đầu tư hết sức ngắn và giảm được chi phí cho công tác quản lý vạn hành thiết bị.Máy bơm và quạt gió là những ứng dụng rất thích hợp với truyền động biến đổi tốc độ tiết kiệm năng lượng. Trong phạm vi đồ án, chúng ta chỉ đề cập tới việc sử dụng thiết bị biền tần trong điều khiển tốc độ tiết kiệm năng lượng cho các máy bơm và ổn định áp suất trong đường ống cấp nước.
2, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối với các hệ thống bơm cấp nước trong thực tế,người ta sử dụng máy bơm công suất lớn, biến tần công suất lớn để bơm cấp nước cho cả khu dân cư, thành phố, cho cả khu công nghiệp. Với đề tài này,chúng em đã mô hình hòa hệ thống nên chỉ sử dụng biến tần công suất nhỏ và động cơ không đồng bộ để mô tả sự hoạt động của hê thống với tín hiệu giả đưa về tư triết áp. Một phần vì các máy bơm ba pha thường rất to và nặng kéo theo hệ thống sẽ không đơn giản, lý do nữa là chi phí cho một đồ án như vậy là quá lớn với khả năng của chúng em. Để thực hiện được đề tài chúng em đã:
- Nghiên cứu kĩ hệ thống bơm cấp nước trong thực tế, nắm rõ trình tự điều khiển từng máy bơm
- Tìm hiểu về biến tần sử dụng
- Lựa chọn biến tần và động cơ có công suất hợp lý
- Tìm hiểu giao tiếp PLC với biến tần
- Lập trình PLC
- Lập trình bộ PID để điều khiển máy bơm
- Thiết kế giao diện WinCC để giám sát và điều khiển.







3 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài cho thấy việc ứng dụng của tự động hóa vào trong cuộc sống là rất cần thiết,nó giúp ta tiết kiệm được thời gian công sức, tiền bạc nhưng mang lai hiệu quả kinh tế cao và hoạt động rất ổn định.
Từ đề tài nghiên cứu về điều khiển ổn định áp suất cho đường ống nước, chúng ta có thể mợ rộng cho hệ thống điều khiển lò nhiệt,hệ thống điều hòa không khí……
4 PHẠM VI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Từ những kiến thức cơ sở học được tại trường và ngoài thực tế, do còn hạn chế về kiến thức cũng như khả năng kinh tế và thời gian có hạn nên chúng em chỉ có thể tọa mô hình mang tính chất mô phỏng cao để thể hiện quy trình hoạt động của một hệ thống cấp nước thực tế. Trong đó, chúng em đã thực hiện một số công việc :
- Lập trình PLC hoạt động theo thuật toán đưa ra
- Giao tiếp PLC với WinCC giám sát hệ thống
- Giao tiếp PLC với biến tần
- Thiết kế giao diện điều khiển tự động với WinCC
- Điều khiển PID cho động cơ theo giá trị yêu cầu

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT

Mỗi trạm bơm thường có nhiều máy bơm cùng cấp nước vào cùng một đường ống.Áp lực và lưu lượng của đường ống thay đổi hang giờ theo nhu cầu.Bơm và các thiết bị đi kèm như đường ống van,đài nước được thiết kế với lưu lượng nước bơm rất lớn.Vì thế điều chỉnh lưu lượng nước bơm được thực hiện bằng các phương pháp sau:
- Điều chỉnh bằng cách khép van trên ống đẩy của bơm
- Điều chỉnh bằng đóng mở các máy bơm hoạt động đồng thời.
- Điều khiển thay đổi tốc độ quay bằng khớp nối thủy lực.
Điều khiển theo những phương pháp trên không những không tiết kiệm được năng lượng điện tiêu thụ mà còn gây nên hỏng hóc thiết bị và đường ống do chấn động khi đóng mở van gây nên,đồng thời các máy bơm cung cấp không bám sát được chế độ tiêu thụ trên mạng lưới.
Để giải quyết các vấn đề kể trên chỉ có thể sử dụng phương pháp điều khiển truyền động biến đổi tốc độ bằng thiết bị biến tần.Thiết bị biến tần là thiết bị điều chỉnh biến đổi quay của động cơ bằng cách thay đổi tần số của dòng điện cung cấp cho động cơ.
1.1 Nguyên tắc điều khiển trong hệ thống.
Đầu ra của PLC được nối với biến tần để điều khiển biến tần và từ đây biến tần điều khiển tốc độ động cơ.
Khi sử dụng thiết bị biến tần cho phép điều chỉnh một cách linh hoạt lưu lượng và áp lực cấp vào mạng lưới theo yêu cầu tiêu thụ.
Với tín hiệu từ cảm biến áp lực phản hồi về PLC.PLC sẽ so sánh giá trị truyền về này với giá trị đặt để từ đó ra lệnh cho biến tần giúp thay đổi tốc độ của động cơ bằng cách thay đổi tần số dòng điện đưa vào đông cơ để đảm bảo áp suất nước trong đường ống là ổn định.
Sự điều chỉnh linh hoạt các máy bơm khi sử dụng biến tần được cụ thể như sau:
- Điều chỉnh tốc độ quay khi áp suất thay đổi.
- Đa dạng trong cách điều khiển các máy bơm trong trạm bơm.Một thiết bị biến tần có thể điều khiển tới 5 máy bơm.
1.1.1 cách điều khiển bơm
Có 3 cách điều khiển các máy bơm:
+ Điều khiển theo mực nước:
trên cơ sở tín hiệu mực chất lỏng trong bể hut hồi tiếp về PLC.Bộ vi xử lý sẽ so sánh tín hiệu hồi tiếp với mực chất lỏng được cài đặt.Trên cơ sở kết quả so sánh PLC sẽ điều khiển đóng mở các máy bơm sao cho phù hợp để mực chất lỏng trong bể luôn bằng giá trị cài đặt.Ngược lại khi tín hiệu hồi tiếp lớn hơn giá trị cài đặt,biến tần sẽ điều khiển các bơm để mực chất lỏng luông đạt giá trị đặt.


/file/d/0Bz7Zv9 ... sp=sharing

---