Báo cáo tốt nghiệp Đinh Văn Hùng - TĐH46

Khoa Cơ Điện Trờng đại học NNI
64
* Trong phơng pháp điện thì ta phải sử dụng đến các cảm biến chuyên
dụng, cảm biến này chuyển đổi trực tiếp mức thành các tín hiệu điện. Loại này có
những cảm biến nh cảm biến độ dẫn chỉ dùng cho chất lu dẫn điện và không có
tính ăn mòn, không lẫn thể vẩn cách điện. Cảm biến tụ điện có thể dùng cho cả
chất lu dẫn điện hoặc không dẫn điện.
* Phơng pháp bức xạ, u điểm của phơng pháp này là cho phép đo mức mà
không cần tiếp xúc chất lỏng. Ưu điểm này rất thích hợp khi đo mức chất lu ở
những điều kiện khắc nghiệt nh nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc khi chất lu có tính
ăn mòn mạnh. Phơng pháp bức xạ có những loại nh phơng pháp đo bằng hấp
thụ tia gama, phơng pháp đo bằng sóng siêu âm.
* Phơng pháp thủy tĩnh, trong phơng pháp này cảm biến hoạt động không phụ
thuộc vào tính chất điện của chất lu, có thể đo ở chế độ liên tục hoặc gián đoạn.
+ Nếu đo liên tục ta phải kết hợp với một cảm biến khác chẳng hạn nh cảm
biến vị trí để xác định sự thay đổi liên tục của mức chất lu đợc chuyển đổi thành
tín hiệu điện, hoặc cảm biến lực để đo sự thay đổi lực tác động và chuyển đổi sang
tín hiệu điện, hay cảm biến vi sai áp suất đo sự thay đổi áp suất. Cụ thể ta có các
mô hình sau:

Cảm biến Cảm biến lực
vị trí

h
h

a/ Cảm biến phao b/ Cảm biến hình trụ treo
các cảm biến này đợc đặt ở các vị trí mức cần thiết để báo mức. Khi mức nớc
dâng đến nơi thì phao nổi sẽ tác động vào các đầu dò và làm chúng tiếp xúc nhau
làm thay đổi mức từ tính của van từ có trong cấu tạo của cảm biến. Sự thay đổi của
từ tính sẽ chuyển thành tín hiệu điện và đợc đa vào PLC để làm tín hiệu đặt và xử
lý đồng thời đa ra quyết định điều khiển đến các thiết bị chấp hành.
Tuy nhiên trong mô hình của tôi, do điều kiện khách quan nên không thể
thiết kế nh mô hình thực nên chỉ thay các tín hiệu mức bằng việc định thời gian
trong PLC. Cả quá trình hoạt động của một mẻ đợc lập trong một khoảng thời
.
Báo cáo tốt nghiệp Đinh Văn Hùng - TĐH46

Khoa Cơ Điện Trờng đại học NNI
66
gian từ khi động cơ bơm sản phẩm đã đợc gia nhiệt cho đến khi bơm sản phẩm đã
ly tâm vào bình chứa 2. Tổng thời gian một mẻ sẽ là 50 phút, trong đó thời gian
bơm dịch quả từ bình gia nhiệt vào thùng chứa 1 là 15 phút. Thời gian đạt mức 1/3
thùng 1 là 5 phút và đầy là 15 phút. Thời gian bơm sản phẩm từ thùng chứa 1 vào
máy ly tâm là 15 phút, hết mức 1/3 thùng 1 là 10 phút và đến mức cạn là 15 phút.
Thời gian quay ly tâm là 5 phút. Thời gian bơm từ ly tâm vào thùng chứa 2 là 15
phút, thời gian đến mức 1/3 thùng 2 là 5 phút, đến mức đầy thùng 2 là 15 phút. Từ
thời gian phân phối trên ta có thể có lu đồ nh sau ( hình 3.6).

y
tâm
10
p
hút sau hết
mức 1/3 bình 1
5
p
hút sau đến
mức c
ạ
n bình 1
Bật ĐC l
y
tâm
tron
g
5
p
hút
Bật ĐC bơm S
p

l
y
tâm vào bình 2
5
p
hút sau đến
mức 1/3 bình 2

+ Thiết bị gia nhiệt ống lồng ống dùng để gia nhiệt sản phẩm. Nó hoạt động
theo nguyên tắc tác động ngợc chiều, dòng sản phẩm và dòng nhiệt sẽ đợc lu
thông ngợc chiều nhau điều này làm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt.
+ Các cảm biến nhiệt, đo nhiệt độ sản phẩm và cảm biến mức đo mức nớc
dứa trong bình chứa.
Trong thực tế xây dựng mô hình khâu tinh lọc thì chúng tôi không thể làm
nh mô hình thực tế và chỉ xây dựng mô hình với những tín hiệu mô phỏng mà thôi
cụ thể là:
+ Các động cơ bơm hoạt động thì thay bằng tín hiệu hoạt động của các motor nhỏ quay.
.
Báo cáo tốt nghiệp Đinh Văn Hùng - TĐH46

Khoa Cơ Điện Trờng đại học NNI
68
+ Các thùng chứa đợc thay bằng các bình nhỏ có tính chất tợng trng để cho
mô hình chạy.
+ Cảm biến mức thay bằng các tín hiệu báo mức do việc định thời gian của
PLC và đợc báo ra các đèn báo mức.
+ Nguồn nhiệt ở đây đợc tạo ra nhờ sức đốt nóng của các đèn sợi đốt. Dới
đây là mô hình nguyên lý hoạt động của mô hình mô phỏng (hình 3.8).
Rơle1 ĐC1
CT1

Rơle2 ĐC2
CT2

Rơle3 ĐC3
CT3

CT4 Rơle4 ĐC4

Báo cáo tốt nghiệp Đinh Văn Hùng - TĐH46

Khoa Cơ Điện Trờng đại học NNI
69
Nguồn nhiệt Hình 3.8. Sơ đồ mắc mô hình

** Nguyên lý hoạt động của sơ đồ
Các công tắc ở đây dùng để mô tả tợng trng sự tác động của các đối tợng
trong hệ thống vào đầu vào PLC, tức là có tín hiệu hay không có tín hiệu vào đầu
vào PLC. Trên cơ sở đó PLC thực hiện xử lý theo chơng trình đã đợc viết, cụ thể
nhiệm vụ từng công tắc nh sau:
+ Công tắc 1 (CT1) là công tắc khởi động, khi công tắc đóng tức là có tín
hiệu vào đầu vào PLC. Chơng trình viết lu trong CPU sẽ xử lý và đa ra quyết
định đến đầu ra để đóng rơle ngoài đóng nguồn cho động cơ 1 (ĐC1) và đóng van
nhiệt.
+ Công tắc 2 (CT2) là công tắc dừng hệ thống. Khi công tắc này tác động tức
là có tín hiệu báo dừng hoặc sự cố đợc đa tới đầu vào PLC, khi đó nhờ PLC xử lý
theo chơng trình thì sẽ tác động làm tắt hết các động cơ và dừng hệ thống.
+ Công tắc 3 (CT3) là công tắc báo có tín hiệu mức cạn của thùng chứa1.
Khi dịch quả đợc bơm vào bộ phận ly tâm từ trong thùng 1 hết, lúc đó tín hiệu từ
việc so sánh thời gian trong PLC sẽ tác động, đa tín hiệu vào đầu vào PLC từ đó
PLC đa ra quyết định đến đầu ra để tắt động cơ 3 (ĐC3) và động cơ 4 (ĐC4) bằng
cách ngắt các rơle tơng ứng.
+ Công tắc 4 (CT4) là công tắc báo mức 1/3 thùng 1. Khi dịch quả đợc bơm
từ bộ phận gia nhiệt đến thùng 1, nếu mức dịch đạt mức 1/3, lúc đó tín hiệu từ việc
so sánh thời gian trong PLC sẽ tác động vào đầu vào PLC. Thông qua chơng trình
thì PLC đa ra quyết định đóng rơle3 và tác động đóng động cơ 3 (ĐC3).

0
K
= 2,73 + 0,01xT
0
C
Nh vậy khoảng biến thiên điện áp tơng ứng là 1V với khoảng nhiệt độ từ
0
0
C - 100
0
C. Tức là ứng với sự thay đổi của 1
0
C thì mức điện áp đầu ra biến thiên
một lợng là 0.01V. Do đó yêu cầu của điều kiện nhiệt độ sản phẩm trong quy
trình gia nhiệt cụ thể là từ 60
0
C - 80
0
C thì ứng với sự thay đổi một mức điện áp từ
0.6V - 0.8V, qua khuếch đại là 6 - 8V.
+ Mặt khác trong quy trình công nghệ khâu tinh lọc còn có tín hiệu đặt thời
gian, khi sản phẩm bị quá thời gian tín hiệu sẽ tác động để bật đèn báo kiểm tra
theo quy trình công nghệ nhằm đảm bảo chất lợng sản phẩm.
3.3.3.2. Lắp ráp mô hình
.
Báo cáo tốt nghiệp Đinh Văn Hùng - TĐH46

Khoa Cơ Điện Trờng đại học NNI
71
Việc đóng cắt động cơ đợc thực hiện bằng các rơle thông qua chơng trình

d
=

u
2
22

Trong đó :
+ u
2
là điện áp cần chỉnh lu (điện áp th cấp của máy biến áp).
+ Chọn máy biến áp có điện áp thứ cấp là 3 V vậy u
2
=3V
do đó U
d
= 2.7V.
Do đó ta chọn Điốt chỉnh lu có các thông số sau I
on
= 450mA, điện áp đặt
U
đn
=16V
- Bộ lọc sử dụng tụ điện có các thông số nh sau:
C
1
= 1000 F/16VDC
Sơ đồ bộ nguồn nh hình dới :
.