Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Sơ đồ khối của hệ thống

Sơ đồ khối của hệ thống

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



- Khối cảm biến: Gồm có cảm biến siêu âm, lấy thơng tin mức nước đưa tín hiệu về

module tương tự.

- Khối PLC: là khối đọc tín hiệu từ module tương tự (tín hiệu đã được chuyển đổi

về dạng số) báo về, xử lý tín hiệu số theo chương trình lập trình.

- Khối máy tính: lập trình chương trình cho PLC, WinCC.

- Bơm: bơm nước.

* Lưu đồ chương trình của hệ thống :



Lưu đồ của hệ thống

III. Các thiết bị chính

1. Bồn chứa

Việc chọn bồn dường như là qui trình quan trọng nhất đối với đồ án này nó

ảnh hưởng đến việc chọn công suất của bơm ,biến tần , thời gian ổn định mức

nước ,…

Vậy nên bước này chúng ta hết sức lưu ý và cẩn thận:

Thông số bồn được chọn:



14



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



- Đường Kính:



960 mm



- Chiều Cao:



1830 mm



- Rộng chân:



1040 mm



- Dung lượng :



1000L



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



2. Cảm biến siêu âm

Là loại cảm biến sử dụng sóng siêu âm phát ra từ đầu cảm biến tác động lên

một mặt phẳng như mặt nước, tấm kính, vách tường, mặt phẳng các loại dung dịch

miễn là có diện tích đủ lớn, từ đó sẽ xác định được khoảng cách từ đầu cảm biến

đến mặt phẳng, khi khoảng cách thay đổi thì tín hiệu ngõ ra của cảm biến xuất

ra cũng thay đổi theo, với dạng tín hiệu là 4-20mA hoặc 0-10VDC, ngồi ra cảm

biến còn có ngõ ra NPN hoặc PNP (trong phạm vi thì báo hoặc ngồi phạm vi thì

báo).



15



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



Chúng ta cứ hình dung cảm biến siêu âm như một đèn pin, ánh sáng phát ra là

sóng siêu âm, và phạm vi sóng phát ra là dạng trụ, nên khi nghỉ tới ứng dụng siêu

âm thì phải nghỉ đến khơng gian đo có đủ rộng cho sóng hoạt động khơng, và khơng

được có bất kỳ vật cản nào trên đường sóng.



Nhờ khả năng có thể đo được khoảng cách mà không cần tiếp xúc với vật

nên cảm biến siêu âm có ứng dụng rất rộng, báo mức của dung dịch keo, báo mức

dầu, báo mức các loại chất rắn… và tất cả các loại vật chất nào có mặt phẳng đủ

rộng là có thể báo được hết.

Điều đặc biệt là cảm biến siêu âm có ngõ ra là dạng tín hiệu analog nên chúng

ta có thể biết và kiểm sốt được từng mức cần đo. Đó là ưu điểm lớn nhất của cảm

biến siêu âm so với các loại cảm biến khác như phao báo mức nước, cảm biến điện

dung hoặc đo mức nước bằng điện cực. Với tín hiệu này khi ta kết hợp với bộ điều

khiển PID ta có thể điều bơm đầy, xả cạn như chức năng của cảm biến báo mức

điện cực.

Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm đo khoảng cách, đo mức nước.





Nguồn cấp: 15-30VDC.







Output: 4-20mm/0-10VDC, NPN/PNP.







IP: 67.







Cáp: dài 2m PVC.







Thời gian đáp ứng: <500ms ( loại 2200mm), <50ms (loại 400mm), <125ms



(loại 900mm).



16



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH







Power on delay: <300ms.







Cấp chính xác: 1% F.S.







Nhiệt độ hoạt động: -20~60 độ C.







Góc phát sóng: 7 độ hoặc 8 độ.



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



Cách nối dây cảm biến siêu âm:

Có 4 dây: nâu, xanh dương, trắng và đen.

Trong đó 2 dây nâu và xanh dương là 2 dây nguồn, dây đen trả tín hiệu, ta cắm

vào cổng Analog Input, dây trắng không cần sử dụng.

Cách cài đặt khoảng cách hoạt động cho cảm biến siêu âm.

– Đầu tiên ta xác định ngưỡng xa (P1) và ngưỡng gần (P2) phải đảm bào nằm

trong phạm vi hoạt động của từng loại cảm biến.

– Cấp nguồn cho cảm biến, sau đó đặt cảm biến vng góc với mặt phẳng

( ngưỡng xa trước (P1)). Nhấn nút 1 lần trên cảm biến rồi nhả ra, thấy đèn chớp một

cái rồi tắt vậy là xong ngưỡng xa P1. Sau đó di chuyển cảm biến lại ngưỡng gần

(P2), nhấn nút 1 lần rồi nhả ra, thấy đèn chớp 5 lần rồi tắt, vậy là phần cài đặt

khoảng cách đã xong P2.

3. Bơm

Lý thuyết :

Công suất bơm được tính bằng tích của lưu lượng nhân với áp suất. Đây

chính là diện tích trên đường đặc tuyến. Ta có cơng thức tính cơng suất như sau:

xét lưu lượng Q tính theo (m3 /s)

P = (d * H * Q) / k

(3.4)

Với:

d: Khối lượng riêng của chất được bơm (kg/m3) .

H: Độ cao cột áp cần bơm (m) .

Q: lưu lượng bơm (m3/s) .



17



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



k: Tỷ số giữa cơng suất đầu ra với công suất trên trục của bơm.

Thực tế:

Công suất bơm tình theo cơng suất và thời gian u cầu ổn định mức nước trong

bồn.



Thông số bơm:

CM 32-160C



Công suất

Model



CM 32-160C



Nguồn điện

(v/pha)



380



(W)



(HP)



2000



2



4. Lựa chọn biến tần

Biến tần được chọn theo công suất của động cơ:



18



Cột áp “H”

(mét)



Lưu lương “Q”

(m3/h)



24.7 – 14.1



4.5 – 21



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



Công suất động cơ là 2KW ta chọn biến tần 2,2KW.

ACS 150-03E-05A6-4 - 2.2KW – 380/440VAC.

5. Lựa chọn CPU PLC

5.1.PS



Ta chọn bộ nguồn loại 2A của CPU 6ES7313-5BG04-0AB0 là phù hợp và vừa

đủ với mục đích sử dụng là cấp nguồn cho CPU PLC hoạt động

5.2.CPU



19



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



Ta chọn loại CPU S7-300 313C – 6ES7313-5BG04-0AB0.



Module CPU 313c – 6ES7313-5BG04-0AB0

Các thông số của CPU 313c

Hãng sản xuất: Siemens

Xuất xứ: Đức

Mã: 6ES7313-5BG04-0AB0

- Số đầu vào số tích hợp sẵn: 24

- Số đầu ra số tích hợp sẵn: 16

- Số đầu vào analog: 4

- Số đầu ra analog: 2

- Bộ đếm tốc độ cao tích hợp sẵn: 3 x 30 KHz,

- Nguồn cung cấp: 24V DC

- Bộ nhớ làm việc: 128Kbyte

- Ngơn ngữ lập trình: Step 7, từ V5.1 hoặc cao hơn

- Kiểu kết nối: MPI

6. Bảng giá các thiết bị



20



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



Sau khi đã thống kê được các thiết bị cần thiết cho hệ thống thì ta có được

bảng kê giá trị tương đối của dự án như sau :



Bảng giá các thiết bị



21



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



7. Kết luận chương

Chương 1 đã giúp ta hiểu về tính thực tế của đề tài, các ứng dụng của hệ

thống điều khiển mức, của bộ điều khiển PID và nguyên lý hoạt động của cảm biến

siêu âm.



22



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



CHƯƠNG 3 BẢN VẼ KẾT NỐI VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU

KHIỂN

I.



Kết nối phần cứng và bản vẽ



Trước khi tiến hành viết chương trình điều khiển hệ thống thì ta cần có bản vẽ

kết nối các ngõ vào ra PLC và tín hiệu điều khiển biến tần. Dựa vào các kiến thức

đã được học thì ta có được bản vẽ kết nối ngõ vào ra PLC và bản vẽ chi tiết như

sau:



23



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH



GVHD NGUYỄN TỬ ĐỨC



24



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Sơ đồ khối của hệ thống

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×