nghiên cứu khái quát về hệ thống bơm chất lỏng bình kín. thiết kế giám sát tự động cho trạm có nhiều bơm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.28 MB, 41 trang )
Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU
!"#!$%#&
' ()*+,-./01)2
342#+/&5#63// !7
*8/**39# !4%0:#%#
;8&<=>%?@/4+/A#B4%+/
,@,$81?@/4+#4+4+
C-&
<))>%D$4A3E*4A
2;64%@/ !./#6#A,$
4%"4++/,@3#A./F3E#%+84%/>,-
G0>0%4A,(/A%
4%4+#H4-,-(./8#B)
#6,$,$3A4%)#63/&
I%4-/,(0% 4;3@*G#*J%3
/J/@/4+)#6#A,$&<%F33
J4+)4% +/,@&
I%4-%2+/-/3?K !"
"#3*BJ(4%&
L4A)
1
Chương 1. Tổng quan hệ thống bơm chất lỏng bình kín
1.1. Khái quát về hệ thống bơm chất lỏng bình kín
I#6#A,$ !M0N*D-010N
O )()*&)%#6
!/@FA%/3 ! 4%,$N$
02 =39# !#= 4%&I,$#%#
P)-C/ !*/#=0#61&
Q4=R#6,$39# !#=0*/
#A#63@8=#,R,8C%
,(J3)&S+/% !G0T0%
-,*/4K,$U,$V9#A*/%37/
=0N+/#A+PA,$&<4K-/R478
#6EC*/,$0N4%W%&S+/./;
#%*8 !*/-/*/6J,$@9
*/#A&
1.2. Giới thiệu chung về hệ thống máy bơm
1.2.1. Khái niệm chung
I#%/X#0:@4%W#6F%-,&5
#60C/@ A*89*/#6RJ/
@R#A 4%)/*/RYJ/
&'9# !*#6#F)PF
/>#,UD =ZV&
S+/,)#%4A,/U%%W)
4&4ZV4%*8C/ !$#B#6J4K/@&
1.2.2. Phân loại
[1#\]A^/]_
&?/A#]#^4A\]1]*9# \]#\_
IA`]_a\^,#^4A\^,(A`]#^4A\
(`^/A`(\\A]/`*U*V^/A`
2
(\.//`UV&QA]./`A]94^]*/1]1]#`9#A
b#^/1]*]*91]#`&
I(\\_^1]#` \/1]*(\9 ^
4^]*/1]9#A&51]#`.// \(\# \^41\*
/`]]./\U#1 ]/\V9\^]/`]1
#^4A\U7]#(]1](\79]/\,]V9\
^](\/` ^A\ ^UA\ ^V] ^# \,]&
&?1]/\_
cI]./\_#\^#1A](]4^9\*1]
U ]V&
cI*U ]01^/V
cIU01^/]1]/^&&&V
/(\#\^]]9] \U#]\V
'^^]]#\9\A\ ^]UI79
((V*/U\1,(]#]^]A\A\V&
1.2.3. Sơ đồ các phần tử của một hệ thống bơm
5*JM8) !=)/Ad
ed&d_L>/)
I#6F@f./#;g./h./4i4
j4%W#6./Wk4%@Gl&S#d0:@./
Ydd#%>>mCRM2dY#%>>mCRMW&
3
1.2.4. Các thông số cơ bản của bơm
&5n\o*eUo*/n
o
V&
So #p # \ 99# \ An\4\\# \ /`n
o
#``./U p ?n\/o?n
o
?n\n
`
/`V&
5n\o*e p \ qor
p
?on\n
o
#`U?on\ o V
r\qon
`
o*/n
o
/`_
gHHP
ργ
==
.
Ud&dV
o_
s_\# \ A/`n
o
#` \ U't
g
V
u_Qn
o
# \ An
o
#`U,t
g
V
_vn
o
\ p
5n\o*e/`0/p?n
`
,r
o
*/\_
cSn\A o n
o
#` b ?n
`
o 4p?n
`
/oe
we
0
xy
cSn\ Ao*/n
o
\r\o` ?n
`
/oU*
d
V4p
?n
`
o U*
Y
V
g
pppp
ργ
1212
−
=
−
c` /p# \ Un
`
n
o
9# \ 4\Vn
o
/o
∑
h
h
4pn
o
n
`
d
h
∑
cSn\ A#?n\o* /n
o
n\\Un\9V b r\o
g
vv
2
2
1
2
2
−
g
vv
hh
g
pp
HHH
dhdh
2
)(
2
1
2
212
−
+++
−
++=
∑∑
ρ
)(
2
2
∑∑
+=
d
h
hhh
h
d
l
g
v
h
ξ
λ
)(
2
2
∑∑
+=
h
d
ddd
h
d
l
g
v
h
ξ
λ
o_
4
4
0
c4n\n
o
n
o
#`n
o
/o4pn
o
n
`
UtV
z
z
0
c?n\n
o
` # \ on
o
/o4pn
o
n
`
#
#
0
0
0
0
co?n
p
/0p4p p ,qon
o
/on
o
n
`
UV
∑
h
ξ
∑
d
ξ
cn
`
?n\n
o
`?# \ /\n\n
o
/o4pn
o
n
`
4
&a /# \ U9/n
o
V_o#p ?n
`
qon
o
#`0/n
o
*
4pn
o
n
`
n\4\p &
&5(/U['V
DJ*8*1)g#(/_
5(/#%4)
i
N
U(/"/$V#%(@ # !{
#6#Ae4CUV_
3
10***
−
= HQN
i
γ
x,|yUd&YV
3_
γ
x't
3
m
y{x
3
m
tyexy
5(/N'U AV&5(/%
#='43D&
5(/,}U'V&5(/% #='@:
)///+"4%%20*2.8
&
3
10*
*
***
*
−
==
tđbtđ
đc
HQk
N
kN
ηη
γ
η
x,|yUd&gV
3_,c)0*2
524=,(/0 =_Y,|#,~dh•
Ych,|#,~dh•
÷
dYh
hch•,|#,~dYh
÷
ddh
h•cd••,|#,~ddh
÷
d•k
5(/Ad••,€#,~d&•h
5O3@#)0*2,_
{•d••
hm /
3
,~dY
÷
dg
{‚d••
hm /
3
,~dd
÷
ddh
tđ
η
c)///+&<=/+U/V
tđ
η
•d&52,
-*4=
1
≈
tđ
η
&
0&e)//U
b
η
V#%m"(/"/$
i
N
4%(/
N'&
N
N
i
b
=
η
Ud&fV
e)//>g*J_
mHQb
ηηηη
**
=
Ud&hV
3_
e)//# /# !U)//@$V0D# /# !42m&
5
e)///X#U)//*V0D*4
&
e)//,$0D4"*K,$UD
NZV4%+P%/>U7?(V4=#6U
#1V&
1.2.5. Một số loại bơm
&I#1
I#1#%#0ƒ#%4)?/A#B/X
#0ƒ&5//+9# !$#%)(&
=,#%4)J*8#%(-*74=
#6&Q(./4=4K%3#6-*7
4=O./? 4K/+9# !
#6&„/@./%#6/@
37/ =497,61&S@:4%…%#6
4F49%##6,/@=4%./
D9# !#0T =3&{/D9
# !0T#AN% 02#AN/@./&
/@#6,,6(#=
E#%9D 02R4KJ*88%†
-*J9#6/@%*9&
S@8./-+/%#6/,,6(E !
0ƒ4%/>3-0)#=0J07A;#%J/3*7&„
./+/(A #6/@
#AN&
‡[1#
w?# /# !_
cI3# /# !*_{•Y•
g
t
cI3# /# !/_{•i•
g
t
cI3# /# !_{‚i•
g
t
w[1#?*_
cI**e•Y•e
Y
ˆ
cI*/e~Y•÷i•e
Y
ˆ&
cI*e‚i•e
Y
ˆ&
w?C4%#*}*-_
cI34%**#&
6
cI3+/*#%( !#*}*-*&
cI3+/ !}*&
w?0ƒ#64%(_
cI3(#6F*$ !;#%
)&
cI3)&
w?,-/46_
cI46#%3P*46#%*J./1
N&
cI46#%%46/%F*JA…*JG
4=(%*&
w?P(_
cIPG&
cIP†&
w?##6 !/@†_
cI@ =&
cI@8*W0J/8&
w?_
c5#%3-C@1,(
,‰,R&
c5,(#%,(3-C@1
,( ,‰,R&
‡5(8#1
c5*_
I#1,#%4)4=) E3*7C
*%†*8 &;*3#%*#%4)
#14% !7C?(G/_
e
I
~
γ
12
PP −
w
g
vv
2
2
1
2
2
−
wUŠ
Y
‹Š
d
V Ud&iV
3_
[
d
[
Y
ca%*/ !M4%MW
4
d
4
Y
ca%C02M4%MW
Š
d
Š
Y
cSA;4C$*/[
d
4%[
Y
S4=#1G4=…42./Cm3
C*%3#%4)4=)//;#%
*CG&vC*% !m0ƒA%#)/,Œ/K
&
ca /# !_
7
a /# !#%# !#6%4K/@ !4C
&vC8# !% !7C†
-*02#6%/* !&
a /# ! !,B)/#%{G/A#%
g
t
g
t1
#$t*&
c5(/_
5(/#%4)_5(/#%4)#%(/A/AN
#&<$0N !#†)
'
a<
~'
t)#
&η
t)#
5(//X#_5(//X##%(/%#6
K !F#@*e4%8# !{γ#%,# !
A#6
'~γ{e Ud&jV
‡5/#1
'%#13+/#4%,-/0
>*K$ _<63*74%-
C#%,$&Q-/@ !@)AUed&YV&S1#%
#1*PGM./7/0 =4%3,#…1†
A@,M#0;N&
ed&Y_5/#1
3_
dcI
8
Yc'*46
gcI#%,$J/N
fcI)•
hcŽN
ic<%#%,$J/
c<6_
<63@3,-/?,@/}*}*0;&53@ !
-%+/*J4%/3}*#A,-4=/&5 -
†>P!*,&5#)/-4%,@//‰
4%+/,)(&
1463@ !%+/,A)4=/4=
+/N$&'3O23BH4),/@$D•
N#%,$C =4%-,Z
Q#*M"P80 •ABC4C0%
94%G#*}*@88,Œ/K&
a0ƒ#64%%M&[J3*#6
?* -*/-%(37&IJ/3*
%3)4N-*J*%*H†8D
9# 0 =09&
cI(_
I(#12>+/
UL# !FhclVA1274% !./
PAN./&I !-F#4K#)/,
/#H4%//X !-F>P}*&
I#13g#$#%,$*$R*$U*$
2#,$V4%*$+/R/‰/4%-(4% /AG
9$J*J# /# !%,-/30
$+/&
5+/4%0%Uβ
Y
6V@-/*#=&' !
#$4%Uβ
Y
#=V-/8# !&
c-C#%,$_
#1-C#%,$3)4N9",
(4=/,(2m#6./#@88G9
&S>3)4N)4=A%(
9
-2#;#6(%( P9P,(
,$A%#;4%&Ued&gV@)4C$J#%,$&
S3#%4C$#*#%,$U<C$•I5V&530N#%
)4:(3*/4%4:*/*./#
#6&/A-./##64ƒ>4%4-
,(,6D# /# !&
ed&g_<C$4%0#%,$#1
&I*(
I*(#%#@$4=/A#$#%4)8Ud&
fV
,././Nˆ,}?)Ac4?gf4%/@
./-%/@C-./#*(Y7#d
4=%L~Y•U•#%+/0%4?V&e4C$=%
*(•d4%•Y G4=Y@-5d4%5Y&Q*(0C
@$/>#%4)h9#A*//)#6
7#86*/A+P@&a34Wj3
#4iCWR4%#6./4%7#&S3#%
&Q*(0C*8@$/>#%4)8*/
#67#9&a%4iC3#4WjCWR
4%#6F7#0>4%W&S3#%W&
{/#%4)*(_
10
cŽ#/(9RW&
c5/@#6,(+/# /# !C04%J/
,(*N/4%*/&
c‘*/U*eV3@U G4=+4%
(/,}V&
ed&f_5/*
<=:# /# ! /*(>,+4%,3-
U,$,$V4=#1&„4KR4:*/*4%/
$0:*( R4:*/4%UAY••V
)*(- /-/)U )/+†
0J/42*/A#)/AŠ?)/X#+/,@A
ZV&
1.2.6. Đặc tính của bơm
„ \ #` n\?n\A` 17?or\qo/`
n\n
o
\ pn\?n\*`/?n
p
n\&{/on
o
b o* o
n
p
*`o,n\,?o&Ion
o
?n
p
/#\/1?q`,`o
#\?n
`
qp*n
`
?n
o
4p \ ` 0/\?n
p
pp&
„0)$P/((90JA# /#68
0J4%*J9#6-%*90>#6
4%W&
11
a$/-4%)_,./"
/A*e(/'4%)//’#%%# /# !{&{/
)e~eU{V“'~'U{V“ ’~ ’U{V;#%P$A&S
e~eU{VP{~{UeV-,89#%4)A2;#%P
$#%4)&
ed&h_5P$(#1
'K7}P$'U{V_5(/'3C@/,# /
# !†•&a%/+R0T0%&„4K
!*#$,R#%,,34jAW@{~•&L/3
*R4@4%#6C./30(/
/@%%%)9&e"#R02
##=A{”•E#%02,R./#=3@1/@
)&
1.2.7. Yêu cầu về trang bị điện cho trạm bơm
' A/3+/,@/#04%8(/O
&/+*D-#%/+)&/‰?
"4%3@#%-*U>NVP-*./
*/+#!*D)A4?N,/X/Z
„4K,;(/J# /B=)//,1//+
#/&5J/ ,(26DA*D-,}
#%0:,(>7+/g*#>3R
12
-*U-/(/6V-*./)R/,R
U-/(//V&<=3(//4%#=O
0:,(>7+/g*01./R
†)R-R@802RP,-!*A
4=*JM-R& !*(/#=4%#=
0:,(>@8)•&
<="/A0:3@0:+/,$F
P-*#%,3A/J/D&
5;,}*(*8?#N@4%# /B-
A# /# !*03(?J*G&
!*/+#10,(> =
!+/,@J*888> = =,U./
>4ZV4%/1G&
<R( W =U =#6,VPR
( U7,+ZVPR(– 0TDU0J/7V
PR( WU:VAC)O*8*G !
+/,)3&
—B4+-,-C)+/_
c =-JB#-/#% =
),$P)R&„:#%#;%
#,4)4K8#674=# /# !J-02
#6O*80"*9%3&
c#)0:@/@4K#)/4K#)/
() !-,-+/&+/
4+†4%4+J8./-/_
&„/G#6J-G
&a;# !J-
&G,R
&G0F
c-,-84)/+84)4%#%4)+
4")&
ce)88$)/0F4%,R
,3A/J/&
13
c'")P) 0J/-*83
+/4C$0F,38Z
1.3. Giới thiệu hệ thống bơm chất lỏng bình kín
&a />[–˜„
ed&i_a />())#6,$
&v8$# />()
<=A/J/+%#%+/,@3+/
A#;>g[d[Y[g&IM0N#%#1 !#
R,(>#>3#+/3•#?)8
4)./8&G#6,$ !†8-G
@*N4N4)&52 +/,@EM0N-
08-a<)&‘*/,$ !4%,
%*/6A/J/E9*/),$}&‘*/
14
=4%/ !,@4C$%+/34†N
$,@4%M"&
Chương 2. Thiết kế điều khiển, hệ truyền động điện cho tram có nhiều
bơm
2.1. Xây dựng mạch động lực cho trạm có nhiều bơm
15
eY&d_—#3+/
FY&dK3g$—d—Y—g&5 !
84)-./8R•#?)>… ! !+/,@
R)-*@$QdQYQg&
$)/J/F[a5+/,@ !)./#?
/#?%*}**/>
4%&
'%$™-O ./8
-(&
2.2. Xây dựng mạch điều khiển tự động cho trạm có nhiều bơm
e)0A/J/,$ =;šKA3#%
7/ =*@/--4%4K%)&
)#6,$3† !
N$4%A/J//1_
cv8=P8*N4N 4=
)&
c'1$,-$%K4%/D;)&
c'1)//(4)&
„AA/$AE-%710
#6,$>3g#14=A/J/0/G =/*
16
A/N,/J/M0N#/(3D& =
,4%710+/,@#)E#%›
/K+/,@%)J) /_
@J/,L)EJ/&
8-GE !;4+4%7M#$?/K/_
c—G =0 =4C$_IK>8gdYg
&
c—G =,8F4C$-4C$_IK
d4%Y&
c—G =,8F4C$-4C$_IK
d&
c—G =A4C$_-&
c.//*A/N-/*/,$
,( !"RCA/J/26*8,R*/@
9*/,$&<+88*/;./
,$342./;)&
<=) *1$RAE;-C
+/,@%)3#%[a5Ljcg••L??4=
#$0/1_
5-C+/,@[a5AG4%$#
)()*&I†-*JM)†[a5
./+/,@RAœ4%./;#%)/./8
&[a5#%#;)#?$A//W&
c$,(_—[a5J$,($A/
/W+/,@#?@):G9&
c-,)9# !_[a5A/N9# !RG*$8
$( &
cv%*_—[a5 •h-d•#? 33
,89-%9#?&
cQ89$G4=( ()*_546[a5 !
#%F4K#)/G3,89C/ !NW0J/•W
/4%T/&5$A//W,(3,89%&
17
cv0)-*_5$A//WJ3)*G
*@3@-*4=( ()*&,3[a53@
-*-*(/4%–tˆ !-•?/W
()*&
caK*0T0%_[J#=[a5M0N("#K*#%>
>/)+/,@#?(
&
c$#_5 +/,@[a53@D
34%0T0%†*# +/,@=4%[a5
†#K*†œ=P†/+8./&
5:4=" /-4+*JG0 =1O#% /-4+*J
+_
c[a53+/(N#K*0AA//W–ž5ddgdcg&
cLM0N("#K*K,894-"
#=4%*G*,-*4=-C4/K*0"#)/
&
c5/,G9 !M0N#K*a00?
#%9,89#K*†"#)8&
c5*}*7C#…+/,@O #…-C
./87/&
c5/**}*4=0/*W,89$
%*G*&
18
Chương 3. Viết chương trình điều khiển cho hệ thống bơm chất lỏng
bình kín
3.1. Cấu hình các đầu vào, ra mạch điều khiển hệ thống bơm chất lỏng
bình kín
3.1.1. Lưu đồ thuật toán
eg&d_a />/K+/,@#6
‡v8$# />/KA_
19
IJ/,)J/-/G#6
6g•,8&L/,,RgG
#6,$9#A=C‚~g•g&-*NG
#6‚~i•Y4%/:G#6‚~lh
0F84%)E#%4),G#6
D&
3.1.2. Phân công các đầu vào-ra cho PLC
Đầu vào Địa chỉ
Nút ấn Start I0.0
Nút ấn Stop I0.1
Nút Reset I0.2
Cảm biến mức A I0.3
Cảm biến mức B I0.4
Cảm biến mức C I0.5
Cảm biến mức D đặt ở nguồn nước I0.6
Tiếp điểm thường đóng của Rơ le nhiệt R 1 I0.7
Tiếp điểm thường đóng của Rơ le nhiệt R 2 I1.0
Tiếp điểm thường đóng của Rơ le nhiệt R 3 I1.1
Kiểm tra bơm 1 hoạt động sau 3s I2.0
Kiểm tra bơm 2 hoạt động sau 3s I2.1
Kiểm tra bơm 3 hoạt động sau 3s I2.2
Kiểm tra áp suất trong bình kín MW100
Mức nước thấp MW102
Mức nước trung bình MW104
Mức nước cao MW106
Đầu ra Địa chỉ
Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ lai bơm 1 Q4.0
20
Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ lai bơm 2 Q4.1
Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ lai bơm 3 Q4.2
Đèn báo động cơ 1 bị quá tải Q4.3
Đèn báo động cơ 1 bị quá tải Q4.4
Đèn báo động cơ 1 bị quá tải Q4.5
Đèn báo cảm biến hỏng Q4.6
Đèn báo hệ thống đang làm việc Q4.7
Biến trung gian được bật lên bằng 1 khi ấn Start M0.0
Biến trung gian báo nước dưới mức a hoặc trên mức c
để các bơm chỉ chạy khi mức nước dưới a
M0.1
Cấp nguồn cho bơm áp suất Q5.0
21
eg&Y_5/*JG[a5
22
eg&g_'}*-C44=0/#J/4%
eg&f_'}*-C44=0/#J/
23
eg&h_—}*J/4=#?/
eg&i_—}*"#?/4%#
24
3.2. Viết chương trình điều khiển cho trạm có nhiều bơm trên PLC S7-
300
3.2.1. Giới thiệu về PLC S7-300 của hãng Siemens
[a5cLjcg••/00/#?>%*J/_
c5[Ÿ#,/_gdY —gdY5gdg5gdfgdf —gdf5gdhcY„[
gdicY„[gdkZ
c—0/#?$)/L—7/K*$)/ >t_L—gYdL—gjfZ
c—0/#?G9 —
c—0/#?/+(5[
c—0/#?/>[Lg•j*/>Yf<„50/#?,02Y•
h•d••&
50/#? !Ak0/#?L—t —t5[RA
*85[Ÿ%,&—…0/#? !#$F
*8_0/#?/>#%#d0/#?5[Ÿ#%#Y0/#?,-f&5
0/#? !?#4%0:#%R@PCmJ/
0/#?›4%$)/&S4=5[ŸgdhcY„[gdicY„[3@Cm
:B0/#?
5/G[a5 !,†*J+L?*j
/_
c—0/#?/>_[Lg•jh•
c—0/#?5[ŸgdicY„[
c—0/#?$)/4%„–gY7„5Yf<03Dd•$)/4%4%
$)/4%#%$)/&
c—0/#?J/„ˆgY7„5Yf<t•&h•03Dk$A/J/4%
$)/#%$)/&
3.2.2. Viết chương trình điều khiển
25
