Tìm Hiểu LogoSiemens Và Thiết Kế Bộ Chuyển Nguồn Tự Động ATS

ĐỒ ÁN 1A
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU PLC LOGO - SIEMENS
VÀ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ BỘ CHYỂN NGUỒN
TỰ ĐỘNG ATS.
GVHD: ThS. PHẠM THỊ LỆ DIỄM
SVTH MSSV
PHẠM HIẾU NGHĨA 09078551
NGUYỄN MINH LONG 09211091
SUPHAPATIHANE
MEUNLUNG
09237341
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Lời giới thiệu
Cùng với sự đi lên mạnh mẽ của nền kinh tế nước nhà thì nhu cầu sử dụng
năng lượng ngày càng cao đặc biệt là năng lượng điện. Nhu cầu điện năng trong
các lĩnh vực công nghiệp , nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không
ngừng . Mạng lưới điên nước ta ngày càng được mở rộng để đáp ứng nhu cầu
của đất nước .Một lực lượng đông đảo các cán bộ kĩ thuật trong và ngoài ngành
điện lực đang tham gia thiết kế lắp đặt các công trình cấp điện. Công việc thiết
kế cấp điện là một công việc khó khăn đòi hỏi những người thực hiện cần phải
có trình độ cao, hiểu biết rộng về nhiều lĩnh vực ngay cả các vấn đề xã hội .Một
nền kinh tế phát triển gắn liền với một nền công nghiệp phát triển cao, công
nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện năng lớn nhất . Điện năng có ảnh hưởng
quyết định đến sự tồn tại , phát triển của các xí nghiệp công nghiệp bởi vì điện
năng đóng góp một phần không nhỏ đến việc định giá thành , chất lượng sản
phẩm làm ra. Nếu việc cung cấp điện không đảm bảo sẽ gây ra hàng loạt hỏng
hóc dẫn đến thiệt hại lớn về mặt kinh tế của doanh nghiệp. Khi chất lượng điện
không tốt có thể tạo ra hàng loạt các phế phẩm làm ảnh hưởng đến thương hiệu
sản phẩm. Hiện nay với nền kinh tế thị trường cạnh tranh mạnh mẽ chất lượng
và giá thành là hai vấn đề hàng đầu quyết định trực tiếp đến việc hoạt động của

doanh nghiệp.
Xã hội phát triển làm cho đời sống của nhân dân cải thiện và nâng cao,
ngành thương mại và dịch vụ ngày càng quan trọng và không ngừng mở rộng
hơn. Các phụ tải trong lĩnh vực này chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng lên và đã
trở thành khách hàng khá quan trọng của ngành điện. Việc thi hành chính sách
mở cửa thu hút khách du lịch kéo theo hàng loạt các công trình hoạt động trong
lĩnh vực này như khách sạn , các siêu thị hàng hoá cùng với các trang thiết bị
hiện đại. Hệ thống cấp điện cho các khách sạn siêu thị cần đảm bảo mức độ an
toàn rất cao tránh gây thiệt hại lớn về người và của.
Đồ Án 1A 2 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Đất nước ta là một nước nông nghiệp 80% dân số sống bằng nghề nông .
Cùng với công cuộc công nghiệp hoá , hiện đại hóa nông nghiệp đang làm thay
đổi phần nào diện mạo khu vựng nông thôn nước ta. Nhu cầu sử dụng điện năng
của vùng nông thôn là một phụ tải khổng lồ và không ngừng gia tăng khi đưa
các máy móc vào sản xuất nông nghiệp. Điện năng tiêu thụ ở nông thôn hiện nay
không chỉ hiểu đơn thuần là thắp sáng và tưới tiêu mà điện năng còn được sử
dụng nhiều để chế biến bảo quản nông sản , xay sát , sửa chữa nông cụ … và xu
hướng mở rộng phụ tải này ngày càng tăng lên.
Khu vực đô thi ngoài các phụ tải phục vụ cho ngành công nghiệp ,trong
cuộc sống sinh hoạt lượng điện năng tiêu thụ ngày càng nhiều hơn . Hàng loạt
các nhà cao tầng với các thiết bị hiện đại như máy giặt , điều hoà nhiệt độ, Yêu
cầu cấp điện cho các khu nhà này là khá cao tương đương với việc cấp điện cho
các khách sạn.
Bất cứ một hệ thống cung cấp điện nào cần phải đảm bảo được các yêu cầu cơ
bản như : Mức độ tin cậy cao khi làm việc, chất lượng điện tốt, đảm bảo an toàn,
tiết kiệm về mặt kinh tế. Ngoài ra còn phải dễ dàng vận hành và sửa chữa.
Tuy nhiên không phải lúc nào lưới điện cũng hoạt động bình thường mà
có lúc cũng xảy ra sự cố, có thể do nguyên nhân chủ quan hay khách quan. Để
tránh thiệt hại khi có sự cố trong mạng lưới điên cần phải có các thiết bị tự động

bảo vệ ngắt mạng điện khỏi khu vực có sự cố. Các thiết bị bảo vệ ngày càng
hoàn thiện và đa dạng hơn. Thông thường các thiết bị bảo vệ là các loại khí cụ
điện đóng cắt một cách tự động như máy cắt, cầu chì, công tắc tơ, rơle. Hiện nay
các băng chuyền tự động đang được sử dụng rộng rãi dần dần thay thế sức lao
động của con người. Trong vận hành lưới điện cũng vậy việc tự động hoá là rất
cần thiết .
Đối với các sinh viên khoa điện những người làm chủ lưới điện trong
tương lai cần phải biết thiết kế, chế tạo, vận hành các thiết bị trong lưới điện.
Đặc biệt với các sinh viên năm cuối, đề tài thiết kế tốt nghiệp là một cơ hội để
Đồ Án 1A 3 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
tìm hiểu sâu hơn về lĩnh vực hoạt động của mình trong tương lai đồng thời là
bước đệm để làm việc sau khi ra trường.
Bản thân em được cô giáo bộ môn giao nhiệm vụ thiết kế bộ tự động
chuyển nguồn ATS lưới - máy phát. Với đề tài thiết kế này cần phải tuân thủ
theo các yêu cầu đã ở phía trên. Dựa trên nỗ lực của bản thân và hợp tác nhiệt
tình của các bạn trong nhóm đồ án cũng như sự tận tình chỉ bảo của các thầy cô
trong bộ môn đặc biệt là cô Phạm Thị Ngọc Diễm. Qua đó giúp chúng em hoàn
thành đề tài thiết kế Đồ Án của mình. Trong bản Đồ Án của em gồm 2 phần cơ
bản :
- Phần A: TÌM HIỂU PLC – LOGO
- Phần B: ỨNG DỤNG LOGO THIẾT KẾ TỦ CHUYỂN NGUỒN ATS
• Chương I : Khái quát chung về thiết bị tự động chuyển nguồn
ATS.
• Chương II : Tính toán chọn mạch động lực.
• Chương III : Thiết kế mạch điều khiển.
Em xin chân thành cảm ơn cô đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn
thành đồ án này.
Sinh viên
PHẠM HIẾU NGHĨA

NGUYỄN MINH LONG
MENGLUNG
Đồ Án 1A 4 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN





















Đồ Án 1A 5 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Đồ Án 1A 6 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
PHẦN A
TÌM HIỂU PLC – LOGO
I. Giới thiệu bộ điều khiển Relay thông minh Logo
1. Giới thiệu chung :
Ngày nay yêu cầu về tự động hóa ngày càng cao. Vì thế cần có những
thiết bị điện mới để đáp ứng yêu cầu trên, đồng thời giảm thời gian lắp đặt cũng
như hạn chế diện tích đặt máy móc và nâng cao tính linh hoạt của hệ thống.
Bộ điều khiển relay thông minh Logo là loại thiết bị cho phép thực hiện linh

hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho
việc phải thể hiện thuật toán đó bằng các mạch số. Như vậy với chương trình
điều khiển trong mình, Logo trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay
đổi thuật toán và đặc biệt dễ dàng trao đổi thông tin với môi trường xung quanh
(Với các module khác hoặc với máy tính).
2. Tính năng ưu việt của bộ điều khiển Logo
 Lập trình dễ dàng , ngôn ngữ lập trình dễ học.
 Có thể lập trình trực tiếp trên màn hình hoặc thực hiện trên máy tính
rồi đổ chương trình sang bộ Logo hoặc ngược lại.
 Có thể đổ chương trình qua lại giữa các bộ Logo với nhau.
 Tính tương thích cao với các thiết bị khác.
 Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như : máy tính , nối
mạng.
 Khả năng mở rộng cao.
Đồ Án 1A 7 LOGO - ATS
Nguồn cấp 220V
3
1
Khối ngõ vào
3
Màn hình hiển thị
3
3
4
Các phím lập trình
3
5
Khối ngõ ra
3
6

GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Chỉ tiêu so sánh Rơle Mạch số Máy tính Logo
Giá thành Khá thấp Thấp Cao Thấp
Kích thước vật lý Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn
Tốc độ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh
Khả năng chống nhiễu Rất tốt Tốt khá Tốt Tốt
Lắp đặt
Mất thời gian thiết kế
và lắp đặt
Mất thời gian
thiết kế
Lập trình phức
tạp
Lập trình và lắp
đặt đơn giản
Khả năng điều khiển
các tác vụ phức tạp
Không Có Có Có
Thay đổi, nâng cấp Rất khó Khó Khá đơn giản Rất đơn giản
Công tác bảo trì Kém Kém Kém Tốt
3.Cấu trúc phần cứng:
Đồ Án 1A 8 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
4. Các khối chức năng chính
II. Lập trình trực tiếp trên bộ Logo
Bước 1: Cấp nguồn cho bộ Logo
Bước 2: Nhấn nút để hiển thị màn hình chính.
Bước 3: Dùng phím mũi tên để lựa chọn Programming.
Bước 4: Để bắt đầu viết chương trình nhấn phím và phím
mũi tên để lựa chọn khối chức năng ngõ vào phù hợp

Bước 5: Dùng phím di chuyển dấu nháy sang bên phải màn hình tiếp tục
nhấn đồng thời và lựa chọn khối chức năng ngõ ra.
Bước 6: Nhấn để chọn ngõ ra tiếp theo. Và cứ tiếp tục cho đến khi hoàn
thành.
Bước 7: Sau khi hoàn thành trở lại màn hình chính bằng rồi dùng các phím
di chuyển chọn Start Program để chạy chương trình.
III. Lập trình trên chương trình ứng dụng LOGO! Soft Comfort của
hãng Siemens
Tạo một chương trình mới với ngôn ngữ ladder
Đồ Án 1A 9 LOGO - ATS
Logo2
Khối đồng hồKhối ngõ vào
Khối Cổng Cáp giao tiếp
Khối Timer
Khối ngõ ra
Khối relay phụ trợ3
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Mở chương trình LOGO! Soft Comfort
Nhấp vào mũi tên ở button New và chon new ladder diagram(LAD) hoặc new
function block diagram(FBD)
Cách lấy các hàm và ngõ vào, ngõ ra cũng trực quan tương tự như trong FBD.
Nhấp và kéo thả các khối chức năng trên màn hình lập trình.
I/ Giới thiệu chung:
1/ Cách nhận dạng LOGO:
Trước khi sử dụng một LOGO, ta phải biết một số thông tin cơ bản về sản phẩm
như cấp điện áp sử dụng, ngõ ra là relay hay transistor…. Các thông tin cơ bản
đó có
thể tìm thấy ngay ở góc dưới bên trái của sản phẩm.
Đồ Án 1A 10 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung

Một số kí hiệu dùng để nhận biết các đặc tính của sản phẩm:
• 12: nguồn cung cấp là 12 VDC
• 24: nguồn cung cấp là 24 VDC
• 230: nguồn cung cấp trong khoảng 115…240 VAC/DC
• R: ngõ ra là relay. Nếu dòng thông tin không chứa kí tự này nghĩa là ngõ ra
của
sản phẩm là transistor
• C: sản phẩm có tích hợp các hàm thời gian thực.
• o: sản phẩm không có màn hình hiển thị.
• DM: Modul digital.
• AM: modul analog.
• CM: modul truyền thông.
2/ Tổng quan về các version của họ LOGO:
Version có màn hình hiển thị, 8 ngõ vào số và 4 ngõ ra số
Version không có màn hình hiển thị, 8 ngõ vào số và 4 ngõ ra số
Modul số, 4 ngõ vào và 4 ngõ ra
Modul số, 8 ngõ vào và 8 ngõ ra
Modul analog, 2 ngõ vào analog và 2 ngõ ra analog
Modul truyền thông
Đồ Án 1A 11 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
3/ Khả năng mở rộng của LOGO:
3.1/ Đối với version LOGO! 12/24 RC/RCo và LOGO! 24/24o:
Khả năng mở rộng: 4 modul digital và 3 modul analog:
3.2/ Đối với version LOGO! 24 RC/RCo và LOGO! 230 RC/Rco:
Khả năng mở rộng: 4 modul digital và 4 modul analog:
4/ Cách đấu dây cho các sản phẩm họ LOGO!:
4.1/ LOGO! 230…
Việc đi dây cho các đầu vào được chia thành hai nhóm, mỗi nhóm 4 ngõ vào.
Các đầu vào trong cùng một nhóm chỉ có thể cấp cùng một pha điện áp. Các đầu

vào trong hai nhóm có thể cấp cùng pha hoặc khác pha điện áp.
Đồ Án 1A 12 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
4.2/ LOGO! AM 2:
Dòng đo lường 0…20mA Ap đo lường 0…10V
Kết nối cảm biến 2 dây với modul LOGO! AM 2:
Ta làm theo các bước sau:
• Kết nối ngõ ra của sensor vào cổng U (0…10V) hoặc ngõ I (0…20mA) của
modul AM2.
• Kết nối đầu dương của sensor vào 24 V (L+)
• Kết nối dây ground của sensor (M) vào đầu M1 hoặc M2 của modul AM2.
4.3/ LOGO! AM 2 PT100:
Khi đấu nối nhiệt điện trở PT100 vào modul AM 2 PT 100, ta có thể sử dụng kĩ
thuật 2 dây hoặc 3 dây.
Đối với kỹ thuật đấu 2 dây, ta nối tắt 2 đầu M1+ và IC1 ( hoặc M2+ và IC2).
Đồ Án 1A 13 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Khi dùng kỹ thuật này thì ta sẽ tiết kiệm được 1 dây nối nhưng sai số do điện trở
của dây gây ra sẽ không được bù trừ. Trung bình điện trở 1Ω dây dẫn sẽ tương
ứng với sai số 2.5
0
C.
Với kỹ thuật đấu 3 dây, ta cần thêm 1 dây nối từ cảm biến PT100 về ngõ IC1
của modul AM 2 PT 100. với cách đấu nối này thì sai số do điện trở dây dẫn
gây ra sẽ bị triệt tiêu.
Chú ý:
Để tránh tình trạng giá trị đọc về bị dao động, ta nên thực hiện theo các qui tắc
sau:
• Chỉ sử dụng dây dẫn có bọc giáp.
• Chiều dài dây không vượt quá 10m.

• Kẹp giữ dây trên một mặt phẳng.
• Nối vỏ bọc giáp của dây dẫn vào ngõ PE của modul.
• Trong trường hợp modul không được nối đất bảovệ, ta có thể nối vỏ bọc giáp
vào đầu âm của nguồn cung cấp.
4.4/ Kết nối ngõ ra:
* Đối với ngõ ra dạng relay:
Ta có thể kết nối nhiều dạng tải khác nhau vào ngõ ra. Ví dụ: đèn, motor,
contactor, relay…
Tải thuần trở: tối đa 10A
Tải cảm: tối đa 3A.
Sơ đồ kết nối như sau:
Đồ Án 1A 14 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
* Đối với ngõ ra dạng transistor:
Tải kết nối vào ngõ ra của LOGO phải thoả điều kiện sau: dòng điện không vượt
quá 0.3 A.
Sơ đồ kết nối như sau:
4.5/ Kết nối vớimodul analog output LOGO! AM 2 AQ:
II/ Lập trình với LOGO:
1/ Các hàm trong LOGO:
Các hàm lập trình trong LOGO được chia thành 4 danh sách sau đây:
Co: danh sách các điểm liên kết (bit M, các ngõ input, output…), các hằng số.
GF: danh sách các hàm cơ bản như AND, OR…
SF: danh sách các hàm cơ bản.
Đồ Án 1A 15 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
BN: danh sách các block đã được sử dụng trong sơ đồ mạch.
1.1/ Danh sách Co:
* Ngõ vào số:
Ngõ vào số được xác định bởi kí tự bắt đầu là I. Số thứ tự của các ngõ vào ( I1,

I2, …) tương ứng với ngõ vào kết nối trên LOGO.
* Ngõ vào analog:
Đối với các version LOGO! 24, LOGO! 24o, LOGO! 12/24RC và LOGO!
12/24Rco, các ngõ vào I7, I8 có thể được lập trình để sử dụng như hai kênh vào
analog AI1, AI2.
* Ngõ ra số:
Ngõ ra số được xác định bởi kí tự bắt đầu là Q (Q1, Q2, … Q16).
* Ngõ ra analog:
Ngõ ra analog được bắt đầu bởi ký tự AQ, LOGO chỉ cho phép tối đa 2 ngõ vào
analog là AQ1 và AQ2.
* Cờ Start up:
Trong LOGO, bit M8 tự động được set lên 1 trong chu kỳ quét đầu tiên. Vì vậy,
ta có thể sử dụng bit này như 1 cờ Start up. Sau chu kỳ quét đầu tiên, bit M8 sẽ
được reset về 0. Ngoài ra, bit M8 cũng có thể được sử dụng như một bit nhớ
thông thường trong chương trình.
* Thanh ghi dịch bit:
LOGO! cung cấp 8 thanh ghi dịch bit từ S1 đến S8. Đây là các thanh ghi chỉ
đọc. Nội dung của thanh ghi dịch bit chỉ có thể được định nghĩa lại bằng hàm
đặc biệt (SF) “shift register”.
* Mức hằng số:
Mức tín hiệu được thiết kế ở 2 mức: “hi” và “lo” với:
Hi = 1: mức cao
Lo = 0: mức thấp.
* Hở kết nối:
Các kết nối không sử dụng có thể được định nghĩa bởi x
Đồ Án 1A 16 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
2/ Các hàm cơ bản (BF):
Các hàm cơ bản cũng như các hàm đặc biệt SF đã được giới thiệu trong tài liệu
của nhà cung cấp Siemens LOGO! E các bạn có thể tìm đọc mọi lúc bằng công

cụ google.com. Hoặc các bạn có thể tìm hiểu thông qua chương trình phần mềm
LOGO! Comfort Soft của hãng.
III/ Một số ví dụ:
1/ Tưới cây trong nhà kính:
Yêu cầu:
LOGO! có thể sử dụng cho việc điều khiển tưới cây trong nhà kính. Có 3 loại
cây khác nhau. Loại 1 sống trong nước, cần phải duy trì mực nước trong 1
khoảng cố định. Loại 2 cần được tưới nước trong khoảng 3 phút vào mỗi buổi
sáng và tối. Loại 3 tưới vào mỗi tối cách nhau 2 ngày.
Giải pháp:
Đối với loại 1: ta dùng 2 ngõ I1 và I2 để nhận biết mức cao và thấp của mực
nước.
Đối với loại 2: ta dùng hàm “định ngày giờ trong tuần” để cài đặt thời gian (cho
tất cả các ngày) như sau:
Buổi sáng: ON 6:00 OFF 6:03
Buổi tối : ON 20:00 OFF 20:03
Đối với loại 3: ta cũng dùng I3 để cảm nhận buổi tối (dùng cảm biến ánh sáng).
Các biến dùng trong LOGO như sau:
I1: cảm biến mức cao của mực nước ( công tắc thường đóng)
I2: cảm biến mức thấp của mực nước ( công tắc thường hở)
I3: cảm biến ánh sáng (công tắc thường hở)
I4: switch chọn chế độ tự động.
Q1: điều khiển van selenoid cho mực nước cho loại 1
Q2: điều khiển van selenoid cho việc tưới nước loại 2
Q3: điều khiển van selenoid cho việc tưới nước loại 3
Đồ Án 1A 17 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Chương trình:
2/ Điều khiển băng tải:
Yêu cầu:

3 băng tải được điều khiển bởi LOGO!. Hệ thống liên kết với băng tải sẽ cung
cấp hàng cho băng tải mỗi 30s. Mỗi kiện hàng di chuyển trên băng tải mất hết 1
phút.
Hệ thống liên kết với băng tải có thể cung cấp hàng chậm hơn 30s. Hệ thống
băng tải sẽ tự động chạy hoặc dừng phụ thuộc vào trên đó có hàng hay không.
Giải pháp:
Hệ thống hoạt động thông qua nút ON (I2) và dừng thông qua nút OFF (I2). Ba
băng tải được điều khiển thông qua Q1, Q2, Q3. Ba proximity được dùng để
kiểm tra hàng trên ba băng tải (I4, I5, I6). Một proximity thứ tư được đặt ở đầu
băng tải thứ nhất để kiểm tra hàng vào. Khi nút ON được nhấn và có hàng trên
băng tải thì băng tải hoạt động. Hàng sẽ di chuyển tuần tự từ băng tải 1 sang
băng tải 2 rồi đến băng tải 3. Nếu sau hơn 1 phút mà đầu vào băng tải 1 không
Đồ Án 1A 18 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
có hàng thì các băng tải sẽ dừng theo thứ tự 123. Nếu sau 100 giây mà đầu
vào vẫn không có hàng thì một thời gian chờ 15 phút được khởi động. Sau
khoảng thời gian này thì một đèn cảnh báo (được điều khiển bởi Q4) sẽ được
bật.
Chương trình:
Đồ Án 1A 19 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Các biến dùng trong chương trình LOGO!:
I1: nút OFF (thường hở)
I2: nút ON (thường hở)
I3: cảm biến hàng đầu vào băng tải 1 (thường hở)
I4: cảm biến hàng trên băng tải 1 (thường hở)
I5: cảm biến hàng trên băng tải 2 (thường hở)
I6: cảm biến hàng trên băng tải 3 (thường hở)
Q1: điều khiển băng tải 1.
Q2: điều khiển băng tải 2.

Q3: điều khiển băng tải 3.
Q4: điều khiển đèn báo.
Đồ Án 1A 20 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
PHẦN B
ỨNG DỤNG THIẾT KẾ BỘ CHYỂN NGUỒN TỰ ĐỘNG
ATS
Chương I
Khái Quát Chung Về Thiết Bị Tự Động Chuyển Nguồn ATS
I. Yêu Cầu Sử Dụng
Trong quá trình vận hành và sử dụng lưới điện không thể tránh khỏi các
sự cố mức độ thiệt hại do sự cố gây ra có thể là rất lớn, thậm chí còn nguy hiểm
đến tính mạng con người. Do vậy cần phải hạn chế mức thấp nhất thiệt hại của
sự cố gây ra. Khái niệm sự cố ở đây có thể được hiểu bao gồm : Mất điện, mất
pha, lệch pha, cao áp , thấp áp quá trị số cho phép .
Ngày nay trong công nghiệp cũng như trong sinh hoạt hằng ngày có các loại
phụ tải (hộ tiêu thụ) không được phép mất điện hay có sự cố dù chỉ trong một
thời gian ngắn, vì điều đó có thể gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của cho
chúng ta. Ví dụ như nguồn điện cấp cho các thiết bị cấp cứu trong các bệnh viện
nếu mất điện trong một thời gian rất ngắn cũng có thể lấy đi mạng sống của rất
nhiều bệnh nhân. Hay nguồn điện cấp cho các trung tâm điện toán , hoặc một hệ
thống SCADA- hệ thống kiểm tra điều khiển và thu thập dữ liệu khi mất điện thì
toàn bộ số liệu theo dõi và quá trình điều khiển đều không hoạt động được, các
công trình quan trọng cấp quốc gia như Hội trường quốc hội, Nhà khách chính
phủ, Ngân hàng nhà nước, Đại sứ quán các nước, khu quân sự, sân bay, hải
cảng… Một số công trình trong lĩnh vực thương mại dịch vụ ,du lịch như các
khách sạn cấp cao, khu trung tâm thương mại, các siêu thị hàng hóa… Đối
với tất cả các hộ tiêu thụ đặc biệt này cần phải được cấp điện một cách liên tục
để tránh gây ra các thiệt hại. Lúc đó ngoài nguồn chính là lưới điện ra các hộ
tiêu thụ loại này cần xây dựng một nguồn dự phòng để đề phòng khi có sự cố

với nguồn điện chính .Tương ứng với nó cần phải có một thiết bị thực hiện việc
cấp nguồn liên tục cho phụ tải đặc biệt này.
Đồ Án 1A 21 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Hiện nay có 2 loại thiết bị đảm bảo được yêu cầu này đó là :
-Thiết bị cấp nguồn liên tục UPS (Uninterrupting Power Supply ).
- Thiết bị tự động chuyển nguồn ATS (Automatic Transfer Switch ).
1. Thiết bị cấp nguồn liên tục UPS
Là một thiết bị lập tức cấp điên cho phụ tải khi lưới điện chính có chất lượng
không đạt yêu cầu .Thiết bị cấp nguồn liên tục chỉ dùng cho các phụ tải đặc biệt
quan trọng cần nguồn liên tục như thiết bị cấp cứu ngành y tế, máy tính cá nhân
trung tâm điện toán… UPS được chế tạo với dãy công suất từ vài trăm W đến
vài trăm KW, đáp ứng cho các loại phụ tải khác nhau. Công suất của UPS phụ
thuộc vào nguồn dự phòng (thường là accqui ) và công suất của các bộ biến đổi .
Dung lượng của nguồn accqui thường không được lớn nên thời gian cấp nguồn
của UPS thường là không được dài khi phụ tải mất điện lâu dài thì sau một thời
gian làm việc nào đó để giải quyết nhiệm vụ cấp thiết , sau đó UPS dừng làm
việc. Hiện nay thường có 2 loại UPS là loại có chuyển mạch và loại không
chuyển mạch. Sơ đồ khối của 2 loại UPS này như hình vẽ dưới :
Lưới Lưới
AQ AQ
a , Loại có chuyển mạch b Loại không chuyển mạch
Hình I_1
AQ : Khối accqui
CL : Khối chỉnh lưu
NL : Khối nghịch lưu
CM : Khối chuyển mạch
Lọc: Khối lọc thành phần sóng bậc cao
Đồ Án 1A 22 LOGO - ATS
CL

CM
Tải
NL
CL NL Lọc Tải
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Loại UPS có chuyển mạch (hình I_1 a) .Khối AQ được nạp qua chỉnh lưu
và ở trạng thái chờ vì lúc này chuyển mạch đang nối với lưới . Khi mất lưới (sự
cố) chuyển mạch tự động chuyển tải về phía AQ. Điện một chiều từ AQ qua bộ
nghịch lưu biến đổi thành điện xoay chiều với điện áp và tần số phù hợp với tải.
Với công suất thấp , khối chuyển mạch là rơle điện cơ còn ở công suất cao
chuyển mạch thường dùng van bán dẫn, làm việc ở chế độ đóng ngắt. Đặc điểm
chính của UPS kiểu này là cấu tạo đơn giản, điện áp ra chưa thật chuẩn vì thiếu
bộ lọc, thời gian tác động chậm vì phải qua bộ chuyển mạch vì vậy nó thường
được chế tạo với cấp công suất đến cỡ kW. Loại UPS không có chuyển mạch
(Hình I_1 b) điện lưới xoay chiều được bộ chỉnh lưu chuyển thành điện một
chiều , vừa nạp cho AQ , vừa đưa đến bộ nghịch lưu và bộ lọc cấp cho phụ tải .
Loại UPS này có cấu tạo phức tạp hơn nhưng có nhiều ưu điểm hơn loại trên.
Với sự tiến bộ của kỹ thuật điện tử và điều khiển , loại UPS này được dùng rộng
rãi trong các hệ cấp nguồn đòi hỏi chất lượng cao. Cả hai loại UPS này đều có
chung nhược điểm đó là thời gian hoạt động không dài và phụ thuộc rất nhiều
vào dung lượng của bộ AQ .Cần lưu ý rằng khối AQ đóng một vai trò đặc biệt
quan trọng và nó là bộ phận dễ hỏng hóc do vậy công tác bảo vệ chăm sóc AQ
là vô cùng quan trọng , phải được thực hiện thường xuyên theo một chế độ nhất
định . Chính vì nhược điểm lớn này mà UPS không được sử dụng rộng rãi bằng
thiết bị tự động chuyển nguồn ATS trong các hộ tiêu thụ đặc biệt nói trên.
2. Thiết bị tự động chuyển nguồn ATS
Là thiết bị dùng để tự động chuyển tải sang nguồn dự phòng khi nguồn chính
bị sự cố. Khái niệm sự cố thông qua các biểu hiện sau. :
- Mất nguồn.
- Mất pha.

- Ngược thứ tự pha.
- Không đối xứng 3 pha.
- Điện áp cao hoặc thấp hơn trị số cho phép.
Đồ Án 1A 23 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
Nguồn dự phòng ở đây có thể là một đường dây khác song song hoặc
nguồn dự phòng là một máy phát DIEZEL . Tuỳ theo tính toán kinh tế kĩ thuật
của các hộ tiêu thụ mà sử dung nguồn dự phòng cho hợp lý . Tương ứng với
nguồn dự phòng ta có hai loại ATS . Khi nguồn dự phòng là lưới ta có ATS
lưới- lưới, nếu nguồn dự phòng là máy phát ta có ATS lưới - máy phát .
Nhìn chung hai loại ATS này cơ bản là giống nhau , tuy nhiên trong thiết
kế cũng như chế tạo , hoạt động thì ATS lưới - máy phát có phức tạp hơn do có
thêm bộ phận khởi động máy DIEZEL . Mặt khác cũng có thể xảy ra sự cố với
máy phát điện và các sự cố này thường xuyên xảy ra . Do đó yêu cầu đối với
loại ATS này cao hơn . Cấu trúc khối của hai loại ATS được thể hiện ở ( hình
I_2) .
Với nguồn dự phòng là một lưới điện khác lúc đó nguồn dự phòng có thể
hoạt động lâu dài giống như lưới chính. Còn đối với nguồn dự phòng là máy
phát DIEZEL việc vận hành máy phát trong thời gian dài là không kinh tế, do
vậy trong trường hợp lưới điện mất lâu dài chỉ cho máy phát hoạt động trong
một thời gian nhất định nào đó, khi đã giải quyết xong một nhiệm vụ quan trọng
thì dừng máy. Khi nguồn chính có điện trở lại ổn định thì tác động trả tải lại cho
nguồn chính . Nên khi thiết kế ATS lưới- máy phát cần phải đảm bảo thực hiện
được các yêu cầu sau:
- Khi lưới có sự cố với bất kì lý do gì phải phát lệnh khởi động máy
DIEZEL. Và chuyển tải cho nguồn dự phòng khi chất lượng điện ở đầu ra
của máy phát đạt yêu cầu.
- Khi có điện lưới trở lại , kiểm tra mức độ ổn định của lưới và chuyển tải
trở về lưới khi nguồn đã đủ thời gian ổn định . Sau khi chuyển tải máy
phát chạy không tải trong một thời gian và tự động dừng lại khi điều kiện

làm mát máy bảo đảm.
- Khi mất điện lưới lâu dài xét thấy vận hành máy phát không có lợi và nhu
cầu sản xuất không cấp bách ,lúc đó cho máy vận hành trong thời gian đủ
giải quyết vấn đề quan trọng thì cho máy dừng lại.
Đồ Án 1A 24 LOGO - ATS
GVHD: Ths . Phạm Thị Lệ Diễm SVTH: Hiếu Nghĩa- Minh Long - Meulung
2.1. Sơ đồ cấu trúc của hai loại ATS
MBA : Máy biến áp nguồn
CB1 ,CB2 : Aptomat nguồn
SS1, SS2 : Các bộ so sánh
ĐK : Khối điều khiển
CM : Khối chuyển mạch
KĐ : Khối khởi động máy DIEZEL
ĐZ : Máy DIEZEL
G : Máy phát điện
* Chức năng các khối :
+ SS : Khối so sánh thực hiện chức năng theo dõi , giám sát các thông số của
nguồn cung cấp và so sánh các thông số đó với giá trị ngưỡng đặt trước và đưa
ra tín hiệu cho khối điều khiển.
+ ĐK :Khối điều khiển nhận tín hiệu từ đầu ra của bộ so sánh và tác động đến
khối chuyển mạch
Đồ Án 1A 25 LOGO - ATS
SS1 SS2
MBA
CB1
CB2
CM
ĐK
G
SS2

CM
SS 1
MBA
CB1
ĐK
KĐ
DZ
CB2
Tới Tải
Tới Tải
a
b
HÌNH I-2 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HAI LOẠI ATS
MBA