lập trình điều khiển hệ thống dùng S7-300

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
PHẦN 4 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG DÙNG S7-300
1.Cấu hình cho S7-300
-Modul nguồn PS 307 10A
-CPU 314
-Modul đầu vào DI32xDC24V(I0.0-I3.7)
-Modul đầu ra DO32 x DC24V/0.5A(Q4.0-Q7.7)
-Modul đầu ra DO32 x DC24V/0.5A(Q8.0-Q11.7)
-Modul đầu vào DI32xDC24V(I12.0-I15.7)
2.Trang bị điện của hệ thống
2.1.Mạch động lực
Hệ thống xử lý nước thải gồm 29 động cơ,tổng công suất 49 kw.Tất cả các
động cơ đều sử dụng nguồn xoay chiều 3 pha,380V ,50Hz:
RB-201 A/B : Động cơ thổi khí,công suất 3.7kw/động cơ
PU-201 A/B : Động cơ hút nước thải,bơm sang tank lọc dầu , công
suất 2.2 kw /động cơ
PU-202 A/B : Động cơ hút nước thải từ bể chứa TK-202 bơm sang bể
chứa TK-201
PU-203 A/B :Bơm luân chuyển,công suất 1.5 kw/động cơ
PU-204 A/B : Động cơ bơm nước từ bể TK-209 vào hai tank lọc cát
(SF-201) và lọc CACBON (AF-201),công suất 3.7 kw/động
cơ
PU-205 A/B : Động cơ hút bùn ở bể lắng bùn TN-201 bơm sang bể
lắng TN-202 ,Công suất 2.2 kw/động cơ
PU-206 A/B : Động cơ hút bùn bơm vào máy ép bùn DH-201,công suất
2.2kw/dc
AG-201…205 : Động cơ khuấy ở các tank xử lý nước thải TK-203…
207,công suất mỗi động cơ 1.5 kw
AG-206 : Khuấy tank lắng kết tủa TK-208,Công suất 1.5 kw
AG-207 :Khuấy bồn hoá chất CT-201 ,công suất 1.5 kw
AG-208..211 :Khuấy các bồn hoá chất CT-202..205,Công suất 0.75

kw/động cơ
CR-201,202 : Động cơ gạt bùn ở các bể lắng bùn TN-201,202,Công
suất 0.75 kw mối động cơ
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 39
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
SHIFT MOTOR : Động cơ dịch chuyển drip pan sang trái hoặc phải
OIL PUMP :Bơm dầu thuỷ lực nhằm di chuyển pitông sang trái hoặc
phải để nén hoặc hoặc tháo bùn nén
2.2.Nguồn cung cấp cho các động cơ 3 pha
2.3.Mạch điều khiển chung các động cơ
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 40
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
2.4.Mạch động lực của các động cơ
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 41
MCCB-2
ABS 33/10A
MCCB-3
ABS 33/10A MCCB-4
ABS 33/10A
MCCB-5
ABS 33/10A
MCCB-6
ABS 33/10A
MCCB-7
ABS 33/10A
AGITATOR
AGITATOR

AGITATOR
AGITATOR
AGITATOR
WASTE WATER
P
MCCB-1
ABS 33/10A
2..2KW
PU-201A
2..2KW
PU-201B
1..5KW
AG-202
1..5KW
AG-201
1..5KW
AG-203
1..5KW
AG-204
1..5KW
AG-205
R S T
R S T
M
M
M
M
M
M
M

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 42
MCCB-2
ABS 33/10A
MCCB3
ABS 33/10A
MCCB-4
ABS 33/10A
MCCB-5
ABS 33/10A
MCCB-6
ABS 33/10A
MCCB-7
ABS 33/10A
AGITATOR AGITATOR
AGITATOR
AGITATOR
AGITATOR
WASTE WATER
MCCB-1
ABS 33/10A
1..5KW
AG-207
1..5KW
AG-206
1..5KW
AG-208
1..5KW
AG-209

1..5KW
AG-210
1..5KW
PU-202B
1..5KW
PU-202A
R S T
R S T
M
M M M
M
M M
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 43
MCCB-16
ABS 33/10A
MCCB-17
ABS 33/10A
MCCB-18
ABS 33/10A
MCCB-19
ABS 33/10A
MCCB-20
ABS 33/10A
MCCB-21
ABS 33/10A
SLUDGE PUMP THICKENED SLUGGE PUMP
ROOTS BLOWER
MCCB-15

ABS 33/10A
2..2KW
PU-205A
3.7KW
PU-206A
CYCLO REDUCER
3.7KW
OIL PUMP
R S T
R S T
0.75KW
CR-201
2..2KW
PU-205B
3.7KW
PU-206B
3.7KW
RB-201A
M M
M
M
M M M
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 44
MCCB-23
ABS 33/10A
MCCB-24
ABS 33/10A
MCCB-25

ABS 33/10A
MCCB-26
ABS 33/10A
MCCB-27
ABS 33/10A
MCCB-28
ABS 33/10A
FILTERING WASTE PUMP
MCCB-22
ABS 33/10A
0.75KW
PU-204A
CYCLO REDUCER
ROOTS BLOWER
3.7KW
RB-201B
R S T
R S T
0.75KW
CR-202
3.7KW
PU-204B
3.7KW
PU-203B
3.7KW
SHIFT MOTOR
0.2 KW x 4P
FILTER PRESS POWER
3.7KW
PU-203A

M
M
M
M
M
M
M
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
2.5.Nguồn điều khiển
-Sử dụng nguồn 220 V qua máy biến áp TR1-1.5 KVA 380/220V
-Điệu khiển tự động bằng PLC S7-300 của SEMENS
-Dùng các rơle công tắc tơ và rơle nhiệt để bảo vệ cho các động cơ
-Sử dụng các senso báo mức nước, đo độ cứng, độ Ph
3. Yêu cầu điều khiển hệ thống
a.Yêu cầu hoạt động
-Chế độ bằng tay :Các động cơ có thể được điều khiển làm việc độc lập
-Chế độ tự động :Hệ thống làm việc tự động theo chương trình trong PLC
-Ngoài hai chế độ điều khiển trên được điều khiển trực tiếp tại phòng điều
khiển ta còn có thể điều khiển các tổ bơm tại tủ điều khiển cục bộ tại hiện
trường .
b.Yêu cầu công nghệ xử lý
-Ấn START để khởi động hệ thống
Máy sục khí RB201 sẽ hoạt động
-Sau 10 giây cho khởi động bơm PU202,bơm này sẽ dừng khi cảm biến
LS202L không tác động, hoặc khi cảm biến mức LS201H tác động
-Sau 20 giây cho khởi động PU201 ,PU201 sẽ dừng khi cảm biến mức thấp
LS201L không tác động hoặc khi LS203H tác động
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN

-Sau khởi động 30 giây cho khởi động toàn bộ các động cơ khuấy AG201-
AG211,các động cơ này sẽ dừng khi PU201 dừng đổng thời cảm biến mức
LS203L không tác động
-Các động cơ này khởi động lần lượt vậy là để tránh dòng khởi động lớn
-PU203 hoạt động khi LS203L tác động và dừng khi LS204H tác động
-PU204 hoạt động khi LS204L tác động,dừng khi áp suất bơm PU204 vượt
quá mức cho phép.
-PU205 sẽ hoạt động sau một khoảng thời gian định thời,ta đặt khoảng 20
phút ,hoạt động trong 2 phút thì dừng
-PU206 hoạt động sau khoảng thời gian định trước là 4 giở rưỡi hoặc ta có
thể điều khiển bằng tay bằng cách ấn ấn nút start ép , dừng khi áp suất vượt
giá trị đặt .
-Quá trình nén được khởi động nhờ bơm dầu thuỷ lực OIL PUMP ,quá trình
nén hoàn toàn tự động,máy nén sẽ nén bùn đến áp suất đặt cao thì dừng và
khởi động lại khi áp suất đạt ở mức thấp. Sau một khoảng thời gian đặt sẽ
hoàn thành quá trình ép bùn và sẽ cho ra các bánh bùn khô .
4.Phân công vào/ ra
a.Phân công đầu vào
ST
T
Phân công đầu vào Ký hiệu địa chỉ
1 Khởi động hệ thống START I0.0
2 Dừng hệ thống STOP I0.1
3 Cb mức nước thấp TK201 LS201L I0.2
4 Cb mức nước cao TK201 LS201H I0.3
5 Cb mức nước thấp TK202 LS202L I0.4
6 Cb mức nước thấp TK207 LS203L I0.5
7 Cb mức nước cao TK207 LS203H I0.6
8 Cb mức nước thấp TK209 LS204L I0.7
9 Cb mức nước cao TK209 LS204H I1.0

10 Cb mức hoá chất thấp CT205 LS205L I1.1
11 Cb PH thấp TK204 PH202L I1.2
12 Cb PH cao TK204 PH202H I1.3
13 Cb PH thấp TK205 PH203L I1.4
14 Cb PH cao TK205 PH203H I1.5
15 Cb độ cứng thấp TK 205 ORP203L I1.6
16 Cb độ cứng cao TK205 ORP203H I1.7
17 Cb PH thấp TK206 PH204L I2.0
18 Cb PH cao TK206 PH204H I2.1
19 Cb PH thấp TK207 PH205L I2.2
20 Cb PH cao TK207 PH205H I2.3
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 46
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
21 Cb PH thấp ở TK210 PH206L I2.4
22 Cb PH cao ở TK210 PH206H I2.5
23 SW khởi động ép STARTEP I2.6
24 SW dừng ép STOPEP I2.7
25 CB bùn ở TN-202 CBBUN I3.0
26
Xác nhận của người vận
hành
NUTFINISH I3.1
27 Cb PH thấp ở TK203 PH201L I3.2
28 Cb PH cao ở TK203 PH201H I3.3
b.Phân công đầu ra
1 Cuon day chay PU201A PU201A Q4.0
2 Cuon day chay PU201B PU201B Q4.1
3 Cuon day chay PU202A PU202A Q4.2
4 Cuon day chay PU202B PU202B Q4.3

5 Cuon day chay PU203A PU203A Q4.4
6 Cuon day chay PU203B PU203B Q4.5
7 Cuon day chay PU204A PU204A Q4.6
8 Cuon day chay PU204B PU204B Q4.7
9 Cuon day chay PU205A PU205A Q5.0
10 Cuon day chay PU205B PU205B Q5.1
11 Cuon day chay PU206A PU206A Q5.2
12 Cuon day chay PU206B PU206B Q5.3
13 Cuon day chay RB201A RB201A Q5.4
14 Cuon day chay RB201B RB201B Q5.5
15 Cuon day chay CR201 CR201 Q5.6
16 Cuon day chay CR202 CR202 Q5.7
17 Cuon day chay AG201 AG201 Q6.0
18 Cuon day chay AG202 AG202 Q6.1
19 Cuon day chay AG203 AG203 Q6.2
20 Cuon day chay AG204 AG204 Q6.3
21 Cuon day chay AG205 AG205 Q6.4
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 47
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
22 Cuon day chay AG206 AG206 Q6.5
23 Cuon day chay AG207 AG207 Q6.6
24 Cuon day chay AG208 AG208 Q6.7
25 Cuon day chay AG209 AG209 Q7.0
26 Cuon day chay AG210 AG210 Q7.1
27 Cuon day chay AG211 AG211 Q7.2
28 Van Đieu khiên pitong toi VANPITNEN Q7.3
29 Van dieu khien pitong lui VANPITXA Q7.4
30 DC dich sang trai SHIFTMO Q7.5
31 DC dich sang phai SHIFTDO Q7.6

32 van dk qua trinh loc VANLOC Q7.7
33 van dk qua trinh rua VANRUA Q8.0
34 van mo NaOH TK-203 SV201 Q8.1
35 van mo NaOCl TK-203 SV202 Q8.2
36 van mo NaOCl TK204 SV203 Q8.3
37 Van mo H2SO4 TK204 SV204 Q8.4
38 van mo NaHSO3 TK205 SV205 Q8.5
39 van mo H2SO4 TK205 SV206 Q8.6
40 van mo NaOH TK206 SV207 Q8.7
41 van mo ALUM TK207 SV208 Q9.0
42 van mo hoa chat CHEMICAL SV209 Q9.1
43 van mo polyme SV210 Q9.2
44 dieu khien bom dau thuy luc OIL PUMP Q9.3
45 den bao s co dong co ALARMDC Q9.4
46 den bao het hoa chat ALARMHC Q9.5
47 Den bao ap dong co thap ALARMPSDC Q9.6
48 can mo dau 1 VANDAU1 Q9.7
49 van mo dau 2 VANDAU2 Q10.0
50 van xa nuoc ra he thong thoat VANXA Q10.1
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 48
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
51 Den bao ket thuc ep DENFINISH Q10.2
C.Bit trung gian
1 Chon che do loc/rua LOCRUA M20.0
2 xac nhan su co XACNHAN M20.1
3 SW auto manual PU201 AMPU201 M21.0
4 SW run stop PU201A RSPU201A M21.1
5 SW run stop PU201B RSPU201B M21.2
6 SW auto manual PU202 AMPU202 M21.3

7 SW run stop PU202A RSPU202A M21.4
8 SW run stop PU202B RSPU202B M21.5
9 SW auto manual PU203 AMPU203 M21.6
10 SW run stop PU203A RSPU203A M21.7
11 SW run stop PU203B RSPU203B M22.0
12 SW auto manual PU204 AMPU204 M22.1
13 SW run stop PU204A RSPU204A M22.2
14 SW run stop PU204B RSPU204B M22.3
15 SW auto manual PU205 AMPU205 M22.4
16 SW run stop PU205A RSPU205A M22.5
17 SW run stop PU205B RSPU205B M22.6
18 SW auto manual PU206 AMPU206 M22.7
19 SW run stop PU205A RSPU206A M23.0
20 SW run stop PU205B RSPU206B M23.1
21 SW auto manual RB201 AMRB201 M23.2
22 SW run stop RB20A RSRB201A M23.3
23 SW run stop RB201B RSRB201B M23.4
24 SW auto manual CR201 AMCR201 M23.5
25 SW run stop CR201 RSCR201 M23.6
26 SW auto manual CR202 AMCR202 M23.7
27 SW run stop CR202 RSCR202 M24.0
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 49
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
28 SW auto manual AG201 AMAG201 M24.1
29 SW run stop AG201 RSAG201 M24.2
30 SW auto manual AG202 AMAG202 M24.3
31 SW run stop AG202 RSAG202 M24.4
32 SW auto manual AG203 AMAG203 M24.5
33 SW run stop AG203 RSAG203 M24.6

34 SW auto manual AG204 AMAG204 M24.7
35 SW run stop AG204 RSAG204 M25.0
36 SW auto manual AG205 AMAG205 M25.1
37 SW run stop AG205 RSAG205 M25.2
38 SW auto manual AG206 AMAG206 M25.3
39 SW run stop AG206 RSAG206 M25.4
40 SW auto manual AG207 AMAG207 M25.5
41 SW run stop AG207 RSAG207 M25.6
42 SW auto manual AG208 AMAG208 M25.7
43 SW run stop AG208 RSAG208 M26.0
44 SW auto manual AG209 AMAG209 M26.1
45 SW run stop AG209 RSAG209 M26.2
46 SW auto manual AG210 AMAG210 M26.3
47 SW run stop AG210 RSAG210 M26.4
48 SW auto manual AG211 AMAG211 M26.5
49 SW run stop AG211 RSAG211 M26.6
50 SW auto manual OILPUMP AMOILPUMP M26.7
51 SW run stop pitong lui RSPITOLUI M27.0
52 SW run stop pitong toi RSPITOTOI M27.1
53 SW auto manual shif motor AMSHIFT M27.2
54 SW run stop shift left RSSHIMO M27.3
55 SW run stop shift right RSSHIDO M27.4
56 bit trung gian chay pu202 TGT1 M 28.0
57 bit trung gian chay pu201 TGT2 M 28.1
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
58 bit trung gian chay AG TGT3 M 28.2
59 Bit trung gian chay PU205 TGPU205 M 28.4
60 Bit khởi động ép TGEP M 28.5

61 Bít trung gian dừng PU206 DUNGPU206 M 28.6
62 Bít trung gian chay PU206A TGPU206 M 28.7
63 Bit trung gian oil pump TGOILPUMP M 29.0
64 Bít trung gian dừng AG TGAG M 29.2
65 Bit LS204L và ASPU204H LS204PSH M 29.3
66 Bít trung gian dừng SHIFT DUNGSHI M 29.4
67
Bit trung gian LS201L và
LS203H
LS203201 M 29.5
68
Bit trung gian LS201H và
LS202L
LS201202 M 29.6
69 Bit LS203L và LS204H LS203204 M 29.7
70 Bao qua tải dong co PU201A QTPU201A M 30.0
71 Bao qua tai dong co PU201B QTPU201B M 30.1
72 Bao qua tai dong co PU202A QTPU202A M 30.2
73 Bao qua tai dong co PU202B QTPU202B M 30.3
71 Bao qua tai dong co PU203A QTPU203A M 30.4
72 Bao qua tai dong co PU203B QTPU203B M 30.5
73 Bao qua tai dong co PU204A QTPU204A M 30.6
74 Bao qua tai dong co PU204B QTPU204B M 30.7
75 Bao qua tai dong co PU205A QTPU205A M 31.0
76 Bao qua tai dong co PU205B QTPU205B M 31.1
77 Bao qua tai dong co PU206A QTPU206A M 31.2
78 Bao qua tai dong co PU206B QTPU206B M 31.3
79
Bao qua tai may suc khi
RB201A

QTRB201A M 31.4
80
Bao qua tai may suc khi
RB201B
QTRB201B M 31.5
81
Bao qua tai dong co dich drip
pan
QTSHIFDC M 31.6
82 Bao qua tai bom dau thuy luc QTOILPUMP M 31.7
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 51
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
83 Bao het hoa chat NaOH HETHC201 M 32.0
84 Bao het hoa chat NaHSO3 HETHC202 M 32.1
85 Bao het hoa chat CHEMICAL HETHC203 M 32.2
86 Bao het hoa chat ALUM HETHC204 M 32.3
87 Bao het hoa chat POLYME HETHC205 M 32.4
88 Bao het hoa chat H2SO4 HETHC206 M 32.5
89 Bao het hoa chat NaOCL HETHC207 M 32.6
90 Bao ps thap PU201 LPSPU201 M 32.7
91 Bao ps thap PU202 LPSPU202 M 33.0
92 Bao ps thap PU203 LPSPU203 M 33.1
93 Bao ps thap PU204 LPSPU204 M 33.2
94 Bao ps thap PU205 LPSPU205 M 33.3
95 Bao ps thap PU206 LPSPU206 M 33.4
96
Cam bien muc dau o tank 1 CBDAU1 M
33.5
97

Cam bien muc dau o tank 2 CBDAU2 M
33.6
98
Ap suat dat o PU206 ASPU206H M
33.7
99
Báo hieu ap suat thap dong
co
ASPU204H M
34.0
100
SW gioi han pitong lui LIMIPITO M
34.1
101
SW gioi han dong co dich trai LIMITMO M
34.2
102
SW gioi han dong co dich
phai
LIMITDO M
34.3
103
Asuat bom dau thap ASOILL M
34.5
104
Asuat bom dau cao ASOILH M
34.6
5.Giản đồ thời gian một số động cơ
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 52

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
A.Giản đồ thời gian của máy sục khí RB201
B.Giản đồ thời gian của PU201A/B
START
STOP
AMPU201
T6
RSPU201A
RSPU201B
QTPU201A
QTPU201B
LS201L
LS203H
PU201A
PU201B
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
START
STOP
AMRB201
T4
RS201A
RS201B
QTRB201A
QTPU201B
RB201A
RB201B
Trang 53
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
C.Giản đồ thời gian của các động cơ khuấy AG201-AG211
START

STOP
AMAG
T3
RSAG
TGDUNG
AG
D.Giản đồ thời gian của PU202A/B
START
STOP
AMPU202
T8
RSPU202A
RSPU202B
QTPU202A
QTPU202B
LS202L
LS201H
PU202A
PU202B
E.Giản đồ thời gian của PU203 A/B
START
STOP
AMPU203
T10
RSPU203A
RSPU203B
QTPU203A
QTPU203B
LS203L
LS204H

PU203A
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 54
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
PU203B
F.Giản đồ thời gian của động cơ gạt bùn CR201/CR202
START
STOP
AMCR
T18
RSCR
CR
G.Giản đồ thời gian của PU204 A/B
START
STOP
AMPU204
T12
RSPU204A
RSPU204B
QTPU204A
QTPU204B
LS204L
ASPU204H
PU204A
PU204B
H.Giản đồ thời gian của PU205 A/B
START
STOP
AMPU205
T14

RS205A
RS205B
QTRB205A
QTPU205B
PU205A
PU205B
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang 55