Thiết kế hệ tđh cho hệ cấp nước của một dây chuyền công nghệ

Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

Mөc lөc
Phҫn 1: mô tҧ công nghӋ hӋ cҩp nưӟc .................................................................... 3
I.

HӋ thӕng làm mát gián tiӃp ........................................................................ 4

II.

HӋ thӕng làm mát trӵc tiӃp ........................................................................ 4
1)

HӋ thӕng làm mát trӵc tiӃp bình thưӡng ................................................. 4

2)

HӋ thӕng làm mát trӵc tiӃp làm nguӝi nhanh .......................................... 4

Phҫn 2: thuyӃt minh các phҫn tӱ ӣ sơ đӗ hình 2 và hình 8 ...................................... 5
Cөm 1: ............................................................................................................... 5
Cөm 2: ............................................................................................................... 7
Cөm 3: ............................................................................................................... 9
Cөm 4: ..............................................................................................................11
Cөm 5: ..............................................................................................................12
Cөm 6: ..............................................................................................................12
Cөm 7: ..............................................................................................................13
Cөm 8: ..............................................................................................................13
Phҫn 3: thuyӃt minh sơ đӗ tӫ điӋn TĐ1 và TĐ5 ....................................................14
1)

ThuyӃt minh sơ đӗ tӫ điӋn TĐ1 .............................................................14

2)

ThuyӃt minh sơ đӗ tӫ điӋn TĐ5 .............................................................18

Phҫn 4: lұp cҩu hình mҥng PROFIBUS và hӋ điӅu khiӇn PLC ..............................21
1)

Cҩu hình mҥng PROFIBUS ...................................................................21

2)

HӋ điӅu khiӇn PLC ................................................................................23

Phҫn 5: mô hình hóa hӋ bҵng ngôn ngӳ Stateflow .................................................29
Lұp Stateflow chart ...................................................................................29

I.

Hình 5.1. Bӝ điӅu khiӇn ........................................................................................29
1)

Các trҥng thái cӫa bӝ điӅu khiӇn : ..........................................................29

2)

ChuyӇn :Bӝ điӅu khiӇn chӭa 6 chuyӇn : .................................................30

3)

ChuyӇn mһc đӏnh : .................................................................................30
1


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

II.

4)

Tác đӝng cӫa trҥng thái . ........................................................................30

5)

ĐiӅu kiӋn . .............................................................................................30

6)

Sӵ kiӋn : ................................................................................................30
KӃt nӕi vӟi Simulink: ...............................................................................31

III. Cҩu trúc Mo hinh nhiet: ............................................................................32
IV. Chҥy mô hình: ..........................................................................................33

2


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

ThiӃt kӃ hӋ TĐH cho hӋ cҩp nưӟc cӫa mӝt
dây chuyӅn công nghӋ
Ph n 1: mô t công ngh h c p n

c

HӋ thӕng cҩp nưӟc có thӇ coi là tӕi quan trӑng đӃn hoҥt đӝng cӫa nhà máy, trong
rҩt nhiӅu lĩnh vӵc công nghiӋp như nhiӋt điӋn, hóa dҫu, luyӋn thép«
Nưӟc tӯ hӋ thӕng cҩp nưӟc cӫa nhҧ máy đưӧc đưa vào bӇ chӭa V7, sau đó đưӧc
đưa qua hӋ thӕng làm mӅm nưӟc SU đӇ loҥi bӓ các thành phҫn gây lҳng cһn như
Ca2+, Mg2+,«Tӯ đó nưӟc đưӧc đưa đӃn bӇ V3, V6 đӇ bơm đi làm mát theo mӝt
chu trình tuҫn hoàn đӇ tiӃt kiӋm nưӟc. Nưӟc ӣ bӇ V3,V6 là nưӟc đưӧc làm mát ӣ 2
tháp và sӁ đưӧc đưa đi làm mát thiӃt bӏ. Do đó đӇ làm tăng hiӋu suҩt cӫa tháp làm
mát và đҧm bҧo chҩt lưӧng cӫa nưӟc làm mát, ngưӡi ta bơm thêm hóa chҩt vào 2
bӇ đӇ hҥn chӃ sӵ hình thành rêu hay đóng cһn.

3


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
I.

H th ng làm mát gián ti p

Các thiӃt bӏ máy móc khi hoҥt đӝng sӁ bӏ nóng lên do phát nhiӋt. ĐӇ đҧm bҧo tuәi
thӑ và tăng hiӋu suҩt làm viӋc cӫa thiӃt bӏ, ngưӡi ta sӱ dөng hӋ thӕng làm mát gián
tiӃp, đưa nưӟc mát theo các đưӡng ӕng đӇ hҩp thө nhiӋt bên ngoài vӓ máy.
Nưӟc sau khi làm mát các máy sӁ nóng lên nhiӋt đӝ khoҧng 400C, áp lӵc khoҧng
H=50m đưӧc dүn qua hӋ thӕng ӕng đӃn tháp làm mát CT-2. Tҥi đây nhӡ hӋ thӕng
phun tưӟi và quҥt gió, nhiӋt đӝ nưӟc giҧm xuӕng khoҧng 100C rӗi chҧy xuӕng bӇ

V6 phía dưӟi CT2. Nưӟc tӯ V6 lҥi đưӧc bơm P9 đưa đi làm mát máy.
Trong quá trình vұn hành, nưӟc bӏ tәn hao do bay hơi và đưӧc bә sung bҵng nưӟc
mӅm( nưӟc ăn) vӟi lưu lưӧng Q=22m3/h.
II.

H th ng làm mát tr c ti p

1) H th ng làm mát tr c ti p bình th ng
Nưӟc tӯ bӇ V3 đưӧc bơm đӃn thiӃt bӏ cҫn làm mát trӵc tiӃp (phôi, cán). Do nưӟc
phun trӵc tiӃp vào phôi nên phҫn nưӟc thu hӗi đưӧc chӭa rҩt nhiӅu cһn bҭn, cҫn
qua nhiӅu công đoҥn xӱ lý đӇ làm sҥch.
Nưӟc sau khi làm mát cho chҧy theo máng tӵ nhiên đӃn bӇ lҳng SD1. Các vҭy cһn
lӟn sӁ bӏ giӳ lҥi ӣ giӓ thu cһn. Nưӟc có cһn nhӓ đưӧc đӃn bӇ nưӟc cһn V1 đӇ lҳng
cһn. Phҫn nưӟc tràn đưӧc sang bӇ SD2 tiӃp tөc đưӧc gҥt cһn và gҥt váng dҫu mӥ,
tӯ đó dүn sang bӇ V2 rӗi đưӧc bơm sang bӝ phұn lӑc áp lӵc F (F1-F5). Dưӟi tác
dөng cӫa áp lӵc cao, các chҩt cһn bҭn bӏ đҭy xuӕng dưӟi đáy, phҫn nưӟc ӣ phía
trên cӫa bӇ lӑc áp lӵc là nưӟc sҥch. tӯ đây nưӟc lҥi đưӧc đưa sang tháp làm nguӝi
CT1, qua hӋ thӕng quҥt làm mát rӗi chҧy xuӕng bӇ V3. Tӯ đó nưӟc lҥi tiӃp tөc
đưӧc bơm đi đӇ làm mát thiӃt bӏ.
2) H th ng làm mát tr c ti p làm ngu i nhanh
Chi tiӃt sau khi gia công xong cҫn làm sҥch và làm nguӝi nhanh đӇ đưa đi vұn
chuyӇn. Nưӟc tӯ bӇ V3 đưӧc bơm P4 đưa đi, qua cөm bơm P8 đӇ tăng áp lӵc nưӟc
đưa tӟi hӋ thӕng làm mát trӵc tiӃp làm nguӝi nhanh.
Nưӟc ӣ chӛ làm mát trӵc tiӃp nguӝi nhanh đưӧc đưa vӅ bӇ V4 qua hӋ thӕng mương
dүn, có giӓ thu cһn vҭy cһn lӟn. Do các thiӃt bӏ ӣ hӋ thӕng làm mát làm nguӝi
nhanh là có đӝ bҭn không quá lӟn nên không cҫn qua hӋ thӕng làm sҥch phӭc tҥp

4

Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
như ӣ làm mát trӵc tiӃp thông thưӡng. Nưӟc tӯ bӇ V4 đưӧc dүn luôn vӅ bӇ lӑc áp
lӵc F đӇ làm sҥch rӗi đưa vào bӇ làm mát CT1 và xuӕng V3 đӇ bơm đi.
Các thiӃt bӏ ӣ bӇ lӑc áp lӵc, khi bӏ bҭn đưӧc rӱa sҥch bҵng nưӟc sҥch. Nưӟc rӱa
bҭn đưӧc đưa sang bӇ V5, rӗi đưӧc đưa sang bӇ SD2 đӇ lҳng cһn và dүn đi.

Ph n 2: thuy t minh các ph n t

s đ hình 2 và hình 8

C m 1: bӇ V1, SD2, V2, trҥm bơm P2

 V1 là bӇ chӭa nưӟc cһn, có dung tích 147m3.
 BӇ lҳng SD2:
y Chӭa nưӟc tӯ bӇ nén cһn IS và V1 tràn sang.
y Đӝng cơ gҥt cһn SB: P=1,1kW, tӕc đӝ 1450
Hình ҧnh minh hӑa bӇ chӭa,
v/p.
bӇ lҳng
y Đӝng cơ thu hӗi váng dҫu mӥ: P=3,7kW, tӕc
đӝ 1450 v/p.
5


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
 BӇ chӭa V2:
y Dung tích 60m3.
 Cөm bơm P2:
y Bơm nưӟc tӯ bӇ V2 đӃn bӇ lӑc áp lӵc F.
y Gӗm 2 bơm làm viӋc, 1 bơm dӵ phòng.

y Lưu lưӧng 250m3/h, cӝt áp 25m, công suҩt 30kW, 220/380V
 Đӕi tưӧng điӅu khiӇn là 3 đӝng cơ P2A,B,C và các van. Có chӃ đӝ điӅu
khiӇn tӵ đӝng (Auto) hoһc bҵng tay (Manual).
Mӭc nưӟc trong bӇ lҳng V2, SD2 đưӧc kiӇm tra 4 ngưӥng nhӡ 4 cҧm biӃn vӏ
trí LS:
Mӭc nưӟc (m)
 Mӭc cao (H): bơm tӵ đӝng chҥy
HH
H

 Mӭc thҩp (L): bơm tӵ đӝng ngҳt
 Mӭc quá cao (HH): cҧnh báo

L
LL

 Mӭc quá thҩp (LL): cҧnh báo
Bơm tӵ đӝng theo mӭc nưӟc bӇ.

0

Trong khoҧng L-H là đӝng cơ làm viӋc bình thưӡng. Khi các
bơm đã hoҥt đӝng rӗi nhưng mӭc nưӟc vүn tăng, đӃn giá trӏ HH
thì sӁ có tín hiӋu đưa lên SCADA đӇ cҧnh báo, có xӱ lý tiӃp

Van điӋn tӯ

theo, tránh làm tràn bӇ.
Trên đưӡng hút tӯng đӝng cơ lҳp van On/Off VP2A.1,V-P2B.1,V-P2C.1. Các van này là các van
điӋn tӯ, đưӧc điӅu khiӇn bҵng bӝ chuyӇn mҥch 3 vӏ

trí gӗm 2 tiӃp điӇm thưӡng mӣ kèm theo đèn tín
hiӋu. Các van này có đһc tính mӣ nhanh đӇ thích
hӧp cho dҥng đóng/mӣ không điӅu chӍnh lưu
lưӧng.
Van điӅu khiӇn kiӇu đӝng cơ

Trên đưӡng đҭy tӯng đӝng cơ có lҳp van điӅu khiӇn
kiӇu đӝng cơ V-P2A.2, V-P2B.2,V-P2C.2 đӇ điӅu chӍnh lưu lưӧng nưӟc ra.
Áp suҩt nưӟc trên đưӡng đҭy đưӧc đo và chӍ thӏ nhӡ bӝ PIS, thưӡng dùng
6


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
nhҩt là Manometers, tín hiӋu ra là tín hiӋu điӋn đưӧc chuҭn hóa 4-20mA đưa
vӅ PLC đӇ điӅu khiӇn, đưa vӅ SCADA đӇ cҧnh báo. Tín hiӋu áp suҩt đưӡng
đҭy cao và thҩp là tín hiӋu cҧnh báo, sӁ dӯng bơm đӇ bҧo vӋ bơm và đưӡng
ӕng.
Nguyên lý điӅu khiӇn tӵ đӝng bơm theo mӭc nưӟc, bҧo vӋ bơm theo tín hiӋu áp
suҩt đҫu đҭy đӕi vӟi các bơm dùng đӇ bơm nưӟc trong các bӇ chӭa là như nhau
nên ta sӁ không trình bày cө thӇ lҥi ӣ các cөm sau.
C m 2: bӇ V5, IS, bӇ lӑc áp lӵc F, máy thәi khí EB, bơm rӱa lӑc P6

Đӕi tưӧng điӅu khiӇn là các bơm P6A, P6B, P7A, P7B, 5 bӇ lӑc F1-F5, máy thәi
khí EB1, EB2.
 BӇ lӑc áp lӵc F: (sơ đӗ tham khҧo)

7


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

y Lӑc bҵng áp lӵc cao
y Nưӟc sau lӑc đưa vào tháp CT1
y Mӛi bӇ lӑc có 8 van điӅu khiӇn loҥi On/Off:
V ± Fx.1: van cҩp nưӟc cҫn lӑc
V ± Fx.2: có tác dөng xҧ bӟt nưӟc khi bӇ lӑc F bӏ tràn
V ± Fx.3 (a, b): 2 van cҩp nưӟc rӱa cho bӇ lӑc(1 làm viӋc, 1 dӵ phòng)
V ± Fx.4: van thoát nưӟc sau khi lӑc, nưӟc sau lӑc sӁ qua tháp làm mát CT1
V ± Fx.5 & V ± Fx.7 : van thoát nưӟc rӱa bӇ lӑc
V ± Fx.6: van cҩp khí nén cho bӇ lӑc
Hoҥt đӝng cӫa bӇ lӑc theo chu kǤ lӑc nhӡ bӝ điӅu khiӇn theo lӏch trình KC và rӱa
tӵ đӝng.
 Máy thәi khí EB:
y Gӗm 1 máy làm viӋc, 1 máy dӵ phòng.
y Lưu lưӧng 11,8m3/ph, cӝt áp 6m, công suҩt 15,9kW.
y Cҩp nguӗn khí nén cho F1-F5, điӅu khiӇn thông qua
các van kiӇu On/Off V-EB1.1, V-EB2.1 và có chӃ đӝ
Auto/Manual.
 Bơm rӱa lӑc P6:
y Gӗm 1 bơm làm viӋc, 1 bơm dӵ phòng.
y Bơm nưӟc sҥch vào bӇ lӑc áp lӵc F đӇ rӱa các thiӃt bӏ khi bӏ bҭn.
y Lưu lưӧng 260m3/h, cӝt áp 15m, công suҩt 18,5kW, 220/380V, tӕc đӝ
1450v/p
y Lҳp van On/Off ӣ đưӡng hút và van điӅu chӍnh kiӇu đӝng cơ ӣ đưӣng
đҭy.
y Bҧo vӋ bơm theo áp suҩt đưӡng ӕng đҭy cao/thҩp.
 BӇ V5:
y Nưӟc tӯ bӇ lӑc F đưa vào V5 đӇ lҳng cһn, sau đó đưӧc bơm lên bӇ nén IS
bҵng bơm P7 đһt chìm trong bӇ V5.
y Mӭc trong bӇ V5 đưӧc kiӇm tra 4 ngưӥng và điӅu khiӇn tӵ đӝng bơm.
8

Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
 Cөm bơm P7:
y Gӗm 1 bơm làm viӋc, 1 bơm dӵ phòng.
y Bơm nưӟc tӯ bӇ V5 lên bӇ nén IS.
y Lưu lưӧng 55m3/h, cӝt áp 25m, công suҩt 7,5kW, 220/380V, tӕc đӝ
2900v/p
y Van điӅu khiӇn kiӇu đӝng cơ V-P7A.2, V-P7B.2 đưӧc lҳp ӣ đҫu đҭy dùng
đӇ điӅu chӍnh lưu lưӧng nưӟc bơm lên bӇ nén IS.
y Bҧo vӋ bơm theo áp suҩt đưӡng ӕng đҭy cao/thҩp.
 BӇ IS: là bӇ nén cһn, dung tích 79m3
C m 3: các trҥm bơm P3, P4, P9 và bӇ V3, V6

 BӇ chӭa nưӟc làm mát V3:
y Dung tích 265m3.
y Thuӝc bӝ phұn làm mát trӵc tiӃp, chӭa nưӟc ӣ tháp làm mát CT1 và cung
cҩp cho các thiӃt bӏ làm mát trӵc tiӃp, cҩp nưӟc rӱa bӇ lӑc F.
y Có hӋ thӕng đo nhiӋt đӝ, đưa vӅ SCADA đӇ theo dõi, cҧnh báo và đưa vӅ
PLC đӇ điӅu khiӇn hӋ thӕng quҥt làm mát ӣ tháp CT1, đҧm bҧo nhiӋt đӝ
nưӟc đӫ mát (không quá 300C) đӇ đi làm mát thiӃt bӏ.
y Có hӋ thӕng đo mӭc nưӟc theo 4 ngưӥng đӇ điӅu khiӇn tӵ đӝng bơm và
bҧo vӋ tránh tràn bӇ hoһc cҥn bӇ.
 BӇ chӭa nưӟc mát V6:
y Thuӝc bӝ phұn làm mát gián tiӃp, chӭa nưӟc ӣ tháp làm mát CT2 và
cung cҩp cho các thiӃt bӏ làm mát gián tiӃp.
y Có hӋ thӕng đo nhiӋt đӝ, đo mӭc như ӣ bӇ V3.
 Cөm bơm P9:
y Gӗm 2 bơm làm viӋc, 1 bơm dӵ phòng.
y Bơm nưӟc tӯ bӇ V6 đӃn hӋ thӕng làm mát gián tiӃp.

y Lưu lưӧng 125m3/h, cӝt áp 40m, công suҩt 18,5kW, 220/380V, tӕc đӝ
2900v/p
y Lҳp van On/Off ӣ đưӡng hút và van điӅu chӍnh kiӇu đӝng cơ ӣ đưӣng
đҭy.
y Bҧo vӋ bơm theo áp suҩt đưӡng ӕng đҭy cao/thҩp.
y Lưu lưӧng nưӟc đҫu ra đưӧc đo và đưa vӅ SCADA đӇ theo dõi, tính toán.
9


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
 Cөm bơm P3:
y Gӗm 2 bơm làm viӋc, 1 bơm dӵ phòng.
y Bơm nưӟc tӯ bӇ V3 đӃn hӋ thӕng làm mát trӵc tiӃp bình thưӡng.
y Lưu lưӧng 250m3/h, cӝt áp 50m, công suҩt 48kW, 220/380V, tӕc đӝ
1450v/p.
y Lҳp van On/Off ӣ đưӡng hút và van điӅu chӍnh kiӇu đӝng cơ ӣ đưӣng
đҭy.
y Bҧo vӋ bơm theo áp suҩt đưӡng ӕng đҭy cao/thҩp.
y Lưu lưӧng nưӟc đҫu ra đưӧc đo và đưa vӅ SCADA đӇ theo dõi, tính toán.
 Cөm bơm P4:
y Gӗm 2 bơm làm viӋc, 1 bơm dӵ phòng.
y Bơm nưӟc tӯ bӇ V3 đӃn trҥm bơm P8.
y Lưu lưӧng 125m3/h, cӝt áp 90m, công suҩt 55kW, 220/380V, tӕc đӝ
2900v/p.
y Lҳp van On/Off ӣ đưӡng hút và van điӅu chӍnh kiӇu đӝng cơ ӣ đưӣng
đҭy.
y Bҧo vӋ bơm theo áp suҩt đưӡng ӕng đҭy cao/thҩp.
 Trҥm bơm P8:
y Gӗm 2 bơm làm viӋc, 1 bơm dӵ phòng.
y Bơm tăng áp lӵc nưӟc đӇ đưa đӃn hӋ thӕng làm mát trӵc tiӃp làm nguӝi

nhanh.
y Lưu lưӧng 125m3/h, cӝt áp 90m, công suҩt 55kW, 220/380V, tӕc đӝ
2900v/p.
y Lҳp van On/Off ӣ đưӡng hút và van điӅu chӍnh kiӇu đӝng cơ ӣ đưӣng
đҭy.
y Bҧo vӋ bơm theo áp suҩt đưӡng ӕng đҭy cao/thҩp.
y Trên đҫu ra cӫa trҥm bơm có mҥch vòng đo và điӅu chӍnh lưu lưӧng
nưӟc, đҧm bҧo әn đӏnh lưu lưӧng theo giá trӏ đһt tӯ SCADA đưa xuӕng.
y Trưӟc khi đưa vào bӝ phұn làm mát trӵc tiӃp làm nguӝi nhanh, nưӟc
đưӧc chia qua 6 van có điӅu chӍnh kiӇu đӝng cơ đӇ tҥo áp lӵc nưӟc theo
yêu cҫu.

10


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
C m 4: các cөm tháp làm mát CT1, CT2

 Tháp làm mát CT1:
y Làm mát nưӟc nóng tӯ bӇ lӑc áp lӵc F đưa đӃn, nưӟc mát thu đưӧc ӣ bӇ
V3.
y Có tҩt cҧ 8 quҥt.
y Công suҩt 3,5kW/1 quҥt; điӋn áp 220/380V, tӕc
đӝ đӏnh mӭc 1450v/p.
y Có 2 chӃ đӝ làm viӋc: tӵ đӝng và bҵng tay.
y NhiӋt đӝ nưӟc ra (ӣ bӇ V3) đưӧc đo, qua bӝ chӍ
thӏ và truyӅn xa TIT, đưa vӅ PLC đӇ điӅu khiӇn
đóng cҳt quҥt tӵ đӝng, đưa vӅ SCADA đӇ giám
sát. Khi nhiӋt đӝ nưӟc ӣ V3 thҩp hơn giá trӏ đһt
(do SCADA đưa xuӕng) thì quҥt đưӧc cҳt bӟt, đҧm bҧo nhiӋt đӝ nưӟc ra

không quá 300C. Trong thӵc tӃ, ½ sӕ quҥt luôn cho chҥy vӟi tӕc đӝ tӕi
đa, ½ sӕ quҥt còn lҥi đưӧc điӅu chӍnh tӕc đӝ bҵng biӃn tҫn.
 Tháp làm mát CT2:
y Làm mát nưӟc nóng tӯ hӋ thӕng làm mát gián tiӃp đưa đӃn.
y Nưӟc nóng vào có lưu lưӧng 200m3/h, nhiӋt đӝ 400C.
y Nưӟc ra có nhiӋt đӝ 300C.
y Sӱ dөng 4 quҥt gió, mӛi quҥt công suҩt 5,7kW.
NhiӋt đӝ nưӟc nóng vào các tháp đưӧc đo và đưa vӅ hӋ thӕng
SCADA đӇ theo dõi và phát tín hiӋu cҧnh báo.
NhiӋt đӝ nưӟc vào/ra CT1, CT2 đưӧc đo bҵng cҧm biӃn nhiӋt
điӋn trӣ Pt100 có dҧi nhiӋt đo tӯ -600C đӃn 4000C.
Pt100

11


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
C m 5: các bӇ làm mӅm nưӟc SU, bӇ muӕi BM, bӇ V8 và trҥm bơm P15.

 Có 3 bӇ làm mӅm nưӟc. Mӛi bӇ có 7 van On/Off, ngoài ra cөm SU còn có 4
van On/Off chung.
 Có 2 bӇ muӕi, mӛi bӇ có 4 van On/Off.
 Trҥm bơm P15 có 2 bơm, có kiӇm tra áp suҩt đҫu ra, có tӵ đӝng điӅu chӍnh
lưu lưӧng theo mӭc nưӟc
 BӇ V8 có kiӇm soát lưu lưӧng theo 4 mӭc.
 Trong 1 ngày (24h) các SU thӵc hiӋn viӋc rӱa lӑc và hoàn nguyên mӝt lҫn.
 SCADA giám sát trҥng thái cӫa SU, BM, P15, V8.
C m 6: bӇ V7, các trҥm bơm P12, P14, P10, P11.

 BӇ V7 đo mӭc 4 ngưӥng.

 Bơm P12, P14 (4 cái) điӅu chӍnh lưu lưӧng và giám sát áp suҩt.
 Bơm cӭu hӓa P10, P11:
y P10 là đӝng cơ điӋn, lưu lưӧng 108 m3/h, áp lӵc H = 72 m, công suҩt
37,5 kW, điӋn áp 220/380 V, tӕc đӝ 2900 v/ph.
y P11 là đӝng cơ diezen, lưu lưӧng 108 m3/h, áp lӵc H = 72 m, công
suҩt 50 kW.
12


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
y Bơm P10, P11 có giám sát áp suҩt đҫu ra.
 SCADA giám sát trҥng thái cӫa các bơm, cҧnh báo áp suҩt.
C m 7: tә bơm P1, P13

 Cөm bơm P1: bơm nưӟc cһn tӯ bӇ lҳng SD1 vӅ bӇ chӭa V1,gӗm 3 bơm (2
làm viӋc + 1 dӵ phòng), lưu lưӧng nưӟc 250 m3/h, áp lӵc H = 20m, công
suҩt 3x22 kW, điӋn áp 220/380 V, tӕc đӝ n = 1450 v/ph.
 Cөm bơm P13: bơm rӱa, rӱa cһn lҳn đӑng trong bӇ SD1, gӗm có 2
bơm (1 làm viӋc + 1 dӵ phòng), lưu lưӧng 70 m3/h, áp lӵc H = 56 m,công
suҩt 2x18,5 kW, tӕc đӝ n = 2900v/ph, điӋn áp 220/380 V.
 ĐiӅu khiӇn mӭc và giám sát theo 4 ngưӥng.
 Trên đưӡng đҭy có van điӅu chӍnh lưu lưӧng và bҧo vӋ áp suҩt.
 SCADA kiӇm soát trҥng thái hoҥt đӝng P1, P13, cҧnh báo áp suҩt và mӭc.
C m 8: bӇ V4, trҥm bơm P5

 Đo và điӅu khiӇn mӭc theo 4 ngưӥng.
 Có điӅu chӍnh áp lӵc ӣ đưӡng ra (qua van) và cҧnh báo cao/thҩp.
 Chӑn chӃ đӝ làm viӋc: tӵ đӝng/bҵng tay qua PLC, điӅu khiӇn và cҧnh báo
chӃ đӝ làm viӋc.
 SCADA giám sát hoҥt đӝng cӫa bơm P5, cҧnh báo ngưӥng mӭc và áp suҩt.

13


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

Ph n 3: thuy t minh s đ t đi n TĐ1 và TĐ5
1) Thuy t minh s đ t đi n TĐ1

a) Phân tích t
ng th

Tӫ điӋn TĐ1 là tӫ phân phӕi, lҩy nguӗn tӯ trҥm biӃn áp đӃn rӗi phân phӕi cho các
tӫ đӝng lӵc tӯ TĐ1- TĐ12, tӫ điӋn chiӃu sáng (TĐCS), tӫ điӋn PLC.
Tӫ điӋn TĐ1 sӱ dөng hӋ thӕng 1 thanh góp đӇ phân phӕi. Dây dүn điӋn nguӗn cho
TĐ1 là loҥi cáp đôi, có 3 dây pha và 1 dây trung tính. Kèm theo có dây chӕng sét.
Trên mӛi đưӡng dây phân phӕi đӃn các tӫ điӋn thành phҫn đӅu sӱ dөng 1 aptomat
đӇ đóng cҳt, và có aptomat tәng đóng cҳt nguӗn cҩp cho tӫ TĐ1.
Tӫ điӋn có thiӃt bӏ đo và hiӇn thӏ dòng, áp:
y BiӃn dòng BI đo và đưa qua CMA chuyӇn đәi đưa vӅ ampe kӃ hiӇn thӏ,
thang đo 0-1200A
y Vol kӃ thang đo 0-500V, có hӋ thӕng đèn báo.
 Tәng công suҩt phө tҧi = 958,4 kW
14


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
Công suҩt tính toán đưӧc tính theo hӋ sӕ nhu cҫu knc do phө tҧi thiӃu thông tin.
Vӟi tҧi quҥt gió, máy bơm ta chӑn knc = 0,7
Ptt = knc nhóm.™Pđm nhóm= 0,7.958,4 = 670,9 kW
Tra cosij trong sә tay ta tính đưӧc Stt: Stt =

୔౪౪
ୡ୭ୱij

=

଺଻଴ǡଽ
଴ǡ଼ହ

= 789,3 kVA

Suy ra dòng điӋn tính toán cӫa tӫ TĐ1:
Itt =

ୗ౪౪
ξଷǤ୙đౣ

=

଻଼ଽǡଷ
ξଷǤ଴Ǥସ

= 1139,3 (A)

Tính toán tương tӵ đӕi vӟi các tӫ điӋn khác, ta đưӧc kӃt quҧ công suҩt tính toán,
dòng điӋn tính toán ӣ bҧng sau:
Pđһt
(kW)
Ptt
(kW)
Itt

(A)
Pđһt
(kW)
Ptt
(kW)
Itt
(A)

TĐ1

TĐ2

TĐ3

TĐ4

TĐ5

TĐ6

TĐ7

958.4

225

165

80

66.4

96

62

670.88

157.5

115.5

56

46.48

67.2

43.4

1139.3

267.5

196.2

95.1

79

114.2

73.8

TĐ8

TĐ9

TĐ10

TĐ11

TĐ 12

ChiӃu
sáng

PLC

90

111

54

2

2

3

2

63

77.7

37.8

1.4

1.4

2.1

1.4

107

131.9

64.2

2.3

3.6

2.3

2.3

b) Aptomat:
Aptomat đưӧc chӑn theo điӅu kiӋn:
UđmA • Uđmm = 400 (V)
IđmA • Ilvmax
 Vӟi aptomat tәng ӣ TĐ1:
Ilvmax = 1139.3 A ֜ máy cҳt không khí ACB 4P 1200 đưӧc sӱ dөng là hӧp lý.
15


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
Tính toán tương tӵ vӟi aptomat nhánh cho các tӫ điӋn còn lҥi:
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Aptomat
TĐ2
TĐ3

TĐ4
TĐ5
TĐ6
TĐ7
TĐ8
TĐ9
TĐ10
TĐ11
TĐ12
ChiӃu sáng
PLC

Itt, A
267.5
196.2
95.1
79
114.2
73.8
107
131.9
64.2
2.3
2.3
3.6
2.3

Như vұy, theo tính toán thì các aptomat đã dùng trong thiӃt kӃ hҫu hӃt đӅu có dòng
đóng cҳt vưӧt xa yêu cҫu, trӯ aptomat cӫa tӫ TĐ10 chưa đҥt yêu cҫu, cҫn chӑn lҥi.
Ta chӑn loҥi MCCB 3P NS160N có dòng IđmA = 160A, thӓa mãn yêu cҫu.

c) Dây d
n
Dây dүn đưӧc chӑn theo 2 điӅu kiӋn
y Theo điӅu kiên phát nóng dài hҥn
khc.Icf • Ilvmax= Itt
Vӟi khc: hӋ sӕ hiӋu chӍnh, khc=k1.k2
k1 là hӋ sӕ hiӋu chӍnh theo nhiӋt đӝ, k2 là hӋ sӕ hiӋu chӍnh theo khoҧng cách giӳa
các sӧi cáp. k1= 1, k2= 0,8 vӟi đưӡng dây có 4 dây.
y Theo điӅu kiӋn khi kӃt hӧp vӟi thiӃt bӏ bҧo vӋ là Aptomat
Icf •

ூೖ೏೙
ଵǡହ

ൌ

ଵǡଶହூ೏೘ಲ
ଵǡହ

 Chӑn dây dүn tӯ nguӗn vào TĐ1: do dây dүn sӱ dөng là lӝ kép nên
‫ܫ‬௖௣௧௧ ൒

‫ܫ‬௟௩௠௔௫்Đଵ ͳͳ͵ͻǡ͵
ൌ
ൌ ͹ͳʹሺ‫ܣ‬ሻǤ
Ͳǡͺ
ʹǤͲǡͺ
16


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

ĐiӅu kiӋn kiӇm tra:
‫ܫ‬௖௣௞௧௥ ൒

ͳǡʹͷ‫ܫ‬đ௠஺ ͳǡʹͷǤͳʹͷͲ
ൌ
ൌ ͷʹͲǡͺሺ‫ܣ‬ሻǤ
ͳǡͷ
ʹǤͳǡͷ

֜ Chӑn cáp 2(3x400 + 150) + 1x240E do LEN sҧn xuҩt, có Icp = 825A.
Tính tương tӵ cho các dây dүn tӯ TĐ1 đӃn các tӫ điӋn thành phҫn ta đưӧc kӃt quҧ:
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

TuyӃn cáp
TĐ1 - TĐ2
TĐ1 - TĐ3
TĐ1 - TĐ4

TĐ1 - TĐ5
TĐ1 - TĐ6
TĐ1 - TĐ7
TĐ1 - TĐ8
TĐ1 - TĐ9
TĐ1 - TĐ10
TĐ1 - TĐ11
TĐ1 - TĐ12
ChiӃu sáng
PLC

Icptt, A
167.2
122.6
59.4
49.4
71.4
46.1
66.9
82.4
40.1
1.4
1.4
2.3
1.4

Icp ktr, A
166.7
104.2
41.7

41.7
93.8
41.7
93.8
93.8
41.7
10.4
10.4
10.4
10.4

Loҥi cáp
2(3x70+50)+95E
2(3x35+25)+70E
2(3x16+6) + 35E
2(3x16+6) + 35E
2(3x25+16) + 35E
2(3x16+6) + 35E
2(3x16+6) + 35E
2(3x25+16) + 35E
2(3x16+6) + 35E
(3x4 + 2,5) + 2,5E
(3x4 + 2,5) + 2,5E
(2x6) + 2,5E
(2x2,5) + 2,5E

Icp cáp, A
197
174
87

87
111
87
87
111
87
63
63
63
63

17


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
2) Thuy t minh s đ t đi n TĐ5

a) Phân tích t
ng th

Tӫ điӋn TĐ5 cҩp điӋn cho các đӝng cơ chҥy quҥt ӣ 2 tháp làm mát CT1, CT2.
Tӫ điӋn có thiӃt bӏ đo và hiӇn thӏ dòng, áp:
y BiӃn dòng BI đo và đưa qua CMA chuyӇn đәi đưa vӅ ampe kӃ hiӇn thӏ,
thang đo 0-100A
y Vol kӃ thang đo 0-500V, có hӋ thӕng đèn báo
ĐӇ đҧm bҧo đӝng cơ chҥy an toàn, ta sӱ dөng role đa năng bҧo vӋ quá áp, thҩp áp
và thӭ tӵ pha RM3-TR113.
Tính toán tương tӵ tӫ điӋn TĐ1 ta đưӧc công suҩt và dòng điӋn tính toán ӣ tӫ điӋn
TĐ5:
Stt =

୔౪౪

ୡ୭ୱij

=

ହǡ଻
଴ǡ଼ହ

= 6,7 kVA.
18


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
Itt =

ୗ౪౪
ξଷǤ୙đౣ

=

଺ǡ଻
ξଷǤ଴ǡସ

= 9,67 A.

 Công suҩt và dòng điӋn tính toán ӣ các nhánh:
Tính cho đӝng cơ CT1A1, các đӝng cơ khác tính tương tӵ do thông sӕ cӫa chúng
là như nhau.
Stt_CT1A1 =
Itt_CT1A1 =

୔౪౪
ୡ୭ୱij

=

ୗ౪౪
ξଷǤ୙đౣ

ଷǡ଻ହ
଴ǡ଼ହ

=

= 4,4 kVA.

ସǡସ
ξଷǤ଴ǡସ

= 6,4 A.

b) Aptomat:
Theo các tính toán và đӕi chiӃu trong thiӃt kӃ, aptomat đã chӑn thӓa mãn yêu cҫu.
c) Dây d
n
Dây dүn đã chӑn trong thiӃt kӃ có dòng đӏnh mӭc thӓa mãn yêu cҫu.
d) M
ch đi
u khi
n
 Mҥch điӅu khiӇn đưӧc thiӃt kӃ cho phép hӋ thӕng có thӇ làm viӋc bҵng
tay hoһc tӵ đӝng.
 Aptomat MCB 1P 5A làm nhiӋm vө đóng cҳt nguӗn cҩp cho mҥch điӅu
khiӇn.
 Các tín hiӋu bҧo vӋ tӯ role nhiӋt RN1, RN2, RN3 và role áp tác đӝng sӁ

cҳt điӋn cҩp cho các cuӝn khӣi đӝng tӯ cӫa đӝng cơ, đҧm bҧo các đӝng
cơ không hoҥt đӝng đӇ bҧo vӋ đӝng cơ.
Sơ đӗ mҥch điӅu khiӇn thӇ hiӋn ӣ trang sau.

19


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
`

 ChӃ đӝ làm viӋc bҵng tay (Manual):
 Gҥt công tҳc xác đӏnh chӃ đӝ làm viӋc sang vӏ trí M. Khi đó các tín hiӋu điӅu
khiӇn tӯ PLC sӁ bӏ ngҳt. Đӝng cơ đưӧc khӣi đӝng bҵng cách ҩn nút đóng
ND đӇ cҩp điӋn cho các cuӝn khӣi đӝng tӯ. Muӕn dӯng đӝng cơ ta bҩm nút
cҳt NC đӇ cҳt điӋn cҩp cho cuӝn khӣi đӝng tӯ cӫa đӝng cơ.
 Khi quҥt chҥy, cuӝn khӣi đӝng tӯ đӝng cơ có điӋn, đóng các tiӃp điӇm KT
tương ӭng và sáng đèn báo.
 ChӃ đӝ làm viӋc tӵ đӝng (Auto):
 Gҥt công tҳc xác đӏnh chӃ đӝ làm viӋc sang vӏ trí A. Khi đó có tín hiӋu đưa
vӅ cәng input cӫa PLC đӇ xác đӏnh chӃ đӝ làm viӋc. Lúc này viӋc cҩp điӋn
cho cuӝn dây khӣi đӝng tӯ sӁ do PLC thӵc hiӋn tӵ đӝng (có thông qua role
trung gian).

20


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

Ph n 4: l p c u hình m ng PROFIBUS và h đi u khi n PLC
1) C u hình m ng PROFIBUS

Cҩu trúc hӋ thӕng:
 Cҩp điӅu khiӇn giám sát: là 1 máy tính trung tâm có phҫn mӅm SCADA đӇ
theo dõi, giám sát và điӅu khiӇn toàn bӝ hӋ thӕng.
 Bus hӋ thӕng (Industrial Ethernet): dùng đӇ kӃt nӕi máy tính vӟi cҩp điӅu
khiӇn, tӕc đӝ truyӅn cao, lên đӃn 10Mbit/s.
21


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
 Cҩp điӅu khiӇn: sӱ dөng PLC S7-300, CPU 315-2DP có
tích hӧp sҹn giao diӋn mҥng PROFIBUS-DP, cho phép
dӉ dàng ghép nӕi vӟi thiӃt bӏ cҩp trưӡng.
 Bus trưӡng: PROFIBUS-DP
Là giao thӭc đӇ trao đәi tín hiӋu giӳa thiӃt bӏ cҩp trưӡng và cҩp điӅu khiӇn.
y Cҩu trúc giao thӭc: Đӕi chiӃu vӟi mô hình OSI, PROFIBUS-DP chӍ thӵc
hiӋn các lӟp 1 và 2 vì lý do hiӋu suҩt xӱ lý giao thӭc và tính năng thӡi gian.


+
+
+
+
+
+
+
+

Kӻ thuұt truyӅn dүn(lӟp 1): RS485
Cҩu hình :

Bus thҷng , kӃt thúc ӣ 2 điӇm cuӕi .
Môi trưӡng :
Cáp xoҳn 2 dây chӕng nhiӉu .
Cӣ dây :
0,8mm .
Đӝ suy giҧm:
3dB/km ӣ 39 kHz .
Sӕ trҥm :
32 trҥm (không có bӝ lһp) và mӣ rӝng đӃn 127
ChiӅu dài cӫa BUS: Tӕi đa 1200m, có thӇ mӣ rӝng đӃn 4800m ӣ tӕc đӝ thҩp.
Tӕc đӝ :
ĐӃn 12 Mbps .
Phương thӭc mã hóa bit NRZ

 Phương pháp truy nhұp bus: chӫ yӃu là tuҫn hoàn theo cơ chӃ chӫ/tӟ.
22


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
PROFIBUS-DP đáp ӭng các yêu cҫu cao vӅ tính năng thӡi gian thӵc trong trao đәi
dӳ liӋu dưӟi cҩp trưӡng (giӳa PLC vӟi cҧm biӃn, đӝng cơ).
 Cҩp trưӡng: sӱ dөng PLC S7-200 đһt tҥi cҩp trưӡng đӇ thu nhұn tín hiӋu
chính xác tӯ cҧm biӃn, và đưa ra tín hiӋu điӅu khiӇn
đӝng cơ.
Ta sӱ dөng modul mӣ rӝng EM277 đӇ giao tiӃp S7-200 vӟi
mҥng Profibus-DP
 Tín hiӋu tӯ PLC đưa lên SCADA:
y NhiӋt đӝ nưӟc vào/ra tháp làm mát CT1, CT2.
y Trҥng thái làm viӋc cӫa các quҥt.
y Các tín hiӋu bҧo vӋ cӫa role bҧo vӋ điӋn áp.

2) H đi u khi n PLC
Tӯ viӋc phân tích công nghӋ và tӫ điӋn, ta xác đӏnh đưӧc các tín hiӋu vào, ra cӫa
PLC:
Tín hiӋu vào:
y
y
y
y
y
y

3 Tín hiӋu bҧo vӋ tӯ rơle đa năng
NhiӋt đӝ nưӟc vào tháp làm mát CT1
NhiӋt đӝ nưӟc vào tháp làm mát CT2
NhiӋt đӝ nưӟc ra tháp làm mát CT1(nhiӋt đӝ nưӟc bӇ V3)
NhiӋt đӝ nưӟc ra tháp làm mát CT2(nhiӋt đӝ nưӟc bӇ V6)
12 tín hiӋu xác đӏnh chӃ đӝ làm viӋc bҵng tay hay tӵ đӝng tương ӭng cӫa 12
đӝng cơ.

Các tín hiӋu nhiӋt đӝ là tín hiӋu analog. Do đó PLC cҫn 4 tín hiӋu vào analog, 15
tín hiӋu vào logic.
Đҫu ra: 12 đҫu ra logic cung cҩp cho khӣi đӝng tӯ cӫa 12 đӝng cơ chҥy quҥt.
Tӯ đó ta lӵa chӑn PLC S7-200 CPU226 vӟi 24 đҫu vào logic, 16 đҫu ra logic.
Tuy nhiên do PLC không có đҫu vào tương tӵ nên ta cҫn ghép thêm modul mӣ
rӝng EM231 vӟi 4 cәng vào tương tӵ, ADC 12bit.
23


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH

ChuyӇn đәi nhiӋt đӝ đưӧc thӵc hiӋn thông qua điӋn trӣ cӫa PT100 sang điӋn áp,
đҫu ra analog cӫa PLC đưӧc sӱ dөng là nguӗn dòng. PT100 có giá trӏ điӋn trӣ là
100Ÿ ӣ nhiӋt đӝ là 0oC. ĐiӋn trӣ này thay đәi tuyӃn tính vӟi nhiӋt đӝ vӟi tӹ lӋ xҩp
xӍ 0,4 Ÿ/ oC
R[Ohm]
110
108
106
104
102

T[°C]

100
0

10

20

24


Bài tұp dài ThiӃt kӃ TĐH
Mӝt nguӗn dòng 6,25mA đưӧc cҩp cho PT 100. Vӟi mҥch này, mӝt điӋn áp tuyӃn
tính đҫu vào 2,5mV/0C sӁ đưӧc sinh ra. Khӕi EM231 chuyӇn đәi điӋn áp này sang
giá trӏ sӕ mà chương trình sӁ cұp nhұt liên tөc. Tӯ giá trӏ đӑc đưӧc này, chương
trình sӁ tính ra nhiӋt đӝ bҵng công thӭc:
T[°C] = (Digital Value) - (0rC-Offset)
(1°C-Value)

Digital Value là giá trӏ đưӧc chӭa trong AIWx (x = 0,2,4,8)
(00C ± Offset) là giá trӏ sӕ đo đưӧc ӣ 00C, trong trưӡng hӧp này là 4000
(10C ± Value) là giá trӏ thay đәi khi nhiӋt đӝ tăng đưӧc 10C. Trong bài này là 16
Cҩu hình cho EM231 vӟi dҧi đҫu vào 0-10mV:
SW1 = ON; SW2 = OFF; SW3 = ON;
Chương trình điӅu khiӇn:
Trong thӵc tӃ, ta điӅu khiӇn tӕc đӝ ½ sӕ quҥt nhӡ biӃn tҫn tương ӭng vӟi nhiӋt đӝ
nưӟc đҫu ra, ½ sӕ quҥt còn lҥi luôn chҥy vӟi tӕc đӝ tӕi đa. Tuy nhiên, trong phҥm
vi bài tұp lӟn này, ta chӍ điӅu khiӇn đóng/cҳt quҥt theo nhiӋt đӝ đһt cӫa nưӟc ӣ bӇ
chӭa đҫu ra. Khi nhiӋt đӝ nưӟc ra lӟn hơn 300C thì quҥt chҥy, khi nhiӋt đӝ nhӓ hơn
hoһc bҵng 300C thì quҥt đưӧc cҳt bӟt.
ĐӇ đơn giҧn trong viӋc viӃt lưu đӗ thuұt toán cũng như lұp trình, ta chӍ làm ví dө
vӟi 1 đӝng cơ đưӧc điӅu khiӇn đóng/cҳt theo nhiӋt đӝ.

25