Đồ án dùng PLC delta để điều khiển đài phun nước

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNG
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................

Tp.HCM, Ngày…….Tháng……Năm 2016


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNG
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................

Tp.HCM, Ngày…….Tháng……Năm 2016


LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ,
giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian
từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, chúng em đã nhận được rất
nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu
sắc nhất, chúng em xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa Công Nghệ Điện – Trường Đại
Học Công Nghiệp TP. HỒ CHÍ MINH đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để
truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Và đặc biệt, trong học kỳ này, xin chân thành cảm ơn thầy Dương Hữu Phước đã tận
tâm hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án môn học. Nếu không có những lời hướng
dẫn, dạy bảo của thầy thì đồ án môn học này của chúng em rất khó có thể hoàn thiện
được. Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy. Đồ án môn học được thực
hiện trong khoảng thời gian không dài, bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực
sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, kiến thức của chúng em còn hạn chế và còn nhiều
bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, chúng em rất
mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của Thầy và các bạn học cùng lớp để
kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn. Sau cùng, em xin kính chúc
Thầy thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình
là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.

LỜI NHẬN XÉT
Một đài phun nước là một phần sáng tạo của nghệ thuật thiết kế phong cảnh, kiến
trúc và làm vườn. Nó có thể bổ sung cho mẫu thiết kế, hướng sự chú ý của mọi người,
tạo ra một tâm điểm thu hút sự quan tâm. Nó có thể tạo ra một môi trường như là một
ốc đảo, mát mẻ, sinh động, và náo nhiệt. Những đài phun nước trong một khu vực
bằng phẳng hoặc đơn điệu sẽ tạo ra một điểm làm mốc. Nước có lẽ là vật liệu chuyển
động duy nhất sẵn có cho nhà kiến trúc sư. Nước cung cấp những hình ảnh đầy kịch
tính, mối quan tâm, sự sinh động và giải trí.
Âm thanh của nước khi chuyển động nghe rất dễ chịu. Nước có thể cung cấp một nền
thông suốt có thể dùng để chắn những tiếng ồn do giao thông và những tiếng ồn cơ
học ví dụ như tiếng ồn của máy điều hòa không khí gây ra.
Ở những môi trường bụi bặm, nóng và khô, giá trị của một đài phun nước là hiển
nhiên, nó tạo ra một hiệu ứng ốc đảo với cả giá trị vật chất lẫn tâm lý. Việc đặt một đài
phun nước trong sân sau và phía trước hiên nhà hoặc những nơi có bóng râm có thể
giảm bớt nhiệt độ một cách đáng kể và cải thiện không gian sinh hoạt. Một đài phun
nước trong nhà có thể hoạt động như một máy làm ẩm ở những nơi khô khan, với một
máy điều hòa nhiệt độ thấp hoặc một máy sưởi trung tâm.


Mục Lục
A) CƠ SỞ LÝ THUYẾT……………………………………………6
I)

TỔNG QUAN VỀ PLC DELTA DVP ES…………….7
1) Đặc điểm / Đặc tính …………………………………………..7
2) Một số tập lệnh sử dụng………………………………………8

II) TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN VFD-EL……………..13

1)
2)
3)
4)
5)

Cách đấu dây…………………………………………………..15
Chế độ không có nguồn ngoài………………………………..16
Chế độ có nguồn ngoài………………………………………..16
Màn hình biến tần……………………………………………..17
Bảng Tóm Tắt Các Thông Số Cài Đặt Dòng Vfd-EL……….17

III) Truyền thông RS 485…………………………………..47
B) CƠ SỞ THỰC HÀNH……………………………………………50
I)
Mô hình…………………………………………………50
II) Chương trình…………………………………………...51
C) TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………….52
I)


A) CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Hiện tại ở việt nam các mô hình đài phun nước nghệ thuật đang có xu hướng phát
triển từ thiết kế cho biệt thự,các quán cafe hay các khu vui chơi giải trí. Tùy thuộc vào
quy mô cũng như vốn đầu tư mà mỗi nhà đầu tư sẽ có những mô hình xứng tầm.Vận
dụng sự phát triển về mặt khoa học và kĩ thuật sẽ thiết kế và lắp đặt cho một đài phun
nước đáp ứng được mọi yêu cầu về kỷ thuật, mỹ thuật làm sao cho hệ thống hoạt động
tốt nhất, đẹp nhất và có tính thẩm mỹ cao dựa vào kiểu phun, máy bơm, đèn chiếu
sáng và bộ điều khiển trung tâm cho các kiểu phun thay đổi thao nhu cầu

I) TỔNG QUAN VỀ PLC DELTA DVP ES

1. Đặc điểm / Đặc tính

Series ES là đại diện cho MPU cơ bản điều khiển liên tục cũng như dòng PLC nhỏ tiết
kiệm chi phí.
Đặc tính kỹ thuật
MPU points: 14 / 24 / 32 / 40 / 60
In/Out Max: 256 In/Out
Dung lượng chương trình: 4K Steps
Cổng truyền thông: Built-in RS-232 và RS-485, tương thích với chuẩn MODBUS
ASCII / RTU giao tiếp Protocol.
Xung tốc độ cao ở ngõ ra: Hỗ trợ 2-point (Y0, Y1) 2 xung ngõ ra độc lập lên đến
10KHz.
Built-in 4-point đếm tốc độ cao
Độ rộng băng thông có liên quan đến dãy tối đa (max) của bộ đếm đơn


Ứng dụng:
Máy đánh sợi, máy se chỉ, điều khiển thang máy, máy đóng gói, máy cấp liệu, máy chế
biến thực phẩm, máy bơm nước tưới, …
Thông số kỹ thuật:
+ Built-in RS485, RTC, 2 point analog volume.
+ 4000 bước chương trình,
+ 256 I/O
+ 32 lệnh tuần tự cơ bản
+ 107 lệnh ứng dụng
+ 1280 bit làm việc
+ 912 thanh ghi dữ liệu

+ 128 Timer (T0~T127)
+ 128 Counter 16bit (C0~C127)
+ 13 high-speed counter 32bit, single phase 30KHz, AB phase 7KHz
+ 2 ngõ ra xung tốc độ cao 10kHz
+ 64 Pointer (P0~P63) để gọi chương trình con và các ngắt ngoài
Đặc biệt hỗ trợ giao diện với biến tần, AC Servo, HMI.
2) Một số tập lệnh sử dụng
a) MOV

Dùng để di chuyển dữ liệu.
Với

S : K, H, KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, E, F

D : KnY, KnM, KnS, T, C, D, E, F


Ví dụ

Khi X0 On thì ô nhớ D10 có giá trị 200.
b) SET

Với S là M, Y hoặc S.
Khi lệnh SET được thực hiện thì thiết bị lên ON và giữ nguyên trạng thái như vậy cho
tới khi lệnh RST được thực thi thì thiết bị mới chuyển trạng thái (OFF).
Ví dụ

Khi X0 ON thì Y1 lên ON, sau đó X0 OFF thì Y1 vẫn đang ở trạng thái ON.
c) RESET và ZRST

Với S : Y, M, S, T, C, D, E, F

Khi lệnh RST được thực thi thì S Y M sẽ OFF, T C được cài giá trị 0, các cuộn dây và
contac OFF, D E F được gán giá trị 0.
Ví dụ
Khi giá trị trong ô nhớ D20 lớn hơn 5 thì D20 trả về giá trị 0.

Với

D1:Y, M, S, T, C, D
D2 : Y, M, S, T, C, D

Khi ZRST thực thi thì tất cả ô nhớ từ D1 đến D2 sẽ bị reset.
Giá trị D2 phải lớn hơn D1.
d) GPWM


Điều chế xung với độ rộng S1 và chu kì xung S2.

Với S1, S2 : D
D: Y, M, S
Ví dụ:

Khi PLC run thì có xung với độ rộng 200ms và chu kì 250ms xuất ra M2000.
e) INC

Với

D : KnY, KnM, KnS, T, C, D, E, F

Sau mỗi chu kì quét thì giá trị ô nhớ D tăng lên 1 đơn vị.
Ví dụ:

Khi M2000 kích 1 xung cạnh lên thì D20 tăng lên 1.
f)

Lệnh quay thuận, nghịch, dừng


Với

S1 : K, H, D địa chỉ biến tần VFD
S2 : K, H, D tần số hoạt động
n : K, H, D nơi đến, nếu n=1 thì truyền thông với biến tần có địa chỉ S1, nếu

n=2 thì truyền thông với tất cả các biến tần đã được kết nối.
FWD quay thuận
REV quay nghịch
STOP dừng
ví dụ:

Khi X0 lên ON thì biến tần có địa chỉ k1 sẽ hoạt động với tần số 20Hz.
g) Lệnh so sánh

Với:
S1

:

K, H, KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, E, F

S2

:

K, H, KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, E, F

Chức năng so sánh S1 và S2 bằng, lớn hơn, bé hơn, khác, lớn hơn hoặc bằng, bé hơn
hoặc bằng. khi đúng thì biểu thức phía sau được thực hiện còn sai thì bỏ qua.
Ví dụ:


Khi giá trị ô nhớ D20 =1 thì M3000 ON, nếu giá trị trong D20 =2 thì M3001 lên ON
và M3000 OFF.


II)

TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN VFD-EL

Trong công nghiệp hiện đại, biến tần nói chung không còn xa lạ với các kĩ sư, công
nhân kĩ thuật điện. Tuy với kích thước nhỏ gọn nhưng nó lại là thiết bị điều khiển
động cơ vô cấp tốc độ cực kì hiệu quả.
Biến tần là các bộ biến đổi dùng để biến đổi nguồn điện với các thông số như điện áp
và tần số không đổi,
thành nguồn điện với các thông số thay đổi được.
Bộ biến tần làm việc theo nguyên tắc thay đổi tần số (cùng với thay đổi điện áp) nên
luôn đảm bảo moment khởi động đủ vượt tải ngay cả khi ở tốc độ rất thấp. Đồng thời,
dòng điện đưa vào động cơ không tăng, do phối hợp giữa điện áp và tần số để giữ cho
từ thông đủ sinh moment. Dòng khởi động lớn nhất của hệ truyền động biến tần chỉ

bằng dòng định mức. Chính vì vậy, không làm sụt áp lưới khi khởi động, đảm bảo các
ứng dụng khác không bị ảnh hưởng.
Ưu điểm của biến tần là :
-

Tiết kiệm điện.
Tăng hệ số công suất, tăng hiệu suất sử dụng điện, giảm tốn thất cho lưới
Có kết cấu đơn giản, làm việc được trong nhiều môi trường khác nhau
Khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ dẽ dàng.
Có khả năng đáp ứng cho nhiều ứng dụng khác nhau
Biến tần Delta dòng VFD-EL có hai kiểu dáng tương đương với hai phân mức công
suất.


Về cách thức lắp đặt

1) Cách đấu dây

Cơ bản thì các model đều có kết nối ngoại vi giống nhau, chỉ khác ở nguồn cấp cho
biến tần là 1 pha hay 3 pha và một số điểm khác như kết nối các nút nhấn điều khiển
có nguồn ngoài hay không có nguồn ngoài mà ta có cách kết nối khác.



2) Chế độ không có nguồn ngoài

3) Chế độ có nguồn ngoài

Các biến tần được lắp đặt cùng nhau thì cần phải nối đất chung theo chỉ dẫn của nhà
sản xuất, phải được cấp nguồn đồng thời. chỉ có các biến tần cùng công suất mới được

phép kết nối song song với nhau.


4) Màn hình biến tần

Hiển thị
Run
Stop
▲

Phím

▼
Program/data
Mode
Reset
Run

Hiển thị đèn

Biến trở

Màn hình led
7 đoạn

Stop
Rew
Fwd
VOLUME
RESISTANCE

Chức năng

Mô tả

Chạy

Biến tần hoạt động

Dừng
Điều hướng lên

Dừng biến tần
Tăng giá trị thông số
cài đặt
Giảm giá trị thông
số cài đặt
Lựa chọn thông số
cài đặt
Lưu giá trị cài đặt
Trả về giá trị mặc
định của biến tần

Điều hướng xuống
Chọn thông số
Lưu
Reset
Hiển thị trạng thái
hoạt động của biến
tần( chạy, dừng, quay

thuận, quay nghịch).
Núm điều chỉnh, thay
đổi giá trị tần số hoạt
động.
Hiển thị các thông số
và giá trị cài đặt

5) Bảng Tóm Tắt Các Thông Số Cài Đặt Dòng Vfd-El

( Thông số có thể cài đặt khi biến tần đang hoạt động)


Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử
dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài
00.00

00.01

00.02

00.03

Mã nhận diện biến Chỉ đọc
tần
Hiển thị dòng định
Chỉ đọc
mức của biến tần
0: Thông số có thể đọc/ghi
1: Tất cả các thông số chỉ đọc
Cài đặt lại các 8: Khóa bàn phím
thông số (Reset) 9: Tất cả các thông số được
reset về giá trị mặc định của
nhà sản xuất 50Hz,
230V/400V hoặc 220V/380V
phụ thuộc / tùy thuộc vào
thông số Pr.00.12)
10:Hiển
Tất cả
0:
thịcác
giá thông
trị tầnsố
sốđược
yêu
cầu (Fxxx)
1: Hiển thị tần số ngõ ra tại
Chọn kiểu hiển thị thời điểm đó (Hxxx)
khi khởi động
2: Hiển thị nội dung của đơn
vị được xác
định bởi người sử dụng
(Uxxx)

3: Hiển thị đa chức năng (xem
thông số Pr.00.04)
4: Lệnh quay thuận/nghịch
(REV/FWD)

##

#.#

0

0


Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử
dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài

00.04

00.05

00.06

Hiển thị nội dung
đa chức năng

0: Hiển thị nội dung của đơn
vị được xác
định bởi người sử dụng
(Uxxx) 1: Hiển thị giá trị đếm
I
2: Hiển thị trạng thái của các
tiếp điểm vào
đa chức năng (d)
3: Hiển thị điện áp DC-BUS
(u) 4: Hiển thị điện áp ngõ ra I
5: Hiển thị giá trị tương tự của
tín hiệu hồi tiếp PID (b) (%)
6: Hệ số công suất ngõ ra (n)
7: Hiển thị công suất ngõ ra
(P)
8: Hiển thị giá trị cái đặt PID
và tín hiệu hồi tiếp
9: Hiển thị AVI (I) (V)
10: Hiển thị ACI (i) (Ma/V)
11: Hiển thị nhiệt độ của
IGBT (h) (0C)

Hệ số K được xác
0.1 – 160.0
định bởi người sử
dụng

00.08

1.0

Phiên bản phần
Chỉ đọc
mềm bo công suất

00.07

0

#.##

Dự phòng
Mật mã ngõ vào

0 – 9999

0


Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử

dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài
00.09

Mật mã cài đặt

0 – 9999

0

00.10

Dự phòng

00.11

Dự phòng

00.12

50Hz - Chọn điện
áp

0: 230/400V
1: 220/380V

0

Nhóm 1 các thông số cơ bản

01.00

Tần số đầu ra lớn
nhất (Fmax)

01.01

Tần số điện áp đầu 0.10 tới 600.0Hz
ra lớn nhất (Fbase)

60.00

Điện áp đầu ra lớn Series 115V/230V: 0.1 tới
nhất (Vmax)
255.0V
Series 460V: 0.1 tới 510.0V

220.0
440.0

01.02

01.03

01.04

50.00 tới 600.0Hz

Tần số điểm trung
0.10 tới 600.0Hz

bình /
điểm giữa (Fmid)
Điện áp điểm trung 115V/230V: 0.1 tới 255.0V
bình /
460V: 0.1 tới 510.0V
điểm giữa (Vmid)

60.00

1.50

10.0
20.0

01.05

Tần số đầu ra nhỏ
0.10 tới 600.0Hz
nhất (Fmin)

1.50

01.06

Điện áp đầu ra nhỏ Series 230V: 0.1 tới 255.0V
nhất (Vmin)
Series 460V: 0.1 tới 510.0V

10.0
20.0

Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử
dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài
01.07

Giới hạn trên của
tần số ngõ ra

01.08

Giới hạn dưới của
0.0 – 100.0%
tần số ngõ ra

0.1 – 120.0%

110.0

0.0

01.09

Thời gian tăng tốc 10.1 tới 600.0 giây hoặc 0.01
tới 600.0 giây

10.0

01.10

Thời gian giảm tốc 0.1 tới 600.0 giây hoặc 0.01
1
tới 600.0 giây

10.0

01.11

Thời gian tăng tốc 20.1 tới 600.0 giây hoặc 0.01
tới 600.0 giây

10.0

01.12

Thời gian giảm tốc 0.1 tới 600.0 giây hoặc 0.01
2
tới 600.0 giây

10.0

01.13

Thời gian tăng JOG 0.1 tới 600.0 giây hoặc 0.01
tới 600.0 giây

1.0

01.14

Thời gian giảm
JOG

0.1 tới 600.0 giây hoặc 0.01
tới 600.0 giây

1.0

01.15

Tần số JOG

0.10Hz – Fmax (Pr01.00)Hz

6.00


Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử
dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài

01.16

01.17

0: Tăng/giảm tốc tuyến tính
1: Tự động tăng, giảm tuyến
Tự động tăng/giảm
tính
tốc (xem giá trị cài
2: Tăng tuyến tính, giảm tự
đặt thời gian
động
tăng/giảm tốc)
3: Tự động tăng/giảm (cài đặt
bởi tải)
4: Tự động tăng/giảm (cài đặt
bởi thời gian tăng/giảm tốc)

Đường cong tăng
tốc hình chữ S

0.0 tới 100 giây hoặc 0.00 tới
10.00 giây

01.18

Đường cong giảm 0.0 tới 100 giây hoặc
tốc hình chữ S
0.00 tới 10.00 giây

01.19

Đơn vị thời gian
tăng giảm tốc

0: Đơn vị: 0.1giây
1: Đơn vị: 0.01giây

Nhóm 2 Các thông số vận hành

0

0.0

0.0

0


Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử
dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài

02.00

0: Dùng các phím lên/xuống
(UP/DOWN) hoặc các ngõ
vào đa chức năng. Tần số sử
Lệnh yêu cầu tần số dụng sau cùng được lưu lại
1: 0 - +10V từ AVI
nguồn chính thứ
2: 4 – 20mA từ ACI
nhất
3 : Truyền thông RS485 (RJ45)
4 : Biến trở trên bàn phím

1


Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử
dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài

02.01

02.02

02.03

Lệnh hoạt động
nguồn chính thứ
nhất

0: Điều khiển bằng bàn phím
1: Các tiếp điểm ngoại vi. Cho
phép sử dụng phím
STOP/RESET
2: Các tiếp điểm ngoại vi.
Không cho phép sử dụng phím
STOP/RESET
3: Truyền thông RS485 (RJ45). Cho phép sử dụng phím
STOP/RESET
4: Truyền thông RS485 (RJ45). Không cho phép sử dụng
phím STOP/RESET

0: STOP: Hãm dừng; E.F.:
Dừng tự do
1: STOP: Dừng tự do; E.F.:
Dừng tự do
2: STOP: Hãm dừng; E.F.:

Hãm dừng
Phương pháp dừng 3: STOP: Dừng tự do; E.F.:
Hãm dừng

Chọn tần số sóng
mang PWM

2 – 12kHz

1

0

8


Thông số Pr.

Giải thích

Cài đặt

Mặc định Người sử
dụng

Nhóm 0 thông số người dùng cài

02.04

02.05

02.06

0: Cho phép quay
Điều khiển
hướng/chiều quay thuận/nghịch 1: Không cho
phép quay nghịch 2: Không
của motor
cho phép quay thuận

Line start lockout

Mất tín hiệu ACI
(4-20mA)

0: Không cho phép. Trạng thái
vận hành không được thay đổi
thậm chí nguồn yêu cầu hoạt
động Pr.02.01 bị thay đổi
1: Cho phép. Trạng thái vận
hành không được thay đổi
thậm chí nguồn yêu cầu hoạt
động Pr.02.01 bị thay đổi
2: Không cho phép. Trạng thái
vận hành sẽ thay đổi nếu
nguồn yêu cầu hoạt động
Pr.02.01 được thay đổi
3: Cho phép. Trạng thái vận
hành sẽ thay đổi nếu nguồn
yêu cầu hoạt động Pr.02.01

được thay đổi

0: Giảm tần số về 0Hz
1: Dừng tự do & hiển thị lỗi
“AErr”
2: Tiếp tục hoạt động với tần
số lệnh yêu cầu sau cùng

0

1

1