GIÁM SÁT ÁP SUẤT NƯỚC TRONG BỂ CHỨA ĐỂ ĐIỀU CHỈNH CUNG CẤP NƯỚC

TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ





BÁO CÁO MÔN HỌC
Đề tài:
“GIÁM

SÁT ÁP SUẤT NƯỚC TRONG BỂ CHỨA ĐỂ ĐIỀU
CHỈNH CUNG CẤP NƯỚC”

GVHD: Th.S TẠ VĂN PHƯƠNG

SVTH: Nguyễn Đình Chiến

MSSV: 16842093

Niên khóa: 2016-2018

TP. Hồ Chí Minh, Tháng 05/2018


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

1. Sơ đồ điều khiển và giám sát hệ thống mức nước...................................................... 3

1.1. Sơ đồ khối hệ thống........................................................................................................ 3
1.2. Quy trình công nghệ....................................................................................................... 3
2. Thiết bị phần cứng....................................................................................................... 5

2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.
2.10.
2.11.

2.1. PLC S7-300:........................................................................................................... 5
2.2. CPU 313C 2DP:..................................................................................................... 7
Module Analog Input..................................................................................................... 9
Module Digital Output................................................................................................. 10
Module Digital Input.................................................................................................... 11
Cảm biến áp suất:......................................................................................................... 11
Động cơ bơm: Enertech Type 4kW............................................................................. 13
Nút nhấn: 800F 22 mm Push Buttons.......................................................................... 13
Đèn báo: SE-IND-22D-S3-MV.................................................................................... 14
Contactor 15
Overload (RN).............................................................................................................. 16

3. Sơ đồ kết nối hệ thống................................................................................................ 16
4. Chương trình điều khiển và mô phỏng..................................................................... 19
4.1. Cấu hình phần cứng...................................................................................................... 19
4.2. Mô phỏng..................................................................................................................... 22

5. Thiết kế SCADA......................................................................................................... 23
5.1. Thiết kế giao diện:........................................................................................................ 23
5.2. Thiết lập hiệu ứng nhập code cho các đối tượng.......................................................... 23
5.3. Kết quả hoạt động........................................................................................................ 24
6. Kết luận và đề xuất.................................................................................................... 26
6.1. Kết luận 26
6.2. Đề xuất 26

Trang 1


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

1. Sơ đồ điều khiển và giám sát hệ thống mức nước
1.1.

Sơ đồ khối hệ thống.

1.2.

Quy trình công nghệ

Trang 2


SV: Nguyễn Đình Chiến
-

-

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Nước từ sông hồ được bơm qua hệ thống bơm lên bể chứa có hệ thống lắng đọng và được xử lý
trước khi cung cấp đến người sử dụng. Trên đường ống cung cấp nước được trang bị một cảm
biến áp suất mục đích quản lý áp suất nước đủ cung cấp đến người sử dụng. Cảm biến đo áp
suất và đưa ra tín hiệu áp 0 – 5 VDC (trong datasheet NSX). PLC chuyển tín hiệu nhận được
thành giá trị 0-27648 đưa vào hàm SCALE FC105 chuyển đổi giá trị này tương đương từ 0-93
kPA. Kết hợp giá trị ngõ vào và xử lý tín hiệu đưa ra để điều khiển bật-tắt hệ thống bơm nhằm
đảo bảo mức nước đủ cung cấp, không bị thiếu hụt, giữ mức nước liên tục từ 15-93 kPA.
Điều khiển hệ thống bơm bằng áp suất nước: Khi bơm hoạt động, mức nước tăng lên trong bể
chứa đồng thời làm tăng áp suất nước, hệ thống được thiết kế tự động ngắt bơm cho đến khi áp
suất nước trong bể chứa giảm xuống dưới 93 kPA bơm tự động hoạt động lại.
Hệ thống cảnh báo áp suất nước: Đặt giới hạn trên 93 kPA, khi áp suất nước vượt ngưỡng cho
phép sẽ có đèn cảnh báo ALARM ÁP SUẤT CAO. Đặt giới hạn dưới 15 kPA, khi áp suất nước
hạ thấp dưới mức cho phép sẽ có đèn cảnh báo ALARM ÁP SUẤT THẤP.
Trên hệ thống mô phỏng WINCC hiển thị giá trị mức nước trong bể và giá trị cảm biến thu
được.
2. Thiết bị phần cứng
2.1.PLC S7-300:
Số lượng: 1
Tài liệu (s7300_module_data_manual_en-US_en-US.pdf) trang 32-34.

Trang 3


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Trang 4


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Trang 5


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

2.2. CPU 313C 2DP:
Số lượng: 1
Tài liệu: CPU 313C-2DP.pdf ; CPU 313C-2DP-OK.pdf
Simatic_S7_300_SpecificationsManual.pdf (Trang 177-184)

2.3.Module Analog Input: Số lượng: 1
Tài liệu:
Trang 6


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

s7300_module_data_manual_en-US_en-US.pdf (trang 370 – 385)

s7300_sm331_ai_8x12_bit_getting_started_en-US_en-US.pdf Analog input module SM 331;
AI 8 x 12 bit;(6ES7331-7KF02-0AB0)

Module Digital Output
Số lượng: 1

Trang 7


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Digital output module SM 322; DO 16 x DC 24 V/ 0.5 A; (6ES7322-1BH01-0AA0) Tài liệu:
s7300_module_data_manual_en-US_en-US.pdf (trang 151-154)
2.4. Module Digital Input:
Số lượng: 1

Digital input module SM 321; DI 16 x DC 24 V; (6ES7321-1BH02-0AA0) Tài liệu:
s7300_module_data_manual_en-US_en-US.pdf (trang 79-82)
2.5. Cảm biến áp suất:
Số lượng: 1
Tổng quan về cảm biến áp suất: PSA-C01CPR1/8
Cảm biến áp suất số nhỏ gọn điều khiển áp suất chính xác cao Ngõ ra 0-5 VDC/Tầm đo 0 –100
kPA

Trang 8


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Tài liệu:
Tiếng việt: 1448694593_Autonic_Pressure_sensor_PSA_PSB_series.pdf Tiếng Anh: Autonics
dong PSA - Catalogue 26012015054233-EN.pdf
Hướng dẫn sử dụng và đặc tính kỹ thuật: Autonics dong PSA - Manual 26012015054233.pdf
2.7.Động cơ bơm: Enertech Type 4kW Số lượng: 1
Tài liệu: DATASHEET MOTOR PUMP.pdf
Trang 9


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

2.8.Nút nhấn: 800F 22 mm Push Buttons Số lượng: 2
Tài liệu: 800f-br001_-en-p_2.pdf

2.9.Đèn báo: SE-IND-22D-S3-MV
Số lượng: 2

Trang 10


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Trang 11

SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

2.10. Contactor:
Số lượng: 1

2.11. Overload (RN): Số lượng: 1

Trang 12


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

3. Sơ đồ kết nối hệ thống

Trang 13


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

PLC S7-300. CPU 313C-2 DP:
Trang 14

SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

4.
cứng chương trình điều khiển và mô phỏng
4.1.

Cấu hình phần cứng:

Trang 15

Cấu hình phần


SV: Nguyễn Đình Chiến
-

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Cài đặt ngõ vào của modun AI:

4.2. Bảng symbol và chương trình điều khiển
4.2.1. Bảng symbol

Trang 16


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

4.2.2. Chương trình điều khiển

Trang 17


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Trang 18


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Trang 19


SV: Nguyễn Đình Chiến

4.3.

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Mô phỏng:

Trang 20


SV: Nguyễn Đình Chiến
5.

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

Thiết kế SCADA

5.1.

Thiết kế giao diện:

5.2.

Thiết lập hiệu ứng và nhập code cho các đối tượng:

Trang 21


SV: Nguyễn Đình Chiến

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

5.3.
Kết quả hoạt động
- Khi hệ thống trạng thái chạy:

-

Khi hệ thống trạng thái dừng:

Trang 22


SV: Nguyễn Đình Chiến

-

GVHD: Ths Tạ Văn Phương

6. Kết luận và đề xuất.
6.1.Kết luận
Sau đề tài môn học đã thu thập được một nguồn tài liệu chi tiết về PLC s7-300; CPU 313C-2
DP và các module digital/analog input/output.
Được tìm hiểu về các loại cảm biến áp suất và có sự lựa chọn phù hợp cho từng vị trí.
Viết chương trình điều khiển hệ thống bật/tắt hệ thống bơm, điều khiển thông qua giá trị cảm
biến áp suất
Thiết kế được giao diện điều khiển trên WINCC, kết nối và điều khiển thành công giữa
WINCC VÀ SIMATIC S7 V5.5.
6.3. Đề xuất
Cung cấp một số tài liệu chi tiết về SIMATIC và WINCC.
Trang bị kỹ hơn các kiến thức về các module PLC để nắm vững cách kết nối và vận hành thành
thạo.

Trang 23