TỦ CHUYỂN ĐỔI NGUỒN TỰ ĐỘNG ATS

BÁO CÁO ĐỒ ÁN 2A
ĐỀ TÀI:
TỦ CHUYỂN ĐỔI NGUỒN TỰ ĐỘNG ATS


ATS là gì?
ATS (Automatic Transfer Switch) là hệ thống dùng chuyển đổi phụ tải (load), đang được
cung cấp từ lưới điện chính (Main Utility) sang nguồn dự phịng dùng máy phát điện
(Generator), khi lưới điện chính xảy ra các sự cố (mất điện, mất pha, điện áp nguồn giảm
quá thấp hay tăng quá cao…).
Khi lưới điện hoạt động ổn định và bình thường trở lại hệ thống ATS sẽ chuyển đổi phụ
tải vận hành với lưới điện chính và sau đó cắt dừng máy phát điện dự phịng.



Các yêu cầu đối với hệ thống ATS

Phát hiện mất điện lưới kể cả sự cố như sụt áp lưới trên 10%, mất pha, lệch pha, áp cao. Khi sự
cố xảy ra phải khởi động máy phát.


Đảm bảo điều khiển chuyển đổi qua lại: phụ tải – nguồn dự phòng và phụ tải – lưới .



Phát hiện trạng thái có điện lưới trở lại, chuyển tải và tự động dừng máy phát.



Có khả năng giải trừ các sự cố của máy phát khi khởi động.



Có chế độ dự phịng đó là điều khiển tự động và thao tác bằng tay đơn giản thuận tiện.


Khối chuyển mạch của hệ thống ATS

I , II – nguồn cung cấp ; BA- máy biến áp; AP1,AP2- áp tô mát bảo vệ mạch lực; CMchuyển mạch ; SS1 , SS2 – Khối so sánh ; KĐ – khối khởi động máy phát ; DZ – Máy diezel
; G – Máy phát điện.
ATS lưới – lưới.

ATS lưới - máy phát


Mạch điều khiển của hệ thống ATS
ATS lưới – lưới

Với ATS lưới – lưới thì mạch điều khiển bao gồm các khâu:


Khâu nhận biết điện áp lưới 1.



Khâu nhận biết điện áp lưới 2 .



Khâu điều khiển.



Khâu đóng cắt.


Mạch điều khiển của hệ thống ATS
ATS lưới – Máy phát

Với ATS lưới- máy phát mạch điều khiển có các khâu như sau:


Khâu phát hiện điện áp lưới.



Khâu phát hiện điện áp máy phát.



Khâu khởi động máy phát.



Khâu điều khiển.



Khâu đóng cắt.

Các khoảng thời gian trễ chuyển mạch
Trong quá trình chuyển mạch của hệ thống, chúng ta cần thực hiện những khoảng thời
gian trễ. Dựa theo tài liệu của các nhà sản xuất, chúng ta có thể liệt kê các khoảng thời gian trễ
như sau:








TDNE (Time Delay Normal-to-Emergency):
TDEN (Time Delay Emergency-to-Normal):
TDEC (Time Delay Engine Cooldown):
TDES (Time Delay Engine Start):
TDON (Time Delay Off-to-Normal):
TDOE (Time Delay On-to-Emergency):


GIỚI THIỆU VỀ PLC
PLC là gì?
PLC  (Programmable Logic Controller), là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho
phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thơng qua một ngơn ngữ lập trình.
Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được
kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ
như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm.


GIỚI THIỆU VỀ PLC

Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối ( bộ
điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn
các yêu cầu sau :
+ Lập trình dể dàng , ngơn ngữ lập trình dể học .
+ Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản , sửa chữa.
+ Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những
chương
trình phức tạp.
+ Hồn tồn tin cậy trong mơi trường cơng nghiệp .
+ Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính , nối
mạng , các mơi Modul mở rộng.
+ Giá cả cá thể cạnh tranh được.


GIỚI THIỆU VỀ PLC
Bộ Nhớ (Memory):
Có nhiều loại bộ nhớ khác nhau, đây là nơi lưu trữ trạng thái hoạt động của hệ thống, và
bộ nhớ của người sử dụng.
Để dảm bảo cho PLC hoạt động, phải cần có bộ nhớ để lưu trữ chương trình, đơi khi cần
mở rộng bộ nhớ để thực hiện các chức năng khác như:
Vùng đệm tạm thời lưu trữ trạng thái của các kênh xuất/nhập được gọi là RAM xuất/ nhập.
Lưu trữ tạm thời các trạng thái của các chức năng bên trong: Timer, Counter, Relay.


GIỚI THIỆU VỀ PLC
Bộ Nhớ (Memory):
Bộ nhớ gồm có những loại sau:
Bộ nhớ chỉ đọc (ROM: read only memory): ROM khơng phải là một bộ nhớ khả biến, nó có thể lập trình chỉ
một lần.
Bộ nhớ ghi đọc (RAM ): là một bộ nhớ thường được dùng để lưu trữ dữ liệu và chương trình của người sử

dụng. Dữ liệu trong RAM sẽ bị mất đi nếu nguồn điện bị mất, tuy nhiên vấn đề này được giải quyết bằng
cách gắn thêm vào RAM một nguồn điện dự phòng.
Bộ nhớ chỉ đọc chương trình và xố được: ( EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory):
EPROM kết hợp khả năng truy linh động của RAM và tính khả biến của EPROM, nội dung trên EPROM
có thể bị xố và lập trình bằng điện, tuy nhiên chỉ giới hạn trong một số lần nhất định.


GIỚI THIỆU VỀ PLC
Nguyên lý hoạt động của PLC
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được
chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình , sẽ đóng hay ngắt
các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ
các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song :
+ Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau. 
+ Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu. 
+ Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển đồng bộ các
hoạt động trong PLC .


GIỚI THIỆU VỀ PLC
PHÂN LOẠI PLC:
Đầu tiên là khả năng và giá trị cũng như nhu cầu về hệ thống, sẽ giúp người sử dụng cần
những loại PLC nào.
Nhu cầu về hệ thống được xem như là một nhu cầu ưu tiên nó giúp người sử dụng biết cần loại
PLC nào và đặc trưng của từng loại để dễ dàng lựa chọn.
Các nhà thiết kế phân PLC ra thành các loại sau:
Micro PLC, PLC cỡ nhỏ, PLC cỡ trung bình, PLC cỡ lớn, PLC rất lớn.

GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200
Họ PLC S7 là một họ PLC mạnh, tốc độ xử lý cao, khả năng quản lý bộ nhớ tốt, kết nối
mạng công nghiệp.
Hiện nay họ PLC S7 gồm có S7-200, S7-300, S7-400
Mỗi một thế hệ PLC lại có nhiều chủng loại CPU khác nhau.
Đối với PLC S7, có thể thực hiện các phép tốn logic, đếm, định thời, các thuật toán phức
tạp và thực hiện truyền thông với các thiết bị khác.


GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200
Đặc Trưng Kỹ Thuật Của PLC S7-200 CPU 224:


GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200
Đặc Trưng Kỹ Thuật Của PLC S7-200 CPU 224:


GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200
Đặc Trưng Kỹ Thuật Của PLC S7-200 CPU 224:


GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200
Lựa Chọn Ngơn Ngữ Lập Trình
Lập trình cho S7 200 và các PLC khác của hãng Siemens dựa trên 3 phương pháp cơ bản:
Phương pháp hình thang (Ladder logic _ LAD).
Phương pháp khối hàm (Function Block Diagram _ FBD).
Phương pháp liệt kê câu lệnh (Statement List _ STL).


GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200

Lựa Chọn Ngơn Ngữ Lập Trình
Ngơn Ngữ Ladder
LAD là ngơn ngữ lập trình bằng đồ họa. Nhữnh thành phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng
với những thành phần cơ bản dùng trong bảng mạch rơle.
Ngôn Ngữ STL
Là phương pháp thể hiện chương trình dưới dạng tập hợp các câu lệnh. Để tạo ra một chương
trình bằng STL, người lập trình cần phải hiểu rõ phương thức sử dụng 9 bit trong ngăn xếp
(stack) logic của S7 200.


GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200
Lựa Chọn Ngơn Ngữ Lập Trình


TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ
Phân xưởng cơ khí dài 54m, ngang 18m, cấp điện áp 22/0.38 kV


TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ
Chia làm 4 tủ phân phối:


TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ
Chia làm 4 tủ phân phối:


TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ
Chia làm 4 tủ phân phối: