1 thiết kế SCADA cho hệ thống cấp nước
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.41 MB, 41 trang )
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ SCADA CHO HỆ THỐNG
CUNG CẤP NƯỚC
GVHD: TS. Tạ Văn Phương
SVTH: Phan Trọng Hải – 17151196
Hồ Sĩ Đạt
– 17151179
NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH
• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ
• CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Đặt vấn đề
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Cung cấp đủ lượng nước
theo nhu cầu sử dụng?
Tiết kiệm năng lượng tối
đa?
Gia tăng tuổi thọ cho các
máy bơm?
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.2 Mục tiêu đề tài
Hệ thống tạo ra áp lực nước 0-100kPa,
lưu lượng nước tối đa 20 m3/h
Tiết kiệm năng lượng tối đa có thể
Kéo dài tuổi thọ cho máy bơm
Hệ thống điều khiển và giám sát qua
màn hình HMI, Web Server
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.3 Giải pháp
Hệ thống điều khiển sử dụng 3 máy
bơm cấp nước
Sử dụng biến tần
Các máy bơm chạy luân phiên
Sử dụng SCADA và Web Server để
điều khiển và giám sát thiết bị
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Quy mơ tịa nhà, chung cư cao tầng
Phương pháp 1: Bơm lên bể chứa nước trên mái.
Ưu điểm: Dự trữ được nước khi
mất điện máy bơm.
Hạn chế: Phải xây bể chứa nước
khá lớn trên mái.
Hình 2.1 Bơm nước lên bồn chứa nước
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Quy mơ tịa nhà, chung cư cao tầng
Phương pháp 2: Bơm trực tiếp đến từng tầng.
Ưu điểm: Không cần bể chứa nước
trên mái.
Hạn chế: Áp lực nước cấp khơng
đồng đều giữa các tầng.
Hình 2.2 Bơm trực tiếp lên từng tầng
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.2 Quy mô khu dân cư
Phương pháp 1: Sử dụng tháp nước (thủy đài).
Hình 2.3 Các tháp nước (thủy đài) trong lòng thành phố Hồ Chí Minh
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.2 Quy mô khu dân cư
Phương pháp 1: Sử dụng tháp nước (thủy đài).
Ưu điểm:
• Dự trữ được nước khi khơng
có điện.
• Cung cấp đủ lượng nước nhờ
thế năng dự trữ.
Hình 2.4 Sơ đồ mơ tả ngun lí hoạt động của tháp
nước (thủy đài)
Hạn chế:
• Xây dựng khó khăn, nguy
hiểm.
• Cơng tác bảo trì vất vả.
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.2 Quy mô khu dân cư
Phương pháp 2: Duy trì áp lực nước trong đường ống.
=> Đây là phương pháp nhóm lựa chọn thực hiện.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1 Sơ đồ khối hệ thống
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1 Sơ đồ khối hệ thống
Điều khiển & Giám sát
• Nhận lệnh từ PC/HMI.
• Nhận tín hiệu từ cảm biến.
• Gửi lệnh cho Biến tần.
• Biến tần nhận lệnh từ PLC, điều
khiển bơm.
• Cảm biến gửi tín hiệu về PLC.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.2 Sơ đồ kết nối PLC, Module, Thiết bị ngoại vi
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.3 Sơ đồ mạch động lực
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.4 Lựa chọn thiết bị
Điện áp
Điện áp ngõ
3P - 220VAC
vào
Máy bơm 3P- 220V
Công suất
2 Hp (1.5 kW)
Tần số
50Hz, 60Hz
Lưu lượng
nước
Số cực
Dòng định
mức
Contactor LS 9A
1.2 – 7.2
m3/h
Biến tần INVT
GD10
AC 1P - 220V
Truyền thông
Modbus RTU
Công suất
2.2KW
Loại động cơ
ĐC khơng
đồng bộ
3
Số cực
3
9A
Dịng làm việc
9-13 A
Dùng với
MC-9b ~
Cơng suất
4 kW
Cuộn hút
200-240VAC
Relay nhiệt
LS 9-13A
contactor
MC-40a
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.4 Lựa chọn thiết bị
Điện áp
10 - 24 VDC
Điện áp nguồn
24 VDC
Dải áp suất
0 - 100 kPa
I/O tích hợp
14 DI/10 DO
1-5V
Giao thức
Ethernet,
Tín hiệu ngõ
ra analog
Cảm biến áp suất
PSA-01
Tín hiệu ngõ
ra số
Điện áp nguồn
truyền thơng
Ngõ ra NPN
PLC S7-1200
Cổng truyền
thông
Số ngõ vào
24 VDC
analog
Công suất
Giao thức
truyền thông
Module CM 1241
D-sub
1.1 W
Số ngõ ra
analog
RS232/485
9 Pin
(female)
Module Analog I/O
SM 1234
Tín hiệu analog
Modbus
Profinet
4
2
+/- 10VDC,
0(4)-20 mA
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.5 Thiết kế phần mềm: Yêu cầu thiết kế
Hệ thống phải làm việc chính xác, đảm bảo
cung cấp đủ lượng nước theo yêu cầu
Hệ thống có thể hoạt động một cách tự động
hoặc thủ cơng
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.5 Thiết kế phần mềm: Yêu cầu thiết kế
Điều khiển và giám sát qua PC, Web Server
Hệ thống có khả năng chẩn đốn và thơng báo
lỗi
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.6 Sơ đồ trạng thái
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.7 Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát
Giao diện điều khiển gồm:
Giao diện đăng nhập.
Giao diện tổng quan.
Giao diện hiển thị các cảnh báo.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.7 Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát
Giao diện đăng nhập
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.7 Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát
Giao diện tổng quan
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.7 Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát
Giao diện hiển thị các cảnh báo
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.8 Thiết kế cảnh báo (Alarm)
Phân loại cảnh báo
Cảnh báo
Bơm hoạt động
Áp suất thấp
Áp suất cao
Bơm quá tải
Cảm biến hư hỏng
Loại
Hành động
Thông tin
Hiển thị thông báo bơm
hoạt động
Cảnh báo
Hiển thị thông báo ở trang
cảnh báo (Alarm)
Khẩn cấp
Dừng hệ thống, hiển thị
thông báo
