Luận Văn Điều khiển và giám sát hệ thống kênh thủy lợi tỉnh Tây Ninh bằng PLC

PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THIẾT


Chöông I : MỞ ĐẦU


I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, đất nước ta bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại

hóa, để quá trình này phát triển nhanh chúng ta cần tập trung đầu tư vào các

dây chuyền sản xuất tự động hóa, nhằm mục đích giảm chi phí sản xuất, nâng cao năng suất lao động và cho ra sản phẩm có chất lượng cao. Một trong những phương án đầu tư vào tự động hoá là việc ứng dụng PLC vào các dây chuyền sản xuất.

Việc thực hiện một hệ thống bơm tự đông có thể được sử dụng trong nhiều lỉnh vực như: thủy Lợi, nước sinh hoạt, hóa chất dầu khí, nước giải khác nói chung là việc thực hiện quá trình kết hợp của nhiều thiết bị được sủ dụng rộng rải trong thực tế, nhằm phục vụ cho cuộc sống, sinh hoạt và sản xuất.

Bình thường động cơ không thể làm việc theo ý muốn của con người mà phải kết hợp với nhiều thiết bị mới cò thể đạt được kết quả như mong đợi.Việc bơm theo lưu lượng, quan sát mực nước, khẩu độ mở của từ xa không thể thực hiện bằng tay hay mắt thường mà phải sử dụng đến thiết bị điện tử. Nó mang lại tính hiệu quả và tính chính xác cao, với sự giúp đỡ của công nghệ máy móc và thiết bị hiện đại con người thực hiện việc vận hành, điều tiết các cửa van lớn, bơm đóng mở bằng điện, các loại cảm biến như: cảm biến lưu lượng, cảm biến đo mức, cảm biến áp suất, cảm biến đo độ pH, đã giúp con người thực hiện một cách hiệu quả, chính xác cao mà con người không cần dùng đến sức lực quá nhiều trong các thao tác vận hành và giám sát mực nước

Trong thời đại công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, máy tinh không là thiết bị xa lạ với con người. vì vậy việc ứng dụng máy tính vào rất nhiều lĩnh vực đã giúp con người đạt được hiệu quả cũng như năng suất làm việt cao. Thậm chí khi thực hiện việc điều khiển hay giám sát, con người không cần chạm vào thiết bị mà vẫn có thể thực hiện được quá trình giám sát và điều khiển một cách dể dàng. Việc kết nối thiết bị với máy tính bằng các bộ điều khiển có thể lập trình được như PLC, Vijeo Citect.

Đối với những tính năng tiện ích của hệ thống PLC nên hiện nay bộ

điều khiển này đang được sử dung rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau. Một trong những ngành đang phát triển mạnh mẽ nhất hiện nay đó là ngành xây dựng và việc ứng dụng PLC vào trong ngành xây dựng là một việc làm sẽ đem lại hiệu quả cao và rất phù hợp, như hệ thống trộn bê tông, pha trộn chất lỏng, và điển hình trong luận văn này em xin được đề cập đến hệ thống bơm và điều khiển bằng s7-200


II. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:


Từ yêu cầu của Luận văn, cũng như khả năng về kiến thức cũng như điều kiện thời gian không cho phép, xa Thành Phố Hồ Chí Minh nên khó tiếp cạn được các thiết bị điện tử công nghiệp.Do vậy đề tài này, bản thân em thấy còn nhiều hạn chế. Chưa có sử dụng được Modul ANALOG, chưa tính được lưu lượng bơm quan sát và thu thập dữ liệu tại từng vị trí.

Bên cạnh đó Tây Ninh là tỉnh giáp biên giới tây nam, điều kiện kinh tế chưa phát triển nguồn kinh phí còn giới hạn. Trong khi đó Thủy Lợi hiện nay đang phục vụ hoàn toàn miễn phí cho nông dân. Các thiết bị chủ yếu lắp đặt ở ngoài trời, rất khó quản lý nên chưa dám đầu tư lớn.


III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU


Hiện tại ngành thủy Lợi Tây Ninh đã và đang kiên cố hóa kênh mương do WRAP đầu tư. Khoảng 70% đã được bê tông hóa nhưng công tác điều tiết nước và quan trác mực nước là do công nhân trực tiêp vận hành bằng tay và phải chạy đến vị trí đó mới quan trác được.

Để loại bỏ cách làm việc thủ công ấy, chỉ bằng một thao tác đơn giản, đưa bộ điểu khiển lập trình PLC vào để thực hiện cụ thể một hệ thống hoàn toàn Tự Động vận hành, quan sát và điều tiết.


IV. HƯỚNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:


- Nghiên cứu mô hình trạm bơm nước tưới nông nghiệp

- Tìm hiểu và nghiên cứu PLC S7 – 200

- Viết chương trình.

- Chạy chương trình trên PLC (CPU 222)

- Tìm hiểu về VIJEO CITEC 7.0 (Scada)

- Nguyên tắc hoạt động của cảm biến

- Thi công mô hình và phần cứng


IV. SƠ LƯỢC VÀ NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN:


- Cho khối lượng nước thích hợp vào bồn 1( nguồn nước)

- Bật công tắc nguồn, cưỡng bức PLC

- Mở máy tính chọn chọn chương trình Vijeo citec rồi ta có thể điều khiển ở chế độ Auto hoặc Menu.

* Chọn Auto:

+ Ấn StaPLC điều khiển cho 2 Motor hoạt động, đồng thời motor còn lại kéo cửa van lên.

+ Nước chảy xuống bồn 3 (kênh nhánh) cho đến khi nào mực nước lên tới mực nước thiết kế .

+ Cảm biến que tác động đến PLC sau đó PLC điều khiển cho motor 3 hoạt động hạ cửa van xuống.

+ Cảm biến quang phát hiện cửa van đã đống kín miệng xả sẻ tác động đến PLC kiểm tra rồi truyền lệnh cho motor 3 dừng lại.

+ Motor 1 và 2 vẩn tiếp tục bơm cho đến khi mực nước lên đến cao trình thiết kế của kênh cảm biến que ở bồn 2 tác động về PLC , PLC kiểm tra rồi ra lệnh cho motor bơm 1và 2 dừng lại.

+ Tùy theo độ mở cửa ở bồn 3( nhu cầu sử dụng nước của người dân) mà mực nước có thể thay đổi trong phạm vi cho phép.

* Chọn Menu:

- Ta có thể chọn motor 1 hoặc motor 2 hay cả hai motor cùng một lúc. Tùy theo lượng nước ở bồn 2 và bồn 3 mà ta có thể thay đổi khẩu độ mở cửa van cho hợp lí nhất.