Báo cáo Đồ án Điều khiển hệ thống đài phun nước tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINHKHOA ĐIỆN   
ĐỒ ÁN 
MÔN HOC : ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 
Đề tài : Điều khiển hệ thống đài phun nước tự động 
Giáo viên bộ môn : PHAM VĂN TUẤN 
Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN MINH THƯ 
Sinh viên thực hiện : NGÔ XUÂN HIÊU 
 Lớp ĐH_Điện A_K2 
 Khoa Điện 
NỘI DUNG THỰC HIỆNĐIỀU KHIỂN ĐÀI PHUN NƯỚC TỰ ĐỘNG 
Yều cầu công nghệ 
Câu tạo và các thiết bị chấp hành 
Mô hình cấu tạo và mặt bằng 
Giản đồ thời gian 
Lưu đồ thuật toán 
Sơ đồ kết nối với thiết bị bên ngoài 
Sơ đồ mạch động lực cấp điện cho hệ thống 
Chương trình điều khiển và chạy mô phỏng 
Yêu cầu công nghệ của đài phun nước tự động : 
 - Hệ thống phun nước hoạt động : 
+ Hệ thống vòi phun trung tâm phun được 5s thì hệ thống các vòi ở giữa cùng phun 
+ Hệ thống vòi phun trung tâm phun được 10s thì hệ thống vòi phun ngoài cùng cùng phun 
+ Cả ba hệ thống vòi phun cùng phun 5s thì dừng 5s 
+ Tiếp theo cả 3 hệ thống vòi đồng loạt phun 5s rồi lại dừng 5s 
+ Tiếp theo hệ hệ thống các vòi ngoài cùng phun 5s rồi dừng , hệ thống các vòi ở giữa phun 5s rồi dừng , vòi phun trung tâm phun 5s rùi dừng 5s 
+ Tiếp theo cả 3 hệ thống cùng phun trong 15s rồi nghỉ 5s, hết 1 chu kỳ phun nước 
+ Chu kỳ đó được lăp đi lặp lại trong thời gian phun nước 
 - Hệ thống phun nước hoạt động hàng ngày , tự động phun nước từ 7h sáng phun đến 22h đêm 
 - Hệ thống đèn trang trí tự động bật từ 19h đến 22h 
 - Hệ thống đèn chiếu sáng tự động bật từ 19h đến 5h sáng ngày hôm sau 
 - Khi trời mưa thì dừng hệ thống phun và tắt hệ thống đèn trang trí , hết mưa hoạt động trở lại bình thường 
 - Khi mức nước trong bể của đài phun nước thấp hơn mức nước cho phép thì tự động bơm nước bổ sung vào , khi đầy nước thì dừng bơm 
 - Có các thiết bị bảo vệ 
Cấu tạo và các thiết bị của Đài phun nước tự động : 
Đài phun nước tự động được thiết kế với các thiết bị : 
 - Đài phun nước được thiết kế với 2 Máy bơm nước và 1 bình nén áp lực 
 + Một máy bơm nước bổ sung cho bể nước của đài phun nước , được điều khiển bởi công tắc tơ 1 
 + Một máy bơm nước cao áp cấp nước liên tục cho bình nén áp lực nước trong thời gian phun nước , bơm nước từ bể nước của đài phun nước vào bình nén áp lực , máy bơm nước được điều khiển bởi công tắc tơ 2 
 + Bình nén có cảm biến áp suất trong bình , khi áp suất trong bình vượt quá mức cho phép thì van xả nước ( van 4 ) mỏ xả nước để giảm áp suất suống mức cho phép thì đóng lại 
 - Ba hệ thống vòi phun : 
 + Hệ thống 1 : Một vòi phun nước trung tâm được điều khiển bằng 1 van mở , ngắt nước ( van 1 ) 
 + Hệ thống 2 : Tổ hợp các vòi phun ở giữa , các vòi phun này được điều khiển bởi 1 van mở , ngắt nước ( van 2 ) 
 + Hệ thống 3 : Tổ hợp các vòi phun ngoài cùng , các vòi phun này được điều khiển bởi 1 van mở , ngắt nước ( van 3 ) 
 - Hai hệ thống đèn : 
 + Hệ thống các đèn trang trí được cấp điện bởi 1 công tắc tơ 3 
 + Hệ thống các đèn chiếu sáng cho đài phun nước được cấp điện bởi 1 công tắc tơ 4 
 - Thiết bị bảo vệ : 
 + Cảm biến mức nước trong bể của đài phun nước : dùng cảm biến mức nước ( cảm biến bể thiếu nước và cảm biến nước đầy ) 
 + Cảm biến mưa : dùng bộ cảm biến mức nước Rain birb 
 + Cảm biến áp suất của bình nén : dùng cảm biến áp suất , cảm biến 2 mức áp suất ( mức áp suất cho phép và mức áp suất quá cao ) 
 + Rơ le nhiệt 
Mô hình cấu tạo và mặt bằng đài phun nước tự động : 
CB 
Trời mua 
Giản đồ thời gian : 
Giản đồ thời gian hệ thống hoạt động trong ngày : 
các hệ thống 
thời gian 
1 ngày 
1h 
HT phun nước 
HT đèn trang trí 
HT đèn c/s 
Bơm cao áp 
Giản đồ thời gian đóng mở các van cấp nước cho vòi phun : 
5s 
van 1 
van 2 
van 3 
1 chu kỳ 
các van cấp nước 
Thời gian 
Lưu đồ thuật toán điều khiển : 
Đ 
S 
Đ 
S 
Đ 
S 
S 
Đ 
Đ 
Đ 
Đ 
Đ 
Đ 
S 
S 
S 
S 
S 
S 
Đ 
S 
S 
Đ 
Đ 
CB 
áp 
suất 
Mở van 
xả 
nước 
START 
 ≥19h 
<5h 
Bật 
HT 
đèn 
c/s 
Rơ le 
nhiệt 
CB 
thiếu 
nước 
CB 
đầy 
nước 
Bơm 
nước 
bổ 
sung 
dừng 
bơm 
nước 
b/s 
Rơ le 
nhiệt 
≥7h 
≤22h 
CB 
trời mưa 
Bật 
bơm 
cao 
áp 
t/h 
CT 
phun 
nước 
Rơ le 
nhiệt 
 STOP 
Bật 
HT 
đèn 
t/t 
Rơ le 
nhiệt 
≥19h 
≤22h 
CB 
trời mưa 
Lưu đồ thuật toán chương trình điều khiển các vòi phun nước : 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
 S 
Đ 
Thực hiện 
Chương trình 
phun 
nước 
 00≤x≤15 
 20≤x≤25 
 40≤x≤45 
 50≤x≤65 
Mở 
van 
1 
 05≤x≤15 
 20≤x≤25 
 35≤x≤40 
 50≤x≤65 
Mở 
van 
1 
 10≤x≤15 
 20≤x≤25 
 30≤x≤35 
 50≤x≤65 
Mở 
van 
1 
 STOP 
CB 
mưa 
Đ 
S 
Sơ đồ kết nối với thiết bị ngoài : 
SIEMENS 
SIMATIC S7 _ 200 
CPU 214 
 L1 0.0 0.1 0.2 * 2L 0.3 0.4 0.5 * 3L 0.6 0.7 1.0 1.1 N L1 AC 
 M1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+ 
Mạch động lực cấp điện cho hệ thống : 
L3 
L2 
L1 
HT 
ĐÈN C/S 
HT 
ĐEN TT 
 220/380V 
L0 
ĐC 
BƠM 
BS 
CTT 1 
ĐC 
BƠM 
CA 
CTT 2 
CTT 4 
CTT 3 
3 
4 
5 
6 
7 
M 
0 
1 
2 
3 
2 
1 
0 
M 
0 
1 
2 
L 
3 
4 
5 
L 
6 
7 
L 
SIMATIC 
S7_200 
CPU 214 
AC 
VAN 1 
VAN 2 
VAN 3 
VAN 4 
~ 
~ 
~ 
Chương trình điều khiển và chạy mô phỏng : 
Mô phỏng trên phân mêm mô phỏng 
LỜI KẾT 
 Trong quá trình thực hiện đề tài , được sự giúp đỡ bổ sung kiến thức PLC của thầy cô giáo . Đặc biệt là nhờ sự hướng dẫn nhiệt tình của Cô giáo hướng dẫn Nguyễn Minh Thư mà đề tài được hoàn thành đúng thời gian . Song do bản thân còn thiếu kinh nghiệm thực tế , kiến thức về PLC chưa sâu rộng nên nội dung thực hiện khó tránh khỏi sai sót rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô giáo và bạn bè .  
 Em xin chân thành cảm ơn