Đồ Án Thi Công Mô Hình Đo Và Giám Sát Độ Rung Động Của Máy Bằng PLC S7-1200

• Tác giả: Trần Quốc Duy
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Trí Viễn
• Trường học: Trường Đại Học Tôn Đức Thắng
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
• Đề tài: Thi Công Mô Hình Đo Và Giám Sát Độ Rung Động Của Máy Bằng PLC S7 1200
• Loại tài liệu: đồ án tổng hợp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Giới thiệu chung đề tài
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Dự kiến kết quả
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỘNG CƠ BA PHA TRONG CÔNG NGHIỆP
• 2.1. Động cơ điện ba pha trong công nghiệp
• 2.2. Một số lỗi hư hỏng thường gặp cần phải bảo trì dự đoán
• 2.2.1. Motor có tiếng kêu bất thường
• 2.2.2. Motor quá nóng
• 2.2.3. Motor rung động mạnh
• 2.2.4. Motor lúc chạy lúc dừng hoặc không quay
• 2.2.5. Motor có mùi khét, khói bốc lên, có lửa, tiếng nổ
• 2.3. Hệ thống giám sát vận hành nhà máy SCADA
• 2.3.1. Hệ thống Scada
• 2.3.2. Hệ thống phân tán
• 2.3.3. Hệ thống web Scada
• 2.4. Tổng quan về PLC
• 2.5. Lập trình PLC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC A: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TRÊN TIA PORTAL

Tóm tắt

I. Giới thiệu và Mục tiêu

Đồ án "Thi công mô hình đo và giám sát độ rung động của máy bằng PLC S7-1200" tập trung vào việc xây dựng một hệ thống giám sát và điều khiển từ xa cho động cơ ba pha trong công nghiệp. Mục tiêu chính là ứng dụng kiến thức về PLC, SCADA, và điều khiển quá trình để giải quyết bài toán giám sát từ xa, đồng thời tích hợp khả năng dự đoán bảo trì dựa trên đo lường nhiệt độ và độ rung. Đồ án hướng đến việc nâng cao hiệu quả vận hành, giảm thiểu chi phí bảo trì, và tăng tuổi thọ của động cơ. Việc giám sát từ xa qua internet và khả năng mở rộng hệ thống là những yếu tố quan trọng được đề cập. Đồ án cũng nhấn mạnh việc áp dụng công nghệ hiện đại như điện toán đám mây và thiết bị di động để tối ưu hóa quá trình giám sát và điều khiển. "Phương pháp điều khiển giám sát từ xa phải đảm bảo khả năng mở rộng của hệ thống và sự tin cậy cũng như những ứng dụng mở rộng như sử dụng các thiết bị điện thoại thông minh vào điều khiển hệ thống giúp đơn giản và trực quan hóa cho những kỹ sư vận hành hệ thống và cả những nhà quản lý." Đoạn trích này cho thấy tầm nhìn của đồ án về một hệ thống giám sát hiện đại, tiện lợi và dễ sử dụng.

II. Cơ sở lý thuyết và Công nghệ

Đồ án dựa trên nền tảng lý thuyết về động cơ ba pha, hệ thống SCADA, và PLC. Các lỗi thường gặp của động cơ như tiếng kêu bất thường, quá nóng, và rung động mạnh được phân tích để làm cơ sở cho việc dự đoán bảo trì. Đồ án cũng đề cập đến các kiến trúc SCADA khác nhau, từ hệ thống tập trung đến hệ thống phân tán và Web SCADA, nhấn mạnh sự cần thiết của việc giám sát từ xa qua internet. "Với sự phát triển và phủ song của mạng internet việc kết nối các nhà máy từ xa ... thông qua internet là hoàn toàn có thể." Đoạn này cho thấy sự nhận thức về xu hướng công nghệ và ứng dụng của nó vào bài toán thực tế. PLC S7-1200 được chọn làm bộ điều khiển trung tâm, kết hợp với biến tần V20 và cảm biến rung QM42VT1. Giao tiếp RS485 và chuẩn Modbus được sử dụng để truyền thông giữa các thiết bị. Phần mềm WinCC Unified được sử dụng để thiết kế giao diện SCADA và triển khai trên web server. Việc sử dụng các công nghệ này cho thấy sự cập nhật và tính ứng dụng cao của đồ án.

III. Thiết kế và Triển khai Hệ thống

Đồ án trình bày chi tiết về thiết kế và thi công mô hình, bao gồm sơ đồ khối hệ thống, danh sách thiết bị, bản vẽ thiết kế, và cấu hình hệ thống. Việc kết nối PLC S7-1200 với Gateway, lập trình truyền thông Modbus, và kết nối cảm biến không dây được mô tả rõ ràng. "Thiết kế chương trình điều khiển PLC cho hệ thống, kết nối với mô hình thật để kiểm tra tính đúng đắn của chương trình." Câu này thể hiện tính thực tiễn của đồ án, không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn được kiểm chứng bằng thực nghiệm. Giao diện SCADA được thiết kế trên WinCC Unified, bao gồm các chức năng giám sát, điều khiển, cảnh báo, và hiển thị xu hướng dữ liệu. Việc cấu hình địa chỉ IP cho web server cho phép truy cập hệ thống từ xa qua internet. Đồ án cũng đề cập đến việc lập trình PLC để điều khiển động cơ và xử lý dữ liệu từ cảm biến.

IV. Kết quả và Đánh giá

Đồ án trình bày kết quả thực hiện phần cứng, phần mềm, và kiểm tra hoạt động của hệ thống. Mô hình phần cứng được xây dựng và kết nối thành công. Giao diện SCADA hoạt động đúng như thiết kế, cho phép giám sát và điều khiển động cơ từ xa. Dữ liệu từ cảm biến được hiển thị và lưu trữ trên SCADA, phục vụ cho việc phân tích và dự đoán bảo trì. "Trend của trang hệ thống" và "Trang Alarm" được đề cập cho thấy khả năng giám sát và cảnh báo của hệ thống. Đồ án kết luận bằng việc đánh giá những kết quả đạt được và đề xuất hướng phát triển trong tương lai. Giá trị thực tiễn của đồ án nằm ở việc cung cấp một giải pháp giám sát và điều khiển từ xa hiệu quả, giúp nâng cao hiệu suất vận hành và giảm thiểu chi phí bảo trì cho các hệ thống động cơ trong công nghiệp.