Đồ án HCMUTE: Thiết kế mô hình điều khiển và giám sát hệ thống ATS

• Tác giả: Huỳnh Hồng Đức
• Người hướng dẫn: ThS. Lưu Văn Quang
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện Tử
• Đề tài: Thiết kế mô hình điều khiển và giám sát hệ thống ATS
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI MỞ ĐẦU
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP
• 1.1. Lý do chọn đề tài.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
• 1.2. Mục đích và mục tiêu của đề tài
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 2.1. Khảo sát PLC CP1E-N20DR-A
• 2.1.1. Giới thiệu về PLC CP1E-N20DR-A
• 2.1.2. Các thành phần trên bộ CP1E-N20DR-A
• 2.1.3. Chức năng các vùng nhớ trong bộ CP1E-N20DR-A
• 2.1.4. Các tính năng của bộ CP1E-N20DR-A
• PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế hệ thống ATS tại HCMUTE

Đồ án tốt nghiệp tập trung vào thiết kế mô hình điều khiển và giám sát hệ thống ATS tại trường HCMUTE. Hệ thống ATS HCMUTE được thiết kế để đáp ứng nhu cầu tự động hóa quá trình chuyển mạch nguồn điện, đảm bảo cung cấp điện liên tục và ổn định. Việc sử dụng PLC CP1E-N20DR-A và HMI NB5Q-TW00B của Omron làm nền tảng cho phép giám sát và điều khiển hệ thống một cách linh hoạt và hiệu quả. Kiến trúc hệ thống ATS được thiết kế dựa trên các yêu cầu kỹ thuật cụ thể, bao gồm các chức năng bảo vệ và các khoảng thời gian trễ chuyển mạch. Phần mềm CX-Programmer được sử dụng để lập trình PLC CP1E-N20DR-A, trong khi phần mềm NB-DESIGNER Version 1 được dùng để thiết kế giao diện người máy trên màn hình NB5Q-TW00B. Mô phỏng hệ thống ATS cho phép kiểm tra và đánh giá hiệu quả của thiết kế trước khi triển khai thực tế. Quản lý hệ thống ATS được đơn giản hóa nhờ vào giao diện người máy trực quan và dễ sử dụng. An toàn hệ thống ATS được đảm bảo thông qua các biện pháp bảo vệ tích hợp trong thiết kế. Đồ án đánh giá hiệu quả hệ thống ATS thông qua các thử nghiệm và phân tích dữ liệu thu thập được.

1.1 Mô hình điều khiển ATS

Phần này tập trung vào mô hình điều khiển ATS. Điều khiển tự động hệ thống ATS được thực hiện thông qua PLC CP1E-N20DR-A, sử dụng ngôn ngữ lập trình phù hợp. Thuật toán điều khiển ATS được thiết kế để đảm bảo chuyển mạch nhanh chóng và an toàn giữa nguồn chính và nguồn dự phòng. Bài toán điều khiển ATS được giải quyết dựa trên các yêu cầu kỹ thuật cụ thể của hệ thống. Ứng dụng điều khiển tự động trong hệ thống ATS giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tăng độ tin cậy. Cơ sở dữ liệu ATS được lưu trữ và xử lý trên PLC, cung cấp thông tin cần thiết cho quá trình giám sát. Ngôn ngữ lập trình ATS được lựa chọn dựa trên tính khả thi và hiệu quả trong việc triển khai. Thiết kế hệ thống tự động bao gồm các thành phần chính như PLC, cảm biến, và các thiết bị chấp hành. Phát triển hệ thống ATS đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật điều khiển và lập trình PLC. Thực nghiệm hệ thống ATS được tiến hành để đánh giá hiệu quả của thuật toán điều khiển và xác định các thông số hoạt động tối ưu.

1.2 Mô hình giám sát ATS

Mô hình giám sát ATS sử dụng HMI NB5Q-TW00B để hiển thị trạng thái hoạt động của hệ thống. Phần mềm giám sát ATS cho phép người vận hành theo dõi các thông số quan trọng của hệ thống, bao gồm trạng thái nguồn điện, các thiết bị đóng cắt, và các thông báo lỗi. Giải pháp giám sát ATS được thiết kế để cung cấp thông tin rõ ràng và trực quan, giúp người vận hành dễ dàng phát hiện và xử lý sự cố. Thiết kế giao diện giám sát tập trung vào tính dễ sử dụng và trực quan. Kiểm tra giám sát hệ thống ATS được thực hiện liên tục để đảm bảo hoạt động ổn định. Dữ liệu giám sát ATS được lưu trữ và phân tích để đánh giá hiệu suất hệ thống. Phát triển phần mềm giám sát ATS đòi hỏi kinh nghiệm trong thiết kế giao diện người máy và xử lý dữ liệu. Cổng giao tiếp ATS được lựa chọn để đảm bảo truyền dữ liệu chính xác và nhanh chóng giữa PLC và HMI. Công nghệ ATS được áp dụng trong mô hình này giúp tăng cường tính hiệu quả và độ tin cậy. Triển khai giám sát ATS đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa phần cứng và phần mềm.

1.3 Triển khai và đánh giá hệ thống

Triển khai hệ thống ATS bao gồm việc lắp đặt, cấu hình và thử nghiệm hệ thống trong điều kiện thực tế. Thử nghiệm hệ thống ATS được thực hiện để kiểm tra chức năng và hiệu suất của hệ thống. Đánh giá hệ thống ATS dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật như độ tin cậy, tốc độ phản hồi, và độ chính xác. Kết quả thử nghiệm hệ thống ATS được phân tích để xác định các điểm mạnh và yếu của thiết kế. Tối ưu hệ thống ATS được thực hiện dựa trên kết quả đánh giá để cải thiện hiệu suất. An toàn trong triển khai hệ thống ATS được đảm bảo thông qua các quy trình an toàn nghiêm ngặt. Chi phí triển khai hệ thống ATS cần được xem xét để đảm bảo tính kinh tế. Hướng phát triển hệ thống ATS trong tương lai có thể bao gồm việc tích hợp các công nghệ tiên tiến như Internet of Things (IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI). Tài liệu tham khảo hệ thống ATS cung cấp thông tin chi tiết về các khía cạnh kỹ thuật của hệ thống. Nghiên cứu hệ thống ATS đóng góp vào việc phát triển công nghệ tự động hóa trong lĩnh vực điện.