Thiết kế và xây dựng mô hình PLC điều khiển 5 quạt thông gió cho hệ thống nhà xưởng

• Tác giả: Nguyễn Văn Thành
• Người hướng dẫn: T.S Nguyễn Đức Minh
• Trường học: Trường Đại học Dân lập Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Thiết kế và xây dựng mô hình PLC điều khiển cho 5 quạt thông gió cho hệ thống nhà xưởng
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ CẤU TRÚC HỌ PHẦN CỨNG PLC S7-200
• 1.1. Cấu trúc phần cứng - PLC
• 1.2. Phân Loại
• 1.3. Chế độ làm việc và vòng quét
• 1.4. Các thiết bị phụ trợ
• 1.5. Ngôn ngữ lập trình
• 1.6. Ứng dụng PLC
• 1.7. Cấu trúc phần cứng họ PLC S7-200
• 1.7.1. Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn của họ PLC S7-200
• 1.7.2. Tính năng của PLC S7-200
• 1.7.3. Cấu trúc bộ nhớ CPU
• 1.7.4. Đơn vị cơ bản của S7-200
• 1.8. Các lệnh vào ra
• 1.9. Timer
• 1.10. Counter

I. Thiết kế mô hình PLC

Phần này tập trung vào việc thiết kế mô hình PLC để điều khiển hệ thống 5 quạt thông gió trong nhà xưởng. PLC (Programmable Logic Controller) được chọn làm trung tâm điều khiển do khả năng lập trình linh hoạt và độ tin cậy cao. Mô hình được thiết kế dựa trên cấu trúc phần cứng của PLC S7-200, với các module mở rộng để đáp ứng yêu cầu điều khiển. Quá trình thiết kế bao gồm việc lựa chọn các thành phần phần cứng, tính toán thông số kỹ thuật và xác định các yêu cầu điều khiển cụ thể.

1.1. Cấu trúc phần cứng PLC

Cấu trúc phần cứng PLC bao gồm CPU, bộ nhớ chương trình, module vào/ra và các thiết bị phụ trợ. PLC S7-200 được chọn do kích thước nhỏ gọn và khả năng mở rộng lên đến 7 module. Các module vào/ra được sử dụng để kết nối với quạt thông gió và các cảm biến trong nhà xưởng. Bộ nhớ chương trình được lập trình để thực hiện các thuật toán điều khiển logic, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.

1.2. Tính toán thông số kỹ thuật

Việc tính toán thông số kỹ thuật bao gồm xác định công suất quạt, số lượng quạt, và các yêu cầu về tốc độ gió. Các thông số này được sử dụng để lựa chọn module vào/ra phù hợp và cấu hình chương trình điều khiển. Các bộ đếm và timer trong PLC được sử dụng để điều chỉnh thời gian hoạt động của quạt, đảm bảo hệ thống hoạt động theo yêu cầu thực tế.

II. Xây dựng mô hình PLC

Phần này mô tả quá trình xây dựng mô hình PLC để điều khiển hệ thống quạt thông gió. Mô hình được xây dựng dựa trên thiết kế đã được tính toán, với các bước cụ thể bao gồm lắp đặt phần cứng, lập trình PLC và kiểm tra hệ thống. Hệ thống điều khiển PLC được tích hợp với các cảm biến và quạt thông gió, đảm bảo khả năng tự động hóa và giám sát liên tục.

2.1. Lắp đặt phần cứng

Quá trình lắp đặt phần cứng bao gồm việc kết nối PLC với các module vào/ra, cảm biến và quạt thông gió. Các module được lắp đặt theo sơ đồ thiết kế, đảm bảo tính chính xác và an toàn. Các kết nối được kiểm tra kỹ lưỡng để tránh lỗi trong quá trình vận hành.

2.2. Lập trình PLC

Lập trình PLC được thực hiện bằng ngôn ngữ LAD (Ladder Logic), phù hợp với người quen thiết kế mạch điều khiển logic. Chương trình được viết để điều khiển 5 quạt thông gió theo các điều kiện cụ thể, như nhiệt độ và độ ẩm trong nhà xưởng. Các bộ đếm và timer được sử dụng để điều chỉnh thời gian hoạt động của quạt, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

III. Ứng dụng và đánh giá

Phần này đánh giá giá trị thực tiễn của mô hình PLC điều khiển quạt thông gió trong nhà xưởng. Hệ thống được ứng dụng để cải thiện chất lượng không khí và giảm nhiệt độ trong nhà xưởng, đảm bảo môi trường làm việc an toàn và hiệu quả. Tự động hóa nhà xưởng thông qua PLC giúp giảm chi phí vận hành và nâng cao năng suất lao động.

3.1. Giá trị thực tiễn

Hệ thống điều khiển PLC mang lại nhiều lợi ích thực tiễn, bao gồm khả năng tự động hóa cao, dễ dàng bảo trì và sửa chữa. Giải pháp thông gió cho nhà xưởng được cải thiện đáng kể, giúp giảm thiểu các vấn đề về nhiệt độ và độ ẩm. Hệ thống cũng có khả năng mở rộng để đáp ứng các yêu cầu điều khiển phức tạp hơn trong tương lai.

3.2. Đánh giá hiệu quả

Hiệu quả của hệ thống được đánh giá thông qua các chỉ số như nhiệt độ, độ ẩm và mức tiêu thụ điện năng. Kết quả cho thấy hệ thống hoạt động ổn định và đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật. Công nghệ điều khiển tự động thông qua PLC đã chứng minh được tính ưu việt trong việc quản lý và điều khiển hệ thống quạt thông gió.