4.1.9. nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy nén khí tại nhà máy thuỷ điện thác bà

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU
KHIỂN MÁY NÉN KHÍ TẠI NHÀ MÁY
THUỶ ĐIỆN THÁC BÀ

Chương 1- Thiết bị logic khả trình
1
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay hầu hết tất cả các Nhà máy và Xí nghiệp công nghiệp, đều được
trang bị các hệ thống tự động hoá ở mức độ cao. Các hệ thống này nhằm mục
đích nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao năng xuất lao động, giảm chi phí
sản xuất, giải phóng người lao động khỏi những vị trí độc hại.
Các hệ thống tự động hoá giúp ta theo dõi, giám sát các quy trình công
nghệ thông qua các hệ thống đo lường kiểm tra. Các hệ thống tự động hoá còn
thực hiện các chức năng điều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng hoặc điều
khiển một quy trình công nghệ hoặc toàn bộ một Xí nghiệp nói chung. Hệ thống
tự động hoá đảm bảo quy trình công nghệ xảy ra trong điều kiện cần thiết và bảo
đảm nhịp độ sản xuất của từng công đoạn trong quy trình công nghệ. Chất lượng
sản phẩm, năng suất lao động của các nhà máy xí nghiệp phụ thuộc rất lớn vào
các hệ thống tự động hoá.
Để phát triển sản xuất ngoài việc nghiên cứu hoàn thiện các quy trình
công nghệ hoặc ứng dụng công nghệ mới thì một hướng nghiên cứu không kém
phần quan trọng là nâng cao mức độ tự động hoá trong quá trình công nghệ.
Ngày nay do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vi mạch vi điện tử đã cho ra
các hệ thống tự động, các thiết bị đo lường, điều khiển ngày càng ưu việt có độ
tin cậy ngày càng cao.
Là người kỹ sư Tự động hoá ta phải biết ứng dụng các kỹ thuật công nghệ
mới thiết kế mới và nâng cấp các hệ thống tự động công nghệ ngày càng hoàn
thiện hơn.
Trong khuôn khổ đồ án này em được nhận đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ
điều khiển máy nén khí tại Nhà máy Thuỷ điện Thác bà” nhằm ứng dụng các
công nghệ mới vào thực tế và đảm bảo cho sự vận hành an toàn, tin cậy lâu dài
của hệ thống nén khí nói riêng và của nhà máy nói chung.

2
PHẦN I
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRẠM NÉN
KHÍ CAO ÁP NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN THÁC BÀ

3
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN THÁC BÀ
I - QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NHÀ MÁY:
- Nhà máy Thuỷ điện Thác bà được xây dựng trên sông chảy thuộc địa
phận Thị trấn Thác bà - Huyện Yên bình - Tỉnh Yên bái. Nhà máy khởi công xây
dựng tháng 8 năm 1964 đến tháng 7 năm 1975 nhà máy được xây dựng và lắp đặt
song hoàn toàn với công xuất phát điện 120MW.
- Công trình Thuỷ điện Thác bà có 4 nhiệm vụ lớn:
+ Chống lũ.
+ Phát điện.
+ Phục vụ tưới tiêu.
+ Đảm bảo giao thông đường thuỷ.
- Hồ chứa nước Nhà máy Thuỷ điện Thác bà có diện tích mặt hồ 124 Km2
,
dung tích chứa hơn 3 tỷ mét khối.
- Gian máy gồm 3 tổ máy phát điện mỗi máy có công suất 40.000KW, điện
áp định mức 10,5 KV, qua máy biến áp tăng áp 10,5/110 KV đưa ra trạm phân
phối.
- Trải qua hơn 30 năm vận hành đến nay nhà máy đã sản xuất được hơn 10
tỷ KWh điện năng cung cấp cho sinh hoạt và các nghành công nghiệp trong
nước.
II- CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY:
II.1- Các thiết bị chính trong nhà máy:
* Máy phát điện:
- Kiểu CB 1 – 845 / 140 - 44T.
- Công xuất định mức 47000KVA ( 40000KW).
- Điện áp định mức Stato 10,5 KV.

4
Máy phát điện có nhiệm vụ biến đổi năng lượng nước thành cơ năng và
thành điện năng.
* Máy biến áp lực:
- Số lượng 3 máy.
- Công suất định mức 63.000 KVA.
- Điện áp định mức 10,5/110 KV.
Máy biến áp lực có nhiệm vụ tăng áp để truyền tải đi xa.
* Trạm phân phối:
Trạm phân phối gồm hệ thống các máy cắt phân phối có nhiệm vụ đóng cắt
phân phối điện trong hệ thống lưới điện cao áp 110KV.
- Số lượng 9 máy cắt.
- Kiểu BBH – 132 – T.
- Điện áp định mức 132KV.
- Áp xuất khí nén điều khiển 20 át.
II.2- Các thiết bị phụ:
* Máy điều tốc: Điều chỉnh tốc độ (tần số) máy phát điện.
* Máy kích thích quay:
- Kích thích phụ phát ra điện áp một chiều cung cấp cho máy phát kích
thích chính.
- Kích thích chính phát ra điện áp một chiều cung cấp cho máy phát điện
chính.
* Hệ thống dầu áp lực MHY: Hệ thống dầu áp lực dùng để điều chỉnh cánh
hướng nước và cánh tua bin tổ máy phát.
* Hệ thống nâng hạ cửa van: Đóng mở cửa van trong vận hành và sửa
chữa, bảo vệ tổ máy khi có sự cố.
* Hệ thống khí nén:

5
- Hệ thống khí nén cao áp cung cấp khí nén cao áp cho các máy cắt
không khí 110 KV.
- Hệ thống khí nén hạ áp cung cấp khí nén phục vụ cho chạy bù đồng bộ máy phát
và dùng trong sửa chữa vệ sinh.

6
III. SƠ ĐỒ KHỐI CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY:
Chức năng của các khối trong sơ đồ ( hình I.1).
H – Hồ chứa.
T – Tua bin.
MF – Máy phát.
TPP – Trạm phân phối.
ĐKBV – Hệ thống điều khiểnvà bảo vệ.
TBP – Các thiết bị phụ.
IV- NHẬN XÉT:
- Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu các thiết bị trong nhà máy đã trải
qua hơn 30 năm vận hành các thiết bị đã già cỗi và hỏng hóc không có các thiết
bị đồng bộ để thay thế, các hệ thống điều khiển nói riêng và các thiết bị nói
chung làm việc kém tin cậy.
- Nhà máy cần phải nâng cấp và thay thế một số hệ thống điều khiển, thiết
bị để đảm bảo cho sự hoạt động cung cấp điện lâu dài của nhà máy.
T MF MBA TPP
ĐKBV
TBP
H
Lưới
Điện
Hình I.1: Sơ đồ khối công nghệ Nhà máy

7
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRẠM NÉN KHÍ CAO ÁP
I- NHIỆM VỤ TRẠM NÉN KHÍ CAO ÁP (TL - 1):
- Trạm nén khí của nhà máy đặt ở cao trình 26,6, gồm có 2 hệ thống cao áp
(40Kg/Cm2
) và hạ áp ( 8Kg/Cm2
).
- Hệ thống khí cao áp cung cấp cho các máy cắt không khí 110KV tại trạm
phân phối ORY, các bình áp lực MHY (hệ thống dầu áp lực) của 3 tổ máy.
- Hệ thống nén khí cao áp (hình I.2) gồm có: 3 máy nén khí và 2 bình chứa
khí 40Kg/Cm2
. Khí từ bình chứa được đưa đến thanh góp chung cấp khí cho
MHY bằng van tay, cấp khí cho các máy cắt 110KV bằng 2 van giảm áp từ
40Kg/Cm2
xuống 21Kg/Cm2
.
- Hai van giảm áp cấp khí cho hệ thống ORY bằng hai tuyến đường ống tới
2 bình chứa áp suất 21Kg/Cm2
và các máy cắt 110KV.
- Từ hệ thống 40Kg/Cm2
có van nối liên thông sang hệ thống khí hạ áp
8Kg/Cm2
, khi cần thiết có thể lấy khí từ hệ thống cao áp sang hỗ chợ cho hệ
thống hạ áp. Việc cung cấp khí hạ áp để nén nước ống xả trong các tổ máy thuỷ
lực trong lúc vận hành ở chế độ bù đồng bộ.
II- QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TRẠM NÉN KHÍ CAO ÁP (TL - 1):
- Các thiết bị của trạm được làm việc hoàn toàn tự động nhờ các đồng hồ
áp lực có tiếp điểm điện điều khiển. Khi các thiết bị chong hệ thống làm việc
không bình thường sẽ báo tín hiệu lên phòng điều khiển Trung tâm.
- Chế độ làm việc của 3 máy nén khí, khoá điều khiển của 2 máy đặt ở vị
trí “Tự động”, một máy đặt ở vị trí “Dự phòng”. Sau mỗi ngày cho chuyển đổi
phương thức làm việc ( chuyển đổi luân phiên).

8
- Hai van giảm áp để ở vị trí “Tự động” tác động mở van khi áp suất khí hệ
thống ORY giảm xuống ≤19Kg/Cm2
và đóng van khi áp suất khí tăng lên
21Kg/Cm2
.
- Máy nén khí “tự động” làm việc khi áp suất khí hệ thống 40Kg/Cm2
giảm
xuống đến ≤ 37Kg/Cm2
và máy “ Dự phòng” làm việc khi áp suất giảm xuống
đến ≤ 35Kg/Cm2
.
- Máy nén khí tự động ngừng trong các trường hợp:
+ Áp suất dầu bôi trơn ≤ 0,8Kg/Cm2
và ≥ 3Kg/Cm2
.
+ Áp suất khí cấp I ≥ 3Kg/Cm2
.
+ Áp suất khí cấp II ≥ 13Kg/Cm2
.
+ Nhiệt độ dầu bôi trơn ≥ 70o
c.
+ Rơ le nhiệt của các động cơ tác động.
+ Áp tô mát mạch lực hoặc điều khiển tác động bảo vệ.
+ Áp lực trong hệ thống ≥ 40Kg/Cm2
.
- Các trường hợp báo tín hiệu lên phòng điều khiển trung tâm:
+ Áp suất khí ORY không bình thường (≤18Kg/Cm2
; ≥ 22Kg/Cm2
).
+ Áp suất khí nén trong bình cao ≥ 41Kg/Cm2
.
+ Máy dự phòng làm việc.
+ Mất nguồn điều khiển.
+ Áp suất dầu bôi trơn cao, thấp
+ Nhiệt độ dầu bôi trơn cao.
+ Áp suất khí các cấp cao.
Khi có tín hiệu báo sự cố lên phòng điều khiển trung tâm, người vận hành
xuống kiểm tra nguyên nhân sự cố bằng các cờ báo sự cố.
- Máy nén khí chạy cưỡng bức trong các trường hợp:
+ Chạy nghiệm thu sửa chữa đại tu.
+ Khi cần kiểm tra xác minh trong vận hành.

9
+ Khi mạch tự động hư hỏng.trong thời gian đó trực ban vận hành
phải trực tại trạm nén khí để thao tác chạy máy và dừng máy để duy trì áp
suất của hệ thống.

10

11
III- CÔNG NGHỆ MÁY NÉN KHÍ CAO ÁP BIII – 3 / 40M (TL - 2):
III.1- Sơ đồ tổng quát cụm máy nén khí BIII – 3 / 40M (Hình I.2.a; b):
1- Động cơ nén khí.
2- Bánh đà.
3- Bầu lọc gió.
4- Động cơ quạt gió.
5- Dàn làm mát khí đầu ra.
6- Bơm dầu bôi trơn.
7- Các te chứa dầu.
8- Bình phân ly.
9- Xi lanh cấp I.
10- Xi lanh cấp II.
11- Xi lanh cấp III.
12-Van xả an toàn.
13- Điều khiển van xả tải.
14- Van xả tải.
III.2-Công nghệ máy nén khí:
- Chạy động cơ quạt gió và động cơ nén khí, động cơ nén khí truyền động
cho 3 xi lanh nén cấp I, cấp II, cấp III.
- Không khí được hút vào xi lanh cấp I qua bầu lọc khí có chứa dầu và
màng lọc để lọc sạch không khí. Xi lanh cấp I nén không khí lên áp suất P = 2,2 ±
0,2 Kg/Cm2
, đẩy qua bình phân ly để tách nước và qua dàn làm mát ( dàn làm
mát được làm mát bằng quạt gió). Xi lanh cấp II hút khí nén của xi lanh cấp I đưa
đến và nén lên áp suất P = 10 ± 1 Kg/Cm2
sau đó qua bình phân ly, qua dàn làm
mát đến xi lanh cấp III. Xi lanh cấp III hút khí nén của xi lanh cấp II đưa đến và
nén lên áp suất P = 40 Kg/Cm2
sau đó qua bình phân ly, qua dàn làm mát và đưa
vào bình chứa.
-Việc bôi trơn xi lanh và pít tông được thực hiện bởi bơm dầu áp lực ( dầu
chạy tuần hoàn trong các te máy nén khí). Bơm dầu được truyền động bởi chính
động cơ nén khí.
- Quạt gió liên tục chạy trong quá trình máy nén khí làm việc.
- Sau khi máy nén khí dừng chạy 10 ÷ 15s, khi đó áp lực cấp I còn 1÷1,6 at
bộ điều khiển van xả tải sẽ điều khiển xả hoàn toàn áp lực cấp II và cấp III.

12
Hình I.3.a- Sơ đồ tổng quan máy nén khí BIII - 3/40M

13
Hình I.3.b- Sơ đồ tổng quan máy nén khí BIII - 3/40M

14
IV- THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG:
IV.1- Thông số máy nén khí (TL - 2):
IV.1.a- Máy nén:
- Kiểu BIII – 3 / 40M.
- Số lượng 3
- Số cấp nén 3 cấp.
+ Cấp I : P = 2,2 ± 0,2 Kg/Cm2
.
+ Cấp II : P = 10 ± 12 Kg/Cm2
.
+ Cấp III: P = 40 Kg/Cm2
.
- Công suất máy nén 37 KW.
- Áp suất mở van an toàn:
+ Cấp I – 3Kg/ Cm2
.
+ Cấp II – 14Kg/ Cm2
.
+ Cấp III – 46Kg/ Cm2
.
- Áp suất dầu bôi trơn 0,8 ÷ 3Kg/Cm2
.
- Nhiệt độ cho phép của dầu trong các te 10 ÷ 70o
c.
IV.1.b- Động cơ nén khí:
- Số lượng 3.
- Kiểu AO2 - 91 – 6T.
- Công suất định mức 40KW.
- Điện áp định mức 220/380VAC.
- Dòng điện định mức 123/71,5A.
- Tần số định mức 50Hz.
- Tốc độ định mức 980 Vòng/phút.

15
IV.1.c- Động cơ quạt gió:
- Số lượng 3.
- Kiểu AO2 – 31 – 4.
- Công suất 2,2KW.
- Điện áp định mức 220/380VAC.
- Tần số 50Hz.
- Tốc độ 1450 Vòng/phút.
- Đường khính quạt 800mm.
- Lưu lượng quạt 19000m2
/h.
IV.2- Thông số bình chứa khí cao áp:
- Kiểu BIII – 3 / 40
- Số lượng 2 bình.
- Dung tích chứa 1 bình 5m3
.
- Áp suất làm việc 40 Kg/Cm2
.
- Áp suất thử 50 Kg/Cm2
.
- Áp suất xả van an toàn 43 Kg/Cm2
.
- Nhiệt độ cho phép làm việc - 40 ÷ 100o
c.
IV.3- Thông số van giảm áp:
- Kiểu ∃ΠK – 19.
- Số lượng 2 cái.
- Áp xuất khí nén phía cao áp 36 ÷ 40 Kg/Cm2
.
- Áp suất khí nén phía hạ áp 19 ÷ 21 Kg/Cm2
.
- Khả năng truyền khí 55m3
/phút.
- Tần số làm việc cho phép 20 lần/phút.
- Điện áp cuận van 220VDC.
- Dòng điện khi chuyển đổi tiếp điểm 12,5A.

16
IV.4- Thông số các trang thiết bị trong mạch điều khiển:
IV.4.a. Áp tô mát:
* Áp tô mát phân đoạn:
- Kiểu T I I Π - 313417.
- Số lượng 2.
- Dòng định mức 500A.
* Áp tô mát lực một máy nén khí.
- Kiểu 1I I Π A – 334.
- Số lượng 3.
- Điện áp định mức 220 ÷ 500V.
- Bảo vệ nhiệt 150A.
- Bảo vệ cắt nhanh 840A.
* Áp tô mát quạt gió:
- Kiểu AΠ - 50T – 3MT.
- Số lượng 3.
- Dòng định mức 6,4A.
- Điện áp định mức 220 ÷ 500VAC.
*Áp tô mát mạch điều khiển:
- Kiểu AΠ - 50T – 3MT.
- Số lượng 4.
IV.4.b- Công tắc tơ khởi động từ:
* Công tắc tơ khống chế động cơ nén khí (ΠMK):
- Kiểu ΠA 512 – T.
- Số lượng 3.
- Cuận dây điện từ 220VAC.

17
* Khởi động từ khống chế quạt gió (ΠMB):
- Kiểu ΠME – 211T.
- Số lượng 3.
- Cuận dây điện từ 220VAC.
* Công tắc tơ khống chế van giảm áp (∃ΠK):
- Kiểu Π 214 – T.
- Số lượng 2
- Cuận dây điện từ 220VDC.
IV.4.c- Rơ le điện từ:
* Rơ le thời gian PB:
- Kiểu BC – 10 – 31 – T.
- T = 2 ÷ 60s.
- Điện áp cuận dây 220VAC.
- Số lượng 3.
* Rơ le trung gian PΠ, PZ.
- Kiểu PΠ - 251 – T.
- Số lượng 13.
* Rơ le cờ:
- Kiểu PY – 21 – T.
- Số lượng 16.
IV.4.d- Đồng hồ áp lực có tiếp điểm điện:
* Đồng hồ áp lực 0 ÷ 6 Kg/Cm2
:
- Kiểu ∃KM – 1YT – H.
- Cấp chính xác 1,5.

18
- Số lượng 9.
:
- Kiểu ∃KM – 1YT – Π.
- Số lượng 7.
:
- Kiểu ∃KM – 1YT – 3.
- Số lượng 4.
IV.4.e- Đồng hồ nhiệt độ có tiếp điểm điện:
- Kiểu TΠCK.
- Số lượng 3.
IV.4.f- Khoá điều khiển:
* khoá điều khiển 4 vị trí đặt chế độ chạy máy ( 1KY):
- Kiểu KΦT – 7777 /Π I I – 8C.
- Số lượng 3.
* khoá điều khiển 3 vị trí ( 2KY, 3KY):
- Kiểu KΦT – 1155 /Π I I – C.
- Số lượng 2.
V- YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN:
- Duy trì áp lực trong bình chứa trong khoảng 37 ÷ 40 Kg/Cm2
.
+ Áp suất giảm xuống ≤37 Kg/Cm2
phải chạy máy “tự động”.
+ Áp suất giảm xuống ≤35 Kg/Cm2
phải chạy máy “dự phòng.
+ Áp suất tăng đến ≥40 Kg/Cm2
phải dừng máy.
- Máy nén khí làm việc theo đúng chế độ vận hành : “Tự động”,

19
“ Dự phòng”, “ Bằng tay”, “ Cắt”.
- Đảm bảo các yêu cầu bảo vệ công nghệ:
+ Bảo vệ quá tải động cơ.
+ Bảo vệ áp suất các cấp nén cao.
+ Bảo vệ áp suất dầu bôi trơn cao, thấp.
+ Bảo vệ nhiệt độ dầu bôi trơn cao.
- Báo tín hiệu khi có sự cố trong hệ thống:
+ Báo tín hiệu khi áp suất trong hệ thống không bình thường
( Cao, thấp).
+ Các rơ le cờ báo đúng nguyên nhân sự cố.
+Các sự cố đều có tín hiệu báo trung lên phòng điều khiển
trung tâm.
- Đảm bảo cung cấp khí cho hệ thống OPY trong khoảng áp suất làm
việc cho phép 19 ÷ 21 Kg/Cm2
.

20
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN
I- CHỨC NĂNG CÁC THIẾT BỊ TRONG SƠ ĐỒ:
Bảng I.1- Thống kê các thiết bị trong sơ đồ điều khiển
STT KÝ HIỆU TRÊN SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG
1 1AB1, 1AB2, 1AB3 Áp tô mát bảo vệ mạch động cơ máy nén khí
2 2AB1, 2AB2, 2AB3 Áp tô mát bảo vệ mạch động cơ quạt gió
3 MΠK1,MΠK2,MΠK3 Công tắc tơ khống chế động cơ nén khí
4 MΠB1,MΠB2,MΠB3 Công tắc tơ khống chế động cơ quạt gió
5 1PT1 ÷ 4PT1 Rơ le nhiệt động cơ nén khí N1
8 DK1, DK2, DK3 Động cơ máy nén khí N1, N2, N3
9 DB1, DB2, DB3 Động cơ quạt gió máy nén khí N1, N2, N3
10 4ABI, 4ABII Áp tô mát bảo vệ mạch điều khiển chung
11 2KY Khoá điều khiển chế độ làm việc mạch điều khiển
chung
12 4DD, 5DD Đồng hồ áp lực điều khiển chế độ “ Tự động”
13 10DD, 11DD Đồng hồ áp lực điều khiển chế độ “ Dự phòng”
14 8DD, 9DD Đồng hồ báo áp lực OPY không bình thường
15 PΠH Rơ le giám sát điện áp mạch điều khiển chung
16 2PΠ Rơ le trung gian điều khiển chế độ “ Tự Động”
17 4PΠ Rơ le trung gian điều khiển chế độ “ Dự phòng”
18 3PΠ Rơ le trung gian điều khiển chế độ ngừng máy

21
19 6b Rơ le cờ báo máy “ Dự phòng làm việc”
20 7b Rơ le cờ báo “ Áp suất khí trong bình cao”
21 8b Rơ le báo “Áp suất khí OPY không bình thường”
22 9b Rơ le cờ báo “ Mất nguồn điều khiển chung”
23 1KY1, 1KY2, 1KY3 Khoá đặt chế độ làm việc máy N1, N2, N3
24 PB1, PB2, PB3 Rơ le thời gian điều khiển bảo vệ áp lực dầu
25 PZ1, PZ2, PZ3 Rơ le trung gian điều khiển bảo vệ
26 PΠ1, PΠ2, PΠ3 Rơ le trung gian điều khiển bảo vệ nhiêt độ dầu
27 1b1, 1b2, 1b3 Rơ le cờ báo “ Nhiệt độ dầu cao” máy N1,N2,N3
28 2b1, 2b2, 2b3 Rơ le cờ báo “Áp suất cấp I cao” máy N1, N2,
N3
29 3b1, 3b2, 3b3 Rơ le cờ báo “Áp suất cấp II cao” máy N1,N2,
N3
30 4b1, 4b2, 4b3 Rơ le cờ báo “Lỗi áp suất dầu” máy N1, N2, N3
31 5AB Áp tô mát bảo vệ mạch lực van giảm áp
32 1ΠΜ∃, 2ΠΜ∃ Công tắc tơ khống chế ĐK van giảm áp
33 3KY Khoá điều khiển chế độ làm việc 2 van giảm áp
34 6DD, 7DD Đồng hồ áp lực điều khiển đóng mở van giảm áp
35 1PΠ∃, 2PΠ∃ Rơ le trung gian điều khiển mở van giảm áp
36 4PΠ∃ Rơ le trung gian điều khiển đóng van giảm áp
37 1∃ΠK, 2∃ΠK Van giảm áp tuyến 1, tuyến 2
38 1RT, 2RT Rơ le nhiệt 2 van giảm áp
39 CT Đèn báo tín hiệu sự cố trong hệ thống

22
II- SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐỘNG LỰC, ĐIỀU KHIỂN TRẠM NÉN KHÍ :
- Sơ đồ nguyên lý mạch động lực và điều khiển trạm nén khí gồm có:
- Sơ đồ nguyên lý mạch động lực – Hình I.3
- Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển chung – Hình I.4
- Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển các máy nén khí – Hình I.5(a;b;c)
+ Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển các máy nén khí – Hình I.5.a
+ Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển các máy nén khí – Hình I.b
+ Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển các máy nén khí – Hình I.5.c
- Sơ đồ nguyên lý mạch lực và điều khiển van giảm áp – Hình I.6
- Sơ đồ nguyên lý mạch báo tín hiệu sự cố trung tâm – Hình I.7

23
A B C A B C
AB.I AB.II
1AB.1
MΠB.1
MΠK.1 1RT.1
2AB.1
2RT.1
3RT.1
4RT.1
DK1
DB1
1AB.3
MΠB.3
MΠK.3 1RT.1
2AB.3
2RT.3
3RT.3
4RT.3
DK3
DB3
1AB.2
MΠB.2
MΠK.2 1RT.2
2AB.2
2RT.2
3RT.2
4RT.2
DK2
DB2
Tủ phân
phối
Mạch
quạt gió
máy N1
Mạch
quạt gió
máy N2
Mạch
quạt gió
máy N3
Mạch
động cơ
nén
máyN3
Mạch
động cơ
nén
máyN2
Mạch
động cơ
nén
máyN2
HìnhI.3 - Sơ đồ nguyên lý mạch lực trạm nén khí cao áp
220/380VAC

24

25
4ABI 4ABII
AI OV
AII
PΠH
4PΠ
PΠH
PΠH 3PΠ
2PΠ
2PΠ
3PΠ
3PΠ
2KY
Π
PĐ1 PĐ2
5DD
4DD
4DD
5DD
10DD
10DD
11DD
11DD
3PΠ
3PΠ
6b
4PΠ
7b
9b
4ABI
4ABII
+BIIIC
1
4
3
2 2 3
1
11 12
11 12
1 2
3 4
5
12
11
11 12
2 3
1
2
2
1
1
3
9 10 1
1
1
2
2
2
Chuyển đổi
nguồn
Điều khiển dừng
tự động và dự
phòng
Điều khiển
chạy tự động
Điều khiển
chạy dự phòng
Báo tín hiệu
chạy máy dự
phòng
Báo tín hiệu
áp lực hệ
thống cao
Báo tín hiệu
mất nguồn
điều khiển
6
7 8
Hình I.4 - Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển chung
3
+220VAC
22 24
23
21
20
18
17 19

26
2PΠ1
PZ1
2DD1
4PΠ1
PΠ2
3DD1
3DD1
1DD1
4b1
PZ1
2b1
1DT1
3PT1
3AB1
BT
1KY1
O
TĐ DP
ΠMB1
ΠMK1
PΠ1
PZ1
2b1
3b1
4b1
1b1
PB1
ΠMB1 1PT1 2PT1
PB1
3b1
1
1
1
1 2
2
2
2
6
5
1
2
3
3 2
2
3
6
7
3 5
5
3
5
3 14
13
3 4
11 12
12
11
3 2
5 6
1 2
2
1
2 6
7
5
4
2
áp tô mát
mạch điều
khiển
PB1
7 8 1 2 9 10
Mạch khởi
động và
dừng máy
Bảo vệ nhiệt
độ dầu
Mạch điều
khiển bảo
vệ áp lực
dầu, áp lực
cấp I, áp
lực cấp II.
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
cấp I
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
cấp II
Báo tín hiệu
sự cố nhiệt
độ dầu
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
dầu
Hình I.5.a - Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển máy nén khí N1
PΠ2
+220VAC 0V

27

28
ΠMB2
3DD2
1DT2
4PΠ2
8 1
PΠ2
PB2
3DD2
2DD2
1DD2
4b2
PZ2
2PT2
3PT2
PZ2
PΠ2
3AB2
BT
1KY2
O
TĐ DP
ΠMB2
ΠMK2
PΠ2
PZ2
2b2
3b2
4b2
1b2
2PΠ2
1PT2
2b2
PB2
3b2
1
1
1
1 2
2
2
2
6
5
1
2
3
3 2
2
3
6
7
3 5
5
3
5
3 14
13
3 4
11 12
12
11
3 2
5 6
3 4
6
5
2 6
7
5
4
2
áp tô mát
mạch điều
khiển
PB2
7 2 9 10
Mạch khởi
động và
dừng máy
Bảo vệ nhiệt
độ dầu
Mạch điều
khiển bảo
vệ áp lực
dầu, áp lực
cấp I, áp
lực cấp II.
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
cấp I
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
cấp II
Báo tín hiệu
sự cố nhiệt
độ dầu
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
dầu
Hình I.5.b - Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển máy nén khí N2
0V
+220VAC

29
PΠ3
3DD3
3DD3
1DT3
PZ3
1DD3
4b3
2b3
3PT3
2PT3
1PT3
3AB3
BT
1KY3
O
TĐ DP
ΠMB3
ΠMK3
PΠ3
PZ3
2b3
3b3
4b3
1b3
2DD3
4PΠ3
2PΠ1
ΠMB3
PB3
3b3
1
1
1
1 2
2
2
2
6
5
1
2
3
3 2
2
3
6
7
3 5
5
3
5
3 14
13
3 4
11 12
12
11
3 2
5 6
5 6
8
7
2 6
7
5
4
2
PZ3
áp tô mát
mạch điều
khiển
PB3
7 8 1 2 9 10
Mạch khởi
động và
dừng máy
Bảo vệ nhiệt
độ dầu
Mạch điều
khiển bảo
vệ áp lực
dầu, áp lực
cấp I, áp
lực cấp II.
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
cấp I
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
cấp II
Báo tín hiệu
sự cố nhiệt
độ dầu
Báo tín hiệu
sự cố áp lực
dầu
Hình I.5.c - Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển máy nén khí N3
+220VAC 0V
PB3

30
2∃ΠK
2∃ΠK
1∃ΠK 1∃ΠK
3
7DD
9DD
8DD
2PΠ∃
8b
6DD
1
2
6
8DD
+IIIY -IIIY
1ΠM∃
5AB
2ΠM∃ 2PT
1PT 1R
2R
10Ω
10Ω 47Ω
47Ω
6DD
7DD
T1 T2
Π
10 11
1
4
4PΠ ∃
1PΠ ∃
2PΠ ∃
4PΠ∃
4PΠ∃
1PΠ∃
1PΠ∃
2PΠ∃
1ΠM∃
2ΠM∃
1PT
2PT
9DD 1
3
3
1
2
5
6
5
3
3 4
4
2 12
11
3 4
1
2 3
1
12
11 Mạch đóng van
Mạch mở van
1∃ΠK
Mạch mở van
2∃ΠK
Mạch tự dữ
Mạch ĐK, bảo vệ
cuận van 1∃ΠK
Mạch ĐK, bảo vệ
cuận van 2∃ΠK
Mạch báo tín
hiệu áp lực khí hệ
thống ORY
không bình
thường
Áp tô mát
lực 220VDC
Mạch lực
cuận van
2∃ΠK
Mạch lực
cuận van
2∃ΠK
220VAC 0V
Hình I.6 - Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển và mạch lực van giảm
áp 1∃ΠK, 2∃ΠK
3KY

31
-BIIIC
+BIIIC
3AB2
7b
6b
3b3
3b1
2b2
1b3
3AB3
4b3
4b1
Mất nguồn ĐK máy
nén khí N2
8b
1b2
2b3
Áp lực hệ thống ORY
không bình thường
Áp lực hệ thống 40 át cao
1b1
2b1
3b2
4b2
9b
3AB1
5AB
Nguồn
220VDC
Đèn tín hiệu trung tâm
Nhiệt độ dầu nén khí N1
Áp lực cấp I nén khí N1
Áp lực cấp II nén khí N1
Áp lực dầu nén khí N1
Máy dự phòng làm việc
mất nguồn ĐK mạch
ĐK chung
nén khí N1
nén khí N3
Mất nguồn một chiều
van giảm áp
CT

32
III- THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH LỰC:
- Sơ đồ nguyên lý mạch lực của 3 máy nén khí (Hình I.3).
- Nguồn điện cung cấp cho 3 máy nén khí có điện áp 220/380VAC. Nguồn
được cung cấp đến từ 2 phân đoạn của 2 máy biến áp tự dùng thông qua 2 áp tô
mát phân đoạn AB1, AB2.
- Các áp tô mát 1AB1, 1AB2, 1AB3 dùng để đóng cắt nguồn điện 3 pha và
bảo vệ ngắn mạch cho 3 máy nén khí.
- Áp tô mát 2AB1, 2AB2, 2AB3 dùng để đóng cắt nguồn mạch lực và bảo
vệ ngắn mạch cho động cơ quạt gió các máy nén khí.
- Khống chế các động cơ nén khí DK1, DK2, DK3 bằng các công tắc tơ
MΠK1, MΠK2, MΠK3.
- Khống chế các động cơ quạt gió DB1, DB2, DB3 bằng các công tắc tơ
MΠB1, MΠB2, MΠB3.
- Các động cơ nén khí DK và động cơ quạt gió DB được bảo vệ quá tải
bằng rơ le nhiệt:
+ Bảo vệ động cơ DK bằng rơ le nhiệt 1PT, 2PT.
+ Bảo vệ động cơ DB bằng rơ le nhiệt 3PT, 4PT.
IV- THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHUNG:
* Nguồn cấp cho mạch điều khiển chung được lấy từ 2 phân đoạn I và II có
điện áp 220VAC, qua 2 áp tô mát 4ABI và 4AB2. Để đảm bảo liên tục cung cấp

33
điện cho mạch điều khiển mạch chuyển đổi nguồn được khống chế bởi rơ le giám
sát điện áp PΠH. Khi 2 áp tô mát 4ABI và 4AB2 đóng, rơ le PΠH có điện đóng
tiếp điểm thường hở PΠH (3 – 4) và mở tiếp điểm thường kín PΠH (1 – 2),
nguồn được lấy từ phân đoạn II cấp qua tiếp điểm thường hở PΠH ( 3 – 4). Vì
một lý do nào đó làm mất điện phân đoạn II rơ le PΠH mất điện, tách tiếp điểm
thường hở PΠH ( 3 – 4) và đóng tiếp điểm thường kín PΠH (1 – 2), mạch điều
khiển chung được cung cấp điện từ phân đoạn I qua tiếp điểm thường kín PΠH (1
– 2).
Khi có sự cố ngắn mạch trong mạch điều khiển, lúc đó áp tô mát 4ABI hoặc
4ABII hoặc cả hai đều tác động bảo vệ và đóng các tiếp điểm phụ thường kín của
nó, rơ le cờ 9b có điện làm rơi cờ báo “Mất nguồn điều khiển mạch điều khiển
chung”, đồng thời đóng tiếp điểm thường hở gửi tín hiệu sự cố đến phòng điều
khiển trung tâm.
* Đồng hồ áp kế 4DD và 5DD được đặt điều khiển chế độ làm việc của các
máy “Tự động” ở mức áp suất giảm xuống ≤ 37Kg/Cm2
và ở mức “Dừng máy”
khi áp suất tăng lên đến ≥40Kg/Cm2
.
* đồng hồ áp kế 10DD và 11DD được đặt điều khiển chế độ làm việc của
các máy “Dự phòng” ở mức áp suất giảm xuống≤ 35Kg/Cm2
và ở mức
≥41Kg/Cm2
báo “Áp lực khí trong hệ thống cao”.
* Khoá KY có 3 vị trí:
- Khi đặt ở vị trí “PĐ1” mạch dùng 2 đồng hồ 4DD và 5DD.
- Khi đặt ở vị trí “PĐ2” mạch dùng 2 đồng hồ 10DD và 11DD.
- Khi đặt ở vị trí “Π” mạch dùng 4 đồng hồ 4DD, 5DD,10DD, 11DD.
* Điều khiển các máy làm việc ở chế độ “ Tự động”:
- Khi áp suất trong bình chứa giảm xuống ≤ 37Kg/Cm2
, tiếp điểm thường
kín của đồng hồ áp lực 4DD (2 – 1) hoặc 5DD ( 2 –1) khép lại, nguồn được cấp

34
qua tiếp điểm 2KY(17 – 19) hoặc 2KY (18 – 20) dẫn đến rơ le 2PΠ có điện. Rơ
le 2PΠ có điện đóng tiếp điểm thường hở 2PΠ (9 – 10) để tự dữ, đồng thời đóng
các tiếp điểm thường hở của nó trong các mạch điều khiển riêng của các máy nén
khí để điều khiển chạy máy ở chế độ làm việc “Tự động” ( Được thuyết minh ở
phần mạch điều khiển riêng các máy nén khí hình I.5.a; I.5.b; I.5.c). Khi áp suất
trong bình chứa tăng lên đến ≥ 40Kg/Cm2
, tiếp điểm đồng hồ áp lực 4DD (2 – 3)
hoặc 5DD (2 – 3) khép lại dẫn đến rơ le 3PΠ có điện. Rơ le 3PΠ có điện tác động
mở 2 cặp tiếp điểm thường kín 3PΠ (1 – 2) và 3PΠ (3 – 4) dẫn đến rơ le 2PΠ
mất điện mở các cặp tiếp điểm thường hở của nó trong các mạch điều khiển riêng
các máy nén khí, các máy máy đang chạy ở chế độ “Tự động” ngừng hoạt động.
- Khi áp suất trong bình giảm xuống <40Kg/Cm2
các tiếp điểm 4DD (2 –
3) hoặc 5DD (2 – 3) mở ra dẫn đến rơ le 3PΠ mất điện. Rơ le 3PΠ mất điện tác
động đóng các tiếp điểm của nó trong mạch rơ le 2PΠ để chuẩn bị cho một chu
trình làm việc tiếp theo.
* Điều khiển các máy làm việc ở chế độ “ Dư phòng”:
- Khi áp suất trong bình chứa giảm xuống ≤ 35 Kg/Cm2
, tiếp điểm thường
kín của đồng hồ áp lực 10DD (2 – 1) hoặc 11DD (2 –1) khép lại, nguồn được cấp
qua tiếp điểm của khoá 2KY (21 – 23) hoặc (22 – 24) dẫn đến rơ le 4PΠ có điện.
Rơ le 4PΠ có điện đóng tiếp điểm thường hở 4PΠ (9 – 10) để tự dữ và cấp điện cho
rơ le cờ 6b, đồng thời đóng các tiếp điểm thường hở của nó trong các mạch điều khiển
riêng của các máy nén khí để điều khiển chạy máy ở chế độ làm việc “Dự phòng”
(Được thuyết minh ở phần mạch điều khiển riêng các máy nén khí hình I.5.a; I.5.b;
I.5.c). Rơ le cờ 6b có điện làm rơi cờ báo “Máy dự phòng làm việc” đồng thời gửi tín
hiệu sự cố đến phòng điều khiển trung tâm. Khi áp suất trong bình chứa tăng lên đến
≥ 41Kg/Cm2
, tiếp điểm của đồng hồ áp lực 10DD (2 – 3) hoặc 11DD (2 – 3) khép lại
dẫn đến rơ le cờ 7b có điện. Rơ le 7b có điện tác động làm rơi cờ báo “Áp lực trong
bình cao” đồng thời gửi tín hiệu báo sự cố đến phòng điều khiển trung tâm.

35
- Khi áp suất trong bình chứa tăng lên đến ≥ 40Kg/Cm2
, tiếp điểm của
đồng hồ áp lực 4DD (2 – 3) hoặc 5DD (2 – 3) khép lại, dẫn đến rơ le 3PΠ có
điện. Rơ le 3PΠ có điện tác động mở 2 cặp tiếp điểm thường kín của nó 3PΠ (5 –
6) và 3PΠ (7 – 8), dẫn đến rơ le 4PΠ mất điện mở các cặp tiếp điểm thường hở
của nó trong các mạch điều khiển riêng các máy nén khí, các máy máy đang chạy
ở chế độ “Dự phòng” ngừng hoạt động và chuẩn bị một chu trình mới tương tự
như chế độ điều khiển “Tự động”
V-THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN RIÊNG CÁC MÁY NÉN KHÍ:
- Mạch điều khiển riêng các máy nén khí có nguyên lý làm việc tương tự
nhau ở đây ta chỉ thuyết minh mạch nguyên lý điều khiển cho một máy ( Máy
nén khí N1), hai máy nén khí N2, N3 được thuyết minh tương tự.
Nguyên lý điều khiển máy nén khí N1 ( Hình I.5.a).
V.1- Chế độ chạy “Tự động”:
- Đóng áp tô mát 3AB1 mạch điều khiển có điện.
* Chạy máy: Khoá 1KY1 đặt ở vị trí làm việc “Tự động - TĐ”. Khi áp suất
trong bình chứa giảm xuống ≤ 37Kg/Cm2
, rơ le 2PΠ trong mạch điều khiển
chung có điện (được thuyết minh ở phần mạch điều khiển chung), khi đó nguồn
được cấp qua tiếp điểm của khoá 1KY1 (2 – 4), qua tiếp điểm 2PΠ (1 – 2) mạch
được liền qua cuận dây của khởi động từ ΠMB1. Cuận dây khởi động từ ΠMB1
có điện đóng tiếp điểm lực cấp điện khởi động động cơ quạt gió DB1, đồng thời
đóng tiếp điểm ΠMB1 (5 – 6) dẫn đến cuận dây ΠMK1 có điện đóng tiếp điểm
lực cấp điện khởi động động cơ nén khí DK1, máy nén khí được khởi động hoàn
toàn.
* Dừng máy chế độ chạy “Tự động”: khi áp suất trong bình chứa tăng lên

36
≥ 40 Kg/Cm2
, rơ le 2PΠ trong mạch điều khiển chung mất điện tác động mở tiếp
điểm thường hở 2PΠ(1 – 2) trong mạch ngừng máy làm hở mạch, máy nén khí
dược dừng ở chế độ chạy tự động.
* Bảo vệ công nghệ:
- Bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp: Cùng lúc ΠMB1 có điện rơ le thời gian
PB1 khởi động, sau thời gian 20s tiếp điểm thường mở đóng chậm PB1 (7 - 6)
đóng lại, khi đó nếu áp suất dầu bôi trơn tăng lên ≥0,8 Kg/Cm2
thì tiếp điểm
thường kín của đồng hồ áp lực 3DD1 (1 – 2) mở ra trước khi tiếp điểm PB1 (7–
6) đóng lại, mạch được hở rơ le cờ 4b1 không có điện bảo vệ áp lực dầu bôi trơn
thấp không tác động máy nén khí làm việc bình thường. Ngược lại hết khoảng
thời gian đặt 20s của tiếp điểm PB1 (7 – 6) mà áp suất dầu bôi trơn chưa tăng lên
≥ 0,8 Kg/Cm2
thì tiếp điểm PB1 (7 – 6) đóng lại khi tiếp điểm 3DD1 (1 – 2) chưa
mở ra, mạch được liền, rơ le cờ 4b1 có điện tác động làm rơi cờ báo sự cố
“Chênh lệch áp suất dầu bôi trơn”, tiếp điểm thường hở của rơ le cờ 4b1 (3 – 5)
đóng lại dẫn đến rơ le trung gian PZ1 có điện đóng tiếp điểm PZ1(3 – 4) để tự
duy trì và mở tiếp điểm thường kín PZ1(1 – 2) trong mạch ngừng máy (Trong
mạch rơ le PZ1 có tiếp điểm thường mở mở chậm PB1(13 – 14) được đặt thời
gian 20s nhằm mục đích để các bảo vệ thông qua rơ le trung gian RZ tác động
chắc chắn), máy nén khí được ngừng do bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp, đồng
thời tiếp điểm gửi tín hiệu báo sự cố đến phòng điều khiển trung tâm.
- Bảo vệ áp lực dầu bôi trơn cao: Trong quá trình máy làm việc nếu áp suất
dầu bôi trơn tăng lên ≥3 Kg/Cm2
thì tiếp điểm thường hở của đồng hồ áp lực
3DD1(1 – 2) khép lại dẫn đến rơ le cờ 4b1 có điện tác động bảo vệ và báo tín
hiệu như sự cố áp lực dầu bôi trơn thấp.
- Bảo vệ nhiệt độ dầu bôi trơn cao: Máy nén khí được ngừng do bảo vệ
nhiệt độ dầu bôi trơn khi nhiệt độ dầu tăng lên ≥70o
c lúc đó tiếp điểm của đồng

37
hồ nhiệt độ DT1(3 – 2) khép lại làm rơ le trung gian PΠ1 có điện. Rơ le PΠ1 có
điện tác động mở tiếp điểm thường đóng PΠ1(7 – 8) trong mạch để dừng máy,
đồng thời đóng tiếp điểm thường hở PΠ1(5 – 6) dẫn dến rơ le cờ 1b1 có điện. rơ
le cờ 1b1 có điện tác động làm rơi cờ báo sự cố “Nhiệt độ dầu bôi trơn cao”.
- Bảo vệ áp suất cấp I cao: Khi máy nén khí làm việc áp lực khí trong xi
lanh cấp I được đặt bảo vệ áp lực khí cao ở mức ≥ 3 Kg/Cm2
. Nếu áp suất khí cấp
I tăng lên ≥3 Kg/Cm2
, thì tiếp điểm thường hở của đồng hồ áp lực 1DD1(3 – 2)
khép lại dẫn đến rơ le cờ 2b1 có điện tác động làm rơi cờ báo “Áp suất cấp I
cao”, đồng thời đóng tiếp điểm thường hở 2b1(3 – 5) để khởi động rơ le trung
gian PZ1 tác động ngừng máy và báo tín hiệu sự cố. Máy nén khí được bảo vệ áp
suất cấp I cao.
- Bảo vệ áp suất cấp II cao: Khi máy nén khí làm việc áp lực khí trong xi lanh
cấp II được đặt bảo vệ áp lực khí cao ở mức ≥ 14 Kg/Cm2
. Nếu áp lực khí cấp II
tăng lên đến ≥14 Kg/Cm2
, thì tiếp điểm thường hở của đồng hồ áp lực 2DD1(3 – 2)
khép lại dẫn đến rơ le cờ 3b1 có điện tác động làm rơi cờ báo “Áp suất cấp II cao”,
đồng thời đóng tiếp điểm thường hở 2b1(3 – 5) để khởi động rơ le trung gian PZ1
tác động ngừng máy và báo tín hiệu sự cố. Máy nén khí được bảo vệ áp lực cấp II
cao.
V.2- Chế độ chạy “Dự phòng”:
- Khoá 1KY1 đặtở vị trí “Dự phòng – DP ”.
- Khi áp suất trong hệ thống giảm xuống ≤ 35Kg/Cm2
rơ le 4PΠ trong
mạch điều khiển chung có điện đóng tiếp điểm 4PΠ (1 - 2). Mạch chạy máy được
kín qua tiếp điểm của khoá 1KY1(2 - 6), qua tiếp điểm 4PΠ (1 - 2), khi đó chưa
có bảo vệ nào tác động, máy nén khí đựơc khởi động ở chế độ chạy “Dự phòng”.
Các bảo vệ công nghệ và chế độ dừng máy như trong chế độ chạy “Tự động”.

38
V.3- Chế độ chạy “Bằng tay”:
- Chuyển khoá 1KY1 về vị trí “bằng tay – BT ” mạch khởi động kín mạch,
máy nén khí được khởi động ở chế độ cưỡng bức.
- Các chế độ bảo vệ công nghệ tương tự như trong chế độ chạy “Tự động”.
- Dừng máy khi chuyển khoá về vị trí “Cắt – O” hoặc “TĐ”, “DP”.
Chú ý:
- Máy nén khí được dừng khẩn cấp khi đưa khoá chọn chế độ về vị trí
“ Cắt - O” trong bất kỳ trường hợp nào.
- Khi bảo vệ công nghệ tác động làm rơi cờ báo sự cố, sau đó phải
giải trừ sự cố bằng cách giải trừ bằng tay các cờ sự cố trước khi khởi động lại
máy.
VI- THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ MẠCH LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN VAN GIẢM ÁP:
VI.1- Thuyết minh sơ đồ nguyên lý mạch lực van giảm áp:
- Đóng áp tô mát 5AB mạch lực van giảm áp có điện ( Hình I.6).
- Khống chế van giảm áp 1∃ΠK bằng công tắc tơ 1ΠM∃. khi công tắc tơ
1ΠM∃ tác động, nguồn cấp cho cuận van 1∃ΠK được nối tiếp qua 3 cặp tiếp
điểm của công tắc tơ 1ΠM∃ nhằm mục đích phân nhỏ hồ quang điện khi cắt cuận
van.
- Khi áp suất tuyến 1 hệ thống OPY giảm xuống ≤19Kg/Cm2
mạch điều
khiển cấp điện cho cuận dây của công tắc tơ 1ΠM∃ ( Được thuyết minh ở phần
mạch điều khiển sau), các tiếp điểm của công tắc tơ 1ΠM∃ đóng lại nguồn được
cấp cho cuận van 1∃ΠK. Do thời điểm ban đầu cần một lực điện từ đủ lớn để mở
van, khi van đã mở hết hai tiếp điểm hành trình 1∃ΠK sẽ mở ra, lúc đó cuận van
được nối tiếp với điện trở R1 và hai cuận 10Ω và 47Ω bởi vì lúc này chỉ cần một

39
lực điện từ đủ lớn để giữ cho van ở trạng thái mở và chánh ngâm dòng lớn dẫn
đến cháy cuận van.
- Khi áp suất tuyến 1 hệ thống OPY tăng lên ≥21Kg/Cm2
, mạch điều khiển
ngừng cấp điện cho cuận dây của công tắc tơ 1ΠM∃ tiếp điểm lực của công tác tơ
1ΠM∃ mở ra ngừng cấp điện cho cuận van 1∃ΠK lực lò xo sẽ đẩy ty van đóng
lại ngừng cấp khí cho hệ thống OPY.
- Khống chế van giảm áp 2∃ΠK bằng công tắc tơ 2ΠM∃ để điều khiển mở
van cung cấp khí cho tuyến 2 hệ thống OPY. Nguyên lý hoạt động tương tự như
mạch van 1∃ΠK.
- Hai van được bảo vệ quá tải bằng rơ le nhiệt và bảo vệ ngắn mạch bằng
áp tô mát 5AB.

40
VI.2- Thuyết minh nguyên lý mạch điều khiển van giảm áp (hình I.6):
- Khi khoá 3KY đặt ở vị trí “Tuyến 1 - T1” mạch chỉ điều khiển một van
1∃ΠK làm việc ở chế độ tự động.
- Khi khoá3 KY đặt ở vị trí “Tuyến 2 - T2” mạch chỉ điều khiển một van
2∃ΠK làm việc ở chế độ tự động.
- Khi khoá 3KY đặt ở vị trí “Π” mạch điều khiển cả 2 van 1∃ΠK và 2∃ΠK
làm việc ở chế độ tự động.
VI.2.a- Chế độ tự động van 1∃ΠK:
- Khoá 3KY đặt ở vị trí “T1”, khi áp suất tuyến 1 hệ thống OPY giảm
xuống ≤19Kg/Cm2
, tiếp điểm thường đóng của đồng hồ áp lực 6DD khép lại,
nguồn được cấp qua tiếp điểm 6DD(1 - 2), qua tiếp điểm khoá 3KY(10 - 11) dẫn
đến rơ le trung gian 1PΠ∃ có điện. Rơ le 1PΠ∃ có điện đóng tiếp điểm thường hở
1PΠ∃(3 - 4) để tự dữ, đồng thời đóng tiếp điểm 1PΠ∃(5 - 6) dẫn đến cuận dây
công tắc tơ 1ΠM∃ có điện. Cuận dây công tắc tơ 1ΠM∃ có điện đóng tiếp điểm
lực cấp nguồn cho cuận van 1∃ΠK van được mở ra. Khi áp suất khí cấp cho hệ
thống ORY tăng lên ≥21Kg/Cm2
, tiếp điểm thường hở của đồng hồ áp lực 6DD(2 -
3) khép lại, dẫn đến rơ le 4PΠ∃ có điện. Khi rơ le 4PΠ∃ có điện tác động mở tiếp
điểm thường kín 4PΠ∃(1 - 2), rơ le 1PΠ∃ mất điện cắt mạch mở van dẫn đến cuận
van mất điện và đóng lại ngừng cấp khí cho hệ thống OPY.
VI.2.b- Chế độ tự động van 2∃ΠK:
- Khoá 3KY đặt ở vị trí “T2”, khi áp suất tuyến 2 hệ thông OPY giảm
xuống ≤19Kg/Cm2
tiếp điểm thường đóng của đồng hồ áp lực 7DD khép lại,
nguồn được cấp qua tiếp điểm 7DD(1 - 2), qua tiếp điểm khoá 3KY(1 - 4) dẫn
đến rơ le trung gian 2PΠ∃ có điện. Rơ le 2PΠ∃ có điện đóng tiếp điểm thường hở
2PΠ∃(3 - 4) để tự dữ, đồng thời đóng tiếp điểm 2PΠ∃(5 - 6) dẫn đến cuận dây
công tắc tơ 2ΠM∃ có điện. Cuận dây công tắc tơ 2ΠM∃ có điện đóng tiếp điểm

41
lực cấp nguồn cho cuận van 2∃ΠK van được mở ra. Khi áp suất khí cấp cho hệ
thống ORY tăng lên ≥21Kg/Cm2
, tiếp điểm thường hở của đồng hồ 7DD(2 -3)
khép lại, dẫn đến rơ le 4PΠ∃ có điện. Khi rơ le 4PΠ∃ có điện tác động mở tiếp
điểm thường kín 4PΠ∃(3 - 4), rơ le 1PΠ∃ mất điện cắt mạch mở van dẫn đến
cuận van mất điện và đóng lại ngừng cấp khí cho hệ thống OPY.
VI.2.c- Nguyên lý mạch báo tín hiệu sự cố áp lực hệ thống OPY:
- Tín hiệu báo “Áp suất khí OPY không bình thường” được khống chế
bởi hai đồng hồ áp suất có tiếp điểm điện 8DD và 9DD (Hình I.6).
- Khi áp suất hệ thống OPY giảm xuống ≤18Kg/Cm2
hoặc tăng cao
≥22Kg/Cm2
, lúc đó tiếp điểm báo mức thấp (Thường đóng) hoặc mức cao
(Thường hở), của hai đồng hồ áp lực 8DD và 9DD khép lại dẫn đến rơ le cờ 8b
có điện. Rơ le cờ 8b có điện tác động làm rơi cờ báo “Áp suất hệ thống OPY
không bình thường” đồng thời gửi tín hiệu báo sự cố đến phòng điều khiển trung
tâm.
VII- THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ MẠCH BÁO TÍN HIỆU TRUNG TÂM:
- Tất cả các tín hiệu sự cố và cảnh báo đều được gửi tới phòng điều khiển
trung tâm bằng một đèn báo sự cố CT báo “Sự cố trong hệ thống nén khí” nguồn
điều khiển là nguồn 220 VDC lấy thẳng từ thanh cái tín hiệu chung tại phòng
điều khiển (Hình I.7).
- Khi có sự cố trong trạm nén khí làm rơi cờ báo nguyên nhân sự cố tại
thiết bị, đồng thời tiếp điểm phụ của các rơ le cờ hoặc tiếp điểm phụ của các áp tô
mát bảo vệ khép lại cấp điện cho đèn tín hiệu CT.
- Đèn tín hiệu báo sự cố sẽ sáng khi có một trong các tiếp điểm tương ứng
với nguyên nhân sự cố sau đóng lại:
1b1 – Nhiệt độ dầu bôi trơn nén khí N1 cao.

42
2b1 - Áp suất cấp I máy nén khí N1 cao.
3b1 - Áp suất cấp II máy nén khí N1 cao
3b2 - Áp suất cấp II máy nén khí N2 cao
3b3 - Áp suất cấp II máy nén khí N3 cao.
4b1 - Áp suất dầu bôi trơn máy nén khí N1 cao, thấp.
6b – Máy nén khí dự phòng làm việc.
7b - Áp suất khí hệ thống 40 at cao.
8b - Áp suất khí hệ thống OPY không bình thường.
9b – Mất nguồn điều khiển mạch điều khiển chung.
3AB1 – Mất nguồn điều khiển máy nén khí N1.
5AB – Mất nguồn điều khiển van giảm áp.
VIII- ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN:
- Hệ thống điều khiển trạm nén khí cao áp Nhà máy Thuỷ điện Thác bà là
hệ điều khiển tiếp điểm và rơ le điện từ, vì vậy có các đặc điểm ít chịu ảnh hưởng
của nhiễu điện từ, tuy vậy hệ điều khiển này còn có nhiều hạn chế:
+ Khi đóng mở các tiếp điểm thường sinh ra hồ quang, tuổi thọ các
tiếp điểm không cao, quán tính tác động chậm.
+ Sơ đồ nối dây theo logic cứng khó thay đổi, cồng kềnh, độ tin cậy
không cao.

43
Những nhược điểm trên làm cho hệ thống vận hành kém chính xác,
thường xuyên phải bảo dưỡng sửa chữa gây ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất
chung của nhà máy.

44
CHƯƠNG 4: LẬP LƯU ĐỒ ĐIỀU KHIỂN
I- THỐNG KÊ ĐẦU VÀO RA:
I.1- Thống kê đầu vào:
Bảng I.2- Thống kê các tín hiệu vào
STT CHỨC NĂNG TÍN HIỆU
1 Áp suất phân đoạn I thấp ≤ 37Kg/Cm2
Logic
2 Áp suất phân đoạn II thấp ≤ 37Kg/Cm2
Logic
3 Áp suất phân đoạn I thấp ≤ 35Kg/Cm2
Logic
4 Áp suất phân đoạn II thấp ≤ 35Kg/Cm2
Logic
5 Áp suất phân đoạn I đủ ≥ 40Kg/Cm2
Logic
6 Áp suất phân đoạn II đủ ≥ 40Kg/Cm2
Logic
7 Áp suất phân đoạn I cao ≥ 41Kg/Cm2
Logic
8 Áp suất phân đoạn II cao ≥ 41Kg/Cm2
Logic
9 Áp suất tuyến 1 OPY thấp ≤19Kg/Cm2
Logic
10 Áp suất tuyến 2 OPY thấp ≤ 19Kg/Cm2
Logic
11 Áp suất tuyến 1 OPY đủ ≥ 21Kg/Cm2
Logic
12 Áp suất tuyến 2 OPY đủ ≥ 21Kg/Cm2
Logic
13 Áp suất tuyến 1 hệ thống OPY sự cố ≥ 22Kg/Cm2
Logic
14 Áp suất tuyến 1 hệ thống OPY sự cố ≤ 18Kg/Cm2
Logic
15 Áp suất tuyến 2 hệ thống OPY sự cố ≥ 22Kg/Cm2
Logic
16 Áp suất tuyến 2 hệ thống OPY sự cố ≤ 18Kg/Cm2
Logic
17 Quá tải van giảm áp tuyến 1 Logic
18 Quá tải van giảm áp tuyến 2 Logic
19 Mất nguồn một chiều van giảm áp Logic

45
20 Mất điện áp mạch điều khiển máy nén khí N1 Logic
23 Máy nén khí N1 đặt chế độ “Tự động” Logic
24 Máy nén khí N1 đặt chế độ “Dự phòng” Logic
25 Máy nén khí N1 đặt chế độ “Bằng tay” Logic
26 Lệnh chạy “Tự động” Logic
27 Lệnh chạy “Dự phòng” Logic
28 Áp suất dầu máy nén khí N1 thấp ≤ 0,8Kg/Cm2
Logic
29 Áp suất dầu máy nén khí N1 cao ≥ 3Kg/Cm2
Logic
30 Nhiệt độ dầu máy nén khí N1 cao ≥ 70o
c Logic
31 Áp suất cấp I máy nén khí N1 cao ≥ 3Kg/Cm2
Logic
32 Áp suất cấp II máy nén khí N1 cao ≥ 13Kg/Cm2
Logic
33 Quá tải động cơ quạt gió máy nén khí N1 Logic
34 Quá tải động cơ nén khí máy nén khí N1 Logic
Logic
Logic
c Logic
Logic
Logic

46
Logic
Logic
c Logic
Logic
Logic

47
I.2- Thống kê đầu ra:
Bảng I.3- Thống kê các tín hiệu ra
STT Chức năng Tín hiệu
1 Điều khiển các máy làm việc ở chế độ “Tự động” Logic
2 Điều khiển các máy làm việc ở chế độ “Dự phòng” Logic
3 Áp suất khí phân đoạn I và II cao Logic
4 Mở van giảm áp 1∃ΠK Logic
5 Mở van giảm áp 2∃ΠK Logic
6 Quá tải van giảm áp 1∃ΠK Logic
7 Quá tải van giảm áp 2∃ΠK Logic
8 Áp suất khí tuyến 1 hệ thống OPY cao, thấp Logic
9 Áp suất khí tuyến 2 hệ thống OPY cao, thấp Logic
10 Mất điện áp một chiều van giảm áp Logic
11 Mất điện áp điều khiển máy nén khí N1 Logic
14 Tín hiệu trung tâm báo lỗi trong hệ thống điều khiển chung Logic
15 Chạy động cơ quạt gió máy nén khí N1 Logic
16 Chạy động cơ nén khí N1 Logic
17 Áp suất dầu máy nén khí N1 thấp Logic
18 Áp suất dầu máy nén khí N1 cao Logic
19 Nhiệt độ dầu máy nén khí N1 cao Logic
20 Áp suất cấp I máy nén khí N1 cao Logic
21 Áp suất cấp II máy nén khí N1 cao Logic

48
23 Quá tải động cơ nén máy nén khí N1 Logic
24 Tín hiệu trung tâm báo có lỗi máy nén khí N1 Logic
II- LẬP LƯU ĐỒ ĐIỀU KHIỂN:

49
II.1- Lưu đồ điều khiển chung cho 3 máy nén khí:
Phân tích lưu đồ (hình I.8):
- Start – Khởi động chương trình.
- Kiểm tra điều kiện P ≤ 37Kg/Cm2
:
+ Nếu đúng ra lệnh chạy các máy “Tự động”, lệnh này để điều khiển
các máy nén khí chạy ở chế độ “Tự động” (được phân tích ở phần sau lưu đồ điều
khiển riêng máy nén khí Hình I.10)
+ Nếu Sai thì kiểm tra điều kiện P ≤ 35Kg/Cm2
.
- Kiểm tra điều kiện P ≤ 35Kg/Cm2
.
+ Nếu Đúng ra lệnh chạy các máy “Dự phòng”, lệnh này để điều
khiển các máy nén khí chạy ở chế độ “Dự phòng” (được phân tích ở phần sau lưu
đồ điều khiển riêng máy nén khí Hình I.10).
+ Nếu Sai thì quay lại đầu chương trình.
- Khi có lệnh chạy máy “Tự động” hoặc chạy máy “Dự phòng” chương
trình sẽ kiểm tra tiếp điều kiện P≥ 40 Kg/Cm2
.
+ Nếu Sai thì quay lại kiểm lại từ đầu chương trình.
+ Nếu đúng thì ra lệnh dừng máy “Tự động” và “Dự phòng” tiếp tục
quay lại đầu chương trình.
- End- Kết thúc chương trình.

50
Lệnh chạy tự động
Lệnh chạy dự phòng
Dừng chạy tự động, dự phòng
End
Start
Đ
Đ
Đ
S
S
S
P ≤ 37Kg/cm2
P ≤ 35Kg/cm2
P ≥ 40Kg/cm2
Hình I.8 - Lưu đồ điều khiển chung 3 máy nén khí

51
2- Lưu đồ điều khiển 1 van giảm áp:
Phân tích lưu đồ (Hình I.9):
- Chương trình kiểm tra điều kiện P ≤ 19Kg/Cm2
:
+ Nếu Sai quay lại kiểm tra cho đến khi đúng.
+ Nếu Đúng thì ra lệnh mở van.
- Khi có lệnh mở van chương trình kiểm tra tiếp điều kiện quá tải van:
+ Nếu đúng thì báo lỗi và ra lệnh đóng van.
+ Nếu sai thì kiểm tra tiếp điều kiện P≥ 21 Kg/Cm2
.
Đúng thì ra lệnh đóng van.
Sai thì quay lại điều kiện trên cho đến khi có điều kiện đúng
Mở van
Đóng van
End
Start
Đ
Đ
S
S
P ≤ 19Kg/cm2
Quá tải van
Hình I.9 - Lưu đồ điều khiển 1 van giảm áp
P ≥ 21Kg/cm2
Báo lỗi
S
Đ

52
- End – Kết thúc chương trình
II.3- Lưu đồ điều khiển 1 máy nén khí:
Phân tích lưu đồ (Hình I.10):
- Chương trình kiểm tra điều kiện khoá điều khiển ở vị trí “Tự động”:
+ Nếu đúng kiểm tra tiếp điều kiện “Có lệnh chạy máy tự động”.
Đúng ra lệnh chạy máy.
Sai quay lại kiểm tra cho đến khi đúng.
+ Nếu Sai thì kiểm tra điều kiện khoá ở vị trí “Dự phòng”.
Đúng thì kiểm tra liên tục điều kiện có “Lệnh chạy máy dự
phòng” cho đến khi đúng thì ra lệnh chạy máy.
Sai sang kiểm tra điều kiện khoá điều khiển ở vị trí “Bằng
tay”, Đúng thì ra lệnh chạy máy, Sai thì quay lại đầu chương
trình.
- Khi có lệnh chạy máy chương trình kiểm tra liên tiếp các điều kiện:
Áp suất dầu thấp ≤ 0,8Kg/Cm2
.
Áp suất dầu cao ≥ 3Kg/Cm2
.
Nhiệt độ dầu cao ≥ 70o
c.
Áp suất cấp I cao ≥ 3Kg/Cm2
.
Áp suất cấp II cao ≥ 13Kg/Cm2
.
Rơ le nhiệt động cơ quạt gió tác động.
Rơ le nhiệt động cơ nén khí tác động.
+ Nếu có điều kiện nào đúng thì báo lỗi và ra lệnh dừng máy.
+ Nếu Sai thì kiểm tra điều kiện tiếp theo.
- Kiểm tra điều kiện có lệnh “Dừng máy tự động và dự phòng”:
+ Nếu Sai thì quay lại kiểm tra các điều kiện bảo vệ công nghệ
+ Nếu Đúng thì ra lệnh dừng máy và quay trở về đầu chương trình.

53
- End – Kết thúc chương trình.
Quá tải ĐC
Lệnh chạy máy
Star
End
Đ
Đ
S
S
Đ
S
S
S
Khoá đặt vị
trí TĐ
Khoá đặt vị
trí DP
Khoá đặt vị
trí BT
Lệnh chạy
DP
Lệnh chạy
TĐ
Lệnh dừng máy
Đ
P dầu ≥ 3 át
P dầu ≤ 0,8
á
t dầu ≥ 700
C
P cấp I ≥ 3 át
P cấp II ≥13 át
Lệnh dừng
TĐ, DP
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
S
S
S
S
S
S
Hình I.10 Lưu đồ điều khiển riêng máy nén khí
Báo lỗi
Đ

54
II.4 Lưu đồ báo lỗi trong hệ thống:
P phân
đoạn I,II cao
thấp
Báo lỗi
Đ
Start
End
Báo tín hiệu trung tâm
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
Báo lỗi
Đ
P tuyến 1; 2
ORY cao
P tuyến 1,2
ORY thấp
Quá tải
van 1
Mất nguồn
ĐK máy N1
Mất nguồn
ĐK máy N2
Mất nguồn
ĐK máy N3
Mất nguồn ĐK
van giảm
áp
Hình I.11 - Lưu đồ báo tín hiệu lỗi hệ thống
S
S
S
S
S
S
S
S
S
Đ
Quá tải
van 2

55
Phân tích lưu đồ báo lỗi trong hệ thống (Hình I.11):
- kiểm tra các điều kiện :
Áp suất khí phân đoạn I và II cao ≥ 41Kg/Cm2
.
Áp suất khí tuyến 1 và 2 cao ≥ 22Kg/Cm2
.
Áp suất khí tuyến 1 và 2 thấp ≤ 18Kg/Cm2
máy nén khí dự phòng làm việc.
Mất nguồn điều khiển mạch điều khiển máy nén khí N1.
Mất nguồn một chiều van giảm áp.
Quá tải van giảm áp tuyến 1.
Quá tải van giảm áp tuyến 1.
Bảo vệ công nghệ máy nén khí N1 tác động.
+ Nếu có điều kiện nào đúng thì báo lỗi và báo tín hiệu sự cố trung tâm
+ Nếu Sai thì kiểm tra các điều kiện tiếp theo và quay trở về đầu chương
trình.
- End – Kết thúc chương trình.

56

57
PHẦN II
THIẾT KẾ CHUYỂN ĐỔI HỆ ĐIỀU KHIỂN

58
CHƯƠNG 1- THIẾT BỊ LOGIC KHẢ TRÌNH PLC
I- CẤU TRÚC CHUNG VỀ PLC:
I.1- Giới thiệu chung:
- Thiết bị logíc khả trình là bộ điều khiển logíc lập trình được, được viết
thành PLC ( Progammable Logic Contronl).
- Mới ra đời từ năm 1985, chúng đã nhanh chóng phát triển hình thành và
được các nghành công nghiệp đón nhận để sử dụng hệ thống và được coi là một
dạng Contronl số hoá chuẩn của công nghiệp
- Ngày nay lĩnh vực điều khiển được mở rộng đến các quá trình sản xuất
phức tạp, đến các hệ thống điều khiển tổng thể với các mạch vòng kín, đến các hệ
thống sử lý số liệu và điều khiển kiểm tra tập chung hoá. Vì vậy các hệ điều
khiển logíc thông thường không thể thực hiện được, các bộ điều khiển chương
trình và điều khiển bằng máy tính đã chở nên cần thiết.
I.2- Chức năng của PLC (TL - 3):
Người ta đã đi đến tiêu chuẩn hoá các chức năng chính của PLC trong các
hệ điều khiển là:
- Điều khiển chuyên gia giám sát:
+ Thay thế cho điều khiển rơ le.
+ Thay thế cho các Panel điều khiển, mạch in.
+ Điều khiển tự động, bán tự động bằng tay các máy và các quá trình.
+ Có các khối điều khiển thông dụng ( thời gian, bộ đếm).

59
- Điều khiển dãy:
+ Các phép toán số học.
+ Cung cấp thông tin.
+ Điều khiển liên tục các quá trình (nhiệt độ, áp suất...).
+ Điều khiển PID.
+ Điều khiển động cơ chấp hành.
+ Điều khiển động cơ bước.
- Điều khiển mềm dẻo:
+ Điều hành quá trình báo động.
+ Phát hiện lỗi khi chạy chương trình.
+ Ghép nối với máy tính (RS232/ RS242).
+ Ghép nối với máy in.
+ Thực hiện mạng tự động hoá xí nghiệp.
+ Mạng cục bộ.
+ Mạng mở rộng.
+ FA, EMS, CTM
I.3- Lợi thế của PLC trong tự động hoá (TL - 3):
Trong tự động hoá PLC đã chở thành thiết bị điều khiển thông dụng bởi
các lợi thế của nó.
- Thời gian lắp đặt công trình ngắn hơn.
- Dễ dàng thay đổi.
- Có thể tính toán chính xác được giá thành.
- Cần ít thời gian đào tạo.
- Dễ dàng thay đổi thiết kế nhờ phần mềm.
- Ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng.

60
- Dễ bảo trì sửa chữa (các chỉ thị vào ra giúp sử lý sự cố dễ dàng và nhanh
hơn).
- Độ tin cậy cao.
- Chuẩn hoá được phần cứng điều khiển.
- Thích ứng trong các môi trường khắc nghiệt ( Nhiệt độ, độ ẩm, điện áp
dao động, tiếng ồn...).
I.4- Cấu trúc chung của PLC:
Thiết bị Logíc khả trình PLC là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt
các thuật toán điều khiển, thông qua một ngôn ngữ lập trình riêng thay cho việc
phải thiết kế và thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Như vậy với chương trình
điều khiển của nó PLC chở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ trao đổi thông tin
với môi trường bên ngoài (Với PLC khác, với các thiết bị, với máy tính cá nhân).
Toàn bộ chương trình điều khiển được nhớ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các
khối chương trình và được thực hiện theo chu kỳ vòng quét (SCAN).
Có rất nhiều loại PLC của các hãng khác nhau nhưng chúng đều có một
nguyên lý chung như hình vẽ dưới đây (Hình II.1).
POWEZ SUPPLY
Memory
Output
Input CPU
COM
Signal to
Solenoids
Motor
Signal from
Switches
Sensors
Hình II.1- Sơ đồ khối PLC

61
Trong đó:
- POWEZ SUPPLY: Bộ nguồn điện áp dải rộng.
- MEMORY: Bộ nhớ chương trình.
- RAM ( Random Access Memory) bộ nhớ này có thể ghi hoặc đọc ra
- EPROM (Erasable Programmable Red Only Memory) là bộ nhớ vĩnh
cửu chương trình có thể lập trình lại bằng thiết bị lập trình.
- EEPROM ( Electriccal Erasable Programmable Red Only Memory) là
bộ nhớ vĩnh cửu các chương trình có thể lập trình lại bằng thiết bị chuẩn CRT
hoặc bằng tay.
- INPUT : Khối đầu vào.
- OUTPUT: Khối đầu ra.
- COM: Cổng giao tiếp với các thiết bị ngoại vi (Máy tính, bộ lập trình).
- CPU: Bộ vi sử lý trung tâm.
Như vậy PLC thực chất hoạt động như một máy tính cá nhân nghĩa là phải có
bộ vi sư lý, hệ điều hành, bộ nhớ để lưu giữ chương trình điều khiển, dữ liệu, có
cổng vào ra để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Bên cạnh đó PLC còn có các
bộ Counter, Time để phục vụ bài toán điều khiển.
- PLC sẽ thực hiện chương trình theo chế độ lặp có chu kỳ mỗi vòng lặp
được gọi là một vòng quét SCAN (hình II.2).
4. Đọc và ghi dữ
liệu đầu ra
2. Thực hiện
chương trình
3.Tự kiểm tra lỗi
1. Đọc và ghi dữ
liệu đầu vào

62
I.5- Thủ tục để thiết kế bộ điều khiển chương trình (TL - 3):
Tìm hiểu các yêu
cầu của hệ thống
điều khiển
Lập lưu đồ chung
Liệt kê đầu vào ra
tương ứng với
PLC
Dịch sang giản đồ
thang
Lập trình giản đồ
thang vào PLC
Mô phỏng chương
trình, kiểm tra
phần mềm
Chương
trình đúng
Thay đổi
chương trình
Nối tất cả các thiết
bị vào ra với PLC
Kiểm tra các dây
nối
Chạy thử chương
trình
Chương
trình đúng
Sửa lại
phần mềm
Lưu chương trình
vào EPROM
Sắp sếp có hệ
thống các bản vẽ
Kết thúc
S
Đ
S
Đ
Hình II.3- Sơ đồ các bước thủ tục thiết kế bộ điều khiển chương trình

63

64
Để thiết kế bộ điều khiển chương trình gồm các bước như sơ đồ (Hình II.3)
1 – Tìm hiểu công nghệ và yêu cầu của hệ thống cần lập trình điều khiển.
2 – Lập lưu đồ điều khiển chung dựa trên các yêu cầu điều khiển của hệ thống.
3 – Phân cổng vào ra, chọn sơ bộ cấu hình bộ điều khiển lập trình.
4 – Chuyển đổi sơ đồ điều khiển sang giản đồ thang (Ladder).
5 – Thử chương trình, mô phỏng và kiểm tra phần mềm đáp ứng các yêu cầu của
hệ thống cần điều khiển:
+ Nếu được thì thực hiện các bươc tiếp theo.
+ Nếu chưa được thì thay đổi, sửa lỗi cho đến khi đáp ứng các yêu cầu của
hệ thống.
6 – Tiến hành lắp ráp PLC với các phần tử vào ra của hệ thống.
7 – Kiểm tra việc ghép nối.
8- Chạy thử chương tình điều khiển hệ thống:
+ Chạy thử lại chương trình điều khiển nếu sai thì sửa lỗi.
+ Chạy thử cả hệ thống.
9 – Lưu chương trình vào bộ nhớ (EPROM).
10 – Sắp sếp các bản vẽ theo trình tự rồi kết thúc.
II- CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH CHO PLC:
II.1- Giới thiệu các phương pháp lập trình cho PLC
Trong các PLC đơn giản đựơc chế tạo để thay thế các mảng rơ le và các
mạch logic rời rạc nên các phương pháp lập trình dễ hiểu nhất dược hình thành từ
các mạch rơ le, các mạch tổ hợp thực hiện các hàm đại số boole và các mạch tuần
tự.
Các PLC thông thường có các phương pháp lập trình sau:
- Lưu đồ hệ điều khiển ( Contronl System flowchar)
- Giản đồ thang ( Ladder Diagram)
- Danh sách lệnh.
- Các lệnh điều khiển khối và lệnh bậc cao.

65
Phổ biến nhất hiện nay được thống nhất sử dụng trong hầu hết các chủng
loại PLC là ngôn ngữ giản đồ thang. Giản đồ thang không khác mấy so với sơ đồ
mạch rơ le, trong đó các biến logic thường được đặc trưng bởi các điểm thường
kín hoặc thường hở, các phép toán logíc được thực hiện bởi dây nối và các bậc
thang, các phần tử chức năng hàm logic là các phần tử ra trên mỗi bậc của thang.
II.2- Giới thiệu các tệp lệnh chính của PLC - OMRON (TL - 3):
Trong PLC của OMRON có 14 tập lệnh cơ bản đựơc sử dụng trong hầu hết
các chương trình khi lập trình:
- LD : Khởi động từng mạch hay khối Logic.
- AND : Dùng để nối tiếp hai đầu vào trở lên.
- OR : Dùng để nối song song các đầu vào.
- NOT : Đảo đầu vào của nó, thường dùng để lập đầu vào hoặc đầu ra
thường kín. NOT có thể dùng cùng với LD, NOT, AND, OR.
- END : Chỉ kết thúc chương trình và nó phải có mặt ở mọi chương trình.
Ngoài các lệnh trên còn có các lệnh:
* AND LD : Lệnh đấu khối nối tiếp.
* OR LD : Lệnh đấu khối song song.
* Nhiều đầu ra điều kiện riêng phải dùng rơ le tạm thời:
- LD TR : Gọi loại rơ le tạm thời.
- OUT TR : Đặt vị trí rơ le tạm thời.
Nếu rẽ nhánh ra nhiều rơ le tạm thời có từ TR∅ ÷ TR7 khi các rơ le tạm thời
dùng song không qua lại nữa thì có thể dùng lại rơ le tạm thời trên.
* Lệnh vào bộ thời gian TIM N0
Trong PLC chỉ có một bộ thời gian chuẩn được đánh số nhưng dùng chung
cho bộ thời gian và bộ đếm nên số thứ tự của bộ thời gian và bộ đếm không được
trùng nhau.

66
Bộ thời gian có thời gian là:
t = n . 0,1s
n = 0 ÷ 9999
Thời gian từ 0 ÷ 999,9s
* Lệnh vào bộ đếm CNT N0
Là bộ đếm lùi đặt trước CNT
N0
: Số của bộ đếm
SV : Đặt số cần đếm
* Lệnh chuyền số liệu MOV:
MOV chuyền số liệu qua nguồn (hoặc dữ liệu một kênh định trước hoặc
một hằng số Hexadesin 4 số đến một kênh đích). Như vậy lệnh này yêu cầu hai
dữ liệu phải được sác định.
- Kênh nguồn hoặc hằng số
- Kênh đích
* Lệnh rơ le chốt số liệu KEEP - RELAY:
Keep – Relay dùng để làm chốt, nó duy trì trạng thái ON hặc OFF của 1 bít
cho đến khi có một trong hai đầu vào của nó tác động đặt ( S ) hoặc hồi nó.
Nếu chức năng Keep được dùng với rơ le H thì trạng thái đầu ra chốt vẫn được
dữ ngay cả khi cắt nguồn.
* Lệnh vào bộ lấy sườn xung.
DIFU và DIFD kích thích đầu ra lên ON sau mỗi lần quét.
- Để lấy sườn lên DIFU FUN 1 3
- Để lấy sườn xuống DIFD FUN 1 4
* Lệnh tính toán số học:
- Lệnh Cộng ADD
Cộng các dữ liệu ở hai kênh khác nhau hoặc một kênh với một hằng
số sau đó đưa kết quả đến một kênh thứ 3.

67
Vì vậy 3 số liệu phải được phân biệt một số trừ, số bị trừ, kênh kết quả.
- Lệnh so sánh CMP.
Một trong các dữ liệu phải là một kênh.
Sau khi lệnh CMP được thực hiện kết quả ở đây được thể hiện bằng cỡ:
25505 : Lớn hơn
25506 : Bằng nhau
25507 : Nhỏ hơn
II.3- Giới thiệu phương pháp lập trình dùng phần mềm SYSWIN:
Phương pháp lập trình cho PLC OMRON cũng tương tự như các PLC
thông thường khác. Các công cụ để thực hiện lập trình cho PLC.
- Thiết bị lập trình cầm tay ( Hand Programming consol).
- Phần mềm lập trình.
- Bộ lập trình Prom.
- Thiết bị lập trình đồ hình ( GPC ).
Các hãng chế tạo PLC đều viết một phần mềm phụ trợ riêng để lập trình
cho bộ điều khiển của hãng mình sản xuất. Hãng omron cũng có các phần mềm
riêng để lập trình cho thiết bị của mình, SYSMATE SUPPORT SOFTWARI
(SSS), là phần mềm được viết trong hệ điều hành DOS các thủ tục lập trình được
gợi ý bằng các menu. Ngày nay omron đã cho ra phần mềm SYSWIN được viết
trong môi trường WINDOWS trong đó mỗi bậc thang của giản đồ hình thang gọi
là một NETWORK.
- Các phần mềm giúp ta vẽ ra giản đồ thang trên màn hình máy tính, sau đó
chương chình được chuyển vào PLC qua cổng COM. Hoặc có thể ngược lại ta có
thể đọc được chương trình sẵn có trong PLC ra màn hình để kiểm tra sửa chữa
hoặc in ra. Trong quá trình PLC đang vận hành phần mềm có thể giúp ta hiển thị
trạng thái, thông số và các tín hiệu của chương trình đang vận hành trong PLC.

68
Hình II.4- Mô hình thiết bị lập trình sử dụng phần mềm lập trình
Dưới đây giới thiệu phương pháp lập trình cho PLC dùng phần mềm
SYSWIN 3.3 (TL - 7):
SYSWIN là một phần mềm lập trình cho PLC OMRON dưới dạng Ladder
Diagram thực thụ chạy trong WINDOWS. Để cài đặt và chạy phần mềm này cần
đảm bảo máy tính có cấu hình tối thiểu:
↔ Windows 3.1, 3.11, Windows 95, Windows 98.
↔ 486 DX50 CPU.
↔ 8M Byte RAM.
↔ 10MB đĩa cứng trống.
Để chạy chương trình cần thực hiện theo các bước sau:
- Từ màn hình Window nhắp đúp vào biểu tượng Syswin 3.3 để ra màn hình
lập trình (hình II.5).

69
- Từ menu File chọn New chương trình sẽ tạo ra màn hình lập trình với tên
Unititled ta có thể thay đổi tên này bằng cách chọn Save từ Menu File.
- Xây dựng chương trình phần mềm từ các phần tử Ladder trên thanh công
cụ ở bên trái màn hình.
- Dùng phím trái chuột để chọn các phần tử ladder vào các network và đặt
tên, địa chỉ cho các phần tử đó.
- Để kết thúc chương trình chọn FUN- 01.
- Đặt tham số kết nối máy tính với PLC bằng cách lựa chọn Project→
Comunication.
- Chọn loại PLC để kết nối bằng cách lựa chọn Project→Project setup.
- Thực hiện kết nối bằng biểu tượng Connect hoặc menu Online→Connect.
- Ta có thể truyền chương trình từ máy tính xuống PLC hoặc đọc chương
trình từ PLC lên máy tính bằng các biểu tượng Upload, Dawload hoặc từ
Menu Online.
- Chạy thử chương trình trên PLC bằng menu Online→Mode.
- Kiểm tra và sửa chương trình theo yêu cầu.
- Kết thúc lưu chương trình bằng cách chọn File→Save.

70
Hình II.5 – Màn hình lập trình của SYSWIN
III- GIỚI THIỆU PLC CPM2A CỦA OMRON:
III.1- Giới thiệu chung về PLC của OMRON:
Dựa trên nguyên lý chung về PLC hãng OMRON chế tạo nhiều loại PLC,
các loại PLC lớn nhỏ được phân biệt bởi bộ vi sử lý trung tâm (CPU).
Các loại PLC cỡ nhỏ thường dùng bộ vi sử lý 8 bít như Mtorola Z80 hoặc
Intel 8085 còn các PLC cỡ lớn thường dùng các bộ vi sử lý 16 bít như Motorola
6800 hoặc Intel 8600.
Các bộ nhớ ROM và RAM, chương trình điều hành được lưu trong bộ nhớ
vĩnh cửu để chỉ huy mọi chức năng của PLC.
Hiện nay PLC của hãng OMRON có các model thông dụng như CQM1,
CQM1H, CPM1A,CPM2A… Bộ vi sử lý trung tâm có dung lượng khác nhau, số
điểm vào/ra khác nhau và đặc chưng khác nhau cho các ứng dụng rộng rãi.
III.2- PLC - CPM2A của OMRON (TL - 5; TL - 6):
III.2.a- Đặc điểm và chức năng của CPM2A:
- Các bộ điều khiển chương trình loại CPM2A kết hợp với nhiều chức
năng bao gồm điều khiển xung đồng bộ, đầu vào ngắt, xung đầu ra, chỉnh Analog
và chức năng đồng hồ. Ngoài ra bộ điều khiển CPM2A còn là bộ điều khiển độc
lập có khả năng sử lý các ứng dụng điều khiển máy, bởi vậy nó là bộ điều khiển
lý tưởng cho các thiết bị.
- CPM2A có khả năng kết nối với máy tính cá nhân, với các PLC khác của
OMRON và với các màn hình giao diện khác. Khả năng kết nối này cho phép
người sử dụng có thể thiết kế một hệ thống sản suất phân tán và tiết kiệm chi phí.
Các chức năng cơ bản của CPM2A:

71
o Khả năng mở rộng đầu vào/ra.
o Các modul đầu vào ra Analog.
o Bộ kết nối đầu vào/ra Compobus/S.
o Dùng chung các bộ lập trình khác của OMRON.
o Khả năng điều khiển động cơ có sẵn.
o Ngắt và đếm tốc độ cao.
o Điều khiển vị trí bằng đầu ra xung có xác định chiều.
o Chức năng đầu vào ngắt tốc độ cao.
o Chức năng đầu vào phản hồi nhanh.
o Chức năng lọc đầu vào.
o Truyền tin đơn giản không cần Protocol.
o Truyền tin với màn hình tốc độ cao.
o Khả năng kết nối với các loại PLC khác của omron .
o Khả năng mở rộng bộ nhớ.
III.2.b- các chế độ hoạt động của CPU:
- Chế độ Program: Chương trình không thể thực hiện được ở chế độ
Program. Chế độ này dùng để thực hiện các bước chuẩn bị cho việc thực hiện
chương trình sau
♦ Thay đổi các thông số ban đầu/thông số hoạt động như các thông
số trong PC Setup.
♦ Viết nạp hoặc kiểm tra chương trình.
♦ Kiểm tra việc đấu dây bằng force setting và force resetting các bít
vào/ra.
- Chế độ Monitor: Quá trình thực hiện chương trình được thực hiện tại
chế độ này và các hoạt động có thể được thực hiện nhờ các công cụ lập trình.

72
Nhìn chung, chế độ Monitor được sử dụng để tìm chỗ sai của chương trình, chạy
thử và sửa lỗi.
♦Online editing: Sửa chương trình trực tiếp khi đang chạy.
♦ Giám sát bộ nhớ vào ra trong quá trình hoạt động.
♦ Force-setting/force-resetting các bít vào ra, thay đổi giá trị đặt và
thay đổi các giá trị hiện tại trong suốt quá trình hoạt động.
- Chế độ RUN: Chương trình được chạy với tốc độ bình thường ở chế độ
này. Ta không thể tiến hành các bước hoạt động như Online editting, force
setting/force resetting các bít vào ra, thay đổi giá trị đặt hay các giá trị hiên tại
nhưng vẫn có thể theo dõi dược tình trạng của các bít vào/ra.
IV.2.c- Đặc tính cơ bản của bộ CPU - CPM2A:
Bảng II.1- Các tiêu chuẩn kỹ thuật của CMP2A
Item Item
Bộ CPU
20 đầu
vào/ra
Bộ CPU
30 đầu
vào/ra
Bộ CPU
40 đầu
vào/ra
Bộ CPU
60 đầu
vào/ra
Điện áp
nguồn
AC 100 đến 240VAC, 50/60Hz
DC 24VDC
Dải điện áp
hoạt động
AC 85 đến 264VAC
DC 20,4 đến 26,4VDC
Tiêu thụ điện AC Tối đa 60VA
DC Tối đa 20W
Dòng xung AC Tối đa 60A
DC Tối đa 20A
Khả năng chống nhiễu 1500Vp-p, độ rộng của xung:0,1 tới 1μs
Nhiệt độ xung quanh Hoạt động: 0 tới 55o
c; Cất giữ: -20 tới 75o
c
Độ ẩm 10% tới 90% (Không có hơi nước)
Thời gian ngắt điện Nguồn AC: tối thiểu 10mS; Điện DC: tối thiểu 2mS
Trọng lượng
của bộ CPU
AC 650g 700g 800g 1000g
DC 550g 600g 700g 900g

73
Phương pháp điều khiển Điều khiển bằng phương pháp chương trình lưu giữ
Điều khiển đầu vào/ra Quét theo chu kỳ với đầu ra trực tiếp
Ngôn ngữ lập trình Giản đồ thang
Độ dài của lệnh Một bước một lệnh, 1 đến 5 Word cho mỗi lệnh
Các lệnh Lệnh cơ bản 14; Các lệnh đặc biệt 150 lệnh
Thời gian thực hiện Lệnh cơ bản 0,64μs; Lệnh đặc biệt 7,8μs
Công suất chương trình 4096 Word
Đầu/vào ra Bộ CPU 20 đầu 30 đầu 40 đầu 60 đầu
Đầu vào ra
tối đa
Cả bộ mở
rộng
vao/ra
Tối đa 80
đầu
Tối đa 90
đầu
Tối đa 100
đầu
Tối đa 120
đầu
Các bít đầu vào IR00000 đến IR00915
Các bít đầu ra IR 01000 đến IR 01915
Các bít làm việc (bít tự
do)
928 bit: IR0 2000 đến IR 04915 và IR 20000 đến IR
22715
Các bít đặc biệt (SR) 448 bit SR 22800 đến SR 25515
Các bít tạm thời (TR) 8bít (TR0 tới TR7)
Các bít lưu (HR) 320bit: HR 0000 tới HR 2915 (Word HR00 – HR19)
Các bít bổ trợ (AR) 384 bít: AR 0000 tới AR 2315
Các bít liên kết (RL) 256 bít: RL 0000 tới RL 1515
Bộ đếm thời gian 256 bộ đếm/bộ thời gian
Bộ nhớ dữ liệu Đọc/viết 2048 Word (DM 0000 tới DM 2047)
Quá trình ngắt Các ngắt bên ngoài: 4
Các ngắt thời gian 1 (Chế độ ngắt theo lịch trình hoặc chế độ ngắt đơn)
Bộ đếm tốc độ cao 1 bộ: 1 pha 20Khz hoặc 2 pha 5Khz
Các đầu vào ngắt 4 đầu vào; ngắt bộ đếm:4
ĐK xung đồng bộ 1 đầu (Chỉ có thể là các đầu ra Transitor)
Đầu vào phản hồi nhanh 4 đầu vào
Các điều khiển Analog 2 điều khiển dải đặt 0 đến 200
Hằng số thời gian vào Có thể đặt cho tất cả các điêm đầu vào
Chức năng giờ Cho biết năm, tháng, thứ, này, giờ, phút, giây
Chức năng truyền tin Cổng RS232; Hỗ trợ host link; thanh dẫn ngoại vi

74
Chức năng do các đầu
mở rộng cung cấp
Đầu vào/ra Analog: 2đầu vào, 1 đầu ra
Bộ liên kết đầu vào/ra Compo Bus/S
Bảo vệ bộ nhớ Flash memory: Chương trình, nhớ DM, PC Settup
Chức năng tự chuẩn
đoán
Lỗi: CPU, thanh Vào/ra, pin, bộ nhớ
Kiểm tra bộ nhớ No END instruction, các lỗi lập trình
CHƯƠNG 2: LẬP CẤU HÌNH HỆ ĐIỀU KHIỂN
I- LẬP CẤU HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN:
I.1- Các phần tử đầu vào:
Các phần tử đầu vào gồm:
- Các đồng hồ cảm biến có tiếp điểm điện
Đồng hồ đo áp xuất.
Đồng hồ đo nhiệt độ.
- Các khóa điều khiển đặt chế độ.
- Các nút bấm tiếp điểm.
- Các tiếp điểm phụ của các thiết bị bảo vệ.
I.2- Phần tử thưc hiện LOGIC:
Phần tử thực hiện Logic là các bộ điều khiển lập trình PLC dùng để thực hiện
nhận các tín hiệu của các phần tử đầu vào tính toán và điều khiển cho các phần
tử chấp hành theo đúng yêu cầu công nghệ mà chương trình điều khiển đã được
lập sẵn.
Từ công nghệ điều khiển của hệ thống và dựa trên bảng thống kê đầu vào
ra ta đưa ra phương án thiết kế hệ điều khiển gồm 4 PLC CPM2A của OMRON
để điều khiển cho các mảng công nghệ:
PLC1 - Điều khiển mạch điều khiển chung.
PLC2 - Điều khiển công nghệ máy nén khí N1.

75
I.3- Phần tử chấp hành:
Các phần tử chấp hành gồm:
- Các công tắc tơ khởi động từ để khống chế động cơ, đóng mở van.
- Các đèn tín hiệu báo khi có lỗi công nghệ trong hệ thống khí nén.
II- CHỌN CẤU HÌNH BỘ ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG TRÌNH (TL - 5; TL - 6):
Với công nghệ điều khiển hệ thống, bảng thống kê đầu vào ra tạo thành
các mảng điều khiển có số lượng đầu vào/ra như sau:
- Mảng điều khiển chung có:
Số đầu vào: 23
Số đầu ra: 19
- Mảng điều khiển riêng từng máy nén khí có số lượng đầu vào ra như
nhau, số đầu vào/ra của 1 máy là:
Số đầu vào: 13
Số đầu ra : 10
Với các thông số trên ta tiến hành chọn cấu hình cho 4 PLC như sau:
Bảng II.2- Liệt kê model CPM2A- CPU unit của OMRON
Số đầu vào/ra Điện áp nguồn Đầu vào Đầu ra Model
20 đầu vào/ra
(12 dầu vào 8
đầu ra)
100 tới 240VAC 24VDC Rơ le CPM2A-20DCR-A
24VDC 24VDC Rơ le CPM2A-20DCR-D
24VDC NPN CPM2A-20DCT-D
24VDC PNP CPM2A-20DCT1-D
30 đầu vào/ra
(18 dầu vào
12 đầu ra)
40 đầu vào/ra
(24 dầu vào
16 đầu ra)
100 tới 240VAC 24VDC PNP CPM2A-30DCT1-D
24VDC 24VDC Rơ le CPM2A-40DCR-A
24VDC Rơ le CPM2A-40DCR-D

76
60 đầu vào/ra
(36 dầu vào
24 đầu ra)
Dựa trên bảng liệt kê các Model CPU (bảng II.2) của CPM2A ta lựa chọn
như sau:
- PLC điều khiển chung có cấu hình vào ra (hình II.6):
Model: CPM2A-60DCR-A
Điện áp 220VAC.
Điện áp đầu vào 24VDC (36 đầu vào).
Đầu ra: Rơ le (24 đầu ra).
Số lựơng: 1 bộ
24VDC
250VAC/
24VDC
COM
COM COM COM
00 01 02
03
04 05
06
07
~
10CH
COM COM
07
00
01
02
03
04 05
06
11CH
COM COM
07
00
01
02
03
04 05
06
12CH
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
Thiết bị
đầu ra
06
0CH 1CH
100/240VAC
COM
L1 L2/N
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
00
01
02
03
04
05 07
08
09
10
11
2CH
Các thiết bị
đầu vào
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11

77
Hình II.6- Cấu hình vào/ra của CPM2A-60DCR-A

78
- PLC điều khiển riêng 3 máy nén khí có cấu hình vào ra (hình II.7):
Model: CPM2A-40DCR-A
Điện áp 220VAC.
Điện áp đầu vào 24VDC (24 đầu vào).
Đầu ra: Rơ le (16 đầu ra).
Số lưọng: 3 bộ.
Hình II.7- Cấu hình vào/ra của CPM2A-40CDR-A
0CH 1CH
Các thiết bị
đầu vào
100/240VAC
COM
L1 L2/N
00 00
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
10
10
11 11
24VDC
250VAC/
24VDC
COM
COM
COM COM COM COM
00
07
01 02 03 04
05
06
07
00 01
02
03 04
05
06
~ ~ ~ ~ ~ ~
10CH 11CH
Thiết bị
đầu ra

79
CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH ĐIÊU KHIỂN
I- PHÂN CỔNG VÀO RA:
I.1- Phân cổng vào ra PLC điều khiển chung:
I.1.a- Phân cổng đầu vào:
Cấu hình đầu vào của CPM2A-60CDR-A:
- Các đầu nối 00 tới 11của “0CH” tương ứng với bít IR 00000 tới IR 00011,
Bảng II.3- Phân cổng đầu vào PLC điều khiển chung
STT
PHÂN
CỔNG
VÀO
TÊN
PHẦN TỬ
CHỨC NĂNG
1 00000 4DD Áp suất phân đoạn I thấp ≤ 37Kg/Cm2
2 00001 5DD Áp suất phân đoạn II thấp ≤ 37Kg/Cm2
3 00002 10DD Áp suất phân đoạn I thấp ≤ 35Kg/Cm2
4 00003 11DD Áp suất phân đoạn II thấp ≤ 35Kg/Cm2
5 00004 4DD Áp suất phân đoạn I đủ ≥ 40Kg/Cm2
6 00005 5DD Áp suất phân đoạn II đủ ≥ 40Kg/Cm2
7 00006 10DD Áp suất phân đoạn I cao ≥ 41Kg/Cm2
8 00007 11DD Áp suất phân đoạn II cao ≥ 41Kg/Cm2
9 00008 6DD Áp suất tuyến 1 OPY thấp ≤19Kg/Cm2
10 00009 7DD Áp suất tuyến 2 OPY thấp ≤ 19Kg/Cm2
11 00010 6DD Áp suất tuyến 1 OPY đủ ≥ 21Kg/Cm2
12 00011 7DD Áp suất tuyến 2 OPY đủ ≥ 21Kg/Cm2
13 00100 8DD Áp lực tuyến 1 hệ thống OPY sự cố ≥

80
22Kg/Cm2
14 00101 8DD Áp lực tuyến 1 hệ thống OPY sự cố ≤
18Kg/Cm2
15 00102 9DD Áp lực tuyến 2 hệ thống OPY sự cố ≥
22Kg/Cm2
16 00103 9DD Áp lực tuyến 2 hệ thống OPY sự cố ≤
18Kg/Cm2
17 00104 1RT Quá tải van giảm áp tuyến 1
18 00105 2RT Quá tải van giảm áp tuyến 2
19 00106 5AB Mất điện một chiều van giảm áp
20 00107 3AB1 Mất điện áp mạch điều khiển máy nén khí N1
23 00110 M Reset lỗi mạch điều khiển chung
I.1.b- Phân cổng đầu ra:
Cấu hình đầu ra của CPM2A-60CDR-A:
- Các đầu nối 00 tới 07 của “10CH” tương ứng với bít IR 01000 tới IR 01007,
Bảng II.4- Phân cổng đầu ra PLC điều khiển chung
STT
PHÂN
CỔNG RA
TÊN
PHẦN TỬ
RA
CHỨC NĂNG
1 01000 D1 Đèn báo có lệnh chạy “Tự động”
2 01001 D2 Đèn báo máy dự phòng làm việc

81
3 01002 PLC2 Điều khiển chạy “Tự động” máy N1
6 01005 PLC2 Điều khiển chạy “Dự phòng” máy N1
9 01100 D3 Đèn báo áp lực phân đoạn I cao
10 01101 D4 Đèn báo áp lực phân đoạn II cao
11 01102 1ΠM∃ Mở van giảm áp 1∃ΠK
12 01103 2ΠM∃ Mở van giảm áp 2∃ΠK
13 01104 D5 Đèn báo quá tải van giảm áp 1∃ΠK
14 01105 D6 Đèn báo quá tải van giảm áp 2∃ΠK
15 01106 D7 Báo áp suất khí tuyến 1 hệ thống OPY cao
16 01107 D8 Báo áp suất khí tuyến 1 hệ thống OPY thấp
17 01200 D9 Báo áp suất khí tuyến 2 hệ thống OPY cao
18 01201 D10 Áp suất khí tuyến 2 hệ thống OPY cao, thấp
19 01202 D11 Mất điện áp một chiều van giảm áp
20 01203 D12 Mất điện áp AC điều khiển máy nén khí N1
23 01206 CT Tín hiệu “trung tâm” báo lỗi điều khiển chung

82
I.2- Phân cổng vào ra PLC điều khiển riêng máy nén khí N1:
I.2.a- Phân cổng đầu vào:
Cấu hình đầu vào của CPM2A-40CDR-A:
Bảng II.5- Phân cổng đầu vào PLC điều khiển riêng máy nén khí N1
STT
PHÂN
CỔNG
RA
TÊN
PHẦN TỬ
CHỨC NĂNG
1 00000 1KY1 Máy nén khí N1 đặt chế độ “Tự động”
2 00001 1KY1 Máy nén khí N1 đặt chế độ “Dự phòng”
3 00002 1KY1 Máy nén khí N1 đặt chế độ “Bằng tay”
4 00003 PLC1 Lệnh chạy “Tự động”
5 00004 PLC1 Lệnh chạy “Dự phòng”
6 00005 3DD1 Áp suất dầu máy nén khí N1 thấp ≤ 0,8Kg/Cm2
7 00006 3DD1 Áp suất dầu máy nén khí N1 cao ≥ 3Kg/Cm2
8 00007 1DT1 Nhiệt độ dầu máy nén khí N1 cao ≥ 70o
c
9 00008 1DD1 Áp suất cấp I máy nén khí N1 cao ≥ 3Kg/Cm2
10 00009 2DD1 Áp suất cấp II máy nén khí N1 cao ≥ 13Kg/Cm2
11 00010 3RT1 Quá tải động cơ quạt gió máy nén khí N1
12 00011 2RT1 Quá tải động cơ nén khí máy nén khí N1
13 00100 M1 Reset lỗi máy nén khí N1

83
I.2.b- Phân cổng đầu ra:
Cấu hình đầu ra của CPM2A-40CDR-A:
Bảng II.6 Phân cổng đầu ra PLC điều khiển riêng máy nén khí N1
STT
PHÂN
CỔNG
RA
TÊN
PHẦN TỬ
CHỨC NĂNG
1 01000 1D1 Nén khí N1 dừng
2 01001 2D1 Nén khí N1 chạy
3 01002 ΠMB1 Chạy động cơ quạt gió máy nén khí N1
4 01003 ΠMK1 Chạy động cơ nén khí N1
5 01004 3D1 Báo áp suất dầu máy nén khí N1 thấp
6 01005 4D1 Báo áp suất dầu máy nén khí N1 cao
7 01006 5D1 Báo nhiệt độ dầu máy nén khí N1 cao
8 01007 6D1 Báo áp suất cấp I máy nén khí N1 cao
9 01100 7D1 Báo áp suất cấp II máy nén khí N1 cao
10 01101 8D1 Báo quá tải động cơ quạt gió máy nén khí N1
11 01102 9D1 Báo quá tải động cơ nén máy nén khí N1
12 01103 CT Tín hiệu trung tâm báo có lỗi máy nén khí N1
PLC điều khiển 3 máy nén khí được chọn như nhau và có số lượng đầu ra
và đầu vào tương ứng, các máy có chương trình điều khiển công nghệ như nhau.
Vì vậy ở đây ta chỉ lập bảng phân cổng vào ra cho một máy (máy nén khí N1),
hai máy N2 và N3 cũng được lập tương tự.

84
II- LẬP CHƯƠNG TRÌNH :
Cấu trúc của chương trình điều khiển cho hệ thống khí nén gồm hai chương
trình riêng biệt :
- Chương trình điều khiển chung lập cho PLC CPM2- 60DCR-A gồm các
phần.
+ Điều khiển chế độ chạy cho các máy nén.
+ Điều khiển đóng mở hai van giảm áp cấp khí cho OPY.
+ Báo tín hiệu cảnh báo và sự cố trong hệ thống chung.
+ Báo tín hiệu lên phòng điều khiển trung tâm khi có lỗi trong phần của
chương trình điều khiển.
- Chương trình điều khiển riêng lập cho PLC CPM2- 40DCR-A gồm các
phần.
+ Điều khiển sự hoạt động của động cơ quạt gió.
+ Điều khiển sự hoạt động của động cơ nén khí.
+ Điều khiển bảo vệ công nghệ cho máy nén.
+ Báo tín hiệu tại chỗ khi có lỗi trong công nghệ máy.
+ Báo tín hiệu có lỗi công nghệ của máy nén khí tới phòng điều khiển
trung tâm.
Sau đây ta tiến hành lập chương trình giản đồ thang dùng phần mềm lập
trình SYSWIN 3.3 .

85

86

87

88

89

4.1.9. nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy nén khí tại nhà máy thuỷ điện thác bà

4.1.9. nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy nén khí tại nhà máy thuỷ điện thác bà

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to 4.1.9. nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy nén khí tại nhà máy thuỷ điện thác bà

Similar to 4.1.9. nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy nén khí tại nhà máy thuỷ điện thác bà (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

4.1.9. nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy nén khí tại nhà máy thuỷ điện thác bà