MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận văn.
Nước là một phần tất yếu của cuộc sống, nhu cầu sử dụng nước không chỉ
trong đời sống sinh hoạt của con người mà là cả trong công nghiệp, nông lâm
ngư nghiệp… và đặc biệt hơn trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa
đất nước. Một vấn đề đặt ra bây giờ là công nghiệp càng phát triển thì các chất
thải, nước thải thải ra càng nhiều làm ôi nhiễm nguồn nước, nguồn không khí, ôi
nhiễm môi trường, ảnh hưởng sức khỏe con người, tài nguyên thiên nhiên, nguy
hại đến sự tồn vong của loài người. Việc xử lý nguồn chất thải, nước thải, khí
thải của công nghiệp là một điều bức thiết song song với vấn đề đó là cần phải xử
lý nước sạch cung cấp cho sinh hoạt cũng là một việc bức thiết không kém phần
quan trọng vì nguồn nước hiện nay của chúng ta đã bị ôi nhiễm nặng nề.
Trên cơ sở những yêu cầu thực tế, nhiệm vụ nghiên cứu làm đề tài luận
văn cao học của GVHD PGS.TS Thái Duy Thức - Trường Đại Học Mỏ địa chất
và chuyến làm việc tại nhà máy Thủy điện Bản Vẽ huyện Tương Dương tỉnh
Nghệ An, tôi xin được trình bày đề tài : “ Tự động hóa trạm xử lý nước sạch
của Thủy điện Bản Vẽ”.
2. Mục đích và phạm vi nghiên cứu
2.1. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu xây dựng mô hình giám sát, điều khiển để xử lý nước sinh
hoạt mang lại lợi ích kinh tế - kỹ thuật, phù hợp với điều kiện thực tế hiện tại và
triển vọng tương lai góp phần vào việc bảo vệ môi trường nước sinh hoạt, nâng
cao chất lượng cuộc sống cho người sử dụng.
- Ứng dụng mô hình giám sát và điều khiển phục vụ công tác giảng dạy và
đào tạo nhằm nâng cao chất lượng đào tạo chuyên ngành Điện công nghiệp tại
trường Cao đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng, mô phỏng giám sát hệ thống xử lý nước sạch của
Thủy điện Bản Vẽ - Tương Dương – Nghệ An.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận văn.
Nước là một phần tất yếu của cuộc sống, nhu cầu sử dụng nước không chỉ
trong đời sống sinh hoạt của con người mà là cả trong công nghiệp, nông lâm
ngư nghiệp… và đặc biệt hơn trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa
đất nước. Một vấn đề đặt ra bây giờ là công nghiệp càng phát triển thì các chất
thải, nước thải thải ra càng nhiều làm ôi nhiễm nguồn nước, nguồn không khí, ôi
nhiễm môi trường, ảnh hưởng sức khỏe con người, tài nguyên thiên nhiên, nguy
hại đến sự tồn vong của loài người. Việc xử lý nguồn chất thải, nước thải, khí
thải của công nghiệp là một điều bức thiết song song với vấn đề đó là cần phải xử
lý nước sạch cung cấp cho sinh hoạt cũng là một việc bức thiết không kém phần
quan trọng vì nguồn nước hiện nay của chúng ta đã bị ôi nhiễm nặng nề.
Trên cơ sở những yêu cầu thực tế, nhiệm vụ nghiên cứu làm đề tài luận
văn cao học của GVHD PGS.TS Thái Duy Thức - Trường Đại Học Mỏ địa chất
và chuyến làm việc tại nhà máy Thủy điện Bản Vẽ huyện Tương Dương tỉnh
Nghệ An, tôi xin được trình bày đề tài : “ Tự động hóa trạm xử lý nước sạch
của Thủy điện Bản Vẽ”.
2. Mục đích và phạm vi nghiên cứu
2.1. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu xây dựng mô hình giám sát, điều khiển để xử lý nước sinh
hoạt mang lại lợi ích kinh tế - kỹ thuật, phù hợp với điều kiện thực tế hiện tại và
triển vọng tương lai góp phần vào việc bảo vệ môi trường nước sinh hoạt, nâng
cao chất lượng cuộc sống cho người sử dụng.
- Ứng dụng mô hình giám sát và điều khiển phục vụ công tác giảng dạy và
đào tạo nhằm nâng cao chất lượng đào tạo chuyên ngành Điện công nghiệp tại
trường Cao đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng, mô phỏng giám sát hệ thống xử lý nước sạch của
Thủy điện Bản Vẽ - Tương Dương – Nghệ An.
2
- Nghiên cứu xây dựng bài giảng phục vụ công tác giảng dạy, đào tạo tại
trường Cao đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc
3. Phương pháp nghiên cứu
- Thống kê, đo lường, thu thập số liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu.
- Ứng dụng công nghệ tự động hoá trong quá trình giám sát, điều khiển hệ
thống xử lý nước bằng bình lọc cao áp và khử trùng bằng Clo tại trạm xử lý
nước; xây dựng bài giảng phục vụ công tác đào tạo nhằm nâng cao chất lượng
đào tạo và phục vụ công tác nghiên cứu khoa học.
4. Nội dung nghiên cứu
- Giới thiệu sơ đồ công nghệ hiện tại và các thông số kỹ thuật của trạm xử
lý nước sạch Thủy điện Bản vẽ
- Thiết kế cải tạo sơ đồ công nghệ hiện tại theo hướng tự động hóa
- Xây dựng chương trình điều khiển tự động
- Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát hệ thống
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu phương pháp mô hình hóa hệ thống xử lý nước nhằm điều
khiển giám sát và thu thập dữ liệu, trên cơ sở đó xây dựng bài giảng nhằm nâng
cao chất lượng phục vụ công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đánh giá hiện trạng, điều khiển giám sát hệ thống xử lý nước Thủy điện
Bản Vẽ và phục vụ công tác giảng dạy chuyên ngành Điện CN trong trường.
6. Những đóng góp mới của đề tài
- Áp dụng các thiết bị đo lường và điều khiển hiện đại
- Ứng dụng chương trình mô phỏng giám sát và điều khiển hệ thống xử lý
nước sinh hoạt tại nhà máy Thủy điện Bản Vẽ - Tương Dương - Nghệ An nhằm
nâng cao chất lượng, giảm giá thành sản phẩm, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng.
- Xây dựng bài giảng nhằm nâng cao chất lượng đào tạo trường Cao đẳng
Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc.
3
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ HIỆN TẠI VÀ CÁC
THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC SẠCH THỦY ĐIỆN
BẢN VẼ
1.1. Giới thiệu sơ đồ công nghệ của trạm xử lý nước sạch Thủy điện Bản vẽ
1.1.1. Công nghệ xử lý của trạm xử lý nước sạch Thủy điện Bản vẽ:
Trạm xử lý nước sạch của Thủy điện Bản vẽ nhằm mục đích phục vụ cán
bộ công nhân viên vận hành nhà máy thủy điện với công suất 100m3/ngày,
nguồn nước được lấy chính là một phần của hồ chứa nước thủy điện, do đó công
nghệ xử lý ở đây là công nghệ xử lý nước mặt. Nước mặt của thủy điện Bản vẽ
có những đặc điểm như sau:
- Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy.
- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng nước chứa trong các ao đầm, hồ do xảy ra
quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối
thấp và chủ yếu ở dạng keo.
- Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
- Chứa nhiều vi sinh vật.
Quy trình công nghệ được thực hiện theo chu trình như sau:
Hình 1-1. Sơ đồ khối công nghệ trạm xử lý nước Thủy điện Bản vẽ
- Nước được lấy từ hồ thủy điện thông qua một bơm 3P-22KW, bơm vào bể lắng
sơ bộ. Chức năng của bể lắng sơ bộ là tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tự
làm sạch như: lắng bớt cặn lơ lửng, giảm bớt vi trùng do tác động của các điều
kiện môi trường, thực hiện các phản ứng Oxy hóa do tác dụng của Oxy hòa tan
4
trong nước và làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa dòng chảy từ nguồn vào và
lưu lượng tiêu thụ do trạm bơm nước thô bơm cấp cho nhà máy xử lý nước.
- Sau khi nước được bơm vào bể lắng sơ bộ, vì có chênh lệch về độ cao nên
không cần phải sử dụng bơm nước mà tự chảy từ bể lắng sơ bộ tới bể gom thông
qua phao cơ tự động. Trong bể này có song chắn rác và lưới chắn, có nhiệm vụ
loại trừ vật nổi, vật trôi lơ lửng trong dòng nước để bảo vệ các thiết bị và nâng
cao hiệu quả làm sạch của quy trình xử lý nước. Vật nổi và vật lơ lửng trong
nước có thể có kích thước như các que tăm nổi hoặc các nhành cây con khi đi
qua máy bơm vào công trình xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối rữa làm tăng lượng
cặn và độ màu của nước.
- Nước từ bể gom được bơm qua bể hòa trộn, bể hòa trộn được thực hiện trộn 2
hóa chất là kiềm hóa (PAC) và Polyme để thực hiện quá trình keo tụ và bông cặn,
là tạo ra tác nhân có khả năng kêt dính các chất làm bẩn nước ở dạng hòa tan lơ
lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và kết dính trên bề
mặt hạt các lớp vật liệu lọc với tốc độ nhanh và kinh tế nhất.
- Sau khi nước được hòa trộn hóa chất được đẩy sang bể lắng lamen, quá trình
này làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước. Có ba loại cặn cơ bản gắn liền
với quá trình lắng:
+ Lắng các hạt phân tán riêng rẽ, trong quá trình lắng hạt cặn không thay đổi
hình dáng, độ lớn, tỷ trọng.
+ Lắng các hạt dạng keo phân tán, trong xử lý nước thiên nhiên được gọi là lắng
cặn đã được pha phèn. Trong quá trình lắng các hạt có khả năng
dính kết với
nhau thành bông cặn lớn và ngược lại bông cặn lớn có thể bị vỡ ra thành các
mảnh nhỏ hơn nên khi lắng thường được thay đổi hình dạng, kích thước và tỷ
trọng.
+ Lắng các hạt đã được đánh phèn có khả năng kết dính với nhau như cặn nên
trên nhưng với nồng độ lớn, thường lớn hơn 1000mg/l, với nồng độ cặn lớn do
tuần hoàn lại cặn, do tạo ra lớp cặn lơ lửng trong bể lắng, các bông cặn này tạo
5
thành các đám mây lien kết với nhau, dính kết và để dữ lại các hạt cặn nhỏ phân
tán trong nước.
Trong quá trình lắng thì các chất keo tụ được ngưng tụ ở đáy bể lắng la men tạo
thành lớp bùn, theo định kỳ thì bùn sẽ được bơm ra khỏi bể lắng.
- Sau khi nước đã được lắng nó sẽ chảy qua bể chứa trung gian, bể này chỉ có tác
dụng là bể trung gian chứa nước.
- Nước từ bể trung gian được bơm bằng 2 bơm vào 2 bình lọc áp lực, là quá trình
không chỉ dữ lại các hạt cặn lơ lửng trong nước có kích thước lớn hơn lỗ rỗng tạo
ra giữa các hạt lọc mà còn giữ lại các keo sắt, keo hữu cơ gây ra độ đục độ màu,
có kích thước bé hơn rất nhiều lần so với kích thước lỗ rỗng nhưng có khả năng
kết dính và hấp thụ lên bề mặt hạt lớp vật liệu lọc.
Ngoài ra trong bình lọc áp lực còn có than hoạt tính để hấp thụ chất gây mùi, gây
màu của nước. Cac bột than hoạt tính có bề mặt hoạt tính rất lớn, có khả năng
hấp thụ các phân tử khí và các phân tử các chất ở dạng lỏng hòa tan trong nước
làm cho nước có mùi vị và màu lên bề mặt các hạt than, sau khi các hạt than này
ra khỏi nước, nước được khử mùi vị và màu.
- Nước sau khi được lọc áp lực được chảy trực tiếp vào bể chứa nước sạch, trong
bể chứa nước sạch này để đảm bảo về mặt vi trùng học, nước trước khi cấp cho
người tiêu thụ được khử trùng bằng Clo. Liều lượng Clo để khử trùng phải được
xác định sao cho sau thời gian tiếp xúc 30 phút lượng clo dư còn lại trong nước là
0.3mg/l.
- Cuối cùng nước được bơm lên 2 tank chứa nước đặt trên sườn núi với độ cao đủ
lớn để tự chảy tới các hộ tiêu thụ.
1.1.2. Sơ đồ bố trí các bể và thiết bị:
Sơ đồ bố trí các bể và thiết bị trạm xử lý nước Thủy điện Bản vẽ như hình 1-2
Trong đó:
B00: Là bể lắng sơ bộ
Bể này có dung tích là 1.500m3, nước được bơm từ hồ thủy điện lên bằng động
cơ bơm M00 thông số 3P-380V/22KW, đặt cách xa trạm 2km, với độ cao so với
6
trạm là 5m. Bể này nằm độc lập không nằm trong hệ thống điều khiển và giám
sát của trạm
B01: Là bể gom
Bể có song và lưới chắn rác SCR, nước được chảy tự nhiên do chênh lệch
độ cao so với bể lắng sơ bộ, tự động ngắt khi đầy nhờ phao cơ P.
Trên bể bố trí 2 bơm, M01 và M02 thay nhau làm việc luân phiên 6h một lần.
Thông số của bơm:
Model: NGA 1A, 3P-380V/0.75KW/50Hz-6m3/h- cột áp 16m.
Bể gom có 2 phao báo mức LS01 để báo đầy, LS02 để báo cạn
B02: Bể hòa trộn
Sử dụng để hòa trộn PAC và Polyme, trên bể có một động cơ khấy, 2 bơm
định lượng PAC và Polyme.
Thông số của động cơ khuấy: M03
Model: MU 50H80, 3P-380V/50Hz/0.75KW – tốc độ: 93v/p.
Thông số bơm định lượng Polyme và PAC: M06 và M07
Model: BL20, 1P-220V/50Hz/0.04KW – lưu lượng 18l/h.
B03: Bể lắng lamen
Bể này có bố trí một bơm hút bùn M08, thông số bơm như sau:
Model: NGA 1B, 3P-380V/0.55KW/50Hz-6m3/h- cột áp 16m.
B04: Bể trung gian:
Trên bể có bố trí 2 bơm, làm việc luân phiên nhau 6h một lần M10 và
M11. Thông số bơm như sau:
Model: CP 25/160B, 3P-380V/1.1KW/50Hz-6m3/h- cột áp 30m.
Bể trung gian có 2 phao báo mức LS03 để báo đầy, LS04 để báo cạn
B05: Bể chứa nước sạch:
Bể chứa nước sạch dung để chứa nước đã qua xử lý, đồng thời là bể để
sục khí clo nhằm khử trùng trước khi đưa vào sử dụng.
Trên bể có bố trí bơm định lượng clo M12, có thông số như sau:
Model: BL20, 1P-220V/50Hz/0.04KW – lưu lượng 18l/h.
7
Có 3 bơm để bơm nước sạch, trong đó 2 bơm làm việc luân phiên nhau 6h một
lần, bơm nước vào tank chứa chính M15 và M16. Có thông số như sau:
Model: CP 25/200B, 3P-380V/2.2KW/50Hz-6m3/h- cột áp 45m.
Bơm thứ 3 là để bơm nước sạch cho tank chứa phụ M09, trong thiết kế thì bơm
này là để bơm bùn từ bể chứa bùn lên sân phơi bùn, nhưng trong thi công thực
người ta yêu cầu bỏ bể chứa bùn, bùn được bơm trực tiếp từ bể lắng la men ra
sân phơi bùn, bơm này được chuyển sang sử dụng làm bơm nước sạch cho tank
phụ.
Ngoài ra trên bể chứa nước sạch còn bố trí 2 phao báo mức LS05 báo mức cao và
LS06 báo mức thấp.
B06 và B07: là tank chứa nước chính và chứa nước phụ.
Nó được đặt trên sườn đồi, tạo độ cao để cung cấp nước đến người sử
dụng, trên bể có các phao nhằm tự động đóng mở bơm theo mức, đồng thời báo
về màn hình để giám sát.
BH01, BH02 và BH03: Là bể trộn hóa chất Polyme, PAC và Clo.
Trên các bể này đều bố trí các động cơ quấy M06, M07 và M13, có thông
số như sau:
Model: MU 50H80, 3P-380V/50Hz/0.75KW – tốc độ: 93v/p.
BL01 và BL02: Bể lọc áp lực 1 và 2
Nước từ bể trung gian được bơm vào bể lọc áp lực, đầu ra của bể lọc áp lực được
xả thẳng vào bể nước sạch. Đối với 2 bể này người ta bố trí một bơm rửa lọc,
nhằm làm sạch bể theo định kỳ vì đặc điểm bể này rất hay bị đóng cặn. Thông số
của động cơ rửa lọc như sau: Model: CP 25/160B, 3P-380V/1.1KW/50Hz-6m3/hcột áp 30m.
Ta có sơ đồ mặt bằng bố trí các bể như sau:
8
Hình 1-2. Sơ đồ mặt bằng bố trí các bể
1.2. Các thông số kỹ thuật của trạm xử lý nước sạch Thủy điện Bản vẽ
1.2.1. Sơ đồ nguyên lý của mạch điện điều khiển hệ thống:
Với trạm xử lý nước sạch thủy điện Bản vẽ cũng được điều khiển với 2 chế độ:
-
Chế độ bằng tay:
Sử dụng các nút ấn đặt trên mặt tủ, mỗi bơm, mỗi động cơ đều được điều khiển
bằng nút on/off đơn lẻ, không được khống chế bởi các phao.
Vì đặc điểm là xa thành phố nên thiết kế chế độ này nhằm tăng tính liên tục cung
cấp nước trong trường hợp máy tính hoặc PLC bị lỗi, vận hành bằng tay trong lúc
chờ đợi kỹ thuật đến xử lý.
-
Chế độ tự động:
Ở chế độ này hầu hết đề được giám sát và điều khiển thông qua máy tính. Mô
phỏng hệ thống như hình vẽ 1-3
9
Hình 1-3. Hệ thống điều khiển giám sát của trạm xử lý nước
a. Sơ đồ mạch động lực: Hình vẽ 1-4
Mạch động lực sử dụng một MCCB tổng để đóng cắt toàn bộ tủ điều khiển, tất cả
các bơm, động cơ khuấy và bơm định lượng đều được trang bị một CB, một MC
và TH riêng. Thông số cũng như tên gọi của các thiết bị trong mạch động lực
được liệt kê ở bảng thông số kỹ thuật 1.1
b. Sơ đồ mạch điều khiển: Hình vẽ 1-5
Trong sơ đồ sử dụng 2 phương pháp điều khiển, có thể chọn điều khiển tự động –
tức là điều khiển giám sát trên màn hình và điều khiển nhờ chương trình điều
khiển bằng PLC S7-200. Ngoài ra còn có chế độ bằng tay, tức là điều khiển các
bơm, các động cơ khuấy bằng các nút ấn đặt ở ngoài mặt tủ, phương pháp này là
10
phương pháp điều khiển đơn lẻ từng thiết bị, không liên quan tới PLC và máy
tính, không được khống chế bằng các rơ le phao báo mức nước. Để chuyển chế
độ chúng ta sử dụng chuyển mạch 2 trạng thái Auto-Man.
Sau đây là sơ đồ kết nối PLC với các thiết bị ngoại vi như hình vẽ 1-6:
c. Bố trí thiết bị trong và ngoài mặt tủ: Như hình 1-7
Thiết bị bố trí trong tủ được bố trí một cách khoa học, các đầu ra của PLC được
kết nối thông qua hệ thống rơ le trung gian nhằm cách li giữa mạch ngoài với
PLC, làm thế này nhằm đảm bảo an toàn cho PLC trong trường hợp đấu mạch
điều khiển sai nguồn.
d. Thông số kỹ thuật của hệ thống điện điều khiển trạm xử lý nước sạch Thủy
điện Bản vẽ:
Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của các thiết bị
TT
1
2
Tên thiết bị
Động cơ bơm bể
gom
Động cơ bơm
bùn
Thông số kỹ thuật
Đơn
lượng
vị
M1, M2
02
Cái
M8
01
Cái
M10, M11
02
Cái
M14
01
Cái
M15, M16
02
Cái
03
Cái
Model: NGA 1A
0.75KW/3P/380V
3
6m /h-18m
Model: NGA 1B
0.55KW/3P/380V
3
6m /h-16m
Động cơ bơm
3
Số
Ký hiệu
Model: CP/160B
đẩy lọc bể trung
1.1KW/3P/380V
gian
3
6m /h-30m
Model: CP/160B
4
Bơm rửa lọc
1.1KW/3P/380V
3
6m /h-30m
Model: CP/200B
5
Bơm nước sạch
2.2KW/3P/380V
3
6m /h-45m
6
Bơm định lượng
hóa chất
Model: BL20
0.04KW/1P/220V
18l/h-5m
M6, M7 và
M12
Ghi chú
11
Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của các thiết bị ( tiếp)
7
8
Động cơ khuấy
hóa chất
Động cơ khuấy
bể hòa trộn
Model: MU 40H71
0.37KW/3P/380V
93v/p
03
Cái
M3
01
Cái
M9
01
Cái
M13
Model: MU 50H80
0.55KW/3P/380V
93v/p
Động cơ bơm
9
M4, M5 và
Model: NGA 1B
nước sạch bổ
0.55KW/3P/380V
3
sung
10
11
12
13
14
6m /h-16m
Tủ sơn tĩnh điện
1300x1000x300
DB
01
Tủ
ABE103b
MCCB
01
Cái
13
Cái
3
Cái
Aptomat tổng
MCCB 3P-100A
Aptomat MCB
3P-10A
Aptomat MCB
2P-10A
Aptomat MCB
2P-6A
MCB1-5,
BKN-3P-10A
MCB 812,14,15,16
BKN-2P-10A
MCB6,7,12
CB tổng
Động cơ
khuấy, Bơm
Bơm định
lượng
Nguồn ĐK,
BKN-2P-6A
2
Cái
máy tính và
chiếu sang
Đóng cắt
15
Contactor 3P-9A
MC9/220V
MC1-16
16
Cái
bơm, cánh
khuấy
Bảo vệ quá
16
Rơ le nhiệt
MT32/(2.5-4A)
MT13,10,11,14
6
Cái
tải cho các
bơm M13,10,11,14
Bảo vệ quá
17
Rơ le nhiệt
MT32/(4-6A)
MT15,16
2
Cái
tải cho các
bơm
M15,16
18
Rơ le nhiệt
MT32/(1-1.6A)
MT4,5,8,9,13
5
Cái
Bảo vệ quá
tải cho các
12
bơm, khuấy
M4,5,8,9,13
Bảo vệ quá
tải cho các
19
Rơ le nhiệt
MT32/(0.63-1A)
MT6,7,12
3
Cái
bơm định
lượng
M6,7,12
20
Rơ le trung gian
8 chân
MY2 DC24
K1-16
16
Cái
01
Bộ
PLC
01
Cái
EM223
01
Cái
01
Cái
Bộ máy tính để
bàn: Bộ vi xử lý:
Intel G640
2.80GHz/3MB
Cache
21
Máy tính bàn
- Chipset: Intel
H61
- Bộ nhớ trong:
2GB DDR3
- Ổ đĩa cứng:
500GB SATA
PLC SIMATIC S7200, CPU 224,
Bộ điều khiển
logic khả trình
AC POWER
PLC
22
COMPACT UNIT,
SUPPLY
14 DI DC/10 DO,
RELAY
EM 223, FOR S722X CPU ONLY,
23
Modul mở rộng
16 DI DC 24 V,
SINK/SOURCE,
16 DO DC 24V,
24
Cáp chuyển đổi
SIMATIC S7-
USB-485
200,USB/PPI
13
CABLE MM
MULTIMASTER,
FOR
CONNECTING
S7-200 TO
USB PORT OF PC
25
Bảo vệ mất pha
PMR -44
PMR
01
Bộ
25
Phao báo mức
BLC
LS01-LS08
08
Cái
CR-257R-1 (Ø 25)
EMS
01
Cái
CR-253-1 (Ø 25)
Auto/Man
01
Cái
32
Cái
26
27
28
Nút ấn dừng
khẩn
Chuyển mạch 2
trạng thái
Nút ấn không
đèn
CR-251-1 (Ø 25)
On1-16
Off1-16
29
Đèn báo
CR-252-2 (Ø 25)
35
Cái
30
Biến dòng
Bew – 100/5A
3
Cái
Volt Selector
1
Cái
Bew-100/5
3
Cái
Bew-500V
1
cái
HYBT-15A2
50
Cái
HYT-1004
1
cái
31
32
33
34
35
Chuyển mạch
vôn
Đồng hồ đo
dòng
Đồng hồ đo điện
áp
Cầu đấu mắt 2
tầng
Cầu đấu động
lực
e. Phân tích quy trình công nghệ:
Quy trình công nghệ ở đây cũng tương đối đơn giản, điều khiển chỉ ở dạng ONOFF, vì điện áp ở đây gần nguồn nên tương đối ổn định do vậy lưu lượng của các
bơm đầu vào tương đối ổn định nên việc điều chỉnh lưu lượng hóa chất được điều
chỉnh bằng tay, qua quá trình phân tích chỉ tiêu nước nguồn và chỉ tiêu nước sạch
đề ra, kỹ sư thiết kế sẽ tính toán lưu lượng cần thiết cho PAC, Polyme và Clo.
14
Hơn nữa trong quá trình xử lý nước, nước được đưa kiểm định, từ thông số kiểm
định người ta lại điều chỉnh lưu lượng hóa chất theo thực tế vận hành.
Chương trình điều khiển được miêu tả tóm gọn như sau:
STT
Tên thiết bị
Thông số kỹ
Đơn vị
thuật
Số
Chế độ
lượng
chạy
Thiết bị đi kèm
BỂ THU GOM
Model: NGA 1A
1
Bơm bể thu
gom
02 Bộ phao báo
0.75KW/3P/380V
Bộ
2
2 chế
mực nước
độ.
(bể gom, bể trung
6m3/h-18m
gian)
Nguyên lý:
- Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành và theo phao báo mực nước tại 2 bể gom và trung gian
(Nước tại bể trung gian cạn, nước tại bể gom đầy chạy bơm, nước tại bể trung gian đầy ngắt
bơm, nước tại bể gon cạn ngắt bơm)
- Chạy tự động: 02 bơm luấn phiên chạy 4 tiếng đảo 1 lần và theo phao báo mực nước tại 2 bể
gom và trung gian (Nước tại bể trung gian cạn, nước tại bể gom đầy chạy bơm, nước tại bể
trung gian đầy ngắt bơm, nước tại bể gon cạn ngắt bơm
BỂ KHUẤY TRỘN
Model: MU
1
Động cơ khuấy
50H80
trên bể trộn
0.55KW/3P/380V
Bộ
1
2 chế
độ.
0
93v/p
Nguyên lý:
- Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành.
- Tự động: chạy theo bơm bể thu gom.
Động cơ khuấy
1
Model: MU
bồn
40H71
hóa chất
0.37KW/3P/380V
Polyme
93v/p
Bộ
1
Nguyên lý:
-Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành
1 chế
độ
0
15
Model: MU
Động cơ khuấy
2
bồn
hóa chất PAC
40H71
0.37KW/3P/380V
Bộ
1
1 chế
độ
0
93v/p
Nguyên lý:
-Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành
Bơm định
lương
0.04KW/1P/220V
Polyme
3
Model: BL20
18l/h-5m
Bộ
1
2 chế
độ.
0
Nguyên lý:
- Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành.
- Tự động: chạy theo bơm bể thu gom.
Bơm định
lương
0.04KW/1P/220V
PAC
4
Model: BL20
18l/h-5m
Bộ
1
2 chế
độ.
0
Nguyên lý:
- Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành.
- Tự động: chạy theo bơm bể thu gom.
BỂ LẮNG LAMEN
Model: NGA 1B
1
Bơm hút bùn
0.55KW/3P/380V
Bộ
1
6m3/h-16m
1 chế
độ
0
Nguyên lý:
- Chạy tay theo người vận hành.
BỂ TRUNG GIAN
02 bộ phao báo
Model: CP/160B
1
Bơm đẩy lọc
1.1KW/3P/380V
Bộ
6m3/h-30m
2
2 chế
mực nước
độ.
(bể trung gian, bể
chứa nước sạch)
Nguyên Lý:
- Chạy tay: bật tắt theo người vận hành và theo phao báo tại bể trung gian và bể chứa nước
16
sạch (bể trung gian đấy, bể chứa cạn bơm chạy, …..bể trung gian cạn không chạy bơm, bể
chứa đầy không chạy bơm )
- Chạy tự động: 02 bơm chạy luân phiên 4 tiếng đảo 1 lần và chạy theo phao báo tại bể trung
gian và bể chứa nước sạch (bể trung gian đấy, bể chứa cạn bơm chạy, …..bể trung gian cạn
không chạy bơm, bể chứa đầy không chạy bơm )
BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH
Bơm định
lượng
0.04KW/1P/220V
Clorin
1
Model: BL20
18l/h-5m
Bộ
1
2 chế
độ.
0
Nguyên lý:
- Chạy bằng tay: Bật tắt theo người vận hành
- Chạy tự động: chạy theo bơm đẩy lọc
Động cơ khuấy
bồn
40H71
hóa chất
0.37KW/3P/380V
Clorin
2
Model: MU
93v/p
Bộ
1
1 chế
độ
0
Nguyên lý:
-Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành
Model: CP/160B
3
Bơm rửa lọc
1.1KW/3P/380V
Bộ
1
6m3/h-30m
2 chế
độ
0
Nguyên lý:
-Chạy tay: Bật tắt theo người vận hành
Model: CP/200B
3
Bơm nước sạch
2.2KW/3P/380V
04 phao ( 1 phao
Bộ
6m3/h-45m
3
2 chế
tank chính, 1 phao
độ
tank phụ và 02
phao ở bể chứa)
Nguyên lý:
- Chạy bằng tay: Bật tắt theo người vận hành
- Chạy tự động: chạy theo phao trên 3 tank chứa, riêng 2 bơm chính làm việc luân phiên 6h
17
f. Chương trình điều khiển của trạm xử lý nước thủy điện Bản vẽ:
Chương trình điều khiển của trạm xử lý nước thủy điện Bản vẽ được viết bằng
ngôn ngữ Step7 Microwin 4.0, chương trình được chia làm các chương trình con
nhỏ, mỗi chương trình con được viết cho mỗi bể.
-
Bảng liệt kê đầu vào, ra và các biến nội
Bảng 1.2. Bảng liệt kê biến vào ra và biến nội
TT
Tên biến
Địa
chỉ
Chức năng
Đầu ra
1
Run_bom_1_be_gom
Q0.0
Chạy bơm bể gom 1
2
Run_bom_2_be_gom
Q0.1
Chạy bơm bể gom 2
3
Run_dc_khuay_tren_be
Q0.2
Chạy động khuấy bể hòa trộn
4
Run_dc_khuay_Polyme
Q0.3
Chạy động khuấy Polyme
5
Run_dc_khuay_PAC
Q0.4
Chạy động khuấy PAC
6
Run_bom_DL_PAC
Q0.5
Chạy bơm định lượng PAC
7
Run_bom_DL_Polyme
Q0.6
Chạy bơm định lượng Polyme
8
Run_bom_hut_bun_1
Q0.7
Chạy bơm hút bùn 1
9
Run_bom_hut_bun_2
Q1.0
10
Run_bom_day_loc_1
Q1.1
Chạy bơm đẩy lọc 1
11
Run_bom_day_loc_2
Q2.0
Chạy bơm đẩy lọc 2
12
Run_bom_DL_Clorin
Q2.1
Chạy bơm định lượng Clo
13
Run_dc_khuay_Clorin
Q2.2
Chạy động khuấy Clo
14
Run_bom_rua_loc
Q2.3
Chạy bơm rửa lọc
15
Run_bom_cap_nuoc_sach_1
Q2.4
Chạy bơm nước sạch 1
16
Run_bom_cap_nuoc_sach_2
Q2.5
Chạy bơm nước sạch 2
17
Coi_bao_dong
Q3.0
Còi báo động sự cố
Chạy bơm hút bùn 2 ( bơm nước sạch
phụ)
Đầu vào
18
Cotroller
I1.2
Chuyển mạch Tự động - tay ( giữa điều
khiển giám sát hoặc bằng nút ấn)
18
M10.
Chuyển chế độ chạy tự đông - chạy đơn
0
lẻ trên máy tính
19
Auto_Manual
20
Start_Stop
21
Status_bom_1_be_gom
I0.0
Báo trạng thái bơm bể gom 1
22
Status_bom_2_be_gom
I0.1
Báo trạng thái bơm bể gom 2
23
Status_khuay_tren_be
I0.2
24
Status_khuay_Polyme
I0.3
Báo trạng thái động cơ khuấy Polyme
25
Status_khuay_PAC
I0.4
Báo trạng thái động cơ khuấy PAC
26
Status_bom_DL_PAC
I0.5
Báo trạng thái bơm định lượng PAC
27
Status_bom_DL_Polyme
I0.6
Báo trạng thái bơm định lượng Polyme
28
Status_bom_hut_bun_1
I0.7
Báo trạng thái bơm hút bùn 1
29
Status_bom_hut_bun_2
I1.0
30
Status_bom_day_loc_1
I1.1
Báo trạng thái bơm đẩy lọc 1
31
Status_bom_day_loc_2
I2.0
Báo trạng thái bơm đẩy lọc 2
32
Status_bom_DL_Clorin
I2.1
Báo trạng thái bơm định lượng Clo
33
Status_khuay_Clorin
I2.2
Báo trạng thái động cơ khuấy Clo
34
Status_bom_rua_loc
I2.3
Báo trạng thái bơm rửa lọc
35
Status_bom_nuoc_sach_1
I2.4
Báo trạng thái bơm nước sạch 1
36
Status_bom_nuoc_sach_2
I2.5
Báo trạng thái bơm nước sạch 2
38
Phao_tren_tank_them
I3.6
Phao báo mức tank phụ
39
Phao_thap_be_gom
I2.7
Phao báo mức thấp bể gom
40
Phao_cao_be_gom
I2.6
Phao báo mức cao bể gom
41
Phao_thap_be_trung_gian
I3.1
Phao báo mức thấp bể trung gian
42
Phao_cao_be_trung_gian
I3.0
Phao báo mức cao bể trung gian
43
Phao_thap_be_chua_nsach
I3.3
Phao báo mức thấp bể nước sạch
44
Phao_cao_be_chua_nsach
I3.2
Phao báo mức cao bể nước sạch
45
Phao_nuoc_tren_tank
I3.4
Phao báo mức tank chính
M10.
1
Chạy dừng hệ thống trên máy tính
Báo trạng thái động cơ khuấy bể hòa
trộn
Báo trạng thái bơm hút bùn 1 ( bơm
nước sạch phụ)
37
19
Biến trung gian
46
Bit_chon_dong_co_M01
M0.0
Chạy tay động cơ M01
47
Bit_chon_dong_co_M02
M0.1
Chạy tay động cơ M02
48
Bit_chon_dong_co_M03
M0.2
Chạy tay động cơ M03
49
Bit_chon_dong_co_M04
M0.3
Chạy tay động cơ M04
50
Bit_chon_dong_co_M05
M0.4
Chạy tay động cơ M05
51
Bit_chon_dong_co_M06
M0.5
Chạy tay động cơ M06
52
Bit_chon_dong_co_M07
M0.6
Chạy tay động cơ M07
53
Bit_chon_dong_co_M08
M0.7
Chạy tay động cơ M08
54
Bit_chon_dong_co_M09
M1.0
Chạy tay động cơ M09
55
Bit_chon_dong_co_M10
M1.1
Chạy tay động cơ M10
56
Bit_chon_dong_co_M11
M1.2
Chạy tay động cơ M11
57
Bit_chon_dong_co_M12
M1.3
Chạy tay động cơ M12
58
Bit_chon_dong_co_M13
M1.4
Chạy tay động cơ M13
59
Bit_chon_dong_co_M14
M1.5
Chạy tay động cơ M14
60
Bit_chon_dong_co_M15
M1.6
Chạy tay động cơ M15
61
Bit_chon_dong_co_M16
M1.7
Chạy tay động cơ M16
62
Cho_phep_dong_co_M01
M3.0
Biến cho phép chạy tay động cơ M01
63
Cho_phep_dong_co_M02
M3.1
Biến cho phép chạy tay động cơ M02
64
Cho_phep_dong_co_M03
M3.2
Biến cho phép chạy tay động cơ M03
65
Cho_phep_dong_co_M04
M3.3
Biến cho phép chạy tay động cơ M04
66
Cho_phep_dong_co_M05
M3.4
Biến cho phép chạy tay động cơ M05
67
Cho_phep_dong_co_M06
M3.5
Biến cho phép chạy tay động cơ M06
68
Cho_phep_dong_co_M07
M3.6
Biến cho phép chạy tay động cơ M07
69
Cho_phep_dong_co_M08
M3.7
Biến cho phép chạy tay động cơ M08
70
Cho_phep_dong_co_M09
M4.0
Biến cho phép chạy tay động cơ M09
71
Cho_phep_dong_co_M10
M4.1
Biến cho phép chạy tay động cơ M10
72
Cho_phep_dong_co_M11
M4.2
Biến cho phép chạy tay động cơ M11
73
Cho_phep_dong_co_M12
M4.3
Biến cho phép chạy tay động cơ M12
74
Cho_phep_dong_co_M13
M4.4
Biến cho phép chạy tay động cơ M13
75
Cho_phep_dong_co_M14
M4.5
Biến cho phép chạy tay động cơ M14
20
76
Cho_phep_dong_co_M15
M4.6
Biến cho phép chạy tay động cơ M15
77
Cho_phep_dong_co_M16
M4.7
Biến cho phép chạy tay động cơ M16
78
Ngat_coi
79
A_M_bom_nuoc_tank_xua
M10.
2
M10.
4
Biến ngắt còi
Chọn chạy tự động - tay bơm phụ
Vùng nhớ đệm
80
Bao_su_co_dong_co_M01
V0.0
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M01
81
Bao_su_co_dong_co_M02
V0.1
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M02
82
Bao_su_co_dong_co_M03
V0.2
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M03
83
Bao_su_co_dong_co_M04
V0.3
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M04
84
Bao_su_co_dong_co_M05
V0.4
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M05
85
Bao_su_co_dong_co_M06
V0.5
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M06
86
Bao_su_co_dong_co_M07
V0.6
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M07
87
Bao_su_co_dong_co_M08
V0.7
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M08
88
Bao_su_co_dong_co_M09
V1.0
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M09
89
Bao_su_co_dong_co_M10
V1.1
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M10
90
Bao_su_co_dong_co_M11
V1.2
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M11
91
Bao_su_co_dong_co_M12
V1.3
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M12
92
Bao_su_co_dong_co_M13
V1.4
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M13
93
Bao_su_co_dong_co_M14
V1.5
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M14
94
Bao_su_co_dong_co_M15
V1.6
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M15
95
Bao_su_co_dong_co_M16
V1.7
Vùng nhớ đệm báo sự cố động cơ M16
Vùng nhớ thời gian
Vùng nhớ đặt thời gian chạy động cơ bể
96
Settime_M0102
VW100
97
Settime_M1011
VW110
98
Runtime_M0102
VW106
Thời gian thực của bơm bể gom
99
Runtime_M1011
VW116
Thời gian thực của bơm bể trung gian
gom
Vùng nhớ đặt thời gian chạy động cơ bể
trung gian
- Xem thêm -