ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG QUY
TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI SỬ DỤNG PLC S7-300
NGÀNH: CÔNG NGHỆ CƠ ĐIỆN TỬ
MÃ NGÀNH: 7510203
Giảng viên hƣớng dẫn : ThS. Trần Kim Khuê
Sinh viên thực hiện : Vũ Văn Linh
MSV : 1551080793
Lớp : K60_CĐT
Khoá học : 2015 - 2019
Hà Nội - năm 2019
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với sự p hát triển của nền kinh tế - xã hội. Đời sống con ngƣời
ngày càng đƣợc nâng cao. Đô thị đƣợc mở rộng nhiều. Nếu không đƣợc sự quan
tâm của chính quyền, cũng nhƣ ngƣời dân, môi trƣờng sống sẽ ngày càng giảm sút.
Đặc biệt là môi trƣờng nƣớc. Nguyên nhâ n chính gây ra ô nhiễm nƣớc thải là do
quá trình sử dụng của con ngƣời trong các hoạt động sống ha y sản xuất của mình,
làm thay đổi tính chất và thành phần nƣớc ban đầu. Các chất thải này khi thải ra môi
trƣờng nƣớc, gây mùi hôi thối, làm chậm quá trình chuyển hóa và hòa tan oxy vào
nƣớc, dinh dƣỡng hóa nƣớc mặt, làm cản trở quá trình sinh trƣởng và phát triển của
sinh vật. Có rất nhiều phƣơng pháp xử lý nƣớc thải, nhƣng do tính chất và thành
phần của nƣớc thải khác nhau cần lựa chọn phƣơng pháp xử lý cho phù hợp. Chính
vì thế mà em đã chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển trong quy
trình xử lý nƣớc thải sử dụng PLC S7-300”.
Mục tiêu nghiên cứu chính trong đề tài này là Nghiên cứu lí thuyết công nghệ xử lý
nƣớc thải. Lập trình điều khiển hệ thống xử lý nƣớc thải bằng phần mềm S7 Manager. Lập
trình hệ thống điều khiển giám sát mô phỏng trên máy tính bằng WinCC.
Đề tài của em chia làm 2 phần chính sau:
Phần 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Phần 2: Nội dung khóa luận
Chƣơng 1: Tổng quan
Chƣơng 2: Các thiết bị chấp hành và xây dựng sơ đồ mạch động lực
Chƣơng 3: Bài toán điều khiển và lập trình mô phỏng cho hệ thống
xử lý nƣớc thải
Trong suốt thời gian làm đề tài đƣợc sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo
trong bộ môn Kỹ thuật điện và Tự đông hóa và đặc biệt là sự hƣ ớng dẫn tận tình,
chi tiết của thầy giáo ThS. Trần Kim Khuê đã giúp em hoàn thành bản khóa luận
này. Mặc dù đã rất cố gắng nhƣng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên khóa
luận của em không thể tránh những thiếu sót, em rất mong đƣợc sự chỉ bảo của các
thầy cô, để em hoàn thiện tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Hà Nội, Ngày 16 tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Vũ Văn Linh
NHẬN XÉT
(Của giảng viên hƣớng dẫn)
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
(Chữ ký, họ tên)
NHẬN XÉT
(Của giảng viên phản biện)
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
(Chữ ký, họ tên)
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................ 2
MỤC LỤC ................................................................................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... 7
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... 8
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 1
1.1 Khái niệm .......................................................................................................... 1
1.2 Công nghệ xử lí nƣ ớc thải trong nƣớc .............................................................. 1
1.3 Công nghệ xử lí nƣ ớc thải ở nƣớc ngoài ........................................................... 1
1.4 Các thông số ô nhiễm đăc trƣng của chất thải .................................................. 3
1.5 Tính chất của nguồn nƣớc thải cần xử lí ............................................................... 4
1.6 Nghiên cứu áp dụng công nghệ tự động h óa nƣớc thải ........................................ 4
2.2 Các thiết bị chấp hành trong hệ thống nƣớc thải .................................................. 8
2.3 Sơ đồ đấu nối các thiết bị chấp hành ................................................................ 9
2.4 Các đầu đo sử dụng tr ong hệ thống xử lí nƣớc thải ........................................ 17
2.5 Sơ đồ đấu nối các đầu đo với PLC – 300 ............................................................ 18
CHƢƠNG 3: BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN VÀ LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG CHO S7 –
300 ............................................................................................................................. 19
3.1 Xây dựng bài toán xử lí nƣớc thải tự động ..................................................... 19
3.1.1 Khảo sát và tính toán dân số ............................................................................ 19
3.1.2 Tính toán lƣu lƣợng nƣớc thải .......................................................................... 19
3.1.3. Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý . ...................................................................... 19
3.1.4 Thống kê các thiết bị điện hiện có tro ng dây chu yền XLNT. .......................... 21
3.2. Xây dựng lƣu đồ thuật toán ................................................................................ 33
3.2.1. Điều khiển bơm P1 vào Bể cân bằng .............................................................. 33
3.2.1 Điều chỉnh pH trong Bể trung hoà ................................................................... 37
3.2 Viết chƣơng trình điều khiển cho S7 – 300 ........................................................ 40
3.2.1 Các bƣớc tạo và viết chƣơng trình điều khiển cho S7 - 300 ............................ 40
3.2.2 Chƣơng trình điều khiển cho S7 – 300 ............................................................ 46