Khoá luận tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển trong quy trình xử lý nước thải sử dụng PLC S7-300

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 phát 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 nhân chính gây ra ô nhiễm nƣớc thải là do

quá trình sử dụng của con ngƣời trong các hoạt động sống hay 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 hƣớng 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 nƣớc thải trong nƣớc .............................................................. 1

1.3 Công nghệ xử lí nƣớc 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 hóa 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 trong 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 trong dây chuyền 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

THIẾT KẾ PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT CHO HỆ THỐNG XỬ LÍ

NƢỚC THẢI ............................................................. Error! Bookmark not defined.

4.1 Thiết kế giao diện phần mềm trên WinCC ......... Error! Bookmark not defined.

4.2 Lƣu trữ, báo cáo thống kê hoạt động của hệ thống ........... Error! Bookmark not

defined.

4.3 Vận hành hệ thống, chạy mô phỏng .................... Error! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN ........................................................................................ 61

5.1 Giới hạn đề tài ..................................................................................................... 61

5.2. Kết luận kiến nghị .............................................................................................. 61

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: khối lƣợng chất rắn có trong nƣớc thải sinh hoạt (g/ngƣời.ngày) .............. 3

Bảng 1.2: Tính chất của nguồn nƣớc thải cần xử lý ................................................... 4

Bảng 2.1: Đầu ra ......................................................................................................... 9

Bảng 2.2: Đầu vào ..................................................................................................... 10

Bảng 3.1: Hệ số điều hòa phụ thuộc vào lƣu lƣợng. ................................................. 19

Bảng 3.2: So sánh chất lƣợng nƣớc thải sau xử lý với QCVN 14:2008/BTNMT. ... 20

Bảng 3.3: Các biến sử dụng trong hệ thống .............................................................. 21

Hình 2.1: Nguyên lý đấu dây Module EM323.................................................................... 11

Hình 2.2: CPU 312 và Module EM323 của Siemens .......................................................... 11

Hình 2.3: Bộ nguồn 24VDC cấp cho CPU 312 và Module EM323 của Siemens ............... 12

Hình 2.5: Sơ đồ dấu nối thiết bị đầu vào ............................. Error! Bookmark not defined.

Hình 2.6: Mạch động lực động cơ bơm và nút ấn ............................................................... 14

Hình 2.7: Mạch động lực Động cơ bơm định lƣợng, Động cơ máy khuấy, Động cơ sục khí ............................................................................................................................................. 14

Hình 2.8: Mạch động lực Động cơ máy gạt bùn, Động cơ bơm bùn, Động cơ máy ép bùn. ............................................................................................................................................. 16

Hình 3.1: Transmitter MAG 5000 SIEMENS .................................................................... 22

Hình 3.2: MAG 5100W SIEMENS .................................................................................... 23

Hình 3.3: Clorator ................................................................................................................ 23

Hình 3.4 : Cảm biến phát hiện rò rỉ khí Clo ........................................................................ 24

Hình 3.4: Máy khuấy ........................................................................................................... 26

Hình 3.5: Máy bơm chìm nƣớc thải APP KS-50 GT 5 HP (có dao cắt) .............................. 27

Hình 3.6: Cảm biến nhiệt độ PT100 .................................................................................... 28

Hình 3.7: PM6RTD .............................................................................................................. 29

Hình 3.8: Đồng hồ đo lƣu lƣợng EFM-115 ......................................................................... 30

Hình 3.9: Bảng chọn model tất cả các dòng đồng hồ đo lƣu lƣợng EFM-115 .................... 31

Hình 3.10: Model Orbipac CPF81D .................................................................................... 33

Hình 3.11 khởi động chƣơng trình ....................................................................................... 41

Hình 3.12 khai báo ............................................................................................................... 41

Hình 3.13 khai báo ............................................................................................................... 42

Nhấp Hardware mở ra màn hình đặt cấu hình cứng cho trạm ............................................ 42

Hình 3.14 đặt câú hình cứng cho trạm ................................................................................. 42

Hình 3.15 đặt câú hình cứng cho trạm ................................................................................. 43

Hình 3.16 đặt câú hình cứng cho trạm ................................. Error! Bookmark not defined.

Hình 3.17 đặt câú hình cứng cho trạm ................................................................................. 43

............................................................................................. Error! Bookmark not defined.

............................................................................................................................................. 44

............................................................................................. Error! Bookmark not defined.

............................................................................................................................................. 45

............................................................................................. Error! Bookmark not defined.

............................................................................................................................................. 45

............................................................................................................................................. 46

DANH MỤC CÁC HÌNH

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Khái niệm

Nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc đã đƣợc sử dụng bởi con ngƣời và trong đó

chứa tất cả các chất bẩn sau khi sử dụng. Nó đƣợc sinh ra bởi các nhu cầu hàng

ngày, nhƣ tắm rửa, vệ sinh, và từ các cống thoát nƣớc đó là loại nƣớc tắm rửa của

con ngƣời, giặt giũ, chế biến thực phẩm, nấu ăn, vệ sinh nhà bếp,…

Đặc trƣng của nƣớc thải sinh hoạt là: hàm lƣợng chất hữu cơ cao (55-65%

tổng lƣợng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật có cả vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn

phân hủy chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình chuyển hóa chất bẩn trong nƣớc

thải.

1.2 Công nghệ xử lí nƣớc thải trong nƣớc

Công nghệ xử lí nƣớc thải bằng AFBR (Advance Fixed Bed Reactor) là ứng

dụng để xử lí các chất hữu cơ hòa tan trong nƣớc thải cũng nhƣ 1 số chất vô cơ

Công nghệ xử lí nƣớc thải MBR (Membrane Bio-Reactor – MBR hay còn

gọi là màng MBR) bể hoặc thiết bị sinh học xử lí nƣớc thải trong đó áp dụng kĩ

thuật bùn hoạt tính AS phân tán có kết hợp với màng lọc tách vi sinh. Công nghệ có

thể đẩy nồng độ vi sinh hay bùn hoạt tính trong bể MBR lên tới 15g/l.

Công nghệ xử lý nƣớc thải AAO Anaerobic – Anoxic – Oxic (Kị khí –

Thiếu khí – Hiếu khí) đƣợc ứng dụng cho các loại nƣớc thải có tỷ lệ BOD/COD >

0.5, hàm lƣợng các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao. Công nghệ AAO có

khả năng xử lý triệt để hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng (Nito, photpho) cao. Với đặc

điểm vận hành ổn định

Bởi vì khả năng ứng dụng rộng rãi của công nghệ này. Mặc dù vấn đề cần

phải xử lý, hóa lý trƣớc sinh học (trừ xử lý bậc cao) nhƣng có rất nhiều hệ thống xử

lý nƣớc thải đã xây dựng vẫn sử dụng quá trình sử lý sinh học trƣớc hóa lý. Nguyên

nhân là do có nhiều công ty chƣa có kinh ngiệm trong lĩnh vực xử lý nƣớc thải áp

dụng không đúng quá trình xử lý trên nên hiệu quả xử lý thấp. Để xác định đƣợc

loại hóa chất phù hợp với loại nƣớc thải nào đó thì cần phải test thử mẫu trƣớc khi

ứng dụng vào thực tế.

1.3 Công nghệ xử lí nƣớc thải ở nƣớc ngoài

Cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, xử lý nƣớc thải công nghiệp

đang là vấn đề vô cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trƣờng sống

đồng thời góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế mọi quốc gia trên

thế giới. Tại nhiều nƣớc có nền công nghiệp phát triển cao nhƣ Nhật, Mỹ, Anh,

Pháp,... các hệ thống xử lý nƣớc thải công nghiệp đã đƣợc nghiên cứu và đƣa vào

ứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiến trong lĩnh vực tự động hoá cũng

đã đƣợc áp dụng và đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to lớn.

Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này nhƣ USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter

Water Corporation (HWC), Global Industries.Inc... đã đƣa ra các giải pháp công

nghệ xử lý nƣớc thải hiện đại. Những công nghệ tự động hoá của các công ty

hàng đầu trên thế giới nhƣ SIEMENS, AB, YOKOGAWA,... đƣợc sử dụng rộng

rãi trong các công trình xử lý nƣớc thải.

Có thể nói trình độ tự động hoá xử lý nƣớc thải đã đạt mức cao, tất cả các công

việc giám sát, điều khiển đều có thể thực hiện đƣợc tại một Trung tâm, tại đây

ngƣời vận hành đƣợc hỗ trợ bởi những công cụ đơn giản, dễ sử dụng nhƣ giao

diện đồ hoạ trên PC, điều khiển bằng kích chuột,... góp phần nâng hiệu quả cho

công việc quản lý điều hành dây chuyền công nghệ. Ngoài ra cùng với sự phát

triển của công nghệ thông tin và viễn thông, khoảng cách về không gian và thời

gian đã đƣợc rút ngắn, cho phép ngƣời vận hành có thể điều khiển từ cách xa

hàng ngàn km với chỉ một máy tính PC hoặc nhận đƣợc thông tin về hệ thống

thông qua SMS. Hơn thế, hệ thống tự động hoá xử lý nƣớc thải còn đƣợc tích hợp

với các hệ thống điều hành ở cấp độ điều khiển cao hơn nhƣ cấp điều hành sản

xuất (manufacturing execution: workflow, order tracking, resources), cấp xí

nghiệp (enterprise:Production planning, orders, purchase) và trên cùng là cấp

quản trị (administration:Planning, Statistics, Finances) nhằm nâng cao hơn nữa

mức tự động hoá và tối ƣu hoá quá trình sản xuất.

Ngoài ra, trong lĩnh vực điều khiển đã có rất nhiều các lý thuyết điều khiển

hiện đại đƣợc áp dụng nhƣ điều khiển mờ, mạng nơ-ron, điều khiển dự báo trƣớc

(predicted control), điều khiển lai ghép (hybrid control),... đƣợc ứng dụng trong

xử lý nƣớc thải để nâng cao chất lƣợng điều khiển và hiệu suất của các công đoạn

xử lý. Lý thuyết hệ chuyên gia cũng đƣợc áp dụng mở ra khả năng tự động hoá

hoàn toàn cho xử lý nƣớc thải.

1.4 Các thông số ô nhiễm đặc trƣng của chất thải

Hàm lƣợng chất rắn trong nƣớc thải.

Nƣớc thải là hệ đa phân tán bao gồm nƣớc và các chất bẩn. Các nguyên tố chủ

yếu có trong thành phần của nƣớc thải sinh hoạt là C, H, O, N với công thức trung

bình C12H26O6N. Các chất bẩn trong nƣớc thải gồm cả vô cơ và hữu cơ, tồn tại dƣới

dạng cặn lắng, các chất rắn không lắng đƣợc là các chất hòa tan và dạng keo.

Bảng 1.1. khối lƣợng chất rắn có trong nƣớc thải sinh hoạt (g/ngƣời.ngày)

Cặn không Chất hòa Thành phần Cặn lắng Tổng cộng tan

Hữu cơ Vô cơ Tổng cộng 30 10 40 lắng 10 5 15 50 75 125 90 90 180

Tổng chất rắn là thành phần vật lý đặc trƣng của nƣớc thải. Các chất rắn

không hoà tan có hai dạng: chất rắn keo và chất rắn lơ lửng. Chất rắn lơ lửng đƣợc

giữ lại trên giấy lọc kích thƣớc lỗ 1,2 micromet (bao gồm chất rắn lơ lửng lắng

đƣợc và chất rắn lơ lửng không lắng đƣợc), làm giảm lƣợng hóa chất cần sử dụng

trong quá trình xử lý.

+ Độ pH của nƣớc

pH là chỉ số đặc trƣng cho nồng độ H+ có trong dung dịch, thƣờng dùng để

biểu hiện tính kiềm hay tính axit của nƣớc.

Độ pH có liên quan đến dạng tồn của kim loại và khí hòa tan trong nƣớc, ảnh

hƣởng tới hiệu quả của các quá trình xử lý nƣớc. Ngoài ra độ pH còn ảnh hƣởng tới

quá trình trao đổi chất trong cơ thể sinh vật tồn tại trong nƣớc. Do vậy rất có ý

nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trƣờng.

+ Hàm lƣợng oxy hòa tan(Dissolved oxygen - DO).

DO là lƣợng oxy hòa tan cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật sống trong

nƣớc, thƣờng đƣợc tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hay sự quang hợp của tảo.

Nồng độ oxy tự do trong nƣớc nằm trong khoảng 8-10 ppm, và dao động

mạnh vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo.Các quá trình oxy

hóa của các chất thải sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong các nguồn nƣớc, đe

dọa sự sống các loài sinh vật sống trong nƣớc. Do vậy, DO là chỉ số quan trọng để

đánh giá mức độ ô nhiễm của nƣớc.

Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand - BOD).

BOD là lƣợng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ theo phản

ứng:

Chất hữu cơ + O2  CO2 + H2O + tế bào mới + Sản phẩm cố định

Do đó, nó là thƣớc đo nồng độ chất hữu cơ trong chất thải có thể bị oxy hóa bởi

vi sinh vật.

Nhu cầu oxy hóa học(Chemical Oxygen Demand - COD).

COD là lƣợng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nƣớc bao

gồm cả vô cơ và hữu cơ.

Toàn bộ lƣợng oxy sử dụng cho các phản ứng trên đƣợc lấy từ oxy hoà tan

trong nƣớc (DO). Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm

nồng độ DO của nƣớc, có hại cho sinh vật nƣớc và hệ sinh thái nƣớc nói chung.

Nƣớc thải hữu cơ, nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải hoá chất là các tác nhân tạo ra

các giá trị BOD và COD cao của môi trƣờng nƣớc.

1.5 Tính chất của nguồn nƣớc thải cần xử lí

Bảng 1.2. Tính chất của nguồn nƣớc thải cần xử lý

STT Thông số Đơn vị Giá trị

1 pH - 7,3

2 SS mg/l 130

3 COD mg/l 246

4 mg/l 200 BOD5

5 Nitơ mg/l 8

6 P mg/l 3

7 Dầu mỡ thực vật mg/l 14

1.6 Nghiên cứu áp dụng công nghệ tự động hóa nƣớc thải

1.6.1 Mục đích áp dụng tự động hoá xử lý nƣớc thải

Tự động hoá xử lý nƣớc thải là điều cần thiết nhƣng cũng không cần phải vội

vàng, mà phải phân tích rõ mục đích của tự động hoá và đặc biệt phải chú ý: vì sao

phải tự động hoá và cho ai?

Cải thiện điều kiện làm việc: Mục đích đầu tiên của tự động hoá là phải loại

bỏ công việc lặp lại và khó nhọc cho việc vận hành, ví dụ: liên tục theo dõi, kiểm tra

nhiều thông số công nghệ, tắt bật cơ cấu chấp hành, ghi chép số liệu, sự cố,...Tự

động hoá và giám sát bằng máy tính làm tiện lợi thêm khả năng khống chế từ xa

một số lƣợng lớn các thông tin, đơn giản hoá nhiệm vụ khai thác, giám sát và quản

lý.

Nâng cao hiệu quả của thiết bị: Trƣớc hết ta có thể cải thiện chất lƣợng xử lý nƣớc

bằng các thiết bị đo và điều chỉnh . Ví dụ nhƣ định lƣợng chất phản ứng, mức độ ô

xy hoá, kiểm tra nhiệt độ các bể phản ứng…Tự động hoá quá trình cho phép giải

phóng con ngƣời và làm tăng tốc độ tin cậy của hệ thống. Nhƣng mục tiêu quan

trọng là nâng cao độ chắc chắn vận hành của thiết bị có tính đến các tiêu chuẩn độ

tin cậy qua việc nghiên cứu các sự cố vận hành. Nghĩa là dự phòng các phƣơng án

để thiết bị có thể làm việc liên tục trong trƣờng hợp bị hỏng hóc một bộ phận nào đó

bằng cách đƣa tự động các thiết bị dự phòng vào làm việc và giải quyết hỏng hóc.

Tự động hoá cho phép việc nghiên cứu thống kê các dữ liệu đã thu đƣợc, mở ra con

đƣờng tối ƣu của việc xử lý.

Tăng năng suất lao động: Tự động hoá nhằm nâng cao năng suất bằng cách

giảm chi phí vận hành. Ta cũng có thể tối ƣu hoá giá thành năng lƣợng chi phí hàng

giờ và chi phí vật liệu. Giảm nhân công vận hành và giảm công việc bảo dƣỡng

cũng cho phép giảm giá thành.

Trợ giúp việc giám sát: Nó bao gồm việc lắp đặt bộ biến đổi, phát hiện báo động,

đặt các phƣơng tiện ghi các dữ liệu và truyền đi xa cho đến nơi giám sát bằng máy

tính. Tự động hoá không có mục đích riêng, mức độ phức tạp của thiết bị phải đáp

ứng điều kiện của nhà máy và đối tƣợng xử lý. Tự động hoá chỉ xem nhƣ một bộ trợ

giúp, không ép buộc. Một trong những hậu quả của một hệ thống tự động không

chắc chắn là khi “mất nhớ” nó không tiếp xúc trực tiếp đƣợc với quá trình công

nghệ đƣợc nữa. Tuy nhiên những ƣu điểm của nó quá rõ ràng nếu thiết bị đƣợc một

chuyên gia về xử lý nƣớc thải thiết kế và vận hành thực hiện.

CHƢƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ CHẤP HÀNH VÀ XÂY DỰNG SƠ ĐỒ MẠCH

ĐỘNG LỰC

2.1 Bài toán xử lý nƣớc thải tự động

Nƣớc thải từ dân cƣ đƣợc thu gom vào hố bơm. Từ hố bơm P1 bơm nƣớc qua

song chắn rác. Đây là bƣớc xử lý sơ bộ. Mục đích của quá trình là khử tất cả các

tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải nhƣ

làm tắc máy bơm, đƣờng ống hoặc kênh dẫn. Đây là bƣớc quan trọng đảm bảo an

toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống. Rác tự động vào thùng chứa

bằng cách xối nƣớc liên tục hoặc cào thủ công.

Sau song chắn rác, nƣớc tự chảy vào bể cân bằng. Bể này có tác dụng điều hoà

lƣu lƣợng để duy trì dòng thải vào gần nhƣ không đổi cho các công đoạn sau, khắc

phục những vấn đề vận hành do sự dao động lƣu lƣợng nƣớc thải gây ra và nâng

cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý. Nhiệt độ nƣớc đƣợc đo

thủ công theo chu kỳ hoặc thời điểm tuỳ thuộc vào kỹ sƣ vận hành. Máy bơm P2 sẽ

bơm nƣớc từ bể cân bằng vào bể trung hoà và ổn định lƣu lƣợng.

Nƣớc thải chứa các axít vô cơ hoặc kiềm cần đƣợc trung hoà đƣa pH về khoảng

7±0.2 trƣớc khi sử dụng cho công đoạn xử lý tiếp theo. Trung hoà nƣớc thải thực

hiện bằng cách bổ sung các tác nhân hoá học. Trong quá trình trung hoà, một

lƣợng bùn cặn đƣợc tạo thành. Lƣợng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành

phần của nƣớc thải cũng nhƣ loại và lƣợng các tác nhân sử dụng cho quá trình

Để trung hoà trong công nghệ này ngƣời ta sử dụng tác nhân hoá học là NaOH và

HCl. Khi pH vƣợt ngƣỡng dƣới thì bơm định lƣợng DP bổ sung thêm NaOH, khi pH

vƣợt ngƣỡng trên thì DP bổ sung HCl và cho máy khuấy M1 hoạt động. Máy khuấy tạo

điều kiện thuận lợi cho phản ứng trung hoà và làm đồng đều hoá chất bổ sung với nƣớc

thải. Điều khiển pH đƣợc thực hiện thủ công. Để bảo đảm an toàn cho vi sinh vật ngƣời

vận hành thƣờng xuyên phải đo tay độ pH đầu nguồn nƣớc vào bể kỵ khí để đảm bảo

chắc chắn rằng pH không vƣợt ngƣỡng cho phép. Khi phát hiện pH không đạt yêu cầu

thì ngƣời vận hành tắt P1, P2, P3 để cắt nguồn nƣớc không bảo đảm chỉ tiêu pH cho

công đoạn xử lý sinh học tiếp sau vì các vi sinh vật rất nhạy cảm với pH, pH ảnh hƣởng

rất lớn đến quá trình tạo men trong tế bào và quá trình hấp thụ các chất dinh dƣỡng vào

tế bào. Nếu vi sinh vật chết sẽ cần nhiều thời gian và kinh phí để khôi phục lại chúng

đồng thời làm gián đoạn sản xuất

Sau khi trung hoà nƣớc đƣợc xử lý tiếp bằng các phƣơng pháp sinh học. Ngƣời

ta sử dụng các phƣơng pháp sinh học để làm sạch nƣớc thải khỏi nhiều chất hữu cơ

hoà tan và một số chất vô cơ nhƣ H2S, các chất sunfit, amoniac, nitơ…Phƣơng

pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất

hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nƣớc thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và

một số chất khoáng làm nguồn dinh dƣỡng và tạo năng lƣợng. Trong quá trình

dinh dƣỡng, chúng nhận các chất dinh dƣỡng để xây dựng tế bào, sinh trƣởng và

sinh sản nên sinh khối của chúng đƣợc tăng lên. Quá trình phân huỷ các chất hữu

cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá . Trong công nghệ sử dụng hai

phƣơng pháp là kỵ khí và hiếu khí tại các bể kỵ khí và hiếu khí.

Phƣơng pháp kỵ khí đƣợc dùng để lên men bùn cặn sinh ra trong quá trình xử

lý bằng phƣơng pháp sinh học hoặc nƣớc thải công nghiệp chứa hàm lƣợng các

chất hữu cơ cao (BOD=4÷5 g/l). Đây là phƣơng pháp cổ điển nhất dùng để ổn định

bùn cặn, trong đó các vi khuẩn kỵ khí phân huỷ các chất hữu cơ. Tuỳ thuộc vào

loại sản phẩm cuối cùng, ngƣời ta phân loại quá trình này thành: lên men rƣợu, lên

men axit lactic, lên men metan, ...Những sản phẩm cuối của quá trình lên men là:

cồn, các axit, axeton, khí CO2, H2, CH4. Trong công nghệ các chất khí (biogas) sẽ

đƣợc thu hồi và đốt nhờ hệ thống thu hồi và xử lý khí.

Phƣơng pháp hiếu khí là phƣơng pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí.

Bể hiếu khí luôn chứa các vi khuẩn hiếu khí. Trong công đoạn có hệ thống sục khí

bao gồm máy thổi khí B và các ống dẫn khí làm nhiệm vụ cung cấp đủ lƣợng ôxi

cần thiết cho vi khuẩn trong quá trình phân giải chất hữu cơ đồng thời xáo trộn làm

tăng khả năng hấp thụ các chất hữu cơ của vi sinh vật đảm bảo sự phân giải tối đa.

Kết quả là hình thành các bông sinh học có thể lắng trọng lực ở đầu ra của bể. Đối

với đa số các vi sinh vật khoảng giá trị pH tối ƣu là 6.5÷8.5. Nhiệt độ nƣớc thải

ảnh hƣởng rất lớn tới chức năng hoạt động của vi sinh vật. Đối với đa số vi sinh vật, nhiệt độ nƣớc thải phải từ 6÷370 C. Nói chung giá trị DO luôn đƣợc bảo đảm

trong khoảng cho phép nhờ công suất không đổi của máy thổi khí theo thiết kế trừ

trƣờng hợp có sự cố (hỏng máy thổi, tắc ống dẫn khí,...) và đƣợc giám sát thủ công.

Nhiệt độ nƣớc trong bể đo thủ công theo quy trình vận hành (định kỳ hoặc theo

thời điểm do kỹ sƣ vận hành quyết định).

Nƣớc thải sau khi đƣợc xử lý tại bể hiếu khí sẽ tràn sang bể lắng đứng. Tại đây

sử dụng phƣơng pháp lắng trọng lực. Trong nƣớc thải vào các bể này chứa bùn

hoạt tính là sản phẩm của quá trình phân giải của vi sinh tại bể hiếu khí. Bùn hoạt

tính có dạng bông màu vàng nâu, dễ lắng, kích thƣớc từ 3 đến 5µm. Những bông

này gồm các vi sinh vật sống và chất rắn (40%). Vi sinh bao gồm vi khuẩn, động

vật bậc thấp, dòi, giun, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn,.... , một phần bùn đƣợc đƣa

quay trở lại bể hiếu khí để bảo đảm đủ lƣợng vi sinh cần thiết. Bể lắng có thể tích

thiết kế đủ lớn để nƣớc đƣợc lƣu trong đó vài giờ, đủ thời gian cho quá trình lắng,

do đó có thể xả bùn và ép bùn liên tục (luôn bật máy gạt bùn M2, bơm hút bùn SP

và máy ép bùn D). Các van tay V4, V5 đƣợc mở trƣớc ở các độ mở nhất định, các

mức mở này do kỹ sƣ vận hành thực hiện nhằm đảm bảo sự cân bằng giữa thức ăn

và vi khuẩn hiếu khí.

2.2 Các thiết bị chấp hành trong hệ thống nƣớc thải

Đèn hệ thống làm việc.

Động cơ bơm 1, 2, 3.

Động cơ bơm bùn .

Động cơ sục khí.

Động cơ bơm định lƣợng.

Động cơ máy khuấy.

Động cơ máy ép bùn .

Động cơ máy gạt bùn .

Van điện từ V1, V2, V3, V4, V5.

2.3 Sơ đồ đấu nối các thiết bị chấp hành

Bảng 2.1. Đầu ra

TT Giải thích Symbol Bit Ký hiêu công tắc tơ

1 Đèn hệ thống làm việc Q_DEN_RUN Q 0.0 Đ1

2 Động cơ bơm 1 Q_BOM_1 Q 0.1 M1

3 Động cơ bơm 2 Q_BOM_2 Q 0.2 M2

4 Động cơ bơm 3 Q_BOM_3 Q 0.3 M3

5 Động cơ bơm định lƣợng Q_BOM_DL Q 0.4 M4

6 Động cơ máy khuấy Q_DC_KHUAY Q 0.5 M5

7 Động cơ sục khí Q_DC_SUC_KHI Q 0.6 M6

8 Động cơ máy gạt bùn Q_MAY_GAT_BUN Q 0.7 M7

9 Động cơ bơm bùn Q_BOM_BUN Q 1.0 M8

10 Động cơ máy ép bùn Q_EP_BUN Q 1.1 M9

11 Van 1 Q_VAN_1 Q 1.2 V1

12 Van 2 Q_VAN_2 Q 1.3 V2

13 Van 3 Q_VAN_3 Q 1.4 V3

14 Van 4 Q_VAN_4 Q 1.5 V4

15 Van 5 Q_VAN_5 Q 1.6 V5

Bảng 2.2. Đầu vào

TT Giải thích Symbol Bit Ký hiệu nút ấn

1 Nút ấn Start B_START I 0.0 B1

2 Nút ấn Stop B_STOP I 0.1 B2

3 Nút ấn chế độ tự động B_AUTO I 0.2 B3

4 Nút ấn chế độ bằng tay B_MANU I 0.3 B4

5 Nút ấn xác nhận lỗi B_XAC_NHAN_LOI I 0.4 B5

6 Cảm biến mức 1 CB_LEVEL_1 I 0.5 CB1

7 Cảm biến mức 2 CB_LEVEL_2 I 0.6 CB2

8 Cảm biến mức 3 CB_LEVEL_3 I 0.7 CB3

9 Cảm biến mức 4 CB_LEVEL_4 I 1.0 CB4

10 Bật tắt bơm 1 B_BOM_1 I 1.1 B6

11 Bật tắt bơm 2 B_BOM_2 I 1.2 B7

12 Bật tắt bơm 3 B_BOM_3 I 1.3 B8

13 Bật tắt bơm định lƣợng B_BOM_DL I 1.4 B9

14 Bật tắt động cơ khuấy B_DC_KHUAY I 1.5 B10

15 Bật tắt máy sục khí B_DC_SUC_KHI I 1.6 B11

16 Bật tắt máy gạt bùn B_MAY_GAT_BUN I 1.7 B12

17 Bật tắt bơm bùn B_BOM_BUN I 2.0 B13

18 Bật tắt máy ép bùn B_EP_BUN I 2.1 B14

19 Đóng mở van 1 B_VAN_1 I 2.2 B15

20 Đóng mở van 2 B_VAN_2 I 2.3 B16

21 Đóng mở van 3 B_VAN_3 I 2.4 B17

22 Đóng mở van 4 B_VAN_4 I 2.5 B18

B19 23 Đóng mở van 5 B_VAN_5 I 2.6

Theo thống kê các bit vào ra của bài toán thì có 23 bit input và 15 bit out put,

cho nên chọn 2 Module EM323 (mỗi module có 16/16 input/Output), đồng thời lựa

chọn CPU là CPU 321, và chọn một bộ nguồn 24VDC.

Hình 2.1. Nguyên lý đấu dây Module EM323

Hình 2.2. CPU 312 và Module EM323 của Siemens

Hình 2.3. Bộ nguồn 24VDC cấp cho CPU 312 và Module EM323 của Siemens

Hinh 2.4. Sơ đồ đấu nối thiết bị đầu ra và đầu vào

Hình 2.5. Mạch động lực động cơ bơm 1và bơm 2

Trong đó:

M1: Động cơ bơm 1 M2: Động cơ bơm 2

K1: Khởi động từ cho động cơ bơm 1 K2: Khởi động từ cho động cơ bơm 2

R1: Rơle trung gian điều khiển khởi R2: Rơle trung gian điều khiển khởi

động từ K1 động từ K2

Q0.1: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp Q0.2: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp

điện áp +24 V điện áp +24 V

Hình 2.6. Mạch động lực Động cơ bơm 3 và bơm định lƣợng

Trong đó:

M3: Động cơ bơm 3 M4: Động cơ bơm định lƣợng

K3: Khởi động từ cho động cơ bơm 3 K4: Khởi động từ cho động cơ bơm định

R3: Rơle trung gian điều khiển khởi lƣợng

động từ K3 R4: Rơle trung gian điều khiển khởi

Q0.3: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp động từ K4

điện áp +24 V Q0.4: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp

điện áp +24 V

Hình 2.7. Mạch động lực động cơ máy khuấy và động cơ máy sục khí

Trong đó:

M5: Động cơ máy khuấy M6: Động cơ máy sục khí

K5: Khởi động từ cho động cơ máy K6: Khởi động từ cho động cơ máy sục

khuấy khí

R5: Rơle trung gian điều khiển khởi R6: Rơle trung gian điều khiển khởi

động từ K5 động từ K6

Q0.5: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp Q0.6: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp

điện áp +24 V điện áp +24 V

Hình 2.8. Mạch động lực Động cơ máy gạt bùn, Động cơ bơm bùn

Trong đó:

M7: Động cơ máy gạt bùn M8: Động cơ bơm bùn

K7: Khởi động từ cho động cơ máy gạt bùn K8: Khởi động từ cho động cơ

R7: Rơle trung gian điều khiển khởi động từ bơm bùn

K7 R8: Rơle trung gian điều khiển

Q0.7: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp điện khởi động từ K8

áp +24 V Q1.0: Địa chỉ cổng ra của PLC

cung cấp điện áp +24 V

Hình 2.9. Mạch động lực động cơ máy ép bùn

Trong đó:

M9: Động cơ máy ép bùn

K9: Khởi động từ cho máy ép bùn

R9: Rơle trung gian điều khiển khởi động từ K8

Q1.1: Địa chỉ cổng ra của PLC cung cấp điện áp +24 V

2.4 Các đầu đo sử dụng trong hệ thống xử lí nƣớc thải

Cảm biến mức 1

Đo mức nƣớc thải trong bể cân bằng ở trạng thái mức nƣớc live 1.

Cảm biến mức 2

Đo mức nƣớc thải trong bể cân bằng ở trạng thái mức nƣớc live 2.

Cảm biến mức 3

Đo nồng độ NAOH trong nƣớc thải để điều khiển van 1 đóng hoặc mở, điều

chỉnh độ PH trong nƣớc.

Cảm biến mức 4

Đo nồng độ HCL trong nƣớc thải để điều khiển van 2 mở hoặc đóng, điều chỉnh

độ PH trong nƣớc .

2.5 Sơ đồ đấu nối các đầu đo với PLC – 300

Hình 2.10. Sơ đồ đấu nối các đầu đo với PLC – 300

CHƢƠNG 3: BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN

VÀ LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI

3.1 Xây dựng bài toán xử lí nƣớc thải tự động

3.1.1 Khảo sát và tính toán dân số

Niên hạn thiết kế : 20 năm.

Dân số: 300.000 ngƣời. Tốc độ gia tăng dân số: r = 1,2% .

Dân số sau 20 năm. N = N0.(1+r)20 = 300000 x (1+0,012)20 =380.830 ngƣời.

3.1.2 Tính toán lƣu lƣợng nƣớc thải

Lƣu lƣợng trung bình ngày đêm đƣợc tính theo công thức.

qtb  N 350  380830

Qngđ = = = 133.291 m3 /ngđ

1000 1000

Trong đó:qtb tiêu chuẩn nƣớc thải trung bình (lấy bằng 100% nƣớc cấp, theo

TCVN 33:2006), qtb = 350 lít/ngƣời.ngđ.

Bảng 3.1. Hệ số điều h a phụ thuộc vào lƣu lƣợng

Lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình qtb (l/s)

5 10 20 50 100 300 500 1000 5000 Hệ số không điều hoà chung

2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44 K0 max

min =0,693

0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 K0 min 0,71

Nội suy với qtb = 1543 l/s, ta đƣợc: K0

max =1,466 ; K0 max =1,466 x 5554 = 8142 m3 min = 0,693 x 5554 = 3849 m3

3.1.3 Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý

Các thông số ô nhiễm vƣợt tiêu chu n thải, cần phải xử lý là SS, COD,

BOD5, dầu m TV, Nitơ

Nồng độ ô nhiễm hữu cơ không quá cao, tỷ lệ BOD5/COD = 0,813, thích

hợp để xử lý bằng phƣơng pháp vi sinh hiếu khí. Tuy nhiên, do giới hạn về mặt

bằng, nhóm sẽ không lựa chọn công nghệ xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.

Để vi sinh vật hiếu khí phát triển tốt thì cần phải duy trì một lƣợng dinh dƣỡng đầy

đủ, thông thƣờng tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1. Dựa vào chất lƣợng nƣớc đầu vào cung

cấp cho hệ thống xử lý nƣớc thải thì tỉ lệ dinh dƣợng hiện tại là: BOD:N:P =

100:4:1,5. Nhƣ vậy thì lƣợng nito cung cấp cho vi sinh vật là không đủ. Nhƣng giá

trị dinh dƣỡng chỉ xét đến đối với các công trình sinh học. Trong hệ thống xử lý

nƣớc thải còn các công trình xử lý sơ bộ nên có thể lƣợng BOD sẽ giảm hơn. Vì vậy

sau khi đề xuất hiệu xuất xử lý của các công trình cơ học thì mới có thể xác định

đƣợc tỉ lệ chất dinh dƣỡng đƣa vào các công trình sinh học hiếu khí, khi đó mới

quyết định có bổ sung chất dinh dƣỡng hay không.

Cần phải xử lý Nitơ nên công trình sinh học phải khử đƣợc Nitơ. Ta sẽ dựa

vào hiệu suất xử lý Nitơ của công trình xử lý sinh học để xem xét có cần thiết phải

xây dựng thêm công trình xử lý Nitơ hay không, cũng nhƣ loại công trình sinh học

cần sử dụng và cách thiết kế chúng.

Nồng độ chất lơ lửng SS = 130 mg/l < 150 mg/l, nên không cần phải cân

nhắc có nên xây dựng bể làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học (theo 8.12.1,

7957:2008) Theo yêu cầu đồ án không đề cập tới lƣợng kim loại nặng, nên nhóm sẽ

không thiết kế công trình xử lý các chất này. Các công trình sinh học phía sau đƣợc

xem nhƣ không bị ảnh hƣởng bởi các kim loại nặng gây hại cho vi sinh vật.

Dầu, mỡ: bám vào thành ống nƣớc thải, làm giảm công suất đƣờng ống. Nồng độ dầu mỡ TV là 14mg/l, ứng với công suất 133.291 m3/ngđ, thì tải lƣợng dầu

mỡ sẽ rất lớn. Do đó, nhóm quyết định chọn bể lắng kết hợp tuyển nổi khí hòa tan

DAF để xử lý dầu mỡ và SS có trong nƣớc.

Bảng 3.2. So sánh chất lƣợng nƣớc thải sau xử lý với QCVN

14:2008/BTNMT

QCVN 14:2008 cột A Thông số

BOD (mg/l) 30

COD (mg/l) 50

SS (mg/l) 50

Amoni (mg/l) 5

Dầu mỡ (mg/l) 10

Kết luận: Dựa theo bảng để chọn phƣơng án đáp ứng đƣợc QCVN

14:2008/BTNMT

3.1.4 Thống kê các thiết bị điện hiện có trong dây chuyền XLNT

a)Thiết bị phần cứng

Bảng 3.3. Các biến sử dụng trong hệ thống

SYMBOL WINCC IẾN NHẬP

Nhiệt độ T1 thực tế MD100 T1_REAL

Nhiệt độ T1 max MD104 T1_SETPOINT_MAX

Nhiệt độ T1 min MD108 T1_SETPOINT_MIN

Nhiệt độ T2 thực tế MD112 T2_REAL

Nhiệt độ T2 max MD116 T2_SETPOINT_MAX

Nhiệt độ T2 min MD120 T2_SETPOINT_MIN

Độ PH1 thực tế MD124 PH1_REAL

Độ PH1 max MD128 PH1_SETPOINT_MAX

Độ PH1 min MD132 PH1_SETPOINT_MIN

Độ PH2 thực tế MD136 PH2_REAL

Độ PH2 max MD140 PH2_SETPOINT_MAX

Độ PH2 min MD144 PH2_SETPOINT_MIN

Lƣu lƣợng 1 thực tế MD148 LL1_REAL

Lƣu lƣợng 1 max MD152 LL1_SETPOINT_MAX

Lƣu lƣợng 1 min MD156 LL1_SETPOINT_MIN

Lƣu lƣợng 2 thực tế MD160 LL2_REAL

Lƣu lƣợng 2 max MD164 LL2_SETPOINT_MAX

Lƣu lƣợng 2 min MD168 LL2_SETPOINT_MIN

Nồng độ ox DO thực tế MD172 DO_REAL

Nồng độ ox DO max MD176 DO_SETPOINT_MAX

Nồng độ ox DO min MD180 DO_SETPOINT_MIN

+ Lựa chọn cảm biến

Các thiết bị đo lƣu lƣợng bằng nguyên lý điện từ của hãng Siemens bao gồm hai

phần chính là cảm biến (sensor) và bộ chuyển đổi tín hiệu (Transmitter). Phần cảm

biến bao gồm các dòng sản phẩm sau: Mag 5100W, Bộ chuyển đổi tín hiệu bao gồm

các dòng sản phẩm sau: Mag 5000.

Các nguyên tắc đo lƣu lƣợng dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faradays, là các

cảm biến chuyển đổi dòng chảy thành một điện áp điện tỉ lệ với vận tốc của dòng

chảy.

Transmitter MAG 5000 SIEMENS

Hình 3.1. Transmitter MAG 5000 SIEMENS

MAG 5000 là bộ chuyển đổi tín hiệu dùng cho các dòng cảm biến đo lƣu lƣợng

Mag 1100, Mag 1100F, Mag 5100W,

Mag3100W, và Mag 3100. Bộ chuyển đổi tín hiệu này có độ chính xác cao

0.5% và giá rẻ, nó dùng kèm với các cảm biến lƣu lƣợng trong các ứng dụng

thông thƣờng và không yêu cầu chức năng định mẻ (Batching controller).

Độchính xác 0.5%.

Không có chức năng định mẻ (Batching controller).

Hiển thị lƣu lƣợng tức thời và lƣu lƣợng tổng, có thể hiển thị lƣu lƣợng tổng theo

chiều thuận, ngƣợc của dòng chảy và lƣu lƣợng tuyệt đối. Có thể tuỳ chọn

không có màn hình hiển thị.

Tín hiệu ra : Một tín hiệu ra tƣơng tự 4-20 mA, một tín hiệu ra xung, một tín

hiệu ra Relay.

Nguồn cung cấp: Có thể chọn DC 11…30V, AC 11 …

24V hoặc AC 115…230 V.

Cảm biến tƣơng thích: Mag5100W, Mag 3100, Mag 3100W, Mag 1100, Mag

1100F.

Mag 5000 có thể lắp trực tiếp (compact) hoặc lắp từ xa với Sensor ở mọi kích

cỡ.

Hình 3.2. MAG 5100W SIEMENS

Độ chính xác : 0.25%.

Size : DN 25 -1200.

Áp lực max : 40 bar.

Nhiệt độ : ( - 5 ) - 90 oC.

Cấp bảo vệ : IP 67/68.

+ Ứng dụng

Đo lƣu lƣợng của nƣớc và nƣớc thải, hoặc các chất lỏng dẫn điện không ăn

mòn nhƣ nƣớc mía, nƣớc trái cây không yêu cầu kiểu lắp đặt theo chuẩn vệ sinh với nhiệt độ cho phép của chất lỏng cần đo lên tới 70oC .

Hình 3.3. Clorator

K S10 ™ thiết bị clorator chân không thƣờng đƣợc sử dụng để xử lí nƣớc thải

công nghiệp, sinh hoạt và khử trùng bể bơi.

+ Độ chính xác

Cho ăn khí ga là ± 4% dòng chỉ thị.

Áp lực tại điểm đặt.

Áp lực cực đại với ống mềm hay polyetylen là 5bar / 75psi.

Ống mềm áp suất cao hoặc ống cứng vững sẽ cho phép ứng dụng chống lại áp

lực ngƣợc đến 10.7 bar/ 160 psi.

+ Phƣơng pháp điều khiển

Tốc độ cấp khí của k S10 ™ đƣợc kiểm soát bằng cách một hoặc cả hai phƣơng

pháp này : ngắt cung cấp nƣớc cho injector để đóng cắt chân không hoặc thay đổi

diện tích lỗ thoát khí.

Start-Stop or Control Program: loại điều khiển này đƣợc thực hiện với việc thực

hiện đơn giản. Đóng, cắt bằng cách ngƣng cung cấp nƣớc phun.

+ Điều chỉnh tự động

K S10 ™ có thể đƣợc cung cấp điều khiển tỉ lệ theo vận tốc cấp dòng tự động, từ

đơn giản phức tạp. Tín hiệu đầu vào 4-20mA.

Hình 3.4. Cảm biến phát hiện r rỉ khí Clo

Bộ phát hiện khí rò rỉ clo ADVANCETM serie 1610B, 1620B cho phép phát hiện

liên tục khí clo, (hoặc các khí khác nhƣ sulphua hoặc Amoniac nếu sử dụng đầu dò

khác nhau) trong môi trƣờng làm việc. Bộ phát hiện khí rò rỉ này sử dụng lí tƣởng

cho việc bảo vệ ngƣời, tài sản ở những nơi có khả năng xuất hiện khí rò rỉ ở mức

dƣới ngƣỡng yêu cầu của cơ quan vệ sinh của Mỹ OSHA. Đầu rò cho phép phát

hiện đƣợc ngay khi khí bị rò rỉ, và đƣợc thiết kế để tránh báo động giả do bị nhiễu

khí và môi trƣờng làm việc.

Serie 1610B thiết kế để bảo vệ nhiễu sóng radio và sóng điện từ(RFI/RMI) có

trong các nhà máy công nghiệp.

+ Thông số kỹ thuật máy phát hiện r rỉ Clo 1610B

Tiêu chuẩn chất lƣợng: ISO 9001.

Nguồn điện: 120 hoặc 240 Vac, 50/60 Hz, pha.

Công suất tiêu thụ: 12 watts.

Đầu vào từ các cảm biến: 4-20 mAdc.

Cảm biến đếm thời gian ổn định: Jumper lựa chọn 1/2, 1, 2, 4, 8, 16 phút.

Vạch đồ thị chỉ số phạm vi: 0-10 ppm CL2 & SO2; 0-50 ppm; 0-100 ppm NH3.

Độ chính xác: ± 1 phân vạch.

Đèn chỉ thị: Power, Sẵn sàng, báo, trục trặc.

Đo đƣợc 8 điểm.

Chỉ số tín hiệu đầu ra: 4-20 mAdc vào tối đa 900 ohms trở kháng.

Báo động và kiểm soát sự cố: 10 amps.

Cảnh báo và sự cố kiểu tiếp xúc: lựa chọn chốt nhảy thủ công hoặc tự động.

Hình 3.4. Máy khuấy

Ứng dụng

Xử lý nƣớc thải.

Xử lý nƣớc cấp.

Mục đích

Bồn pha dung dịch keo tụ (PAC), dung dịch trợ lắng (PAM).

Bồn pha dung dịch axit (H2SO4), dung dịch bazơ (NaOH).

Bồn pha dung dịch Clo khử trùng nƣớc, dung dịch Nitơ, Photpho..

Thông số kỹ thuật

Công suất máy khuấy: 0.2 – 7.5 kW.

Điện áp: 380 V/ 3 pha / 50 Hz hoặc 220 V / 1 pha / 50 Hz.

Tốc độ khuấy: 20 – 70 vòng/ phút.

Kiểu lắp đặt: Trục đứng, trục ngang

Kiểu cánh khuấy: Tuabin, cánh quạt.

Số cánh khuấy: Từ 2-4 cánh đối xứng nhau.

Số tầng cánh: 1-2 tầng (tuỳ thuộc vào dung tích bồn pha).

Hình 3.5. Máy bơm chìm nƣớc thải APP KS-50 GT 5 HP (có dao cắt)

Chuyên hút nƣớc thải.

Hut nƣớc tầng hầm cho hộ gia đình và bãi đậu xe.

Công trình xử lý nƣớc thải, cải tạo cầu cống, môi trƣờng.

Công suất: SHP 3750W.

Cột áp: 22m.

Lƣu lƣợng (m3/h) : 1200 Lit/phut.

Cỡ nòng (inch) : 4 – 100mm.

Sử dụng đƣờng ống (mm) : 114mm.

Nguồn điện (V) : 380V.

Trọng lƣợng (kg) : 48 kg.

Kiểu lắp đặt : Máy đứng, để chìm.

Hình 3.6. Cảm biến nhiệt độ PT100

+ Tín hiệu RTD là gì?

RTD là thuật ngữ viết tắt của từ Resistance Temperature Detectors là một

loại cảm biến nhiệt độ dùng để đo nhiệt. RTD có thiết kế là một thanh kim loại hay

dây kim loại mà điện trở của nó phụ thuộc theo sự thay đổi của nhiệt độ.

RTD cũng đƣợc gọi là điện trở nhiệt bao gồm các loại : Pt100, Pt500,

Pt1000, Ni100, Ni500. Trong đó 2 loại chính thƣờng dùng trong công nghiệp đo là

loại Pt100 và Ni100.

Pt là thuật ngữ viết tắt của từ Platinum còn có cái tên gọi là bạch kim là loại

kim loại quý hiếm.

Cảm biến nhiệt độ Pt100 hay còn gọi là nhiệt điện trở kim loại (RTD), đƣợc

cấu tạo từ kim loại Platinum đƣợc quấn tùy theo hình dáng của đầu dò nhiệt có giá

trị điện trở khi ở 0ºC là 100 Ohm. Đây là loại cảm biến thụ động nên khi sử dụng

cần phải cấp một nguồn ngoài ổn định. Giá trị điện trở thay đổi tỉ lệ thuận với sự

thay đổi nhiệt độ và đƣợc tính theo công thức sau:

Ƣu điểm

RTD là cảm biến nhiệt độ Pt100 vì cơ bản Pt100 hiện nay là dòng sản phẩm

luôn đƣợc tìm mua nhiều nhất, bởi thang đo của nó rất rộng, sai số trong khi đo rất

thấp mà giá thành lại rẻ hơn các cặp nhiệt điện rất nhiều.

Pt100 đƣợc thiết kế rất đa dạng về chiều dài, loại dây, loại cây nên rất linh

hoạt trong việc lắp đặt trong nhà máy.

Nhƣợc điểm

Nó chỉ có nhƣợc điểm duy nhất là với những ứng dụng cần đo nhiệt độ trên

850ºC thì Pt100 không thể đo đƣợc.

Ứng dụng

Dùng để đo nhiệt độ ở các khu vực có nhiệt độ cao trong nhà máy để đảm

bảo quy trình vận hành của nhà máy đƣợc ổn định hơn mang lại hiệu quả cao trong

sản xuất kinh doanh.

Tùy vào nhiệt độ khu vực đo mà ta nên chọn các loại RTD sao cho hợp lý về

giá và công suất hoạt động của sản phẩm đạt hiệu quả tốt nhất.

Hiện nay, để thu thập và truyền dữ liệu từ các loại RTD đi xa, thƣờng sử

dụng bộ chuyển đổi tín hiệu đầu vào là các RTD và đầu ra là tín hiệu số, qua cổng

RS485 và giao thức Modbus RTU.

Hình 3.7. PM6RTD

PM6RTD là module đầu vào RTD 6 kênh của hãng Procon. PM6RTD có

thể kết nối với cảm biến RTD loại 2 dây hoặc 3 dây. Điện trở RTD đƣợc đọc bởi

các mạch module, đƣợc tuyến tính hóa và đƣợc chuyển đổi sang độ Celsius. Đặc

biệt, PM6RTD hỗ trợ cổng RS485 và giao thức modbus RTU giúp các kỹ sƣ giải

pháp dễ dàng lấy đƣơc tín hiệu về PLC hoặc máy tính hoặc vi xử lý, máy tính

nhúng,.....một cách vô cùng đơn giản thông qua chuẩn Modbus RTU.

Hình 3.8. Đồng hồ đo lƣu lƣợng EFM-115

Ứng dụng

Đồng hồ đo lƣu lƣợng EFM-115 ( Cảm biến đo lƣu lƣợng EFM-115 ) là thiết

bị đo lƣu lƣợng màn hình hiển thị hay còn gọi đồng hồ đo lƣu lƣợng nƣớc; nƣớc

thải; dầu; axit; hóa chất dạng điện tử. Là một trong những dòng cảm biến đo lƣu

lƣợng chất lỏng xuất xứ EU với sai số rất thấp 0.003 đƣợc tích hợp các lớp nhƣ

PTFE, Hastelloy; Tantalum, Titanium hay Platinum giúp thiết bị không bị ăn mòn

trong khi đo lƣu lƣợng các dòng chảy dạng axit; hóa chất có tính ăn mòn cao nhƣ

Axit HCL; Axit H2SO4; Khí HF….

Thông số kĩ thuật

Cảm biến đo lƣu lƣợng EFM-115 có 2 tích hợp nguồn vào tùy ngƣời dùng

chọn đó là nguồn 85 … 260 V AC và nguồn 24V

Cảm biến đo lƣu lƣợng đƣợc tích hợp chống nƣớc chống bụi IP67.

Mặc dù trên Catalog thiết bị có đề cập rõ Đƣờng kính DN bao nhiêu thì

lƣợng dòng chảy sẽ chảy qua tƣơng đƣơng bấy nhiêu dạng đơn vị m3/h – l /min – l

/s.

Tuy nhiên; Ta có thể Setup đƣợc dòng chảy đầu vào với mức min 0,3m/s và

mức max 12 m/s.

Là dòng đồng hồ đo lƣu lƣợng điện tử tích hợp truyền thông modbus rtu / rs485.

Output có thể cho ra 1-2-3 relay tùy vào nhu cầu sử dụng.

Hoặc output có thể là dòng 4-20mA hoặc 0-10V.

Hình 3.9. Bảng chọn model tất cả các d ng đồng hồ đo lƣu lƣợng EFM-115

+ Ví dụ chọn model đồng hồ đo lƣu lƣợng dinel

Ngƣời dùng cần đo lƣu lƣợng dòng chảy D40 output tín hiệu đầu ra 3 relay

với nguồn cấp 220V tín hiệu truyền thông modbus rtu mục đích hiển thị trên vi tính

ta chọn model EFM-11-DN40-R3-M-230.

Hoặc đo lƣu lƣợng nƣớc thải DN80 9 Đƣờng kính 80mm). Tín hiệu đầu ra 2

relay; cấp nguồn 220V. Ta chọn model EFM-115-DN80-R2-0-230V.

+ Orbipac CPF81D sensor

Ứng dụng: thiết bị chuyên dùng đo nồng độ ph trong môi trƣờng nƣớc thải

công nghiệp.

Đầu dò pH loại kỹ thuật số, sử dụng công nghệ Memosens kết nối với thiết bị hiển

thị, ghi nhận dữ liệu CM444.

Thiết bị có khả năng tháo rời khỏi dây cáp để cân chỉnh trong phòng thí

nghiệm, lƣu trữ dữ liệu hiệu chỉnh tại đầu đo.

Phƣơng pháp đo: điện cực thủy tinh, tích hợp đầu dò pH nhiệt độ.

Dãy đo: 0-14pH; 0-80oC.

Sai số: ±5% giá trị đo.

Điện cực thủy tinh loại 23mm, điện cực guard.

Chất liệu vỏ bảo vệ: PPS, phần điện cực tiếp xúc với nƣớc thải: thủy tinh với

lớp màng không chất chì.

Cấp bảo vệ : IP68, có thể ngâm trực tiếp trong nƣớc.

Tích hợp đầu từ làm sạch 6mm.

Kết nối cáp loại wire terminals, chiều dài kết nối từ đầu đo đến bộ hiển thị: 3

mét.

Model: Orbipac CPF81D.

Hình 3.10. Model Orbipac CPF81D

3.2. Xây dựng lƣu đồ thuật toán

3.2.1. Điều khiển bơm P1 vào Bể cân bằng

Lƣu đồ điều khiển bơm P1 vào bể cân bằng đƣợc hiển thị trên hình 1. Ở chế

độ Auto bơm P1 sẽ đƣợc điều khiển tựđộng tắt/bật theo mức nƣớc trong bể cân

bằng. Ở chế độ Manual việc tắt/bật P1 hoàn toàn do ngƣời vận hành quyết định.

Start

Chọn mode

Điều chỉnh P1 theo yêu cầu vận hành

Lƣu đồ điều khiển bơm p1

Mode auto

P1 = OFF

LV= H

LV = L

P1 = ON

End

S S S S Đ

Điều khiển pH trong bể th

Start

Xử lí bằng tay theo yêu cầu vân hành

Mode auto

END

Hết NaOH

Đ pH1 < pH_L

V1 = OFF (HCl)

pH1 > pH_H

Đ S Đ

V2 = ON (NaOH)

Hết HCl

Đ S Đ

V2 = OFF (NaOH)

V1 = OFF

Tính lƣơng NaOH

cần bơm

Đ Đ S

V1 = ON (HCl)

V2 = OFF

Tính lƣợng HCl cần bơm

Đóng bơm DP, máy khuấy M1

Bật bơm DP, máy khuấy M1

End

Start

Lƣu đồ điều khiển khóa liên động với pH

Đã giải trừ SC

SC=0, BD=0 Cho phép điều khiển bơm P1, P2, P3

pH_L< pH2 < pH_H

SC=1, BD=1 Đèn DO pH2 nhấp nháy

Mode auto

Liên động pH = 1

P1 = 1

Dừng bơm P1

P2 = 1

Dừng bơm P2

P3 = 1

END

S Dừng bơm P3

3.2.1 Điều chỉnh pH trong Bể trung hoà

Lƣu đồ điều chỉnh pH đƣợc hiển thị trên hình. Để tiết kiệm chi phí mua thiết

bị, chỉ dùng một bơm định lƣợng. Khi pHpH_Hi (ngƣỡng điều khiển trên), đóng

van NaOH, nếu còn HCl thì mở van HCl, tính lƣợng bơm để điều khiển bơm đạt

lƣợng cần, bật bơm HCl và máy khuấy. Điều khiển theo luật PID sử dụng PID mềm

kiểu điều khiển liên tục hoặc điều khiển tạo xung.

Khi điều khiển tay, không cho phép mở cùng một lúc hai van NaOH và HCl

(liên động cấm chỉ). Khi muốn bơm NaOH bắt buộc phải mở van NaOH trƣớc, trái

lại nếu van đang đóng thì không cho phép bơm. Tƣơng tự đối với bơm HCl. Đây

chính là điều kiện khoá liên động để tránh hỏng bơm. Điều kiện liên động này đƣợc

đặt trong PLC. Khi chế độ là Manual thì ngƣời vận hành có thể tự quyết định bật

bơm hoá chất bao lâu để pH đạt yêu cầu (lƣợng hoá chất tỷ lệ với thời gian mở

bơm). Nếu bơm hoá chất dùng biến tần thì có thể thiết kế núm điều chỉnh mịn cho

lƣợng hoá chất trên bàn điều khiển hoặc HMI.

+ Điều khiển khoá liên động đối với pH

Lƣu đồ điều khiển khoá liên động đối với pH thể hiện trên hình . Đối với

trƣờng hợp giá trị pH2 vƣợt ngƣỡng, nếu đặt chế độ là Manual thì ngƣời vận hành

sẽ quan sát biến động pH trên màn hình. Khi pH2 vƣợt ngƣỡng thì ngƣời vận hành

sẽ tự quyết định đƣa ra lệnh điều khiển cho PLC để tắt các bơm P1, P2, P3. Nếu chế

độ là Auto thì PLC sẽ tự động tắt các bơm P1, P2, P3 nếu các khoá liên động đƣợc

khoá, trái lại bơm vẫn hoạt động bình thƣờng. Có nhiều khoá liên động phụ cho

phép ngƣời vận hành lựa chọn bơm cần tắt khi có sự cố. Việc cho phép bơm hoạt

động trở lại và hết báo động chỉ khi đã bấm nút giải trừ sự cố trên bàn điều khiển.

Trong lƣu đồ biến SC (sự cố) chỉ đƣợc chƣơng trình trên PLC cho =1 duy

nhất 1 lần khi pH2 vƣợt ngƣỡng và chƣơng trình chỉ đƣa biến này về 0 khi tín hiệu

từ nút giải trừ sự cố đƣa về PLC là =1. Còn nếu không thì cho dù pH2 sau đó có

không vƣợt ngƣỡng nữa thì biến SC vẫn duy trì =1 và đèn báo động nhấp nháy để

ngƣời vận hành biết đƣợc đã có sự cố nào đó trong công đoạn Bể trung hoà, từ đó

kiểm tra xem khâu điều khiển pH có vấn đề gì không (ví dụ: hỏng bơm định lƣợng,

hỏng van điện, tắc ống dẫn hoá chất, hỏng cảm biến pH1), và sau khi xử lý xong thì

bấm giải trừ để xoá bỏ sự cốđi. Nhƣ vậy sau một khâu điều khiển nào đó mà kiểm

tra thấy thông số điều chỉnh vẫn không đạt yêu cầu thì phải ngừng bắt buộc một số

thiết bị để đảm bảo an toàn.

Start

Mode auto

Điều chỉnh lƣu lƣơng vào bể kị khí

Lấy giá trị lƣu lƣợng đặt

ĐK lƣu lƣợng theo yêu cầu của ngƣời vận hành.

ĐK theo lƣu lƣơng đặt (Biến tần điều khiển)

End

+ Điều chỉnh lƣu lƣợng vào Bể kị khí

Để điều chỉnh lƣu lƣợng chỉ cần đặt trƣớc giá trị đầu vào (dòng hoặc áp) cho

biến tần, trong biến tần tích hợp sẵn bộ điều khiển PID để điều chỉnh ổn định tốc độ

động cơ bơm, nhờ đó ổn định lƣu lƣợng theo giá trị chủ đạo (setpoint). Sử dụng

biến tần sẽ tiết kiệm điện vì biến tần có sẵn chức năng tự động điều chỉnh công suất

động cơ theo phụ tải. Nếu lƣu lƣợng không đạt thì P1, P2 hoặc P3 có sự cố hoặc

đƣờng ống có sự cố và cần báo động.

Lƣu đồ điều chỉnh DO

Thiết bịđo DO sẽ đƣa giá trị phản hồi cho vòng điều khiển kín trong chƣơng

trình PLC. PLC sẽ đƣa ra tín hiệu điều khiển (dòng hoặc áp) cho biến tần cho động

cơ của máy thổi khí để có DO nhƣ mong muốn. Sử dụng biến tần sẽ tiết kiệm điện

năng nhờđiều chỉnh DO vừa đủ yêu cầu, trái với trƣờng hợp không có điều chỉnh

DO có thể quá lớn không cần thiết. Nếu DO không đạt yêu cầu thì chứng tỏ khâu

điều khiển có sự cố (ví dụ: hỏng biến tần, tắc đƣờng dẫn khí, hỏng động cơ) và cần

Start

báo động.

Mode auto

DO_L< DO < DO_H

ĐK blower theo yêu cầu của ngƣời vận hành.

ĐK theo lƣu lƣơng đặt (Biến tần điều khiển)

End

Start

Mode auto

Bật máy gạt bùn M2, bật bơm bùn SP, chạy máy ep bùn D.

ĐK M2, SP, D theo yêu cầu của ngƣời vận hành.

End

Điều chỉnh DO trong bể hiếu khí. S S Giữ lƣu lƣợng blower. Điều khiển bơm bùn

Cảnh báo sự cố

Lƣu đồ cảnh báo sự cố. Các cảnh báo gồm hai loại: cảnh báo vƣợt ngƣỡng

(phát hiện bằng cách so sánh giá trị thiết bị đo với ngƣỡng đặt trƣớc trong chƣơng

trình) và cảnh báo theo thiết bị khống chế dạng tiếp điểm (ví dụ: van phao). Trong

dây chuyền công nghệ có các cảnh báo cho các thông số sau: T, pH, DO, lƣu lƣợng,

mức nƣớc, mức hoá chất.

Báo động sự cố

Việc Kiểm tra phát hiện sự cốđƣợc thực hiện bằng các phƣơng pháp sau: .

PP1 : Bằng thiết bị chuyên dụng nhƣ các thiết bị bảo vệ và báo động sự cố động cơ,

bơm,... . PP2: Xây dựng mạch phụ trợ riêng phục vụ báo động và bảo vệ liên động .

PP3: Bằng chƣơng trình kết hợp tín hiệu phản hồi Trong đó PP3 là đơn giản nhất,

đƣợc thực hiện theo nguyên tắc so sánh kết quả đầu ra thực tế của quá trình điều

khiển với giá trị yêu cầu. Ví dụ: nếu ngƣời vận hành hoặc chƣơng trình ra lệnh điều

khiển bật động cơ nhƣng tín hiệu phản hồi (từ mạch phụ trợ hoặc thiết bịđo nhƣđo

tốc độ,...) báo động cơ tắt thì báo động sự cố. Tuy nhiên PP3 có nhƣợc điểm là nếu

thiết bịđiều khiển (PLC) hỏng thì không thể báo động đƣợc, do đó cần kết hợp cả 3

phƣơng pháp và thậm chí cả điều khiển dự phòng để tăng độ tin cậy.

3.2 Viết chƣơng trình điều khiển cho S7 – 300

3.2.1 Các bƣớc tạo và viết chƣơng trình điều khiển cho S7 - 300

+ Khởi động và tạo dự án mới

Khởi động Simatic Manager.

Nhấp Simatic Manager.

Nhấp Chọn New Project, Chon Name [ vidu1], Location[ ]. -> OK.

Hình 3.11. Khởi động chƣơng trình

+ Khai báo trạm làm việc PLC

Hình 3.12. Chọn PLC

Hình 3.13. Khai báo

Đặt cấu hình cứng cho trạm

Nhấp Hardware mở ra màn hình đặt cấu hình cứng cho trạm

Hình 3.14. Đặt câú hình cứng cho trạm

Hình 3.15. Chọn PLC cho chƣơng trình

Hình 3.17. Chọn modul cho PLC

Khai báo tham số cho trạm

Chọn đầu vào, ra logic, khai báo.

Chọn AI/AO, khai báo

Chọn Count,...

Hình 3.18. Khai báo tham số, đầu vào, ra logic

Hình 3.19. Chọn AI/AO, chọn count

Chọn Name OB1

Language LAD

Màn hình lập trình

Hình 3.20. Màn hình lập trình

Lập trình bằng cách nhăp biểu tƣợng sau đó nhắp ra màn hình, và khai báo

Hình 3.22. Lập trình code

Hình 3.23. Chƣơng trình, code

3.2.2 Chƣơng trình điều khiển cho S7 – 300

Chƣơng trình chính

Code chƣơng trình con FC1

Code chƣơng trình con FC2

Code chƣơng trình con FC3

3.4 Vận hành hệ thống, chạy mô phỏng

Hình 3.24. Cài đặt thông số tiêu chu n của hệ thống

Hình 3.25. Chạy mô phỏng trên phần mềm WinCC

Hình 3.26. Chạy mô phỏng trên phần mềm S7-300

KẾT LUẬN

1. Giới hạn đề tài

Đề tài dừng ở mức độ nghiên cứu nên không có sản phẩm, chỉ dừng lại ở

nghiên cứu và mô phỏng hoạt động trên phần mềm.

2. Kết luận kiến nghị

So với mục tiêu đề ra e đã tìm hiểu và lập trình đƣợc chƣơng trình, mô phỏng

đƣợc trên phần mềm WinCC.

Trong khóa luận của em đã sử dụng phƣơng pháp tìm hiểu qua tài liệu trong

sách giáo trình, tìm tài liệu trên mạng internet.

Tuy thời gian có hạn hẹp, nhƣng đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của thầy Trần

Kim Khuê cùng với sự cố gắng của bản thân, em đã hoàn thành đồ án của mình

đúng theo thời gian qui định.

Sau khi hoàn thành đồ án điều khiển logic này, em cũng đã tìm hiểu và nắm

vững hơn các kiến thức sau:

Quy trình xử lí và cấu trúc cơ bản của hệ thống nƣớc thải

Hiểu biết về kết cấu, nguyên lí làm việc, cách sử dụng, phƣơng pháp lập

trình PLC.

Đƣa ra đƣợc lƣu đồ thuật toán, lƣu đồ điều khiển để vận hành hệ thống, và

dựa vào đó đã lập trình đƣợc chƣơng trình điều khiển.

3 Hạn chế, tồn tại

Tuy nhiên, do đồ án làm trong một thời gian ngắn, điều kiện về tài liệu còn

thiếu và kiến thức thực tế của bản thân em còn nhiều hạn chế, nên báo cáo sẽ không

tránh khỏi sai sót và có những hạn chế nhƣ sau:

Do thiết bị còn mới lạ, chƣa tìm đủ tài liệu cần thiết nên trong đồ án việc

trình bày về các thiết bị nhƣ PLC, clorator, cảm biến các loại còn thiếu sót.

Do kiến thức về lập trình vẫn còn nhiều hạn chế nên chƣơng trình điều khiển

còn dài và phức tạp.

3 Hƣớng phát triển của đề tài

Em mong muốn đƣợc đầu tƣ nhiều hơn về thời gian cũng nhƣ kinh phí để đề

tài có thể phát triển thành sản phẩm hoàn thiện.

Cuối cùng, một lần nữa em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trần Kim Khuê đã

trực tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình giúp chúng em hoàn thành khóa luân tốt

nghiệp này.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. ThS. NGHUYỄN XUÂN QUANG, giáo trình PLC S7-300 lý thuyết và ứng

dụng, NXB TP.HCM.

2. Trang web: http://luanvan.co/default.aspx

3. Trang web: https://www.youtube.com/watch?v=VikVi7fNP1g

4. Trang web: https://www.youtube.com/watch?v=y5UYzKdG_9o

Khoá luận tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển trong quy trình xử lý nước thải sử dụng PLC S7-300

Chủ đề:

Báo cáo thực tập kỹ thuật hóa học

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG QUY

TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI SỬ DỤNG PLC S7-300

Start

Tài liệu liên quan

Đồ án môn học: Nghiên cứu phát triển sản phẩm kem trứng muối đóng hộp mix hạt điều

Đồ án tốt nghiệp: Xử lý lắng đọng muối tại giếng 1X mỏ Thỏ Trắng

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát dây chuyền trộn hóa chất ứng dụng mạng SCADA

Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phát triển thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm

Khóa luận tốt nghiệp Công nghệ nhiệt - lạnh: Tính toán thiết kế kho lạnh sử dụng trữ thuốc năng suất 9 tấn với nhiệt độ 0°C đến 8°C cho Công ty TNHH Thương mại và Dược phẩm Anh Sang tại Long An

Báo cáo môn Cơ sở thiết kế máy và nhà máy hóa chất: Quy trình công nghệ sản xuất acid sulfuric bằng phương pháp hấp thu

Đề tài nghiên cứu khoa học: Bước đầu đánh giá và phân loại chất lượng nước hồ Đồng Chiệc, Thành phố Thanh Hoá năm 2020

Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu, định danh nguồn nước nóng tại thôn 2, xã Quảng Yên, huyện Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa

Tiểu luận môn Biến đổi khí hậu: Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với hệ sinh thái biển

Tiểu luận môn Biến đổi khí hậu: Tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên đất ở đồng bằng sông Cửu Long

Tài liêu mới

Báo cáo thực tập: Tại Nhà máy Ama cao Hà Nam, Khu đô thị An Lac Green Symphony (Hoài Đức - Hà Nội)

Thuyết minh đồ án: Hệ thống vận chuyển cho dây chuyền sản xuất dây điện năngsuất 20 sp/phút

Đồ án tổng hợp: Thiết kế máy nghiền vật liệu phế thải dẫn động 2 trục

Tài liệu Hướng dẫn trình bày đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô

Đề tài nghiên cứu: Chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng-tín hiệu trên xe VinFast VF5

Báo cáo thực tập: Tại Garage Car Plus

Báo cáo thực tập: Tại Công ty TNHH Toyota Bến Thành

Bài tập lớn: Tính toán sức kéo xe con

Bài tập lớn: Thiết kế tuyến dây chuyền tổng lắp ô tô tải sát-xi 2,5 tấn

Bài tập lớn: Thiết kế động cơ - nén khí

Báo cáo đồ án: Thiết kế máy nghiền thức ăn chăn nuôi năng suất 100 kg/h

Báo cáo chuyên đề: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Báo cáo môn học: Tìm hiểu về thư viện số và ứng dụng

Báo cáo môn học: Thiết kế mạch khuếch đại âm tần

Bài tập lớn: Nồi hơi - tua bin hơi tàu thủy

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok