Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5
315
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN LUÂN PHIÊN TRẠM BƠM
VỚI PLC MITSUBISHI
Vũ Minh Quang
Trường Đại học Thủy lợi
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Hiện nay các trạm bơm tưới tiêu thủy lợi
nói riêng và trạm bơm cấp thoát nước nói
chung đang dược từng bước quan tâm điều
khiển tự động hóa với các mức độ khác nhau.
Bộ diều khiển PLC với tính năng linh hoạt tin
cậy chính xác đã thay thế dần các tủ điện rơ
le công tắc tơ cồng kềnh được quan tâm áp
dụng. Giải pháp điều khiển các máy bơm làm
việc luân phiên nhằm giúp các trạm bơm đạt
các hiệu quả: nâng cao tuổi thọ của máy
bơm; tăng độ tin cậy cung cấp thoát nước;
giảm chi phí vận hành bảo dưỡng; linh hoạt
trong bảo trì mà vẫn đảm bảo cấp thoát nước
liên tục cũng được nhiều tác giả quan tâm
nghiên cứu.
Trong phạm vi bài báo này tập trung
nghiên cứu xây dựng thuật toán điều khiển
luân phiên trạm bơm thông dụng với công
nghệ điều khiển khả trình PLC kết hợp thiết
bị giám sát hệ thống trên giao diện HMI. Từ
đó lập trình điều khiển giám sát, mô phỏng
hệ thống bước đầu đạt kết quả tốt.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Từ yêu cầu điều khiển trạm bơm thực tế
tiến hành xây dựng thuật toán điều khiển luân
phiên các bơm theo mức nước. Qua đó lập
trình theo ngôn ngữ LADDER điều khiển
PLC Mitsubishi FX3U cho hệ thống. Xây
dựng giao diện điều khiển giám sát trạng thái
bơm và mức nước. Từ đó mô phỏng hệ thống
để kiểm nghiệm các yêu cầu đặt ra.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Mô tả hệ thống trạm bơm
3.1.1. Cấu trúc
Hệ thống trạm bơm điển hình [3] được mô
tả trên hình 1:
Hình 1. Trạm bơm điển hình:
1- nguồn nước; 2- cửa van; 3- kênh dẫn;
4- bể hút; 5- ống hút; 6- máy bơm;
7- ống đẩy; 8- bể xả; 9- kênh thoát
3.1.2. Nguyên lý điều khiển
Các trạm bơm thường dùng nhiều máy
bơm đề cao khả năng dự phòng và làm việc
luân phiên giữa các cụm 2 máy bơm hoặc
cụng 3 máy bơm. Nguyên lý điều khiển các
chế độ làm việc của trạm bơm được thực hiện
theo mức nước ở bể hút hoặc bể xả.
Trong bài báo thực hiện cho trạm bơm cấp
nước (trạm bơm tưới) điều khiển theo mức
nước bể cấp (bể xả): Khi mức nước L < Lmin
tiến hành điều khiển luân phiên cụm 2, 3 máy
làm việc song song. Khi mức nước đạt đủ
L Lmax thì tự động dừng hệ thống.[4]
3.2. Xây dựng thuật toán điều khiển
Việc điều khiển luân phiên các cụm máy
bơm bản chất là xác định được các thời điểm
khởi động máy bơm: t1on; t2on; t3on và thời
điểm dừng máy bơm t1off; t2off; t3off với
