Xem mẫu
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
* Trong ph−¬ng ph¸p ®iÖn th× ta ph¶i sö dông ®Õn c¸c c¶m biÕn chuyªn
dông, c¶m biÕn nµy chuyÓn ®æi trùc tiÕp møc thµnh c¸c tÝn hiÖu ®iÖn. Lo¹i nµy cã
nh÷ng c¶m biÕn nh− c¶m biÕn ®é dÉn chØ dïng cho chÊt l−u dÉn ®iÖn vµ kh«ng cã
tÝnh ¨n mßn, kh«ng lÉn thÓ vÈn c¸ch ®iÖn. C¶m biÕn tô ®iÖn cã thÓ dïng cho c¶
chÊt l−u dÉn ®iÖn hoÆc kh«ng dÉn ®iÖn.
* Ph−¬ng ph¸p bøc x¹, −u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ cho phÐp ®o møc mµ
kh«ng cÇn tiÕp xóc chÊt láng. ¦u ®iÓm nµy rÊt thÝch hîp khi ®o møc chÊt l−u ë
nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt nh− nhiÖt ®é cao, ¸p suÊt cao hoÆc khi chÊt l−u cã tÝnh
¨n mßn m¹nh. Ph−¬ng ph¸p bøc x¹ cã nh÷ng lo¹i nh− ph−¬ng ph¸p ®o b»ng hÊp
thô tia gama, ph−¬ng ph¸p ®o b»ng sãng siªu ©m.
* Ph−¬ng ph¸p thñy tÜnh, trong ph−¬ng ph¸p nµy c¶m biÕn ho¹t ®éng kh«ng phô
thuéc vµo tÝnh chÊt ®iÖn cña chÊt l−u, cã thÓ ®o ë chÕ ®é liªn tôc hoÆc gi¸n ®o¹n.
+ NÕu ®o liªn tôc ta ph¶i kÕt hîp víi mét c¶m biÕn kh¸c ch¼ng h¹n nh− c¶m
biÕn vÞ trÝ ®Ó x¸c ®Þnh sù thay ®æi liªn tôc cña møc chÊt l−u ®−îc chuyÓn ®æi thµnh
tÝn hiÖu ®iÖn, hoÆc c¶m biÕn lùc ®Ó ®o sù thay ®æi lùc t¸c ®éng vµ chuyÓn ®æi sang
tÝn hiÖu ®iÖn, hay c¶m biÕn vi sai ¸p suÊt ®o sù thay ®æi ¸p suÊt. Cô thÓ ta cã c¸c
m« h×nh sau:
C¶m biÕn C¶m biÕn lùc
vÞ trÝ
h
h
a/ C¶m biÕn phao b/ C¶m biÕn h×nh trô treo
p0 k
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
64
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
h k
c/ C¶m biÕn ¸p suÊt vi sai d/ C¶m biÕn bao møc rêi r¹c
+ §o gi¸n ®o¹n, ph−¬ng ph¸p nµy lµ dïng c¸c vÞ trÝ cè ®Þnh mµ ta ®· x¸c
®Þnh b»ng c¸ch ®o vµ ®Þnh chiÒu cao cô thÓ trªn thµnh b×nh chøa. T¹i mçi vÞ trÝ ®ã
ta ®Æt mét c«ng t¾c hµnh tr×nh x¸c ®Þnh tÝn hiÖu t¸c ®éng vµ dïng tÝn hiÖu ®ã ®Ó
®ãng nguån vµo cho ®Çu vµo cña PLC ®Ó xö lý vµ ®Æt quyÕt ®Þnh ®iÒu khiÓn ®Õn
c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh. CÊu t¹o cô thÓ cña c¶m biÕn nh− sau:
Trong thùc tÕ c¶m biÕn møc cña d©y chuyÒn lµ mét c¶m biÕn dùa trªn
ph−¬ng ph¸p ®iÖn tõ kÕt hîp víi ph−¬ng ph¸p c¬ cã cÊu t¹o nh− sau:
H×nh 3.5. CÊu t¹o c¶m biÕn møc
**Nguyªn lý ho¹t ®éng nh− sau:
C¶m biÕn møc nµy cã tªn lµ TF TL 260 ho¹t ®éng dùa trªn ®é dÞch chuyÓn
cña chÊt láng d©ng lªn trong b×nh chøa. Nã kÕt hîp víi mét phao ®Æt trong b×nh vµ
c¸c c¶m biÕn nµy ®−îc ®Æt ë c¸c vÞ trÝ møc cÇn thiÕt ®Ó b¸o møc. Khi møc n−íc
d©ng ®Õn n¬i th× phao næi sÏ t¸c ®éng vµo c¸c ®Çu dß vµ lµm chóng tiÕp xóc nhau
lµm thay ®æi møc tõ tÝnh cña van tõ cã trong cÊu t¹o cña c¶m biÕn. Sù thay ®æi cña
tõ tÝnh sÏ chuyÓn thµnh tÝn hiÖu ®iÖn vµ ®−îc ®−a vµo PLC ®Ó lµm tÝn hiÖu ®Æt vµ xö
lý ®ång thêi ®−a ra quyÕt ®Þnh ®iÒu khiÓn ®Õn c¸c thiÕt bÞ chÊp hµnh.
Tuy nhiªn trong m« h×nh cña t«i, do ®iÒu kiÖn kh¸ch quan nªn kh«ng thÓ
thiÕt kÕ nh− m« h×nh thùc nªn chØ thay c¸c tÝn hiÖu møc b»ng viÖc ®Þnh thêi gian
trong PLC. C¶ qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña mét mÎ ®−îc lËp trong mét kho¶ng thêi
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
65
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
gian tõ khi ®éng c¬ b¬m s¶n phÈm ®· ®−îc gia nhiÖt cho ®Õn khi b¬m s¶n phÈm ®·
ly t©m vµo b×nh chøa 2. Tæng thêi gian mét mÎ sÏ lµ 50 phót, trong ®ã thêi gian
b¬m dÞch qu¶ tõ b×nh gia nhiÖt vµo thïng chøa 1 lµ 15 phót. Thêi gian ®¹t møc 1/3
thïng 1 lµ 5 phót vµ ®Çy lµ 15 phót. Thêi gian b¬m s¶n phÈm tõ thïng chøa 1 vµo
m¸y ly t©m lµ 15 phót, hÕt møc 1/3 thïng 1 lµ 10 phót vµ ®Õn møc c¹n lµ 15 phót.
Thêi gian quay ly t©m lµ 5 phót. Thêi gian b¬m tõ ly t©m vµo thïng chøa 2 lµ 15
phót, thêi gian ®Õn møc 1/3 thïng 2 lµ 5 phót, ®Õn møc ®Çy thïng 2 lµ 15 phót. Tõ
thêi gian ph©n phèi trªn ta cã thÓ cã l−u ®å nh− sau ( h×nh 3.6).
§C 2 b¬m Sp sau
khi gia nhiÖt
5 phót sau møc 15 phót sau møc
1/3 b×nh 1 ®Çy b×nh 1
BËt §C b¬m Sp
vµo ly t©m
5 phót sau ®Õn 10 phót sau hÕt
møc c¹n b×nh 1 møc 1/3 b×nh 1
BËt §C ly t©m
trong 5 phót
BËt §C b¬m Sp
ly t©m vµo b×nh 2
5 phót sau ®Õn 10 phót sau møc
møc 1/3 b×nh 2 ®Çy b×nh 2
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
66
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
H×nh 3.6. L−u ®å ph©n bè thêi gian t¹o tÝn hiÖu møc thay thÕ
3.3.3. M« t¶ ho¹t ®éng vµ l¾p r¸p m« h×nh m« pháng
3.3.3.1. M« t¶ ho¹t ®éng m« h×nh
Nh− ®· ®Ò cËp ë trªn s¬ ®å d©y chuyÒn gåm c¸c thiÕt bÞ sau:
+ C¸c m¸y b¬m dïng b¬m nguyªn liÖu vµ quay c¸nh khuÊy, quay m¸y ly
t©m lµ c¸c ®éng c¬ §C 1,2,3,4,5,6,7. Trong ®ã ®éng c¬ quay m¸y ly t©m ®−îc ®iÒu
khiÓn b»ng m¸y biÕn tÇn ®Ó cã thÓ thay ®æi tèc ®é quay cho phï hîp víi tõng giai
®o¹n cña s¶n phÈm. Tøc lµ øng víi tõng lo¹i n−íc dÞch qu¶ víi tû lÖ thÞt qu¶ cßn l¹i
theo yªu cÇu kh¸ch hµng.
+ C¸c Tank chøa lµ c¸c thïng chøa dÞch n−íc døa víi kÕt cÊu phøc t¹p, trªn
®ã g¾n c¸c c¶m biÕn møc ®Ó ®o møc chÊt láng.
+ Van ®ãng më nguån nhiÖt. Nguån nhiÖt ®−îc cung cÊp tõ bªn ngoµi, nh−
vËy th× cÇn cã mét van ®Ó ®ãng më nguån nhiÖt ®Ó nhiÖt truyÒn ®i theo ®−êng èng
l−u tíi n¬i cÇn cung cÊp nhiÖt. Van nhiÖt cã cÊu t¹o phøc t¹p víi møc t¸c ®éng
nhanh dùa trªn nguyªn lý t¸c ®éng theo sù thay ®æi ¸p suÊt khi nhiÖt ®é thay ®æi.
+ M¸y ly t©m t¸ch dÞch qu¶ lµ lo¹i m¸y ho¹t ®éng theo nguyªn lý ly t©m
quay.
+ ThiÕt bÞ gia nhiÖt èng lång èng dïng ®Ó gia nhiÖt s¶n phÈm. Nã ho¹t ®éng
theo nguyªn t¾c t¸c ®éng ng−îc chiÒu, dßng s¶n phÈm vµ dßng nhiÖt sÏ ®−îc l−u
th«ng ng−îc chiÒu nhau ®iÒu nµy lµm t¨ng hiÖu qu¶ trao ®æi nhiÖt.
+ C¸c c¶m biÕn nhiÖt, ®o nhiÖt ®é s¶n phÈm vµ c¶m biÕn møc ®o møc n−íc
døa trong b×nh chøa.
Trong thùc tÕ x©y dùng m« h×nh kh©u tinh läc th× chóng t«i kh«ng thÓ lµm
nh− m« h×nh thùc tÕ vµ chØ x©y dùng m« h×nh víi nh÷ng tÝn hiÖu m« pháng mµ th«i
cô thÓ lµ:
+ C¸c ®éng c¬ b¬m ho¹t ®éng th× thay b»ng tÝn hiÖu ho¹t ®éng cña c¸c motor nhá quay.
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
67
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
+ C¸c thïng chøa ®−îc thay b»ng c¸c b×nh nhá cã tÝnh chÊt t−îng tr−ng ®Ó cho
m« h×nh ch¹y.
+ C¶m biÕn møc thay b»ng c¸c tÝn hiÖu b¸o møc do viÖc ®Þnh thêi gian cña
PLC vµ ®−îc b¸o ra c¸c ®Ìn b¸o møc.
+ Nguån nhiÖt ë ®©y ®−îc t¹o ra nhê søc ®èt nãng cña c¸c ®Ìn sîi ®èt. D−íi
®©y lµ m« h×nh nguyªn lý ho¹t ®éng cña m« h×nh m« pháng (h×nh 3.8).
R¬le1 §C1
CT1
R¬le2 §C2
CT2
R¬le3 §C3
CT3
CT4 R¬le4 §C4
PLC
R¬le5 §C5
CT5
R¬le6 §C6
CT6
R¬le7 §C7
CT7
R¬le8
CT8
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
68
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
Nguån nhiÖt
H×nh 3.8. S¬ ®å m¾c m« h×nh
** Nguyªn lý ho¹t ®éng cña s¬ ®å
C¸c c«ng t¾c ë ®©y dïng ®Ó m« t¶ t−îng tr−ng sù t¸c ®éng cña c¸c ®èi t−îng
trong hÖ thèng vµo ®Çu vµo PLC, tøc lµ cã tÝn hiÖu hay kh«ng cã tÝn hiÖu vµo ®Çu
vµo PLC. Trªn c¬ së ®ã PLC thùc hiÖn xö lý theo ch−¬ng tr×nh ®· ®−îc viÕt, cô thÓ
nhiÖm vô tõng c«ng t¾c nh− sau:
+ C«ng t¾c 1 (CT1) lµ c«ng t¾c khëi ®éng, khi c«ng t¾c ®ãng tøc lµ cã tÝn
hiÖu vµo ®Çu vµo PLC. Ch−¬ng tr×nh viÕt l−u trong CPU sÏ xö lý vµ ®−a ra quyÕt
®Þnh ®Õn ®Çu ra ®Ó ®ãng r¬le ngoµi ®ãng nguån cho ®éng c¬ 1 (§C1) vµ ®ãng van
nhiÖt.
+ C«ng t¾c 2 (CT2) lµ c«ng t¾c dõng hÖ thèng. Khi c«ng t¾c nµy t¸c ®éng tøc
lµ cã tÝn hiÖu b¸o dõng hoÆc sù cè ®−îc ®−a tíi ®Çu vµo PLC, khi ®ã nhê PLC xö lý
theo ch−¬ng tr×nh th× sÏ t¸c ®éng lµm t¾t hÕt c¸c ®éng c¬ vµ dõng hÖ thèng.
+ C«ng t¾c 3 (CT3) lµ c«ng t¾c b¸o cã tÝn hiÖu møc c¹n cña thïng chøa1.
Khi dÞch qu¶ ®−îc b¬m vµo bé phËn ly t©m tõ trong thïng 1 hÕt, lóc ®ã tÝn hiÖu tõ
viÖc so s¸nh thêi gian trong PLC sÏ t¸c ®éng, ®−a tÝn hiÖu vµo ®Çu vµo PLC tõ ®ã
PLC ®−a ra quyÕt ®Þnh ®Õn ®Çu ra ®Ó t¾t ®éng c¬ 3 (§C3) vµ ®éng c¬ 4 (§C4) b»ng
c¸ch ng¾t c¸c r¬le t−¬ng øng.
+ C«ng t¾c 4 (CT4) lµ c«ng t¾c b¸o møc 1/3 thïng 1. Khi dÞch qu¶ ®−îc b¬m
tõ bé phËn gia nhiÖt ®Õn thïng 1, nÕu møc dÞch ®¹t møc 1/3, lóc ®ã tÝn hiÖu tõ viÖc
so s¸nh thêi gian trong PLC sÏ t¸c ®éng vµo ®Çu vµo PLC. Th«ng qua ch−¬ng tr×nh
th× PLC ®−a ra quyÕt ®Þnh ®ãng r¬le3 vµ t¸c ®éng ®ãng ®éng c¬ 3 (§C3).
+ C«ng t¾c 5 (CT5) lµ c«ng t¾c b¸o møc ®Çy thïng 1. Khi dÞch qu¶ ®−îc
b¬m ®Çy vµo thïng chøa 1 th× c«ng t¾c nµy t¸c ®éng t−îng tr−ng cho thêi gian ®Æt
cña ®ång hå trong PLC ®−a vµo ®Çu vµo PLC ®Ó t¸c ®éng ®Õn ®Çu ra, t¾t ®éng c¬ 2
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
69
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
(§C2) vµ ®ãng ®éng c¬ 4 (§C4) vµ ®Æt thêi gian sau ®ã ®ãng ®éng c¬ 5 (§C5).
Khi ®éng c¬ 5 (§C5) quay th× l¹i t¾t ®éng c¬ 4 (§C4) b»ng c¸ch ng¾t c¸c r¬le
t−¬ng øng.
+ C«ng t¨c 6 (CT6) lµ c«ng t¾c b¸o s¶n phÈm ®· ®−îc kiÓm tra ®¹t yªu cÇu.
Tøc lµ tuú yªu cÇu kh¸ch hµng th× viÖc ly t©m sÏ ®−îc ®Æt th«ng sè b»ng tèc ®é vµ
thêi gian quay cña ®éng c¬ ly t©m th«ng qua thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn biÕn tÇn sÏ cã tÝn
hiÖu t¸c ®éng, r¬le 6 sÏ ®−îc ®ãng vµ ®ãng ®éng c¬ 6 t−¬ng øng.
+ C«ng t¾c 7 (CT7) lµ c«ng t¾c b¸o møc 1/3 thïng chøa 2. Khi s¶n phÈm
®−îc b¬m tõ m¸y ly t©m vµo thïng chøa 2 ®¹t møc 1/3 th× sÏ cã tÝn hiÖu t¸c ®éng tõ
®ång hå thêi gian ®Æt trong mét mÎ, PLC sÏ ®ãng r¬le 7 ®ång thêi ®ãng ®éng c¬ 7
(§C7).
+ C«ng t¾c 8 (CT8) lµ c«ng t¾c b¸o møc ®Çy cña thïng 2. Khi dÞch qu¶ ®−îc
b¬m vµo thïng chøa 2 nÕu ®¹t møc ®Çy th× cã tÝn hiÖu tõ ®ång hå thêi gian ®· ®Æt
theo mÎ t¸c ®éng ®−a ra tÝn hiÖu vµo PLC vµ t¾t ®éng c¬ 6 (§C6).
+ Ngoµi ra khi tÝn hiÖu tõ ®Çu ra cña c¶m biÕn nhiÖt sÏ ®−îc xö lý trong quy
tr×nh cô thÓ lµ:
Theo th«ng sè cña nhµ s¶n xuÊt, quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ ®iÖn ¸p ngâ ra nh−
sau:
Vout = 0,01xT0K
= 2,73 + 0,01xT0C
Nh− vËy kho¶ng biÕn thiªn ®iÖn ¸p t−¬ng øng lµ 1V víi kho¶ng nhiÖt ®é tõ
00C - 1000C. Tøc lµ øng víi sù thay ®æi cña 10C th× møc ®iÖn ¸p ®Çu ra biÕn thiªn
mét l−îng lµ 0.01V. Do ®ã yªu cÇu cña ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é s¶n phÈm trong quy
tr×nh gia nhiÖt cô thÓ lµ tõ 600C - 800C th× øng víi sù thay ®æi mét møc ®iÖn ¸p tõ
0.6V - 0.8V, qua khuÕch ®¹i lµ 6 - 8V.
+ MÆt kh¸c trong quy tr×nh c«ng nghÖ kh©u tinh läc cßn cã tÝn hiÖu ®Æt thêi
gian, khi s¶n phÈm bÞ qu¸ thêi gian tÝn hiÖu sÏ t¸c ®éng ®Ó bËt ®Ìn b¸o kiÓm tra
theo quy tr×nh c«ng nghÖ nh»m ®¶m b¶o chÊt l−îng s¶n phÈm.
3.3.3.2. L¾p r¸p m« h×nh
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
70
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
ViÖc ®ãng c¾t ®éng c¬ ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸c r¬le th«ng qua ch−¬ng tr×nh
®iÒu khiÓn cña PLC. Sau ®©y lµ m¹ch ®éng lùc m¾c c¸c ®éng c¬ vµ ®Ìn b¸o trong
m« h×nh (h×nh 3.9).
C¸c ®Ìn b¸o gia nhiÖt s¶n phÈm
C¸c ®Ìn b¸o ly t©m
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
71
- B¸o c¸o tèt nghiÖp §inh V¨n Hïng - T§H46
H×nh 3.9. M¹ch ®éng lùc cña m« h×nh
3.3.4. ThiÕt kÕ bé nguån
** ViÖc ®ãng c¾t ®−a tÝn hiÖu ®Çu vµo PLC vµ cung cÊp nguån cho c¸c motor
mét chiÒu chóng t«i dïng nguån ngoµi ®Ó ®ãng c¾t, viÖc thiÕt kÕ bé nguån nh−
sau:
- Bé chØnh l−u cung cÊp nguån mét chiÒu cã ®iÖn ¸p ra 3V cung cÊp cho
motor quay chóng t«i dïng m¹ch chØnh l−u cÇu mét pha c«ng thøc tÝnh to¸n ®iÖn
¸p ra nh− sau:
2 2 u2
Ud =
Π
Trong ®ã :
+ u2 lµ ®iÖn ¸p cÇn chØnh l−u (®iÖn ¸p th− cÊp cña m¸y biÕn ¸p).
+ Chän m¸y biÕn ¸p cã ®iÖn ¸p thø cÊp lµ 3 V vËy u2=3V
do ®ã Ud = 2.7V.
Do ®ã ta chän §ièt chØnh l−u cã c¸c th«ng sè sau Ion= 450mA, ®iÖn ¸p ®Æt
U®n=16V
- Bé läc sö dông tô ®iÖn cã c¸c th«ng sè nh− sau:
C1 = 1000 μ F/16VDC
S¬ ®å bé nguån nh− h×nh d−íi :
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng ®¹i häc NNI
72
nguon tai.lieu . vn
