Lập trình PLC điều khiển tủ ATS

[hongminhbv]

Tủ ATS rất thông dụng hiện nay, nó có mặt hấu hết trong các nhà máy xí nghiệp.
Nguyên lý cơ bản của tủ ATS ( chuyển đổi sử dụng điện máy phát và điện lưới ) nghe thì rất đơn giản song nó đòi hỏi hệ số an toàn rất cao và lập trình cho nó thật không đơn giản , Đây là nguyên lý cơ bản của nó mọi người cùng thảo luận và lập trình cho nó nhé.
- Có 2 Bộ Khởi động từ 1 bộ đóng cắt điện lưới và một bộ đóng cắt điện máy phát
- 2 relay kiếng ( Relay trung gian ) một điều khiển chạy và một điều khiển dừng máy phát
- 2 Relay bảo vệ thấp áp ( <=200 v ) và quá áp ( >= 240v )
- Một Relay bảo vệ mất pha
yêu cầu điều khiển như sau:
- vẽ sơ đồ nguyên lý lắp đặt thiết bị ngoại vi và kết nối với đầu I / O của PLC ( Vẽ trên Autocad , word , pion...hoặc bất kỳ phần mềm đồ họa nào mà bạn biết )
Chú ý nên vẽ trên Autocad vì sau này dùng rất nhiều đến phần mềm này
- Các Relay bảo vệ áp thấp, áp cao , bảo vệ mất pha phải bảo vệ được cả khi chạy điện lưới và điện máy phát .
1, Khi điện lưới sảy ra sự cố thì tủ ATS tự động cắt điện lưới và lập tức khởi động cho máy phát chạy .
2, Sau khi cho máy phát chạy 3S ( thời gian chờ máy khởi động ổn định ) nếu nhận thấy điện máy phát đạt trong mức cho phép thì mới đóng KĐt cấp điện máy phát vào cho hệ thống làm việc
3, Nếu trong khi mất điện lưới mà nguồn điện máy phat sảy ra sự cố quá hoặc thấp áp lâu hơn 2s hoặc mất pha thì lập tức dừng máy phát
4, Sau khi có điện lưới 5 Phút ( không nhấp nháy ) thì chuyến sang sử dụng điện lưới và đồng thời tắt máy phát điện.
Lưu ý khi phải tự đề xuất giải pháp lưu điện cho PLC khi mất điện quá 2 Giây là PLC hoàn toàn tắt
Rất mong các bạn cùng thảo luận để hoàn thiện chương trình này

[anhlv.ddt]

Năm 2009 tớ làm cái này với PLC S7 200 rồi, và thiết bị điều khiển cũng đơn giản thôi. nhưng máy phát dạng mô hình nhỏ, dùng đề, mất ít nhất 3s mới cấp điện lại được, như vậy thấy chưa tối ưu lắm , hic hic. Tại chưa thấy thực tế nên chưa biết nó đòi hỏi như thế nào. Giải pháp nguồn cho PLC thì dùng 1 bộ lưu điện UPS là được thôi

[hongminhbv]

Năm 2009 tớ làm cái này với PLC S7 200 rồi, và thiết bị điều khiển cũng đơn giản thôi. nhưng máy phát dạng mô hình nhỏ, dùng đề, mất ít nhất 3s mới cấp điện lại được, như vậy thấy chưa tối ưu lắm , hic hic. Tại chưa thấy thực tế nên chưa biết nó đòi hỏi như thế nào. Giải pháp nguồn cho PLC thì dùng 1 bộ lưu điện UPS là được thôi

- Trong thực tế máy phát cũng dùng đề thôi và thời gian 3S là tối thiểu rồi nhưng chỉ áp dụng cho miền nam và mùa hè ngoài bắc thôi còn mùa đông ngoài bắc thì phải có thời giann sấy máy ( dầu ) khoảng 2s như vậy mất ít nhất 5S mới có điện được.
- Yêu cầu thực tế để cốt cho chạy được thì không cần PLC cũng song nhưng để cho chạy tuyệt đối thì rất khó khăn đó bạn mình va rất nhiều rồi.
Ở đây mình mới đưa ra nguyên lý cơ bản cho anh em cùng thảo luận thôi khi nào song phần cơ bản rồi thì mình đưa tiếp yêu cầu đầy đủ để anh em phát triển
- Khi lắp mới hay sửa chữa tủ ATS chủ đầu tư họ không cho mình thời gian chạy thử đâu và họ kiểm soát rất kỹ vì vậy mình muốn anh em cùng trao đổi để có một chương trình hoàn thiện cho sau này nó sẽ rất tố cho mọi người khi đi làm
- Rất mong các anh em là giáo viên, giảng viên cùng ủng hộ như giúp các học trò của mình một lần nhé
Đặc biệt không quan trọng viết trên PLC gì đều được nhưng nên up bản vẽ Autocad ( save cad 2000-2003 để mọi người đều đọc đươc ) và chương trình PLC lên cho anh em học hỏi thì quá tốt

[anhlv.ddt]

Đúng là với ngoài bắc mùa đông và mùa hè thời gian khởi động khác nhau. Hồi mới đi dạy, có theo 1 chú ở trường đi lắp 1 tủ ATS cho 1 xưởng cơ khí, dùng toàn trang bị điện cũng ổn. ^^! bản vẽ vẽ thì cũng không nhớ vứt đâu, xong chưa làm cho doanh nghiệp lúc nào nên chưa biết họ yêu cầu phải chạy ngay mà không cho thử, hic

[hongminhbv]

Cái này tuy đơn giản nhưng rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất của họ mà công việc lắp đặt lại rất nhiều công đoạn cần phải chuẩn bị thật kỹ
Thời gian lắp đặt và chạy thử rất ngắn ( Trong khoảng một ngày cả chạy thử phải song ) nếu không chuẩn bị tốt thì khổn ổn đâu
Nếu đến đó với căn chỉnh thì không kịp mà lỡ không chuẩn thì nhẹ nhất là động cơ 3 pha của họ qua ngược ( rắc rắc..... )
hoặc nặng hơn là bùm bùm....
Như mình đã nói nếu để chạy được thì không cần PLC ( 4 relay kiếng , 2 bộ contactor vài cái nút nhấn , công tắc xoay là OK ) nhưng để chạy thật chuẩn và lấy tiền của họ thì là cả một vấn đề đề bàn đó.

[dangnhuthien]

Vấn đề là phải làm rõ process có bao nhiêu tình huống xảy ra với hệ ATS.
Mình mới vừa làm xong hệ ATS gồm 7ACB (2 lưới, 2 máy phát 500kVA, 1 ACB couplink chia tải).
Process ban đầu đưa ra ko có gì nhiều (khoảng 5 tình huống), nhưng khi test thực tế thì khoảng 15 tình huống xảy ra.
Lưu ý là phải rõ process và test mô phỏng cho OK rồi xuống site test tải nữa là ok

[hongminhbv]

Bây giờ mới chỉ là bài toán cơ bản cho tủ ATS thôi anh hiển ơi process có rất nhiều tình huống cho từng ứng dụng và số lượng máy phát, số lượng nguồn điện nữa cơ nếu bác làm rồi có thể up lên cho anh em tham khảo thì tốt quá rồi
Chúc anh một năm mới thành đạt và hạnh phúc

[khoahphp]

giup em so do thuat toan va lap trinh plc s7 200 cho bo cap dien du phong ats luoi may phat

gmail;[email protected]

[hongminhbv]

Nguyên lý của tủ ATS
Tủ ATS ( Automatic Transfer Switches) là hệ thống chuyển đổi nguồn tự động, có tác dụng khi nguồn chính bị mất thì ATS sẽ khởi động và chuyển sang nguồn dự phòng. Có ATS chuyển đổi giữa nhiều nguồn và giữa hai nguồn.


Tại thị trường Việt Nam chỉ phổ biến loại chuyển đổi giữa hai nguồn. Nguồn dự phòng thông thường là máy phát điện. Khi mất nguồn chính điện lưới mất ATS sẽ khởi động và kiểm soát khởi động máy phát điện. Chuyển tải sang sử dụng nguồn điện dự phòng là máy phát điện. Ngoài dùng kết nối nguồn dự phòng là máy phát điện tại nhà máy điện cũng có sử dụng tủ ATS. Đây là chức năng cơ bản của tủ ATS
Ngoài ra, Tủ chuyển đổi nguồn tự động (ATS) thường có chức năng bảo vệ khi điện lưới và điện máy phát bị sự cố như:mất pha, mất trung tính, thấp áp (tuỳ chỉnh) thời gian chuyển đổi có thể điều chỉnh. Bên cạnh đó còn có những chức năng đặt thêm đó là chức năng tạo bộ định thời theo thời gian thực.

Chức năng định thời theo thời gian thực:
trong thời gian đi lắp máy và bảo hành máy phát điện 2009 đến 2011 mình thấy một số người vận hành thường không sử dụng chức năng auto của Tủ ATS nguyên nhân do những đơn vị đó không hoạt động về đêm, ngày nghỉ...hoặc vào đêm tiếng ồn động cơ gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh không được phép hoạt động. Như vậy chúng ta cần một chức năng định thời nhằm đảm bảo nhu cầu sau vào các thời gian ca nghỉ, ngày nghỉ nếu mất nguồn điện chính hệ thống sẽ khởi động máy phát điện mini hoặc nhỏ nhằm đáp ứng nhu cầu chiếu sáng thông thường. Hệ thống sẽ không khởi động máy phát điện chính nhằm tiết kiệm chi phí xăng dầu. Vào những ca làm việc thì tủ ATS vẫn chuyển sang nguồn điện dự phòng nếu điện lưới mất. Còn một chức năng ít kĩ thuật thiết kế hệ thống điện đưa vào gây lãng phí tài nguyên hệ thống điện.

Chức năng cách ly điện lưới khỏi tải nhưng chuyển nguồn dự phòng hoặc máy phát điện sang cấp cho hê thống cứu hỏa khi hỏa hoạn. Vì theo như tiêu chuẩn hệ thống chữa cháy(vd:BS) thì khi hệ thống có máy phát điện không cần thêm máy bơm chữa cháy Diesel nữa. Trong tiêu lệnh chữa cháy việc đầu tiên cần làm là ngắt điện ra khỏi vùng cháy. Nên khi có cháy thực sự điện sẽ bị cắt nếu điện cấp cho máy bơm chính bị cách ly cùng hệ thống điện dẫn đến bơm cứu hỏa không hoạt động. Một khả năng khác nguồn cấp cho hệ thống bơm cứu hỏa được tách biệt. Nhưng khi sảy ra cháy có thể toàn bộ khu đó bị mất điện do chập nổ điện. Máy phát điện sẽ khởi động nhưng do nhiều nguyên nhân (mua máy phát điện bổ xung không theo thiết kế ban đầu) nguồn điện từ máy phát không đủ tính cách ly với đám cháy. Xin nói thêm đây là tính năng do kinh nghiệm đi lắp đặt máy của cá nhân tôi nhận thấy và bổ xung. Có khá nhiều đồng nghiệp cho rằng chức năng này không cần thiết. Nhưng sau thảm họa hạt nhật tại Nhật Bản một trong những hệ thống an toàn là: máy phát điện đã bị vô hiệu hóa. Tôi hi vọng tính năng này có thể giúp tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống cứu hỏa giảm bớt thiệt hại nếu có hỏa hoạn sảy ra.

Chọn tủ ATS như thế nào là hợp lý ?
Tủ thường được chọn có các yếu tố chính như sau:

Phù hợp với công suất máy
Phù hợp với môi trường nhiệt đới, không khí nhiễm muối ven biển và hải đảo.
Bảo đảm các yêu cầu về tính năng điều khiển

Thông số tùy chỉnh của ATS đặt như nào cho phù hợp với điện lưới Việt Nam ?
Tủ ATS chủ yếu dùng cho hệ thống có máy phát điện. Các máy mới hiện nay chủ yếu là máy đời mới có bảng điều khiển điện tử. Nó đã bao gồm trung tâm điều khiển ATS nên mình tập trung nói đến phần cài đặt không bao gồm thiết kế.

Mất điện lưới sau bao lâu thì khởi động máy phát ?
Tùy vào tính quan trọng của tải, tính cấp thiết cấp điện trở lại. Nếu nhu cầu bình thường ta nên đặt khoảng 30 đến 60s sau khi mất điện tủ ATS sẽ đưa tín hiệu vào bảng điều khiển máy phát điện yêu cầu khởi động. Lưu ý quá trình từ khi máy khởi động đến lúc cấp điện mất từ từ 1s đến 60s tùy vào cài đặt nhà sản xuất máy phát điện. Ta có thể thay đổi thời gian này.

Có điện lưới trở lại sau bao lâu thì dừng máy phát điện ?
khi có điện trở lại ngay lập tức hệ thống sẽ được chuyển sang nguồn điện lưới. Khoảng thời gian duy trì máy phát chạy sau khi có điện trở lại nhằm tránh tình trạng điện chập trờn. Khoảng thời gian này khoảng 1 đến 2 phút. Lưu ý bản thân máy phát điện cũng mất thêm khoảng 1 đến 2 phút mới dừng hẳn máy(chế độ giảm tốc & làm mát)

Chức năng hiển thị, chức năng trung tâm điều khiển ATS,
Đèn báo Mains Available sáng báo hiệu điện lưới nằm trong phạm vi cho phép.
Đèn báo Mains On Load sáng báo hiệu Điện lưới đang cung cấp ra cho phụ tải.
Đèn báo Generator Available sáng báo hiệu điện máy có giá trị cho phép .
Đèn báo Generator On Load sáng báo hiệu điện Máy đang cung cấp ra cho phụ tải.
Hoãn khởi động máy phát (Delay Start), thời gian này tuỳ chỉnh.
Hoãn phục hồi điện lưới trở lại (Delay On Restoration), thời gian này tuỳ chỉnh.
Hoãn đóng điện lưới vào phụ tải (Delay On Transfer), thời gian này tuỳ chỉnh.
Hoãn đóng điện máy vào phụ tải (Warm Up), thời gian này tuỳ chỉnh.
Chạy làm mát máy ( Cool Down ), thời gian này tuỳ chỉnh.
Cho phép máy cố gắng khởi động tối đa 03 lần.
Sạc bình accu tự động (Automatic Battery Charger) điều tiết nguyên tắc xung.
Bộ ATS cho phép người sử dụng chọn nguồn Điện Lưới hay Điện máy cung cấp ra phụ tải khi cần thiết thông qua công tắc Manual Switch ( chế độ bằng tay)
Sơ đồ đấu nối mạch lực tủ ATS-máy phát điện
http://4.bp.blogspot.com/-EkMkMycKQR...5u+ATS.jpg.png

Việc đấu nối mạch lực rất đơn giản theo sơ đồ trên. Đấu nối ATS-máy phát điện có bảng điều khiển là bo điện tử thì có 3 hình thức kết nối phổ thông trên tất cả các dong máy phát điện, tất cả các hãng cung cấp bảng điều khiển khác nhau:

kết nối tủ ATS-máy phát điện qua cổng truyền thông:
kết nối tín hiệu điều khiển tủ ATS-máy phát điện qua cổng điều khiển bên ngoài( remostart)
kết nối trực tiếp điện lưới vào bảng điều khiển của máy phát điện.

Kiểu 1: khi dùng kiểu kết nối này bạn cần một khả năng về lập trình và chỉ nên kết nối khi nhà máy của bạn có mạng truyền thông. không có nhiều công ty dùng hình thức này


Kiểu 2: tất cả các bảng điều có chức năng này không những máy phát điện mà bao gồm các loại máy như máy nén khí, máy làm lạnh nước....Nếu bạn sử dụng chức năng điều khiển từ xa cho máy phát điện thì bạn cần để lại kiểu kết nối này cho chức năng đó. Bạn tham khảo bài viết điều khiển từ xa cho máy phát điện,máy nén khí, máy làm lạnh nước.

Kiểu 3: kiểu kết nối này chỉ dc hỗ trợ khi bảng diều khiển của máy phát điện có hỗ trợ chức năng ATS control. Khi kết nối tủ ATS-máy phát điện theo kiểu 3 bạn không cần bất kì bộ lập trình, nguồn nuôi, hay phần tử điều khiển nào trong tủ ATS bạn chỉ cần duy nhất hai MCCB cùng một khóa chéo về điện + cơ khí (nếu cần) 2 quận hút của MCCB sẽ được cấp nguồn nuôi từ bảng điều khiển xuống. Với những tủ ATS đặt xa máy phát điện hoặc MCCB quá lớn không nên cho dòng nuôi quận hút MCCB đi qua tiếp điểm bảng điều khiển. Cần qua một rơ le trung gian trong trường hợp này.

Khi Tủ ATS sử dụng ATS dạng khối hoặc máy cắt
http://4.bp.blogspot.com/-zFnJ2tBORy...B%25A7+ATS.jpg

ATS Osung 4 cực

Việc kết nối không có gì thay đổi vẫn áp dụng 3 kiểu kết nối trên. Lưu ý các ATS dạng khối vd: ATS Osung thì có sẵn trung tâm điều khiển nhưng bạn nên dùng trung tâm điều khiển của máy phát cho việc đóng cắt ATS được ăn khớp với toàn hệ thống.

Lưu ý khi đấu nối tủ ATS. Cảnh báo nguy cơ cháy ATS !
Với những đơn vị có nguồn điện dự phòng công suất nhỏ hơn công suất tiêu thụ khi sử dụng điện lưới(công suất dự phòng <100%công suất tiêu thụ) cần lưu ý.

Một số kĩ thuật tu vấn bán hàng chọn ATS kèm theo máy phát điện. Dòng cắt của ATS tính theo công suất máy phát điện mà không căn cứ vào tỷ lệ điện dự phòng là bao nhiêu % cộng xem sơ đồ đấu nối ATS-máy phát điện vào hệ thống điện. Dẫn đến ATS bị hỏng tiếp điểm nhanh hơn thậm chí là cháy ATS. Nguyên nhân vì khi máy phát điện dừng ATS chịu dòng điện lớn hơn định mức cho phép dẫn đến hỏng tiếp điểm, hồ quang phóng gây cháy...
cách khắc phục
1, Khắc phục bằng cách phân tải ưu tiên và không ưu tiên. Tải ưu tiên là những tải như thang máy, chiếu sáng, cứu hỏa bắt buộc phải có điện khi bị mất điện. Tải không ưu tiên như điều hòa, ... bạn chia làm sao cho tổng công suất x hệ số khởi động tải tiêu thụ nhỏ hơn hoặc bằng công suất máy phát điện. Như vậy ta chỉ đấu nguồn điện ưu tiên qua ATS đến tải tiêu thụ. Tải không ưu tiên đấu thẳng từ tủ phân phối đến tải không qua ATS. Như vậy khi mất điện chỉ có tải ưu tiên được dùng ATS. Dòng qua ATS là dòng nằm trong dải đóng cắt cho phép. Phần tải không ưu tiên tách biệt được cấp điện trở lại khi có điện lưới.

2, Chọn ATS có dòng lớn hơn dòng định mức của máy phát bằng dong tiêu thụ của tải bình thường khi dùng điện lưới. Nhược điểm của phương án này là máy phát có thể hoạt động quá tải khi mất điện sảy ra nếu các thiết bị tiêu thụ điện không được ngắt bớt ra khỏi hệ thống điên.

Khi lắp tủ ATS cần lưu ý đến phần tử bảo vệ đầu phát điện.
Do một số hãng có tích hợp MCCB bảo vệ đầu phát có nhà cung cấp lại để là options. Nếu khi lắp ATS mà không lưu ý đến việc bảo vệ ngắn mạch cho đầu phát. Khi dùng máy phát có thể làm cháy đầu phát máy phát điện

[thotrang]

Bài viết phân tích rất kỹ,cảm ơn.