Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ KHOA CƠ ĐIỆN TỬ BÁO CÁO DỰ ÁN CUỐI KÌ PGS TS Lê Giang Nam Trần Ngọc Hiệp 20184440 ME4501 134717 Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiên: Mã số sinh viên: Mã học phần : Mã lớp học: HÀ NỘI, 2022 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Mô tả nội dụng thực hiện - Nhiệm vụ: Lập trình điều khiển bằng PLC với hệ thống và yêu cầu công nghệ được cho trước - Các nội dung thực hiện: o Xây dựng sơ đồ công nghệ o Biểu diễn hệ thống: Sử dụng phương pháp ma trận trạng thái o Xác định hàm logic: Rút gọn ma trận trạng thái, chọn biến trung gian xây dựng các hàm logic của biến trung gian và biến đầu ra o Xây dựng mạch logic: Từ các hàm logic đã tìm được o Lập trình PLC: Sử dụng ngôn ngữ Ladder trên PLC S71200 1214DC/DC/DC o Mô phỏng hệ thống: Sử dụng phần mềm Automation Studio 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com MỤC LỤC I Mở đầu 4 II Đề bài 5 III Thực hiện 5 1 Biểu diễn hệ thống: Sử dụng Ma trận trạng thái 5 2 Hàm logic cho biến trung gian: .8 4 Lập trình PLC S7-1200 1214DC/DC/DC 10 4.1 Bảng các biến đầu vào/đầu ra và trung gian 10 4.2 Chương trình Code bằng ngôn ngữ Ladder: 11 5 Mô phỏng bằng phần mềm Automation Studio 15 5.1 Mạch động lực 15 5.2 Mạch điều khiển .15 6 Truyền thông giữa PC và PLC 16 6.1 Truyền thông Modbus 16 6.2 Truyền thông Ethernet .17 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com BÁO CÁO DỰ ÁN CUỐI KÌ I Mở đầu Ngày này các thiết bị điều khiển khả trình PLC được thay thế dần cho các thiết bị điều khiển quá trình cũ để thực hiện việc tư động hoàn toàn một quá trình công nghệ, thực hiện việc tích hợp mạng công nghiệp Trên thế giới các hãng lớn về tự động hóa như OMRON, SIEMENS… không ngừng phấn đấu để đưa ra các sản phẩm mới trong lĩnh vực này với những tính năng của các PLC ngày càng mạnh, tốc độ xử lý nhanh đáp ứng được yêu cầu trong công nghiệp với các bài toán điều khiển khó, phức tạp cao Một phần rất quan trọng khi học PLC là điều khiển Logic Bài tập của nhóm là phân tích điều khiển Logic của một hệ thống vận chuyển với đề bài cụ thể như sau 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com II Đề bài Yêu cầu - Biểu diễn hệ thống: Sử dụng Ma trận trạng thái Xác định hàm logic Xây dựng mạch logic Lập trình Ladder trên PLC S7-1200 1214DC/DC/DC Nội dung lý thuyết: Truyền thông giữa PC và PLC III Thực hiện 1 Biểu diễn hệ thống: Sử dụng Ma trận trạng thái Từ yêu cầu bài toán ta xác định các biến vào ra: - Vào: a0, a1, b0, b1 Ra: A+, A-, B+, B- 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Xây dựng Graph chuyển trạng thái: Đổi biến: - a0, a1 thành a o a = a1 + a.a0 - b1, b2 thành b o b = b1 + b.b0 Thu được Graph chuyển trạng thái mới: 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Lập bảng chuyển trạng thái MI: Trạng thái ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ Lập bảng chuyển trạng thái MII (nhập hàng của MI) Quy tắc nhập hàng: Trên cùng 1 cột biến vào, các hàng phải có cùng số ký hiệu trạng thái hoặc là giá trị trống Không quan tâm đến giá trị biến đầu ra, nhưng tru tiên nhập các hàng có đầu ra giống nhau Số hàng nhập nhiều nhất có thể Trạng thái ổn định nhập với không ổn định sẽ ghi trạng thái ổn định Trạng thái (/không) ổn định nhập với 1 ô trống sẽ ghi trạng thái (k/hông) ổn định Bảng chuyển trạng thái MII: - Số lượng biến trung gian tối thiểu Smin: 2Smin ≥ N (Số hàng của MII) - N = 2 => Smin = 1 => Chọn một biến trung gian X ①+⑤+⑥ 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ②+③+④ ③ Bảng Cacno cho X: ④ ② 5 X=1 2 Hàm logic cho biến trung gian: X = a b+ X a = a1.b0 +X a0 Xác định hàm Logic điều khiển các biến ra: Ta có: A+=X b +X.b = X b0 + X.b1 A- = a = a1 B += X a b = X.a0.b0 B-= X a b = X a0.b1 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.c om 3 Xây dựng mạch logic: 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 4 Lập trình PLC S7-1200 1214DC/DC/DC 4.1 Bảng các biến đầu vào/đầu ra và trung gian Tên biến a0 a1 b0 b1 A_cong A_tru B_cong B_tru a b X Start Stop TG 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 4.2 Chương trình Code bằng ngôn ngữ Ladder: 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Kết nối HMI: Sử dụng màn hình HMI: HMI TP700 Comfort Kết nối PLC vs HMI trên TIA PORTAL Màn hình HMI khi chạy mô phỏng: 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 15 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Mô phỏng bằng phần mềm Automation Studio 5.1 Mạch động lực 5 5.2 Mạch điều khiển 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 6 Truyền thông giữa PC và PLC 6.1 Truyền thông Modbus Modbus hay MODBUS là một giao thức truyền thông ở tầng Application theo mô hình OSI, hỗ trợ giao tiếp theo mô hình client/server giữa các thiết bị kết nối trong nhiều loại bus hoặc mạng khác nhau Một hệ thống giao tiếp qua MODBUS TCP/IP có thể bao gồm các loại thiết bị khác nhau như: (1) Thiết bị máy khách và máy chủ MODBUS TCP/IP được kết nối với mạng TCP/IP; (2) Các thiết bị kết nối như cầu nối, bộ định tuyến hoặc cổng để kết nối giữa mạng TCP/IP; (3) mạng con nối tiếp cho phép kết nối các thiết bị đầu cuối, máy khách và máy chủ nối tiếp qua giao thức MODBUS qua cáp RS 485 hay RJ45 Mã định danh giao thức: Được sử dụng để ghép nối các thiết bị máy chủ MODBUS và máy tớ trong việc lấy dữ liệu và phản hồi trên đường truyền theo yêu cầu Xác định giao thức : Nó được sử dụng để ghép kênh trong hệ thống Giao thức MODBUS được xác định bởi giá trị 11 Trường chiều dài: Trường độ dài là số byte của các khối dữ liệu cần truyền, bao gồm Mã nhận dạng đơn vị và trường dữ liệu Địa chỉ Client: Sử dụng để khai báo các máy tớ (Client) trên đường truyền có nhiều thiết bị 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Mã chức năng hay định danh đơn vị: Trường này được sử dụng cho mục đích định tuyến trong hệ thống Nó thường được sử dụng để liên lạc với MODBUS Server và Client nối tiếp trong mạng MODBUS thông qua các cổng mạng Ethernet TCP-IP hoặc đường nối tiếp MODBUS RTU Trường này được thiết lập bởi máy khách MODBUS trong yêu cầu đọc và ghi các giá trị trong với sự phản hồi của máy chủ 6.2 Truyền thông Ethernet Ethernet là một dạng công nghệ truyền thống dùng để kết nối các mạng LAN cục bộ, cho phép các thiết bị có thể giao tiếp với nhau thông qua một giao thức - một bộ quy tắc hoặc ngôn ngữ mạng chung Là một lớp giao thức data-link trong tầng TCP/IP, Ethernet cho thấy các thiết bị mạng có thể định dạng và truyền các gói dữ liệu như thế nào, sao cho các thiết bị khác trên cùng phân khúc mạng cục bộ có thể phát hiện, nhận và xử lý các gói dữ liệu đó Cáp Ethernet là một hệ thống dây vật lý để truyền dữ liệu qua 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Giao thức Ethernet được xác định là hoạt động trên cả Layer 1 (Physical layer) - lớp vật lý - và Layer 2 (Data link layer) - lớp liên kết dữ liệu - trên mô hình giao thức mạng OSI Ethernet xác định hai đơn vị truyền: packet và framework Framework không chỉ có nội dung của dữ liệu được truyền mà còn bao gồm: + Địa chỉ truy cập vật lý (MAC) của cả người gửi và người nhận + Thông tin sửa lỗi để phát hiện sự cố truyền Mỗi frame sẽ nằm trong một gói chứa một vài byte thông tin để thiết lập kết nối và đánh dấu vị trí framework bắt đầu Cáp Ethernet kết nối các thiết bị mạng với các bộ định tuyến hoặc modem phù hợp với chúng, các loại cáp khác nhau sẽ hoạt động với các tiêu chuẩn và tốc độ khác nhau Một số loại cáp thông dụng hiện nay 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... tả nội dụng thực - Nhiệm vụ: Lập trình điều khiển PLC với hệ thống yêu cầu công nghệ cho trước - Các nội dung thực hiện: o Xây dựng sơ đồ công nghệ o Biểu diễn hệ thống: Sử dụng phương pháp ma... skknchat123@gmail.com BÁO CÁO DỰ ÁN CUỐI KÌ I Mở đầu Ngày thiết bị điều khiển khả trình PLC thay dần cho thiết bị điều khiển trình cũ để thực việc tư động hồn tồn q trình cơng nghệ, thực việc tích hợp mạng... lĩnh vực với tính PLC ngày mạnh, tốc độ xử lý nhanh đáp ứng yêu cầu công nghiệp với tốn điều khiển khó, phức tạp cao Một phần quan trọng học PLC điều khiển Logic Bài tập nhóm phân tích điều khiển
Ngày đăng: 21/08/2022, 14:47
Xem thêm:
