TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN Tìm hiểu phần mềm mô phỏng lập trình PLC Do More Chuyên ngành Điều khiển và tự động hóa Giảng viên hướng dẫn Đỗ Trọng Hiếu Bộ môn PLC Sinh viên tham gia Trần Danh.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN Tìm hiểu phần mềm mơ lập trình PLC Do More Chuyên ngành: Điều khiển tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Trọng Hiếu Bộ môn: Sinh viên tham gia: PLC Trần Danh Hùng - 20200436P Viện: Nguyễn Hữu Hùng - 20200440P Nguyễn Văn Hoàng - 20200427P ĐIỆN MỤC LỤC Contents LỜI CÁM ƠN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Giới thiệu mềm mô lập trình PLC Do More 1.1 Giới thiệu 1.2 Cách cài đặt 1.3 Khả kết nối với PLC tảng khác Khu vực chức giao diện phần mềm 2.1 Chức khu vực giao diện phần mềm 2.2 Chức công cụ 2.3 Chức quản lí dự án 2.4 Chức thông tin trạng thái lập trình Thư viện câu lệnh 3.1 Các lệnh logic 3.1.1 Công tắc 10 3.1.2 Lệnh sườn 10 3.1.3 Lệnh so sánh 10 3.1.4 Lệnh đảo 11 3.1.5 Lệnh đầu xung sườn 11 3.2 Các lệnh timers 11 3.2.1 Lệnh TMR Up timer 11 3.2.2 Lệnh TMRA 12 3.2.3 Lệnh TMRA DOWN 12 3.2.4 Lệnh TMRAG 12 3.2.5 Lệnh TMR DOWN 13 3.2.6 Lệnh Reset Timer 13 3.2.7 OND TMR - On Delay timer 13 3.2.8 OFFD TMR - Off Delay Timer 13 3.3 Lệnh Counter 14 3.3.1 Lệnh CNT – Bộ đếm lên 14 3.3.2 Lệnnh CNTDN – Bộ đếm xuống 14 3.3.3 UDC – Bộ đếm lên xuống 15 3.3.4 Lệnh UDCG – Bộ đếm toàn cục 15 3.3.5 Lệnh RSTCT - Reset đếm 16 3.3.6 Lệnh FREQCNT – Đếm tần số 16 3.4 Lệnh toán học 17 3.4.1 Lệnh DEC – Giảm dần 17 3.4.2 Lệnh INT – Tăng dần 17 3.4.3 Tính tốn biểu thức 17 3.5 Lệnh chuyển đổi 17 3.5.1 SCALE – chuyển đổi giá trị 17 3.5.2 Lệnh MOVE chép giá trị 18 3.5.3 Lệnh MOVEBIT chép bit 18 3.6 Lệnh báo động 18 3.6.1 Lệnh cảnh báo độ lệch 18 3.6.2 Lệnh cảnh báo mức cao/ thấp 18 3.6.3 Lệnh cảnh báo thay đổi giá trị 19 3.7 Điều khiển PID 19 Lập trình mơ 21 4.1 Ứng dụng 1: Điều khiển bồn trộn nguyên liệu 21 4.2 Ứng dụng 2: Điều khiển cân đóng bao điện tử 25 4.3 Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thơng 28 4.4 Hệ thống điều khiển chọn sản phẩm theo trọng lượng 30 4.5 Mô hệ PID 34 HÀ NỘI, …./… /20… LỜI CÁM ƠN Trước tiên với tình cảm sâu sắc chân thành nhất, cho phép chúng em bày tỏ lòng biết ơn đến tất cá nhân tổ chức tạo điều kiện hỗ trợ, giúp đỡ chúng em suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập trường đến nay, chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q Thầy Cơ bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Điện truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Nhờ có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy cô nên đề tài nghiên cứu chúng em hồn thiện tốt đẹp Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy/cô – người trực tiếp giúp đỡ, quan tâm, hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt báo cáo thời gian qua Chúng em xin chân cảm ơn! ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN Tìm hiểu phần mềm mơ lập trình PLC Do More TĨM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Tìm hiểu chức năng, cách cài đặt, khả kết nối phần mềm mô lập trình PLC Do More với PLC tảng khác Tìm hiểu thư viện câu lệnh phần mềm mềm mơ lập trình PLC Do More Design Thực ví dụ lập trình bước khởi tạo tạo thành gói phần mềm Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Giới thiệu mềm mơ lập trình PLC Do More 1.1 Giới thiệu Phần mềm PLC Do-More Design phần mềm lập trình PLC mơ hồn tồn miễn phí, với giao diện đơn giản với người dùng Gói phần mềm phát triển công cụ chuyên nghiệp để thiết kế, mạnh mẽ dễ sử dụng Giao diện lập trình có thiết kế khoảng trống thân thiện với người dùng để chỉnh sửa, thực toán phức tạp PID điều khiển chuyển động dễ dàng thiết lập giảm thiểu thời gian lập trình Q trình mơ tích hợp sẵn cho phép thử nghiệm chương trình mà khơng u cầu phần cứng bên ngồi Cái giúp giảm thiểu lỗi lập trình giai đoạn phát triển ứng dụng bạn Các công cụ khắc phục cố dễ sử dụng cho phép bạn thực thấy diễn chương trình 1.2 Cách cài đặt Bước : Tải Do-more designer từ trang Do-more PLC Programming Software (Do-more Designer)/Do-more Programming Software/Do-more Designer Software (automationdirect.com) Bước : Giải nén phần mềm Bước : Mở file cài đặt ( tắt phần mềm diệt virus trước cài) Bước : Lựa chọn “ I accept the terms of the license agreement” chọn “next” Bước : Nhập tên người dùng chọn “ next” Bước : Lựa chọn Complete (Cài tất chương trình) Custom ( Lựa chọn hương trình cài đặt) chọn “next” Bước : Lựa chọn Install để bắt đầu cài đặt chọn “Install” Bước :Chọn “finish” để kết thúc cài đặt chương trình 1.3 Khả kết nối với PLC tảng khác • Giao tiếp với PLC Phần mềm Do-more design phát triển dành cho PLC BRX series, H2 series, T1H series Do more PLCs Bộ điều khiển lập trình PLC (Program Logic controler) chó phép người dùng lập trình, ứng dụng nhiều ngành cơng nghiệp tự động hóa với khả điều khiển xác đáng tin cậy, dễ dàng sửa đổi • Giao tiếp với HMI Khả kết nối với hình HMI C-more EA9 ( inch – 15 inch) giao diện người – máy cho phép xem dạng văn đồ họa điều kiện để hoạt động hệ thống với thông tin nút bấm đơn giản cho người sử dụng HMI cho phép người dùng giám sát trạng thái cảnh báo Khu vực chức giao diện phần mềm 2.1 Chức khu vực giao diện phần mềm Hình ảnh giao diện phần mềm 1: Thanh công cụ thao tác hệ thống dành cho người dùng 2: Giao diện quản lí dự án, cấu hình lập trình 3: Giao diện thao tác lập trình 4: Thơng tin trạng thái phiên lập trình 5: Các biểu tượng logic kéo thả lập trình 2.2 Chức cơng cụ Hình ảnh cơng cụ Tên Mơ tả Tên Mô tả Open Mở dự án có Find Tìm kiếm Save Lưu dự án mở Find Next Lặp lại thao tác tìm kiếm New Tạo dự án Browse Mở trình duyệt Backup Tạo dự án Previous mở Dashboard Video giới thiệu Next Edit Mode Chuyển đổi nội dung bit logic Output Chuyển đến tham chiếu chéo dạng đầu Accept Kiểm tra chương trình 100% Thu phóng dao diện lập trình Undo Hồn tác Options Mở tùy chọn Cut Xóa bit logic chọn On the web Mở trình duyệt web Copy Sao chép Tip Mở hộp thoại Paste Dán Help Hỗ trợ - Previous: chuyển tới phần tử trước có hệ tham chiếu với phần tử điều chỉnh - Next: chuyển tới phần tử sau có hệ tham chiếu với phần tử điều chỉnh Hình ảnh cơng cụ Tên Mơ tả Tên Mơ tả Read PLC Tải nội dung CPU Forces Mở hộp thoại Write PLC Tải chương trình xuống PLC Value Bảng giá trị thay đổi New online Mở hộp thoại trực tuyến Mode Chế độ PLC Mode Domore/Sim Chạy mô Info Hộp thoại thông tin hệ thống Data Mở chế độ xem liệu Configure Cấu hình hệ thống Debug Gỡ lỗi Devices Danh sách thiết bị Trend Mở chế độ xem xu hướng Check Kiểm tra chương trình Memory Bộ nhớ PID overview Tổng quan PID Status Kích hoạt chế độ xem PID view No Status Vơ hiệu hóa chế độ xem Chế độ xem PID 2.3 Chức quản lí dự án Thanh quản lí dự án Tên Mơ tả Control Logic Là nơi tạo chỉnh sửa khối mã khác nhau( chương trình chính, nhiệm vụ, chương trình con) Configuration Liệt kê khối liệu thiết bị cấu hình hệ thống Chứ cơng cụ thường sử dụng lập trình tài khoản người dùng Tools 2.4 Chức thông tin trạng thái lập trình Hình ảnh thơng tin trạng thái trạng thái Tên Mô tả Offline Hiển thị trạng thái kết nối với PLc DM-SIM Hiển thị model module kết nối Thư viện câu lệnh 3.1 Các lệnh logic Hình ảnh biểu tượng lập trình .Reset Input Giá trị điểm đặt (I) xác định đầu điểm đặt PID dựa khoảng thời gian (tính giây) lỗi điểm đặt SP PV Giá trị (I) lớn thời gian ổn định hệ thống chậm Giá trị = vơ hiệu hóa phép tính Rate Input Giá trị (D) phản hồi dựa tốc độ thay đổi biến PV Giá trị (D) lớn làm giảm độ vọt lố dẫn đến khơng ổn định khuếch đại tín hiệu gây lỗi Bias Output Chuyển đổi từ chế độ tay sang chế độ tự động Output Output Giá trị đầu vịng lặp để tính tốn tỷ lệ % từ 0,0 đến 100,0 Khi X0 bật hệ PID chạy chế độ tự động Giá trị đầu vào PV WX0 chuyển đổi chia tỷ lệ từ - 4095 sang 0.0100.0 Giá trị đầu WY0 chuyển đổi tỷ lệ từ 0.0-100.0 sang - 4095 Lập trình mơ 4.1 Ứng dụng 1: Điều khiển bồn trộn nguyên liệu Mơ tả hệ thống 21 • • Mơ tả hoạt động hệ thống: Khi nhấn Start Vale mở cho nguyên liệu chảy qua vào Xilo, nguyên liệu đổ vào đạt ngưỡng cao cảm biến mức cao tác động cho vale dừng Động trộn timer bắt đầu chạy, động trộn 30 giây dừng lại vale bắt đầu xả liệu Khi nguyên liệu xả đến mức cảnh báo thấp cảm biến mức thấp đóng vale lại, kết thúc chu trình Khi vale đóng lại bắt đầu chu trình vale mở tiếp tục chu trình tuần hồn Trong q trình vận hành có cố xảy nhấn Stop đê dừng động trộn Lưu đồ thuật tốn • Thống kê tín hiệu vào ra: • Đầu vào X0 Start Y0 X1 Stoph Y1 X2 Cảm biến mức thấp Y2 X3 Cảm biến mức cao Chương trình điều khiển hệ thống 22 Đầu Van nhập nguyên liệu Động trộn Van xả ngun liệu • Q trình mơ phỏng: B1: Khi nhấn Start (X0) van nhập liệu mở B2: Khi nguyên liệu đầy cảm biến mức cao đóng đưa tín hiệu để động trộn timer bắt đầu chạy B3: Khi động trộn 30s timer đóng, vale xả nhận tín hiệu xả nguyên liệu 23 B4: Khi xả hết nguyên liệu cảm biến mức thấp tác động để đóng van xả liệu bắt đầu chu trình 24 4.2 Ứng dụng 2: Điều khiển cân đóng bao điện tử Mơ tả hệ thống • Mơ tả hoạt động hệ thống: Nguyên liệu đưa vào xilo chứa cùng, nhấn Start đưa bao vào miệng kẹp bao hệ thống hoạt động cửa van xả xả liệu xuống phễu cân, phễu cân cân đủ 50kg phản hồi tín hiệu để đóng van xả Khi phễu cân đủ 50kg mở cửa xả phễu cân ( cửa van xả 2) cho nguyên liệu vào bao, xả hết nguyên liệu timer chạy giây đóng cửa xả Bao chứa đầy nguyên liệu băng tải chuyển đến nơi đóng gói sản phẩm Hệ thống bắt đầu chu trình làm việc Nhấn Stop hệ thống dừng hoạt động Ở cửa phễu cân có gắn cơng tắc hành trình làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho bao vào, điều khiển băng tải ngừng lại có tín hiệu đưa bao vào hệ thống làm việc Khi bao đầy nguyên liệu cơng tắc hành trình nhả băng tải chạy đưa bao đến nơi đóng gói 25 • Lưu đồ thuật tốn • Thống kê tín hiệu vào ra: X0 X1 X3 WX0 Đầu vào Start Stops Cơng tắc hành trình Loadcell Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 26 Đầu Cửa xả nguyên liệu Mở cửa xả nguyên liệu Đóng cửa xả nguyên liệu Kẹp bao Dừng băng tải • Chương trình điều khiển hệ thống • Q trình mơ B1: Nhấn Start (X0) cho cho bao kẹp vào (X3) cửa xả nguyên liệu mở để xả liệu vào phễu cân tín hiệu kẹp bao (Y3) dừng băng tải (Y4) lên mức B2: Khi khối lượng nguyên liệu phễu cân đạt 50kg cửa xả liệu (Y1) mở để xả nguyên liệu vào bao 27 B3: Khi nguyên liệu xả hết vào bao timer T1 chạy vịng 3s đưa tín hiệu đóng cửa xả 2, lúc kẹp bao (Y3) nhả băng tải chuyển động để đưa bao đến vị trí đóng gói Chu trình bắt đầu 4.3 Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thơng Mơ tả hệ thống • Mơ tả hoạt động hệ thống: Nhấn Start Đèn xanh bật 20 giây sau đèn vsàng sáng giây, đèn xanh sáng 20 giây sau đèn vàng sáng giây, đèn đỏ đèn đỏ sáng 23 giây hệ thống hoạt động Nhấn Stop hệ thống dừng • Lưu đồ thuật tốn 28 • • Thống kê tín hiệu vào : Đầu vào X0 Start X1 Stops Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Đầu Đèn xanh Đèn vàng Đèn đỏ Đèn xanh Đèn vàng Đèn đỏ Chương trình điều khiển: • Q trình mơ phỏng: Khi nhấn Start Đèn xanh chạy timer đếm thời gian đỏ sáng 29 Sau đèn xanh sáng 20 giây timer ngắt đèn vàng sáng đèn đỏ sáng Sau đèn vàng chạy hết giây đèn xanh bắt đầu chạy 20 giây đỏ sáng Sau đen xanh chạy hết 20 giây đen vàng chạy tiếp giây tắt vàng với đèn đỏ sau lại quay chạy đèn xanh quy trình lặp lại 4.4 Hệ thống điều khiển chọn sản phẩm theo trọng lượng Mô tả hệ thống 30 • Mơ tả hệ thống: Nhấn Start hệ thống hoạt động băng tải chạy, có sản phẩm băng tải dừng để cân giây sau phân loại sản phẩm theo mức khối lượng nhẹ, trung bình, nặng đếm tổng tất sản phẩm Khi phát sản phẩm cảm biến mức khối lượng điều khiển xilanh đẩy sản phẩm vào thùng chứa giữ xinh lanh giây thu hồi cảm biến đếm tổng số sản phẩm theo theo mức khối lượng đặt Nhấn Stop hệ thống dừng hoạt động • Lưu đồ thuật tốn • Thống kê đầu vào ra: Đầu vào X0 Start X1 Stops X2 Cảm biến có sản phẩm Y0 Y1 Y2 X3 Cảm biến sản phẩm nhẹ Y3 X4 Cảm biến sản phẩm trung bình Cảm biến sản phẩm nặng Loadcell X5 WX0 Đầu Run Băng tải Xilanh điều khiển SP nhẹ Xilanh điều khiển SP trung bình 31 Trung gian D0 Tổng Sản phẩm D4 Tổng sản phẩm nhẹ D8 Tổng sản phẩm trung bình D12 Tổng sản phẩm nặng R0 Trọng lượng thực tế R4 SET trọng lượng nhẹ R8 SET Trọng lượng trung bình • Chương trình điều khiển: 32 • Mơ chương trình • Khi nhấn Start băng tải tự động chạy, có sản phẩm cảm biến đưa tín hiệu ngừng băng tải để cân sản phẩm giây • Khi cân xong giây băng tải chạy đếm tổng sản phẩm cộng thêm Khi sản phẩm qua cảm biến nhẹ mức trọng lượng sản phẩm nhỏ 30 Kg xialnh nhẹ đẩy để phẩn loại sản phẩm sau giây xi lanh hồi trạng thái ban đầu đếm sản phẩm nhẹ đếm tăng lên Nếu khối lượng sản phẩm lớn 30kg xilanh khơng đóng Khi sản phẩm qua cảm biến trung bình mức trọng lượng sản phẩm lớn 30 Kg nhỏ 50 Kg xialanh trung bình đẩy để phẩn loại sản phẩm sau giây xi lanh hồi trạng thái ban đầu đếm sản phẩm trung bình đếm tăng lên 33 Nếu trọng lượng sản phẩm lớn 50 Kg xilanh khơng đóng Khi sản phẩm có trọng lượng lớn 50Kg đến cuối băng tải và thùng sản phẩm nặng đếm sản phẩm nặng đếm lên 4.5 Mơ hệ PID Chương trình PID Thơng số cài đặt phần mềm mô hệ PID ( thời gian lấy mẫu, số thời gian, biên độ nhiễu, chạy tự động) 34 Sau mô Auto tune đưa thông số (P) (I) SampleTime Nhập thông số (P) (I) SampleTime vào hệ PIDINIT dowload lại chương trình Ta hệ PID sau nhập thông số P I 35 ... ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN Tìm hiểu phần mềm mơ lập trình PLC Do More TĨM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Tìm hiểu chức năng, cách cài đặt, khả kết nối phần mềm mô lập trình PLC Do More với PLC tảng khác Tìm hiểu thư viện... viện câu lệnh phần mềm mềm mơ lập trình PLC Do More Design Thực ví dụ lập trình bước khởi tạo tạo thành gói phần mềm Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Giới thiệu mềm mô lập trình PLC Do More... lập trình PLC Do More 1.1 Giới thiệu Phần mềm PLC Do-More Design phần mềm lập trình PLC mơ hồn tồn miễn phí, với giao diện đơn giản với người dùng Gói phần mềm phát triển công cụ chuyên nghiệp