ĐỒ ÁN MÔN PLC Đề tài Công nghệ mạ tự động

B¸o c¸o ®Ò tµi BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện tử ĐỒ ÁN MÔN PLC Đề tài Công nghệ mạ tự động Giáo viên hướng dẫn Vũ Thị Hoa Sinh viên thực hiện Lưu Quang Cừ Nguyễ.B¸o c¸o ®Ò tµi BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện tử ĐỒ ÁN MÔN PLC Đề tài Công nghệ mạ tự động Giáo viên hướng dẫn Vũ Thị Hoa Sinh viên thực hiện Lưu Quang Cừ Nguyễ.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa: Điện tử *** *** ĐỒ ÁN MÔN PLC Đề tài: Công nghệ mạ tự động Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Hoa Sinh viên thực : Lưu Quang Cừ Nguyễn Minh Tâm Lớp : TC-CĐ Điện tử K8 Hà nội, Tháng Năm 2012 Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc Hà nội, ngày……tháng…….năm……… BẢN ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tôi tên là:…………………………… Học hàm, học vị:…………………… Đơn vị công tác:……………………………………………………………… Hướng dẫn sinh viên:………………………………………………………… Lớp:……………………………………Ngành:…………………………… Tên đề tài hướng dẫn:………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Đánh giá trình sinh viên thực đồ án * Ý thức, thái độ: * Nội dung kết đạt đề tài: * Triển vọng đề tài (nếu có): Các câu hỏi dành cho sinh viên (nếu có): Điểm đánh giá:…… điểm NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử LỜI MỞ ĐẦU  Nền công nghiệp giới đà phát triển ngày cao, vấn đề tự động điều khiển đặt lên hàng đầu q trình nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ vào sản xuất Nó địi hỏi khả xử lý, mức độ hồn hảo, xác hệ thống sản xuất ngày cao hơn, để đáp ứng nhu cầu số lượng, chất lượng, thẩm mỹ ngày cao xã hội Sự xuất máy tính vào năm đầu thập niên 60, hỗ trợ người làm việc hiệu nhiều lĩnh vực cơng nghiệp…Với địi hỏi người nhà nghiên cứu không dừng lại đó, nhiều thiết bị, phần mềm chuyên phục vụ cho ngành cơng nghiệp có tính ưu việt đời Một thiết bị phải kể đến PLC Với khả ứng dụng nhiều ưu điểm bật, PLC ngày thâm nhập sâu rộng sản xuất Chính ưu việt PLC nên nhiều lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp sử dụng để điều khiển dây chuyền sản xuất lớn Công nghệ mạ tự động ứng dụng PLC vào hệ thống điều khiển Xuất phát từ ứng dụng thực tế nguồn tài liệu tham khảo, định chọn “Công nghệ mạ tự động” để làm đề tài tìm hiểu Do hạn chế kinh nghiệm thực tế, vừa tìm hiểu vừa học hỏi Nên q trình thực khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến quý báu thầy cô bạn đọc để đề tài hoàn thiện Qua thời gian làm việc tích cực ,đến đề tài thành cơng tốt đẹp Có kết khơng thể khơng nhắc đến công sức giúp đỡ giáo viên hướng dẫn Chúng em chân thành cảm ơn cô Vũ Thị Hoa giúp đỡ chúng em chọn đề tài nhiệt tình hướng dẫn suốt trình thực Sinh viên thực : Lưu Quang Cừ Nguyễn Minh Tâm Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU - 1.Tìm hiểu yêu cầu công nghệ mô tả sách Thiết Bị Điều Khiển Khả Trình- PLC - 1.1 Khái niệm điều khiển lập trình PLC - 1.2 NỘI DUNG ĐỀ TÀI: .- 2.Dựa yêu cầu công nghệ,lựa chọn thiết bị phục vụ cơng nghệ đó- 3.Tìm hiểu sơ lược PLC S7-200 SIEMEN - 3.1 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG S7-200 - 3.2 TẬP LỆNH PLC S7-200 CỦA SIEMEN - 10 3.3.TÌM HIỂU TẬP LỆNH PLC S7-200 CỦA SIEMEN - 12 3.3.1 CÁC LỆNH CƠ BẢN .- 12 Bảng lệnh đếm lên, đếm xuống : - 22 3.3.2 CÁC LỆNH NÂNG CAO - 24 Nhóm lệnh so sánh : - 25 4.Vẽ sơ đồ kết nối vào PLC thiết bị công nghệ - 39 Lưu đồ thuật toán điều khiển - 41 Chương trình điều khiển - 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 54 - Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử 1.Tìm hiểu u cầu cơng nghệ mơ tả sách Thiết Bị Điều Khiển Khả Trình- PLC 1.1 Khái niệm điều khiển lập trình PLC PLC viết tắt 'Programmable Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện Các kiện kích hoạt tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC qua hoạt động có trễ thời gian định hay kiện đếm PLC dùng để thay mạch relay (rơ le) thực tế PLC hoạt động theo phương thức quét trạng thái đầu đầu vào Khi có thay đổi đầu vào đầu thay đổi theo Ngơn ngữ lập trình PLC Ladder hay State Logic Hiện có nhiều hãng sản xuất PLC Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell Một kiện kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình liên tục “lặp” chương trình “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ngõ vào xuất tín hiệu ngõ thời điểm lập trình Để khắc phục nhược điểm điều khiển dùng dây nối ( điều khiển Relay) người ta chế tạo PLC nhằm thỏa mãn yêu cầu sau :       Lập trình dể dàng , ngơn ngữ lập trình dễ học Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản , sửa chữa Dung lượng nhớ lớn để chứa chương trình phức tạp Hồn tồn tin cậy mơi trường cơng nghiệp Giao tiếp với thiết bị thông minh khác như : máy tính , nối mạng mơi Modul mở rộng Giá cạnh tranh Các thiết kế nhằm thay cho phần cứng Relay dây nối Logic thời gian Tuy nhiên ,bên cạnh việc địi hỏi tăng cường dung lượng nhớ tính dể dàng cho PLC mà bảo đảm tốc độ xử lý giá … Chính điều gây quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC công nghiệp Các tập lệnh nhanh chóng từ lệnh logic đơn giản đến lệnh đếm , định Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử thời , ghi dịch … sau chức làm tốn máy lớn … Sự phát triển máy tính dẫn đến PLC có dung lượng lớn , số lượng I / O nhiều Trong PLC, phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển xử lý hệ thống Chức mà điều khiển cần thực xác định chương trình Chương trình nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC thực việc điều khiển dựa vào chương trình Như muốn thay đổi hay mở rộng chức qui trình cơng nghệ , ta cần thay đổi chương trình bên nhớ PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức thực cách dễ dàng mà không cần can thiệp vật lý so với sử dụng dây nối hay Relay 1.2 NỘI DUNG ĐỀ TÀI: u cầu cơng nghệ: Vị trí ban đầu hệ thống vị trí sơ đồ lúc Is1 Is7 đóng.Chuyển cơng tắc chuyển chế độ sang vị trí “AU” Nhấn vào Start cầu trục nâng phơi cần mạ lên đến gặp Is6 dừng nâng,cầu trục dịch chuyển sang phải.Khi cầu trục chạm vào Is2 dừng trình sang phải bắt đầu q trình hạ Khi Is7 đóng dừng q trình hạ thực rửa giây Sau giây cầu trục lại nâng phôi lên chạm Is6 cầu trục lại dịch chuyển sang phải.Khi cầu trục chạm Is3 dừng lại hạ phôi Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử xuống bể tẩy 3giây cầu trục lại nâng lên Quá trình diễn vị trí bể mạ lần lần bể cầu trục dừng giây để mạ Sau mạ xong lần hai ,cầu trục nâng sản phẩm lên Khi Is6 đóng ,cầu trục dịch chuyển sang trái Khi qua vị trí Is4, Is3 cầu trục không dừng Khi cầu trục chạm Is2 ,cầu trục dừng hạ sản phẩm xuống bể rửa giây Sau sản phẩm lại nâng lên cầu trục lại dịch chuyển sang trái ,khi gặp Is1 cầu trục hạ sản phẩm xuống kết thúc chu trình Khi chuyển cơng tắc chế độ sang “Man” trình ‘lên’, ‘xuống’ , ‘phải’ , ‘trái’ điều khiển cách nhấn vào nút bảng điều khiển Nhấn Stop hệ thống hoạt động hết chu kỳ dừng hoạt động 2.Dựa yêu cầu công nghệ,lựa chọn thiết bị phục vụ cơng nghệ Các thiết bị sử dụng: * PLC: loại S7-200 CPU 224 hãng SIEMEN : dùng để điều khiển toàn hoạt động hệ thống * Cảm biến vị trí (Cơng tắc hành trình): Is1 đến Is5 có tác dụng nhận biết vị trí bể để xe thả vật Cịn IS6 , Is7 dùng để giới hạn vị trí vật kéo lên thả xuống Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử * Động điều khiển xe : Là loại động giảm tốc sử dụng nguồn chiều 5V * Động điều khiển kéo ,thả vật : Là loại động giảm tốc sử dụng nguồn chiều 24V * Relay (Rơle): loại Relay chiều sử dụng nguồn 5V ,có khả đóng cắt nguồn chiều 24V : dùng để điều khiển cấp nguồn đảo chiều động * Nút nhấn: loại nút nhấn thường mở tự phục hồi ,dùng để điều khiển trình hoạt động hệ thống 3.Tìm hiểu sơ lược PLC S7-200 SIEMEN 3.1 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG S7-200 PLC S7-200 loại PLC cỡ nhỏ công ty Siemens Cấu trúc S7-200 gồm CPU module mở rộng cho nhiều ứng dụng khác nhau.S7-200 gồm nhiều loại: CPU 221, 222, 224, 226….có nhiều module mở rộng có nhu cầu: tổng số ngõ vào/ra, ngõ vào/ra Analog, kết nối mạng ( AS-I, Profibus ) Trường ĐHCNHN Khoa Điện Tử 3.2 TẬP LỆNH PLC S7-200 CỦA SIEMEN  Các đèn báo: Có loại đèn báo hoạt động: - RUN: ðèn xanh –báo hiệu PLC ðang hoạt ðộng - STOP :ðèn vàng –báo hiệu PLC - SF (system Failure):đèn đỏ báo hiệu PLC bị cố Có loại đèn thị : - Ix.x: trạng thái logic ngõ vào - Qx.x: trạng thái logic ngõ  Ðặc điểm ngỏ vào - Mức logic : 24VDC/7mA - Mức logic : đến 5VDC/1MA - Ðáp ứng thời gian : 0.2ms - Cách ly quang : 500ACV - Ðịa ngõ vào : Ix.x  Ðặc điểm ngõ ra: - Ðiện áp tác động: 24 -28VDC/2A 10 Trường ĐHCNHN - Ngõ Relay transitor Sourcing - Chịu dòng đến - Ðiện trở cách ly nhỏ 100 m Ω - Ðiện trở công tắc 200 Ω - Ðiện trở công tắc: 200 m Ω - Thời gian chuyển mạch tối đa 10 ms - Khơng có chế độ bảo vệ ngắn mạch - Ðịa ngõ ra: Qx.x - Nguồn cung cấp - Ðiện áp nguồn 20-24 VDC - Dòng tối ða 900 mA - Thời gian trì nguồn 10 ms - Cầu chì bên 2A/250V - Cơng tắc chọn mode - Khơng có cách ly nguồn điện Khoa Điện Tử  Mode cơng tắc chọn Có vị trí lựa chọn cơng tắc - RUN: cho phép PLC thực chương trình - PLC dừng chương trình có cố - TERM :cho phép máy lập trình ðịnh chế ðộ hoạt ðộng PLC  Cổng truyền thông - Sử dụng cổng RS485 để ghép nối với máy tính thiết bị khác - Tốc độ truyền 9600 bauds - Cấu trúc cổng truyền thông mô sau : - Ghép nối PLC máy tính - Sử dụng cáp PC/PPI chuyển đổi RS232 RS485 - Chuyển đổi kết nối hình sau : 11 ... ………………………………………………………………………………… Đánh giá trình sinh viên thực đồ án * Ý thức, thái độ: * Nội dung kết đạt đề tài: * Triển vọng đề tài (nếu có): Các câu hỏi dành cho sinh viên (nếu có): Điểm đánh giá:…… điểm NGƯỜI... Trình- PLC - 1.1 Khái niệm điều khiển lập trình PLC - 1.2 NỘI DUNG ĐỀ TÀI: .- 2.Dựa yêu cầu công nghệ,lựa chọn thiết bị phục vụ công nghệ đó- 3.Tìm hiểu sơ lược PLC S7-200... - 24 Nhóm lệnh so sánh : - 25 4.Vẽ sơ đồ kết nối vào PLC thiết bị công nghệ - 39 Lưu đồ thuật toán điều khiển - 41 Chương trình điều khiển - 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO