Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20

Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20Tìm hiểu các mạch điện đã học, tìm hiểu về PLC S7 1200, biến tần sinamic V20

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺ BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S Phạm Công Thành SINH VIÊN: Đậu Thị Mỹ LỚP: 19ĐHĐT01 MSSV: 195302090 Thành phố Hồ Chí Minh – 12/2022 HỌC VIỆN HÀNG KHƠNG VIỆT NAM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ CHUYÊN ĐỀ Họ tên sinh viên: Đậu Thị Mỹ MSSV: 1953020090 Lớp: 19ĐHĐT01 Nhiệm vụ đồ án Tìm hiểu mạch điện học, tìm hiểu PLC S7 1200, biến tần sinamic V20 Ngày giao: 30/11/2022 Ngày hoàn thành: 9/12/2022 Họ tên người hướng dẫn: Th.S Phạm Công Thành TP.HCM, ngày tháng 12 năm 2022 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Kí ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Phần đánh giá  Ý thực ：  Nội dung thực hiện：  Hình thức trình bày：  Tổng hợp kết quả：  Điểm số： Điểm chữ： (Quy định thang điểm lấy tròn theo quy định trường) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Kí ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Là sinh viên năm tư ngành Điện – Điện tử Học Viện Hàng Không Việt Nam, học môn Chuyên ngành nhờ Thầy/ Cô mà trau dồi thêm nhiều kiến thức bổ ích, tơi xin chân thành cảm ơn quý Thầy cô tận tụy tận tâm với nghề yêu thương giúp đỡ sinh viên Đặc biệt, kì tơi có hội trực tiếp thực hành trải nghiệm mà học qua môn Chuyên đề Th.S Phạm Công Thành hướng dẫn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành thầy tạo điều kiện hướng dẫn học tập thực hành, đồng hành giúp đỡ suốt trình học tập, truyền đạt kiến thức bổ ích chun ngành chun sâu Trong q trình học tập tìm tịi, hồn thiện báo cáo tơi khơng tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy để tơi học thêm đuợc nhiều kinh nghiệm hồn thành tốt báo cáo sau Tôi xin trân trọng cảm ơn! MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Kết cấu đề tài .3 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Một số nghiên cứu liên quan tới đề tài .4 2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu .4 2.3 Các linh kiện sử dụng PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ 27 Chương 3: THI CÔNG VÀ THIẾT KẾ 27 3.1 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động mạch 27 Chương 4: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ 29 4.1 Thi cơng mạch – Trình bày bước thi công mạch 29 4.2 Mạch thực tế .31 4.3 Kết kiểm thử mạch .32 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 5.1 Kết luận .33 5.2 Kiến nghị 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO .34 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Hình ảnh relay thực tế Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động relay Hình 2.3: Mạch relay liên kết mạch với Hình 2.4: Relay kênh Hình 2.5: Cảm biến chạm chân Hình 2.6: Cảm biến âm thực tế Hình 2.7 Màn hình hiển thị LCD Hình 2.8: Bộ chuyển đổi I2C Hình 2.9: Cách hoạt động I2C Hình 2.10: Một Master với nhiều slave Hình 2.11: Nhiều master với nhiều slave Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý mạch Hình 3.2: Sơ đồ mơ phần mềm proteus Hình 4.1: Mạch trạng thái đèn tắt Hình 4.1: Mạch trạng thái đèn tắt Hình 4.3: Chạm lần đèn tắt Hình 4.4: Đèn sáng có âm vỗ tay LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta sống kỉ bùng nổ khoa học kỹ thuật Đặc biệt thiết bị điện, điện tử, chúng xuất nơi sống Trong thiết bị thiếu mạch điện tử nhỏ gọn tiện nghi Mạch điện tử có vai trị quan trọng để đảm bảo hoạt động thiết bị điện tử Nhiều thiết bị ứng dụng đời giúp ích nhiều sống hàng ngày người PHẦN I: TỔNG QUAN Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài đất nước ta ngày phát triển mạnh mặt khoa học kỹ thuật, thông tin liên lạc Các thiết bị điện tử tiện dụng ngày nghiên cứu cho đời nhằm giúp ích cho sống người nhân loại Với phát triển vượt trội mặt kỹ thuật, phương thức lao động tay chân dần thay đổi thành máy móc Đặc biệt thiết bị điện tử áp dụng vào hết lĩnh vượt công nghiệp lẫn nông nghiệp nghành hang không ngày Để đảm bảo độ an toàn ngày cao cho việc vận chuyển khơng thể khơng nhắc đến Biến Tần linh kiện quan trọng điều chỉnh ổn định tốc độ động tiết kiệm lượng lớn nguồn điện không đáng tiêu hao Và linh kiện cần thiết PLC Bộ điều khiển logic khả trình hay cịn gọi điều khiển lập trình, thiết bị điều khiển lập trình cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình giúp phần điều khiển máy mọc - - 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Làm quen với biến tần Siemens Sinamics V20 Làm quen với PLC S7-1200 Thực tốt thao tác kết nối biến tần động Nắm cách cài đặt thông số biến tần Thao tác cẩn thận, đặc biệt an toàn Nâng cao khả tự nhiên nghiên cứu sinh viên phát triển nghề nghiệp tương lai 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Biến tần PLC Contactor Relay 1.4 Phương pháp nghiên cứu Đầu tiên tìm hiểu khái quát lý thuyết, nguyên lý hoạt động biến tần PLC mạch điện áp dụng biến tần PLC thực tế Sau tiến hành tìm hiểu sau cấu tạo, nguyên lý hoạt động, mục đích hoạt động, áp dụng lĩnh vực hàng không tiến hành thí nghiệm mơ cuối thực hành thực tế 1.5 Kết cấu đề tài - Kết cấu đề tài có chương + Chương 1: Tổng quan + Chương 2: Tìm hiểu vận hành hệ thống + Chương 3: Phân tích mạch – hệ thống + Chương 4: Kết luận hệ thống/thiết bị đằng sau nguồn điện phải dừng hoạt động bảo vệ an tồn cho thiết bị 3.2 Relay 3.2.1 Khái niệm Relay hay gọi Rơ – le, công tắc điện từ hoạt động dựa dòng điện tương đối nhỏ bật/tắt dịng điện lớn nhiều Có thể hiểu đơn giản relay địn bẩy thực cơng việc chuyển mạch Khi bật relay dịng điện nhỏ “đòn bẩy” bật giúp cho thiết bị sử dụng dòng điện lớn nhiều so với dòng điện hành Bản chất relay nam châm điện hệ thống tiếp điểm đóng cắt, dễ dàng lắp đặt nhờ vào thiết kế module hóa 3.2.2 Chức năng, nhiệm vụ Relay Relay thực nhiệm vụ thu hẹp khoảng cách cường độ dịng điện mạch điện Với mục đích cho phép dịng điện nhỏ kích hoạt dịng có cường độ lớn nhiều Cơng tắc relay dùng phép thiết bị hay máy lớn sử dụng dòng điện lớn với cường độ nhỏ dòng điện ban đầu Chức relay đa dạng, cụ thể như:  Relay hoạt động giống thiết bị bảo vệ, phát dòng tình trạng q tải hay dịng…  Được dùng để chia tín hiệu đến phận khác hệ thống sơ đồ mạch điện điều khiển  Bảo vệ thiết bị điện tránh bị ảnh hưởng biến động đột ngột cường độ dòng điện  Có tác dụng chuyển mạch dịng điện sang tải khác thơng qua tín hiệu điều khiển  Kiểm sốt hệ thống an tồn cơng nghiệp, ngắt điện gặp cố  Có thể sử dụng vài relay để thực chức đơn giản AND, NOT, OR cho điều khiển khóa liên động an tồn 3.2.3 Relay thời gian Rơ le thời gian hay gọi Timer (bộ định thời) công cụ tạo thời gian trễ cách sử dụng mạch điện tử để điều khiển tiếp điểm rơ le Cấu tạo rơ le thời gian bao gồm: mạch từ nam châm điện, định thời gian, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ khoảng 5A vỏ bảo vệ chân tiếp điểm.  Rơ le thời gian có nhiệm vụ ngắt thiết bị điện có hệ thống khơng sử dụng để tránh lãng phí nguồn lượng khơng cần thiết Nguyên lý làm việc rơ le thời gian ứng dụng việc điều khiển hoạt động mở đóng thiết bị điện như: hệ thống chiếu sáng, quạt thơng gió, máy sưởi, cửa tự động có khả tạo tín hiệu âm thanh, hình ảnh theo chu kỳ định sẵn -Các loại rơ le thời gian Các loại rơ le thời gian phân theo độ trễ theo nguyên tắc làm việc.  -Phân loại theo độ trễ rơ le Trong mạch điều khiển tự động, hai loại rơ le thời gian phổ biến ON Delay OFF Delay -Nguyên lý hoạt động Timer ON Delay Khi cuộn dây cấp điện, đếm thời gian bắt đầu đếm từ đến mốc thời gian mà người dùng đặt trước (số đếm cịn gọi thời gian tích lũy) Theo đó, hẹn thay đổi trạng thái thời gian đặt trước thời gian tích lũy Trường hợp ngừng cấp nguồn điện vào dây, đếm thời gian tích lũy quay tiếp điện trở lại trạng thái ban đầu.  Nguyên tắc làm việc Timer ON Delay (Nguồn: Sưu tầm) -Nguyên lý hoạt động Timer OFF Delay Khi cuộn dây hẹn cấp điện, tiếp điểm thay đổi trạng thái Khi ngừng cấp điện vào cuộn dây, tiếp điểm tức thời trở trạng thái ban đầu tiếp điểm định thời trì trạng thái hoạt động Sau khoảng thời gian đặt trước, tiếp điểm định thời quay lại vị trí ban đầu -Một số ứng dụng rơ le thời gian  Trên thiết bị máy móc: Chuyển đổi máy móc theo chu kì, khởi động động tam giác, quy trình tự động hóa cơng nghiệp.   Các tịa nhà: Kiểm sốt hệ thống chiếu sáng, cửa tự động, rào chắn bãi đậu xe  Hệ thống nước: Điều khiển máy bơm hệ thống tưới tiêu, hệ thống nước tập trung  Khởi động tắt thiết bị máy móc kiểm sốt thời gian Ví dụ: tắt băng tải bị trì hỗn tạm ngừng dây chuyền sản xuất nhà máy  Kích hoạt cảnh báo trường hợp phát lỗi Ví dụ, cho phép đèn nhấp nháy đầu máy toa xe  Đối với hệ thống động điện ô tơ: Rơ le đóng vai trị quan trọng việc đóng ngắt mạch điều khiển điện, bảo vệ điều khiển hoạt động mạch điện động lực Thông thường, để khởi động, động cần sử dụng lượng lớn dòng điện khoảng 250+ amps Đây dòng điện lớn, khơng thể kiểm sốt trực tiếp từ cơng tắc đánh lửa, nên rơ le sử dụng để kích hoạt dịng điện Chương 03 Phân tích mạch, hệ thống thực Mạch điều khiển đóng cắt động khơng động pha: Sơ đồ ngun lí: Hình Mạch điều khiển đóng cắt động khơng động pha Ngun lí hoạt động: Khi nhân ON cuộn dây Contac ko có điện, tiếp điểm phục đóng lại (tiếp điểm thường hở) làm nhiệm vụ tự giữ Khi động có cố (kẹt trục hay tải) lưỡng kim nóng → Tiếp điểm → Động ngừng quay Mạch điều khiển sử dụng relay thời gian: ❖ Sơ đồ ngun lí: Hình Mạch điều khiển sử dụng relay thời gian Nguyên lí hoạt động: Khi nhấn ON cuộn dây K1 K2 có điện Setup TR.TO sau 10s tiếp điểm TR.TO hở → K2 khơng có điện Nhấn OFF tất ngừng hoạt động Mạch dùng relay thời gian ON delay: Sơ đồ nguyên lí: Mạch dùng relay thời gian ON delay Nguyên lí hoạt động: Khi nhấn ON cuộn dây KM1 có điện, khóa K đóng lại => KM2 có điện => động quay Sau 10s, TR.TO đóng => Động quay Nhấn OFF động ngừng Mạch dùng relay thời gian OFF delay: Sơ đồ ngun lí: Hình III.4 Mạch dùng relay thời gian OFF delay Nguyên lí hoạt động: Khi nhấn ON, cuộn dây K1 có điện => tiếp điểm phụ contractor đóng, tiếp điểm contractor đóng tự giữ => động quay Cùng lúc cuộn dây K2 có điện => động quay Khi nhấn OFF, K1 điện => động dừng TR1 điện => TR2 điện dẫn đến tiếp điểm TR.TO sau khoảng thời gian thiết lập hở => K2 điện => Động dừng Dùng PLC cho chương trình nhấn ON cuộn dây M có điện: Sơ đồ ngun lí: Hình Dùng PLC cho chương trình nhấn ON cuộn dây M có điện Ngun lí hoạt động: Nhấn ON Contractor có điện => cuộn dây K có điện => Khóa K đóng => Động chạy Nhấn OFF động ngừng ❖ Sơ đồ mơ CaDe_Simu: Hình III.6 Sơ đồ mơ chương trình nhấn ON cuộn dây M có điện Dùng PLC cho chương trình chạy động cơ: ❖ Sơ đồ ngun lí: Hình III.7 Dùng PLC cho chương trình chạy động ❖ Nguyên lí hoạt động: Nhấn ON CR1 CR2 có điện => Cả động chạy Nhấn OFF tất động ngừng ❖ Sơ đồ mơ CaDe_Simu: Hình III.8 Mô dùng PLC cho chạy động c Dùng PLC cho mạch chạy động cơ: ❖ Sơ đồ ngun lí: Hình III.9 Dùng PLC cho mạch chạy động ❖ Nguyên lí hoạt động: Nhấn ON CR1 có điện => động chạy Sau 10s CR2 có điện => động chạy Nhấn OFF động ngừng ❖ Sơ đồ mô CaDe_Simu: Hình III.10 Mơ dùng PLC cho mạch chạy động Dùng PLC cho mạch dừng động cơ: ❖ Sơ đồ nguyên lí: Hình III.11 Dùng PLC cho mạch dừng động ❖ Nguyên lí hoạt động: Nhấn ON động chạy lúc Nhấn OFF động dừng trước Sau 10s động dừng ❖ Sơ đồ mơ CaDe_Simu: Hình III.12 Mạch mô dùng PLC cho mạch dừng động Chương 4: KẾT LUẬN Kết luận Siemens Sinamics V20 công cụ dễ thực nghiệm giải pháp truyền động đơn giản Qua hình tích hợp biến tần, giúp sử dụng thuận tiện dễ dàng Ngồi ra, cịn tích hợp modun truyền thơng theo tiêu chuẩn USS Modbus RTU nên tích hợp dễ dàng với hệ thống điều khiển  Kết đạt được: Hiểu kết nối động với biến tần ứng dụng PLC công nghiệp Biết cách đọc tài liệu thiết bị để cài đặt biến tần lập trình phần mềm Thực ứng dụng biến tần PLC  Ưu điểm Thiết bị nhỏ gọn dễ dàng thực kết nối Dễ sử dụng cho ứng dụng Khả đáp ứng linh hoạt ứng dụng thích hợp sử dụng nhiều lĩnh vực  Nhược điểm Do lần đầu tiếp xúc với biến tần nên hiệu thực nghiệm ứng dụng thực hành chưa cao Dụng cụ thiết bị có nhiều trục trặc ảnh hưởng đến việc hành gián đoạn Kiến nghị: Đưa ứng dụng biến tần PLC vào học tập rộng rãi đến sinh viên ngành điện tử Có thêm nhiều hội để tiếp xúc với thực nghiệm ngành TÀI LIỆU THAM KHẢO Tìm hiểu hình LCD tài liệu tham khảo Internet từ https://uniduc.com/vi/blog/man-hinh-lcd Tìm hiểu Arduino tài liệu tham khảo từ Youtube https://www.youtube.com/watch?v=wc1OKlqnyhc&t=303s Mạch cảm biến âm điều khiển đèn với arduino đơn giản, tài liệu tham khảo Internet từ https://arduinokit.vn/bat-tat-den-bang-tieng-vo-tay-sudung-arduino/ Tìm hiểu mạch sử dụng cảm biến tài liệu tham khảo Youtube từ https://www.youtube.com/watch?v=5MT7rNxRVsc&t=553s Tìm hiểu cách viết code Arduino tài liệu tham khảo từ Youtube https://www.youtube.com/watch?v=PvFyaAxM2tE 77 ... tác, Biến tần SINAMICS V20? ?là dòng biến tần hạ sản xuất phát triển Siemens (trong đó: SINAMICS thương hiệu biến tần Siemens V20 tên dịng/ nhóm sản phẩm biến tần phân khúc) Biến tần SINAMICS V20. .. cứu Biến tần PLC Contactor Relay 1.4 Phương pháp nghiên cứu Đầu tiên tìm hiểu khái quát lý thuyết, nguyên lý hoạt động biến tần PLC mạch điện áp dụng biến tần PLC thực tế Sau tiến hành tìm hiểu. .. KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ CHUYÊN ĐỀ Họ tên sinh viên: Đậu Thị Mỹ MSSV: 1953020090 Lớp: 19ĐHĐT01 Nhiệm vụ đồ án Tìm hiểu mạch điện học, tìm hiểu PLC S7 1200, biến tần