ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 2 ĐỀ TÀI Nghiên cứu, ứng dụng PLC S7 1200 và HMI trong điều khiển giám sát dòng điện,điện áp và dung lượng nạp ắc quy 1 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày T[.]
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐỀ TÀI: Nghiên cứu, ứng dụng PLC S7-1200 HMI điều khiển giám sát dòng điện,điện áp dung lượng nạp ắc quy NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2021 Giáo viên hướng dẫn Contents Chương TÔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN, ẮC QUY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NẠP ẮC QUY 1Tổng quan xe điện 1.2 Giới thiệu chung acquy 1.2.1 Thông số acquy .9 1.2.2 Acquy axit chì .16 1.2.3 Acquy niken 21 1.2.4 Acquy natri 27 1.2.5 Acquy lithium 32 1.2.6 Acquy khơng khí kim loại 33 1.3 Các đặc tính acquy 36 1.3.1 Sức điện động acquy 36 1.3.2 Dung lượng phóng acquy .37 1.3.3 Dung lượng nạp acquy 37 1.3.4 Đặc tính phóng acquy 37 1.3.5 Đặc tính nạp acquy .39 1.4 Các phương pháp nạp ắc quy .40 1.4.1 Nạp với dịng điện khơng đổi 40 1.4.2 Nạp với điện áp nạp không đổi 42 1.4.3 Phương pháp nạp dòng áp 42 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PLC S7-1200 VÀ HMI 2.1 Giới thiệu chung S7-1200 .44 2.2 Các module hệ PLC S7-1200 44 2.2.1 Giới thiệu module CPU 44 2.2.2 Signal board PLC SIMATIC S7-1200 45 2.2.3 Module xuất nhập tín hiệu số .46 2.2.4 Module xuất nhập tín hiệu tương tự 47 2.3 Làm việc với phần mềm TIA Portal 48 2.3.1 Giới thiệu SIMATIC STEP Basic – tích hợp lập trình PLC 48 2.3.2 Kết nối qua giao thức TCP/IP .48 2.3.3 Cách tạo Project 48 2.3.4 TAG PLC/TAG local 52 2.3.5 Đổ chương trình xuống CPU 55 2.3.6 Giám sát thực chương trình 56 2.4 Kỹ thuật lập trình 58 2.4.1 Vịng qt chương trình 58 2.4.2 Cấu trúc lập trình 58 2.4.3 Khối tổ chức OB–OGANIZATION BLOCKS 58 2.4.4 Hàm chức năng–FUNCTION .59 2.5 Giới thiệu tập lệnh 60 2.5.1 Bit logic (tập lệnh tiếp điểm) 60 2.5.2 Sử dụng Timer .63 2.5.3 Sử dụng counte .66 2.5.4 Các lệnh khác 66 2.5.5 Toán học 67 2.5.6 Toán tử word logic 70 2.5.7 Lệnh di chuyển xoay vòng 71 2.5.8 Các lệnh định tỉ lệ chuẩn hóa 72 2.5.9 Tập lệch PI 72 2.6 Khái niệm HMI 73 2.6.1 Các thành phần HMI truyền thống 73 2.6.2 Các thiết bị HMI đại 74 2.6.3 Các thành phần HMI 74 2.6.4 Quy trình xây dựng hệ thống 75 2.7 Màn hình HMI Kinco MT4414TE .76 2.7.1 Giới thiệu 76 2.7.2 Các thông số 76 2.8 Làm việc với phần mềm Kinco HMIware 77 2.8.1 Giới thiệu phần mềm Kinco HMIware .77 2.8.2 Cách tạo project 77 2.8.3 Làm việc với hình HMI .79 2.8.4 Đổ chương trình xuống HMI 82 2.9 Giao tiếp phần mềm Kinco HMIware 86 Chương CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ,XÂY DỰNG GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT DÒNG ĐIỆN ĐIỆN ÁP VÀ DUNG LƯỢNG NẠP ẮC QUY 3.1 Lưu đồ thuật toán 89 3.2 Chương trình điều khiển PLC s7-1200 90 3.2.1 Bảng symbol .90 3.2.2 Chương trình điều khiển .90 3.3 Thiết kế hình hiển thị HMI 94 3.4 Các module kết nối thực tế 97 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI .99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 Chương TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN, ẮC QUY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NẠP ẮC QUY 1Tổng quan xe điện Xe điện xe sử dụng một động điện để dẫn động thay một động đốt Xe điện biết đến xe không gây ô nhiễm (Zero Emission Vehicle) Trong năm gần đây, xe điện ý nhiều mà vấn đề môi trường ngày quan tâm Lịch sử Chiếc xe điện chế tạo vào năm 1881 kỹ sư người Pháp Gustave Trouve Nó xe đạp ba bánh trang bị motor điện chiều công suất 0.1 hp cung cấp điện ắc quy chì-acid Trọng lượng toàn xe người lái khoảng 160 kg Chiếc xe giống với xe chế tạo vào năm 1883 hai giáo sư người Anh.11 Sự kiện không thu hút nhiều ý cộng đồng kỹ thuật khơng đủ hồn thiện để hồn tồn thay cho xe kéo ngựa Nó đạt tốc độ 15 km/h phạm vi 16 km, khơng làm hài lịng nhu cầu khách hàng Năm 1864 đua từ Paris đến Rouen làm thay đổi tất cả: quãng đường dài 1135 km chạy thời gian 48 53 phút với tốc độ trung bình 23.3 km/h Tốc độ vượt xa tốc độ đạt xe kéo ngựa Cơng chúng bắt đầu quan tâm tới xe không ngựa kéo ô tô theo cách gọi 20 năm sau kỷ nguyên mà xe điện cạnh tranh với động xăng Ở Mỹ, nơi khơng có nhiều đường trải nhựa vài thành phố, phạm vi hoạt động xe điện khơng có vấn đề Tuy nhiên, châu Âu, tăng lên nhanh chóng đường lát nhựa làm động xăng ưa chuộng Chiếc xe điện thương mại Morris Salom’s Electroboat Xe sử dụng taxi thành phố New York công ty phát minh chế tạo Xe điện Electroboat chứng tỏ có nhiều ưu điểm so với xe kéo ngựa, giá mua cao (khoảng $3000 so với $1200) Nó sử dụng tay số với khoảng thời gian nạp lại 90 phút Nó dẫn động motor có cơng suất 1.5 hp, đạt tốc độ tối đa cho phép 32 km/h dải hoạt động 40 km Tiến kỹ thuật quan trọng kỷ nguyên phát minh phanh nạp lại kỹ sư người Pháp M.A Darracq xe hai chỗ ngồi năm 1897 Phương pháp cho phép thu hồi lại động xe phanh nạp lại cho ắc quy, điều làm nâng cao hiệu dẫn động xe Đó đóng góp quan trọng cho công nghệ xe điện xe lai điện cung cấp hiệu suất lượng cao phương tiện khác di chuyển thành phố Thêm vào đó, số xe điện quan trọng thời kỳ xe đạt tới 100 km/h Chiếc xe có tên "La Jamais Contente" người Pháp khác tên Camille Jenatzy làm Chú ý hãng xe Studebaker Oldsmobile bắt đầu kinh doanh việc sản xuất xe điện Khi ô tô sử dụng động xăng trở nên mạnh hơn, linh hoạt tất dễ dàng sử dụng xe điện bắt đầu biến Chi phí cao bất lợi xe điện, hiệu suất phạm vi hoạt động cho phép chúng thật làm suy yếu chúng trình cạnh tranh với xe chạy xăng chủng loại Những xe điện thương mại đáng ý cuối mắt khoảng năm 1905 Suốt gần 60 năm, có xe điện bán xe phục vụ môn thể thao đánh gôn xe giao hàng Năm 1945, ba nhà nghiên cứu Bell Laboratories phát minh thiết bị mà cách mạng hố giới điện điện tử: Transistor Nó nhanh chóng thay ống chân khơng sau thyristor phát minh, thiết bị cho phép điều khiển dòng điện cao với điện cao Điều cho phép thực khả thi việc điều chỉnh công suất cung cấp cho motor điện mà không dùng biến trở có hiệu suất thấp, cho phép chạy motor AC tần số thay đổi Năm 1966, General Motors (GM) chế tạo Electrovan, dẫn động motor điện cung cấp điện nhờ vào chuyển đổi có sử dụng thyristor Chiếc xe điện đặc biệt thời kỳ Lunar Roving, nhà du hành vũ trụ Apollo sử dụng Mặt Trăng Tổng thể xe cân nặng 209 kg mang trọng tải 490 kg Phạm vi hoạt động vòng 65 km Tuy nhiên, thiết kế xe ngồi trái đất quan tâm mặt đất Sự thiếu khơng khí, trọng lực thấp mặt trăng, tốc độ thấp khiến kỹ sư dễ dàng chế tạo với dải hoạt động mở rộng điều kiện kỹ thuật hạn chế Trong năm 1960 1970, quan ngại môi trường thúc đẩy vài nghiên cứu xe điện Tuy nhiên, có tiến kỹ thuật chế tạo ắc quy điện tử công suất hiệu suất phạm vi hoạt động cản trở lớn Kỷ nguyên xe điện đại lên đến đỉnh điểm thập niên 80 năm đầu thập niên 90 với mắt vài xe hãng GM với EV1 PSA với 106 Electric Mặc dù xe điện đại diện cho thành tựu cao nhất, đặc biệt so sánh với trước rõ ràng năm đầu thập niên 90, xe điện cạnh tranh với xe chạy xăng phạm vi hoạt động Một lý lượng ắc quy chứa điện cực kim loại, nặng động xăng có cơng suất Cơng nghiệp ô tô từ bỏ xe điện để mở đường cho nghiên cứu xe lai điện Một vài năm phát triển có dây chuyền sản xuất hàng loạt mà xe điện trước chưa có Trong tình hình phát triển xe điện vậy, cơng nghệ ắc quy yếu lớn ngăn cản đường tiến vào thị trường xe điện Sự đầu tư cố gắng to lớn đưa vào nghiên cứu ắc quy với mục đích nhằm cải thiện hiệu suất để phù hợp với yêu cầu xe điện Nhưng thật khơng may, q trình phát triển gặp nhiều giới hạn Tính hoạt động không đáp ứng kịp yêu cầu, đặc biệt lượng điện dự trữ đơn vị khối lượng thể tích Nguồn lượng điện dự trữ hạn hẹp ắc quy cho phép xe điện có vài ứng dụng đặc biệt, chẳng hạn sân bay, nhà ga xe lửa, tuyến đường phân phối thư xe golf…Thực tế, nghiên cứu bản12 cho thấy xe điện khơng thách thức xe chạy nhiên liệu lỏng chí với nguồn lượng ắc quy khả quan Vì thế, năm gần đây, nghiên cứu công nghệ ô tô tiên tiến quay sang xe lai điện xe dùng pin nhiên liệu Động điện Là loại động chuyển từ điện sang Chúng sử dụng rộng rãi tại,dùng thiết bị dân dụng thiết bị chuyên dụng Nó nguồn tạo lượng nên tương lai thay loại động đốt.động điện thường dùng xe điện, máy bơm nước, tơ, khí Nó hoạt động tiếp điện cho dây quấn stato động tạo nên từ trường quay quét qua dây quấn roto làm suất sức điện động dòng cảm ứng từ kéo roto quay theo chiều từ trường với tốc độ n