1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp

24 1K 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 24
Dung lượng 0,97 MB

Nội dung

Giới thiệu tổng quan về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của PLC dòng S7-200. ứng dụng rộng rãi trong ngành tự động hóa điện tử và cơ khí ứng dụng. 3.1. Điều khiển tự động xe cấp phôi 3.2. Kiểm tra và phân loại chi tiết dạng thanh theo chiều dài33.2.1. Mô tả hệ thống33.2.2. Lập trình điều khiển43.3. Điều khiển robot cấp phôi tự động cho máy công cụ43.3.1. Mô tả hệ thống43.3.2. Lập trình điều khiển53.4. Điều khiển ga ra ô tô tự động53.4.1. Mô tả hệ thống53.4.2. Lập trình điều khiển63.5. Điều khiển máy trộn sơn (chất lỏng)83.5.1. Mô tả hệ thống83.5.2. Lập trình điều khiển93.6. Điều khiển tay máy gắp chi tiết123.6.1. Mô tả hệ thống123.6.2. Lập trình điều khiển123.7. Điều khiển hệ thống thuỷ lực của máy đột lỗ133.7.1. Mô tả hệ thống133.7.2. Lập trình điều khiển143.8. Điều khiển băng chuyền đóng chai173.8.1. Mô tả hệ thống173.8.2. Lập trình điều khiển173.9. Bài tập điều khiển ba xi lanh193.9.1. Mô tả hệ thống193.9.2. Lập trình điều khiển193.10. Điều khiển một xi lanh thuỷ lực213.10.1. Mô tả hệ thống213.10.2. Lập trình điều khiển213.11. Điều khiển hệ thống xi lanh thuỷ lực và động cơ thuỷ lực233.11.1. Mô tả hệ thống233.11.2. Lập trình điều khiển23

Trang 1

1

Chương III Các ứng dụng của PLC 2

3.1 Điều khiển tự động xe cấp phôi 2

3.1.1 Mô tả hệ thống xe cấp phôi tự động 2

3.1.2 Lập trình điều khiển 2

3.2 Kiểm tra và phân loại chi tiết dạng thanh theo chiều dài 3

3.2.1 Mô tả hệ thống 3

3.2.2 Lập trình điều khiển 4

3.3 Điều khiển robot cấp phôi tự động cho máy công cụ 4

3.3.1 Mô tả hệ thống 4

3.3.2 Lập trình điều khiển 5

3.4 Điều khiển ga ra ô tô tự động 5

3.4.1 Mô tả hệ thống 5

3.4.2 Lập trình điều khiển 6

3.5 Điều khiển máy trộn sơn (chất lỏng) 8

3.5.1 Mô tả hệ thống 8

3.5.2 Lập trình điều khiển 9

3.6 Điều khiển tay máy gắp chi tiết 12

3.6.1 Mô tả hệ thống 12

3.6.2 Lập trình điều khiển 12

3.7 Điều khiển hệ thống thuỷ lực của máy đột lỗ 13

3.7.1 Mô tả hệ thống 13

3.7.2 Lập trình điều khiển 14

3.8 Điều khiển băng chuyền đóng chai 17

3.8.1 Mô tả hệ thống 17

3.8.2 Lập trình điều khiển 17

3.9 Bài tập điều khiển ba xi lanh 19

3.9.1 Mô tả hệ thống 19

3.9.2 Lập trình điều khiển 19

3.10 Điều khiển một xi lanh thuỷ lực 21

3.10.1 Mô tả hệ thống 21

3.10.2 Lập trình điều khiển 21

3.11 Điều khiển hệ thống xi lanh thuỷ lực và động cơ thuỷ lực 22

3.11.1 Mô tả hệ thống 22

3.11.2 Lập trình điều khiển 23

Trang 2

Chương III Các ứng dụng của PLC 3.1 Điều khiển tự động xe cấp phôi

3.1.1 Mô tả hệ thống xe cấp phôi tự động

Trong công nghiệp ta hay gặp vấn đề cần điều khiển xe cấp phôi điều khiển tự động AGV (Automated Guided Vehicle) trong các phân xưởng M ột ví dụ đơn giản là ta cần điều khiển xe giữa hai điểm A và B (hình 3.1) Các điểm này được xác định bởi các các công tắc mini M1 và M2 Xe được điều khiển bằng hai nút ấn P1 và P2

Rơle R1 điều khiển xe chạy từ A đến B - Q0.0

Rơle R2 điều khiển xe chạy từ B đến A - Q0.1

Trang 3

3

Ch−ơng trình điều khiển viết theo ngôn ngữ LAD:

3.2 Kiểm tra và phân loại chi tiết dạng thanh theo chiều dài

3.2.1 Mô tả hệ thống

Một sản phẩm cơ khí dạng thanh sản xuất trên dây chuyền tự động đ−ợc chuyển ra trên băng tải Chiều dài của sản phẩm không đ−ợc v− ợt qua kích th− ớc L H ệ thống phân

Trang 4

loại sản phẩm (hình 3.2) bao gồm băng tải, hai cảm biến quang điện đặt cách nhau một khoảng đúng bằng L Các cảm biến này gồm một đầu phát sáng và một đầu thu Đầu ra của các cảm biến quang điện này là tín hiệu điện áp tương ứng với m ức lô gíc 0 hay 1, khi có sản phẩm đi qua giữa chúng và các đầu phát Phía sau cảm biến thứ hai là một cửa xả, điều khiển bằng động cơ M Nếu thanh sản phẩm nào dài hơn L, động cơ phải được kích hoạt để thanh sản phẩm đó rơi xuống Nếu sản phẩm không dài hơn L, động cơ M không hoạt động

và để sản phẩm đi qua Một khi thanh sản phẩm đã rơi, động cơ M được tắt và cửa xả đư ợc

đóng lại và hệ thống lại sẵn sàng cho chọn sản phẩm tiếp theo Khoảng cách giữa các thanh sản phẩm để lựa chọn, phải đảm bảo được điều kiện là chỉ có 1 thanh đi vào vùng k iểm tra mỗi lần Vấn đề ở đây là thiết kế hệ thống điều khiển lô gíc, mà đầu vào của nó là các đầu ra

từ cảm biến X1 và X2 và đầu ra Z kích hoạt động cơ M

Hình 3.2 Hệ thống phân loại sản phẩm

Như vậy ta thấy rằng khi khởi động hệ thống thì X

1= 0 và X2= 0 Nếu sản phẩm đi qua các cảm biến thì có thể X1= 1, sau đó X2= 1 Nếu X1= 1 khi X2 chuyển từ 0 thành 1, thì sản phẩm này đã dài hơn yêu cầu Động cơ dừng khi X2=0

Thuật giải như sau: nếu X1.X2 = 1, khởi động động cơ mở cửa xả Nếu X1.X2 = 0 băng tải cho thanh chi tiết đi qua

Trang 5

5

Hình 3.3 Sơ đồ robot cấp phôi tự động

Robot cấp phôi vào máy CNC và lấy chi tiết từ máy CNC ra băng tải Khi phôi chạy trên băng tải, chạm vào cảm biến tiếp xúc MS1, cảm biến mã vạch C1/R1 sẽ quét để nhận dạng phôi Nếu đúng chi tiết yêu cầu, tấm chắn R4 sẽ được đẩy ra để dừng phôi lại R ô bốt

sẽ kẹp phôi và gá vào máy nếu máy đang ở trạng thái không làm việc Ngược lại, rô bốt phải chờ để tháo chi tiết đã gia công xong từ máy CNC ra băng tải

3.3.2 Lập trình điều khiển

Các thành phần của hệ thống điều khiển gồm:

điều khiển của ga ra sẽ điều khiển các hoạt động sau:

1 Đóng và mở ba rie vào Ba rie vào sẽ mở nếu trong ga ra có ít hơn 10 xe (đèn xanh

sáng) và cảm biến S1 = 1, báo có xe vào trước ba ri e Khi xe đi qua ba rie sẽ đóng lại nếu cảm biến S2 chuyển trạng thái từ 1 sang 0

2 Đóng và mở ba rie ra Ba rie ra sẽ mở nếu S5 bật và S3 chuyển trạng thái từ 0 sang

1 Và ba rie ra đóng lại khi S4 chuyển từ trạng thái 1 sang 0, báo xe đã đi qua

3 Báo còn chỗ trống Trên đầu vào của ga ra nếu đèn xanh bật, báo hiệu ga ra đang

Trang 6

còn chỗ Nếu trên đầu vào có đèn đỏ, báo hiệu ga ra đã đầy

Hệ thống điều khiển có các đầu vào sau:

- Nút khởi động M: từ khi nguồn được cấp vào PL C , không có m ột xe nào đư ợc vào hay ra khi chưa ấn nút này (nghĩa là hệ thống chưa làm việc)

- Nút tạm dừng P: nếu nút này được bật, không xe nào đư ợc vào hay ra khi chư a ấn lại nút M Trường hợp cả hai nút P và M ấn đồng thời, thì nút P được ư u tiên

- Nút ấn R: để đặt lại số của bộ đếm xe khi PLC được bật lên

Các hàm lô gíc tương ứng với các chức năng của hệ thống điều khiển gồm :

Do cần sử dụng bộ đếm, cho nên ta phải sử dụng các biến trung gian để tạo xung và tạo các mạch duy trì các trạng thái của các biến vào Trong chương trình này sử dụng 6 biến

Trang 7

7 trung gian từ IR0 đến IR6 (6 rơ le nội ở vùng nhớ M)

Chương trình PL C bằng ngôn ngữ ngôn ngữ L A D :

Trang 8

3.5 Điều khiển máy trộn sơn (chất lỏng)

3.5.1 Mô tả hệ thống

Sơ đồ hệ thống máy trộn sơn thể hiện tren hình 3.5

Hình 3.5 Máy trộn chất lỏng

Hoạt động của hệ thống:

Bước 1: Bơm loại sơn thứ nhất và thứ hai vào bỡnh

Bước 2: Giỏm sỏt mức cao của sơn trong bỡnh

Bước 3: Duy trỡ trạng thỏi cỏc bơm ở chế độ mở

Bước 4: Bắt đầu trộn và gia nhiệt: Khởi động động cơ trộn và mở van hơi nước

Trang 9

Xác định tín hiệu vào ra:

Tín hiệu vào gồm: nút start và stop của bơm 1; nút start và stop của bơm 2; công tắc mức cao; công tắc mức thấp;

Tín hiệu ra gồm: bơm 1 và bơm 2; van hơi; van xả và bơm xả

Bảng địa chỉ hình thức như sau:

Chương trình theo STL:

Trang 11

11

Chương trình LAD:

Trang 12

3.6 Điều khiển tay máy gắp chi tiết

3.6.1 Mô tả hệ thống

Tay máy được điều khiển bằng PLC vμ cơ cấu tác động bằng xi lanh khí nén Viết chương trình điều khiển tay máy trên cơ sở điều khiển các van điện từ sao cho tay máy gắp chi tiết theo đúng chu trình yêu cầu Trạng thái ban đầu của tay máy lμ ở vị trí giớ i h ạn trên LS1, tay máy mở không có chi tiết Nhấn nút DK để hệ thống sẵn sàng làm việc Nhấn nút START, tay máy đi xuống Khi tay máy chạm vμo giớ i hạn d- ớ i (LS2) cắt quá trình đi xuống, đồng thời tay máy gắp chi tiết vμ đổi trạng thái đi lên NHư vậy khi đi lên, tay máy với trạng thái có chi tiết Nếu chạm vμo giớ i hạn trên LS1, thì dừng đi lên, đổi trạng thái đi sang phải Nếu chạm vμo giớ i hạn phải (LS3) thì dừng sang phải, đổi trạng thái đi xuống Nếu chạm vμo giớ i hạn d- ớ i (LS4) thì dừng xuống, nhả chi tiết, đổi trạng thái đi lên (với trạng thái không có chi tiết) Nếu chạm vμo giớ i hạn trên (LS3) thì dừng lên, đổi trạng thái sang trái Nếu chạm vμo giớ i hạn trái (LS1) thì dừng sang trái, kết thúc một chu trình Một chu trình mới được bắt đầu nếu ta nhấn lại START

Hình 3.6 Sơ đồ tay máy gắp chi tiết

3.6.2 Lập trình điều khiển

Sau khi lập được thuật giải, chúng ta lựa chọn các thiết bị điều khiển tối ưu Tiếp theo phân phối đầu vào/ra cũng như lập bảng địa chỉ hình thức Bước tiếp theo lμ viết ch- ơng trình dựa trên các thông tin vμ yêu cầu của hệ thống điều khi ển

Bảng địa chỉ hình thức:

Trang 13

13

Chương trình điều khiển theo LAD:

3.7 Điều khiển hệ thống thuỷ lực của máy đột lỗ

3.7.1 Mô tả hệ thống

Hệ thống thuỷ lực (hình 3.7a) gồm 2 xi lanh: punching xylanh làm việc ở áp suất 3500kPa và positioning xylanh làm việc ở áp suất 2800 kPa

Trong hệ thống còn có hai công tắc lân cận PX1, PX2 (công tắc từ); 2 công tắc hành

Trang 14

trình LS1, LS2; 1 van DV1 có hai vị trí (DV1_SOLA), hồi vị bằng lò xo; 1 van DV2 ba vị trí với hai cuộn hút (solenoid DV2_SOLA và DV2_SOLB Điều khiển tốc độ định vị là cụm van một chiều và van tiết lưu Để có áp suất 3500kPa ta sử dụng bơm, van an toàn; van hạ áp

2800 kPa

Hoạt động của máy như sau: Khi mở máy (ấn nút START_PB1) xi lanh punching tiến vào đột lỗ Đi hết hành trình nó lùi về nhờ lò xo hồi vị Tiếp theo xi lanh positoning tiến vào phân độ Đi hết hành trình thì dừng lại, chờ xilanh punching tiến vào đột lỗ Khi xi lanh punching lùi về lần thứ hai, xi lanh positioning mới lùi về Máy tự động lặp lại chu trình như trên cho đến khi ấn nút STOP_PB2

Hình 3.7a Hệ thống thuỷ lực máy đột lỗ

Hình 3.7b Kết nối vào/ra của PLC

Trang 17

17

Biểu đồ thời gian thể hiện trên hình 3.7c

Hình 3.7c Biểu đồ thời gian của máy đột lỗ

3.8 Điều khiển băng chuyền đóng chai

3.8.1 Mô tả hệ thống

Xét bài toán điều khiển băng chuyền đóng chai Các chai trên băng chuyền được kiểm tra bảo đảm đong đầy, đã đóng nắp chai và số lượng chai là 4 được đóng thành túi rồi đưa vào thùng chứa Hoạt động điều khiển được yêu cầu là: Nếu chai không đầy sẽ dừng băng chuyền; kích hoạt máy đóng nắp chai vào đúng vị trí; trong thời gian này băng chuyền dừng;

đếm đủ số lượng chai là 4 để kích hoạt máy đóng gói; băng chuyền dừng nếu có chai khác

đến điểm đóng gói; phát âm thanh cảnh báo khi dừng băng chuyền

Việc phát hiện chai đầy hay không có thể do bộ cảm biến quang điện; bộ cảm biến này

được dùng để kích hoạt công tắc dừng băng chuyền, sự hiện diện của chai tại vị trí đóng nắp cũng được kiểm soát nhờ cảm biến quang điện Tín hiệu vào bộ đếm chai cũng xuất phát từ

bộ cảm biến quang điện Các ngõ vào khác có thể là công tắc khởi động và dừng đối với băng chuyền và tín hiệu từ máy đóng chai khi máy đang vận hành, đã nhận đủ 4 chai và chưa nhận thêm chai khác

3.8.2 Lập trình điều khiển

Địa chỉ các ngõ vào/ra:

Nút khởi động START - I0.0

Nút dừng STOP - I0.1

Công tắc cảm biến kiểm tra chai đong đầy - I0.2

Công tắc cảm biến thời gian đóng nắp - I0.3

Công tắc cảm biến đếm số chai - I0.4

Công tắc reset - I0.5

Điều khiển motor chuyển động băng tải - Q2.0

Thiết bị báo động khi băng chuyền dừng - Q2.1

Trang 18

Máy đóng nắp chai làm việc - Q2.2

Máy đóng gói làm việc - Q2.3

Tính thời gian đóng nắp - T37

Đếm số lượng chai - C0

Rơ le nội kích hoạt dừng băng chuyền khi chai không đầy - M0.0

Rơ le nội kích hoạt kết thúc quá trình đóng nắp - M0.1

Chương trình LAD thể hiện dưới đây:

Trang 19

19

3.9 Bài tập điều khiển ba xi lanh

3.9.1 Mô tả hệ thống

Xét hệ thống có ba xi lanh: A, B và C Thứ tự hoạt động của chúng như sau:

Xi lanh A tiến sang phải, sau 4s lùi sang trái; sau 4s xi lanh A dừng, xi lanh B tiến sang phải, sau 4s lùi sang trái; sau 4s xi lanh B dừng; xi lanh C tiến sang phải, sau 4s xi lanh C lùi sang trái, 4s sau xi lanh C dừng

Hệ thống gồm 3 xi lanh, chiều chuyển động của chúng được điều khiển bằng 3 van, mỗi van có 2 cuộn hút (solenoid) Hệ thống còn có 1 nút ấn khởi động Ngoài ra chúng ta cần sử dụng 6 timer loại TON, độ phân giải 100ms và 6 bit nhớ kiểu rơle nội

Trang 21

H×nh 3.10a HÖ thèng thuû lùc mét xi lanh

3.10.2 LËp tr×nh ®iÒu khiÓn

Ph©n phèi ®Çu vµo/ra cho hÖ thèng:

Nót Ên START - I0.0

Nót Ên STOP - I0.1

Trang 22

Chương trình điều khiển dạng LAD:

3.11 Điều khiển hệ thống xi lanh thuỷ lực và động cơ thuỷ lực

3.11.1 Mô tả hệ thống

Hệ thống (hình 3.11) gồm nguồn thuỷ lực, một xi lanh, một động cơ thuỷ lực, một van phân phối điện từ ba vị trí DV2, hai công tắc lân cận từ tính (PX1, PX2), một van phân phối hai vị trí hồi vị bằng lò xo DV1, một sensor PE1 Hoạt động của hệ thống như sau: Khi ấn

Trang 23

23

nút khởi động (START) cuộn hút solenoid DV1-SOL-A làm việc và động cơ thuỷ lực quay

Số vòng quay được cảm biến sensor PE1 đếm Khi bộ đếm đạt 1000, động cơ dừng, xi lanh bắt đầu tiến sang phải gặp công tắc PX1, piston lùi sang trái Cứ như vậy 10 lần Chu trình chuyển động cứ tiếp tục cho đến khi ấn nút STOP

Hình 3.11a Sơ đồ thuỷ lực

3.11.2 Lập trình điều khiển

Hình 3.11.b Sơ đồ kết nối vào/ra với PLC

Phân phối đầu vào/ra cho hệ thống:

Nút ấn START - I0.0

Nút ấn STOP - I0.1

Cảm biến PE1 - I0.2

Kết nối với PLC được thể hiện trên hình 3.11b

Chương trình điều khiển dạng LAD:

Ngày đăng: 13/04/2014, 09:47

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống xe cấp phôi tự động - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống xe cấp phôi tự động (Trang 2)
Hình 3.3. Sơ đồ robot cấp phôi tự động - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Hình 3.3. Sơ đồ robot cấp phôi tự động (Trang 5)
Hình 3.4. Sơ đồ gara ôtô - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Hình 3.4. Sơ đồ gara ôtô (Trang 6)
Sơ đồ hệ thống máy trộn sơn thể hiện tren hình 3.5. - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Sơ đồ h ệ thống máy trộn sơn thể hiện tren hình 3.5 (Trang 8)
Bảng địa chỉ hình thức như sau: - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
ng địa chỉ hình thức như sau: (Trang 9)
Bảng địa chỉ hình thức: - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
ng địa chỉ hình thức: (Trang 12)
Hình 3.7a. Hệ thống thuỷ lực máy đột lỗ - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Hình 3.7a. Hệ thống thuỷ lực máy đột lỗ (Trang 14)
Hình 3.7c. Biểu đồ thời gian của máy đột lỗ - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Hình 3.7c. Biểu đồ thời gian của máy đột lỗ (Trang 17)
Hình 3.10a.  Hệ thống thuỷ lực một xi lanh - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Hình 3.10a. Hệ thống thuỷ lực một xi lanh (Trang 21)
Hình 3.11a. Sơ đồ thuỷ lực - Một số ứng dụng PLC s7-200 trong công nghiệp
Hình 3.11a. Sơ đồ thuỷ lực (Trang 23)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w