LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển nên việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất từ lâu đã không còn xa lạ với con ngƣời Chính vì thế trong công nghiệp, qu tr nh điều[.]
LỜI NÓI ĐẦU Ngày khoa học kỹ thuật ngày phát triển nên việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất từ lâu khơng cịn xa lạ với ngƣời Chính cơng nghiệp, qu tr nh điều khiển l m giảm sức lao động c a ngƣời đóng vai trị quan trọng nâng dần tính đại hóa c a công nghiệp, đẩy công nghiệp từ thô sơ lên công nghiệp đại Khoa học kỹ thuật phát triển kèm với kinh tế c a đất nƣớc phát triển, mang đến văn minh sống c a ngƣời xã hội địi hỏi ứng dụng khoa học phải có tính chuyên nghiệp, mang lại nhiều ƣu điểm tiện lợi sử dụng Cùng với phát triển không ngừng kỹ thuật công nghệ nhƣ địi hỏi ngƣời học phải có tính tƣ cao kết hợp kiến thức kỹ sau học xong modul/môn học với để xây dựng thiết kế tạo cơng nghệ hồn chỉnh mang lại nhiều tiện ích cho đời sống sản xuất phục vụ nhu cầu cơng nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc Sản phẩm đ o tạo cầu nối, gắn kết sở đ o tạo doanh nghiệp, công nghệ đ o tạo thành tố then chốt định thành công c a sở đ o tạo gắn với nhu cầu doanh nghiệp, nhằm mục đích cho ngƣời học tiếp xúc với công nghệ thực tế sau học xong, tơi nghiên cứu s ng kiến kinh nghiệm với đề tài “Xây dựng điều khiển đ đ sử dụng PLC S7-200 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG PHẦN A: MỞ ĐẦU viết s ng kiến Mục tiêu c a s ng kiến 2.1 Mục tiêu chung 22 ục tiêu cụ thể Giới hạn c a s ng kiến Về đối tƣợng nghiên cứu 3.2 Về không gian 3 Về Thời gian PHẦN B: NỘI DUNG CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN XÂY DỰNG C NG NGHỆ ĐÓNG, Ở C NH C NG 1.1 Vai trò v tầm quan trọng c a c nh c ng đời sống 1.2 Ứng dụng c a c nh c ng 1.2.1 C nh c ng sử dụng gia đ nh 1.2.2 Cánh c ng sử dụng c c quan, doanh nghiệp CHƢƠNG 2: TÌ HIỂU NGUYÊN LÝ VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG PH P ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG, Ở C NH C NG 2.1 Mô tả nguyên lý hoạt động c a công nghệ 2.2 Lựa chọn điều khiển 2.2.1 Lựa chọn PLC 2.2.2 Lựa chọn biến tần MicroMaster 440(MM440) – Hãng Siemens 13 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG C NG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐÓNG, Ở C NH C NG S DỤNG P C S7-200 16 3.1 Cơ sở xây dựng chƣơng tr nh điều khiển 16 Chƣơng tr nh điều khiển 16 3.2.1 Phân tích yêu cầu 16 2 Chƣơng tr nh điều khiển 17 3 Sơ đồ kết nối điều khiển CPU P C S7-200, AC/DC/RLY 20 3.2.4 Thiết bị bố trí cánh t 20 3.2.5 Thiết bị bố trí t điện 21 3.2.6 Thuyết minh chƣơng tr nh điều khiển 21 3.2.7 Mơ hình ứng dụng 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25 Kết luận 25 Kiến nghị 26 T I IỆU TH HẢ 27 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ H nh Cấu trúc chung c a P C H nh 2 Cấu trúc nhớ c a S7-200 H nh Vòng quét chƣơng tr nh c a P C H nh Sơ đồ điều khiển PLC S7-200 10 Hình 2.5 PLC S7-200, CPU 224, AC/DC/RLY 10 H nh Sơ đồ chân P C S7-200, CPU 224, AC/DC/RLY 13 H nh Sơ đồ chân biến tần MM440 15 H nh Sơ đồ mạch động lực 17 H nh Sơ đồ mạch điều khiển chế độ không thông qua PLC 17 Bảng C c địa ngõ vào 18 Bảng C c địa ngõ 18 H nh 3 Chƣơng tr nh điều khiển 19 H nh Sơ đồ kết nối điều khiển 20 Hình 3.5 Hình vẽ mặt trƣớc cánh t 21 Hình 3.6 Hình vẽ panel t điện 21 Hình 3.7 Mơ hình mơ ứng dụng 24 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng C c đầu dây điều khiển c a biến tần 440 13 Bảng C c địa ngõ vào 18 Bảng C c địa ngõ 18 PHẦN A: MỞ ĐẦU Lý i i Việc đ o tạo ngƣời lao động có kiến thức kỹ nghề đƣợc toàn xã hội đặc biệt quan tâm nhằm đ p ứng nghiệp công nghiệp hoá, đại ho đất nƣớc tạo lực hoà nhập với thị trƣờng lao động khu vực quốc tế Chính việc nghiên cứu để nâng cao chất lƣợng đào tạo, với việc đ i mới, theo kịp thay đ i công nghệ để phù hợp với tình hình thực tế v ph t huy tƣ cho ngƣời học cách tích cực nhiệm vụ quan trọng c c sở đ o tạo nghề Đối với cơng nghệ đóng, mở c nh c ng c a nhà quan, doanh nghiệp, việc đảm bảo an toàn thuận tiện cho ngƣời v o, c c xe lƣu thông th cịn đảm bảo an ninh, trật để xây dựng lên cơng nghệ đóng, mở c nh c ng, có độ tin cậy cao, chắn, mang lại nhiều phúc lợi cho xã hội lựa chọn công nghệ điều khiển vấn đề quan mang lại nhiều hiệu cao mặt kinh tế, vận h nh đơn giản cho ngƣời sử dụng, dễ dàng bảo trì sửa chữa cần thiết tác giả nghiên cứu s ng kiến kinh nghiệm với đề t i “Xây dựng đ sử dụng PLC S7-200” Sau nghiên cứu s ng kiến kinh nghiệm tác giả thấy cơng nghệ mang lại nhiều tiện ích sử dụng giảm chi phí đầu tƣ nhƣ vận hành s ng kiến sử dụng nhiều thiết bị kh c để l m cho qu tr nh điều khiển có độ tin cậy cao, xong thơng qua thực tiễn để đảm bảo độ tin cậy, an toàn giá thành rẻ nhƣ vận hành dễ dàng sử dụng lập tr nh P C S7-200 c a hãng Siemens mang lại nhiều ƣu điểm sử dụng, s ng kiến tác giả lựa chọn điều khiển lập tr nh P C c a hãng Siemens để “Xây dựng điề iể đ đ sử dụng PLC S7-200” theo tiêu chuẩn kỹ nghề Trƣờng Cao đẳng nghề Hà Nam Mụ iê ủ i 2.1 Mụ iê chung Xây dựng cơng nghệ điều khiển đóng, mở c nh c ng sử dụng P C S7-200 theo tiêu chuẩn kỹ nghề 2.2 Mụ iê ụ ể Để ho n th nh mục tiêu trên, s ng kiến kinh nghiệm tập trung vào tiêu cụ thể sau sau: - ục tiêu 1: Nghiên cứu sở lý luận kiến thức kỹ c a môn học/mođun theo tiêu chuẩn kỹ nghề - ục tiêu 2: Nghiên cứu, phân tích nội dung chƣơng tr nh đ o tạo tiêu chuẩn kỹ nghề Điện công nghiệp - ục tiêu 3: Xây dựng cơng nghệ điều khiển động đóng, mở c nh c ng sử dụng PLC S7-200 ục tiêu 4: Lắp đặt vận hành hệ thống điều khiển i i ủ i 3.1 Về đối tƣợng nghiên cứu: Xây dựng cơng nghệ điều khiển động đóng, mở c nh c ng sử dụng P C S7-200 nghề Điện công nghiệp theo tiêu chuẩn kỹ nghề Về không gian L c c môđun/môn học P C bản, trang bị điện I, trang bị điện II, truyền động điện tr nh độ Trung cấp v Cao đẳng nghề chƣơng tr nh dạy nghề Điện công nghiệp T ng hợp số liệu c a trình thử nghiệm để sở xây dựng cơng nghệ điều khiển Lắp đặt vận hành hệ thống điều kiện thực tế c c địa điểm nhƣ c ng c c nh m y, c c bệnh viện, c c trƣờng học mang lại tính khả thi cao 3 Về Thời gian Học sinh, sinh viên nghiên cứu từ học k thứ c a năm học thứ 2, tr nh độ đ o tạo trung cấp v cao đẳng nghề chƣơng tr nh dạy nghề điện công nghiệp PHẦN B: NỘI DUNG CHƯƠN 1.1 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN XÂY DỰN N H ĐÓN MỞ C NH C N C N Vai trò v tầm quan trọng c a c nh c ng đời sống Việc đóng, mở c nh c ng mang lại nhiều lợi ích cơng t c quản l , giúp hệ thống an ninh đƣợc kiểm so t chặt chẽ hơn, đảm bảo an to n cho c c nh m y, c c bệnh viện, c c trƣờng học Việc đóng mở c nh c ng l trợ th đắc lực c a nhân viên bảo vệ việc kiểm so t c c hoạt động v o v bảo vệ t i sản cho c c đơn vị * Đóng, mở c ng giúp kiểm so t c c hoạt động v o c ch chặt chẽ Khi ngƣời v xe cộ v o c ng c a c c nh m y, c c bệnh viện hay c c trƣờng học…Nếu không đƣợc kiểm so t kỹ c ng gây nên t nh trạng ùn tắc, trật tự an to n, dẫn tới trộm cắp, gây tai nạn Nếu ngƣời v xe cộ di chuyển lộn xộn v với tốc độ nhanh th qua c ng phải giảm tốc độ v di chuyển theo trật tự định, v việc đóng mở c ng giúp cho quản l c c hoạt động v o thêm chặt chẽ * Bảo vệ an to n, hạn chế trộm cắp Đây l lợi ích lớn m c ng c a ngơi nh mang lại Trong c c doanh nghiệp, c c bệnh viện hay trƣờng học khơng có xe c a c c nhân viên, công nhân hay học sinh v o m cịn có xe chở h ng hóa, xe chở bệnh nhân hay xe c a kh ch đến liên hệ công t c với quan…nếu c c đơn vị có c nh c ng hoạt động khơng có độ tin cậy v linh hoạt, gây khó khăn việc đóng mở th việc c c loại xe n y tự v o gây an to n v dẫn tới trộm cắp n o * Đóng mở c nh c ng cịn giúp phân luồng giao thơng Tại c c doanh nghiệp, bệnh viện hay trƣờng học việc kiểm so t t nh trạng v o c a ngƣời gặp khó khăn, gây trật tự, không đảm bảo an to n giao thông v cần phải phân luồng c c hƣớng cho c c c ng v o kh c nhau, có c ng đƣợc phép v o, có c ng đƣợc phép hay có c ng d nh cho nhân viên đơn vị, có c ng lại d nh cho kh ch đến liên hệ công t c… V để giúp ngƣời sử dụng đóng mở c ng kịp thời, tiện lợi, chế độ hoạt động linh hoạt, tin cậy, n định, giảm sức lao động c a ngƣời mang lại nhiều tiện ích v hiệu kinh tế cao, t c giả viết s ng kiến kinh nghiệm với đề t i xây dựng công nghệ điều khiển động đóng mở c nh c ng, với mục đích gắn kết chƣơng tr nh c a sở đ o tạo với doanh nghiệp, nâng cao chất lƣợng đ o tạo mong muốn mang lại khối kiến thức kỹ nghề t ng hợp cho học sinh sau học xong c c mô đun/môn học Nghề điện công nghiệp Trƣờng Cao đẳng nghề Hà Nam 1.2 Ứng dụng c a c nh c ng 1.2.1 C nh c ng sử dụng gia đ nh hi công nghệ điều khiển chƣa ph t triển, c c hộ gia đ nh thƣờng dùng đóng, mở c ng tay, gây nên thời gian tốn sức lao động c a ngƣời Ngày việc đóng mở c ng đơn giản, thuận tiện, linh hoạt nhiều, gắn thêm thiết bị điều khiển v động điện Việc ứng dụng cơng nghệ điều khiển đóng, mở c ng mang tới thuận tiện ngày đƣợc sử dụng ph biến hộ gia đ nh 1.2.2 Cánh c ng sử dụng c c quan, doanh nghiệp C ng c c quan đơn vị, c c nh m y hay c c doanh nghiệp cơng trình quan trọng góp phần đảm bảo an to n giao thông, tăng cƣờng an ninh, giúp quản l chặt trẽ v o Ngồi c ng cịn tơn lên vẻ sang trọng, mặt c a toàn thể quan đơn vị, doanh nghiệp Hệ thống đóng mở c nh c ng với công nghệ đại mang tới nhiều lợi ích cho ngƣời sử dụng Trong c c quan đơn vị, c c nh may hay c c doanh nghiệp để đảm bảo nhu cầu sử dụng nhƣ lƣu thông qua lại c a ngƣời v phƣơng tiện th ngo i c ng cịn đƣợc thiết kế thêm c c c ng phụ C nh c ng th có nhiều hãng sản xuất v có nhiều loại kh c nhau, xong thơng thƣờng có cơng nghệ điều khiển đóng, mở Việc vận h nh đơn giản, dễ thay v sửa chữa l mục tiêu m s ng kiến n y t c giả đề cập tới CHƯƠN 2: TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠN ĐIỀU KHIỂN ĐÓN MỞ C NH C N 2.1 Mô tả nguyên lý ho PH P đ ng cơng Cơng nghệ đóng mở c nh c ng đƣợc điều khiển động không đồng xoay chiều v hoạt động thông qua chế độ nhƣ sau: Chế độ hoạt động điều khiển thông qua biến tần v P C Chế độ hoạt động điều khiển thông qua biến tần Chế độ nhả hộp số dùng trƣờng hợp nguồn điện cấp cho phận điều khiển v động cơ, s ng kiến n y t c giả xin phép không đề cập tới chế độ n y Để ngƣời sử dụng phân biệt đƣợc chế độ điều khiển thông qua P C th t c giả đƣa phƣơng ph p dùng cơng tắc xoay vị trí, xoay sang tr i l chế độ điều khiển thông qua biến tần, xoay sang phải l chế độ điều khiển thông qua P C v biến tần Chế độ điều khiển thông qua P C v biến tần hoạt động nhƣ sau: hi xoay công tắc sang phải, ấn nút N1, động hoạt động, kéo c nh c ng mở ra, c nh c ng tới hạn vị mở th động kéo c nh c ng tự dừng, ấn nút N2 động hoạt động quay theo chiều ngƣợc lại kéo c nh c ng đóng v o, đóng hết hạn vị đóng động kéo c nh c ng tự động dừng lại Trong qu tr nh động kéo c nh c ng đóng v o hay mở ra, muốn động dừng th ấn nút FF Chế độ điều khiển thông biến tần hoạt động nhƣ sau: Trong trƣờng hợp điều khiển P C bị hỏng th ta xoay công tắc sang tr i, ấn nút N3 động hoạt động kéo c nh c ng mở ra, hết hạn vị mở th động kéo c nh c ng tự động dừng Ấn nút N4 động kéo c nh c ng tự động đóng lại, hết hạn vị đóng động kéo c nh c ng tự động dừng, qu tr nh động kéo c nh c ng mở hay đóng v o, muốn động dừng th ấn nút FF1 2.2 Lựa chọn b điều khiển 2.2.1 Lựa chọn PLC Với cƣờng độ làm việc 12/24h ngày, ngày/tuần, môi trƣờng làm việc khắc nghiệt thời tiết thay đ i thƣờng xun th địi hỏi thiết bị hoạt động phải linh hoạt, tin cậy, đơn giản, dễ dàng thay sửa chữa sảy cố, việc đ p ứng yêu cầu ta thấy lựa việc chọn PLC phù hợp sáng kiên tác giả dùng PLC để điều khiển hệ thống 2.2.1.1 Giới thiệu PLC PLC viết tắt c a Programmable Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình đƣợc (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật to n điều khiển logic thông qua ADC1+ Đầu vào tƣơng tự số 1(+) ADC1- Đầu vào tƣơng tự số 1(-) DIN1 Đầu vào số số DIN2 Đầu vào số số DIN3 Đầu vào số số DIN4 Đầu vào số số - Đầu cách ly +24V/max 100 mA 10 ADC2+ Đầu vào tƣơng tự số (+) 11 ADC2- Đầu vào tƣơng tự số (-) 12 DAC1+ Đầu tƣơng tự số (+) 13 DAC1- Đầu tƣơng tự số (-) 14 PTCA Đâu dây nối cho PTC / KTY 84 15 PTCB Đâu dây nối cho PTC / KTY 84 16 DIN5 Đầu vào số số 17 DIN6 Đầu vào số số 18 DOUT1/NC Đầu số số 1/ tiếp điểm NC 19 DOUT1/NO Đầu số số 1/ tiếp điểm NO 20 DOUT1/COM Đầu số số 1/ chân chung 21 DOUT2/NO Đầu số số 2/ tiếp điểm NO 22 DOUT2/COM Đầu số số 2/ chân chung 23 DOUT3/NC Đầu số số 3/ tiếp điểm NC 24 DOUT3/NO Đầu số số 3/ tiếp điểm NO 25 DOUT3/COM Đầu số số 3/ chân chung 26 DAC2+ Đầu tƣơng tự số (+) 27 DAC2- Đầu tƣơng tự số (-) 28 - Đầu cách ly V/max 100 mA 29 P+ C ng RS485 30 N- C ng RS485 14 2 Sơ đồ chân biến tần +10V 0V STER 440 PE L/L1 N/L2,L3 ADC1+ 10 ADC2+ 11 ADC2- DIN2 DIN3 DIN4 ly 16 DIN5 quang 17 DIN6 ADC1- ICR A/D A/D DIN1 = Cách Đầu +24V, max 100mA 28 CPU Đầu 0V, max 100mA 14 PTCA 15 PTCB 12 DAC1+ 13 DAC1- 26 DAC2+ 27 DAC2- 20 COM 19 NO 18 NC A/D D/A D/A = 3 22 COM 21 NO 25 COM 24 NO 23 NC 29 P+ 30 RS485 NC ng COM COM link CP option Đ H nh Sơ đồ chân biến tần MM440 15 ... Điện công nghiệp - ục tiêu 3: Xây dựng công nghệ điều khiển động đóng, mở c nh c ng sử dụng PLC S7- 200 ục tiêu 4: Lắp đặt vận hành hệ thống điều khiển i i ủ i 3.1 Về đối tƣợng nghiên cứu: Xây dựng. .. hoạt động thực thi phụ thuộc v o chƣơng tr nh điều khiển đƣợc giữ nhớ Chƣơng tr nh Điều khiển Tín hiệu điều khiển Tín hiệu vào PLC H nh Sơ đồ điều khiển PLC S7- 200 Bộ điều khiển PLC S7- 200: Đây... ng cơng Cơng nghệ đóng mở c nh c ng đƣợc điều khiển động không đồng xoay chiều v hoạt động thông qua chế độ nhƣ sau: Chế độ hoạt động điều khiển thông qua biến tần v P C Chế độ hoạt động điều khiển