Báo cáo đồ án Logic và PLC
1 Mục lục : Trang Lời nói đầu. 2 Đề bài. 3 A. TỔNG HỢP HÀM LOGIC. 1. Mô tả công nghệ. 4 2. Mô hình trạng thái. 5 3. Tổng hợp hàm logic cho các biến đầu ra. 6 4. Sơ đồ tiếp điểm và nguyên lý làm việc. 10 5. Thiết lập các trạng thái ban đầu. 12 6. Sơ đồ role tiếp điểm. 13 B. LỰA CHỌN THIẾT BỊ. 1. Lựa chọn PLC và phân cổng vào ra. 16 2. Piston khí nén. 18 3. Van phân phối. 19 4. Role trung gian. 20 5. Công tắc hành trình. 20 6. Đèn báo hiệu. 22 6. Cầu chì bảo vệ đầu ra. 22 C. LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG 1. Viết chương trình PLC với ngôn ngữ LADDER. 24 D. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ GHÉP NỐI THIẾT BỊ. 26 Tài liệu tham khảo. 27 Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 2 LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình sản xuất, hiệu quả sản xuất chính là chìa khóa của thành công. Nó thể hiện ở các yếu tố như : - Tốc độ sản xuất một sản phẩm phải nhanh. - Giá nhân công và vật liệu phải hạ. - Chất lượng sản phẩm phải cao và ít phế phẩm. - Thời gian chết của máy móc là tối thiểu. Với sự ra đời của các bộ điều khiển chương trình lập trình được PLC đã đáp ứng được hầu hết các yêu cầu trên và dần trở thành yếu tố chính trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất. Trước đây, việc tự động hóa chỉ được áp dụng trong các dây sản xuất hàng loạt năng suất cao. Ngày nay cần thiết phải tự động hóa cả trong sản xuất các loại hàng hóa khác nhau nhằm nâng cao năng suất, tăng cường độ linh hoạt và giảm vốn đầu tư cho thiết bị và xí nghiệp.Việc sử dụng các bộ PLC trong tự động hóa các quá trình sản xuất đã và đang là lựa chọn hàng đầu của các nhà máy, xí nghiệp. Lập trình và sử dụng PLC cũng đã được đưa vào giảng dạy tại các trường đại học để cung cấp nguồn nhân lực phục vụ cho quá trình đất nước. Hòa chung với xu thế đó, trong phạm vi môn học Đồ án 2, Dưới sự hướng dẫn của thầy Dương Minh Đức, em đã được tiếp cận và làm quen với các bộ PLC Mishubishi. Đây là cơ hội để em có thể được làm quen với một số đối tượng làm việc trong thực tế. Với lượng kiến thức còn hạn hẹp nên trong bài làm sẽ có những sai sót, em rất mong sẽ nhận được những góp ý, đánh giá của thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn thầy đã hướng dẫn và giải đáp cho em những vướng mắc trong quá trình thực hiện để có thể hoàn thành bài báo cáo này. Sinh viên Nguyễn Văn Nhân Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 3 Thiết kế môn học : Điều khiển Logic I. Nhiệm vụ: thiết kế hệ thống điều khiển cho công nghệ ở hình vẽ dưới đây: II. Nội dung: 1. Thiết kế sơ đồ nguyên lí. 2. Tính chọn thiết bị điều khiển và PLC Mitsubishi. 3. Ghép nối PLC và viết chương trình cho PLC. III. Thuyết minh và bản vẽ. 1. Một quyển thuyết minh. 2. Hai bản vẽ A 3 cho sơ đồ nguyên lí và sơ đồ lắp ráp. TT Họ tên sinh viên Phương pháp thiết kế Phương án mạch lực, điều khiển 1 Nguyễn Văn Nhân Ma trận trạng thái Nguyễn Thành Độ GRAFCET Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 4 A.TỔNG HỢP HÀM LOGIC Sơ đồ công nghệ 1. Mô tả công nghệ. Trụ luôn chứa sản phẩm cần đóng dấu. Pitton A sẽ đẩy sản phẩm qua vị trí góc như trên hình, sau đó pitton thu về. Pitton B sẽ thực hiện đóng dấu lên bề mặt của sản phẩm. Tiếp theo pitton C đẩy sản phẩm ra khỏi vị trí đóng dấu rồi piton C rút về, kết thúc một chu trình đóng dấu của cơ cấu. Có sự kiểm tra cung cấp sản phẩm trước khi chạy Piton A. Phương pháp tổng hợp hàm logic : Ma trận trạng thái - Ưu điểm : tối ưu được hàm logic cho hệ thống - Nhược điểm : yêu cầu tính toán nhiều, không thích hợp cho những bào toán phức tạp. Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 5 2. Mô hình trạng thái. Với sơ đồ công nghệ như trên, em đã sắp xếp vị trí cho các cảm biến hành trình và trạng thái chuyển động được mô tả theo sơ đồ dưới đây : Đặt : - a=(a+a1). - b=(b+b1). - c=(c+c1). - Tên các quá trình piston như sơ đồ công nghệ trên đây. Như vậy ta có quan hệ vào/ra của mô hình là : Mô hình Graph trạng thái cho sơ đồ công nghệ : Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 6 3. Tổng hợp hàm logic cho các biến đầu ra. Bảng trạng thái M1: Trạng thái 000 001 011 010 110 111 101 100 A+ A- B+ B- C+ C- 1 1 2 1 0 0 0 0 0 2 3 2 0 1 0 0 0 0 3 3 4 0 0 1 0 0 0 4 5 4 0 0 0 1 0 0 5 5 6 0 0 0 0 1 0 6 1 6 0 0 0 0 0 1 Bảng trạng thái M2 rút gọn : Trạng thái 000 001 011 010 110 111 101 100 X|Y 1 +6 1 6 2 0|0 2+3 3 4 2 0|1 4+5 5 6 4 1|1 1|0 Chọn 2 biến trung gian X,Y như trên. Ta lập bảng Các-nô cho hai biến trung gian ( các ô để trống là giá trị không quan tâm ): Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 7 Biến trung gian X= b + X Biến trung gian Y = a + Bảng các nô cho các biến đầu ra : A+ = Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 8 A- = a B+ = . B- = b Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 9 C+ = .X C- = c Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 10 4. Sơ đồ tiếp điểm và nguyên lý làm việc. Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân [...]... Công tắc hành trình b0 Công tắc hành trình b1 Công tắc hành trình c0 Công tắc hành trình c1 Nút bấm STOP Nút bấm START Nút bấm RESET Còi báo sản phẩm Điều khiển quá trình A+ Điều khiển quá trình AĐiều khiển quá trình B+ Điều khiển quá trình BĐiều khiển quá trình C+ Điều khiển quá trình C- Số 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Input Tương tự Output Số Tương tự 1 1 1 1 1 1 1 Phân cổng X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006... năng : Thực hiện các hoạt động điều khiển quá trình, khởi động, reset, dừng cơ cấu Đặc điểm : - Sử dụng loại nút nhấn có đèn báo để đảm bảo cho các thao tác điều khiển đúng - Dòng tối đa : 5A 7 Còi (đèn) báo hiệu Vị trí : Đặt tại bảng điều khiển cơ cấu Chức năng : Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 21 Báo hiệu cho người vận hành biết quá trình vận hành của cơ cấu, cảnh báo các điều kiện không được đáp ứng 8... ngừng hoạt động, đồng thời sẽ cấp điện cho còi báo hiệu là đã hết sản phẩm trong ống cung cấp cho người vận hành biết Khi trong ống có sản phẩm, người vận hành ấn START và cơ cấu lại trở về trạng thái hoạt động trước đó Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 15 B Lựa chọn thiết bị 1 Lựa chọn PLC CPU Sử dụng PLC CPU dòng FX của hãng Misubishi Các dòng PLC FX hiện nay của PLC gồm có : - FX0S : dòng PLC loại nhỏ, phù... đóng điện cấp điện cho role A- điều khiển van phân phối làm cho piston A di chuyển qua trái Khi piston A chạm công tắc a0, biến trung gian a mất điện, biến Y vẫn có điện làm role B+ có điện điều khiển van phân phối làm cho Piston B thực hiện quá trình đẩy xuống Khi piston B chạm công tắc b1, biến trung gian b, X có điện, làm ngắt role B+, đồng thời cấp điện cho role B- điều khiển van phân phối thực hiện... : Nguyễn Văn Nhân 24 Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 25 D.Sơ đồ ghép nối (source input, role ouput) Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 26 Tài liệu tham khảo : 1 2 3 4 5 TS Dương Minh Đức - Bài giảng “ Điều khiển logic và PLC ” Mishubishi User’s Manual - FX3U Hardware Edition Misubishi User’s Manual - FX3U Programming manual Thầy Hà Tất Thắng – bài giảng PLC Các tài liệu tham khảo khác từ Internet Sinh viên : Nguyễn... trong 10s thì sẽ có còi báo hiệu, cơ cấu sẽ dừng hoạt động cho đến khi có sản phẩm Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 12 6 Sơ đồ ghép nối tiếp điểm Với các trạng thái ban đầu được thiết kế như trên, sơ đồ role tiếp điểm cho sơ đồ công nghệ đã được em thiết kế như sau : Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 13 Sinh viên : Nguyễn Văn Nhân 14 Trước khi ấn nút START, ta có thể ấn Reset để điều khiển cơ cấu trở về trạng... về chạm công tắc b0, biến b bị ngắt điện làm ngắt role B-, tiếp điểm thường đóng b đóng lại cấp điện cho role C+ điều khiển van phân phối làm piston C thực hiện quá trình đẩy sản phẩm ra Khi piston C chạm công tắc c1, biến c có điện làm ngắt biến X,Y đồng thời role C- được cấp điện điều khiển van phân phối làm piston C thực hiện quá trình kéo về thực hiện xong một chu trình đóng dấu sản phẩm Khi piston... các I/O từ 16-128 và có khả năng mở rộng lên 256 I/O Nó còn được trang bị thêm các hàm xử lý PID với tính năng tự chỉnh các hàm xử lý số thực cùng đồng hồ thời gian thực tích hợp sẵn bên trong - FX2NC : có tính năng tương tự như dòng FX2N nhưng tiết kiệm đến 27% không gian lắp đặt - FX3G : FX3 là dòng PLC mới nhất của hãng MISUBISHI, dòng FX3G có 14-256 I/O, với các khả năng tính toán và kết nối mạng... FX3UC : là dòng PLC siêu nhỏ gọn, có từ 16-384 I/O, kích thước nhỏ gọn, đáp ứng mọi nhu cầu kết nối và mở rộng Ứng dụng cơ cấu đóng dấu của em cần khoảng 10 Input và khoảng 8 output Thời gian thực hiện quá trình là không giới hạn nên dòng FX0S là có thể đủ điều kiện để thực hiện ứng dụng này Tuy nhiên, hiện tại dưới phòng bộ môn chỉ có dòng FX3U của MISUBISHI Vì thế , em sử dụng dòng PLC FX3U 32MR/ES... I/O), và có khả năng tham gia nối mạng - FX1S : có số I/O tương tự dòng FX0S nhưng được nâng cấp khả năng tính toán, có thể kết nối mạng thông thông qua các card thuyền thông hay giao tiếp với HMI - FX1N : có khả năng mở rộng lên tới 128 I/O, bổ sung thêm nhiều khả năng truyền thông nối mạng như Ethernet, Profilebus, CC-link, CanOpen… - FX2N : là dòng PLC được trang bị tất cả các tính năng của dòng PLC . 1 X011 11 Còi báo sản phẩm 1 Y000 12 Điều khiển quá trình A+ 1 Y001 13 Điều khiển quá trình A- 1 Y002 14 Điều khiển quá trình B+ 1 Y003 15 Điều khiển quá trình B- 1 Y004 16 Điều khiển quá trình. môn học : Điều khiển Logic I. Nhiệm vụ: thiết kế hệ thống điều khiển cho công nghệ ở hình vẽ dưới đây: II. Nội dung: 1. Thiết kế sơ đồ nguyên lí. 2. Tính chọn thiết bị điều khiển và PLC Mitsubishi. 3 và PLC Mitsubishi. 3. Ghép nối PLC và viết chương trình cho PLC. III. Thuyết minh và bản vẽ. 1. Một quyển thuyết minh. 2. Hai bản vẽ A 3 cho sơ đồ nguyên lí và sơ đồ lắp ráp. TT Họ tên sinh viên