Xây dựng hệ thống thông tin thời gian thự nhằm giám sát và điều khiển tự động dây truyền sấy nông sản

Trang 1 TRÂN VĂN TÚBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- TRẦN VĂN TÚKỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TIN HỌCXÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN THỜI GIAN THỰC NHẰM GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ

TRUYỀN SẤY NÔNG SẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TIN HỌC

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẤY NÔNG SẢN

CHƯƠNG I Tổng quan về sản phẩm nông sản và quá trình sấy nông sản ( Ngô )

1.1.1: Giới thiệu:

Các sản phẩm nông sản nước ta hiện nay đang rất quan tâm và luôn là trang nóng trên các tin tức đặc biệt là lúa gạo, cà phê, ngô… sản lượng hàng năm thu hoạch về rất lớn, sau khi thu về đã có những nhà máy chế biến nhưng tập trung nhiều là các nhà máy chế biến gạo, cà phê còn các nhà máy chế biến sản lượng ngô thì ít cụ thể như nhà máy sấy ngô sau khi thu hoạch

Đặc biệt vùng núi Sơn La chúng tôi thiệt thòi hơn so với vùng đồng bằng là chủ yếu diện tích đất là đồi núi do đó phần lớn người nông dân sử dụng những vùng đồi này để trồng ngô, sắn Hàng năm vào vụ thu hoạch của những người nông dân lượng ngô được thu về tới hàng triệu tấn, ngô thu về tồn tại ở dạng bắp sau đó về vẽ ( số lượng ít ) hoặc say để tách lõi với hạt ra lúc này ngô chưa được khô hay là chưa đạt tiêu chuẩn độ ẩm, không làm khô kịp thời thì ngô có thể bị mốc Để làm khô các hạt ngô sau khi tách khói lõi thường sử dụng các biện pháp sau

* Phương pháp thủ công là phơi

+ Nhược điểm phương pháp này

- Phụ thuộc vào thời tiết

- Số lượng không lớn

- Độ ẩm của ngô không đều

* Phương pháp bán thủ công: Phương pháp này sử dụng lò sấy thủ công kết hợp với con người

- Mô tả sơ qua về lò sấy bán tự động này, nhiệt để sấy được đốt từ bên ngoài bằng nhiên liệu là lõi ngô và được thổi vào bên trong lò sấy nhờ động cơ quạt

- Lò sấy bên trên là sàn đổ ngô khi sấy quá trình đảo bằng sức người Nếu lò

cỡ lớn thì thực hiện một mẻ sấy là khoảng 15 tấn thời gian mất khoảng 120 phút

- Đóng mở các động cơ điện vẫn sử dụng là cầu dao

+ Ưu điểm phương pháp này

- Vốn đầu tư ban đầu để xây dựng lò sấy ít

- Quy trình sấy đơn giản

+ Nhược điểm

- Tốn nhiều công sức

- Độ ẩm của ngô không đều

- Thời gian sấy lâu

- Số lượng ít

Do yêu cầu đòi hỏi về độ ẩm tiêu chuẩn của ngô sau khi phơi hoặc sấy và để khác phục những nhược điểm của hai phương pháp trên ta xây dựng hệ thống lò sấy tự động điều khiển bằng lập trình PLC các lò sấy này được xây dựng trên cơ sở thực tế

và suất phát từ lò sấy bán tự động

+ Ưu điểm của lò sấy tự động

- Không tốn nhiều nhân công

- Thời gian sấy nhanh

- Số lượng lớn

- Độ ẩm của ngô đều và đạt tiêu chuẩn

- Có kho chứa ngô thành phẩm và ngô thu về

Trên địa bàn tỉnh Sơn La cũng đã xuất hiện một số nhà máy sấy tự động nhưng các nhà máy này chưa có sự giám sát và các thông tin về quá trình hoạt động của các cơ cấu chấp hành và nhiêt độ của lò, thông tin về thời gian thực đặc biệt là các thông tin này không được lưu dữ, do đó người giám sát cũng như người vân hành khi cần kiểm tra lại quá trình sấy không có và người vận hành phải thực hiện quy trình sấy tại công trường mà không thực hiện được tại phòng điều khiển Suất phát từ các vấn

đề này cũng như từ thực tế tôi sây dựng hệ thống dây truyền lò sấy tự động có sự giám sát các quá trình hoạt động nhờ máy vi tính

Mô hình tổng quan hệ thống lò sấy ngô

( Hình 1.1 )

1.1.3.1: Giai đoạn thu ngô và tách ngô

Khi ngô đã đến giai đoạn thu hoặch ngô được thu về ở dạng bắp sau đó được tách hạt và lõi ngô ra nhờ các máy sát, ngô hạt được chuyển đến các nhà máy để sấy khô

ở giai đoạn này không nằm trong phạm vi của quy trìng sấy

1.1.3.2: Giai đoạn chuyển ngô hạt lên các khoang chứa

Ngô hạt được đổ xuống sàn và sử dụng các xích tải để kéo ngô đến gầu tải, từ gầu tải này ngô được đưa lên xích tải trên và kéo đổ vào các khoang chứa, bên phần khoang chứa được chia làm hai khoang

Khi khoang thứ nhất chưa báo đầy là mức cao ‘‘H’’ thì SL được cấp nguồn và mở nắp ngô được ưu tiên đổ vào khoang thứ nhất, nếu khoang thứ nhất báo đầy thì (SL)

ở khoang thứ hai được cấp nguồn và mở nắp, ngô được đổ vào khoang thứ hai

Ngô thu về

Tách hạt và lõi ngô các khoang chứa Hạt ngô đư đến a Nếu đủ sản lượng sấy của lò

Sấy sản phẩm Ngô qua khoang nóng (300C-400C)

Qua khoang làm mát bằng quạt

Qua hệ thống thổi mạt

Sấy thời gian

1.1.3.3: Giai đoạn sấy ngô

Ngô được đưa về các khoang chứa khi đủ sản lượng sấy thì ta tiến hành sấy, ngô được sấy liên hoàn cho đến khi đạt tiêu chuẩn độ ẩm

Khi bắt đầu thực hiện sấy ngô được sả ra từ khoang chứa thứ hai nhờ hệ thống xích tải, gầu tải ngô được đưa vào lò sấy qua khoang nóng với nhiệt độ sấy ( 30P

1 và khoang chứa 2 đã được sấy hết chu trình sấy đã thực hiện song vòng sấy đầu tiên, tiếp tục vòng sấy tiếp theo lúc này ngô lại được sả ra từ khoang chứa thứ 3 và qua lò sấy đổ vào khoang chứa thứ 4 và chu trình sấy thực hiện liên hoàn như vậy cho tới khi hệ thống báo đủ tiêu chuẩn độ ẩm khi đó ngô được chuyển về khoang chứa thành phẩm

Khi ngô ở khoang chứa 1 và khoang chứa 2 đã được sả hết để sấy thì ta có thể đưa ngô từ bên ngoài vào khoang chứa để tiếp tục sấy hoặc dự trữ

1.1.3.4: Giai đoạn xử lý mạt ngô khi sấy

Trong quá trình sấy lượng mạt ở ngô được bong ra ngoài rất nhiều do đó lượng mạt này phải được tách khỏi hạt suất phát từ vấn đề đó nên lượng mạt phải được tách trong lúc sấy Ở dàn sấy của lò đặt một hệ thống thổi mạt là động cơ quạt

để thổi mạt và động cơ này hoạt động cùng với lò sấy Ngô sau khi qua lò sấy đưa

về các khoang chứa thì được hệ thống thối mạt thổi hết mạt ra bên ngoài để đảm bảo môi trường không bị bụi lương mạt thổi ra phải được đưa qua các ống dẫn đến nơi mà không gây ô nhiễm

CHƯƠNG II Phương án thiết kế tự động hoá dây truyền hệ thống sấy ngô

+ Ngô sấy để chế biến

Với hai loại ngô này thì nhiệt độ sấy xẽ khác nhau do đó lò sấy này thực hiện sấy ngô để chế biến nên nhiệt độ sấy của lò là 30P

độ của xích tải của từng công đoạn sản xuất khác nhau phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật sản xuất và đảm bảo không xảy ra dồn ứ sản phẩm

Chiều dài của xích tải L = 3m

b Giới thiệu mô hình cơ cấu truyền động:

Chọn xích tải có cấu trúc kim loại Động cơ truyền động cho xích tải qua các cơ cấu bánh răng Trên xích tải ngắn các cánh để kéo ngô (Hình 1.2.1)

KLK

LF

I

∂

βg

mL

Fn = cosβ

t

fn

f

c Giới thiệu phương pháp tính toán chọn công suất động cơ xích tải:

Tính chọn công suất động cơ truyền động thiết bị vận tải liên tục thường theo

công suất cản tĩnh Chế độ quá độ không tính đến vì số lần đóng cắt ít, không ảnh

hưởng đến chế độ tải của động cơ truyền động

Phụ tải của thiết bị vận tải liên tục thường ít thay đổi trong quá trình làm việc

nên không cần thiết phải kiểm tra theo điều kiện

phát nóng và quá tải Trong điều kiện làm việc

nặng nề của thiết bị, cần kiểm tra theo

điều kiện mở máy Hình: 1.2.2

Sau đây là một phương pháp tính chọn công suất động cơ truyền động băng tải

Trên (hình:1.2.2) cho thấy: ột lực bất kì theo phương thẳng đứng đặt trên mặt M

nghiêng, có thể phân thành hai thành phần

vuông góc với mặt nghiêng

Song song với mặt nghiêng

Khi tính toán chọn công suất động cơ truyền động xích tải, thường tính

theo các thành phần sau:

+ Công suất PR 1 Rđể dịch chuyển vật liệu

+ Công suất PR 2 Rđể khắc phục tổn thất do ma sát trong các ổ đỡ

+ Công suất PR 3 R để nâng tải( nếu là xích tải nghiêng)

Lực cần thiết để dịch chuyển vật liệu là :

Vì thành phần pháp tuyến:

tạo ra lực cản (ma sát) trong các ổ đỡ

Trongđó:β_góc nghiêng của băng tải

L_chiều dài xích tải

m_khối lượng vật liệu trên một mét xích tải

t

n f f

VgKmLVF

P2 = 2 =2 , b 2

gm

L

F3 =± sinβ

gVHmVF

P3 = 3 =±

η

/

3 PK

Pdc =

gVKLmVF

1

gKm

L

F2 =2 b.cosβ 2

gK

L b

∂

=

KR 1 R_hệ số tính tới lực cản khi dịch chuyển vật liệu KR 1 R=0,05

Công suất cần thiết để dịch chuyển vật liệu là:R R Lực cản do các loại ma sát sinh ra khi xích tải chuyển động không tải sẽ là:

KR 2 R_Hệ số tính đến lực cản khi không tải

mR b R_Khối lượng xích tải trên một mét chiều dài

Công suất cần thiết để khắc phục lực cản ma sát :

Lực cần thiết để nâng vật :

Trong biểu thức trên ,lấy dấu cộng khi tải đi lên và dấu trừ tương ứng với tải đi xuống:

- Công suất nâng bằng:

- Công suất tĩnh của xích tải: P P P P (m l K 2 l , mbK2 m H) g v

1

, 3

Trong đó: KR 3 R_Hệ số dự trữ về công suất ( KR 3 R=1,2_1,25 )

η_Hiệu suất truyền động

Từ tính toán ta chọn động cơ có công suất P = 3,5kw

Hiệu suất η = 0,9 Tốc độ n = 350 v/p 1.2.2.2: Xích tải _ Động cơ xích tải để kéo nhiên liệu vào lò đốt:

b) Tính chọn công suất, tốc độ động cơ:

Từ phương pháp tính chọn ở trên ta tính chọn động cơ có công suất

công suất P = 3,5kw Hiệu suất η = 0,9Tốc độ n = 350 v/p c) Mô hình thực tế: (Hình 1.2.3)

1.2.2.2: Gầu tải _ Động cơ gầu tải để kéo ngô lên khoang chứa và lò sấy

a) Chức năng:

Gầu tải đóng vai trò vận chuyển ngô từ xích tải lên các khoang chứa và lò sấy Nó tạo nên tính liên tục của quá trình sản xuất Gầu tải được truyền động bởi các động cơ không đồng bộ 3 pha thông qua các cơ cấu truyền động Tốc độ của gầu tải của từng công đoạn sản xuất khác nhau phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật sản xuất và đảm bảo không xảy ra dồn ứ sản phẩm

Chiều cao của gầu tải H = 4m

b) Tính chọn công suất, tốc độ động cơ:

Xích tải

Cánh kéo nhiên liệu đốt là lõi ngô

1.2.3.1: Lò sấy:

a) Chức năng của ló sấy: Lò sấy có vai trò như là một buồng nhiệt để cho ngô đi qua với nhiệt độ vừa đủ, làm cho ngô khô một cách từ từ đảm bảo được tiêu chuẩn độ

ẩm cho phép theo yêu cầu

b) Giới thiệu mô hình lò sấy: ( Hình 1.2.4 )

c) Mô tả lò sấy

+ Lò sấy hình tròn đường kính 3m

Khoang nóng

300C – 400C 300C – 400C

Khoang làm

nguội ngô

+ Lò sấy có hai khoang chính là:

- Khoang nóng đây chính là khoang để thực hiện sấy ngô và nhiệt độ sấy được lấy từ lò đốt nhờ động cơ quạt hút

- Khoang lạnh là khoang làm nguội ngô sau khi đã qua khoang sấy Gió để thổi làm nguội ngô được lấy từ ngoài nhờ động cơ quạt

+ Bên trong lò sấy có các cánh đảo và đặt hai cảm biến ( sensor ) nhiệt độ để khống chế nhiệt độ khi sấy, nhiệt độ sấy là nhiệt độ gần với nhiệt độ của thiên nhiên khi trới nắng để ngô sấy không bị cháy

- Nhiệt độ xuống thấp tối thiểu của lò: 30P

là mức dưới ( L ) để từ đó ta biết được lượng ngô đi vào lò sấy

d) chức năng của các động cơ trong lò sấy:

+ Động cơ M.212 là động cơ hút hơi nóng từ lò đốt vào lò sấy

+ Động cơ M.213 là động cơ thổi gió làm nguội ngô khi ngô đã qua khoang nóng + Động cơ M.214 là động cơ quay các cánh đảo ngô

+ Động cơ M.215 là động cơ quay xích tải để đưa ngô từ lò sấy ra ngầu tải

1.2.3.2: Lò đốt

a) Giới thiệu phương pháp đốt nhiệt ở lò đốt: Có hai phương pháp để đốt nhiệt từ lò đốt

* Phương pháp sử dụng các thanh điện trở nhiệt

* Phương pháp sử dụng nhiên liệu đốt

Từ thực tế thấy nhiên liệu lõi ngô sau khi thu hoạch về với số lượng lớn, mà đây là một nhiên liệu đốt rất hiệu quả nên ta tận dụng nhiên liệu này để làm nhiên liệu đốt cho lò đốt Do đó lò đốt của hệ thống sấy ngô là lò đốt sử dụng phương pháp đốt bằng nhiên liệu

b) Chức năng của ló đốt:

Lò đốt đóng vai trò đốt nhiên liệu từ lõi ngô để lấy nhiệt cung cấp nhiệt độ cho lò

sấy Nó tạo nên tính liên tục của quá trình sản xuất Lò đốt có hai động cơ xoay

chiều 3 pha dùng để kéo nhiên liệu và quạt gió cho lò đốt thông qua các cơ cấu truyền động Tốc độ của động cơ xích tải kéo nhiên liệu và động cơ quạt gió là khác nhau phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật sản xuất để tạo ra tính liên tục trong quá trình sản xuất và đảm bảo không xảy ra đình trệ sản xuất

c) Giới thiệu tổng quan mô hình lò đốt: ( Hình 1.2.5 )

d) Mô tả lò đốt:

Lò đốt bằng nhiên liệu là lõi ngô do đó được thiết kế phù hợp với thực tế (1) sàn chứa nhiên liệu đốt, trong lò đốt đặt một cảm biến ( sensor ) nhiệt độ để khống chế nhiệt độ của lò

- Nhiệt độ xuống thấp tối thiểu của lò đốt: 70P

+ Động cơ M.216 là động cơ kéo nhiên liệu đốt là lõi ngô vào lò đốt

+ Động cơ M.218 là động cơ quạt gió cho lò đốt

0

00 C

1

d) Lò đốt thực tế của lò sấy ngô: (Hình 1.2.6 )

1.2.3.3: Van đóng mở ngô ở các khoang chứa

Lò đốt

Xích tải kéo nhiên liệu

Nhiên liệu lõi ngô

Hố đổ nhiên liệu lõi ngô

a) Chức năng: Van có vai trò như là một bộ phận để đóng mở và sả ngô ở các

khoang chứa Chúng tạo nên tính liên tục của quá trình sản xuất để đảm bảo không sẩy ra dồn ứ xản phẩm

c) Mô tả các van: Van được sử dụng ở đây là các van điện solenoid viết tắt ( SL ) đầu van được lắp các cánh đóng mở Cụ thể về van điện được trình bầy ở phần (1.3 1.5) và hình ảnh thực tế ( Hình1.3.8)

CHƯƠNG III

C ác thiết bị điện được sử dụng và hệ thống giám sát

1.3.1: Các khí cụ điện và ết bị điện được sử dụng trong hệ thống:thi

2 V ấn đề điều khiển contactor bằng PLC:

Module đầu ra của PLC thường được cấp nguồn 24 VDC ho c 200_240 VAC ặtương ứng v i 2 d ng k t n i c a module ớ ạ ế ố ủ

+ Trực tiế n hiệu xuất được xuấ ực tiếp ra terminal nhờ c transistor đ cá óng

ngắt mạch Khi đ cuộn dây của contactor c thể ối trực tiếp với terminal n u khó ó n ế ả năng chịu d ng cò ủa Output v thông sà ố của cuộn dây cho ph p, nếu không có th é ể

dùng c c rơle trung gian đ ng cắt điện cho c c cuộn dây ( Hình 1.3.1)á ó á

+ Gi n tiế (rơle Output): n hiệu xuất ra dưới dạng đ ng ngắt điện 1 cuộn dây điều khi n 1 tiể ếp điểm n i t t c ng xu t và c ng COM lo i Output module này ố ắ ổ ấ ổ Ở ạ

Cũng như các gi c quan cá ủa cơ th ể con người, trong 1 hệ ố th ng m y má óc tự

động hoá c n ph i có nh ng thi t b ầ ả ữ ế ịthu nhập thông tin từ bên ngo i của n , để đưa à ó

v b phề ộ ận xử lí t ó có nhừ đ ững t n hiệu phản hồi điều khiển theo c c yêu cầu kỹí áthuật Hay n i c ch kh c cảm biến (Sensor) ch nh ló á á í à “giác quan” của 1 hệ ố th ng điều khi n Sensor nhi t là thi t b dùể ệ ế ị ng để nhân bi t nhiế ệt độ ủ ố c a đ i tư ng c n ợ ầ

kiểm tra Nhiệt độ được chuyển đổi dưới dạng c c t n hiệu điện tương ứng, từ đá í ó truyền về ộ b phận xử , thực hiện điều khiển, kiểm so t hệ ố lí á th ng

* Trong luận văn này ta sử ụ d ng Sensor nhiệt loại điện trở thay đổi theo nhiệt độ, với điện trở platin phù hợp với hệ thống cũng như môi trường sấy ngô, chọn cảm biến nhiệt Pt 100: ( Hình 1.3.4 )

Tiếp điểm phụ

Tiếp điểm chính

Cảm biến nhiệt độ Can nhiệt loại Pt 100-

Hãng sản xuất: ADTEK / Môi trường đo: Nhiệt độ đo tối đa: 1600 / Nhiệt độ tối thiểu: -200

1.3.1 : C.3 ảm biến để báo đầy và hết:

i vĐố ới công đoạn của lò sấy ngô thì mức độ báo chỉ ở dạng báo đầy và báo hết nên chỉ báo ( 0, 1 ), do đó ta không sử dụng các loại cảm biến trên không phù hợp mà ta sử dụng cảm biến mức dạng các sip ( S )

1.3.1.4 ơ le nhiệt: R

1 khái niệm: Rơle nhiệt là loại kh ụ điện d ng để ảí c ù b o v các thi t b n khi có ệ ế ị điệ

s c quá tự ố ải Rơle nhiệt không tác đ ng t c thờộ ứ i khi có s c ự ốdo qu n t nh nhiệt á í

lớn, phải có thời gian để phá óng (t vàt n ừ i giây đến v i ph t tuỳ theo loại rơle à únhi tệ ) Do đó nó không được d ng để ảo vệ ngắn mạù b ch

Thông thường người ta d ng kù ết hợ ơle nhiệ à cầp r t v u chì bđể ảo vệ quá tải và

ngắn mạch

2 Bảo vệ: Khi có s c quá tự ố ả ộng cơ i đ ( do phụ ả ủ ộng cơ qu ớ t i c a đ á l n hoặc do điện áp nguồn dao động ) rơle nhịêt s ng t mẽ ắ ạch điều khi n, t ó ngể ừ đ ắt mạch động

lực cung cấp cho động cơ

1.3.1.5 Van điện Solenoid: :

a) Chức năng và nguyên lý của van điện:

Van điện solenoid 1 chi u lề à khí c dùụ ng để đ óng m ở1 chi u hề ệ ống van ở lò thđốt và van mở sả ngô Hoạt động d a trên các nguyên lí bự cơ ản sau:

Sơ đồ nguyên lí: Hình 1.3.6

nắp van của khí nén, nắp van mở ra, khí nén tho t ra ngoá ài

Trong hệ ố th ng dây chuyền sấy ngô van điện solenoid ( SL ) sử dụng đóng mở các nắp ở các khoang chứa để đưa ngô vào và mở ngô ra Còn ở lò đốt thì dùng để làm van đóng mở nhiệt từ lò đốt sang lò sấy

b) Mô hình van điện thực tế:

Van điện ở hệ thống đóng mở nhiệt từ lò đốt sang lò sấy: Hình 1.3.7

Van điện hệ thống đóng mở ngô ở các khoang chứa ( SL )

8 Hình 1.3

Khí ra Cuộn dây

Nguồn điện

Khí vào

N ắp van

Van điện

+ Aptomat ph i ngả ắt được trị ố s dòng ngắn mạch l n, sau khi ng t dớ ắ òng điện ngắn

mạch phải đảm bảo vẫn l m việc tố ở ị ốà t tr s dòng điện định mức khi đ ng điện lạó i + Aptomat ph i cả ó thời gian cắt nhỏ

Để tho mã áả n c c yêu c u trên, aptomat ph i cầ ả ó kh ả năng điều ch nh trỉ ị ố s dòng điện tác đ ng và th i gian tác đ ng ộ ờ ộ

Trong hệ thống dây truyền lò sấy ngô thiết bị động cơ chủ yếu là 3 pha nên ta chọn aptomat ba pha

Hình 1.3.10

1.3.1.7: Giới thiệu động cơ điện sử ụng trong hệ ống và hệ thống hãm động cơ d th Trong dây truyền hệ thống lò sấy động cơ sử dụng là động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha rô to lồng sóc

1: Động cơ không đồng bộ

a) Giới thiệu:

Các phương pháp thông d ng khụ ởi động động cơ không đồng bộ:

+ Phương pháp mở máy trực tiếp

+ Phương pháp t ng tr m c n i ti p: ổ ở ắ ố ế

Nắp máy

Quạt thông gió Stat

Ổ bi Vít định vị

Rôto lồng

sóc

Ổ bi Nắp máy

Phương ph p n y c ưu điểm so với phương ph p trước l moment mở y giả

cùng tỉ ệ ới d ng điện mở l v ò máy

+ Phương phá ùp d ng bi n áp t ng u: ế ự ẫ

+ Phương pháp m máy t ng ph n ở ừ ầ

1.3.2: Thiết bị điều khiển chính và hệ thống giám sát:

1.3.2 : 1 Chọn thiết bị điều khiển chính

Qua khảo sát thực tế hệ thống dây truyền lò sấy ngô thì ta thấy các đối tượng cần điều khiển là các thiết bị ( động cơ điện, cảm biến nhiệt độ, van điện ( SL), bộ báo tín hiệu độ ẩm tiêu chuẩn của ngô ) Tất cả các thiết bị trên không phải cùng hoạt động một lúc mà sự hoạt động của chúng có sự liên quan rằng buộc lẫn nhau

để cho các thiết bị này hoạt động một cách đồng bộ thống nhất theo đúng yêu cầu mong muốn, để thực hiện được vấn đề này thì ta không thể đơn thuần điều khiển bằng các nút ấn hay cầu dao đóng mở mà ta phải sử dụng bộ điều khiển lập trình

Bộ điều khiển lập trình để đảm bảo được yêu cầu điều khiển theo mong muốn của dây truyền hệ thống lò sấy chỉ có PLC (Programmable Logic Controller)

PLC (Programmable Logic Controller) Có rất nhiều loại như PLC_S7_200,

Ở trong dây truyền hệ thống lò sấy ngô qua khảo sát thực tế và với yêu cầu điều

khiển như đã trình bầy ở trên thì ta chọn PLC_S7_200 của hãng SiemensCPU214

Để cụ thể háo về PLC được trình bầy ở (phần II)

1.3.2 : 2 Giới thiệu về hệ thống giám sát và điều khiển quá trình hoạt động

Ta sử dụng hệ thống scada để giám sát và điều khiển

1 Nhiệm vụ:

Hệ thống SCADA thực hiện các nhiệm vụ chính như sau:

+ Thực hiện việc thu thập thông tin, dữ liệu thông qua các thiết bị phụ trợ như RTU/PLC sau đó chuyển giao dữ liệu về các máy chủ ở trung tâm điều khiển + Thực hiện việc giám sát các thông số tới hạn của các thiết bị, cơ cấu chấp hành đang hoạt động ở xa trung tâm

+ Thực hiện việc điều khiển các thiết bị, cơ cấu chấp hành từ khoản cách xa Các nhiệm vụ chi tiết về điều khiển, thu thập và giám sát của hệ thống SCADA có thể liệt kê theo trình tự hoạt động của chúng như sau:

* Thu thập dữ liệu hệ thống gồm các dạng số liệu:

- Chỉ thị tình trạng

- Giá trị đo lường

- Giá trị năng lượng tích lũy

* Hiển thi và xử lý kết quả cho người vận hành

- Hiển thị tình trạng làm việc của các thiết bị và các công đoạn trong hệ thống

- Hiển thị các giá trị tới hạn của các dữ liệu thu thập được

- Hiển thị chiều hướng của sự kiện

- Các thuộc tính chất lượng của dữ liệu

- Xử lý sự kiện theo chương trình định sẵn

* Thực hiện các chức năng điều khiển

- Điều khiển các thiết bị làm việc hoặc dừng làm việc

- Điều chỉnh các thông số sao cho phù hợp với yêu cầu của hệ thống

- Điều khiển hệ thống làm việc đúng chương trình

* Sắp xếp dữ liệu theo thời gian

- Thu thập dữ liệu theo tiến trình làm việc của hệ thống

- Lưu trữ dữ liệu để phục vụ cho các công tác kiểm tra, hiệu chỉnh về sau Lưu trong

hệ thống hoặc ghi bằng Băng từ, đĩa CD, đĩa quang

* Thu thập và phân tích các dữ liệu sự cố

- Tuần tự ghi nhận sự kiện theo thời gian

- Đánh giá các chứng cứ thu thập được

* Báo cáo và tính toán

- Tính toán số học

- Tính toán trạng thái

2 Mô hình phân cấp chức năng của hệ SCADA

Hệ thống SCADA dùng mô hình phân cấp chức năng của hệ thống để sắp xếp, phân loại các chức năng tự động hoá của một hệ thống điều khiển và giám sát, các chức năng được phân thành nhiều cấp khác nhau, càng ở cấp dưới thì các chức năng mang tính cơ bản hơn, đòi hỏi tính thời gian thực càng giảm, nhưng lượng thông tin cần truyền và xử lý thì lớn hơn

Điều hành sản xuất

Điều khiển giám sát

Điều khiển

Chấp hành

a) Cấp chấp hành

Chức năng chính của cấp chấp hành là đo lường, dẫn động và chuyển đổi tín hiệu trong trường hợp cần thiết Tuy nhiên trong thực tế thì các phần tử cảm biến hay chấp hành cũng có phần điều khỉên riêngcho công tác đo lường/truyền động của

nó được chính xác và nhanh nhạy

Cấp chấp hành cũng có thể đảm nhận được việc xử lý và chuẩn bị thông tin trước khi đưa lên cấp điều khiển cao hơn

b) Cấp điều khiển

Nhiệm vụ chính của cấp điều khiển là nhận thông tin từ các bộ cảm biến, đo

lường Sau đó xử lý các thông tin này theo một thuật toán nhất định và truyền đạt kết quả trở về cơ cấu chấp hành để điều khiển các thiết bị Máy tính ở đây cũng có thể được sử dụng, nó có chức năng theo dõi các công cụ đo lường từ thực hiện các thao tác như nút ấn đóng mở van, điều chỉnh cần gạt, núm xoay…

Đặc điểm nổi bật nhất của cấp điều khiển là xử lý thông tin Cấp điều khiển và cấp chấp hành còn có thể gọi chung là cấp trường (Field Lever)do các thiết bị như cảm biến và chấp hành Các bộ điều khiển thường được ghép trực tiếp tại hiện trường gần với hệ thống kỹ thuật

c) Cấp điều khiển và giám sát

Có chức năng giám sát và vận hành một quá trình kỹ thuật, có nhiệm vụ hỗ trợ người sử dụng trong việc cài đặt ứng dụng, thao tác theo dõi, giám sát vận hành và

xử lý những tình huống bất thường Trong một số trường hợp, cấp này còn thực hiện các bài toán điều khiển cao cấp như: Điều khiển phối hợp, điều khiển trình tự

và điều khiển theo công thức

Do nhu cầu và sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ đặc biệt là trong các hệ thống TĐH là mạng truyền thông công nghiệp và máy tính điều khiển công nghiệp nên việc tích hợp hệ thống ngày càng được phát triển nhiều hơn, các

mô hình sản xuất cần phải được xây dựng tổng thể kể cả ở cấp điều hành sản xuất

và quản lý nhằm loại bỏ bớt đi một số khâu trung gian không cần thiết ở trong mô

CHƯƠNG I: Tổng quan về PLC

2.1.1: Lịch sử phát triển của PLC

Trong các hệ thống sản xuất, trong các thiết bị tự động và bán tự động, hệ thống điều khiển đóng vai trò điều phối toàn bộ các hoạt động của máy móc thiết bị Các hệ thống máy móc và thiết bị sản xuất thường rất phức tạp, có rất nhiều đại lượng vật lý phải điều khiển để có thể hoạt động đồng bộ hoặc theo một trình tự công nghệ nhất định nhằm tạo ra một sản phẩm mong muốn Từng đại lượng vật lý đơn lẻ có thể được điều khiển bằng một mạch điều khiển cơ sở dạng tương tự hay gián đoạn Điều khiển nhiều đại lượng vật lý đồng thời chúng ta không thể dùng các mạch điều khiển tương tự mà phải sử dụng hệ thống điều khiển lô gíc

Trước đây các hệ thống điều khiển lôgíc được sự dụng là hệ thống lôgíc rơ le

Nhờ sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật điện tử, các thiết bị điều khiển lô

gíc khả lập trình PLC (ProgrammableLogic Controller) đã xuất hiện vào năm 1969thay thế các hệ thống điều khiển rơ le ( Hình 2.1.1 )

Càng ngày PLC càng trở nên hoàn thiện và đa năng.( Hình 2.1.2 )

Các PLC ngày nay không những có khả năng thay thế hoàn toàn các thiết

bị điều khiển logíc cổ điển, mà còn có khả năng thay thế các thiêt bị điều khiển

tương tự PLC còn kết hợp với truyền thông để giám sát hệ thống Các PLC được sử

dụng rộng rãi trong công nghiệp

2.1.2: Giới thiệu sơ lược về PLC:

Chức năng chính của PLC là kiểm tra trạng thái của các đầu vào và điều

khiển các quá trình hoặc các hệ thống máy móc thông qua các tín hiệu trên chính

đầu ra của PLC Tổ hợp lô gíc của các đầu vào để tạo ra một hay nhiều tín hiệu ra

được gọi là điều khiển lô gíc Các tổ hợp lô gíc thường được thực hiện theo trình tự

điều khiển hay còn gọi là chương trình điều khiển Chương trình điều khiển được

lưu trong bộ nhớ của PLC có thể bằng cách lập trình bằng thiết bị cầm tay nối trực

tiếp với PLC hoặc lập trình trên máy tính cá nhân nhờ các phần mềm chuyên dụng

và truyền vào PLC qua mạng hay qua cáp truyền dữ liệu Bộ xử lý tín hiệu, thường

là các bộ vi xử lý tốc độ cao, thực hiện chương trình điều khiển theo chu kỳ

Khoảng thời gian thực hiện một chu trình điều khiển từ lúc kiểm tra các tín hiệu vào, thực hiện các phép tính lo gíc hoặc đại số để có được tín hiệu điều khiển, cho đến khi phát tín hiệu đến đầu ra được gọi là chu kỳ thời gian quét

PLC trong công nghiệp thường có cấu hình đơn giản nhất, bởi vì các chương trình điều khiển quá trình công nghệ hay máy móc thường được hoạt động 24/24 và không cần bất cứ sự can thiệp của con người trong quá trình điều khiển PLC chỉ dừng quét chương trình điều khiển khi ngắt nguồn hoặc khi công tắc ngừng được kích hoạt Sơ đồ khối đơn giản hoá của PLC được thể hiện trên hình sau:

( Hình 2.1.3 )

Trên đầu vào của PLC có thể có các kênh tín hiệu tương tự hoặc các kênh tín hiệu

số Các kênh tín hiệu này xuất phát từ các cảm biến, từ các công tắc hành trình, công tắc đóng ngắt mạch điện hoặc từ biến lô gíc tương ứng với các trạng thái của máy móc, thiết bị Tín hiệu vào được bộ xử lý trung tâm xử lý nhờ các phép tính lô gíc hay số học và kết quả là các tín hiệu ra Các tín hiệu ra là các tín hiệu truyền điện năng đến cho các cơ cấu chấp hành như cuộn hút, đèn báo hiệu, động cơ vv Điện áp trên đầu vào của PLC là điện áp công suất thấp, tương ứng với mức từ 0V đến 24V một chiều Khi ta nối các đầu vào có mức điện áp cao hơn 24V, thường phải dùng các kênh có các mạch chuyển đổi để biến điện áp vào thành điện áp tương đương với mức +/ 24VDC Điện áp trên đầu ra của PLC có thể có nhiều mức - điện áp khác nhau, nhưng đều có mức năng lượng thấp Nếu cần phải điều khiển cơ cấu chấp hành có mức năng lượng cao hơn, ta phải sử dụng các thiết bị khuyếch đại công suất

2.1.3: Ưu điểm của PLC so với hệ thống sử dụng rơ le

- Tốn ít không gian: Một PLC cần ít không gian hơn một máy tính tiêu chuẩn hay tủ điều khiển rơ le để thực hiện cùng một chức năng

- Tiết kiệm năng lượng: PLC tiêu thụ năng lượng ở mức rất thấp, ít hơn cả các máy tính thông thường

- Giá thành thấp: Một PLC giá tương đương cỡ 5 đến 10 rơ le, nhưng nó có khả năng thay thế hàng trăm rơ le

- Khả năng thích ứng với môi trường công nghiệp: Các vỏ của PLC được làm

từ các vật liệu cứng, có khả năng chống chịu được bụi bẩn, dầu mỡ, độ ẩm, rung động và nhiễu Các máy tính tiêu chuẩn không có khả năng này

- Giao diện tực tiếp: Các máy tính tiêu chuẩn cần có một hệ thống phức tạp

để có thể giao tiếp với môi trường công nghiệp Trong khi đó các PLC có thể giao diện trực tiếp nhờ các mô đun vào ra I/O

- Lập trình dễ dàng: Phần lớn các PLC sử dụng ngôn ngữ lập trình là sơ đồ thang, tương tự như sơ đồ đấu của các hệ thống điều khiển rơ le thông thường

- Tính linh hoạt cao: Chương trình điều khiển của PLC có thể thay đổi nhanh chóng và dễ dàng bằng cách nạp lại chương trình điều khiển mới vào PLC bằng bộ lập trình, bằng máy tính, bằng thẻ nhớ, bằng truyền tải qua mạng

( Hình 2.1.4 )

2.1.4: Những ứng dụng chủ yếu của PLC

- Điều khiển bơm.

- Dây truyền xử lý hoá học

- Công nghệ sản xuất giấy

- Dây truyền sản xuất thuỷ tinh

- Dây truyền cán thép

- Sản xuất xi măng

- Công nghệ chế biến thực phẩm

- Dây truyền ( Lò sấy ) nông sản

- Dây truyền chế tạo linh kiện bán dẫn

- Dây truyền lắp giáp tivi

- Điều khiển hệ thống đèn giao thông

- Quản lý tự động bãi đậu xe

- Hệ thống báo động

- Dây truyền may công nghiệp

- Điều khiển thang máy

- Dây truyền sản xuất ôtô

- Sản xuất vi mạch

- Kiểm tra quá trình sản xuất

và còn rất nhiều những ưng dụng khác trong công nghiệp có thể ứng dụng được PLC

* Dưới đây là một số ví dụ điển hình của PLC được ứng dụng trong các nghành

- Điều khiển trong lĩnh vực điện tử ( Hình 2.1.5)

PLC được sản xu t b i nhi u h ng kh c nhau trên thấ ở ề ã á ế ớ gi i Về nguyên lý ho t ạ

động, c c PLC này cá ó tính năng tương tự ống nhau, nhưng về ậ gi l p trình s d ng thì ử ụchúng hoàn toàn kh c nhau do thiết kếá khác nhau của mỗi nhà s n xu t PLC khả ấ ác

Trên đây là cá ãc h ng chi m ph n l n thế ầ ớ ị phần PLC thế ớ gi i Các PLC của các

hãng này được ứng dụng rộng r i trong công nghi p sã ệ ử ụ d ng công nghệ ự độ t ng hoá

2 Theo số lượng đầu vào ra

Căn cứ vào s ố lượng các đ u vào/ ra, ta có th ầ ể phân PLC thành bốn loại sau:

+ Micro PLC là loại có dưới 32 kênh vào/ ra

+ PLC nhỏ có đến 256 kênh vào/ ra

+ PLC trung bình c đếó n 1024 kênh vào/ ra

+ PLC cỡ ớ l n có trên 1024 kênh vào/ra

c micro Cá – PLC thường có ít hơn 32 đầu vào/ra Ví d v ụ ềmicro PLC họ

T100MD-1616 do h ng Triangle Research International sản xuất Cấu tạo tương đốã i đơn giản và toàn b các b ph n đư c tích h p trên m t b ng m ch có kích thước ộ ộ ậ ợ ợ ộ ả ạ

nh gỏ ọn Micro PLC c ấu tạo gồm tất cả c bộ– ó c cá phận như bộ ử x lý tín hiệu, bộnguồn, c c kênh vào/ra trong một khối C c micro PLC c ưu điểm hơn c c PLC á á – ó á

nh ỏ và gi thành rẻ, dễ ắp đặt á l

Một loại micro PLC kh c là DL05 của h ng Koyo, lo i này c 30 kênh v o/ ra á ã ạ ó μ

Một loại micro PLC kh c là loại xê ri 90 của Fanuc, lo i này c 8 kênh vào và 8 - á ạ ó kênh ra

PLC loại nhỏ có th có ể đến 256 đầu vào/ra Ví d ụ như PLC của hãng OMRON

loại ZEN 10C Loại PLC này c 34 kênh vào/ ra g m: 6 kênh vào và 4 kênh ra – ó ồtrên mô đun CPU, còn lại 3 mô đun vào/ ra, với 4 kênh vào và 4 kênh ra cho mỗi

mô đun

ng Siemens cHã ó các PLC lo i nhạ ỏ như S5-90U, S5 95U, S5 100U, S7 - - – 200

là c c lo i PLC lo i nhá ạ ạ ỏ, có s ố lượng kênh vào/ ra nhỏ hơn 256 Cấu tạo của c c áPLC lo i nhạ ỏ ũng tương tự như cấ c u tạo của các PLC lo i trung b nh, vạ ì ì đều là dạng

mô đun Điểm kh c biá ệt là dung lượng b nh , s ộ ớ ố lượng kênh vào/ ra c a các mô ủđun khác nhau v l n và t c đ x lý thông tin c ng kh c nhau PLC cề độ ớ ố ộ ử ũ á ủa

Siemens được dùng r ng rãi trong h u h t cáộ ở ầ ế c nước có n n công nghi p ph t triề ệ á ển

c PLC trung b nh cCá ì ó th có ể đến 1024 đầu vào/ra Lo i CJ1M c a Omron cạ ủ ó

320 kênh vμo/ ra

Loại PLC CQM1 hay CQMIH c a Omron c 512 kênh vào ra ủ ó

Hãng Siemens có một số xê ri S7 200 là c c lo i PLC h ng trung b nh S- á ạ ạ ì ố lượng kênh vào/ ra của S-300 có th ểtrong kho ng tả ừ 256 đến 1024

c PLC lo i lCá ạ ớn có nhiều hơn 1024 đầu vào/ra Lo i này cạ ó tố ộc đ x lý rử ất cao, dung lượng b nh lộ ớ ớn và thường được dùng trong điều khi n các h th ng ể ệ ốthiết bị công nghệ phức tạp H ng Omron c PLC loai CJ1 là lo i cã ó ạ ó tới 1280 kênh vào/ ra và lo i CJ1Hạ có tới 2560 kênh vào/ra

Hãng Omron c n c loại CS1 là loại PLC cỡ ớ ớò ó l n v i 5120 kênh v o/ ra μ

c PLC lo i lCá ạ ớn của Siemens là các loại xê ri S7 300, S7 400 C c lo i này c- - á ạ ó

s ố lượng kênh vào/ ra rất lớn C c kênh này không ể đấu trực tiếp lên PLC mà á th

phải thông qua c c bộ ồn kênh và t ch kênh ( demultiplexeur và multiplexeur) á d á PLC S7-400 c a Siemens là lo i PLC m nh nh t c a Siemens hi n nay.ủ ạ ạ ấ ủ ệ

Các PLC trung b nh và lớn cì ó các mô đun vào/ra có th lể ắp r p với nhau trên cá ùng

một gi đỡ tiêu chuẩn, cho ph p lắp thêm hoặc th o bớt ra mà không cần tắt nguồn á é áCác PLC được kết nối với nhau thông qua m ng ETHERNET công nghi p ạ ệ

và qu n lả ý d liữ ệ ủa hệ ống điều c th u khiển ở ứ m c này, các dữ ệ ó th li u c ể được thu

thập từ c c c thiết bị điều khiển mức thấp hoặ ừ cá á c t bên ngoài h th ng thông qua ệ ố

mạng nội bộ và mạng Internet C c dữ ệu từ c PLC được truyền về c m y tá li cá cá á ính trung tâm để lưu trữ và x lýử Trường h p cá hợ c th ng s n xu t t ng có u ệ ố ả ấ ự độ điềkhiển bằng thống kê, đây ch nh là điều khiể ở ức cao, tương ứng vớ ấí n m i c u trúc

quản l ủa hệ ống Hoạt động của hệ ống điều khiển được điều chỉnh dựa theo ý c th th

kết quả phân t ch, đ h gi ừ c dữ ệu thống kê, như vậy gi p cho việc sản xuất í án á t cá li úluôn dở ạng tối ưu nhất và hiệu quả nhất PLC S7 400 của Siemens là một trong -

những loại PLC lớn và rất mạnh trong c c hệ ống điều khiển sản xuất qui mô như á th

các nhà m y công nghiệp Loại PLC này cá ó th kể ết nối trực tiếp qua mạng Ethernet công nghi p v i c c thi t bệ ớ á ế ị điều khi n mể ức cao hơn để trao đổi dữ ệ li u ho c thông ặqua cá á ác c c c c kênh giao di n khệ ác như MPI, PROFIBUS, EIB hay giao di n AS ệ

để thu th p d liậ ữ ệu và điều khi n ể

3 Theo điện áp nguồn nuôi

Loại cấp điện áp 220VAC :

2.2.1: Điều khiển của S7- 200

PLC nhận các tín hiệu đầu vào có thể là các cảm biến hay là các tín hiệu là nút nhấn để điều khiển đầu ra ( Hình 2.2.1 )

2.2.2: Cấu trúc phần cứng của S7 – 200 CPU 214

S7- 200 là thiết bị điều khiển khả trình loại nhỏ của hãng siemens, có cấu trúc theo kiểu modul và có các modul mở rộng Các modul này sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau Thành phần cơ bản của S7 – 200 là khối vi sử lý CPU 212 hoặc 214 Về hình thức bên ngoài, sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết được nhờ số đầu vào/ra và nguồn cung cấp

- CPU 212 có 8 cổng vào, 6 cổng ra và có khả năng được mở rộng thêm bằng 2 modul mở rộng

- CPU 214 có 14 cổng vào, 10 cổng ra và có khả năng được mở rộng thêm bằng 7 modul mở rộng

* S7 – 200 có nhiều loại modul mở rộng khác nhau CPU 214 bao gồm:

- 2048 từ đơn (4K byte) thuộc miền nhớ đọc/ghi non volatile để lưu chương trình (vùng nhớ có giao diện với EEPROM)

2048 từ đơn (4K byte) kiểu đọc/ghi để lưu dữ liệu, trong đó 512 từ đầu thuộc miền nhớ non-volatile

- 14 cổng vào và 10 cổng ra logic

- Có 7 modul để mở rộng thêm cổng vào/ra bao gồm luôn cả modul analog

- Tổng số cổng vào/ra cực đại là 64 cổng vào và 64 cổng ra

- 128 Timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau: 4 Timer 1ms, 16 Timer 10ms và 108 Timer 100ms

- 128 bộ đếm chia làm 2 loại: Chỉ đếm tiến và vừa đếm tiến vừa đếm lùi

- 688 bit nhớ đặc biệt dùng để thông báo trạng thái và đặt chế độ làm việc

- Các chế độ ngắt và xử lý ngắt bao gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc xuống, ngắt thời gian, ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền xung

I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5

I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7

SF RUN STOP

SIEMENS SIMATIC S7 - 200

Các cổng ra

Q1.0 Q1.1

* Mô tả các đèn báo trên S7 200, CPU 214– :

SF (đèn đỏ) Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng Đèn SF sáng lên khi PLC bị

hỏng hóc RUN (đèn xanh) Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và

thực hiện chương trình được nạp trong máy STOP (đèn vàng) Đèn vàng STOP chỉ

định PLC đang ở chế độ dừng Dừng chương trình đang thực hiện lại

Ix.x (đèn xanh) Đèn xanh ở cổng vào chỉ định trạng thái tức thời của cổng Ix.x (x.x = 0.0 ÷ 1.5) Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của

cổng.Qy.y (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng ra báo hiệu trạng thái tức thời của cổng

Qy.y (y.y = 0.0 ÷ 1.1) Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của

cổng

* Cổng truyền thông:S7 – 200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích

nối 9 chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với các trạm PLC

khác Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud Tốc độ truyền cung

cấp của PLC theo kiểu tự do là 300 đến 38.400

Giải thích các chân trên sơ đồ

Ghép nối S7 200 với máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI với bộ – chuyển đổi RS232/RS485 ( Hình 2.2.4 )

* Công tắc chọn chế độ làm việc của PLC

Công tắc chọn chế độ làm việc nằm phía trên, bên cạnh các cổng ra của

S7 – 200 có ba vị trí cho phép chọn các chế độ làm việc khác nhau cho PLC

- RUN cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ PLC S7 200 sẽ –

rời khỏi chế độ RUN và chuyển sang chế độ STOP nế trong máy có sự cố hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi công tắc ở chế độ RUN

Nên quan sát trạng thái thực tại của PLC theo đèn báo

- STOP cưỡng bức PLC dừng thực hiện chương trình đang chạy và chuyển sang chế

độ STOP Ở chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chương trình hoặc nạp một chương trình mới

- TERM cho phép máy lập trình tự quyết định một trong các chế độ làm việc cho PLC hoặc ở chế độ RUN hoặc ở chế độ STOP

* Chỉnh định tương tự:

Điều chỉnh tương tự (1 bộ trong CPU 212 và 2 trong CPU 214) cho phép điều chỉnh các biến cần phải thay đổi và sử dụng trong chương trình Núm chỉnh analog được lắp đặt dưới nắp đậy bên cạnh các cổng ra Thiết bị chỉnh định có thể quay 270P

o

P

- Pin và nguồn nuôi bộ nhớ

Nguồn nuôi dùng để mở rộng thời gian lưu giữ cho các dữ liệu có trong bộ nhớ Nguồn pin tự động được chuyển sang trạng thái tích cực nếu như dung lượng tụ nhớ

bị cạn kiệt và nó phải thay thế vào vị trí đó để dữ liệu trong bộ nhớ không bị mất đi 2.2.3: Cấu trúc bộ nhớ

a Phân chia bộ nhớ:

Bộ nhớ của S7 200 được chia thành 4 vùng với một tụ có nhiệm vụ duy trì dữ liệu – trong một khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn Bộ nhớ của S7 – 200 có tính năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng, loại trừ phần bit nhớ đặc biệt được

kí hiệu SM (Special Memory) chỉ có thể truy nhập để đọc

Vùng chương trình: Là miền nhớ được sử dụng để lưu các lệnh chươn trình Vùng g này thuộc kiểu non volatile đọc/ghi được.-

Vùng tham số: Là miền lưu giữ các tham số như: từ khóa, địa chỉ trạm … cũng như vùng chương trình, vùng tham số thuộc kiểu non volatile đọc/ghi được.-

Vùng dữ liệu: Dùng để cất các dữ liệu của chương trình bao gồm các kết quả các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền thông … một phần của vùng nhớ này thuộc kiểu non-volatile

Vùng đối tượng: Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ra tương tự được đặt trong vùng nhớ cuối cùng Vùng này không kiểu non volatile nhưng -đọc/ghi được

b Vùng dữ liệu:

Vùng dữ liệu là một vùng nhớ động Nó có thể được truy nhập theo từng bit, từngbyte, từng từ đơn hoặc từng từ kép và được sử dụng làm miền lưu trữ dữ liệu cho các thuật toán các hàm truyền thông, lập bảng các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ …

Vùng dữ liệu lại được chia thành các miền nhớ nhỏ với các công dụng khác nhau Chúng được ký hiệu bằng các chữ cái đầu của tên tiếng Anh, đặc trưng cho từng công dụng của chúng như sau:

V: Variable memory

I: Input image regigter

0: Output image regigter

M: Internal memory bits

SM: Speacial memory bits

Tất cả các miền này đều có thể truy nhập được theo từng bit, từng byte, từng từ đơn (word-2byte) hoặc từ kép (2 word)

Bảng: Mô tả vùng dữ liệu của CPU 212 và 214

Hình 2.2.5: Bộ nhớ trong và ngoài của S7 - 200

Chương trình Tham số

Dữ liệu

Chương trìnhTham số

Dữ liệu

Chương trình

Tham số

Dữ liệuvùng đối tượng