Đang tải... (xem toàn văn)
PLC là thiết bị logic khả trình nên có rất nhiều phương án lập trình, trong cuốn tài liệu này đưa ra một phương án giải quyết yêu cầu bài toán giúp các bạn mới học lập trình PLC dễ tiếp cận với thiết bị. Trong cuốn tài liệu khác của cùng tác giả sẽ trình bày cách giải quyết bài toán theo phương án khác. Ngoài ra, một số bài toán trong tài liệu có sử dụng một số phần mềm mô phỏng như SPS-VISU hoặc Lockout. Các bạn đọc có thể cài đặt phần mềm đó và tiến hành mô phỏng hệ thống.
GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Đề bài: Trình bày về module analog trong PLC S7 200. Vẽ sơ đồ kết nối phần cứng và viết chương trình điều khiển nhiệt khuôn gia nhiệt ổn định nhiệt độ từ 115 đến 120 độ 1 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Phần I: LÝ THUYẾT I: TÍN HIỆU ANALOG 1.1 Tín hiệu analog và bộ A/D Khác với tín hiệu số, ngõ vào và ngõ ra chỉ có hai trạng thái là ON hoặc OFF (mức 1 hoặc 0), tín hiệu analog có biên độ liên tục theo thời gian. Hình 1.1: Sự khác biệt giữa tín hiệu số và tín hiệu tương tự Phần lớn những hiện tượng xảy ra trong thực tế đều ở dạng analog. Các cảm biến ngõ có tín hiệu ra dạng analog như: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến dòng chảy, cảm biến mức… Những cơ cấu chấp hành có tín hiệu điều khiển dạng analog: Vale tuyến tính, biến tần 1.2 Thời gian lấy mẫu, tần số lấy mẫu. Đối với ngõ vào của PLC hay máy tính, tín hiệu analog không được đọc liên tục mà sẽ được lấy mẫu vào những khoảng thời gian nhất định. Sau đó tín hiệu analog được chuyển đổi sang tín hiệu số nhờ bộ A/D. Trong một khoảng thời gian nhất định, nếu số mẫu lấy càng nhiều thì độ chính xác càng tăng. Tuy nhiên mỗi bộ A/D chỉ có thể thu thập được một số mẫu nhất định trong một giây. Đối với PLC thì tần số lấy mẫu có thể đạt 20hZ. 2 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Hình 1.2: Cách lấy mẫu tín hiệu tương tự 1.3 Các thông số của bộ A/D. Một bộ A/D được đánh giá dựa vào các thông số như: Số bit chuyển đổi, thời gian lấy mẫu, tốc độ chuyển đổi, sai số chuyển đổi, tầm điện áp hoặc dòng điện mà bộ A/D có thể chuyển đổi. Các thông số này thường được cho bởi nhà sản xuất. Hình 8.3thể hiện các thông số của bộ A/D. 3 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Hình 1.3: Các thông số cần quan tâm của bộ A/D 4 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Hình 1.4: Quan hệ giữa các thông số trong bộ A/D Ghi chú: Công thức 1: Quan hện giữa số lượng bit và độ phân giải của timer Công thức 2: Sai số lượng tử. Công thức 3: Quan hệ giữa giá trị số nguyên của bộ A/D với Vin, Vmin, Vmax, Vmin, R. Công thức 4: Quan hệ giữa điện áp đưa vào với N , Vmax, Vmin, R. 1.4 A/D trong PLC S7 200. Đối với PLC thì bộ chuyển đổi A/D thường sử dụng 8 bit, 12 bit, 16 bit. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, độ chính xác, tính kinh tế mà người lập trình chọn bộ A/D nào cho phù hợp. 1.4.1 Cấu trúc dữ liệu của bộ A/D trong PLC S7 200. Module analog trong S7 200 thường sử dụng loại 12 bit. Tín hiệu vào của module analog ở dạng điện áp hoặc dòng điện, điện áp có thể dương hoặc âm, dữ liệu chuyển đổi có thể ở dạng đơn cực hoặc lưỡng cực. Tùy thuộc vào dạng Trang 104 chuyển đổi mà cách sắp xếp các bit dữ liệu cũng có sự khác nhau. Hình …. Trình bày cách sắp xếp các bit dữ liệu dạng đơn cực và lưỡng cực. 5 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Hình 1.5: Cách định dạng các bit dữ liệu trong module analog của S7 200 II: MỘT SỐ MODULE ANALOG THÔNG DỤNG CỦA S7-200 Các modunle analog của họ S7-200 có rất nhiều loại Module nhưng vẫn hoạt động trên nguyên tắc. Module ngõ vào analog: Áp, dòng, điện trở, cặp nhiệt Module ngõ vào analog: Áp, dòng 2.1 Module analog EM231 Các thông số kỹ thuật Cách kết nối ngõ vào 6 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Switch chọn giá trị ngõ vào và độ phân giải. 7 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Lưa ý: Dòng điện ngõ vào: 0 đến 20mA. Độ phân giải: 5uA hay từ 1,25mV đến 2,5mV. Giá trị số ngõ vào: -32000 đến 32000(lưỡng cực) hay từ 0 đến 32000(đơn cực). Mạch ngõ vào của Module EM231. 2.2 Module analog EM235 Các thông số kỹ thuật. 8 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Cách kết nối ngõ vào, ngõ ra. 9 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Switch chọn giá trị ngõ vào và độ phân giải. Lưa ý: Độ phân giải: 5uA hay từ 12,5uV đến 5mV. Giá trị số ngõ vào: -32000 đến 32000 hay từ 0 đến 32000. Mạch ngõ vào của Module EM235. 10 [...]... điều khiển kiểu Module nhỏ gọn cho các ứng dụng trong phạm vi hẹp • Có nhiều loại CPU • Có nhiều Module mở rộng • Có thể mở rộng đến 7 Module • Bus nối tích hợp trong Module ở mặt sau • Có thể nối mạng với cổng giao tiếp RS 485 hay Profibus • Máy tính trung tâm có thể truy cập đến các Module • Không qui định rãnh cắm • Phần mềm điều khiển riêng • Tích hợp CPU, I/O nguồn cung cấp vào một Module • “Micro... Tuyến vậy thông thường khi sử dụng module analog, người lập trình cần phải hiệu chỉnh trước khi sử dụng để kết quả chuyển đổi được chính xác hơn Viêc hiệu chỉnh có thể dùng 2 cách Đó là dùng phần cứng hay phần mềm Dùng phần cứng có thể dùng các mạch dịch mức để sao cho tín hiệu thấp nhất của ngõ vào ứng với giá trị 0 của ngõ vào chuyển đổi AIW0 Dùng phần mềm Dưới đây trình bày việc hiệu chỉnh cho ngõ vào... biến lớn thì không thể đo chính xác được Mọi cảm biến đều có tính trễ do ảnh hưởng của vô bảo vệ Có các phương pháp đo nhiệt độ khác nhau ứng với các thiết bị đo khác nhau như: a Nhiệt điện trở: Nhiệt điện trở thường dùng để đo nhiệt độ của hơi nước, khí than trong các đường ống, các lò phản ứng hóa học, các nồi hơi, lò nhiệt, không khí trong phòng b Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện (Thermocouple): Cấu... 1200mV Chọn module analog có EM231 và chọn tầm đo từ 0 đến 5V Tại 5V ứng với 32000 trong vùng nhớ AIW0 Tại 1,150 ứng với 7360 trong vùng nhớ AIW0 Tại 1.2 ứng với 7680 trong vùng nhớ AIW0 20 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến chương trình điều khiển khuôn gia nhiệt 21 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến KẾT LUẬN Trên đây là tìm hiểu của em về chuyên đề các module... của em về chuyên đề các module analog của plc S7-200 Cũng như cách thức thực hiện một ứng dụng nhỏ của chúng vào thực tế Trong quá trình tìm hiểu và làm bài ko thể tránh khỏi thiếu xót Mong thầy cô và các bạn đưa ra lời nhận xét để em có được cái nhìn hoàn chỉnh hơn về chuyên đề này Một lần nữa em xin cảm ơn cô Nguyễn Trần Minh Nguyệt và các bạn đã giúp em hoàn thành chuyên đề này Em xin chân thành... và bộ A/D ………………………………………… 2 1.2 Thời gian lấy mẫu, tần số lấy mẫu………………………………… 2 1.3 Các thông số của bộ A/C…………………………………………… 3 1.4 A/D trong PLC S7-200……………………………………………….5 II: MỘT SỐ MODULE ANALOG THÔNG DỤNG CỦA S7-200… 6 2.1 Module analog EM231 ………………………………………………6 2.2 Module analog EM235……………………………………………….8 2.3 Module analog EM232………………………………………………11 2.4 Hiệu chỉnh giá trị analog…………………………………………... 1°C đến 2°C tùy loại d Cảm biến nhiệt bằng bán dẫn dùng các khối bán dẫn để làm cảm biến khi nhiệt độ thay đổi thì điện áp chênh lệch giữa các khối bán dẫn sẽ khác nhau dẫn đến việc ta có thể đo được nhiệt độ chuẩn dựa vào 1 nhiệt độ làm mẫu Và còn rất nhiếu các loại cảm biến khác trên thị trường Chọn cảm biến nhiệt Chọn cảm biến nhiệt LM35 với các thông số kỹ thuật * LM35 có độ biến thiên theo nhiệt... Nhiệt độ Module analog PLC 17 Cơ cấu chấp hành GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến II: KẾT NỐI PHẦN CỨNG VÀ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH 2.1 Mô hình kết nối giữa LM35 và Module analog EM231 18 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến 2.2 Sơ đồ kết nối giữa LM35 và hệ thống điều khiển PLC 19 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Giới thiệu chức năng các linh... của PLC S7-200 có sử dụng CPU-214 Trên 1 module đã đc tích hợp CPU, I/O ngồn cung cấp và một số Module Có nhiều loại CPU: CPU212, CPU215, CPU216… Hình dáng CPU 214 thông dụng được mô tả như ở hình trên 2.1 Trong bài mô phỏng chọn loại PLC có CPU224 14 GVHD: Th.S Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến 1.2 Các phương pháp đo nhiệt độ 1.2.1 Khái niệm chung về đo nhiệt độ Trong nghiên cứu khoa học,... biến nhiệt độ là cảm biến có khả năng nhận biết được tín hiệu nhiệt độ một cách chính xác và chuyển đổi thành tín hiệu điện áp, dòng điện, điện trở Các thông số của cảm biến nhiệt độ: Thông số cấu tạo: phụ thuộc vào từng loại cảm biến, cũng như cách chế tạo và phương thức chuyển đổi của loại cảm biến đó Thông số sử dụng bao gồm các thông số sau: Khoảng làm việc: là khoảng nhiệt độ mà cảm biến có khả . cho phù hợp. 1.4.1 Cấu trúc dữ liệu của bộ A/D trong PLC S7 200. Module analog trong S7 200 thường sử dụng loại 12 bit. Tín hiệu vào của module analog ở dạng điện áp hoặc dòng điện, điện áp. analog của S7 200 II: MỘT SỐ MODULE ANALOG THÔNG DỤNG CỦA S7- 200 Các modunle analog của họ S7- 200 có rất nhiều loại Module nhưng vẫn hoạt động trên nguyên tắc. Module ngõ vào analog: Áp, dòng,. Nguyến Trần Minh Nguyệt SVTH: Trần Văn Tuyến Đề bài: Trình bày về module analog trong PLC S7 200. Vẽ sơ đồ kết nối phần cứng và viết chương trình điều khiển nhiệt khuôn gia nhiệt ổn định nhiệt