bài tập lớn môn điều khiển logic plc lập trình công nghệ điều khiển mức nước bằng ngôn ngữ sfc

Tuy nhiên, hiện nay, các hệ thống kiểm tra và điều khiển mức nước đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.Hệ thống điều khiển mức nước có thể có chức năng đo mức nước trong bình để ki

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÀI TẬP LỚN MÔN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC

ĐỀ TÀI: LẬP TRÌNH CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC

BẰNG NGÔN NGỮ SFC

Các thành viên thực hiện: Trần Văn Lượng _20202446

Lê Văn Long_20181604 Ngô Duy Long_20191937 Nguyễn Đức Lương_20202443 Nguyễn Như Mạnh_20202450 Giảng viên hướng dẫn: ThS Phan Thị Huyền Châu

HÀ NỘI, 7-2022

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH THEO PHƯƠNG PHÁP GRAFCET

2.1 Mô tả công nghệ

2.2 Thiết kế sơ đồ Grafcet

2.2.1 Các biến trạng thái

2.2.2 Lập sơ đồ Grafcet I

2.2.2 Lập sơ đồ Grafcet II

2.2.3 Lập các hàm trạng thái

CHƯƠNG 3 LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG TRÊN PLC

3.1 Khai báo biến vào ra

3.2 Chương trình PLC theo ngôn ngữ SFC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ

Công nghệ: Hệ thống điều khiển mức nước

Trong mọi hệ thống công nghiệp làm việc với sự chứa đựng chất lỏng, một tiêu chí điều khiển về an toàn chính là mức nước của bình chứa Trước khi có

tự động hoá, việc quan sát mức nước của các bình chứa có thể được thực hiện bởi những công nhân làm trong nhà máy Tuy nhiên, hiện nay, các hệ thống kiểm tra và điều khiển mức nước đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp

Hệ thống điều khiển mức nước có thể có chức năng đo mức nước trong bình

để kiểm soát và giữ mức nước ở mức tối đa, tối thiểu, hay mức nhất định nào

đó, hoặc để điều khiển tang giảm mức nước một cách linh hoạt theo một chu trình nào đó Để thực hiện được chức năng này thì một hệ thống điều khiển mức nước phải có những thiết bị như thiết bị đo mức, thiết bị chấp hành là van chất lỏng đầu vào và đầu ra, và bộ điều khiển thực hiện những quyết định điều khiển mức nước

Bộ điều khiển mức nước đòi hỏi phải có sự chính xác cao và hoạt động ổn định vì nó thực hiện tiêu chí an toàn trong hệ thống chứa chất lỏng lớn hơn

3

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH THEO PHƯƠNG PHÁP

GRAFCET

2.1 Mô tả công nghệ

Nhấn nút nhấn m để bắt đầu hệ thống Rơle C1 bật, van S1 mở xả nước vào bình Khi phao đạt mức FS, Rơle C1 tắt đóng van S1 đồng thời chạy timer1 Sau 120s rơle 2 bật mở van S2 xả nước ra khỏi bình đồng thời chạy timer2 Sau 90s khoá van S2

2.2 Thiết kế sơ đồ Grafcet

2.2.1 Các biến trạng thái

Tín hiệu vào:

Nút nhấn X1

Cảm biến mức nước phao f

Tín hiệu ra:

Trạng thái mở van 1: C1+

Trạng thái đóng van 1:

C1-Trạng thái mở van 2: C2+

Trạng thái đóng van 2:

C2-2.2.2 Lập sơ đồ Grafcet I

5

2.2.2 Lập sơ đồ Grafcet II

2.2.3 Lập các hàm trạng thái

→ f(S ) = (g + S0 2.S4 + S )0

→ f(S ) = (X1 1.S0 + S )1

→ f(S ) = (FS.S + S )2 1 2

→ f(S ) = (FS.S3 1.t1 + S )3

→ f(S ) = (t4 2.S3 + S )4

7

CHƯƠNG 3 LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG TRÊN PLC 3.1 Khai báo biến vào ra

Tên biến Kiểu dữ liệu Địa chỉ

3.2 Chương trình PLC theo ngôn ngữ SFC

Tổng quan chương trình:

B1: Lập trình cho khối Step_1

Trong khối Step_1 ta lập trình để chạy Reset cho 2 biến là Relay_1 và Relay_2

Điều kiện để chuyển tiếp từ Step_1 sang Step_2 sẽ là tín hiệu đầu vào X1

Mô tả hoạt động: Khi bắt đầu chương trình chưa khởi động biến Start X1 thì hệ thống đang ở trạng thái OFF cả Relay_1 và Relay_2 để cả 2 van đều được đóng.

B2: Lập trình cho khối Step_2

Ở khối lệnh Step_2 ta cho Set tín hiệu Relay_1 lên 1

9

Điều kiện chuyển tiếp từ Step_2 sang Step_3 và Step_4 sẽ là tín hiệu phao FS

Mô tả hoạt động: Khi có tín hiệu Start X1 hệ thống chuyển sang Step_2 cho phép Relay_1 được kích hoạt lên mức logic 1 Khi đó van 1 sẽ được mở ra

Điều kiện để chuyển tiếp sang khối Step_3 và Step_4 sẽ là tín hiệu phao FS

B3: Lập trình cho khối Step_4

Ở khối lệnh Step_4 ta cho phép Reset tín hiệu Relay_1 về mức logic là 0, Đông thời khởi động 1 biến trung gian là Step_4 Điều kiện chuyển tiếp về S1 ở đây sẽ là biến trung gian Step_6

Mô tả hoạt động: Khi có tín hiệu phao FS thì ta sẽ ngắt tín hiệu điều khiển Relay_1 lúc đó Van_1 cũng sẽ được đóng lại báo hiệu bể đã đủ lương nước đồng thời khởi động 1 biến trung gian Step_4 để báo hiệu quá trình 4 vẫn đang hoạt động, Điều kiện để chuyển về Step_1 sẽ là biến trung gian Step_6 được hoạt động

B4: Lập trình cho khối Step_3

Khối Step_3 ở đây đong vai trò như 1 timer để đếm thời gian trong vòng 12s

Điều kiện dể có thể chuyển tiếp sang khối Step_5 sẽ là Timer

ở Step_3 phải chạy đủ 12s

B5: Lập trình cho khối Step_5

Ở khối Step_5 ta sẽ khởi động Set biến Relay_2 lên mức logic

là 1

Đồng thời điều kiện chuyển tiếp của từ Step_5 sang Step_6 sẽ

là Step_5 chạy đủ 9s

Mô tả hoạt động: Khi timer ở khối Step_3 chạy hết 12s sẽ chuyển sang khối Step_5 lúc này Relay_2 sẽ được Set lên mức logic là 1 Lúc này Van_2 sẽ được xả nước ra trong vong 9s Sau khi xả nước đủ trong 9s sẽ chuyển sang Step_6

11

B6: Lập trình cho khối Step_6

Trong khối Step_6 ta sẽ Reset mức logic cho Relay_2.Đồng thời khởi động 1 biến trung gian Step_6 cho phép xác định răng trạng thái 6 đang hoạt động

Điều kiện để chuyển từ Step_6 về Step_1 sẽ là biến trung gian Step_4 hoạt đông

Mô tả hoạt động: Sau khi van xả nước được 9s thì ta sẽ chuyển sang Step_6 lúc này Relay_2 sẽ được ngắt tín hiệu Van_2 sẽ đóng lại ngừng xả nước đồng thời sẽ khởi động biến trung gian Step_6 báo hiệu van 6 đang hoạt động

Khi cả 2 biến trung gian Step_4 và Step_6 báo đang hoạt động

sẽ cho phép hệ thống trở về trạng thái S1 bắt đầu 1 chu trình mới

Mạch điều khiển trong main:

Relay_1 điều khiển cho van_1

Relay_2 điều khiển cho van_2

Tín hiệu bắt đầu toàn bộ hệ thống G nối vào INIT_SQ của khối khối FC

13