luận văn xây dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng plc s7-200

LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, các thiết bị điện điện tử được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầuhết các lĩnh vực kinh tế

Đồ án Xây dựng hệ thống băng tải

đếm sản phẩm sử dụng

PLC S7-200

ĐỒ ÁN

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ TRANG

Lớp: ĐL - KTĐ 1A

Ngành đào tạo: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN

Tên đề tài: Xây dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng PLC S7-200.

Ngày giao đề: 15/03/2009

Ngày hoàn thành: 20/05/2009

Nội dung cần hoàn thành:

1 Mô tả hệ thống

2 Cài đặt màn hình TD200 để điều khiển hệ thống

3 Viết chương trình cho PLC S7-200

4 Tính chọn thiết bị chung của hệ thống

5 Sản phẩm của đề tài đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật Quyển thuyết minhnội dung của đề tài, mô hình của hệ thống

Ngày 09 tháng 03 năm 2009

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

VŨ THỊ LÀNH NGUYỄN TIẾN HƯNG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

- -

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

- -

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, các thiết bị điện điện tử được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầuhết các lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật, cũng như trong đời sống xã hội

Vấn đề tự động hoá trong công nghiệp để giảm bớt lao động chân tay vànâng cao năng xuất lao động là một trong nhữnh đề tài được các bạn sinh viên,các thầy cô ở những trường kỹ thuật quan tâm và nghiên cứu nhiều Trước đòihỏi của thực tế Em thấy đây là một lĩnh vực sẽ đem lại nhiều điều thú vị Chính

vì vậy em được khoa, bộ môn và thầy giáo giao nhiệm vụ thực hiện đề tài “Xây

dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng PLC S7-200” cho đồ án học

phần 3 của mình

Đồ án gồm có 4 chương với nội dung như sau:

Chương 1: Khái quát chung hệ thống điều khiển

Chương 2: Khái quát chung về màn hình điều khiển

Chương 3: Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm

Chương 4: Lập trình điều khiển

Trong quá trình thực hiện đề tài,mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do

thời gian và trình độ có hạn cùng với việc tham khảo, truy cập tài liệu còn

nhiều hạn chế vì vậy nên không thể tránh khỏi sự thiếu sót Kính mong

thầy cô giáo tận tình chỉ bảo và góp ý cho đề tài được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Nam Định, ngày 20 tháng 5 năm 2009

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Thị Trang

Mục lục

Lời nói đầu 5

Chơng 1 Khái quát chung hệ thống điều khiển 9

1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển 9

1.1.1 Khái quát chung 9

1.1.2 Phân loại phơng thức điều khiển 12

1.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC 12

1.2.1 So sánh hệ thống điều khiển PLC với hệ thống điều khiển khác 12

1.2.2 Giới thiệu về PLC 14

1.2.3 Phân loại PLC 19

1.2.4 Bộ điều khiển PLC S7-200 20

1.3 Hệ thống băng tải 23

1.3.1 Vai trò 23

1.3.2 Phân loại băng tải 23

1.3.3 Cấu tạo 24

Chơng 2 Khái quát chung về màn hình điều khiển 27

2.1 Khái quát về màn hình điều khiển 27

2.1.1 Khái quát chung 27

2.1.2 Màn hình TD200 27

2.2 Cài đặt thông số cho màn hình TD200 29

2.2.1 Phần mềm lập trình: 29

2.2.2 Các bớc lập trình TD200: 30

Chơng 3 Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 36

3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 36

3.1.1 Động cơ 36

3.1.2 Thông số kỹ thuật của Băng tải 38

3.2 Bộ điều khiển PLC S7-200, Màn hình TD200 40

3.2.1 Bộ điều khiển PLC S7-200 40

3.2.2 Màn hình TD200 45

3.3 Cảm biến 45

3.3.1 Khái quát chung về cảm biến 45

3.3.2 Các yêu cầu của cảm biến 46

3.3.3 Phân loại 47

3.3.4 Thông số của cảm biến trong hệ thống 48

3.4 Các thiết bị khác 48

3.5 Mô hình kết nối hệ thống 48

Chơng 4 Lập trình điều khiển hệ thống 50

4.1 Mô tả hệ thống 50

4.2 Trình tự các bớc lập trình 52

4.2.1 Viết chơng trình 52

4.2.2 Vận hành hệ thống 57

4.2.3 Giám sát hoạt động của chơng trình 58

Kết luận 59

Tài liệu tham khảo 60

BẢNG LIỆT Kấ HèNH VẼ VÀ BẢNG

Chơng 1 9

Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia 10

Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nớc ngọt 10

Hinh 1.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 11

Hình 1.4 Phân biệt PLC với hệ thống điều khiển khác 13

Hình 1.5 Hệ thống điều khiển dùng PLC 14

Hình 1.6 Hình ảnh về bộ PLC 16

Hình 1.7 Cấu trúc của một PLC 17

Hình 1.8 Cấu tạo băng tải 24

Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho 25

Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp 26

Chơng 2 27

Hình 2.1: Màn hình TD200 27

Hình 2.2 Cấu tạo màn hình TD200 28

Chơng 3 36

Hình 3.1 Một số động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải 37

Hình 3.2 Hệ thống băng tải trong phòng thí nghiệm 39

Hình 3.3 Mô hình hệ thống băng tải 40

Hình 3.4 Bộ PLC S7-200 40

Hình 3.5 PLC S7-200 CPU 214 41

Hình 3.6 Cổng truyền thông 42

Hình 3.7 Cảm biến quang 46

Hình 3.8 Kết nối CPU và TD200 49

Hình 3.9 Kết nối truyền thông S7-200 và TD200 50

Hình 3.10 Cách lắp TD200 với CPU và module EM235 50

Chơng 4 50

Hình 4.1 Mô hình đếm sản phẩm dùng PLC S7-200 51

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.

1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển.

1.1.1 Khái quát chung.

Việc ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất công nghiệp nhằm mục tiêutăng năng xuất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm, độ chính xác cao, giáthành hạ

Các hệ thống điều khiển được đưa vào sản xuất trong các xí nghiệp, nhà máyvới độ tin cậy cao, hoạt động ổn định, ít hư hỏng và giảm nhân công lao động.Điều này đòi hỏi hệ thống điều khiển có khả năng xử lý, kiểm soát được các sự

cố và có thể tự khắc phục được sự cố, các sai sót khi vận hành Một hệ thốngnhư trên gọi là hệ thống điều khiển

Trong tất cả mọi hoạt động của con người ở bất cứ đâu vào mọi thời điểm nàođều liên quan đến khái niệm điều khiển Nó là tập hợp tất cả các tác động mangtính tổ chức để nhằm đạt được mục đích mong muốn Có thể nói điều khiển lànhân tố cuối cùng quyết định mọi thành bại của các hoạt động Trong côngnghiệp, hệ thống điều khiển ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, năngsuất lao động và chi phí sản xuất Sau đây là một số hình ảnh về các hệ thốngsản xuất dùng trong công nghiệp của các nhà máy hiện nay

Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia.

Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nước ngọt.

Tự động hoá là bước phát triển tiếp theo sau cơ khí hoá và điện khí hoá Tựđộng hoá là quá trình sử dụngthiết bị dể thay thế chức năng kiểm tra và điều

khiển của con người trong một quy trình sản xuất Hệ thống tự động hoá bắt đầuxuất hiện với việc sử dụng các thiết bị đo lường kiểm tra các thông số công nghệ

và chất lượng sản phẩm Các hệ thông này thông báo khá chính xác các thôngtin về trạng thái của thiết bị, các thông số của quy trình công nghệ v.v Cácthông tin này trước đây chỉ có những người dày dạn kinh nghiệm mới chuẩnđoán được, nhưng cũng chỉ bảo đảm ở mức độ chính xác tương đối Các thôngtin quá trình hoàn thiện quy trình công nghệ

Hệ thống điều khiển cục bộ các chế độ riêng biệt của quy trình công nghệ làbước phát triển tiếp theo của hệ thống tự động hóa Đây là sự kết hợp nhiều hệthống điều chỉnh tự động dưới sự kiểm soát điều hành của một thiết bị tính toán

và điều khiển để đảm bảo tối ưu một chế độ nào đó của quá trình công nghệ Tất

cả các hệ thống điều chỉnh tự động các thông số công nghệ cũng như các hệthống điều khiển cục bộ đều được đặt dưới sự giám sát, điều hành chung củamột trung tâm tính toán và điều khiển Trung tâm này đảm bảo cho quy trìnhcông nghệ xảy ra tốt nhất của hệ thống đo

Trong một hệ thống điều khiển bao giờ cũng được tao thành từ các khối cơbản sau:

Hinh 1.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển.

- Khối vào: Chuyển đổi các tín hiệu vật lý thành các tin hiệu điện, các tín bộchuỷên đổi thường là nút ấn, contac, sensor, tuỳ theo bộ chuyển đổi mà ta cótín hiệu đưa vào khối xử lý có dạng số hay dạng liên tục

Khối ra (đối tượng điều khiển)

Tín hiệu vào

Kết quả

xử lý

- Khối xử lý: Nhận tín hiệu thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạt độngcủa hệ thống Từ thông tin của khối vào hệ thống điều khiển phải tạo ra đượcnhững tín hiệu cần thiết để điều khiển các thiết bị, hệ thống đáp ứng yêu cầu sảnxuất.

- Khối ra: Tín hiệu ra là kết quả cuối cùng của quá trình xử lý hệ thống điềukhiển Các tín hiệu này được sử dụng điều khiển các cơ cấu, thiết bị hoạt độngtheo yêu cầu của hệ thống, tín hiệu ra có thể được hồi tiếp vè ngõ vào để điềukhiển và ổn định hệ thống

1.1.2 Phân loại phương thức điều khiển.

Phương pháp để hình thành các tác động điều khiển được gọi là phương

thức điều khiển Có 3 phương thức điều khiển:

- Điều khiển theo chương trình: Phương thức điều khiển theo chương trìnhđược sử dụng khi các tác động điều khiển đã được hình thành từ trước theo mộtchương trình

- Điều khiển bù nhiễu: Phương thức điều khiển bù nhiễu tác động điều khiểnđược hình thành khi có nhiễu tác động lên hệ thống

- Điều khiển theo sai lệch: Trong công nghiệp phương thức điều khiển theosai lệch được sử dụng rộng rãi nhất

1.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC.

1.2.1 So sánh hệ thống điều khiển PLC với hệ thống điều khiển khác.

Khi điều khiển bằng PLC có nhiều lợi thế hơn so với các hệ thống kháckhông sử dụng PLC Điều đó thể hiện qua sơ đồ sau:

Hình 1.4 Phân biệt PLC với hệ thống điều khiển khác.

Trong hệ thống điều khiển dùng PLC thì sẽ có những ưu điểm sau:

- Thay đổi chương trình dễ dàng, linh động

- Không gian lắp đặt thiết bị nhỏ Có độ tin cậy cao

- Có khả năng đưa tín hiệu điều khiển ở ngõ ra phù hợp

- Dễ dàng thay đổi đối với cấu hình trong tương lai khi có nhu cầu mở rộng sảnxuất

Sau đây là hình ảnh tổng quát về hệ thống điều khiển dùng PLC

Để đơn giản hóa việc lập trình hệ thống điều khiển lập trình cầm tay đầu tiênđược ra đời vào năm 1969 Điều này đã tạo nên sự phát triển thật sự cho kỹ thuậtđiều khiển lập trình Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập trình( PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống relay và dây nối trong hệ thống điềukhiển cổ điển Quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bước tạo ra đượcmột tiêu chuẩn mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là lập trình dùng giản đồ hìnhthang, kí hiệu la LAD Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thốngPLC có thêm khả năng khác, đó là sự hỗ trợ bởi những thuật toán, vận hành vớicác dữ liệu cập nhật Mặt khác do sự phát triển của màn hình dùng cho máy tínhnên việc giao tiếp giữa người điều khiển để lập trình cho hệ thống càng chở nênthuận tiện hơn.

Sự phát triển của hệ thống phần cứng và phần mềm từ năm 1975 cho đến nay

đã làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng:

Hệ thống ngõ vào/ ra có thể tăng lên đến 8.000 cổng vào/ ra, dung lượng bộ nhớchương trình tăng lên hơn 128.000 từ bộ nhớ Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo

ra kỹ thuật kết nối với các hệ thống PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLCchung, tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ Tốc độ xử lý tốt với nhữngchức năng phức tạp số lượng cổng vào/ ra lớn

Trong tương lai hệ thống PLC không chỉ giao tiếp với các hệ thống khácthông qua CIM ( Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển các hệthống: Rôbôt, Cad/ Cam … mà các nhà thiết kế còn xây dựng các loại PLC vớicác chức năng điều khiển thông minh gọi là các siêu PLC

b Khái niệm và đặc điểm của PLC.

* Khái niệm PLC.

PLC được hình thành từ nhóm các kỹ sư hãng General Motors năm 1968.

PLC (Progammable Logic Controller) – Bộ điều khiển logic khả trình Là một

thiết bị điều khiển logic lập trình được Thiết bị này có các đầu vào logic sauquá trình xử lý theo chương trình bên trong nó cho đầu ra là các mức logic cóquan hệ với các đầu vào thông qua chương trình bên trong của thiết bị PLCđược ứng dụng rộng rãi và trở nên không thể thiếu được trong các dây truyềnsản xuất hiện đại

Hình 1.6 Hình ảnh về bộ PLC.

Chức năng điều khiển của PLC rất đa dạng nó có thể thay thế cho cả một

mảng rơle Hơn thế nữa PLC giống như một máy tính có thể lập trình được PLClập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, ổn định trong môi trường côngnghiệp, giá cả cạnh tranh

* Đặc điểm PLC.

PLC được thực sử dụng trong nhiều lập trình ứng dụng khác nhau và có nhữnglợi ích như:

- PLC dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển để thích ứng một yêu cầu mới

mà vẫn có thể giữ nguyên thiết kế phần cứng, đầu nối dây …

- PLC có thể điều khiển nhiều chức năng khác nhau từ những thao tác đơn giản,lặp lại, liên tục đến những thao tác đòi hỏi chính xác, phức tạp

- PLC dễ dàng hiệu chỉnh chính xác công việc điều khiển và xử lý nhanh chóngcác lệnh, từ lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời gian, chương trìnhcon, …

- Giao tiếp dễ dàng với các thiết bị ngoại vi, các module và các thiết bị phụ trợkhác như màn hình hiển thị

- Có khả năng chống nhiễu trong công nghiệp

- Ngôn ngữ lập trình cho PLC đã trở thành thiết bị chính trong việc điều khiểncác thiết bị công nghiệp

c Cấu trúc chung của một bộ PLC.

Một bộ PLC có cấu trúc như sau:

Hình 1.7 Cấu trúc của một PLC.

Môdunnguồn

MôdunVào/ra

CPU

Thiết bịlập trình

MôdunnhớĐầu ra

Đầu vào

Khi nghiên cứu về PLC thì điều đầu tiên là số lượng các đầu vào/ ra (I/O) đốivới 1 PLC thì số đầu vào/ra có thể là 6 hoặc 8 hay nhiều hơn nữa Số lượng đầuvào/ ra cho biết mức độ quản lý được nhiều thiết bị Vấn đề này đặc biệt quantrọng khi ứng dụng PLC vào một dây truyền sản xuất phức tạp cần gia côngnhiều biến đầu vào.

Các biến đầu vào được đóng cắt bằng các công tắc bật tắt thông thường.Công tắc vị trí hay các sensor logic để đặt các giá trị đầu vào, các đầu vào nàythường có mức điện áp cao để tăng độ chính xác khi truyền đi xa Trong PLC có

1 bộ chuyển mức điện áp về mức chuẩn với mức logic 1 là +5V và mức logic 0

là 0V Khi đó PLC sẽ quét các đầu vào để lấy dữ liệu sau một quá trình xử lýbên trong bằng chương trình phần mềm, sau đó dữ liệu đầu ra dạng số với mứclogic tương ứng, qua mạch chuyển đổi để có mức điện áp ra phù hợp với yêucầu điều khiển

Các đầu ra được nối với các cuộn hút đóng cắt rơle, động cơ máy sản xuất,

…

Với PLC thì bộ điều khiển MCU (Micro Contronller Unit) là hạt nhân của cả hệ

Bộ vi điều khiển đảm nhiệm tất cả các công việc từ thu nhập dữ liệu đầu vào, xử

lý các dữ liệu đó và đưa ra đầu ra, PLC làm việc như một máy tính và quá trìnhhoạt động là hoàn toàn tự động

Ngoài các đầu vào/ ra logic thì PLC còn có các đầu vào cấp nguồn, thôngthường nguồn nuôi PLC là một điện áp xoay chiều qua bộ xử lý tạo ra điện áp 1chiều phù hợp để nuôi bộ vi điều khiển và các mạch điện tử khác

d Ứng dụng và ưu nhược điểm của PLC.

* Ứng dụng PLC.

PLC được sử dụng khá rộng rãi trong các ngành như công nghiệp chế biếnthực phẩm, thiết bị y tế, ôtô, …

- Hoá học và dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn,

* Ưu nhược điểm của PLC.

- Thời gian lắp đặt công trình ngắn

- Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất đến tài chính

- Có thể dễ dàng tính toán chính xác giá thành

- Cần ít thời gian huấn luyện

- Dễ dàng thay đổi phần mền

- Phạm vi ứng dụng rộng rãi

- Dễ bảo trì, xử lý sự cố dễ và nhanh hơn

- Độ tin cậy cao, chuẩn hoá được phần cứng điều khiển

- Thích ứng với môi trường khắc nghiệt

Tuy nhiên với mức độ quản lý và điều khiển rộng thì PLC lại không phù hợpvới những hệ thống nhỏ, đơn giản vì khi đó sẽ không tận dụng được khả nănglàm việc của thiết bị này

1.2.3 Phân loại PLC.

Có hai cách phân loại PLC:

- Theo hãng sản xuất: Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay, …

- Theo version: Gồm có

PLC của Siemen có các họ: PLC S7-200, PLC S7-300, PLC S7-400, Logo PLC của Misubishi có các họ: Fx, Fxo, Fxon.

Trong quá trình sản xuất thực phẩm, rượu bia, thuốc lá, … thì rất phù hợpvới việc sử dụng PLC để đếm số lượng sản phẩm, kiểm tra chất lượng sản phẩm,

…Chính vì vậy theo đê tài được giao em thấy chọn PLC S7-200 là hợp lý nhất,như vậy sẽ tận dụng được khả năng làm việc của thiết bị mà không bị lãng phí

- 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 Proifibus

- 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 1 Module

- Micro PLC với nhiều chức năng tích hợp

+ Tích hợp CPU, I/ O nguồn cung cấp vào 1 Module Có nhiều loại CPU: CPU

212, CPU 214, CPU 215, CPU 216,

+ Các Module mở rộng EM

- Module ngõ vào Digital: 24V DC, 120/230V AC.

- Module ngõ ra Digital: 24V DC, ngắt điện từ

- Module ngõ vào Analog: Áp, dòng , điện trở, cặp nhiệt

- Module ngõ ra Analog: Áp, dòng

+ Module liên lạc xử lý ( CP) : Module CP 242-2 có thể dùng để nối S7-200làm chủ Module giao tiếp AS kết quả là có đến 248 phần tử nhị phân được điềukhiển bằng 31 Module giao tiếp AS Gia tăng đáng kể số ngõ vào và ngõ ra củaS7-200

+ Phụ kiện: Bus nối dữ liệu

Các đèn báo trên CPU: Các đèn báo trên mặt PLC cho phép xác định trạngthái hiện hành của PLC:

- SF ( đèn đỏ): Khi sáng sẽ thông báo hệ thống PLC bị hỏng

- RUN ( đèn xanh): Khi sáng sẽ thông báo PLC đang làm việc và thực hiệnchương trình nạp vào máy

- STOP ( đèn vàng): Khi sáng sẽ thông báo PLC đang ở chế độ dừng Dừngchương trình đang thực hiện lại

- Ix.x ( đèn xanh): Thông báo trạng thái tức thời của cổng vào PLC Ix.x(x.x=0,0 - 1.5) Đèn này thông báo trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic củacổng

- Qy.y ( đèn xanh): Thông báo trạng thái tức thời của cổng ra PLC Qy.y(y.y=0,0 - 1.1) Đèn này thông báo trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic củacổng

+ Công tắc chọn chế độ làm việc của CPU

Công tắc này có 3 vị trí: RUN - TERM – STOP: Cho phép xác lập chế độlàm việc của PLC.

- RUN: Cho phép PLC vận hành theo chương trình trong bộ nhớ Trong khiPLC đang ở RUN, nếu có sự cố hoặc gặp lệnh STOP, PLC sẽ rời khỏi lệnh RUN

và chuyển sang chế độ STOP

- STOP: Cưỡng bức CPU dừng chương trình đang chạy và chuyển sang chế độSTOP, ở chế độ STOP cho phép PLC hiệu chỉnh lại chương trình hoặc nạpchương trình mới

- TERM: Cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ làm việc của CPU ở chế

độ RUN hoặc chế độ STOP

c Các vùng nhớ, vùng dữ liệu, các qui định về dữ liệu và cách truy cập địa chỉ trên PLC.

Bộ nhớ của PLC có tính năng động cao, có thể đọc và ghi được trong toànvùng, ngoại trừ các bit nhớ đặc biệt có ký hiệu ( SM) chỉ có thể truy cập để đọc

Bộ nhớ có 1 tụ nhớ để giữ thế nuôi, duy trì trong khoảng thời gian mất điện Bộnhớ của PLC được chia thành 4 vùng

- Vùng chương trình: Là vùng lưu giữ các lệnh chương trình Vùng này thuộckiểu không bị mất dữ liệu, đọc/ ghi được

- Vùng tham số: Là vùng lưu giữ các thông số như: Từ khoá, địa chỉ trạm cũngnhư vùng nhớ chương trình vùng tham số thuộc kiểu đọc/ ghi được

- Vùng dữ liệu: Dùng để cất các dữ liệu của chương trình bao gồm các kết quảcác phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyềnthông, 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 nhưngđọc/ ghi được

1.3 Hệ thống băng tải.

1.3.1 Vai trò.

Ngày nay băng tải đã được sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp,nông nghiệp Băng tải dùng để vân chuyển các vật liệu dạng hạt, viên, tảng, cácvật mỏng nhẹ để đưa tới khâu đóng gói, chế biến hoặc để sấy khô hoặc là phẳng

Nó được sử dụng rất hưu ích trong địa hình rất phức tạp như: Tải cát từ dướilòng sông lên xe, chuyển than từ thuyền lên xe tải hay các đia hình nhỏ trật hẹp

Mà phương tiện vân chuyển như xe tai máy xúc máy cẩu hay con người khôngthể thực hiên được Nhờ có băng tải mà lượng nhân công cho công việc nàygiảm rất nhiều đồng thời năng suất của việc vận chuyển nhờ băng tải này tăngrất nhiều lần so với việc thuê nhân công Nhờ có băng tải ma khối lượng côngviệc lớn được giải quyết trong thời gian ngắn đem lai lợi hiệu quả kinh tế rất lớn

1.3.2 Phân loại băng tải.

- Băng tải dùng trong vân chuyển nguyên liệu có khối lượng lớn như: Cát, đá,than,

- Băng tải dùng trong các dây truyền công nghiệp như : Nhà máy bia, nhà máybánh kẹo, dùng để vân chuyển nguyên nhiên liệu đến lơi chế biến hoặc đóng gói

- Băng tải dùng trong nghành công nghiệp dệt may, nghành công nghiệp nhẹ.Dùng để dẫn vải qua các thiết bị là, sáy khô,

1.3.3 Cấu tạo.

Băng tải là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên trở hàng dạng hạt, cục theophương ngang, theo mặt phẳng nghiêng, theo đường gấp khúc kết cấu của mộtbăng tải cố định được biểu diễn trên hình vẽ

Hình 1.8 Cấu tạo băng tải.

Băng tải gồm 7 dùng chở hàng, khung làm giá đỡ 10, truyền động kéo băngtải nhờ 2 trục 5 (trục thụ động ) và trục 8 ( trục chủ động) Trục chủ động 8 gáchặt trên 2 giá đỡ và nối với trục động cơ truyền động qua hộp giảm tốc Tạo giasức căng ban đầu của băng tải nhờ cơ cấu kéo căng nhờ: Động cơ căng, trùngbăng tải hoặc cơ cấu cơ khí gồm: đối trọng cơ cấu định vị và dẫn hướng Băngtải dẫn vật liệu từ phễu 6 đến đổ ở máng 9

Vật liệu làm băng tải có thể làm bằng những vật liệu sau:

- Lưới: Chịu được nhiệt, ít bị ăn mòn , ít chịu ảnh hưởng của môi trường, nhẹnhàng, bền

1

6

9

8 7

5

- Dạng thảm: Bên trong phía tiếp xúc với trục truyền chuyển chiếm 3/4 bề dầybăng tải là vật liệu làm bằng lớp nỉ được tết với nhau bên ngoài có phủ lớpsilicol dầy 1/ 4 bề dầy băng tải, giá thành cao phải nhập ngoại được sử dụngtrong máy móc dòi hỏi độ chính xác cao và yêu cầu công nghệ cao

- Ngoài ra còn làm bằng vật liệu khác như: Da, sợi kết thành, vải,

- Kích thước băng tải: Bề dầy từ 2mm  15mm, chiều rộng từ 1200mm

 2100mm, thông thường khi tháo lắp hoặc thay thế thì các máy móc, thiết bịthường đi kèm các thiết bị gá lắp riêng Tất cả các băng tải khi dừng máy đều cóđộng cơ để kéo trùng băng tải để bảo vệ băng tải để bảo vệ băng tải không bịgiãn, không bị nứt hoặc căng bề mặt

Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho.

Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp.

CHƯƠNG 2 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÀN HÌNH ĐIỀU

KHIỂN

2.1 Khái quát về màn hình điều khiển.

2.1.1 Khái quát chung.

Màn hình điều khiển được dùng nhiều trong công nghiệp, đây là thiết bị chủyếu để con người thông qua đó biết được hệ thống đang làm gì, thông qua đócon người tác động kịp thời để hạn chế không xảy ra sự cố trong khi sản xuất đểđem lại hiệu quả kinh tế cao nhất

Các màn hình được sử dụng trong công nghiệp để điều khiển hệ thống nhưmàn hình TD, LCD khác, Đối với phạm vi của đồ án thì màn hình TD200được lựa chọn làm màn hình để hiển thị, đây là loại màn hình khá phổ biến trongcông nghiệp hiện nay

Một số đặc tính của TD200:

- Hiển thị tin nhắn và các biến của PLC

- Cho phép điều khiển các biến trong chương trình

- Có khả năng cài đặt thời gian thực của PLC

- Nguồn cung cấp: Có thể cấp cho TD200 theo 2 cách:

Nguồn cấp chung: Cấp nguồn cho TD200 thông qua cáp TD/ CPU ( chiều dài2,5m)

Nguồn cấp riêng: Cấp nguồn cho TD200 thông qua đầu nối bên phải TD200( được sử dụng khi khoảng cách giữa TD200 và CPU lớn hơn 2,5m).

- Cáp TD/ CPU:

- Phím: Gồm có 9 phím được chia lam 2 loại: Phím hệ thống và phím chứcnăng

- Phím hệ thống ( 5 phím) gồm các phím sau: shift, esc, enter, up, down

Phím chức năng ( 4 phím) gồm 8 chức năng từ F1 đến F8 Mỗi phím đượcgắn với một bit trong vùng nhớ M của PLC nghĩa là các phím từ F1 đến F8 đượcgắn với 1 byte trong vùng nhớ M Khi 1 phím được ấn thì bit tương ứng sẽ đượcset và bit này chỉ được reset bằng chương trình trong PLC

c Giao tiếp TD200 và CPU:

- Giao tiếp TD200 và 1 CPU

- Giao tiếp TD200 và nhiều CPU: Một mạng PLC đơn giản gồm có 2 PLC

S7-200 và 2 TDS7-200, mỗi PLC giao tiếp với 1 TDS7-200 Mỗi thiết bị được định mộtđịa chỉ

Ta cũng có thể giao tiếp giữa 1 PLC và nhiều TD200 Trong trường hợp này,vùng dữ liệu của mỗi TD200 phải được định nghĩa tại những vùng nhớ V khácnhau

Lưu ý: Địa chỉ của CPU và TD200 trên mạng

2.2 Cài đặt thông số cho màn hình TD200.

2.2.1 Phần mềm lập trình:

Phần mềm để lập trình cho TD200 cũng chính là phần mềm để lập trình choS7-200: STEP7 Microwin

2.2.2 Các bước lập trình TD200:

a) Các bước thực hiện:

- Bước 1: Khởi động chương trình STEP7 Microwin, trên thanh Menu, chọnTools, sau đó chọn TD200 Wizard

- Bước 2: Chọn ngôn ngữ và kiểu kí tự hiển thị

- Bước 3: Lựa chọn có cho hiển thị các chức năng Time, Force, Password?

- Bước 4: Chọn các bit M tương ứng với các phím chức năng và chọn tốc độgiao tiếp giữa PLC và TD200

Giao tiếp giữa các bit M và các phím chức năng được thực hiện theo nguyêntắc như sau:

Tốc độ giao tiếp giữa PLC và TD200 nên chọn : As fast as possible

- Bước 5: Chọn số Message hiển thị và số kí tự hiển thị trên 1 Messsge

TD200 có thể cho hiển thị tối đa là 80 Message Ta có thể định dạng số kí tựhiển thị trên 1 Message là 20 hoặc 40 kí tự

- Bước 6: Chọn vùng nhớ V dùng để định dạng cho TD200

Ta cần quan tâm đến các thông số sau:

+ Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200 Vùng này thườngchiếm 12 byte hay 14 byte ( tuỳ vào kiểu kí tự ta chọn hiển thị trên TD200)trong vùng nhớ V

+ Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message trên TD200 Mỗi message có 1bit tương ứng để cho phép message có được hiển thị hay không Khi bit được setbằng chương trình của PLC thì message tương ứng sẽ được hiển thị trên TD200,ngược lại khi bit được reset thì message tương ứng sẽ mất