Báo cáo học phần plc trạm 3 khái quát về plc và bộ Điều khiển siemens s7 1200

Hình1:CấutạocủaPLC Hình 2: Bộ điều khiển lập trình PLCSiemens Simatic S7-1200Hình3:Tủđiệnđược vẽlạitrênAutoCADelectricial Hình4:Tủ điệnthựctế Hình 5: PLC trắng để kết nối với trạm thông

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ



BÁOCÁOHỌCPHẦNPLCT

RẠM3

Môn: Thực tập Cảm biến và RobotMHP:PSEA315929_23_2_06C LC

GVHD: TS Trần Minh ThiênSVTH: Nhóm3

NguyễnNgọcThanhDuyên–21146074LêQuốc Cường– 2 1 1 4 6 0 7 0

Nguyễn Phúc Truyền – 21146162ĐinhThống Triết–

21146524

TPHồChíMinh,tháng3năm 2024

LỜINÓIĐẦU 1

PHẦN1:KHÁIQUÁTVỀPLCVÀBỘĐIỀUKHIỂNSIEMENSS7-1200 2

2.1.KháiquátvềPLC 2

1.1.1 Kháiniệm 2

1.1.2 Cấutạo 2

1.1.3 Nguyênlýhoạtđộng 3

1.1.4 VaitròcủaPLCtronghệthốngtựđộng hóa 3

22.Khái quátvềbộđiềukhiểnlậptrìnhPLC SiemensSimaticS7-1200 3

PHẦN2: TRẠM3 –ĐÓNGNẮP,DÁNKEOTHÙNG GIẤY 5

2.1 Giới thiệuchứcnăng trạm 5

2.2 Giới thiệuthiếtbịtrạm 6

2.3 Sơđồđấudâythiếtbị 7

2.4 Bảngđịa chỉcủa thiếtbị 8

2.5 Lưuđồ giải thuậthoạtđộng của trạm 9

2.6 Cácbướccơbảntrong lậptrìnhPLC và HMI 9

2.6.1 Cácbướccơ bản lập trìnhPLC 9

2.6.2 CácbướccơbảnlậptrìnhHMI 10

2.7 MànhìnhHMIvà codePLC 10

2.8 Kếtluậnbảotrì,bảodưỡngvàsángkiếnpháttriểnthêmcơcấu– chứcnăng hoạtđộng của trạm 13

KẾTLUẬN 14

TÀILIỆUTHAMKHẢO

Hình1:CấutạocủaPLC

Hình 2: Bộ điều khiển lập trình PLCSiemens Simatic S7-1200Hình3:Tủđiệnđược vẽlạitrênAutoCADelectricial Hình4:Tủ điệnthựctế

Hình 5: PLC trắng để kết nối với trạm thông qua

InternetHình6:MànhìnhHMItrênphầnmềmSKtool

Hình 7: Bảng địa chỉ trên phần mềm TIA

PortalHình8:CácNetworktrênphầnmềmTIAPorta

l

LỜINÓIĐẦU

Hiện nay, trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, yêu cầu tựđộnghóangàycàngcao.Mặtkhác,nhờsựpháttriểnnhanhchóngcủacôngnghệthôngtin và kỹ thuật điện tử, thiết bị điều khiển lập trình PLC đã xuất hiện Thực hiện côngviệcmộtcáchkhoahọc,đạtđượcsốlượngsảnphẩmlớn,nhanhchóngvàtiếtkiệm.Dâychuyềnsảnxu ấttựđộngPLCgiảmsứclaođộngcủacôngnhânnhưngđạthiệuquảcaođápứngkịpthờinhucầucuộ

c sống

Saukhoảngthờigianđượchọctậpnhữngkiếnthứclýthuyếtvềrobot,cảmbiếncũng như tự động hóa, chúng em có cơ hội xuống xưởng để thực hành Được tiếp xúcvới một hệ thống hoạt động thực tế, phần

kiếnthức,kinhnghiệmchomình.Bàibáocáonàynhằmcủngcốlạikếtquảmànhómchúngem đã thực hiện được trong học phần PLC của môn Thực tập Cảm biến và Robot nóichungvàtrạm3–cóchức năng đóngnắp,dánkeo thùng giấynóiriêng

PHẦN1:KHÁI QUÁTVỀPLCVÀ BỘĐIỀU KHIỂNSIEMENSS7-1200

2.1 KháiquátvềPLC

1.1.1 Khái niệm

PLC (viết tắt của Programmable Logic Controller) là thiết bị cho phép lập trìnhthực hiện các thuật toán điều khiển logic Bộ lập trình PLC nhận tác động các sự kiệnbên ngoài thông qua ngõ vào (input) và thực hiện hoạt động thông qua ngõ ra (output).PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào Khi có sựthayđổibấtkỳtừngõvào,dựatheologicchươngtrình ngõratươngứngsẽthayđổi

Ngôn ngữ lập trình PLC phổ biến hiện nay là Ladder, Step Ladder Tuy nhiên,mỗi hãng sản xuất sẽ có các ngôn ngữ lập trình riêng Các hãng sản xuất PLC phổ biếnhiệnnaygồm:Siemens,Mitsubishi,Rockwell, INVT,Delta…

1.1.2 Cấutạo

Hình1:CấutạocủaPLC

Thôngthường,hệthốngPLCcócácbộphậnchínhsau:

 Bộnhớchươngtrình:RAM,ROM,ngoàiracóthểsửdụngvùngnhớngoài–

EPROM

 Bộxử lýtrungtâmCPU

 Moduleinput/output.ThôngthườngmoduleI/

OđượctíchhợptrênPLC,khicónhucầumởrộngI/OcóthểlắpmoduleI/O

1.1.3 Nguyênlýhoạtđộng

Bộ điều khiển trung tâm CPU thực hiện điều khiển toàn bộ hoạt động của bộPLC Tốc độ xử lý của CPU quyết định đến tốc độ điều khiển của PLC Chương trìnhđượclưutrữtrênRAM.PindựphòngđượctíchhợptrênPLCgiúpchươngtrìnhkhôngbịmấtk hicósựcốvềđiện.CPUthựchiệnquétchươngtrìnhvàthựchiệncáclệnhtheothứtự

1.1.4 VaitròcủaPLCtronghệthốngtựđộnghóa

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang đặt ra thách thức không nhỏ đối với cácdoanh nghiệp Trong dây chuyền sản xuất của doanh nghiệp, PLC không đơn thuần làthiết bị điều khiển đáp ứng về logic và tốc độ mà còn về truyền thông, trao đổi dữ liệugiữacácthiếtbị điềukhiểnkhác,tạonênmộtmạnglướikhépkín

2.2 KháiquátvềbộđiềukhiểnlậptrìnhPLC Siemens SimaticS7-1200

Bộ điều khiển lập trình SIMATIC S7-1200 là sự lựa chọn thông minh cho cácgiảipháptựđộnghóanhỏgọnđượctíchhợpcácngõvàoraI/O,chứcnănggiaotiếpvàchức năng công nghệ cho các tác vụ tự động hóa trong phạm vi hiệu suất từ thấp đếntrungbình

Hình2:BộđiềukhiểnlậptrìnhPLCSiemens SimaticS7-1200

MởrộngI/O Chophép kếtnốitốiđa moduleI/O(gồm DI,DO,AI,AO)

Gồm2loại:SB(gắntrựctiếptrênCPUhỗtrợ1slot),SM(gắn bênngoàiCPU,sốlượngdựavàodòngCPU)

Cáctínhnăng Hỗtrợphátxung PTO

(Fmax=100kHz)vàphátxungPWM(100kHz) 3ngõvàoHighSpeedCounterFmax=100kHz BộđiềukhiểnPID chophépauto-tuningtự động

HỗtrợtruyềnthôngF

ROFIBUS

Hỗ trợ truyền thông PROFIBUS khi sử dụng module truyềnthôngCM1243-5(Master)vàCM1242-5(Slave) Tốcđộtốiđa:12Mbit/s

Tích hợp

truyềnthôngFROF

INET

TíchhợpcổngtruyềnthôngPROFINET.PROFINETtheochuẩnI /OvàRT.KhônghỗtrợchuẩnIRT

Tốcđộtốiđa100Mbit/s Khoảngcáchtốiđa:100m/cápđồng

Webserver Chophéplậptrìnhgiao diệnwebserverquawifi

HỗtrợNatPort Chophépkếtnối từxagiữaPCvàCPU

VùngnhớCPU Baogồm3 vùng nhớ:

 Load Memory: lưu chương trình máy Tối đa4Mbyte

RUN.Tốiđa150Kbyte

điện.Tốiđa 10Kbyte

MemoryCard Chophép gắnmemory

cardgiúptăngdunglượngvùngLoadMemory

Tốiđa32Gbyte

PhầnmềmlậptrìnhTI

APortal

Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic.Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD

vàSCL.PhầnmềmnàyđượctíchhợptrongTIAPortal11của Siemens

PHẦN2: TRẠM3–ĐÓNG NẮP,DÁNKEO THÙNGGIẤY

2.1 Giớithiệuchứcnăngtrạm

 Trạmcó chứcnăng đóng nắp,dán keo thùnggiấy.

 Sơlượcvềcáchthứchoạtđộngcủatrạm:Khi2cảmbiếnS1,S2ởđầubăngtảiphát hiện có thùng giấy thì băng tải lớn sẽ hoạt động Khi cảm biến S3 phát hiện cóthùng giấy, 2 băng tải nhỏ sẽ hoạt động Khi đó

xi lanh sẽ đẩy cơ cấu tay gạt xuống đểđóng nắp thùng lại và tay gạt về vị trí ban đầu

dichuyểnđếnvịtrídánbăngkeo.Kếtthúc1chutrìnhlàmviệc

(1chutrìnhlàmviệcbìnhthườngnhómkhảosátđược là 15giây)

 Yêu cầu đối với trạm: Tính toán tìm giá trị của biến tần Lập trình trên phần mềmTIA portal chạy theo 2 chế độ là Auto và Manual Thiết kế màn hình HMI trên phầnmềmSktool đểđiềukhiển

 Tínhtoánđểtìmgiátrịcủabiếntần:

Input Tầnsốf(Hz)

Từsốliệunhómkhảosátđược,sửdụngphươngphápnộisuytuyếntínhđểtìmgiátrịcủabiếntần Mốiliênhệgiữađầuvàovàtầnsốlàf=ax+ b

Nộisuylần1:chọncặpsốliệu1 và2

a=f 1−f2=2 , 1 8 1 0-3⇒ b=f− ax

=0,04000

Nộisuylần2:chọncặpsốliệu3 và4

a=f 3−f4=2 , 1 8 1 0-3⇒b=f− ax =0,04947

Chọnhệ số{a=2,18.10

−3

b=0,04

Phươngtrìnhgiữađầuvào và tần số f là:f=2,18.10−3.x +0,04

Vớifmax

=50Hz⇒xtạivịtrífmax làx=5 0 − 0 , 0

4

2,18.10−3

=22917,43119 Chọnx=23000

2.2 Giớithiệuthiếtbịtrạm

Trạmgồmcácthiết bịchínhnhưsau:

2.3 Sơđồđấudâythiếtbị

Hình3:TủđiệnđượcvẽlạitrênAutoCADelectricial

Hình4:Tủđiệnthựctế

2.4 Bảngđịa chỉcủathiết bị

ngõvào

Địachỉ ngõra

Biếntrung gian

2.5 Lưuđồgiảithuậthoạtđộngcủatrạm

2.6 CácbướccơbảntronglậptrìnhPLC vàHMI

2.6.1 Cácbướccơbảnlập trìnhPLC

– MởphầnmềmTIAportal–TạoNewProject–Configureadevice–Addnewdevice

Hình5:PLCtrắngđểkếtnốivớitrạmthôngquaInternet

– Detectvới PLCởtrạm3:Startsearch–Chọnđịachỉtrạm 192.168.0.3 –Detect – Goonline – Start Search–Goonline(Chỉgo online1máytính)

– NhậpchươngtrìnhvàoMain(OB1)

– Uploadchươngtrình: Upload–Uploadfromdevice

2.6.2 Cácbướccơbảnlập trìnhHMI

– Upload–Projectfile–Next

– TC/IP–Nhậpđịachỉ192.168.0.13–Browse–Tênfile-Uploadfile–OK – Giảinénfile:Download–tìmfile –Browse– nhậptênfile–Zipping

– TạoButton/NumericDisplay….–Nhấpđúp–Funtion–

Writeaddress(nhậpđịachỉcủabiến)–Label(nhậptênhiểnthị)–Color…

2.7. MànhìnhHMIvà codePLC

Hình6:Mànhình HMItrênphần mềmSKtool

Hình7:BảngđịachỉtrênphầnmềmTIA Portal

Hình8:CácNetworktrênphần mềmTIA Portal

2.8 Kếtluậnbảotrì,bảodưỡngvàsángkiếnpháttriểnthêmcơcấu–

chứcnănghoạtđộngcủatrạm

 Kiểmtralạitoànbộcácthôngsốcàiđặtvàcácthôngsốđo,ghichépvàosổnhậtkýbảotrì

 Kiểmtralạicácđiểmtiếpxúccủacáccổnggiaotiếpvào/ra(I/O),vệsinhvàsiếtlạinếucần

Qua thời gian tìm hiểu và khảo sát, nhóm chúng em đã tích lũy riêng cho mìnhnhững kiến thức cần có để lập trình và vận hành trạm PLC Không những thế, bổ trợthêm khả năng sử dụng phần mềm cũng là điều kiện tiên quyết để phát triển bản thântrongtươnglai.Mặcdùđãnổlựchếtsứcđểhoànthiệnbáocáo.Tuynhiêncũngkhôngthể tránh khỏi những sai sót, hạn chế cần khắc phục Chúng em kính mong nhận đượcsựgópýcủathầyđểcóthểpháttriểnhơntrongtươnglai.Quabàibáocáonày,cảnhómxingởilờicả mơnchânthànhđếnthầyTrầnMinhThiênđãhỗtrợ,tạomọiđiềukiệnđểchúng em có thể hoàn thành bài báo cáo một cách trọn vẹn nhất! Chân thành cảm ơnthầy!

chỉ:https://cache.industry.siemens.com/dl/files/465/36932465/att_106119/v1/ s71200_syste m_manual_en-US_en-US.pdf7FC5EE4A7ECB.[Truycập:1.2024]