thí nghiệm tự động hóa công nghệ điều khiển mô hình thang máy đôi bằng plc s7-200

Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ, BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG PHÒNG THÍ NGHIỆM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM Bài 1 ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH THANG MÁY ĐÔI BẰNG PLC S7-200 Trang 1 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 I. Mục đích thí nghiệm: Làm quen với kỹ thuật điều khiển chương trình dùng PLC Siemen S7-200 với mô hình là thang máy đôi với nhiều chương trình điều khiển khác nhau do giáo viên hướng dẫn yêu cầu và sinh viên tự lập để sau này sinh viên có thể đáp ứng được các vấn đề nhanh chóng trong thực tế sản xuất sau này. II. Mô tả mô hình thí nghiệm A)Phần mô hình và kết nối cứng của thang máy. • Bố trí các nút nhấn: + 2 nút nhấn chọn trạng thái hoạt động của thang (thang đôi hay thang đơn) + 6 nút nhấn dùng để gọi cabin Nút gọi lên ở tầng1 Nút gọi lên ở tầng 2 Nút gọi xuống ở tầng 2 Nút gọi lên ở tầng 3 Nút gọi xuống ở tầng 3 Nút gọi xuống ở tầng + 4 nút nhấn chọn tầng cho cabin A Nút nhấn chọn tầng 1 Nút nhấn chọn tầng 2 Nút nhấn chọn tầng 3 Nút nhấn chọn tầng 4 + 4 nút nhấn chọn tầng cho cabin B Nút nhấn chọn tầng 1 Nút nhấn chọn tầng 2 Nút nhấn chọn tầng 3 Nút nhấn chọn tầng 4 • Bố trí các công tắc hành trình - Hai công tắc hành trình để xác đònh điểm đầu cho 2 cabin, được đẵt ở phía trên của tầng 4. Khi bắt đầu khởi động thì cả 2 cabin cùng chuyển động đi lên cho đến khi cả 2 cabin chạm 2 công tắc giới hạn trên thì hệ thống thang may bắt đầu đi vào chế độ hoạt động. - 16 công tắc hành trình cho cả 2 ca cabin, mổi cabin 8 công tắc, dùng để xác đònh vò trí dừng đúng tầng cho cabin. Nhưng do yêu cầu chỉ sử dụng PLC s7-200 với 22 ngỏ vào và 16 ngỏ ra, do đó để sử dụng hết 16 ngỏ vào trên thi số ngỏ vào là không đủ , để tiết kiệm ngỏ vào với Trang 2 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 mổi tầng chỉ dùng 2 ngỏ vào của PLC bằng phuong pháp nối 4 công tắc giới hạn trên của mổi lô lại với nhau và 4 công tắc giới hạn dưới của mổi lô lại với nhau. Do đó với mổi lô ta chỉ có 2 tín hiệu giới hạn trên và giới hạn dưới . Với mổi tầng khi cabin đang đi lên chạm phải công tắc giới hạn dưới thì giảm tốc độ và khi chạm đồng thời cả 2 công tắc thì cabin đến đúng tầng và lúc này cabin dừng nếu có yêu cầu và tương tự khi cabin đi xuống chạm phải công tắc giới hạn trên thì giảm tốc độ động cơ và chạm đồng thời cả 2 công tắc thì dừng nếu có yêu cầu. Tương tự cho cabin B Việc sử dụng phương pháp giảm áp để giảm tốc độ động cơ khi đến gần tầng muốn dừng là đơn giản tuy vẩn đáp ứng được yêu cầu dừng đúng tầng Sơ đồ điều khiển mạch động lực MO 1: Là động cơ kéo mở đống cửa cabin A MO 2: Là động cơ kéo mở đóng cua cabin B MO 3: Là động cơ kéo cabin A MO 4: Là động cơ kéo cabin B Mi (i=1, , 10): Là các rolay được điều khiển bởi các ngỏ ra của PLCLS1, LS2: Là các khoá thường đóng có tác dụng bảo vệ an toàn cửa cho cabin A và cabin B khi mở của M1, M2, M3, M4, M6 ,M7, M9, M10: Có tác dụng đảo chiều các động cơ tương ứng M5, M8: Có tác dụng chuyển đổi điện áp từ 12V sang 24V cho MO3 và MO 4 khi cần dừng đúng tầng Trang 3 Thí nghiệm Tự động hóa quá trình công nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 0V +12 V +24 V +24 V 12 V +24 V +24 V MO 4 MO 3 MO 2 MO 1 M2 M1 M2 M1 M1 LS1 M4 M4LS2 M3M3 M3 M6 M7 M9 M5 M5 M6 M7 M10 M8 M8 M9 M10 Trang 4 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 Panel điều khiển của mô hình Đ èn start StopStart Đ èn stop Đèn nguồn AC CP Sơ đồ kết nối bên trong panel Do hạn chế ngỏ vào và ngỏ ra của PLC điều khiển do đó các nút nhấn và các đèn được giữ bằng 1 role theo so đồ mạch sau õ Start M1 220 V Stop M1 24v PLC 24v Stop 24v 220V vào PLC Start CP Khi bật CP cung cấp nguồn đèn báo nguồn sẽ sáng, nhấn nút start đèn start sáng và cấp nguồn 220v cho PLC, PLC vào trạng thái hoạt động Mạch giải mã led Để hiển thò số tầng hiện tại cho 2 cabin a và cabin b. Để hiển thò số tầng hiện tại của 2 cabin nếu không sử dụng mạch hiển thò led, mà lấy trực tiếp từ PLC, thì phải sử dụng đến 14 ngõ ra ( mổi cabin 7 ngõ ra tương ứng với 7 đoạn led). Để tiết kiệm được nhiều ngỏ ra ta sử dụng mạch giải mã led bằng IC giãi mã 74LS47. Do đó ta chỉ cần 6 ngõ ra cho cả 2 cabin, tiết kiệm được 8 ngõ ra Trang 5 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 + Optron 4N35 có tác dụng cách ly giữa tín hiệu ra của PLC với mạch số giài mã + 2 chân cắm CON 1, CON 2 dùng cấp nguồn + Tín hiệu ra của PLC đưa vào 2 chân cắm CON 3 + CON 4, CON 5 được đưa vào led 7 đoạn và mổi led 7 đoạn phải có 7 điện trở kéo lean 24V 24V 24V U6 4N35 1 6 2 5 4 VCC R12 330 U8 74LS47 7 1 2 6 4 5 3 13 12 11 10 9 15 14 168 D0 D1 D2 D3 BI/RBO RBI LT A B C D E F G VCCGND R9 330 VCC R10 330 J7 CON5 1 2 3 4 5 6 7 8 24V VCC 24V 24V VCC U2 4N35 1 6 2 5 4 R5 2.7K U1 4N35 1 6 2 5 4 J6 CON4 1 2 3 4 5 6 7 8 R7 330 VCC VCC VCC R8 330 U7 74LS47 7 1 2 6 4 5 3 13 12 11 10 9 15 14 168 D0 D1 D2 D3 BI/RBO RBI LT A B C D E F G VCCGND U5 4N35 1 6 2 5 4 VCC 0 U3 4N35 1 6 2 5 4 R2 2.7K R11 330 J1 CON1 1 2 R6 2.7K VCC J2 CON2 1 2 J3 CON3 1 2 3 R1 2.7K J4 CON3 1 2 3 U4 4N35 1 6 2 5 4 R4 2.7K 24V VCC VCC R3 2.7K Trang 6 Thí nghiệm Tự động hóa quá trình công nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 Trang 7 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 NÚT NHẤN GỌI THANG XUỐNG HAI TẦNG GIỮA TẦNG TRỆT Trang 8 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 B)Phần đòa chỉ PLC Bài thí nghiệm gồm mô hình thang máy đôi với PLC S7-200 CPU224 và modul IN- OUT mở rộng gồm tổng cộng 22 IN và 18 OUT cùng các mạch Relay , giải mã đi kèm với các đòa chỉ như sau: Số ngõ vào: Sử dụng 22 ngõ vào + 6 ngõ vào gọi tầng + 4 ngõ vào chọn tầng cabin a + 4 ngõ vào chọn tầng cabin b + 1 ngõ vào để xác đònh vò trí ban đầu cho cabin a ( vò trí của cabin a khi thang máy đi vào chế độ hoạt động) + 1 ngõ vào để xác đònh vò trí ban đầu cho cabin b ( vò trí của cabin b khi khi thang máy đi vào chế độ hoạt động) + 2 ngõ vào giới hạn đóng cửa của cabin avà cabin b( khi cửa đóng thì ngõ vào tích cực) + 2 ngõ vào giới hạn trên và giới hạn dưới của cabin a + 2 ngõ vào giới hạn trên và giới hạn dưới của cabin b Bảng đòa chỉ của các tín hiệu ngõ vào STT ADDRESS CHỨC NĂNG SYMBLE 1 I0.0 Tạo vò trí khởi đầu cabin a STA 2 I0.1 Tạo vò trí khởi đầu cabin b STB 3 I0.2 Gọi lên ở tầng 1 UP 1 4 I0.3 Gọi lên ở tầng 2 UP 2 5 I0.4 Gọi lên ở tầng 3 UP 3 6 I0.5 Gọi xuống ở tầng 4 DOWN 4 7 I0.6 Gọi xuống ở tầng 3 DOWN 3 8 I0.7 Gọi xuống ở tầng 2 DOWN 2 9 I1.0 Chọn tầng 1 ở cabin a SA 1 10 I1.1 Chọn tầng 2 ở cabin a SA 2 11 I1.2 Chọn tầng 3 ở cabin a SA 3 12 I1.3 Chọn tầng 4 ở cabin a SA 4 13 I1.4 Chọn tầng 1 ở cabin b SB1 14 I1.5 Chọn tầng 2 ở cabin b SB 2 Trang 9 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ-Học kì 2 năm học 2005-2006 STT ADDRESS CHỨC NĂNG SYMBLE 15 I2.0 Chọn tầng 3 ở cabin b SB 3 16 I2.1 Chọn tầng 4 ở cabin b SB 4 17 I2.2 Công tắc giới hạn tầng trên cabin b LUP B 18 I2.3 Công tắc giới hạn tầng trên cabin b LDOWN B 19 I2.4 Công tắc giới hạn đóng cửa cabin a LCLOSE A 20 I2.5 Công tắc giới hạn đóng cửa cabin b LCLOSE B 21 I2.6 Công tắc giới hạn tầng trên cabin a LUP A 22 I2.7 Công tắc giới hạn tầng dưới cabin a LUP B Số ngõ ra: Sử dụng 16 ngõ ra. + 2 ngõ ra điều khiển đóng, mở cửa cabin a + 2 ngõ ra điều khiển đóng, mở cửa cabin b + 2 ngõ ra điều khiển đảo chiều cabin a + 2 ngõ ra điều khiển đảo chiều cabin b + 1 ngõ ra điều khiển giảm tốc cabin a + 1 ngõ ra điều khiển giảm tốc cabin b + 3 ngõ ra điều khiển xuấtled cabin a + 3 ngõ ra điều khiển xuất led cabin b Bảng đòa chỉ của các tín hiệu ngõ ra STT ADDRESS CHỨC NĂNG SYMBLE 1 Q0.0 Điều khiển cua a mở MO1 OPEN 2 Q0.1 Điều khiển cua a đóng MO1 CLOSE 3 Q0.2 Điều khiển cua b mở MO2OPEN 4 Q0.3 Điều khiển cua b đóng MO2 CLOSE 5 Q0.4 Điều khiển cabin a lên MO3 UP 6 Q0.5 Điều khiển cabin a xuống MO3 DOWN 7 Q0.6 Điều khiển cabin b lên MO4 UP 8 Q0.7 Điều khiển cabin b xuống MO4 DOWN 9 Q1.0 Điều khiển giảm tốc cabin a GTOC M3 10 Q1.1 Điều khiển giảm tốc cabin b GTOC M4 11 Q2.0 Hiển thò led cabin a QA 0 12 Q2.1 Hiển thò led cabin a QA 1 13 Q2.3 Hiển thò led cabin a QA 2 14 Q2.4 Hiển thò led cabin b QB 1 15 Q2.5 Hiển thò led cabin b QB 2 16 Q2.6 Hiển thò led cabin b QB 3 1. Các lưu đồ giải thuật tham khảo . Trang 10 [...]... Trang 19 N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 10) ĐIỀU KHIỂN CA BIN QUAY LÊN START N CÓ YC QUAY LÊN Y CỬA ĐÓNG HẾT N Y ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ QUAY LÊN CÓ TÍNH HIỆU DỪNG Y ĐIỀU KHIỂN DỪNG EN START Trang 20 N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 11) ĐIỀU KHIỂN CA BIN QUAY XUỐNG START N CÓ YC QUAY XUỐNG Y CỬA ĐÓNG HẾT N Y ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ QUAY... DỪNG Y ĐIỀU KHIỂN DỪNG EN START Trang 21 N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 12) ĐIỀU KHIỂN ĐỐNG MỞ CỬA START N CABIN DỪNG ĐÚNG TẦNG Y N CÓ TÍN HIỆU MỞ CỬA Y ĐIỀU KHIỂN MỞ CỬA CÓ MỞ CỬA N DELAY 3s Y DELAY 5s XOÁ TÍN HIỆU MỞ CỦA ĐÓNG CỬA CỬA ĐÓNG HOÀN TOÀN Y END Trang 22 N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 2 Yêu cầu bài thí nghiệm: ... N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 6) ĐIỀU KHIỂN CA BIN LÊN PHỤC VỤ LÊN START N CÓ CỜ BÁO LÊN PV LÊN Y SO SÁNH VỊ TRÍ CABIN VÀ VỊ TRÍ GỌI N DELAY 1S # Y DE LAY 1S QUAY LÊN ĐÚNG TẦNG GỌI N Y DỪNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA ĐÓNG CỬA XONG N Y Y CÒN TÍN HIỆU GỌI LÊN Ở TRÊN XOÁ CỜ PV LÊN END Trang 16 N CÒN TÍN HIỆU CHỌN Ở TẦNG TRÊN N Y Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học... năm học 2005-2006 7) ĐIỀU KHIỂN CA BIN XUỐNG PHỤC VỤ XUỐNG START N CÓ CỜ BÁO XPVX Y SO SÁNH VỊ TRÍ CABIN VÀ VỊ TRÍ GỌI N DELAY 1S # Y DE LAY 1S QUAY XUỐNG ĐÚNG TẦNG GỌI N Y DỪNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA ĐÓNG CỬA XONG N Y Y CÒN TÍN HIỆU GỌI XUỐNG Ở DƯỚI XOÁ CỜ XUỐNG PV XUỐNG END Trang 17 N CÒN TÍN HIỆU N Y Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 8) ĐIỀU KHIỂN CA BIN LÊN PHỤC... 1S QUAY LÊN ĐÚNG TẦNG YC XUỐNG TRÊN CÙNG Y DỪNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA XOÁ GỌI TẦNG TRÊN CÙNG DỰNG CỜ XUỐNG PHỤC VỤ XUỐNG XOÁ CỜ LÊN PHỤC VỤ XUỐNG END Trang 18 N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 9) ĐIỀU KHIỂN CA BIN XUỐNG PHỤC VỤ LÊN START N CÓ CỜ BÁO XPVL Y DELAY 1S XUỐNG QUAY ĐÚNG TẦNG YC LÊN DƯỚI CÙNG Y DỪNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA XOÁ GỌI TẦNG DƯỚI CÙNG DỰNG CỜ... 2005-2006 2 Yêu cầu bài thí nghiệm: • Sinh viên tìm hiểu các ngỏ vào ra và vận hành thử thang máy • Sinh viên tham khảo các giải thuật • Dựa vào các giải thuật đã cho tự chuẩn bò chương trình để viết giải thuậtcho thang đơn 4 tầng với phần cứng theo mô hình • Viết chương trình báo cáo thang đơn 4 tầng và chạy thử trên mô hình Trang 23 .. .Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 1) LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT TỔNG QUÁT START CẤP NGUỒN N RESET XONG Y CHỜ PHỤC VỤ Y N CÓ YÊU CẦU PHỤC VỤ Y Y 1 CA RẢNH Y CHỌN CA BIN PHỤC VỤ LÊN KHI 1 CA RẢNH N CÓ YÊU CẦU LÊN N 2 CA RẢNH 2 CA RẢNH Y Y CHỌN CA BIN PHỤC VỤ LÊN KHI 2 CA RẢNH CHỌN CA BIN PHỤC VỤ XUỐNG KHI 2 CA RẢNH TỰ ĐỘNG ĐÓN CHIỀU Y/C ĐÚNG VỚI CHIỀU... BINA XUỐNG ĐÓNXUỐNG Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 4) CHỌN CA BIN PHỤC VỤ LÊN KHI MỘT CA BIN RẢNH START CÓ YC LÊN N Y 1CA RẢNH N Y Y CÁC YC LÊN NẰM TRÊN CABIN BẬN Y CABIN BẬN ĐANG LÊN PHỤC VỤ LÊN N N Y CABIN RẢNH PHỤC VỤ LÊN N CABIN BẬN ĐANG LÊN PHỤC VỤ XUỐNG Y CABIN BẬN LÊN PHỤC VỤ LÊN CABIN BẬN ĐANG XUỐNG PV LÊN CÁC YÊU CẦU LÊN NẰM TRÊN HOẶC BẰNG CABIN RẢNH N CABIN... LÊN Y END Trang 14 N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 5) CHỌN CA BIN PHỤC VỤ XUỐNG KHI MỘT CA BIN RẢNH START CÓ YC XUỐNG N Y 1CA RẢNH N Y CÁC YCXUỐNG NẰM DƯỚI CA BẬN Y CABIN BẬN ĐANG XUỐNG PV LÊN N N Y CABIN RẢNH PHỤC VỤ XUỐNG N CABIN BẬN ĐANG XUỐNG PV LÊN Y Y CABIN BẬN XUỐNG PHỤC VỤ XUỐNG CABIN BẬN ĐANG LÊN PV XUỐNG CÁC YÊU CẦU XUỐNG NẰM DƯỚI HOẶC BẰNG CABIN RẢNH N... LÊN KHI 2 CA RẢNH CHỌN CA BIN PHỤC VỤ XUỐNG KHI 2 CA RẢNH TỰ ĐỘNG ĐÓN CHIỀU Y/C ĐÚNG VỚI CHIỀU DI CHUYỂN CỦA CABIN END Trang 11 N 1 CA RẢNH Y CHỌN CA BIN PHỤC VỤ XUỐNG KHI 1 CA RẢNH N Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 2) CHỌN CA BIN PHỤC VỤ LÊN KHI HAI CA BIN RẢNH START N CÓ YC LÊN Y N 2 CA RẢNH KA = VỊ TRÍ HIỆN TẠI CỦA CABIN A – VỊ TRÍ GỌI KB = VỊ TRÍ HIỆN TẠI CỦA CABIN . NGHIỆP HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM Bài 1 ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH THANG MÁY ĐÔI BẰNG PLC S7-200 Trang 1 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm. Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ, BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG PHÒNG THÍ NGHIỆM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG. GIỮA TẦNG TRỆT Trang 8 Thí nghiệm Tự động hóa q trình cơng nghệ- Học kì 2 năm học 2005-2006 B)Phần đòa chỉ PLC Bài thí nghiệm gồm mô hình thang máy đôi với PLC S7-200 CPU224 và modul IN-