ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY

ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY ỨNG DỤNG PLC s7 200 điều KHIỂN máy cắt GIẤY

Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC S7-200 ĐIỀU KHIỂN MÁY CẮT GIẤY Giáo viên hướng dẫn : Tống Thị Lý Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Huy - 0741240108 Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị LỜI NÓI ĐẦU Các nhà máy, xí nghiệp ứng dụng ngày nhiều thành tựu công nghiệp điện-điện tử Không chỉ vậy thành tựu đã dần dần sâu lĩnh vực dân dụng Các nhà sản xuất không ngừng cho đời sản phẩm công nghệ thiết bị điều khiển tự động hóa sản xuất, nhằm giảm sức lao động người đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Xuất phát từ thực tế ngành sản xuất giấy,với cách xén tay thủ công hay dùng máy cắt giấy thông thường độ xác thường không cao, suất độ thấp, tỉ lệ phế phẩm cao Để khắc phục phần nhược điểm em tham khảo nhiều tài liệu đến định chọn đề tài: “ỨNG DỤNG PLC S7-200 ĐIỀU KHIỂN MÁY CẮT GIẤY” Do thời gian có hạn và nhận thức thực tế nhiều hạn chế nên chúng em tránh khỏi sai sót, rất mong nhận phê bình, góp ý thầy, cô để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 19 tháng năm 2015 Nguyễn Hữu Huy Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MÁY CẮT GIẤY 1.1 Công nghệ máy cắt giấy Hình 1.1 Một loại máy cắt giấy cỡ nhỏ Máy cắt giấy thị trường có nhiều loại, nhiều mẫu mã cách vận hành đa dạng có loại máy xén giấy tay, máy xén công nghiệp, máy xén giấy đa Máy xén giấy tay: loại máy xén giấy thủ công thiết kế trội nhờ vào gọn nhẹ, thuận tiện máy, sử dụng hộ gia đình chuyên sản xuất, cắt xén vật phẩm giấy Với cách xén tay thủ công hay dung máy cắt giấy thông thường độ xác thường không cao, suất độ thấp, tỉ lệ phế phẩm cao Để khắc phục nhược điểm máy xen giấy công nghiệp đời Khác với máy xén giấy tay, máy công nghiệp vận hành hệ thống bảng điều khiển điện tử với công suất cắt, xén giấy Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị lớn, máy vận hành nguồn điện xoay chiều, sử dụng nhà máy, xí nghiệp sản xuất vật liệu, bao bì, nhãn mác, ngành in ấn … Loại máy thứ loại máy xén giấy đa Loại máy ưu việt loại máy nhờ đa máy, máy dễ dàng sử dụng, có nhiều chức xén, cắt giấy, máy dễ dàng cắt giấy theo vết cắt thẳng, chéo, vòng tùy ý theo lập trình sẵn có máy Với công dụng vượt trội máy xén giấy bước chứng minh ưu việt, tiện dụng máy người sử dụng bước đưa phát triển, trưởng thành ngành in việt nam với bạn bè quốc tế Dưới ta xét loại máy cắt giấy điều khiển tự động Máy cắt giấy cấu tạo phận gồm: • Hệ thống điều khiển trung tâm: Vi xử lý, vi điều khiển, PLC… • Thân máy: dùng để gá lắp hệ thống điện, hệ thống điều khiển, cấu máy cắt giấy… • Màn hình hiển thị, đèn báo: dùng để hiển thị thông số cài đặt, trạng thái làm việc hệ thông • Cơ cấu truyền động: ` Băng tải Con lăn kéo giấy Dao cắt …… • Cảm biến, encorder, công tắc hành trình… :dùng để thu thập thông số máy cung cấp cho hệ thống xử lý điều khiển 1.2 Tính chọn thiết bị mô hình 1.2.1 Thiết bị điều khiển 1.2.1.1 Tổng quan PLC S7-200 PLC, viết tắt programable logic controler thiết bị điều khiển logic lập trình được, hay thiết bị logic khả trình cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình Như với chương trình điều khiển PLC trở thành điều khiển số nhỏ gọn dễ dàng thay đổi thuật toán điều khiển trao đổi thông tin với môi trường bên ( PLC khác máy tính) Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị S7-200 thiết bị điều khiển logic khả trình hãng Siemens (CHLB Đức ), có cấu trúc kiểu module có module mở rộng Các module sử dụng với mục đích khác Toàn nội dung chương trình lưu nhớ PLC, trường hợp dung lượng nhớ không đủ ta sử dụng nhớ để lưu chương trình liệu (Catridge ) Dòng PLC S7-200 có hai họ 21X( loại cũ ) 22X( loại mới) họ 21X không sản xuất Họ 21X có đời sau: 210, 212, 214, 215-2DP, 216; họ 22X có đời sau: 221, 222, 224, 224XP, 226, 226XM Giới thiệu module mở rộng • Module đầu vào số: EM221, có nhiều loại bao gồm 8/16 đầu vào điện áp 24VDC/120-230VAC • Module đầu số: EM222 bao gồm 4/8 đầu 24VDC/RELAY/230VAC • Module vào/ra số: EM223 bao gồm 4/8/16 đầu vào 24VDC 4/8/16 đầu 24VDC/RELAY/230VAC • Module đầu vào tương tự: EM231 từ 2/4 đầu vào với loại tín hiệu 0-10V,4-20mA… • Module đầu tương tự: EM232 có đầu • Module vào tương tự: EM235 gồm đầu vào đầu • Ngoài có loại module thích hợp cho ứng dụng khác module điều khiển vị trí, module truyền thông Các đầu vào/ra số • Đầu vào (Ix.x ): kết nối với nút bấm, công tắc, sensor…với điện áp vào tiêu chuẩn 24VDC • Đầu (Qx.x): kết nối với thiết bị điều khiển với điện áp 24VDC/220VAC ( tùy theo loại CPU ) • Đầu vào nguồn: 24VDC/220VAC ( tùy theo loại CPU ) Đèn trạng thái • Đèn RUN (màu xanh): Chỉ báo PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp vào nhớ chương trình • Đèn STOP (màu vàng): Chỉ báo PLC chế độ dừng không thực chương trình, đầu trạng thái “OFF” Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị • Đèn SF/DIAG: Chỉ báo hệ thống bị hỏng tức lỗi phần cứng hệ điều hành • Đèn Ix.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái đầu vào số(ON/OFF) • Đèn Qx.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái đầu số(ON/OFF) Port truyền thông • Port truyền thông nối tiếp RS485: Giao tiếp với PC, PG, TD200, OP, mạng biến tần… • Port cho module mở rộng: Kết nối với module mở rộng Công tắc chuyển chế độ • RUN: Cho phép PLC thực chương trình, chương trình lỗi gặp lệnh STOP PLC tự động chuyển sang chế độ STOP công tắc vị trí RUN ( quan sát đèn trạng thái ) • STOP: Dừng cưỡng chương trình chạy, đầu chuyển OFF • TERM: Cho phép người dùng chọn hai chế độ RUN/STOP từ xa, dùng để download chương trình người dùng Vít chỉnh tương tự • Mỗi PLC có từ đến hai vít chỉnh tương tự xoay 270 độ để thay đổi giá trị vùng nhớ biến chương trình 1.2.1.2 Cấu trúc S7-200 Cấu trúc phần cứng PLC gồm có module sau: Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Đơn vị xử lý trung tâm (CPU Central Processing Unit) CPU dùng để xử lý, thực chức điều khiển phức tạp quan trọng PLC Mỗi PLC thường có từ đến hai đơn vị xử lý trung tâm CPU thường chia làm hai loại: đơn vị xử lý “một bit” đơn vị xử lý “từ ngữ”: Đơn vị xử lý “một bit”: Chỉ áp dụng cho ứng dụng nhỏ, đơn giản, đơn xử lý ON/OFF nên kết cấu đơn giản, thời gian xử lý dài Đơn vị xử lý “từ ngữ”: Có khả xử lý nhanh thông tin số, văn bản, phép toán, đo lường, đánh giá, kiểm tra nên cấu trúc phần cứng phức tạp nhiều nhiên thời gian xử lý cải thiện nhanh Bộ nhớ Bao gồm loại nhớ RAM, ROM, EEFROM, nơi lưu trữ thông tin cần xử lý chương trình PLC Bộ nhớ thiết kế thành dạng module phép dễ dàng thích nghi với chức điều khiển với kích cỡ khác Muốn mở rộng nhớ cần cắm thẻ nhớ vào rãnh cắm chờ sẵn module CPU Bộ nhớ có tụ dùng để trì liệu chương trình điện Khối vào/ra Khối vào dùng để giao tiếp mạch vi điện tử PLC (điện áp 5/15VDC) với mạch công suất bên (điện áp 24VDC/220VAC) Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Khối ngõ vào thực việc chuyển mức điện áp từ cao xuống mức tín hiệu tiêu chuẩn để đưa vào xử lý Khối ngõ thực việc chuyển mức tín hiệu từ tiêu chuẩn sang tín hiệu ngõ cách ly quang Bộ nguồn Biến đổi từ nguồn cấp bên vào để cung cấp cho hoạt động PLC Khối quản lý ghép nối Dùng để phối ghép PLC với thiết bị bên máy tính, thiết bị lập trình, bảng vận hành, mạng truyền thông công nghiệp 1.2.2 Chọn biến tần 1.2.2.1 Sơ lược biến tần FR-A700 hãng Mitshubishi FR-A700 dòng biến tần nhiều đặc điểm công nghệ đặc biệt mà Mitsubishi phát triển cho sản phẩm truyền động servo Đặc điểm đáng ý tự động điều chỉnh Tính giúp tự động bù vào thay đổi quán tính tải trọng Kết mang lại hoạt động trơn tru, thời gian ngưng hoạt động giảm chi phí hoạt động thấp Có tốc độ hồi đáp 300 radian/giây, nhanh 10 lần so với dòng A500, A700 hỗ trợ hầu hết giao thức thông dụng gồm: Profibus DP, CCLink , DeviceNet, LonWorks, ControlNet, Modbus RTU, Metasys N2, EtherNet IP Modbus TCP/IP, tất nhiên, giao thức mạng RS485 độc quyền Mitsubishi Ngoài ra, A700 hỗ trợ mạng kết nối chuyển động sợi quang cho phép hoạt động tương hợp với hệ truyền động servo J3 hãng toàn dòng sản phẩm điều khiển chuyển động khác hãng Cấu trúc biến tần FR-A700 Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Biến tần FR-A700 biến tần nguồn áp gồm phần bản: Bộ chỉnh lưu Có nhiều dạng khác nhau, mạch tia, mạch cầu pha ba pha Thông thường ta gặp, mạch cầu ba pha Thông thường, chỉnh lưu có dạng không điều khiển, bao gồm diode mắc dạng mạch cầu Độ lớn điện áp tần số áp nghịch lưu điều khiển thông qua phương pháp điều khiển xung thực trực tiếp nghịch lưu Ở chế độ máy phát tải (chẳng hạn hãm động không đồng bộ), lượng hãm trả ngược mạch chiều nạp cho tụ lọc C f Năng lượng nạp tụ làm điện áp tăng lên đạt giá lớn gây áp Để loại bỏ tượng điện áp tụ Cf, ta đóng mạch xả điện áp tụ qua điện trở măc song song vơi tụ thông qua công tắc bán dẫn S Mạch trung gian chiều Có chứa tụ lọc với điện dung lớn C f (khoảng vài ngàn µF) mắc vào ngõ vào nghịch lưu Điều giúp cho mạch trung gian hoạt động nguồn điện áp Tụ điện với cuộn cảm L f mạch trung gian tạo thành mạch nắn điện áp chỉnh lưu Cuộn kháng L f có tác dụng nắn dòng điện chỉnh lưu Trong nhiều trường họp, cuộn kháng Lf không xuất cấu trúc mạch tác dụng nắn dòng thay cảm kháng máy biến áp cấp nguồn cho chỉnh lưu Do tác dụng diode nghịch đảo nghịch lưu, điện áp đặt tụ đạt giá trị dương Tụ điện thực chức trao đổi lượng ảo tải nghịch lưu mạch trung gian cách cho phép dòng i d2 thay đổi chiều nhanh không phụ thuộc vào chiều dòng id1 Bộ nghịch lưu áp Bộ nghịch lưu thiết bị biến đổi lượng điện chiều thành lượng điện xoay chiều Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Nghịch lưu có dạng pha ba pha Quá trình chuyển mạch nghịch lưu áp thường trình chuyển đổi cưỡng Trong trường hợp đặc biệt nghịch lưu làm việc trình chuyển mạch với trình chuyển mạch phụ thuộc bên Từ ta có hai trường hợp biến tần với trình chuyển mạch độc lập trình chuyển mạch phụ thuộc bên 1.2.2.2 Sơ đồ chân nối dây Sơ đồ chân biến tần FR-A700 Điều khiển lập trình PLC 10 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Cảm biến tiệm cận kiểu điện dung phát thay đổi điện dung cảm biến đối tượng cần phát Giá trị điện dung phụ thuộc vào kích thước khoảng cách đối tượng Một cảm biến tiệm cận điện dung thông thường tương tự tụ điện với điện cực song song, điện dung thay đổi cực phát Một điện cực đối tượng cần phát bề mặt cảm biến Đối tượng phát phụ thuộc vào giá trị điện môi chúng Cấu trúc cảm biến tiệm cận điện dung: • Bộ phận cảm biến (các cực cách điện) • Mạch dao động • Mạch ghi nhận tín hiêu • Mạch điện ngõ 1.2.5 Chọn thiết bị Từ yêu cầu công nghệ ta tiến hành chọn thiết bị: • PLC S7-200 Loại DC/DC/DC với CPU 224 không sử dụng modun mở động Điều khiển lập trình PLC 22 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý • • • • • GVHD: Tống Thị Biến tần FR-A700 Encoder loại đĩa quang tương đối, độ phân giải 400 xung/vòng Cảm biến tiện cận điện dung Autonics CR18-8DN Rơ le trung gian, nút bấm 24 VDC Bộ nguồn 24VDC; pha xoay chiều 380/220V Hình 1.2.5 Mô hình hoạt động hệ thống máy cắt giấy Nguyên lý hoạt động: Khi bấm nút START PLC nạp thông số chiều dài tờ giấy cần cắt, số lượng giấy cần cắt PLC S7-200 điều khiển biến tần FR-A700 chạy động với tốc độ cố định đặt trước biến tần Động chạy kéo puly kéo giấy quay Ta dùng encoder gắn đồng trục với động qua tính chiều dài giấy Từ chiều dài giấy yêu cầu tính số xung đem so sánh với số xung Encoder dừng động kéo giấy đưa tín hiệu cắt giấy Van khí nén điều khiển xi-lanh đẩy dao cắt giấy xuống cắt giấy Sau lần cắt giấy biến số lượng giảm đơn vị Nếu số lượng giấy chưa đủ động lại tiếp tục chạy hệ thống tiếp tục lặp lại trình đến cắt đủ số lượng yêu cầu Điều khiển lập trình PLC 23 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Ấn STOP hệ thống dùng lại Lập công thức tính chiều dài giấy Trong đồ án ta chọn Encoder với độ phân giải 400 xung/vòng Điều có nghĩa động quay n vòng đếm xung tốc độ cao đếm n*400 xung Ngược lại đếm số xung Encoder ta lấy số xung chia cho 400 số vòng quay Ta chọn chu vi Puli kéo giấy 30cm tỷ lệ 1:1 với chiều dài giấy, nghĩa puli quay góc có độ dài X cm kéo X cm giấy Tỷ lệ truyền động cơ/Puli 50/1, nghĩa động quay 50 vòng puli quay vòng (tương ứng 30cm) Suy 30cm giấy tương ứng với số xung đo 50 * 400 Từ suy rộng cần X cm giấy số xung tương ứng đo từ động phải Các tín hiệu cần điều khiển • Đèn báo RUN, STOP báo trạng thái làm việc hệ thống • Van khí nén điều khiển lưỡi dao cắt giấy, thời gian đóng van khí nén điều khiển Timer 37 đặt thời gian cắt 1s (có tính đến hành trình chuyển động dao cắt giấy) • Biến tần điều khiển động kéo giấy: ngõ biến tần điều khiển cuộn hút rơ le trung gian, rơ le trung gian đóng mở điều khiển biến tần FR-A700 chạy ON/OF với tần số đặt trước biến tần 1.3 Sơ đồ khối Máy tính Điều khiển lập trình PLC 24 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị RS 485 Nút bấm PLC S7-200 CPU 224 Biến tần Động Tải Encoder Cảm biến tiệm cận Hình 1.3 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống máy cắt giấy • Máy tính lập trình: Lập trình chương trình điều khiển cho PLC S7-200 để điều khiển hệ thống Máy tính lập trình giao tiếp với PLC theo giao thức PPI (Point to point interface) • PLC S7-200: Có nhiệm vụ nhận chương trình từ máy tính lập trình thực chương trình để điều khiển hệ thống • Biến tần FA-A700: nhận tín hiệu từ PLC điều khiển động không đồng pha theo tốc độ đặt trước • Động cơ: thực quay truyền động quay puli kéo giấy • Tải (puli kéo giấy): kéo giấy từ cuộn giấy lớn • Encoder: gắn đồng trục với động để phản hồi tốc độ quay động điều khiển • Cảm biến tiệm cận: làm nhiệm vụ dừng trình cắt hết giấy CHƯƠNG II GHÉP NỐI HỆ THỐNG Điều khiển lập trình PLC 25 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị VỚI PLC S7-200 2.1 Bảng định địa Bảng địa đầu vào STT Đầu vào Địa Chú thích Encoder I0.0 Đầu vào đếm tốc độ cao từ encoder Cam_bien I0.3 Đầu vào cảm biến hồng ngoại Start I0.4 Nút khởi động hệ thống Stopp I0.5 Nút dừng hệ thống Bảng địa đầu STT Đầu Địa Chú thích Bien_tan Q0.0 Đầu điểu khiển biến tần Van Q0.1 Đầu điều khiển van khí nén cắt giấy Den_run Q0.2 Đèn báo hoạt động Den_stop Q0.3 Đèn báo dừng Bảng địa biến trung gian ô nhớ sử dụng STT Tên biến Địa Chú thích Do_dai VD1 Lưu giá trị độ dài yêu cầu VD5 Biến tính toán trung gian Xung VD9 Giá trị so sánh với xung từ encorder So_luong VD13 Lưu giá trị số lượng giấy yêu cầu VD17 Lưu giá trị số lượng giấy cần cắt Điều khiển lập trình PLC 26 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị T37 Time định thời gian cắt M00 Biến xác định trạng thái hệ thống M01 Biến xác định trình cắt 2.2 Sơ đồ đấu dây PLC S7-200 Hình 2.2 Sơ đồ nối dây PLC S7-200 Điều khiển lập trình PLC 27 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị CHƯƠNG III LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN Thuật toán chương trình MAIN Đúng Start=0 Sai Đọc độ dài giấy cần cắt Đọc số lượng giấy cần cắt Đúng So_luong= Sai Đọc xung encoder=HSC0 Chạy động kéo giấy Sai CV=PV Đúng Dừng động kéo giấy Mở van khí nén cắt giấy Sau 1s Đóng van khí nén Giảm so_luong đơn vị Reset HSC0 MEND Điều khiển lập trình PLC 28 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị CHƯƠNG IV CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 4.1 Chương trình Điều khiển lập trình PLC 29 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý Điều khiển lập trình PLC 30 GVHD: Tống Thị Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý Điều khiển lập trình PLC 31 GVHD: Tống Thị Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý Điều khiển lập trình PLC 32 GVHD: Tống Thị Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị 4.2 Chương trình khởi tạo đếm tốc độ cao HSC0 Điều khiển lập trình PLC 33 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Kết Luận Sau thực đề tài “Ứng dụng PLC S7-200 Siemens điều khiển máy cắt” thu số thành công: • Nắm rõ cấu trúc hoạt động PLC S7-200 cách sử dụng lệnh điều khiển bit, sử dụng timer, đếm tốc độ cao… • Thiết kế hệ thống điều khiển máy cắt giấy • Tìm hiểu thêm số lại cảm biến, biến tần… • Biết cách sử dụng STEP MicroWIN SP9 để viết chương trình Tuy nhiên thời gian thực đề tài có hạn, vốn kiến thức thực tế, kinh nghiệm thân chưa nhiều cồn tồn không hạn chế Đề tài dừng lại việc nghiên cứu lý thuyết chưa thể áp dụng vào thực tế, cần có thời gian khắc phục nhược điểm : • Chưa sử dụng tối ưu công biến tần gây lãng phí thiết bị • Mạch cảm biến sơ sài, nên có công tắc hành trình khống chế chiều chuyển động cắt xi lanh • Sai số hệ thống lớn • Chưa có mạch điều khiển nạp liệu khả thi bàm phím số hay phần mềm máy tính Hướng phát triển đề tài “Ứng dụng PLC S7-200 Siemens điều khiển máy cắt giấy” có tính ứng dụng cao ngành sản xuất vật liệu, bao bì, nhãn mác, ngành in ấn ….Có thể nâng cấp, kết nối để điền khiển máy tính, nâng cao tính linh hoạt trình sản xuất đồng thời lưu giữ giá trị thông số cài đặt phục vụ cho việc quản lý, kiểm toán Từ tạo thuận tiện sử dụng thiết bị Đề tài đề cập đến loại thiết bị điều khiển có vị trí quan trọng công nghiệp cũng đời sống hiện - PLC Em mong đề tài này có thể ứng dụng vào thực tế để nâng cao vị trí của PLC đời sống TÀI LIỆU THAM KHẢO Điều khiển lập trình PLC 34 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Điều khiển lập trình PLC lý thuyết tập - Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tài liệu: Lập trình PLC (SIEMENS S7-200) - Th.s Phạm Phú Thọ Giáo trình tập lệnh PLC S7-200 ThS Nguyễn Bá Hội - Đại học Đà Nẵng Giáo trình đo lường cảm biến - Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Một số tài liệu tham khảo khác: • Luận văn, khóa luận tốt nghiệp • Một số trang web: dientuvietnam.net webdien.com datasheet.com tailieu.vn google.com… Điều khiển lập trình PLC 35 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị MỤC LỤC Cấu trúc biến tần FR-A700 Điều khiển lập trình PLC Lớp ĐH Điện CLC1 K7 [...]... 1.3 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống máy cắt giấy • Máy tính lập trình: Lập trình chương trình điều khiển cho PLC S7- 200 để điều khiển hệ thống Máy tính lập trình giao tiếp với PLC theo giao thức PPI (Point to point interface) • PLC S7- 200: Có nhiệm vụ nhận chương trình từ máy tính lập trình và thực hiện chương trình đó để điều khiển hệ thống • Biến tần FA-A700: nhận tín hiệu từ PLC điều khiển động cơ... độ cao HSC0 Điều khiển lập trình PLC 33 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị Kết Luận Sau khi thực hiện đề tài Ứng dụng PLC S7- 200 của Siemens điều khiển máy cắt đã thu được một số thành công: • Nắm rõ cấu trúc hoạt động của PLC S7- 200 cách sử dụng các lệnh điều khiển bit, các sử dụng timer, bộ đếm tốc độ cao… • Thiết kế được hệ thống điều khiển máy cắt giấy • Tìm hiểu... khống chế chiều chuyển động cắt của xi lanh • Sai số hệ thống lớn • Chưa có mạch điều khiển nạp dữ liệu khả thi như bàm phím số hay phần mềm trên máy tính Hướng phát triển của đề tài Ứng dụng PLC S7- 200 của Siemens điều khiển máy cắt giấy có tính ứng dụng cao trong các ngành sản xuất vật liệu, bao bì, nhãn mác, ngành in ấn ….Có thể nâng cấp, kết nối để điền khiển bằng máy tính, nâng cao tính linh... Mô hình hoạt động hệ thống máy cắt giấy Nguyên lý hoạt động: Khi bấm nút START PLC sẽ nạp các thông số về chiều dài tờ giấy cần cắt, số lượng giấy cần cắt PLC S7- 200 sẽ điều khiển biến tần FR-A700 chạy động cơ với tốc độ cố định đặt trước trên biến tần Động cơ chạy kéo puly kéo giấy quay Ta dùng encoder gắn đồng trục với động cơ qua đó tính ra chiều dài giấy Từ chiều dài giấy yêu cầu tính ra số xung... số lượng giấy yêu cầu VD17 Lưu giá trị số lượng giấy cần cắt hiện tại 5 Điều khiển lập trình PLC 26 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị 6 T37 Time định thời gian cắt 7 M00 Biến xác định trạng thái hệ thống 8 M01 Biến xác định quá trình cắt 2.2 Sơ đồ đấu dây PLC S7- 200 Hình 2.2 Sơ đồ nối dây PLC S7- 200 Điều khiển lập trình PLC 27 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp... của Encoder cho đến khi bằng nhau thì dừng động cơ kéo giấy và đưa ra tín hiệu cắt giấy Van khí nén điều khiển xi-lanh đẩy dao cắt giấy đi xuống cắt giấy Sau mỗi lần cắt giấy biến số lượng giảm 1 đơn vị Nếu số lượng giấy chưa đủ động cơ lại tiếp tục chạy và hệ thống tiếp tục lặp lại quá trình đến khi cắt đủ số lượng yêu cầu Điều khiển lập trình PLC 23 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội... trình chuyển động của dao cắt giấy) • Biến tần điều khiển động cơ kéo giấy: ngõ ra của biến tần điều khiển cuộn hút của rơ le trung gian, rơ le trung gian sẽ đóng mở điều khiển biến tần FR-A700 chạy ON/OF với tần số đặt trước trên biến tần 1.3 Sơ đồ khối Máy tính Điều khiển lập trình PLC 24 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị RS 485 Nút bấm PLC S7- 200 CPU 224 Biến tần Động... Đọc độ dài giấy cần cắt Đọc số lượng giấy cần cắt Đúng So_luong= 0 Sai Đọc xung encoder=HSC0 Chạy động cơ kéo giấy Sai CV=PV Đúng Dừng động cơ kéo giấy Mở van khí nén cắt giấy Sau 1s Đóng van khí nén Giảm so_luong 1 đơn vị Reset HSC0 MEND Điều khiển lập trình PLC 28 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị CHƯƠNG IV CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 4.1 Chương trình chính Điều khiển lập... quay được 1 vòng (tương ứng 30cm) Suy ra 30cm giấy tương ứng với số xung đo được là 50 * 400 Từ đó suy rộng ra nếu cần X cm giấy thì số xung tương ứng đo được từ động cơ phải là Các tín hiệu cần điều khiển • Đèn báo RUN, STOP báo trạng thái làm việc của hệ thống • Van khí nén điều khiển lưỡi dao cắt giấy, thời gian đóng van khí nén được điều khiển bằng Timer 37 đặt thời gian cắt 1s (có tính đến hành... truyền động quay puli kéo giấy • Tải (puli kéo giấy) : kéo giấy ra từ cuộn giấy lớn • Encoder: được gắn đồng trục với động cơ để phản hồi tốc độ quay của động cơ về bộ điều khiển • Cảm biến tiệm cận: làm nhiệm vụ dừng quá trình cắt khi hết giấy CHƯƠNG II GHÉP NỐI HỆ THỐNG Điều khiển lập trình PLC 25 Lớp ĐH Điện CLC1 K7 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lý GVHD: Tống Thị VỚI PLC S7- 200 2.1 Bảng định địa chỉ ... Kết Luận Sau thực đề tài Ứng dụng PLC S7- 200 Siemens điều khiển máy cắt thu số thành công: • Nắm rõ cấu trúc hoạt động PLC S7- 200 cách sử dụng lệnh điều khiển bit, sử dụng timer, đếm tốc độ cao…... PLC S7- 200 CPU 224 Biến tần Động Tải Encoder Cảm biến tiệm cận Hình 1.3 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống máy cắt giấy • Máy tính lập trình: Lập trình chương trình điều khiển cho PLC S7- 200 để điều. .. động cắt xi lanh • Sai số hệ thống lớn • Chưa có mạch điều khiển nạp liệu khả thi bàm phím số hay phần mềm máy tính Hướng phát triển đề tài Ứng dụng PLC S7- 200 Siemens điều khiển máy cắt giấy