Mô tả: Điều khiển tự động đóng mở của tự động cho một văn phòng, có khả năng giám sát được thời gian làm việc của các nhân viên trong văn phòng, có khả năng đóng cắt các thiết bị cần thiết khi có và không có người. NỘI DUNG Chương 1: Tìm hiểu về đóng mở của tự động . Chương 2: Tìm hiểu về PLC S7200 . Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển tự động đóng mở cửa tự động(gồm cả mạch lực và mạch điều khiển) Chương 4: Viết lưu đồ thuật toán và chương trình mô phỏng trờn phần mềm Step7 microwin
ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Đề tài: ứng dụng PLC S7-200 Siemens điều khiển hệ thống đóng mở tự động cho văn phòng làm việc Mô tả: Điều khiển tự động đóng mở tự động cho văn phòng, có khả giám sát đợc thời gian làm việc nhân viên văn phòng, có khả đóng cắt thiết bị cần thiết có ngời Nội dung Chơng 1: Tìm hiểu đóng mở tự động Chơng 2: Tìm hiểu PLC S7-200 Chơng 3: Thiết kế hệ thống điều khiển tự động đóng mở cửa tự động(gm c mch lc v mch iu khin) Chơng 4: Vit lu thut toỏn v chơng trình mô trờn phn mm Step7 microwin Chng Tỡm hiu v úng m ca t ng I) Gii thiu chung v Ca t ng (Automatic door) Xó hi cng hin i, nhu cu a dng v ũi hi v s tin nghi ca cuc sng khụng ngng c nõng lờn, cac to nh phũng cao c hin i tin nghi ngy cng nhiu vic ng dng khoa hc cụng ngh vo qua trỡnh qun lý iu hnh l rt cn thit cho vic gim thiu nhõn s tit kim thi gian ,tin bc.ng trc yờu cu o cac cụng ty v cac hóng sn xut ó to nhng b ca co tớnh t ng hoa cao ap ng nhu cu i li ca ngi.Ngy nay, ca trt ang dn tr thnh khuynh hng thit k ca thi i mi bi cac u im vt tri ca no nh kh nng s dng vi mt lu thụng cao, tc ong m nhanh v tớnh an ton, tit kim din tớch Hin ca trt t ng cũn lờn mt tm cao mi vi cac k thut hin i nh kh nng hnh bng iu khin t xa hay mt in t thụng minh II )Cỏc c tớnh vt tri ca ca trt t ng: 1/Tớnh n gin: Lp t d dng, thun tin, D iu chnh 2/Tớnh k thut: Ti u hoa trỡnh t hot ng, nõng cao kh nng chng gio ,Tng cng gim thiu ting ụn 3/ tin cy: Kt cu bụụ iu khin c ti u hoa, bn v ớt xy s c , ong m ụn inh, 4/Tớnh linh hot: Bng vic kt hp chc nng ca cac b phn, ngi s dng co th thc hin c thờm nhiu chc nng khac.Vi k thut ln u tiờn c ap dng l thờm c nng vo b phn iu khin, ca trt t ng co th thc hin thờm cac chc nng mi nh hot ng liờn thụng nhiu ca, hin thi nhc nh chuụng ca, iu chnh ng õm v iu khin trung ng GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 - Vi b iu khin kt hp vi b tt m gn ngoi, co th m rng ca t 20-90%, tit kim nng lng ti a 5/Tớnh an ton : Ca s t ng ng li gp vt cn, sensor vt cn s linh hot hn v phm vi iu chnh s c m rng, D m mt in III)Mt s h thng ca t ng H ca t ng trt thng 02 hoc 03, 04 cỏnh: Nguyờn lý hnh h quan sat (Sensor) li i - Cnh bao khu vach c inh GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Co th yờu cu trang bi h t nhn dng ngi i xe ln (tn tt) H ca trt 02 canh H ca trt 04 canh H ca t ng trt theo dng vũm cong 02 hoc 04 cỏnh: GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Ca trt dng vũm cong H ca t ng m quay 02, 03 hoc 04 cỏnh: IV)Cu to 1/ c im chung GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 L h thng ca trt t ng cao cp co th ap ng c cac yờu cu cao v cu hỡnh cng nh kớch c theo yờu cu ca khach hng, dũng sn phm ny bao gụm nhiu chng loi H thng bao gụm : Khung bao - Bng nhụm inh hỡnh - c thit k lp t treo tng hoc trn nh - Kớch thc : a x b mm ( cao x sõu ) - Ray trt bng plastic gia cng, chng ụn Np hp khung bao - Bng nhụm inh hỡnh - c thit k liờn kt vi khung bao m mt cach d dng v ờm ai, co dõy cap an ton bng thộp chng ri v gia m np ( option ) B phn hnh ca trt bao gm : moto ,b phn iu khin (PLC) , Mt cm bin hụng ngoi,hp k thut,dõy codoa 2/Mo t: (DC Brushless Motor )õy l loi mụ t in mt chiu khụng s dng chụi than cho phộp ca hot ng vi tn sut cao m khụng bi nong Vi moment xon ln cng vi h thng ga c ch to c bit giỳp cho s hnh ca ca ht sc nh nhng khụng bi rung Ti trng ti a cho 02 canh ca lờn ti 250 kg hoc 150 kg cho ca canh GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 3/ B iu khin ( MICOM Controller) S dng PLC, lp trỡnh h thng cho phộp m bo nhiu chc nng ong - m, co th kt hp vi cac thit bi khac nh u c th, khoa in, sensor an ton m bo an ton v an ninh cao Trong ca ang m hoc ong, nu gp chng ngi vt ca s dng li ụi chiu v sau o s t t ong li hoc m Nu sau ln gp vt cn, ca s gi nguyờn vi trớ m v s hot ng tr li co tớn hiu t mt thn (sensor) 4/Mt cm bin hng ngoi : ( SENSOR) : Ton b H ca t ng u s dng mt cm bin (sensor)HORTON (Made in Japan) v mt cm bin hụng ngoi (sensor) ca Thy in, B, cho phộp ca co tm quột xa, nhy v liờn tc 5/Hp k thut(Rail base): c ch to t hp kim nhụm vi cng cao giỳp cho khung ca chc kho v c bit khụng bi mi mũn qua trỡnh s dng GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 B iu khin trung tõm v ray, tai treo V/ Cỏc ph kin ( Tựy chn kốm theo ) 1/Khoỏ c in - Bo m canh ca c khoa vi trớ ong - Trn b vi board iu khin v u ni gn vi board x lý E 100 - c kớch hot bng nỳt m t phớa v thit k kt ni thit bi m t phớa ngoi - S hnh tiờu chun : m ca vi ch chiu ban ờm, trng hp c bit co th lp trỡnh m vi ch t ng ( automatic) 2/Giỏm sỏt khoỏ - Thit bi t tớnh kim soat chớnh xac s hot ng ca khoa v thm tra tỡnh trng khoa canh ca - Trong trng hp khoa hot ng khụng bỡnh thng, mt tớn hiu bao li th hin trờn bn phớm ( co th kt ni vi ốn nhay hoc cũi bao ) 3/Bỡnh in v mch sc - Trng hp cỳp in, bỡnh in bo m s hot ng ca ca liờn tc 30 phỳt - c cung cp vi mch kim soat tỡnh trng v sc bỡnh - ốn LED bao tỡnh trng : sc y, ang sc - ốn LED bao nguụn in chớnh : ON OFF - c thit k cho hot ng Chae dựng m mt ln Chae dựng ong mt ln S dng liờn tc ( vi la chn ong hoc m ln cui cựng ) 4/Tia an ton ( photocell ) - Bao gụm b phat & b nhn v dõy cap ( 5m ) - Nguụn cp : 24VAC 24VDC - Dũng in : 70mA - Giong hng : t ng - Goc lch : +/- - Khong cach : - Cp bo v : IP66 GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 - Nhit lm vic : -20 n + 55 C Chơng 2: Tìm hiểu PLC S7-200 I/Gii thiu chung v PLC 1/Xut x a/S i ca b iu khin PLC: - Nm 1642, Pascal ó phat minh may tớnh c khớ dựng banh rng.n nm 1834 Babbage ó hon thin may tớnh c khớ "vi sai" co kh nng tớnh toan vi chớnh xac ti s thp phõn - Nm 1808, Joseph M.Jaquard ó dựng cac l trờn tm bỡa th kim loi mng, sp xp chỳng trờn may dt theo nhiu chiu khac iu khin may dt t ng thc hincac mu hng phc tap - Trc nm 1904, Hoa K v c ó s dng mch rle trin khai chic may tớnh in t u tiờn trờn th gii - Nm 1943, Mauhly v Ackert ch to "cai may tớnh" u tiờn gi l "may tớnh v tớch phõn s in t" vit tt l ENIAC May co: 18.000 ốn in t chõn khụng, 500.000 mi hn th cụng, Chim din tớch 1613 ft2, Cụng sut tiờu th in 174 kW, 6000 nỳt bm, Khong vi trm phớch cm Chic may tớnh ny phc n ni xh mi thao tac c vi phỳt li v h hng ó xut hin Vic sa cha lp t li ốn in t chy li phi mt n c tun Ch ti ap dng k thut ban dn vo nm 1948, a vo sn xut cụng nghip mt thi gian sau thỡ nhng may tớnh in t lp trỡnh li mi c sn xut v thng mi hoa S phat trin ca may tớnh cng kốm theo k thut iu khin t ng -Mch tiớch hp iien t - IC - nm 1959 - Mch tớch hp gam rng - LSI - nm 1965 - B vi x lý - nm 1974 - D liu chng trỡnh - iu khin - K thut lu gi Nhng phat minh ny ó anh du mt bc rt quan trng v quyt inh vic phat trin ụ t k thut may tớnh v cac ng dng ca no nh PLC, CNC, lỳc ny khai nim iu khin bng c khớ v bng in t mi c phõn bit n cui thp k 20, ngi ta dựng nhiu ch tiờu phõn bit cac loi k thut iu khin, bi vỡ thc t sn xut ũi hi iu khin tụng th nhng h thng may tớnh ch khụng iu khin n l tng may b/Khỏi nim:PLC l cac ch c vit tt t : Programmable Logic Controller Theo hip hi quc gia v sn xut in Hoa k ( NEMA- National Electrical Manufactures Association) thỡ PLC l mt thit bi iu khin m c trang bi cac chc nng logic, to dóy xung, m thi gian, m xung v tớnh toan cho phộp iu khin nhiu loi may moc v cac b x lý Cac chc nng o c t b nh m to lp sp xp theo chng trỡnh Noi mt cach ngn gn PLC l mt may tớnh cụng nghip thc hin mt dóy qua trỡnh GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 2/ Cỏc u nhc im dựng PLC a/u im T thc t s dng ngi ta thy rng PLC co nhng im mnh nh sau: - PLC d dang to luụng v d dng thay ụi chng trỡnh - Chng trỡnh PLC d dng thay ụi v sa cha: Chng trỡnh tacng n bờn b PLC co th c ngi lp trỡnh thay ụi d dng bng xem xột vic thc hin v gii quyt ti ch nhng liờn quan n sn xut, cac trng thai thc hin co th nhn bit d dng bng cụng ngh iu khin chu trỡnh trc õy Nh th ngi lp trỡnh chng trỡnh thc hin vic ni PLC vi cụng ngh iu khin chu trỡnh Ngi lp chng trỡnh c trang bi cac cụng c phn mm tỡm li c phn cng v phn mm, t o sa cha thay th hay theo dừi c c phn cng v phn mm d dng hn - Cac tớn hiu a t b PLC co tin cy cao hn so vi cac tớn hiu c cp t b iu khin bng rle - Phn mm lp trỡnh PLC d s dng: phn mm c hiu l khụng cn nhng ngi s dng chuyờn nghip s dng h thng rle tip im v khụng tip im Khụng nh may tớnh, PLC co mc ớch thc hin nhanh cac chc nng iu khin, ch khụng phi mang mc ớch lm dng c thc hin chc nng o.Ngụn ng dựng lp trỡnh PLC d hiu m khụng cn n khin thc chuyờn mụn v PLC C vic thc hin sa cha cng nh vic trỡ h thng PLC ti ni lm vic.Vic to PLC khụng nhng d cho vic chuyn ụi cac tac ng bờn ngoi thnh cac tac ng bờn (tc chng trỡnh), m chng trỡnh tac ng ni tip bờn cũn tr thnh mt phn mm co dng tng ng song song vi cac tac ng bờn ngoi.Vic chuyn ụi ngc li ny l s khac bit ln so vi may tớnh -Thc hin ni trc tip : PLC thc hin cac iu khin ni trc tip ti b x lý (CPU) nh co u ni trc tip vi b x lý u I/O ny c t ti gia cac dng c ngoi v CPU co chc nng chuyn ụi tớn hiu t cac dng c ngoi thnh cac mc logic vchuyn ụi cac gia tri u t CPU mc logic thnh cac mc m cac dng c ngoi co th lm vic c - D dng ni mch v thit lp h thng: phi chi phớ rt nhiu cho vic hn mch hay ni mch cp iu khin rle, thỡ PLC nhng cụng vic o n gin c thc hin bi chng trỡnh v cac chng trỡnh o c lu gi bng catssete hay a CDROM, sau o thỡ ch vic tr li - Thit lp h thng mt vựng nh: vỡ linh kin ban dn c em s dng rng dói nờn cp iu kin ny s nh so vi cp iu khin bng rle trc õy, - Tuụi th l ban- vnh cu: vỡ õy l h chuyn mch khụng tip im nờn tin cy cao, tuụi th lõu hn so vi rle co tip im GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 b/Nhc im -Do cha tiờu chun hoa nờn mi cụng ty sn xut PLC u a cac ngụn ng lp trỡnh khac nhau, dn n thiu tớnh thng nht ton cc v hp thc hoa -Trong cac mch iu khin vi quy mụ nh, gia ca mt b PLC t hn s dng bng phng phap rle 3/Cu trỳc chung ca b PLC a/Cu trỳc c bn H thng PLC thụng dng co nm b phn c bn, gụm b x lý,b nh, b nguụn, giao din nhp/ xut (I/O), v thit bi lp trỡnh.(Hỡnh 2.1) B x lý ca PLC : B x lý cũn gi l b x lý trung tõm (CPU), l linh kin cha b vi x lý, biờn dich cac tớn hiu nhp v thc hin cac hot ng iu khin theo chng trỡnh c lu ng b nh ca CPU, truyn cac quyt inh di dng tớn hiu hot ng n cac thit bi xut B ngun: B nguụn co nhim v chuyn ụi in ap AC thnh in ap thpDC (5V) cn thit cho b x lý v cac mch in co cac modulegiao din nhp v xut B nh: B nh l ni lu chng trỡnh c s dng cho cac hot ng iu khin, di s kim tra ca b vi x lý.Trong h thng PLC co nhiu loi b nh : B nh ch c ROM (Read Only Memory) cung cp dung lng lu tr cho h iu hnh v d liu c inh c CPU s dng B nh truy cp ngu nhiờn RAM ( Ramden Accept Memory) dnh cho chng trỡnh ca ngi dựng B nh truy cp ngu nhiờn RAM dnh cho d liu õy l ni lu tr thụng tin theo trng thai ca cac thit bi nhp, xut, cac gia tri ca ụng hụ thi chun cac b m v cac thit bi ni vi khac RAM d liu ụi c xem l bng d liu hoc bng ghi.Mt phn ca b nh ny, ia ch, dnh cho cac ia ch ngừ vo,ngừ ra, cựng vi trng thai ca ngừ vo v ngừ o Mt phn dnh cho d liu c ci t trc, v mt phn khac dnh lu tr cac gia tri ca b m, cac gia tri ca ụng hụ thi chun, vv B nh ch c co th xoa v lp trỡnh c ( EPROM ) L cac ROM co th c lp trỡnh, sau o cac chng trỡnh ny c thng trỳ ROM Ngi dựng co th thay ụi chng trỡnh v d liu RAM Tt c cac PLC u co mt lng RAM nht inh lu chng trỡnh ngi dựng ci t v d liu chng trỡnh Tuy nhiờn tranh mt mat chng trỡnh nguụn cụng sut bi ngt, GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 PLC s dng ac quy trỡ ni dung RAM mt thi gian Sau c ci t vo RAM hng trỡnh co th c ti vo vi mch ca b nh EPROM, thng l module co khoa ni vi PLC, o chng trỡnh tr thnh vnh cu.Ngoi cũn co cac b m tm thi lu tr cac kờnh nhp/xut ( I/O).Dung lng lu tr ca b nh c xac inh bng s lng t nhi phõn co th lu tr c Nh vy nu dung lng b nh l 256 t, b nh co th lu tr 256 = 2048 bit, nu s dng cac t bit v 25616 = 4096 bit nu s dng cac t 16 bit Thip b lp trỡnh Thit bi lp trỡnh c s dng nhp chng trỡnh vo b nh ca b x lý Chng trỡnh c vit trờn thit bi ny sau o c chuyn n b nh ca PLC Cỏc phn nhp v xut L ni b x lý nhn cac thụng tin t cac thit bi ngoi vi v truyn thụng tin n cac thit bi bờn ngoi Tớn hiu nhp co th n t cac cụng tc hoc t cac b cm bin vv Cac thit bi xut co th n cac cun dõy ca b ng ng c, cac van solenoid vv b/Cu trỳc bờn Cu trỳc c bn bờn ca PLC bao gụm b x lý trung tõm (CPU) cha b vi x lý h thng, b nh, v mch nhp/ xut CPU iu khin v x lý mi hot ng bờn ca PLC B x lý trung tõm c trang bi ụng hụ co tn s khong t n MHz Tn s ny quyt inh tc hnh ca PLC, cung cp chun thi gian v ụng b hoa tt c cac thnh phn ca h thng Thụng tin PLC c truyn di dng cac tớn hiu digital Cac ng dn bờn truyn cac tớn hiu digital c gi l Bus V vt lý bus l b dõy dn truyn cac tớn hiu in Bus co th l cac vt dõy dn trờn bn mch in hoc cac dõy in cable b CPU s dng bus d liu gi d liu gia cac b phn, bus ia ch gi ia ch ti cac vi trớ truy cp d liu c lu tr v bus iu khin dn tớn hiu liờn quan n cac hot ng iu khin ni b Bus h thng c s dng truyn thụng gia cac cụng v thit bi nhp /xut Cu trỳc ca PLC c minh ho nh s ụ sau.(Hỡnh 2.2) CPU Cu hỡnh CPU tựy thuc vo b vi x lý Noi chung CPU co: B thut toan v logic (ALU) chiu trach nhim x lý d liu, thc hin cac phộp toan s hc (cng, tr, nhõn, chia) v cac phộp toan logic AND, OR,NOT,EXCLUSIVE- OR BUS Bus l cac ng dn dựng truyn thụng bờn PLC Thụng tin c truyn theo dng nhi phõn, theo nhom bit, mi bit l mt s nhi phõn hoc 0, tng t cac trng thai on/off ca tớn hiu no o Thut ng t c s dng cho nhom bit to thnh thụng tin no o Vỡ vy mt t - bit co th l s nhi phõn 00100110 C 8- bit ny c truyn thụng ụng thi theo dõy song song ca chỳng H thng PLC co loi GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 bus Bus d liu: ti d liu c s dng qua trỡnh x lý ca CPU B x lý 8- bit co bus d liu ni co th thao tac cac s 8- bit, co th thc hin cac phộp toan gia cac s 8-bit v phõn phi cac kt qu theo gia tri 8- bit Bus ia ch: c s dng ti cac ia ch v cac vi trớ b nh Nh vy mi t co th c inh vi b nh, mi vi trớ nh c gan mt ia ch nht Mi vi trớ t c gan mt ia ch cho d liu c lu tr vi trớ nht inh CPU co th c hoc ghi o bus ia ch mang thụng tin cho bit ia ch s c truy cp Nu bus ia ch gụm ng, s lng t 8-bit, hoc s lng ia ch phõn bit l 28 = 256 Vi bus ia ch 16 ng s lng ia ch kh dng l 65536 Bus iu khin: bus iu khin mang cac tớn hiu c CPU s dng iu khin Vớ d thụng bao cho cac thit bi nh nhn d liu t thit bi nhp hoc xut d liu v ti cac tớn hiu chun thi gian c dựng ụng b hoa cac hot ng Bus h thng: c dựng truyn thụng gia cac cụng nhp/xut v cac thit bi nhp/xut B nh Trong h thng PLC co nhiu loi b nh nh: b nh ch c(ROM), b nh truy cp ngu nhiờn (RAM), b nh ch c co th xoa v lp trỡnh c (EPROM) Cac loi b nh ny ó c trỡnh by trờn 4.Gii thiu mt s nhúm PLC ph bin hin trờn th gii: Siemens: co ba nhom -CPU S7 200: CPU 21x: 210; 212; 214; 215-2DP; 216 CPU 22x: 221; 222; 224; 224XP; 226; 226XM -CPU S7300: -CPU S7400: Mitsubishi: Omron: Allen Bredly: Controtechnique: ABB:AC 100M - AC 400M - AC 800M, õy l loi co module CPU lm vic song song theo ch d phũng nong 2.2 PLC SIMATIC S7-200 CPU 224: 2.2.1 Cu trỳc phn cng: S7-200 l thit bi iu khin logic kh trỡnh loi nh ca hóng SIEMENS (CHLB c) co cu trỳc theo kiu Modul v co cac modul m rng Cac modul ny c s GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 dng cho nhiu ng dng lp trỡnh khac Thnh phn c bn ca S7-200 l vi x lý CPU-224 CPU Nguụ n Memo ry In put modul Link Out put modul Hỡnh 4.1 Cu trỳc c bn ca PLC CPU 224 cú cỏc c im sau: CPU-224 bao gụm 14 ngừ vo v 10 ngừ ra, co kh nng thờm modul m rng 6ES7216-2AD23-0XB0 Nguụn cung cp: 24 VDC Ngừ s : 16 DO DC B nh chng trỡnh: 24KB B nh d liu: 10KB PPI/FREEPORT PORTS iu khin PID: Co Phn mm: Step Micro/WIN Thi gian x lý 1024 lnh nhi phõn : 0.37ms Bit memory/Counter/Timer : 256/256/256 B m tc cao: x 60 Khz B m lờn/xung: Co Ngt phn cng: Suvo/racosn:24DI/16DO S u vo / s cc i ( nh lp ghộp thờm Modul s m rng: DI/DO/MAX: 128 / 120 / 248 S u vo / tng t ( nh lp ghộp thờm Modul Analog m rng: AI/AO/MAX:28/7/35hoc0/14/14.IP20 Kớch thc: Rng x Cao x Sõu : 196 x 80 x 62 Loi AC/DC/Rle: CPU 226: Mó 6ES7 216-2BD23-0XB0 Nguụn: 100 ti 230 VAC; u vo: 24 VDC; u ra: Rle S u c tớch hp sn: 16 (Rle) Thc hin trn goi nhng cụng vic k thut phc Thờm cụng PPI lm tng tớnh linh hot v la chn truyn thụng Ngoi ra, CPU 224 XM co b nh chng trỡnh v b nh d liu c nõng cao GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Ton b vựng nh khụng bi mt d liu khong thi gian 190 gi k t PLC bi mt nguụn cung cp Cac cụng vo Cỏc ốn bỏo trờn S7-200 CPU224: SF (ốn ): ốn SF bao hiu h thng bi hng RUN (ốn xanh): ốn xanh RUN ch inh PLC ang ch lm vic v thc hin chng trỡnh c np vo may STOP (ốn vng): ốn vng STOP ch inh rng PLC ang ch dng chng trỡnh v ang thc hin li Ix.x (ốn xanh): ốn xanh cụng vo bao hiu trng thai tc thi ca cụng Ix.x ốn ny bao hiu trng thai ca tớn hiu theo gia tri Logic ca cụng tc Qx.x (ốn xanh): ốn xanh cụng bao hiu trng thai tc thi ca cụng Qx.x ốn ny bao hiu trng thai ca tớn hiu theo gia tri logic ca cụng Ch lm vic: PLC co ch lm vic: RUN: cho phộp PLC thc hin chng trỡnh tng b nh, PLC s chuyn t RUN sang STOP nu may co s c hoc chng trỡnh gp lnh STOP STOP: Cng bc PLC dng chng trỡnh ang chy v chuyn sang ch STOP TERM: Cho phộp may lp trỡnh t quyt inh ch hot ng cho PLC hoc RUN hoc STOP 2.2.2 Cng truyn thụng: S7-200 s dng cụng truyn thụng ni tip RS485 vi phớch ni chõn phc v cho vic ghộp ni vi thit bi lp trỡnh hoc vi cac trm PLC khac Tc truyn cho may lp trỡnh kiu PPI l 9600 baud Tc truyn cung cp ca PLC theo kiu t l 38.400 baud GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Ghộp ni S7-200 vi may tớnh PC qua cụng RS232 cn co cap ni PC/PPI vi b chuyn ụi RS232/RS485 Chõn t 24 VDC Truyn v nhn d liu Khụng s dng t 5VDC 24VDC Truyn v nhn d liu Khụng s dng Hỡnh 4.2 Truyn thụng S7-200 Gii thớch 2.2.3 M rng cng vo Th h Simatic S7-200 rt linh hot v hiu qu s dng cao nhng c tớnh sau: Co nhiu loi CPU khac h S7-200 nhm ap ng yờu cu ca khac ca tng ỳng dng Co nhiu Modul m rng khac nh cac Modul ngừ vo/ra tng t, Modul ngừ vo/ra s Modul truyn thụng kt ni PLC h S7-200 vo mng Profibus-DP nh l mt Slave GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Modul truyn thụng kt ni PLC h S7-200 vo mng AS-I nh l mt MASTER Phn mn STEP7 Mico/win sofwarl Hỡnh 4.3 Module m rng CPU 226 c im k thut Kớch thc (mm) B nh chng trỡnh B nh d liu Cụng logic vo Cụng logic Modul m rng Digital I/O cc i Analog I/O cc i B m(counter) B inh thi (Timer) Tc thc thi lnh Lu tr mt in CPU 226 190ì80ì62 4096 words 2560 words 24 16 128/128 32 In/ 32 Out 256 256 0.37 às 190 gi 2.2.4 Thc hin chng trỡnh PLC thc hin chng trỡnh theo chu trỡnh lp Mi vũng lp c gi l vũng quột (scan) Mi vũng quột c bt u bng giai on c d liu t cac cụng vo vựng b m o, tip theo l giai on thc hiờn chng trỡnh.Trong tng vũng quột, chng trỡnh c thc hin bng lnh u tiờn v kt thỳc bng lnh kt thỳc (MEND).Sau giai on thc hin chng trỡnh l giai on truyn thụng ni b v kim tra li.Vũng quột c kt thỳc bng giai on chuyn cac ni dung ca b m o ti cac cụng GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Chuyn d liu t b m o ngoi vi truyn thụng v t kim tra li Nhom 6- K4 1Nhp d liu t ngoi vi vo b m o thc hin chng trỡnh Hỡnh 4.3: Vũng quột (scan) S7-200 Nh vy ti thi im vo/ra thụng thng lnh khụng lm vic trc tip vi cụng vo/ m ch thụng qua b m o ca cụng vựng nh tham s.Vic truyn thụng gia b m o vi ngoi vi cac giai on 1v CPU qun lý Khi gp lnh vo/ra lp tc thỡ h thng s cho dng mi cụng vic khac, c chng trỡnh x lý ngt thc hin lnh ny mt cach trc tip vi cụng vo/ra 2.2.5 Cu trỳc chng trỡnh Co th lp trỡnh cho PLC S7-200 bng cach s dng mt nhng phn mm sau : -STEP7-Micro/ DOS -STEP7-Micro/ WIN Nhng phn mm ny u co th ci t c trờn cac may lp trỡnh h PG7xx v cac may tớnh ca nhõn (PC) Cac chng trỡnh cho S7-200 phi co cu trỳc chng trỡnh chớnh (main progam) v sau o n cac chng trỡnh v chng trỡnh s lý ngt c ch sau õy: -Chng trỡnh chớnh c kt thỳc bng lnh kt thỳc chng trỡnh (MEND) -Chng trỡnh l mt b phn ca chng trỡnh, cac chng trỡnh phi c vit sau lnh kt thỳc chng trỡnh chớnh o l lnh MEND -Cac chng trỡnh x lý ngt l mt b phn ca chng trỡnh Nu cn s dng chng trỡnh, cn x lý ngt phi vit sau lnh kt thỳc chng trỡnh chớnh MEND -Cac chng trỡnh c nhom li thnh mt nhom sau chng trỡnh chớnh Sau o n cac chng trỡnh x lý ngt Bng cach vit nh vy cu trỳc chng trỡnh c rừ rng v thun tin hn vic c chng trỡnh sau ny Co th t GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 trn ln cac chng trỡnh v chng trỡnh s lý ngt ng sau chng trỡnh chớnh 2.2.6 Cỏc vựng nh ca S7-200 B nh ca S7-200 co tớnh nng ng cao, co th c v ghi c ton vựng, ngoi tr phn cac bớt nh c bit c kớ hiu SM( Special Memory) ch co th truy cp c B nh co mt t nh nuụi, trỡ d liu mt khong thi gian mt in B nh ca s7-200 c chia thnh vựng: Vựng nh chng trỡnh: L vựng lu gi cac lnh chng trỡnh Vựng ny thuc kiờu khụng bi mt d liu, c v ghi c GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Vựng nh tham s: L vựng lu gi cac thụng s nh: t khoa, ia ch trm Co th c v ghi c Vựng nh d liu: c s dng lu tr cac d liu ca trng trỡnh Vựng d liu c chia thnh nhng vựng nh nh voi cac cụng dng khac Chỳng c kớ hiu bng cac ch cai u ting anh: -V: Bin nh V0-v4095 -I: Vũng m u vo I0.x( x=0-7)-I7.x( x=0-7) -Q: Vũng m u Q0.x( x=0-7)-Q7.x( x=0-7) -M: Vựng nh ni ( bits).M0.x( x=0-7)-M31.x( x= 0-7) -SM: vựng nh c bit (bits) Vựng nh chi c SM0.x( x=0-7)- SM29.x( x=0-7) Vựng nh c/ghi SM30.x( x=0-7)- SM85.x( x=0-7) 2.2.7 Ngụn ng lp trỡnh Co dng ngụn ng lp trỡnh c bn o l: - Phng phap hỡnh thang ( Ladder Logic ) vit tt l LAD - Phng phap lit kờ lnh ( Statemnt List ) vit tt l STL - Phng phap theo dng d liu hỡnh khi( Dõt Block) vit tt l DB Nu chng trỡnh dc vit theo kiu LAD, thit bi lp trỡnh s t to mt chng trỡnh theo kiu STL tng ng Nhng ngc li khụng phi mt chng trỡnh no c vit theo kiu STL cng co th chuyn c sang LAD ụ an em s dng phng phap hỡnh thang(LAD) LAD l mt ngụn ng lp trỡnh bng ụ ho Nhng thnh phn c bn dựng LAD tng ng vi cac thnh phn ca bng iu khin bng rle.Trong chng trỡnh LAD cac phn t c bn dựng biu din lnh logic nh sau Tip im: L biu tng (symbol) mụ t cac tip im ca r le, cac tip im o co th l thng m hoc thng ong Cun dõy (coil): L biu tng mụ t cac r le c mc theo chiu dũng in cung cp cho r le Hp (box): L biu tng mụ t cac hm khac nhau, no lm vic co dũng in chy n hp Nhng dng hm thng c biu din bng hp l cac b thi gian (Timer), b m (Counter) v cac hm toan hc Cun dõy v cac hp phi c mc ỳng chiu dũng in Mng LAD: L ng ni cac phn t thnh mt mch hon thin, i t ng nguụn bờn trai sang ng nguụn bờn phi ng nguụn bờn trai l dõy nong, ng nguụn bờn phi l dõy trung ho hay l ng tr v nguụn cung cp (ng nguụn bờn phi thng khụng c th hin dựng chng trỡnh tin dng STEP7- GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Mcro/Dos hocMicro/Win) Dũng in chy t bờn trai qua cac tip im ong n cac cun dõy hoc cac hp tr v bờn phi nguụn Chng : Thit k h thng úng m ca t ng dựng PLC I/ Cỏc bc lu ý la chn thit k h thng dựng PLC 1/Trỡnh t thit k h thng PLC: Trỡnh t thit k h thng thc hin qua cac bc sau: T mi cm ó c chia phn xem xột s kh thi ca h thng tin hnh phõn tớch chi tit quy trỡnh cụng ngh, h truyn ng v trang bi in Mụ t chi tit s liờn ng gia cac phn t ca h thng trờn c s o thnh lp gin ụ thi gian hay lu ụ thut toan c bit phi chỳ ý n cac li co th xy qua trỡnh may ang hot ng bỡnh thng Tớnh chn thit bi cm bin v c cu chp hnh: + Nu u vo ch co chc nng logic 0&1 thỡ tớnh chn cho u vo s + Nu co chc nng phõn tớch tớn hiu phc v cho vic giam sat (nhit , m, mc, lu lng, lng, lc tac dng) hoc iu khin co phn hụi thỡ phi tớnh chn cho u vo analog +Nu iu chnh ng c theo phng phap PID loop thỡ phi tớnh chn cho u analog + C cu chp hnh l Piton thu lc hay khớ nộn thỡ phi tớnh chn van thu hoc khớ tng ng iu khin cac van ny phi tớnh chn cho u s, ngoi tr cac van tit lu hoc van phn trm iu khin thụng qua ng c thỡ co th tớnh chn bin tn hoc b iu chnh tng ng vi ng c Ngoi co th dựng PID loop iu khin cac van o, lỳc o phi tớnh chn cho du analog +C cu chp hnh l ng c phi xem xột co cn thit phi iu khin tc khụng Nu co thỡ phi tớnh chn bin tn, b iu chnh in ap nu l ng c mt chiu hay module iu khin vi trớ nu l ng c bc Xem xột co cn thit phi kt ni bin tn vi PLC khụng? Nu ch n thun l vic ng v dng ng c thỡ khụng nht thit phi kt ni qua cụng truyn thụng m ch cn dựng cac u s l Nu cn thit giam sat dũng in, in ap, nhit hoc t li gia tri tc thỡ phi kt ni bin tn vi PLC thụng qua cụng truyn thụng theo giao thc riờng ca hóng Hin hai giao thc c s dng thụng dng nht i vi bin tn MicroMaster 430, 440 l USS protocol v Mudbus protocol +Tớnh chn cụng tc, nỳt n trờn panel iu khin bng tay + Ngoi cũn phi xem xột dũng ca c cu chp hnh: Ich > 1.5A i vi PLC loi DC/DC/RLY; Ich > 0.2A i vi loi DC/DC/DC thỡ nht thit phi thụng qua h r le trung gian, Transistor, Tiristor hay Triac Tớnh chn PLC: + Cac ng dng s dng u phat xung nhanh thỡ nht thit phi chn PLC u Transistor (loi DC/DC/DC) GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 + Nu khụng s dng cho cac ng dng co u phat xung nhanh thỡ nờn chn PLC loi u role (DC/DC/RLY).Vỡ loi ny n gin hn vic u ni vi c cu chp hnh +Tớnh tụng s :u vo u dng s v dng analog-> Tớnh chn modul digital (analog) cho phự hp + Xem xột nu s dng cụng truyn thụng vo nhng mc ớch nh iu khin3 bin tn, kt ni panel, OPs (Operation), PC hay mng thỡ nờn s dng PLC co hai cụng truyn thụng PPI nh CPU 224XP, 226, 226XM Nu h thng lm vic dõy chuyn thỡ phi thit k mng kt ni cac PLC li vinhau Quy trỡnh thit k v chy mng s nờu rừ hn mụn hc mng truyn thụngcụng nghip, bi toỏn ny ch gii hn trờn PLC 2/ Thit k chng trỡnh trờn PLC: Trỡnh t thit k chng trỡnh ca PLC thc hin theo cac bc sau õy: Trờn c s gin ụ thi gian hay lu ụ thut toan da theo bi toan cụng ngh ó phõn tớch phn 8.2 Tin hnh phõn chia ia ch vo/ra, thit lp nhng vựng nh phc v cho qua trỡnh x lý d liu Lit kờ cac b m, b inh thi cn thit phi s dng chng trỡnh, cac bit, byte vựng nh c bit Lit kờ cac chng trỡnh con, chng trỡnh x lý ngt Sau o tin hnh biờn dich t gin ụ thi gian hay lu ụ thut toan sang ngụn ng ca PLC Co th dựng cac cụng tc v ốn Led hay dựng phn mm PLCsim cho S7-200 chy th chng trỡnh ch offline Trờn c s o xem xột, anh gia mc ti u ca chng trỡnh Chng trỡnh cn phi c vit ngn gn (nht l cac chng trỡnh x lý ngt) v tin cy, c bit cn phi co cac chng trỡnh x lý s c 3/ T chc b trớ phn cng h thng: H thng PLC bao gụm: Module nguụn, module CPU, Module m rng tt c u c lp trờn gia theo chn DIN nh hỡnh v v Hỡnh 3.1: Gia lp t PLC theo chun DIN hai mt giao tip vi dõy ni ca cm bin v c cu chp hnh, khụng gian ti GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Hỡnh 3.2: Khong cach lp t cho phộp ca PLC t in thiu phi 25mm Co th lp t cac Rack theo chiu ng hoc ngang S rack khụng vt qua hai rack Khong cach gia hai mt trc v sau t khụng c nh hn 75mm PLC phi t khụng gian tng i thoang, ớt bi Trong cac t in thng phi co qut thụng gio Hỡnh 3.3 : Mụ hỡnh ca t in co lp t PLC GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Hỡnh 3.4: Mụ hỡnh ca t in co lp t PLC v bin tn 4/Chy th chng trỡnh: õy l qua trỡnh chy tht trờn may ch online Trc chy ch ny phi thc hin cac bc sau: Kim tra mc tip xỳc dõy ni cng nh ia ch u vo ca cụng tc, nỳt nhn, cụng tc hnh trỡnh da vo cac ốn trng thai trờn u vo ca PLC.Dựng ụng hụ o c cac tớn hiu tng t Kim tra dõy ni n cac c cu chp hnh ln cui trc cho chy th nghim Xem xột ó chc chn u ni ỳng theo s ụ hay cha Kim tra in ap trờn cac c cu chp hnh xem th ó t cha Co th vit tng on chng trỡnh nh kim tra trng thai hot ng ca tng u ra, nht l i vi cac c cu thu lc v khớ nộn Bc ny gi l bc chy n ng Thng thc hin cho nhng may moc co cụng ngh tng i phc Cac may n gin co th b qua bc ny a cac c cu v tr li trng thai ban u (ỳng vi quy trỡnh ó thit k theo gin ụ thi gian hay lu ụ thut toan) Np chng trỡnh vo PLC v chy liờn ng ton b h thng Xem xột, anh gia mc tin cy ca chng trỡnh nu cha tt thỡ co th hiu chnh thờmmt vi ln na 5/ Lp ti liu cho h thng: Lp ti liu theo cac goi sau: Ti liu chung cho h thng nh: Ti liu v phn cng v phn mm ca PLC, ng c, bin tn Ti liu lp t: Cac bn v, ti liu hng dn lp t cng nh ti liu v cach ci t phn mm v chy th nghim h thng GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý ụ an mụn PLC Nhom 6- K4 Ti liu hnh: Hng dn cac quy trỡnh hnh may Ti liu bo dng II/ Bi toỏn ca úng m t ng 1/Mụ t iu khin ong m ca t ng cho phũng ,co kh nng giam sat c thi gian lm vic ca cac nhõn viờn phũng ,co kh nng ong ct cac thit bi in cn thit Hỡnh 3.5 : H thng ca trt t ng 2/ La chn thit k mụ t cụng ngh a/ La chn thit k: Chn loi ca trt ong m t ng gụm canh nh hỡnh 3.5 (xem thờm chng 1) ca c ong m t ng thụng qua b iu khin PLC.Ngoi co th kim soat thi gian lm vic ca nhan viờn ta s lp t thờm may qut th trc ca vo Khi o PLC v may qut th s c kt ni vi mt may tớnh giam sat theo s ụ sau: GVHD: Nguyễn Bá Khá - Tống Thị Lý [...]... Thiết kế hệ thống đóng mở cửa tự động dùng PLC I/ Các bước lưu ý khi lựa chọn thiết kế hệ thống dùng PLC 1/Trình tự thiết kế hệ thống PLC: Trình tự thiết kế hệ thống thực hiện qua các bước sau: 1 Từ mỗi cụm đã được chia trong phần xem xét sự khả thi của hệ thống tiến hành phân tích chi tiết quy trình công nghệ, hệ truyền động và trang bị điện Mô tả chi tiết sự liên động giữa các phần tử của hệ thống. .. môn PLC Nhóm 6- Đ1 K4 3 Tài liệu vận hành: Hướng dẫn các quy trình vận hành máy 4 Tài liệu bảo dưỡng II/ Bài toán cửa đóng mở tự động 1/Mô tả Điều khiển đóng mở cửa tự động cho 1 văn phòng ,có khả năng giám sát được thời gian làm việc của các nhân viên trong văn phòng ,có khả năng đóng cắt các thiết bị điện cần thiết Hình 3.5 : Hệ thống cửa trượt tự động 2/ Lựa chọn thiết kế mô tả công nghệ... thống Xem xét, đánh giá mức độ tin cậy của chương trình nếu chưa tốt thì có thể hiệu chỉnh thêmmột vài lần nữa 5/ Lập tài liệu cho hệ thống: Lập tài liệu theo các gói sau: 1 Tài liệu chung cho hệ thống như: Tài liệu về phần cứng và phần mềm của PLC, động cơ, biến tần… 2 Tài liệu lắp đặt: Các bản vẽ, tài liệu hướng dẫn lắp đặt cũng như tài liệu về cách cài đặt phần mềm và chạy thử nghiệm hệ thống. .. các cuộn dây của bộ khởi động động cơ, các van solenoid vv… b/Cấu trúc bên trong Cấu trúc cơ bản bên trong của PLC bao gồm bộ xử lý trung tâm (CPU) chứa bộ vi xử lý hệ thống, bộ nhớ, và mạch nhập/ xuất CPU điều khiển và xử lý mọi hoạt động bên trong của PLC Bộ xử lý trung tâm được trang bị đồng hồ có tần số trong khoảng từ 1 đến 8 MHz Tần số này quyết định tốc độ vận hành của PLC, cung cấp... loop thì phải tính chọn cho đầu ra analog + Cơ cấu chấp hành là Piton thuỷ lực hay khí nén thì phải tính chọn van thuỷ hoặc khí tương ứng Để điều khiển các van này phải tính chọn cho đầu ra số, ngoại trừ các van tiết lưu hoặc van phần trăm điều khiển thông qua động cơ thì có thể tính chọn biến tần hoặc bộ điều chỉnh tương ứng với động cơ Ngoài ra có thể dùng PID loop để điều khiển các van đó, lúc... van đó, lúc đó phải tính chọn cho dầu ra analog +Cơ cấu chấp hành là động cơ phải xem xét có cần thiết phải điều khiển tốc độ không Nếu có thì phải tính chọn biến tần, bộ điều chỉnh điện áp nếu là động cơ một chiều hay module điều khiển vị trí nếu là động cơ bước Xem xét có cần thiết phải kết nối biến tần với PLC không? Nếu chỉ đơn thuần là việc khởi động và dừng động cơ thì không nhất thiết phải... mô tả công nghệ a/ Lựa chọn thiết kế: Chọn loại cửa trượt đóng mở tự động gồm 2 cánh như hình 3.5 (xem thêm chương 1) cửa được đóng mở tự động thông qua bộ điều khiển PLC. Ngoài ra để có thể kiếm soát thời gian làm việc của nhan viên ta sẽ lắp đặt thêm máy quẹt thẻ ở trước cửa ra vào Khi đó PLC và máy quẹt thẻ sẽ được kết nối với một máy tính giám sát theo sơ đồ sau: GVHD: NguyÔn B¸ Kh¸ -... DC/DC/DC thì nhất thiết phải thông qua hệ rơ le trung gian, Transistor, Tiristor hay Triac 3 Tính chọn PLC: + Các ứng dụng sử dụng đầu ra phát xung nhanh thì nhất thiết phải chọn PLC đầu ra Transistor (loại DC/DC/DC) GVHD: NguyÔn B¸ Kh¸ - Tèng ThÞ Lý Đồ án môn PLC Nhóm 6- Đ1 K4 + Nếu không sử dụng cho các ứng dụng có đầu ra phát xung nhanh thì nên chọn PLC loại đầu ra role (DC/DC/RLY).Vì loại... 2.2 PLC SIMATIC S7-200 CPU 224: 2.2.1 Cấu trúc phần cứng: S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng SIEMENS (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu Modul và có các modul mở rộng Các modul này được sử GVHD: NguyÔn B¸ Kh¸ - Tèng ThÞ Lý Đồ án môn PLC Nhóm 6- Đ1 K4 dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau Thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi xử lý CPU-224 CPU Nguồ n Memo... thời của cổng Qx.x Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng Chế độ làm việc: PLC có 3 chế độ làm việc: RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình từng bộ nhớ, PLC sẽ chuyển từ RUN sang STOP nếu trong máy có sự cố hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP STOP: Cưỡng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ STOP TERM: Cho phép máy lập trình tự quyết ... dng qua trỡnh x lý ca CPU B x lý 8- bit co bus d liu ni co th thao tac cac s 8- bit, co th thc hin cac phộp toan gia cac s 8- bit v phõn phi cac kt qu theo gia tri 8- bit Bus ia ch: c s dng ti cac... Modul s m rng: DI/DO/MAX: 1 28 / 120 / 2 48 S u vo / tng t ( nh lp ghộp thờm Modul Analog m rng: AI/AO/MAX: 28/ 7/35hoc0/14/14.IP20 Kớch thc: Rng x Cao x Sõu : 196 x 80 x 62 Loi AC/DC/Rle: CPU... phat minh may tớnh c khớ dựng banh rng.n nm 183 4 Babbage ó hon thin may tớnh c khớ "vi sai" co kh nng tớnh toan vi chớnh xac ti s thp phõn - Nm 180 8, Joseph M.Jaquard ó dựng cac l trờn tm bỡa