THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH THÁO VÀ RÓT NHIÊN LIỆU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT1LỜI MỞ ĐẦU1CHƯƠNG 13TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH THÁO RÓT NHIÊN LIỆU31.1. Tìm hiểu về đề tài.31.1.2. Nguyên tắc hoạt động4Công nghệ:4 Ấn nút Start, van cấp V1 mở và nhiên liệu bắt đầu chảy vào thùng, đồng thời động cơ khuấy M bắt đầu chạy.4 Khi mức nước vượt quá cảm biến mức thấp S2 và đạt đến cảm biến mức cao S1, van V1 đóng và động cơ khuấy M dừng lại.4 Khi ấn nút start lần nữa V2 mở và bắt đầu tháo nhiên liệu khi mức nước tụt xuống cảm biến thấp S2 van V2 đóng lại.4 Khi chu trình vận hành đã được lặp lại bốn lần thì chỉ thị END ( kết thúc ) sẽ sáng lên và quá trình rót, tháo sẽ không được khởi động lại, ngay cả khi ấn start. Còi báo chương trình sẽ kêu khi chương trình kết thúc.4 Hệ thống được khởi động lại khi ấn nút reset.4CHƯƠNG 25TÌM HIỂU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN PLC S720052.1. Giới thiệu chung về họ PLC S7–20052.2. Cấu trúc chung của họ PLC S7–200.62.2.1. Cấu hình cứng.62.2.3. Phương pháp lập trình với PLC112.2.4. Các lệnh cơ bản của PLC SIMATIC S7 20012CHƯƠNG 320CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG203.1. Động cơ một chiều203.1.1. Cấu tạo của động cơ một chiều203.1.2. Nguyên lí hoạt động của động cơ điện một chiều.213.1.3. Điều khiển tốc độ động cơ một chiều.213.2. Rơle trung gian.233.3. Thiết bị bảo vệ273.3.1. Aptomat273.4. Cổng nối tiếp.283.4.1 Ngắt và xử lý ngắt.283.5. Thiết bị điều khiển PLC SIEMENS S7200 CPU224283.5.1. Khái niệm chung283.5.2. Vai trò của PLC303.5.3. Cấu trúc cơ bản.31CHƯƠNG 433THIẾT KẾ MÔ HÌNH CHO QUÁ TRÌNH RÓT, THÁO NHIÊN LIỆU33VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỂU KHIỂN.334.1. Khung mô hình334.2. Sơ đồ kết nối đầu vào ra PLC34354.3. Lưu đồ thuật toán.36374.4. Giản đồ thời gian38384.5. Xây dựng bảng phân công địa chỉ đầu vào ra cho PLC384.5.1. Bảng phân công địa chỉ đầu vào384.5.2. Bảng phân công địa chỉ đầu ra38HƯỚNG PHÁT TRIỂN39KẾT LUẬN40CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO41

Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH THÁO VÀ RÓT NHIÊN LIỆU Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp : TH.S Phạm Thị Hồng Hạnh : Phạm Thanh Tùng : Điện – K 57 Hà Nội 7/2012 SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt PCL CPU ALU ROM RAM LAD STL EPROM Diễn giải Programble Logic Control Center Processing Unit Arithmetics Logic Unit Read-Only memory Random Access Memory Ladder logic Statement List Erasable Programmable Read-Only memory LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật ngày mạnh, việc ứng dụng thành tựu khoa học vào thực tế nhiều Ra đời năm 90, PLC coi ứng dụng điển hình mạch vi xử lí, chiếm đến 80% trở thành xu điều kiện công nghiệp phát triển Việt Nam So với trình điều khiển mạch điện tử thông thường PLC có nhiều ưu điểm hẳn, ví dụ như: Kết nối mạch điện đơn giản, rút ngắn thời gian lắp đặt công trình, dễ dàng thay đổi công nghệ nhờ việc thay đổi nội dung chương trình điều khiển, ứng dụng điều khiển phạm vi rộng, độ tin cậy cao Hiện nay, giới có nhiều hãng sản xuất điều khiển lập trình (Omron, Simen, ABB, Misubishi, GE fanus ) với nhiều ứng dụng: Tự động hoá trình công nghệ cung cấp vật liệu cho trình sản xuất, tự động hoá máy gia công khí, điều khiển hệ thống trạm bơm, điều khiển thiết bị thuỷ lực khí nén, tự động hoá trình lắp ráp linh kiện điện - điện tử, điều khiển thang máy, hệ thống đèn giao thông Với phát triển đô thị ngày mạnh mẽ, việc sử dụng phương tiện lại ôtô ngày gia tăng Vì vấn SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện đề đặt giải vấn đề chỗ đỗ xe Để giải vấn đề người ta xây dựng gara với hệ thống điều khiển khác Sau thời gian học tập, tìm hiểu PLC em chọn đề tài “Tìm hiểu hệ thống điều khiển tháo rót nhiên liệu tự động Kết cấu chuyên đề báo cáo em gồm có chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống điều khiển tháo rót nhiên liệu Chương 2: Tìm hiểu thiết bị điều khiển PLC S7 – 200 Chương 4: Thiết kế mô hình cho trình rót , tháo nhiên liệu chương trình điều khiển Do điều kiện thời gian không cho phép khả nghiên cứu hạn chế nên chuyên đề tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn để chuyên đề tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn cô Phạm Thị Hồng Hạnh Thầy Cô – Bộ môn khoa Điện - Trường Đại học công nghiệp Hà Nội giúp đỡ em hoàn thành chuyên đề tốt nghiệp Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2012 Sinh viên Phạm Thanh Tùng SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH THÁO RÓT NHIÊN LIỆU 1.1 Tìm hiểu đề tài Để đáp ứng công nghiệp hóa – đại hóa đất nước, với phát triển không ngừng ngành khoa học – kĩ thuật hay ngành điện nói chung lĩnh vực tự động hóa nói riêng phát mạnh Với tiến công nghệ vi điều khiển, vi xử lý, năm gần dẫn đến phát triển điều khiển logic lập trình (PLC) Tạo cách mạng lĩnh vực điều khiển Mặt khác với yêu cầu thay đổi công nghệ ngày, đòi hỏi phải có phương pháp điều khiển tối ưu, linh hoạt để đáp ứng yêu cầu Do xuất điều khiển PLC cần thiết dễ dàng thay đổi công nghê mà không gây tổn thất đến tài chinh, thời gian lắp đặt ngắn hơn, dễ dàng bảo trì sửa chữa, độ tin cậy cao … Để tìm hiểu nghiên cứu sâu nhằm nâng cao kĩ lập trình cho điều khiển có lập trình PLC Chúng em tiến hành làm đồ án tốt nghiệp với đề tài là: “Thiết kế hệ thống tự động có ứng dụng PLC” Trong khuôn khổ đồ án chúng em đề cập tới số vấn đề sau: • Thiêt kế hệ điều khiển tự động dùng PLC • Mô hoạt động hệ điều khiển SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 1.1.1 Tổng quan mô hình rót, tháo nhiên liệu Hình 1.1: Mô hình hệ thống rót, tháo nhiên liệu 1.1.2 Nguyên tắc hoạt động • Công nghệ: - Ấn nút Start, van cấp V1 mở nhiên liệu bắt đầu chảy vào thùng, đồng thời động khuấy M bắt đầu chạy - Khi mức nước vượt cảm biến mức thấp S2 đạt đến cảm biến mức cao S1, van V1 đóng động khuấy M dừng lại - Khi ấn nút start lần V2 mở bắt đầu tháo nhiên liệu mức nước tụt xuống cảm biến thấp S2 van V2 đóng lại - Khi chu trình vận hành lặp lại bốn lần thị END ( kết thúc ) sáng lên trình rót, tháo không khởi động lại, ấn start Còi báo chương trình kêu chương trình kết thúc - Hệ thống khởi động lại ấn nút reset CHƯƠNG SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện TÌM HIỂU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN PLC S7-200 2.1 Giới thiệu chung họ PLC S7–200 PLC (Programmable Logic Controller) điều khiển logic khả lập trình gọi PC (Programmable Controller) Bản chất: PLC máy tính công nghiệp đặt nơi sản xuất, chương trình điều khiển người lập trình nạp vào nhớ PLC để thực trình điều khiển So với phần tử logic thông thường phần tử logic PLC định nghĩa chương trình PLC thực chất module hoá điều khiển vi mạch (IC - Intergrated Current) Về mặt kiến trúc PLC thiết kế dựa nguyên tắc kiến trúc máy tính Đặc điểm PLC:  Logic trình điều khiển thực chương trình  Độ mềm dẻo cao  Tốc độ xử lý PLC cao  Năng lượng tổn hao nhỏ  Dễ dàng sử dụng, dễ dàng ghép nối  Việc lập trình tương đối đơn giản nhờ trợ giúp thiết bị lập trình phần mềm lập trình chuyên dụng Hình 2.1: Hình ảnh thực tế PLC SIMATIC S7 – 200 2.2 Cấu trúc chung họ PLC S7–200 SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 2.2.1 Cấu hình cứng CPU Bộ nhớ chương trình Bộ đệm vào Khối xử lý trung tâm hệ điều hành Bộ định thời gian Bộ đếm Bít cờ Quản lý ghép nối Cổng vào onboard Cổng ngắt đếm tốc độ cao Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc bên PLC hãng SIEMENS 2.2.1.1 Đơn vị xử lý trung tâm CPU Đơn vị xử lý “đơn bit”: thích hợp cho việc xử lý thao tác logic Do vấn đề thời gian xử lý nên không thực chức phức tạp Tuy nhiên có giá thành thấp nên dùng để thực toán đơn giản Đơn vị xử lý “đa bít’”: Loại tốc độ xử lý cao thích hợp nhiều với việc xử lý nhanh chóng thông tin số thực toán phức tạp Sở dĩ đạt tốc độ cao xử lý theo bít mà xử lý từ bao gồm nhiều bít tới 16 bít Nguyên lý hoạt động CPU mô tả tóm tắt sau: Các thông tin lưu trữ nhớ chương trình gọi lên tuần điều khiển kiểm soát nhớ chương trình Bộ vi xử lý liên kết tín hiệu riêng lẻ lại với SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện theo qui định từ rút kết lệnh cho đầu Sự thao tác chương trình dẫn đến thời gian trễ gọi thời gian quét 2.2.1.2 Bộ nhớ S7 – 200 Bộ nhớ S7 – 200 chia thành vùng nhớ với tụ có nhiệm vụ trì liệu khoản thời gian định nguồn Bộ nhớ S7 – 200 có tính động cao, đọc ghi toàn vùng loại trừ vùng bít nhớ đặc biệt (Special Memory) truy cập để đọc EPROM Miền nhớ Chương trình Chương trình Chương trình Tham số Tham số Tham số Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Vùng đối tượng Hình 2.3: Cấu trúc nhớ S7 – 200 2.2.1.3 Modul đầu vào Modul có chức lấy tín hiệu đưa vào PLC, có chứa lọc thích ứng mức lượng, mạch phối ghép có lựa chọn dùng để ngăn cách giải điện mạch mạch Phần lớn modul đầu vào thiết kế để nhận nhiều đầu vào thêm đầu vào cắm thêm thẻ đầu vào khác Việc chuẩn đoán hư hỏng sai sót thực cách dễ dàng đầu vào trang bị điốt phát quang báo mức tín hiệu đầu vào SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 2.2.1.4 Modul đầu Modul đầu có cấu tạo giống modul đầu vào Nó gửi thẳng thông tin đầu đến phần tử kích hoạt máy làm việc Vì nhiều modul vào thích hợp với mạch phối ghép cung cấp Đi ốt phát quang lắp để quan sát đầu giúp cho việc phát lỗi lắp ghép Số lượng đầu đồng thời hoạt động, phụ thuộc vào loại thiết bị hạn chế lý điện nhiệt 2.2.1.5 Chức phối ghép Modul phối ghép dùng để nối thiết bị điều khiển khả trình với thiết bị bên hình, panel mở rộng hay thiết bị lập trình thông qua cổng truyền thông nối tiếp RS 485 với phích cắm chân gọi cổng MPI Thêm vào đó, chức phụ cần thiết hoạt động song song với chức tuý PLC Cũng có người ta ghép thêm thẻ điện tử phụ đặc biệt để tạo chức phụ Trong trường hợp phải dùng đến mạch phối ghép Chân Chức Đất Nguồn 24 VDC Truyền nhập liệu Không sử dụng Đất Nguồn VDC Nguồn 24 VDC Truyền nhận liệu Không sử dụng Hình 2.4: Sơ đồ chân cổng truyền thông RS 485 SV: Phạm Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Ghép nối S7 – 200 với máy tính PC thông qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PCI với chuyển đổi RS 232/RS 485 S7–200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS với phích cắm chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình khác trạm PLC khác Tốc độ truyền máy lập trình kiểu PPI lag 9600 baud Tốc độ truyền cung cấp PLC theo kiểu tự 300 đến 38400 baud Hình 2.5: Ghép nối S7 – 200 với máy tính PC 2.2.1.6 Các chức phụ Bộ nhớ trì: có chức rơle trì, trì tín hiệu nguồn điện Khi cấp nguồn trở lại chuyển đổi nhớ nằm trạng thái trước lúc nguồn Bộ định thời gian timer: thời gian có chức tương tự rơle thời gian, việc đặt thời gian thực từ bên lập trình sẵn Bộ đếm (counter): Dùng để đếm kiện, lập trình hặc thông qua thẻ từ phụ, việc đặt giá trị đếm thông qua lập trình nút bấm SV: Phạm Thanh Tùng 10 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện từ đơn giản đến phức tạp tuỳ thuộc vào người sử dụng mà thực hàng loạt chương trình Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC có ứng dụng rộng rãi thay mảng rơle, PLC giống máy tính nên lập trình Chương trình PLC thay đổi dễ dàng, chương trình sửa đổi nhanh chóng Hình 3.9: Hình ảnh thực tế PLC SIEMENS S7-200 - CPU-224  Thông số kỹ thuật PLC SIEMENS S7-200 - CPU-224: - Nguồn cung cấp: 85-270VAC - Ngõ vào số: 24 DI DC - Ngõ số: 16 DO Relay - Bộ nhớ chương trình: 24KB - Bộ nhớ liệu: 10KB - Truyền thông: 2PPI/FREEPORT PORTS - Số cổng/chuẩn giao tiếp liệu: 2/RS485 - Số module mở rộng: SV: Phạm Thanh Tùng 30 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện - Phần mềm: Step Micro/WIN - Thời gian xử lý 1024 lệnh nhị phân: 0.37ms - Bit memory/Counter/Timer: 256/256/256 - Số đầu vào / số cực đại (nhờ lắp ghép thêm Modul số mở rộng: DI/DO/MAX: 128 / 120 / 248) - Số đầu vào / tương tự (nhờ lắp ghép thêm Modul Analog mở rộng: AI/AO/MAX: 28 / 7/ 35 / 14 / 14) - Kích thước: Rộng x Cao x Sâu : 196 x 80 x 62 3.5.2 Vai trò PLC Trong hệ thống điều khiển tự động, PLC xem não hệ thống điều khiển với chương trình ứng dụng lưu bên nhớ PLC, PLC kiểm tra trạng thái hệ thống bao gồm: Kiểm tra tín hiệu phản hồi từ thiết bị nhập đựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu mang thiết bị điều khiển thiết bị xuất PCL có đầy đủ chức như: Bộ đếm, định thời, ghi, cộng, trừ, so sánh tập lệnh cho phép thực tín hiệu theo yêu cầu điều khiển từ đơn giản đến phức tạp khác Hoạt động PLC hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình nằm nhớ, câp nhật tín hiệu ngõ vào xử lý tín hiệu để điều khiển ngõ Hình thức giao diện PLC thiết bị nhập là: nút ấn, cầu dao Ngoài PLC nhận tín hiệu từ thiết bị nhận dạng tự động như: Công tắc trạng thái, cảm biến quang điện Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải trạng thái Logic ON/OFF tín hiệu Analog Những tín hiệu ngõ vào giao tiếp với PCL qua Modul nhập Trong hệ thống tự động hóa, thiết bị xuất yếu tố quan trọng Nếu ngõ PLC không kết nối với thiết bị xuất hệ SV: Phạm Thanh Tùng 31 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện thống bị tê liệt hoàn toàn Các thiết bị xuất thông thường là: Động cơ, cuộn dây nam châm, relay, còi báo Thông qua hoạt động motor, cuộn dây, PLC điều khiển hệ thống từ đơn giản đến phức tạp 3.5.3 Cấu trúc Hình 3.10: Cấu trúc PLC 3.5.3.1 Khối điều hành Khối chương trình điều hành hệ thống phân chia nhớ với địa cố định đặt trước tạo nên vùng nhớ cụ thể như: vùng nhớ chương trình điều khiển, vùng nhớ biến trung gian, vùng nhớ cho tín hiệu vào tín hiệu chương trình giám sát kiểm tra hệ thống Khối thường sử dụng nhớ ROM 3.5.3.2 Khối chương trình Khối lưu giữ toàn chương trình điều khiển PLC khối thực nhớ RAM, chương trình ghi vào hoàn toàn chủ động người sử dụng, tương ứng với công nghệ Trong trình thực PLC chương trình gọi từ câu lệnh đến cuối cùng, dẫn cho vi xử lý thực phép thao tác toán học để lấy tín hiệu vào gửi tín hiệu Trong khối có chương trình SV: Phạm Thanh Tùng 32 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 3.5.3.3 Khối ảnh vào Đây phần nhớ RAM khối điều hành địa hoá giao nhiệm vụ làm việc với đầu vào đầu PLC, làm việc theo nguyên tắc: Khi có lệnh ghi tín hiệu vào khối bảng ảnh vào ghi giá trị tức thời cửa lúc kết xử lý đầu không đưa thẳng đầu mà ghi kết lại bảng ảnh chờ tới lệnh chuyển tới đầu tín hiệu đưa 3.5.3.4 Cổng truyền thông Cửa dùng để truyền thông tin PLC với thiết bị bên như: máy lập trình, máy tính cá nhân để nối mạng hệ PLC thông tin truyền theo kiểu nối tiếp trình truyền chuẩn hoá qua cáp ghép nối RS232, RS485 3.5.3.5 Khối vi xử lý Làm nhiệm vụ đọc chương trình khối chương trình chương trình dẫn làm vi xử lý điều chỉnh khối khác làm theo chức Chẳng hạn: Lúc ghi liệu vào xử lý liệu theo thuật toán chuyển 3.5.3.6 Bus Trong PLC thông tin cần ghép nối khối điều khiển trung tâm CPU, sở với khối bên mở rộng PLC với nhớ cứng EPROM vi xử lý với nhớ ROM, RAM thực dây nối, cấu hệ thống bus Người ta phân biệt hệ thống bus thành nhóm chức năng: - Bus số hiệu: Tín hiệu truyền theo chiều - Bus địa chỉ: Tín hiệu truyền theo chiều từ CPU tới (hoặc từ thiết bị điều khiển trực tiếp - DMAC), nhớ cửa vào - Bus tín hiệu điều khiển: Gồm số tín hiệu gửi từ CPU số lại tín hiệu gửi từ vào CPU SV: Phạm Thanh Tùng 33 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH CHO QUÁ TRÌNH RÓT, THÁO NHIÊN LIỆU VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỂU KHIỂN 4.1 Khung mô hình Hình 4.1: Khung mô hình trạm trộn Quy ước: - Nhiên liệu cho vào bể nguồn nhờ V1 - Khi nhiên liệu vượt đến mức cao s1 V2 xả - Cảm biến S1 mức cao - Cảm biến S2 mức thấp - Động làm nhiệm vụ trộn nhiên liệu SV: Phạm Thanh Tùng 34 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 4.2 Sơ đồ kết nối đầu vào PLC Hình 4.2: Sơ đồ kết nối đầu vào PLC SV: Phạm Thanh Tùng 35 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 4.2 Chương trình điểu khiển SV: Phạm Thanh Tùng 36 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 4.3 Chương trình điều khiển 4.3 Lưu đồ thuật toán SV: Phạm Thanh Tùng 37 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Begin D Start Đ V1 = M=1 S2= S S1= Đ V1 = M=0 Đ Start V2 =1 S S2= Đ V2= S Counter =4 Đ End Đ Stop Đ Reset SV: Phạm Thanh Tùng Sơ đồ : Lưu đồ thuật toán 38 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 4.4 Giản đồ thời gian Hình 4.4 Giản đồ thời gian 4.5 Xây dựng bảng phân công địa đầu vào cho PLC 4.5.1 Bảng phân công địa đầu vào Tên tag ( tên biến) START STOP RESET S1 S2 Địa I1.0 I1.1 I1.2 I0.3 I0.4 4.5.2 Bảng phân công địa đầu Tên tag ( tên biến) Địa V1 ( van cấp ) Q0.1 V2 ( van tháo ) Q0.2 M ( động khuấy ) Q0.0 END ( đèn báo ) ( còi báo ) Q0.3 SV: Phạm Thanh Tùng Chức Nút nhấn khởi động hệ thống Nút nhấn dừng hệ thống Nút nhấn khởi động lại Cảm biến mức cao Cảm biến mức thấp Chức Cấp nhiên liệu cho động M trộn Tháo nhiên liệu trộn Khuấy trộn nhiên liệu Đèn báo kết thúc trình làm việc 39 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong tương lai mô hình trộn nhiên liệu áp dụng rộng rãi nhiều nước với công nghệ đại Với nước phát triển, mô hình trộn nhiên liệu mạnh giúp đất tiến phát triển hơn, đặc biệt nước phát triển ngành công nghiệp hiên đại… Quá trình rót tháo nhiên liệu trình xử lý trộn nhiên liệu sử lý kĩ xác… Vì vậy, Việt Nam cần xây dựng nhiều nhà máy trộn sử lý hóa chất mô hình chúng em hoàn thành SV: Phạm Thanh Tùng 40 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện KẾT LUẬN Chuyên đề đồ án tốt nghiệp em thực dựa sở nghiên cứu tìm hiểu quy trình tháo rót nhiên liệu tự động thực tế Qua em hiểu biết sâu mảng kiến thức PLC mà em học, ứng dụng tối ưu ngành điện tử - tự động hoá Nội dung chuyên đề đồ án tốt nghiệp chủ yếu tìm hiểu đặc trình vận hành điều khiển trình tự động sử dụng PLC OMRON thiết kế mô hình công nghệ Do điều kiện thời gian không cho phép khả nghiên cứu hạn chế nên chuyên đề em không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn để chuyên đề em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn cô Phạm Thị Hồng Hạnh khoa Điện - Trường Đại học công nghiệp Hà Nội giúp đỡ em hoàn thành chuyên đề đồ án tốt nghiệp SV: Phạm Thanh Tùng 41 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO  Giáo trình "Lập trình PLC" trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội  Tài liệu hỗ trợ kỹ thuật hãng Omron cho sản phẩm PLC  Trang web www.plc.info  Trang web www.dienkhientudong.net  Trang web http://tailieu.vn/  Trang web http://codientuvn.com SV: Phạm Thanh Tùng 42 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Chương 2: Tìm hiểu thiết bị điều khiển PLC S7 – 200 Độ mềm dẻo cao .6 Tốc độ xử lý PLC cao Năng lượng tổn hao nhỏ Nhận xét giáo viên: SV: Phạm Thanh Tùng 43 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện SV: Phạm Thanh Tùng 44 Đồ án tốt nghiệp [...]... Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MÔ HÌNH CHO QUÁ TRÌNH RÓT, THÁO NHIÊN LIỆU VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỂU KHIỂN 4.1 Khung mô hình Hình 4.1: Khung mô hình trạm trộn Quy ước: - Nhiên liệu được cho vào bể nguồn nhờ V1 - Khi nhiên liệu vượt đến mức cao s1 thì V2 xả - Cảm biến S1 mức cao - Cảm biến S2 mức thấp - Động cơ làm nhiệm vụ trộn nhiên liệu SV: Phạm Thanh Tùng 34 Đồ án tốt nghiệp... một hệ thống từ đơn giản đến phức tạp 3.5.3 Cấu trúc cơ bản Hình 3.10: Cấu trúc cơ bản PLC 3.5.3.1 Khối điều hành Khối này dưới chương trình điều hành hệ thống và phân chia các bộ nhớ với các địa chỉ cố định đặt trước tạo nên các vùng nhớ cụ thể như: vùng nhớ chương trình điều khiển, vùng nhớ biến trung gian, vùng nhớ cho tín hiệu vào và tín hiệu ra cũng như các chương trình giám sát kiểm tra hệ thống. .. 20 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG Các thiết bị sử dụng trong hệ thống gồm có:  Động cơ một chiều: dùng để khuấy trộn nhiên liệu  Van cấp , van xả  Cảm biến mức: đo mức nhiên liệu trong bể  Rơle: dùng để bảo vệ các thiết bị  Thiết bị bảo vệ: aptomat  Thiết bị điều khiển: PLC 3.1 Động cơ một chiều 3.1.1 Cấu tạo của động cơ một chiều... 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH Số hiệu 0 1 2 3 4 5 3.5 Thiết bị điều khiển PLC SIEMENS S7-200 - CPU-224 3.5.1 Khái niệm chung PCL viết tắt của Programble Logic Control, là thiết bị lập trình được, cho phép thực hiện linh hoạt các phép toán điều khiển thông qua một ngôn ngữ lập trình Nó được thiết kế chuyên dụng trong công nghiệp để điều khiển các quá trình SV: Phạm Thanh Tùng 29 Đồ án tốt nghiệp Trường... của hệ thống bao gồm: Kiểm tra tín hiệu phản hồi từ thiết bị nhập đựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu và mang thiết bị điều khiển ra các thiết bị xuất PCL có đầy đủ các chức năng như: Bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi, bộ cộng, bộ trừ, bộ so sánh và các tập lệnh cho phép thực hiện các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển từ đơn giản đến phức tạp khác nhau Hoạt động của PLC hoàn toàn phụ thuộc vào... chương trình Khối này lưu giữ toàn bộ chương trình điều khiển của PLC và khối này được thực hiện bằng bộ nhớ RAM, chương trình được ghi vào hoàn toàn chủ động do người sử dụng, tương ứng với công nghệ Trong quá trình thực hiện trong PLC thì chương trình này được gọi ra lần lượt từ câu lệnh đầu tiên đến cuối cùng, khi đó nó chỉ dẫn cho vi xử lý thực hiện các phép thao tác toán học để lấy tín hiệu vào và. .. biến Hình 3.5 Bộ điều khiển kiểm tra mức chất lỏng Bộ điều khiển kiểm tra mức chất lỏng Điều khiển cấp, thoát nước tự động SV: Phạm Thanh Tùng 25 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Điều khiển cấp thoát nước 2 mức ON-OFF Ứng dụng điều khiển nước sạch và nước thải thông thường Chống bơm chạy không tải Tự động cấp thoát nước khi có tín hiệu báo thiếu nước Điều khiển mức không... RS485 3.5.3.5 Khối vi xử lý Làm nhiệm vụ đọc chương trình trong khối chương trình và chương trình chỉ dẫn làm gì thì vi xử lý sẽ điều chỉnh các khối khác làm theo chức năng Chẳng hạn: Lúc nào thì ghi dữ liệu vào và xử lý dữ liệu này theo thuật toán nào và khi nào thì chuyển ra ngoài 3.5.3.6 Bus Trong PLC những thông tin cần ghép nối như giữa khối điều khiển trung tâm CPU, cơ sở với các khối bên ngoài... Chức năng số học: Được thiết kế để thực hiện bốn chức năng số học cơ bản: Cộng trừ, nhân, chia và các chức năng so sánh Sự có mặt của các chức năng phụ làm nâng cao khả năng lập trình của PLC Chức năng điều khiển số (NC): Chức năng này làm PLC có thể được ứng dụng để điều khiển quá trình công nghệ của máy công cụ hoặc tay máy của người máy công nghiệp 2.2.1.7 Nguồn cấp, pin và nguồn nuôi bộ nhớ Nguồn... 256/256/256 - Số đầu vào / ra số cực đại (nhờ lắp ghép thêm Modul số mở rộng: DI/DO/MAX: 128 / 120 / 248) - Số đầu vào / ra tương tự (nhờ lắp ghép thêm Modul Analog mở rộng: AI/AO/MAX: 28 / 7/ 35 hoặc 0 / 14 / 14) - Kích thước: Rộng x Cao x Sâu : 196 x 80 x 62 3.5.2 Vai trò của PLC Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như là một bộ não của hệ thống điều khiển với một chương trình ứng dụng ... SV: Phạm Thanh Tùng 34 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 4.2 Sơ đồ kết nối đầu vào PLC Hình 4.2: Sơ đồ kết nối đầu vào PLC SV: Phạm Thanh Tùng 35 Đồ án tốt nghiệp Trường... khiển SV: Phạm Thanh Tùng 36 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 4.3 Chương trình điều khiển 4.3 Lưu đồ thuật toán SV: Phạm Thanh Tùng 37 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại... Đ Stop Đ Reset SV: Phạm Thanh Tùng Sơ đồ : Lưu đồ thuật toán 38 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 4.4 Giản đồ thời gian Hình 4.4 Giản đồ thời gian 4.5 Xây dựng bảng