MỤC LỤCCHƯƠNG I6KHÁI QUÁT VỀ THIẾT BỊ LẬP TRÌNH61.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG61.1.1.1 Phương pháp điều khiển nối cứng61.1.1.2 Phương pháp điều khiển lập trình được9CHƯƠNG 110KHÁI QUÁT VỀ THIẾT BỊ LẬP TRÌNH101.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG101.1.1.1 Phương pháp điều khiển nối cứng101.1.1.2 Phương pháp điều khiển lập trình được131.1.2 BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC151.1.3 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH TRÊN PLC151.1.1.1 Phương pháp biểu diễn LAD161.1.1.2 Phương pháp biểu diễn CSF161.1.1.3 Phương pháp biểu diễn STL17CHƯƠNG II18GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ ZEN181.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG181.1.1.1 Kết cấu181.1.1.2 Phân loại191.1.2 NỐI NGUỒN – NGÕ VÀO – NGÕ RA CHO ZEN201.1.3 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT211.1.1.1 Đặc tính ngõ vào cho loại dùng nguồn AC211.1.1.2 Đặc tính ngõ vào cho loại dùng nguồn DC211.1.1.3 Đặc tính ngõ vào analog (ngõ I4 và I5)211.1.1.4 Đặc tính ngõ ra211.1.4 CÁC PHÍM BẤM TRÊN ZEN221.1.5 MÀN HÌNH HIỂN THỊ CÁC MENU CHÍNH221.1.1.1 Phương thức dừng221.1.1. 2 Phương thức chạy231.1.1.3 Các menu chính241.1.6 CHO CHẠY CHƯƠNG TRÌNH25CHƯƠNG III26LẬP TRÌNH VỚI PLC ZEN261.1.1 KHÁI NIỆM LẬP TRÌNH VỚI PLC ZEN261.1.2 CÁC VÙNG NHỚ261.1.3 CÁC CHỨC NĂNG CỦA NGÕ RA281.1.1.1 Chức năng thông thường281.1.1.2 Chức năng của rơle chốt (Setreset)291.1.1.3 Chức năng của Rơle xung301.1.4 CÁC LOẠI MẠCH ĐỊNH THÌ (TIMER)301.1.1.1 Cài đặt thông số cho rơle thời gian311.1.1.2 Rơle thời gian ONdelay311.1.1.3 Rơle thời gian của OFFdelay321.1.1.4 Rơle thời gian ONEShot (mạch tạo xung chuẩn đơn ổn)331.1.5 SỬ DỤNG BỘ ĐẾM (COUNTER: C)361.1.1.1 Màn hình soạn thảo bộ đếm371.1.1.2 Màn hình cài thông số381.1.1.3 Màn hình hiển thị thông số và trạng thái381.1.6 SỬ DỤNG MẠCH ĐỊNH THÌ THEO TUẦN ()381.1.1.1 Màn hình cài đặt thông số381.1.1.2 Chọn ngày391.1.1.3 Chọn giờ391.1.7 SỬ DỤNG MẠCH ĐỊNH KỲ THEO NĂM ()391.1.8 NGÕ VÀO ANALOG (ACÒN GỌI LÀ MẠCH SO SÁNH ANALOG)401.1.1.1 So sánh ngõ vào và điện áp chuẩn401.1.1.2 So sánh điện áp giữa hai ngõ vào411.1.1.3 Màn hình hiển thị thông số và trạng thái411.1.9 MẠCH SO SÁNH BỘ ĐỊNH THÌ BỘ ĐẾM VỚI GIÁ TRỊ HIỆN HỮU (P)421.1.1.1 Các loại so sánh421.1.1.2 Dữ liệu so sánh421.1.1.3 Màn hình cài đặt thông số431.1.10 SỬ DỤNG CÁC NÚT ẤN TRÊN ZEN441.1.1.1 Địa chỉ các nút ấn: Từ B0 đến B7 theo vị trí trên máy như trên.451.1.1.2 Cách sử dụng nút ấn:451.1.11 THAO TÁC TRONG LẬP TRÌNH461.1.1.1 Sửa đổi chương trình461.1.12 CHO CHẠY VÀ KIỂM TRA CHƯƠNG TRÌNH.471.1.13 CÁC CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT481.1.1.1 Bảo mật chương trình481.1.1.2 Mạch lọc nhiễu ngõ vào501.1.1.3 Chọn thời gian sáng đèn chiếu sáng nền511.1.1.4 Điều chỉnh độ tương phản của màn hình hiển thị51CHƯƠNG IV53ỨNG DỤNG CỦA BỘ LẬP TRÌNH ZEN531.1.1 ỨNG DỤNG CỦA ZEN TRONG CHIẾU SÁNG531.1.1.1 Chiếu sáng cầu thang, hành lang và lối đi.531.1.1.2 Chiếu sáng ở cửa hàng, siêu thị, nhà hàng, khách sạn.551.1.2 ỨNG DỤNG ZEN TRONG CÁC HỆ THỐNG BƠM NƯỚC571.1.1.1 Hệ thống tự động bơm nước cấp.571.1.1.2 Hệ thống bơm nước thải trong công nghiệp.581.1.1.3 Hệ thống bơm nước phun sương trong nhà kính591.1.3 ỨNG DỤNG ZEN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ611.1.1.1 Điều khiển hai động cơ chạy tuần tự611.1.1.2 Điều khiển hai động cơ chạy tuần tự và dừng tuần tự.611.1.4 SỬ DỤNG ZEN ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA TỰ ĐỘNG621.1.1.1 Tự động đóng mở cửa công nghiệp621.1.1.2 Tự động mở cửa cho các bãi xe.641.1.5 CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA ZEN671.1.1.1 Tự động điều khiển máy nén khí trong công nghiệp.671.1.1.2 Tự động điều khiển động cơ băng tải.681.1.1.3 Tự động điều khiển thang máy trong công nghiệp (máy nâng hàng).681.1.1.4 Lập trình mạch khởi động và khống chế động cơ không đồng bộ 3 pha dây cuốn bằn Zen.69KẾT LUẬN72
Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRUNG CẤP CHUYÊN NGHIỆP Họ tên học sinh: Nguyễn Văn Cảnh Lớp: Trung cấp điện 06 Học trường: Trung cấp kinh tế kỹ thuật Quang Trung Thị Trấn Sài Đồng - Quận Long Biên - Thành phố Hà Nội Khóa: 55 Khoa: Điện Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Quốc Phong NỘI DUNG Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động ứng dụng thiết bị lập trình TT Tên vẽ Sơ đồ ghép lập trình với mạch động lực Sơ đồ Ladde lập trình Khổ giấy Số lượng A0 A0 PHẦN THUYẾT MINH Khái quát thiết bị lập trình Kết cấu phân loại thiết bị lập trình - Giới thiệu điều khiển lập trình cỡ nhỏ ZEN Kĩ thuật lập trình cho lập trình ZEN Ứng dụng lập trình Ngày giao đề tài: 10/7/2010 Ngày hoàn thành: 28/7/2010 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN HIỆU TRƯỞNG Nguyễn Quốc Phong Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện MỤC LỤC CHƯƠNG I KHÁI QUÁT VỀ THIẾT BỊ LẬP TRÌNH 1.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG Sau trình thực khí hóa, điện khí hóa ngành công nghiệp, đây, yêu cầu tự động hóa công nghiệp ngày tăng Yêu cầu tự động hóa công nghiệp đòi hỏi kỹ thuật điều khiển, có nhiều thay đổi thiết bị thay đổi phương pháp điều khiển Trong lĩnh vực điều khiển, người ta phân biệt hai phương pháp điều khiển là: phương pháp điều khiển nối cứng phương pháp điều khiển lập trình 1.1.1.1 Phương pháp điều khiển nối cứng Trong hệ thống điều khiển nối cứng, người ta chia ra: nối cứng có tiếp điểm nối cứng không tiếp điểm A, Điều khiển nối cứng có tiếp điểm dùng khí cụ điện từ như: Rơle, công tắc tơ kết hợp với cảm biến, đèn, công tắc… khí cụ điện nối với theo mạch điện cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định B, Điều khiển nối cứng không tiếp điểm dùng cổng logic bản, cổng logic đa hay mạch (gọi chung IC số), kết hợp với cảm biến, đèn, công tắc… Các IC số nối với theo sơ đồ logic cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định Các mạch điều khiển nối cứng sử sụng linh kiện điện tử công suất SCR, triac để thay công tắc tơ mạch động lực Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Phương pháp điều khiển nối cứng thực theo bước sau: Xác định yêu cầu công nghệ Thiết kế sơ đồ điều Chọn phần tử mạch điện Ráp nối mạch, liên kết điện tử Chạy thử - Kiểm tra Ví dụ: Thực sơ đồ điều khiển hai động chạy Hệ thống điều khiển dùng khí cụ điện từ có sơ đồ sau: Hình 1.1: Động chạy Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 1.2: Động dừng Khi thay đổi mạch điều khiển hai động chạy thành điều khiển hai động dừng tuần tự, sơ đồ hình 1.1 đổi thành sơ đồ hình 1.2 Trong đó, rơle thời gian OFF-delay K1 (hình 1.1) đổi thành rơle thời gian OFF-delay K3 (hình 1.2) Tuy nhiên thay đổi yêu cầu điều khiển mạch thành chạy dừng sơ đồ mạch phức tạp hơn, cần nhiều khí cụ điện hơn, hình 1.3 Trong sơ đồ hình 1.3, cần thêm rơle thời gian R T (loại OFF-delay) cách nối dây có nhiều thay đổi Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện • OFF • • O 67 K1 - ( 13 •4 RTh1 • 14 57 RT1 RT2 ) 58 68 95 - 96 95 •96 A1 A1 A2 • K1 • A1 A2 A1 • A2 RT2 • RT2 A2 K2 Hình 1.3: Hai động chạy tuần tự, dừng 1.1.1.2 Phương pháp điều khiển lập trình Trong hệ thống điều khiển lập trình được, cấu trúc điều khiển cách nối dây độc lập với chương trình Chương trình định nghĩa hoạt động điều khiển ghi trực tiếp vào nhớ điều khiển nhờ trợ giúp lập trình hay máy vi tính Để thay đổi chương trình điều khiển, cần thay đổi nội dung Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 6 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ THIẾT BỊ LẬP TRÌNH 1.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG Trong lĩnh vực điều khiển, người ta phân biệt hai phương pháp điều khiển là: phương pháp điều khiển nối cứng phương pháp điều khiển lập trình 1.1.1.1 Phương pháp điều khiển nối cứng A, Điều khiển nối cứng có tiếp điểm dùng khí cụ điện từ như: Rơle, công tắc tơ kết hợp với cảm biến, đèn, công tắc… khí cụ điện nối với theo mạch điện cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định B, Điều khiển nối cứng không tiếp điểm dùng cổng logic bản, cổng logic đa hay mạch (gọi chung IC số), kết hợp với cảm biến, đèn, công tắc… Các IC số nối với theo sơ đồ logic cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định Các mạch điều khiển nối cứng sử sụng linh kiện điện tử công suất SCR, triac để thay công tắc tơ mạch động lực Trong hệ thống điều khiển nối cứng, linh kiện hay khí cụ điện nối vĩnh viễn với Do đó, muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển phải nối dây lại toàn mạch điện Với hệ thống phức tập không hiệu tốn Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Phương pháp điều khiển nối cứng thực theo bước sau: Xác định yêu cầu công nghệ Thiết kế sơ đồ điều Chọn phần tử mạch điện Ráp nối mạch, liên kết điện tử Chạy thử - Kiểm tra Ví dụ: Thực sơ đồ điều khiển hai động chạy Hệ thống điều khiển dùng khí cụ điện từ có sơ đồ sau: Hình 1.1: Động chạy Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 1.2: Động dừng Khi thay đổi mạch điều khiển hai động chạy thành điều khiển hai động dừng tuần tự, sơ đồ hình 1.1 đổi thành sơ đồ hình 1.2 Trong đó, rơle thời gian OFF-delay K1 (hình 1.1) đổi thành rơle thời gian OFF-delay K3 (hình 1.2) Tuy nhiên thay đổi yêu cầu điều khiển mạch thành chạy dừng sơ đồ mạch phức tạp hơn, cần nhiều khí cụ điện hơn, hình 1.3 Trong sơ đồ hình 1.3, cần thêm rơle thời gian R T (loại OFF-delay) cách nối dây có nhiều thay đổi Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện • OFF • • O 67 K1 - ( 13 •4 RTh1 • 14 57 RT1 RT2 ) 58 68 95 - 96 95 •96 A1 A1 A2 • K1 • A1 A2 A1 • A2 RT2 • RT2 A2 K2 Hình 1.3: Hai động chạy tuần tự, dừng 1.1.1.2 Phương pháp điều khiển lập trình Để thay đổi chương trình điều khiển, cần thay đổi nội dung nhớ điều khiển, phần nối dây bên không bị ảnh hưởng Đây ưu điểm lớn phương pháp lập trình điều khiển phương pháp điều chỉnh thực theo bước sau: Xác định yêu cầu công nghệ Thiết kế thuật giải Soạn thảo chương trình Nạp chương trình vào nhớ Chạy thử - Kiểm tra Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 10 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện I2: công tắc chọn chế độ chạy tự động hay chế độ chạy tay Nếu I2= ‘0’ (hở) chạy chế độ tự động, I 2= ‘1’ (đóng) chạy chế độ tay B, Nguyên lý Khi mực nước hồ chứa xuống mức thấp I0 = ‘0’ (tiếp điểm thường đóng I0 = ‘1’) Lúc đó, tiếp điểm báo mức nước cao I1 = ‘1’ (I0 = ‘0’) nên set cho bit nhớ M1 Bit nhớ M1 điều khiển Q0 = ‘1’ để cấp điện cho động bơm hoạt động, bơm nước vào hồ chứa Khi mực nước lên mức nước thấp I0 đổi trạng thái, bit nhớ M1 set nên động bơm nước Khi mực nước lên đến mức cao I0 = ‘1’ làm I1 = ‘1’ set bit nhớ M1 trở lại trạng thái ‘0’ Lúc đó, Q0 = ‘0’ điều khiển động ngừng bơm Muốn bơm nước chế độ tay đóng công tắc I2 lên ‘1’ trực tiếp điều khiển Q0 = ‘1’ để cấp điện cho động bơm hoạt động 1.1.1.2 Hệ thống bơm nước thải công nghiệp Đối với hệ thống này, mực nước hồ chứa tăng lên đến mức cao điều khiển động bơm nước thải đi, mực nước mức thấp động ngừng bơm A, Sơ đồ Ladder Zen I1 I0 ┤ ├───┤ ├ - - - - - - - SM1 I0 ┤ ├ - - - - - - - - - - - - - -RM1 M1 ┤ ├── - - - - - - - - - - - -[Q0 I2 ┤ ├─ Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 55 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện I0: tiếp điểm báo mức nước thấp, mức nước thấp I0= ‘0’ I1: tiếp điểm báo mức nước cao, mức nước cao I1= ‘0’ I2: công tắc chọn chế độ bơm tự động hay chế độ bơm tay Nếu I2= ‘0’ (hở) chạy chế độ tự động, I 2= ‘1’ (đóng) chạy chế độ tay B, Nguyên lý Trong sơ đồ cần đổi chéo hai tiếp điểm I I1 hệ thống hoạt động theo nguyên lý ngược lại với hệ thống tự động bơm nước vào cung cấp nước cho sinh hoạt sản xuất Khi mực nước đến mức cao I0 = ‘1’ I1 = ‘0’ I1= ‘1’ Set bit nhớ M1 = ‘1’ Bit nhớ M1 = ‘1’ điều khiển Q0 = ‘1’ để cấp điện cho động bơm hoạt động bơm nước thải hồ xả môi trường Khi mực nước thải hồ giảm xuống mức thấp I = ‘0’ I0 = ‘1’ Set bit nhớ M1 làm M1 trở lại mức ‘0’ Lúc Q0 = ‘0’ điều khiển động ngừng bơm Công tắc I2 = ‘0’ (hở), bơm làm việc theo chế độ tự động, I = ‘1’ (đóng) bơm làm việc theo chế độ tay 1.1.1.3 Hệ thống bơm nước phun sương nhà kính A, Yêu cầu Một số loại trồng có yêu cầu tưới nước ngày lần vào buổi sáng buổi tối, lần tưới khoảng phút Một số loại khác có yêu cầu tưới nước cách ngày, ngày tưới lần vào buổi tối, thời gian tưới phút B, Sơ đồ Ladder Zen I0: công tắc điều khiển tay I1: cảm biến quang, điều khiển theo ánh sáng tự nhiên, trời tối I = ‘1’ Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 56 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện I0 ┤ ├── @0 ┤ ├──- - - - - - - - - - -Q0 @1 ┤ ├── I1 ┤ ├ - - - - - - - - - - - - - AM0 M0 ┤ ├ - - - - - - - - - - - - - SQ1 I1 ┤ ├ - - - - - - - - - - - - - TT0 T0 ┤ ├ - - - - - - - - - - - - - RQ1 C, Nguyên lý @0 @1 công tắc thời gian điều khiển ngõ Q Thời gian đóng/mở @0 @1 chọn sau: @0: ngày từ thứ hai đến chủ nhật ON : 07 : 00 OFF : 07 : 05 @1: ngày từ thứ hai đến chủ nhật ON : 19 : 00 OFF : 19 : 05 Q0 điều khiển bơm nước tưới tự động ngày lần vào lúc 19 Thời gian bơm nước tưới phút lần theo yêu cầu I1 cảm biến quang điều khiển bit nhớ M0 theo nguyên lý rơle xung (AM0) Khi trời tối ngày thứ nhất, I = ‘1’ M0 = ‘1’ giữ nguyên trạng thái M0 set để ngõ Q1 = ‘1’ điều khiển động bơm theo yêu cầu Đồng thời, I1 = ‘1’ kích khởi mạch định T loại ON-delay thời gian trễ phút Sau phút, ngõ T lên ‘1’ để reset Q1 làm động tự động ngừng bơm Khi trời sáng vào ngày thứ hai I = ‘0’, bit nhớ M0 trạng thái lệnh Set Q1 tác dụng có lệnh reset Khi trời tối vào ngày thứ hai, I1 = ‘1’ bit nhớ M trở lại trạng thái ‘0’ (theo nguyên lý rơle xung) Lúc đó, ngõ Q1 lệnh reset set, Q = ‘0’ Khi trời tối ngày thứ ba, điều khiển bit nhớ M0 lên ‘1’ để set Q1 = ‘1’, bơm nước lại hoạt động theo yêu cầu Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 57 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Như vậy, ngày thứ Q1 điều khiển động bơm, ngày thứ hai không điều khiển động bơm, ngày thứ ba lại điều khiển tiếp Như vậy, Q điều khiển hai ngày lần 1.1.3 ỨNG DỤNG ZEN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1.1.1.1 Điều khiển hai động chạy A, Nguyên lý Khi ấn ON, động Q1 khởi động, sau thời gian trễ 30 giây động Q2 bắt đầu khởi động Khi ấn OFF hai động ngừng tức thời Khi hai động tải hai động ngừng tức thời đồng thời có đèn tín hiệu báo cố tải riêng cho động B, Sơ đồ Ladder Zen I0 I1 I2 ┤├ ─ ─┤├─ ─ ─┤├ ─ ─[Q0 M0 I3 ┤├ ─ ─┤├ ─ ─ ─ ─ ─ ─[Q1 Q1 ─┤├─ I1 ┤├ - - - - - - - - - - - - -[TT0 Q1 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q2 T0 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q0 I2 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q3 1.1.1.2 Điều khiển hai động chạy dừng A, Yêu cầu Khi ấn ON động Q1 khởi động, sau thời gian trễ 10 giây động Q2 bắt đầu khởi động Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 58 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Khi ấn OFF, động Q2 ngừng trước, sau 20 giây động Q1 ngừng Khi hai động tải hai động ngừng tức thời đồng thời có đèn tín hiệu báo cố tải riêng cho động B, Sơ đồ Ladder Zen I0 I1 I2 ┤├ ─ ─┤├─ ─ ─┤├ ─ ─[M0 M0 I3 ┤├ ─ ─┤├ ─ ─ ─ ─ ─ ─[Q1 Q1 ─┤├─ M1 ┤├ - - - - - - - - - - - - -[TT0 T0 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q1 Q1 ┤├ - - - - - - - - - - - - - TT1 M1 T1 ┤├ - - - ┤├- - - - - - - - [Q2 I1 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q0 I2 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q3 I0: nút OFF I1: rơle nhiệt bảo vệ Q1 I2: rơle nhiệt bảo vệ Q2 I3: nút ON M0, M1: Bit nhớ Q1: động Q2: động T0: rơle OF-delay T1: rơle ON-delay Q0: báo tải động Q3: báo tải động 1.1.4 SỬ DỤNG ZEN ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA TỰ ĐỘNG 1.1.1.1 Tự động đóng mở cửa công nghiệp S1: tiếp điểm giới hạn mở cửa Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 59 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện S2: tiếp điểm giới hạn đóng cửa P1-P2: cảm biến tia hồng ngoại cửa Sơ đồ vẽ trạng thái cửa đóng nên công tắc giới hạn S2 bị tác động làm hở mạch Khi có người đến trước cửa cảm biến P1 hay P2 tác động lên R trung gian có điện, đóng tiếp điểm R3 trì, đóng tiếp điểm R1 để cấp điện cho cuộn K1, hở tiếp điểm thường đóng R2 để khóa chéo K2, đồng thời đóng tiếp điểm R4 nằm chờ cấp nguồn cho rơle thời gian Rt Khi cuộn K1 có điện, điều khiển động mở cửa Khi cửa mở hết công tắc S11 bị tắc động làm hở mạch cấp nguồn cho K 4, động tự động ngừng Lúc công tắc thường hở S12 đóng lại chờ cấp nguồn cho rơle thời gian RT • • R1 • R2 • • • S2 R3 S11 P1 K2 S12 K1 P2 R4 RT > • P1 P2 • • • • K1 K2 R RT Mở Đóng Trung gian Thời gian trễ Sơ đồ tiếp điểm tự động đóng mở cửa Khi người qua cửa tiếp điểm thường đóng P1-P2 bị tác động làm hở mạch nên Rt chưa có điện Khi hết người qua cửa tiếp điểm P1-P2 Rt đóng cửa lại làm Rt có điện sau thời gian trễ loại ONdelay tiếp điểm Rt thường đóng hở làm R trung gian điện Lúc Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 60 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện tiếp điểm R1 hở nên K1 điện, R2 đóng nên K2 có điện Cuộn K2 điều khiển động đóng cửa Khi cửa đóng hết tiếp điểm S bị tác động hở mạch nên cuộn K điện điều khiển động ngừng 1.1.1.2 Tự động mở cửa cho bãi xe A, Yêu cầu Nếu bãi chưa đầy xe, có xe đến tự động mở cửa ngõ vào cho xe vào, đếm xe đếm lên số lượng xe bãi Sau xe qua cửa xong, sau giây cửa tự động đóng lại Nếu bãi xe đầy xe, có đèn báo hiệu không mở cửa Khi có xe tự động mở cửa ngõ cho xe đếm xe đếm giảm số lượng xe bãi xuống Sau xe qua cửa xong sau giây cửa tự động đóng lại Khi có xe đến lúc cửa ngõ vào ngõ ưu tiên cho xe ngõ Sau xe xong, đóng cửa ngõ mở cửa cho xe vào để đếm không bị đếm sai Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 61 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện B03 B02 I1 Q2 B01 & • B04 X 2s B04 Q3 B07 Q1 B05 • Q1 B07 B06 B05 I2 Q1 • & X X • Q2 2s B10 I1 Q1 & B09 X B11 X >=1 I2 Q2 B08 X Q2 • Q3 100 & X Sơ đồ đóng mở cửa bãi xe tự động theo kiểu FBD B, Sơ đồ Ladder Zen I1: cảm biến quang ngõ vào, có xe vào I1 = ‘1’ I2: cảm biến quang ngõ ra, có xe I2 = ‘1’ Q0: đèn báo tín hiệu đầy xe, có xe vào đầy bãi Q0 = ‘1’ Q1: điều khiển mở cửa cho xe vào Q1 = ‘1’ Q2: điều khiển mở cửa cho xe Q2 = ‘1’ Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 62 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện C0: đếm lên, đếm xuống, xe vào đếm lên, xe đếm xuống T0: Timer loại OFF-delay để đóng cửa ngõ vào trễ sau xe vào bãi T0: Timer loại OFF-delay để đóng cửa ngõ trễ sau xe bãi I1 Q1 ┤├ ─ ─┤├ ─ ─ ─ ─ CC0 I2 Q2 ┤├───┤├── C0 ┤├ - - - - - - - - - - - - -[Q0 Q2 ┤├ - - - - - - - - - - - - - DC0 Q2 Q0 I1 ┤├ - - ┤├ ─ ─ ┤├ - -TT0 T0 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q1 Q1 I2 ┤├ - - - ┤├ - - - - - - - [TT1 T1 ┤├ - - - - - - - - - - - - - [Q2 C, Nguyên lý Khi có xe từ chạy đến ngõ vào, I1 = ‘1’ kích hoạt cho Timer T0 = ‘1’ điều khiển Q1 = ‘1’ để mở cửa ngõ vào Khi I = ‘1’ Q1 = ‘1’ đếm C0 đếm lên (vì lúc Q2 = ‘0’) Khi xe chạy vào bãi sau thời gian trễ T 0, Q1 = ‘0’ cửa ngõ vào tự đóng lại Khi có xe từ bãi chạy đến ngõ ra, I = ‘1’ kích hoạt cho Timer T1 = ‘1’ điều khiển Q2 = ‘1’ để mở cửa ngõ Khi I2 = ‘1’ Q2 = ‘1’ đếm C0 đếm xuống (vì lúc Q2 = ‘1’ nên DC0 = ‘1’ hướng đếm xuống) Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 63 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Khi xe chạy khỏi bãi sau thời gian trễ T 1, Q2 = ‘0’ cửa ngõ tự đóng lại Khi số xe vào bãi đủ số lượng quy định C = ‘1’ đèn Q0 = ‘1’ sáng báo hiệu đầy xe Lúc đó, tiếp điểm đóng Q0 hở T0 không kích hoạt có xe đến ngõ vào, Q1 = ‘0’, cửa ngõ vào không mở 1.1.5 CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA ZEN 1.1.1.1 Tự động điều khiển máy nén khí công nghiệp A, Trang bị điện -M1: động bơm nước giải nhiệt -M2: động bơm dầu bôi trơn -M3: động máy nén khí -P1: tiếp điểm áp suất nước giải nhiệt -P2: tiếp điểm áp suất dầu bôi trơn -P3: tiếp điểm áp suất khí bình chứa -Y: van điện từ để nạp khí B, Yêu cầu công nghệ - Máy chạy hai chế độ: tự động hay tay - Ở chế độ tự động, ấn nút ON M chạy để bơm nước giải nhiệt sau giây M2 tự động chạy để bơm dầu bôi trơn Khi đủ áp suất dầu bôi trơn sau giây M3 tự động chạy để nén khí chế độ không tải động M3 chạy không tải giây áp suất khí bình chưa đạt mức giới hạn van điện từ Y có điện để mở van nạp khí vào bình chứa, M chạy chế độ có tải - Khi áp suất khí bình chứa, M3 trở lại chế độ không tải Nếu thiếu áp suất dầu bôi trơn, M3 tự động ngừng thiếu áp suất nước giải nhiệt, M2 M3 ngừng Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 64 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Ở chế độ tay: áp suất khí bình kéo dài 30 giây ba động ngừng Nếu hoạt động lại phải ấn nút ON Muốn ngừng phải ấn nút OFF 1.1.1.2 Tự động điều khiển động băng tải A, Trang bị điện M1: động sản xuất M2: động kéo băng tải đưa nguyên liệu vào máy M3: động cung cấp nguyên liệu lên băng tải B, Yêu cầu công nghệ Khi ấn ON: M1 chạy trước không tải, sau giây M chạy để chuẩn bị đưa nguyên liệu vào máy, sau giây M3 chạy để cung cấp nguyên liệu lên băng tải Lúc đó, M1 hoạt động có tải để sản xuất Khi ấn OFF: M3 ngừng trước, sau giây M2 ngừng sau giây M1 ngừng Khi M1 tải: M1, M2, M3 ngừng tức thời Khi M2 tải: M2, M3 ngừng tức thời M1 ngừng sau giây Khi M3 tải: M3 ngừng tức thời, sau giây M2 ngừng sau giây M1 ngừng (giống ấn nút OFF) 1.1.1.3 Tự động điều khiển thang máy công nghiệp (máy nâng hàng) A, Trang bị điện M: động quay hai chiều để nâng hạ hàng Thang máy ba tầng, tầng có ba nút gọi thùng hàng nút điều khiển thùng hàng đến tầng khác Mỗi tầng có cảm biến quang điện để điều khiển ngừng thùng hàng đến tầng Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 65 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Mỗi tầng thùng hàng có công tắc an toàn cửa để đảm bảo cửa đóng thang máy hoạt động B, Yêu cầu công nghệ Thang máy vận hành có tín hiệu cho phép để đảm bảo an toàn Động quay thuận có tín hiệu lên, quay ngược có tín hiệu xuống Động ngừng có tín hiệu hoàn thành lệnh 1.1.1.4 Lập trình mạch khởi động khống chế động không đồng pha dây bằn Zen A, Yêu cầu công nghệ Sử dụng để đấu cho động cỡ lớn khu công nghiệp chủ yếu để hạn chế dòng mở náy đồng thời giảm làm việc nặng nề khí cụ điện khởi động Giả sử muốn khởi động trước tiên phải cấp điện cho công tắc tơ công tắc tơ loại bỏ điện trở phụ mạch điện theo thời gian quy định rơle B, Trang bị điện 1M: động Cc: Cầu chì KM1-KM5: công tắc tơ loại bỏ điện trở phụ AP: aptomat 1RN: rơle nhiệt Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 66 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện C, Mạch cổ điển N RN AP CC ON OFF • • • • • • • KM1 KM1 • •RTh1 KM1 KM1 RTh1 10 • • •KM5 KM5 KM5 • 11 KM4 12 • RTh2 13 RTh2 • • • KM4 RN KM4 14 KM3 15 KM4 • RTh3 16 KM3 KM2 RTh3 • M • • KM3 Rf1 17 KM2 18 KM3 • RTh4 KM3 19 Rf2 KM2 KM4 RTh4 • • • KM2 Rf3 KM5 Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 67 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện D, Nguyên lý hoạt động Muốn khởi động cho động roto dây ta tiến hành sau: Ấn nút M (3-5) cấp điện cho công tắc tơ KM1 (4-8) đóng KM1 (3-6) trì đồng thời cấp điện cho KM1 mạch lực cấp nguồn ba pha cho động Cùng lúc rơle thời gian 1RTh (4-9) có điện tính thời gian trễ cho RTh (6-10) sau khoảng thời gian tiếp điểm đóng lại cấp điện cho KM5 (4-10) Đóng KM5 (6-10) trì mở tiếp điểm KM5 khóa chéo Đóng ba tiếp điểm KM5 mạch lực loại bỏ điện trở phụ khỏi mạch roto đồng thời đóng tiếp điểm KM5 (6-11) Cấp điện cho rơle thời gian 2R Th (4-12) tính thời gian trễ cho 2R Th (613) sau khoảng thời gian trễ tiếp điểm đóng lại cấp điện cho công tắc tơ KM4 (4-13) Đóng KM4 (6-13) trì mở KM4 (6-12) Đóng KM4 mạch lực loại bỏ điện trở phụ thứ hai khỏi mạch roto đồng thời đóng tiếp điểm KM4 (6-14) cấp điện cho rơle thời gian 3R Th (4-15) tính thời gian trễ cho 3RTh (6-16) sau khoảng thời gian trễ tiếp điểm đóng lại cấp điện cho công tắc tơ KM3 (4-16) Đóng KM3 (6-16) trì mở KM3 (11-12) Đóng KM4 mạch lực đồng thời đóng tiếp điểm KM3 (11-17) cấp điện cho rơle thời gian 4RTh Tương tự KM2 (6-18) Đóng KM2 cuối mạch lực loại bỏ điện trở phụ đầu cuối khỏi mạch roto lúc động khởi động cách nhệ nhàng Kết thúc trình khởi động Muốn dừng ta ấn nút D (5-7) Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 68 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện KẾT LUẬN Trong trình học tập, nghiên cứu trực tiếp làm đồ án thiết bị điều khiển lập trình ZEN chúng em tìm tòi học hỏi nhiều kiến thức, kinh nghiệm mới, đặc biệt kỹ làm việc theo nhóm Đây hội tốt để chúng em tự đánh giá khả lực làm việc Ngoài hội để chúng em áp dụng mà học nhà trường vào làm tực tế Đó bước tập rượt tốt trước chúng em trường để phục vụ vào công việc thực tiễn sau Một lần em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô giáo khoa Điện, đặc biệt thầy giáo Nguyễn Quốc Phong người trực tiếp bảo, hướng dẫn nhóm đồ án chúng em để chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp theo yêu cầu tiến độ đề Tuy nhiên lượng kiến thức chúng em hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót đồ án Vì em mong thầy cô giáo bạn xem xét, đóng góp ý kiến để đồ án em đầy đủ hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Người thực Nguyễn Văn Cảnh Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 69 Đồ án tốt nghiệp [...]... - công dụng lượng I I0÷I5 6 X X0÷Xb 12 rộng Phản ánh trạng thái ON/OFF của thiết bị nối đến ngõ vào của CPU Trạng thái ON/OFF của thiết bị nối đến ngõ vào của mô-đun mở rộng Trạng thái ON/OFF của tiếp điểm ra Ngõ ra Q Q0÷Q3 4 để điều khiển thiết bị nối đến ngõ ra của CPU Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 6 23 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện Ngõ ra mở Trạng thái ON/OFF của tiếp... CHUNG Zen là một loại thiết bị lập trình tự động hóa do hãng OMROM (Nhật) sản xuất vào năm 2001.Do các ưu điểm vượt trội hơn các thiết bị lập trình tương đương của các hãng khác sản xuất trên thế giới như: đơn giản hơn, dễ dàng hơn, nhiều chức năng hơn Zen còn được gọi là Rơle lập trình được Thực chất, Zen cũng là một loại bộ điều khiển logic lập trình được (PLC) cỡ nhỏ, có thể lập trình trược tiếp... dụng Khi ngõ vào Reset đóng thì ngõ ra Q hở (= ‘0’), ngõ vào Reset hở thì ngõ ra Q vẫn giữ trạng thái hở Những lần đóng sau của ngõ vào Reset sẽ không tác dụng Khi ngõ vào Set và Reset đều hở thì ngõ ra Q không đổi trạng thái Khi cả hai ngõ Set và Reset đều đóng là trạng thái cấm Trong thực tế, nếu Set và Reset đều đóng thì ngõ ra Q sẽ hở vì chức năng này được thiết kế theo một nguyên lý ưu tiên Reset... ngõ vào của bộ đếm: - Ngõ vào đếm: CC1 (Count) đếm lên/đếm xuống khi ngõ vào đếm lên ‘1’ - Ngõ chọn hướng đến: DC1 (Direction) nếu bằng ‘0’ là đếm lên, nếu bằng ‘1’ là đếm xuống - Ngõ vào xóa số: RC1 (Reset) khi ngõ vào xóa số bằng ‘1’ thì giá trị đếm trở về ‘0’, ngõ ra của bộ đếm trở về giá trị ‘0’ (OFF) Đếm xuống Đếm lên Hướng đếm Đếm lên DC1 Ngõ vào đếm CC1 Ngõ vào xóa RC1 Giá trị cài đặt Xóa số về. .. độ rộng xung Khi ngõ vào trigger lên ‘1’, Timer bit bắt đầu tạo xung vuông đối xứng có độ rộng xung là T Khi ngõ vào Reset lên ‘1’, Timer bit sẽ ở mức ‘0’, bất chấp trạng thái của ngõ vào trigger Khi ngõ vào Reset xuống mức ‘0’, Timer bit trở về ‘0’ và chấm dứt xung vuông ra Trigger Input TT3 Trigger Input RT3 Giá trị cài đặt 0 Timer bit T3 T T T Đáp ứng của ngõ ra theo các ngõ vào theo thời gian B,... (counter bits) vẫn được giữ khi thay đổi phương thức đếm hay và khi ngắt nguồn cấp cho Zen Ngõ ra của bộ đếm bật lên ON khi giá trị đếm được bằng hay lớn hơn giá trị cài đặt Giá trị đếm được trở về ‘0’ và ngõ ra của bộ đếm trở lại OFF khi ngõ vào Reset bật lên ON (lên ‘1’) Ngõ vào của bộ đếm không có tác dụng đếm khi ngõ vào Reset ở ON Địa chỉ của bộ đếm: từ C0 đến C7 Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 6 33 Đồ... các thiết bị như: rơle, mạch định thì, bộ đếm, mạch so sánh… Để bắt đầu lập trình, ấn OK để vào menu chính, chọn mục Program, rồi ấn OK để vào menu phụ Chọn tiếp mục Edit Program để vào chế độ lập trình Màn hình sẽ mất các menu xuất hiện con trỏ chờ viết chương trình Chương trình viết trên Zen có thể đến 96 hàng và mỗi hàng có ba ngõ vào điều khiển một ngõ ra 1.1.2 CÁC VÙNG NHỚ Tên Ngõ vào Ngõ vào... trở ngõ vào: 4.8kΏ - Dòng điện ngõ vào: 5mA - Điện áp đóng (mức 1): 16VDC min - Điện áp ngắt (mức 0): 5VDC max - Thời gian đáp ứng cần thiết cho trạng thái đóng hay ngắt là 15ms hay 50ms (dùng chức năng lọc nhiễu ngõ vào) 1.1.1.3 Đặc tính ngõ vào analog (ngõ I4 và I5) - Khoảng điện áp ngõ vào: 0V đến 10V - Tổng trở ngõ vào: 150kΏ - Độ phân giải: 0.1V 1.1.1.4 Đặc tính ngõ ra - Dòng điện cực đại của tiếp... nguồn 24VDC Có 6 ngõ vào số, 4 ngõ ra rơle (8A-250VAC) Có đồng hồ thời gian tuần và năm Có ngõ vào analog (ngõ I4 và I5) D, Zen -10C 2DR-∆: nguồn 24VDC Có 6 ngõ vào số, 4 ngõ ra rơle (8A-250VAC) Không có đồng hồ thời gian tuần và năm Có ngõ vào analog (ngõ I4 và I5) Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 6 16 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện 1.1.2 NỐI NGUỒN – NGÕ VÀO – NGÕ RA CHO ZEN... Đáp ứng giữa ngõ vào và ngõ ra 1.1.1.3 Chức năng của Rơle xung Khi ngõ vào đóng (lên mức 1) thì ngõ ra Q đóng (lên mức 1) Khi ngõ vào hở (lên mức 0) thì ngõ ra Q không thay đổi trang thái Khi ngõ vào đóng lần thứ 2 thì ngõ ra Q hở (xuống mức 0) Như vậy, ngõ ra chỉ đổi trạng thái Nguyễn Văn Cảnh - K55_Điện 6 26 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Điện khi ngõ vào đóng (lên mức 1) và