ứng dụng PLC về cảm biến áp suất

cảm ơn mọi người đã tải

Nhóm điện k8 haui Chương :cơ sở lý thuyết 1.1 Mục đích : Trong thời kỳ đất nước công nghiệp hóa đại hóa việc tiếp thu thiết bị công nghiệp đại điều cần thiết cho chúng em sinh viên năm thứ Như biết trước để điều khiển độn cảm biến , số thiết bị khác phải sử dụng nhiều rơ le để hỗ trợ , vấn đề đặt chúng không hiểu , hay nói cách khác muốn điều khiển hệ thống gồm nhiều thiết bị , nhiều động , cảm biến ,các thiết bị khác việc điều khiển chúng đồng điều khó khăn chúng không hiểu Hay việc lắp đặt chúng thật rờm già khó khăn mà sau lắp đặt lại chưa biết chúng hoạt động hay không, sai lại chi phi cho việc sửa lại Vì toán đặt tạo nên thiết bị có tính đồng hóa cao hình thành , mục đích giúp rễ dàng thiết kế đựa mạch thiết kế giống với ký hiệu thường , điều quan trọng chúng giúp giảm chi phí nhờ việc chúng chỉnh sửa chương trình lập trình ,có chi phí hợp lý độ bề cao ,chúng mô trước lắp đặt để kiểm tra lỗi Vì việc sinh PLC điều cần thiết công nghiệp 1.2 Phương pháp đo (Bar) Áp suất đại lượng vật lý dùng để đo lực tác dụng diện tích theo chiều vuông góc vật thể Trong hệ SI, đơn vị áp suất newton m2 , gọi Pascal (Pa) Nhưng chúng em sử dụng phương pháp đo với đơn vị Bar Vậy việc quy đổi từ Bar Pascal sau : Bar = 100 kPa (kilo Pascal) Ở chúng em sử dụng cảm biến SEN 96 Nhóm điện k8 haui Do yêu cầu toán dùng cảm biến thích hợp để đo áp suất với dải đo: [0-5] Bar Nên chọn cảm biến sen 9601B065 với giải đo [0-6] bar để tránh trường hợp qua tải đột ngột làm hỏng thiết bị nên lấy thừ bar Với điện áp đầu cảm biến từ 0-10vdc loại dây, dòng điện từ 4-20 mA loại dây Ta mắc cảm biến vào ống nước cảm biến tự cho ta giá trị trả dòng điên hay điện áp tương ứng, chúng em dùng điện áp 0-10 VDC 1.3Tìm hiểu PLC: 1.3.1Khái quát PLC: PLC hay gọi thiết bị điều khiển khả trình (program logic controller) loại máy tính điều khiển chuyên dụng, cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình LAD hay STL Cấu trúc trung loại PLC Nhóm điện k8 haui Nó có nhiều loại nhiều hãng thị trường chúng em chọn PLC s7 200 hãng simens đức Khái quát PLC s7 200 PLC có cấu hình kiểu modul : Gồm có modul modul mở rộng Với CPU 212, 214,222,224 khác đầu vào kích cỡ Dưới hình dạng chung PLC s7 200: Ở đề tài chúng em lựa chọn PLC s7 200 loại CPU 224 AC/DC/RLE 1.3.2Các modul, đối tượng mở rộng PLC s7 200 có modul mở rộng sau: Nhóm điện k8 haui Do chúng em chọn PLC s7 200 loại AC/DC/RLE nên chúng có modul mở rộng Ngoài chọn cảm biến sen96 đưa tín hiệu tương tự nên chúng em cần modul đọc tín hiệu chúng em chon modul mở rộng : EM235 Nhóm điện k8 haui Gới thiệu qua modul EM235: Là modul gồm có 4AI AO 12Bit có tích hợp chuyển đổi A/D D/A 12 Bit bên Nhóm điện k8 haui Các thành phần đầu vào modul EM235: Thành phần Mô tả đầu vào tương tự A+,A-,RA ký hiểu B+,B-,RB bốn chữ A,B,C,D C+,C-,RC D+,D-,RD đầu tương tự (MO,VO,IO) Gain Offset Swith cấu hình Các đầu nối đầu vào A Các đầu nối đầu vào B Các đầu nối đầu vào C Các đầu nối đầu vào D Các đầu nối đầu Chỉnh hệ số khuếch đại Chỉnh trôi điểm không Cho phép chọn dải đầu độ phân giải Các dạng liệu EM235 Các dạng liệu nhớ: AIW0,AIW2,AIW4 Đối với dải tín hiệu đo không đối xứng:0-10V,0-20mA Đươc lưu với giá trị chuyển đổi 12Bit, modul s7 200 input chuyển dải tín hiệu đo đầu vào thành 0-32000 Đối với đo đối xứng với giải đo -32000 đến +32000 Đối với liệu đầu ra: ± 10V , ± 10mA chuyển sang Nhóm điện k8 haui Vùng nhớ AQWxx dải đo không đói xứng ta dùng vùng nhớ đầu với 11Bit chuyển 0-32000 thành tín hiệu điện áp 0-10V Xây dựng công thức thuất toán: Sự biến đổi đường thẳng dạng y=ax+b Đầu vào analog (y)-V 10 ?V Đầu số (x) 24000EM235: 32000 Cài đặt0 tín hiệu vào modul On Of Sau bảng cấu hình cài đặt: Dải không đối xứng Dải đầu vào Độ giải phan SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF ON – 50 mV 12.5 uV OFF ON OFF ON OFF ON – 100 mV 25 uV ON OFF OFF OFF ON ON – 500 mV 125 uV OFF ON OFF OFF ON ON 0–1V 250 uV ON OFF OFF OFF OFF ON 0–5V 1.25 mV ON OFF OFF OFF OFF ON – 20 mA uA OFF ON OFF OFF OFF ON – 10 V 2.5 mV Dải đầu vào Độ giải Dải đối xứng phân Nhóm điện k8 haui SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF OFF ± 25 mV 12.5 uV OFF ON OFF ON OFF OFF ± 50 mV 25 uV OFF OFF ON ON OFF OFF ± 100 mV 50 uV ON OFF OFF OFF ON OFF ± 250 mV 125 uV OFF ON OFF OFF ON OFF ± 500 mV 250 uV OFF OFF ON OFF ON OFF ± 1V 500 uV ON OFF OFF OFF OFF OFF ± 2.5 V 1.25 mV OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2.5 mV OFF OFF ON OFF OFF OFF ± 10 V mV Chương 2: thiết kế hệ thống 2.1 Lựa chọn thiết bị liên quan Chọn PLC s7 200 loại CPU 224 AC/DC/RLE Cảm biến áp suât SEN 96010 B065 A0 (có dải đo từ 0-6 Bar) Lựa chọn biến tần Siemens-MM440 Nhóm điện k8 haui +Điện áp định mức ngõ vào: Công suất định mức từ 0.37kw đến 200kw điện pha AC 380V480V Công suất từ 0.12kw đến 3kw điện áp pha AC 200V-240V +Điện áp định mức ngõ ra: Pha 220VAC đến 380VAC Tần số 0HZ đến 650HZ +Các đầu nối vào ra: - đầu vào số - đầu vào tương tự Nhóm điện k8 haui -và số cổng khác +Phương pháp điều khiển: -V/f bình phương -V/f tuyến tính -V/f đa điểm -điều khiển từ thông -điều khiển vécter -điều khiển momen Cài đặt thông số biến tần cách ghép nối với PLC: Ta nối ngõ Analog (1+) biến tần với ngõ AQW0 Ta cài đặt thông số P0300=1(động không đồng bộ) P0304= Điện áp định mức động P0305= Dòng điện định mức động P0307= Công suất định mức động P0308= Hệ số cosphi động P0309= Hiệu suất định mức động P0310= Tần số định mức động P0311= Tốc độ định mức động P1000= Lựa chọn tần số đặt điểm tương tự P1080= Tần số nhỏ P1082= 50Hz tần số lớn P1120= 10s thời gian tăng tốc P1121=10s thời gian giảm tốc 10 Nhóm điện k8 haui P0756=0 đầu vào tương tự ADC kiểu 0-10V Sơ đồ nối chân: Chọn động cơ: Động không đồng pha 0.37kw 2.2 Xây dựng sơ đồ khối , sơ đồ đấu dây Xây dựng sơ đồ khối: 11 Nhóm điện k8 haui START KIỂM TRA ÁP SUẤT GIẢM TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ TĂNG TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ Áp suất tăng Áp suất giảm ÁP SUẤT BÌNH THƯỜNG END 12 Nhóm điện k8 haui Sơ đồ đấu dây: Của PLC s7 200 AC/DC/RLE:( mô hình đấu dây) 2.3 Xây dựng thuật toán Ban đầu ta cấp điện cho hệ thống theo sơ đồ,cảm biến áp suất hoạt động ,nó cảm nhận lúc đầu áp suất đường ống không ,nó đưa tín hiệu tương tự dạng điện áp (0-10V),cho PLC sau vài thuật toán PLC trả tín hiệu analog đưa vào chân AI+ biến tần ,biến tần điều khiển động tăng tốc độ bơm nước , sau bơm cảm biến thấy áp suất đường ống chưa đạt giá trị max lại đưa tín hiệu tăng tốc độ động lên , sau khoảng thời gian Do phía đầu 13 Nhóm điện k8 haui ống bơm có lưu lượng nước nên với tốc độ hành việc bơm nước làm tăng áp suất cao lên nức cho phép lúc cảm biến báo PLCvà PLC đưa tín hiệu cảnh báo cho người điều khiển, băng đèn điều khiển Sau đưa tín hiệu cho biến tần giảm tốc độ bơm xuống , cảm biến cảm thấy áp suất cao lại đưa mức giảm cho thích hợp Và giữ mức ổn định STA STO RUN PLA PHA GIẢN ĐỒ THỜI GIAN 2.4 Xây dựng phần mềm 14 Nhóm điện k8 haui 15 Nhóm điện k8 haui 16 Nhóm điện k8 haui Chương 3:Kết đề tài 3.1 Kết nghiên cứu lý thuyết Sau nghiên lý thuyết em cảm thấy môn học bổ ích Nó mang lại cho em kiến thức môn lập trình logic Các cách thực hiên hệ thống rơle cũ xưa thay lập trình PLC mang lại lợi ích kinh tế đẽ kiểm soát Môn mang lại kiến thức bổ ích thiết bị tự động hóa PLC đóng vai trò thiết bị điều khiển cấp sở, có nhiệm vụ thu thập thông tin kỹ thuật theo giá trị đặt từ cấp điều khiển giám sát đưa xuống thông qua cấu chấp hành Nó cho ta biết khả giám sát hoạt động dây truyền sản xuất, khả phát lỗi thiết bị từ máy tính điều khiển, đóng vai trò thiết bị thu thập liệu hệ SCADA Nó tích hợp chức điều chỉnh (PID, )và chức tính toán khác PLC sử dụng điều khiển trình tự điều khiển trình liên tục Ngoài PLC mudul có thê kết nối với cảm biến , biến tần để điều khiển 17 Nhóm điện k8 haui 3.2 Kết thực nghiệm Thực nghiệm : tiếp súc thực tế vơi PLC thiết bị liên quan, giúp chúng em hiểu ro tốt nghiệp làm Ngoài việc tiếp súc với mudul EM235 giúp chúng em hiểu rõ cách sử dụng , ghép nối modul với PLC điều quan trọng làm sở để chúng em làm việc ssau Kết luận Chúng em xin cảm ơn giúp đỡ tận tình cô giáo NGUYỄN THU HÀ Sau nghiên cứu làm đề tài giúp chúng em hiểu rõ PLC s7 200 Các tính chúng, cách mắc nối , cố găng chúng em nhiều sai xót trình làm mong cô bạn cho chúng em ý kiến Để chúng em hoàn thành tốt Hà nội, ngày tháng năm 2016 Mục lục 18 Nhóm điện k8 haui 19 [...]... KIỂM TRA ÁP SUẤT GIẢM TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ TĂNG TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ Áp suất tăng Áp suất giảm ÁP SUẤT BÌNH THƯỜNG END 12 Nhóm 2 điện 1 k8 haui Sơ đồ đấu dây: Của PLC s7 200 AC/DC/RLE:( mô hình đấu dây) 2.3 Xây dựng thuật toán Ban đầu khi ta cấp điện cho hệ thống theo sơ đồ ,cảm biến áp suất hoạt động ,nó sẽ cảm nhận được lúc đầu áp suất đường ống bằng không ,nó sẽ đưa ra tín hiệu tương tự dưới dạng điện áp (0-10V),cho... haui kia của ống bơm do có lưu lượng nước nên với tốc độ hiện hành thì việc bơm nước làm tăng áp suất cao lên nức cho phép lúc này cảm biến báo về PLCvà PLC sẽ đưa ra tín hiệu cảnh báo cho người điều khiển, băng đèn điều khiển Sau đó nó đưa ra tín hiệu cho biến tần giảm tốc độ bơm xuống , rồi cảm biến cảm thấy áp suất vẫn cao lại đưa ra mức giảm tiếp theo cho thích hợp Và giữ ở mức ổn định STA STO RUN... sẽ cảm nhận được lúc đầu áp suất đường ống bằng không ,nó sẽ đưa ra tín hiệu tương tự dưới dạng điện áp (0-10V),cho PLC sau 1 vài thuật toán PLC sẽ trả ra tín hiệu analog đưa vào chân AI+ của biến tần ,biến tần sẽ điều khiển động cơ tăng tốc độ bơm nước , sau khi bơm cảm biến vẫn thấy áp suất của đường ống chưa đạt giá trị max nó lại đưa ra tín hiệu tăng tốc độ động cơ lên , sau 1 khoảng thời gian Do... còn tích hợp chức năng điều chỉnh (PID, )và các chức năng tính toán khác PLC còn được sử dụng trong cả điều khiển trình tự và điều khiển quá trình liên tục Ngoài ra PLC còn các mudul có thê kết nối với các cảm biến , các biến tần để điều khiển 17 Nhóm 2 điện 1 k8 haui 3.2 Kết quả thực nghiệm Thực nghiệm : được tiếp súc thực tế vơi PLC và các thiết bị liên quan, giúp chúng em hiểu ro hơn khi được tốt nghiệp... quả nghiên cứu lý thuyết Sau khi được nghiên lý thuyết em cảm thấy đây là môn học bổ ích Nó mang lại cho em kiến thức về môn lập trình logic Các cách thực hiên trên hệ thống các rơle cũ xưa nay được thay thế bằng các lập trình trên PLC mang lại nhưng lợi ích về kinh tế đẽ kiểm soát Môn mang lại nhưng kiến thức bổ ích về thiết bị tự động hóa PLC đóng vai trò là thiết bị điều khiển ở cấp cơ sở, có nhiệm... nghiệp và đi làm Ngoài ra việc tiếp súc với mudul EM235 giúp chúng em hiểu rõ về cách sử dụng , ghép nối modul với PLC đây là điều quan trọng làm cơ sở để chúng em được làm việc ssau này Kết luận Chúng em xin cảm ơn được sự giúp đỡ tận tình của cô giáo NGUYỄN THU HÀ Sau khi được nghiên cứu làm đề tài giúp chúng em hiểu rõ hơn về PLC s7 200 Các tính năng của chúng, cách mắc nối , tuy đã rất cố găng nhưng