Lập trình điều khiển biến tần trên PLC S7 1200

Lập trình điều khiển biến tần M420 SIEMENS trên PLC S7 1200 NỘI DUNG:CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 1200CHƯƠNG II: CÔNG CỤ LẬP TRÌNH PLC SIEMENS TIA PORTALCHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN TRÊN PLC S71200CHƯƠNG IV: THỰC HIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ VÒNG KÍN BẰNG BIẾN TẦN VÀ PLC S71200

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 – 1200 1.1 Giới thiệu chung PLC PLC viết tắt Programmable Logic Controller thiết bị điều khiển lập trình cho phép thực linh hoạt thực toán điều khiển logic thong qua ngôn ngữ lập trình người sử dụng lập trình để thực môt loạt trình tự kiện Các kiện kích hoạt tác nhân kích thích tác động vào plc qua hoạt động có trễ thời gian định kì hay thời gian đếm Một kiện kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình liên tục lặp chương trình người sử dụng lập chờ tín hiệu ngõ vào xuất tín hiệu ngõ thời điểm lập trình Để khắc phục nhược điểm điều khiển dung dây nối, người ta chế tao điều khiển plc nhẳm thoả mãn yêu cầu sau: • Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học • Gọn nhẹ, dễ bảo quản, sửa chữa • Dung lượng nhớ lớn để chứa chương trình phức tạp • Hoàn toàn tin cậy môi trường công nghiệp • Giao tiếp với thiết bị thông minh khác máy tính, nối mạng, module mở rộng Các thiết kế nhằm thay cho phần cứng Relay dây nối logic thời gian Tuy nhiên bên canh việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ tính dễ dàng cho PLC mà đảm bảo tốc độ xử lí giá cả… Chính điều tạo quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC công nghiệp, tập lệnh nhanh chống từ lệnh logic đơn giản đến lệnh đếm, định thời, ghi dịch…Sự phát triển máy tính dẫn đến PLC có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều Trong PLC phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển sử lí hệ thống, chức mà điều khiển cần thực xác định chương trình Chương trình nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC thực việc điều khiển dựa vào chương trình Như muốn thay đổi hay mở rộng chức cửa quy trình công nghệ Ta cần thay đổi chương trình bên nhớ PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức thực cách dễ dàng mà không cần can thiệp vật lí so với dây nối hay Relay Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo PLC Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 1.2 PLC S7 1200 Năm 2009, Siemens dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay dần cho S7200 So với S7-200 S7-1200 có tính trội Hình 1.2: Các dòng sản phẩm SIEMENS S7-1200 dòng điều khiển logic lập trình (PLC) kiểm soát nhiều ứng dụng tự động hóa Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, tập lệnh mạnh làm cho có giải pháp hoàn hảo cho ứng dụng sử dụng S7-1200 S7-1200 bao gồm microprocessor, nguồn cung cấp tích hợp sẵn, đầu vào/ra (DI/DO) Một số tính bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào CPU chương trình điều khiển: • Tất CPU cung cấp bảo vệ password chống truy cập vào PLC • Tính “know-how protection” để bảo vệ block đặc biệt S7-1200 cung cấp cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet TCP/IP Ngoài bạn dùng module truyền thông mở rộng kết nối RS485 RS232 Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 Step7 Basic Step7 Basic hỗ trợ ba dạng ngôn ngữ lập trình FBD, LAD SCL Phần mềm tích hợp TIA Portal 11 Siemens Vậy để làm dự án với S7-1200 cần cài TIA Portal phần mềm bao gồm môi trường lập trình cho PLC thiết kế giao diện HMI Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Nguồn cấp PS Kết nối với module mở rộng Đèn Led hiển thị I/O board Kết nối Profinet Hình 1.3: Các khối chức PLC S7-1200 1.2.1 Phân loại Việc phân loại S7-1200 dựa vào loại CPU mà trang bị: Các loại PLC thông dụng: CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C Thông thường S7-200 phân làm loại chính: • Loại cấp điện 220VAC:  Ngõ vào: Kích hoạt mức cấp điện áp +24VDC (từ 15VDC – 30VDC)  Ngõ ra: Relay  Ưu điểm loại dùng ngõ Relay Do sử dụng ngõ nhiều cấp điện áp khác (có thể sử dụng ngõ 0V, 24V, 220V…)  Tuy nhiên, nhược điểm ngõ Relay nên thời gian đáp ứng không nhanh cho ứng dụng biến điệu độ rộng xung, Output tốc độ cao… • Loại cấp điện áp 24VDC:  Ngõ vào: Kích hoạt mức cấp điện áp +24VDC (từ 15VDC – 30VDC)  Ngõ ra: transistor  Ưu điểm loại dùng ngõ transistor Do sử dụng ngõ để biến điệu độ rộng xung, Output tốc độ cao…  Tuy nhiên, nhược điểm loại ngõ transistor nên sử dụng cấp điện áp 24VDC, gặp rắc rối ứng dụng có cấp điện áp khác Trong trường hợp này, phải thông qua Relay 24VDC đệm Bảng 1.1: đặc điểm s7-1200 Đặc trưng CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C Kích thước 90x100x75 110x100x75 Bộ nhớ người dùng - Bộ nhớ làm việc - 50 Kbytes - 100 Kbytes - Bộ nhớ tải - Mbytes - Mbytes - Bộ nhớ kiện - 10 Kbtyes - 10 Kbytes Phân Vùng I/O - 14 Inputs/ Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 - Digital I/O - Trạng thái đôi Analog Tốc độ xử lý ảnh Modul mở rộng Mạch tín hiệu Modul giao tiếp Bộ đếm tốc độ cao - Trạng thái đơn Mạch ngõ Thẻ nhớ Thời gian lưu trữ điện PROFINET Tốc độ thực thi phép toán số thực Tốc độ thực thi phép toán Boolean - Inputs/ - Inputs/ 10 Outputs Outputs Outputs - Inputs - Inputs - Inputs 1024 Bytes( Inputs) and 1024 Bytes( Outputs) None left-side expansion – 100 kHz – 100 kHz – 100 kHz – 30 kHz – 30 kHz – 80 kHz – 80 kHz – 80 kHz – 20 kHz – 20 kHz Thẻ nhớ Simatic( Tùy chọn) 240h cổng giao tiếp Ethernet 2.3 µs/lệnh 0.08 µs/lệnh 1.2.2 Các Module PLC S7 – 1200 Để tăng tính mềm dẻo ứng dụng vào thực tế, phần lớn đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu chủng loại tín hiệu vào/ra khác mà điều khiển PLC thiết kế không bị cứng hoá cấu hình Chúng sử dụng theo kiểu module Số lượng module nhiều hay tùy vào yêu cầu thực tế, song tối thiểu có module CPU, module lại nhận truyền tín hiệu với đối tượng điều khiển, module chức chuyên dụng Chúng gọi chung module mở rộng Cấu hình PLC S7 – 1200 sau: Hình 1.4: Cấu hình PLC S7- 1200 • Module CPU: Module CPU chứa vi xử lý, hệ điều hành, nhớ, định thì, đếm, cổng truyền thông (Profinet)… module lưu trữ chương trình người dùng nhớ Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 có vài cổng vào/ra số, analog tùy thuộc vào mã hàng Trong họ PLC S7- 1200 có nhiều loại CPU khác nhau, chúng đặt tên theo vi xử lý có CPU CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C, CPU 1215C CPU S7-1200 hỗ trợ protocol như: TCP/IP, ISO-on-TCP, S7 communication Đồng thời, CPU tích hợp tập lệnh hỗ trợ cho truyền thông USS, Modbus RTU, S7 communication “T-Send/T-Receive” hay Freeport… Cổng profinet tích hợp cho phép CPU kết nối với HMI, máy tính lập trình, hay PLC S7 thông qua profitnet CPU 1211C: DI; DO; AI - 10 V DC, PROGRAM/DATA MEMORY: 30 KB CPU 1212C: DI; DO; AI - 10 V DC, PROGRAM/DATA MEMORY: 50 KB CPU 1214C: 14 DI; 10 DO; AI - 10 V DC, PROGRAM/DATA MEMORY: 75 KB CPU 1215C: 14 DI; 10 DO; AI - 10 V DC, 2AO – 20 MA DC PROGRAM/DATA MEMORY: 100 KB Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Hình 1.5: Một số CPU PLC S7 – 1200 • Các Module mở rộng chia thành loại chính:  SM (Signal Module): Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, bao gồm:  DI (Digital Input): Module mở rộng cổng vào số Số cổng vào số 8, 16 tùy loại module  DO (Digital Output): Module mở rộng cổng số, Số cổng vào số 8, 16 tùy loại module  DI/DO (Digital input/Digital output): Module mở rộng cổng vào/ra số, vừa đọc/xuất tín hiệu digital  AI (Analog input): Module mở rộng cổng vào tương tự Chúng chuyển đổi tương tự số 12 bits (AD) Số cổng vào tương tự 4, tùy loại module  AO (Analog output): Module mở rộng cổng tương tự Chúng chuyển đổi số tương tự (DA) Số cổng tương tự 2, tùy thuộc loại  AI/AO (Analog input/Analog output): Module mở rộng vào/ra tương tự Số cổng vào/ra tương tự vào/2 vào/4 tùy loại module  CP (Communication module): Module phục vụ truyền thông mạng PLC với PLC với máy tính  CM 1214: Module mở rộng cổng vào số Số cổng vào số mở rộng 8, 16  CP 124x: Module mở rộng cổng số Số cổng số mở rộng 8, 16 32 tuỳ thuộc vào loại module  SB (signal board): Module mở rộng thêm DI/DO, AI/AO, Pin backup (Battery board) liệu thời gian thực, mở rộng truyền thông với RS485 (Communications boards) 1.2.3 Kiều liệu PLC S7 – 1200 Bảng 1.2: Kiểu liệu s7-1200 Miêu tả Kiểu liệu Bit chuỗi liệu Interger Số thực – Real • • • • • • • • • • • • • Bool gồm bit đơn Byte gồm bit Word gồm 16 bit Dword gồm 32 bit USInt (số interger không dấu bit) SInt (số interger có dấu bit) UInt (số interger không dấu 16 bit) Int (số interger có dấu 16 bit) UDInt (số interger không dấu 32 bit) DInt (số interger có dấu 32 bit) Real – số thực dấu chấm động 32 bit LReal – số thực dấu chấm động 64 bit Date kiểu liệu 16 bit số ngày có tầm từ D#1990Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 • Date and Time • • • • • • • • • • Char String • • • Array Structure • PLC data types Pointer • • 1-1 đến D#2168-12-31 DTL (date and time long) bao gồm liệu cới 12 Byte lưu giữ thông tin ngày, tháng, năm Year (UInt): 1970 – 2554 Month (USInt): - 12 Day (USInt): – 31 Weekday (USInt): – (1 ngày chủ nhật) Hours (USInt): – 23 Minutes (USInt): – 59 Seconds (USInt): – 59 Nanoseconds (UDInt): – 999999999 Time kiểu liệu 32 bit miêu tả theo chuẩn IEC Time tầm giá trị lên đến T#24D20H31M23S647MS TOD (Time of day) kiểu liệu 32 bit có tầm giá trị từ TOD#0:0:0.0 đến TOD#23:59:59.999 Char kiểu liệu ký tự bit String kiều liệu chuỗi lên tới 254 char Array kiểu liệu mảng bao gồm nhiều thành phần đơn giống kiểu liệu Mảng tạo giao diện interface OB, FB, FC, DB Struct kiểu liệu định dạng theo cấu trúc thành phần bao gồm nhiều kiểu liệu khác PLC Data types hay gọi UDT dạng liệu cấu trúc định nghĩa người dùng Pointer hay trỏ sử dụng để định địa gián tiếp Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 CHƯƠNG II: CÔNG CỤ LẬP TRÌNH PLC SIEMENS TIA PORTAL 2.1 Giới thiệu phần mềm ngôn ngữ lập trình PLC S7-1200 2.1.1 Phần mềm lập trình PLC S7-1200 Năm 2009, Siemens giới thiệu PLC s7-1200 với phần mềm lập trình Tia Portal V10.5 tích hợp sẵn Step Basic, lập trình cho PLC S7-1200 Wincc Basic lập trình cho dòng hình KTP Từ Siemens cho đời phần mềm lập trình Tia Portal V10.5 đến nay, Siemens không ngừng cải thiện nâng cấp phần mềm từ Tia Portal V10.5 lên tới Tia Portal V13 Hiện nay, phần mềm Tia Portal không lập trình cho Controller mà thiết kế giáo diện HMI, SCADA cấu hình cho Driver Siemens 2.1.2 Ngôn ngữ lập trình PLC S7-1200 Sản phẩm PLC S7-1200 ứng dụng cho hệ thống nhỏ vừa, ưu tiên hỗ trợ cho ngôn ngữ lập trình là: LAD, FBD SCL • LAD – LADDER: Đây ngôn ngữ lập trình dựa theo sơ đồ mạch Đơn giản, dễ hiểu, dễ chỉnh sửa tiện lợi • FBD – Function Block Diagram: Đây ngôn ngữ lập trình dựa theo đại số Boolean • SCL – Structure Language Control: Đây ngôn ngữ lập trình theo dạng text ngôn ngữ trình cấp cao sử dụng dựa Pascal phát triển Ngôn ngữ lập trình SCL coi ngôn ngữ hướng đối tượng PLC, gần gũi với tư người dùng Khi viết code cho khối hàm người dùng sử dụng ngôn ngữ để lập trình 2.2 Làm việc với Step Basic Tia Portal 2.2.1 Tạo Project với chế độ cấu hình chuẩn 2.2.1.1 Khái niệm Người dùng phải đọc mã CPU, mudule mở để khai báo cho 2.2.1.2 Các bước thực thiện Có bước thực hiện: • Bước 1: Khởi động chương trình TIA Portal - Start – Create New Project để bắt đầu trình khởi tạo project Sau đó, xuất giao diện với thông tin project như: tên project (project name); đường dẫn để lưu project – Path; tên người khởi tạo project – Author; thông tin project – Comment Sau điền đầy đủ thông tin Project, chọn Create để tiếp tục trình khỏi tạo Project Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 • Bước 2: Lựa chọn cấu hình CPU cho project: Device & Networks – Add new device, điền thông tin cho CPU cần khai báo cửa sổ Add new device: tên thiết bị - Device name; thông số kỹ thuật dòng CPU sử dụng, chọn Add để hoàn thành trình chọn thiết bị cho project • Bước 3: Chọn lựa, bổ sung module cần thiết theo cấu hình phần cứng hệ thống: Device configuration – Device view – Hardware catalog, người dùng lựa chọn module cần thiết kéo/nhả đưa vào Rail PLC Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 • Bước 4: Sau khai báo xong cấu hình phần cứng cho CPU module mở rộng, module chức Chọn biểu tượng lưu trữ thông tin phần cứng khai báo project công cụ để • Bước 5: Mở giao diện lập trình ứng dụng đề viết chương trình điều khiển PLC: Project tree – Devices – PLC – Program blocks – Main (OB1) để bắt đầu lập trình ứng dụng theo yêu cầu Người dùng chọn PLC – Program blocks – Add new block để gọi thêm khối liệu DB, khối tổ chức OB hay khối hàm chức FB/FC, ngôn ngữ lập trình cho khối hàm Trang 10 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Mạch giao tiếp thiết bị lập trình Kiểu mạng Địa IP Màn chắn mạng Network ID CPU mạch giao tiếp thiết bị lập trình phải giống cách xác Màn chắn mạng CPU mạch giao tiếp tích hợp phải giống cách xác Mạch giao tiếp Được kết nối đến Network ID tích hợp mạng LAN phần nhà máy địa IP xác định mạng IP mà ta kết nối Network ID CPU mạch giao tiếp Ethernet – USB thiết bị Mạch giao tiếp Được kết nối đến lập trình lập trình Ethernet - USB mạng bị cô phải giống lập cách xác Màn chắn mạng thường có giá trị 255.255.255.0; nhiên, máy tính ta mạng LAN nhà máy, chắn mạng có giá trị khác nhắm mục dichd thiết lập mạng đồng Màn chắn mạng CPU mạch giao tiếp tích hợp phải giống cách xác Màn chắn mạng thường có giá trị 255.255.255.0 Network ID phần địa IP xác định mạng IP mà ta kết nối Cấu hình giao diện PROFINET Để lựa chọn cổng PROFINET ta người dùng nhấp chuột vào hộp màu xanh CPU, thẻ “Properties” cửa sổ kiểm tra hiển thị cổng PROFINET Trang 45 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Địa IP số gắn cho thiết bị mạng, thiết bị kết nối với phải có địa IP (Internet Protocol) Các thiết bị có tể máy tính, router, card mạng kiểu địa gọi Software Address Địa IP gồm số thập phân có giá trị nằm tầm đến 255 cách dấu chấm (ví dụ: 192.168.0.10) Kiểm tra mạng PROFINET Sau hoàn tất cấu hình, ta tải xuống đề án vào CPU Tất địa IP cấu hình ta tải xuống đề án Hình CPU S7 – 1200 địa IP cấu hình sẵn Ta phải gán địa IP cách thủ công cho CPU Để gán địac hỉ IP đề án, ta phải cấu hình địa IP Device configuration, lựa chọn cấu hình tải xuống vào PLC Giáo tiếp HMI với PLC CPU hỗ trợ kết nối truyền thông PROFINET đến HMI Cài đặt: • Cổng PROFINET CPU phải cấu hình để kết nối với HMI • HMI phải thiết lập cấu hình Các chức hỗ trợ: • HMI đọc/ghi liệu đến CPU • Các thông điệp kích hoạt, dựa thông tin truy tìm từ CPU • Các chẩn đoán hệ thống Các bước cần thiết việc cấu hình truyền thông HMI với CPU: Bước Nhiệm vụ • Thành lập kết nối truyền thông phần cứng Trang 46 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 • Cấu hình thiết bị • Cấu hình kết nối mạng logic HMI với CPU • • • • Cấu hình địa IP đề án Cấu hình địa IP cho HMI CPU Kiểm tra mạng PROFINET Tải xuống cấu hình cho CPU Cấu hình kết nối mạng HMI với CPU Thao tác Kết Lựa chọn “Network view” để hiển thị thiết bị dùng để kết nối Lựa chọn cổng thiết bị kéo kết nối đến cổng thiết bị thứ hai Thả chuột để tạo kết nối Giao tiếp PLC với PLC Một CPU giao tiếp với CPU khác mạng cách sử dụng lệnh TSEND_C TRCV_C Những ý thiết lập truyền thông hai CPU: • Cấu hình: cấu hình phần cứng yêu cầu • Chức hỗ trợ: đọc/ghi liệu đến CPU ngang hàng Trang 47 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Các bước thiết lập truyển thông hai CPU Bước • • • • • • • • • • Nhiệm vụ Thành lập kết nối truyền thông phần cứng Cấu hình thiết bị Ta phải cấu hình hai đề án với CPU đề án Cấu hình kết nối mạng logic hai CPU Cấu hình địa IP đề án Cấu hình địa IP cho hai CPU Cấu hình thông số truyền nhận Sử dụng lệnh TSEND_C TRCV_C hai CPU đề kích hoạt truyền thông chúng Kiểm tra mạng PROFINET Tải xuống cấu hình cho CPU Cấu hình kết nối mạng hai CPU: Thao tác Kết Lựa chọn “Network view” để hiển thị thiết bị dùng để kết nối Lựa chọn cổng thiết bị kéo kết nối đến cổng thiết bị thứ hai Thả chuột để tạo kết nối CHƯƠNG IV THỰC HIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG BIẾN TẦN VÀ PLC S7-1200 Trang 48 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Mặt bên tủ điện Mặt bên tủ điện 4.1 Lắp đặt khí 4.1.1 Khoảng cách lắp đặt Các biến tần lắp kề Trong tủ điều khiển, lắp biến tần thành hàng theo chiều thẳng đứng, phải có khoảng cách thông gió 100mm 4.1.2 Kích thước lắp đặt Kích thước lỗ khoan Cỡ vỏ Mômen xiết H mm W mm Bulông A 160 - 2xM4 B 174 138 4xM4 C 204 174 4xM4 Nm 2,5 Hình 4.1 Các kích thước lắp đặt 4.2 Lắp đặt phần điện 4.2.1 Các thông số kĩ thuật Dải điện áp đầu vào: 1AC 200 V- 240 V Trang 49 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Mã hiệu đặt hàng 6SE6420- 2AB 11 12 13 15 17 21 21 22 23 2UC 2AA1 5AA1 7AA1 5AA1 5AA1 1BA1 5BA1 2BA1 0CA1 Cỡ vỏ A B C Công suất định mức [kW] 0,12 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 Dòng điện vào [A] 1,4 2,7 3,7 5,0 6,6 9,6 13,0 17,6 23,7 Dòng điện [A] 0,9 1,7 2,3 3,0 3,9 5,5 7,4 10,4 13,6 Cầu chì Khuyến cáo loại [A] 10 10 10 10 16 20 20 25 32 3NA 3803 3803 3803 3803 3805 3807 3807 3810 3812 Tiết diện cáp đầu vào [mm ] 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 2,5-6,0 2,5-6,0 4,0-6,0 6,0-10 Tiết diện cáp đầu [mm ] 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-6,0 1,0-6,0 1,0-6,0 1,5-10 Mômen xiết cho đầu mạch lực 1,1 [Nm] Dải điện áp đầu vào Mã hiệu đặt hàng 6SE6420- 2AC 2UC 1,5 3AC 200 V- 240 V 11- 12- 13- 15- 17- 21- 21- 22 23- 24- 25 2AA1 5AA1 7AA1 5AA1 5AA1 1BA1 5BA1 2BA1 0CA1 0CA1 5CA1 Cỡ vỏ A Công suất định mức [kW] 2,25 B C 0,12 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 Dòng điện vào [A] 0,6 1,1 1,6 2,1 2,9 4,1 5,6 7,6 10,5 13,1 17,5 Dòng điện [A] 0,9 1,7 2,3 3,0 3,9 5,5 7,4 10,4 13,6 17,5 22,0 Cầu chì Khuyến cáo loại [A] 10 10 10 10 10 16 16 20 25 32 35 3NA 3803 3803 3803 3803 3803 3805 3805 3807 3810 3812 3814 Tiết diện cáp đầu vào [mm ] 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-6,0 1,0-6,0 1,0-6,0 2,5-10 2,5-10 4,0-10 Tiết diện cáp đầu [mm ] 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-6,0 1,0-6,0 1,0-6,0 1,5-10 2,5-10 4,0-10 Mômen xiết cho [Nm] đầu mạch lực 1,1 Dải điện áp đầu vào Mã hiệu đặt hàng 2AD 1,5 2,25 3AC 380 V- 480 V 13- 15- 17- 21- 21- 22 23- 24 25- 27- 31 Trang 50 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 6SE6420- 2UD 7AA1 5AA1 5AA1 1AA1 5AA1 2BA1 0BA1 0BA1 5CA1 5CA1 1CA1 Cỡ vỏ A B C Công suất định mức [kW] 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 11,0 Dòng điện vào [A] 1,1 1,4 1,9 2,8 3,9 5,0 6,7 8,5 11,6 15,4 22,5 Dòng điện [A] 1,2 1,6 2,1 3,0 4,0 5,9 7,7 10,2 13,2 19,0 26,0 Cầu chì Khuyến cáo loại [A] 10 10 10 10 10 16 16 20 20 25 32 3NA Tiết diện cáp đầu vào 3803 3803 3803 3803 3803 3805 3805 3807 3807 3810 3814 [mm ] 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-6,0 1,0-6,0 1,5-6,0 2,5-10 4,0-10 6,0-10 Tiết diện cáp đầu [mm ] 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-2,5 1,0-6,0 1,0-6,0 1,0-6,0 1,5-10 2,5-10 4,0-10 Mômen xiết cho [Nm] đầu mạch lực 1,1 1,5 2,25 4.2.2 Các đầu nối mạch lực Có thể tiếp cận với đầu nối nguồn điện vào đầu nối động cách tháo phần vỏ máy phía trước Nới tháo SDP (BOP/AOP) Đẩy phần vỏ đầu nối xuống Hình 4.2 Tháo phần mặt trước vỏ máy Hình 4.3 Các đầu mạch lực 4.2.3 Các đầu dây điều khiển Đầu Ký hiệu Chức Đầu nguồn +10V Đầu nguồn 0V Trang 51 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 10 11 12 13 14 15 ADC+ ADCDIN1 DIN2 DIN3 RL1-B RL1-C DAC+ DACP+ N- Đầu vào tương tự (+) Đầu vào tương tự (-) Đầu vào số số Đầu vào số số Đầu vào số số Đầu cách ly +24V/max Đầu cách ly 0V/max 100 Đầu số / tiếp điểm NO Đầu số / chân chung Đầu tương tự (+) Đầu tương tự (-) Cổng RS485 Cổng RS485 4.2.4 Sơ đồ nguyên lý Trang 52 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 4.3 Cài đặt mặc định Bộ biến tần MCROMASTER 420 cài đặt mặc định xuất xưởng cho vận hành mà không cần cài đặt thêm thông số Để đạt điều này, thông số động kết nối với biến tần phải có thông số định mức phù hợp với thông số cài đặt mặc định (P0304, P0305, P0307, P0310) tương ứng với động 1LA7 cực Siemens (hãy xem thông số định mức ghi nhãn) Các thông số mặc định khác: ➢ Các nguồn lệnh P0700 = (Đầu vào số) ➢ Nguồn điểm đặt P1000 = (Đầu vào tương tự) ➢ Chế độ làm mát động Đầu vào số P0335 = ➢ Giới hạn dòng điện P0640 = 150% ➢ Tần số nhỏ P1080 = Hz ➢ Tần số lớn P1082 = 50 Hz ➢ Thời gian tăng tốc P1120=10s ➢ Thời gian giảm tốc Đ ầ u v o tương tự Trang 53 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 P1121 = 10 s ➢ Chế độ điều khiển P1300 = Đầu vào/ Đầu Các đầu nối Thông số Chức Đầu vào số số P0701 = ON/OFF1 Đầu vào số số P0702 = 12 Đảo chiều Đầu vào số số P0703 = Đầu vào số - 3/4 P1000 =2 1/2 - Đầu vào tương tự (I/O) Xóa lỗi Đầu vào số nguồn Tần số đặt Đầu vào tương tự nguồn Rơ le đầu vào 10/11 P0731= 52.3 Nhận dạng mặc định Đầu tương tự 12/13 P0771 = 21 Tần số đầu 4.4 Thực chương trình điều khiển tốc độ động biến tần MM420 4.4.1 Tạo Project với chế độ cấu hình chuẩn Bước thực hiện: • Bước 1: Khởi động chương trình TIA Portal - Start – Create New Project để bắt đầu trình khởi tạo project Sau đó, xuất giao diện với thông tin project như: tên project (project name); đường dẫn để lưu project – Path; tên người khởi tạo project – Author; thông tin project – Comment Sau điền đầy đủ thông tin Project, chọn Create để tiếp tục trình khỏi tạo Project Trang 54 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 • Bước 2: Lựa chọn cấu hình CPU cho project: Device & Networks – Add new device, điền thông tin cho CPU cần khai báo cửa sổ Add new device: tên thiết bị - Device name; thông số kỹ thuật dòng CPU sử dụng, chọn Add để hoàn thành trình chọn thiết bị cho project • Bước 3: Chọn lựa, bổ sung module cần thiết theo cấu hình phần cứng hệ thống: Device configuration – Device view – Hardware catalog, người dùng lựa chọn module cần thiết kéo/nhả đưa vào Rail PLC Trang 55 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 • Bước 4: Sau khai báo xong cấu hình phần cứng cho CPU module mở rộng, module chức Chọn biểu tượng công cụ để lưu trữ thông tin phần cứng khai báo project • Bước 5: Mở giao diện lập trình ứng dụng đề viết chương trình điều khiển PLC: Project tree – Devices – PLC – Program blocks – Main (OB1) để bắt đầu lập trình ứng dụng theo yêu cầu 4.4.2 Tạo PLC Tags Gồm bước: • Bước 1: Tạo bảng Tag table để quản lý Tag: Project tree – Device – CPU – PLC Tags – Add new tag table • Bước 2: Đổi tên Tags table để dễ quản lý Tag khai báo Tag kiểu liệu sử dụng tương ứng Trang 56 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 4.4.3 Chương trình điều khiển tốc độ động biến tần MM420 • Bước 1: Khai báo, kiểm tra cấu hình phần cứng module Analog output để kiểm tra địa cấu hình hoạt động cho kênh Analog output theo yêu cầu toán thực tế: Device – ANALOG – Device configuration – Device View – chọn Signal Board Analog để cấu hình – Properties – Analog Output • Bước 2: Chương trình điều khiển động hoạt động Trang 57 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Trang 58 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 1200 Trang 59 ... ngữ lập trình PLC S7- 1200 2.1.1 Phần mềm lập trình PLC S7- 1200 Năm 2009, Siemens giới thiệu PLC s7- 1200 với phần mềm lập trình Tia Portal V10.5 tích hợp sẵn Step Basic, lập trình cho PLC S7- 1200. .. VỀ PLC S7 - 1200 1.2 PLC S7 1200 Năm 2009, Siemens dòng sản phẩm S7- 1200 dùng để thay dần cho S72 00 So với S7- 200 S7- 1200 có tính trội Hình 1.2: Các dòng sản phẩm SIEMENS S7- 1200 dòng điều khiển. .. III: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN TRÊN PLC S7- 1200 3.1 Biến tần 3.1.1 Khái niệm Biến tần thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên động thông qua điều khiển tốc độ động