Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP PROFIBUS 3 1.1 Giới thiệu chung về mạng Profibus. 4 1.2 Profibus –FMS. 6 1.3 Profibus –DP. 7 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ PLC S7 – 300 11 2.1 Cấu trúc phần cứng PLC S7300. 11 2.2 Các thông báo lỗi bằng đèn LED. 14 2.2.1 Thông báo lỗi của CPU bằng đèn LED hiển thị. 14 2.2.2 Thông báo lỗi của CPU 31x2 khi là DP Master bằng đèn BUSF. 14 2.2.3 Thông báo lỗi của CPU 31x2 khi là DP Slave bằng đèn BUSF. 15 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MẠNG PROFIBUS VÀO MÔ HÌNH 16 ĐIỀU KHIỂN VI TRI 16 3.1 Mô tả hệ thống và yêu cầu công nghệ: 16 3.2 Lựa chọn phương án điều khiển. 19 3.3 Các phần tử trong hệ thống. 21 3.3.1 CPU 313 C2DP. 21 3.3.2Biến tần Micromaster 440(MM440). 23 3.3.3 Động cơ không đồng bộ ba pha. 31 3.3.4 Encoder. 34 3.3.5 Hộp giảm tốc. 35 3.3.6 Vít me bi: 36 3.3.7 Cảm biến từ tiệm cận (Inductive proximity sensor). 37 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG LIÊN KẾT MẠNG VÀ 38 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 38 4.1 Các phần tử liên kết mạng. 38 4.1.1 Bus truyền Profibus. 38 4.1.2 Cáp truyền thông PLC và PC (MPI). 38 4.1.3 Module Profibus. 40 4.2 Cài đặt các thông số phần cứng. 42 4.2.1 Cài đặt phần cứng trong PLC S7300.(CPU 313C2DP). 42 4.2.2 Module Profibus. 45 4.2.3 Cài đặt thông số trên biến tần. 45 4.3 Chương trình điều khiển. 47 4.3.1 Các tín hiệu điều khiển. 47 4.3.2 Cách thức truyền nhận dữ liệu giữa PLC S7300 và biến tần MM440. 47 4.4 Chương trình điều khiển. 53 4.4.1 Lưu đồ thuật toán. 53 4.4.2 Bảng ký hiệu. 54 4.4.3 Khối liên kết truyền thông giữa PLC và biến tần để điều khiển DC 55 4.4.4 Khối giám sát tốc độ của động cơ sử dụng encoder. 62 4.4.5 Khối chương trình chính OB1. 74 4.5 Chương trình giám sát trên Win CC. 79 CÁC KẾT QUẢ ĐO KHẢO SÁT ĐƯỢC 81 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 88 CHƯƠNG 1 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP PROFIBUS Một nhà máy hay một phân xưởng được trang bị rất nhiều những thiết bị tự động hóa chúng thường được liên kết thông qua một mạng truyền thông công nghiệp nào đó. Vậy mạng truyền thông công nghiệp là gì? Và vì sao người ta hay sử dụng mạng Profibus, Ethernet, Asi, MPI,PPI...? Bởi vì chúng: Dễ dàng đồng bộ hóa các hoạt động trong một dây chuyền sản xuất. Điều khiển, giám sát và quản lý một cách dễ dàng. Điều này cũng giống như việc phân cấp quản lý trong các công ty, xí nghiệp. Điều khiển các thiết bị từ khoảng cách rất xa qua các cáp nối kết mạng. Nếu chúng ta chỉ sử dụng PLC đơn thì chúng ta sẽ gặp phải nhiều khó khăn như thiếu các port, đường dây tín hiệu đi ra từ các port không thể đi xa và tín hiệu dễ bị nhiễu (đối với các tín hiệu tương tự) cũng như không kinh tế (đối với các qui trình sản xuất lớn). Ngoài ra, còn có các ưu điểm như : Thích hợp cho mọi ứng dụng. Là một hệ thống mở có thể sử dụng các thiết bị khác nhau. Luôn đổi mới để thích hợp với mọi nhu cầu. Một mạng truyền thông thì bao gồm các thành phần: Các giao thức phục vụ cho việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị. Các phương tiện truyền tải, các thành phần truyền tải và nối kết, cũng như các kỹ thuật truyền tải thích hợp. Để thực hiện các chức năng trong các dây chuyền sản xuất tự động, mạng có các dạng truyền thông cũng như các thành phần mạng khác nhau thích hợp với từng trường hợp cụ thể. 1.1 Giới thiệu chung về mạng Profibus. Là hệ thống bus trường được phát triển tại Đức năm 1987. Hệ thống bus này được ứng dụng để kết nối các thiết bị trường với các thiết bị điều khiển giám sát. Đây là hệ thống bus nhiều chủ cho các thiết bị vàora phân tán, các thiết bị đo thông minh, thiết bị điều khiển… nối vào cùng một đường bus. Các trạm chủ thường là các PC, PLC được quyền kiểm soát truyền thông trên bus. Các trạm tớ thường là các module vàora phân tán, các thiết bị đo thông minh…không được phép truy nhập bus, mà chỉ xác nhận hoặc trả lời các yêu cầu từ trạm chủ. Profibus gồm 3 loại tương thích với nhau: Profibus – FMS, Profibus – DP, Profibus – PA. Profibus – FMS được dùng chủ yếu trong việc nối mạng các máy tính điều khiển và điều khiển cấp giám sát. Profibus – DP được dùng để kết nối các thiết bị trường với các máy tính điều khiển còn Profibus – PA được sử dụng trong các lĩnh vực tự động hoá các quá trình có môi trường dễ cháy nổ.
Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP PROFIBUS - 1.1 Giới thiệu chung mạng Profibus - 1.2 Profibus –FMS - 1.3 Profibus –DP - CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ PLC S7 – 300 - 11 2.1 Cấu trúc phần cứng PLC S7-300 - 11 2.2 Các thông báo lỗi đèn LED - 14 2.2.1 Thông báo lỗi CPU đèn LED hiển thị - 14 2.2.2 Thông báo lỗi CPU 31x-2 DP Master đèn BUSF - 14 2.2.3 Thông báo lỗi CPU 31x-2 DP Slave đèn BUSF - 15 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MẠNG PROFIBUS VÀO MƠ HÌNH - 16 ĐIỀU KHIỂN VI TRI - 16 3.1 Mô tả hệ thống yêu cầu công nghệ: - 16 3.2 Lựa chọn phương án điều khiển - 19 3.3 Các phần tử hệ thống - 21 3.3.1 CPU 313 C2-DP - 21 3.3.2Biến tần Micromaster 440(MM440) - 23 3.3.3 Động không đồng ba pha - 31 3.3.4 Encoder - 34 3.3.5 Hộp giảm tốc - 35 3.3.6 Vít me bi: - 36 3.3.7 Cảm biến từ tiệm cận (Inductive proximity sensor) - 37 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG LIÊN KẾT MẠNG VÀ - 38 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN - 38 4.1 Các phần tử liên kết mạng - 38 4.1.1 Bus truyền Profibus - 38 4.1.2 Cáp truyền thông PLC PC (MPI) - 38 4.1.3 Module Profibus - 40 4.2 Cài đặt thông số phần cứng - 42 4.2.1 Cài đặt phần cứng PLC S7-300.(CPU 313C-2DP) - 42 -1- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS 4.2.2 Module Profibus - 45 4.2.3 Cài đặt thông số biến tần - 45 4.3 Chương trình điều khiển - 47 4.3.1 Các tín hiệu điều khiển - 47 4.3.2 Cách thức truyền nhận liệu PLC S7-300 biến tần MM440 - 47 4.4 Chương trình điều khiển - 53 4.4.1 Lưu đồ thuật toán - 53 4.4.2 Bảng ký hiệu - 54 4.4.3 Khối liên kết truyền thông PLC biến tần để điều khiển DC - 55 4.4.4 Khối giám sát tốc độ động sử dụng encoder - 62 4.4.5 Khối chương trình OB1 - 74 4.5 Chương trình giám sát Win CC - 79 CÁC KẾT QUẢ ĐO KHẢO SÁT ĐƯỢC - 81 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ - 88 - -2- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS CHƯƠNG MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP PROFIBUS Một nhà máy hay phân xưởng trang bị nhiều thiết bị tự động hóa chúng thường liên kết thông qua mạng truyền thông công nghiệp Vậy mạng truyền thơng cơng nghiệp gì? Và người ta hay sử dụng mạng Profibus, Ethernet, Asi, MPI,PPI ? Bởi chúng: Dễ dàng đồng hóa hoạt động dây chuyền sản xuất Điều khiển, giám sát quản lý cách dễ dàng Điều giống việc phân cấp quản lý cơng ty, xí nghiệp Điều khiển thiết bị từ khoảng cách xa qua cáp nối kết mạng Nếu sử dụng PLC đơn gặp phải nhiều khó khăn thiếu port, đường dây tín hiệu từ port khơng thể xa tín hiệu dễ bị nhiễu (đối với tín hiệu tương tự) khơng kinh tế (đối với qui trình sản xuất lớn) Ngồi ra, cịn có ưu điểm : Thích hợp cho ứng dụng Là hệ thống mở sử dụng thiết bị khác Luôn đổi để thích hợp với nhu cầu Một mạng truyền thơng bao gồm thành phần: Các giao thức phục vụ cho việc truyền liệu thiết bị Các phương tiện truyền tải, thành phần truyền tải nối kết, kỹ thuật truyền tải thích hợp Để thực chức dây chuyền sản xuất tự động, mạng có dạng truyền thơng thành phần mạng khác thích hợp với trường hợp cụ thể -3- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS 1.1 Giới thiệu chung mạng Profibus Là hệ thống bus trường phát triển Đức năm 1987 Hệ thống bus ứng dụng để kết nối thiết bị trường với thiết bị điều khiển giám sát Đây hệ thống bus nhiều chủ cho thiết bị vào/ra phân tán, thiết bị đo thông minh, thiết bị điều khiển… nối vào đường bus Các trạm chủ thường PC, PLC quyền kiểm sốt truyền thơng bus Các trạm tớ thường module vào/ra phân tán, thiết bị đo thông minh…không phép truy nhập bus, mà xác nhận trả lời yêu cầu từ trạm chủ Profibus gồm loại tương thích với nhau: Profibus – FMS, Profibus – DP, Profibus – PA Profibus – FMS dùng chủ yếu việc nối mạng máy tính điều khiển điều khiển cấp giám sát Profibus – DP dùng để kết nối thiết bị trường với máy tính điều khiển Profibus – PA sử dụng lĩnh vực tự động hố q trình có mơi trường dễ cháy nổ Hình 1.1: Cấu trúc điển hình hệ thống mạng Profibus.[1] Cấu trúc điện Có loại khung có khoảng cách Hamminh loại khung đặc biệt đánh dấu Token quy định sau: -4- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Khung có chiều dài thơng tin cố định, không mang liệu SD1 DA SA FC FSC ED Khung có chiều dài thơng tin cố định, mang 8byte liệu SD3 DA SA FC DU FSC ED Khung có chiều dài thơng tin khác nhau, mang – 246 byte liệu SD2 LE LEr SD2 DA SA FC DU FCS ED Token SD4 DA SA DA, SA, FC DU coi phần mang thơng tin, có chiều dài 8bit (trừ DU) Ý nghĩa trường khung: SD1 SD4 (Start Delimiter): Byte khởi đầu để phân biệt loại khung:SD1=10H, SD2=68H, SD3=A2H; SD4=DCH LE( Length): Chiều dμi liệu (4- 249 byte) LER( Length Repeated): Chiều dμi truyền lại DA (Destination Address): Địa trạm nhận, từ – 127 SA (Source Address): Địa trạm gửi, từ – 127 DU (Data Unit): Đơn vị liệu FC (Frame Control): Kiểm tra khung FCS (Frame Check Sequence): Kiểm soát lỗi ED (End Delimiter Byte): Kết thúc, ED=16H -5- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS 1.2 Profibus –FMS Đây Bus hệ thống dùng để kết nối thiết bị cấp điều khiển giám sát với với thiết bị cấp điều khiển, đặc điểm giao tiếp cấp mà liệu trao đổi chủ yếu với tính chất khơng định kỳ Hình 1.2: Cấu hình FMS tiêu biểu[1] Các lớp mạng Bao gồm lớp FMS LLI Lớp LLI (Lower Layer Interface) có vai trị thích ứng, chuyển dịch vụ lớp FMS lớp FDL Giao diện lớp FMS với trình ứng dụng thực lớp ALI (Application Layer Interface) Lớp FMS (Fieldbus Message Specification) thực chất tập MMS (Munufacturing Message Specification), chuẩn giao thức dịch vụ thuộc lớp mơ hình OSI có giao tiếp hướng thông báo (Message-oriented communication) áp dụng rộng rãi công nghiệp Phương pháp truy nhập đường truyền Ngồi hình thức gửi đồng loạt gửi tới nhiều đích, việc trao đổi thơng tin Profibus-FMS ln thực hai đối tác truyền thơng hình thức có nối theo chế Client/Server Một Client hiểu chương trình ứng dụng gửi yêu cầu để truy nhập đối tượng Cịn Server chương trình cung cấp dịch vụ truyền thơng thơng qua đối tượng Về nguyên tắc chương trình ứng dụng đóng vai trị Client vàServer[1] -6- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Giao tiếp hướng đối tượng Profibus - FMS cho phép thực giao tiếp hớng đối tượng theo chế Client/Server Ý nghĩa giao tiếp hướng đối tượng quan điểm thống giao tiếp liệu, không phụ thuộc vào đặc điểm nhà sản xuất thiết bị hay lĩnh vực ứng dụng cụ thể Các phần tử truy cập từ trạm mạng, đai diện cho đối tượng thực hay biến trình đợc gọi đối tượng Việc truy nhập vào đối tượng thực theo nhiều cách khác nhau, phương pháp hiệu truy cập đối tượng thông qua tên hình thức (nhãn) hay cịn gọi Tag Mỗi đối tượng có tên hình thức phân biệt thống Phương pháp thể tính trực quan, dễ theo dõi trình thực dự án 1.3 Profibus –DP Được phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu trao đổi liệu thiết bị cấp trường với thiết bị cấp điều khiển Việc trao đổi liệu chủ yếu thực theo chế Master/ Slave, ngồi Profibus – DP cịn hỗ trợ dịch vụ truyền thơng khơng tuần hồn, phục vụ tham số hoá, vận hành chuẩn đoán thiết bị trường thông minh Các hàm DP sở (trong User Interface Layer) chủ yếu phục vụ trao đổi liệu tuần hồn, thời gian thực hàm DP mở rộng lại cung cấp dịch vụ truyền số liệu khơng tuần hồn tham số thiết bị, thơng tin chuẩn đốn Hình 1.3: Cấu hình DP tiêu biểu[1] -7- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Các lớp mạng Lớp DP Master 1: Lớp mạng bao gồm ccs phần tử điều khiển trung tâm trao đổi thông tin với trạm phân tán theo phương pháp hỏi vòng Các phần tử Master lớp mạng có chức sau: Thu thập thông tin từ trạm DP Slave Tạo chu trình trao đổi thơng tin với DP Slave Đặt thông số thiết lập cấu hình cho DP Slave Điều khiển DP Slave với câu lệnh điều khiển Các chức đặt độc lập dựa giao diện người sử dụng dịch vụ giao diện Các thiết bị điển hình cho lớp mạng PLC, CNC, Robot Controler Lớp DP Master 2: Đây lớp thiết bị lập trình, thiết lập cấu hình chuẩn đoán Lớp thiết lập cài đặt mạng DP Lớp mạng giao tiếp với DP Master lớp DP Slave Với DP Master lớp có chức sau: Nhập thơng tin chuẩn đốn DP Slave với DP Master lớp Upload download mảng thơng tin Đặt kích hoạt thơng số hệ thống bus Kích hoạt nhiều DP Slave Hiệu chỉnh hoạt động DP Master lớp Với DP Slave, DP Master lớp có chức sau: Đọc thơng tin cấu hình DP Slave Đọc thông tin vào Đặt địa DP Slave Lớp DP Slave: Các trạm DP Slave điều khiển, phần tử đọc mã, cấu chấp hành cảm biến gọi trạm ngoại vi Các trạm trao đổi liệu với trạm chủ với độ dài liệu lớn 246 bytes, điển hình thường sử dụng thiết bị có độ dài liệu sử dụng max 32 bytes -8- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Phương pháp truy nhập Là hệ thống mạng Master/Slave Tuy nhiên ta xây dựng mạng Profibus có nhiều trạm chủ phương thức truy nhập thẻ bài(Token - passing), thẻ đưa lên mạng phần tử mạng có thẻ phép điều khiển mạng, trạm giữ thẻ khoảng thời gian định, hết khoảng thời gian thẻ chuyển qua trạm khác trình chuyển thực theo vòng tròn[1] Đặc điểm: trạm chủ có quyền nhận thẻ điều khiển mạng Khi có thẻ trạm chủ thực việc truyền liệu với trạm chủ khác trạm tớ Thiết lập mạng Có thể thiết lập số trạm tối đa mạng 126, DP cho phép sử dụng cấu hình trạm chủ (Mono Master) nhiều chủ (Multi Master) Trong cấu hình nhiều chủ, trạm chủ liệu từ trạm tớ, có trạm chủ đưa yêu cầu tới trạm tớ Chuẩn DP quy định quy tắc hoạt động nhằm đảm bảo tính tương thích khả thay lẫn thiết bị Chúng xác định thông qua trạng thái hoạt động thiết bị chủ CLEAR: Trạm chủ lấy thông tin từ trạm tớ giữ đầu vị trí an tồn OPERATE: Trạm chủ chế độ trao đổi liệu đầu vào đầu tuần hoàn với trạm tớ Đồng thời trạm chủ thường xuyên gửi thông tin trạng thái tới trạm tớ sử dụng lệnh gửi đồng loạt với khoảng thời gian đặt trước STOP: Không truyền số liệu sử dụng trạm chủ trạm tớ, để chuẩn đoán Sử dụng chuẩn truyền RS – 485 Có thể truyền tín hiệu sử dụng cable quang cable xoắn dây(0.22mm2) có vỏ bọc chống nhiễu Sử dụng trở kết thúc hai đầu cable Có thể thiết lập mở rộng mạng với phần tử ngoại vi mạng hoạt động -9- Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS 1.4 Profibus – DP Đây loại Bus trường thích hợp cho hệ thống điều khiển dùng ngành công nghiệp dễ cháy nổ Thực chất hệ thống Bus mở rộng ProfibusDP với kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu nguồn nuôi (IEC 1158-2) đồng thời đưa thêm số quy định đặc biệt thông số đặc tính cho thiết bị trường Hình 1.4: Cấu trúc PA tiêu biểu[1] Các yêu cầu cho mơt Profibus – PA an tồn: Một đoạn mạng phép có nguồn ni tích cực Mỗi trạm tiêu thụ dòng sở cố định (≥10mA) trạng thái xác lập Mỗi trạm coi tải tiêu thụ dòng thụ động Mỗi trạm phát tín hiệu khơng nạp thêm nguồn vào đường Bus Kết luận: Để phù hợp với thực tế yêu cầu đề tài qua phân tích đặc điểm tính chất mạng đề cập chúng em chọn mạng Profibus DP cho hệ truyền động - 10 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Điều khiển động chạy thuận Động dừng chạy thuận có lệnh chạy ngược, đủ số xung encoder, có tín hiệu dừng gặp tín hiệu cảm biến Các tín hiệu cảm biến tác động sườn dương, động quay trễ 1s sau đảm bảo cổng phần mềm Set đếm trạng thái ban đầu - 75 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Điều khiển động chạy ngược Động dừng chạy ngược có lệnh chạy thuận, đủ số xung encoder, có tín hiệu dừng gặp tín hiệu cảm biến Các tín hiệu cảm biến tác động sườn dương, động quay trễ 1s sau đảm bảo cổng phần mềm Set đếm trạng thái ban đầu - 76 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Gọi khối truyền thông FC14 chương trình gán tín hiệu cần điều khiển Gọi khối chương trình điều khiển đếm xung tốc độ cao FB1 đồng thời gán vùng nhớ cần dùng - 77 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Cổng phần mềm đếm xung cao tần thiết lập có tín hiệu điều khiển động chạy thuận chạy ngược Nó reset động dừng Khoảng cách nhập vào vùng nhớ MD20 sau qua tính tốn cho ta số xung cần để đạt khoảng cách mong muốn Số xung tính tốn so sánh với số xung mà encoder tính được, hai giá trị động dừng để đảm bảo độ xác khoảng cách dịch chuyển - 78 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS 4.5 Chương trình giám sát WCC Các tab sử dụng chương trình Giao diện giải thích chương trình Chương trình WCC sử dụng để giám sát thông số cần thiết số xung đếm từ Encoder, tần số thực mà động chạy, số xung mong muốn đạt được, trạng thái làm việc động Từ thông số người vận hành biết trạng thái làm việc hệ thống - 79 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS - 80 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS CÁC KẾT QUẢ ĐO KHẢO SÁT ĐƯỢC Bảng số liệu kết đo: Quãng đường cần dịch chuyển: S = (mm) Với 10 lần đo Stt S(mm) Pluse 45000 5.012556 45113 5.014 45126 5.006111 45055 5.022233 45201 5.013 45117 5.028333 45255 5.012667 45114 5.013222 45199 10 5.023444 45211 Đồ thị kết đo Số lần đo mm - 81 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Bảng số liệu kết đo: Quãng đường cần dịch chuyển: S = (mm) Với 11 lần đo Stt S(mm) Pluse 1 6000 1.013667 6082 1.010667 6064 1.010667 6064 1.021 6126 1.020833 6125 1.0105 6063 1.011833 6071 1.010333 6062 10 1.010667 6064 11 1.012 6072 Đồ thị kết đo mm Số lần đo - 82 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Bảng số liệu kết đo: Quãng đường cần dịch chuyển: S = 11 (mm) Với 11 lần đo Stt S(mm) Pluse 11 110109 11.001 110119 11.00819 110191 10.9988 110097 11.00539 110163 11.00599 110169 10.99994 110103 11.0035 110144 11.001 110119 10 10.99996 110105 11 11.001 110110 Đồ thị kết đo mm Số lần đo - 83 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Bảng số liệu kết đo: Quãng đường cần dịch chuyển: S = 50 (mm) Với 11 lần đo Stt S(mm) Pluse 50 520000 50.0179 520187 50.0178 520186 50.019 520198 50.02048 520231 50.01394 520145 50.02355 520245 50.0298 520310 50.01067 520111 10 50.02077 520216 11 50.03087 520321 mm Số lần đo - 84 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Nhận xét kết đo được: Phương pháp xác định giá trị nhập xung: Với số liệu: Encoder đếm được: 2000 xung/vịng Hộp giảm tốc có tỉ số truyền 1:27 Bước vít: 6(mm) Vậy muốn vít me di chuyển quãng đường S = 5mm ta tính sau: Với bước vít 6mm trục vít me quay vịng làm cho bàn gá di chuyển quãng đường 6mm động phải quay 54 vịng số xung Encoder đếm 54000 xung (do động quay vịng Encoder đếm 2000 xung) Vậy ta có cơng thức tính xung cần Encoder đếm là: Trong đó: X: Số xung mà Encoder cần đếm để vít me di chuyển quãng đường S V: Số xung vítme đếm vítme quay vịng S: Qng đường cần vít me di chuyển B: Bước vít vít me Ví dụ: Cần Vít me di chuyển quãng đường S=5mm số xung cần nhập là: Trên thực tế để vít me di chuyển bàn gá quãng đường 5mm khảo sát giá trị sau: - 85 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Stt S(mm) Pluse 45000 5.012556 45113 5.014 45126 5.006111 45055 5.022233 45201 5.013 45117 5.028333 45255 5.012667 45114 5.013222 45199 10 5.023444 45211 mm Số lần đo Qua khảo sát thực tế mơ hình hệ thống tính tốn lý thuyết ta nhận thấy: Ở quãng đường khác độ xác cơng thức tính khác nhau, cụ thể quãng đường lớn có sai số lớn Ví dụ bảng số liệu ta nhận thấy sai số cỏc ln o trung bỡnh vo khong: ữ 23(àm) Nguyên nhân dẫn đến sai số: - 86 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS - Khi hệ thống hoạt động việc chống rung chưa khắc phục triệt để dẫn đến sai số từ xung đếm encoder - Việc kết nối đồng trục cho thiết bị cần đồng trục với như: Encoder động cơ, động hộp giảm tốc, hộp giảm tốc trục vitme - Việc sử dụng encoder để giám sát số vòng quay động - Nguyên nhân chọn hệ truyền động động hộp giảm tốc tách dời - Bản thân bên hộp giảm tốc có dơ lắc bánh làm ảnh hưởng tới tỷ số truyền - Việc sử dụng động không đồng ba pha để truyền động Do đặc tính động phi tuyến(hệ số trượt s…) nên khó điều chỉnh - Do quán tính hệ truyền động - Sai số thiết bị đo, tính chủ quan người đo Biện pháp khắc phục sai số: - Để khắc phục độ rung hệ thống hoạt động cần thiết kế bệ có độ cân, vững Có thể bắt vit cố định bệ hệ thống sử dụng thiết bị chống rung - Cần phải có thiết bị đồng trục việc tính tốn đo đạc cho thiết bị kết nối - Ta kết nối 2encoder giám sát trục động cơ, encoder lại giám sát trục vitme Thơng qua việc tính tốn, so sánh số xung nhận từ encoder mà ta đưa biện pháp hiệu chỉnh - Chọn loại động có hộp giảm tốc gắn liền Như yếu tố không đồng trục sai lệch tỷ số truyền giảm tối đa - Ta thay việc sử dụng động không đồng ba pha việc sử dụng loại động khác như: Secvo, Step… - Sử dụng thiết bị đo có độ xác cao - 87 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Những kết đạt - Về mặt xây dựng mơ hình hệ thống: Hệ thống thực nhiệm vụ đề tài, tận dụng tối đa thiết bị sẵn có - Việc tách riêng động với hộp giảm tốc gây sai số cho hệ thống đảm bảo yếu tố kinh tế - Hệ thống vit me bi chế tạo đồng bao gồm trục vit bàn gá, gối đỡ chắn đảm bảo tính mỹ thuật, kỹ thuật đáp ứng yêu cầu độ xác hệ thống - Về mặt truyền thông: đáp ứng yêu cầu đề tài truyền thông qua mạng Profibus – DP thiết bị PLC S7 – 300 biến tần để điều khiển động không đồng ba pha - Xử lý tín hiệu xung từ encoder phản hồi PLC để giám sát tốc độ điều khiển động từ điều khiển vitme đưa bàn gá đến vị trí mong muốn - Đồ án tốt nghiệp sử dụng thiết bị công nghiệp đại PLC, Biến tần ngồi cịn có cảm biến từ tiệm cận, Encoder… - Hình thành kỹ xây dựng hệ thống - Nâng cao kỹ truyền thơng mạng đặc biệt lập trình truyền thơng Profibus PLC biến tần Hướng phát triển đề tài Chúng em nhận thấy đề tài có tính ứng dụng cao kiến thức cần tìm hiểu mẻ với đối tượng sinh viên chúng em Do nhiều nguyên nhân mặt khách quan chủ quan mà phần lớn giới mặt thời gian góc độ nghiên cứu sinh viên mà hệ thống chưa đạt hết mục tiêu đặt ban đầu Chúng em xin đưa hướng phát triển cho đề tài sau: - Để khảo sát kết đo cần sử dụng thiết bị đo lường có độ xác cao - 88 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS - Thiết kế hệ thống ổn định tốc độ cho động để thích hợp với nhiều tải khác làm hệ thống truyền động ổn định - Nên gắn thêm Encoder trục vít me ngồi Encoder gắn trục động từ ta so sánh số xung trả từ hai Encoder đưa sai số hệ - Xây dựng hệ thống giám sát hệ thống phần mềm giám sát Win CC có thêm thơng số như: Dịng điện, điện áp pha, tốc độ đặc biệt mômen trục động phần làm cho hệ thống hoàn thiện Khuyến nghị: Sau thời gian thực đồ án tốt nghiệp chúng em xin đưa khuyến nghị sau: - Với đề tài có tính ứng dụng cơng nghiệp liên quan đến thiết bị đại đòi hỏi cần phải có thời gian làm quen sử dụng nhiều - Những thiết bị cần thiết gắn liền với đồ án phòng thực hành nên tạo điều kiện để sinh viên đăng ký sử dụng chịu trách nhiệm thiết bị để thuận tiện trình thực - 89 - ... tần kết nối qua cáp Profibus - 17 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Hình 3.1: Mơ hình hệ thống điều khiển vị trí - 18 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Các yêu... độ định - 20 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS Giải pháp lựa chọn mạng truyền thông để thực yêu cầu hệ thống: Với đề tài “ ĐIỀU KHIỂN VI TRI SỬ DỤNG MẠNG PROFIBUS? ?? Mạng truyền thông... Không sử dụng Điều chỉnh điện áp motor tăng 14 Điều chỉnh điện áp - 50 - Đề tài: Điều khiển vị trí sử dụng mạng PROFIBUS motor giảm 15 Điều khiển Điều khiển chỗ kích hoạt chỗ(từ hình BOP/AOP) - Điều