Nếu chất lỏng chứa trrong bể là chất dẽ cháy thì thiết bị sử dụng phải là loại đóng cắt không tiếp điểm để phòng ngừa cháy nổ, với môi trường này thường sử dụng cảm biến mức[r]
(1)BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2015
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM TRONG CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM LUÂN PHIÊN ĐIỀU KHIỂN BẰNG
PLC VÀ BIẾN TẦN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP
HẢI PHÒNG - 2019
(2)BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2015
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM TRONG CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ
THỐNG BƠM LUÂN PHIÊN ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC VÀ BIẾN TẦN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên:Vũ Quốc Tưởng
Người hướng dẫn: Th.S Đinh Thế Nam
(3)Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
-o0o - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên : Vũ Quốc Tưởng – MSV : 1412101058
Lớp : ĐC1802- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp
(4)NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1 Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ)
Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn
(5)CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất:
Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn :
Đinh Thế Nam Thạc Sĩ
Trường Đại học dân lập Hải Phịng Tồn đề tài
Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn :
Đề tài tốt nghiệp giao ngày tháng năm 2018
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm 2019 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N
Sinh viên
Vũ Quốc Tưởng
Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Cán hướng dẫn Đ.T.T.N
Th.S Đinh Thế Nam
Hải Phòng, ngày tháng năm 2019 HIỆU TRƯỞNG
(6)CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP
Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Nội dung hướng dẫn: 1 Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp
2 Đánh giá chất lượng đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề
trong nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…) Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp
Được bảo vệ
Không bảo vệ Điểm hướng dẫn
Hải Phòng, ngày … tháng … năm Giảng viên hướng dẫn
(7)CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Đề tài tốt nghiệp:
1 Phần nhận xét giáo viên chấm phản biện
2 Những mặt hạn chế
3 Ý kiến giảng viên chấm phản biện
Được bảo vệ
Không bảo vệ Điểm hướng dẫn
Hải Phòng, ngày … tháng … năm
Giảng viên chấm phản biện
(8)MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM
1.1.TỔNG QUAN VỀ BƠM
1.1.1 Khái niệm bơm
1.1.2 Phân loại bơm
1.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦABƠM
1.2.1 Cấu tạo bơm
1.2.2 Nguyên lý hoạt động bơm
1.3 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CÁC PHẦN TỬ QUAN TRỌNG CỦA BƠM
1.3.1 sơ đồ phần tử quan trọng hệ thống bơm
1.3.2 Phương pháp tăng lưu lượng cột áp hệ thống bơm 10
CHƯƠNG 13
TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ BIẾN TẦN 13
2.1 GIỚ THIỆU VỀ BIẾN TẦN LS(IG5A) 13
2.1.1 Loại 230V (0.5-5.4) 14
2.1.2 Loại 460V (0.5-5.4HP) 14
2.1.3 Các đặc tính ưu việt biếntần 14
2.1.4 Các ký hiệu mặt điềukhiển 16
2.1.5 Cài đặt thay đổi thôngsố 17
2.1.6 Lắp đặt 19
2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC PLC S7 –200 24
2.2.1 Cấu trúc chung plc s7 –200 24
2.2.2 Thực chươngtrình 30
2.2.3 Phương pháp lập trình vớiplc 31
2.2.4 Các lệnh plc simatic s7-200 32
CHƯƠNG 3: 49
THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG 49
3.1 YÊU CẦU CÔNGNGHỆ 49
3.2 SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC 50
3.3 SƠ ĐỒ KẾT NỐI PLC 51
3.3.CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀUKHIỂN 53
(9)1
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày trước phát triển khoa học kỹ thuật việc áp dụng khoa học công nghệ vào thực tế sản xuất phát triển rộng rãi quy mô lẫn chất lượng Trong ngành tự động hóa chiếm vai trị quan trọng khơng làm giảm nhẹ sức lao động cho người mà cịn góp phần lớn việc nâng cao xuất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm, tự động hóa ngày khẳng định vị trí vai trị ngành cơng nghiệp phổ biến rộng rãi hệ thống cơng nghiệp giới nói chung Việt Nam nói riêng
Chiếm vị trí quan trọng ngành tự động hóa kỹ thuật điều khiển logic PLC Nó phát triển mạnh mẽ ngày chiếm vị trí quan trọng ngành kinh tế quốc dân Không thay cho kỹ thuật điều khiển cấu cam kỹ thuật rơle trước mà chiếm lĩnh nhiều chức phụ khác Bên cạnh việc sử dụng biến tần đem lại cho nhiều lợi ích, đặc biệt hệ truyền động biến tần – động điều chỉnh vô cấp tốc độ động thay đổi theo ý muốn dải rộng
Xuất phát từ thực tế đó, q trình học tập trường đại học
Dân Lập Hải Phòng, em nhận đồ án với đề tài là: “Nghiên cứu
tổng quan hệ thống bơm công nghiệp Thiết kế hệ thống bơm
luân phiên điều khiển PLC biến tần”
Đồ án bao gồm nội dung sau:
(10)2
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM
1.1.TỔNG QUAN VỀ BƠM
1.1.1 Khái niệm bơm
Bơm loại máy thủy lực sử dụng để vận chuyển chất lỏng (nước, dầu, hóa chất…) từ nơi thấp lên nơi cao từ nơi đến nơi khác
Chất lỏng dịch chuyển đường ống nên đầu đường ống phải gia tăng áp lực để thắng trở lực hiệu áp suất hai đầu đường ống
Năng lượng cấp cho chất lỏng thường lấy từ nhiều nguồn khác như: Máy nổ, máy nước… Tuy nhhiên trạm nhiều bơm động cấp cho bơm lấy từ động điện, việc cho phép bơm làm việc nhiều chế độ khác đơn giản cho người công nhân vậnhành
Điều kiện làm việc bơm khác nhau: Trong nhà, trời, độ ẩm cao, nhiệt độ cao… Do vậy, tùy theo yêu cầu mà vật liệu chế tạo bơm cấu truyền động phải chống chịu với môitrường làm việc
Ngày bơm sử dụng rộng rãi sinh hoạt ngành cơng nghiệp nhiệm vụ quan trọng Hiện nhiều nhà máy xí nghiệp coi bơm phụ tải số 1, hệ thống ngừng hoạt động gây thiệt hại lớn kinh tế, gián đoạn ngừng sản xuất, ảnh hưởng đến suất giá thành sản phẩm
1.1.2 Phân loại bơm
(11)3 Nếu phân loại theo nguyên lý làm việc hay cách cấp lượng thì phân chia thành loại:
Bơm thể tích: Đặc điểm bơm làm việc thể tích khơng gian làm việc thay đổi nhờ chuyển động tịnh tiến pittông (bơm pittông) hay nhờ chuyển động quay rotor (bơm rotor) Do chuyển động pittông rotor làm cho áp suất chất lỏng tăng lên nghĩa bơm cung cấp áp cho chấtlỏng
Bơm động học: Trong loại bơm chất lỏng cấp động từ bơm áp suất tăng lên Chất lỏng qua bơm, thu động nhờ va đập cách quạt (bơm ly tâm, bơm hướng trục) hay cánh bơm nhờ ma sát tác nhân làm việc (ở bơm xoáy lốc, bơm tia, bơm chấn động, bơm vít xoắn, bơm sục khí) nhờ tác dụng trường điện từ (bơm điện từ) hay trường lựckhác
Nếu phân loại theo cấu tạo ta chia thành loại bơm sau:
Bơm cánh quạt: Trong bơm ta thường gặp bơm ly tâm ứng dụng nhiều bơm nước Bơm ly tâm sử dụng rộng rãi công nghiệp đời sống chúng mang ưu điểm: Kết cấu nhỏ gọn, làm việc tin cậy, bền, cột áp bơm cao đạt tới hàng trăm mét, hiệu suất bơm tương đối cao
Bơm pittông: Thường gặp hệ thống bơm dầu, bơm nước… Bơm rotor: Ứng dụng bơm dầu, hóa chất chất bơm dạng bùn…
1.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦABƠM 1.2.1 Cấu tạo bơm
(12)4 Bơm ly tâm: Cấu tạo bơm ly tâm thể hình vẽ 3.1
Bộ phận cánh dẫn bơm phận quan trọng bơm, phận có ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc bơm
3
Hình 1.1: Cấu tạo bơm ly tâm
1: Bánh công tác, 2: Trục bơm, 3: Bộ phận dẫn hướng vào, 4: Bộ phận dẫn hướng ra, 5: Ống hút
Bơm pittơng: Sơ đồ bơm pittơng có chuyển động tịnh tiến mô tả nhưsau:
a
Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo bơm pittơng
1: Pittông, 2: Xilanh, 3: Ống hút, 4: Van chiều, 5: Ống đẩy
1
4
6
5
P P
4
(13)5
1.2.2 Nguyên lý hoạt động bơm
a Nguyên lý hoạt động bơm lytâm
Với loại bơm khác có nguyên lý hoạt động khác nhau, nguyên lý hoạt động bơm lytâm:
Trước cho bơm hoạt động ta phải mồi nước vào buồng bơm ống hút, nước giữ ống hút nhờ vangiữ nước
Sau mồi nước ta tiến hành cho động kéo bơm hoạt động, lúc thông qua cấu truyền động làm cánh bơm quay Dưới tác dụng lực ly tâm nước đẩy đường ống dẫn với áp suất cao đồng thời phía ống hút lại tâm cánh quạt tạo nên vùng áp suất 0, tác dụng áp suất lớn bể chứa nước đẩy qua van giữ nước nên buồng bơm điền vào chỗ trống vùng chân không Việc diễn liên tục cánh quạt bơm quay đẩy nước dòng nước bể lại hút lên liên tục suốt thời gian bơm nước
1 3
Hình 1.3 Nguyên lý làm việc bơm ly tâm
1: Động kéo bơm, 2: Van khóa chiều, 3: Bể chứa, 4: Bể hút 5: Van giữnước
2
(14)6 Trong trường hợp cần bơm nước lên cao, người ta thường bố trí thêm van chiều đặt đầu đường ống đẩy lên, để phân chia áp lực giảm bớt áp lực cột nước tác dụng lên cánhbơm
Khi cần bơm nước lên cao, bơm ly tâm ghép nhiều tầng, cánh quạt mắc nối tiếp bơm Với lọại bơm tạo cột áp bơm lớn tùy thuộc vào số tầng ghép
b Nguyên lý hoạt động bơm pittơng:
Từ hình 3.2 ta thấy ngun lý họat động bơm pittông sau: Khi pittông sang trái, thể tích buồng làm việc a tăng lên, áp suất giảm điều làm cho chất lỏng từ ống hút qua van chiều vào xi lanh Khi pittông sang phải áp lực P pittông chất lỏng xilanh bị nén với áp suất P qua van chiều vào ống đẩy Phần thể tích buồng làm việc thay đổi để hút đẩy chất lỏng gọi thể tích làm việc
c Đặc tính làm việc bơm:
Bơm ly tâm:Đường đặc tính bơm đường thể mối quan hệ cột áp
H lưu lượng Q Hàm biểu diễn mối quan hệ chúng H = H(Q) Q =Q(H)
H N Q
Hình 1.4 Đặc tính bơm ly tâm
H
(15)7 Nhận xét đặc tính N(Q) ta thấy: Cơng suất N có trị số cực tiểu lưu lượng Lúc động truyền động mở máy đễ dàng Do động tác hợp lí mở máy khố van ống đẩy Q = Sau hay phút mở van để tránh bơm chất lỏng bị q nóng cơng suất động chuyển hoàn toàn thành nhiệt Hơn nữa, lúc mở máy, dòng động lại lớn nên Q ≠ làm dịng khởi động q lớn gây nguyhiểm cho động cơđiện
Bơm pittông: Đường đặc tính bơm pittơng thể hình vẽ
sau:
Q N
0
H
Hình 1.5 Đường đặc tính bơm pittơng
Từ đường đặc tính ta thấy rằng, với cột áp H, lưu lượng bơm khác cơng suất bơm , cơng suất động khác Đặc điểm bật bơm pittông lưu lượng bị dao động
Qua ta thấy không ổn định chuyển động chất lỏng bơm pittông Sự dao động lưu lượng gây nhiều bất lợi áp suất chất lỏng bị dao động với biên độ lớn biên độ dao động lưu lượng Điều liên quan tới động kéo bơm mơmen tải ln biến động
Khắc phục tượng bơm người ta dùng bình khí điều hồ (bơm nước) dùng bơm tác dụng kép dùng bơm nhiều
N
Q
(16)8 xilanh Đối với động cơ, mômen trường hợp bơm pittông dùng nhiều xilanh
1.3 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CÁC PHẦN TỬ QUAN TRỌNG CỦA BƠM 1.3.1 sơ đồ phần tử quan trọng hệ thống bơm
Bơm làm việc hệ thống đường ống, để hiểu rõ hệ thống bơm ta tìm hiểu sơ đồ thiết bị bơm hệ thống đơn giản
4
1
Hình 1.6 Sơ đồ thiết bị hệ thống bơm đơngiản
Như hình 3.6 máy bơm phải kéo máy lai (động điện, động diesel…), phận cung cấp động cho bơm thông qua hệ truyền động điện Việc thay đổi chế độ làm việc bơm điều khiển hiệu chỉnh Do coi phận quan trọng hệ thống bơm, sử dụng động điện làm máy lai tùy thuộc vào cơng suất, yêu cầu công nghệ, chế độ làm việc mà động sử dụng đồng bộ, không đồng bộ, chiều…
Thành phần bơm chứa cánh bơm (bơm ly tâm), pittông (bơm pittông) Thành phần bơm nhận động từ máy lai để kéo cánh bơm quay (trong bơm ly tâm) kéo pittông chuyển động tịnh tiến xi lanh (bơm pittông)
5
5
(17)9 Bể hút chứa chất lỏng, lượng chất lỏng bể hút giám sát chặt chẽ, mức nước bể hút cạn bơm phải ngừng hoạt động (ở hệ thống bơm mà hệ thống điều khiển tính tốn đến bảo vệ bể hút cạn) máy bơm chạy chế độ không tải Nếu việc diễn gây gián đoạn sản xuất lãng phí lớn kinhtế
Bể chứa thường đặt vị trí cao so với mặt mà cung cấp để tạo áp lực cho chất lỏng, từ bể chứa chất lỏng phân phối nơi sử dụng Trong bể chứa phải đặt cảm biến mức nước để điều khiển bơm hoạt động Nếu chất lỏng chứa trrong bể chất dẽ cháy thiết bị sử dụng phải loại đóng cắt khơng tiếp điểm để phịng ngừa cháy nổ, với mơi trường thường sử dụng cảm biến mức tín hiệu điện dung, tần số Nếu bể chứa nước thiết bị phát mức nước bình sử dụng phao điện, phương pháp điều khiển đơn giản, giảm chi phí, dễ sửa chữa thay Thiết bị phát mức chất lỏng bình hoạt động phải tin cậy, không dẫn đến điều khiển sai hệ thống
Ống đẩy có nhiệm vụ nhận chất lỏng mang áp lực từ bơm lên bể chứa Ở hệ thống bơm đại đường ống đẩy phải có thiết bị đo áp lực đườngống để giám sát hoạt động an toàn cho đường ống bơm Nếu bơm phải hoạt động để đẩy chất lỏng lên cao hang trăm mét đường ống đẩy phải bố trí thêm van chiều để giảm bớt áp lực cột nước tác động lên cánhbơm
(18)10
1.3.2 Phương pháp tăng lưu lượng cộ táp hệ thống bơm
Trong thực tế sản xuất ta nhận thấy hệ thống bơm phải làm việc nhiều điều kiện khác nhau, với hệ thống bơm tiêu úng cấp nước sinh hoạt yêu cầu bơm phải làm việc có lưu lượng lớn đặc biệt tiêu úng gấp cấp nước sinh hoạt vàogiờ cao điểm Các hệ thống bơm nước làm mát yêu cầu cột áp rấtlớn
Vì điều nói nên hệ thống bơm thiết kế để đáp ứng yêu cầu Để tăng lưu lượng biện pháp dùng ghép song song nhiều bơm với nhau, tăng cột áp ghép nối tiếp bơmlại
a Ghép song song bơm: Sơ đồ nguyên lý ghép song song hai bơm
mơ tả hình vẽ3.7:
1
Bom
Bom
2
Hình 1.7 Ghép hai bơm song song
1: Bể chứa, 2: Bể hút
Phương pháp sử dụng lưu lượng máy bơm không đáp ứng yêu cầu
(19)11
Các bơm phải làm việc cột áp H1 = H2 = …= Hn
Khi làm việc song song tổng lưu lượng hai bơm nhỏ chúng làm việc riêng rẽ cộng lại
Việc điều chỉnh hệ thống có bơm ghép song song tương đối phức tạp bơm ghép có đường đặc tính khác nhiều, hệ thống thực bơm ghép song song thường có đường đặc tính gần giống đường đặc tính chúng có độ dốc nhỏ
Việc ghép bơm song song để tăng lưu lượng có giới hạn định, ghép song song cần phải tính đến áp lực đường ống bơm làm việc hết công suất
b Ghép nối tiếp bơm: Sơ đồ nguyên lý ghép bơm nối tiếp thể
hiện hình vẽ3.8:
Hình 1.8: ghép bơm nối tiếp
Phương pháp sử dụng phải bơm chất với cột áp lớn mà bơm không đáp ứng yêu cầu
Khi ghép bơm nối tiếp cần ý điểm sau: Các bơm ghép phải làm việc với lưu lượng
Bom
(20)12
Khác với ghép bơm song song, để hiệu cao ghép bơm nối tiếp ta cần chọn bơm có đặc tính dốc nhiều hiệu cao
Khi bơm bơm làm việc nối tiếp hình 3.8 bơm phải làm việc với áp suất cao bơm 1, không đủ sức bền bơm bị hỏng, điều khiến tính tốn ta phải chọn điểm ghép cho phù hợp để áp suất không gây nguy hiểm cho bơm2
(21)13
CHƯƠNG
TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ BIẾN TẦN
2.1 GIỚ THIỆU VỀ BIẾN TẦN LS(IG5A)
Hình 2.1: Hình ảnh biến tần
(22)14
2.1.1 Loại 230V (0.5-5.4)
Bảng 2.1: Các thông số đặc trưng biến tần loại 230V Loại biến
tần
1Phase 200-230 3Phase 200-230 V
004-1 008-1 015-1 004-2 008-2 015-2 022-2 037-2 040-2
Công suất tải động
0.5 HP HP HP 0.5 HP HP HP HP HP 5.4 HP
0.37 0.75 1.5 0.37 0.75 1.5 2.2 3.7 4.0
Tần số 0.1 - 400
Điện áp đầu
ra
200-230V 3phase
Dòng tiêu 8 12 16 17
Khối 2.65 3.97 4.63 2.65 2.65 3.97 4.63 4.85 4.85
Nhiệt độ -10oC40oC(14oF 104oF)
Độ ẩm < 90% RH
Áp lực 86 106
2.1.2 Loại 460V (0.5-5.4HP)
Bảng 2.2: Các thông số đặc trưng biến tần loại 460V Loại biếntần
(SvxxxiG5-x) 004-4 008-4 015-4 022-4 037-4 040-4 Công suất tải
động tối đa
0.5 HP HP HP HP 5.4
0.37 0.75 1.5 3.7
Tần số điều 0.1 - 400 Hz
Điện áp đầu 380- 460V, 3phase
Dòng điện tiêu 2.5
Khối lượng 3.75 3.75 3.97 4.63 4.85
Nhiệt độ -10oC40oC(14oF 104oF)
Độ ẩm < 90% RH
Áp lực 86
2.1.3 Các đặc tính ưu việt biếntần
-Kích thước nhỏ gọn dễ sử dụng
-Tiết kiệm lượng
(23)15
(24)16
2.1.4 Các ký hiệu mặt điều khiển
Màn hình hiểm thị Đèn thị
Các phím chức
Hình 2.2: Ký hiệu mặt điều khiển biến tần
Mặt điều khiển tháo rời khỏi biến tần cách dễ dàng kéo xa dây cáp truyền theo phương thức 1:1 Màn hình hiểm thị liệu liên quan tần số chuẩn, tần số hoạt động giá trị cài đặt cho thơng số biến tần Các phím chức năng:
-[FUNC]: Thay đổi giá trị cài đặt cho thơng số
-[RUN]:Phím khởi động biến tần chọn chế độ hoạt động với giao
diện LED-100
-[]:Tăng giá trị thông sốvà giá trị đặt
-[]:Giảm giá trị thông sốvà giá trị đặt
[Stop/Reset]: Phím dừng biến tần hoạt động với giao diện đồng thời làm chức phím Reset có lỗi biến tần
- Các đèn hiểm thị: Thể biến tần hoạt động hay nhấn phím
(25)17
2.1.5 Cài đặt thay đổi thông số
(26)18
- Nhóm DRV: Thơng số điều chỉnh tần số, thời gian tăng dừng
động cơ, số vòng quay, chế độ chạy
- Nhóm FU1: Các hàm chức 1, tần số tối đa, momen xoắn, chế độ
bảo vệ q tải, q nhiệt…
Hình 2.4: Các nhóm thay đổi thơng số
-Nhóm FU2: Các hàm chức 2, chọn thông số hiểm thị tần số, điện
áp, tốc độ vịng, khơi phục lại thơng số mặc định nhà sản xuất, khóa liệu khơng cho phép điều chỉnh, chạy chế độPID…
-Nhóm I/O: Lựa chọn chức chạy nhiều tốc độ, chức kết nối với
các thiết bị máy tính, PLC thơng qua cổng truyền thơng RS-485 hay Modbus…
(27)19
Dùngphím []và[]di chuyển đến hóm cần thay đổi thơng số,sau nhấn
phím [FUNC] đèn SET sáng lên sử dụng lại phím [],
[]để thay đổi giá trị thông số Sau nhập thơng số
nhấn lại phím [FUNC] lần để lưu lại giá trị vừa cài đặt…
2.1.6 Lắp đặt
Biến tần phải lắp đặt khơng gian theo kích thước sau
Hình 2.6: Khoảng cách lắp đặt biến tần
Khoảng cách biến tần so với tủ điều khiển thiết bị khác theo chiều đứng: 150 mm theo chiều ngang: 50mm
2.1.6.1 Cách đấu dây
(28)20
vào 1phase 220V nguồn cung cấp nối vào trạm nối R, T biến tần Đảm bảo điện áp danh định đầu vào biến tần phù hợp với điện áp cấp AC Nếu không biến tần báo lỗi gây hư hỏng
2.1.6.2 Sơ đồ đấu dây biến tần
(29)21 2.1.6.3 Nối đầu dây mạch
Hình 2.8: Nối đầu dây
Ký hiệu Diễn giải
R Nguồn cung cấp vào phase hay phase
200 – 230VAC cho biến tần loại 220V, 380-460 cho loại 400V Loại phase nối vào : R T S
T U
3 Phase nối với động V
W
B1 Đầu nối điện trở kháng, sử dụng chức dừng
DC- Brake B2
-Luôn nối đầu vào qua MCCB (Aptomat) phù hợp với biến tần
-Lắp MCCB cho biến tần sửdụng
-Chọn MCCB phù hợp với biến tần
- Nếu MCCB sử dụng chung cho nhiều biến tần hay với nhiều thiết bị
khác, tạo mạch rẽ nhánh đóng hay cắt contactor cho nguồn cấp cho biến tần không bị ảnh hưởng cố xảy cho mạch nhánh khác
(30)22
Tín hiệu Kí hiệu Tên Diễn giải
Tí n h iệ u đ ầu v ào Co n ta ct P1,P2,P3
Đầu vào đa chức Chạy nhiều cấp tốc độ khác
nhau F
X Quay thuận
Chọn
R Quay nghịch
Chọn chế độ quay nghịch hay dừng lại
J Chạy với tần số Jog định
B Dừng khẩn cấp
Khi Bx On đầu biến tần Off
R Reset lỗi Sử dụng reset lỗi
C Đầu nối chung Đầu nối chung cho điểm
A n al o g V
Nguồn cấp cho tần số chuẩn
Nguồn cấp cho Analog 12V,10mA V
1
Đầu vào tần số chuẩn
(0-10V)
Sử dụng đầu vào từ 0-10V
I
Đầuvàotầnsốchuẩn (4-20mA)
Sử dụng đầu vào từ 4-20mA
C
Đầu nối chung cho tần số chuẩn
Đầu nối chung cho Analog
Tí n h iệ u đ àu r a A n al o g FM-CM
Đầu Analog, hiểm thị cho thiết bị ngoại
vi từ
Lấy đường điều khiển cho thiết bị khác theo thay đổi
của tần số
Co n ta ct A
Đầu thông báo lỗi
Tiếp điểm AC250V,1A DC30V.1A.Khi có lỗi30A-
30C đóng, bình thường MO-MG
Đầu đa chức Sau định chức đầu
ra, DC24V, 50mA nhỏ
(31)23
-Lựa chọn phương thức đầu vào: Có hai phương thức đầu vào tùy thuộc
swith bo mạch chuyển đổi NPN hoặcPNP:
(32)24
2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC PLC S7 –200
PLC S7 – 200 thiết bị điều khiển logic lập trình cỡ nhỏ hãng SIEMENS cộng hồ liên bang Đức, có cấu trúc kiểu modul CPU modul mở rộng Các modul sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác Thành phần S7 – 200 khối vi xử lý CPU 212, CPU 214 hay CPU 216 Về hình thức bên ngồi, khác loại CPU nhận biết nhờ đầu vào nguồn cung cấp CPU 212 có cổng vào cổng có khả mở rộng thêm modul mở rộng CPU 214 có 14 cổng vào 10 cổng có khả mở rộng thêm modul mở rộng CPU 216 có 24 cổng vào 16 cổng có khả mở rộng thêm 14 modul mở rộng
Hình 2.10: Bộ PLC S7 200
2.2.1 Cấu trúc chung plc s7 –200
2.2.1.1 Cấu hình cứng
(33)25 CPU
Cổng ngắt đếm tốc độ cao
Quản lý ghép Cổng vào
Bộ đếm vào
Khối xử lý trung tâm hệ điều hành
Bộ nhớ chương trình
vào để giao tiếp với thiết bị điều khiển trao đổi thông tin với mơi trường xung quanh Bên cạnh đó, nhằm phục vụ tốn điều khiển số, PLC cịn có thêm chức đặc biệt đếm, thời gian khối hàm chuyên dụng Phần cứng có điều khiển khả trình PLC cấu tạo thành modul Một PLC thường có modul sau Modul nguồn (PS) Modul nhớ chương trình Modul đơn vị xử lý trung tâm (CPU) Modul đầu vào, Modul ghép nối Modul chức phụ
Bộ định thời gian Bộ đếm
Bít cờ
Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc bên PLC hãng SIEMENS
Mỗi modul ghép thành đơn vị riêng, có phích cắm nhiều chân để cắm vào rút dễ dàng trên panel khí có dạng hộp bảng Trên panel có lắp đường Đường ray nguồn để dẫn nguồn chiều lấy từ đầu modul nguồn PSCN (thường 24V) đến cung cấp cho modul khác Bus liên lạc để trao đổi thông tin modul với giới bên 2.2.1.2 Đơn vị xử lý trung tâmCPU
(34)26
EPROM Miềnnhớ
ngoài
Vùng đối tượng Dữ liệu Tham số
Chương trình Chương trình
Tham số Dữ liệu
Chương trình Tham số
Dữ liệu phức tạp Đơn vị xử lý “đa bít’’ Loại tốc độ xử lý cao thích hợp nhiều với việc xử lý nhanh chóng thơng tin số thực toán phức tạp Sở dĩ đạt tốc độ cao khơng xử lý theo bít mà cịn xử lý từ bao gồm nhiều bít tới 16 bít Ngun lý hoạt động CPU: Các thông tin lưu trữ nhớ chương trình gọi lên tuần điều khiển kiểm sốt nhớ chương trình Bộ vi xử lý liên kết tín hiệu riêng lẻ lại với theo qui định từ rút kết lệnh cho đầu Sự thao tác chương trình dẫn đến thời gian trễ gọi thời gianquét
2.2.1.3 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
(35)27 2.2.1.3.1 Vùng nhớ chương trình
Là vùng nhớ dùng để lưu giữ chương trình, vùng thuộc kiểu đọc ghi (non–volatile) Chương trình điều khiển hành lưu trữ nhớ chương trình phận lưu trữ điện từ RAM, PROM hay EPROM Chương trình tạo với giúp đỡ thiết bị lập trình cắm panel PLC Một nguồn điện trì cần thiết cho RAM trường hợp nguồn Người ta cho phép thiết kế thành modul phép thực chức điều khiển có quy mơ khác Đồng thời muốn mở rộng nhớ cần cắm thẻ nhớ vào panel PLC
2.2.1.3.2 Vùng nhớ thamsố
Là vùng lưu giữ tham số từ khoá, địa trạm…Cũng giống vùng chương trình, vùng tham số thuộc kiễu đọc ghi (non - volatile)
2.2.1.3.3 Vùng nhớ dữliệu
Vùng nhớ liệu sử dụng để cất liệu chương trình bao gồm kết phép tính, số định nghĩa chương trình, đệm truyền thông… Một phần vùng nhớ (200 byte với CPU 212 1kbyte với CPU 214) thuộc kiểu ghi (non - volatile) Vùng nhớ liệu miền nhớ động, truy nhập theo bit, byte hay từ đơn (word) từ kép Ghi liệu kiểu bảng bị hạn chế nhiều liệu kiểu bảng thường sử dụng theo mục đích định Vùng nhớ liệu lại chia thành miền nhớ nhỏ với công dụng khác Chúng kí hiệu chữ tên tiếng anh đặc trưng cho công dụng chúng sau:
(36)28 M - Internal memory bits/ Miền nhớ nội SM – Special memory bits/ miền nhớ đặc biệt
Tất miền truy nhập theo bít, byte hay theo từ đơn từ ghép
2.2.1.3.4 Vùng nhớ đốitượng
Vùng nhớ đối tượng sử dụng để lưu trữ liệu cho đối tượng lập trình giá trị tức thời, giá trị đặc biệt đếm, hay timer Dữ liệu kiểu đối tượng bao gồm ghi timer, đếm, đếm tốc độ cao, đệm vào tương tự ghi AC (accumulator) Kiểu liệu đối tượng bị hạn chế nhiều liệu kiểu đối tượng ghi theo mục đích cần sử dụng đối tượngđó
2.2.1.4 Modul đầuvào
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 đốn hư hỏng sai sót thực cách dễ dàng đầu vào trang bị điốt phát quang báo mức tín hiệu đầu vào
2.2.1.4 Modul đầu
(37)29
2.2.1.5 Chức phốighép
Modul phối ghép dùng để nối thiết bị điều khiển khả trình với thiết bị bên ngồi 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
1 Đất
2 Nguồn 24 VDC
3 Truyền nhập dữliệu
4 Không sử dụng
5 Đất
6 Nguồn VDC
7 Nguồn 24VDC
8 Truyền nhận liệu
9 Không sử dụng
Hình 2.13: Sơ đồ chân cổng truyền thơng RS 485
(38)30
trình kiểu PPI lag 9600 baud Tốc độ truyền cung cấp PLC theo kiểu tự 300 đến 38400 baud
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 thơng qua thẻ từ phụ, việc đặt giá trị đếm thơng qua lập trình nút bấm Chức số học: thiết kế để thực bốn chức số học bản: cộng trừ, nhân, chia chức so sánh Sự có mặt chức phụ làm nâng cao khả lập trình PLC Chức điều khiển số (NC): chức làm PLC ứng dụng để điều khiển q trình cơng nghệ máy cơng cụ tay máy người máy công nghiệp
2.2.1.7 Nguồn cấp, pin nguồn nuôi nhớ
Nguồn cấp xoay chiều 1chiều Nguồn pin sử dụng để mở rộng thời gian lưu giữ cho số liệu có nhớ Nguồn pin tự động chuyển sang trạng thái tích cực dung lượng tụ nhớ bị cạn kiệt phải thay vào vị trí để liệu nhớ khơng bị mấtđi
2.2.2 Thực chươngtrình
(39)31
hiện lệnh vào ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào mà thông qua đệm ảo cổng vùng nhớ tham số Việc truyền thông tin đệm ảo với ngoại vi giai đoạn giai đoạn CPU quản lý Khi gặp lệnh vào hệ thống dừng việc khác, chương trình xử lý ngắt, để thực lệnh cách trực tiếp với cổng vào
Hình2.14: Vịng qt chương trình PLC S7 – 200
2.2.3 Phương pháp lập trình với plc
(40)32
lýngắt.Bằng cách viết vậy, cấu trúc chương trình rõ ràng thuận tiện việc đọc chương trình sau Có thể trộn lẫn chương trình chương trình xử lý ngắt đằng sau chương trình
Cách lập trình cho S7 – 200 nói riêng cho PLC nói chung SIEMENS dựa phương pháp bản:
-Phương pháp hình thang (Ladder logic) viết tắt làLAD
-Phương pháp liệt kê (Statement List) viết tắt làSTL
Nếu chương trình viết theo kiểu LAD, thiết bị lập trình tự tạo chương trình theo kiểu STL tương ứng Ngược lại khơng phải chương trình viết theo kiểu STL chuyển sang dạng LAD
Thực vịng qt
Thực chương trình gọi
Thực có tín hiệu ngắt
Hình 2.15: Cấu trúc chương trình PLC S7 – 200
2.2.4 Các lệnh plc simatic s7-200
2.2.4.1 Lệnh vào: LD vàLDN
- Lệnh LD: nạp giá trị lôgic tiếp điểm vào bit ngăn
xếp Các giá trị cũ lại ngăn xếp bị đẩy lùi xuống bit
- Lệnh LDN:nạp giá trị logic, nghịch đảo tiếp điểm vào bit đầu
tiên ngăn xếp, giá trị cũ lại ngăn xếp bị đẩy lùi xuống bít Mơ tả lệnh LAD
INT o/ chương trình ngắt thứ n+1
INT o/ chương trình ngắt thứ
SBR n/ chương trình thứ n+1
(41)33
Bảng 2.3: Mô tả lệnh LAD
LAD Mơ tả Tốn hạng
N Tiếp điểm thường mở
đóng n=
n: I, Q, M, SM, T,C, V (bit)
N Tiếp điểm thường đóng mở
khi n=
N Tiếp điểm thường mở đóng
thức thời n=
n: I
N Tiếp điểm thường đóng mở
thức thời n=
Mô tả lệnh STL
Bảng 2.4: Mô tả lệnh STL
Lệnh Mô tả Tốn hạng
LD n Lệnh nạp gía trị logic điểm n
trong ngăn xếp
n:
I,Q,M,SM,T (bit)C,V
LDN n Lệnh nạp nghịch đảo điểm n vàobit
đầu tiên ngăn xếp
LDI n Lệnh nạp tức thời giá trị logic điểm n
vào bít ngăn xếp
n: I
LDNI n Lệnh nạp tức thời giá trị logic nghịch đảo
của điểm n vào bít ngăn xếp 2.2.4.2 Lệnh ra: OUT PUT(=)
(42)34 Mô tả lệnh LAD
Bảng 2.5: Mô tả lệnh bằngLAD
Bảng 2.6: Mô tả lệnh bằngSTL
STL Mơ tả Tốn hạng
= n Lệnh = chép giá trị đỉnh
ngăn xếp tới tiếp điểm n dẫn lệnh
n: I,Q,M,SM,T,C,V (bit)
= n Lệnh = chép tức thời giá trị
của đỉnh stack tới tiếp điểm n dẫn tronglệnh
n:Q(bit)
2.2.4.3 Các lệnh ghi/ xoá giá trị cho tiếpđiểm
Lệnh SET (S) - RESET (R) dùng để đóng ngắt điểm gián đoạn thiết kế Trong LAD, lơgic điều khiển dịng điện đóng ngắt cuộn dây đầu Khi dịng điều khiển đến cuộn dây cuộn dây đóng mở tiếp điểm (hoặc dãy tiếp điểm) Trong STL, lệnh truyền trạng thái bit đầu ngăn xếp đến điểm thiết kế Nếu bit có giá trị 1, lệnh S R đóng ngắt tiếp điểm dãy tiếp điểm (giới hạn từ đến 255) Nội dung ngăn xếp không bị thay đổi lệnh
LAD Mơ tả Tốn hạng
n
Cuộn dây đầu trạng thái kích thích có dịng điều khiển qua
n: I,Q,M,SM,T,C,V (bit)
n
Cuộn dây đầu kích thích tức thời có dịng điều khiển qua
(43)35
Bảng 2.7: Mô tả lệnh S R LAD
Bảng 2.8: Mô tả lệnh S (set) R (Reset) STL sau
Lệnh Mô tả Toán hạng
S S_BIT n Ghi giá trị logic, vào mảng gồm n
bit kể từ địa S_BIT
S_BIT: I, Q, M, SM, TC, V (bit)
R S_BIT n Xoá mảng gồm n bit kể từ địa
S_BIT Nếu S_BIT lại vào Timer lệnh xố Timer
SI S_BIT n Ghi tức thời giá trị logic vào mảng
gồm n bít kể từ địa S_BIT
S_BIT: Q n: IB, QB, MB, SMB, VB(byte)A C,hằngsố, *VD, * AC
RI S_BIT n Xoá tức thời mảng gồm n bít kể từ
địa S_BIT S'BIT
(R)n
S'BIT
S' BIT(S I ) n
Ngắt tức thời mảng gồm n tiếp điểm kể từ địa S_BIT
(R In)
S_BIT: Q (bit) n: IB, QB, MB, SMB, VB (byte) AC, hằngsố, *VD, *AC
Đóng tức thời mảng gồm n tiếp điểm kể từ S_BIT
Ngắt mảng gồm n tiếp điểm kể từ S_BIT Nếu S_BIT lại vào Timer Counter lệnh xố bít đầu Timer/ Counter
S_ BIT: I, Q,M, SM, T C, V(bit) n: IB,QB,MB,SMB, VB (byte)AC,hằng số, *VD, *AC Đóng mảng gồm n tiếp điểm
kể từ S_ BIT (S)n
S’
Tốn hạng Mơ tả
(44)36
2.2.4.4 Các lệnh logic đại sốBoolean
Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập mạch logic Trong LAD lệnh biểu diễn thông qua cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hay song song tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường mở STL sử dụng lệnh A (And) O (Or) cho hàm hở lệnh AN (And Not), ON (Or Not) cho hàmkín
Bảng 2.9: Mô tả lệnh Boolear
Lệnh Mô tả Toán hạng
O A
n n
Lệnh thực toán tử (A) (O) giá trị logic tiếp điểm n giá trị bit ngăn xếp Kết ghi lại vào bit đầu ngăn xếp
n: I, Q, M, SM(bit)T,C,V
AN ON
n n
Lệnh thực toán tử (A) (O) giá trị logic nghịch đảo tiếp điểm n giá trị bit ngăn xếp Kết ghi lại vào bit đầu ngăn xếp
AI OI
n n
Lệnh thực toán tử (A) (O)
giữa giá trị logic tiếp điểm n giá trị bit ngăn xếp Kết ghi lại vào bit đầu ngăn xếp
n: I(bit)
ANI ONI
n n
(45)37
2.2.4.5 Các lệnh điều khiển Timer
Timer tạo thời gian trễ tín hiệu vào tín hiệu nên điều kiện thường gọi khâu trễ Với S7-200 có 64 Timer (với CPU 212) 128 Timer (với CPU 214) chia làm hai loại khác
Bảng 2.10: Mô tả lệnh điều khiển timer Lệnh Độ phân
giải Giá trị cực đại CPU 212 CPU 214
TON
1 ms 32,767s T32 T32, T96
10ms 327,67s T33 T36 T33 T36,T97 T100
100ms 3276,7s T37 T63 T37 T63,T101 T17
TONR
1 ms 32,767s T0 T0, T64
10ms 327,67s T1 T4 T1 T4,T65 T68
100ms 3276,7s T5 T31 T5 T31,T69 T95
(46)38
Bảng 2.11: Cú pháp khai báo sử dụng Timer LAD
LAD Mô tả Toán hạng
TON-Txx IN PT
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ đầu vào IN kích Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước PT T- bit có giá trị logic Có thể reset Timer kiểu TON lệnh R giá trị logic đầu vàoIN
CPU 212và 214 CPU214
1ms T32 T96
10ms T33 T36 T97
T100
100ms T37 T63 T101 T127
Txx: CPU212: 32 63 (word) CPU 214:32 63
96 127
PT VW, T,C, IW
(word)QW, MW, SMW AC, AIW, VD
AC, số
TONR-Txx IN PT
Khai báoTimer số hiệu xx kiểu TONR để tạo thời gian trễ tính từ đầu vào IN kích Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước PT T- bit có giá trị logic Có thể reset Timer kiểu TONR lệnh R cho T-bit
CPU 212và214 CPU
214
1ms T0 T64
10ms T1 T4 T65 T68
100ms T5 T31 T69 T95
Txx: CPU:212:0 31
(word) CPU214: 31 64 95
PTVW, T,C, IW
(word)QW, MW, SMW AC, AIW, VD
(47)39
Bảng 2.12: Cú pháp khai báo sử dụng Timer STR
STL Mô tả Toán hạng
TON Txx n
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ đầu vào IN kích Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước PT T- bit có giá trị logic Có thể reset Timer kiểu TON lệnh R giá trị logic đầu vàoIN
CPU 212và 214 CPU 214
1ms T32 T96
10ms T33 T36 T97T100
100ms T37 T63 T101 T127
Txx:CPU:212: 32 63 wordCPU214:32 63
96 127
nVW, T,C, IW
(word) QW, MW, SMW AC, AIW,VD * AC, số
TONR Txx n
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TONR để tạo thời gian trễ tính từ đầu vào IN kích Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước PT T- bit có giá trị logic Có thể reset Timer kiểu TONR lệnh R cho T-bit
CPU 212và 214 CPU 214
1ms T0 T64
10ms T1 T4 T65T68
100ms T5 T31 T69 T95
Txx:CPU:212:0 31
(word)CPU214:0 31 64 95 nVW, T,C, IW
(48)40
2.2.4.6 Các lệnh điều khiểnCounter
Counter đếm thực chức đếm sườn xung S7- 200 Các đếm S7-200 chia làm loại: Bộ đếm tiến CTU đếm tiến/ lùi (CTUD)
Bảng 2.13: Lệnh khai báo sử dụng đếm STL
STL Mơ tả Tốn hạng
CTU Cxx n
Khai báo đếm tiến theo sườn lên CU Khi giá trị đếm tức thời C - word lớn giá trị đặt trước n, C - bit có giá trị logic Bộ đếm reset đầu ngăn xếp có giá trị logic Bộ đếm ngừng đếm C- word đạt giá trị cực đại32.767
Cxx: CPU:212:0 47
(word)CPU214: 47
80 127
PV VW, T,C, IW
(word) QW, MW, SMW AC , AIW, số* VD,*AC
CTUD Cxx n
Khai báo đếm tiến/ lùi, đếm tiến theo sườn lên CU đếm lùi theo sườn lên CD Khi giá trị đếm tức thời C- word lớn giá trị đặt trước n C-bit Cxx có giá trị logic Bộ đếm ngừng đếm tiến C-word đạt giá trị cực đại 32.767 ngừng đếm lùi C- word đạt giá trị cực tiểu - 32.768 CTUD reset đầu vào R có giá trị logic
Cxx: CPU:212: 48 63
(word) CPU214: 48 79
PV VW, T,C, IW
(49)41
2.2.4.7 Các lệnh can thiệp vào thời gian vòng qt
Trong LAD STL chương trình phải kết thúc lệnh kết thúc không điều kiện MEND Có thể sử dụng lệnh kết thúc có điều kiện END trước lệnh kết thúc không điều kiện Lệnh STOP kết thúc chương trình, chuyển điều kiện chương trình đến chế độSTOP
Bảng 2.14: Biểu diễn lệnh so sánh LAD
Lad Mô tả Toán hạng
n1 n2 = = B n1 n2
= = I n1 n2
= = D n1 n2
= = R
Tiếp điểm thường mở n1=n2
B=Byte I=integer D=double interger
R=Real
n1, n2: VB, IB, QB
(byte)MB,SMB ,ACCONST *VD,*AC
n1 n2
> = B
n1 n2
> = I
n1 n2
>= D
n1 n2
> = R
Tiếp điểm thường mở n1>=n2
B=Byte I=integer D=double interger
R=Real
n1,n2: VW, T, C, IW(từ) QW,MW SMW,AIWCONS T,*VD,*AC
n1 n2
< = B
n1 n2
< = I
n1 n2
< = D
n1 n2
< = R
Tiếp điểm thường mở n1<=n2
B=Byte I=integer D=double interger
R=Real
(50)42
Bảng 2.15: Biểu diễn STL
STL Mô tả Toán hạng
LDB = n1 n2 LDW= n1 n2 LDD= n1 n2 LDR= n1n2
Lệnh thực phép tính logic load giá trị logic với nội dung ngăn xếp nội dung byte,từ ,từ kép,số thực,n1,n2 thoả mãn n1=n2
n1, n2: VB, IB, QB, MB SMB
(byte), AC,CONST, VD,*AC
LDB>= n1 n2 LDW>=n1 n2 LDD>= n1 n2 LDR>= n1n2
Lệnh thực phép tính logic load giá trị logic với nội dung ngăn xếp nội dung byte, từ, từ kép, số thực, n1,n2 thoả mãn n1>=n2
n1,n2: VW, T, C, IWQW(từ) MW, SMW, AIW
CONST,*VD,*AC
LDB<= n1 n2 LDW<=n1 n2 LDD<= n1 n2 LDR<= n1n2
Lệnh thực phép tính logic load giá trị logic với nội dung ngăn xếp nội dung byte, từ, từ kép, số thực, n1, n2 thoả mãn n1<=n2
n1,n2: VD, ID, QD (từ kép) MD, SMD AC, HC, CONST, *VD, AC
2.2.4.8 Các lệnh sốhọc
(51)43
Bảng 2.16: Mô tả lệnh số học
LAD STL SM1.0 Kết
SM1.1 Báo tràn
SM1.2 Kết âm
SM1.3 Chia cho
0
ADD_I +I Có Có1 có Khơng
SUB_I -I Có Có1 có Khơng
ADD_D +D Có Có1 có Khơng
SUD_D -D Có Có1 có Khơng
ADD_R +R Có Có1 có Khơng
SUB_R -R Có Có1 có Khơng
MUL MUL Có Khơng có Khơng
MUL_R *R Có Có2 có Khơng
DIV DIV Có (-32,768/-1) có Có
DIV_R /R Có Có2 có Có
SQRT SQRT Có Có2 có Khơng
1kết bị tràn ô nhớ
2tràn tốn hạng khơng hợp kiểu
2.2.4.8.1 ADD_I (LAD): I(STL)
Lệnh thực phép cộng số nguyên 16 bit IN1và IN2 Trong LAD kết số nguyên 16 bit ghi vào OUT, tức là:
IN1 + IN2 = OUT
Trong STL kết giá trị 16 bit ghi lại vào IN2 tức là:
IN1 + IN2 = IN2 2.2.4.8.2 SUB_I (LAD): I (STL)
(52)44
IN1 - IN2 = OUT
Trong STL kết giá trị 16 bit ghi lại vào IN2, tức là:
IN1 - IN2 = IN2
Cú pháp lệnh cộng, trừ số nguyên 16 bit LAD, STL sau: Bảng 2.17: Mô tả Cú pháp lệnh cộng, trừ số nguyên 16 bit
LAD STL Toán hạng
+I IN1 IN2
IN1, IN2 VW,T, C, IW (Từ) QW, MW SMW
AC, AIW, CONST, *VD*AC
-I IN1 IN2
OUT VW, T, C, IW
(Từ) QW, MW SMWAC,*VD, *AC
2.2.4.8.3 DD_DI (LAD): D(STL)
Lệnh thực phép cộng số nguyên 32 bit IN1và IN2 Trong LAD kết số nguyên 32 bit ghi vào OUT, tức là:
IN1 + IN2 = OUT
Trong STL kết giá trị 32 bit ghi lại vào IN2, tức là:
IN1 + IN2 = IN2 2.2.4.8.4 SUB_DI (LAD): D(STL)
Lệnh thực phép trừ số nguyên 32 bit IN1và IN2.Trong LAD kết số nguyên 32 bit ghi vào OUT, tức là:
IN1 - IN2 = OUT
(53)45
Cú pháp lệnh cộng, trừ số nguyên 32 bit LAD, STL sau: Bảng 2.18: Mô tả cú pháp lệnh cộng, trừ số nguyên 32 bit
LAD STL Toán hạng
+R IN1 IN2
IN, IN2, VD, ID, QD, (Từ kép) MD, SMD, AC, HC, CONST,*VD,*AC
-R IN1 IN2
OUT VD, ID, QD
(Từ kép)MD, SMD, AC *VD, *AC
Trong LAD: Lệnh thực phép nhân số nguyên 16 bit IN1 IN2 kết số nguyên 32 bit ghi vào OUT
Trong STL: Lệnh thực phép nhân số nguyên 16 bit n1 số nguyên chứa từ thấp (từ bit đến bit 15) toán hạng 32 bit n2(4byte) Kết 32 bit ghi vào n2
Bảng 2.19: Mô tả cú pháp lệnh nhân số nguyên 16 bit
LAD STL Toán hạng
MUL n1 n2
IN1,IN2 VW, T, C(từ) IW, QW, MW SMW AC, AIW, CONST,*VD*AC
OUT, N2 VD,ID,QD(Từ kép) MD, SMD, AC*VD,*AC
(54)46
Trong STL lệnh thực phép chia số nguyên 16 bit n1 cho số nguyên chứa từ thấp (từ bit đến bit 15) toán hạng 32 bit n2 (4byte)
Bảng 2.20: Mô tả cú pháp lệnh chia số nguyên 16 bit
LAD STL Toán hạng
DIV n1 n2
IN1, n1, IN2(từ) VW, T, CIW, QW, MW SMW AC,AIW, CONST, *VD *AC
OUT, n2, VD, ID, QD(Từ kép) MD, SMD, AC*VD, *AC
2.2.4.8.5 MUL_R (LAD): R(STL)
Trong LAD lệnh thực phép nhân số thực 32 bit IN1và IN2 kết số thực 32 bit ghi vàoOUT
Trong STL lệnh thực phép nhân số thực 32 bit IN1và IN2 kết số thực 32 bit ghi vàoIN2
Bảng 2.21: Mô tả cú pháp lệnh nhân số nguyên 16 bit
LAD STL Toán hạng
MUL n1 n2
IN1, IN2 VD, ID, QD, (Từkép)MD, SMD, AC, HC, CONST, *VD, *AC
OUTVD,ID,QD(Từkép) MD,
SMD, AC*VD,*AC 2.2.4.8.6 DIV_R (LAD): R(STL)
(55)47
Trong STL lệnh thực phép chia số thực32 bit IN1 cho số thực 32 bit IN2 Kết 32 bit ghi vào IN2
Bảng 2.22: Mô tả cú pháp lệnh chia số nguyên 16 bit
LAD STL Toán hạng
DIV_R IN1 IN2
IN1, IN2VD, ID, QD, (Từ kép) MD,SMD,AC,HC,CONST, *VD,*AC
OUT VD, ID, QD(Từ kép)
MD, SMD, AC*VD,*AC
Các lệnh dịch chuyển thực việc di chuuyển chép số liệu từ vùng liệu sang vùng liệu khác nhớ Trong LAD STL lệnh dịch chuyển thực việc di chuyển hay chép nội dung byte, từ, hay từ kép giá trị thực từ vùng sang vùng khác nhớ
2.2.4.8.7 MOV_B (LAD): MOV_B(STL)
Lệnh chép nội dung byte IN sang byte OUT Cú pháp lệnh MOVB STL LAD sau
Bảng 2.23: Mô tả cú pháp lệnh MOVB
LAD STL Toán hạng
MOV_RIN OUT
IN VD,ID,QD,MD,SMD
(Từ kép) HC, AC, hằngsố *VD*AC,
(56)48 2.2.4.4.8 MOV_W (LAD): MOV_W(STL)
Lệnh chép nội dung từ đơn IN sang từ đơn OUT Cú pháp lệnh MOVW STL LAD sau:
Bảng 2.24: Mô tả cú pháp lệnh MOVB
LAD STL Toán hạng
MOV_W INOUT
IN VW, T, C, IW, QW, MW (Từ)AC, AIW, số, *VD, *AC
OUT VW, T, C, IW, QW, MW (Từ) AQW, AC, *VD, *AC Lệnh chép nội dung từ kép IN sang từ kép OUT.Cú pháp lệnh MOVDW STL LAD sau
Bảng 2.25: Mô tả cú pháp cú pháp lệnh MOVDW
LAD STL Toán hạng
MOV_RIN OUT
INVD,ID,QD,MD,SMD
(57)49
CHƯƠNG 3:
THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG
3.1 U CẦU CÔNGNGHỆ
(58)50
3.2 SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC
R S T
BT
F1 F2 F3
F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11F12
K1 K2 K3 K4 K5 K6
M1 M2 M3
(59)51
3.3 SƠ ĐỒ KẾT NỐI PLC
Hình 3.3:Sơ đồ kết nối PLC S7 200
R1 R2 R3 R4 R5 R6
Hình 3.4:Sơ đồ kết nối mạch điều khiển động lực
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
K1
1
K2
2
K3
33
K4
44
K5
55
K6
Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 N L
I0.0 I0.1
Start Stop
L+ M 0V
220V
L+24V L
+
PLC S7-200
220V
(60)52 * Nguyên lý hoạt động:
(61)53
(62)(63)(64)(65)(66)(67)59
KẾT LUẬN
Sau thời gian dài nghiên cứu tài liệu thực đề tài
“Nghiên cứu tổng quan hệ thống bơm công nhiệp Thiết kế hệ
thống bơm luân phiên điều khiển PLC biến tần ” Đây đề
hay phù hợp với thực tế sản xuất nay, sâu nghiên cứu thấy hấp dẫn thấy vai trị việc điều khiển tự động Trong đề tài em nghiên cứu giải vấn đề sau: Biết cách lập trình thành cơng PLC, cài đặt khai thác biến tần
Tuy nhiên để làm việc cần đòi hỏi tầm hiểu biết định điện tử, tin học…nên em gặp khơng khó khăn Trong q trình làm đồ án, cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo đóng góp thầy, cô giáo bạn để đồ án hoàn thiệnhơn
Em xin chân thành cảm ơn Th.S Đinh Thế Nam, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tạo điều kiện cho em nghiên cứu hoàn thành đồ án Em xin cảm ơn thầy cô giáo môn, bạn sinh viên lớp ĐC1802 đưa nhiều góp ý để em hoàn thiện đồ án
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải phòng, ngày… tháng… năm 2018 Sinh viên thực
(68)60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Tăng văn Mùi ( 2003 ), Điều Khiển LOGIC LẬP TRÌNH PLC, Nhà xuất
bản ThốngKê
2 Vũ Quang Hồi (2000), Trang bị điện - điện tử công nghiệp, Nhà xuất
giáodục
3 Nguyễn Thái Hưng (2002), Tự động hóa với SIMATIC S7 – 200, Nhà xuất
bản khoa học kỹthuật
4 GS TSKH Thân Ngọc Hoàn (1999), Máy điện, Nhà xuất giao
thông vận tải
www.G