đồ án thắng đề 10

Mục lục LỜI CẢM ƠN .2 LỜI MỞ ĐẦU .3 Chương I: Giới thiệu chung công nghệ 1.1 Giới thiệu .4 1.2.Sơ đồ công nghệ nguyên lý hoạt động .4 Chương II: Tính tốn, lựa chọn thiết bị 2.1.Mạch động lực 2.3.Giới thiệu chung PLC S7-1200 2.4 Một số dịng CPU S7-1200 thơng dụng 13 2.5.MODULE phần cứng PLC S7-1200 15 2.6 Vùng nhớ, địa kiểu liệu PLC S7 -1200 .17 2.7.Kiểu liệu S7 – 1200 18 2.8 Phần mềm ngôn ngữ lập trình PLC S7-1200 20 2.9 Giao diện HMI 20 Chương III: Tổng hợp hàm điều khiển chương trình điều khiển 24 3.1.Phương pháp GRAFCET 24 3.2.Tổng hợp mạch trình tự phương pháp GRAFCET 24 3.2.Giới thiệu phần mềm TIA: 29 3.3.Chương trình điều khiển .30 Chương IV: Thiết kế giao diện điều khiển 41 4.1.Giới thiệu phần mềm WinCC 41 4.2 Thiết kế giao diện điều khiển: 44 Chương V: Tổng kết đánh giá 53 5.1 Các nội dung thực 53 5.2 Các nội dung tồn chưa thực 53 5.3 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Hà Huy Giáp Thầy hướng dẫn giúp đỡ tận tình cho chúng em suốt trình thực đồ án Những lời nhận xét, góp ý hướng dẫn thầy giúp chúng em có định hướng đắn q trình thực đề tài, giúp chúng em nhìn ưu khuyết điểm đề tài bước khắc phục để có kết tốt Chúng em xin cảm ơn quý thầy cô KHOA ĐIỆN Trường đại học kinh tế kỹ thuật công nghiệp, tận tình bảo, giúp đỡ truyền đạt cho chúng em kiến thức chuyên ngành, khơi gợi cho chúng em tị mị, tìm tịi cơng nghệ cách làm việc nhóm để hồn thành tốt đồ án môn học SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page LỜI MỞ ĐẦU Trong trình sản xuất nhà máy , khu công nghiệp tập trung mơ hình tự động sử dụng phần lớn Đề tài nhóm chúng em chọn để thực phần nhỏ mơ hình tự động hóa, doanh nghiệp sản xuất, đồ án cấp độ môn học nên chúng em chọn để thực nhằm củng cố kiến thức mà chúng em trang bị ngồi ghế nhà trường, với mong muốn tiếp cận với mơ hình thực tế góp phần tích lũy kiến thức Và tiếp xúc với thiết bị có mặt hầu hết khâu hệ thống, công đoạn sản xuất, cung ứng tồn trữ nguyên vật liệu, cấp liệu cho giai đoạn, tự động hóa sản xuất Tự động điều khiển giám sát trình sản xuất nói chung ưu tiên hàng đầu doanh nghiệp nhằm nâng cao suất sản phẩm hạ giá thành sản phẩm, giảm chi phí hoạt động tăng cường khả cạnh tranh q trình hội nhập Thơng qua tìm hiểu chúng em hệ thống, chắn cịn nhiều thiếu sót mong nhận đánh giá góp ý thầy Chúng em xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng 11 năm 2020 Sinh Viên thực Thắng Nguyễn Văn Thắng SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page Chương I: Giới thiệu chung công nghệ 1.1 Giới thiệu Trong hệ thống sản xuất, thiết bị tự động bán tự động, hệ thống điều khiển đóng vai trị điều phối tồn hoạt động máy móc thiết bị Các hệ thống máy móc thiết bị sản xuất thường phức tạp, có nhiều đại lượng vật lý phải điều khiển để hoạt động đồng theo trình tự công nghệ định nhằm tạo sản phẩm mong muốn Từng đại lượng vật lý đơn lẻ điều khiển mạch điều khiển sở dạng tương tự hay gián đoạn Điều khiển nhiều đại lượng vật lý đồng thời dùng mạch điều khiển tương tự mà phải sử dụng hệ thống điều khiển lơ gíc Trước hệ thống điều khiển lơ gíc dụng hệ thống lơ gíc rơ le Nhờ phát triển nhanh chóng kỹ thuật điện tử, thiết bị điều khiển lơ gíc khả lập trình PLC (Programmable Logic Controller) xuất vào năm 1969 thay hệ thống điều khiển rơ le Càng ngày PLC trở nên hoàn thiện đa Các PLC ngày khơng có khả thay thể hồn tồn thiết bị điều khiển logíc cổ điển, mà cịn có khả thay thiêt bị điều khiển tương tự Các PLC sử dụng rộng rãi cơng nghiệp Chức PLC kiểm tra trạng thái đầu vào điều khiển q trình hệ thống máy móc thơng qua tín hiệu đầu PLC Tổ hợp lơ gíc đầu vào để tạo hay nhiều tín hiệu gọi điều khiển lơgíc Các tổ hợp lơ gíc thường thực theo trình tự điều khiển hay cịn gọi chương trình điều khiển Chương trình điều khiển lưu nhớ PLC cách lập trình thiết bị cầm tay nối trực tiếp với PLC lập trình máy tính cá nhân nhờ phần mềm chuyên dụng truyền vào PLC qua mạng hay qua cáp truyền liệu Bộ xử lý tín hiệu, thường vi xử lý tốc độ cao, thực chương trình điều khiển theo chu kỳ Khoảng thời gian thực chu trình điều khiển từ lúc kiểm tra tín hiệu vào, thực phép tính lo gíc đại số để có tín hiệu điều khiển, cho đén phát tín hiệu đến đầu goi chu kỳ thời gian quét 1.2.Sơ đồ công nghệ nguyên lý hoạt động SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page T m A C E P X L B P X L D X L F Nguyên lý hoạt động: Từ sơ đồ cơng nghệ ta thấy có sử dụng cơng tắc hành trình A,B,C D,E,F để điều khiển q trình P,T X,L Khi có tín hiệu m cơng tắc hành trình A hệ thống thực trình X, sau xuống tác động vào cơng tắc hành trình B dừng q trình X Cơng tắc hành trình B có tín hiệu hệ thống thực trình L, sau lên tác động vào cơng tắc hành trình A làm dừng trình L Khi trình L dừng cơng tắc hành trình A có tín hiệu hệ thống thực trình P dừng lại tác động vào cơng tắc hành trình C Cơng tắc hành trình C có tín hiệu hệ thống thực q trình X, chạm vào cơng tắc hành trình D dừng lại Cơng tắc hành trình D có tín hiệu làm q trình xuống L thực dừng lại chạm vào công tắc hành trình C Sau trình L dừng lại có tín hiệu từ cơng tắc hành trình C hệ thống thực trình P, trình P dừng lại chạm vào cơng tắc hành trình E Khi q trình P kết thúc cơng tắc hành trình E có tín hiệu q trình lên X dừng lại tác động vào công tắc hành trình F Khi trình X kết thúc cơng tắc hành trình F tác động hệ thống thực trình L, trình L dừng lại tác động vào cơng tắc hành trình E Khi đó, hệ thống thực q trình T kết thúc chu kì Chu kì tiếp tục nút nhấn “m” nhấn lại ( tương tự nút start trình ) SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page Chương II: Tính tốn, lựa chọn thiết bị 2.1.Mạch động lực Sơ đồ mạch động lưc 2.2.Lựa chọn thiết bị cho mạch động lực 2.2.1.Chọn động - Động điện pha không đồng là: + Động điện dùng để biến đổi điện thành + Làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ + Có tốc độ quay roto chậm so với tốc độ quay từ trường stato - Theo kết cấu roto người ta phân thành: Roto lồng sóc roto dây quấn SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page Theo yêu cầu đề tài, đồ án em sử dụng động điện pha khơng đồng roto lồng sóc Hình động điện pha khơng đồng roto lồng sóc - Hãng sản xuất: Công ty chế tạo máy Việt Nam – Hungari (VIHEM) - Số lượng động cơ: Kiểu Công suất Tốc độ S Điện áp (r/min) ∆/� KW hp (V) 3K112M2 Hệ số công suất cos � 0.89 5.5 2890 Dòng điện ∆/� (A) 220/380 13.7/7.9 Tỉ số Tỉ số Tỉ số dòng momen momen khởi động cực đại khởi động ��đ ���� ��đ ��� ��� 2.2 Tần số Hiệu (Hz) suất �% Cấp cách điện 86.5 50 Cấp bảo vệ (IP) Khối lượng kg ��� F 44 40 2.2.2.Chọn Aptomat - Aptomat thiết bị đóng ngắt mạch điện Chúng có cơng dụng bảo vệ mạch điện tải, ngắn mạch sụt áp… mạch điện SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page - Ta có: = (1,2 ÷ 1,5)�đ� - Theo thơng số động chọn ta có �đ� = 7,9� Vậy ��� cho động là: ��� = 1,4 × 7,9 = 11,06� Ta chọn aptomat pha có dịng định mức Iap=16A, dịng cắt 10kA phù hợp Hình aptomat 2.2.3.Chọn cầu chì Cầu chì loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị lưới điện tránh cố ngắn mạch, thường dùng để bảo vệ cho đường dây dẫn, máy biến áp, động điện, thiết bị điện, mạch điện điều khiển, mạch điện thắp sáng - Tính tốn lựa chọn: + Để xác định chế độ nặng nề ta coi hệ số tải động �� = 1, Coi hệ số mở máy động kmm = 4,5, động có chế độ mở máy nhẹ với αmm = 2,5 Ta có dịng điện định mức dây chảy là: ≥ �� = �� �đ� = 1.7,9 = 7,9� 2.2.4.Chọn contactor - Contactor hay gọi khởi động từ, khí cụ điện hạ áp, thực việc đóng ngắt thường xuyên mạch điện động lực có dịng điện ngắt khơng vượt q giới hạn dòng điện tải mạch điện - Ta có: Ict=(1,2-1,4)Iđm - Theo thơng số động chọn ta có �đ = 7,9� SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page Vậy Ict=1,4x4,5=11,06A Nên chọn contactor có dịng lớn dịng tính tốn Chọn loại có dịng 8A Hình cơng tắc tơ SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page 2.2.5.Rơ le nhiệt - Rơ le nhiệt loại khí cụ điện tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ co dãn nhiệt kim loại - ứng dụng: rơ le nhiệt thường dùng để bảo vệ tải cho thiết bị điện công nghiệp rơ le nhiệt thường lắp kèm với contactor - Dòng rơ le nhiệt ta chọn với hệ số khởi động từ (1.2÷1.4) I đm, ta chọn dịng rơ le nhiệt là: IRN=1,4Iđm Vậy IRN=1,4x7,9=11,06A Vậy dòng rơ le nhiệt ta chọn 8A Các rơ le nhiệt thường có dải chỉnh dịng, đặt dịng làm việc, ta chọn dải dịng dư để điều chỉnh sử dụng thực tải Hình rơ le nhiệt 2.3.Giới thiệu chung PLC S7-1200 - Bộ điều khiển PLC S7-1200, sử dụng với linh động khả mở rộng phù hợp hệ thống tự động hóa nhỏ vừa tương ứng với người dung cần Thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh động, hỗ trợ mạnh mẽ tập lệnh làm cho PLC - S7-1200 trở thành giải pháp hoàn hảo việc điều khiển, chọn lựa phù hợp nhiều ứng dụng khác - Để làm rõ vấn đề muốn nói tới, tácgiả sử dụng hình ảnh sau để minh họa chi tiết vị trí, vai trị PLC S7-1200 siemens giới thiệu SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page 10 ... lồng sóc roto dây quấn SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page Theo yêu cầu đề tài, đồ án em sử dụng động điện pha khơng đồng roto lồng sóc Hình động điện pha khơng đồng roto lồng sóc - Hãng sản xuất: Cơng... CPU 1211C CPU 1212C Work 100 KB 100 KB Bộ nhớ chương trình Load 4MB Retentive 10KB I/O tích hợp Analog 2AI 2AI/2AO Digital 14DI/10DO Process image Input 102 4 Byte Output 102 4 Byte Vùng nhớ M 8196... nhiều thiếu sót mong nhận đánh giá góp ý thầy cô Chúng em xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng 11 năm 2020 Sinh Viên thực Thắng Nguyễn Văn Thắng SVTH: Nguyễn Văn Thắng Page Chương I: Giới