Sử dụng plc xây dựng các mô hình thực hành phục vụ giảng dạy chuyên nghành điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI TÔ ĐỨC ANH SỬ DỤNG PLC XÂY DỰNG CÁC MƠ HÌNH THỰC HÀNH PHỤC VỤ GIẢNG DẠY CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chun ngành: Điện khí hóa SX Nơng nghiệp Nông thôn Mã số: 60.52.54 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHAN XUÂN MINH HÀ NỘI - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố luận văn khác Tôi cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Học viên thực Tô Đức Anh Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… i LỜI CẢM ƠN Sau nhận đề tài em xác định rõ trách nhiệm với đề tài giao Qua thời gian nghiên cứu, tìm hiểu đề tài, với kiến thức học, tài liệu tham khảo với giúp đỡ hướng dẫn tận tình PGS.TS Phan Xn Minh với nỗ lực thân đến đề tài em hồn thành Trong q trình hồn thành đề tài cịn có nhiều thiếu sót, em mong thầy bạn bè đóng góp ý kiến để luận văn em hồn thiện Trong q trình làm bài, em cố gắng trình bày cách ngắn gọn, dễ hiểu có hệ thống giúp người đọc thuận lợi trình nghiên cứu ứng dụng Em xin trân thành cảm ơn cô PGS.TS Phan Xuân Minh – giảng viên môn Điều khiển tự động- Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Học viên thực Tô Đức Anh Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ LẬP TRÌNH PLC .3 1.1 Tổng quan PLC lập trình PLC 1.1.1 Giới thiệu chung PLC 1.1.2 Cấu trúc PLC 1.1.3 Các hoạt động xử lý bên PLC 1.1.4 Ngôn ngữ lập trình .9 1.2 Đặc điểm PLC hãng MITSUBISHI ELECTRIC .9 1.2.1 Một số PLC họ FX hãng Mitshubishi 1.2.2 Một số thiết bị lệnh PLC-Mitsubishi họ FX 10 1.2.2.1 Các thiết bị 10 1.2.2.2 Các lệnh 14 1.3 PLC Mitsubishi hệ thống giao tiếp người máy HMI 17 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MỘT VÀI MƠ HÌNH THỰC HÀNH PHỤC VỤ GIẢNG DẠY MƠN HỌC PLC………………………………………… 18 2.1 Những khó khăn giảng dạy môn học PLC 18 2.2 Đề xuất phương án thiết kế mơ hình 18 2.3 Thiết kế mơ hình băng tải phân loại sản phẩm, dán nhãn sản phẩm, đo chiều dài sản phẩm 19 2.3.1 Phân tích xây dựng cấu hình mơ hình băng tải 19 2.3.2 Lựa chọn thiết bị cho mơ hình 20 2.3.3 Danh mục thiết bị sơ đồ lắp đặt thiết bị lên mơ hình 26 2.4 Thiết kế mơ hình điều khiển nhiệt độ dùng cảm biến nhiệt độ PT-100 mô hình điều khiển nhiệt Themorcouple 30 2.4.1 Phân tích xây dựng cấu hình mơ hình điều khiển nhiệt độ 30 4.2 Chọn thiết bị cho mơ hình điều khiển nhiệt độ 30 4.3 Danh mục thiêt bị đồ kết nối thiết bị mơ hình .35 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN CƠ SỞ MƠ HÌNH THIẾT KẾ .37 3.1 Những yêu cầu chung thực hành PLC 37 3.1.1 Những yêu cầu chung 37 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… iii 3.1.2 Đề xuất số thực hành xây dựng mơ hình 38 3.2 Xây dựng số thực hành mẫu 39 3.2.1 Xây dựng thực hành mẫu mơ hình băng tải phân loại sản phẩm 39 3.2.1.1 Tên thực hành .40 3.2.1.2 Hướng dẫn thực hành .40 3.2.2 Bài thực hành mô hình đo chiều dài sản phẩm 47 3.2.2.1 Tên thực hành .47 3.2.3 Bài thực hành mơ hình điều khiển nhiệt độ PT-100 dùng PID 52 3.2.3.1 Tên thực hành .52 3.2.3.2 Hướng dẫn thực hành .53 3.2.4 Bài thực hành mơ hình điều khiển nhiệt độ Thermocouple dùng PID 60 3.2.4.1 Tên thực hành .60 3.2.4.2 Hướng dẫn thực hành .61 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… iv MỞ ĐẦU Mục đích nghiên cứu lý chọn đề tài Ngày nay, thời đại cơng nghiệp hóa đại hóa tồn giới ứng dụng tự động hóa sản xuất vơ quan trọng Hầu hết nhà máy xí nghiệp trang bị hệ thống điều khiển mức độ cao với thiết bị tiên tiến Tự động hoá với PLC cho phép thiết lập hệ thống tự động điều khiển, giám sát dây chuyền thực theo chương trình cơng nghệ sản xuất Bên cạnh khả truyền thông tin, nối mạng điều khiển công nghiệp PLC cho ta công cụ thiết lập hệ thống tự động hố tồn dây chuyền sản xuất, giảm thao tác cho đội ngũ công nhân vận hành thiết bị đảm bảo an toàn cho người máy móc, nâng cao sản xuất, chất lượng sản phẩm Để tìm hiểu kỹ phục vụ tốt trình giảng dạy học tập trường, hướng dẫn giáo viên hướng dẫn chọn đề tài “Sử dụng PLC xây dựng mơ hình thực hành phục vụ giảng dạy chun ngành điện” cho phịng thí nghiệm sử dụng PLC FX1N PLC FX2N hãng MITSUBISHI Với đề tài tơi mong phần giúp bạn tìm hiểu cách chi tiết ứng dụng PLC hệ thống điều khiển tự động hướng đối tượng vào đào tạo sinh viên ngành tự động hóa Đối tượng nghiên cứu phạm vi áp dụng 2.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu tổng quan PLC, tầm quan trọng ứng dụng PLC tự động hố cơng nghiệp Nghiên cứu giảng lý thuyết ứng dụng thực tế PLC để khai thác xây dựng nên mơ hình thực hành Nghiên cứu khả tư lập trình sinh viên nhằm tạo mơ hình thực hành sinh động, hấp dẫn, kích thích tư trang bị kiến thức thực tế cho sinh viên 2.2 Phạm vi áp dụng Đề tài hướng xây dựng mơ hình học tập phương pháp thực hành cho sinh viên chuyên ngành tự động hóa trường Đại học Cơng Nghiệp TPHCM sinh viên ngành điện nói chung Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 2.3 Áp dụng cụ thể Phịng thực hành tự động hóa trường Đại học Cơng Nghiệp TP.HCM sở Thái Bình Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài - Thúc đẩy phát triển môn học PLC sinh viên, hướng đối tượng sinh viên - Xây dựng phương pháp tư lập trình hệ thống tự động hóa sinh viên 3.2 Tính thực tiễn đề tài Đề tài hồn tồn áp dụng phòng thực hành PLC trường kỹ thuật thực tế áp dụng phòng thực hành Tự động hóa trường Đại học Cơng Nghiệp TP.HCM Với nội dung trên, sau phần mở đầu nay, luận văn có cấu trúc sau: Chương 1: Tổng quan PLC lập trình PLC Chương 2: Nghiên cứu thiết kế vài mơ hình thực hành phục vụ giảng dạy môn học PLC Chương 3: Xây dựng thực hành sở mơ hình thiết kế Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ LẬP TRÌNH PLC 1.1 Tổng quan PLC lập trình PLC 1.1.1 Giới thiệu chung PLC Thiết bị điều khiển lập trình (programmable controller) nhà thiết kế cho đời năm 1968 (Công ty General Motor – Mỹ) Tuy nhiên, hệ thống đơn giản cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống Vì nhà thiết kế bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, việc lập trình cho hệ thống cịn khó khăn, lúc khơng có thiết bị lập trình ngoại vi hổ trợ cho cơng việc lập trình Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (programmable controller handle) đời vào năm 1969 Điều tạo phát triển thật cho kỹ thuật điều khiển lập trình Trong giai đoạn hệ thống điều khiển lập trình (PLC) đơn giản nhằm thay hệ thống Relay dây nối hệ thống điều khiển cổ điển Qua trình vận hành, nhà thiết kế bước tạo tiêu chuẩn cho hệ thống, tiêu chuẩn là: dạng lập trình dùng giản đồ hình thang (The diagroom format) Trong năm đầu thập niên 1970, hệ thống PLC cịn có thêm khả vận hành với thuật toán hổ trợ (arithmetic), “vận hành với liệu cập nhật” (data manipulation) Do phát triển loại hình dùng cho máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp người điều khiển để lập trình cho hệ thống trở nên thuận tiện Sự phát triển hệ thống phần cứng phần mềm từ năm 1975 làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ với chức mở rộng: hệ thống ngõ vào/ra tăng lên đến 8.000 cổng vào/ra, dung lượng nhớ chương trình tăng lên 128.000 từ nhớ (word of memory) Ngồi nhà thiết kế cịn tạo kỹ thuật kết nối với hệ thống PLC riêng lẻ thành hệ thống PLC chung, tăng khả hệ thống riêng lẻ Tốc độ xử lý hệ thống cải thiện, chu kỳ quét (scan) nhanh làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với chức phức tạp số lượng cổng ra/vào lớn Trong tương lai hệ thống PLC không giao tiếp với hệ thống khác thông qua CIM Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển hệ thống: Robot, Cad/Cam… ngồi nhà thiết kế cịn xây dựng loại PLC với chức điều khiển “thơng minh” (intelligence) cịn gọi siêu PLC (super PLCS) cho tương lai Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… PLC viết tắt Programmable Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện Các kiện kích hoạt tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC qua hoạt động có trễ thời gian định hay kiện 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 ra” chờ tín hiệu ngõ vào xuất tín hiệu ngõ thời điểm lập trình Để khắc phục nhược điểm điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển Relay) người ta chế tạo PLC nhằm thỏa mãn yêu cầu sau : Lập trình dể dàng , ngơn ngữ lập trình dể học Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản , sửa chữa Dung lượng nhớ lớn để chứa chương trình phức tạp Hồn tồn tin cậy trog mơi trường cơng nghiệp Giao tiếp với thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, module mở rộng Giá cá thể cạnh tranh Trong PLC, phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển xử lý hệ thống Chức mà điều khiển cần thực xác định chương trình Chương trình nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC thực việc điều khiể̉ n dựa vào chương trình Như muốn thay đổi hay mở rộng chức qui trình cơng nghệ, ta cần thay đổi chương trình bên nhớ PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức thực cách dể dàng mà không cần can thiệp vật lý so với dây nối hay Relay Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… Những ưu điểm kỹ thuật điều khiển PLC : Bảng 1.1: Bảng so sánh PLC thiết bị khác Chỉ tiêu so sánh Role Mạch số Máy tính PLC Giá thành chức Khá thấp Thấp Cao Thấp Kích thước vật lý Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn Tốc độ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh Khả chống nhiễu Rất tốt Tốt Khá tốt Tốt Lắp đặt Mất thời gian thiết kế lắp đặt Mất thời gian để thiết kế Lập trình Lập trình phức tạp lắp đặt đơn tốn thời gian giản Khả điều khiển tác vụ phức tạp Khơng có Có Có Có Thay đổi, nâng cấp điều Rất khó khiển Khó Khá đơn giản Rất đơn giản Cơng tác bảo trì Kém Kém Tốt Kém Theo bảng so sánh ta nhận thấy điều khiển lập trình PLC với ưu điểm phần cứng phần mềm đáp ứng hầu hết yêu cầu tiêu Mặt khác, PLC có khả kết nối mạng kết nối thiết bị ngoại vi cao giúp cho việc điều khiển dễ dàng 1.1.2 Cấu trúc PLC Cấu trúc PLC phân thành phần sau : Hình 1.1: Cấu trúc PLC Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… Hàng thực lệnh PID SV=1000, PV= D201, ghi từ D500 đến D506 cài thông số, thông số đầu hiệu chỉnh đưa vào D525 Hàng lệnh PWM nhằm tạo chuỗi xung có chu kỳ T=100 ms, để đưa vào đóng cắt ngõ tải Y000 đóng cắt SSR m1 t pmw d525 T0 k100 y000 t y000 T0 Hình 3.13: Giản đồ xung chần Y000 *) Thiết kế giao diện HMI Sử dụng phần mềm GT- Designer để thiết kế giao diện HMI cho băng tải vừa lập trình Có nhiều cách khai thác giao diện Sinh viên cần thành thạo phần mềm thiết kế nên giao diện đẹp mắt Khi sử dụng phần mềm cần khai báo loại hình GOT kiểu PLC chương trình chạy Đồng thời yêu cầu giao diện phải đơn giản sát với chương trình vừa lập trình Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 58 Hình 3.14: Màn hình GOT-HMI cho mơ hình điều khiển nhiệt độ e)Bước 5: Kết nối thiết bị vào cho PLC Sau lập trình song kiểm tra lại chương trình kỹ Giáo viên cho sinh viên đấu nối thiết bị Trong trình đấu nối cần giám sát kỹ kiểm tra lại đảm bảo tính an tồn cho mơ sinh viên Sinh viên bắt buộc phải đấu nối theo sơ đồ sau Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 59 AC ~220V L N +24V L N S\S X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 fX 2n C0 Y0 C1 Y1 C2 Y2 0V -24V fX- 2ad-pt C3 Y3 C4 Y4 fX-4ad-tc CH1 L+ L- I- 24V DC SSR 0V CảM BIếN ĐIệN TRở ĐốT L N AC ~220V Hình 3.15: Sơ đồ kết nối thiết bị f) Bước 6: Chạy chương trình - Tiến hành chạy chương trình, xem kết hiệu chỉnh chương trình, thông số P, I, D cho phù hợp Hướng dẫn thường xuyên - Trong trình thực hành đưa câu hỏi sáng tạo Những gợi mở khác để sinh viên sáng tạo chương trình - Thay đổi cách đấu dây để sinh viên linh hoạt chương trình Rút kinh nghiệm - Sau thực hành kết thúc, sinh viên cần đúc rút kinh nghiệm lập trình cho thực hành - Suy nghĩ hướng lập trình khác đơn giản hơn, tối ưu Hướng phát triển thực hành 3.2.4 Bài thực hành mơ hình điều khiển nhiệt độ Thermocouple dùng PID 3.2.4.1 Tên thực hành Thực hành điều khiển nhiệt độ lị nhiệt dùng Thermocouple thuật tốn PID Mục tiêu thực hành Sau thực hành người học có khả Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 60 - Hiều nắm bắt quy trình thiết kế lập trình cho hệ thống tự động hóa - Lắp đặt sơ đồ nguyên lý giải thuật PID - Sử dụng thành thạo phần mềm lập trình - Hình thành thói quen tư lập trình hệ thống theo trình tự bước trình bày - Nắm vững cách xử lý liệu Modul FX-4AD-TC PLC Đồ dùng thiết bị chuẩn bị cho thực hành - Các dây nối có gắn đầu cốt - Phần mềm lập trình PLC-FX GX-Developer, phần mềm thiết kế giao diện HMI Got GT- Designer, phần mềm giao tiếp máy tính, GT- Soft Got2 - Tài liệu PLC Biến Tần hãng Mitsubishi tài liệu liên quan có 3.2.4.2 Hướng dẫn thực hành Hướng dẫn mở đầu a) Bước 1: Phân tích u cầu cơng nghệ thực hành Bài thực hành yêu cầu điều khiển đóng cắt lị nhiệt Nhiệt độ lị đo phản hồi cảm biến Thermocouple qua modul FX-4AD-TC Việc điều khiển nhiệt độ thông qua giải thuật PID cần cài đặt PLC Vì thực hành đòi hỏi sinh viên cần nắm vững modul FX-4AD-TC thuật tốn PID điều khiển nhiệt độ nhiệt độ đại lượng có qn tính Việc đóng cắt tải nhiệt với tần số xung thông qua Solid State Relay (SSR) b) Bước 2: Xác định tín hiệu điều khiển, tín hiệu I/O Các tín hiệu điều khiển lấy từ PT-100 vào modul FX-2AD-PT Bảng 3.5: Các tín hiệu I/O Loại Ngõ vào Ngõ Địa thiết bị L+ Ngõ vào kênh CH1 FX-4ADTC L- Ngõ vào kênh CH1 FX-4ADTC Y0 Địa thiết bị Cảm biến Thermocouple Cảm biến Thermocouple SCR Hoạt động Tín hiệu vào mA Tín hiệu vào mA Đóng cắt tải nhiệt Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 61 c) Bước 3: Thiết lập lưu đồ thuật toán cho thực hành Trong thực hành cần quan tâm đến lưu đồ PID sau Hình 3.16: Lưu đồ PID cho thực hành Trong đó: + Nhiệt độ đặt : SP nhiệt độ mong muốn lò nhiệt, dải từ -1000C tới 6000C phải quy dạng số từ -1000 tới 6000 Ví dụ muốn nhiệt độ đặt 1000C SP phải 1000 + Nhiệt độ phản hồi: PV lấy từ cảm biến nhiệt độ Thermocouple dạng tương tự, sau chuyển đổi thành dạng số modul FX-4AD-TC + Sai lệch nhiệt độ đặt nhiệt độ phản hồi đưa qua PID sô để xử lý đưa tín hiệu sai lệch hiệu chỉnh, sai lệch hiệu chỉnh đưa vào tạo xung PWM để tạo xung chùm đóng cắt tải lị nhiệt SSR theo phương pháp tỷ lệ thời gian nhằm đạt nhiệt độ mong muốn Hình 3.17: Giản đồ điều khiển theo phương pháp tỷ lệ thời gian Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 62 d) Bước 4: Lập trình cho thực hành *) Lập trình PLC - Sử dụng nhớ đệm BFM modul FX-4AD-TC Bảng 3.6: Bộ nhớ đệm BFM modul FX-4AD-TC BFM *#0 *#1 - #4 #5 - #8 #9 - #12 #13 - #16 #17 - #20 #21 - #27 #29 #30 #31 Nội dung Chọn cặp nhiệt điện lào K hay J, giá trị xác lập sẵn : H000 Giá trị nhiệt độ tính tốn trung bình từ CH1 đến CH4 (1 đến 256), mặc định Nhiệt độ trung bình CH1 đến CH4 tính đơn vị 0.1ºC Nhiệt độ hành CH1 đến CH4 tính đơn vị 0.1ºC Nhiệt độ trung bình kênh CH1 đến CH4 tính đơn vị 0.1ºF Nhiệt độ hành CH1 đến CH4 tính đơn vị 0.1ºF Chưa sử dụng Lưu trạng thái lỗi Mã nhận dạng modul K2030 Không sử dụng Chú ý: Các BMF đánh dấu ‘*’ ghi từ PLC lệnh TO - Vị trí lắp đặt khối modul Hình 3.18: Vị trí lắp đặt modul đặc biệt - Đường đặc tính chuyển đổi nhiệt độ: Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 63 Từ ta xây dựng nên chương trình mẫu sau: - Thuyết minh chương trình Lệnh dùng để kiểm tra modul FX-4AD-TC vị trí khối modul đặc biệt bên cạnh PLC có mã kiểm tra K2030 ghi vào D2, có lỗi xảy lỗi xẽ ghi vào 16 bít từ M10 đến M15 Nếu modul FX-4AD-TC lệnh Compare D2 va K2030 M1=1 Chương trình xẽ hoạt động Khi M1=1, On lệnh đọc giá trị nhiệt độ tức thời kênh CH1 modul FX-4AD-TC từ mã K9 vào D201, giá trị PV Ở đọc kênh CH1 Lệnh từ dịng 37 khai báo cài đặt PID: Dòng cài thời gian lấy mẫu Ts= 500ms, dòng thứ hai cài cho PID chế độ hoạt động tiến Forward Operation, dòng thứ ba cài đặt lọc ngõ vào α=75% (D502), dòng thứ ba cài hệ số KP=75% (D503), dịng thứ ba cài số tích phân TI=4000ms(D504), dòng thứ tư cài hệ số vi phân KD=50%(D505), dòng thứ cài số thời gian vi phân TD=1000ms(D506) Hàng cài Set Point =1000 (SV) ứng với nhiệt độ 1000C (D200) Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 64 Hàng thực lệnh PID SV=1000, PV= D201, ghi từ D500 đến D506 cài thông số, thông số đầu hiệu chỉnh đưa vào D525 Hàng lệnh PWM nhằm tạo chuỗi xung có tần số chu kỳ T0=100ms, để đưa vào đóng cắt ngõ tải Y0 với tần số cao Y000 đưa vào mở van Triac Với T0 = 100 ms m1 t pmw d525 T0 k100 y000 t y000 T0 Hình 3.19: Giản đồ xung ngõ Y000 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 65 *) Thiết kế hình HMI cho hệ thống điều khiển nhiệt độ Thermocouple - Cuối ta sau Hình 3.20: Giao diện hình GOT-HMI e)Bước 5: Kết nối thiết bị vào cho PLC Sau lập trình song kiểm tra lại chương trình kỹ Giáo viên cho sinh viên đấu nối thiết bị Trong trình đấu nối cần giám sát kỹ kiểm tra lại đảm bảo tính an tồn cho mơ sinh viên Sinh viên bắt buộc phải đấu nối theo sơ đồ sau Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 66 AC ~220V L N +24V L N S\S X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 fX 2n C0 Y0 C1 Y1 C2 Y2 0V -24V fX- 2ad-pt C3 Y3 C4 Y4 24V DC SSR fX-4ad-tc CH1 L+ L- I- L1+ L1T Ð 0V §IƯN TRở ĐốT L N AC ~220V CảM BIếN THERMOCOUPLE Hỡnh 3.21: Sơ đồ lắp đặt thiết bị mơ hình f) Bước 6: Chạy chương trình - Tiến hành chạy chương trình, xem kết hiệu chỉnh chương trình, thông số P, I, D cho phù hợp Hướng dẫn thường xuyên - Trong trình thực hành đưa câu hỏi sáng tạo Những gợi mở khác để sinh viên sáng tạo chương trình - Thay đổi cách đấu dây để sinh viên linh hoạt chương trình Rút kinh nghiệm - Sau thực hành kết thúc, sinh viên cần đúc rút kinh nghiệm lập trình cho thực hành - Suy nghĩ hướng lập trình khác đơn giản hơn, tối ưu Hướng phát triển thực hành Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 67 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Tự động hóa cơng nghiệp vấn đề địi hỏi tính kỹ thuật cao Trong PLC hạt nhân q trình tự động hóa Việc giảng dậy mơn học PLC trường kỹ thuật ngày phổ biến gần môn học bắt buộc khối ngành tự động Tuy nhiên để dạng dạy tốt môn học cần địi hỏi xây dựng mơ hình thực hành thực chất lượng Luận văn “ Sử dụng PLC xây dựng mơ hình thực hành phục vụ giảng dạy chuyên ngành điện “ dựa nhu cầu thiết yếu việc giảng dạy môn học PLC Đề tài luận văn xác định mục tiêu cụ thể để nghiên cứu đưa giải pháp chế tạo mơ hình cho thực hành mơn học Luận văn thực nội dung sau: - Thiết kế mơ hình thực hành + Mơ hình băng tải cho điều khiển logic + Mơ hình điều khiển nhiệt độ cho thực hành điều khiển trình - Xây dựng thực hành mẫu cho mơ hình thực hành xây dựng + Bài thực hành phân loại sản phẩm + Bài thực hành đo chiều dài sản phẩm + Bài thực hành điều khiển nhiệt độ dùng cảm biến PT-100 + Bài thực hành điều khiển nhiệt độ dùng cảm biến Thermocouple Tuy nhiên thời gian nghiên cứu làm việc ngắn nên luận văn chưa phát triển hồn thiện Các mơ hình chưa khai thác triệt để ứng dụng PLC mang tính chất phổ thơng, chưa chun sâu Hướng phát triển đề tài: Đề tài dựa việc giảng dạy môn học PLC hướng đối tượng sinh viên với học lý thuyết lớp nhằm bổ trợ cho việc học tập môn học Tuy nhiên ứng dụng PLC công nghiệp đa dạng nhằm cho sinh viên khơng cịn bỡ ngỡ làm, mơ hình PLC cần hướng đến ứng dụng Vì mơ hình PLC cần xây dựng phát triển thêm ứng dụng mơ hình cân gắn với q trình sản xuất cơng nghiệp, địi hỏi nhiều cấu chấp hành hơn, thiết bị nhiều tốn Hướng phát triển đề tài gồm: Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 68 - Thiết kế mơ hình dây chuyền cơng nghiệp: Như đóng nút chai, cắt gạch… - Thết kế trình điều khiển trình Mạng giám sát Scada, điều khiển phân tán DCS Các mơ hình địi hỏi thời gian kinh phí xẽ hướng mở hướng lên đề tài nhằm mang lại môn học PLC đầy thú vị bổ ich Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Mạnh Hùng,Giáo trình PLC , Nhà xuất Trường ĐHCN TP HỒ CHÍ MINH, Thành phố Hồ Chí Minh Lê Hồi Quốc, Chung Tấn Lâm, PLC điều khiển q trình cơng nghiệp, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh 3.Phạm Quốc Phó, Nguyễn Đức Chiến, Giáo trình cảm biến, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội http://www.mitsubishielectric.com Một số giáo trình khác Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 70 PHỤ LỤC I Một vài hình ảnh mơ hình thiết kế: - Băng tải phân loại sản phẩm Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 71 - Băng tải dán nhãn sản phẩm Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………… 72 ... tài ? ?Sử dụng PLC xây dựng mơ hình thực hành phục vụ giảng dạy chun ngành điện? ?? cho phịng thí nghiệm sử dụng PLC FX1N PLC FX2N hãng MITSUBISHI Với đề tài tơi mong phần giúp bạn tìm hiểu cách chi... 3.1.2 Đề xuất số thực hành xây dựng mơ hình 38 3.2 Xây dựng số thực hành mẫu 39 3.2.1 Xây dựng thực hành mẫu mơ hình băng tải phân loại sản phẩm 39 3.2.1.1 Tên thực hành ... …………………… 38 Các thực hành PLC đa dạng phong phú.Với mơ hình thiết kế em xin đề xuất số thực hành xây dựng mơ hình Các thực hành dựa giáo trình dạy lý thuyết PLC trường đại học Cơng Nghiệp Thành Phố