ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MÔ HÌNH KIT THỰC HÀNH PLC CƠ BẢN

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƢƠNG TP.HCM KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MƠ HÌNH KIT THỰC HÀNH PLC CƠ BẢN GVHD: Ths Tống Thị Hiếu SVTH: Lê Thái Anh MSSV: 2116150001 Hoàng Thị Tuyết Linh MSSV: 2116150026 Lê Trung Tính MSSV: 2117150066 Tp Hồ Chí Minh, Tháng 06 năm 2019 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU i LỜI CẢM ƠN ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN iii TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC iv LỜI CAM ĐOAN iv DANH MỤC HÌNH vi Chƣơng TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu chọn đề tài .7 1.3 Phƣơng pháp thực Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC 2.2 TIA Portal V14 10 Chƣơng MƠ HÌNH ĐỒ ÁN 11 3.1 Các thiết bị sử dụng dồ án 11 3.2 Bản vẽ mơ hình Autocad .12 3.3 Mơ hình tổng thể .13 Chƣơng MỘT SỐ BÀI TOÀN ỨNG DỤNG 15 Bài tập 4.1: Chƣơng trình điều khiển hệ thống bồn trộn hóa chất: 15 4.1.1 Yêu Cầu: 15 4.1.2 Sơ đồ phần cứng 16 4.1.3 Lƣu đồ giải thuật 18 4.1.4 Chƣơng trình điều khiển 19 Bài tập 4.2: Điều khiển đèn giao thông 19 4.2.1 Yêu cầu: 21 4.2.2 Sơ đồ phần cứng 21 4.2.3 Chƣơng trình điều khiển 23 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 26 4.1 Kết đạt đƣợc 26 4.2 Kết luận .26 4.3 Hƣớng phát triển 26 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 LỜI MỞ ĐẦU Thuật ngữ PLC trở nên quen thuộc với ngƣời chuyên ngành điện, hệ thống điều khiển, vận hành, …Nó điều khiển chuyên dụng đƣợc thiết kế cho ứng dụng yêu cầu độ tin cậy cao, dễ lập trình chẩn đốn lỗi phức tạp PLC ngày đa dạng chủng loại, công dụng giúp cho ngƣời dùng dễ dàng sử dụng chọn lựa, ứng dụng vào lĩnh vực khí nén rộng rãi Bằng tƣ phối hợp liên ngành, việc đổi phƣơng pháp giải nhiều vấn đề kỹ thuật tổng hợp tạo đƣợc đột phá, làm sở cho đời sản phẩm tiên tiến, phục vụ hiệu cho công nghiệp đại Việc kết nối điều khiển PLC với thực hành KIT đƣợc nhà trƣờng đẩy mạnh nhằm phục vụ cho việc thực hành sinh viên , nhóm chúng em đƣợc gợi ý giúp đỡ GVHD nghĩ đến làm mơ hình thực hành kết nối với PLC Trang i Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt ,chúng em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Trƣớc hết Chúng em xin gửi tới thầy/cô khoa Điên-Điện tử Trƣờng Cao đẳng Công Thƣơng TP.HCM lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe lời cảm ơn sâu sắc Với quan tâm, dạy dỗ, bảo tận tình chu đáo thầy cơ, đến tơi hồn thành đề tài : “Mơ hình KIT thực hành PLC bản’’ Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Tống Thị Hiếu quan tâm giúp đỡ, hƣớng dẫn tơi hồn thành tốt đề tài đồ án thời gian qua Với điều kiện thời gian nhƣ kinh nghiệm hạn chế, đề tài tránh đƣợc thiếu sót Chúng em mong nhận đƣợc bảo, đóng góp ý kiến thầy để tơi có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Trang ii Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Nhận xét chung: Ưu điểm: - Nhóm chƣa tự giác thực nhiệm vụ đƣợc giao đồ án; - Các thành viên nhóm chƣa tích cực q trình thực đồ án; Nhóm hồn thành mơ hình đồ án tiến độ; Mơ hình vận hành ổn định, đảm bảo đƣợc yêu cầu đồ án Hạn chế: - Mơ hình đồ án nhóm cịn đơn giản; Đánh giá: (Đƣợc phép bảo vệ hay không đƣợc phép bảo vệ) Tồn sinh viên nhóm đƣợc bảo vệ đồ án Tp.HCM, ngày 24 tháng 06 năm 2019 Giáo viên hƣớng dẫn Tống Thị Hiếu Trang iii Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MƠN HỌC Tên đề tài: “Mơ hình KIT thực hành PLC bản” Ngày giao đề tài:12/03/2019 Tuần thứ: Ngày hoàn thành đề tài:14/05/2019 Tuần thứ: 20 Sinh viên thực hiện: Họ tên sinh viên 1: Lê Thái Anh MSSV:2116150001 Họ tên sinh viên 2: Hoàng Thị Tuyết Linh MSSV:2116150026 Họ tên sinh viên 3: Lê Trung Tính MSSV:2117150066 Nội dung – công việc thực Tuần/ngày Tuần 11/03/2019 - 17/03/2019 Tuần - Liên hệ với giáo viên hƣớng dẫn, chọn đề tài - Phân chia công việc cho thành viên nhóm đảm bảo theo thời gian, tiến độ đồ án 18/03/2019 - 24/03/2019 Tuần 01/04/2019 - 07/04/2019 Tuần 13 06/05/2019 - 12/05/2019 Tuần 14 - 15 13/05/2019 - 26/05/2019 Tuần 16-20 27/05/2019 - 24/06/2019 - Tính tốn, lựa chọn thiết bị cần mua cho đồ án; - Lắp đặt mơ hình - Báo cáo tiến độ công việc, xây dựng chi tiết cho giáo viên - Chỉnh sửa khuyết điểm, lỗi trình làm - Test chƣơng trình, phần cứng - Tiến hành hợp nhóm, chạy phần cứng, chƣơng trình… thử trƣớc báo cáo kết thúc với giáo viên Xác nhận giáo viên hƣớng dẫn Tống Thị Hiếu Trang iv Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài: “Mơ hình kit thực hành PLC bản” sản phẩm mà nhóm em nỗ lực nghiên cứu học tập trƣờng Đề tài chúng em tự thực dựa vào số tài liệu tham khảo, thầy cô, bạn bè sinh viên Trong q trình viết báo cáo có tham khảo số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, dƣới góp ý hƣớng dẫn giảng viên cô Tống Thị Hiếu , khoa Điện – Điện tử trƣờng Cao đẳng Cơng Thƣơng Thành Phố Hồ Chí Minh Nếu khơng với nêu chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Trang iv Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 PLC S7-1200 CPU 1214C, DC/DC/DC Hình 2.2 Giao diện TIA PORTAL V14 Hình 3.1 Các thiết bị sử dụng đồ án Hình 3.2 Bản vẽ mơ hình Autocad Hình 3.3 Các thiết bị sử dụng đồ án Trang vi Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM Chƣơng TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài - Trong năm gần đây, tự động hóa q trình sản xuất đóng vai trị ngày quan trọng Việc tự động hóa góp phần tích cực vào nâng cao suất lao động, tăng chất lƣợng hàng hóa thiết bị tự động bán tự động, hệ thống điều khiển đóng vai trị điều phối tồn hoạt động máy móc thiết bị - Song mơi trƣờng nhà trƣờng khơng thể đáp ứng hồn tồn, mơ hình kit thực hành plc mơ hình thu nhỏ mơ hình sản xuất lớn ngồi thực tế , sử dụng thiết bị nhƣ relay,contacter, để minh họa cho máy móc lớn ,phục vụ cho việc tối ƣu hóa việc dạy học Đó lý nhóm chúng em chọn đề tài “Mơ hình KIT thực hành PLC bản” để thực 1.2 Mục tiêu chọn đề tài Nhóm chọn đề tài “ Mơ hình KIT thực hành PLC bản” với mục tiêu : - Thiết kế hồn thiện mơ hình PLC - Thực tập PLC - Áp dụng kiến thức học đƣợc nhà trƣờng - Hỗ trợ giảng viên, sinh viên việc học tập giảng dạy lý thuyết, thực hành PLC 1.3 Phƣơng pháp thực - Áp dụng kiến thức lý thuyết học đƣợc để xây dựng mơ hình thực nghiệm - Các bƣớc thực đề tài: Bƣớc 1: Nhận phân tích đề tài Bƣớc 2: Mua, chọn thiết bị phù hợp cho mơ hình Bƣớc 3: Thiết kế sơ đồ Autocad Bƣớc 5: Lặp rắp, đặt thiết bị KIT Bƣớc 6: Một số toán ứng dụng Bƣớc 7: Kiểm tra, hồn thiện mơ hình Trang Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Cơng Thƣơng TP.HCM 3.3 Mơ hình tổng thể Hình 3.3 Mơ hình tổng thể Trang 13 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Cơng Thƣơng TP.HCM Hình 3.3 Mơ hình tổng thể Trang 14 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM Chƣơng MỘT SỐ BÀI TOÀN ỨNG DỤNG Bài tập 4.1: Điều khiển bồn trộn hóa chất: 4.1.1 Yêu Cầu: - Khi nhấn Start (I0.0), Bơm (Q0.1) bơm hóa chất A vào bồn chứa, đến cảm biến CB2 (I0.2) tác động Bơm (Q0.1) dừng đồng thời Bơm (Q0.2) bơm hóa chất B vào bồn chứa - Khi hóa chất đầy bồn ( đƣợc phát cảm biến CB1 (I0.1)) Bơm (Q0.2) dừng đồng thời động trộn T (Q0.3) hoạt động thực trộn hóa chất 10s - Khi động trộn dừng van xả X (Q0.4) để đƣa hỗn hợp trộn sang dây chuyền khác - Khi hóa chất bồn cạn ( phát nhờ cảm biến CB3 (I0.3)) van xả X (Q0.4) đóng lại, hệ thống dừng 5s tự động lặp lại quy trình -Khi nhấn Stop (I0.4) hệ thống dừng ngay, đồng thời đèn báo dừng H1 (Q0.5) sáng nhấp nháy với tần số 1.25Hz đèn tắt nhấn nút Start (I0.0) Trang 15 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM 4.1.2 Sơ đồ phần cứng A Mạch động lực B Sơ đồ nối dây Trang 16 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM C Sơ đồ cấp nguồn Trang 17 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM 4.1.3 Lƣu đồ giải thuật Trang 18 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM 4.1.4 Chƣơng trình điều khiển Trang 19 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM Trang 20 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM Bài tập 4.2 Điều khiển đèn giao thông ngã tƣ 4.2.1 Yêu cầu: - - Khi nhấn ON (I0.0), đèn đỏ (Q0.3) sáng vịng 30s lúc đèn xanh (Q0.0) sáng 25s đầu đèn vàng (Q0.4) sáng từ 25s đến 30s, từ 30s đến 60s đèn đỏ (Q0.5) sáng lúc đèn xanh2 (Q0.2) sáng từ 30s đến 55s đèn vàng (Q0.1) sáng từ 55s đến 60s, chu kỳ hoạt động tuần hoàn - Khi nhấn nút OFF (I0.1) tất đèn dừng hẳn đèn vàng nháy với tần số 1Hz 4.2.2 Sơ đồ phần cứng A Sơ đồ nối dây Trang 21 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM B Sơ đồ cấp nguồn Trang 22 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM 4.2.3 Chƣơng trình điều khiển Trang 23 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM Trang 24 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM Trang 25 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết đạt đƣợc - Nhóm hồn thành đề tài “Mơ hình KIT thực hành PLC bản” - Thiết kế, thi công lắp đặt, đấu dây, viết chƣơng trình PLC điều khiển ổn định - Mơ hình gọn nhẹ nên vận chuyển dễ dàng - Mơ hình áp dụng vào giảng dạy 4.2 Kết luận - Trong trình thực đề tài, đƣợc hỗ trợ GVHD hồn thành mơ hình thực tế, viết chƣơng trình kết nối với PLC - Những khó khăn gặp phải: có đơi chút khó khăn lắp đặt thiết kế mơ hình Mơ hình chƣa đƣợc tối ƣu hóa, gặp vấn đề vận hành - Hƣớng phát triển đồ án: từ mơ hình phát triển nhiều tính , tối ƣu hóa , lắp nối nhiều thiết bị , mở rộng quy mô lơn 4.3 Hƣớng phát triển - Khắc phục hạn chế cịn tồn mơ hình - Lắp đặt hợp lý vị trí thiết bị - Tối ƣu hóa, tránh hao phí khơng gian trống KIT Trang 26 Đồ Án Điều Khiển Tự Động Trƣờng Cao Đẳng Công Thƣơng TP.HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tailieu.vn [2] Lâm Quang Chuyên, 2012, Giáo trình vi điều khiển, Trƣờng Cao đẳng Công thƣơng Tp HCM [3] Tham khảo internet [4]Web: http://laptrinhplc.com/ Trang 27 ... đề tài “Mơ hình KIT thực hành PLC bản? ?? để thực 1.2 Mục tiêu chọn đề tài Nhóm chọn đề tài “ Mơ hình KIT thực hành PLC bản? ?? với mục tiêu : - Thiết kế hồn thiện mơ hình PLC - Thực tập PLC - Áp dụng... Cơng Thƣơng TP.HCM TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MƠN HỌC Tên đề tài: “Mơ hình KIT thực hành PLC bản? ?? Ngày giao đề tài:12/03 /2019 Tuần thứ: Ngày hoàn thành đề tài:14/05 /2019 Tuần thứ: 20 Sinh viên thực. .. Nhóm hồn thành đề tài “Mơ hình KIT thực hành PLC bản? ?? - Thiết kế, thi cơng lắp đặt, đấu dây, viết chƣơng trình PLC điều khiển ổn định - Mơ hình gọn nhẹ nên vận chuyển dễ dàng - Mơ hình áp dụng