Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 25 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
25
Dung lượng
1,2 MB
Nội dung
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG NÂNG XE Sinh viên: ĐINH NGỌC GIANG MSSV: 14542055 ĐINH VĂN KHÁNH MSSV: 14542062 Vũng Tàu tháng 08 năm 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG NÂNG XE Sinh viên: ĐINH NGỌC GIANG MSSV: 14542055 ĐINH VĂN KHÁNH MSSV: 14542062 Hướng dẫn: TS TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN Vũng Tàu tháng 08 năm 2017 LỜI CẢM ƠN Hệ thống điều khiển PLC sử dụng rộng rãi hệ thống sản xuất, chế biến, dây chuyền vận chuyển cơng nghiệp Trong đồ án tìm hiểu dây chuyền công nghệ hệ thống nâng xe tự động Cũng tìm hiểu hệ thống điều khiển PLC ứng dụng cơng nghiệp Từ đồ án lập trình, mơ tốn điều khiển đơn giản để minh chứng cho ứng dụng PLC điều khiển Mặc dù toán đơn giản với phát triển PLC nay, đặc biệt việc viết chương trình theo module cộng với thư viện, chương trình có khả kế thừa việc mở rộng toán cho hệ thống đầy đủ hoàn toàn khả thi thực Trong trình thực đồ án xin trân trọng cảm ơn quan tâm giúp đỡ TS Trương Đình Nhơn cơng tác hướng dẫn, xây dựng tốn, lập trình, mơ hệ thống Đồ án đầu tư dành thời gian thực công phu, nhiên không tránh khỏi thiếu xót mặt cơng nghệ, yếu tố liên động, liên kết dây chuyền thực tế Do mong muốn nhận ý kiến đóng góp Q thầy bạn học viên khác để đồ án xây dựng hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! SINH VIÊN THỰC HIỆN ĐINH NGỌC GIANG ĐINH VĂN KHÁNH MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG CHẤT HÀNG6 1.1 HỆ THỐNG NÂNG XE 1.1.1 Giới thiệu hệ thống .6 1.1.2 Hoạt động hệ thống CHƯƠNG THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO HỆ THỐNG NÂNG XE 2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1.1 Thiết kế động lực điều khiển 2.2 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 10 2.2.1 Chương trình nâng tải 10 2.2.2 Chương trình hạ khơng tải .10 2.2.3 Chương trình 11 2.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ .12 2.3.1 Đo lường cảm biến .12 2.3.2 Bộ điều khiển hiển thị 13 2.3.3 Cơ cấu chấp hành 16 2.3.3.1 Động nâng hạ 16 2.4 SƠ ĐỐ KẾT NỐI HỆ THỐNG 18 CHƯƠNG LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG NÂNG XE TỰ ĐỘNG 21 3.1 KHAI BÁO VÀO/ RA 21 3.1.1 Các cổng input 21 3.1.2 Các cổng output 21 3.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 21 3.2.1 Cấu hình phần cứng 22 3.2.2 Chương trình điều khiển 22 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG CHẤT HÀNG 1.1 HỆ THỐNG NÂNG XE 1.1.1 Giới thiệu hệ thống Hình 0-1 Hệ thống nâng xe Hệ thống nâng xe bao gồm hệ thống bang tải đưa xe đến vị trí cần nâng, hệ thống thang nâng xe tự động cố định Băng tải hệ thống nâng được dẫn động động cơ, Vị trí xe xác định cảm biến vị trí, điều khiển PLC 1.1.2 Hoạt động hệ thống Xe di chuyển đến vị trí chờ nâng, cảm biến bị trí tác động tín hiệu gọi sàn nâng xe đến vị trí nhận xe Khi cảm biến xác định sàn nâng vào vị trí băng tải hoạt động đưa xe vào sàn nâng Khi xe vào bị trí sàn nâng, sàn nâng hoạt động nâng xe đến vị trí trả xe Khi đến vị trí trả xe băng tải hoạt động đưa xe khỏi sàn nâng Khi xe khỏi sàn nâng, tự động trở vị trí nhận xe, kết thúc chu trình làm việc (Hình 1.2) Hình 0-2 Mô tả hoạt động hệ thống CHƯƠNG THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO HỆ THỐNG NÂNG XE 2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1.1 Thiết kế động lực điều khiển DC0 TC3 DC3 TC2 TC1 DC2 Hình 0-3 Vị trí cảm biến DC1 H L Hình 0-4 Cơng tắc hành trình Ký hiệu thiết bị diễn giải bảng 2.1 Bảng 2.1 Giải thích ký hiệu STT KÝ HIỆU DC0 DC1 DC2 DC3 TC1 TC2 TC3 H L CHÚ GIẢI Động nâng hạ Động dẫn động băng tải Động dẫn động băng tải Động dẫn động băng tải Cảm biến tiệm cận phát xe đến vị trí chờ nâng tải Cảm biến tiệm cận sàn nâng bên trái Cảm biến tiệm cận phát xe khỏi sàn nâng Cơng tắc hành trình vị trí trả xe Cơng tắc hành trình vị trí nhận xe 2.2 THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN 2.2.1 Chương trình nâng tải Bắt đầu TC2=1 S Đ TC1=0 S Đ Nâng tải Kết thúc 2.2.2 Chương trình hạ không tải Bắt đầu TC2=0 S Đ TC3=0 Đ Hạ không tải Kết thúc 10 S 2.2.3 Chương trình Bắt đầu STA=1 S Đ STO=1 Đ S TC1=1 Đ DC1=0 S L=1 Đ DC2=1, DC1=1 S TC2=1 Đ Nâng tải H=1 S Đ DC3=1, DC2=1 TC2=0 S Đ Hạ không tải Đ L=1 S 11 Kết thúc 2.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 2.3.1 Đo lường cảm biến Bảng 2.2 Thống kê thiết bị đo lường STT Ký hiệu Số Lượng Tên Thiết Bị TC1, TC2, Cảm biến tiệm cận TC3 H, L Cơng tắc hành trình Thơng số kỹ thuật: Model: 3RG7040 Type: D4, M5 Chế độ hoạt động: Thu - phát Dải cảm ứng: 20 ~ 30 cm Đầu ra: Tiếp điểm Điện áp làm việc: 10 đến 36VDC Thông số kỹ thuật: Manufacturer: SIEMENS Sensor type: limit switch Actuator type: long pin plunger Output configuration: NO + NC Contact current max.: 10A Switched voltage: max 400V AC, max 250V DC Connection: M20 x 1,5 Sealing: IP66 Body dimensions: 78 x 40 x 38mm Operating temperature: -25 85°C Body material: metal Switches features snap action contacts AC contacts rating (at resistance load) A / 240 VAC DC contacts rating (at resistance load) 3A/ 24 VDC 12 Mã Thiết Bị 3RG7040-5 3SE5112-0CC02 2.3.2 Bộ điều khiển hiển thị Bảng 2.3 Thống kê thiết bị điều khiển hiển thị STT Số Lượng Tên Thiết Bị Mã Thiết Bị 1 PLC S7-300 CPU 312 6ES7 312-1AE14-0AB0 PLC s7-300 PS307 6ES7307-1EA01-0AA0 Nút bấm Đèn cảnh báo 2.3.2.1 Bộ điều khiển PLC Thông số kỹ thuật: Mã đặt hàng: 6ES7 312-1AE14-0AB0 24 DI/16 DO, 4AI, 2AO, PT100 24V DC POWER SUPPLY Hình 0-5 S7-300 CPU 312 13 Hình 0-6 Bố trí cổng DI/DO 14 2.3.2.2 Modul nguồn 24VDC Bộ nguồn PLC s7-300 PS307 Thông số kỹ thuật: 6ES7307-1EA01-0AA0 [3] INPUT: 120/230 V AC OUTPUT: DC 24 V DC/5 A Hình 0-7 Modul nguồn Hình 0-8 Modul nguồn 24VDC 2.3.2.3 Nút bấm điều khiển đèn cảnh báo 15 NIEPBSE-2225-Green803747822 NIEPBE-2225-Red524053216 Hình 0-9 Nút bấm điều khiển CNPL-221822675042 ANPL-221313452082 Hình 0-10 Đèn cảnh báo 2.3.3 Cơ cấu chấp hành 2.3.3.1 Động nâng hạ STT Số Lượng Tên Thiết Bị Contactor 3RT1017-1BB41 Rơ le nhiệt 3RU1126-1KB0 Động pha Thông số kỹ thuật: Model: SIEMENS 3RT1017-1BB41 Contactor:3-pole; Auxiliary contacts: NO; 24VDC; 12A; NO x3 16 Mã Thiết Bị Thông số kỹ thuật: Model: SIEMENS 3RU1126-1KB0 Thermal relay; Size: S0; Auxiliary contacts: NC, NO; 9÷12.5A; 5.5kW Thơng số kỹ thuật: Voltage and power range: 208 - 230 / 460 V, 50 Hz, 1- 400 HP (0.75 - 300 kW) Pole number and frequencies: 2, and 6-pole, 50 Hz IP54 / IP55 2.3.3.2 Động dẫn động băng tải STT Số Lượng Tên Thiết Bị Contactor 3TF2810-0BB4 Rơ le nhiệt 3RU1126-1CB0 3 Động pha Thông số kỹ thuật: Model: SIEMENS 3TF2810-0BB4 Contactor:3-pole; Auxiliary contacts: NO; 24VDC; 5A; NO x3; DIN 17 Mã Thiết Bị Thông số kỹ thuật: Model: SIEMENS 3RU1126-1CB0 Thermal relay; Size: S0; Auxiliary contacts: NC, NO; 1.8÷2.5A Thơng số kỹ thuật: Voltage and power range: 208 - 230 / 460 V, 50 Hz, 1- 400 HP (0.75 - 300 kW) Pole number and frequencies: 2, and 6-pole, 50 Hz IP54 / IP55 2.4 SƠ ĐỐ KẾT NỐI HỆ THỐNG 18 19 20 CHƯƠNG LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG NÂNG XE TỰ ĐỘNG 3.1 KHAI BÁO VÀO/ RA 3.1.1 Các cổng input Cổng I 0.0 I 0.1 I 0.2 I 0.3 I 0.4 I0.5 I0.6 Ký hiệu STA STO TC1 TC2 TC3 SH SL Phần cứng tương ứng Start Stop Cảm biến tiệm cận băng tải Cảm biến tiệm cận palang Cảm biến tiệm cận băng tải Công tắc hành trình H Cơng tắc hành trình T 3.1.2 Các cổng output Cổng Q 0.0 Q 0.1 Q 0.2 Q 0.3 Q 0.4 Q 0.5 Q 0.6 Ký hiệu DX K1 K2 K3 KN KH DD Phần cứng tương ứng Đèn báo hoạt động Contactor K1 động băng tải Contactor K2 động băng tải Contactor K3 động băng tải Contactor KN động quay thuận nâng tải Contactor KH động quay nghịch hạ tải Đèn báo dừng 3.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 21 3.2.1 Cấu hình phần cứng 3.2.2 Thiết lập Tag chương trình 3.2.3 Chương trình điều khiển 22 23 KẾT LUẬN Trong đồ án môn học chúng em tìm hiểu cơng nghệ hệ thống nâng hạ oto về: ứng dụng, thiết bị, nguyên lý hoạt động Đồng thời tìm hiểu hệ thống điều khiển PLC, từ sử dụng điều khiển S7-300 để thực việc lập trình, mơ hệ thống Việc lập trình mơ hệ thống khâu đơn giản, với tín hiệu điều khiển dạng ON/OFF Nhưng thể cố gắng việc học hỏi nắm vững kiến thức cá nhân em Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Ts TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN dạy bảo kiến thức bổ ích giúp em hoàn thành đồ án 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Siemens, 6AG1313-5BG04-7AB0 Product data sheet, Siemens AG, 2017 [2] Siemens, S7-300 CPU 31xC and CPU 31x: Technical specifications, Siemens AG, 2011 [3] Siemens AG (2013), Switching Devices – Contactors and Contactor Assemblies –Contactor Relays and Relays [4] Siemens AG (2008), SIMATIC Sensors [5] Siemens AG (2008), Sensor Technology for Factory Automation 25 ... NGHỆ HỆ THỐNG CHẤT HÀNG 1.1 HỆ THỐNG NÂNG XE 1.1.1 Giới thiệu hệ thống Hình 0-1 Hệ thống nâng xe Hệ thống nâng xe bao gồm hệ thống bang tải đưa xe đến vị trí cần nâng, hệ thống thang nâng xe tự. .. CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG CHẤT HÀNG6 1.1 HỆ THỐNG NÂNG XE 1.1.1 Giới thiệu hệ thống .6 1.1.2 Hoạt động hệ thống CHƯƠNG THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO HỆ THỐNG NÂNG XE ... trả xe băng tải hoạt động đưa xe khỏi sàn nâng Khi xe khỏi sàn nâng, tự động trở vị trí nhận xe, kết thúc chu trình làm việc (Hình 1.2) Hình 0-2 Mơ tả hoạt động hệ thống CHƯƠNG THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN