ĐỒ án môn học PLC đề tài băng tải vận chuyển hàng

Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT T.P HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG- ĐIỀU KHIỂN ĐỒ ÁN MÔN HỌC PLC ĐỀ TÀI Băng Tải Vận Chuyển Hàng GVHD : Trương Đình Nhơn - Ngô Văn Thuyên SVTH : Nguyễn Thành Trung SVTT : Hoàng Viết Văn Lớp : 1454DVT2 - MSSV: 14542097 - MSSV: 14542103 Vũng Tàu , tháng 08 năm 2017 SVTH:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun LỜI NĨI ĐẦU Sự tiến khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ kỹ thuật máy tính, cho đời thiết bị điều khiển số như: CNC, PLC Các thiết bị cho phép khắc phục nhiều nhược điểm hệ thống điều khiển trước đó, đáp ứng yêu cầu kinh tế kỹ thuật sản xuất Với phát triển khoa học cơng nghệ nay, việc ứng dụng thiết bị logic khả trình PLC để tự động hóa q trình sản xuất, nhằm mục tiêu tăng xuất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm vấn đề cấp thiết có tính thời cao Trong q trình tiến hành làm báo cáo thực tập, thân em cố gắng tham khảo tài liệu tìm hiểu thực tế , thời gian kinh nghiệm cịn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót Do đó, em mong nhận ý kiến đóng góp nhận xét đánh giá q báu thầy để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình chu đáo thầy:TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN –NGƠ VĂN THUN giúp đỡ em nhiều để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn -2- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC I) Tổng quát PLC .3 1.1) Vai trị plc q trình tự động hóa sản xuất 1.2) Khả plc 1.3) Ưu điểm plc 1.4) Việc lập trình cho plc II) Giới thiệu chung thiết bị logic khả trình s7-300 .4 2.1) Cấu trúc plc s7-300 .4 2.2) Cấu hình cho CPU 2.3) Sử dụng simulation s7 – 300 10 CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TẢI VẬN CHUYỂN HÀNG ………………………… ………………………… 14 CHƯƠNG III: KẾT LUẬN 19 SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn -3- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thuyên CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC I TỔNG QUÁT VỀ PLC 1.1) VAI TRÒ CỦA PLC TRONG QUÁ TRÌNH TỰ ĐỘNG HĨA SẢN XUẤT Như biết, nước ta q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa Vì thế, tự động hóa sản xuất đóng vai trị quan trọng, tự động hóa giúp tăng suất, tăng độ xác tăng hiệu q trình sản xuất Để thực tự động hóa sản xuất, bên cạnh máy móc khí hay điện, dây chuyền sản xuất…v.v, cần thiết phải có điều khiển để điều khiển chúng PLC điều khiển đáp ứng đươc yêu cầu 1.2) KHẢ NĂNG CỦA PLC : PLC (Program Logical Controller) (hay điều khiển Logic lập trình được), thiết bị điều khiển đa dùng rộng rãi công nghiệp để điều khiển hệ thống theo chương trình đượcviết người sử dụng Nhờ họat động theo chương trình nên PLC ứng dụng để điều khiển nhiều thiết bị máy móc khác Chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển cách kết nối ta dùng PLC để điều khiển thiết bị, hay máy móc khác Cũng vậy, muốn tay đổi quy luật hoạt động máy móc, thiết bị hay hệ thống sản xuất tự động, đơn giản, cần thay đổi chương trình điều khiển Các đối tượng mà PLC điều khiển đa dạng, từ máy bơm, máy cắt, máy khoan, lò nhiệt…đến hệ thống phức tạp : băng tải, hệ thống chuyển mạch tự động (ATS), thang máy, dây chuyền sản xuất…v.vPLC điều khiển theo quy luật khác đối tượng 1.3) ƯU ĐIỂM CỦA PLC : PLC có ưu điểm mà điều khiển cổ điển dùng dây nối Relay sánh : - Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học - Gọn nhẹ nên dễ dàng di chuyển, lắp đặt - Dễ bảo quản, sửa chữa - Bộ nhớ có dung lượng lớn , nạp xóa dễ dàng, chứa chương trình phức tạp - Độ xác cao SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn -4- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thuyên - khả xử lý nhanh - Hoạt động tốt môi trường công nghiệp - Giao tiếp với nhiều thiết bị khác, máy tính, mạng, thiết bị điều khiển khác 1.4) VIỆC LẬP TRÌNH CHO PLC: Có thể lập trình cho PLC dễ dàng dựa tập lệnh mà nhà sản xuất cung cấp Tập lệnh bao gồm nhiều lệnh, cho phép người sử dụng kết hợp lệnh cách logic để tạo nhiều chương trình điều khiển đa dạng, phức tạp Ngồi lệnh thơng thường, nhà sản xuất cung cấp thêm lệnh mở rộng (Expansion Instruction) làm phong phú thêm khả điều khiển PLC Cùng với tập lệnh cịn có nhiều cách lập trình cho PLC: - Lập trình giản đồ LAD (Ladder Diagram) : Các lệnh liên kết với cách logic, chương trình có dạng thang Đặc biệt, lập trình này, chương trình giống sơ đồ đấu nối mạchđiện nên dễ kiểm sốt, dễ hiểu Do cách lập trình ứng dụng phổ biến Thích hợp để lập chương trình dài, phức tạp Để lập trình theo cách cần máy tính cá nhân kèm theo phần mềm hổ trợ : SSS (Sysmax Support Softwave), CLSS (Controler Link Support Softwave), SYS Win hay SYS MAC – CPT - Lập trình dạng sơ đồ khối CSF (Control System Flowchare): Các lệnh hiển thị khối chức , tùy ứng dụng mà ta liên kết khối chức thích hợp để tạo nên chương trình II) GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ LOGIC KHẢ TRÌNH S7-300 2.1) CẤU TRÚC PLC S7-300 a) PLC S7-300 cấu trúc dạng module gồm thành phần sau: - CPU loại khác nhau: 312IFM, 312C, 313, 313C, 314, 314IFM, 314C, 315, 315-2 DP, 316-2 DP, 318-2, - Module tín hiệu SM xuất nhập tín hiệu tương đồng /số: SM321, SM322, SM323, SM331, SM332,SM334, SM338, SM374 - Module chức FM - Module truyền thông CP - Module nguồn PS307 cấp nguồn 24VDC cho module khác, dòng 2A, 5A, 10A - Module ghép nối IM: IM360, IM361, IM365 SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn -5- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thuyên Các module gắn rây hình dưới, tối đa module SM/FM/CP bên phải CPU, tạo thành rack, kết nối với qua bus connector gắn mặt sau module Mỗi module gán số slot tính từ trái sang phải, module nguồn slot 1, module CPU slot 2, module kế mang số 4… Các CPU 312IFM, 314 IFM, 31xC có tích hợp sẵn số module mở rộng - CPU 312IFM, 312C: 10 ngõ vào số địa I124.0 …I124.7, I125.1; ngõ số Q124.0…Q124.5 - CPU 313C: 24 DI I124.0 126.7, 16DO Q124.0 125.7, ngõ vào tương đồng AI địa 752 761, hai ngõ AO 752 755 - CPU 314IFM: 20 ngõ vào số I124.0 … I126.3; 16 ngõ số Q124.0 …Q125.7; ngõ vào tương đồng PIW128, PIW130, PIW132, PIW134; ngõ tương đồng PQW128 b) MODULE CPU Các module CPU khác theo hình dạng chức năng, vận tốc xử lý lệnh Loại 312IFM, 314IFM khơng có thẻ nhớ Loại 312IFM, 313 khơng có pin ni Loại 315-2DP, 316-2DP, 318-2 có cổng truyền thơng DP Các đèn báo có ý nghĩa sau: SF (đỏ) lỗi phần cứng hay mềm, BATF (đỏ) lỗi pin nuôi, DC5V (lá cây) nguồn 5V bình thường, FRCE (vàng ) force request tích cực RUN (lá cây) CPU mode RUN ; LED chớp lúc start-up w Hz; mode HALT w 0.5 Hz STOP mode (vàng) CPU mode STOP hay HALT hay start-up; LED chớp memory reset request BUSF (đỏ) lỗi phần cứng hay phần mềm giao diện PROFIBUS SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn -6- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun Khóa mode có vị trí: RUN-P chế độ lập trình chạy RUN chế độ chạy chương trình STOP ngừng chạy chương trình MRES reset nhớ Thẻ nhớ có dung lượng từ 16KB đến 4MB, chứa chương trình từ PLC chuyển qua chuyển chương trình ngược trở lại cho CPU Pin ni giúp ni chương trình liệu bị nguồn (tối đa năm), cịn ni đồng hồ thời gian thực Với loại CPU khơng có pin ni có phần vùng nhớ trì Thơng qua cổng truyền thơng MPI (MultiPoint Interface) nối : máy tính lập trình, hình OP (Operator panel) , PLC có cổng MPI (S7-300, M7-300, S7-400, M7-400, C7-6xx), S7-200, vận tốc truyền đến 187.5kbps (12Mbps với CPU 318-2, 10.2 kbps với S7-200) Cổng Profibus – SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn -7- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thuyên DP nối thiết bị theo mạng Profibus với vận tốc truyền lên đến 12Mbps 2.2) CẤU HÌNH CHO CPU Tạo chương trình: ← Chọn File/New để tạo chương trình ← Đặt tên cho chương trình,chọn thư mục cho chương trình ← Chương trình SIMATIC nằm thư mục có tên người sử dụng đặt Khi mở chương trình ,phải mở từ phần mềm SIMATIC - Đặt tên cho ctrình - Đường dẫn cho chương trình SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn -8- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun - Chọn loại CPU cho chương trình - Chương trình tạo CPU - Double Click vào Hareware để cấu hình phần cứng cho chương trình Giao diện HW configure ra: - Insert Rack cách kéo thả rail vào hình Configure,hoặc Double Click vào Rail để chọn hình Configure Khi Rack hình Configure SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn -9- Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun - Thêm Module cho cấu hình phần cứng, tuỳ theo ứng dụng chương trình, là: ← +)Module nguồn (Slot 1) ← +)Module CPU (Slot 2) ← +)Module I/O (Slot kế tiếp) ← +)Module Analog Sau cấu hình phần cứng cho CPU: Định địa cho Module In,Out Module Analog Các vị trí Module nguồn CPU phải Slot Slot ← Sau định địa chỉ,ta tiến hành Compile Save để hồn tất việc định cấu hình phần cứng SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 10 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun 2.3) SỬ DỤNG SIMULATION TRONG S7 – 300  Viết chương trình khối chương trình thực thi OB  Sau viết chương trình xong nhấp chuột qua SIMATIC Manager SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 11 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun Chọn chế độ Simulation On/Off để sử dụng Simulink quan sát trạng thái hay biến Sau click chuột chọn thẻ Simulation On/Off xuất bảng S7 – PLCSIM  Chọn New Simulation để tạo quan sát Simulink SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 12 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun Sau chọn xong xuất bảng CPU Và trạng thái STOP  Chuyển STOP → RUN – P để Download chương trình chương trình viết SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 13 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thuyên  Download chương trình để chạy Simulation Về sổ lập trình cho khối OB1 để online quan sát chương trình Click vào RUN_P để chạy PLCSIM SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 14 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TẢI VẬN CHUYỂ HÀNG Mơ tả cơng nghệ SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn - 15 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun  U CẦU CƠNG NGHỆ  Sản phẩm phát cảm biến Sensor 1→Sensor  Để kéo băng tải người ta sử dụng động không đồng rotor lồng sóc SM1, SM2 ,SM3  Nhấn nút run hệ thống bắt đầu vào chế độ làm việc  Khi có sản phẩm nằm vùng kiểm sốt ca sensor 1thỡ lnh SM1 Btđầ Khi sản uphẩm chuyển tới cuối băng tải tức bắt đầu vào vùng kiểm sốt sensor lệnh khởi động SM2 = ON ?  Khi sảnStart phẩm chuyển qua băng tải tức khỏi vùng kiểm Sai dừng SM1 § sốt sensor lệnh  Khi có sản phẩm nằm vùng kiểm sốt sensor lệnh khởi Làm Việc SM3  Khi sản phẩm khỏi vùng kiểm sốt sensor lệnh dừng SM2 Đ Đ S2-> OF ? S1 = ON ?  Khi sản phẩm khỏi sensor lệnh dừng SM3 S  Muốn dừng toànKhởi hệ thống ta nhấn nút Stop S DừngSM1 ®ộngSM1 S2 = ON ? S S3 = ON ? S Đ KĐ SM2 Đ KĐ SM3 S3 -> OF ? S Đ Dừng SM2 S4  OF ? S Đ Dõng SM3 Stop = ON? DừngLàm việc SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn Lưu đồ chương trình - 16 END Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun Chương trình chạy mơ hệ thống: SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 17 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 18 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn - 19 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun Phân cổng vào cho PLC : Vào PLC : I124.0 - Start I124.2 - S1 I124.3 - S2 I124.4 - S3 I124.5 - S4 I124.1- Stop SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn Ra PLC : Q124.0 : Chế độ làm việc Q124.1 : Động SM1 Q124.2 : Động SM2 Q124.3 : Động SM3 - 20 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun CHƯƠNG III: KẾT LUẬN Tuy thời gian có hạn hẹp, hướng dẫn tận tình thầy:TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN –NGƠ VĂN THUN ,cùng với cố gắng thân, em hoàn thành đồ án theo thời gian qui định Sau hoàn thành đồ án này, em tìm hiểu nắm vững kiến thức PLC ứng dụng thực tế chúng Với thời gian có hạn, nên khó tránh khỏi thiếu sót q trình thực tập Thơng qua báo cáo này, em thấy PLC ứng dụng rộng rãi đa dạng nhiều lĩnh vực sản xuất Cuối cùng, lần em xin gởi lời cảm ơn đến tất Thầy, Cô giáo :Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM hướng dẫn cung cấp cho em nhiều kiến thức trình làm đồ án Sinh viên thực Nguyễn Thành Trung Hịang Viết Văn SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn - 21 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn - 22 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hồng Viết Văn - 23 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thuyên SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 24 - ... 14 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngô Văn Thuyên CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TẢI VẬN CHUYỂ HÀNG Mô tả công nghệ SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 15 - Đồ án :PLC. .. Văn - 18 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 19 - Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun Phân cổng vào cho PLC : Vào PLC : I124.0... –Hoàng Viết Văn Lưu đồ chương trình - 16 END Đồ án :PLC GVHD: Trương Đình Nhơn –Ngơ Văn Thun Chương trình chạy mơ hệ thống: SVTT:Nguyễn Thành Trung –Hoàng Viết Văn - 17 - Đồ án :PLC GVHD: Trương