Chương trình PLC - Ứng dụng PLC trong băng chuyền- 123docz.net

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu MỤC LỤC CÁC NỘI DUNG CHÍNH PHẦN 1: TRÌNH BÀY LÝ THUYẾT ... 1 CHƯƠNG I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ PLC ... 2 1.1 Giới thiệu PLC ... 2 1. 2 Cấu trúc, nguyên lý hoạt động của PLC ... 2 1.2.1 Cấu trúc... 3 1.2.2 Nguyên lý hoạt động của PLC ... 3 1.2.4 So sánh PLC với hệ thống điều khiển khác... 4

CHƯƠNG II: THIẾT BỊđIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH S7 200... 6

2.1 Cấu trúc phần cứng của CPU 214 ... 6

2.1.1 Các thơng số của CPU 214 ... 7

2.1.2 Các đèn báo trên s7-200 CPU 214 ... 8

2.1.3 Chếđộ làm việc... 8

2.1.4 Cổng truyền thơng ... 8

2.1.5 Cáp truyền thơng cho PLC S7-200 ... 9

2.2 Cấu trúc bộ nhớ... 10 2.3 Mở rộng cổng vào ra... 11 2.4 Cấu trúc chương trình của S7-200... 12 2.4.1 Thực hiện chương trình của S7-200... 12 2.4.2 Các tốn hạng lập trình cơ bản... 13 2.5 Ngơn ngữ lập trình của S7-200 CPU 214... 13 2.5.1 Phương pháp lập trình ... 13 2.5.2 Các tốn hạng và giới hạn cho phép của CPU 214 ... 16 2.6 Một số lệnh cơ bản dùng trong lập trình... 17 2.6.1 Các lệnh vào, ra... 17

2.6.2 Lệnh ghi/xĩa giá trị cho tiếp điểm ... 18

2.6.3 Các lệnh tiếp điểm đặc biệt:... 19

2.6.4 Các lệnh so sánh... 19 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

2.6.5 Lệnh nhảy và lệnh gọi chương trình con:... 21

2.6.6 Các lệnh can thiệp vào thời gian vịng quét:... 22

2.6.7 Các lệnh điều khiển Timer... 23

3.6.9 Các lệnh điều khiển Counter:... 26

3.6.10 đồng hồ thời gian thực ... 29

CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LẬP TRÌNH CHO PLC S7 200 ... 32

3.1 Phần mềm... 32

3.2 Những vấn đề thường gặp khi kết nối giữa PLC và máy tắnh ... 32

3.3 Chọn các tham số mặc định cho giao diện truyền thơng... 32

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

3.5 Nạp chương trình từ máy tắnh vào PLC ... 34

3.6 Tải một chương trình từ PLC về máy tắnh... 34

3.7 Chọn chếđộ làm việc cho CPU: ... 34

3.8 Chương trình quản lý Step S7 MRO/WIN ... 35

3.9 Soạn thảo chương trình... 37

PHẦN 2: ỨNG DỤNG PLC đIỀU HIỂN HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN LÚA .. 38

CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT HỆ THỐNG BĂNG TẢI ... 39

4.1 Các thiết bị dùng trong hệ thống băng tải:... 39

4.2 Các động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải: ... 39

CHƯƠNG V: SƠ LƯỢC VỀđỘNG CƠ đIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA... 42

5.1 Khái niệm chung... 42

5.2 Phân lọai:... 42

5.3 Sơ lược vềđộng cơ khơng đồng bộ... 42

5.3.1 Nguyên lý làm việc của động cơ khơng đồng bộ... 42

5.3.2 Cấu tạo của động cơ khơng đồng bộ... 43

5.3.3 Phương pháp khởi động động cơ khơng dồng bộ 3 pha:... 46

CHƯƠNG VI: GIỚI THIỆU MỘT SỐ CẢM BIẾN VÀ SƠ LƯỢC CÁC

PHẦN TỬđIỀU KHIỂN ... 48 6.1 Giới thiệu một số cảm biến ... 48 6.2 Các loại cảm biến: ... 49 6.2.1 Cảm biến quang... 49 6.2.2 Cảm biến đo vị trắ và dịch chuyển ... 49 6.2.3 Cảm biến đo vận tốc ... 50

6.2.4 Cảm biến đo khối lượng (Load cell): ... 51

6.3 Các phần tửđiều khiển: ... 52 6.3.1 Cơng tắc: ... 52 6.2.2 Nút ấn:... 53 6.2.3 Contactor:... 54 6.2.4 Aptomat: ... 57 6.2.4 Rơle trung gian:... 58 6.2.5 Rơle thời gian:... 58 6.2.6 Rơle nhiệt:... 59 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

CHƯƠNG VII: HOẠT đỘNG CỦA HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN LÚA... 62

7.1 Nguyên lý hoạt động: ... 62

7.1.1 Quá trình nhập lúa: ... 62

7.1.2 Dừng hệ thống nhập lúa :... 63

7.1.3 Nguyên lý hoạt động của quá trình xuất lúa:... 63

7.1.4 Nguyên lý hoạt động của quá trình đảo lúa : ... 63

7.2 Sự cố trong hệ thống băng tải: ... 64

7.3 Xử lý sự cố: ... 65

CHƯƠNG VIII: LƯU DỒđIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN ... 68

8.1 Quá trình khởi động hệ thống băng tải. ... 68

8.2 Quá trình nhập lúa vào silo ... 70

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

8.4 Quá trình xuất lúa xuống xe... 73

8.5 Dừng quá trình xuất lúa ... 74

8.6 Quá trình đảo lúa ... 75

CHƯƠNG IX: CHƯƠNG TÌNH PLC... 80

9.1 Quy định các địa chỉ sử dụng trong chương trình PLC: ... 80

9.1.1 Các đại chỉ ngõ vào PLC: ... 80

9.1.2 Các ngõ ra PLC ... 82

9.1.3 Các bộ timer dùng trong chương trình ... 83

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

MỤC LỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: địa chỉ của một số modul mở rộng trên CPU 214 ... 12

Bảng 2.2: Các tốn hạng và giới hạn cho phép của CPU 214 ... 17

Bảng 2.3: Mơ tả lệnh LD, LDN trong LAD... 17

Bảng 2.4: Mơ tả lệnh Output bằng LAD... 18

Bảng 2.5: Mơ tả bằng lệnh Set và Reset trong LAD ... 19

Bảng 2.6: Mơ tả lệnh các lệnh tiếp điểm đặc biệt ... 19

Bảng 2.7: Biểu diễn các lệnh so sánh trong LAD: ... 21

Bảng 2.8: Mơ tả lệnh nhảy và lệnh gọi chương trình con... 22 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Bảng 2.9: độ phân giải của các timer... 26 Bảng 2.10: cấu trúc của bộđếm 8 byte... 30 Bảng 2.11: Cú pháp sử dụng lệnh đọc, ghi dữ liệu với đồng hồ thời gian ... 31 Bảng 4.1: Các động cơ dùng trong hệ thống băng tải ... 40 Bảng 6.1: Các dạng chuyển đổi tắn hiệu của các loại cảm biến... 49 Bảng 8.1: Bảng tổng kết các ngỏ vào cần sử dụng... 82 Bảng 8.2: Bảng tổng kết các ngõ ra cần sử dụng ... 83 Bảng 8.3: Bảng tổng kết các timer cần sử dụng... 85

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu MỤC LỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: So sánh PLC với các hệ thống điều khiển khác... 5 Hình 2.1: SIMATIC S7 của Siemen ... 6 Hình 2.2: Cấu trúc PLC CPU 214 ... 7 Hình 2.3: Cổng truyền thơng... 9

Hình 2.4: Sơđồ kết nối truyền thơng cho PLC S7-200... 9

Hình 2.5: Cấu trúc bộ nhớ bên trong và ngồi của S7-200... 10

Hình 2.6: Kết nối modul với PLC ... 11

Hình 2.7: Vịng quét trong S7-200 ... 13

Hình 2.8: Vắ dụ phương pháp lập trình LAD... 14

Hình 2.9: Cấu trúc của một ngăn xếp ... 15

Hình 2.10: Vắ dụ phương pháp lập trình FBD ... 16

Hình 2.11: Lệnh TON trong LAD ... 23

Hình 2.12: Giản đồ thời gian của TON... 24

Hình 2.13: Lệnh TON trong LAD ... 24

Hình 2.14: Giản đồ thời gian của TONR ... 24

Hình 2.15: Lệnh TON trong LAD ... 25

Hình 2.16: Giản đồ thời gian của TOFF ... 25 Hình 2.17: Bộđếm lên của S7-200... 27 Hình 2.18: Giản đồ thời gian của hàm CTU ... 27 Hình 2.19: Bộđếm xuống ... 27 Hình 2.20: Giản đồ thời gian của hàm CTD ... 28 Hình 2.21: Bộ đếm lên xuống ... 28 Hình 2.22: Giản đồ xung của hàm CTUD ... 29 Hình 2.23: Lệnh đọc nội dung đồng hồ thời gian thực... 30 Hình 2.24: Lệnh đọc nội dung đồng hồ thời gian thực... 30

Hình 3.1: Truyền thơng với 1 PLC trong chếđộ PPI... 33

Hình 3.2: điều chỉnh các tham số truyền thơng... 33

Hình 3.3: Biên dịch chương trình và truyền tải dữ liệu đến PLC hay ngược lại ... 34

Hình 3.4: Giao diện soạn thảo chương trình ... 35

Hình 3.5: Cửa sổ trợ giúp... 36

Hình 3.6: Soạn thảo chương trình PLC... 37

Hình 4.1: Hệ thống silo và băng tải tại cty TNHH bột mì đại Phong ... 40

Hình 4.2: Sơ dồ hệ thống băng tải ... 41

Hình 5.1: Các cuộn dây dặt lệch nhau 1200... 43

Hình 5.2: Cấu tạo của động cơđiện khơng đồng bộ. ... 44

Hình 5.3: Cấu tạo stator ... 45

Hình 5.4 : Rotor lồng sĩc và rotor dây quấn... 46

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Hình 5.6: Mạch khởi động sao tam giác ... 47

Hình 6.1: Nguyên lý hoạt động của một cảm biến... 48 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Hình 6.2: Cảm biến đo sự dịch chuyển của băng tải ... 50

Hình 6.3: Sơđồ cấu tạo cảm biến cảm ứng đo tốc độ... 51

Hình 6.4 : Cảm biến đo tốc độ... 51

Hình 6.5: Cảm biến đo khối lượng (Load cell ) ... 52

Hình 6.6: Các loại cơng tắc ... 52 Hình 6.7: Nút ấn ... 53 Hình 6.8: Trạng thái hoạt động của cơ cấu điện từ... 54 Hình 6.9: Sơđồ nguyên lý hoạt động của contactor ... 56 Hình 6.10: Rơle trung gian... 58 Hình 6.11: Rơle thời gian và sơđồđấu dây... 59 Hình 6.12: Sơđồ nguyên lý hoạt động của rơle nhiệt ... 60 Hình 6.13: đồ thị các đường đặc tắnh A Ờ s... 61

Hình 7.1: Sơđồ nguyên lý điều khiển bằng tay của hệ thống băng tải ... 67

Hình 8.1: Lưu đồ khởi động hệ thống băng tải ... 69

Hình 8.2: Lưu đồ quá trình nhập lúa vào silo ... 71

Hình 8.3: Lưu đồ dừng quá trình nhập lúa vào silo... 72

Hình 8.4: Lưu đồ xuất lúa xuống xe ... 73

Hình 8.5: Lưu đồ dừng quá trình xuất lúa... 74

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết Luận:

Sau hơn 12 tuần thực hiện, về cơ bản luận văn hồn thành theo đúng tiến độ và yêu cầu đặt ra. Trong quá trình thực hiện luận văn đã giúp cho em hiểu thêm phần nào về PLC nĩi chung, cũng như cĩ thể sử dụng một số tập lệnh cơ bản để lập trình cho PLC S7 Ờ 200. Nhìn chung chương trình điều khiển hệ thống băng tải đã cơ bản hồn thành theo như yêu cầu của phắa cơng ty TNHH đại Phong và chương trình cũng cĩ khả năng ứng dụng thực tiễn.

Trong quá trình thực hiện luận văn cũng gặp phải một số thuận lợi và khĩ khăn và hạn chế sau:

Ớ Thuận lợi:

được sự giúp đỡ nhiệt tình từ phắa cơng ty TNHH đại Phong vàcơng ty TNHH Dương Quang đã tạo mọi điều kiện để tiếp xúc với thực tế.

Ớ Khĩ khăn:

Trong quá trình học tập chưa tiếp xúc nhiều với PLC nên kiến thức cịn hạn chế. Thời gian thực hiện ngắn, chưa cĩ điều kiện tiếp xúc với các cơng quy trình điều khiển tựđộng dùng PLC.

Ớ Hạn chế:

Về phần chương trình chưa thật sự tựđộng hĩa hồn tồn các quy trình hoạt động do sự hạn chế về cơ sở vật chất cũng như yêu cầu phù hợp với cơ sở vật chất đang cĩ tại cơng ty

Chưa ứng dụng hết các chức năng của PLC S7 Ờ 200. Việc xử lý sự cố của hệ thống băng tải chưa linh hoạt.

Kiến nghị:

Nếu cĩ thể tiếp tục thực hiện đề tài, thì hướng tới sẽđưa dây chuyền băng tải hoạt động tự động hồn tồn. điều khiển hoạt động hệ thống trực tuyến bằng máy tắnh. Sử dụng thêm các loại cảm biến cho việc báo sự cố để hệ thống hoạt động được linh hoạt và an tồn hơn. Lập trình điều khiển thêm một quy trình hoạt động đưa lúa vào nhà máy để sản xuất.

Bên cạnh đĩ trong xu thế phát triển ngày nay PLC khơng cịn xa lạ mơi trường cơng nghiệp cũng như với các kỹ sưđiện nên em mong rằng về phắa Bộ mơn Kỹ Thuật điện sẽ trang bị thêm về kiến thức các bộ thực tập lập trình PLC cho sinh viên. Và em mong rằng đây sẽ là hành trang vững chắc cho sinh viên sau khi ra trường.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Dỗn Phước, Phan Xuân Minh, (2006), ỘTựđộng hĩa với SIMATIC S7 Ờ 200Ợ, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

2. Trần Thế San, Nguyễn Ngọc Phương (2005), ỘHướng dẫn thiết kế và lập trình PLCỢ, Nxb đà Nẵng, TP. Hồ Chắ Minh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

3. Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hịa, Võ Thạch Sơn, đào Văn Tân (2005), ỘCác bộ cảm biến trong đo kỹ thuật đo lường và điều khiểnỢ, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

4. Bùi Hồng Huế (2003), ỘGiáo trình điện cơng nghiệpỢ, Nxb Xây dựng.

5. Nguyễn Trọng Thắng, Lê Thị Thanh Hồng (2007), ỘGiáo trình kỹ thuật điệnỢ,