Bƣớc 1: Tạo project voiws PAC TSX P573634M cấu hình các rack và module
nhƣ Hình 5.2
Hình 5.2 Cấu hình Module PLC Bƣớc 2: Thiết lập truyền thông Ethernet
Trong Commucation chọn New network và cấu hình định địa chỉ cho PLC để kết với PC theo giao thucws truyền thông TCP/IP
Link Network vừa tạo với Module ETY PORT trên PLC
Hình 5.4 Link network với Module TSX ETY PORT
Bƣớc 3: Tạo mạng truyền thông CanOpen cho biến tần AVT31
Cấu hình truyền thông cho ATV3.1 nhƣ mục 3.3.1
Bƣớc 4: Viết chƣơng trình điều khiển bằng các ngôn ngữ có sẵn trong Unity Pro
5.1.2.1 Tính khối lƣợng trên băng tải
Nhƣ đã trình bày ở chƣơng 2 tín hiệu từ loadcell qua mạch chuyển đổi công đƣợc đƣa vào ngõ vào analog của PLC. TSX AEY 414 là modul ngõ vào Analog của PLC Premium TSX P57 3634.
Modul Analog TSX AEY 414.
Mô tả vật lý và các ký hiệu ngõ vào của modul.
Hình 5.5 Modul analog TSX AEY 414.
2. vỏ nhựa bảo vệ, modul có kích thƣớc tiêu chuẩn. 3. vị trí ghi nhãn ký hiệu của modul.
4. hiển thị trạng thái đang thực hiện chƣơng trình hoặc báo lỗi. 5. chỗ vít nối để lấy tín hiệu vào.
Chú thích các ký hiệu :
INx: Ngõ vào cực dƣơng của cảm biến sử dụng kênh x. COMx: Ngõ vào cực âm của cảm biến sử dụng kênh x. ISx: Cực dƣơng cung cấp cho đầu đo.
LCx: Đƣờng bù.
Đặc tính của modul TSX AEY 414
Đây là modul có các cổng lấy mẫu tín hiệu vào là Analog biến đổi digital cho PLC phân tích và xử lý, với số bit mà hóa là 16 bit (từ 0 đến 65535).
Modul Input Analog TSX AEY 414 có 4 kênh ngõ vào riêng biệt và mỗi kênh có nhiều tầm. Để sử dụng một trong các kênh, hay tầm ngõ vào nào ta sử dụng phần mềm ( Unity Pro) để cấu hình.
Nếu dùng cảm biến Thermocouple có thể chọn B, E, J, K, L, N, R, S, T, U hay có thể chọn tầm điện áp -13…63mV.
Nếu dùng cảm biến Thermowell Pt100, Pt1000, Ni1000 sử dụng 2 hay 4 dây hay có thể chọn tầm điện trở 0…400 Ohms hay 0… 3850 Ohms. Hay có thể chọn theo mức điện áp đơn cực hay lƣỡng cực nhƣ: +/- 10 V,
0..10 V, +/- 5 V, 0..5 V, 1…5V. Cách mắc Loadcell.
Vị trí mắc loadcell trong mô hình.
Loadcell đƣợc lắp tại vị trí tâm bàn cân, thông qua hệ thống con lăn để xác định khối lƣợng nguyên liệu trên cả băng tải. Tại vị trí đặt loadcell này, loadcell sẽ đọc giá trị khối lƣợng nguyên liệu của cả băng tải giá trị này đặt là Q.
Cách mắc dây tín hiệu loadcell trong modul analog.
Tín hiệu từ loadcell qua mạc đầu cân qua mạch chuyển đổi DAC với điện áp tối đa là 5V. Đƣợc đƣa vào kênh 0 của modul, trong modul ta chọn tầm hoạt động 0—5V.
Sơ đồ mắc dây từ ngõ ra mạch khuếch đại vào modul AEY 414
Hình 5.6 Sơ đồ mắc cảm biến vào modul AEY 414
Phƣơng pháp tính khối lƣợng trên đơn vị chiều dài – q.
Giả sử bàn cân có chiều dài L (m) đƣợc gắn bởi hai con lăn cố định. Khối lƣợng nguyên liệu trên bàn cân gây ra một lực tỷ lệ tại tâm bàn cân ( điểm giữa hai con lăn). Tại hai con lăn cố định lực tác dụng lên bằng 0, tại tâm bàn cân lực tác dụng lên bàn cân là lớn nhất. Lực gây ra phân bố lên bàn cân có dạng tam giác.
Hình 5.7 Phân bố lực trên bàn cân.
Lực tác dụng lên loadcell bằng tổng hợp lực tác dụng lên bàn cân. Goi df là vi phân lực phân bố trên vi phân chiều dài dl của bàn cân. Tổng hợp F tác dụng lên bàn cân đƣợc xác định F = L df 0 = L f l dl 0 ) (
Với f(l) là hàm phân bố lực tác dụng lên bàn cân theo chiều dài. Gọi dfmax là phân bố lực lớn nhất tại tâm bàn cân.
Tổng hợp lực F tác dụng lên bàn cân chính bằng diện tích tam giác ABC
F = 2 L . dfmax (a)
Gọi Q là khối lực nguyên liệu trên bàn cân tƣơng ứng với lực F tác dụng lên loadcell, q là khối lƣợng nguyên liệu phân bố trên một đơn vị chiều dài băng tải, lực tƣơng ứng do q tác động lên bàn cân chính là dfmax
Vậy từ đẳng thức (a) chúng ta viết lại
gQ =g 2 L . q Q = 2 L . q => q = L Q 2 (kg/m )
Đây chính là biểu thức xác định q từ giá trị khối lƣợng nguyên liệu trên băng tải Q đƣợc đọc từ loadcell.
C
A B
Giải thuật tính khối lƣợng nguyên liệu.
Trong giới hạn cho phép giá trị đọc AD tỉ lệ tuyến tính với giá trị khối lƣợng đặt trên loadcell.
Để đọc giá trị AD ta dùng ngắt thời gian T=500ms. Đọc khối lƣợng loadcell Đọc ngõ vào IW0.4.0 Ngắt Timer? Tính hàm chuyển đổi khối lƣợng Thoát Yes No
Hình 5.8 Giải thuật đọc khối lƣợng.
Khi chƣa có khối lƣợng trên băng tải, PLC đọc về giá trị offset A1.
Khi có khối lƣợng chuẩn M gắn tại vị trí gắn loadcell PLC đọc về giá trị A2
Từ đó nếu PLC đọc về một giá trị A thì ta có hàm chuyển đổi sang khối lƣợng. m = M. 1 2 1 A A A A
Code chƣơng trình
Cứ mỗi thời gian T = 500ms thì đọc giá trị từ kênh thứ 0 của modul Input Analog TSX AEY 414 một lần lƣu vào biến A.
Khối lƣợng nguyên liệu trên băng tải tính theo công thức: m = M.
1 2 1 A A A A
Với A1 là giá trị offset (giá trị AD đọc đƣợc khi khối lƣợng trên băng tải là 0) Chọn M có khối lƣợng chuẩn là 1kg, đọc đƣợc giá trị AD là A2
Khi có khối lƣợng băng tải Q, tính q – khối lƣợng trên đơn vị chiều dài băng tải bằng công thức: q =
L Q
2