* Ghi chú:
QF1-QF6: Aptomat bảo vệ ngắn mạch và cấp nguồn cho hệ thống
KA5, KA7: Relay trung gian báo nguồn của hệ thống
HC: Đèn báo nguồn chính
HP: Đèn báo nguồn dự phòng
VC1, VC2: Nguồn chính và nguồn dự phòng
Sơ đồ mạch điều khiển
CHƯƠNG 4 : LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 4.1. Lập bảng tên, địa chỉ cho các biến trạng thái, timer counter
Bảng 4.1:Tên địa chỉ cho các biến trạng thái, timer, counter
STT Tên biến Mô tả
1 M0.0 Biến nhớ trạng thái khởi động 2 M0.1 Biến nhớ trạng thái lỗi
3 M0.2 Biến nhớ trạng thái mức thấp 4 M0.3 Biến nhớ trạng thái mức cao
5 T5 Timer chỉnh định thời gian Bơm 2
6 T6 Timer chỉnh định thời gian Bơm 3
7 T7 Timer chỉnh định thời gian Động cơ trộn
4.4. Test chương trình trên thiết bị
Nạp chương trình vào phần mềm mô phỏng
Ấn nút Start Bơm 1 có điện cho phép cấp nguyên liệu A
Sau 2 phút thì Bơm 2 bắt đầu hoạt động cho phép cấp nguyên liệu B. Sau 5 phút thì Bơm 3 bắt đầu hoạt động cho phép cấp nguyên liệu C
Khi đầy bình thì dừng bơm kết thúc giai đoạn cấp nguyên liệu. Bình đã được bơm đầy thì bật động cơ trộn trong 3 phút thì dừng trộn
Sau khi trộn xong mở Van xả. Khi nguyên liệu trong bình hết thì Van xả khoá lại. Hệ thống thực hiện xong 1 mẻ. Sau đó hệ thống tự động bật Bơm 1 quá trình lặp lại. Sau khi trộn được 10 mẻ thì hệ thống tự động dừng lại hoặc khi nhấn nút Stop
Động cơ được bảo vệ bởi relay nhiệt, khi động cơ bị quá tải hệ thống sẽ dừng lại và đèn báo lỗi sẽ sáng lên. Sau khi sự cố được giải trừ cần nhấn nút Reset để xoá lỗi và nhấn nút Start để hệ thống tiếp tục làm việc.
Trong quá trình hệ thống làm việc mà xảy ra sự cố mất điện đèn lỗi sẽ sáng lên, khi có điện trở lại cần nhấn nút Reset để xoá lỗi và nhấn nút Start để khôi phục trạng thái làm việc của hệ thống.
CHƯƠNG 5: THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KIỂM TRA KẾT QUẢ 5.1. Mô tả hệ thống
Để khống chế các quá trình ta sử dụng 2 cảm biến để báo mức nguyên liệu trong bình.
Cảm biến mức cao (I0.4) và Cảm biến mức thấp (I0.3). Thiết bị trộn được điều khiển bởi Động cơ trộn (Q0.3). Ba bơm dùng để bơm nguyên liệu vào bình trộn: Bơm 1
(Q0.0), Bơm 2 (Q0.1), Bơm 3 (Q0.2); Van xả (Q0.4) làm nhiệm vụ xả hỗn hợp nguyên liệu ra khỏi bình.
Khi hệ thống đang hoạt động mà mất điện đột ngột hệ thống sẽ tạm dừng đèn báo lỗi sẽ sáng lên. Khi có điện trở lại cần nhấn Reset để xóa lỗi và nhấn Start để hệ thống tiếp tục làm việc
Các bơm và động cơ được bảo vệ bởi relay nhiệt khi có sự cố relay nhiệt tác động dừng hệ thống, đèn báo lỗi sẽ sáng báo lỗi. Sau khi giải trừ sự cố ta nhấn reset để xóa lỗi và nhấn Start để hệ thống tiếp tục làm việc
5.2. Thuyết minh nguyên lý làm việc
Quá trình làm việc của thiết bị có thể mô tả:
Khi ấn nút khởi động SB1 (I0.0) thì hệ thống bắt đầu làm việc:
Do trong bình chưa có nguyên liệu nên Cảm biến mức thấp (I0.3) sẽ có mức 1, lúc này
Bơm 1 hoạt động cấp nguyên liệu A vào bình, Timer T5 bắt đầu hoạt động đếm thời gian khởi động Bơm 2. Khi Bơm 1 hoạt động trong bình đã có nguyên liệu nên Cảm biến mức thấp (I0.3) có mức 0, nhưng nguyên liệu trong bình chưa đầy nên Cảm biến mức cao
(I0.4) đang có mức 0.
Sau 2 phút Bơm 2 bắt đầu hoạt động cấp nguyên liệu B vào trong bình trộn. Timer T6 bắt đầu hoạt động đếm thời gian khởi động Bơm 3.
Sau 5 phút Bơm 3 bắt đầu hoạt động cấp nguyên liệu C vào trong bình trộn
Khi nguyên liệu trong bình trộn đủ (đạt mức cao) thì Cảm biến mức cao (I0.4) có mức 1, cho tín hiệu khởi động Động cơ trộn (Q0.3) và bộ timer T6 dùng để khống chế thời gian trộn. Khi đạt đến thời gian chỉnh định của T6 thì Động cơ trộn sẽ được ngắt điện đồng thời mở Van xả (Q0.4) tháo hỗn hợp sản phẩm ra.
Khi toàn bộ hỗn hợp sản phẩm được lấy hết ra khỏi bình thì Cảm biến mức thấp (I0.3) có mức 1 cho tín hiệu đóng Van xả đồng thời khởi động bộ đếm tiến C1 và set biến nhớ M0.2, hệ thống lại tiếp tục lặp lại quá trình (chu kỳ mới).
Khi chu kỳ làm việc của hệ thống đạt đủ 10 lần thì hệ thống tự động dừng hoặc khi nút
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hà Văn Trí, Giáo trình PLC (2008), NXB Khoa học và kĩ thuật.
[2] Lê Văn Doanh(2007), Điện tử công suất, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
[3] Nguyễn Thị Lan Anh, Nguyễn Văn Chất, Vũ Quang Hồi (1996), Trang bị điện-Điện tử máy công nghiệp dùng chung , Nhà xuất bản giáo dục.
[4] Nguyễn Thế Công, Lê Văn Doanh, Trần Văn Trịnh (2004), Điện tử công suất: Lý thuyết – Thiết kế - Ứng dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
[5] Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Đào Văn Tân, Võ Thạch Sơn (2008), Các bộ cảm biến trong kỹ thuật đo lường và điều khiển, NXB Khoa học và Kỹ thuật
KẾT LUẬN
Qua thời gian thực hiện đồ án với đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển logic sử dụng PLC để điều khiển hệ thống trộn hóa chất” đã giúp em hiểu rõ hơn những vấn đề lý thuyết và thực tế liên quan đến nội dung đề tài đã thực hiện và giúp em củng cố được rất nhiều kiến thức đã học trong nhà trường.
Sau quá trình làm đồ án em đã đạt được những kết quả như sau:
Nắm bắt cấu tạo và nguyên lý hoạt động của PLC S7-200.
Nắm bắt các tập lệnh cơ bản của PLC S7-200.
Nắm bắt phương pháp phương pháp đấu nối các cổng vào ra của PLC và các thiết bị.
Làm chủ bộ phần mềm STEP 7 MicroWIN SP9 V4.0 của Siemens trong cài đặt và sử dụng.
Em nhận thấy rằng những kiến thức này sẽ rất quý báu và rất hữu ích với em trong tương lai nhất là trong công việc sau này.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo ThS. Nguyễn Vĩnh Thuỵ đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp em hoàn thành đồ án này.
Tuy nhiên do hạn chế về thời gian cũng như về trình độ của bản thân, nên không tránh khỏi còn nhiều chỗ thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn để em hoàn thiện hơn bản đồ án này.