- Trước khi sử dụng mơ hình phải kiểm tra các cơ cấu.
BÀI 6: ĐO ĐIỆN ÁP DC VÀ ĐIỀU KHIỂN ON/OFF Mã bài: MĐ 30-
Mã bài: MĐ 30-06
Mục tiêu:
- Lập trình trên các loại PLC S7-300 để đọc và xử lý các tín hiệu Analog. - Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 để đo điện áp DC và điều khiển ON/OFF. - Ghép nối các Modul Analog với PLC S7-300.
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng tương tự khác.
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an tồn.
Nội dung chính:
1. Viết chương trình điều khiển 1.1. Yêu cầu cơng nghệ
Viết chương trình hiển thị tín hiệu điện áp đo được ở ngõ vào analog PIW 256 với giải điện áp 0÷10 volt trên PLC.
Khi nhấn nút ON thực hiện đọc tín hiệu điện áp DC ở ngõ vào PIW và hiển thị trên PC sau đĩ xuất ra ngõ ra PQW 256. nếu điện áp vào là 0÷5 volt đèn Đ1 sáng, nếu điện áp vào 5÷10 volt thì đèn Đ2 sáng:
* Các lệnh sử dụng để viết chương trình: NO, NC, SR, SD, FC105, FC106 1.2. Lập bảng symbol
39 Ngõ ra tương tự PQW256 Ngõ ra điều khiển Đ1 Q124.0 Ngõ ra điều khiển Đ2 Q124.1 ON I124.1 OFF I124.0
1.3. Lập giản đồ thơi gian
1.4. Viết chương trình điều khiển
Chương trình được viết trong khối OB1 Chương trình điều khiển dạng ladder với S7-300
40
Kiểm tra - Mở phần mềm PLC Sim và tạo mơ phỏng mới;
- Chèn biến đầu vào IB124, đầu ra QB124; - Đặt PLC Sim ở chế độ Run_P;
41
- Download chương trình xuống PLC Sim và chạy thử 2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300
2.1. Sơ đồ kết nối phần cứng
Từ yêu cầu cơng nghệ và bảng thiết bị vào ra xây dựng được sơ đồ kết nối phần cứng như sau:
- Phương pháp đo, kiểm tra các khí cụ điện - Bản vẽ sơ đồ định vị khí cụ điện trong tủ điện
- Phương pháp kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi - Cách chọn dây
- Cách đo kiểm tra mạch Trình tự thực hiện
2.2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tư stt Tên dụng cụ, thiết bị,
vật tư Số lượng Đơn vị Hãng sản xuất 1 2 3 4 5 2.3. Lắp ráp mạch
- Lắp đặt mạch điều khiển theo sơ đồ - Lắp đặt mạch động lực theo sơ đồ - Kiểm tra kết nối phần cứng
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
- Kiểm tra cáp kết nối MPI và cài đặt chế độ giao tiếp PC với .PLC; - Download cấu hình cứng, download chương trình phần mềm; - Vận hành trên mơ hình thực.
42 Bài tập áp dụng:
Bài tập 1: Hệ thống trộn bê tơng định lượng các thành phần: sạn, cắt, ximăng, nước theo thứ tự cát → sạn → ximăng→ nước khối lượng cho một mẻ là: Sạn 200kg, cát 400kg, ximăng 200kg, nước 0,1 m3. Cơ cấu định lượng được đặt trên 4 tải trọng (loadcell) được phân bố ở 4 gĩc của cơ cấu và trọng lượng được phân bố tại trọng tâm.
Giả thiết đặc tính:
+ Cảm biến tải trọng đo G=1000kg, thang tín hiệu điện áp 0÷10 volt + Thang điện áp ngõ vào của mơdul Analog của PLC là 0÷10 volt tương ứng với giá trị trạng thái là 0÷27648
Viết chương trình đọc và hiển thị giá trị thực của khối lượng từng thành phần và của cả mẻ đo được trên PLC.
Bài tập 2: Viết chương trình cho PLC điều khiển cơ cấu xả của một phễu chứa bột mì khi trọng lượng đạt tới mẻ cân là 30kg (bao gồm 25kg bột và 5 kg trọng lượng của phễu, khung lắp). Trọng lượng của phễu được đo lường bằng cảm biến tải trọng (loadcell) cho biết đặc tính kỹ thuật của loadcell như sau: Tầm đo khối lượng m= 0÷100 kg, tín hiệu điện áp ra U= 0÷10 volt, giá trị đọc vào của cảm biến qua kênh PIW256 là 0 ÷ 26460 (thang máy modul analog AI0: 27648). Bài tập 3: Đọc khối lượng từ đầu cân Redlion:
Đầu cân Redlion cĩ tích hợp sẵn các Card Analog ( 0-10V,4-20mA ) và 1 số Card khác như RS232, RS485, ModBus, Profibus, Device Net…)
Tín hiệu Analog sẽ tương ứng với khối lượng hiện thị trên đầu cân tuỳ thuộc vào việc Set giá trị Analog tương ứng trên đầu cân.
Ví dụ : Sử dụng kênh Analog là 0-10VDC,chọn giá trị Min là 0Kg,giá trị Max là 100Kg thì: Nếu khối lượng trên đầu cân là 50Kg,thì điện áp đọc về tương ứng là 5VDC.
Bài tập 4: Xuất tín hiệu Analog Out điều khiển biến tần :
Cĩ 1 cách thơng dụng để thay đổi tốc độ của động cơ là điều khiển biến tần bằng cách thay đổi cấp điện áp tương ứng,hoặc dịng tương ứng . Tuỳ thuộc vào từng bài tốn cụ thể,tốc độ động cơ sẽ được thay đổi tương ứng cho phù hợp
43
Bài tập 5: Hệ thống trộn bê tơng định lượng các thành phần: sạn, cắt, ximăng, nước theo thứ tự cát → ximăng → sạn → nước (tỷ lệ 2-1-3-4) khối lượng cho 1 mẻ trộn là 250kg.
Để xả 4 thành phần trên người ta dùng 4 val điện từ. kết thúc quá trình xả là quá trình trộn, thời gian trộn là 15 giây, kết thúc quá trình trộn là việc dừng động cơ trộn và val xả. khi liệu trong thùng xả hết bắt đầu mẻ trộn tiếp theo.
Muốn dừng hệt thống ấn nút dừng stop.
Lưu ý: Cơ cấu định lượng được đặt trên 4 tải trọng (loadcell) được phân bố ở 4
gĩc của cơ cấu và trọng lượng được phân bố tại trọng tâm. Giả thiết đặc tính:
+ Cảm biến tải trọng đo G=500kg, thang tín hiệu điện áp 0÷10 volt
+ Thang điện áp ngõ vào của mơdul Analog của PLC là 0÷10 volt tương ứng với giá trị trạng thái là 0÷27648.
Viết chương trình điều khiển hệ thống và hiển thị giá trị thực của khối lượng từng thành phần và của cả mẻ đo được trên PLC.
Bài tập 6: Điều khiển biến tần dùng kết nối bên ngồi. Sơ đồ kết nối biến tần Siemens G110
44
Hình 6.1. Sơ đồ khối của biến tần SIEMEN G110 Giới thiệu về biến tần G110.
a. Một số đặc điểm chính của biến tần Siemen G110. – Đầu nối cáp đơn giản.
– 1 cổng ra số cách ly bằng opto – 3 ngõ vào số khơng cách ly – 1 cổng vào tương tự
– AIN: 0-10V
– Tần số chuyển mạch cao làm giảm độ ồn của động cơ khi làm việc. – Những chọn lựa ngồi cho truyền thơng với PC, panel vận hành cơ bản (BOP),
b. Các đặc tính làm việc.
– Kết hợp hãm dùng dịng điện DC.
– Phương pháp điều khiển • V/f tuyến tính (M~n) – Thời gian đáp ứng chu kỳ nhanh
– Nhanh tới dịng giới hạn để làm việc với phần cơ khí dừng tự do
– Với chương trình điều khiển thời gian khởi động / dừng động cơ mềm. Kết nối phần cứng như Hình 6.2
45
Hình 6.2 Kết nối phần cứng Ghi chú:
DIN0: Ngõ vào Start/Stop DIN1: Ngõ vào đảo chiều DIN2: Ngõ vào xác nhận lỗi.
Các tiếp điểm ngõ vào DIN0, DIN1, DIN2 được điều khiển bởi các nút nhấn. Để điều khiển biến tần từ các kết nối bên ngồi, các tham số phải được thiết lập để chọn ngõ vào
điều khiển như bảng ……
Mơ tả Chân ngõ vào Thơng số thiết lập
Chức năng
Thay đổi tần số 9 P1000=2 Ngõ vào analog
Chân điều khiển 3,4,5 P0700=2
Ngõ vào số DIN0 3 P0701=1 ON/OFF
Ngõ vào số DIN1 4 P0702=12 Revert
Ngõ vào số DIN2 5 P0703=9 Fault Acknowledge Chọn PP điều
khiển
P0727=0 Simens standard Control
46 Điều khiển biến tần hoạt động.
- Nhấn ON/OFF cho phép biến tần hoạt động ON/OFF = 1: Cho phép, ON/OFF = 0: Khơng cho phép.
- Nhấn Revert cho phép động cơ đảo chiều: Revert = 1: Quay thuận, Revert = 0: Quay nghịch.
- Điều chỉnh biến trở để tăng giảm tốc độ cho động cơ. Bài tập 7:
Điều khiển biến tần dùng PLC. Kết nối phần cứng như Hình 6.3
Hình 6.3 Sơ đồ kết nối phần cứng PLC- biến tần
Để điều khiển biến tần từ các kết nối từ PLC, các tham số phải được thiết lập để chọn ngõ vào điều khiển như bảng ……
Mơ tả Chân ngõ vào Thơng số thiết lập
Chức năng
47 Chân điều khiển 3,4,5 P0700=2
Ngõ vào số DIN0 3 P0701=1 ON/OFF
Ngõ vào số DIN1 4 P0702=12 Revert
Ngõ vào số DIN2 5 P0703=9 Fault Acknowledge Chọn PP điều
khiển
P0727=0 Simens standard Control
Điều khiển động cơ dùng biến tần.
- Xuất tín hiệu từ PLC điều khiển ngõ vào ON/OFF cho phép biến tần hoạt động ON/OFF =1: Cho phép, ON/OFF = 0: Khơng cho phép.
- Xuất tín hiệu từ PLC điều khiển ngõ vào Revert cho phép động cơ đảo chiều: Revert = 1: Quay thuận, Revert = 0: Quay nghịch.
- Xuất tín hiệu analog để điều khiển ngõ vào ADC nhằm tăng giảm tốc độ động cơ.
48