Bài 3 : Lắp đặt mô hình điều khiển bằng PLC
3.3.Mơ hình xe chuyển nhiên liệu
3. Tóm tắt các mơ hình và bài tập ứng dụng
3.3.Mơ hình xe chuyển nhiên liệu
I. MỤC ĐÍCH – U CẦU: 1. Mục đích:
- Giúp sinh viên biết cách thiết kế và xử lý các lỗi cơ bản của một hệ thống PLC.
- Biết cách lập trình và download xuống PLC Omron
2. Yêu cầu:
- Sau bài học này học sinh có thể làm quen với môi trường lập trình PLC Omron, có thể thiết kế, mơ phỏng một hệ thống PLC đơn giản.
II. PHẦN THỰC HÀNH: 1. Yêu cầu công nghệ:
Cho hệ thống cung cấp nhiên liệu cho nhà xưởng bởi hệ thống xe lấy các bình hóa chất tự động từ cần trục sắp xếp theo thứ tự là A-B-A-B....Có hai loại xe A,B cung cấp cho hai xưởng khác nhau. Vì các thùng hóa chất được sắp xếp theo thứ tự, để phân loại đúng sản phẩm xe A lấy thùng hóa chất A và xe B lấy thùng hóa chất B. Nếu khơng phải, xe rẽ vào đường chờ.
- Người lái xe đưa xe vào vị trí lấy nhiên liệu, cảm biến S2 tác động làm đèn đỏ D1 sáng lên, yêu cầu:
+ Dừng xe
+ Cảm biến S1 Phân biệt loại xe A + Cảm biến S4 Phân biệt loại xe B
>>>Cảm biến S1 và S3 phát hiện xe và thùng hóa chất cùng loại A, bảng N1 sáng lên yêu cầu dừng xe 5s sau đó đi thẳng, Đèn D1 tắt, sau 10s đèn N1 tắt.
>>>Cảm biến S4 và S5 phát hiện xe và thùng hóa chất cùng loại B, bảng N2 sáng lên yêu cầu xe rẽ trái vào vị trí chờ. Sau 10s đèn N2 tắt
- Chu trình lại tiếp tục.
2. Trình tự thực hành:
2.1. Quy định địa chỉ ngõ vào/ra:
Ngõ vào Ngõ ra
Địa chỉ Mô tả Đại chỉ Mô tả
I0.3 Nút ON Q0.0 D1 I0.1 CB1 Q0.1 N1 I0.0 CB2 Q0.2 N2 I0.2 CB3 I0.5 CB4 I0.6 CB5 I0.4 OFF
2.4. Chạy mơ phỏng chương trình: III. BÀI TẬP THỰC HÀNH:
Hệ thống gốm 4 bồn chứa có các bơm để chuyển chất lỏng qua hệ thống, mỗi bồn được gắn một cảm biến để nhận biết khi nào bồn cạn hay đa y và bồn 2 phần tử phát nóng được nối với cảm biến nhiệt độ. Bồn 3 được gắn một cần k huấy để trộn
hai thành phần tử lỏng khi chúng được vào bồn 1 và 2. Các bồn phía dưới, bồn 3và 4, có dung tích gấp đơi bồn 1 và 2.
Bồn 1 và 2 được đổ đầy các từ các bồn chứa chất kiềm và polime riêng biệt, thông qua bơm 1 và 2. Bơm 1 và 2 ngưng hoạt động khi có tín hiệu từ cảm biến báo đầy bồn.Phần tử phát nóng trong bồn 2 được kích hoạt, nâng nhiệt độ polime lên 60 ° C. Khi cảm biến nhiệt độ đóng, tín hiệu này sẽ tắt bộ điều khiển rung và kích hoạt bơm 3 và 4 để chuyển dung dịch vào bồn phản ứng, bồn 3. cần khuấy cũng được kích hoạt khi bồn này có hỗn hợp dung dịch và trong khoảng thời gian tối thiểu là 60 gia y, bơm 5 sẽ chuyển hỗn hợp đã trộn vào bồn 4, bồn sản phẩm, thông qua bộ lọc. Bơm 5 dừng hoạt động khi bồn 4 đầy và bồn 3 cạn. Cuối cùng, sản phẩm dung dịch được đưa vào bồn chứa lưu trữ.Quá trình xử lý kết thúc một chu kỳ hoạt
động.
Trình tự thực hành:
- Vẽ mạch động lực và sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi
- Dùng PLC của hãng Mitsubishi, hãng Omron viết chương trình 3.4. Đo chiều dài và xắp xếp vật liệu
I. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU: 1. Mục đích:
- Giúp sinh viên biết cách thiết kế và xử lý các lỗi cơ bản của một hệ thống PLC.
- Biết cách lập trình và download xuống PLC Omron
2. Yêu cầu:
- Sau bài học này học sinh có thể làm quen với mơi trường lập trình PLC Omron, có thể thiết kế, mơ phỏng một hệ thống PLC đơn giản.
II. PHẦN THỰC HÀNH: 1. Yêu cầu công nghệ:
- Cho hệ thống kiểm tra loại sản phẩm (dài hay ngắn) và sắp xếp sản phẩm như hình dưới. Giả sử rằng trên Xylanh có gắn hai cơng tắc hành trình nam châm SM1 (trạng thái ban đầu) và SM2 (trạng thái ra), xylanh trở về bởi lò xo. Với những yêu cầu sau:
- Nhấn nút Khởi động băng tải chạy, nhấn nút Dừng khi đó băng tải dừng
- Nếu sản phẩm loại ngắn đưa vào khay B1
- Nếu sản phẩm loại dài đưa vào khay B2
- Nhấn nút Khởi động băng tải chạy, nhấn nút Dừng khi đó băng tải dừng
- S1 tác động-dừng băng tải, nếu
+ S2 tác động, S3 khơng tác động khi đó xylanh P sẽ đẩy sản phẩm vào khay B1
+ S2 và S3 đều tác động, tiếp tục chạy băng tải để đưa sản phẩm vào khay B2
2. Trình tự thực hành:
2.1. Quy định địa chỉ ngõ vào/ra:
Viết chương trình điều khiển:
Chạy mơ phỏng chương trình:
III. BÀI TẬP THỰC HÀNH:
Viết chương trình điều khiển trình tự cơ cấu cấp phơi cho máy dập: Nguyên lý hoạt động của cơ cấu:
+ Trạng thái 1:Băng tải hoạt động, xy- lanh co, cơ cấu dập không hoạt động. + Trạng thái 2:Xy-lanh duỗi ra, băng tải dừng, cơ cấu dập không hoạt động. + Trạng thái 3:Xy lanh co, băng tải dừng, cơ cấu kẹt không hoạt động. + Trạng thái 4:Cơ cấu dập hoạt động, băng tải dừng, xy lanh co.
+ Sau đó quay về trạng thái 1.
Trình tự thực hành:
- Vẽ mạch động lực và sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi
- Dùng PLC của hãng Mitsubishi, hãng Allenbradley, hang simen viết chương trình
3.5. Thiết bị nâng hàng
I. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU: 1. Mục đích:
- Giúp sinh viên biết cách thiết kế và xử lý các lỗi cơ bản của một hệ thống PLC.
- Biết cách lập trình và download xuống PLC Omron
2. Yêu cầu:
- Sau bài học này học sinh có thể làm quen với môi trường lập trình PLC Omron, có thể thiết kế, mô phỏng một hệ thống PLC đơn giản.
II. PHẦN THỰC HÀNH: 1. Yêu cầu công nghệ:
- Gồm 1 cần gạt 2 vị trí: B lên và A xuống, hành trình s1 giới hạn trên, hành trình s2 giới hạn dưới. Trên cần gạt có gắn nút nhấn điều khiển xe chạy thẳng. Xe được thiết kế cho tải trọng dưới 1000kg, cần gạt qua trái xe rẽ phải, cần gạt qua phải xe rẽ trái.
2. Trình tự thực hành:
2.1. Quy định địa chỉ ngõ vào/ra:
Ngõ vào Ngõ ra
Địa chỉ Mô tả Đại chỉ Mô tả
I0.0 Nút ON Q0.0 Động cơ chạy tới (K)
I0.1 HTS1 Q0.1 Nâng lên(K1)
I0.2 HTS2 Q0.2 Hạ xuống(K2)
I0.3 Cần gạt ở vị trí B I0.4 Cần gạt ở vị trí A
2.4. Chạy mơ phỏng chương trình: III. BÀI TẬP THỰC HÀNH:
Đầu tiên cơ cấu đưa phôi vào. Khi ta mở công tắc và nhấn nút thì piston A đi vào làm
cơng việc kẹp chặt phơi. Sau đó piston B đi vào uốn cong phơi lần đầu với góc 90, xong piston B lùi về và piston C đi vào thực hiện uốn cong phôi lần hai với hình dáng giống
như cữ chặn, sau đó piston C lùi về. khi piston C lùi về thì piston A cũng lùi về và phơi được lấy ra thực hiện xong một chu kỳ.
a) Sơ đồ kết nối khí nén (sơ đồ động lực)
S1 S2 S3 S4 S5 S6 4 2 5 1 3 Y1 Y2 4 2 5 1 3 Y3 4 2 5 1 3 Y4 Trình tự thực hành:
- Vẽ mạch động lực và sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi
- Dùng PLC của hãng Mitsubishi, hãng Omron viết chương trình
3.6. Thiết bị vơ nước chai
I. MỤC ĐÍCH – U CẦU: 1. Mục đích:
- Ứng dụng các lệnh cơ bản trong PLC để viết chương trình điều khiển theo yêu cầu của giáo viên.
2. Yêu cầu:
- Sau bài học này học sinh có thể viết được chương trình PLC điều khiển hệ thống vô nước chai tự động
II. PHẦN THỰC HÀNH: 2. Yêu cầu công nghệ:
- Mơ hình bao gồm: một băng tải, một xi lanh để nâng hạ cần rót nước, 2 van solenoid, một cảm biến nhận biết chai, 2 cơng tắc hành trình
- u cầu: Khi chai đã làm vệ sinh xong,được bỏ lên dây chuyền (băng tải )
- Nhấn phím bấm điều khiển ON băng tải hoặt động, đưa chai đến vị trí rót nước.Băng tải dừng (cảm biến nhận chai điều khiển băng tải dừng trong 2s)
- Khi đó cần rót nước hạ xuống đến CTHT giới hạn dưới thì dừng lại và Van xả nước mở ra để rót nước vào chai. Sau thới gian 3s van xả đóng lại Sau đó cần xả kéo lên đến GH Trên thì dừng lại. Sau đó băng tải tiếp tục làm việc
2. Trình tự thực hành:
2.1.. Quy định địa chỉ ngõ vào/ra:
Ngõ vào Ngõ ra
Địa chỉ Mô tả Đại chỉ Mô tả
I0.0 Nút ON Q0.0 Băng tải (K)
I0.1 Nút OFF Q0.1 Cần rót đi xuống (Y1) I0.2 Cảm biến dưới Q0.2 Cần rót đi lên (Y2) I0.3 Hành trình dưới
2.3. Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị:
2.5. Chạy mơ phỏng chương trình: III. BÀI TẬP THỰC HÀNH:
Lập trình PLC điều khiển dây chuyền sản xuất gồm 3 động cơ hoạt động như sau:
- Nhấn nút khởi động cho động cơ Đ1 chạy, sau 5s cho phép vận hành Đ2.
- Nhấn nút khởi động cho động cơ Đ2 chạy, đồng thời lúc này động cơ Đ1 ngừng, sau 10s thì cho phép vận hành động cơ Đ3.
- Nhấn nút khởi động động cơ Đ3 chạy đồng thời lúc này động cơ Đ2 ngừng.
- Nhấn nút dừng thì bất kỳ động cơ nào chạy cũng phải ngừng.
- Vẽ mạch động lực và sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi
- Dùng PLC của hãng Mitsubishi, hãng Omron viết chương trình
3.7. Thiết bị trộn hóa chất
I. MỤC ĐÍCH – U CẦU: 1. Mục đích:
- Ứng dụng các lệnh cơ bản trong PLC để viết chương trình điều khiển theo yêu cầu của giáo viên.
2. Yêu cầu:
- Sau bài học này học sinh có thể viết được chương trình PLC điều khiển hệ thống trộn hóa chất
II. PHẦN THỰC HÀNH: 3. u cầu cơng nghệ:
- Mơ hình bao gồm: hai máy bơm để bơm hóa chất vào, 1 máy bơm để hút hóa chất ra, một động cơ trộn hóa chất, 1 van xả hóa chất, 1 cảm biến báo hóa chất đầy, một cảm biến báo hóa chất trong bồn đã hết
- Yêu cầu: Lập trình PLC điều khiển bồn trộn hóa chất từ 2 loại khác nhau hoạt động như sau:
- Nhấn nút khởi động, bơm 1 và 2 là việc bơm 2 loại hóa chất vào bồn trộn, khi hóa
- chất đã đầy thì 2 bơm ngưng và máy trộn họat động trong vòng 5 phút. Khi trộn xong
- thì van xả và bơm 3 họat động bơm hoá chất để sử dụng. Khi sử dụng hết thì van xả và bơm 3 ngưng làm việc động thơi lúc đó bơm 1 và 2 họat động trở lại cho chu kỳ mới. Nếu trong q tình họat động có sự cố hoặc bấm nút dừng thì hệ thống sẽ dừng ngay.
2. Trình tự thực hành:
2.1. Quy định địa chỉ ngõ vào/ra:
Ngõ vào Ngõ ra
Địa chỉ Mô tả Đại chỉ Mô tả
I0.0 ON Q0.0 Bơm 1(K1)
I0.3 OFF Q0.1 Bơm 2(K2)
I0.1 Cảm biến báo đầy Q0.2 Máy trộn(K3) I0.2 Cảm biến báo hết Q0.3 Bơm 3(K4)
Q0.4 Van xả(Y)
2.3. Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị:
2.5. Chạy mơ phỏng chương trình: III. BÀI TẬP THỰC HÀNH:
Bài 1:
- Chương trình điều khiển máy trộn bê tông, theo yêu cầu sau:
- Nhấn nút ON, các van V1 mở 5s, V2 mở 10s và V3 mở 15s cho vật liệu vào máy. (V1 chứa nước, V2 chứa xi măng, V3 chứa cát)
- Sau đó động cơ Đ1 hoạt động 10s để trộn.
- Van V4 mở ra và động cơ Đ2 hoạt động bơm bê tơng ra ngồi.
- Khi hết bê tông trong máy, sẽ bắt đầu qui trình mới.
- Nhấn nút OFF, dừng quá trình trộn sau khi hết bê tơng trong máy.
- Nếu có sự cố thì nhấn nút E để dừng ngay.
Bài 2:
Chương trình điều khiển 2 bồn trộn hóa chất theo yêu cầu sau:
- Bảng điều khiển có 5 nút nhấn: ON, OFF, M1, M2, RESET.
- Nếu nhấn nút ON thì cả 2 bồn trộn hoạt động trong 30s.
- Nếu nhấn M1 thì bồn 1 hoạt động 15s, bồn 2 dừng.
- Nếu nhấn M2 thì bồn 2 hoạt động 15s, bồn 1 dừng.
- Khi đang trộn, nếu van của 1 trong 2 bồn bị hở phải báo chuông và dừng trộn
- ngay. Sau khi khắc phục sự cố, nhấn nút RESET để trả lại trạng thái bình thường.
- Nhấn nút OFF sẽ dừng hoạt động các bồn trộn.
- Vẽ mạch động lực và sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi
- Dùng PLC của hãng Mitsubishi, hãng Omron viết chương trình
YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 3
Nội dung:
+ Về kiến thức: Trình bày được cách kết nối giữa PLC và thiết bị ngoại vi, nắm được quy trình cơng nghệ của một số mơ hình: thang máy xây dựng, Mơ hình động cơ Y-∆, Mơ hình xe chuyển nhiên liệu, Đo chiều dài và xắp xếp vật liệu, Thiết bị nâng hàng, Thiết bị vơ nước chai, Thiết bị trộn hóa chất
+ Về kỹ năng: Thực hiện lập trình cho PLC đạt các yêu cầu về kỹ thuật, Xử lý các hư hỏng trên PLC đạt yêu cầu kỹ thuật, Thực hiện thay thế các hệ thống PLC đạt yêu cầu kỹ thuật
+ Về thái độ: Đảm bảo an tồn và vệ sinh cơng nghiệp
Phương pháp:
+ Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm. + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ năng thực hành
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đề cương môđun/môn học nghề Sửa chữa thiết bị điện tử công nghiệp”, Dự án Giáo dục kỹ thuật và Dạy nghề (VTEP), Tổng cục Dạy Nghề, Hà Nội, 2003
2. Automatisieren mit sps - Guenter, Wellenreuther, Dieter Zastrow. nxb Viweg
3. Stuerung von - ELWE
4. Tự động hóa với simatic s7-200. Nguyễn Dỗn Phước. nxb nơng nghiệp
5.Kỹ thuật điều khiển lập trình. Trung tâm Việt Đức Trường ĐHSPKT