CHƢƠNG 5 : ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
5.3 Lựa chọn bộ điều khiển hệ thống
Sử dụng PLC FX của hãng Mitsubishi vì :
Hãng Mitsubishi là một tập đồn hàng đầu trên thế giới về tự động hóa trong cơng nghiệp. Bộ điều khiển PLC của Mitsubishi rất đa dạng về chủng loại, các phiên bản sau kế thừa các phiên bản trƣớc , dần dần chúng trở nên hồn thiện hơn về cơng nghệ, đáp ứng đƣợc các yêu cầu khắt khe khác nhau trong cơng nghiệp .
PLC dịng FX đƣợc nhà sản xuất Mitsubishi Electric đƣa ra thị trƣờng vào năm 1981, với chất lƣợng vƣợt trội và độ tin cậy tuyệt đối đã đƣợc chứng minh. Đến nay dịng sản phẩm PLC FX Series có mặt hầu nhƣ khắp nơi trên thế giới , trong tất cả các ứng dụng cơng nghiệp, tự động hóa ..
Sổ tay và tài liệu có ngơn ngữ dễ đọc dễ hiểu .
Khả năng tƣơng thích giữa các hệ thống tƣơng đƣơng ,và loại PLC khác của cùng nhà sản xuất.
Phƣơng pháp lập trình dễ dàng và thích hợp với các điều khiển ứng dụng .
Các dịng PLC FX hiện nay có trên thị trƣờng : PLC loại FX0S
Đây là loại PLC có kích thƣớc nhỏ gọn nhất, phù hợp trong các ứng dụng cần số lƣợng I/O nhỏ hơn 30, giảm thiểu chi phí lao động và kích cỡ trên panel điều khiển. Cùng với việc sử dụng bộ nhớ chƣơng trình bằng EEPROM cho phép dữ liệu chƣơng trình đƣợc lƣu lại trong bộ nhớ đề phòng trƣờng hợp mất điện nguồn đột xuất, giảm thiểu tối đa thời gian bảo hành sản phẩm. Dịng PLC FX0N tích hợp sẵn bên trong nó bộ đếm tốc độ cao, cho phép xử lý trơn tru một số ứng dụng có độ phức tạp cao.
Nhƣợc điểm của dịng PLC FX0S là khơng có khả năng mở rộng thêm số lƣợng I/O, khơng có khả năng kết nối Internet, tốn nhiều thời gian thực thi trƣơng trình.
60
PLC loại FX0N
PLC FX0N thƣờng đƣợc sử dụng cho các máy điều khiển độc lập hay các hệ thống nhỏ với số lƣợng I/O có thể quản lý nằm trong khoảng từ 10-128 I/O. Dòng FX0N thực chất là bƣớc đệm trung gian giữa FX0S với PLC FX. PLC FX0N có đầy đủ các đặc trƣng cơ bản của dòng FX0S, đồng thời cịn có khả năng mở rộng các I/O, khả năng kết nối mạng.
PLC loại FX1S
PLC FX1S có khả năng quản lý số lƣợng I/O trong khoảng 10-34 I/O. Cũng giống nhƣ FX0S, FX1S khơng có khả năng mở rộng hệ thống. Tuy nhiên, FX1S đƣợc tăng cƣờng thêm một số tính năng đặc biệt: tăng cƣờng hiệu năng tính tốn, khả năng làm việc với các đầu vào ra tƣơng tự thông qua
các card chuyển đổi, cải thiện tính năng bộ đếm tốc cao, tăng cƣờng 6 đầu vào xử lý ngắt, trang bị thêm các chức năng truyền thông qua các card truyền thông lắp thêm trên bề mặt, cho phép FX1S có thể tham gia truyền thông trong mạng (giới hạn số lƣợng trạm tối đa 8 trạm) hay giao tiếp với các bộ HMI đi kèm. Nói chung FX1S thích hợp với các ứng dụng trong công nghiệp chế biến gỗ, đóng gói sản phẩm, điều khiển động cơ, máy móc, hay các hệ thống quản lý mơi trƣờng.
PLC FX2NC
Bộ điều khiển lập trình với kích thƣớc siêu gọn, thích hợp cho các ứng dụng địi hỏi cao về u cầu tiết kiệm khơng gian lắp đặt. FX2NC có đầy đủ các tính năng của FX2N nhƣng lại tiết kiệm đến 27% không gian sử dụng.
Hình 5.4: PLC FX1S - 30MR Hình 5.3: PLC FX0N – 40MR Hình 5.3: PLC FX0N – 40MR
61
Lĩnh vực ứng dụng chủ yếu của FX2NC là dùng trong các dây chuyền sản xuất thức ăn, điều khiển các băng tải, các dây truyền đóng gói, trong xây dựng, trong các hệ thống bơm hay các bài toán điều khiển liên quan đến môi trƣờng
Yêu cầu của hệ thống dây chuyền nâng hạ:
Hệ thống dây chuyền nâng hạ cần số lƣợng I/O là 48 ngõ vào và 32 ngõ ra , số lƣợng ngõ vào ít hơn ngõ ra nên việc mua một PLC có đủ số ngõ vào khơng mang lại lợi ít kinh tế, nên PLC phải có khả năng kết nối module mở rộng, thời gian thực hiện lệnh chƣơng trình trong PLC phải tƣơng đối cao vì tính chất làm việc u cầu năng śt cao của cơng ty , đồng thời PLC phải có kích thƣớc vừa phải ,vì khơng gian lắp đặt trong đủ điện tƣơng đối nhỏ để phù hợp với không gian làm việc trong công ty , bài tốn cơng ty u cầu tƣơng đối phức tạp , nên cần bộ nhớ tƣơng đối lớn để có thể thực hiện các bài toán điều khiển phức tạp
Từ những yêu cầu trên , nhóm quyết định chọn PLC FX2N-80MR và module mở rộng FX2N-16EX có đặc tính kỹ thuật và kích thƣớc đáp ứng mọi yêu cầu trên , đồng thời phù hợp với điều kiện kinh tế của nhóm .
62
Cấu trúc bên ngồi PLC FX2N-80MR
Hình 5.1: Cấu trúc bên ngồi của PLC FX2N-80MR
Bảng 5.1: Bảng chú thích PLC FX2N-80MR
Kí hiệu Ý nghĩa Kí hiệu Ý nghĩa
A Ray cài PLC L Nắp che vít nối đầu ra B Lỗ vít cố định PLC M Kẹp giữ ray
C Vít nối đầu vào N Đèn chỉ thị trạng thái đầu ra D Nắp che vít nối đầu vào P Pin nuôi Ram
E Đèn báo trạng thái đầu vào Q Đầu nối pin
F Nắp che nối module mở rộng R Cổng cắm thẻ nhớ
G
Đèn báo trạng thái của PLC: RUN: PLC đang chạy. STOP: PLC dừng. BATT.V: báo hết pin. CPU.E: báo lỗi CPU
PROGE.E: báo lỗi chƣơng trình.
S Cơng tắc chuyển mạch RUN/STOP
H Nắp che cổng lập trình T Cổng lập trình
J Tấm phủ trƣớc U Cầu chì cho board mở rộng K Vít nối đầu ra V Đầu nối board mở rộng
63
Kích thước PLC FX2N-80MR:
Hình 2: Mơ hình và kích thƣớc PLC FX2N-80MR Với: A = 275(10.83)
W = A+10(0.40) = 285(11.23)
Mơ hình và kích thước module mở rộng FX2N-16EX.
Hình 5.8: Mơ hình và kích thƣớc FX2N – 16EX UNITS: mm (inches) UNITS: mm (inches)
64 Với B = 20 (0.79) W = B x 2 = 40 (1.58) Đặc tính kỹ thuật PLC FX2N – 80 MR Số ngõ vào số: 40 Số ngõ ra số: 40, Relay
Nguồn cung cấp: 24 VDC.
Công suất tiêu thụ: 40 W
Bộ nhớ chƣơng trình: 8.000-16.000 Steps
Đồng hồ thời gian thực.
Bộ đếm: 235
Timer: 256
Truyền thông RS232C, RS 485.
Đặc tính kỹ thuật module mở rộng FX2N-16EX.
Số ngõ vào số : 16
Nguồn cung cấp: 24 VDC
Công suất tiêu thụ: 40 W