2.Nguyờn lý hoạt động : Giới thiệu mạch :
Mạch bao gồm mạch động lực và mạch điều khiển: + Mạch động lưc:
- ATM : Aptomat bảo vệ quỏ tải cho lũ
- K1 : Khúa đúng để lũ làm việc ở chế độ nung
- K2 : Khúa đúng để lũ làm việc ở chế độ ủ
- K3 : Khúa đúng để lũ làm việc ở chế độ làm mỏt bằng nước
- RL1 : Rơle bảo vệ sự cố ở chế độ nung
- RL2 : Rơle bảo vệ sự cố ở chế độ ủ
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
+ Mạch điều khiển:
- CC : Cầu chỡ bảo vệ mạch điều khiển
- D : Nỳt dừng lũ sấy
- M: Nỳt mở lũ sấy
- Tiếp điểm thường mở K1 ,K 2 ,K3 : Tiếp điểm duy trỡ cho cỏc cuộn dõy
K1,K2,K3
- Tiếp điểm thường đũng K2,K3
- Rth1,Rth2 : Rơle thời gian,
Rth1: đếm thời gian để lũ làm việc ở chế độ nung với thời gian T1=30phỳt Rth2:đếm thời gian để lũ làm việc ở chế độ ủ với thời gian T2 = 2 giờ
- Tiếp điểm thường mở đúng chậm :Rth1,Rth2
- Tiếp điểm Rơle nhiệt : RL1,RL2,RL3
• Thuyết minh nguyờn lý:
+ Nhấn nỳt ‘M’ tiếp điểm thường mở ‘K1’ cú điện duy trỡ cho cuộn dõy ‘K1’ lỳc này tiếp điểm K2,K3,RL1 thường đúng nờn K1 cú điện ,khúa K1 ở mạch động lực cú điện lũ làm việc ở chế độ nung ;đồng thời Rth 1 cú điện bắt đầu đếm thời gian để lũ làm việc ở chế độ nung
+ Sau khi Rth1 đếm thời gian 30phỳt ,tiếp thường mở đúng chậm Rth1 đúng lại và tiếp điểm thường mở K2 cú điện đúng lại duy trỡ cho cuộn dõy K2, tiếp điểm K3,RL2 thường đúng nờn K2 cú điện đồng thời Rth2 cú điện bắt đầu điờm thời gian T2= 2giờ lũ bắt đầu chuyển sản phẩm sang chế độ ủ :
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
độ làm mỏt bằng nước:
Khởi động phần mềm Cade Simu bằng cỏch kich vào biểu tượng trờn Deskop Giao diện làm việc mở ra như sau :
Ta tiến hành lấy cỏc thiết bị ở trờn thang cụng cụ: + Chọn nguồn vào ký hiệu sau:
+ Chọn nguồn cho mach động lực:
+ Chọn nguồn cho mạch điều khiển :
- Lấy thiết bị đúng cắt và bảo vệ :
+ Aptomat : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
+ Lấy động cơ tương ứng với lũ:
+ Lấy cỏc tiếp điểm thường mở thường đúng và nỳt nhấn:
+ Lấy tiểm điểm thường đúng của rơle :
+ Lấy cỏc cuộn dõy và rơle: + Lấy cỏc rơle :
+ Lấy cỏc thiết bị ra cửa sổ làm việc như sau:
Để thay đổi chiều cỏc thiết bị nhỏy vào thiết bị đú rồi chọn vào biểu tượng xoay
Để thay đổi thụng số và tờn cỏc thiết bị ta kớch đỳp chuột phải vào thiết bị ,sau đú điờn tờn thiết bị va hiện thị :
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
sau đú chọn OK la được
+ Ta tiến hành chon dõy nối:
+ Lưu mạch ta chọn
Sau đú ta đặt tờn và chọn thư mục lưu Hoặc ta chọn vào để lưu chương
trỡnh vàoTiến hành mụ phỏng mạch ta kich chuột phải vào :
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
+ Ấn nỳt ATM để cấp điện cho mạch động lực sau đú ấn nỳt M để cấp điện cho mạch điều,tiếp điểm thường mở K1 đúng lại duy trỡ cho cuộn dõy K1,tiếp điểm K2,K3 và RL1 thường đúng nờn cuộn dõy K1 cú điện đồng thời Rth1 bắt đầu đếm thời gian,đồng thời khúa K1 ở mach động lực đúng lại chế độ nung bắt đầu nung sản phẩm với thời gian T1
+ Sau khi Rth1 đếm hết thời gian T1,Tiếp điểm thường mở đúng chậm Rth1 đúng lại ,tiếp điểm thường mở K2 đúng lại duy trỡ cho cuộn dõy K2,tiếp điểm K3 và RL2 thường đúng nờn cuộn dõy K2 cú điện đồng thời Rth2 bắt đầu đếm thời gian,lỳc này khúa K2 ở mạch động lực đúng lại chế độ ủ bắt đầu ủ sản phẩm với thời gian T2
+ Sau khi Rth2 đếm hết thời gian T2,Tiếp điểm thường mở đúng chậm Rth2 đúng lại ,tiếp điểm thường mở K3 đúng lại duy trỡ cho cuộn dõy K3,tiếp điểm
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
+ Ấn nỳt D để dừng hoạt động của mạch va nhấn nut để dừng mụ phỏng
B . VIẾT CHƯƠNG TRèNH ĐIỀU KHIỂN PLC S7-300 :
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÙNG PLC
Để lập trỡnh điều khiển cho hệ thống dựng PLC ta tiến hành cỏc bước như sau:
• Xỏc định ưuy trỡnh cụng nghệ:
Ta đó biết ,mục đớch cuối cựng của lập trỡnh điều khiển một dõy chuyền hay hệ thống nào đú trong cụng nghiệp hoạt động theo yờu cầu ta cần phải xỏc định thiết bị hay hệ thống muốn điều khiển.Hệ thống hoạt động ra sao.Chỉ khi nắm vững quy trỡnh cụng nghệ ta mới cú thể đưa ra thiết kế hoàn chỉnh với cỏc tham số chớnh xỏc như Timer, Counter,Nhiệt độ đặt …..Sự vận hành của
hệ thống được điều khiển và kiểm tra bởi cỏc tớn hiệu đầu vào.Nú nhận tớn hiệu và gửi độn CPU để xử lý sau đú gửi đến thiết bị xuõt(tớn hiệu ra) điều khiển hoạt động của hệ thống
• Xỏc định ngừ vào /ra:
Tất cả cỏc thiết bị xuất ,nhập từ bờn ngoài đều được kết nối với bộ điều khiểnlập trỡnh qua cỏc nngừ vào/ra. Thiết bị nhập thường là cỏc cảm biến,contact….và thiết bị xuất thường là cỏc cuộn dõy,van điện tử ,contactor,bộ hiển thị..Một khi xỏc định được cỏc thiết bị xuất nhập cần thiết ,tiếp theo là định vị cỏc thiết bị vào /ra tương ứng cho ngừ vào/ra trờn PLC trước khi viết chương trỡnh
• Viết chương trỡnh :
Sau khi xỏc định được phần cứng ,tiến hành viết chương trỡnh, để viết chương trỡnh dễ dàng chớnh xỏc và tiện cho việc sửa chữa .Trước khi viết chương trỡnh,người lập trỡnh cần xõy dựng lưu đồ cho chương trỡnh.Để đảm bảo chương trỡnh hoạt động theo yờu cầu ,người lập trỡnh cần mụ phỏng chương trỡnh trước khi đưa vào sử dụng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Nạp chương trỡnh:
Cung cấp nguồn cho trạm PLC ,sau đú Download chương trỡnh từ mỏy tớnh vào CPU thụng qua cổng giao tiếp(Nhớ xúa bộ nhớ cũ trước khi nạp chương trỡnh)
• Chạy chương trỡnh:
Trước khi chạy chương trỡnh ,cần chắc chắn rằng cỏc dõy dẫn nối với cỏc ngừ vào /ra đến cỏc thiết bị xuất /nhập đỳng theo chỉ định. Lỳc đú PLC mới bắt đầu cho hoạt động .Trong quỏ trỡnh chạy chương trỡnh ,nếu bị lỗi thỡ mỏy tớnh hoặc bộ điều khiển sẽ bỏo lỗi,khi đú càn phải sữa chữa hệ thống hoạt động theo đỳng yờu cầu cần điều khiển
ĐỀ BÀI:
Viết chơng trình điều khiển trên PLC S7-200 và S7-300 điều khiển một lò sấy
theo yêu cầu sau: khi ấn nút stat lò đợc nung với nhiệt độ đặt trớc To1, sau 30
phút lò chuyển sang chế độ ủ với nhiệt độ To2, sản phẩm đợc ủ 2 giờ thì làm mát
bằng nớc. Vẽ mạch điện bằng Cade Simu và mô phỏng trên Cade simu và PLC S 7200, S7 300
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
+ nhấn nỳt start lũ được nung với nhiệt độ đặt trước T 1 + sau 30 phỳt lũ chuyển sang chế độ ủ với nhiệt độ T 2 + sản phẩm được ủ 2giờ thỡ làm mỏt bằng nước
SƠ ĐỒ KẾT NỐI PLC:
XÁC ĐỊNH NGế VÀO/RA :
Thiết bị ngoài Thiết bị PLC Chỳ thớch
STOP I0.0 Nỳt nhấn dừng lũ sấy
START I0.1 Nỳt nhấn mở lũ sấy
S1 I0.2 Rơle bỏo sự cố ở chế độ nung
S2 I0.3 Rơle bỏo sự cố ở chế độ ủ
S3 I0.4 Rơle bỏo sự cố ở chế độ làm mỏt bằng
nước
CHẾ ĐỘ NUNG Q0.0 Chế độ nung sản phẩm
CHẾ ĐỘ Ủ Q0.1 Chế độ ủ sản phẩm
Chương trỡnh PLC được lập trỡnh trờn S7-300 như sau:
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
khi T1 đếm về 0 thỡ Q0.0 mất điện. Khi nhấn I0.0(stop) Q0.0 mất tớn hiệu,và nhấn I0.2(rn1) Q0.0 mất tớn hiệu
+ Network 2: Khi T1 đếm về 0 thỡ lỳc này tiếp điểm thường mở T1 ở network 2 đúng lại làm cho Q0.1(lũ làm việc ở chế độ ủ) cú điện và tự duy trỡ,đồng thời Timer T2 cú điện và bẳt đầu đếm xuống: Khi T2 đếm về 0 thỡ Q0.1 mất điện. Khi nhấn I0.0(stop) Q0.1 mất tớn hiệu,và nhấn I0.3(rn2) Q0.1 mất tớn hiệu
+ Network 3: Khi T2 đếm về 0 thỡ lỳc này tiếp điểm thường mở T2 ở network 3 đúng lại làm cho Q0.2(lũ làm việc ở chế độ làm mỏt bằng nước) cú điện và tự duy trỡ. Khi nhấn I0.0(stop) Q0.2 mất tớn hiệu,và nhấn I0.4(rn3) Q0.2 mất tớn hiệu
CÁC BƯỚC LẬP TRèNH TRấN S7-300
Khởi động S7 : Ta kich chuột phải vào biểu tượng trờn màn hỡnh (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
mỏy tớnh
Giao diện chương trỡnh SIMATIC Manager xuất hiện.Trờn thanh trỡnh đơn
chon New (hay nhấn tổ hợp Ctrl+ N) mở dự ỏn(project) mới
Sau đú ,nhấp Browse chọn đường dẫn lưu dự ỏn
Lỳc này trờn cửa sổ SIMATIC Manager
Xuất hiện dự ỏn vừa tạo : “DK LO SAY”
Muốn khai bỏo phần cứng cho trạm PLC,trờn thanh trỡnh đơn chọn Insert>
Station> SIMATIC 300 Station
Cửa sổ SIMATIC Manager xuất hiện mục SIMATIC 300(1) ,nhỏy đỳp vào
mục này mở cỏc thụng tin cấu hỡnh của trạm
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Giao diện cấu hỡnh phần cứng xuất hiện,nhấp đỳp vào mục SIMATIC 300
Trong giao diện phần cứng ,cần phải khai bỏo thanh ray (Rack) và cỏc
mudule theo thứ tự sau: Nhấp đỳp chọn mục RACK- 300 .Sau đú nhấp đỳp
vào thanh Rail, bảng thứ tự cỏc rónh hiển thị cho phộp ta đặt CPU và cỏc
Nhấp chọn rónh số 2 trong bảng danh sỏch rónh rồi chọn loại CPU cần lấy. Nếu chọn CPU loại
6ES7 314 – 1AE01-0AB0 thỡ ngay sau đú loại CPU này xuất hiện trong rónh số 2 và đõy chớnh là CPU điều khiển toàn bộ trạm PLC trong khi thực hiện chương trỡnh
Chọn Module mở rộng ,nhấp vào mục IM-300 .Ở phia thanh Rail 0 ,chọn rónh
số 3.Sau đú ,nhấp đỳp chọn Module IM 360 IM S .Module đó chọn hiển thị
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Chọn rónh 4 của thanh rail 0,sau đú nhấp chọn Module SM-300.tiếp tục chọn
ngừ vào /ra số DI/D0-300 .Nhấp đỳp chọn SM 323 DI8/D08x24V/0.5A
Chọn xong cấu hỡnh phần cứng.Nhấp chọn Station > Save lưu thiết lập phần
cứng
Trở lại giao diện SIMATIC Manager .Lỳc này ,trờn màn hỡnh xuất hiện biểu tượng CPU 314.Sau đú nhấp đỳp vào biểu tượng này:
Biểu tượng Connections dẫn đến một giao diện kết nối với CPU với những ứng dụng tương ứng,nếu mỏy tớnh của bạn được nối mạng
Muốn mở giao diện soạn thảo,nhấp đỳp vào S7 Program(2)
Sau khi nhấp đỳp chuột phải chọn S7 Program(2) , phớa cửa sổ bờn trỏi cú
thư mục S7 Program(2) mở ra và bờn phải cú 3 biểu tượng tương ứng
Sources ,Blocks,Symbols .Nhấp đỳp chọn thư mục Bocks (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thư mục Bocks được mở ra và cửa sổ phớa bờn phải xuất hiện khối OB1
.Nhấp chọn OB1
Hộp thoại Properties xuất hiện. Theo mặc định của chương trỡnh ngụn ngữ
lập trỡnh trong khung Created in Language được chọn sẵn STL .Nếu muốn
chọn ngụn ngữ lập trỡnh dạng LAD ,nhấp chuột phải chọn nỳt cú hỡnh sao
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Giao diện LAD/STL/FBD xuất hiện như hỡnh sau:
Trờn thanh cụng cụ nhấp chọn biểu tượng Normally Closed Contact tạo tiếp điểm thường đúng
Sau đú nhấp tiếp vào biểu tượng Normally Open Contact tạo tiếp điểm
thường mở cho mạch Network 1
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Sau đú tạo tiếp điểm thường mở cho nhỏnh,rồi nhấp tiếp vào biểu tượng
Close Branch đúng nhỏnh lại
Tương tự ,nhấp vào biểu tượng Coil tạo cuộn dõy cho mạch
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Ta được Network 1 như sau:
Để đặt địa chỉ cho tiếp điểm,cuộn dõy, timer: nhấp đỳp vào dấu chấm hỏi và
nhập địa chỉ I0.0 và nhấn Enter kết thỳc .Làm tương tự cho cỏc tiếp điểm
Để đặt thời gian cho bộ
Timer ta nhấp vào dấu hỏi ở chõn TV của bộ Timer rồi nhấn Enter và đặt
thời gian ta cần đặt:
Để tạo Network mới nhấp vào biểu tượng New Network:
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Cỏc Network cũn lại tương tự
Sau khi thiết kế hoàn tất mạch PLC .ta gỏn cỏc địa chỉ tương ứng với cỏc thiết bị vào/ra:
Ta trở lại cửa sổ SIMATIC Manager ,nhấp vào thư mục S7 Program(1)
chọn thư mục Symbols:
Lỳc này giao diện LAD/STL/FBD như sau:
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sau khi thiết kế hoàn tất mạch PLC tiến hành mụ phỏng để quan sỏt xem mạch chạy đỳng yờu cầu khụng:
Trở lại cửa sổ SIMATIC Manager nhấp vào biểu tượng Simulate On/Off
Giao diện mụ phỏng S7 –PLCSIM-Simview2 xuất hiện ,nhấp vào nỳt MRES
trong CPU để xúa bộ nhớ cũ của CPU
Bảng thụng bỏo MRES xuất hiện ,hỏi bạn cú muốn xúa bộ nhớ khụng? Chọn
Yes chấp nhận
Trờn cửa sổ S7 –PLCSIM-
Simview2 ,trờn thanh trỡnh đơn chọn Insert> Input Variable mở bảng hiển thị ngừ vào, Insert> Output Variable mở bảng hiện thị ngừ ra
Tương tự lấy 2 bảng hiển thị Timer , sau đú nhập số thứ tự vào khung T0 thành T1 ,T2 tương tự
Hoặc cỏc biểu tượng ngừ vào /ra và Timer trờn thanh trỡnh đơn của cửa sổ
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Sau khi lấy xong cỏc bảng hiển thị ,ta cú giao diện như hỡnh sau:
Trở lại cửa sổ LAD/STL/FBD ,nhấp vào biểu tượng Download trờn thanh
thuộc tớnh tải chương trỡnh mới về.
Để quan sỏt mạch chạy trờn từng Network chọn biểu tượng
Trong bảng CPU chọn RUN bắt đầu mụ phỏng:
Tỏc động I0.1 (start) làm ngừ ra Q0.0(che do nung) co tớn hiệu ,đồng thời Timer T1 bắt đầu đếm thời gian:
Sau khi T1 đếm hết thời gian 5s (tương ứng với 30 phỳt của đề bài) Q0.0 mất tớn hiệu,đồng thời lỳc này Q0.1(che do u) cú tớn hiệu và Timer T2 bắt đầu đếm thời gian 10s (tương ứng với 2giờ của đề bài)
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
Nhấn I0.2 (rn1) làm Q0.0 mất tớn hiệu và T1 dừng đếm thời gian
Nhấn I0.3 (rn2) làm Q0.1 mất tớn hiệu và T2 dừng đếm thời gian
Khi nhấn I0.0(stop) dừng hệ thống, cỏc ngừ ra mất tớn hiệu và T1,T2 dừng đếm thời gian:
Sau khi mụ phỏng ,ta thấy mạch chạy đỳng yờu cầu cụng nghệ ,trong cửa sổ
LAD/STL/FBD nhấp vào biểu tượng Monitor(on/off) tắt chế độ mụ
phỏng .Trờn thanh trỡnh đơn ,chọn File > Save lưu kết quả
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
C .VIẾT CHƯƠNG TRèNH ĐIỀU KHIỂN TRấN PLC S7-200:
XÁC ĐỊNH NGế VÀO /RA:
GIẢI THÍCH NETWORK: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SVTH : NGUYỄN CAO CƯỜNG
hiệu,và nhấn I0.2(role1) Q0.0 mất tớn hiệu
+ Network 2: Khi T37 đếm về 0 thỡ lỳc này tiếp điểm thường mở T37 ở Network 2 đúng lại làm cho Q0.1(lũ làm việc ở chế độ ủ) cú điện và tự duy trỡ,đồng thời Timer T38 cú điện và bẳt đầu đếm xuống: Khi T38 đếm về 0 thỡ Q0.1 mất điện. Khi nhấn I0.0(nut dung) Q0.1 mất tớn hiệu,và nhấn I0.3(role2) Q0.1 mất tớn hiệu
+ Network 3: Khi T38 đếm về 0 thỡ lỳc này tiếp điểm thường mở T38 ở
Network 3 đúng lại làm cho Q0.2(lũ làm việc ở chế độ làm mỏt bằng nước) cú điện và tự duy trỡ. Khi nhấn I0.0(nut dung) Q0.2 mất tớn hiệu,và nhấn
I0.4(role3) Q0.2 mất tớn hiệu
CÁC BƯỚC LẬP TRèNH TRấN S7-200:
Khởi động S7-200 : ta kớch chuột vào biểu tượng trờn màn hỡnh mỏy
tớnh
Chọn thanh ngang trờn Network 1 như hỡnh dưới đõy: