Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP 5 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG MODULE THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 7 1: GIỚI THIỆU PLC HỌ FX CỦA MITSUBISHI 7 1.1 FX1N PLC 7 Lệnh LDI (Load Inverse) 12 Lệnh OUT 12 Lệnh AND và OR. 13 Lệnh RST (ReSet) 13 Lệnh MPS, MRD và MPP 13 Lệnh PLS(Pulse) và PLF (PuLse Falling): 14 2: BIẾN TẦN ABB 15 2.1 Các tính năng nổi bật 17 2.2.Thông số kỹ thuật 17 2.3 Các đầu vào ra 18 2.4 CẤP NGUỒN CHO BIẾN TẦN VÀ ĐỘNG CƠ 19 CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM HỆ THỐNG THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 25 1. PHẦN MỀM LẬP TRÌNH GX DEVELOPER VESION 8 25 2. CÁC THAM SỐ CÀI ĐẶT BIẾN TẦN ABB ACS 355 28 CHƯƠNG 4: 31 XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH 31 BÀI 1: KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐÔNF BỘ 3 PHA ROTOR LỒNG SÓC VÀ ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ 31 Bài 2 : 35 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ĐỔI NỐI SAO TAM GIÁC 35 BÀI 3: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ THÔNG QUA BIẾN TẦN ABB VÀ PLC MITSUBISHI 39
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố Dưới hướng dẫn tận tình thầy giáo TS.Khổng Cao Phong giúp hoàn thành luận văn Hà Nội ngày tháng năm2017 Tác giả luận văn Phan Phương Thảo LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG MODULE THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1: GIỚI THIỆU PLC HỌ FX CỦA MITSUBISHI Lệnh LDI (Load Inverse) 12 Lệnh OUT 12 Lệnh AND OR 13 Lệnh RST (ReSet) 13 Lệnh MPS, MRD MPP 13 Lệnh PLS(Pulse) PLF (PuLse Falling): 14 2: BIẾN TẦN ABB GIỚI THIỆU VỀ HÃNG ABB TẠI VIỆT NAM .15 2.1 Các tính bật 17 2.2.Thông số kỹ thuật 17 2.4 Cấp nguồn cho biến tần động 19 2.CÁC THAM SỐ CÀI ĐẶT BIẾN TẦN ABB ACS 355 28 CHƯƠNG 4: 30 XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH 30 BÀI 1: KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐÔNF BỘ PHA ROTOR LỒNG SÓC VÀ ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ 31 Bài : 35 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ĐỔI NỐI SAO TAM GIÁC 35 BÀI 3: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ THÔNG QUA BIẾN TẦN ABB VÀ PLC MITSUBISHI .39 LỜI NÓI ĐẦU Trong công nghiệp Tự động hóa đóng vai trò vô quan trọng , ngành tự động hóa với phát triển mạnh mẽ ngành kỹ thuật điện tử , công nghệ thông tin đạt nhiều bước tiến vượt bậc Tự động hóa giúp nâng cao chất lượng sản phẩm , tăng suất lao động , tiết kiệm thời gian so với lao động thủ công Ngành tự động hóa kết hợp với dây chuyền sản xuất tạo nhiều hội việc làm cho người lao động 7cuộc cải tiến khoa học- kỹ thuật Ngày , ngành kỹ thuật thiếu sống người Để nâng cao chất lượng giáo dục đáp ứng nhu cầu xã hội hòa nhập WTO theo kịp phát triển nhanh chóng công nghệ Khoa Cơ Điện – trường đại học Mỏ- Địa Chất nâng cao tầm nhìn sứ mệnh khoa đầu phát triển công nghệ , đặc biệt thiết bị phòng thí nghiệm tạo điều khiện cho sinh viên học hỏi tiếp xúc với thiết bị đại tiến tiến giới Một số thiết bị sử dụng rộng dãi PLC Mitsubishi FX1N-14MR ES/UL có phòng thí nghiệm tự động hóa-02 môn tự động háo Sau trình thực tập phòng thí nghiệm , với hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo TS KHỔNG CAO PHONG giúp em nghiên cuus đề tài :” tài liệu hướng dẫn thực hành với PLC mitsubishi cho thực hành PLC trường đại học MỏĐịa Chất “ Nội dung đề tài bao gồm phần sau : Chương 1: giới thiệu tổng quan sở thực tập Chương : hệ thống module điều khiển động Chương :phần mềm hệ thống thực hành điều khiển động Chương : xây dựng thực hành điều khiển động với PLC Mitsubishi Được giúp đỡ tận tình thầy giáo TS.KHỔNG CAO PHONG thầy cô giáo môn tự động hóa khoa Cơ Điện trường đại học Mỏ -Địa Chất , nỗ lực thân em , đề tài hoàn thành Mặc dù cố gắng trình độ chưa đầy đủ , nên không tránh khỏi sai sót , mong nhận góp quý báu thầy cô giáo bạn sinh viên để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn bảo thầy giáo TS.KHỔNG CAO PHONG toàn thể thầy cô giáo khoa điện giúp đỡ cho em để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Hà nội , ngày tháng năm 2017 Sinh viên Phan Phương Thảo CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP Đây phòng thí nghiệm đại Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa vừa thành lập với trang thiết bị câp nhật hoàn chỉnh tiên tiến , tài trợ Công ty ứng dụng giải pháp công nghệ (Astec) Với 10 bàn thí nghiệm thực hành đồng thiết bị điều khiển lập trình PLC, Logo, biến tần , cấu chấp hành … với hàng chục module ghép nối chuyên dụng hãng tiếng khác Simens, Danfoss,ABB, Omron,Mitsubishi,Toshiba… Sự đời PTN TĐH-02 đáp ứng nhu cầu ngày tăng quy mô đào tạo ,thực hành nâng cao , nghiên cứu khoa học nguồn nhân lực chất lượng cao lĩnh vực tự động hóa xí nghiệp công nghiệp Mỏ Dầu khí Các chức PTN tự động hóa -02: + Thiết lập cấu hình giao tiếp ,giao diện người dùng ,thu nhập số liệu điều khiển thông qua cổng ngoại vi máy tính , card chuyên dùng +Phân tích thiết kế , cài đặt luật điều khiển số cho hệ thống sử dụng ngôn ngữ lập trình thông dụng VB,C++, Matlab Labview,… +Tích hợp ,lập trình , vận hành điều khiển giám sát thông qua mạng truyền thông công nghiệp.Thiết kế xây dựng dự án sử dụng mạng truyền thông công nghiệp +Đào tạo vận hành hệ thống điều khiển thủy lực khí nén tự động hóa trình sản xuất +Đào tạo kĩ tích hợp hệ thống ,lắp đặt bảo trì hệ thống tự động thực tế +Cài đặt biến tần ứng dụng công nghiệp , thực chương trình điều khiển sử dụng PLC-Biến tần ,giao tiếp người máy (HMI), CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG MODULE THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1: GIỚI THIỆU PLC HỌ FX CỦA MITSUBISHI Các điều khiển lập trình plc mitsubishi phong phú chủng loại Điều dẫn đến khó khăn định người sử dụng việc lựa chọn plc có cấu hình phù hợp với ứng dụng Tuy nhiên ,mỗi loại plc có ưu điểm riêng phù hợp với ứng dụng riêng Căn vào đặc điểm đó, người sử dụng đưa cấu hình phù hợp cho ứng dụng cụ thể Sau em xin giới thiệu loại FX1N sau 1.1 FX1N PLC a Đặc điểm FX1N PLC thích hợp với toán điều khiển với số lường đầu vào khoảng từ 14-16 I/O Tuy nhiên sử dụng module vào mở rộng ,FX1N tăng cường số lượng I/O lên tới 128 I/O FX1N tăng khả truyền thông, nối mạng , cho phép tham gia nhiều cấu trúc mạng khác ethernet, profilebus, cc-link, canopen, devicenet… FX1N lamfd việc với module analog , điều khiển nhiệt dộ Đặc biêt , FX1N tăng cường chức điều khiển vị trí với đếm tốc độ cao , hai phát xung đầu với tần số điều khiển tối đa 100Khz Điều cho phép điều khiển lập trình thuộc dòng FX1N lúc điều khiển cách độc lập hai động servo hay tham gia toán điều khiển vị trí Đặc điểm - Cơ cấu máy nhỏ gọn , chi phí thấp , module hình khối mở rộng có hệ thống dễ dàng nâng cấp - Vận hành tốc độ cao lệnh tốc độ xử lý từ 0,55 đến 0,7 µs/lệnh , lệnh ứng dụng tốc dộ xử lý từ 3,7 đến vài trăm µs/lệnh - Đặc tính kỹ thuật nhớ chất lượng phong phú Bộ nhớ EEPROM cho phép 8000 bước - Dãy thiết bị dụng cụ đa chức : role phụ trợ 1536 điểm , đệm 256 điểm , đếm 235 điểm ,thanh ghi liệu 8000 điểm - Những loại module chức đặc biệt : có đến hai dãy mở rộng module chức đặc biệt thêm vào cho nhu cầu riêng - Dãy mở rộng tự cung cấp điện : độ biến thiên mở rộng cung cấp điện AC đáp ứng cung cấp điện áp từ nơi giới ( 100 đến 240V AC) Sự cung cấp dòng điện DC cho phép từ 12 đến 24 V DC - Qúa trình điều khiển tăng, sử dụng lệnh PID cho hệ thống đòi hỏi điều khiển xác - Khả kết nối : việc thực hoàn chỉnh module kết nối làm cho thông tin liệu cung cấp dễ dàng - Dễ dàng lắp đặt : sử dụng DIN khoảng trống có sẵn - Đồng hồ thời gian thực tế : sử dụng tiêu chuẩn đồng hồ thời gian thực tế cho ứng dụng độc lập thời gian - Phần mềm : chương trình chạy nhanh chóng dễ dàng với phần mềm GX DEVELOPER FX-PCS/WINE software - Tác vụ điểm kết nối : tác vụ điểm kết nối riêng biệt kết nối line , ta liên kết với liệu cung cấp qua hệ thống - Bộ đện kế sử dụng tín hiệu analog :dễ dàng thay đổi thiết bị định thời gian điện kế hình phía trước - Vị trí xung chức ngõ ra: PLC có hai ngõ phát xung có tần số 100Khz lúc PLC cung cấp vị trí lệnh truyền kể quay trở điểm zero , đọc giá trị dòng điện tuyệt đối , hoàn thành phát triển truyền động c).MÔ TẢ PLC MITSUBISHI FX1N-14MR ES/UL PLC FX1N-14MR-ES-UL +Số ngõ vào : +Số ngõ : , relay +Nguồn cung cấp : 110-240v +Đồng hồ thời gian thực +Bộ đếm tốc độ cao đến 60kHz +Ngõ xung đến 100kHz +Có thể mở rộng từ 14 đến 128 ngõ vào /ra +Truyền thông RS232, RS 485 d )Kích thước: e).Sơ đồ kết nối dây: L S/S N X1 X0 X3 X2 X5 X4 X7 X6 FX1N-14MR-ES/UL 0V Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 24V COMCOMCOMCOMCOMCOM Sơ đồ kết nối dây ngõ : 10 Sau cách cài đặt phần mềm cách sử dụng phần mềm GX DEVERLOPER V8.91 Bước : dowload đầy đủ cài đặt GX Developer bao gồm : GX Developer V8.0(Bản setup gốc ) GX Developer _91v_Upgrade ( Bản cập nhật lên V8.91 để có model FX3G, FX3U ) GX Simulator V7 V8 ( Phần mềm chạy mô chương trình ) Bước 2: Cài đặt a Cài đặt GX Developer V8.0 trước , để cài cần phải cài môi trường chạy Setup cho folder EnvMEL trước b Cài Upgrade V8.91 c Cài phần mềm mô GX Simulator V7 V8 Bước :kết thúc ,mở chương trình , trải nghiệm 26 Bước 4: Lập trình PLC Sau bạn gõ chương trình thực hành phòng máy nhà trường có PLC thật ta vào mục Online Write to PLC lập trình nhà PLC ta vào mục Tools Start ladder logic test chờ cho chương trình nạp vào PLC ảo xong lên hộp thoại sau : Như chương trình ta chạy Còn việc nhấn công tắc điều khiển Các bạn click chuột trái vào công tắc muốn nhấn (Ví dụ X000) nhấn Alt+1 hộp thoại : 27 Sau bạn ấn Force ON/OFF để điều khiển công tắc đóng /mở chương trình chạy theo công tắc điều khiển chương trình lưu ý ta gõ kết hợp hai kiểu Intructions Lader tiết kiệm thời gian bạn CÁC THAM SỐ CÀI ĐẶT BIẾN TẦN ABB ACS 355 Tóm tắt cách cài đặt tham số : 1) Reset biến tần : 9902=3 ;9902=1 2) Nhập tham số nhãn động Uđm(9005), Iđm(9006), fđm(9007), nđm(9008), Pđm(9009) 3) Điều khiển local (LOC): START/ STOP , Thay đổi tần số (REF) Thay đổi chiều quay 4) Điều khiển Remote (REM): đưa tín hiệu số vào cổng DII÷DIS tín hiệu analog AI1 +Nhóm tham số 10: tín hiệu start/stop EXT1:1001 Tín hiệu start/stop EXT2: 1002 Tín hiệu kiểm soát chiều quay : 1003 + nhóm tham số 11: tín hiệu chọn EXT1/EXT2 : 1102 Nếu 1102=0 EXT1 Nếu 1102=7 EXT2 Tín hiệu chọn thay đổi tần số vô cấp 1103(EXT1) , 1106 (EXT2) +Nhóm 12: 1201=0 ; vô cấp 1201≠0 : có cấp , nên 1202÷1208 cấp tần số cố định REM : điều khiển công tắc bảng điện LOC : điều khiển biến tần ABB CÁC THAM SỐ CỤ THỂ: 28 Nhóm tham số 99: START-UP DATA + Nhóm THAM SỐ 01 (GROUP 01) : OPERATING DATA Nhóm bao gồm tham số đọc dùng để theo dõi , giám sát biến tần Nhóm tham số 10 (GROUP 10): START/STOP/DIR Nhóm tham số chứa tham số cài đặt nguồn điều khiển biến tần (EXT1 EXT2).Cài đặt khởi động , dừng việc thay dổi chiều quay 29 + Nhóm tham số 11 : REFERENCE SELECT Nhóm tham số cho phép cài đặt việc lựa điều khiển (EXT1 hay EXT2 ).Và cài đặt chế độ thay đổi tần số ( thay đổi tốc độ ) REF1 REF2 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH 30 BÀI 1: KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐÔNF BỘ PHA ROTOR LỒNG SÓC VÀ ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ Bước : tìm hiểu yêu cầu toán a) Sơ đồ mạch lực : b) Yêu cầu : +ấn nút start động quay ngược , quay ngược, nhấn thuận: động dừng quay ngược , chờ 10s sau quay thuận Khi động quay thuận , nhận ngược , động dừng quay thuận , chờ 10s sau quay ngược Nhấn stop : 5s sau động dừng hoạt động quay thuận Bước 2: xác định số đầu vào ( chế độ auto ) Địa đầu vào: Địa Ký hiệu Chức X0 START Khởi động động không STOP Nút thuận Nút ngược đồng pha Dừng động Để động quay thuận Để động quay ngước Ký hiệu Quay ngược (QN) Chức Động không đồng Quay thuận (QT) quay ngược Động không đồng X1 X2 X3 Địa đầu Địa Y0 Y1 quay thuận Bước : vẽ lưu đồ thuật toán viết chương trình điều khiển : Lưu đồ thuật toán điều khiển chương trình chính: 31 32 Bài toán viết dạng STL : LD X000 LD M0 MPS ANI M1 ANI M2 SET Y000 33 MRD AND X002 RST Y000 SET M1 RST M2 MRD AND M1 OUT T0 K100 MRD AND T0 SET Y001 MRD AND X003 RST Y001 SET M2 RST M1 MRD AND M2 OUT T1 K100 MRD AND T1 SET Y000 MRD AND X001 SET M3 MRD AND M3 AND Y001 OUT T2 K50 MPP AND T2 ZRST M0 M3 34 ZRST Y000 Y001 END Bài : KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ĐỔI NỐI SAO TAM GIÁC Yêu cầu : a, Sơ đồ mạch lực : Sơ đồ mạch điều khiển : a) Yêu cầu : Khởi động động không đồng đổi nối sao/tam giác chế độ MAN AUTO 35 36 Chương trình dạng lader: Chương trình viết ngôn ngữ STL : 37 LDI X000 MPS ANI X001 ANI X002 MPS LD X003 OR Y000 ANB OUT Y000 OUT T1 K50 OUT Y1 MPS ANI T0 ANI Y003 OUT Y002 MPP AND T0 ANI Y002 OUT Y003 MPP ANI Y000 OUT Y004 MPP AND X001 OUT Y005 END 38 BÀI 3: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ THÔNG QUA BIẾN TẦN ABB VÀ PLC MITSUBISHI Chương trình viết ngôn ngữ lader : Chương trình viết ngôn ngữ STL : LDI X000 ANI X001 39 LD X002 OR Y000 ANB MPS ANI Y002 ANI Y003 ANI Y004 OUT Y000 OUT Y001 OUT T0 K300 MRD LD T0 OR Y002 ANB ANI Y003 ANI Y004 OUT Y002 OUT T1 K300 MRD LD T1 OR Y003 ANB ANI Y004 OUT Y003 OUT T2 K300 MPP LD T2 OR Y004 ANB OUT Y004 AND 40