TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ………………….KHOA ĐIỆN………………… BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BẰNG PLC Đề tài: lập trình điều khiển cho bình trộn sơn SVTH: Nguyễn Chí Công Lớp: Điều khiển lập trình PLC 2DN022DC(116)_03_1A8 GVHD: VŨ ANH TUẤN Vinh, 2016 1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐKLT BẰNG PLC 1.1 Khái niệm PLC: - PLC chữ viết tắt Programmable Logic Control, thiết bị điều khiển logic lập trình được, hay gọi khả trình, cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình Kỹ thuật PLC xuất vào thập niên 60, dùng chủ yếu điều khiển quy trình công nghệ dây chuyền sản xuất PLC máy tính công nghiệp Đặc trưng PLC việc sử dụng vi mạch để xử lí thông tin ta thay đổi công nghệ, cải tạo dựa công nghệ phần mở rộng không thay toàn công nghệ Để thực chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính máy tính, nghĩa phải có vi xử lý (CPU), hệ điều hành, nhớ để lưu chương trình điều khiển, liệu cổng vào/ra để giao tiếp với đổi tượng điều khiển trao đổi thông tin với môi trường xung quanh Bên cạnh đó, nhằm phục vụ toán điều khiển sổ PLC cần phải có thêm khổi chức đặc biệt khác đếm (Counter), định (Timer) khối hàm chuyên dụng PLC phân loại theo cách: - Hãng sản xuất: Gồm nhãn hiệu Siemen, Omron, Misubishi, Alenbrratly - Version: Ví dụ: PLC Siemen có họ: S7-200, S7-300, S7-400, Logo PLC Misubishi có họ: Fx, Fxo, Fxon 1.2 Khả PLC: Hiện kỹ thuật PLC sử dụng rộng rãi loại điều khiển: + Điều khiển chuyên gia, giám sát: -Thay cho điều khiển rơle -Thời gian đổm -Thay cho panel điều khiển mạch in -Điều khiển tự động, bán tự động máy, trình + Điều khiển dãy: -Các phép toán sổ học -Cung cấp thông tin -Ðiều khiển liên tục (nhiệt độ, áp suất .) -Điều khiển PID -Điều khiển động chấp hành, động bước, van điện từ + Điều khiển mềm dẻo: -Điều khiển trình báo động -Phát lỗi báo động -Ghép với máy tính máy in -Nổi mạng tự động hóa công nghiệp (mạng cục bộ, mở rộng) + Các ghép logic cần thiết trình điểu khiến xử lí phần mềm người lập nên cài vào nên giải toán tự động hóa cách dễ dàng, khác chung điểu khiển thay đổi chương trình khác 1.3.Ưu điểm PLC tự hóa: -Thời gian lắp đặt công trình ngắn; dễ dàng thay đổi không tổn tài chính; tính toán xác giá thành; cần thời gian làm quen; phần mềm linh hoạt nên tăng khả mở rộng cải tạo công nghệ -Ứng dụng điều khiển phạm vi rộng; dễ báo trì, thị vào/ra giúp xử lí cổ dễ dàng nhanh hơn; độ tin cậy cao; chuẩn hóa phần cứng điều khiển; thích ứng môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ, độ ẩm, điện áp dao động, tiếng ổn -PLC làm việc độc lập kết với nhau, máy tính chủ tạo mạng truyền thông để điều khiển trình - người ta gọi SCADA 2.GIỚI THIỆU VỀ PLC HỌ S7-200 CỦA SIEMEN PLC SIEMENS hệ S7-200 PLC loại nhỏ, điều khiển hàng loạt ứng dụng khác tự động hóa Với cấu trúc nhỏ gọn, có khả mở rộng, giá rẻ tập lệnh mạnh, PLC S7-200 lời giải hoàn hào cho toán tự động loại nhỏ Thêm vào phong phú chủng loại kích cỡ thông sổ điện ( điện áp, dòng ) cho phép người sử dụng linh hoạt việc giải vấn đề tự động - Nói chủng loại phong phú PLC S7- 200 dựa nhiều tiêu chí khác nhau: -Nguổn nuôi điện áp chiều 24 V, điện áp xoay chiều 220V, 110V -Đầu vào 24 VDC: sink & source -Đầu 24 DC rơle -Các xử lý trung tâm (CPU) khác S7-200: -CPU 21X: 210, 212, 214, 216,… -CPU 22X: 221, 222, 224, 224XP…  Cấu trúc phần cứng - S7-200 thiết bị điều khiến trình loại nhỏ hãng Siemens, có cấu trúc theo kiểu module module mở rộng Các module sử dụng nhiều ứng dụng lập trình khác - Thành phần S7- 200 khổi vi xử lí CPU 212 214, hình thức bên ngoài, khác hai loại CPU nhận biết nhờ sổ đầu vào/ra nguổn cung cấp + CPU 212 có cổng vào logic cổng logic có khả mở rộng thêm module mở rộng +CPU 214 có l4 cổng vào logic, 10 cổng logic có khả mở rộng thêm module mở rộng + CPU 224XP có 14 cổng vào, 10 cổng đầu có hỗ trợ anolog 2I/Io port truyền thông, có khả mở rộng module mở rộng - S7-200 có nhiều module mở rộng khác  Cổng truyền thông PLC S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS 485 với phích cắm chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình khác với trạm PLC khác Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PID 9600 baud Tốc độ truyền cung cấp PLC theo kiểu tự từ 30038.400 3.Giới thiệu cấu hình phần cứng CPU 215 + Cấu hình CPU 215 sau: - 14DI: I0.x; I1.x (x=0 ÷ 7) - 10 REL.OUTP: Q0.x (x=0 ÷ 7); Q1.0, Q1.1 - Điện áp vào 24VDC 120VDC - Điện áp 24VDC 230VAC - Có thể ghép nối thêm tối đa modul (kể modul tương tự- Analog) để mở rộng để số cổng vào / ra, số cổng logic vào / cực đại 64 cổng vào 64 cổng - 256 timer, chia làm loại theo độ phân giải khác nhau: timer 1ms, 16 timer 10ms 236 timer 100ms - 256 counter chia làm loại: đếm tiến vừa đếm tiến vừa đếm lùi - 688 bit nhớ đặc biệt dùng để thông báo trạng thái đặt chế độ làm việc - Các chế độ ngắt xử lý ngắt gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên xuống, ngắt thời gian, ngắt đếm tốc độ cao ngắt truyền xung - đếm tốc độ cao HSC0, HSC1 HSC2 với nhịp xung 2KHz KHz - điều chỉnh tương tự - Toàn vùng nhớ không bị liệu khoảng thời gian 190 PLC bị nguồn nuôi 4.Tập lệnh PLC S7-200 4.1.Các lệnh đơn bit S7- 200 4.1.1.Lệnh vào/ra *Lệnh nạp liệu Lệnh LD nv Khi gặp lệnh CPU nạp nv vào đỉnh ngăn xếp Kết bit cũ bị đẩy xuống bit, bit cuối bị đẩy khỏi ngăn xếp không khôi phục lại 4.1.2.Các lệnh ghi/ xóa giá trị cho tiếp điểm Lệnh Set (S) Reset (R) thực set reset N bit, địa bit có lệnh Bạn set reset từ to 255 bit 4.1.2 Các lệnh logic Lệnh thực toán hạng And, Or giá trị logic tiếp điểm nv giá trị bit ngăn xếp Kết ghi lại vào bit ngăn xếp AN nv (bit) ON nv (bit) 4.1.3 Các lệnh logic làm việc với ngăn xếp toán hạng 4.1.4.Các lệnh logic đặc biệt 4.2.Bộ định thời timer 4.3.Bộ đếm counter 4.4.Lệnh so sánh 5.Xây dựng mô hình - Sơn nguyên liệu bơm vào bồn trộn từ máy bơm riêng biệt - Kiểm soát lưu lượng loại sơn vào bình chứa - Kiểm soát số lượng lần quấy trộn sơn bồn chứa - Kiểm soát số lượng sơn bơm bình chứa - Kiểm soát chu kỳ làm việc bình trộn - Có cảnh báo bảo vệ cần thiết 6.Chương trình 7.Chạy mô [...]... xếp AN nv (bit) ON nv (bit) 4.1.3 Các lệnh logic làm việc với ngăn xếp không có toán hạng 4.1.4.Các lệnh logic đặc biệt 4.2.Bộ định thời timer 4.3.Bộ đếm counter 4.4.Lệnh so sánh 5.Xây dựng mô hình - Sơn nguyên liệu được bơm vào bồn trộn từ 3 máy bơm riêng biệt - Kiểm soát lưu lượng các loại sơn vào bình chứa - Kiểm soát số lượng lần quấy trộn sơn trong bồn chứa - Kiểm soát số lượng sơn bơm ra các... bơm riêng biệt - Kiểm soát lưu lượng các loại sơn vào bình chứa - Kiểm soát số lượng lần quấy trộn sơn trong bồn chứa - Kiểm soát số lượng sơn bơm ra các bình chứa - Kiểm soát chu kỳ làm việc của bình trộn - Có các cảnh báo và bảo vệ cần thiết 6.Chương trình 7.Chạy mô phỏng