ĐIỀU KHIỂN CHUÔNG TRƯỜNG HỌC

44 81 0
  • Loading ...
1/44 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 17/04/2018, 10:45

Trong các hệ thống sản xuất, các hệ thống thiết bị tự động và bán tự động, hệ thống điều khiển giữ vai trò điều phối tất các hoạt động của máy móc thiết bị. Các hệ thống máy móc và thiết bị này thường rất phức tạp, có rất nhiều đại lượng vật lý cần phải điều khiển để có thể hoạt động đồng bộ hoặc theo một trình tự công nghệ nhất định nhằm tạo ra một sản phẩm như ý muốn. Từng đại lượng vật lý đơn lẻ có thể được điều khiển thông qua một mạch điều khiển cơ sở dạng tương tự hoặc gián đoạn. Để điều khiển nhiều đại lượng vật lý đồng thời ta không thể dùng được các mạch điều khiển tương tự mà phải sử dụng hệ thống điều khiển logic. Trước đây hệ thống điều khiển logic thương được sự dụng là hệ thống kiểu logic relay. Nhờ sự phát triển nhanh chóng của khoa học kĩ thuật, các thiết bị điều khiển logic khả lập trình PLC (Programmable Logic Controller) đã xuất hiện vào những năm 1969 để thay thế các hệ thống điều khiển relay. Càng ngày hệ thống PLC càng trở nên hoàn thiện và đa tính năng. Các PLC ngày nay ngoài khả năng có thể thay thể hoàn toàn các thiết bị điều khiển logic kiểu cổ điển, mà còn có chức năng thay thế các thiêt bị điều khiển tương tự. Các PLC thường được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện công nghiệp.Trong quá trình làm, khó tránh khỏi sai sót, rất mong các thầy, cô bỏ qua. Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo, em rất vẫn còn những thiếu sót mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy, cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm . TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN PLC Giáo viên hướng dẫn: ĐỀ TÀI : ĐIỀU KHIỂN CHNG TRƯỜNG HỌC Nhóm thực : Nhóm NHĨM: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Lời nói đầu Trong hệ thống sản xuất, hệ thống thiết bị tự động bán tự động, hệ thống điều khiển giữ vai trò điều phối tất hoạt động máy móc thiết bị Các hệ thống máy móc thiết bị thường phức tạp, có nhiều đại lượng vật lý cần phải điều khiển để hoạt động đồng theo trình tự cơng nghệ định nhằm tạo sản phẩm ý muốn Từng đại lượng vật lý đơn lẻ điều khiển thông qua mạch điều khiển sở dạng tương tự gián đoạn Để điều khiển nhiều đại lượng vật lý đồng thời ta dùng mạch điều khiển tương tự mà phải sử dụng hệ thống điều khiển logic Trước hệ thống điều khiển logic thương dụng hệ thống kiểu logic relay Nhờ phát triển nhanh chóng khoa học kĩ thuật, thiết bị điều khiển logic khả lập trình PLC (Programmable Logic Controller) xuất vào năm 1969 để thay hệ thống điều khiển relay Càng ngày hệ thống PLC trở nên hồn thiện đa tính Các PLC ngày ngồi khả thay thể hoàn toàn thiết bị điều khiển logic kiểu cổ điển, mà có chức thay thiêt bị điều khiển tương tự Các PLC thường sử dụng rộng rãi ứng dụng điện công nghiệp Trong q trình làm, khó tránh khỏi sai sót, mong thầy, bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo, em thiếu sót mong nhận ý kiến đóng góp thầy, cô để em học thêm nhiều kinh nghiệm Chúng em xin chân thành cảm ơn NHĨM: 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Chương I: Giới thiệu chung PLC 1.1 Chức hệ PLC Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC ( Programable Logic Controler ) thiết bị điều khiển đặc biệt dựa vi xử lý , sử dụng nhớ lập trình để lưu trữ lệnh , thực chức thuật tốn để điều khiển máy q trình 2.2 Sơ đồ khối Thiết bị lập trình Bộ nhớ Giao diện vào Bộ xử lý ( CPU ) Giao diện Nguồn cung cấp Phần cứng PLC có phận bản: - Bộ xử lý: gọi xử lý trung tâm (CPU) , linh kiện chứa vi xử lý Bộ xử lý biên dịch tín hiệu vào thực hoạt động điều khiển theo chương trình lưu nhớ CPU , truyền định dạng tín hiệu hoạt động đến tín hiệu Nguyên lý làm việc xử lý tiến hành theo bước , thông tin lưu trữ nhớ chương trình gọi lên NHÓM: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN kiểm sốt đếm chương trình Bộ xử lý liên kết tín hiệu đưa kết đầu Chu kỳ thời gian gọi thời gian quét ( scan ) Thời gian vòng quét phụ thuộc vào dung lượng nhớ , tốc độ CPU Chuyển liệu 1.từNhập liệu từ thiết bị đệmảo thiết bị ngoạingoại vi vi vào đệm Thực Truyền thông kiểm tra chương trình lỗi Sự thao tác chương trình dẫn đến thời gian trễ đếm trương trình qua chu kỳ đầy đủ , sau bắt đầu lại từ đầu - - - - Bộ nguồn: có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho vi xử lý ( thường 5V ) cho mạch điện module lại ( thường 24V ) Thiết bị lập trình: sử dụng để lập chương trình điều khiển cần thiết sau chuyển cho PLC Thiết bị lập trình thiết bị lập trình chun dụng , thiết bị lập trình cầm tay gọn nhẹ , phần mềm cài đặt máy tính cá nhân Bộ nhớ: nơi lưu trữ chương trình sử dụng cho hoạt động điều khiển Các nhớ RAM , ROM , EPROM Người ta ln chế tạo nguồn dự phòng cho RAM đề trì chương trình trường hợp điện nguồn , thời gian trì tùy thuộc vào PLC cụ thể Bộ nhớ chế tạo thành module cho phép dễ dàng thích nghi với chức điều khiển có kích cỡ khác , cần mở rộng cắm thêm Giao diện vào ra: nơi xử lý nhận thông tin từ thiết bị ngoại vi truyền thông tin đến thiết bị bên ngồi Tín hiệu vào từ công tắc , cảm biến nhiệt độ , tế bào quang điện … Tín hiệu cung cấp cho cuộn dây công tắc tơ , rơle , van điện từ … Tín hiệu vào tín hiệu rời rạc , tín hiệu liên tục , tín hiệu logic… NHĨM: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Mỗi điểm vào có địa PLC sử dụng Các kênh vào / có chức cách ly điều hoa tín hiệu cho cảm biến tác động nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm mạch điện khác Tín hiệu vào thường ghép cách điện ( cách ly ) nhờ linh kiện quang Dải tín hiệu nhận vào cho PLC cỡ lớn 5V , 24V , 110V , 220V Các PLC cỡ nhỏ thường nhận tín hiệu 24V Tín hiệu ghép cách ly, cách ly kiều rơle , cách ly kiểu quang Tín hiệu tín hiệu chuyển mạch 24V , 100mA ; 110V , 1A chiều ; chí 240V , 1A xoay chiều tùy loại PLC Cách ly kiều rơle NHÓM: Cách ly kiểu quang TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN 3.3 Cấu hình phần cứng: SF (đèn đỏ) : đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị lỗi Đèn SF sáng lên PLC có lỗi RUN (đèn xanh) : cho biết PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp vào nhớ chương trình PLC STOP (đèn vàng) : định PLC chế độ dừng Dừng chương trình thực lại Ix.x (đèn xanh) : đèn xanh cổng vào định trạng thái tức thời cổng ( x.x = 0.0 – 1.5 ) Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị logic cổng Qy.y (đèn xanh) : đèn xanh cổng định trạng thái tức thời cổng ( y.y = 0.0-1.10 ) Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị logic cổng NHÓM: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Một số loại CPU 22x: NHÓM: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI - KHOA: ĐIỆN Cổng truyền thơng: 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 với PLC khác.Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI 9.6 kbps Tốc độ truyền cung cấp PLC theo kiểu tự từ 300 baud đến 38400 baud Các chân cổng truyền thông là: Đất 24VDC truyền nhận liệu không dùng đất 5VDC ( điện trở 100Ω ) 24VDC (100mA) truyền nhận liệu khơng dùng Để ghép nối S7-200 với máy lập trình PG720 sử dụng cáp nối thẳng qua MPI Cáp kèm theo máy lập trình Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI với chuyển đổi RS232/RS485 , qua cổng USB ta có cáp USB/PPI - Card nhớ , pin , clock (CPU 221 , 222) Một tụ điện với điện dung lớn cho phép nuôi nhớ RAM sau bị nguồn điện cung cấp Tùy theo CPU mà thời gian lưu trữ kéo dài nhiều ngày Chẳng hạn CPU 224 khoảng 100h Card nhớ: sử dụng để lưu trữ chương trình Chương trình chứa card nhớ bao gồm : program block , data block , system block , công thức , liệu đo giá trị cưỡng Card pin: dùng để mở rộng thời gian lưu trữ liệu có nhớ Nguồn pin tự động chuyển sang tụ PLC cạn pin sử dụng đến 200 ngày Card Clock / Battery module: đồng hồ thơig gian thực cho CPU 221, 222 nguồn pin để nuôi đồng hồ lưu giữ liệu Thời gian sử dụng đến 200 ngày - Biến trở chỉnh giá trị analog: hai biến trở sử dụng hai ngõ vào analog cho phép điều chỉnh biến cần phải thay đổi sử dụng chương trình NHĨM: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - KHOA: ĐIỆN 4.4 Các vùng nhớ Vùng nhớ đệm ngõ vào số I: CPU đọc trạng thái tín hiệu tất ngõ vào số đầu chu kỳ quét ,sau chứa giá trị vào vùng nhớ đệm ngõ vào Có thể truy nhập vùng nhớ theo bit , Byte , Word hay Doubleword Vùng nhớ đệm ngõ số Q: Trong trình xử lý chương trình CPU lưu giá trị sử lý thuộc vùng nhớ ngõ vào Tại cuối vòng quét CPU chép nội dung vùng nhớ đệm chuyển ngõ vật lý Có thể truy nhập vùng nhớ theo bit , Byte , Word hay Doubleword - Vùng nhớ biến V: Sử dụng vùng nhớ V để lưu trữ kết phép tốn trung gian có xử lý logic chương trình Cũng sử dụng vùng nhớ để lưu trữ liệu khác liên quan đến chương trình hay nhiệm vụ điều khiển Có thể truy nhập vùng nhớ theo bit , Byte , Word hay Doubleword - Vùng nhớ M: Có thể coi vùng nhớ M rơle điều khiển chương trình để lưu trữ trạng thái trung gian phép tốn hay thơng tin điều khiển khác Có thể truy nhập vùng nhớ theo bit , Byte , Word hay Doubleword - Vùng nhớ định thời T: S7-200 cung cấp vùng nhớ riêng cho định thời , định thời sử dụng cho yêu cầu điều khiển cần trì hoãn thời gian Giá trị thời gian đếm đếm tăng dần theo độ phân giải 1ms , 10ms , 100ms - Vùng nhớ đếm C: Có loại đếm đếm lên , đếm xuống , đếm lên - xuống Các đếm tăng giảm giá trị hành tín hiệu ngõ vào thay đổi trạng thái từ mức thấp lên mức cao - NHÓM: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Vùng nhớ đếm tốc độ cao HC: Các đếm tốc độ cao sử dụng để đếm kiên tốc độ cao độc lập với vòng quét CPU Giá trị đếm số nguyên 32 bit có dấu Để truy xuất giá trị đếm đếm tốc độ cao cần xác định địa đếm tốc độ cao , sử dụng nhớ HC số đếm , ví dụ HC0 Giá trị đếm hành đếm tốc độ cao giá trị đọc truy xuất theo double word - Các ghi AC: Là phần tử đọc / ghi mà dùng để truy xuất giống nhớ Chẳng hạn sử dụng ghi để truy xuất thơng số từ chương trình lưu trữ giá trị trung gian để sử dụng cho tính tốn Các CPU s7200 có ghi AC0 , AC1 , AC2 AC3 Chúng ta truy xuất liệu ghi theo Byte , Word Doubleword - Vùng nhớ đặc biệt SM: Các bit SM phần tử cho phép truyền thơng tin CPU chương trình người dùng Có thể sử dụng bit để chọn lựa điều khiển số chức đặc biệt CPU , chẳng hạn bit lên mức vòng quét , bit phát xung có tần số 1Hz… Chúng ta truy xuất vùng nhớ SM theo bit , Byte , Word Doubleword - Vùng nhớ cục L: Vùng nhớ có độ lớn 64 Byte , 60 Byte dùng vùng nhớ cục hay chuyển thơng số tới chương trình , Byte cuối dùng cho hệ thống Vùng nhớ tương tự vùng nhớ biến V khác chỗ biến vùng nhớ V cho phép sử dụng tất khối chương trình vùng nhớ L có tác dụng phạm vi soạn thảo khối chương trình mà thơi Vị trí biến thuộc vùng nhớ L chương trình khơng thể sử dụng chương trình ngược lại - Vùng nhớ ngõ vào tương tự AI: Các PLC S7-200 chuyển giá trị tương tự thành giá trị số chứa vào vùng nhớ 16 bit Bởi giá trị tương tự chiếm vùng nhớ word nên chúng ln ln có giá trị worrd chẵn , chẳng hạn AIW0 , AIW2 , AIW4… giá trị đọc - 10 NHĨM: 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN 3.4 Viết chương trình mơ 30 NHĨM: 30 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN A 31 NHĨM: 31 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN A 32 NHÓM: 32 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI 33 NHĨM: KHOA: ĐIỆN 33 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 34 NHĨM: KHOA: ĐIỆN 34 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI 35 NHÓM: KHOA: ĐIỆN 35 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI 36 NHĨM: KHOA: ĐIỆN 36 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 37 NHĨM: KHOA: ĐIỆN 37 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI 38 NHÓM: KHOA: ĐIỆN 38 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI 39 NHĨM: KHOA: ĐIỆN 39 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI 40 NHĨM: KHOA: ĐIỆN 40 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 41 NHÓM: KHOA: ĐIỆN 41 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Chương IV: Kết luận Bài tập lớn “ Điều khiển lập trình: Điều khiển chng trường học” chúng em tìm hiểu phương pháp điều khiển hệ thống chuông báo tự động cho trường học, giải việc báo hiệu đầu vào/ra tiết học trường học cách tự động Trong tập lớn chúng em tìm hiểu đưa phương pháp điều khiển chuông tối ưu nhất, với việc chuông hoạt động theo buổi ngày không báo vào ngày chủ nhật, ngày nghỉ lễ Bài tập lớn thực thời gian ngắn khơng tránh khỏi sai sót mong thầy thơng cảm giúp đỡ chúng em hồn thiện tập lớn 42 NHÓM: 42 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Tài liệu tham khảo • Simen AG; S7-200 Programmable Controller System Manual, 2008 Phan Xn Minh, Nguyễn Dỗn Phước; Tự động hóa với Simatic S7-200; • NXB Nơng Nghiệp, 1997 Châu Trí Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC Simantic S7 – 200; TP • Hồ Chí Minh – 2008 Trần Dỗn Tiến; Tự động điều khiển q trình cơng nghệ; NXB Giáo • dục, 2003 Lê Văn Doanh; Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển, • • • • • NXB Khoa học kỹ thuật, 2009 SIEMENS, SIMATIC S7-200 Programmable Controller System Manual www.google.com.vn www.tailieu.vn Youtube.com 43 NHÓM: 43 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN Mục Lục 44 NHĨM: 44 ... phải điều khiển để hoạt động đồng theo trình tự cơng nghệ định nhằm tạo sản phẩm ý muốn Từng đại lượng vật lý đơn lẻ điều khiển thơng qua mạch điều khiển sở dạng tương tự gián đoạn Để điều khiển. .. mạch điều khiển tương tự mà phải sử dụng hệ thống điều khiển logic Trước hệ thống điều khiển logic thương dụng hệ thống kiểu logic relay Nhờ phát triển nhanh chóng khoa học kĩ thuật, thiết bị điều. .. tiết học tự động trường đại học hoạt động tốt, từ thiết kế hệ thống chng báo tiết học tự động hồn chỉnh cho trường học Việc chế tạo mơ hình hoạt động tốt tạo điều kiện cho sinh viên có hội học
- Xem thêm -

Xem thêm: ĐIỀU KHIỂN CHUÔNG TRƯỜNG HỌC, ĐIỀU KHIỂN CHUÔNG TRƯỜNG HỌC, Chương I: Giới thiệu chung về PLC, Chương II: Phân tích công nghệ và xây dựng mô hình hệ thống, 4 Viết chương trình mô phỏng

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay