Đề tài Xây dựng băng tải đếm sản phẩm sử dụng PLC

Có nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan ảnh hưởng tới sai số. Trong thực tế người ta đưa ra các tiêu chuẩn và các điều kiện kĩ thuật để hạn chế mức độ ảnh hưởng này trong phạm vi cho phép. Sai số ở giá trị định mức do yếu tố của bên ngoài gọi là sai số cơ bản. Nếu yếu tố của bên ngoài vượt ra khỏi giới hạn định mức thì xuất hiện sai số phụ. Để giảm sai số phụ phải giảm độ nhạy của cảm biến với yếu tố ngoài hoặc hạn chế ảnh hưởng của chúng bằng màn chắn hay môi trường khác.

doc56 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2209 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Xây dựng băng tải đếm sản phẩm sử dụng PLC, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
®å ¸n Sinh viªn thùc hiÖn: nguyÔn thÞ trang Líp: ®l - kt® 1a Ngµnh ®µo t¹o: c«ng nghÖ kü thuËt ®iÖn Tªn ®Ò tµi: x©y dùng hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm sö dông plc s7-200. Ngµy giao ®Ò: 15/03/2009 Ngµy hoµn thµnh: 20/05/2009 Néi dung cÇn hoµn thµnh: 1. M« t¶ hÖ thèng. 2. Cµi ®Æt mµn h×nh TD200 ®Ó ®iÒu khiÓn hÖ thèng. 3. ViÕt ch­¬ng tr×nh cho PLC S7-200. 4. TÝnh chän thiÕt bÞ chung cña hÖ thèng. 5. S¶n phÈm cña ®Ò tµi ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt, mü thuËt. QuyÓn thuyÕt minh néi dung cña ®Ò tµi, m« h×nh cña hÖ thèng. Ngµy 09 th¸ng 03 n¨m 2009. tr­ëng khoa ®iÖn-®iÖn tö Gi¸o viªn h­íng dÉn Vò thÞ lµnh NguyÔn tiÕn h­ng NhËn xÐt cña gi¸o viªn h­íng dÉn -----—˜{™–----- NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn -----—˜{™–----- Lêi nãi ®Çu ----˜š{›™---- Cïng víi sù tiÕn bé cña khoa häc kü thuËt vµ c«ng nghÖ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn - ®iÖn tö ®­îc øng dông ngµy cµng réng r·i vµ mang l¹i hiÖu qu¶ cao trong hÇu hÕt c¸c lÜnh vùc kinh tÕ, kü thuËt, còng nh­ trong ®êi sèng x· héi. VÊn ®Ò tù ®éng ho¸ trong c«ng nghiÖp ®Ó gi¶m bít lao ®éng ch©n tay vµ n©ng cao n¨ng xuÊt lao ®éng lµ mét trong nh÷nh ®Ò tµi ®­îc c¸c b¹n sinh viªn, c¸c thÇy c« ë nh÷ng tr­êng kü thuËt quan t©m vµ nghiªn cøu nhiÒu. Tr­íc ®ßi hái cña thùc tÕ Em thÊy ®©y lµ mét lÜnh vùc sÏ ®em l¹i nhiÒu ®iÒu thó vÞ. ChÝnh v× vËy em ®­îc khoa, bé m«n vµ thÇy gi¸o giao nhiÖm vô thùc hiÖn ®Ò tµi “X©y dùng hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm sö dông plc s7-200” cho ®å ¸n häc phÇn 3 cña m×nh. §å ¸n gåm cã 4 ch­¬ng víi néi dung nh­ sau: Ch­¬ng 1: Kh¸i qu¸t chung hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Ch­¬ng 2: Kh¸i qu¸t chung vÒ mµn h×nh ®iÒu khiÓn. Ch­¬ng 3: TÝnh chän thiÕt bÞ hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm. Ch­¬ng 4: LËp tr×nh ®iÒu khiÓn. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi,mÆc dï ®· hÕt søc cè g¾ng nh­ng do thêi gian vµ tr×nh ®é cã h¹n cïng víi viÖc tham kh¶o, truy cËp tµi liÖu cßn nhiÒu h¹n chÕ v× vËy nªn kh«ng thÓ tr¸nh khái sù thiÕu sãt. KÝnh mong thÇy c« gi¸o tËn t×nh chØ b¶o vµ gãp ý cho ®Ò tµi ®­îc hoµn chØnh h¬n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !. Nam §Þnh, ngµy 20 th¸ng 5 n¨m 2009 Sinh viªn thùc hiÖn NguyÔn ThÞ Trang Môc lôc b¶ng liÖt kª h×nh vÏ vµ b¶ng Ch­¬ng 1. 8 H×nh 1.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn d©y truyÒn lªn mem nhµ m¸y bia. 9 H×nh 1.2 D©y truyÒn s¶n xuÊt n­íc ngät. 9 Hinh 1.3 S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn. 10 H×nh 1.4 Ph©n biÖt PLC víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn kh¸c. 12 H×nh 1.5 HÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng PLC. 13 H×nh 1.6 H×nh ¶nh vÒ bé PLC. 15 H×nh 1.7 CÊu tróc cña mét PLC. 16 H×nh 1.8 CÊu t¹o b¨ng t¶i. 23 H×nh 1.9 B¨ng t¶i dïng ®Ó vËn chuyÓn hµng vµo kho. 24 H×nh 1.10 B¨ng t¶i lµm m¸t trong hÖ thèng s¶n xuÊt b¸nh quy xèp. 24 Ch­¬ng 2. 25 H×nh 2.1: Mµn h×nh TD200. 25 H×nh 2.2 CÊu t¹o mµn h×nh TD200. 26 Ch­¬ng 3. 33 H×nh 3.1 Mét sè ®éng c¬ sö dông trong hÖ thèng b¨ng t¶i. 34 H×nh 3.2 HÖ thèng b¨ng t¶i trong phßng thÝ nghiÖm. 36 H×nh 3.3 M« h×nh hÖ thèng b¨ng t¶i. 36 H×nh 3.4 Bé PLC S7-200. 37 H×nh 3.5 PLC S7-200 CPU 214. 38 H×nh 3.6 Cæng truyÒn th«ng. 39 H×nh 3.7 C¶m biÕn quang. 42 H×nh 3.8 KÕt nèi CPU vµ TD200 44 H×nh 3.9 KÕt nèi truyÒn th«ng S7-200 vµ TD200 45 H×nh 3.10 C¸ch l¾p TD200 víi CPU vµ module EM235 45 Ch­¬ng 4. 46 H×nh 4.1 M« h×nh ®Õm s¶n phÈm dïng PLC S7-200. 46 Ch­¬ng 1. Kh¸i qu¸t chung hÖ thèng ®iÒu khiÓn. 1.1 Tæng quan vÒ hÖ thèng ®iÒu khiÓn. 1.1.1 Kh¸i qu¸t chung. ViÖc øng dông khoa häc c«ng nghÖ vµo s¶n xuÊt c«ng nghiÖp nh»m môc tiªu t¨ng n¨ng xuÊt lao ®éng, c¶i thiÖn chÊt l­îng s¶n phÈm, ®é chÝnh x¸c cao, gi¸ thµnh h¹ ... C¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®­îc ®­a vµo s¶n xuÊt trong c¸c xÝ nghiÖp, nhµ m¸y víi ®é tin cËy cao, ho¹t ®éng æn ®Þnh, Ýt h­ háng vµ gi¶m nh©n c«ng lao ®éng. §iÒu nµy ®ßi hái hÖ thèng ®iÒu khiÓn cã kh¶ n¨ng xö lý, kiÓm so¸t ®­îc c¸c sù cè vµ cã thÓ tù kh¾c phôc ®­îc sù cè, c¸c sai sãt khi vËn hµnh. Mét hÖ thèng nh­ trªn gäi lµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Trong tÊt c¶ mäi ho¹t ®éng cña con ng­êi ë bÊt cø ®©u vµo mäi thêi ®iÓm nµo ®Òu liªn quan ®Õn kh¸i niÖm ®iÒu khiÓn. Nã lµ tËp hîp tÊt c¶ c¸c t¸c ®éng mang tÝnh tæ chøc ®Ó nh»m ®¹t ®­îc môc ®Ých mong muèn. Cã thÓ nãi ®iÒu khiÓn lµ nh©n tè cuèi cïng quyÕt ®Þnh mäi thµnh b¹i cña c¸c ho¹t ®éng. Trong c«ng nghiÖp, hÖ thèng ®iÒu khiÓn ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn chÊt l­îng s¶n phÈm, n¨ng suÊt lao ®éng vµ chi phÝ s¶n xuÊt. Sau ®©y lµ mét sè h×nh ¶nh vÒ c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt dïng trong c«ng nghiÖp cña c¸c nhµ m¸y hiÖn nay. H×nh 1.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn d©y truyÒn lªn mem nhµ m¸y bia. H×nh 1.2 D©y truyÒn s¶n xuÊt n­íc ngät. Tù ®éng ho¸ lµ b­íc ph¸t triÓn tiÕp theo sau c¬ khÝ ho¸ vµ ®iÖn khÝ ho¸. Tù ®éng ho¸ lµ qu¸ tr×nh sö dôngthiÕt bÞ dÓ thay thÕ chøc n¨ng kiÓm tra vµ ®iÒu khiÓn cña con ng­êi trong mét quy tr×nh s¶n xuÊt. HÖ thèng tù ®éng ho¸ b¾t ®Çu xuÊt hiÖn víi viÖc sö dông c¸c thiÕt bÞ ®o l­êng kiÓm tra c¸c th«ng sè c«ng nghÖ vµ chÊt l­îng s¶n phÈm. C¸c hÖ th«ng nµy th«ng b¸o kh¸ chÝnh x¸c c¸c th«ng tin vÒ tr¹ng th¸i cña thiÕt bÞ, c¸c th«ng sè cña quy tr×nh c«ng nghÖ v.v... C¸c th«ng tin nµy tr­íc ®©y chØ cã nh÷ng ng­êi dµy d¹n kinh nghiÖm míi chuÈn ®o¸n ®­îc, nh­ng còng chØ b¶o ®¶m ë møc ®é chÝnh x¸c t­¬ng ®èi. C¸c th«ng tin qu¸ tr×nh hoµn thiÖn quy tr×nh c«ng nghÖ. HÖ thèng ®iÒu khiÓn côc bé c¸c chÕ ®é riªng biÖt cña quy tr×nh c«ng nghÖ lµ b­íc ph¸t triÓn tiÕp theo cña hÖ thèng tù ®éng hãa. §©y lµ sù kÕt hîp nhiÒu hÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng d­íi sù kiÓm so¸t ®iÒu hµnh cña mét thiÕt bÞ tÝnh to¸n vµ ®iÒu khiÓn ®Ó ®¶m b¶o tèi ­u mét chÕ ®é nµo ®ã cña qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. TÊt c¶ c¸c hÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng c¸c th«ng sè c«ng nghÖ còng nh­ c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn côc bé ®Òu ®­îc ®Æt d­íi sù gi¸m s¸t, ®iÒu hµnh chung cña mét trung t©m tÝnh to¸n vµ ®iÒu khiÓn. Trung t©m nµy ®¶m b¶o cho quy tr×nh c«ng nghÖ x¶y ra tèt nhÊt cña hÖ thèng ®o. Trong mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn bao giê còng ®­îc tao thµnh tõ c¸c khèi c¬ b¶n sau: ChuyÓn ®æi tÝn hiÖu ngâ vµo Xö lý tÝn hiÖu vµ ®iÒu khiÓn TÝn hiÖu ra ®iÒu khiÓn t¸c ®éng c¬ cÊu Khèi vµo Khèi xö lý Khèi ra (®èi t­îng ®iÒu khiÓn) TÝn hiÖu vµo KÕt qu¶ xö lý Hinh 1.3 S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn. - Khèi vµo: ChuyÓn ®æi c¸c tÝn hiÖu vËt lý thµnh c¸c tin hiÖu ®iÖn, c¸c tÝn bé chuûªn ®æi th­êng lµ nót Ên, contac, sensor, ... tuú theo bé chuyÓn ®æi mµ ta cã tÝn hiÖu ®­a vµo khèi xö lý cã d¹ng sè hay d¹ng liªn tôc. - Khèi xö lý: NhËn tÝn hiÖu thùc hiÖn c¸c thao t¸c ®¶m b¶o qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña hÖ thèng. Tõ th«ng tin cña khèi vµo hÖ thèng ®iÒu khiÓn ph¶i t¹o ra ®­îc nh÷ng tÝn hiÖu cÇn thiÕt ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ, hÖ thèng ®¸p øng yªu cÇu s¶n xuÊt. - Khèi ra: TÝn hiÖu ra lµ kÕt qu¶ cuèi cïng cña qu¸ tr×nh xö lý hÖ thèng ®iÒu khiÓn. C¸c tÝn hiÖu nµy ®­îc sö dông ®iÒu khiÓn c¸c c¬ cÊu, thiÕt bÞ ho¹t ®éng theo yªu cÇu cña hÖ thèng, tÝn hiÖu ra cã thÓ ®­îc håi tiÕp vÌ ngâ vµo ®Ó ®iÒu khiÓn vµ æn ®Þnh hÖ thèng. 1.1.2 Ph©n lo¹i ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn. Ph­¬ng ph¸p ®Ó h×nh thµnh c¸c t¸c ®éng ®iÒu khiÓn ®­îc gäi lµ ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn. Cã 3 ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn: - §iÒu khiÓn theo ch­¬ng tr×nh: Ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn theo ch­¬ng tr×nh ®­îc sö dông khi c¸c t¸c ®éng ®iÒu khiÓn ®· ®­îc h×nh thµnh tõ tr­íc theo mét ch­¬ng tr×nh. - §iÒu khiÓn bï nhiÔu: Ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn bï nhiÔu t¸c ®éng ®iÒu khiÓn ®­îc h×nh thµnh khi cã nhiÔu t¸c ®éng lªn hÖ thèng. - §iÒu khiÓn theo sai lÖch: Trong c«ng nghiÖp ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn theo sai lÖch ®­îc sö dông réng r·i nhÊt. 1.2 HÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng PLC. 1.2.1 So s¸nh hÖ thèng ®iÒu khiÓn PLC víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn kh¸c. Khi ®iÒu khiÓn b»ng PLC cã nhiÒu lîi thÕ h¬n so víi c¸c hÖ thèng kh¸c kh«ng sö dông PLC. §iÒu ®ã thÓ hiÖn qua s¬ ®å sau: §iÒu khiÓn Víi chøc n¨ng ®­îc l­u tr÷ b»ng TiÕp xóc vËt lý Bé nhí kh¶ lËp tr×nh Kh«ng thay ®æi Thay ®æi ®­îc Quy tr×nh cøng Liªn kÕt cøng Liªn kÕt phÝc c¾m R¬le, linh kiÖn ®iÖn tö, c¬-thuû khÝ, m¹ch ®iÖn tö. Quy tr×nh mÒm Kh¶ lËp tr×nh tù do Bé nhí thay ®æi ®­îc Ram-EEPROM Rom-EPROM PLC xö lý 1bit, PLC xö lý tõ ng÷ H×nh 1.4 Ph©n biÖt PLC víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn kh¸c. Trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng PLC th× sÏ cã nh÷ng ­u ®iÓm sau: - Thay ®æi ch­¬ng tr×nh dÔ dµng, linh ®éng. - Kh«ng gian l¾p ®Æt thiÕt bÞ nhá. Cã ®é tin cËy cao. - Cã kh¶ n¨ng ®­a tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ë ngâ ra phï hîp. - DÔ dµng thay ®æi ®èi víi cÊu h×nh trong t­¬ng lai khi cã nhu cÇu më réng s¶n xuÊt. Sau ®©y lµ h×nh ¶nh tæng qu¸t vÒ hÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng PLC. H×nh 1.5 HÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng PLC. 1.2.2 Giíi thiÖu vÒ PLC. a. Tæng quan vÒ PLC. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh ®Çu tiªn ®· ®­îc nh÷ng nhµ thiÕt kÕ cho ra ®êi n¨m 1968. Tuy nhiªn, hÖ thèng nµy cßn kh¸ ®¬n gi¶n vµ cång kÒnh, ng­êi sö dông gÆp nhiÒu khã kh¨n trong viÖc vËn dông vµ vËn hµnh hÖ thèng. V× vËy c¸c nhµ thiÕt kÕ ®· tõng b­íc c¶i thiÖn hÖ thèng ®¬n gi¶n, gän nhÑ, dÔ vËn hµnh, nh­ng viÖc lËp ch­¬ng tr×nh cho hÖ thèng gÆp khã kh¨n, do lóc nµy kh«ng cã c¸c thiÕt bÞ lËp tr×nh ngo¹i vi hç trî cho c«ng viÖc lËp tr×nh. §Ó ®¬n gi¶n hãa viÖc lËp tr×nh hÖ thèng ®iÒu khiÓn lËp tr×nh cÇm tay ®Çu tiªn ®­îc ra ®êi vµo n¨m 1969. §iÒu nµy ®· t¹o nªn sù ph¸t triÓn thËt sù cho kü thuËt ®iÒu khiÓn lËp tr×nh. Trong giai ®o¹n nµy c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn lËp tr×nh ( PLC) chØ ®¬n gi¶n nh»m thay thÕ hÖ thèng relay vµ d©y nèi trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn cæ ®iÓn. Qu¸ tr×nh vËn hµnh, c¸c nhµ thiÕt kÕ ®· tõng b­íc t¹o ra ®­îc mét tiªu chuÈn míi cho hÖ thèng, tiªu chuÈn ®ã lµ lËp tr×nh dïng gi¶n ®å h×nh thang, kÝ hiÖu la LAD. Trong nh÷ng n¨m ®Çu thËp niªn 1970, nh÷ng hÖ thèng PLC cã thªm kh¶ n¨ng kh¸c, ®ã lµ sù hç trî bëi nh÷ng thuËt to¸n, vËn hµnh víi c¸c d÷ liÖu cËp nhËt. MÆt kh¸c do sù ph¸t triÓn cña mµn h×nh dïng cho m¸y tÝnh nªn viÖc giao tiÕp gi÷a ng­êi ®iÒu khiÓn ®Ó lËp tr×nh cho hÖ thèng cµng chë nªn thuËn tiÖn h¬n. Sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng phÇn cøng vµ phÇn mÒm tõ n¨m 1975 cho ®Õn nay ®· lµm cho hÖ thèng PLC ph¸t triÓn m¹nh mÏ h¬n víi c¸c chøc n¨ng më réng: HÖ thèng ngâ vµo/ ra cã thÓ t¨ng lªn ®Õn 8.000 cæng vµo/ ra, dung l­îng bé nhí ch­¬ng tr×nh t¨ng lªn h¬n 128.000 tõ bé nhí. Ngoµi ra c¸c nhµ thiÕt kÕ cßn t¹o ra kü thuËt kÕt nèi víi c¸c hÖ thèng PLC riªng lÎ thµnh mét hÖ thèng PLC chung, t¨ng kh¶ n¨ng cña tõng hÖ thèng riªng lÎ. Tèc ®é xö lý tèt víi nh÷ng chøc n¨ng phøc t¹p sè l­îng cæng vµo/ ra lín. Trong t­¬ng lai hÖ thèng PLC kh«ng chØ giao tiÕp víi c¸c hÖ thèng kh¸c th«ng qua CIM ( Computer Intergrated Manufacturing) ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c hÖ thèng: R«b«t, Cad/ Cam … mµ c¸c nhµ thiÕt kÕ cßn x©y dùng c¸c lo¹i PLC víi c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn th«ng minh gäi lµ c¸c siªu PLC. b. Kh¸i niÖm vµ ®Æc ®iÓm cña PLC. * Kh¸i niÖm PLC. PLC ®­îc h×nh thµnh tõ nhãm c¸c kü s­ h·ng General Motors n¨m 1968. PLC (Progammable Logic Controller) – Bé ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh. Lµ mét thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic lËp tr×nh ®­îc. ThiÕt bÞ nµy cã c¸c ®Çu vµo logic sau qu¸ tr×nh xö lý theo ch­¬ng tr×nh bªn trong nã cho ®Çu ra lµ c¸c møc logic cã quan hÖ víi c¸c ®Çu vµo th«ng qua ch­¬ng tr×nh bªn trong cña thiÕt bÞ. PLC ®­îc øng dông réng r·i vµ trë nªn kh«ng thÓ thiÕu ®­îc trong c¸c d©y truyÒn s¶n xuÊt hiÖn ®¹i. H×nh 1.6 H×nh ¶nh vÒ bé PLC. Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cña PLC rÊt ®a d¹ng nã cã thÓ thay thÕ cho c¶ mét m¶ng r¬le. H¬n thÕ n÷a PLC gièng nh­ mét m¸y tÝnh cã thÓ lËp tr×nh ®­îc. PLC lËp tr×nh dÔ dµng, ng«n ng÷ lËp tr×nh dÔ hiÓu, æn ®Þnh trong m«i tr­êng c«ng nghiÖp, gi¸ c¶ c¹nh tranh. * §Æc ®iÓm PLC. PLC ®­îc thùc sö dông trong nhiÒu lËp tr×nh øng dông kh¸c nhau vµ cã nh÷ng lîi Ých nh­: - PLC dÔ dµng thay ®æi ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®Ó thÝch øng mét yªu cÇu míi mµ vÉn cã thÓ gi÷ nguyªn thiÕt kÕ phÇn cøng, ®Çu nèi d©y … - PLC cã thÓ ®iÒu khiÓn nhiÒu chøc n¨ng kh¸c nhau tõ nh÷ng thao t¸c ®¬n gi¶n, lÆp l¹i, liªn tôc ®Õn nh÷ng thao t¸c ®ßi hái chÝnh x¸c, phøc t¹p. - PLC dÔ dµng hiÖu chØnh chÝnh x¸c c«ng viÖc ®iÒu khiÓn vµ xö lý nhanh chãng c¸c lÖnh, tõ lÖnh logic ®¬n gi¶n ®Õn c¸c lÖnh ®Õm, ®Þnh thêi gian, ch­¬ng tr×nh con, … - Giao tiÕp dÔ dµng víi c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi, c¸c module vµ c¸c thiÕt bÞ phô trî kh¸c nh­ mµn h×nh hiÓn thÞ. - Cã kh¶ n¨ng chèng nhiÔu trong c«ng nghiÖp. - Ng«n ng÷ lËp tr×nh cho PLC ®· trë thµnh thiÕt bÞ chÝnh trong viÖc ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ c«ng nghiÖp. c. CÊu tróc chung cña mét bé PLC. Mét bé PLC cã cÊu tróc nh­ sau: M«dun nguån M«dun Vµo/ra CPU ThiÕt bÞ lËp tr×nh M«dun nhí §Çu ra §Çu vµo H×nh 1.7 CÊu tróc cña mét PLC. Khi nghiªn cøu vÒ PLC th× ®iÒu ®Çu tiªn lµ sè l­îng c¸c ®Çu vµo/ ra (I/O) ®èi víi 1 PLC th× sè ®Çu vµo/ra cã thÓ lµ 6 hoÆc 8 hay nhiÒu h¬n n÷a. Sè l­îng ®Çu vµo/ ra cho biÕt møc ®é qu¶n lý ®­îc nhiÒu thiÕt bÞ. VÊn ®Ò nµy ®Æc biÖt quan träng khi øng dông PLC vµo mét d©y truyÒn s¶n xuÊt phøc t¹p cÇn gia c«ng nhiÒu biÕn ®Çu vµo. C¸c biÕn ®Çu vµo ®­îc ®ãng c¾t b»ng c¸c c«ng t¾c bËt t¾t th«ng th­êng. C«ng t¾c vÞ trÝ hay c¸c sensor logic ®Ó ®Æt c¸c gi¸ trÞ ®Çu vµo, c¸c ®Çu vµo nµy th­êng cã møc ®iÖn ¸p cao ®Ó t¨ng ®é chÝnh x¸c khi truyÒn ®i xa. Trong PLC cã 1 bé chuyÓn møc ®iÖn ¸p vÒ møc chuÈn víi møc logic 1 lµ +5V vµ møc logic 0 lµ 0V. Khi ®ã PLC sÏ quÐt c¸c ®Çu vµo ®Ó lÊy d÷ liÖu sau mét qu¸ tr×nh xö lý bªn trong b»ng ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm, sau ®ã d÷ liÖu ®Çu ra d¹ng sè víi møc logic t­¬ng øng, qua m¹ch chuyÓn ®æi ®Ó cã møc ®iÖn ¸p ra phï hîp víi yªu cÇu ®iÒu khiÓn. C¸c ®Çu ra ®­îc nèi víi c¸c cuén hót ®ãng c¾t r¬le, ®éng c¬ m¸y s¶n xuÊt, … Víi PLC th× bé ®iÒu khiÓn MCU (Micro Contronller Unit) lµ h¹t nh©n cña c¶ hÖ. Bé vi ®iÒu khiÓn ®¶m nhiÖm tÊt c¶ c¸c c«ng viÖc tõ thu nhËp d÷ liÖu ®Çu vµo, xö lý c¸c d÷ liÖu ®ã vµ ®­a ra ®Çu ra, PLC lµm viÖc nh­ mét m¸y tÝnh vµ qu¸ tr×nh ho¹t ®éng lµ hoµn toµn tù ®éng. Ngoµi c¸c ®Çu vµo/ ra logic th× PLC cßn cã c¸c ®Çu vµo cÊp nguån, th«ng th­êng nguån nu«i PLC lµ mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu qua bé xö lý t¹o ra ®iÖn ¸p 1 chiÒu phï hîp ®Ó nu«i bé vi ®iÒu khiÓn vµ c¸c m¹ch ®iÖn tö kh¸c. d. øng dông vµ ­u nh­îc ®iÓm cña PLC. * øng dông PLC. PLC ®­îc sö dông kh¸ réng r·i trong c¸c ngµnh nh­ c«ng nghiÖp chÕ biÕn thùc phÈm, thiÕt bÞ y tÕ, «t«, … - Ho¸ häc vµ dÇu khÝ: ®Þnh ¸p suÊt (dÇu), b¬m dÇu, ®iÒu khiÓn hÖ thèng èng dÉn, … - ChÕ t¹o m¸y vµ s¶n xuÊt: tù ®éng ho¸ trong chÕ t¹o m¸y, qu¸ tr×nh l¾p ®Æt m¸y,… - Thùc phÈm, r­îu bia, thuèc l¸: ®Õm sè l­îng, kiÓm tra chÊt l­îng s¶n phÈm, c©n, ®ãng gãi, … * ­u nh­îc ®iÓm cña PLC. - Thêi gian l¾p ®Æt c«ng tr×nh ng¾n. - DÔ dµng thay ®æi mµ kh«ng g©y tæn thÊt ®Õn tµi chÝnh. - Cã thÓ dÔ dµng tÝnh to¸n chÝnh x¸c gi¸ thµnh. - CÇn Ýt thêi gian huÊn luyÖn. - DÔ dµng thay ®æi phÇn mÒn. - Ph¹m vi øng dông réng r·i. - DÔ b¶o tr×, xö lý sù cè dÔ vµ nhanh h¬n. - ®é tin cËy cao, chuÈn ho¸ ®­îc phÇn cøng ®iÒu khiÓn. - ThÝch øng víi m«i tr­êng kh¾c nghiÖt. Tuy nhiªn víi møc ®é qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn réng th× PLC l¹i kh«ng phï hîp víi nh÷ng hÖ thèng nhá, ®¬n gi¶n v× khi ®ã sÏ kh«ng tËn dông ®­îc kh¶ n¨ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ nµy. 1.2.3 Ph©n lo¹i PLC. Cã hai c¸ch ph©n lo¹i PLC: - Theo h·ng s¶n xuÊt: Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay, … - Theo version: Gåm cã. PLC cña Siemen cã c¸c hä: PLC S7-200, PLC S7-300, PLC S7-400, Logo. PLC cña Misubishi cã c¸c hä: Fx, Fxo, Fxon. Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thùc phÈm, r­îu bia, thuèc l¸, … th× rÊt phï hîp víi viÖc sö dông PLC ®Ó ®Õm sè l­îng s¶n phÈm, kiÓm tra chÊt l­îng s¶n phÈm, …ChÝnh v× vËy theo ®ª tµi ®­îc giao em thÊy chän PLC S7-200 lµ hîp lý nhÊt, nh­ vËy sÏ tËn dông ®­îc kh¶ n¨ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ mµ kh«ng bÞ l·ng phÝ. 1.2.4 Bé ®iÒu khiÓn PLC S7-200. PLC S7-200 lµ bé ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh thuéc hä PLC cña Siemen. a. C¸c tÝnh n¨ng cña PLC S7-200. - HÖ thèng ®iÒu khiÓn kiÓu Module nhá gän cho c¸c øng dông trong ph¹m vi hÑp. - Cã nhiÒu lo¹i CPU. - Cã nhiÒu Module më réng, cã thÓ më réng ®Õn 7 Module. - Bus nèi tÝch hîp trong Module ë mÆt sau. - Cã thÓ nèi m¹ng víi cæng giao tiÕp RS 485 hay Proifibus. - M¸y tÝnh trung t©m cã thÓ truy cËp ®Õn c¸c Module. - Kh«ng qui ®Þnh r·nh c¾m. - PhÇn mÒm ®iÒu khiÓn riªng. - TÝch hîp CPU, I/ O nguån cung cÊp vµo 1 Module. - Micro PLC víi nhiÒu chøc n¨ng tÝch hîp. + TÝch hîp CPU, I/ O nguån cung cÊp vµo 1 Module. Cã nhiÒu lo¹i CPU: CPU 212, CPU 214, CPU 215, CPU 216, + C¸c Module më réng EM. - Module ngâ vµo Digital: 24V DC, 120/230V AC. - Module ngâ ra Digital: 24V DC, ng¾t ®iÖn tõ. - Module ngâ vµo Analog: ¸p, dßng , ®iÖn trë, cÆp nhiÖt. - Module ngâ ra Analog: ¸p, dßng. + Module liªn l¹c xö lý ( CP) : Module CP 242-2 cã thÓ dïng ®Ó nèi S7-200 lµm chñ Module giao tiÕp as . kÕt qu¶ lµ cã ®Õn 248 phÇn tö nhÞ ph©n ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng 31 Module giao tiÕp as. Gia t¨ng ®¸ng kÓ sè ngâ vµo vµ ngâ ra cña S7-200. + Phô kiÖn: Bus nèi d÷ liÖu. C¸c ®Ìn b¸o trªn CPU: c¸c ®Ìn b¸o trªn mÆt PLC cho phÐp x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i hiÖn hµnh cña PLC: - SF ( ®Ìn ®á): Khi s¸ng sÏ th«ng b¸o hÖ thèng PLC bÞ háng. - RUN ( ®Ìn xanh): Khi s¸ng sÏ th«ng b¸o PLC ®ang lµm viÖc vµ thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh n¹p vµo m¸y. - STOP ( ®Ìn vµng): Khi s¸ng sÏ th«ng b¸o PLC ®ang ë chÕ ®é dõng. Dõng ch­¬ng tr×nh ®ang thùc hiÖn l¹i. - Ix.x ( ®Ìn xanh): Th«ng b¸o tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng vµo PLC. Ix.x (x.x=0,0 - 1.5). §Ìn nµy th«ng b¸o tr¹ng th¸i cña tÝn hiÖu theo gi¸ trÞ logic cña cæng. - Qy.y ( ®Ìn xanh): Th«ng b¸o tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng ra PLC. Qy.y (y.y=0,0 - 1.1). §Ìn nµy th«ng b¸o tr¹ng th¸i cña tÝn hiÖu theo gi¸ trÞ logic cña cæng. + C«ng t¾c chän chÕ ®é lµm viÖc cña CPU. C«ng t¾c nµy cã 3 vÞ trÝ: RUN - TERM – STOP: Cho phÐp x¸c lËp chÕ ®é lµm viÖc cña PLC. - RUN: Cho phÐp PLC vËn hµnh theo ch­¬ng tr×nh trong bé nhí. Trong khi PLC ®ang ë RUN, nÕu cã sù cè hoÆc gÆp lÖnh STOP, PLC sÏ rêi khái lÖnh RUN vµ chuyÓn sang chÕ ®é STOP. - STOP: C­ìng bøc CPU dõng ch­¬ng tr×nh ®ang ch¹y vµ chuyÓn sang chÕ ®é STOP, ë chÕ ®é STOP cho phÐp PLC hiÖu chØnh l¹i ch­¬ng tr×nh hoÆc n¹p ch­¬ng tr×nh míi. - TERM: Cho phÐp m¸y lËp tr×nh tù quyÕt ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña CPU ë chÕ ®é RUN hoÆc chÕ ®é STOP. c. C¸c vïng nhí, vïng d÷ liÖu, c¸c qui ®Þnh vÒ d÷ liÖu vµ c¸ch truy cËp ®Þa chØ trªn PLC. Bé nhí cña PLC cã tÝnh n¨ng ®éng cao, cã thÓ ®äc vµ ghi ®­îc trong toµn vïng, ngo¹i trõ c¸c bit nhí ®Æc biÖt cã ký hiÖu ( SM) chØ cã thÓ truy cËp ®Ó ®äc. Bé nhí cã 1 tô nhí ®Ó gi÷ thÕ nu«i, duy tr× trong kho¶ng thêi gian mÊt ®iÖn. Bé nhí cña PLC ®­îc chia thµnh 4 vïng. - Vïng ch­¬ng tr×nh: Lµ vïng l­u gi÷ c¸c lÖnh ch­¬ng tr×nh. Vïng nµy thuéc kiÓu kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu, ®äc/ ghi ®­îc. - Vïng tham sè: Lµ vïng l­u gi÷ c¸c th«ng sè nh­: Tõ kho¸, ®Þa chØ tr¹m còng nh­ vïng nhí ch­¬ng tr×nh vïng tham sè thuéc kiÓu ®äc/ ghi ®­îc. - Vïng d÷ liÖu: Dïng ®Ó cÊt c¸c d÷ liÖu cña ch­¬ng tr×nh bao gåm c¸c kÕt qu¶ c¸c phÐp tÝnh, h»ng sè ®­îc ®Þnh nghÜa trong ch­¬ng tr×nh, bé ®Öm truyÒn th«ng, mét phÇn cña vïng nhí nµy thuéc kiÓu non-volatile. - Vïng ®èi t­îng: Timer, bé ®Õm, bé ®Õm tèc ®é cao vµ c¸c cæng vµo/ ra t­¬ng tù ®­îc ®Æt trong vïng nhí cuèi cïng. Vïng nµy kh«ng kiÓu non-volatile nh­ng ®äc/ ghi ®­îc. 1.3. HÖ thèng b¨ng t¶i. 1.3.1 Vai trß. Ngµy nay b¨ng t¶i ®· ®­îc sö dông rÊt nhiÒu trong s¶n xuÊt c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp. B¨ng t¶i dïng ®Ó v©n chuyÓn c¸c vËt liÖu d¹ng h¹t, viªn, t¶ng, c¸c vËt máng nhÑ ®Ó ®­a tíi kh©u ®ãng gãi, chÕ biÕn hoÆc ®Ó sÊy kh« hoÆc lµ ph¼ng. Nã ®­îc sö dông rÊt h­u Ých trong ®Þa h×nh rÊt phøc t¹p nh­: T¶i c¸t tõ d­íi lßng s«ng lªn xe, chuyÓn than tõ thuyÒn lªn xe t¶i hay c¸c ®ia h×nh nhá trËt hÑp. Mµ ph­¬ng tiÖn v©n chuyÓn nh­ xe tai m¸y xóc m¸y cÈu hay con ng­êi kh«ng thÓ thùc hiªn ®­îc. Nhê cã b¨ng t¶i mµ l­îng nh©n c«ng cho c«ng viÖc nµy gi¶m rÊt nhiÒu ®ång thêi n¨ng suÊt cña viÖc vËn chuyÓn nhê b¨ng t¶i nµy t¨ng rÊt nhiÒu lÇn so víi viÖc thuª nh©n c«ng. Nhê cã b¨ng t¶i ma khèi l­îng c«ng viÖc lín ®­îc gi¶i quyÕt trong thêi gian ng¾n ®em lai lîi hiÖu qu¶ kinh tÕ rÊt lín . 1.3.2 Ph©n lo¹i b¨ng t¶i. - B¨ng t¶i dïng trong v©n chuyÓn nguyªn liÖu cã khèi l­îng lín nh­: C¸t, ®¸, than, ... - B¨ng t¶i dïng trong c¸c d©y truyÒn c«ng nghiÖp nh­ : Nhµ m¸y bia, nhµ m¸y b¸nh kÑo, dïng ®Ó v©n chuyÓn nguyªn nhiªn liÖu ®Õn l¬i chÕ biÕn hoÆc ®ãng gãi. - B¨ng t¶i dïng trong nghµnh c«ng nghiÖp dÖt may, nghµnh c«ng nghiÖp nhÑ. Dïng ®Ó dÉn v¶i qua c¸c thiÕt bÞ lµ, s¸y kh«, .. 1.3.3 CÊu t¹o. B¨ng t¶i lµ thiÕt bÞ vËn t¶i liªn tôc dïng ®Ó chuyªn trë hµng d¹ng h¹t, côc theo ph­¬ng ngang, theo mÆt ph¼ng nghiªng, theo ®­êng gÊp khóc kÕt cÊu cña mét b¨ng t¶i cè ®Þnh ®­îc biÓu diÔn trªn h×nh vÏ. 6 8 7 5 1 9 H×nh 1.8 CÊu t¹o b¨ng t¶i. B¨ng t¶i gåm 7 dïng chë hµng, khung lµm gi¸ ®ì 10, truyÒn ®éng kÐo b¨ng t¶i nhê 2 trôc 5 (trôc thô ®éng ) vµ trôc 8 ( trôc chñ ®éng). Trôc chñ ®éng 8 g¸ chÆt trªn 2 gi¸ ®ì vµ nèi víi trôc ®éng c¬ truyÒn ®éng qua hép gi¶m tèc. T¹o gia søc c¨ng ban ®Çu cña b¨ng t¶i nhê c¬ cÊu kÐo c¨ng nhê: §éng c¬ c¨ng, trïng b¨ng t¶i hoÆc c¬ cÊu c¬ khÝ gåm: ®èi träng c¬ cÊu ®Þnh vÞ vµ dÉn h­íng. B¨ng t¶i dÉn vËt liÖu tõ phÔu 6 ®Õn ®æ ë m¸ng 9. VËt liÖu lµm b¨ng t¶i cã thÓ lµm b»ng nh÷ng vËt liÖu sau: - L­íi: ChÞu ®­îc nhiÖt, Ýt bÞ ¨n mßn , Ýt chÞu ¶nh h­ëng cña m«i tr­êng, nhÑ nhµng, bÒn. - D¹ng th¶m: Bªn trong phÝa tiÕp xóc víi trôc truyÒn chuyÓn chiÕm 3/4 bÒ dÇy b¨ng t¶i lµ vËt liÖu lµm b»ng líp nØ ®­îc tÕt víi nhau bªn ngoµi cã phñ líp silicol dÇy 1/ 4 bÒ dÇy b¨ng t¶i, gi¸ thµnh cao ph¶i nhËp ngo¹i ®­îc sö dông trong m¸y mãc dßi hái ®é chÝnh x¸c cao vµ yªu cÇu c«ng nghÖ cao. - Ngoµi ra cßn lµm b»ng vËt liÖu kh¸c nh­: Da, sîi kÕt thµnh, v¶i, ... - KÝch th­íc b¨ng t¶i: BÒ dÇy tõ 2mm ¸ 15mm, chiÒu réng tõ 1200mm ¸ 2100mm, th«ng th­êng khi th¸o l¾p hoÆc thay thÕ th× c¸c m¸y mãc, thiÕt bÞ th­êng ®i kÌm c¸c thiÕt bÞ g¸ l¾p riªng. TÊt c¶ c¸c b¨ng t¶i khi dõng m¸y ®Òu cã ®éng c¬ ®Ó kÐo trïng b¨ng t¶i ®Ó b¶o vÖ b¨ng t¶i ®Ó b¶o vÖ b¨ng t¶i kh«ng bÞ gi·n, kh«ng bÞ nøt hoÆc c¨ng bÒ mÆt. H×nh 1.9 B¨ng t¶i dïng ®Ó vËn chuyÓn hµng vµo kho. H×nh 1.10 B¨ng t¶i lµm m¸t trong hÖ thèng s¶n xuÊt b¸nh quy xèp. Ch­¬ng 2. Kh¸i qu¸t chung vÒ mµn h×nh ®iÒu khiÓn 2.1. Kh¸i qu¸t vÒ mµn h×nh ®iÒu khiÓn. 2.1.1 Kh¸i qu¸t chung. Mµn h×nh ®iÒu khiÓn ®­îc dïng nhiÒu trong c«ng nghiÖp, ®©y lµ thiÕt bÞ chñ yÕu ®Ó con ng­êi th«ng qua ®ã biÕt ®­îc hÖ thèng ®ang lµm g×, th«ng qua ®ã con ng­êi t¸c ®éng kÞp thêi ®Ó h¹n chÕ kh«ng x¶y ra sù cè trong khi s¶n xuÊt ®Ó ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt. C¸c mµn h×nh ®­îc sö dông trong c«ng nghiÖp ®Ó ®iÒu khiÓn hÖ thèng nh­ mµn h×nh TD, LCD kh¸c, ... §èi víi ph¹m vi cña ®å ¸n th× mµn h×nh TD200 ®­îc lùa chän lµm mµn h×nh ®Ó hiÓn thÞ, ®©y lµ lo¹i mµn h×nh kh¸ phæ biÕn trong c«ng nghiÖp hiÖn nay. 2.1.2 Mµn h×nh TD200. a. Giíi thiÖu chung. H×nh 2.1: Mµn h×nh TD200. TD200 lµ mét thiÕt bÞ hiÓn thÞ text, giao tiÕp víi ng­êi vËn hµnh. ThiÕt bÞ nµy ®­îc thiÕt kÕ chØ dïng giao tiÕp víi hä PLC S7-200. Mét sè ®Æc tÝnh cña TD200: - HiÓn thÞ tin nh¾n vµ c¸c biÕn cña PLC. - Cho phÐp ®iÒu khiÓn c¸c biÕn trong ch­¬ng tr×nh. - Cã kh¶ n¨ng cµi ®Æt thêi gian thùc cña PLC. b. CÊu t¹o phÇn cøng. CÊu t¹o cña mµn h×nh TD200: H×nh 2.2 CÊu t¹o mµn h×nh TD200. - Mµn h×nh hiÓn thÞ: Lµ mµn h×nh LCD cã ®é ph©n gi¶i 33x181 pixel. Sè dßng hiÓn thÞ lµ 2 dßng. Sè kÝ tù hiÓn thÞ lín nhÊt lµ 40. - Cæng giao tiÕpTD200 vµ PLC: Cæng RS485, cã 9 ch©n giao tiÕp gi÷a TD200 vµ PLC qua c¸p TD/CPU. - Nguån cung cÊp: Cã thÓ cÊp cho TD200 theo 2 c¸ch: Nguån cÊp chung: CÊp nguån cho TD200 th«ng qua c¸p TD/ CPU ( chiÒu dµi 2,5m). Nguån cÊp riªng: CÊp nguån cho TD200 th«ng qua ®Çu nèi bªn ph¶i TD200 ( ®­îc sö dông khi kho¶ng c¸ch gi÷a TD200 vµ CPU lín h¬n 2,5m). - C¸p TD/ CPU: - PhÝm: Gåm cã 9 phÝm ®­îc chia lam 2 lo¹i: PhÝm hÖ thèng vµ phÝm chøc n¨ng. - PhÝm hÖ thèng ( 5 phÝm) gåm c¸c phÝm sau: shift, esc, enter, up, down. PhÝm chøc n¨ng ( 4 phÝm) gåm 8 chøc n¨ng tõ F1 ®Õn F8. Mçi phÝm ®­îc g¾n víi mét bit trong vïng nhí M cña PLC nghÜa lµ c¸c phÝm tõ F1 ®Õn F8 ®­îc g¾n víi 1 byte trong vïng nhí M. Khi 1 phÝm ®­îc Ên th× bit t­¬ng øng sÏ ®­îc set vµ bit nµy chØ ®­îc reset b»ng ch­¬ng tr×nh trong PLC. c. Giao tiÕp TD200 vµ CPU: - Giao tiÕp TD200 vµ 1 CPU. - Giao tiÕp TD200 vµ nhiÒu CPU: Mét m¹ng PLC ®¬n gi¶n gåm cã 2 PLC S7-200 vµ 2 TD200, mçi PLC giao tiÕp víi 1 TD200. Mçi thiÕt bÞ ®­îc ®Þnh mét ®Þa chØ. Ta còng cã thÓ giao tiÕp gi÷a 1 PLC vµ nhiÒu TD200. Trong tr­êng hîp nµy, vïng d÷ liÖu cña mçi TD200 ph¶i ®­îc ®Þnh nghÜa t¹i nh÷ng vïng nhí V kh¸c nhau. L­u ý: §Þa chØ cña CPU vµ TD200 trªn m¹ng. 2.2 Cµi ®Æt th«ng sè cho mµn h×nh TD200. 2.2.1 PhÇn mÒm lËp tr×nh: PhÇn mÒm ®Ó lËp tr×nh cho TD200 còng chÝnh lµ phÇn mÒm ®Ó lËp tr×nh cho S7-200: STEP7 Microwin. 2.2.2 C¸c b­íc lËp tr×nh TD200: a) C¸c b­íc thùc hiÖn: - B­íc 1: Khëi ®éng ch­¬ng tr×nh STEP7 Microwin, trªn thanh Menu, chän Tools, sau ®ã chän TD200 Wizard. - B­íc 2: Chän ng«n ng÷ vµ kiÓu kÝ tù hiÓn thÞ. - B­íc 3: Lùa chän cã cho hiÓn thÞ c¸c chøc n¨ng Time, Force, Password? - B­íc 4: Chän c¸c bit M t­¬ng øng víi c¸c phÝm chøc n¨ng vµ chän tèc ®é giao tiÕp gi÷a PLC vµ TD200. Giao tiÕp gi÷a c¸c bit M vµ c¸c phÝm chøc n¨ng ®­îc thùc hiÖn theo nguyªn t¾c nh­ sau: Tèc ®é giao tiÕp gi÷a PLC vµ TD200 nªn chän : As fast as possible. - B­íc 5: Chän sè Message hiÓn thÞ vµ sè kÝ tù hiÓn thÞ trªn 1 Messsge. TD200 cã thÓ cho hiÓn thÞ tèi ®a lµ 80 Message. Ta cã thÓ ®Þnh d¹ng sè kÝ tù hiÓn thÞ trªn 1 Message lµ 20 hoÆc 40 kÝ tù. - B­íc 6: Chän vïng nhí V dïng ®Ó ®Þnh d¹ng cho TD200. Ta cÇn quan t©m ®Õn c¸c th«ng sè sau: + §Þa chØ vïng ®Þnh nghÜa cho c¸c th«ng sè cña TD200. Vïng nµy th­êng chiÕm 12 byte hay 14 byte ( tuú vµo kiÓu kÝ tù ta chän hiÓn thÞ trªn TD200) trong vïng nhí V. + §Þa chØ vïng nhí ®iÒu khiÓn hiÓn thÞ Message trªn TD200. Mçi message cã 1 bit t­¬ng øng ®Ó cho phÐp message cã ®­îc hiÓn thÞ hay kh«ng. Khi bit ®­îc set b»ng ch­¬ng tr×nh cña PLC th× message t­¬ng øng sÏ ®­îc hiÓn thÞ trªn TD200, ng­îc l¹i khi bit ®­îc reset th× message t­¬ng øng sÏ mÊt. + §Þa chØ vïng nhí th«ng tin cña message: Mçi kÝ tù trªn message sÏ cã mét ®Þa chØ byte t­¬ng øng trªn PLC, ®iÒu nµy cã nghÜa lµ nÕu ta muèn hiÓn thÞ bao nhiªu kÝ tù trªn message th× ta sÏ ph¶i mÊt ®i sè byte t­¬ng øng cña vïng nhí V trªn PLC ®Ó l­u tr÷ th«ng tin cña message. L­u ý: Ta kh«ng ®­îc lùa chän trïng ®Þa chØ cña 3 vïng nhí nãi trªn, nÕu ta chän trïng th× ch­¬ng tr×nh sÏ th«ng b¸o vµ kh«ng cho ta thùc hiÖn nh÷ng b­íc tiÕp theo. - B­íc 7: T¹o c¸c message. Mçi message cã thÓ cã mét trong c¸c chøc n¨ng nh­ sau: ChØ hiÓn thÞ text, HiÓn thÞ gi¸ trÞ c¸c biÕn trªn PLC, Cho nhËp gi¸ trÞ vµo c¸c biÕn cña ch­¬ng tr×nh, Yªu cÇu x¸c nhËn sù xuÊt hiÖn cña message. VÝ dô: T¹o 3 message, mçi message cã 40 kÝ tù. §Þa chØ vïng ®Þnh nghÜa cho c¸c th«ng sè cña TD200: VB0 ®Õn VB14. §Þa chØ vïng nhí ®iÒu khiÓn hiÓn thÞ message trªn TD200: VB14. §Þa chØ vïng nhí th«ng tin cña message: VB40 ®Õn VB159. * Message 1: ChØ cho hiÓn thÞ Text. Message 1 gåm 40 kÝ tù b¾t ®Çu tõ ®Þa chØ VB40, bit ®iÒu khiÓn cho message hiÓn thÞ lµ V14.7. Sau khi ®Þnh d¹ng xong message 1, nhÊn nót Next Message ®Ó vµo message 2. * Message 2: Cho hiÓn thÞ gi¸ trÞ c¸c biÕn trªn PLC vµ nhËp gi¸ trÞ vµo c¸c biÕn cña ch­¬ng tr×nh. Message 2 gåm 40 kÝ tù b¾t ®Çu tõ ®Þa chØ VB80, bit ®iÒu khiÓn cho message hiÓn thÞ lµ V14.6 . Muèn hiÓn thÞ gi¸ trÞ mét biÕn trong PLC th× ta thùc hiÖn nh­ sau: §Æt con trá ë vÞ trÝ muèn hiÓn thÞ ( vÝ dô vÞ trÝ mòi tªn nh­ h×nh vÏ), sau ®ã nhÊn nót Embedded Data. Mµn h×nh sÏ xuÊt hiÖn hép th­ tho¹i nh­ sau: Trªn hép th­ tho¹i nµy ta ph¶i khai b¸o c¸c phÇn nh­ sau: + §Þnh d¹ng kiÓu d÷ liÖu: ë ®©y ta cã 3 lùa chän lµ kh«ng cã d÷ liÖu, d÷ liÖu d¹ng Word vµ d÷ liÖu d¹ng Double Word. + KiÓu hiÓn thÞ lµ cã dÊu hay kh«ng dÊu. + Chän sè kÝ tù hiÓn thÞ bªn ph¶i dÊu chÊm. + Cho phÐp nhËp gi¸ trÞ ( User is allowed to edit this data) hay yªu cÇu x¸c nhËn message hay kh«ng ( User must acknowledge message )? Ngoµi ra, hép tho¹i cßn cho ta biÕt ®Þa chØ cña d÷ liÖu cÇn hiÓn thÞ. ë hép tho¹i trªn th× kiÓu d÷ liÖu d¹ng Word, hiÓn thÞ cã dÊu vµ cã 1 ch÷ sè hiÓn thÞ sau dÊu chÊm, kh«ng yªu cÇu x¸c nhËn message vµ kh«ng cho phÐp nhËp gi¸ trÞ, ®Þa chØ cña d÷ liÖu cÇn hiÓn thÞ lµ VW98. Sau khi ®· khai b¸o xong th× Ên OK x¸c nhËn vµ trë vÒ hép tho¹i tr­íc ®ã. Lóc nµy ta quan s¸t thÊy tõ vÞ trÝ con trá cã 4 « ( 4 byte) bÞ b«i x¸m. TiÕp theo, muèn nhËp gi¸ trÞ vµo mét biÕn cña ch­¬ng tr×nh th× ta còng ®Æt cho con trá vµo vÞ trÝ muèn nhËp, sau ®ã nhÊn Embedded Datd, hép tho¹i nh­ trªn l¹i xuÊt hiÖn. Nh­ hép tho¹i trªn ta chän kiÓu d÷ liÖu Double Word, kiÓu hiÓn thÞ Real, cã 1 ch÷ sè hiÓn thÞ sau dÊu chÊm, ®Þa chØ cña d÷ liÖu lµ VD116. Ngoµi ra, muèn nhËp gi¸ trÞ vµo biÕn cña ch­¬ng tr×nh th× ta check vµo lùa chän cho phÐp nhËp d÷ liÖu. Sau khi check vµo lùa chän nµy th× hép tho¹i th«ng b¸o cho ta biÕt bit x¸c nhËn sau nhËp d÷ liÖu. NÕu ta muèn ng­êi vËn hµnh cÇn nhËp password khi thay ®æi biÕn cña ch­¬ng tr×nh th× ta check vµo lùa chän “ Should the user edit or data be Password-protected? “ . Sau khi thùc hiÖn xong c¸c khai b¸o ta Ên OK x¸c nhËn vµ trë vÒ hép tho¹i tr­íc ®ã. Lóc nµy trªn hép tho¹i sÏ cã thªm 6 « ®­îc b«i x¸m. L­u ý: Khi ta muèn cho hiÓn thÞ hay nhËp mét gi¸ trÞ vµo c¸c biÕn cña PLC th× tr­íc tiªn ta ph¶i g¾n c¸c gi¸ trÞ nµy vµo message b»ng c¸ch ®Æt con trë ë vÞ trÝ thÝch hîp vµ nhÊn nót Embedded Data trªn hép tho¹i. Sau ®ã ta khai b¸o kiÓu d÷ liÖu, kiÓu hiÓn thÞ vµ c¸c chän lùa; TD200 sÏ dµnh ra 2 byte ®Ó l­u tr÷ nh÷ng khai b¸o nµy. NÕu ta chän kiÓu d÷ liÖu lµ Word th× ta cÇn thªm 2 byte ®Ó l­u gi¸ trÞ vµ nÕu ta chän kiÓu d÷ liÖu lµ Double Word th× ta cÇn 4 byte ®Ó l­u gi÷ gi¸ trÞ. §iÒu nµy cã nghÜa lµ nÕu ta muèn g¾n 1 gi¸ trÞ Word vµo message th× ta cÇn 4 byte, nÕu ta muèn g¾n 1 gia trÞ Double Word vµo message th× ta sÏ cÇn 6 byte. * Message 3: Yªu cÇu ng­êi vËn hµnh x¸c nhËn khi message xuÊt hiÖn. Message 3 gåm 40 kÝ tù b¾t ®Çu tõ ®Þa chØ VB120, bit ®iÒu khiÓn cho message hiÓn thÞ lµ V14.5. §Æt con trá vµo vÞ trÝ mòi tªn, sau ®ã nhÊn Embedded Data, mét hép tho¹i xuÊt hiÖn. Ta check vµo lùa chän yªu cÇu x¸c nhËn ( User must acknowledge ), sau ®ã nhÊn OK ®Ó quay vÒ hép tho¹i tr­íc ®ã. Lóc nµy ta thÊy trªn hép tho¹i cã 2 « ®­îc b«i ®en, ®©y chÝnh lµ 2 byte dïng ®Ó ®Þnh nghÜa, vµ trªn hép tho¹i còng cho ta biÕt bit x¸c nhËn lµ V158.1, bit nµy sÏ ®­îc set lªn 1 khi ta nhÊn Enter ®Ó x¸c nhËn message. - B­íc 8: Ta nhÊn Finish ®Ó kÕt thóc. Sau khi hoµn thµnh c¸c b­íc trªn ®Þnh d¹ng cho TD200, ®Ó TD200 cã thÓ ho¹t ®éng theo ý muèn th× ta ph¶i viÕt ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trªn PLC. b. XÐt vÝ dô: VÝ dô: T¹o 3 message nh­ ®· thùc hiÖn ë trªn. ViÕt ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn TD200 nh­ sau: - Khi bËt CPU sang chÕ ®é Run th× message 1 xuÊt hiÖn. - NhÊn F1 ®Ó cho hiÓn thÞ message 2. - NhÊn Enter ®Ó nhËp gi¸ trÞ SETPOINT, sau ®ã nhÊn Enter ®Ó x¸c nhËn gi¸ trÞ nhËp vµ hiÓn thÞ message 3. - NhÊn Enter ®Ó x¸c nhËn message 3 ®ång thêi hiÓn thÞ message 1. - NhÊn F2 ®Ó cho hiÓn thÞ c¶ 3 message. - NhÊn F3 ®Ó t¾t c¶ 3 message. Ch­¬ng 3. TÝnh chän thiÕt bÞ hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm 3.1 §éng c¬ vµ hÖ thèng b¨ng t¶i. 3.1.1 §éng c¬. a. Kh¸i qu¸t vÒ ®éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i. §éng c¬ lµ mét phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®­îc trong hÖ thèng. §éng c¬ ®iÖn ®­îc dïng trong d©y truyÒn b¨ng t¶i th­êng kh«ng yªu cÇu ®iÒu chØnh tèc ®é b¨ng t¶i. §éng c¬ diÒu chØnh tèc ®é b¨ng t¶i: - §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu cã ®iÒu khiÓn tèc ®é. - §éng c¬ VS : Gåm ®éng c¬ xoai chiÒu 3 pha kh«ng ®ång bé trªn trôc r«to g¾n èng lãt , trªn trôc truyÒn chuyÓn ®éng cã nam ch©m ®iÖn lµm khíp lèi tõ vµ mét m¸y ph¸t tèc . §iÒu chØnh tèc ®éng nhê m¹ch ®iÖn tö c«ng suÊt sÏ lµm thay ®æi dßng cÊp cho li hîp tõ lµm thay ®æi lùc ®iÖn tõ gi÷a nam ch©m ®iÖn víi èng lãt g¾n trªn trôc ®éng c¬ lµm cho trôc truyÒn chuyÓn ®éng quay theo. - §éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay chiÒu 3 pha : §iÒu chØnh tèc ®é nhê bé ®iÒu khiÓn th«ng minh BiÕn tÇn. §éng c¬ ®iÒu khiÓn t©m b¨ng t¶i : th­êng dïng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay chiÒu 3 pha kÐo trôc chØnh t©m nhê hép ®iÒu tèc vµ trôc Vitme. Ngoµi ra ®iÒu chØnh t©m b¨ng t¶i cã thÓ sö dông van ®iÖn tõ ®iÒu khiÓn pitt«ng xilanh kÐo trôc ®iÒu khiÓn t©m b¨ng t¶i. §éng c¬ ®iÒu khiÓn søc c¨ng b¨ng t¶i nhê hÖ th«ng c¶m biÕn søc c¨ng, c¶m biÕn quang, c¶m biÕn vÞ trÝ ®Ó ®iÒu khiÓn c¨ng trïng b¨ng t¶i. §éng c¬ ®iÒu khiÓn c¨ng trïng b¨ng t¶i cã thÓ sö dông ®éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay chiÒu 3 pha, ®éng c¬ 1 chiÒu. Víi d©y truyÒn b¨ng t¶i sö dông ®éng c¬ 1 chiÒu lµm ®éng c¬ c¨ng trïng b¨ng t¶i th× th«ng th­êng cã sö dông thªm nguån 1 chiÒu riªng ®Ó lµm trïng b¨ng t¶i khi mÊt ®iªn ®ét ngét khi m¸y ®ang ho¹t ®éng nguång 1 chiÒu nay th­êng lµ ¾c quy. Khi m¸y ®ang ho¹t ®éng ma mÊt ®iÖn th× ph¶i bËt nguån 1 chiÒu cÊp cho ®éng c¬ lµm trïng b¨ng t¶i ®Ó b¶o vÖ b¨ng t¶i. H×nh 3.1 Mét sè ®éng c¬ sö dông trong hÖ thèng b¨ng t¶i. b. Th«ng sè kü thuËt cña ®éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i. §éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i ®­îc chän theo b¶ng th«ng sè cña “ HÖ thèng qu¶n lý chÊt l­îng ISO 9001 : 2000 “ . Theo b¶ng 1 ( Cã kÌm theo). Theo b¶ng ta chän lo¹i ®éng c¬ sau: - §éng c¬ roto lång sãc cã tÇn sè f= 50Hz. - KiÓu 4K90L2. - C«ng suÊt P = 3,0 KW. - Tèc ®é n = 2870 Vg/ Ph. - §iÖn ¸p D/ Y lµ U = 220/ 380 V. - Dßng ®iÖn I = 10,7/ 6,2 A. - HiÖu suÊt h% = 84,5%. - HÖ sè c«ng suÊt Cosj = 0,88. - TØ sè momen cùc ®¹i: Mmax/ Mdd = 2,2. - TØ sè momen khëi ®éng: Mk®/ Mdd = 2,0. - TØ sè dßng ®iÖn khëi ®éng: Ik®/ Idd = 6,0. - CÊp b¶o vÖ lµ 44. - CÊp c¸ch ®iÖn lµ cÊp F. - ChÕ ®é lµm viÖc: S1. - Khèi l­îng lµ m = 27 Kg. 3.1.2 Th«ng sè kü thuËt cña B¨ng t¶i. a. N¨ng suÊt cña b¨ng t¶i : - §­îc tÝnh theo c«ng thøc : Q =¶.v () Hay Q = = 3,6.¶.v (tÊn/h) Trong ®ã: ¶ - khèi l­îng t¶i theo chiÒu dµi (Kg/ m). v – VËn tèc di chuyÓn cña b¨ng t¶i (m/s). Trong bµi to¸n cña ch­¬ng tr×nh cÇn lËp tr×nh ®iÒu khiÓn th× lµ hÖ thèng ë ®©y lµ ®iÒu khiÓn c«ng ®o¹n ®Õm sè l­îng t¸o ®Ó trong mét thïng t¸o nªn ta cã c¸c th«ng sè sau: - Cã ¶ = 6 ( Kg/ m). - Cã v = 5 (m/ s). VËy n¨ng xuÊt cña b¨ng t¶i sÏ lµ: Q = 3,6 x 6 x 5 = 108 ( Kg/ s). b. Khèi l­îng t¶i theo chiÒu dµi cña b¨ng t¶i. Khèi l­îng t¶i theo chiÒu dµi cña b¨ng t¶i ®­îc tÝnh theo biÓu thøc: ¶ = S . g . 103 Trong ®ã : g : Khèi l­îng riªng cña vËt liÖu (tÊn/m3). S : TiÕt diÖn ngang cña vËt liÖu trªn b¨ng t¶i (m2). Tõ ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ yªu cÇu kü thuËt cña hÖ thèng ta chän b¨ng t¶i cã kÝch th­íc nh­ sau: BÒ dÇy tõ 2mm ¸ 15mm, chiÒu réng tõ 1200mm ¸ 2100mm. H×nh 3.2 HÖ thèng b¨ng t¶i trong phßng thÝ nghiÖm. H×nh 3.3 M« h×nh hÖ thèng b¨ng t¶i. 3.2 Bé ®iÒu khiÓn PLC S7-200, Mµn h×nh TD200. 3.2.1 Bé ®iÒu khiÓn PLC S7-200. §èi víi hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm sö dông PLC S7-200, CPU 214 lµ phï hîp víi yªu cÇu kü thuËt vµ ®iÒu kiÖn kinh tÕ. H×nh 3.4 Bé PLC S7-200. Bé nhí cña PLC S7-200 cã tÝnh n¨ng ®éng cao, cã thÓ ®äc vµ ghi ®­îc trong toµn vïng, ngo¹i trõ c¸c bit nhí ®Æc biÖt cã ký hiÖu ( SM) chØ cã thÓ truy cËp ®Ó ®äc. Bé nhí cã 1 tô nhí ®Ó gi÷ thÕ nu«i, duy tr× trong kho¶ng thêi gian mÊt ®iÖn. Bé nhí cña S7-200 ®­îc chia thµnh 4 vïng. - Vïng ch­¬ng tr×nh: Lµ vïng l­u gi÷ c¸c lÖnh ch­¬ng tr×nh. Vïng nµy thuéc kiÓu kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu, ®äc/ ghi ®­îc. - Vïng tham sè: Lµ vïng l­u gi÷ c¸c th«ng sè nh­: Tõ kho¸, ®Þa chØ tr¹m còng nh­ vïng nhí ch­¬ng tr×nh vïng tham sè thuéc kiÓu ®äc/ ghi ®­îc. - Vïng d÷ liÖu: Dïng ®Ó cÊt c¸c d÷ liÖu cña ch­¬ng tr×nh bao gåm c¸c kÕt qu¶ c¸c phÐp tÝnh, h»ng sè ®­îc ®Þnh nghÜa trong ch­¬ng tr×nh, bé ®Öm truyÒn th«ng, mét phÇn cña vïng nhí nµy thuéc kiÓu non-volatile. - Vïng ®èi t­îng: Timer, bé ®Õm, bé ®Õm tèc ®é cao vµ c¸c cæng vµo/ ra t­¬ng tù ®­îc ®Æt trong vïng nhí cuèi cïng. Vïng nµy kh«ng kiÓu non-volatile nh­ng ®äc/ ghi ®­îc. a. C¸c Module cña PLC S7-200. * CÊu tróc cña CPU 214. H×nh 3.5 PLC S7-200 CPU 214. Trong ®ã: Ch©n c¾m cæng ra. Ch©n c¾m cæng vµo. C¸c ®Ìn tr¹ng th¸i: SF, RUN, STOP. §Ìn xanh ë cæng vµo chØ ®Þnh tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng vµo. Cæng truyÒn th«ng. §Ìn xanh ë cæng ra chØ ®Þnh tr¹ng th¸I tøc thêi cña cæng ra. C«ng t¾c. ChÕ ®é lµm viÖc: C«ng t¾c chän chÕ ®ä lµm viÖc cã 3 vÞ trÝ RUN, STOP, TERM. ChØnh ®Þnh t­¬ng tù: Nóm ®iÒu chØnh t­¬ng tù ®Æt d­íi n¾p ®Ëy c¹nh cæng ra, nóm ®iÒu chØnh t­¬ng tù cho phÐp ®iÒu chØnh tÝn hiÖu t­¬ng tù, gãc quay ®­îc 270 ®é. Pin vµ nguån nu«i bé nhí: nguån pin ®­îc tù ®éng chuyÓn sang tr¹ng th¸i tÝch cùc khi dung l­îng nhí bÞ c¹n kiÖt vµ nã thay thÕ ®Ó d÷ liÖu kh«ng bÞ mÊt. Cæng truyÒn th«ng: S7-200 sö dông cæng truyÒn th«ng nèi tiÕp RS-485 víi phÝch c¾m 9 ch©n ®Ó phôc vô cho viÖc ghÐp nèi víi thiÕt bÞ lËp tr×nh hoÆc víi c¸c PLC kh¸c. Tèc ®é truyÒn cho m¸y lËp tr×nh kiÓu PPI lµ 9600 boud. * C¸c ch©n cña cæng truyÒn th«ng lµ. H×nh 3.6 Cæng truyÒn th«ng. Nèi ®Êt. Nguån 24V DC. TruyÒn vµ nhËn d÷ liÖu. Kh«ng dïng. Nèi ®Êt. Nguån 5V DC ( §iÖn trë trong 100W). Nguån 24V DC ( 120 mA). TruyÒn vµ nhËn d÷ liÖu. Kh«ng dïng. * Víi CPU 214. - Cã 14 cæng vµo vµ 10 cæng ra logic. Cã thÓ më réng thªm 7 module bao gåm c¶ module Analog. - Tæng sè cæng vµo ra cùc ®¹i lµ: 64 vµo, 64 ra. - Cã 2048 tõ ®¬n ( 4Kbyte) thuéc miÒn nhí ®äc/ ghi kh«ng ®æi ®Ó l­u ch­¬ng tr×nh ( Vïng nhí giao diÖn víi EFROM). - Cã 2048 tõ ®¬n ( 4Kbyte) thuéc miÒn nhí ®äc/ ghi ®Ó ghi d÷ liÖu, trong ®ã cã 512 tõ ®Çu thuéc miÒn kh«ng ®æi. - Cã 128 bé thêi gian ( Times) chia lµm 3 lo¹i theo ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau: 4 bé 1ms, 16 bé 10ms, 108 bé 100ms. - Cã 128 bé ®Õm chia lµm hai lo¹i: ChØ ®Õm tiÕn, v­a ®Õm tiÕn võa ®Õm lïi. - Cã 688 bit nhí ®Æc biÖt ®Ó th«ng b¸o tr¹ng th¸i vµ ®Æt chÕ ®é lµm viÖc. - C¸c chÕ ®é ng¾t vµ xö lý ng¾t gåm: Ng¾t truyÒn th«ng, Ng¾t theo s­ên lªn hoÆc s­ên xuèng, Ng¾t thêi gian, Ng¾t cña bé ®Õm tèc ®é cao vµ Ng¾t truyÒn xung. - Cã 3 bé ®Õm tèc ®é cao víi nhÞp 2KHz vµ 7KHz. - Cã 2 bé ph¸t xung nhanh cho d·y xung kiÓu PTO hoÆc kiÓu PWM. - Cã 2 bé ®iÒu chØnh t­¬ng tù. - Toµn bé vïng nhí kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu trong kho¶ng thêi gian 190h khi PLC bÞ mÊt nguån cung cÊp. Ta chän bé PLC S7-200, CPU 214 cã th«ng sè trªn ®Ó cho phï hîp vµ ®­îc hiÖu qu¶ cao nhÊt trong hÖ thèng, ®Ó ®¶m b¶o c¶ vÒ yªu cÇu kü thuËt vµ yªu cÇu vÒ kinh tÕ. 3.2.2 Mµn h×nh TD200. Ta chän lo¹i mµn h×nh TD200 cã c¸c th«ng sè nh­ sau: - Mµn h×nh LCD cã ®é ph©n gi¶i 33x181 pixel. - Sè dßng hiÓn thÞ lµ 2 dßng. - Sè kÝ tù hiÓn thÞ lín nhÊt lµ 40 kÝ tù. - Cæng giao tiÕp RS485. - Cã 9 ch©n giao tiÕp gi÷a TD200 vµ PLC qua c¸p TD/ CPU. - Nguån cÊp: Cã 2 lo¹i + Nguån chung: CÊp cho TD200 th«ng qua c¸p ( chiÒu dµi lµ 2.5m). + Nguån cÊp riªng: CÊp cho TD200 th«ng qua ®Çu nèi bªn ph¶i TD200 ( ®­îc sö dông khi kho¶ng c¸ch gi÷a TD200 vµ CPU lín h¬n 2.5m). - Gåm cã 9 phÝm: + PhÝm hÖ thèng: Shift, ESC, Enter, Up, Down. + PhÝm chøc n¨ng: Gåm 4 phÝm, nh­ng thùc hiÖn 8 chøc n¨ng tõ phÝm F1 ®Õn F8. 3.3 C¶m biÕn. 3.3.1 Kh¸i qu¸t chung vÒ c¶m biÕn. C¶m biÕn lµ c¸c phÇn tö nh¹y c¶m dïng ®Ó biÕn ®æi c¸c ®¹i l­îng ®o l­êng, kiÓm tra hay ®iÒu khiÓn tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c thuËn tiÖn h¬n cho viÖc t¸c ®éng cña c¸c phÇn tö kh¸c. C¶m biÕn th­êng sö dông ë kh©u ®o l­êng vµ kiÓm tra. C¸c lo¹i c¶m biÕn ®­îc sö dông réng r·i trong tù ®éng ho¸ c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ ®iÒu khiÓn tù ®éng c¸c hÖ thèng kh¸c nhau. H×nh 3.7 C¶m biÕn quang. C¸c nguyªn nh©n ¶nh h­ëng tíi sai sè: Cã nhiÒu nguyªn nh©n kh¸ch quan vµ chñ quan ¶nh h­ëng tíi sai sè. Trong thùc tÕ ng­êi ta ®­a ra c¸c tiªu chuÈn vµ c¸c ®iÒu kiÖn kÜ thuËt ®Ó h¹n chÕ møc ®é ¶nh h­ëng nµy trong ph¹m vi cho phÐp. Sai sè ë gi¸ trÞ ®Þnh møc do yÕu tè cña bªn ngoµi gäi lµ sai sè c¬ b¶n. NÕu yÕu tè cña bªn ngoµi v­ît ra khái giíi h¹n ®Þnh møc th× xuÊt hiÖn sai sè phô. §Ó gi¶m sai sè phô ph¶i gi¶m ®é nh¹y cña c¶m biÕn víi yÕu tè ngoµi hoÆc h¹n chÕ ¶nh h­ëng cña chóng b»ng mµn ch¾n hay m«i tr­êng kh¸c. 3.3.2 C¸c yªu cÇu cña c¶m biÕn - Cã d¶i thay ®æi ®¹i l­îng vµo cÇn thiÕt. - ThÝch øng vµ thuËn tiÖn víi s¬ ®å ®o l­êng, kiÓm tra. - ¶nh h­ëng Ýt nhÊt ®Õn ®¹i l­îng ®Çu vµo. - Cã qu¸n tÝnh nhá. 3.3.3 Ph©n lo¹i. C¶m biÕn quang ®iÖn cã hai lo¹i: - Ho¹t ®éng khi mÊt ¸nh s¸ng chiÕu vµo bé thu do bÞ che ch¾n. - Ho¹t ®éng khi cã ¸nh s¸ng chiÕu vµo bé thu. Khi l¾p ®Æt , cÇn bè trÝ bé ph¸t vµ bé thu ®èi diÖn th¼ng trôc “ nh×n nhau “. NÕu cÊp nguån cho bé ph¸t, ®Ìn hång ngo¹i sÏ ph¸t tia tíi bé thu. Phototransistor cña bé thu sÏ nhËn tia hång ngo¹i vµ dÉn dßng, t¹o møc cao ë lèi ra. Khi cã vËt che ch¾n ë gi÷a bé ph¸t vµ bé thu, tia hång ngo¹i tõ ®Çu ph¸t kh«ng tíi ®­îc bé thu, Phototransistor kh«ng dÉn ë lèi ra bé thu cã møc thÊp. Trªn bé thu cã g¾n ®Ìn LED b¸o tr¹ng th¸i thu tÝn hiÖu. Khi l¾p ®Æt cÇn ®iÒu chØnh bé thu vµ ph¸t sao cho ®Ìn b¸o s¸ng, khi cã ®Ìn thu vµ ®Ìn ph¸t lµ chuÈn trôc. Mét sè ®Æc tr­ng c¬ b¶n cña c¶m biÕn: - Kho¶ng c¸ch thu 3m. - §Æc tr­ng thêi gian Max. 3ms. - Nguån nu«i tõ 12 ¸ 24 V DC ± 10% ( §é mÊp m« ®Ønh - §Ønh max.10%). - §é nh¹y lµ cè ®Þnh. - KiÓu lµm viÖc: Dark On. - Lèi ra: NPN – Collector hë, Vmax= 30V, Imax= 100mA, ThÕ d­ max = 1V. - ChØ thÞ lµ LED mµu ®á. 3.3.4 Th«ng sè cña c¶m biÕn trong hÖ thèng. C¶m biÕn sö dông trong hÖ thèng ta chän c¶m biÕn cã c¸c th«ng sè nh­ sau ®Ó ®¶m b¶o ®óng theo yªu cÇu cña hÖ thèng: - Kho¶ng c¸ch ph¸t hiÖn: 10 +3 mm. - KÝch th­íc ®iÓm ph¸t hiÖn: 1mm x5mm. - Nguån cÊp: 12-24 VDC. - §Çu ra: 2 ®Çu ra NPN hoÆc PNP – cã m¹ch b¶o vÖ. - Thêi gian ®¸p øng: 15 s. - Mµn h×nh hiÓn thÞ 4 led. 3.4 C¸c thiÕt bÞ kh¸c. C¸c thiÕt bÞ kh¸c sö dông trong hÖ thèng bao gåm: D©y ®ai ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng tõ ®éng c¬ cho ch¹y b¨ng t¶i, c¸c cont¨ctor ®Ó ®iÒu khiÓn ®éng c¬ lµm viÖc theo ®óng yªu cÇu truyÒn ®éng cña hÖ thèng, ngoµi ra cßn nhiÒu c¸c thiÕt bÞ kh¸c phô trî cho hÖ thèng kh¸c n÷a. 3.5 M« h×nh kÕt nèi hÖ thèng. M« h×nh kÕt nèi cña PLC víi mµn h×nh hiÓn thÞ TD 200 ®­îc kÕt nèi nh­ h×nh vÏ. H×nh 3.8 KÕt nèi CPU vµ TD200 H×nh 3.9 KÕt nèi truyÒn th«ng S7-200 vµ TD200 H×nh 3.10 C¸ch l¾p TD200 víi CPU vµ module EM235 Ch­¬ng 4. LËp tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng 4 3 2 1 . 4 3 2 1 .. . . . . . 5 10 11 . 8 13 4.1 M« t¶ hÖ thèng. 9 7 6 12 H×nh 4.1 M« h×nh ®Õm s¶n phÈm dïng PLC S7-200. Ghi chó: 1: Thïng hµng kh«ng cã s¶n phÈm 1. 2: Thïng hµng kh«ng cã s¶n phÈm 2. 3: Thïng hµng kh«ng cã s¶n phÈm 3. 4: Thïng hµng kh«ng cã s¶n phÈm 4. 5: §éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i 1. 6: §éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i 2. 7: §éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i 3. 8: B¨ng t¶i 1. 9: B¨ng t¶i 2. 10: B¨ng t¶i3. 11: S¶n phÈm. 12: C¸c thïng ®· cã s¶n phÈm. 13: C¸c c¶m biÕn. HÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm dung PLC S7-200 hiÓn thÞ mµn h×nh TD200 bao gåm: - Mét bé PLC S7-200, CPU 214 víi c¸c th«ng sè ®· chän. - Mét mµn h×nh TD200 víi c¸c th«ng sè ®· chän ë trªn. - Cã 3 B¨ng t¶i: B¨ng t¶i 1 ( Dïng ®Ó ®­a thïng ®Õn vÞ trÝ cho s¶n phÈm vµo); B¨ng t¶I 2 ( Dïng ®Ó ®­a s¶n phÈm ®Õn thïng); B¨ng t¶i 3 ( Dïng ®Ó ®­a thïng ®· cã s¶n phÈm ®i ®Õn n¬i ®ãng hép). - Cã 3 §éng c¬: §éng c¬ 1 ( Ch¹y b¨ng t¶i 1); §éng c¬ 2 ( Ch¹y b¨ng t¶i 2); §éng c¬ 3 ( Ch¹y b¨ng t¶i 3). - Cã 3 C¶m biÕn: C¶m biÕn 1 ( C¶m biÕn thïng ®Õn vÞ trÝ ®Ó ®­a s¶n phÈm vµo thïng); C¶m biÕn 2 ( C¶m biÕn ®Õm sè s¶n phÈm vµo thïng); C¶m biÕn 3 ( C¶m biÕn thïng ®· cã s¶n phÈm ®Ó ®­a ®Õn n¬i ®ãng gãi). Ngoµi ra cßn mét sè thiÕt bÞ kh¸c ®i kÌm theo ®Ó ®¶m b¶o hÖ thèng ho¹t ®éng theo ®óng yªu cÇu c«ng nghÖ. 4.2 Tr×nh tù c¸c b­íc lËp tr×nh. 4.2.1 ViÕt ch­¬ng tr×nh. Bµi to¸n ®Æt ra cã rÊt nhiÒu c¸ch thùc hiÖn kh¸c nhau ®Ó cïng ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ theo yªu cÇu kü thuËt. Sau ®©y lµ mét sè ch­¬ng tr×nh viÕt ®Ó ®iÒu khiÓn hÖ thèng lµm viªc theo yªu cÇu. * §iÒu khiÓn hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm dïng PLC S7-200. I0.0 I0.4 Q0.0 ( ) Q0.0 Network 1: IN TON PT Q0.0 Q0.2 T37 +30 Network 2: T37 Q0.1 Network 3: ( ) Q0.1 C0 CU CTU R PV I0.3 I0.1 I0.0 T37 Q0.2 I0.2 P +3 Network 4: C1 CU CTU R PV I0.3 I0.2 I0.1 I0.0 C0 I0.2 Q0.2 I0.0 T37 +100 P Network 5: ( ) Q0.2 T38 C1 Q0.2 Network 6: Q0.2 IN TON PT +30 T38 Network 7: Network 8: CU CTU R PV C0 I0.1 I0.3 P I0.0 T37 C2 +100 CU CTU R PV I0.0 T37 C0 I0.2 I0.3 P C3 +100 ( ) Q0.3 Network 9: HÖ thèng lµm viÖc nh­ sau: - Sè s¶n phÈm cÇn ®Õm cho mçi thïng lµ 10. Trong ®ã cã sè s¶n phÈm dµi vµ ng¾n kh«ng v­ît qu¸ 3 s¶n phÈm trong sè 10 s¶n phÈm cho mçi thïng hµng. - Qu¸ tr×nh b¾t ®Çu khi ta Ên nót khëi ®éng hÖ thèng. - Cho T1 = 3s, sau ®ã cho phÐp lo¹i s¶n phÈm vµo, qu¸ tr×nh lµm viÖc b¾t ®Çu. NÕu hÖ thèng ph¸t hiÖn cã s¶n phÈm kh«ng ®óng yªu cÇu th× hÖ thèng sÏ lo¹i ra vµ tiÕp tôc ®Õm ®Õn khi ®ñ sè s¶n phÈm yªu cÇu, khi ®· ®ñ sè s¶n phÈm th× hÖ thèng c¶m biÕn sÏ lµm viÖc vµ ®­a thïng hµng ®· cã ®ñ sè s¶n phÈm ®i ®Õn n¬i ®ãng gãi. Qu¸ tr×nh cø nh­ thÕ diÔn ra theo vßng khÐp kÝn. Tuy nhiªn ®©y lµ bµi to¸n phøc t¹p so víi yªu cÇu cña ®Ò tµi ®­îc giao nªn ta lùa chän ph­¬ng ¸n kh¸c ®Ó ®¹t ®­îc ®óng yªu cÇu cña ®Ò tµi ®Ó ®¶m b¶o ®­îc c¶ vÒ mÆt kü thuËt vµ c¶ vÒ mÆt kinh tÕ. * §iÒu khiÓn hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm dïng PLC S7-200 hiÓn thÞ mµn h×nh TD200. Ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho hÖ thèng b¨ng t¶i ®Õm s¶n phÈm sö dông PLC S7-200 hiÓn thÞ mµn h×nh TD200 theo ®óng yªu cÇu ®­îc viÕt nh­ sau: Netword 1: I0.4 Q0.2 M0.1 Q0.1 Q0.0 M0.0 Q0.0 ( ) Network 2: Q0.0 M0.0 ( R ) 1 Network I0.2 Q0.0 M0.1 C0 Q0.1 3: ( ) Q0.1 CU CTU R PV I0.3 I0.4 M0.1 +20 C0 Network 4: Network C0 M0.1 I0.4 Q0.2 5: Q0.2 ( ) HÖ thèng ho¹t ®éng nh­ sau: - Sè s¶n phÈm cÇn ®Õm lµ 20 qu¶ t¸o cho mçi thïng hµng. - Khi hÖ thèng b¾t ®Çu lµm viÖc th× hÖ thèng b¨ng t¶i ®­a thïng vµo vÞ trÝ ®Ó ®Õm sè s¶n phÈm vµo thïng, khi s¶n phÈm ®· ®ñ th× c¸c c¶m biÕn sÏ ®­a thïng hang ®· cã ®ñ s¶n phÈm ®i ®Õn n¬i ®ãng gãi. - Qu¸ tr×nh cø nh­ vËy lÆp l¹i theo vßng khÐp kÝn. §©y lµ ch­¬ng tr×nh phï hîp víi c¸c yªu cÇu cña ®Ò tµi ®Ò ra. Ta sÏ lùa chän ch­¬ng tr×nh nµy v× nã phï hîp víi yªu cÇu cña hÖ thèng. 4.2.2 VËn hµnh hÖ thèng. HÖ thèng ®­îc lµm viÖc nh­ sau: - Ta kÕt nèi phÇn cøng cña hÖ thèng råi cÊp nguån cho hÖ thèng lµm viÖc. Khai b¸o phÇn cøng cña PLC ®· chän, viÕt ch­¬ng tr×nh nh­ ®· viÕt ë trªn, sau ®ã ®æ ch­¬ng tr×nh ®· viÕt lªn PLC. Sau ®ã quan s¸t hÖ thèng lµm viÖc. - Ta Ên nót Start ( F1 trªn mµn hinh TD200 øng víi tiÕp ®iÓm M0.0 trong ch­¬ng tr×nh ®· viÕt) ®Ó hÖ thèng b¾t ®Çu lµm viÖc, ®Ìn Run trªn PLC s¸ng. §éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i thïng kh«ng cã s¶n phÈm lµm viÖc ( ®Ìn Q0.0 trªn PLC s¸ng) B¨ng t¶i ®­a thïng kh«ng cã s¶n phÈm vµo vÞ trÝ ®Ó ®Õn vÞ trÝ ®Õm s¶n phÈm cho vµo thïng hµng. Lóc nµy khi thïng hµng ®· ®Õn vÞ trÝ th× c¶m biÕn thïng sÏ t¸c ®éng lµm cho hÖ thèng b¨ng t¶i ch¹y thïng ngõng l¹i, ®ång thêi ®éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i ®Õm sè s¶n phÈm b¾t ®Çu lµm viÖc ( ®Ìn Q0.1 trªn PLC s¸ng), c¶m biÕn s¶n phÈm b¾t ®Çu lµm viÖc sÏ ®Õm ®ñ 20 s¶n phÈm th× dõng l¹i, s¶n phÈm ®­îc ®­a vµo thïng. Khi s¶n phÈm ®· ®ñ th× hÖ thèng b¨ng t¶i ®­a s¶n phÈm ®Õn sÏ ngõng lµm viÖc, ®ång thêi c¶m biÕn thïng ®· cã s¶n phÈm lµm viÖc cÊp ®iÖn cho ®éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i thïng ®· cã s¶n phÈm ch¹y ( ®Ìn Q0.2 trªn PLC s¸ng) ®­a thïng hµng ®Õn n¬i ®ãng gãi. Lóc nµy c¶m biÕn thïng ®Õn vÞ trÝ ®ãng gãi sÏ lµm viÖc vµ ®ãng m¹ch cÊp ®iÖn trë l¹i cho ®éng c¬ ch¹y b¨ng t¶i cã thïng hµng kh«ng lµm viÖc ( ®Ìn Q0.0 trªn PLC s¸ng). Qu¸ tr×nh cø nh­ vËy ®­îc lÆp l¹i theo mét vßng khÐp kÝn. - §Ó dõng ch­¬ng tr×nh ta Ên nót F2 ( trªn mµn h×nh TD200 øng víi tiÕp ®iÓm M0.1 trong ch­¬ng tr×nh ®· viÕt), lóc nµy hÖ thèng dõng l¹i. Khi hÖ thèng ®ang lµm viÖc th× ta Ên bÊt cø nót nµo hÖ thèng còng kh«ng lµm viÖc mµ chØ khi ta Ên nót dõng toµn bé hÖ thèng th× hÖ thèng th× m¹ch míi t¸c ®éng. 4.2.3 Gi¸m s¸t ho¹t ®éng cña ch­¬ng tr×nh. Khi hÖ thèng lµm viÖc th× ta quan s¸t c¸c ®Ìn s¸ng trªn PLC cã ®óng víi yªu cÇu hay kh«ng. NÕu kh«ng ®óng theo yªu cÇu th× ph¶i ®iÒu chØnh l¹i ch­¬ng tr×nh vµ hÖ thèng sao cho phï hîp víi yªu cÇu ®· ®Ò ra. KÕt luËn ----˜š{›™---- Trong kho¶ng thêi gian thùc hiÖn ®Ò tµi ®· bæ xung cho em ®· thùc hiÖn nh÷ng kiÕn thøc cÇn thiÕt vÒ PLC vµ thu thËp ®­îc nh÷ng bµi häc thùc tiÔn vÒ mét hÖ thèng tù ®éng ho¸ trong c«ng nghiÖp. Tõ ®ã, em rót ra ®­îc mét sè kÕt luËn nh­ sau: ViÖc øng dông khoa häc c«ng nghÖ vµo s¶n xuÊt lµ ®iÒu quan träng nã kh«ng chØ mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ mµ cßn gãp phÇn ®Èy m¹nh c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n­íc, n©ng cao ®êi sèng nh©n d©n. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh PLC S7-200 lµ mét trong nh÷ng thiÕt bÞ tù ®éng ho¸ mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ tèi ­u vµ ngµy cµng ®­îc sö dông kh¸ phæ biÕn. ViÖc øng dông PLC S7-200 vµo ®iÒu khiÓn hÖ thèng cßn kh¸ míi mÎ ®èi víi sinh viªn, kü s­ míi ra tr­êng, trong giai ®o¹n ®Çu cña qu¸ tr×nh nghiªn cøu víi kho¶ng thêi gian ng¾n em thùc hiÖn ®Ò tµi trªn c¬ së c¸c néi dung c¬ b¶n vÒ lý thuyÕt cña PLC vµ øng dông ®Ó viÕt ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng th«ng th­êng. Do ®iÒu kiÖn kinh tÕ kh«ng cho phÐp nªn em kh«ng tiÕn hµnh thi c«ng m« h×nh cña hÖ thèng, nh­ng ®Ó ch¾c ch¾n ch­¬ng tr×nh øng dông ®· ho¹t ®éng em ®· m« pháng trªn phÇn mÒm cña PLC S7-200. Trong mét thêi gian ng¾n, víi khèi l­îng c«ng viÖc nhiÒu, em ®· nç lùc cïng víi sù chØ dÉn cña thÇy NguyÔn TiÕn H­ng vµ sù gãp ý cña b¹n bÌ cuèi cïng ®Ò tµi ®· hoµn thµnh ®­îc ®óng tiÕn ®é ®¸p øng yªu cÇu, môc ®Ých mong muèn. Víi nh÷ng han chÕ vÒ mÆt kh¸ch quan vµ chñ quan mét sè vÊn ®Ò kh«ng ®­îc t×m hiÓu quan t©m ®Çy ®ñ. V× vËy sù thiÕu sãt cña ®Ò tµi lµ kh«ng thÓ tr¸nh ®­îc trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi. Em rÊt mong cã sù ®ãng gãp ý kiÕn cña thÇy c« vµ c¸c b¹n ®Ó em cã thÓ hoµn thiÖn h¬n ë nh÷ng lÇn sau. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !. Tµi liÖu tham kh¶o 1. C¬ së tù ®éng ho¸ (TËp 1). T¸c gi¶: TS NguyÔn V¨n Hoµ. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc-2000. 2. Gi¸o tr×nh PLC S7-200 vµ S7-300. T¸c gi¶: ThS. Lª V¨n B¹n. KS Lª Ngäc BÝch. 3. Trªn m¹ng Internet. C¸c trang web: http//.www.vihem.com.vn http//.www.vast.ac.vn/index http//.www.vnexpress.net http//.www.aseate.com http//.www.vista.gov.vn http//.www.hiendaihoa.com 4. C¸c chøc n¨ng chuyªn dïng trªn S7-200. Biªn so¹n: L©m T¨ng §øc. NguyÔn Kim Anh.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docXây dựng băng tải đếm sản phẩm sử dụng PLC.doc