PLC trạm trộn bê tông thương phẩm

gi¶m dßng ®iÖn më m¸y. KhuyÕt ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ m« men më m¸y sÏ gi¶m ®i rÊt nhiÒu C¸c biÖn ph¸p gi¶m ®iÖn ¸p ®Æt vµo Stato cña ®éng c¬: +Dïng ®iÖn kh¸ng nèi vµo m¹ch Stato: Lóc më m¸y ta ®­a ®iÖn kh¸ng vµo m¹ch Stato, ®iÖn ¸p r¬i trªn ®Þªn kh¸ng gióp lµm gi¸m ®iÖn ¸p ®Æt trùc tiÕp vµo ®éng c¬ ®i k lÇn, song M«men gi¶m ®i k2 lÇn. +Dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu: §iÖn ¸p m¹ng ®Æt vµo s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p , ®iÖn ¸p thø cÊp ®­a vµo ®éng, thay ®æi vÞ trÝ con ch¹y ®Ó cho lóc më m¸y ®iÖn ¸p ®Æt vµo ®éng c¬ nhá, sau ®ã t¨ng dÇn lªn ®Þnh møc. §iÖn ¸p pha më m¸y ®éng c¬ lµ: U®c (II.6) Trong ®ã: k lµ hÖ sè biÕn ¸p. Zn lµ tæng trë ®éng c¬ lóc më m¸y. U1 lµ ®iÖn ¸p pha l­íi. I®c lµ dßng ®iÖn më m¸y Dßng ®iÖn l­íi I1 khi cã biÕn ¸p: (II.7) Dßng ®iÖn l­íi I1 khi më m¸y trùc tiÕp: (II.8) Nh­ vËy dßng më m¸y gi¶m ®i k2 lÇn. Ph­¬ng ph¸p nµy cã ­u thÕ h¬n ph­¬ng ph¸p dïng ®iÖn kh¸ng v× vËy ®­îc ¸p dông nhiÒu h¬n trong thùc tÕ. *§æi nèi Sao- Tam gi¸c (Y/Δ) Ph­¬ng ph¸p nµy ¸p dông cho ®éng c¬ lóc lµm viÖc b×nh th­êng d©y quÊn Stato ®Êu tam gi¸c, khi më m¸y ®éng c¬ ®Êu sao (Y) ®Ó ®iÖn ¸p ®Æt vµo mçi pha gi¶m ®i lÇn. Sau khi më m¸y ®éng c¬ l¹i ®æi nèi tam gi¸c nh­ vËy dßng ®iÖn më m¸y gi¶m ®i lÇn, song m« men gi¶m ®i 3 lÇn. Tuy nhiªn ph­¬ng ph¸p nµy kinh tÕ h¬n ph­¬ng ph¸p trªn. Víi ®Æc ®iÓm cña ®éng c¬ trong hÖ tr¹m trén bª t«ng lóc khëi ®éng kh«ng t¶i nhá, kh«ng cÇn m« men khëi ®éng lín vµ ®Ó kinh tÕ ta dïng ph­¬ng ph¸p ®æi nèi sao – tam gi¸c (Y/Δ). II.8. Pitt«ng ®ãng më cöa x¶ vµ m¸y nÐn khÝ C¬ cÊu ®ãng më cöa cÊp liÖu, cöa x¶ th«ng dông vµ hîp lý lµ dïng pitt«ng ®iÖn –khÝ nÐn, hÖ thèng khÝ nÐn bao gåm mét m¸y nÐn khÝ cÊp nguån cho c¸c pitt«ng cã kh¶ n¨ng tù ®éng khi cÇn vµ van ®iÖn khÝ nÐn sÏ ®iÒu khiÓn pitt«ng ®ãng hoÆc më. Van ®iÖn –khÝ nÐn dïng lo¹i tù phôc håi. ë tr¹ng th¸i “0” tøc lµ ë tr¹ng th¸i kh«ng cã nguån ®iÖn cÊp cho van th× pitt«ng ®ang ë tr¹ng th¸i ®ãng c¸c cöa cÊp vµ cöa x¶. * C¸c pitt«ng cÊp vËt liÖu gåm: Mét pitt«ng ®ãng më cöa x¶ thïng trén bª t«ng, 3 pitt«ng ®ãng më cöa x¶ thïng chøa c¸t, ®¸1, ®¸2. Mét pitt«ng ®ãng më cöa x¶ thïng c©n cèt liÖu, 2 pitt«ng ®ãng më cöa x¶ thïng c©n n­íc, xi m¨ng. C¸c c¬ cÊu ®ãng më nhËn lÖnh tõ PLC. II.9. B¨ng t¶i. B¨ng t¶i lµ thiÕt bÞ vËn t¶i liªn tôc dïng ®Ó chuyªn chë hµng d¹ng h¹t, côc theo ph­¬ng n»m ngang, hoÆc theo mÆt ph¼ng nghiªng (gãc nghiªng kh«ng lín h¬n 300). 4 2 + + + + + + + + 6 11 7 10 8 9 5 1 H×nh II.1: KÕt cÊu cña mét b¨ng t¶i cè ®Þnh. B¨ng t¶i 7 chë hµng di chuyÓn trªn c¸c con l¨n ®ì 12 vµ con l¨n ®ì d­íi 11. C¸c con l¨n l¾p trªn mét khung gi¸ ®ì 10. TruyÒn ®éng kÐo b¨ng t¶i nhê hai tang: tang chñ ®éng 8 vµ tang thô ®éng 5. Tang chñ ®éng 8 g¸ chÆt trªn hai gi¸ ®ì vµ nèi víi trôc ®éng c¬ truyÒn ®éng qua hép gi¶m tèc. T¹o ra søc c¨ng ban ®Çu cña b¨ng t¶i nhê c¬ cÊu kÐo c¨ng gåm ®èi träng 1, c¬ cÊu ®Þnh vÞ vµ dÉn h­íng 2, 3 vµ 4. B¨ng t¶i vËn chuyÓn h¹t tõ phÔu 6 ®Õn ®æ ë m¸ng 9. Khèng chÕ tù ®éng mét hÖ truyÒn ®éng b¨ng t¶i ph¶i theo yªu cÇu c«ng nghÖ cña ®èi t­îng mµ b¨ng t¶i phôc vô. C¸c nguyªn t¾c chÝnh khi thiÕt kÕ hÖ thèng khèng chÕ b¨ng Thø tù khëi ®éng c¸c b¨ng t¶i ng­îc chiÒu víi dßng chuyÓn dÞch vËt liÖu. Dõng b¨ng t¶i bÊt kú nµo ®ã chØ ®­îc phÐp khi b¨ng t¶i tr­íc nã ®· dõng. Ph¶i cã c¶m biÕn vÒ tèc ®é cña mçi b¨ng t¶i vµ c¸c c¶m biÕn b¸o cã t¶i trªn b¨ng hoÆc trong c¸c thïng chøa. II.10. HÖ thèng b¬m n­íc. 1. Ph©n lo¹i: Ph©n lo¹i b¬m cã nhiÒu c¸ch: a/ Theo nguyªn lý lµm viÖc hay c¸ch cÊp n¨ng l­îng, cã 2 lo¹i b¬m: B¬m thÓ tÝch:B¬m lo¹i nµy khi lµm viÖc th× thÓ tÝch kh«ng gian lµm viÖc thay ®æi nhê chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña pitt«ng (b¬m pitt«ng) hay nhê chuyÓn ®éng quay cña r«to (b¬m roto). KÕt qu¶, thÕ n¨ng vµ ¸p suÊt chÊt láng t¨ng lªn nghÜa lµ b¬m cung cÊp ¸p n¨ng cho chÊt láng. B¬m ®éng häc: ChÊt láng ®­îc cung cÊp ®éng n¨ng tõ b¬m vµ ¸p suÊt t¨ng lªn. ChÊt láng qua b¬m, thu ®­îc ®éng l­îng nhê va ®Ëp cña c¸c c¸nh qu¹t (b¬m ly t©m, b¬m h­íng trôc) hoÆc nhê ma s¸t cña t¸c nh©n lµm viÖc hoÆc nhê t¸c dông cña tr­êng ®iÖn tõ (b¬m ®iÖn tõ) hay c¸c tr­êng lùc kh¸c. b/Ph©n lo¹i theo cÊu t¹o: B¬m c¸nh qu¹t: B¬m ly t©m chiÕm ®a sè vµ th­êng gÆp nhÊt (b¬m n­íc). B¬m pitt«ng: B¬m n­íc, b¬m dÇu. B¬m roto: B¬m dÇu, ho¸ chÊt, bïn... 9 4 H® Hh 5 8 6 2 11 12 7 10 1 H 3 p2 p1 H×nh II.2: S¬ ®å mét hÖ thèng b¬m. 2/S¬ ®å c¸c phÇn tö cña mét hÖ thèng b¬m: 1- §éng c¬ kÐo b¬m (b¬m ®éng c¬ ®iÖn, m¸y næ...); 2-B¬m. 3- L­íi ch¾n r¸c l¾p ë®Çu èng hót. Bªn trong l­íi ch¾n r¸c th­êng cã van mét chiÒu ®Ó chÊt láng chØ cã thÓ tõ bªn ngoµi bÓ hót vµo èng hót. 4-BÓ hót; 5-èng hót; 6- Van èng hót; 7-Van èng ®Èy; 8-èng ®Èy; 9- BÓ chøa. 10- Van vµ ®­êng èng ph©n phèi tíi n¬i tiªu dïng. 11- Ch©n kh«ng kÕ l¾p ë ®Çu vµo b¬m, ®o ¸p suÊt ch©n kh«ng do b¬m t¹o ra trong chÊt láng. 12- ¸p kÕ l¾p ë ®Çu ra cña b¬m, ®o ¸p suÊt d­ cña chÊt láng ra khái b¬m. KÕt luËn: Ch­¬ng 2 giíi thiÖu chung vÒ yªu cÇu ®iÒu khiÓn, trang thiÕt bÞ tù ®éng ®Æc biÖt lµ hÖ cung cÊp ®iÖn. HiÓu râ vÊn ®Ò nµy gióp ng­êi ®iÒu khiÓn biÕt râ vÒ thiÕt bÞ tù ®éng cña tr¹m, ®Ó kÞp thêi ®iÒu chØnh hay söa ch÷a khi cã sù cè. Nã còng gióp hÖ thèng ®­îc toµn bé yªu cÇu cña mét tr¹m chÊt l­îng cao. c¸c kÝ hiÖu trong s¬ ®å: C¸c ®éng c¬: M1:®éng c¬ trén. M2:®éng c¬ kÐo vÝt t¶i. M3:®éng c¬ b¨ng t¶i c¸t M4:®éng c¬ b¨ng t¶i ®¸ 1. M5:®éng c¬ b¨ng t¶i ®¸ 2. M6:®éng c¬ b¬m n­íc lªn bÓ chøa. M7:®éng c¬ b¬m phô gia lªn bÓ chøa. M8:®éng c¬ nÐn khÝ. M9:®éng c¬ ®Çm rung phÔu c¸t. M10: ®éng c¬ ®Çm rung phÔu ®¸ 1 M11: ®éng c¬ ®Çm rung phÔu ®¸ 2 M12:®éng c¬ ®Çm rung xi l« xi m¨ng. C¸c c«ng t¾c t¬: K1: ®ãng ®iÖn M1 K2: ®ãng ®iÖn M2. K3: ®ãng ®iÖn M3. K4: ®ãng ®iÖn M4. K5: ®ãng ®iÖn M5. K6: ®ãng ®iÖn M6. K7: ®ãng ®iÖn M7. K8: ®ãng ®iÖn M8. K9: ®ãng ®iÖn M9. K10: ®ãng ®iÖn M10. K11: ®ãng ®iÖn M11. K12: ®ãng ®iÖn M12. ThuyÕt minh nguyªn lý ho¹t ®éng cña s¬ ®å ®iÖn: Tõ l­íi ®iÖn trung ¸p 35 KV qua m¸y biÕn ¸p 35/ 0,4 KV ®­îc cung cÊp cho toµn bé hÖ thèng l­íi ®iÖn cña tr¹m trén bª t«ng, ®­îc tr×nh bÇy h×nh II.5 Yªu cÇu cña tr¹m kh«ng cÇn ®iÒu chØnh tèc ®é nªn toµn bé c¸c ®éng c¬ ®­îc sö dông trong tr¹m lµ ®éng c¬ 3 pha kh«ng ®ång bé r« to lång sãc. §èi víi ®éng c¬ cã c«ng suÊt lín ta thùc hiÖn ®æi nèi sao – tam gi¸c ®Ó h¹n chÕ dßng ®iÖn khëi ®éng. §éng c¬ trén cã c«ng suÊt P= 55 KW vµ c¸c ®éng c¬ b¨ng t¶i c¸t, b¨ng t¶i ®¸1, b¨ng t¶i ®¸ 2 cã c«ng suÊt P= 15 KW ®­îc ®æi nèi Y– Δ (h×nh II.3, II.4). C¸c ®éng c¬ kh¸c th× dïng ph­¬ng ph¸p më m¸y trùc tiÕp. *Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch ®æi nèi sao - tam gi¸c (Y– Δ). Nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn ë c¸c ®éng c¬ ®Êu sao tam gi¸c lµ nh­ nhau. V× vËy em xin tr×nh bÇy nguyªn lý ho¹t ®éng cña ®éng c¬ trén ®­îc tr×nh bµy ë h×nh II.3 nh­ sau: ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn tù ®éng hoÆc ®iÒu khiÓn b»ng tay, muèn ®éng c¬ trén khëi ®éng Y– Δ ta ph¶i cÊp ®iÖn cho c«ng t¾c t¬ K1. Khi c«ng t¾c t¬ K1 cã ®iÖn, c¸c tiÕp ®iÓm K1 ®ãng l¹i cÊp ®iÖn cho c«ng t¾c t¬ K1S. Khi c«ng t¾c t¬ K1S cã ®iÖn, c¸c tiÕp ®iÓm K1S ®ãng l¹i cÊp ®iÖn cho r¬ le thêi gian 1Rth ®ång thêi cuén d©y stato cña ®éng c¬ ®­îc ®Êu sao (®éng c¬ khëi ®éng Y). Sau kho¶ng thêi gian khëi ®éng sao ®Æt tr­íc, c¸c tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng më chËm më ra, ng¾t c«ng t¾c t¬ K1S ra khái nguån ®iÖn ®ång thêi tiÕp ®iÓm th­êng më ®ãng chËm ®ãng l¹i cÊp ®iÖn cho c«ng t¾c t¬ K1T, cuén d©y stato cña ®éng c¬ ®Êu Δ. §éng c¬ lµm viÖc ®Êu Δ. ®æi nèi sao – tam gi¸c cho ®éng c¬ trén bª t«ng K1 K1S K1T 1RTh K1S 1RTh K1S 1RTh 1RTh K1S K1T K1T K3 K3S K3T 2RTh K3S 2RTh K3S 2RTh 2RTh K3S K3T K3T 7 8 ®æi nèi sao – tam gi¸c cho ®éng c¬ b¨ng t¶i c¸t H×nh II.3. M¹ch ®iÒu khiÓn b»ng tay. K4 K4S K4T 3RTh K4S 3RTh K4S 3RTh 3RTh K4S K4T K4T K5 K5S K5T 4RTh K5S 4RTh K5S 4RTh 4RTh K5S K5T K5T 7 8 ®æi nèi sao – tam gi¸c cho ®éng c¬ b¨ng t¶i ®¸2 ®æi nèi sao – tam gi¸c cho ®éng c¬ b¨ng t¶i ®¸2 H×nh II.4 M¹ch ®iÒu khiÓn b»ng tay. *Nguyªn lý ho¹t ®éng cña s¬ ®å m¹ch lùc: §ãng aptomat tæng (AT), sau ®ã lÇn l­ît ®ãng c¸c aptomat tõ AT1 ÷ AT13 cña m¹ch lùc vµ m¹ch ®iÒu khتn cho toµn bé hÖ thèng cña tr¹m. Khi Ên nót start (c¶ 2 chÕ ®é) c¸c c«ng t¾c t¬ K1, K2, K3, K4,K6, K7 cã ®iÖn ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm K1, K2, K3, K4, K6, K7 ë m¹ch lùc, thùc hiÖn c¸c qu¸ tr×nh c©n cèt liÖu, c©n n­íc vµ c©n phô gia (®­îc tr×nh bµy ë h×nh II.6, II.7, II.8). Khi c©n ®ñ ®¸1 th× c«ng t¾c t¬ K5 cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®Øªm K5 ë m¹ch lùc l¹i thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n ®¸2. C¸c qu¸ tr×nh ho¹t ®éng tiÕp tôc theo hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®· ®Þnh tr­íc. C¸c c«ng t¾c t¬ K9, K10, K11, K12 cã ®iÖn, ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm K9, K10, K11, K12 ë m¹ch lùc l¹i cÊp ®iÖn cho c¸c ®éng c¬ ®Çm rung phÔu c¸t, ®éng c¬ ®Çm rung phÔu ®¸1, ®¸ 2 vµ ®éng c¬ ®Çm rung xi l« xi m¨ng (®­îc tr×nh bµy ë h×nh II.8). M¸y c¾t cc L­íi ®iÖn cao ¸p 35KV BiÕn ¸p 200KVA 35KV/0.4KV. A B C O A v v Hz H×nh II.5: S¬ ®å cung cÊp ®iÖn tæng.  M1 3~ AT3 AT2 AT1 A B C O nguån tæng 380v Aptomat Tæng. 1A 1B 1C z1 x1 y1 a1 b1 c1 55KW §éng c¬ trén. a1 b1 c1 x1 y1 z1 K1 K1T K1S rn1 rn1 Cuén d©y Stato cña M1 o M3 3~ z3 x3 y3 a3 b3 c3 15KW §éng c¬ b¨ng t¶i c¸t a3 b3 c3 x3 y3 z3 K3 K3S rn3 rn3 Cuén d©y Stato cña M3 K3T K2 M2 3~ 15KW §éng c¬ vÝt t¶i xi m¨ng. rn2 rn2 H×nh II.6: S¬ ®å m¹ch lùc. AT5 AT4 a4 b4 c4 x4 y4 z4 M4 3~ z4 x4 y4 a4 b4 c4 15KW §éng c¬ b¨ng t¶i ®¸ 1 K4 K4S rn4 rn4 Cuén d©y Stato cña M4 K4T a5 b5 c5 x5 y5 z5 Cuén d©y Stato cña M5 M5 3~ z5 x5 y5 a5 b5 c5 15KW §éng c¬ b¨ng t¶i ®¸ 2 K5 K5S rn5 rn5 K5T 1A 1B 1C O H×nh II.7: S¬ ®å m¹ch lùc. AT12 AT11 AT10 AT9 AT8 AT7 AT6 1A 1B 1C M6 3~ M8 3~ M7 3~ M9 3~ M10 3~ 0.26KW §éng c¬ rung phÔu ®¸ 1 M11 3~ 0.26KW §éng c¬ rung phÔu ®¸ 2. M12 3~ 0.18KW §éng c¬ rung xi l« xi m¨ng. o K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 rn6 rn6 rn7 rn7 rn8 rn8 rn9 rn9 rn10 rn10 rn11 rn11 rn12 rn12 2A 2B 2C 1KW §éng c¬ b¬m n­íc lªn bÓ chøa . 3KW §éng c¬ nÐn khÝ. 1KW §éng c¬ b¬m phô gia lªn bÓ chøa . 0.18KW §éng c¬ rung phÔu c¸t. H×nh II.8: S¬ ®å m¹ch lùc. * S¬ ®å cÊp ®iÖn cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Tõ ®iÖn ¸p 380 V qua m¸y biÕn ¸p MBA 1KVA 380/220, ®­îc ®­a tíi æn ¸p 1KVA, cÊp cho m¸y tÝnh vµ m¹ch t¹o nguån (H×nh II. 9 vµ II.10). §iÖn ¸p 220V ®­îc ®­a qua MBA (5A) cã ®iÖn ¸p ra lµ 24V vµ ®­a vµo cÇu ®iÖn trë cã c¸c ®i«t lµ D1, D2, D3, D4 ®Ó t¹o ra ®iÖn ¸p mét chiÒu 24V cÊp ®iÖn cho m¹ch ®iÒu khiÓn (PLC vµ hÖ thèng van khÝ nÐn). *S¬ ®å ®iÒu khiÓn van khÝ nÐn: (®­îc tr×nh bµy ë h×nh II.11): §iÖn ¸p cÊp cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn van ®iÖn khÝ nÐn lµ 24V mét chiÒu. Toµn bé hÖ thèng më van cÊp liÖu, ®ãng më cöa x¶ cña tr¹m ®­îc sö dông b»ng hÖ thèng van ph©n phèi ®iÖn khÝ nÐn tù phôc håi (6/4/2), phÇn chÊp hµnh lµ pitt«ng 2 chiÒu. ë tr¹ng th¸i “0” d­íi t¸c dông cña lß xo th× pÝtt«ng ®­îc ®Èy ra vµ ®ãng c¸c cöa cña thïng cÊp liÖu vµ c¸c cöa thïng x¶ ë tr¹ng th¸i “1” tøc lµ c¸c R¬le R1,R2,...R7 cã ®iÖn sÏ ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm t­¬ng øng vµ cÊp ®iÖn cho cuén d©y cña van ®iÖn nguån khÝ sÏ ®­îc ®­a vµo ®Ó ®iÒu khiÓn phÇn tö chÊp hµnh lµ pitt«ng cöa thïng ®­îc më ra. Khi mÊt ®iÖn d­íi t¸c dông cña lß xo pitt«ng l¹i ®ãng cöa thïng l¹i trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu. AT13 tr¹m biÕn ¸p 1KVA 2A 2B 3 2 1 4 380 VAC 5 6 æn ¸p 1kva ®Õn pc 3 3 4 ®Õn pLc 220VAC ®Õn m¹ch t¹o nguån H×nh II.9. M¹ch cung cÊp nguån cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn. 4 3 220VAC 24VDC 0V 7 8 §Õn m¹ch ®iÒu khiÓn 220V/24V 5A D3 D4 D1 D2 C1 H×nh II.10. M¹ch t¹o nguån mét chiÒu 24V cho m¹ch .®iÒu khiÓn. R1 R2 R3 R4 R5 R5 R6 R6 R7 R5 van x¶ phÔu chøa c¸t van x¶ phÔu chøa ®¸1 van x¶ phÔu chøa ®¸2 van x¶ xi l« xi m¨ng van x¶ thïng c©n c¸t van x¶ thïng c©n ®¸ van x¶ thïng n­íc van x¶ thïng c©n phô gia van x¶ thïng c©n xi m¨ng van x¶ bª t«ng +24VDC 0V 7 8 H×nh II.11. S¬ ®å ®iÒu khiÓn van khÝ nÐn. *Tr¹m lµm viÖc ë hai chÕ ®é: ChÕ ®é tù ®éng (chÕ ®é Auto) vµ chÕ ®é b»ng tay ( chÕ ®é Manual) ChÕ ®é Auto: ChÕ ®é Auto lµm viÖc hoµn toµn tù ®éng do PLC ®iÒu khiÓn. C¸c c«ng t¾c t¬ K1, K2,..., K5 cã ®iÖn ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm t­¬ng øng ë m¹ch lùc l¹i, ®éng c¬ b¾t ®Çu lµm viÖc. C¸c r¬ le R1, R2, ...R9 cã ®iÖn, ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm t­¬ng øng l¹i, cÊp ®iÖn cho c¸c van ®iÖn khÝ nÐn. C¸c c«ng t¾c t¬ vµ r¬ le ®­îc ®Êu nèi trùc tiÕp tõ PLC b»ng c¸c ®Çu nèi d©y11, 12,...,22, (10 ®Çu ra cña PLC). Nguyªn lý ho¹t ®éng ®­îc tr×nh bµy chi tiÕt ë môc II.2. CÊu tróc hÖ ®iÒu khiÓn. ChÕ ®é Manual (h×nh II.12): ë chÕ ®é nµy ng­êi vËn hµnh g¹t kho¸ vÒ chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay (Man =1). §Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n cèt liÖu, n­íc vµ phô gia, ng­êi ®iÒu khiÓn sÏ Ên c¸c nót trªn bµn ®iÒu khiÓn. Ên nót M5 c«ng t¾c t¬ K1 cã ®iÖn, ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm K1 ë m¹ch lùc l¹i. §éng c¬ trén b¾t ®Çu khëi ®éng. Ên nót M7 (h×nh II.13) c«ng t¾c t¬ K4 vµ r¬le R1 cã ®iÖn sÏ cÊp ®iÖn cho ®éng c¬ b¨ng t¶i c¸t vµ cÊp ®iÖn cho van ®iÖn khÝ nÐn ®Ó më cöa chøa c¸t, thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n c¸t. Sau ®ã ng­êi vËn hµnh quan s¸t sè liÖu trªn thiÕt bÞ hiÓn thÞ b»ng sè liÖu ®Æt tr­íc theo m¸c th× Ên nót dõng D7, ng¾t ®iÖn c«ng t¾c t¬ K3 vµ r¬le R1. Dõng qu¸ tr×nh c©n c¸t. Ên M6, M8, M10, M11 c¸c c«ng t¾c t¬ K2, K4 vµ r¬ le R2, R4, R8, R9 cã ®iÖn, thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n ®¸1, c©n xi m¨ng, c©n n­íc vµ phô gia. Khi c©n ®ñ ®¸1, Ên nót dõng D8 th× kÕt thóc c©n ®¸1. Ên nót M9 c«ng t¾c t¬ K5 vµ r¬le R3 cã ®iÖn thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n ®¸2 (®¸1 vµ ®¸2 ®­îc c©n céng dån). Khi c©n ®ñ ®¸2, ®ñ xi m¨ng, ®ñ n­íc vµ phô gia th× Ên nót dõng D6, D9, D10, D11. KÕt thóc qu¸ tr×nh c©n l¹i. Víi ®iÒu kiÖn x¶ bª t«ng = “1” th× Ên nót M14, R7 cã ®iÖn x¶ bª t«ng. Khi x¶ xong th× Ên nót dõng D14, kÕt thóc mét mÎ trén. §Ó tr¸nh hiÖn t­îng cèt liÖu bÞ nghÏn th× c¸c thïng phÔu chøa liÖu ®­îc l¾p hÖ thèng ®Çm rung. HÖ thèng ®Çm rung ®­îc ®iÒu khiÓn hoµn toµn b»ng tay. Khi cã hiÖn t­îng nghÏn liÖu ng­êi vËn hµnh chØ cÇn Ên nót M1, M2 M3, M4 th× c¸c c«ng t¾c t¬ K9, K10, K11, K12 cã ®iÖn ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm t­¬ng øng ë phÇn ®éng lùc l¹i, ®éng c¬ lµm viÖc. Muèn dõng qu¸ tr×nh ®Çm rung th× chØ cÇn Ên nót dõng D1, D2, D3, D4. 8 10 man=1 auto=0 +24VDC 7 9 K9 m1 D1 K9 RN9 ®éng c¬ rung phÔu c¸t K10 m2 D2 K10 RN10 ®éng c¬ rung phÔu ®¸ 1 K11 m3 D3 RN11 K11 ®éng c¬ rung phÔu ®¸ 2 m4 D4 K12 K12 RN12 ®éng c¬ rung phÔu xi l« xi m¨ng RN1 K1 m5 D5 K1 ®ãng ®iÖn ®éng c¬ trén K2 RN2 R4 12 m6 D6 K2 c©n xi m¨ng H×nh II.12: M¹ch ®iÒu khiÓn b»ng tay (MANUAL). 10 9 m8 K4 D8 K4 RN4 m7 K3 D7 K3 RN3 R1 R2 m9 K5 D9 K3 RN5 R3 13 14 15 m10 R8 D10 R8 m11 R9 D11 R9 c©n c¸t c©n ®¸1 c©n ®¸2 cuén hót van x¶ n­íc vµo thïng c©n cuén hót van x¶ phô gia vµo thïng c©n 16 17 18 19 H×nh II.13.m¹ch ®iÒu khiÓn b»ng tay . 19 18 m12 R5 D12 R5 20 x¶ cèt liÖu m13 R6 D13 R6 21 x¶ n­íc vµ phô gia m14 R7 D14 R7 22 x¶ bª t«ng H×nh II.14: M¹ch ®iÒu khiÓn b»ng tay. Nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b¬m n­íc, ®éng c¬ b¬m phô gia vµ ®éng c¬ nÐn khÝ tù ®éng (h×nh 15). *Nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b¬m n­íc, ®éng c¬ b¬m phô gia. Khi n­íc trong bÓ vµ phô gia ë møc ®Çy th× K6, K7 kh«ng cã ®iÖn. Khi n­íc vµ phô gia ë møc c¹n ®Õn mét mèc ®Æt tr­íc th× hai phao sÏ t¸c téng tiÕp ®iÓm khÐp kÝn m¹ch x¶y ra K6, K7 cã ®iÖn, cÊp ®iÖn cho hai ®éng c¬ b¬m. Khi møc n­íc ®Çy b»ng møc ®Æt tr­íc th× hai tiÕp ®iÓm ®ã l¹i më ra. K6, K7 mÊt ®iÖn ®éng c¬ b¬m dõng l¹i. *Nguyªn lý ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b¬m khÝ nÐn. Khi ¸p kÕ ë møc thÊp (møc ®Æt tr­íc) th× tiÕp ®iÓm ®­îc khÐp kÝn. C«ng t¾c t¬ K8 cã ®iÖn ®éng c¬ nÐn khÝ ho¹t ®éng. Khi ¸p kÕ ë møc cao th× hë m¹ch, K8 mÊt ®iÖn, ®éng c¬ nÐn khÝ dõng l¹i. ®éng c¬ nÐn khÝ K7 K7 K8 K8 7 K6 K6 b¬m phô gia lªn bÓ chøa b¬m n­íc lªn bÓ chøa 8 phao ®o møc n­íc trong bÓ phao ®o møc phô gia trong bÓ ¸p kÕ H×nh II.15 S¬ ®å ®iÒu khiÓn tù ®éng. start I0.0 stop I 0.1 c©n ®ñ c¸t I 0.2 c©n ®ñ ®¸1 I 0.3 c©n ®ñ ®¸2 I 0.4 c©n ®ñ xi m¨ng I 0.5 c©n ®ñ n­íc I 0.6 c©n ®ñ phô gia I 0.7 xe chë bª t«ng ®· vµo vÞ trÝ I 1.0 reset I 0.1 input H×nh II.16: S¬ ®å kÕt nèi ®Çu vµo PLC c©n c¸t Q0.0 c©n ®¸ 1 Q0.1 c©n ®¸ 2 Q0.2 c©n xi m¨ng Q0.3 c©n n­íc Q0.4 c©n phô gia Q0.5 ch¹y ®éng c¬ trén Q0.6 x¶ cèt liÖu vµ xi m¨ng Q0.7 x¶ n­íc vµ phô gia Q1.0 x¶ bª t«ng Q0.1 k3 k4 k5 k2 R8 R9 k1 R5 R6 R7 R1 R2 R3 R4 13 14 15 12 16 17 11 20 21 22 H×nh II.17: S¬ ®å ®Êu nèi cæng ®Çu ra cña PLC. Ch­¬ng III: Giíi thiÖu plc vµ øng dông plc III.1. kh¸i niÖm chung. PLC viÕt t¾t cña Progammble Logic Control, lµ thiÕt bÞ lËp tr×nh ®­îc, cho phÐp thùc hiÖn linh ho¹t c¸c phÐp to¸n ®iÒu khiÓn th«ng qua mét ng«n ng÷ lËp tr×nh. Nã ®­¬c thiÕt kÕ chuyªn dông trong c«ng nghiÖp ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p vµ tuú thuéc vµo ng­êi sö dông mµ nã cã thÓ thùc hiÖn hµng lo¹t c¸c ch­¬ng tr×nh. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh PLC hiÖn nay cã øng dông rÊt réng r·i nã cã thÓ thay thÕ ®­îc c¶ mét m¶ng r¬le, h¬n thÕ n÷a PLC gièng nh­ mét m¸y tÝnh nªn cã thÓ lËp tr×nh ®­îc. Ch­¬ng tr×nh cña PLC cã thÓ thay ®æi rÊt dÔ dµng, c¸c ch­¬ng tr×nh con còng cã thÓ söa ®æi nhanh chãng. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh PLC ®¸p øng ®­îc hÇu hÕt c¸c yªu cÇu vµ nh­ lµ yÕu tè chÝnh trong viÖc n©ng cao h¬n n÷a hiÖu qu¶ s¶n xuÊt trong c«ng nghiÖp. Tr­íc ®©y th× viÖc tù ®éng ho¸ chØ ®­îc ¸p dông trong s¶n xuÊt hµng lo¹t n¨ng suÊt cao. HiÖn nay cÇn thiÕt ph¶i tù ®éng ho¸ c¶ trong s¶n xuÊt nhiÒu lo¹i kh¸c nhau ®Ó n©ng cao n¨ng suÊt vµ chÊt l­îng. III.2. nh÷ng ®Æc ®iÓm cña plc. Plc cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau: - ThiÕt bÞ trèng nhiÔu. Cã thÓ kÕt nèi thªm c¸c modul ®Ó më réng ngâ vµo /ra . Ng«n ng÷ lËp tr×nh dÔ hiÓu . DÔ dµng thay ®æi ch­¬ng th×nh ®iÒu khiÓn b»ng m¸y lËp th×nh hoÆc m¸y tÝnh c¸ nh©n. §é tin cËy cao, kÝch th­íc qu¸ nhá. B¶o tr× dÔ dµng. III.3. vai trß cña plc. Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm cña plc ta thÊy vai trß cña nã rÊt quan träng trong ngµnh tù ®éng ho¸ nãi riªng vµ ngµnh c«ng nghiÖp nãi chung . Trong mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng, PLC ®­îc xem nh­ lµ mét bé l·o cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn víi mét ch­¬ng tr×nh øng dông ®· ®­îc l­u ë bªn trong bé nhí cña PLC, PLC lu«n kiÓm tra tr¹ng tr¸i cña hÖ thèng bao gåm: KiÓm tra tÝn hiÖu ph¶n håi tõ thiÕt bÞ nhËp dùa vµo ch­¬ng tr×nh logic ®Ó sö lý tÝn hiÖu vµ mang thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ra c¸c thiÕt bÞ xuÊt. PLC cã ®Çy ®ñ c¸c chøc n¨ng nh­: Bé ®Õm, bé ®Þnh thêi, c¸c thanh ghi, bé céng bé trõ, bé so s¸nh ... vµ c¸c tËp lÖnh cho phÐp thùc hiÖn c¸c tÝn hiÖu theo yªu cÇu ®iÒu khiÓn tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p kh¸c nhau. Ho¹t ®éng cña plc hoµn toµn phô thuéc vµo ch­¬ng tr×nh n»m trong bé nhí, nã lu«n cËp nhËt tÝn hiÖu gâ vµo xö lý tÝn hiÖu ®Ó ®iÒu khiÓn ngâ ra. H×nh thøc giao diÖn c¬ b¶n gi÷a PLC vµ c¸c thiÕt bÞ nhËp lµ: nót Ên, cÇu dao... Ngoµi ra PLC cßn nhËn ®­îc tÝn hiÖu tõ c¸c thiÕt bÞ nhËn d¹ng tù ®éng nh­: C«ng t¾c tr¹ng th¸i, c¶m biÕn quang ®iÖn... C¸c lo¹i tÝn hiÖu nhËp ®Õn PLC ph¶i lµ tr¹ng th¸i Logic ON/OFF hoÆc tÝn hiÖu Analog. Nh÷ng tÝn hiÖu ngâ vµo nµy ®­îc giao tiÕp víi PLC qua c¸c Modul nhËp. Trong mét hÖ thèng tù ®éng ho¸, thiÕt bÞ xuÊt còng lµ mét yÕu tè rÊt quan träng. NÕu ngâ ra cña PLC kh«ng ®­îc kÕt nèi víi thiÕt bÞ xuÊt th× hÇu nh­ hÖ thèng sÏ bÞ tª liÖt hoµn toµn. C¸c thiÕt bÞ xuÊt th«ng th­êng lµ: §éng c¬, cuén d©y nam ch©m, relay, cßi b¸o... Th«ng qua ho¹t ®éng cña motor, c¸c cuén d©y, PLC cã thÓ ®iÒu khiÓn mét hÖ thèng tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p. Tuy nhiªn c¸c thiÕt bÞ xuÊt kh¸c nh­ lµ: §Ìn, cßi vµ c¸c b¸o ®éng sù cè chØ cho biÕt c¸c môc ®Ých nh­: B¸o cho chóng ta biÕt giao diÖn tÝn hiÖu ngâ vµo, c¸c thiÕt bÞ ngâ ra ®­îc giao tiÕp víi PLC qua miÒn réng cña Modul ngâ ra PLC. Ngµy nay plc ®­îc ®­a vµo hÖ thèng ®iÒu khiÓn mét c¸c réng r·i vµ trë lªn th«ng dông ®Ó ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng ®a d¹ng. C¸c nhµ s¶n xuÊt ®­a ra thÞ tr­êng hµng lo¹t c¸c lo¹i PLC kh¸c nhau víi nhiÒu møc ®é thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh, ®ñ ®Ó ®¸p øng nhu cÇu cña ng­êi sö dông.V× vËy ®Ó ®¸nh gi¸ mét PLC ng­êi ta dùa vµo 2 tiªu chuÈn sau : Dung l­îng bé nhí. Sè tiÕp ®iÓm vµo /ra cña plc. Bªn c¹nh ®ã còng cÇn chó ý ®Õn c¸c chøc n¨ng nh­ : Bé vi sö lý, chu k× xung clock, ng«n ng÷ lËp tr×nh, kh¶ n¨ng më réng sè ngâ vµo /ra. III.4. cÊu tróc c¬ b¶n. Nguån CPU Out put modul Me mory In put modul Link H×nh 1.1 . S¬ ®å cÊu tróc . III.4.1. CPU ChÕ t¹o dùa trªn c«ng nghÖ vi sö lý, nã cã c¸c bé nh­: Bé thuËt to¸n vµ logic (ALU) chÞu tr¸ch nhiÖm xö lý gi÷ liÖu th­c hiÖn c¸c phÐp to¸n sè häc (céng trõ) vµ c¸c phÐp to¸n logic: AND, OR, NOT... Bé nhí (c¸c thanh ghi). Bªn trong bé vi sö lý ®­îc sö dông ®Ó l­u tr÷ th«ng tin liªn quan ®Õn sù thùc thi ch­¬ng tr×nh. III.4.2. Memory. Trong hÖ thèng plc cã nhiÒu lo¹i bé nhí : - Bé nhí ®Þa chØ (ROM) cung cÊp dung l­îng l­u tr÷ cho hÖ ®iÒu hµnh vµ d÷ liÖu cè ®Þnh ®­îc cpu sö dông. - Bé nhí truy cËp ngÉu nhiªn (RAM) dµnh cho d÷ liÖu. §©y lµ n¬i l­u tr÷ th«ng tin theo tr¹ng th¸i cua c¸c thiÕt bÞ nhËp xuÊt. §Æc ®iÓm néi dung cã thÓ ®äc, ghi, xo¸, khi mÊt ®iÖn th«ng tin sÏ bÞ mÊt. - Bé nhí nöa cè ®Þnh: + EFPOM ®­îc dïng phæ biÕn do cã thÓ xo¸ ®­îc vµ lËp tr×nh l¹i nhiÒu lÇn.ViÖc xo¸ vµ lËp tr×nh l¹i cho EFROM ph¶i ®­îc thùc hiÖn trªn c¸c thiÕt bÞ riªng, mçi lÇn lËp tr×nh l¹i ph¶i xo¸ toµn bé c¸c « nhí cña EFROM. + EEFROM lµ lo¹i cã thÓ xo¸ vµ ghi b»ng tÝn hiÖu ®iÖn víi møc ®iÖn ¸p th«ng th­êng, ngoµi ra EEFROM cßn cã thÓ xo¸ tõng « nhí x¸c ®Þnh mµ kh«ng cÇn nhÊc ra khái m¹ch øng dông. III.4.3. Input : - Sè l­îng. - Xoay chiÒu, mét chiÒu - Sè - T­¬ng tù III.4.4. Out put: - Sè l­îng - TiÕp ®iÓm - Sè -T­¬ng tù III.4.5. GhÐp nèi: - Console - M¸y tÝnh . - PhÇn mÒm. III.4.6. Bus : - Bus ®Þa chØ. - Bus d÷ liÖu. - Bus hÖ thèng. - Bus ®iÒu khiÓn. III.5. C¸c b­íc thiÕt kÕ mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng PLC. §Ó thiÕt kÕ mét ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho mét ho¹t ®éng bao gåm nh÷ng b­íc sau: X¸c ®Þnh quy tr×nh c«ng nghÖ. Tr­íc tiªn ta ph¶i x¸c ®Þnh thiÕt bÞ hay hÖ thèng nµo muèn ®iÒu khiÓn. Môc ®Ých cuèi cïng cña bé ®iÒu khiÓn lµ ®iÒu khiÓn mét hÖ thèng ho¹t ®éng. X¸c ®Þnh ngâ vµo, ngâ ra: TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ xuÊt/nhËp bªn ngoµi ®Òu ®­îc kÕt nèi víi bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh. ThiÕt bÞ nhËp lµ nh÷ng contact, c¶m biÕn... ThiÕt bÞ xuÊt lµ nh÷ng cuén d©y, motor, bé hiÓn thÞ. Sau khi x¸c ®Þnh tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ xuÊt nhËp cÇn thiÕt, ta ®Þnh vÞ c¸c thiÕt bÞ vµo ra t­¬ng øng cho tõng ngâ vµo, ra trªn PLC tr­íc khi viÕt ch­¬ng tr×nh. ViÕt ch­¬ng tr×nh: Khi viÕt ch­¬ng tr×nh theo s¬ ®å h×nh thang (Ladder) ph¶i theo ho¹t ®éng tuÇn tù tõng b­íc cña hÖ thèng. N¹p ch­¬ng tr×nh vµo bé nhí: B©y giê chóng ta cã thÓ cung cÊp nguån cho bé ®iÒu khiÓn cã lËp tr×nh th«ng qua cæng I/0. Sau ®ã n¹p ch­¬ng tr×nh vµo bé nhí th«ng qua m¸y tÝnh cã chøa phÇn mÒm lËp tr×nh h×nh thang. Sau khi n¹p xong kiÓm tra l¹i b»ng hµm chuÈn ®o¸n. NÕu ®­îc m« pháng toµn bé ho¹t ®éng cña hÖ thèng ®Ó ch¾cch¾n r»ng ch­¬ng tr×nh ®· ho¹t ®éng tèt. Ch¹y ch­¬ng tr×nh: Tr­íc khi nhÊn nót Start, ph¶i ch¾c ch¾n r»ng c¸c d©y dÉn nèi c¸c ngâ vµo/ra ®Õn c¸c thiÕt bÞ nhËp, xuÊt ®·®­îc nèi ®óng theo chØ ®Þnh. Lóc ®ã PLC míi b¾t ®Çu ho¹t ®éng thùc sù. Trong khi ch¹y ch­¬ng tr×nh, nÕu bÞ lçi th× m¸y tÝnh sÏ b¸o lçi, ta ph¶i söa ch÷a l¹i cho ®Õn khi PLC ho¹t ®éng an toµn. III.6. thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh ¶ tr×nh simantic S7-200. III.6.1. CÊu h×nh cøng. Simantic S7-200 lµ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh lo¹i nhá cña h·ng Siemens (CHLB §øc), cã cÊu tróc theo kiÓu modul vµ cã c¸c modul më réng. C¸c modul nµy sö dông cho nhiÒu lo¹i øng dông lËp tr×nh kh¸c nhau.ThÇnh phÇn c¬ b¶n cña S7-200 lµ khèi vi sö lý cña CPU214 hoÆc cña CPU215.VÒ h×nh thøc bªn ngoµi nhËn biÕt ®­îc nhê sè ®Çu vµo/ ra vµ nguån cung cÊp. CPU214 cã 10 ®Çu vµo vµ cã 8 ®Çu ra. CPU215 cã 14 ®Çu vµo vµ cã 10 ®Çu ra. Tæng sè vµo /racùc ®¹i lµ 64 cæng vµo vµ 64 cæng ra. Cã 256 Timer chia lµm 3 lo¹i theo ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau: 8 Timer 1ms, 32 Timer 10ms, 208Timer 100ms. Tæng cã 256 bé ®Õm chia lµm 2 lo¹i: ChØ ®Õm tiÕn vµ võa ®Õm tiÕn võa ®Õm lïi. C¸c chÕ ®é ng¾t vµ xö lý ng¾t bao gåm: Ng¾t truyÒn th«ng, ng¾t theo s­ên lªn hoÆc s­ên xuèng, ng¾t theo thêi gian, ng¾t cña bé ®Õm tèc ®é cao vµ ng¾t truyÒn xung. Toµn bé vïng nhí kh«ng bi mÊt d÷ liÖu trong kho¶ng thêi gian lµ 190h khi PLC mÊt nguån nu«i . Cã 368 bÝt nhí ®Æc biÖt dïng ®Ó th«ng b¸o tr¹ng th¸i vµ ®Æt chÕ ®é lµm viÖc. D¶i tÝn hiÖu vµo tõ 15 ®Õn 30V ®iªn ¸p mét chiÒu 4mA . Thêi gian ph¶n ­ng l¹i :Tõ 0.2ms ®Õn 8.7 ms . Cã c¸ch ly quang 500VAC 1 phót. Cæng truyÒn th«ng C¸c cæng vµo C¸c cæng ra SIEMENS SIMANTIC S7-200 SF RUN STOP I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 vv I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 H×nh 3.1:Bé ®iÒu kh iÓn lËp tr×nh ®­îc S7-200 víi CPU. III.6.2 M« t¶ c¸c ®Ìn b¸o trªn S7-200 CPU215. SF (®Ìn ®á): §Ìn ®á SF b¸o hiÖu hÖ thèng bÞ háng. §Ìn SF s¸ng lªn khi PLC bÞ háng hãc . RUN (®Ìn xanh): §Ìn xanh RUN chØ thÞ PLC ®ang ë chÕ ®é lµm viÖc vµ thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh ®­îc n¹p trong m¸y . STOP (®Ìn vµng ): §Ìn vµng STOP chØ ®Þnh plc ®ang ë chÕ ®é dõng. Dõng ch­¬ng tr×nh ®ang thùc hiÖn l¹i . Ixx (®Ìn xanh): §Ìn xanh ë cæng vµo chØ ®Þnh ë tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng Ix.x (xx= 0.0 ÷ 1.5). §Ìn b¸o hiÖu tr¹ng th¸i cña tÝn hiÖu theo gi¸ trÞ logic cu¶ cæng. Qyy (yy =0.0 ÷ 1.1). §Ìn nµy b¸o hiÖu tr¹ng th¸i cña tÝn hiÖu theo gi¸ trÞ logic cña cæng. III.6.3. Cæng truyÒn th«ng. S7-200 sö dông cæng truyÒn th«ng nèi tiÕp RS485 víi phÝch nèi 9 ch©n ®Ó phôc vô cho viÖc ghÐp nèi víi thiÕt bÞ lËp tr×nh hoÆc víi c¸c tr¹m PLC kh¸c. 5 4 3 2 1 9 8 7 6 Ch©n Gi¶i thÝch 1 §Êt 2 24 VDC 3 TruyÒn vµ nhËn gi÷ liÖu 4 Kh«ng sö dông 5 §Êt 6 5VDC 7 24VDC 8 TruyÒn vµ nhËn gi÷ liÖu 9 Kh«ng sö dông Tèc ®é truyÒn cho m¸y lËp tr×nh kiÓu PPI lµ 9600 Paud.Tèc ®é truyÒn cung cÊp cña PLC theo kiÓu tù do lµ 300 ®Õn 38.400. §Ó ghÐp nèi S7-200 víi m¸y lËp tr×nh PG 702 hoÆc víi c¸c lo¹i m¸y lËp tr×nh thuéc hä PG7xx cã thÓ sö dông mét c¸p nèi th¼ng qua MPI. GhÐp nèi S7-200 víi m¸y tÝnh PC qua cæng RS -232 cÇn cã c¸p nèi PC/ PPI víi bé chuyÓn ®æi RS232/RS485. PC/PPI MPI Card siemen simatic s7-200 i0.0 i0.1 i0.2 i0.3 i0.4 i0.5 i0.6 i0.0 i1.0 i1.1 i1.2 i1.3 i1.4 i1.5 q0.0 q0.1 q0.2 q0.3 q0.4 q0.5 q0.6 q0.7 q1.0 q1.1 sf run stop cpu215 6es7 215 siemen simatic s7-200 i0.0 i0.1 i0.2 i0.3 i0.4 i0.5 i0.6 i0.0 i1.0 i1.1 i1.2 i1.3 i1.4 i1.5 q0.0 q0.1 q0.2 q0.3 q0.4 q0.5 q0.6 q0.7 q1.0 q1.1 sf run stop cpu215 6es7 215 COM H×nh 1.3: Hai c¸ch ghÐp nèi PLC S7-200 víi m¸y tÝnh ®Ó truyÒn th«ng. III.7. Më réng cæng vµo ra. ThÕ hÖ Simatic S7-200 rÊt linh ho¹t vµ hiÖu qu¶ sö dông cao do nh÷ng ®Æc tÝnh sau: Cã nhiÒu lo¹i CPU kh¸c nhau trong hÖ S7-200 nh»m ®¸p øng yªu cÇu cña kh¸c nhau cña tõng óng dông. Cã nhiÒu Modul më réng kh¸c nhau nh­ c¸c Modul ngâ vµo/ra t­¬ng tù, Modul ngâ vµo/ra sè. Modul truyÒn th«ng ®Ó kÕt nèi PLC trong hÖ S7-200 vµo m¹ng Profibus-DP nh­ lµ mét Slave. Modul truyÒn th«ng ®Ó kÕt nèi PLC trong hÖ S7-200 vµo m¹ng AS-I nh­ lµ mét MASTER. PhÇn mÒn STEP7 Mico/win sofwarl. H×nh 3.2: H×nh khèi cña PLC víi CPU 215 cña Siemens III.8. Giíi thiÖu vÒ ®Æc tÝnh cña Modul më réng EM235. §Æc tÝnh kü thuËt EM235 Sè l­îng ®Çu vµo t­¬ng tù 3 Sè l­îng ®Çu ra t­¬ng tù 1 §Çu vµo D¶i tÝn hiÖu vµo cùc ®¹i 30V ®iÖn ¸p mét chiÒu,32mA §é ph©n gi¶i chuyÓn ®æi tõ Analog sang Digital 12 bit hoÆc 1 trong 4096 Thêi gian chuyÓn ®æi tõ Analog Sang t­¬ng tù . 25 μs §Çu ra. §iÖn ¸p ra ±10V Dßng t¶i tèi ®a Tõ 0 ®Õn 20mA H×nh 1.5 S¬ ®å kÕt nèi ®Çu ra cña Modull më réng EM235 Ut¶i RA A+ A- RB B+ B+ RC C+ C- V0 I0 L- M + Analog IN-OutPUT EXTP It¶i + 24v - §Çu vµo kh«ng sö dông ◘EM 235 AL 3x12Bit AQ 1x12Bit III.9. Thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh . 4. ChuyÓn d÷ liÖu tõ bé ®Öm ¶o ra ngo¹i vi 2. Thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh. 3. TruyÒn th«ng vµ tù kiÓm tra lçi 1. NhËp d÷ liÖu tõ ngo¹i vi vµo bé ®Õm ¶o. H×nh 3.3: Vßng quÐt (scan) trong S7-200 PLC thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh theo chu tr×nh lÆp. Mçi vßng lÆp ®­îc gäi lµ vßng quÐt (scan). Mçi vßng quÐt ®­îc b¾t ®Çu b»ng giai ®o¹n ®äc d÷ liÖu tõ c¸c cæng vµo vïng bé ®Õm ¶o, tiÕp theo lµ giai ®o¹n thùc hiªn ch­¬ng tr×nh.Trong tõng vßng quÐt, ch­¬ng tr×nh ®­îc thùc hiÖn b»ng lÖnh ®Çu tiªn vµ kÕt thóc b»ng lÖnh kÕt thóc (MEND).Sau giai ®o¹n thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh lµ giai ®o¹n truyÒn th«ng néi bé vµ kiÓm tra lçi.Vßng quÐt ®­îc kÕt thóc b»ng giai ®o¹n chuyÓn c¸c néi dung cña bé ®Õm ¶o tíi c¸c cæng ra. Nh­ vËy t¹i thêi ®iÓm vµo/ra th«ng th­êng lÖnh kh«ng lµm viÖc trùc tiÕp víi cæng vµo/ ra mµ chØ th«ng qua bé ®Öm ¶o cña cæng trong vïng nhí tham sè.ViÖc truyÒn th«ng gi÷a bé ®Öm ¶o víi ngo¹i vi trong c¸c giai ®o¹n 1vµ 4 do CPU qu¶n lý. Khi gÆp lÖnh vµo/ra ngay lËp tøc th× hÖ thèng sÏ cho dõng mäi c«ng viÖc kh¸c, ngay c¶ ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t ®Ó thùc hiÖn lÖnh nµy mét c¸ch trùc tiÕp víi cæng vµo/ra. III.10. CÊu tróc ch­¬ng tr×nh cña S7-200. Cã thÓ lËp tr×nh cho PLC S7-200 b»ng c¸ch sö dông mét trong nh÷ng phÇn mÒm sau : - STEP7-Micro/ DOS. STEP7-Micro/ WIN. Nh÷ng phÇn mÒm nµy ®Òu cã thÓ cµi ®Æt ®­îc trªn c¸c m¸y lËp tr×nh hä PG7xx vµ c¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n (PC). C¸c ch­¬ng tr×nh cho S7-200 ph¶i cã cÊu tróc ch­¬ng tr×nh chÝnh (main progam) vµ sau ®ã ®Õn c¸c ch­¬ng tr×nh con vµ ch­¬ng tr×nh sö lý ng¾t ®­îc chØ ra sau ®©y: Ch­¬ng tr×nh chÝnh ®­îc kÕt thóc b»ng lÖnh kÕt thóc ch­¬ng tr×nh (MEND). Ch­¬ng tr×nh con lµ mét bé phËn cña ch­¬ng tr×nh, c¸c ch­¬ng tr×nh con ph¶i ®­îc viÕt sau lÖnh kÕt thóc ch­¬ng tr×nh chÝnh ®ã lµ lÖnh MEND. C¸c ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t lµ mét bé phËn cña ch­¬ng tr×nh. NÕu cÇn sö dông ch­¬ng tr×nh, cÇn xö lý ng¾t ph¶i viÕt sau lÖnh kÕt thóc ch­¬ng tr×nh chÝnh MEND. C¸c ch­¬ng tr×nh con ®­îc nhãm l¹i thµnh mét nhãm ngay sau ch­¬ng tr×nh chÝnh. Sau ®ã ®Õn ngay c¸c ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t. B»ng c¸ch viÕt nh­ vËy cÊu tróc ch­¬ng tr×nh ®­îc râ rµng vµ thuËn tiÖn h¬n trong viÖc ®äc ch­¬ng tr×nh sau nµy. Cã thÓ tù do trén lÉn c¸c ch­¬ng tr×nh con vµ ch­¬ng tr×nh sö lý ng¾t ®»ng sau ch­¬ng tr×nh chÝnh. SBR n Ch­¬ng tr×nh con thø n+1 . . . RET INTn Ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t thø n+1 . . . RETI Main Program . . . MEND Thùc hiÖn trong mét vßng quÐt SBR 0 Ch­¬ng tr×nh con thø nh Êt . . . MEND Thùc hiÖn khi ®­îc ch­¬ng tr×nh chÝnh gäi INT 0 Ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t thø nhÊt . . . RETI Thùc hiÖn khi cã ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t III.11. ng«n ng÷ lËp tr×nh . III.11.1. Ph­¬ng ph¸p lËp tr×nh. S7-200 biÓu diÔn mét m¹ch logic cïng b»ng mét d·y c¸c lÖnh lËp tr×nh. Ch­¬ng tr×nh bao gåm mét d·y c¸c lÖnh. S7-200 thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh b¾t ®Çu tõ lÖnh lËp tr×nh ®Çu tiªn vµ kÕt thóc ë lÖnh cuèi cïng trong mét vßng. C¸ch lËp tr×nh cho S7-200 nãi riªng vµ cho c¸c plc cña siemen nãi chung dùa trªn hai ph­¬ng ph¸p c¬ b¶n: Ph­¬ng ph¸p h×nh thang (Ladder Logic) viÕt t¾t lµ LAD. Ph­¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh (Statemnt List) viÕt t¾t lµ STL. NÕu ch­¬ng tr×nh d­îc viÕt theo kiÓu LAD, thiÕt bÞ lËp tr×nh sÏ tù t¹o ra mét ch­¬ng tr×nh theo kiÓu STL t­¬ng øng. Nh­ng ng­îc l¹i kh«ng ph¶i mét ch­¬ng tr×nh nµo ®­îc viÕt theo kiÓu STL còng cã thÓ chuyÓn ®­îc sang LAD. §Þnh nghÜa vÒ LAD : LAD lµ mét ng«n ng÷ lËp tr×nh b»ng ®å ho¹. Nh÷ng thµnh phÇn c¬ b¶n dïng trong LAD t­¬ng øng víi c¸c thµnh phÇn cña b¶ng ®iÒu khiÓn b»ng r¬le.Trong ch­¬ng tr×nh LAD c¸c phÇn tö c¬ b¶n dïng ®Ó biÓu diÔn lÖnh logic nh­ sau: - TiÕp ®iÓm: Lµ biÓu t­îng (symbol) m« t¶ c¸c tiÕp ®iÓm cña r¬ le, c¸c tiÕp ®iÓm ®ã cã thÓ lµ th­êng më hoÆc th­êng ®ãng . - Cuén d©y (coil): Lµ biÓu t­îng m« t¶ c¸c r¬ le ®­îc m¾c theo chiÒu dßng ®iÖn cung cÊp cho r¬ le. Hép (box): Lµ biÓu t­îng m« t¶ c¸c hµm kh¸c nhau, nã lµm viÖc khi cã dßng ®iÖn ch¹y ®Õn hép. Nh÷ng d¹ng hµm th­êng ®­îc biÓu diÔn b»ng hép lµ c¸c bé thêi gian (Timer), bé ®Õm (Counter) vµ c¸c hµm to¸n häc. Cuén d©y vµ c¸c hép ph¶i ®­îc m¾c ®óng chiÒu dßng ®iÖn. M¹ng LAD: Lµ ®­êng nèi c¸c phÇn tö thµnh mét m¹ch hoµn thiÖn, ®i tõ ®­êng nguån bªn tr¸i sang ®­êng nguån bªn ph¶i. §­êng nguån bªn tr¸i lµ d©y nãng, ®­êng nguån bªn ph¶i lµ d©y trung hoµ hay lµ ®­êng trë vÒ nguån cung cÊp (®­êng nguån bªn ph¶i th­êng kh«ng ®­îc thÓ hiÖn khi dïng ch­¬ng tr×nh tiÖn dông STEP7-Mcro/Dos hoÆcMicro/Win). Dßng ®iÖn ch¹y tõ bªn tr¸i qua c¸c tiÕp ®iÓm ®ãng ®Õn c¸c cuén d©y hoÆc c¸c hép trë vÒ bªn ph¶i nguån. §Þnh nghÜa vÒ STL: Ph­¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh (STL) lµ ph­¬ng h¸p thÓ hiÖn ch­¬ng tr×nh d­íi d¹ng tËp hîp c¸c c©u lÖnh. Mçi c©u lÖnh trong ch­¬ng tr×nh, kÓ c¶ nh÷ng c©u lÖnh h×nh thøc, biÓu diÔn mét chøc n¨ng cña PLC. Vi dô : Ladder Logic vµ Statement List LAD STL Q0.0 I 0.0 H×nh 3.4:M« t¶ lÖnh LAD vµ STL LD I0.0 = Q0.0 LAD III.11.2. C¸c lÖnh c¬ b¶n. 1. LÖnh b¾t ®Çu dßng lÖnh. AND 2. LÖnh nèi nèi tiÕp 2 khèi. OR 3. LÖnh nèi nèi 2 khèi song song. 4OUT . LÖnh khèi ®Çu ra. 5.NOT nèi khèi ®¶o. FUN gäi hµm ®Æc biÖt. ORLD nèi song song 2 tæ hîp khèi. AND LD nèi nèi tiÕp 2 tæ hîp khèi. III.11.3. C¸c lÖnh n©ng cao . III.11.3.1. C¸c lÖnh Timer. Bé thêi gian cã chøc n¨ng t­¬ng tù nh­ c¸c r¬le th¬i gian. Khi ®Çu vµo chuyÓn tõ OF lªn ON bé ®Õm b¾t ®Çu ®Õm thêi gian, khi thêi gian ®Õm b»ng thêi gian ®Æt tr­íc th× t¸c ®éng tiÕp ®iÓm . C¸c lo¹i Timer cña S7-200 chia lµm 2 lo¹i TON vµ TONR: Timer t¹o thêi gian trÔ kh«ng cã nhí, kÝ hiÖu lµ TON. Timer t¹o thêi gian trÔ cã nhí, kÝ hiÖu lµ TONR. Txx IN PV TONR Txx IN PV TONR Txx: Khai b¸o Timer IN ®Çu vµo . PV gi¸ trÞ ®Æt tr­íc. Cã c¸c ®é ph©n gi¶i lµ :1ms,10ms ,100ms. Khi ®Çu vµo chuyÓn tõ OF xuèng ON th× TON Reset l¹i. III.11.3.2 C¸c lÖnh ®iÒu khiÓn Counter. Counter lµ bé ®Õm hiÖn chøc n¨ng ®Õm s­ên xung trong S7-200. C¸c bé ®Õm cña S7-200 ®­îc chia lµm 2 lo¹i :Bé ®Õm tiÕn (CTU) vµ bé ®Õm tiÕn /lïi (CTUD). Bé ®Õm tiÕn CTU ®Õm s« s­ên lªn cña tÝn hiÖu logic ®Çu vµo, tøc lµ ®Õm sè lÇn thay ®æi tr¹ng th¸i logic tõ 0 lªn 1 cña tÝn hiÖu. Sè s­ên xung ®Õm ®­îc, ®­îc ghi vµo thanh ghi 2byte cña bé ®Õm. Bé ®Õm tiÕn/lïi CTUD ®Õm tiÕn khi gÆp s­ên lªn cña xung vµo cæng ®Õm tiÕn, ký hiÖu lµ CU trong LAD vµ ®Õm lïi khi gÆp s­ên lªn cña xung vµo cæng ®Õm lïi, ®­îc ký hiÖu lµ CD. §Çu vµo Reset ®Æt l¹i tr¹ng th¸i ®Çu cña bé ®Õm. R: Reset. PV: Gi¸ trÞ ®¨t tr­íc. C: Lµ gi¸ trÞ khai b¸o. CU PV Reset PV Cxx CTUD CU PV Reset PV Cxx CTU III.11.3.3. C¸c bé ghi dÞch. SHRB ghi gi÷ sè liÖu ®Õm tõ ®Çu Data vµ ®Èy sè liÖu tõ « nhí nµy ®Õn « kÕ cËn hoÆc tõ kªnh nµy ®Õn kªnh kh¸c mçi khi cã mét xung vµo ®Çu Clock. Gi¶n ®å thang. I0.1 V100.00 8 EN SHRB Data S –bit N PV V100.0 Q0.0 Q0.1 V100.1 V100.7 Q0.7 I0.0 P P N III.11.3.4. LÖnh DIFU ( ) vµ lÖnh DIFD ( ) P LÖnh sÏ t¹o ra 1 xung ë ®Çu ra khi ®Çu vµo chuyÓn tõ OF lªn ON. N LÖnh sÏ t¹o ra 1 xung ë ®Çu ra khi ®Çu vµo chuyÓn tõ ON xuèng OF III.11.3.5. LÖnh MOV-B. ChuyÓn sè liÖu cña mét kªnh hoÆc mét h»ng sè ®Õn MOV-I. mét kªnh ®Ých. MOV-R. MOV-R EN IN OUT MOV_I EN IN OUT MOV_B EN IN OUT III.12. Nh÷ng ®iÒu cÇn biÕt vÒ lËp tr×nh. T×m hiÓu kü yªu cÇu c«ng nghÖ (bæ xung c¸c yªu cÇu cßn thiÕu). LiÖt kª c¸c ®Çu vµo /ra cho PLC, cã sè ®Çu vµo /ra lín h¬n sè ®Çu vµo /ra theo yªu cÇu. Ph©n lo¹i cæng vµo ra cho PLC, cã dông ý theo tr×nh tù t¸c ®éng, theo vÞ trÝ, theo tªn cho hîp lý. LËp l­u ®å m« t¶ c¸ch PLC thùc hiÖn: DÞch l­u ®å sang gi¶n ®å thang, nÕu cã s¬ ®å logic ®iÖn cã thÓ bá qua mét sè b­íc trªn. LËp tr×nh gi¶n ®å thang vµo PLC. Ch¹y m« pháng vµ kiÓm tra ch­¬ng tr×nh. §­a tÝn hiÖu vµo PLC xem ®¸p øng cã ®óng kh«ng. NÕu sai söa l¹i. +Nèi PLC víi thiÕt bÞ thùc. +KiÓm tra nèi nÕu sai th× söa l¹i. + Ch¹y nghiÖm thö, bµn giao, cÊt ch­¬ng tr×nh. §¶m b¶o ch¾c ch¾n hÖ c¬ khÝ, thñy lùc tèt. Ch¹y nh¾p. Ch¹y b¸n tù ®éng. Ch¹y tù ®éng. III.13. thiÕt kÕ ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn tr¹m trén bª t«ng III.13.1. S¬ ®å c«ng nghÖ tr¹m trén bª t«ng. phÔu ®ùng ®¸2 phÔu ®ùng ®¸ 1 phÔu ®ùng c¸t. b¨ng t¶i1 b¨ng t¶i2 b¨ng t¶i3 thïng c©n c¸t thïng c©n ®¸ M¸y trén. xi l« xi m¨ng thïng c©n xi thïng c©n phô gia thïng c©n n­íc bÓ chøa n­íc bÓ chøa phô gia van van vÝt t¶i xe chuyªn chë bª t«ng III.13.2. C¸c b­íc trong qu¸ tr×nh x©y dùng hÖ ®iÒu khiÓn tr¹m trén bª t«ng tù ®éng. X¸c ®Þnh yªu cÇu cña hÖ thèng ®iÒu kiÓn VÏ l­u ®å chung cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn LiÖt kª ®Çu vµo /ra cña PLC VÏ l­u ®å thô©t to¸n cña hÖ thèng §K ChuyÓn l­u ®å sang gi¶n ®å thang N¹p lËp tr×nh s¬ ®å h×nh thang thiÕt kÕ cho PLC Ch¹y m« pháng vµ kiÓm tra Söa l¹i KÕt nèi toµn bé thiÕt bÞ vµo/ ra víi PLC KiÓm tra tÊt c¶ c¸c tiÕp ®iÓm vµo /ra Ch¹y thö ch­¬ng tr×nh Ch­¬ng tr×nh cã OK N¹p ch­¬ng tr×nh vµo EFROM LËp s¬ ®å hÖ thèngcho tÊt c¶ b¶n vÏ END ChØnh l¹i phÇn mÒm III.14. B¶ng Bè trÝ ®Çu vµo/ra PLC. III.14.1. Ph©n c«ng cæng vµo /ra cña PLC. III.14.1.1. Ph©n c«ng cæng ®Çu vµo cña PLC PhÇn tö §Çu vµo Start I0.0 Stop I0.1 C©n ®ñ c¸t I0.2 C©n ®ñ ®¸ 1 I0.3 C©n ®ñ ®¸ 2 I0.4 C©n ®ñ xi m¨ng I0.5 C©n ®ñ n­íc I0.6 C©n ®ñ phô gia I0.7 C¶m biÕn x¶ bª t«ng I1.0 §Çu vµo Reset I1.1 III.14.1.2. Ph©n c«ng cæng ®Çu ra cña PLC PhÇn tö §Çu ra C©n c¸t Q0.0 C©n ®¸1 Q0.1 C©n ®¸2 Q0.2 C©n xi m¨ng Q0.3 C©n n­íc Q0.4 C©n phô gia Q0.5 Trén bª t«ng Q0.6 X¶ cèt liÖu vµ xi m¨ng Q0.7 X¶ phô gia vµ n­íc Q1.0 X¶ bª t«ng Q1.1 III.14.1.3. LËp tr×nh cho PLC S7-200 (CPU215) Ph­¬ng ph¸p lËp tr×nh cho PLC lµ Ph­¬ng ph¸p h×nh thang (LAD) víi phÇn mÒm STEP7-Microwin. Gi¶n ®å thang : III.14.2. ThuyÕt tr×nh nguyªn lý ho¹t ®éng cña PLC . Sau khi ng­êi vËn hµnh chuÈn bÞ xong vµ b¾t ®Çu Ên Start, PLC sÏ lµm viÖc theo nguyªn lý sau: Khi Ên nót start I0.0 th× ®Çu ra M0.1 lµm viÖc sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm M0.1 l¹i vµ cho mét xung vµo lÖnh MOV_B cã ®Çu vµo lµ “1” vµ ®Çu ra (kªnh ®Ých) lµ VB100. LÖnh MOV_B sÏ ®Èy “1” tõ ®Çu tíi kªnh ®Ých lµ thanh ghi VB100 cña bé ghi dÞch SHRB víi ®Çu Data lµ tiÕp ®iÓm th­êng më I1.1 vµ t¹o xung Clock M0.2. Thanh ghi V100.0 kÝn m¹ch cÊp ®iÖn cho hÖ thèng tr¹m trén víi ®Çu ra cña PLC lµQ0.0, Q0.1, Q0.3, Q0.4, Q0.5, Q0.6, thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n c¸t (Q0.0), c©n ®¸1 (Q0.1), c©n ®¸ 2 (Q0.2), c©n xi m¨ng (Q0.3), c©n n­íc (Q0.4), c©n phô gia (Q0.6). C¸c qu¸ tr×nh c©n nµy diÔn ra ®ång lo¹t.ë ®©y ®¸1 vµ ®¸2 sÏ thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n céng dån. Khi c©n ®ñ ®¸1 sÏ cã tÝn hiÖu ng¾t lµ I0.3 kÝn, dõng qu¸ tr×nh c©n ®¸1 vµ t¹o 1 xung Clock M0.2 ®­a vµo bé ghi dÞch SHRB tõ thanh ghi V100.0 sÏ nhÈy xuèng thanh ghi V100.1 thùc hiÖn qóa tr×nh c©n ®¸2. Khi thùc hiÖn c©n ®¸2 xong ®Çu vµo I0.4 hë m¹ch, dõng qu¸ tr×nh c©n ®¸ 2 vµ c¸c qu¸ tr×nh c©n c¸t, xi m¨ng, n­íc, phô gia xong víi ®iÒu kiÖn thïng trén “rçng” vµ ®· ®ãng th× M0.2 sÏ cho mét xung Clock vµo bé ghi dÞch SHRB lµm thanh ghi V100.2 kÝn thùc hiÖn qu¸ tr×nh x¶ cèt liÖu vµ xi m¨ng (Q0.7) Thêi gian x¶ cèt liÖu vµ xi m¨ng còng chÝnh lµ qu¸ tr×nh trén kh« vµ ®­îc bé Timer (TON)- T37 ®Õm. Khi ®Õm b»ng thêi gian ®Æt T37 t¸c ®éng t¹o xung clock, tiÕp tôc thanh ghi V100.3 kÝn m¹ch, thùc hiÖn qu¸ tr×nh x¶ n­íc; phô gia còng chÝnh lµ qu¸ tr×nh trén ­ít ®­îc T38 ®Õm. Khi V100.3 kÝn ®ång thêi còng cho 1 xung vµo MOV_B, lÖnh M0V_B sÏ chuyÓn “1” tíi kªnh ®Ých lµ OUT- VB101. Thanh ghi V101.0 sÏ chuyÓn tr¹ng th¸i (kÝn m¹ch). Thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n cèt liÖu vµ xi m¨ng cña mÎ tiÕp theo. Khi hÕt thêi gian trén ­ít l¹i thùc hiÖn qu¸ tr×nh c©n n­íc vµ phô gia ®ång thêi lµ x¶ bª t«ng. Thêi gian x¶ bª t«ng ®­îc bé TON-T40 ®Õm. HÕt thêi gian x¶ bª t«ng, cöa x¶ tù ®éng ®ãng l¹i. C¸c qu¸ tr×nh c©n cèt liÖu cña mÎ thø 2 diÔn ra gièng nh­ mÎ ®Çu. Khi c©n ®ñ cïng víi ®iÒu kiÖn x¶ b»ng “1” th× M0.3 cho 1 xung clock vµo SHRB. §Çu Data I1.3 thanh ghi V101.2 chuyÓn tr¹ng th¸i (møc logic b»ng “1”) thùc hiÖn qu¸ tr×nh x¶ liÖu vµ xi m¨ng (Q0.7 cã tÝn hiÖu ra ngoµi PLC). KÕt thóc x¶ liÖu lµ x¶ n­íc vµ phô gia ®ång thêi l¹i quay l¹i c©n cèt liÖu thùc hiÖn mÎ thø 3. C¸c qu¸ tr×nh cø diÔn ra nh­ vËy, khi ®Õn mÎ thø 3 bé ®Õm CTU ®Õm b»ng gi¸ trÞ ®Æt t¸c ®éng tiÕp ®iÓm Co lµm cho M0.0 vµ M0.1 t¸c ®éng, dõng qu¸ tr×nh c©n l¹i vµ T40 ®Õm thêi gian thùc hiÖn qu¸ tr×nh trén x¶ cña mÎ cuèi cïng. Khi b»ng thêi gian ®Æt t¸c ®éng tiÕp ®iÓm T40 më ra ng¾t ®éng c¬ trén. KÕt thóc sè mÎ ®· ®Æt. I1.1 lµ ®Çu vµo Reset M0.4 cã t¸c dông an toµn khi mÎ 1 kh«ng x¶ bª t«ng th× c¸c qu¸ tr×nh c©n cèt liÖu, xi m¨ng, n­íc, phô gia sÏ kh«ng tù ®éng x¶ mµ ph¶i dõng l¹i chê x¶ bª t«ng míi ®­îc tiÕp tôc thùc hiÖn x¶. KÕt luËn: Ch­¬ng 3 lµ phÇn mÒm viÕt cho PLC ®Ó ®iÒu khiÓn tr¹m trén. Ch­¬ng nµy ®­îc viÕt b»ng ng«n ng÷ gi¶n ®å thang dùa vµo phÇn mÒm MICROWIN. Ch­¬ng IV: Hoµn thµnh m« h×nh vµ thö nghiÖm. IV.1. PhÇn mÒm m« pháng hÖ ®iÒukhiÓn vµ gi¸m s¸t tr¹m trén bª t«ng. ®¸1 © C¸t © Xi L« Xi M¨ng N­íc Thïng trén Phô gia ®¸2 © Cèt liÖu §¸ C¸t m« h×nh tr¹m trén bª t«ng tù ®éng nhãm sinh viªn thùc hiÖn NguyÔn ChÝ Dòng. NguyÔn ThÞ Ph­¬ng Th¶o. Hoµng §¨ng Phan. §ç ThÞ Minh T©m. NguyÔn ThÞ BÝch. líp k10b-t®h. siemen simatic s7-200 i0.0 i0.1 i0.2 i0.3 i0.4 i0.5 i0.6 i0.0 i1.0 i1.1 i1.2 i1.3 i1.4 i1.5 q0.0 q0.1 q0.2 q0.3 q0.4 q0.5 q0.6 q0.7 q1.0 q1.1 sf run stop cpu215 6es7 215 si matic s7-200, cpu215 Start Stop Reset §ñ c¸t §ñ ®¸1 §ñ ®¸ 2 §ñ n­íc §ñ phô gia §iÒu kiÖn x¶=1 Ghi chó: lµ kÝ hiÖu cña c¸c ®Ìn led lµ kÝ hiÖu cña c¸c nót Ên IV.1.1. Yªu cÇu ®Æt ra ®èi víi phÇn mÒm ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t. Tr¹m trén bª t«ng lµ hÖ thèng kÕt hîp linh ho¹t gi÷a m¸y tÝnh PC vµ thiÕt bÞ kh¶ tr×nh PLC, tËn dông ®­îc tèt thÕ m¹nh cña hai thiÕt bÞ. PC ®­îc cµi ®Æt phÇn mÒm chuyªn dông, truyÒn th«ng víi PLC ®· t¹o ra mét ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t rÊt hîp lý. Chøc n¨ng chÝnh cña phÇn mÒm ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t lµ thay ®æi linh ho¹t ®­îcth«ng sè vÒ khèi l­îng cña c¸c nguyªn vËt liÖu cÊu thµnh bª t«ng ®¸p øng mäi nhu cÇu cña kh¸ch hµng vÒ c¸c lo¹i bª t«ngcã M¸c kh¸c nhau. Tr¹m trén bª t«ng x©y dùng nh»m s¶n xuÊt nhanh mét khèi l­îng lín bª t«ng, kÞp cung cÊp cho c¸c c«ng tr×nh lín. Do vËy yÕu tè thêi gian cña mét mÎ lµ quyÕt ®Þnh, phÇn mÒm ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t ph¶i cã kh¶ n¨ng thay ®æi th«ng sè vÒ thêi gian, nhê ®ã ng­êi vËn hµnh cã thÓ tèi ­u thêi gian cho mét mÎ trén. ChÊt l­îng cña bª t«ng ®­îc quyÕt ®Þnh bëi tû lÖ gi÷a c¸c lo¹i nguyªn vËt liÖu t¹o ra nã mµ trong ®iÒu kiÖn thêi tiÕt kh¸c nhau th× khèi l­îng cña c¸c lo¹i nguyªn vËt liÖu bÞ thay ®æi, vÝ dô nh­: Trêi m­a ®é Èm cña C¸t t¨ng lªn dÉn ®Õn khèi l­îng cña C¸t còng t¨ng lªn ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng cña bª t«ng. MÆt kh¸c qu¸n tÝnh cña vËt liÖu khi r¬i xuèng thïng c©n ¶nh h­ëng tíi hÖ thèng ®Þnh l­îng do vËy phÇn mÒm ®iÒu khiÓn gi¸m s¸t còng ph¶i cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh bï khèi l­îng. VÝ dô: Trêi m­a khèi l­îng c¸c lo¹i Cèt liÖu t¨ng lªn: Khèi l­îng C¸t t¨ng 10%, khèi l­îng §¸1 t¨ng 2%, khèi l­îng §¸2 t¨ng 2%, mÎ trén cÇn 200 Kg C¸t, 400Kg §¸ 1, 300 Kg §¸2, 70 Kg N­íc. Nh­ vËy ta cÇn ph¶i cÊp 220Kg C¸t, 408 Kg §¸1, 306 Kg §¸2 míi ®ñ tû lÖ. MÆt kh¸c phÇn khèi l­îng t¨ng thªm l¹i chÝnh lµ N­íc, do vËy ta chØ ph¶i cÊp (70/20/8/6) = 36 Kg N­íc. Ng­êi v©n hµnh n¾m ®­îc ®iÒu nµy vµ chØ ph¶i ®iÒn vµo b¶ng bï khèi l­îng lµ: 20Kg cho C¸t, 8Kg cho §¸1; 6Kg cho §¸2; 34Kg cho N­íc. ë ®©y ch­a tÝnh ®Õn sù sai lÖch khèi l­îng do qu¸n tÝnh vµ l­îng vËt liÖu r¬i trong kho¶ng kh«ng gi÷a thïng x¶ vµ thïng c©n, vÊn ®Ò nµy còng ®­îc gi¶i quyÕt nhê kh¶ n¨ng bï khèi l­îng vµ kinh nghiÖm cña ng­êi vËn hµnh. Tr¹m trén bª t«ng lµ c¬ së s¶n xuÊt bª t«ng ®ång thêi còng lµ ®¬n vÞ kinh doanh do vËy ngoµi vÊn ®Ò kü thuËt cßn cã c¶ vÊn ®Ò qu¶n lý hµnh chÝnh, phÇn mÒm ®iÒu khiÓn vµgi¸m s¸t ph¶i cã kh¶ n¨ng nhËp, l­u gi÷, t×m kiÕm vµ söa ®æi th«ng tin vÒ kh¸ch hµng. §Ó trén mét lÇn ta chØ cã hai th«ng tin: Khèi l­îng bª t«ng vµ Mac bª t«ng do kh¸ch hµng cung cÊp. Trong khi PLC cÇn ®Çy ®ñ th«ng tin vÒ khèi l­îng cña c¸c nguyªn vËt liÖu ®Ó ho¹t ®éng, do vËy phÇn mÒm ®iÒu khiÓn gi¸m s¸t ph¶i tÝnh to¸n vµ ®¸p øng ®ñ th«ng tin cho PLC. Gi¶i ph¸p tÝnh to¸n cña phÇn mÒm ®iÒu khiÓn gi¸m s¸t nh­ sau: Tæng khèi l­îng bª t«ng: TKL (m3) Sè mÎ cÇn trén lµ: SM Khèi l­îng n­íc cho mét mÎ lµ: KLN Khèi l­îng xi m¨ng cho mét mÎ lµ: KLXM Khèi l­îng c¸t cho mét mÎ lµ: KLC Khèi l­îng ®¸ 1 cho mét mÎ lµ: KL§1 Khèi l­îng ®¸2 cho mét mÎ lµ: KL§2 C«ng suÊt ®Þnh møc cho mét mÎ lµ 1m3 SM=TKL khi TKL lµ sè nguyªn SM = PhÇn nguyªn (TKL) + 1 TKL lµ sè thËp ph©n Nh­ vËy mét mÎ cÇn trén: (TKL/SM) m3 Khèi l­îng riªng cña bª t«ng nÆng: 2000 (Kg/m3) Tæng khèi l­îng nguyªn vËt liÖu: 2000 x (TKL/SM) Kg. M¸c bª t«ng cho ta tØ lÖ gi÷a c¸c lo¹i nguyªn vËt liÖu ®Æt: A = M¸c (N­íc) + M¸c (C¸t) + M¸c (Xi m¨ng) + M¸c (§¸1) + M¸c (§¸2) Nh­ vËy: KLN = B x M¸c (N­íc) KXM= B x M¸c (Xi m¨ng). KC = B x M¸c (§¸1). K§1 = B x M¸c (§¸2). IV.1.2. Mµn h×nh chÝnh. Sau khi khëi ®éng ch­¬ng tr×nh sÏ xuÊt hiÖn mµn h×nh chÝnh nh­ sau: ë mµn h×nh chÝnh, ng­êi vËn hµnh (NVH) cã thÓ truy cËp ®Çy ®ñ vµi c¸c cöa sæ kh¸c cña ch­¬ng tr×nh : Qu¶n lý m¸c bª t«ng §Æt hîp ®ång VËn hµnh trén §Æt m· sè truy cËp Chän cöa cèt liÖu Qu¶n lý xe, l¸i xe §Æt c¸c th«ng sè tr¹m, thïng trén, chØnh c©n, ®é r¬i LËp b¸o c¸o mÎ trén tõng ngµy IV.2. s¬ ®å ®Êu d©y Dùa vµo b¶ng bè trÝ ®Çu vµo/ ra ta cã s¬ ®å ®Êu ch©n cña PLC nh­ sau: 0V 24VDC DC24V OUTPUTS DC24V INPUTS 1M 1L+ 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 2L+ 1.0 1.1 DC 24 V M L+ 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+ Nguån dïng cho c¸c Modul më réng hoÆc c¸c Sensor cpu 215 DC24V INPUTS Nguån cÊp H×nh 4.11 S¬ ®å kÕt nèi CPU 215 §©y lµ s¬ ®å ®Êu d©y thùc cña m« h×nh tr¹m trén, tÝn hiÖu ®Çu ra cña PLC ®­îc thÓ hiÖn b»ng c¸c ®Ìn Led .C¸c ®iÖn trë ®Ó h¹n chÕ dßng ®­îc chän nh­ sau : R=4.7 Ω Nguån cÊp cho PLC lµ 24V mét chiÒu. Nguån nu«i më réng kh«ng sö dông trong m« h×nh thùc nghiÖm IV.3. Quy tr×nh thao t¸c thùc hiÖn mét lÇn trén tù ®éng. §Ó thùc hiÖn mét lÇn trén, NVH tr­íc tiªn ph¶i khai b¸o hîp ®ång ®Æt bª t«ng: Ên vµo nót Hîp ®ång trén bª t«ng, mµn h×nh sau xuÊt hiÖn: NVh cã thÓ thªm, söa ®æi hoÆc xo¸ hîp ®ång. §Ó söa ®æi hoÆc xo¸, NVH bÊm chuét vµo hµng cña hîp ®ång t­¬ng øng, sau ®ã Ên nót Söa ®æi hoÆc Xo¸. Víi mçi hîp ®ång ®· trén xong, NVH nªn xo¸ khái c¬ së d÷ liÖu ®Ó gi¶m bít l­îng hîp ®ång trªn b¶ng. §Ó thªm hîp ®ång míi, NVH Ên nót Thªm, cöa sæ míi xuÊt hiÖn: T¹i ®©y, NVH ph¶i nhËp ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin cÇn thiÕt cho hîp ®ång míi: Sè hîp ®ång: Ph¶i khai th¸c víi c¸c sè hîp ®ång ®· cã. C¸c hîp ®ång cã thÓ ®­îc thùc hiÖn trong nhiÒu lÇn trén vµ cã thÓ xen kÏ nhau. §¬n vÞ ®Æt hµng: Cã thÓ nhËp míi hoÆc lùa chän nÕu tªn ®¬n vÞ ®· cã trong CSDL. L­îng ®Æt hµng: ®©y lµ l­îng ®Æt hµng tæng, l­îng nµy cã thÓ ®­îc thùc hiÖn trong nhiÒu lÇn trén (mçi lÇn trén sÏ t­¬ng øng cho mét xe nhËn bª t«ng, mçi lÇn trén cã thÓ gåm nhiÒu mÎ trén. L­îng m3/mÎ lín nhÊt (mÆc ®Þnh lµ 0.4 m3/mÎ): th«ng sè nµy NVH ph¶i ®Æt phï hîp víi kh¶ n¨ng thùc tÕ cña tr¹m. Ch­¬ng tr×nh sÏ thùc hiÖn tÝnh to¸n ®Ó dung l­îng trén cña 1 mÎ kh«ng ®­îc v­ît qu¸ sè ®Æt nµy. M¸c bª t«ng: NVH chän lo¹i mac bª t«ng ®· cã trong CSDL, khèi l­îng cña c¸c thµnh phÇn cèt liÖu, xi, n­íc, phô gia sÏ hiÓn thÞ t­¬ng øng víi 1 m3 m¸c bª t«ng ®· trän (NVH còng cã thÓ söa ®æi khèi l­îng tõng thµnh phÇn cña m¸c bª t«ng t¹i ®©y). Sau khi ®· nhËp ®Çy ®ñ th«ng tin, NVH Ên vµo nót X¸c nhËn, hîp ®ång sÏ xuÊt hiÖn trªn b¶ng liÖt kª hîp ®ång. Tho¸t khái b¶ng, trë vÒ mµn h×nh chÝnh. §Ó tiÕn hµnh c¸c hîp ®ång ®· khai b¸o, NVH vµo mµn h×nh gi¸m s¸t ®Ó thùc hiÖn trén. Ên vµo nót Trén trªn mµn h×nh chÝnh, mµn h×nh sau sÏ xuÊt hiÖn (lóc nµy ch­¬ng tr×nh sÏ thùc hiÖn kÕt nèi víi bé ®iÒu khiÓn do ®ã thêi gian xuÊt hiÖn mµn h×nh cã thÓ kÐo dµi): §©y lµ mµn h×nh gi¸m s¸t, vËn hµnh trén (chu¬ng tr×nh sÏ thùc hiÖn kÕt nèi víi bé ®iÒu khiÓn ngay khi Ên nót Trén). Trªn mµn h×nh cã ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin vÒ hîp ®ång, th«ng tin vÒ kh¸ch hµng, th«ng tin ®Æt trong mÎ trén vµ tr¹ng th¸i trén cïng víi c¸c th«ng b¸o cña hÖ thèng. §Ó thùc hiÖn mét lÇn trén míi NVH ph¶i ®Æt c¸c th«ng sè trªn cho ch­¬ng tr×nh vµ c¸c tû lÖ trén cho bé ®iÒu khiÓn (S7-200). Ên vµo nót §Æt sè liÖu, mµn h×nh sau xuÊt hiÖn: T¹i ®©y, NVH ph¶i nhËp ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin cÇn thiÕt cho lÇn trén: Sè hîp ®ång: Lùa chän hîp ®ång ®Ó trén. Sau khi chän, tªn ®¬n vÞ, m¸c bª t«ng, sè mÎ ®· trén cho hîp ®ång, tæng sè mÎ cña hîp ®ång (®­îc ch­¬ng tr×nh tÝnh to¸n tõ l­îng ®Æt hµng vµ l­îng m3/mÎ lín nhÊt), l­îng ®Æt hµng, l­îng ®· trén, l­îng n­íc theo mac bª t«ng sÏ ®­îc hiÓn thÞ t­¬ng øng. Sè mÎ ®Æt: t­¬ng øng víi lÇn trén, NVH lùa chän sè mÎ ®Æt cña lÇn trén sao cho võa ®ñ víi xe chë bª t«ng. L¸i xe: nhËp míi hoÆc lùa chän tªn l¸i xe. Xe: nhËp míi hoÆc lùa chän biÓn sè xe. L­îng n­íc ®Æt thùc tÕ: tuú ®é Èm cña liÖu mµ NVH cã thÓ t¨ng gi¶m l­îng n­íc thùc tÕ ®Ó bï cho phï hîp. Sau khi ®· nhËp ®Çy ®ñ, NVH Ên nót X¸c nhËn, c¸c th«ng sè sÏ ®­îc l­u gi÷ vµo m¸y tÝnh, hiÓn thÞ ra mµn h×nh gi¸m s¸t ®ång thêi ®­îc truyÒn xuèng bé ®iÒu khiÓn. §Ó ®Æt lÖnh cho hÖ thèng thùc hiÖn trén, NVH Ên nót B¾t ®Çu trén. §Æt c¸c th«ng sè thïng trén: §©y lµ phÇn ®Æt thêi gian trén (tÝnh tõ lóc ®Çy ®ñ c¸c thµnh phÇn ®Õn khi kÕt thóc trén) vµ thêi gian x¶ (thêi gian më cöa x¶). TÊt c¶ c¸c thêi gian nµy n»m trong kho¶ng tõ 1÷60s. Ên vµo nót Th«ng sè thïng trén, mµn h×nh sau xuÊt hiÖn: IV.4. Qu¶n lý d÷ liÖu. M¸c bª t«ng: Ên nót M¸c bª t«ng, mµn h×nh th«ng tin m¸c bª t«ng hiÖn ra: Mçi m¸c bª t«ng sÏ t­¬ng øng cã c¸c khèi l­îng tõng thµnh phÇn kg/1m3. Cã thÓ thùc hiÖn thªm míi, söa ®æi hoÆc xo¸ c¸c th«ng tin vÒ m¸c bª t«ng trong cöa sæ nµy. Mét sè lçi th­êng gÆp trªn mµn h×nh: C¾t sù cè: Khi gÆp sù cè trong vËn hµnh ë chÕ ®é ch¹y tù ®éng, ta cã thÓ ng¾t sù xè b»ng c¸ch Ên nót sù cè (hoÆc Ên nót ENTER trªn bµn phÝm) sÏ hiÖn lªn mµn h×nh hÖ thèng. Sau khi hiÓn thÞ c¶nh b¸o, nÕu muèn ng¾t ng­êi ta sö dông chØ cÇn Ên ENTER lÇn n÷a, khi ®ã toµn bé hÖ thèng tù ®éng sÏ bÞ ng¾t dõng l¹i, sau khi kh¾c phôc xong sù cè, nhÊn vµo nót “b×nh th­êng” trªn mµn h×nh trë vÒ chÕ ®é thao t¸c b×nh th­êng. Lçi truyÒn th«ng: Khi bËt ch­¬ng tr×nh, sau mét thêi gian ng¾n hiÖn lªn th«ng b¸o lçi truyÒn th«ng. KiÓm tra l¹i c¸c ®Çu d©y c¸p nèi hoÆc cã thÓ do ch­a cÊp nguån cho c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn.