Tự điều khiển khởi động động cơ dùng S7200VA biến tần MM420

GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 1 NHẬN XÉT CỦA GVHD: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………….…………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……….……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………….………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….…………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 2 NHẬN XÉT CỦA GVPB: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………….…………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……….……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………….………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….…………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 3 PHỤ LỤC Nhận xét của giáo viên hướng dẫn……………………………………….…..trang 1 Nhận xét của giáo viên phân bố ……………………………………….….....trang 2 Phụ lục …………………………………………….……..………….……. .trang 3 Lời nói đầu , lời cảm ơn …………………………………………………… .trang 4 Mở đầu …………………………………………………………………...... trang 6 Hình ảnh về mô hình………..…………………………………..……….…..trang 9 Sơ đồ đấu dây ………………………………..…………….…………… . trang 12 Kí hiệu …………………………………………………….……………….trang 14 Thành phần mô hình gồm …………………………………..……..…… …trang 15 Bài tập ứng dụng của mô hình…………………………….…………… ….trang 16 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 4 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án này là mốc quan trọng để kiểm tra nhận thức của sinh viên trong thời gian học tập và những kiến thức đã được giảng dạy ở trong trường. Đồng thời nó còn đánh giá khả năng vận dụng lý thuyết để phân tích tổng hợp và giải quyết các bài toán trong thực tế khi làm đồ án sinh viên trao đổi, học hỏi trao dồi kiến thức. Nhận thức tầm quan trọng đó chúng em đã làm việc nghiêm túc vận dụng những kiến thức sẵn có của bản thân, những đóng góp ý kiến của bạn bè và đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo NGUYỄN VIỆT KHOA và một số thầy cô giảng dạy trong khoa điện của Trường Cao Đẳng Công Thương TPHCM để hoàn thành đồ án này. GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 5 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong khoa điện Trường Cao Đẳng Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn đã truyền thụ cho nhóm chúng em những kiến thức quý baú trong thời gian qua. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN VIỆT KHOA , giảng viên Trường Cao Đẳng Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện thuận lợi để nhóm có thể hoàn thành đồ án này. Trường Cao Đẳng Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh. GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 6 MỞ ĐẦU Ngày nay, việc tự động hóa trong công nghiệp và ổn định tốc độ động cơ đã trở thành quen thuộc với những người đang công tác, trong lĩnh vực điện. Biến tần MM420 la một trong những thiết bị điện tử hổ trợ đắc lực nhất trong việc ổn định tốc độ và thay đổi tốc độ động cơ.Biến MM420 tần giúp người sử dụng tiếp cận nhanh chóng với thông số kĩ thuật và phương pháp cài đặt vì nó dể sử dụng và hiệu quả Biến tần MM420 được sử dụng điều khiển động cơ AC trong các dây chuyền có hệ thống bang tải (hay hệ thống định vị) cần điều khiển thay đổi và ổn định tốc độ (hay vị trí) .MM420 co thể kết hợp linh hoạt và tương thích với PLC (S7-200) để đảm nhiệm điều khiển tổ hợp cả hệ thống một cách uyển chuyển và linh hoạt. PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 7 Người sử dụng co thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoat động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trong chương trình cho “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình. Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dung dây nối(bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau: Lập trình dễ dàng , ngôn ngữ lập trình để học. Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sữa chữa. Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa đựng những chương trình phức tạp. Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp. Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các mội Modul mở rộng. Giá cả cá thể cạnh tranh được. Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và các Logic thời gian. Tuy nhiên, bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính dễ dàng cho PLC mà vẫn đảm bảo tốc độ xử lý cũng như giá cả… Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp. Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch… sau đó là các chức năng làm toán trên máy lớn… Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều hơn. GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 8 Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ đuôc xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình công nghê, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC. Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay Relay. GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 9 HÌNH ẢNH VỀ MÔ HÌNH GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 10 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 11 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 12 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY L N CB 1pha L N CB 3pha L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L3L2 L1 L2 L3 K4K3K1 K2 T1 T3T2 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 U V W 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L1 L2 L3 5 55558 8 8 8 8 BIẾN TẦN mm 420 RN1 RN2 RN3 RN4 RN5 1L 0.0 0.1 0.2 0.3 2L 0.4 0.5 0.6 3L 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 N L PLC s7-200 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+ A1 A2 A1 A2 A1 A2 5 8 A1 A2 RN6 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L1 L2 L3 L N U V WT3 K3 T2 K3 T1 K3 T2 K2 T3 K2 T1 K2 T1 K1 T2 K1 T3 K1 DOMINO . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . ... . . ... . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 13 L N CB 1pha L N CB 3pha L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L3L2 L1 L2 L3 K4K3K1 K2 T1 T3T2 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 U V W 9 8 7 6 5 4 3 2 1 L1 L2 L3 5 55558 8 8 8 8 BIẾN TẦN mm 420 RN1 RN2 RN3 RN4 RN5 1L 0.0 0.1 0.2 0.3 2L 0.4 0.5 0.6 3L 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 N L PLC s7-200 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+ A1 A2 A1 A2 A1 A2 5 8 A1 A2 RN6 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L1 L2 L3 L N U V WT3 K3 T2 K3 T1 K3 T2 K2 T3 K2 T1 K2 T1 K1 T2 K1 T3 K1 DOMINO 1 2 3 4 5 6 BIẾN TRỞ 1 2 3 ĐÈN BÁO PHA K1 K2 K31 2 1 2 1 2 ĐÈN BÁO CONTACTOR S2 S3S1 NÚT NHẤN . L N E TOP 220v . . . . . . . . . . GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 14 KÝ HIỆU - K :là contactor - RN : là role trung gian - N : là dây trung tính - L : là dây pha - T1, T2 ,T3 : lần lượt là đầu ra của contactor - U ,V ,W : là đầu ra của biến tần - DOMINO : là cầu đấu dây GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 15 THÀNH PHẦN MÔ HÌNH - 1 CB một pha ,cấp điện một pha cho PLC - 1 CB ba pha ,cấp điện ba pha cho contactor và biến tần - 1 PLC S7-200, CPU 224 AC/DC/RLY - 1 biến tần Siemens Micromaster 420 để điều khiển động cơ - 4 contactor hoạt động thay thế động cơ và cấp nguồn cho biến tần. - 5 relay trung gian , làm tiếp điểm nối qua contactor - 2 cầu đấu dây domino - 6 đèn báo - 3 nút nhấn - 1 biến trở điều chỉnh tốc độ cho biến tần GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 16 BÀI TẬP ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH  Bài tập 1: Điều khiển tuần tự 3 động cơ  Bài tập 2: Điều khiển động cơ bằng biến tần điều chỉnh qua biến trở  Bài tập 3: Kết nối PLC S7-200 điều khiển biến tần qua chân số  Bài tập 4: Truyền thông USS giữa PLC S7-200 và biến tần MM420 Siemens