daigai

Well-Known Member
LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
Đồ án môn PLC ngành Tự động hóa: Đề tài Hệ thống tra dầu
Mục lục
CHƯƠNG I: Phân tích nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển ...................................................................................................................3
I. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động..............................................4 II. Bộ nhớ.....................................................................................5
III. PLC phổ biến.........................................................................7 IV. Đề bài(P-9).............................................................................8 V. Phân tích nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển..............11
Chương II : Sơ đồ chức năng Grafcet............................................12 Chương III : Phân tích lựa chọn PLC.............................................13 I. Giới thiệu chung về S7-300....................................................13 II. Chọn các loại thiết bị hệ thống..............................................24 Chương IV : Sơ đồ lập trình LAD..................................................30 Chương V : Sơ đồ lập trình LAD có điều khiển bằng tay..............34 Chương VI : Giao diện điều khiển(HMI).......................................39 I. Tìm hiểu WinCC.....................................................................39 II. Giao diện điều khiển HMI.....................................................40
Chương VII : Vẽ các sơ đồ điều khiển, sơ đồ nối dây, các sơ đồ
điện.........................................................................................................45 I. Sơ đồ nối dây.......................................................................45
II. Sơ đồ mạch lực......................................................................46 Chương VIII : Mô phỏng, mô hình................................................47 I. Mô phỏng, mô hình.................................................................47 II. Kết luận..................................................................................60 III. Tài liệu tham khảo................................................................61

CHƯƠNG I: Phân tích nguyên lý làm
việc hệ thống điều khiển Tổng quát về PLC
- 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. Người sử dụng có 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 hay qua các hoạt 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 do "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 dùng dây nối ( bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa
mãn các yêu cầu sau:
+ Lập trình dể dàng, ngôn ngữ lập trình dể học.
+ Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa.
+ Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được 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 môi 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 dể dàng cho PLC mà vẫn bảo đảm 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 các lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch...
sau đó là các chức năng làm toán trên các máy lớn... Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều
hơn.
- Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho
quá trình điều khiển hay xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện viêïc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng
chức năng của qui trình công nghệ, 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 dể dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay Relay.
I. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động 1. Cấu trúc
Tất cả các PLC đều có thành phần chính là: một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài
EPROM). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào/ra.
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các
PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC

qua cổng RS232, RS422, RS458...
2. Nguyên lý hoạt động của PLC
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và
kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự
từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các
hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song:
+ Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
+ Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
+ Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì
và điểu khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC.
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul
vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address
Bus, nó sẽ chuyển tất cả trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu
một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các
tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.
Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O. Bên cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1,8 MHZ. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp
các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống.

II. Bộ nhớ
- PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp: làm bộ định
thời cho các kênh trạng thái I/O. Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay.
- Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả
mọi vị trí trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ. Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa
chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo. Với một địa chỉ mới, nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đấu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc.
- Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bỡi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2000- 16000 dòng lệnh, tùy theo loại vi
mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng .
+ RAM (Random Access Memory) có thể nạp chương trình, thay
đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất. Để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay dùng CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
+ EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ
nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được. Nội dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn, nó
được gắn sẵn trong máy , đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG (Programer) có sẵn chổ ghi và xóa EPROM.
+ EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn
định. Nội dung của nó có thể được xóa và lập trình bằng điện, tuy nhiên số lần là có giới hạn.

Môi trường ghi dữ liệu thứ tư là đĩa cứng hay đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập trình. Đĩa cứng hoăïc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài.
- Kích thước bộ nhớ:
+ Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300- 1000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo.
+ Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K- 16K, có khả năng chứa từ 2000-16000 dòng lệnh.
Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM, EPROM.
Các ngõ vào ra I / O
Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào các modul (các
đầu vào của PLC), các cơ cấu chấp hành được nối với các modul ra (các đầu ra của PLC). Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V,
tín hiêïu xử lý là 12/24VDC hay 100/240VAC. Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh I/O được cung cấp bỡi các đèn LED trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập xuất trở nên dể dàng và đơn giản.
Bộ xử lý đọc và xác định các trạng thái đầu vào (ON,OFF) để thực hiện việc đóng hay ngắt mạch ở đầu ra .
III. PLC phổ biến
- Mức độ phổ biến của một loại PLC phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như lịch sử thâm nhập vào thị trường của hãng, giá thành, chức năng, dụng lượng, khả năng giao tiếp, ...
- Hãng nào vào sớm nhất thường có ưu thế này. Siemens chính là ví dụ điển hình vì Siemens xâm nhập vào thị trường Việt Nam từ rất sớm.
- Tiếp theo là giá thành và chức năng của sản phẩm, một số loại
PLC tích hợp nhiều chức năng và có giá thành cạnh tranh cũng rất dễ phổ biến, ví dụ như một số dòng PLC Delta DVP-14SS2.

- Bên cạnh đó, ngôn ngữ lập trình dễ học để người dùng dễ dàng sự dụng, nhỏ gọn, dung lượng lớn và kết nối được đa dạng các thiết bị thông minh thì PLC Schneider lại chiếm ưu thế..
- các bạn nên tham khảo một số loại xuất hiện tương đối ở thì trường Việt Nam như: PLC Mitsubishi, PLC Schneider, PLC Siemens,
PLC Omron, PLC Delta, PLC Panasonic, ...
IV. Đề bài(P-9)
- Hình P6.9 mô tả hệ thống điều khiển vòi phun dầu, tra dầu cho
các sản phẩm trên băng chuyền. Trạm này là một trong một chuỗi các trạm xếp liên tục dọc theo băng tải. Nhiệm vụ chỉ bao gồm thiết kế chương trình cho một trạm làm việc. Chương trình không điều khiển băng tải. Giả thiết rằng băng tải luôn hoạt động. Hệ thống này hoạt động
không đồng bộ, mỗi trạm có tốc độ xử l riêng và không phụ thuộc vào bất cứ trạm nào khác. Giả thiết rằng khoảng cách giữa các sản phẩm đủ
lớn để trạm thực hiện xong công đoạn trước khi sản phẩm tiếp theo đến. Băng chuyền này có hai dải song song. Sản phẩm được phát hiện và giữ cố định bằng các thiết bị bố trí ở giữa hai dải của băng chuyền. Sản phẩm được bố trí nằm trên khay nhôm. Khi khởi động, giả thiết rằng không có sản phẩm ở vị trí của trạm. Khi cảm biến tiệm cận phát hiện sản phẩm, hệ thống hoạt động như sau:
 Bộ phận giữ cố định sản phẩm ENGAGE SOL tác động và giữ trong 4  0.1 giây.
 Vòi phun dầu hạ thấp tới vị trí cần thiết.
 Mở van phun dầu OIL VALVE trong 0.5  0.01 giây, cho phép vòi phun dầu vào sản phẩm.
 Vòi phun nâng lên vị trí trên.
 ENGAGE SOL nhả sản phẩm và cho phép sản phẩm ra ngoài vị trí gia công.
Hệ thống cứ hoạt động lặp lại như vậy.
Cảm biến tiệm cận phát hiện khay đ sản phẩm trước khi sản phẩm

Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Top