nguyenphatdat235
New Member
Download miễn phí Đồ án Ứng dụng phần mềm Simatic S7-200 để thành lập chương trình điều khiển
Mở đầu .1
1. Đặt vấn đề .1
2. Mục đích của đề tài 2
3. Nội dung của đề tài .2
4. Ph−ơng pháp nghiên cứu 2
Ch−ơng 1: Tổng quan .4
1.1. Sự hình thành và phát triển của Công ty kính Đáp Cầu - Bắc Ninh [1] .4
1.2. Vai trò của ngành công nghiệp sản xuất kính [1] 6
1.3. Vai trò của ngành Tự động hoá [2] 8
1.3.1. Sự hình thành và phát triển của ngành tự động hoá 8
1.3.2. Thành tựu và kết quả mang lại do áp dụng tự động hoá [3] 10
1.3.3. Công nghệ thông tin với tự động hoá [2] 11
1.4. Mục đích và ý nghĩa của việc thiết kế mô hình điều khiển 13
1.5. Kết luận ch−ơng 1 .13
Ch−ơng 2: Xây dựng thuật toán điều khiển dây chuyền sản xuất kính 15
2.1. Công nghệ sản xuất kính [1] .15
2.2. Công nghệ nấu thuỷ tinh (Giai đoạn 1) 18
2.2.1. Yêu cầu công nghệ [1] 18
2.2.2. Xây dựng sơ đồ thuật toán . 19
2.3. Công nghệ sản xuất kính tấm kéo ngang (Giai đoạn 2) .21
2.3.1. Yêu cầu công nghệ [1] 21
2.3.2. Sơ đồ thuật toán . 21
2.4. Công nghệ sản xuất kính cán (Giai đoạn 3) .23
2.4.1. Yêu cầu công nghệ [1] 23
2.4.2. Xây dựng sơ đồ thuật toán . 24
2.5. Kết luận ch−ơng 2 .25
Ch−ơng 3: Thiết kế mô hình điều khiển dây chuyền sản xuất Kính cán và Kính
tấm kéo ngang 26
3.1. ứng dụng phần mềm Simatic S7 - 200 .26
3.1.1. Giới thiệu chung về PLC [2] . 26
3.1.2. Vai trò của PLC trong điều khiển tự động 27
3.1.3. Ưu điểm của việc sử dụng PLC trong tự động hoá [2] 28
3.1.4. Hiệu quả kinh tế của PLC [2] 30
3.1.5. Khả năng và những ứng dụng của bộ điều khiển Logic khả trình PLC [4] 30
3.1.6. Cấu trúc cơ bản của bộ điều khiển lập trình PLC [5] 33
3.1.7. Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng bộ điều khiển PLC . 36
3.1.8. Ngôn ngữ lập trình của Simatic S7 - 200 [6] . 38
3.1.9. Ph−ơng pháp lập trình trên phần mềm Step7- Micro/Win32 41
3.2. Chọn thiết bị điều khiển [7] 48
3.2.1. Yêu cầu thiết bị cho việc điều khiển . 48
3.2.2. Thiết bị điều khiển PLC S7 - 200 CPU224 [4] 48
3.2.3. Module mở rộng EM231, EM235 [7] . 53
3.3. Thiết bị nhập - xuất [8] 59
3.3.1. Cảm biến nhiệt độ [9] 61
3.3.2. Cảm biến đo mức [10] . 64
3.3.3. Cảm biến quang điện [11] . 66
3.3.4. Rơle 24VDC 68
3.4. Sơ đồ kết nối của hệ thống điều khiển .68
3.4.1. Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi 68
3.4.2. Thiết kế mô hình dây chuyền sản xuất kính 69
3.5. Viết ch−ơng trình điều khiển 71
3.5.1. Viết ch−ơng trình điều khiển cho lò nung thuỷ tinh . 71
3.5.2. Viết ch−ơng trình điều khiển cho dây chuyền kính tấm kéo ngang 75
3.5.3. Viết ch−ơng trình điều khiển cho dây chuyền kính cán 81
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
hµnh c«ng hép tho¹i “Download Successful” xuÊt hiÖn.- ChuyÓn tr¹ng th¸i cña PLC tõ STOP sang RUN tr−íc khi ch¹y ch−¬ng
tr×nh trªn PLC.
- NÕu Download kh«ng thµnh c«ng ta ph¶i thiÕt lËp l¹i truyÒn th«ng
gi÷a PLC vµ PC vµ thùc hiÖn l¹i c¸c b−íc nh− trªn.
3.2. Chän thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn [7]
3.2.1. Yªu cÇu thiÕt bÞ cho viÖc ®iÒu khiÓn
Tõ viÖc nghiªn cøu, t×m hiÓu vµ kh¶o s t¸ d©y chuyÒn c«ng nghÖ, nhËn thÊy
ngoµi viÖc lùa chän phÇn mÒm øng dông chÝnh lµ Simatic S7 - 200 chóng ta cÇn cã
nh÷ng thiÕt bÞ trî gióp cho nã ®Ó cã ®−îc gi¶i ph¸p kinh tÕ tèi −u. §ã lµ sö dông PLC
S7 - 200 CPU224 vµ c¸c module nhËp/xuÊt trong khu vùc cã c¸c thiÕt bÞ nhËp vµ thiÕt
bÞ xuÊt, sö dông c¸p nèi kÕt c¸c module nµy ®Õn PLC vµ kÕt nèi m¸y tÝnh víi PLC qua
cæng COM víi dao diÖn truyÒn th«ng RS232 vµ RS485.
3.2.2. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn PLC S7 - 200 CPU224 [4]
1. CÊu tróc phÇn cøng
S7 - 200 lµ thÕ hÖ PLC cì nhá do h·ng Siemens (CHLB §øc) s¸ng chÕ ra, nã cã
cÊu tróc kiÓu module vµ c¸c module më réng. C¸c module nµy sö dông cho nhiÒu øng
dông lËp tr×nh kh¸c nhau, phï hîp víi c¸c øng dông tù ®éng ho ¸mµ dßi hái chi phÝ thÊp.
ThÕ hÖ Simatic S7 - 200 ngµy nay rÊt linh ho¹t vµ hiÖu qu¶ sö dông cao.
CPU S7 - 200 sö dông nguån nu«i 24V DC hay 100 - 230V AC (dßng ®iÖn tiªu
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 49 - Khoa C¬ - §iÖn
thô lín nhÊt lµ tõ 110 - 700mA) tuú thuéc cÊu t¹o tõng lo¹i CPU riªng biÖt, t−¬ng øng víi
c¸c nguån nu«i ®ã th× ®Çu ra cña nã cã thÓ lµ 24V DC hay ®Çu ra r¬le
§Çu vµo cña PLC lµ ®iÖn ¸p 24V DC víi dßng tõ 80mA tíi 900mA. Sè ®Çu vµo
ra tuú thuéc tõng lo¹i CPU nã xª dÞch tõ 6/4 tíi 24/16 ®Çu vµo/ra. Kh¶ n¨ng ghÐp nèi
module më réng phô thuéc tõng lo¹i CPU, nhiÒu nhÊt lµ 7 module. Cho phÐp l−u
ch−¬ng tr×nh trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh tõ 50 giê tíi 190 giê, cßn khi cã pin cã thÓ l−u
ch−¬ng tr×nh tíi 200 ngµy.
CPU cña Simatic S7 - 200 cã hai thÕ hÖ, thÕ hÖ ban ®Çu khi míi xuÊt hiÖn
SIMENS cã dßng CPU 21x gåm cã bèn lo¹i CPU víi tÝnh n¨ng riªng biÖt. Sau nµy
SIMENS ®−a ra thÕ hÖ CPU míi 22x còng cã bèn lo¹i gÇn t−¬ng tù víi thÕ hÖ ®Çu nh−ng
cã bæ sung mét sè tÝnh n¨ng míi. V× vËy ®Ó ®¸p øng môc ®Ých cña viÖc ®iÒu khiÓn, ë ®©y
chóng t«i chän lo¹i CPU 224.
¾ M« t¶ c¸c ®Ìn b¸o trªn CPU:
H×nh3.9: M« h×nh phÇn cøng CPU224
§Ìn b¸o
Cæng
truyÒn th«ng
§Çu ra
§Çu vµo
Nèi Modul
më réng Nguån vµo
Hép
c«ng t¾c
H×nh3.10: S¬ ®å nèi I/O ®èi víi CPU 224 AC/DC/Relay
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 50 - Khoa C¬ - §iÖn
- I 0.0 ÷ I 1.5: §Ìn xanh ë cæng vµo chØ tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng
- Q 0.0 ÷ Q1.1: §Ìn xanh ë cæng ra b¸o hiÖu tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng
C¸c ®Ìn SF, RUN, STOP lµ c¸c ®Ìn b¸o chÕ ®é lµm viÖc cña PLC:
- §Ìn ®á SF: b¸o hiÖu hÖ thèng PLC cã h− háng
- §Ìn xanh RUN: b¸o hiÖu PLC ®ang lµm viÖc
- §Ìn vµng STOP: chØ ®Þnh PLC ®ang ë chÕ ®é dõng
¾ §Æc ®iÓm cña CPU 224 hiÖu n¨ng cao:
- Bé nhí ch−¬ng tr×nh: 8Kb
- Bé nhí d÷ liÖu: 5Kb
- Tèc ®é xö lý logic 0,37μs
- Ng«n ng÷ ch−¬ng tr×nh: LAD, FBD, STL
- B¶o vÖ ch−¬ng tr×nh: 3 møc password b¶o vÖ
- 256 bé ®Õm: 6 bé ®Õm tèc ®é cao (30khz), bé ®Õm A/B, cã thÓ sö dông ®Õm
tiÕn, ®Õm lïi hoÆc c¶ ®Õm tiÕn vµ ®Õm lïi.
- 128 bé Timer chia lµm 3 lo¹i cã ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau: 4 bé timer 1ms,
16 bé timer 10ms, 236 bé timer 100ms.
- Víi kÝch th−íc nhá gän dµi x réng x cao = 120,5 x 80 x 62mm víi träng
l−îng 360g tiÕt kiÖm kh«ng gian tñ. Dïng ®Ó kÕt nèi trùc tiÕp víi c¶m biÕn vµ bé m·
ho¸ víi dßng ®iÖn 280mA cã thÓ ®−îc sö dông nh− mét dßng ®iÖn t¶i.
- TÝch hîp ®Çu vµo/ra sè: 14 ®Çu vµo vµ 10 ®Çu ra
- Cã tèi ®a 94 ®Çu vµo sè, 74 ®Çu ra sè, 28 ®Çu vµo t−¬ng tù, 7 ®Çu ra t−¬ng
tù víi 7 module më réng t−¬ng tù vµ sè.
- ChÕ ®é ng¾t vµ xö lý ng¾t: Ng¾t truyÒn th«ng vµ ng¾t theo s−ên lªn hoÆc
s−ên xuèng cña xung, ng¾t cña bé ®Õm tèc ®é cao.
- Giao diÖn cã kh¶ n¨ng lËp tr×nh sö dông (Free Port) víi kh¶ n¨ng xö lý ng¾t
®èi víi viÖc trao ®æi chuçi d÷ liÖu víi c¸c thiÕt bÞ kh«ng ph¶i cña Siemens. C¸p
PC/PPI cã thÓ ®−îc sö dông nh− mét chuÈn nèi tiÕp RS232/RS485
- KÕt nèi víi bus më réng cña thiÕt bÞ më réng ( chØ cã EMs cña chuÈn 22x
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 51 - Khoa C¬ - §iÖn
cã thÓ ®−îc sö dông). C¸c ®Çu vµo ng¾t, cho phÐp PLC ph¶n øng víi tèc ®é cao ®èi
víi c¸c biÕn t¨ng hoÆc gi¶m cña c¸c tÝn hiÖu xö lý
- Hai xung ®Çu ra tÇn sè cao (max, 20KHz) sö dông trong viÖc x¸c ®Þnh
vÞ trÝ vµ kiÓm so¸t tèc ®é m« t¬ ®iÒu chØnh theo tÇn sè vµ m« t¬ b−íc th«ng
qua c¸c m¹ch ®iÖn
- Chøc n¨ng kiÓm tra vµ chuÈn ®o¸n: Chøc n¨ng nµy hç trî cho viÖc
kiÓm tra vµ chuÈn ®o¸n ®Ó dÔ sö dông. Ch−¬ng tr×nh ®Çy ®ñ ®−îc ch¹y theo sè
l−îng chu kú x¸c ®Þnh tr−íc vµ ®−îc ph©n tÝch. ThiÕt bÞ bªn trong nh− bit nhí,
bé ®Þnh thêi, bé ®Õm, ®−îc ghi cïng mét lóc tèi ®a lµ 124 chu kú. C¸c ®Çu
vµo/ra cã thÓ ®−îc cµi ®Æt ®éc lËp theo chu kú vµ v× thÕ th−êng xuyªn kiÓm tra
ch−¬ng tr×nh cña ng−êi sö dông.
- C¸c ch−¬ng tr×nh cã thÓ ®−îc biªn tËp, söa ®æi cã thÓ t¶i vµo CPU chØ b»ng
mét c¸i kÝch chuét, mµ ch−¬ng tr×nh ®ang sö dông kh«ng bÞ ng¾t
- CPU 224 kh«ng thÓ lËp tr×nh b»ng viÖc sö dông Step7- Micro/Dos. §Ó
lËp tr×nh th«ng qua bé giao diÖn nèi tiÕp cña thiÕt bÞ lËp tr×nh/PC, ®ßi hái mét
c¸p PC/PPI Khi sö dông phÇn mÒm lËp tr×nh STEP7- Micro/Win32, viÖc lËp
tr×nh cã thÓ th«ng qua SIMATIC CPs CP551 hoÆc CP5611 (see SIMATIC
NET) hoÆc giao diÖn MPI cña thiÕt bÞ lËp tr×nh. §iÒu nµy lµm t¨ng tèi ®a tèc
®é truyÒn chÊp nhËn ®−îc lªn ®Õn 187,5Kbit/s.
2. CÊu tróc bé nhí
Toµn bé ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®−îc l−u vµo bé nhí cña S7 - 200. Bé nhí
S7 -200 ®−îc chia lµm bèn vïng vµ ®−îc ghÐp nèi víi mét tô ®iÖn cã nhiÖm vô duy
tr× d÷ liÖu trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh khi mÊt nguån. Bé nhí S7 - 200 cã
tÝnh n¨ng ®éng cao, ®äc vµ ghi ®−îc trong toµn vïng trõ vïng nhí ®Æc biÖt ®−îc ký
hiÖu lµ SM (Special Memory) cã thÓ truy nhËp ®Ó ®äc.
¾ Vïng ch−¬ng tr×nh: Lµ miÒn bé nhí ®−îc sö dông ®Ó l−u gi÷ c¸c lÖnh
trong ch−¬ng tr×nh chÝnh. Vïng nµy thuéc kiÓu non-volanle (lµ vïng nhí ®Ó l−u
ch−¬ng tr×nh thuéc miÒn nhí ®äc/ghi ®−îc mµ kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu nhê cã giao
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 52 - Khoa C¬ - §iÖn
diÖn EEPROM) ®äc ghi ®−îc.
¾ Vïng tham sè: Lµ vïng l−u gi÷ c¸c tham sè nh− ®Þa chØ tr¹m, tõ kho¸…
vïng nµy thuéc kiÓu non - volatile ®äc ghi ®−îc.
¾ Vïng d÷ liÖu: §−îc sö dông ®Ó cÊt gi÷ c¸c d÷ liÖu cña ch−¬ng tr×nh bao
gåm kÕt qña, c¸c phÐp tÝnh, h»ng sè ®−îc ®Þnh nghÜa trong ch−¬ng tr×nh, bé ®Öm
trong truyÒn th«ng… nã lµ miÒn nhí ®éng cã thÓ ®−îc truy cËp theo tõng bit, tõng
byte, tõng tõ ®¬n hoÆc tõ kÐp.
Vïng d÷ liÖu ®−îc chia lµm nh÷ng miÒn nhí nhá víi nh÷ng c«ng cô kh¸c
nhau. Chóng ®−îc ký hiÖu b»ng c¸c ch÷ c¸i ®Çu tiªn cña tiÕng Anh ®Æc cho c«ng
dông cña chóng.
V - Variable memory (miÒn nhí)
I - Input image register (bé ®Öm cæng vµo)
O - output image register (bé ®Öm cæng ra)
M - Internal memory bits (vïng nhí néi)
SM - Special memory bits (vïng nhí ®Æc biÖt)
¾ Vïng ®èi t−îng: §−îc sö dông ®Ó l−u gi÷ d÷ liÖu cho c¸c ®èi t−îng lËp
tr×nh nh− c¸c gi¸ trÞ tøc thêi, gi ¸ trÞ ®Æt tr−íc bé ®Öm, hay timer. D÷ liÖu kiÓu ®èi
t−îng bao gåm c¸c thanh ghi cña timer, bé ®Õm, c¸c bé ®Õm ...