ĐỀ TÀI BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC) VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC

Trong những năm gần đây bộ điều khiển lập trình PLC được sử dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp ở nước ta như là một giải pháp điều khiển lý tưởng cho việc tự động hóa các quá trình sản xuất. Hiện nay trong nước chưa có một giáo trình tiếng Việt nào giới thiệu đầy đủ về bộ điều khiển lập trình nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu. Trên cơ sở khảo sát những tài liệu kỹ thuật về bộ điều khiển lập trình của hãng Siemens em xin giới thiệu bộ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ TÀI " BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC) VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC " Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC) VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC Trang 57 Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp A. GIỚI THIỆU BỘ Đ IỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC – PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) ....................................... 59 I/ CẤU TRÚC PHẦN C ỨNG CỦA CPU – (CENTRAL PROCCESS UNIT) ................................ ...................................................................... 59 II/ C ẤU TRÚC BỘ NH Ớ : ..................................................................... 60 III/ CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH : ................................................... 61 IV/ PHƯƠ NG PHÁP LẬP TRÌNH : ..................................................... 62 V/ CÚ PHÁP LỆNH CƠ BẢN TRONG S7-200.................................... 63 B- ỨNG DỤNG PLC BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH TRONG Đ IỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘ T CHIỀU. .............................................. 72 I/ ỨNG DỤNG PLC KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ Đ IỆN MỘ T CHIỀU QUAY THUẬN QUAY, NGHỊCH QUA BA CẤP ĐIỆN TR Ở PHỤ. . 72 II.ỨNG DỤNG PLC TRONG Đ IỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. .............................................................................. 75 SƠ ĐỒ K ẾT NỐ I THIÊT BỊ N GOÀI VỚI PLC....................................... 76 III/ ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KH IỂN HỆ THỐNG. ............................. 77 Trang 58 Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp A. GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC – PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) Trong những năm gần đ ây b ộ đ iều khiển lập trình PLC được sử dụ ng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp ở nước ta như là mộ t giải pháp điều khiển lý tưởng cho việc tự động hó a các quá trình sản xu ất. Hiện nay trong nước chưa có một giáo trình tiếng Việt nào giới thiệu đ ầy đ ủ về bộ đ iều khiển lập trình nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu. Trên cơ sở khảo sát những tài liệu k ỹ thu ật về bộ đ iều khiển lập trình của hãng Siemens em xin giới thiệu bộ điều khiển lập trình simatic S7- 2000 I/ CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA CPU – (CENTRAL PROCCESS UNIT) Khái quát chung : PLC viết tắc của programmable logic controller là thiết bị điều khiển logic cho phép thực hiện linh hoạt các thu ật toán điều khiển logic qua một ngôn ngữ lập trình bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu: Lập trình dễ d àng vì ngôn ngữ lập trình dễ học Gọn nhẹ, dễ d àng bảo qu ản, tu sửa Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp Hoàn toàn tin cậ y trong môi trường công nghiệp Giao tiếp với các thiết b ị thông tín máy tính, nố i mạng các module mở rộng Giá cả p hù hợp Bộ đ iều khiển lập trình PLC đ ược thiết kế nhằm thay thế phương pháp đ iều khiển truyền thống dùng Rơ le và thiết bị cồng kềnh nó tạo ra mộ t khả năng điều khiển thiết b ị dễ d àng và linh ho ạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản. PLC còn thực hiện các tác vụ định thì và đ ếm làm tăng khả năng điều khiển, thực hiện logic đ ược lập trong chươ ng trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị b ên ngoài tương ứng, S7 - 200 là thiết b ị đ iều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Siemens cấu trúc theo kiển module có các module mở rộ ng các module này đ ược sử dụng cho nhiều ứng d ụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản củ a S7 -200 là khối vi xử lý CPU 212 và CPU 214 về hình thức bên ngoài sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết được nhờ số đ ầu vào ra và nguồ n cung cấp CPU 212 có 8 cổng vào và 6 cổ ng ra có khả năng mở rộng thêm bằng 2 module mở rộng CPU 2 14 có 14 cổ ng vào và 10 cổ ng ra và có khả năng mở rộ ng thêm b ằng 7 module mở rộ ng Cấu trúc CPU 212 512 từ đơn (word) tức là 1 kbyte, đ ể lưu chương trình thu ộc miền b ộ nhớ đọc/ ghi được và không bị mất dữ liệu nhờ có giao diện với Eprom. Vùng nhớ với tính chất như vậy được gọ i là vùng nhớ non – volatile 512 từ đơn được lưu d ữ liệu trong đ ó có 100 từ nhớ đọc/ ghi thu ộc miền non – volatile 8 cổ ng vào logic và 6 cổng ra logic Có thể ghép nối 2 module để mở rộng số cổng vào/ra, bao gồm cả 2 module tương tự (analog) Tổng số cổng logic vào/ ra cực đại là 64 cổ ng vào và 64 cổ ng ra 64 bộ tạo thời gian trễ (timer) trong đó có 2 timer có độ p hân giải 1ms 8 timer có độ phân giải 10ms và 54 timer có độ phân giải 100ms 64 bộ đ ếm (counter) chia làm 2 lo ại lo ại bộ đ ếm chỉ đếm tiến và lo ại vừa đếm tiến vừa đếm lùi 368 bit nhớ đ ặc biệt sử dụng làm các bit trạng thái ho ặc các bit đặt chế độ làm việc Trang 59 Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp Có các chế độ ngắt và xử lý tín hiệu khác nhau bao gồ m ngắt truyền thông ngắt theo sườn lên ho ặc sườn xu ống. Ngắt theo thời gian và ngắt báo hiệu của bộ đếm tốc độ cao (2kHz) Bộ nhớ không bị mất dữ liệu trong kho ảng thời gian 50 giờ khi PLC b ị mất nguồ n nuôi Cấu trúc CPU 214 CPU 214 bao gồ m 14 ngõ vào và 10 ngõ ra có khả năng mở rộ ng thêm b ằng 7 module mở rộ ng 2048 từ đơn (4 kbyte) thuộc miền nhớ đọc/ghi non – volatile đ ể lưu chương trình (dùng nhớ có giao diện với EEPROM) 2048 từ đơn (4kbyte) thu ộc kiểu đọc ghi để lưu d ữ liệu (trong đó có 512 từ đ ầu thuộ c miền EEPROM) IO.O, QO.O, VO.O, SMO.1 Tổng số cổng vào/ ra cực đại là 64 cổ ng vào và 64 cổ ng ra Có 14 ngõ vào từ IO.O  IO.1 và I1.O  I1.5 Có 10 ngõ ra từ QO.O  IO.1 và Q1.O  Q1.1 Có thể gắn thêm 1 module mở rộng bao gồm cả module analog 128 timer chia làm 3 lo ại theo độ p hân giải khác nhau 4 timer 1ms, 16 timer 10ms và 108 timer 100ms Có 128 bộ đ ếm chia làm hai lo ại + Chỉ đ ếm lên CTU + Vừa đ ếm lên vừa đếm xuống CTUD Có 688 bít nhớ đặc biệt dùng đ ể thông báo trạng thái và đ ặt chế độ làm việc + SMO.O : luôn ở trạng thái 1 + SMO.1 : b ằng 1 trong vòng quét đầu tiên Cá ...