3 Tìm Hiểu Về PLC- S7-200 - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Trang chủ >
Luận Văn - Báo Cáo >
Kỹ thuật >

3 Tìm hiểu về PLC- S7-200

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.14 MB, 43 trang )

1.3.1Khái quát về PLCPLC là các bộ điều khiển logic khả trình, tiếng anh là: "Programmable LogicController", PLC được xếp vào trong họ máy tính, được sử dụng trong các ứng dụngcông nghiệp và thương mại.PLC đặc biệt sử dụng trong các ứng dụng hoạt động logic điều khiển chuỗi sựkiện, duy trì biến số theo giá trị không đổi hoặc hàm cho trước.PLC có đầy đủ chức năng và tính toán như vi xử lý, ngoài ra PLC có tích hợpthêm một hàm chuyên dùng như bộ điều khiển PID, dịch chuyển khối dữ liệu, khốitruyền thông,…PLC có những ưu điểm:-Có kích thước nhỏ, được thiết kế và tăng bền chịu được rung động, nhiệt, ẩmvà tiếng ồn, đáng tin cậyRẻ tiền đối với các ứng dụng điều khiển cho hệ thống phức tạpDễ dàng và nhanh chóng thay đổi cấu trúc của mạch điều khiểnPLC có chức năng kiểm tra lỗi, chẩn đoán lỗiCó thể nhân đôi các ứng dụng nhanh và ít tốn kémMột PLC cơ bản gồm:1. Bộ nguồn: cung cấp thiết bị và các module mở rộng được kết nối vào.2. CPU: thực hiện chương trình và dữ liệu để điều khiển tự động tác vụ hoặc quá3.4.5.6.trình.Vùng nhớCác ngõ vào, ra: gồm các ngõ vào, ra số, ngõ vào ra tương tự. các ngõ dung đểquan sát tín hiệu từ bên ngoài đưa vào. Ngõ ra dung để điều khiển các thiết bịngoại vi trong quá trình.Các cổng, module truyền thông: dung để nối CPU với các thiết bị khác để kếtnối thành mạng, xử lý thực hiện truyền thông giữa các trạm trong mạngCác loại module chức năng:Phân loại PLCPLC được phân làm 2 loại theo phần cứng: PLC kiểu hộp đơn ( thường sử dụng trong các thiết bị lập trình cỡ nhỏ) PLC kiểu module ( gồm các module riêng cho bộ nguồn, bộ xử lý…)CPU thường có:-Bộ thuật toán logicBộ nhớBộ điều khiển9Cấu trúc bên trong của PLCHình 1.5: Cấu trúc bên trong của PLCMột hệ thống lập trình cơ bản phải gồm có 2 phần: Khối xử lý trung tâm CPU Hệ thống giao tiếp vào raTrong đó:Thiết bị đầu vào gồm các thiết bị tạo ra tín hiệu điều khiểnInput, Output các cổng nối vào ra của PLC hay các module mở rộngCơ cấu chấp hành gồm các thiết bị điều khiểnChương trình điều khiểnKhối điều khiển trung tâm gồm 3 phần: bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hệ thốngcung cấp nguồn10Hình 1.6: Sơ đồ khối tổng quát CPUCó nhiều loại bộ nhớ để người dung lựa chọn theo mục đích hay yêu cầu sửdụng:1. ROM: Bộ nhớ chỉ đọc không nhớ, dung lưu trữ chương trình cố định, khôngthay đổi thường dung cho nhà sản xuất PLC2. RAM: Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên dung để lưu dữ liệu và chương trìnhcho người sử dụng3. EPROM: ROM lập trình có thể xóa được4. EEPROM: electrically EPROM PLC S7-200 CPU- 224 AC/ DC/ RELAYHình 1.7: S7-200 CPU- 224CPU được cấp nguồn 220V AC. Tích hợp 14 ngõ vào số ( mức 1 là 24V DC- mức 0 là0V DC) và 10 ngõ ra dạng rơ-le Mô tả đèn báo trên S7- 200• SF (đèn đỏ): báo hiệu khi PLC bị hỏng hóc11RUN (đèn xanh): báo hiệu PLC đang ở chế độ làm việc thực hiện chươngtrình nạp ở trong máy• STOP (đèn vàng): báo hiệu PLC ở chế độ dừng, không thực hiện chươngtrình hiện có• Ix.x (đèn xanh): chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Ix.x• Qx.x (đèn xanh): chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Qx.x Cách đấu nối ngõ vào ra của PLC•Hình 1.8: Cách đấu nối S7- 200 và các module mở rộngS7- 200 và các module vào ra được nối với nhau bằng dây nối. Hai đầu dây nốiđược bảo vệ bên trong PLC và module. Chúng ta có thể kế nối PLC và module sátnhau để bảo vệ hoàn toàn dây nối. CPU- 224 cho phép mở rộng tối đa 7 module.121.3.2 Giới thiệu về các module mở rộng1) .Module EM223 16I/ 16Q DC/ RELAYHình 1.9: Hình ảnh Module EM223 16I/ 16Q DC/ RELAYModule này được gắn thông qua cáp tới CPU- 224 và sử dụng nguồn trực tiếp củaCPUModule có 16 ngõ vào dạng số và 16 ngõ ra dạng rơ-leĐịa chỉ bắt đầu từ I2.0 cho ngõ vào và Q2.0 cho ngõ ra2) Module EM223 4I/ 4Q DC/ RELAYHình 1.10: Hình ảnh Module EM223 4I/ 4Q DC/ RELAYModule này tích hợp 4 ngõ vào dạng số và 4 ngõ ra dạng rơ-le13Địa chỉ bắt đầu I0.4 ở ngõ vào và Q0.4 ngõ ra3) Module analog EM235Hình 1.11: Hình ảnh Module analog EM235 Đặc tính kỹ thuật.• Số lượng ngõ vào: 3• Số lượng ngõ ra : 1Thông số ngõ ra:- Điện áp:10V, độ phân giải 12 bits- Dòng điện: 0 – 20mA, độ phân giải 11bitsThông số ngõ vào:14-Điện áp tối đa 30V, độ phân giải 12 bits-Dòng điện tối đa 32mA, độ phân giải 12bitsGiá trị số:-32000 đến 32000 : có dấu0 đến 32000: không dấu Nguyên tắc đầu vào của MODULE ANALOGHình 1.12: Nguyên tắc đầu vào của MODULE ANALOG15 Nguyên lý đầu ra của MODULE ANALOG:Hình 1.13: Nguyên lý đầu ra của MODULE ANALOGĐịnh dạng dữ liệu đầu vào. Dữ liệu đầu vào: Đối với dải tín hiệu đo không đối xứng (0-10V, 0-20mA):MSD1514032Dữ liệu 12 bits100LSB00Modul Analog Input của S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào (áp, dòng)thành giá trị số từ 0- 32000 Đối với dải tín hiệu đo đối xứng(Ví dụ ±10V, ±10mA):MSBLSBDữ liệu 12 bit0000Modul Analog Input của S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào áp, dòng thànhgiá trị số từ 0 -32000/32000 Cài đặt tầm hoạt động:16 Cài đặt các switch 1, 3, 5, 7, 9 cho phép thay đổi giới hạn đo của chuyển đổi.1.2.3.4.5.6.7.8.Điều chỉnh độ lợi và offsetTắt nguồn của Modul, chọn tầm ngõ và thích hợp.Cấp nguồn cho CPU vàModul. Để cho modul ổn định trong vòng 15 phút.Sử dụng máy phát tín hiệu, nguồn áp hoặc nguồn dòng đặt tín hiệu có giá trịbằng 0 tới một trong những đầu nối của ngõ vào.Đọc giá trị thu được cho CPU bằng kênh ngõ vào thích hợp.Điều chỉnh OFFSET của máy đo điện thế cho đến khi băng 0, hoặc giá trị dữliệu dạng số mong muốn.Kết nối một giá trị toàn thang tới một trong những đầu nối của ngõ vào. Đọc dữliệu thu được cho CPU.Điều chỉnh GAINcủa máy đo điện thế cho đến khi bằng 32000, hoặc giá trị dữliệu dạng số mong muốn.Lặp lại sự chỉnh định OFFSET và GAIN theo yêu cầu.17Chương 2: Thiết kế hệ thốngTrong đề tài ứng dụng PLC đo, điều khiển và cảnh báo lưu lượng trên đường ống,chúng em áp dụng đề tài này vào trạm cấp nước của trường Đại Học Công Nghiệp HàNội.Hình 2.1: Sơ đồ khối cấp nước của toàn trường ĐHCNHN18Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống Nguyên tắc điều khiển trong hệ thốngĐầu ra của PLC được nối với biến tần để điều khiển biến tần và từ đây biến tầnđiều khiển tốc độ động cơ.Khi sử dụng thiết bị biến tần cho phép điều khiển một cách linh hoạt lưu lượngvà áp lực cấp vào mạng lưới theo yêu cầu tiêu thụ.Với tín hiệu từ cảm biến lưu lượng truyền vể PLC, PLC sẽ so sánh giá trịtruyền về này với giá trị đặt để từ đó ra lệnh cho biến tần giúp thay đổi tốc độ độngcơ bằng các thay đổi tần số dòng điện đưa vào động cơ để đảm bảo lưu lượngtrong đường ống là luôn ổn định. Mô tả công nghệ:Trong hệ thống ta sử dụng 1 máy bơm ba pha. Biến tần sẽ điều khiển trực tiếpmáy bơm ba pha.Khi khởi động hệ thống nên thì máy bơm ba pha được điều khiển trực tiếp từbiến tần sẽ khởi động chạy cho đến khi đạt được lưu lượng đặt. khi lưu lượng trênđường ống bằng lưu lượng đặt thì biến tần sẽ giữ ổn định tốc độ động cơ của máybơm chính.19

Xem Thêm