Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Xoay Chiều 3 Pha ...

Tải bản đầy đủ (.doc) (85 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ
>>
3. Tự động hóa

Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Xoay Chiều 3 Pha Dùng PLC Mitsubishi

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.35 MB, 85 trang )

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA ĐIỆNĐề Tài:Nghiên cứu các tính năng và ứng dụng PLC Mitsubishi xây dựng hệ điềuchỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 phaGiáo Viên Bộ Môn : Th.s Nguyễn Đức QuangLớp: TĐH1 K8Sinh viên thực hiện:Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangMục lụcLời nói đầu..........................................................................................................6CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC..............................................................7I. Cấu trúc và phương thức hoạt động của bộ điều khiển lập trìnhPLC............................................................................................................7II. GIỚI THIỆU VỀ PLC FX1N..........................................................131. Đặc điểm............................................................................................132.Đặc tính kỹ thuật :..........................................................................133. Các loại FX1N...................................................................................16III. GIỚI THIỆU MÔ-ĐUN ANALOG FX2N-2DA............................171. Tổng quan về Analog đầu ra FX2N-2DA.......................................172. Sơ đồ đấu nối tín hiệu Analog :.......................................................183.Độ phân giải và thông số ngõ vào/ra :..........................................184.Địa chỉ thanh ghi kết nối ...............................................................195.Cách ghép nối vật lý và định địa chỉ Module :............................196.20Cấu trúc lệnh kết nối dữ liệu tới địa chỉ thanh ghi của Module :CHƯƠNG 2: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ. .23I. Động cơ..............................................................................................231.Cấu tạo:...........................................................................................23Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 2Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quanga) Phần tĩnh ( hay Stator):...................................................................24b) Vỏ máy...............................................................................................24c) Lõi thép.............................................................................................24d) Dây quấn...........................................................................................25e) Phần quay( hay Rotor )....................................................................26f) Lõi Thép............................................................................................26g) Dây Quấn Rotor:..............................................................................26h) Khe hở :.............................................................................................272. Nguyên lí làm việc động cơ không đồng bộ 3 pha.........................27a) Rotor quay cùng chiều từ trường nhưng tốc độ n < n1( 0 < s < 1)28b) Rotor cùng chiều từ trường nhưng tốc độ n > n1 (s < 0) .............28c) Rotor quay ngược chiều từ trường n < 0 (s > 1)............................29d) Các đường đặc tính của động cơ không đồng bộ 3 pha................29II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐCKĐB...........301. Điều chỉnh tộc độ động cơ ĐK bằng cách thay đổi điện trở phụmạch rôto (R2f):.......................................................................................302.Điều chỉnh tốc độ ĐK bằng cách thay đổi điện áp stato (us):....323.Điều chỉnh tốc độ ĐK bằng cách thay đổi số đôi cực (p):...........334.Điều chỉnh tốc độ ĐK bằng cách thay đổi tần số (f1):................33a) Vấn đề thay đổi tấn số của điện áp stato:.......................................33b) Quy luật điều chỉnh điện áp stato khi thay đổi tần số:.................34c) Các đặc tính điều chỉnh tần số và điện áp stato:...........................36III. GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN..........................................................381.Khái quát về biến tần.....................................................................38Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 3Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quanga) Khái niệm..........................................................................................38b) Phân loại:..........................................................................................39c) Ứng dụng:.........................................................................................39d) Sơ đồ nguyên lý bộ biến tần............................................................402.Tìm hiểu về biến tần FR-D700......................................................43a) Giới thiệu chung...............................................................................43b) Chức năng của các phím..................................................................44c) Cấu trúc biến tần FR-D700.............................................................45IV. Encoder Autonic ES50.....................................................................481.Đặc tính kí thuật.............................................................................482.Sơ đồ đầu ra....................................................................................493.Các đặc điểm cơ khí.......................................................................51CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ..52I. Đặt vấn đề.........................................................................................52V. Cách thức giải quyết vấn đề............................................................53CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ LẬP TRÌNH..........................561.Sơ đồ kết nối PC – PLC – Biến tần...............................................561.Lắp đặt và nối dây biến tần..........................................................57a) Đấu dây.............................................................................................58b) Đấu mạch điều khiển.......................................................................60d) Tín hiệu đầu ra.................................................................................645.Bảng điều khiển hoạt động............................................................66ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ....................................................................................79Kết quả thu được....................................................................................79Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 4Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangĐánh giá..........................................................................................79LỜI CẢM ƠN...................................................................................................81Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 5Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangLời nói đầuNhư chúng ta đã biết ngày nay,Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóađất nước,ngành công nghiệp có 1 vai trò quan trọng nhằm thúc đẩy và phát triểnnền kinh tế.Đưa công nghệ mới vào sản xuất là 1 yêu cầu tất yếu.Khi mà động cơ điện càng được ứng dụng rộng rãi trong nghành công nghiệpthì điều khiển nó 1 cách tối ưu là 1 vấn đề được đặt ra. Có nhiều phương pháp đểđiều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha.Trải qua nhiều giai đoạn, qua nhiềuphương pháp.Cho đến khi Biến tần được tạo ra và đưa vào ứng dụng thì nó trởthành 1 giải pháp tối ưu và được dùng rất rộng rãi.Có nhiều hãng nước ngoài sản xuất các loại biến tần khác nhau. Misubishi là 1trong số đó.Em đã được giao đề tài”nghiên cứu hệ biến tần-Động cơ không đồngbộ 3 pha” chuyên sâu về biến tần của hãng Mitsubishi.Em đã chọn biến tần FRD720s để nghiên cứu.Qua đề tài này em đã có thêm nhiều kiến thức hơn về hệbiến tần-động cơ không đồng bộ 3 pha.Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện ,bộ môn Tự động hóađã giúp đỡ em đặc biệt là thầy Nguyễn Đức Quang đã trực tiếp giảng dạy vàhướng dẫn em hoàn thành đồ ánMặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng trong quá trình làm đồ án, chưa có nhiềukinh nghiệm nên còn có nhiều nhiều sai sót trong cách trình bày cũng như phầnthể hiện đồ án của mình mong các thầy, cô và các bạn góp ý và bổ sung thêm.Sinh viên thực hiện:Lương Mạnh TuấnKhoa Điện-Bộ mônTĐHPage 6Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLCI. Cấu trúc và phương thức hoạt động của bộ điều khiển lập trình PLCCác bộ điều khiển PLC được sản xuất theo dòng sản phẩm. Khi mới xuấtxưởng, chúng chưa có một chương trình cho một ứng dụng nào cả. Tất cả cáccổng logic cơ bản, chức năng nhớ, timer, counter .v.v... được nhà chế tạo tích hợptrong chúng và được kết nối với nhau bằng chương trình được viết bởi ngườidùng cho một nhiệm vụ điều khiển cụ thể nào đó. Bộ điều khiển PLC có nhiềuloại khác nhau và được phân biệt với nhau qua các thành phần sau:•Các ngõ vào và ra.•Dung lượng nhớ.•Bộ đếm (counter).•Bộ định thời (timer).•Bit nhớ.•Các chức năng đặc biệt.•Tốc độ xử lý.•Loại xử lý chương trình.•Khả năng truyền thông.Các bộ điều khiển lớn thì các thành phần trên được lắp thành các modul riêng.Đối với các bộ điều khiển nhỏ, chúng được tích hợp trong bộ điều khiển. Các bộđiều khiển nhỏ này có số lượng ngõ vào/ra cho trước cố định. Bộ điều khiển đượccung cấp tín hiệu bởi các tín hiệu từ các cảm biến ở ngõ vào của nó. Tín hiệu nàyđược xử lý tiếp tục thông qua chương trình điều khiển đặt trong bộ nhớ chươngtrình. Kết quả xử lý được đưa ra ngõ ra để đến đối tượng điều khiển hay khâuđiều khiển ở dạng tín hiệu.Cấu trúc của một PLC có thể được mô tả như hình vẽ sau:Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 7Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangHình 1.1: Cấu trúc chung của bộ điều khiển lập trình PLC•Khối nguồn cung cấp:Khối nguồn có nhiệm vụ biến đổi điện áp lưới (110V hay 220V) thành điện ápthấp hơn cung cấp cho các khối của thiết bị tự động. Điện áp này là 24VDC. Cácđiện áp cho cảm biến, thiết bị điều chỉnh và các đèn báo nằm trong khoảng (24 ÷220V) có thể được cung cấp thêm từ các nguồn phụ ví dụ như biến áp.•Khối trung tâm:•Bộ nhớ chương trình:Bộ nhớ chương trình trong PLC là một bộ nhớ điện tử đặc biệt có thể đọc được.Nếu sử dụng bộ nhớ đọc/ghi được (RAM), thì nội dung của nó luôn luôn đượcthay đổi, ví dụ như trong trường hợp vận hành điều khiển. Trong trường hợp điệnáp nguồn bị mất thì nội dung trong RAM có thể vẫn được giữ lại nếu như có sửdụng Pin dự phòng.Nếu chương trình điều khiển làm việc ổn định, hợp lý, nó có thể được nạp vàomột bộ nhớ cố định, ví dụ như EPROM, EEPROM. Nội dung chương trình ởEPROM có thể bị xóa bằng tia cực tím.•Hệ điều hành:Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 8Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangSau khi bật nguồn cung cấp cho bộ điều khiển, hệ điều hành của nó sẽ đặt cáccounter, timer, dữ liệu và bit nhớ với thuộc tính non - retentive (không đượcnhớ bởi Pin dự phòng) cũng như ACCU về 0.Để xử lý chương trình, hệ điều hành đọc từng dòng chương trình từ đầu đếncuối. Tương ứng hệ điều hành thực hiện chương trình theo các câu lệnh.•Bit nhớ:Các bit nhớ là các phần tử nhớ mà hệ điều hành ghi nhớ trạng thái tín hiệu.•Bộ đệm:Bộ đệm là một vùng nhớ mà hệ điều hành ghi nhớ các trạng thái tín hiệu ở cácngõ vào/ ra nhị phân.•Accumulator:Accumulator là một bộ nhớ trung gian mà qua nó timer hay counter được nạpvào hay thực hiện các phép toán số học.•Counter, Timer:Timer và counter cũng là các vùng nhớ, hệ điều hành ghi nhớ các giá trị đếmtrong nó.•Hệ thống Bus:Bộ nhớ chương trình, hệ điều hành và các modul ngoại vi (các ngõ vào và ngõra) được kết nối với PLC thông qua Bus nối. Một Bus bao gồm các dây dẫn màcác dữ liệu được trao đổi. Hệ điều hành tổ chức việc truyền dữ liệu trên các dâydẫn này.•Khối vào:Các ngõ vào của khối này sẽ được kết nối với các bộ chuyển đổi tín hiệu vàbiến đổi các tín hiệu này thành tín hiệu phù hợp với tín hiệu xử lý của CPU. Dựavào loại tín hiệu vào sẽ có các khối ngõ vào tương ứng. Gồm có hai loại khối vàocơ bản sau:•Khối vào số (Digital Input – DI):Các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệunhị phân như nút nhấn, công tắc, cảm biến tạo tín hiệu nhị phân .v.v... Do tín hiệutại ngõ vào có thể có mức logic tương ứng với các điện áp khác nhau, do đó khiKhoa Điện-Bộ mônTĐHPage 9Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quangsử dụng cần phải chú ý đến điện áp cần thiết cung cấp cho khối vào phải phù hợpvới điện áp tương ứng mà bộ chuyển đổi tín hiệu nhị phân tạo ra.Ví dụ: Các nút nhấn, công tắc được nối với nguồn 24VDC thì yêu cầu phải sửdụng khối vào có nguồn cung cấp cho nó là 24VDC.•Khối vào tương tự (Analog Input – AI):Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tự (hay còn gọi là tín hiệuanalog) thành tín hiệu số. Các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộchuyển đổi tạo ra tín hiệu analog như cảm biến nhiệt độ (Thermocouple), cảmbiến lưu lượng, ngõ ra analog của biến tần .v.v... Khi sử dụng các khối vào analogcần phải chú ý đến loại tín hiệu analog được tạo ra từ các bộ chuyển đổi (cảmbiến).Ví dụ: Các cảm biến tạo ra tín hiệu analog là dòng điện (4 ÷ 20mA) thì phải sửdụng ngõ vào analog là loại nhận tín hiệu dòng điện (4 ÷ 20mA). Nếu cảm biếntạo ra tín hiệu analog là điện áp (0 ÷ 5V) thì phải sử dụng ngõ vào analog nhận tínhiệu là điện áp (0 ÷ 5V).•Khối ra:Khối này có nhiệm vụ khuếch đại các tín hiệu sau xử lý của CPU (được gởiđến vùng đệm ra) cung cấp cho đối tượng điều khiển là cuộn dây, đèn báo, van từ.v.v… Tùy thuộc vào đối tượng điều khiển nhận tín hiệu dạng nào mà sẽ có cáckhối ra tương ứng. Gồm có hai loại khối ra tiêu biểu:•Khối ra số (Digital Output – DO):Các ngõ ra của khối này được kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tínhiệu nhị phân như đèn báo, cuộn dây rơle .v.v... Vì đối tượng điều khiển nhận tínhiệu nhị phân sử dụng nhiều cấp điện áp khác nhau nên khi sử dụng các khối ra sốcần phải chú ý đến điện áp cung cấp cho nó có phù hợp với điện áp cung cấp chođối tượng điều khiển hay không.•Khối ra tương tự (Analog Output – AO):Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu số được gửi từ CPU đến đối tượng điềukhiển thành tín hiệu tương tự. Các ngõ ra của khối này được kết nối với các đốitượng điều khiển nhận tín hiệu tương tự như ngõ vào analog của biến tần, van tỷlệ, .v.v... Khi sử dụng các ngõ ra tương tự cần chú ý đến loại tín hiệu tương tựKhoa Điện-Bộ mônTĐHPage 10Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quangcung cấp cho đối tượng điều khiển có phù hợp với tín hiệu tương tự mà đối tượngđiều khiển cần nhận hay không.Ví dụ: Ngõ vào analog của biến tần nhận tín hiệu là điện áp (0 ÷ 10V) thì nhấtthiết phải sử dụng ngõ ra tương tự tạo ra tín hiệu analog là điện áp (0 ÷ 10V).•Phương thức thực hiện chương trình trong PLCViệc xử lý chương trình trong PLC được thể hiện trong Hình 4.2 như sau:Hình 1.2: Chu kỳ quét trong PLCPLC thực hiện chương trình cheo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòngquét (scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ cáccổng vào tới vùng bộ đệm ảo ngõ vào (I), tiếp theo là giai đoạn thực hiện chươngtrình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đếnlệnh kết thúc. Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nộidung của bộ đệm ảo ngõ ra (Q) tới các cổng ra. Vòng quét được kết thúc bằnggiai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi.Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một vòng quét gọi là thời gian vòngquét (Scan time). Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quétKhoa Điện-Bộ mônTĐHPage 11Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quangnào cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau. Có vòng quétthực hiện lâu, có vòng quét thực hiện nhanh tùy thuộc vào số lệnh trong chươngtrình được thực hiện, vào khối lượng dữ liệu truyền thông .v.v... trong vòng quétđó.Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý, tính toán và việc gửi tínhiệu điều khiển tới đối tượng có một khoảng thời gian trễ đúng bằng thời gianvòng quét. Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định tính thời gian thực củachương trình điều khiển trong PLC. Thời gian quét càng ngắn, tính thời gian thựccủa chương trình càng cao.Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ ra, thông thường lệnh không làm việc trựctiếp với cổng vào/ ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ thamsố. Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi do hệ điều hành CPU quản lý.Ở một số module CPU, khi gặp lệnh vào/ ra ngay lập tức, hệ thống sẽ cho dừngmọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh trực tiếpvới cổng vào/ra.Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 12Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangII. GIỚI THIỆU VỀ PLC FX1N1. Đặc điểmFX1N PLC thích hợp với các bài toán điều khiển với số lượng đầu vào ra trongkhoảng 14-60 I/O. Tuy nhiên, khi sử dụng các module vào ra mở rộng, FX1N cóthể tăng cường số lượng I/O lên tới 128 I/O. FX1N được tăng cường khả năngtruyền thông, nối mạng, cho phép tham gia trong nhiều cấu trúc mạng khác nhaunhư Ethernet, ProfileBus, CC-Link, CanOpen, DeviceNet,… FX1N có thể làmviệc với các module analog, các bộ điều khiển nhiệt độ. Đặc biệt, FX1N PLCđược tăng cường chức năng điều khiển vị trí với 6 bộ đếm tốc độ cao (tần số tốiđa 60kHz), hai bộ phát xung đầu ra với tần số điều khiển tối đa là 100kHz. Điềunày cho phép các bộ điều khiển lập trình thuộc dòng FX1N PLC có thể cùng mộtlúc điều khiển một cách độc lập hai động cơ servo hay tham gia các bài toán điềukhiển vị trí (điều khiển hai toạ độ độc lập).Nhìn chung, dòng FX1N PLC thích hợp cho các ứng dụng dùng trong côngnghiệp chế biến gỗ, trong các hệ thống điều khiển cửa, hệ thống máy nâng, thangmáy, sản xuất xe hơi, hệ thống điều hoà không khí trong các nhà kính, hệ thốngxử lý nước thải, hệ thống điều khiển máy dệt,…2. Đặc tính kỹ thuật :MỤCXử lý chương trìnhPhương pháp xử lý vào/ra(I/O)Thời gian xử lý lệnhNgôn ngữ lập trìnhDung lượng chương trìnhKhoa Điện-Bộ mônTĐHĐẶC ĐIỂMGHI CHÚThực hiện quét chương trình tuần hoànCập nhật ở đầu và cuối chu kìCó lệnh làm tươi ngõ raquét (khi lệnh END thi hành)Đối với các lệnh cơ bản: 0,55  0,7µsĐối với các lệnh ứng dụng: 3,7  khoảng 100 µsNgôn ngữ Ladder vàCó thể tạo chương trìnhInstructionloại SFCCó thể chọn tùy ý bộ nhớ8000 bước EEPROM(như FX1N-EEPROM8L)Page 13Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangSố lệnh cơ bản: 27Có tối đa 177 lệnh ứngSố lệnhSố lệnh Ladder: 2dụng được thi hànhSố lệnh ứng dụng: 89Phần cứng có tối đa 128 ngõ Vào/Ra, tùy thuộc vào ngườiCấu hình Vào/Rasử dụng chọn(I/O)(Phần mềm có tối đa 128 đầu vào, 128 đầu ra)Thông thườngSố lượng: 384Từ M0  M383Rơ le phụChốtSố lượng: 1152Từ M384  M1535trợ (M)Đặc biệtSố lượng: 256Từ M8000  M8255ChốtSố lượng: 1000Từ S0  S999Rơ le trạngthái (S)Khởi tạoSố lượng: 10 (tập con)Từ S0  S9Khoảng định thì: 0  3276,7100 mili giâyTừ T0  T199giâySố lượng: 200Khoảng định thì: 0  327,6710 mili giâyTừ T200  T245giâySố lượng: 46Bộ định thìTimer (T)Khoảng định thì: 0  32,7671 mili giây duyT246  T249giâytrìSố lượng: 4Khoảng định thì: 0  3276,7100 mili giâyT250  T255giâyduy trìSố lượng: 6Thông thường 16 Khoảng đếm: 1 đến 32767Từ C0  C15bitSố lượng: 16Loại: bộ đếm lên 16 bitTừ C16  C199Chốt 16 bitSố lượng: 184Loại: bộ đếm lên 16 bitTừ C200  C219Bộ đếm (C) Thông thường 32 Khoảng đếm: -2.147.483.648đến 2.147.483.647Loại: bộ đếm lên/xuốngbitSố lượng: 2032 bitKhoảng đếm: -2.147.483.648Từ C220  C234Chốt 32 bitđến 2.147.483.647Loại: bộ đếm lên/xuốngSố lượng: 1532 bitBộ đếm tốcKhoảng đếm: -2.147.483.6481phaTừ C235  C240độ caođến 2.147.483.647(HSC)1 pha: Tối đa 60kHz cho phần1 pha hoạt độngTừ C241  C245cứng của HSC (C235, C236,bằng ngõ vàoC246)Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 14Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangTừ C246  C2502 phaPha A/BThông thườngThanh ghidữ liệu(D)Con trỏ(P)Tối đa 10kHz cho phần mềmcủa HSC (C237  C245, C247 C250)2 pha: Tối đa 30kHz cho phầnSố lượng: 128Từ C251  C255Từ D0  D127Loại: cặp thanh ghi lưutrữ dữ liệu 16 bit dùngcho thiết bị 32 bitTừ D128  D7999ChốtSố lượng: 7872Tập tinSố lượng: 7000Được điều chỉnhbên ngoàiTrong khoảng: 0  255Số lượng: 2Đặc biệtSố lượng: 256 (kể cả D8030,D8031)Chỉ mụcSố lượng: 16Dùng với lệnhCALLSố lượng: 128Từ P0  P127Số lượng: 6100 đến 150 (kích cạnhlên =1, kích cạnh xuống=0)Số lượng: 8Từ N0  N7Dùng với cácngắtSố mức lồng Dùng với lệnhnhau (N)MC/MCRThập phân(K)Hằng sốThập lục phân(H)Khoa Điện-Bộ mônTĐHLoại: cặp thanh ghi lưutrữ dữ liệu 16 bit dùngcho thiết bị 32 bitTừ D1000  D7999Loại: thanh ghi lưu trữdữ liệu 16 bitDữ liệu chuyển từ biếntrở điều chỉnh điện ápđặt ngoài vào thanh ghiD8030 và D8031Từ D8000  D8255Loại: thanh ghi lưu trữdữ liệu 16 bitTừ V0  V7 và Z0  Z7Loại: thanh ghi dữ liệu16 bit16 bit: -32768 đến 3276732 bit: -2.147.483.648 đến 2.147.483.64716 bit: 0000 đến FFFF32 bit: 00000000 đến FFFFFFFFPage 15Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quang3. Các loại FX1NNguồn AC, đầu vào 24 VDCFX1NFX1N-14MRES/ULFX1N-14MTESS/ULFX1N-24MRES/ULFX1N-24MTESS/ULFX1N-40MRES/ULFX1N-40MTESS/ULFX1N-60MRES/ULFX1N-60MTESS/ULTổng cácngõVào/RaNgõ vàoSốlượngLoạiNgõ raSốlượngRơ le148Sink/Source62414Sink/Source104024Sink/Source166036Sink/Source2490 × 75 × 9Transistor(Source)130 × 75 × 9Transistor(Source)175 × 75 × 9Rơ le148Sink/Source6Transistor(Source)90 × 75 × 9Rơ le2414Sink/Source10Transistor(Source)90 × 75 × 9Rơ le4024Sink/Source16FX1N-60MR-DSFX1N-60MTDSSTransistor(Source)Rơ leFX1N-40MR-DSFX1N-40MTDSS90 × 75 × 9Rơ leFX1N-24MR-DSFX1N-24MTDSSTransistor(Source)Rơ leFX1N-14MR-DSFX1N-14MTDSSLoạiKích thước(Dài × Rộng ×Cao) (mm)Transistor(Source)130 × 75 × 9Rơ le60Khoa Điện-Bộ mônTĐH36Sink/Source24Transistor(Source)175 × 75 × 9Page 16Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangI. GIỚI THIỆU MÔ-ĐUN ANALOG FX2N-2DA1. Tổng quan về Analog đầu ra FX2N-2DAModule Analog FX2N-2DA của hãng Mitsubishi được thiết kế 2 ngõ AnalogOutput.Dòng sản phẩm Module Analog FX2N-2DA chỉ có 2 ngõ Analog và thườngđược đưa vào những ứng dụng chỉ có một hoặc hai tín hiệu Analog ở ngõ ra.Tín hiệu sau khi được PLC xử lí ở dạng số sẽ được chuyển đổi thành tín hiệuAnalog thông qua Module FX2N-2DA. Tín hiệu điều khiển sẽ được đưa ra ở 2dạng là dòng hoặc áp. Tùy vào ứng dụng mà ta thay đổi dạng tín hiệu tại ngõ ra.Thông thường những tín hiệu này dùng để điều khiển các đối tượng như: các vanAnalog, biến tần… những thiết bị điều khiển bằng tín hiệu Analog.Module FX2N2DA chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự : Trên PLCthực hiện nạp dữ liệu số từ 0~4000, ngõ ra sẽ tương ứng từ 0~10VDC hoặc4~20mA.FX2N-DA có thể sử dụng cho các dòng PLC Mitsubishi FX1N, FX2NCác thông số kỹ thuật:Power Supply : 24VDC/85mA (from main unit)Analog Channel(Output): 2.Analog Range: 0 to 5 VDC/0 to 10 VDC/ 4 to 20 mA DC2. Sơ đồ đấu nối tín hiệu Analog : Ngõ vào Analog module FX2N2AD:Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 17Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangChú ý khi kết nối ngõ vào dòng điện, ngõ vào VIN và IIN phải nối chung vớinhau. Ngõ ra Analog module FX2N2DA :3. Độ phân giải và thông số ngõ vào/ra :Mỗi Module được tích hợp 2 kênh chuyển đổiNgõ ra FX2N2DA : Điện áp ra :Giải điện áp ra : 0 ~ 10VGiải giá trị số : 0 ~ 4000Độ phân giải : 12bit Dòng điện ra :Giải dòng điện ra : 4 ~ 20mAGiải giá trị số : 0 ~ 4000Độ phân giải : 12 bit4. Địa chỉ thanh ghi kết nốiModule FX2N2DA:Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 18Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quanga. Thanh ghi số 16:Thanh ghi nạp giá trị số để chuyển đổi, gồm 16 bit :Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0Trong đó : Từ Bit 8 đến Bit 15 không được sử dụng. 8 Bit còn lại từ Bit 0 đếnBit 7 được dùng để chứa giá trị số cần chuyển đổib. Thanh ghi số 17:Thanh ghi điều khiển việc nạp dữ liệu số, kích hoạt quá trình chuyển đổi giá trịsố sang analog ngõ ra.Thanh ghi cũng có 16 bit nhưng chỉ sử dụng 3 bit thấp là:Bit 0: Khi bit này chuyển mức từ mức 1 xuống mức 0, quá trình chuyển đổiD=>A của kênh CH2 sẽ được bắt đầu.Bit 1: Khi bit này chuyển mức từ mức 1 xuống mức 0, quá trình chuyển đổiD=>A của kênh CH1 sẽ được bắt đầuBit 2: Khi bit này chuyển mức từ mức 1 xuống mức 0, quá trình lưu dữ liệu 8bit thấp của giá trị số nạp xuống được thiết lậpVí dụ: Để kích hoạt quá trình chuyển đổi DA của kênh CH1 , ta sẽ thực hiện:Bước 1: Nạp thanh ghi số 17, bit 2 = 1 => dữ liệu nạp xuống là 010 , tương ứngvới số K2, hoặc H2Bước 2: Nạp thanh ghi số 17, bit 2 = 0 => dữ liệu nạp xuống là 000 , tương ứngvới số K0, hoặc H0Chú ý, các bit tính theo hệ nhị phân ( cơ số 2 ) và quy đổi thành hệ Thập lụcphân Hexa ( cơ số 16 ). Ký hiệu chữ H là chỉ số ở hệ Hexa, hoặc quy đổi sangthập phân chữ K là hệ thập phân ( hệ cơ số 10 ).5. Cách ghép nối vật lý và định địa chỉ Module :Đối với PLC Mitsubishi, theo phòng kỹ thuật Công ty TNHH Cơ điện AutoVina đã tìm hiểu thì các modul I/O thông thường sẽ ghép nối mà không cần bất kỳthiết lập nào. Địa chỉ sẽ tiếp nối phụ thuộc theo số ngõ vào / ra có sẵn của PLC.Các Module đặc biệt như Module Analog sẽ được tự động hoàn toàn định địachỉ theo thứ tự gần với PLC nhất6. Cấu trúc lệnh kết nối dữ liệu tới địa chỉ thanh ghi của Module :a. Lệnh viết dữ liệu : TOCấu trúc lệnh:| TO | m1 | m2 | S | n |Trong đó :+ TO là tên lệnh+ m1 là địa chỉ của Module theo thứ tự như mục số 5 đã nêu trên.Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 19Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quang+ m2 là địa chỉ của thanh ghi cần kết nối tới, là các thanh ghi ở mục 4 đã nêutrên.+ S là dữ liệu để viết vào thanh ghi. S có thể là hằng số hoặc dữ liệu dạng thanhghi data trong PLC.+ n là số thanh ghi được viết trong lệnh, tính từ địa chỉ m2Cách viết lệnh:Trong cửa sổ lập trình, gõ trực tiếp câu lệnh theo cấu trúc trên.b. Lệnh đọc dữ liệu : FROMCấu trúc lệnh: | FROM | m1 | m2 | D | n |Trong đó :+ FROM là tên lệnh+ m1 là địa chỉ của Module theo thứ tự như mục số 5 đã nêu trên.+ m2 là địa chỉ của thanh ghi cần kết nối tới, hay chính là chỉ số thanh ghi ởmục 4 đã nêu trên.+ D là dữ liệu lưu kết quả giá trị sau khi đọc từ Module lên. D là các dạng dữliệu kiểu thanh ghi trong PLC.+ n là số thanh ghi sẽ đọc lên trong lệnh, tính từ địa chỉ m2.Cách viết lệnh:Trong cửa sổ lập trình, gõ trực tiếp câu lệnh theo cấu trúc trên.Ví dụ: thực hiện lệnh TO để nạp giá trị cho kênh CH2 của module FX2N2DA :Chúng ta vẫn giả sử theo ví dụ trên là Module FX2N2DA được kết nối vào vịtrí 1 như trên mục số 5. Chi tiết địa chỉ thanh ghi, lập trình viên coi lại mục số 4 ởtrên hoặc xem trong tài liệu đi kèm thiết bị.Thực hiện mở phần mềm và chọn Model PLC tương ứng cho FX1N 40MR:Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 20Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangDưới đây là đoạn code thực hiện chuyển đổi tín hiệu số 12 bit từ 0~4000 quakênh CH2 của module FX2N2DAĐoạn code này có thể thực hiện cho cả PLC dòng FX0N, FX1N, ... củaMitsubishiBit M8000 là bit luôn ON khi PLC có lệnh RUN. Các lệnh được giải thích nhưsau:Lệnh 1: Nạp giá trị số 16 bit từ thanh ghi D0 xuống 16 bit qua thanh ghi ghéptừ M0 đến M15Lệnh 2: Tách 8 bit thấp lưu sang thanh ghi ghép từ M16 đến M23Lệnh 3: Nạp xuống module 1 là FX2N2DA, thanh ghi #16 giá trị 8 bit có đượcở bước 2.Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 21Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangLệnh 4: Đưa bit 2 của thanh ghi #17 trong module lên 1.Lệnh 5: Xóa bit 2 của thanh ghi #17 trong mudule về 0, quá trình nạp 8 bit thấpđược xác nhận.Lệnh 6: Tách 8 bít cao của thanh ghi giá trị số ở Lệnh 1, tiếp tục lưu đệm quathanh ghi ghép từ M16 đến M23, trong 8 bit cao này chứa 4 bit cao còn lại của sốliệu 12 bit cần nạp xuống từ thanh ghi D0 ( Lý do 12 bít là vì module chỉ chuyểnđổi được 12 bit, chúng ta có thể xem kỹ lại thông số đã nêu ở Mục 3. Lệnh 7:Nạp 8 bit đã tách được từ lệnh số 6 xuống thanh ghi #16 của module. Lệnh 8:Nạp bit 0 của thanh ghi #17 trong module lên 1.Lệnh 9: Xóa bit 0 của thanh ghi #17 trong module về 0. Quá trình chuyển đổigiá trị số được thực hiện và xuất ra ngõ ra analog kênh CH2 của module FX2N2DA.Như vậy, chúng ta đã có thể truyền giá trị số xuống module DA để chuyển đổithành tín hiệu analog 0~10VDV, 4~20mA. Việc còn lại là thực hiện nạp giá trịcần vào thanh ghi D0 và kích hoạt đoạn code trên, M8000 có thể thay thành bitđiều kiện khi cần sẽ SET ON.Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 22Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangCHƯƠNG 2: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNGĐỒNG BỘI. Động cơĐộng cơ không đồng bộ 3 pha là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyênlý cảm ứng điện từ, có tốc độ của rotor khác với tốc độ từ trường quay trong máy.1. Cấu tạo:Gồm 2 phần chính:Phần tĩnh(Stato): gồm vỏmáy, lõi sắt và dây quấn.Phần quay(Roto): gồmtrục, lõi sắt và dây quấn rotoNgoài ra khe hở trong ĐCKĐBrất nhỏ nên roto trong ĐCKĐBrất tròn và đềuKhoa Điện-Bộ mônTĐHPage 23Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức Quanga) Phần tĩnh ( hay Stator):Trên stator có vỏ , lõi thép và dây quấnb) Vỏ máyVỏ máy có tác dụng cố định lõi thép và dây quấn.Thường võ máy làmbằng gang . Đối với vỏ máy có công suất tương đối lớn ( 1000 kw ) thường dungthép tấm hàn lại làm vỏ máy ,tùy theo cách làm nguội ,máy và dạng vỏ máy cũngkhác nhau .c) Lõi thépLõi thép là phần dẫn từ . Vì từ trường đi qua lõi thép là từ trường quay nên đểgiảm bớt tổn hao , lõi thép được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm éplại . Khi đường kính ngoài của lõi thép nhỏ hơn 990mm thì dùng cả tấm thép trònép lại . Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phải dùng những tấm thép hìnhrẻ quạt ( hinh 1.2 ) ghép lại thành khối tròn .Khoa Điện-Bộ mônTĐHPage 24Đồ án tốt nghiệpGVHD: Nguyễn Đức QuangMỗi lõi thép kỹ thuật điện đều có phủ sơncách điện trên bề mặt để giảm hao tổn dodòng điện xoáy gây nên .Nếu lõi thép ngắnthì có thể ghép thành một khối nếu lõi thépquá dài thì ghép thànhnhững tấm ngắn mỗitấm thép dài từ 6 đến 8 cm đặt cách nhau 1cmđể thông gió cho tốt .Mặt trong cùa lá thép cóHình 1.2 tấm thép hình rẻ quạtsẽ rảnh để dặt dây quấn .d) Dây quấnDây quấn stator được đặt vài các rãnh của lõi thép và được cách điện tốtvới lõi thép . Dây quấn phấn ứng là phần dây bằng đồng được trong các rãnh phầnứng và làm thành một hoặc nhiều vòng kín .Dây quấn là bộ phận quan trọng nhấtcủa động cơ vì nó trực tiếp tham gia vào quá trình biến dổi năng lượng từ điệnnăng thành cơ năng . Đồng thời về mặt kinh tế thì giá thành của dây quấn cũngchiếm tỷ lệ khá cao trong toàn bộ giá thành của máy.+ Các yêu cầu đối với dây quấn bao gồm :- Sinh ra được một sức điện động cần thiết có thể cho một dòng điện nhấtđịnh chạy qua mà không bị nóng quá một nhiệt độ nhất định để sinh ra mộtmoment cần thiết đồng thời đảm bảo đổi chiều tốt .- Triệt để tiết kiệm vật liệu , kết cấu đơn giản làm việc chắc chắn an toànDây quấn phấn ứng có thể phân ra làm các loại chủ yếu sau :+ Dây quấn xếp đơn và dây quấn xếp phức tạp+ Dây quấn song đơn và dây quấn song phức tạpKhoa Điện-Bộ mônTĐHPage 25-

Tài liệu liên quan

• Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha dùng mạng nơron thích nghi
  • 13
  • 1
  • 0
• Tài liệu Đồ án tốt nghiệp Thiết kế công tác tơ điện xoay chiều 3 pha pdf
  • 102
  • 975
  • 0
• Luận văn:Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha dùng mạng nơron thích nghi potx
  • 13
  • 884
  • 0
• Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển vòng kín động cơ không đồng bộ 3 pha
  • 75
  • 1
  • 2