›
›

Bài giảng môn Plc

pdf 121 trang vanle 2490
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Plc", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_mon_plc.pdf

Nội dung text: Bài giảng môn Plc

  1. 1 BÀI GIẢNG PLC 2/2009
  2. 1.NỘI DUNG 2 Mục tiêu của mơn học: Mơn học giới thiệu bộ điều khiển lập trình PLC. Các hiểu biết, các kỹ năng cần đạt được sau khi học mơn học Kiến thức: phân biệt được các loại PLC, cấu trúc phần cứng, cách đấu dây, cĩ khả năng lập trình cơ bản, biết được một số modul mở rộng. Kỹ năng chuyên mơn: kỹ năng phân tích, viết chương trình điều khiển. Kỹ năng chuyển tiếp: áp dụng kiến thức được trang bị ở mơn này để tiếp cận các hệ thống tự động trong các lĩnh vực khác nhau. 2/2009
  3. Thời lượng: • Lý thuyết: 42 tiết • Bài tập: 9 tiết • Thực hành: 5 tiết Đánh giá: • Hình thức thi: mở sách • Tỷ lệ đánh giá: giữa kỳ + bài tập: 20%; cuối kỳ: 80% 0-3
  4. Tài liệu tham khảo: [1] MITSUBISHI – sổ tay hướng dẫn lập trình các họ Fx0, Fx0s, FxoN, Fx, Fxao,Fxan [2] tự động hĩa với simatic S7 200 – Phan xuân Minh –Nguyễn Dỗn Phúc [3] Bộ điểu khiển lập trình vận hành và ứng dụng _ TS. Lê hồi quốc-TS. Chung tấn lâm [4] Các tài liệu khác về PLC 0-4
  5. 1.NỘI DUNG 5 I/ Giới thiệu tổng quan về PLC 1.Giới thiệu 2.PLC_ Cấu trúc phần cứng 3.Cơ bản Về lập trình trên PLC 4 Tập lệnh 5 Bài tập thực hành ứng dụng 6. Hướng dẫn sử dụng thiết bị lập trình 2/2009
  6. Chương 1: Tổng quan về hệ thống Điều khiển 6  Hệ thống điều khiển là một nhĩm các phần tử (hay các hệ thống phụ trợ) được liên kết lại với nhau nhằm duy trì một kết quả mong muốn bằng cách tác động vào giá trị của một biến nào đĩ trong hê thống. Ví dụ: Lị sưởi sản sinh ra nhiệt lượng do quá trình đốt cháy nhiên liệu. Đối tượng điều khiển: Nhiệt độ lượng nhiên liệu Van nhiên liệu ácC phần tử bao gồm: Cơ cấu tác động cho các van nhiên liệu, cảm biến nhiệt độ (thermostats) Hệ thống điều khiển đơn giản hình thành khi cĩ một giá trị ngõ ra (đáp ứng – response) ứng với một ngõ vào. 2/2009
  7. 7  Khối vào: tín hiệu thường qua bộ chuyển đổi để chuyển đổi các đại lượng vật lý thành tín hiệu điện.  Bộ chuyển đổi cĩ thể là: nút nhấn, cơng tắc, cảm biến, nhiệt trở, cảm biến đo sức căng  Tùy theo bộ chuyển đổi tín hiệu ra cĩ thể là on/off hay liên tục. 2/2009
  8. CẢM BIẾN VỊ TRÍ, VẬN TỐC, GIA TỐC NHIỆT ĐỘ KHỐI LƯỢNG KHÁC + LVDT + Pt 100 + LVDT + Dịng, áp + Encoder + Thermal couple + Load cell (strain + Camera gauge) + Tachometer + Ir + Quang học + Piezo component + Potentionmeter + Từ trường + Gyroscope meter + Độ ẩm + Sonar + Ion + Laser + Điện dẫn + Tilt sensor +
  9. VỊ TRÍ, VẬN TỐC, GIA TỐC LVDT (Linear Variable Differential Transformer )
  10. ENCODER 1. Incremental 2. Absolute 3. Kết hợp
  11. INCREMENTAL
  12. ABSOLUTE
  13. LINEAR ENCODER
  14. GYRO & TILT SENSOR
  15. TILT SENSOR
  16. NHIỆT ĐỘ
  17. NHIỆT ĐỘ
  18. KHỐI LƯỢNG
  19. khối ra: 24  tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống điều khiển. Các tín hiệu này dùng để kích các thiết bị ngõ ra: động cơ điện, xy lanh- pit tơng, solenoid, lị xấy/lị cấp nhiệt, van, rơle 2/2009
  20. ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN ĐIỆN DẦU ÉP + VALVE + AC ++ VALVE AC 1 PHA, 3 PHA, SERVO 1 PHA, 3 PHA, SERVO + VALVE TỶ LỆ + VALVE TỶ LỆ + VALVE ĐIỀU ÁP + DC ++ VALVE DC ĐIỀU ÁP DC chổi quét, khơng chổi quét, step, rc servo, dc servo, micro motor, untrasonic motor + LINEAR MOTOR + Piezo MOTOR + NHIỆT ĐIỆN TRỞ + NHIỆT ĐIỆN TRỞ
  21. ĐỘNG CƠ ĐIỆN AC
  22. AC servo
  23. ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC
  24. Ba loai DC cơ bản Series motor Shunt motor Compound motor
  25. DC servo
  26. DC servo
  27. DC servo
  28. Step motor
  29. Step motor
  30. Brushless motor
  31. RC servo motor
  32. Linear motor, piezo motor, Micro motor, ultrasonic motor
  33. Khối xử lý: 53  Khối xử lý thay thế người vận hành thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạt động’cĩ sự điều khiển’ nĩ nhận thơng tin từ các khối vào và xuất tín hiệu cho khối ra để thực hiện các tác động đến thiết bị. 2/2009
  34.  54 Các dạng tín hiệu  Tín hiệu liên tục điều khiển liên tục  Tín hiệu nhị phân điều khiển nhị phân  Các dạng sản xuất trong cơng nghiệp:  Sản xuất liên tục  Sản xuất từng loạt  Sản xuất đơn chiếc  Phương pháp điều khiển:  Điều khiển vịng hở  Điều khiển kích tiếp  Điều khiển vịng kín 2/2009
  35. Hệ thống điều khiển vịng hở Hệ thống điều khiển vịng hở là hệ thống mà trong đĩ tín hiệu điều khiển khơng cĩ phụ thuộc vào bất kỳ tín hiệu nào từ quá trình. 1-55
  36. Hệ thống điều khiển vịng hở Thí dụ: hệ thống điều khiển vị trí anten - Vị trí ban đầu: 00 - Vị trí mong muốn: 300 - Động cơ: 10/giây (ở điện áp định mức) Để thực hiện chuyển động mong muốn, bộ điều khiển xuất ra một xung tín hiệu trong 30 giây. Nếu động cơ làm việc chính xác, vị trí anten sẽ dừng chính xác ở 300. 1-56
  37. Hệ thống điều khiển vịng hở Thí dụ: xét một hệ thống hở như sau: Xác định tốc độ của vật khi động cơ được cấp 12 V: Velocity = 0.05 * 0.5 * 100 * 12 = 30 m/min 1-57
  38. Hệ thống điều khiển vịng kín Hệ thống điều khiển vịng kín là hệ thống mà trong đĩ tín hiệu điều khiển phụ thuộc vào sự sai lệch giữa tín hiệu mong muốn và tín hiệu phản hồi. Ba thao tác chính của một hệ thống vịng kín - Đo lường: đo giá trị của biến được điều khiển - Ra quyết định: tính tốn sai lệch và sử dụng giá trị sai lệch để ra quyết định điều khiển - Tác động: sử dụng giá trị điều khiển để tác động những biến khác trong quá trình theo hướng làm giá trị sai lệch. 1-58
  39. Hệ thống điều khiển vịng kín • Điểm điều chỉnh, biến được điều khiển, biến được đo, và điểm sai lệch. • Quá trình: đại diện cho quá trình vật lý bị ảnh hưởng bởi cơ cấu tác động. 1-59
  40. Hệ thống điều khiển vịng kín • Bộ cảm biến: thực hiện đo giá trị thực của biến được điều khiển, biến đổi thành một đại lượng cĩ thể sử dụng được và phản hồi về bộ điểu khiển. • Bộ điều khiển (bao gồm cả bộ so sánh): thực hiện cơ chế điều khiển thích hợp nhằm làm giảm giá trị sai lệch. • Cơ cấu tác động: biến đổi tín hiệu điều khiển thành tín hiệu tác động. 1-60
  41. Hệ thống điều khiển vịng kín Thí dụ: hệ thống điều khiển vị trí anten - Vị trí ban đầu: 00 0 - Vị trí mong muốn: 30 ( xd) 0 - Động cơ: 1 /sec (ở điện áp định mức vs) 0 - Cảm biến gĩc: 10V / 360 ( xa) Tín hiệu điều khiển vc được xác định tùy theo cơ chế điều khiển: vs xa xd vc = nếu 0 xa xd vc = C(xd xa) Vị trí anten được điều khiển chính xác hơn bất chấp độ ổn định của động cơ cũng như độ chính xác của bộ truyền cơ khí. 1-61
  42. 1.4. Hệ thống điều khiển vịng kín Thí dụ: xét sơ đồ một hệ thống kín điều khiển vị trí bàn máy như sau: Khảo sát sự chuyển động của bàn máy khi bàn máy dịch chuyển từ vị trí 0.4 m (ban đầu) sang bên phải ở vị trí 0.64 m. Giả sử thời gian lấy mẫu (phản hồi) là 0.1 giây. 1-62
  43. Hệ thống điều khiển vịng kín G1 = 2 G1 = 2.5 T (s) Vi (V) Vf (V) Ve (V) P (mm) Pos (mm) T (s) Vi (V) Vf (V) Ve (V) P (mm) Pos (mm) 2.5 2.5 0 0 400 2.5 2.5 0 0 400 0.0 4 2.5 1.5 0 400 0.0 4 2.5 1.5 0 400 0.1 4 2.5 1.5 2.250 402.250 0.1 4 2.5 1.5 2.813 402.813 0.2 4 2.514 1.486 2.229 404.479 0.2 4 2.518 1.482 2.779 405.592 0.3 4 2.528 1.472 2.208 406.687 0.3 4 2.535 1.465 2.747 408.339 0.4 4 2.542 1.458 2.187 408.874 0.4 4 2.552 1.448 2.715 411.054 0.5 4 2.555 1.445 2.167 411.041 0.5 4 2.569 1.431 2.683 413.737 : : : : : : : : : : : : 60.0 4 3.995 0.005 0.008 639.157 48.0 4 3.995 0.005 0.01 639.163 1-63
  44. Hệ thống điều khiển vịng kín Hệ thống điều khiển vịng hở Hệ thống điều khiển vịng kín - đơn giản và chi phí đầu tư thấp - phức tạp và chi phí đầu tư cao - khơng kiểm sốt được giá trị thực tế - cĩ thể điểu khiển được giá trị thực tế - cĩ thể ứng dụng khi đặc tính làm việc của - giá trị thực tế luơn ổn định bất chấp đặc những cơ cấu tác động và quá trình tương tính làm của những cơ cấu tác động và đối ổn định quá trình. - thường xuyên thực hiện quá trình cân - thỉnh thoảng chỉ cần kiểm tra đặc tính làm chỉnh hệ thống việc của bộ cảm biến 1-64
  45. 66 2/2009
  46. 67 2/2009
  47. 68 2/2009
  48. 69 2/2009
  49. 70 2/2009
  50. 71 2/2009
  51. 72 2/2009
  52. 73 2/2009
  53. Hoạt động 74 PLC thực hiện chương trình theo chu kỳ lặp. Mỗi vịng lặp được gọi là vịng quét (scan). Mỗi vịng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc các dữ liệu từ các cổng vào vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vịng quét, chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc tại lệnh kết thúc MEND. Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn truyền thơng nội bộ và kiểm lỗi. Vịng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các cổng ra. 4. Chuyển dữ liệu từ bộ 1. Nhập dữ liệu từ đệm ảora ngoại vi ngoại vi vào 2.hựcT hiện 3. ruyềnT thông và chương trình tự kiểm tra lỗi 2/2009
  54. 75 Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào / ra thơng thường lệnh khơng làm việc trực tiếp cổng vào ra mà chỉ thơng qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền thơng giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn (1) và (4) do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào / ra ngay lập tức hệ thống sẽ cho dừng mọi cơng việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt để thực hiện lệnh này trực tiếp với cổng vào và ra. Nếu sử dụng các chế độ ngắt chương trình tương ứng với từng tín hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình. Chương trình xử lý ngắt chỉ được thực hiện trong vịng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và cĩ thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong vịng quét. 2/2009
  55. Hoạt động của PLC A-B 76 2/2009
  56. 77 2/2009
  57. 78 2/2009
  58. Khối vào ra sử dụng rơ le: Khối vào ra sử dụng transistor: Khối vào ra sử dụng triac: 79 2/2009
  59. 80 2/2009
  60. 81 2/2009
  61. 82 2/2009
  62. PLC LOGO(SIEMENS) 83 2/2009
  63. PLC LOGO(SIEMENS) 84 2/2009
  64. PLC LOGO(SIEMENS) 85 2/2009
  65. PLC SIEMENS 86 2/2009
  66. PLC SIEMENS 87 2/2009
  67. PLC SIEMENS 88 2/2009
  68. PLC MITSUBISHI 89 2/2009
  69. PLC MITSUBISHI 90 2/2009
  70. PLC MITSUBISHI 91 2/2009
  71. PLC MITSUBISHI 92 2/2009
  72. PLC MITSUBISHI 93 2/2009
  73. PLC MITSUBISHI 94 2/2009
  74. 95 2/2009
  75. 96 2/2009
  76. 97 2/2009
  77. 2.1Bộ điều khiển lập trình PLC ALLEN-BRADLEY 98 PLC: Programmable Logic Controller PEC: Programmable Electronic Controller PCS: Programmable Control Systerm 2/2009
  78. TỔNG QUAN PHẦN CỨNG 99 2/2009
  79. TỔNG QUAN PHẦN CỨNG t.t 100 2/2009
  80. KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG 101 2/2009
  81. KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t 102 2/2009
  82. KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t 103 2/2009
  83. KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t 104 2/2009
  84. KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t 105 2/2009
  85. 106 2/2009
  86. 107 2/2009
  87. 108 2/2009
  88. 109 2/2009
  89. 110 2/2009
  90. 111 2/2009
  91. 112 2/2009
  92. 113 2/2009
  93. 114 2/2009
  94. 115 2/2009
  95. 116 2/2009
  96. 117 2/2009
  97. CONNECTING TO A DH-485 NETWORK 118 2/2009
  98. NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH 119 Ladder, step ladder, instruction, . Ví dụ: LADDER 2/2009
  99. 120 2/2009
  100. 121 STEP LADDER 2/2009