zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Công Nghệ Thông Tin

» Kỹ thuật lập trình

Bài giảng PLC và mạng công nghiệp: Chương 4 - TS. Nguyễn Anh Tuấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Báo xấu

23
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "PLC và mạng công nghiệp: Chương 4 - TS. Nguyễn Anh Tuấn" được biên soạn nhằm giúp các bạn sinh viên nắm được các kiến thức trọng tâm về: Mô đun đầu vào số DI; Mô đun đầu vào tương tự AI; Mô đun đầu ra số DO; Mô đun đầu ra tương tự AO; Mô đun kết nối mạng; Mô đun kết nối can nhiệt;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng PLC và mạng công nghiệp: Chương 4 - TS. Nguyễn Anh Tuấn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Bài giảng PLC và Mạng Công Nghiệp PLC and Industrial system (ME 4501) Giảng viên: TS. Nguyễn Anh Tuấn Bộ môn Cơ điện tử – ĐHBK Hà nội Email: tuan.nguyenanh@hust.edu.vn bktuan2000@gmail.com
Mục lục 1. Tổng quan về điều khiển logic 2. Logic cứng và sự phát triển của PLC 3. Cấu trúc và nguyên lý làm việc của PLC 4. Các mô đun vào ra 5. Cấu trúc và hoạt động của bộ nhớ PLC 6. Mạng công nghiệp và các giao thức kết nối 7. Ứng dụng của PLC trong công nghiệp
4. Các mô đun vào ra 4.1. Mô đun đầu vào số DI (Digital Input) 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI (Analog Input) 4.3. Mô đun đầu ra số DO 4.4. Mô đun đầu ra tương tự AO 4.5. Mô đun kết nối mạng 4.6. Mô đun kết nối can nhiệt 4.7. Mô đun kết nối động cơ bước
4. Các mô đun vào ra 4.1. Mô đun đầu vào số DI  Là kênh để kết nối với các thiết bị ngoại vi có tính chất ON/OFF như: Các công tắc, các loại cảm biến số, …  Nguồn cung cấp cho mô đun DI là nguồn điện một chiều 24v, 5v hoặc nguồn điện xoay chiều 110v, 220v SIMATIC S7-300 Mô đun DI mở rộng S7-1200 CPU 1214C Digital Input CPU 314C-2 SM 321 DC/DC/DC (14DI) SM 1221 PN/DP (24DI) Siemens S7-300, 32DI 16DI, DC
4. Các mô đun vào ra 4.1. Mô đun đầu vào số DI  PLC S7-1200 S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (14DI) Digital Input SM 1221 16DI, DC
4. Các mô đun vào ra 4.1. Mô đun đầu vào số DI  Quy tắc kết nối mở rộng mô-đun vào số 1. Kết nối nguồn cho mô đun DI 2. Kết nối tín hiệu từ mô đun DI đến CPU 3. Kết nối thiết bị đầu vào số với DI module Mô đun DI mở Digital Input SM 1221 rộng SM 321 16DI, DC Siemens S7-300, 32DI
4. Các mô đun vào ra 4.1. Mô đun đầu vào số DI  Cách đấu nối các tiếp điểm lô gíc với mô đun DI.  Hai kiểu kết nối đối với DI Sourcing (cấp dòng), phổ biến hơn Sinking (rút dòng)
4. Các mô đun vào ra 4.1. Mô đun đầu vào số DI  Các toán tử logic đầu vào Tiếp điểm phần mềm Hoạt động Tiếp điểm vật lý Tín hiệu vật lý NO NC NO NO 0 0 1 Không tác động NC 1 1 0 NO 1 1 0 Tác động NC 0 0 1 NC Q: Sử dụng tiếp điểm bắt sườn âm |N| cho nút ấn STOP (NC) thì thời điểm kích hoạt là khi nào (khi ấn hay nhả nút ấn)?
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Đặc điểm  Là kênh để kết nối với các thiết bị ngoại vi với tín hiệu vào có tính chất tương tự như: các loại cảm biến nhiệt, cảm biến ánh sáng, áp suất, …  Là một bộ chuyển đổi giá trị tương tự sang giá trị số A/D  Hiện nay trên plc tích hợp 2 dạng ngõ vào ra analog phổ biến như sau: + 0-10 V: đọc điện áp analog từ 0-10V. + 4-20 mA: đọc dòng điện 4-20 mA.  Dạng đọc tín hiệu 4-20 mA được sử dụng trong thực tế nhiều hơn nhờ khả năng kéo dây đi xa mà tín hiệu vẫn không bị suy yếu
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Phân loại  Mô đun đơn cực (Unipolar): có thể chấp nhận tín hiệu đầu vào chỉ thay đổi theo giá trị dương. Ví dụ: Giá trị điện áp ra của thiết bị từ 0-10V thì sử dụng mô đun đơn cực.  Mô đun lưỡng cực (Bipolar): Tín hiệu lưỡng cực dao động giữa giá trị âm lớn nhất và giá trị dương lớn nhất. Ví dụ: Thiết bị có điện áp đầu ra ±10V thì sử dụng mô đun lưỡng cực
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Xử lý tín hiệu vào Analog Trình tự xử lý tín hiệu vào analog trong PLC
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Cách chuyển đổi tín hiệu xmin/xmax 0/27648 0V/10V PIW -10V/10V -27648/27648 Sử dụng hàm SCALE Công thức tính giá trị đại lượng đo OUT (Real) ∗( ) OUT= + LO LIM Trong đó:  Giá trị của hằng số K1 và K2 phụ thuộc vào trạng thái tín hiệu BIPOLAR.  Trạng thái tín hiệu là “1”: K1 = - 27648.0 ; K2 = 27648.0  Trạng thái tín hiệu là “0”: K1 = 0.0 ; K2 = 27648.0  IN: Tín hiệu đầu vào, kiểu dữ liệu Integer.  HI_LIM và LO_LIM: Chỉ định giới hạn cao và thấp phạm vi của giá trị mà giá trị đầu vào được chia tỷ lệ.  OUT: Kết quả của hàm.  RET_VAL: Hàm trả về giá trị thể hiện cho trạng thái của hàm (lỗi hay không, mã để tra cứu lỗi).
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Cách chuyển đổi tín hiệu  Chuyển đổi giá trị đầu vào theo ánh xạ tỷ lệ (chuẩn hóa các tín hiệu đầu vào) (hình a) Giá trị tín hiệu đưa vào là tín hiệu tương tự dạng điện áp (0-10 V) hoặc dòng điện (4-20 mA), tương ứng với dải giá trị số bên trong (a) PLC có thể đọc là dải (MIN, MAX) = (0, 27648) Khi đó cần phải chuyển đổi tín hiệu đầu vào theo một tỷ lệ. Giá trị đó là OUT và nằm trong khoảng [0,1]: OUT = (VALUE-MIN)/(MAX-MIN)  Chuyển đổi giá trị số sang giá trị thực của thiết bị đo (hình b): (b) Các giá trị MIN, MAX là giá trị giới hạn của thiết bị đo. Đồ thị quan hệ giữa các giá trị OUT = VALUE*(MAX - MIN) + MIN
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Cách chuyển đổi tín hiệu Sử dụng hàm NORM_X: Normalize Sử dụng hàm SCALE_X: Scale
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Cách chuyển đổi tín hiệu  Ví dụ Xử lý tín hiệu đo của cảm biến nhiệt độ: Khoảng giá trị nhiệt độ của cảm biến nhiệt là 0 – 2000C, giá trị chuyển đổi điện áp tương ứng của cảm biến là 0 – 10V  Sử dụng mô-đun đầu vào analog PLC S7-1200 Siemens. Đầu vào analog sẽ chuyển đổi giá trị 0-10V sang giá trị số tương ứng 0 – 27648 và lưu dưới dạng dữ liệu Word và sử dụng hàm NOMR_X. Để đọc được giá trị nhiệt độ của cảm biến từ PLC cần chuyển đổi giá trị số đã chuyển đổi tỷ lệ sang giá trị analog bằng hàm SCALE_X. Việc chuyển đổi này được thực hiện bằng chương trình LD sử dụng hàm NORM_X và hàm SCALE_X sau:
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Đấu nối phần cứng  Đấu nối kiểu điện áp (hình a): chỉ cần 2 dây: A+ (hoặc AIN) và A- (hoặc AGND) để đảm bảo luôn có thể đo được hiệu điện thế giữa hai điểm. A+ để đấu với tín hiệu của đầu vào tương tự A- để đấu với đất hoặc dây tín hiệu của đầu vào tương tự Đối với cách đấu kiểu điện áp thường xảy ra sự sụt áp (a) nếu dây dẫn dài, điện áp tại mô-đun đầu vào khác với điện áp thực của cảm biến.  Đấu kiểu dòng điện (hình b): Dòng điện của tín hiệu analog thường sử dụng dạng nằm trong khoảng 0-20 mA (nếu nhỏ hơn sẽ khó đo lường, cao hơn sẽ gây nguy hiểm) (b)
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Đấu nối phần cứng Ví dụ: Đấu nối với mô đun analog PLC Siemens (hình) + Đấu với thiết bị 2 dây (hình a): là kiểu đấu đơn giản nhất. Cực dương “+” của nguồn đấu với đầu “+” của thiết bị, dây còn lại của thiết bị được đấu với chân “+” của mô-đun analog. Âm nguồn được đấu với chân chân 0V của mô-đun analog. Đấu nối thiết bị 2 dây (a), 3 dây (b), 4 dây (c) trên S7-1200 (a) (b) (c)
4. Các mô đun vào ra 4.2. Mô đun đầu vào tương tự AI  Đấu nối phần cứng  Đấu nối can nhiệt đầu ra điện áp (PLC Allen Bradley)  Đấu nối cặp nhiệt nối đất và không nối đất (Rockwell Micrologix) Cặp nhiệt tiếp đất Cặp nhiệt không tiếp đất
4. Các mô đun vào ra 4.3. Mô đun đầu ra số DO  Đặc điểm  Là kênh để kết nối với các thiết bị đầu ra số,  Tín hiệu ra có thể được cung cấp cho các contactor, solenoid, các rơ le… để điều khiển các cơ cấu chấp hành hay các quá trình công nghiệp  Đầu ra số của PLC thường là là loại rơ le, nhưng chúng cũng có thể là điện tử trạng thái rắn như transistor cho đầu ra DC hoặc Triac cho đầu ra AC  Cũng tương tự như các mô đun đầu vào, đầu ra cũng rất ít khi được cấp nguồn mà nó hoạt động giống như công tắc SIMATIC S7-300 Mô đun DO mở rộng SM 322 CPU 314C-2 PN/DP (16DO) Siemens S7-300, 32DO
4. Các mô đun vào ra 4.3. Mô đun đầu ra số DO  Đấu nối phần cứng  Đấu nối kiểu sinkking  Đấu nối kiểu sourcing

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.