zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Giáo trình hướng dẫn phân tích ứng dụng công nghệ vận hành trong thiết kế mạch điều khiển p7

Chia sẻ: Ewtw Tert | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Báo xấu

62
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hướng dẫn phân tích ứng dụng công nghệ vận hành trong thiết kế mạch điều khiển p7', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hướng dẫn phân tích ứng dụng công nghệ vận hành trong thiết kế mạch điều khiển p7

. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A EM235 H×nh 3.12: S¬ ®å nèi thiÕt bÞ vµo/ra Module EM235 Module ®Çu vµo/ra analog EM231 RTD - KÝch th−íc (dµi x réng x cao): 90 x 80 x 62mm - Khèi l−îng: 0,2kg - C«ng suÊt: 2W - 3 ®Çu vµo analog - EM231 RTD thu nhËn tÝn hiÖu nhiÖt ®é d−íi d¹ng analog dÔ dµng víi tÝnh chÝnh x¸c cao b»ng viÖc sö dông cÆp nhiÖt ngÉu chuÈn. §−îc thiÕt kÕ gièng nh− nh÷ng thiÕt bÞ kh¸c cña dßng S7 - 22x, chóng ®−îc liªn kÕt víi nhau qua c¸c Bus d÷ liÖu vµ ®−îc ®Æt trªn mét gi¸ treo DIN phÝa bªn ph¶i CPU - KÕt nèi module EM231TC, EM231 RTD: Cã thÓ m¾c trùc tiÕp víi S7- 200 hoÆc cã thÓ sö dông d©y dÉn phô cã b¶o vÖ ®Ó h¹n chÕ tiÕng ån mét c¸ch tèt nhÊt. Cã thÓ m¾c thiÕt bÞ EM231 RTD víi c¶m biÕn theo 3 c¸ch: 4 d©y, 3 d©y vµ 2 d©y. C¸ch chÝnh x¸c nhÊt lµ sö dông 4 d©y, c¸ch Ýt chÝnh x¸c nhÊt lµ sö dông 2 d©y chØ ®−îc sö dông nÕu sai sè do m¾c d©y ®−îc bá qua trong c¸c øng dông. Module ®Çu vµo/ra analog EM235 - §Æc tÝnh vËt lý: - 55 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A KÝch th−íc (dµi x réng x cao): 90 x 80 x 62mm Khèi l−îng: 0,2kg C«ng suÊt tiªu thô: 2W Sè dÇu vµo/ra: 3 ®Çu vµo analog, 1 ®Çu ra analog - §Æc tÝnh ®Çu ra: D¶i tÝn hiÖu ra: §iÖn ¸p ±10V, dßng ®iÖn 0 ÷ 20mA KiÓu d÷ liÖu: L−ìng cùc: - 32000 ÷ 32000 vµ ®¬n cùc: 0 ÷ 32000 Thêi gian æn ®Þnh: §iÖn ¸p 100μs, dßng ®iÖn 2μs - §Æc tÝnh ®Çu vµo: D¹ng ®Çu vµo kiÓu vi ph©n §iÖn trë vµo 100MΩ §iÖn ¸p vµo cùc ®¹i: 30V Dßng ®iÖn vµo cùc ®¹i: 32mA Dßng ®iÖn nguån 5VDC, 70mA tõ khèi c¬ së Nguån cung cÊp më réng: 60mA, céng víi dßng ®iÖn ra 20mA tõ khèi c¬ së hay nguån më réng. C¸ch sö dông EM235: - §¶m b¶o nguån cung cÊp 24VDC kh«ng cã nhiÔu vµ æn ®Þnh - §iÒu chØnh Module - Sö dông d©y c¶m biÕn cµng ng¾n cµng tèt - Nèi ng¾n m¹ch nh÷ng ®Çu vµo kh«ng sö dông - Tr¸nh lµm ngËp d©y - Sö dông cïng lo¹i cho mét tuyÕn d©y ThiÕt bÞ RTD cung cÊp tÝn hiÖu vµo PLC víi nh÷ng gi÷ liÖu cho biÕt nhiÖt ®é hoÆc ®iÒu kiÖn sai sè. C¸c bit tr¹ng th¸i cho biÕt kho¶ng sai sè vµ t×nh tr¹ng kh«ng ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ/nguån cung cÊp ®ang sö dông. LEDs cho biÕt t×nh tr¹ng cña thiÕt bÞ. - 56 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A H×nh 3.13: S¬ ®å nèi thiÕt bÞ vµo Module EM231TC, H×nh 3.14: S¬ ®å nèi d©y c¶m biÕn RTD §Þnh cÊu h×nh cho EM231: §Ó ®Þnh cÊu h×nh cho module EM231 RTD sö dông c«ng t¾c DIP, c¸c c«ng t¾c (SW1…SW3) dïng ®Ó x¸c ®Þnh ®é lín tÝn hiÖu ®Çu vµo Analog. Nªn n¹p ®iÖn theo chu kú cho PLC hoÆc sö dông nguån nu«i 24V Trung t©m nghiªn cøu Bß vµ §ßng cá BA V× B¶ng 3.3: §Þnh cÊu h×nh cho Module EM 231 Nguån ®¬n cùc §é lín §é tÝn hiÖu vµo ph©n gi¶i SW1 SW2 SW3 0 ÷10V OFF ON 2,5mV ON 0 ÷ 5V 1,25mV ON OFF 0÷ 20mA 5μA §Þnh cÊu h×nh cho EM235: Sö dông c«ng t¾c DIP (SW1…SW6) ®Õ x¸c ®Þnh c¸c gi¶i ph¸p tÝn hiÖu vµo Analog. TÊt c¶ c¸c ®Çu vµo ®−îc ®Æt ë cïng mét ph¹m vi tÝn hiÖu ®Çu vµo Analog. - 57 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
.§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A B¶ng 3.4: §Þnh cÊu h×nh cho Module EM235 Nguån ®¬n cùc §é lín §é tÝn hiÖu vµo ph©n gi¶i SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 12,5μV ON OFF OFF ON OFF ON 0 - 50mV 25μV OFF ON OFF ON OFF ON 0 - 100mV 125μV ON OFF OFF OFF ON ON 0 - 500mV 250μV OFF ON OFF OFF ON ON 0 - 1V ON OFF OFF OFF OFF ON 0 - 5V 1,25 mV 5μV ON OFF OFF OFF OFF ON 0 - 20mA OFF ON OFF OFF OFF ON 0 - 10V 2,5 mV H×nh3.15: Bé ®Þnh cÊu h×nh DIP cho module EM231, EM235 C¸c module EM231 & EM235 cã chi phÝ thÊp tèc ®é cao 12 bit. Chóng cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi ®Çu vµo analog thµnh tÝn hiÖu digital t−¬ng øng víi 149μs. Qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi tÝn hiÖu ®Çu vµo analog ®−îc thùc hiÖn mçi khi tÝn hiÖu analog ®−îc truy cËp bëi ch−¬ng tr×nh cña ng−êi sö dông. EM231 & EM235 cung cÊp tÝn hiÖu digital ch−a ®−îc xö lý (kh«ng läc hoÆc tuyÕn tÝnh ho¸) ®óng víi ®iÖn ¸p analog hay gi¸ trÞ thùc ®−îc thÓ hiÖn ë c¸c cùc ®Çu vµo cña thiÕt bÞ. V× lµ thiÕt bÞ tèc ®é cao nªn chóng cã thÓ thay ®æi nhanh chãng theo tÝn hiÖu ®Çu vµo analog. - 58 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A 3.3. ThiÕt bÞ nhËp - xuÊt [8] ThiÕt bÞ - xuÊt phæ biÕn ®−îc sö dông trong PLC. C¸c thiÕt bÞ nhËp ®−îc ®Ò cËp gåm c¶ Digital va Analog, ch¼ng h¹n c«ng t¾c dß t×m vÞ trÝ, c¸c c«ng t¾c Proximity, c¸c c«ng t¾c quang ®iÖn, c¸c bé m· ho¸, c¸c c«ng t¾c nhiÖt vµ ¸p suÊt, c¸c ®ång hå ®iÖn ¸p, c¸c biÕn ¸p vi sai tuyÕn tÝnh, c¸ ®ång hå biÕn d¹ng, c¸c Tranzistor nhiÖt, c¸c cÆp nhiÖt ®iÖn. C¸c thiÕt bÞ xuÊt gåm r¬le thiÕt bÞ tiÕp xóc, c¸c van Solenoid, vµ c¸c ®éng c¬. C¶m biÕn ®ãng vai trß qu¹n träng trong bÊt kú hÖ thèng ®iÒu khiÓn nµo. Nã lµ c¬ quan c¶m nhËn cña bé ®iÒu khiÓn, cung cÊp th«ng tin vÒ t×nh tr¹ng cña ®èi t−îng tíi bé ®iÒu khiÓn ®Ó bé ®iÒu khiÓn cã quyÕt ®Þnh phï hîp víi thùc tÕ. C¸c bé c¶m biÕn cung cÊp tÝn hiÖu Digital/rêi r¹c (cã - kh«ng), c¸c ngâ ra cã thÓ ®−îc kÕt nèi dÔ dµng víi cæng nhËp cña PLC. Bé c¶m biÕn lµ thiÕt bÞ biÕn ®æi ®¹i l−îng kh«ng ®iÖn cÇn ®o thµnh ®¹i l−îng ®iÖn tû lÖ víi nã. BÊt kú bé c¶m biÕn nµo ®Òu cã tÝn hiÖu vµo lµ mét hµm liªn tôc cã tÝn hiÖu vµo X, Y = F(x). Trong thùc tÕ ®Ó cã ®−îc ®Æc tÝnh Êy ng−êi ta ph¶i lµm thùc nghiÖn ®Ó t×m ra mçi quan hÖ gi÷a X vµ Y. Mçi quan hÖ nµy lµ phi tuyÕn, nh−ng ®Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cho thiÕt bÞ ®o c¸c nhµ s¶n xuÊt ®· ®−a ra nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®Ó phÇn nµo lµm gi¶m c¸c sai sè ®ã. Chóng ta cÇn l−u ý r»ng trong thùc tÕ tÝn hiÖu ra cña bé c¶m biÕn kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo X mµ cßn phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn bªn ngoµi Z khi ®ã hµm phi tuyÕn trë thµnh Y = F(x,z). §Æc tÝnh cña bé c¶m biÕn - Ph¶i xÐt ®Õn kh¶ n¨ng thay thÕ cho c¸c bé c¶m biÕn. NghÜa lµ c¶m biÕn cïng lo¹i cã cïng ®Æc tÝnh nh− nhau, nh− thÕ míi cã kh¶ n¨ng thay thÕ khi bÞ h− háng vµ kh«ng m¾c ph¶i sai sè. - C¶m biÕn ph¶i cã ®Æc tÝnh ®¬n trÞ, nghÜa lµ víi hµm Y = F(x), øng víi mét gi¸ trÞ X th× cã mét gi¸ trÞ Y t−¬ng øng. §−¬ng cong bé c¶m biÕn ph¶i æn ®Þnh nghÜa lµ kh«ng thay ®æi theo thêi gian. - 59 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A - TÝn hiÖu ra cña bé c¶m biÕn th−êng rÊt nhá, vµ vËy ®Ó tiÖn cho viÖc ghÐp nèi dông cô ®o, hÖ thèng ®o… tÝn hiÖu ra th−êng ph¶i ®−îc chuÈn ho¸. - §Æc tÝnh quan träng cña bé c¶m biÕn lµ sai sè. Sai sè cña bé c¶m biÕn gåm hai thµnh phÇn: + Sai sè c¬ b¶n: lµ sai sè g©y ra do nguyªn t¾c c¶m biÕn, tõ kh«ng hoµn thiÖn cÊu tróc vµ yÕu kÐm cña c«ng nghÖ chÕ t¹o. + Sai sè phô: lµ sai sè g©y ra do sai sè bªn ngoµi kh¸c víi ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn. VÝ dô nh− nhiÖt ®é m«i tr−êng thay ®æi sÏ g©y ra sai sè cña c¶m biÕn ®iÖn c¶m . VËy ®Ó n©ng cao ®é tin cËy cña c¶m biÕn chóng ta cÇn hiÖu chØnh vµ thay ®æi c¸c th«ng sè sao cho phï hîp víi thùc tÕ. - §é nh¹y cña c¶m biÕn còng lµ mét c«ng cô quan träng. Nã cã t¸c dông quyÕt ®Þnh ®Õn cÊu tróc cña m¹ch, ®Ó ®¶m b¶o cho phÐp ®o ®é nh¹y cña nh÷ng biÕn ®éng nhá cña ®¹i l−îng ®o. - §Æc tÝnh ®éng cña c¶m biÕn: Khi ®¹i l−îng ®o t¸c ®éng vµo bé c¶m biÕn th−êng xuÊt hiÖn qu¸ ®é. Qu¸ tr×nh nµy cã thÓ nhanh hay chËm phô thuéc vµo lo¹i c¶m biÕn. §Æc tÝnh nµy lµ ®é t¸c ®éng nhanh, nÕu ®é t¸c ®éng nhanh chËm tøc lµ ph¶n øng cña tÝn hiÖu ra trÔ so víi sù thay ®æi cña tÝn hiÖu vµo. V× vËy, khi lùa chän c¶m biÕn ta ph¶i l−u ý ®Õn ®é t¸c ®éng nhanh cña nã sao cho phï hîp víi sù thay ®æi víi c¸c yªu cÇu kü thuËt cña bµi to¸n ®Æt ra. nÕu kh«ng gi¶i quyÕt ®−îc th× ph¶i cã sù tÝnh to¸n ®Ó bï l¹i nh÷ng ¶nh h−ëng do sù chªnh lÖch ®ã g©y ra. - Sù t¸c ®éng ng−îc l¹i cña c¶m biÕn lªn ®¹i l−îng ®o vµ tiÕp ®Õn g©y ra sù thay ®æi tÝn hiÖu ë ®Çu ra cña c¶m biÕn. V× vËy khi l¾p ®Æt c¶m biÕn ph¶i tÝnh ®Õn ®iÒu nµy. - KÝch th−íc cña c¶m biÕn cµng nhá cµng tèt cã nh− vËy míi ®−a c¶m biÕn vµo ®−îc nh÷ng n¬i chËt hÑp ®Ó ®¶m ®−¬ng ®−îc nh÷ng c«ng viÖc mµ con ng−êi kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc, h¬n thÕ víi kÝch th−íc nhá ®é chÝnh x¸c cµng tèt. - 60 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Ngµy nay kü thuËt c¶m biÕn ph¸t triÓn rÊt m¹nh cã rÊt nhiÒu c¶m biÕn ®−îc s¶n xuÊt ra. §Ó s¶n xuÊt ra ®−îc c¶m biÕn ph¶i cã mét tr×nh ®é cao, nã lµ sù kÕt hîp gi÷a khoa häc vËt lý, ®iÖn tö, ho¸ häc vµ vËt liÖu… Tãm l¹i trong mét hÖ thèng tù ®éng ho¸, phÇn tö c¶m biÕn ®ãng vai trß quan träng nã lµ tai m¾t c¶m nhËn sù thay ®æi cña ®èi t−îng. Nhê ®ã mµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh tù ®éng ®iÒu khiÓn c¸c th«ng sè theo yªu cÇu cña c«ng nghÖ. 3.3.1. C¶m biÕn nhiÖt ®é [9] Tõ xa x−a con ng−êi ®· nhËn thøc ®−îc hiÖn t−îng nhiÖt ®é vµ ®¸nh gi¸ c−êng ®é cña nã b»ng c¸ch ®o nhiÖt ®é, trong nhiÒu lÜnh vùc s¶n xuÊt c«ng nghiÖp hiÖn nay, nhÊt lµ ngµnh c«ng nghiÖp nhiÖt luyÖn, chÕ biÕn thùc phÈm… VÊn ®Ò ®o vµ khèng chÕ nhiÖt ®é ®−îc ®Æc biÖt chó träng v× nã lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l−îng s¶n phÈm. Víi môc ®Ých thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn trong ®ã cã sö dông hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é lß nung thuû tinh, chóng t«i tiÕn hµnh t×m hiÓu vµ thiÕt kÕ c¶m biÕn ®o nhiÖt ®é. - §èi t−îng cÇn ®o: NhiÖt ®é lß nung thuû tinh - NhiÖm vô cña c¶m biÕn: §o vµ khèng chÕ nhiÖt ®é trong mét kho¶ng x¸c ®Þnh - C¶m biÕn nhiÖt sö dông ghÐp nèi víi PLC S7 – 200 NhiÖt ®é C¶m biÕn PLC C¬ cÊu M¹ch chÊp hµnh ®éng lùc H×nh 3.16: S¬ ®å khèi cña hÖ thèng thiÕt kÕ Ho¹t ®éng cña hÖ thèng: §èi t−îng nhiÖt ®é cña lß nung thuû tinh ®−îc thu nhËn qua c¶m biÕn nhiÖt ®é chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn lµ tÝn hiÖu Analog vµ ®−îc ®−a tíi cæng nhËp cña PLC. T¹i ®©y tÝn hiÖu ®−îc ®äc vµo vµ xö lý ®Ó ®iÒu khiÓn, t¸c ®éng lªn ®èi t−îng th«ng qua m¹ch ®iÒu khiÓn vµ c¬ cÊu chÊp hµnh. - 61 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A B¶ng 3.5: B¶ng tr¹ng th¸i cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é C¬ cÊu chÊp hµnh Tr¹ng th¸i ®èi t−îng nhiÖt ®é Lo¹i Tr¹ng th¸i Nguån nhiÖt T¾t Tr¹ng th¸i ban ®Çu cña hÖ thèng Nguån m¸t T¾t Nguån nhiÖt Më TO < = 1100 ± 50C Nguån m¸t T¾t Nguån nhiÖt Më TO >= 1100 ± 5OC Nguån m¸t T¾t C¶m biÕn LM335 lµ linh kiÖn ®Ó giao tiÕp gi÷a nhiÖt ®é phßng va PLC. Lµ c¶m biÕn nhiÖt ®é lo¹i ®ièt. Sau ®©y lµ th«ng sè kü thuËt cña LM335: - §Þnh thang trùc tiÕp theo ®é Kevil, víi ®é chÝnh x¸c 1oC - §iÖn ¸p nguån nu«i 5V - 18V - D¶i lµm viÖc ë chÕ ®é liªn tôc lµ -40oC - 100oC vµ ë chÕ ®é kh«ng liªn tôc lµ 100oC - 125oC. +5VDC 1.82K Vo LM335/TO92 10K H×nh3.17: S¬ ®å nguyªn lý LM335 5 − 2,98 T¹i 25oC, IR = 1mA th× Vo = 2,98V ta cã: = 1mA R = 2,02k, R chän R = 2k Khèi biÕn ®æi chuÈn ho¸ dïng khuyÕch ®¹i thuËt to¸n LM358 Ta chän kho¶ng lµm viÖc tõ 20oC ®Õn 50oC. §Æt møc 0V t¹i 20oC b»ng c¸ch ®Æt vµo ®Çu trõ cña LM 358 mét ®iÖn ¸p V1 = (273 + 20).10mV = 2,93V (víi 20 ë ®©y lµ 20oC ph¶i chuyÓn sang ®é Kevil vµ nh©n víi hÖ sè 10mV/K). M¹ch - 62 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A R 2 100 khuyÕch ®¹i thuËt to¸n trªn cã hÖ sè khuyÕch ®¹i K = = = 10 lÇn. Nh− 10 R1 vËy tÝn hiÖu vµo t−¬ng tù t−¬ng øng víi kho¶ng nhiÖt ®é tõ 20oC – 50oC th× t−¬ng øng víi gi¸ trÞ ®iÖn ¸p tõ 0V ®Õn 3V. M¹ch lÆp: M¹ch lÆp cã t¸c dông chuÈn ho¸, phèi hîp trë kh¸ng gi÷a ®Çu ra vµ ®Çu vµo. Víi ®iÖn ¸p ®µu ra vµ ®Çu vµo lu«n b»ng nhau, chØ kh¸c ë chç trë kh¸ng vµo lín trë kh¸ng ra rÊt nhá. Tãm l¹i m¹ch lÆp cã t¸c dông æn ®Þnh (chuÈn ho¸ vµ phèi hîp trë kh¸ng). V2 +5VDC R2 8 R1 5+ B2 7 6- Vo=R2/R1(V2-V1) R1 4 R2 V1 H×nh3.18: Khèi biÕn ®æi chuÈn ho¸ H×nh3.19: S¬ ®å nguyªn lý LM358 S¬ ®å m¹ch ®iÖn nguyªn lý: H×nh3.20: S¬ ®å m¹ch nguyªn lý c¶m biÕn nhiÖt - 63 - Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2430 lượt tải

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.