Tham khảo tài liệu 'phương pháp ứng dụng phần mềm simatic trong hệ thống tưới rau theo dây chuyền sản xuất rau sạch p8', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Phương pháp ứng dụng phần mềm simatic trong hệ thống tưới rau theo dây chuyền sản xuất rau sạch p8
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
*Bé sö lý trung t©m (CPU) : §−îc x©y dùng tõ c¸c vi sö lý (8 bit, 12
bit hoÆc 32 bit) cã c¸c bé nhí ch−¬ng tr×nh RAM, ROM. Th«ng th−êng nã cã
2 cæng giao diÖn víi thiÕt bÞ ngo¹i vi lµ m¸y tÝnh (PC) vµ bé lËp tr×nh.
Bé xö lý trung t©m ghÐp nèi vµo - ra qua 3 BUS : BUS d÷ liÖu, BUS ®iÒu
khiÓn vµ BUS ®Þa chØ.
Chøc n¨ng cña bé vi sö lý trung t©m trong PLC lµ : ®iÒu khiÓn vµ kiÓm so¸t
c¸c ch−¬ng tr×nh ®−îc l−u d÷ trong bé nhí mét c¸ch tuÇn tù. Nã liªn kÕt c¸c
tÝn hiÖu l¹i víi nhau theo quy ®Þnh vµ tõ ®ã ®−a ra c¸c lÖnh cho ®Çu ra. Sù thao
t¸c tuÇn tù cña ch−¬ng tr×nh dÉn ®Õn 1 thêi gian trÔ, khi ®ã bé ®Õm cña
ch−¬ng tr×nh quÐt qua 1 ch−¬ng tr×nh ®Çy ®ñ råi sau ®ã l¹i lÆp l¹i. Thêi gian
cña chu k× nµy ®−îc gäi lµ "thêi gian quÐt" vµ phô thuéc vµo dung l−îng cña
bé nhí.
*Bé nhí ch−¬ng tr×nh : th−êng lµ c¸c bé phËn l−u tr÷ ®iÖn tö nh− :
RAM, PROM, hoÆc EPROM. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn khi t¶i xuèng tõ thiÕt
bÞ lËp tr×nh, chóng sÏ ®−îc gi÷ l¹i trong c¸c bé nhí nµy.
§Ó duy tr× ch−¬ng tr×nh trong tr−êng hîp mÊt ®iÖn nguån ®ét ngét, ta
ph¶i cung c¸p 1 nguån dù phßng cho c¸c bé nhí nµy.
Trong thiÕt kÕ ng−êi ta th−êng chia bé nhí thµnh tõng modul ®Ó cho
phÐp ®iÒu khiÓn c¸c ch−¬ng tr×nh cã kÝch th−êng kh¸c nhau. Khi cÇn më réng
bé nhí chØ cÇn c¾m thªm c¸c thÎ nhí ®iÖn tö vµo c¸c panel cña PLC.
*modul ®Çu vµo : chøa c¸c bé läc vµ bé thÝch øng n¨ng l−îng. Nã cã
chøc n¨ng chuÈn bÞ c¸c tÝn hiÖu cña phÇn tö ®Çu vµo d−íi d¹ng tÝn hiÖu t−¬ng
tù hoÆc sè, sau ®ã chuyÓn vµ CPU ®Ó xö lý.
§Ó thuËn tiÖn trong viÖc ®iÒu khiÓn, c¸c modul ®Çu vµo ®−îc thiÕt kÕ ®Ó
cã thÓ nhËn nhiÒu ®Çu vµo vµ mçi ®Çu vµo th−êng ®−îc trang bÞ 1 ®ièt ph¸t
quang ®Ó kiÓm tra h− háng.
*modul ®Çu ra : ®−îc cÊu t¹o nh− modul ®Çu vµo. Nã cã chøc n¨ng
truyÒn c¸c th«ng tin ®Õn c¸c phÇn tö kÝch ho¹t cho c¸c thiÕt bÞ lµm viÖc. V×
Tr−êng dhnni – hµ néi 64 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
vËy modul ®Çu ra ®−îc thiÕt kÕ ®Ó thÝch hîp víi nhiÒu m¹ch phèi ghÐp kh¸c
nhau.
ViÖc kiÓm tra, quan s¸t trùc quan ®−îc thÓ hiÖn qua c¸c ®iot ph¸t quang
ë mçi ®Çu ra.
*Bé nguån cung cÊp : th«ng th−êng nguån cung cÊp cho PLC ®−îc cÊp
tõ nguån 220V ~ hoÆc 110V~ (tÇn sè 50 ÷ 60 Hz) hoÆc 24V 1 chiÒu. Bé
nguån sÏ cho ra c¸c ngån æn ®Þnh cao, cÊp cho CPU, hoÆc cho modul ®Çu vµo
vµ modul ®Çu ra.
3.1.2.9. CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC S7 - 200 víi khèi xö lý CPU224.
* KÕt nèi víi m¸y tÝnh:
§Ó cã thÓ lËp tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng vµ n¹p S7-200 cÇn ph¶i kÕt nèi
nã víi m¸y tÝnh theo s¬ ®å nh− sau
Q0.0 ÷ Q2.7
Module më réng
RS-232
Modul më réng
RS-485
I0.0 ÷ I0.7
H×nh13: S¬ ®å kÕt nèi tæng thÓ
Tr−êng dhnni – hµ néi 65 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
* CÊu h×nh cøng CPU 224:
S7-200 lµ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ lËp tr×nh cña h·ng Siemens
(CHLB §øc), cã cÊu tróc theo kiÓu modul vµ cã c¸c modul më réng. C¸c
modul nµy sö dông cho nhiÒu môc ®Ých sö dông kh¸c nhau. HiÖn nay ®· xuÊt
hiÖn trªn thÞ tr−êng víi rÊt nhiÒu lo¹i S7-200 víi tÝnh n¨ng ngµy cµng ®−îc c¶i
tiÕn: tõ CPU 212, CPU 214… ®Õn CPU 224, CPU 226...
ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn chóng t«i sö dông trong ®Ò tµi lµ CPU 224, v× vËy
chóng t«i chØ tr×nh bµy cÊu tróc cña CPU 224.
CPU 224 cã ®Çy ®ñ tÝnh n¨ng cña c¸c CPU phiªn b¶n tr−íc cïng víi
nh÷ng c¶i tiÕn ®¸ng kÓ vÒ kü thuËt.
Nèi Modul
§Çu ra Nguån vµo më réng
§Ìn b¸o
Hép
c«ng t¾c
Cæng
truyÒn th«ng
§Çu vµo
H×nh14: M« h×nh phÇn cøng CPU224
* §Æc ®iÓm kü thuËt cña CPU 224:
- Bé nhí ch−¬ng tr×nh : 8KB
- Bé nhí d÷ liÖu: 5 KB
- Ng«n ng÷ ch−¬ng tr×nh : LAD, FBD, STL
- B¶o vÖ ch−¬ng tr×nh : 3 møc password b¶o vÖ
- 256 bé ®Õm: 6 bé ®Õm tèc ®é cao(30 kHz), bé ®Õm A/B(tèi ®a 20
kHz), cã thÓ sö dông ®Õm tiÕn, ®Õm lïi hoÆc c¶ ®Õm tiÕn vµ lïi.
Tr−êng dhnni – hµ néi 66 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
- 128 bé Timer chia lµm 3 lo¹i cã ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau: 4 bé Timer
1ms, 16 bé Timer 10 ms, 236 Timer 100 ms.
- Sè ®Çu vµo ra: cã 14 ®Çu vµo sè, 10 ®Çu ra sè
- Cã tèi ®a 94 ®Çu vµo sè, 74 ®Çu ra sè, 28 ®Çu vµo t−¬ng tù, 7 ®Çu ra
t−¬ng tù víi 7 modul më réng t−¬ng tù vµ sè.
- 2 bé ®iÒu chØnh t−¬ng tù
- 2 ®Çu ph¸t xung tèc ®é cao, tÇn sè 20 kHz cho d·y xung kiÓu PTO
hoÆc PWM. ViÖc kÕt hîp ®Çu ra sè tèc ®é cao vµ bé ®Õm tèc ®é cao cã thÓ sö
dông cho c¸c øng dông cÇn ®iÒu khiÓn cã ph¶n håi tèc ®é.
- Tèc ®é xö lý logic 0.37 μs
- C¸c chÕ ®é ng¾t vµ xö lý ng¾t: ng¾t truyÒn th«ng, ng¾t theo s−ên lªn
hoÆc s−ên xuèng cña xung, ng¾t cña bé ®Õm tèc ®é cao, vµ ng¾t truyÒn xung.
* M« t¶ c¸c ®Ìn b¸o trªn CPU :
- SP(®Ìn ®á ): §Ìn ®á b¸o hiÖu hÖ thèng bÞ háng.
- RUN(®Ìn xanh): §Ìn xanh chØ ®Þnh PLC lµm viÖc vµ ch−¬ng tr×nh
®−îc n¹p vµo m¸y.
- STOP:(®Ìn vµng): §Ìn vµng STOP chØ ®Þnh PLC ®ang ë chÕ ®é dõng,
dõng ch−¬ng tr×nh ®ang thùc hiÖn l¹i.
- Ix.x(®Ìn xanh): ®Ìn xanh ë cæng vµo chØ tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng
vµo Ix.x. §Ìn nµy b¸o tÝn hiÖu tr¹ng th¸i cña tÝn hiÖu theo gi¸ trÞ logic cña
cæng.
- Qx.x(®Ìn xanh):§Ìn nµy b¸o hiÖu tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng ra
Qx.x,tr¹ng th¸i tÝn hiÖu ®Çu ra theo gi¸ trÞ logic cña cæng.
* Cæng truyÒn th«ng:
S7 200 sö dông cæng RS485 víi phÝch nèi 9 ch©n ®Ó phôc vô cho viÖc
ghÐp nèi víi thiÕt bÞ lËp tr×nh hoÆc víi tr¹m PLC kh¸c.Tèc ®é truyÒn cho m¸y
lËp tr×nh (kiÓu PPI) lµ 9600 baud. Tèc ®é cung cÊp cña PLC theo kiÓu tù do lµ
Tr−êng dhnni – hµ néi 67 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
tõ 300 ®Õn 38400 baud.
S7 200 khi ghÐp nèi víi m¸y lËp tr×nh PG702 hoÆc c¸c m¸y lËp tr×nh
thuéc hä PG7xx cã thÓ sö dông c¸p nèi th¼ng qua MPI .C¸p ®ã kÌm theo m¸y
lËp tr×nh.
GhÐp nèi m¸y tÝnh PC qua cæng RS 232 cÇn cã c¸p nèi PC/PPI víi bé
chuyÓn ®æi RS232 /RS 485.
* C«ng t¾c chän chÕ ®é lµm viÖc cho CPU 224
C«ng t¾c chän chÕ ®é lµm viÖc cã ba vÞ trÝ cho phÐp lùa chän c¸c chÕ ®é
lµm viÖc kh¸c nhau cho CPU 224
- RUN cho phÐp PLC thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh.PLC S7 200 sÏ rêi khái chÕ
®é RUN vµ chuyÓn sang chÕ ®é STOP nÕu trong m¸y cã sù cè hoÆc trong
ch−¬ng tr×nh gÆp lÖnh STOP ,thËm chÝ ngay c¶ khi c«ng t¾c ë chÕ ®é RUN .
Nªn quan tr¹ng th¸i thùc t¹i cña PLC theo ®Ìn b¸o.
- STOP c−ìng bøc PLC dõng c«ng viÖc thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh ®ang ch¹y
ë chÕ ®é STOP PLC cho phÐp hiÖu chØnh l¹i
vµ chuyÓn sang chÕ ®é STOP.
ch−¬ng tr×nh hoÆc n¹p l¹i ch−¬ng tr×nh míi.
- TERM cho phÐp m¸y lËp tr×nh quyÕt ®Þnh mét trong chÕ ®é lµm viÖc
hoÆc ë RUN hoÆc ë STOP.
* CÊu tróc bé nhí cña CPU 224
Bé nhí cña PLC S7 200 ®−îc chia lµm 4 vïng víi mét tô cã nhiÖm vô
duy tr× d÷ liÖu trong kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh khi mÊt nguån.Bé nhí cña S7
200 cã tÝnh n¨ng ®éng cao ,®äc vµ ghi trong toµn vïng, lo¹i trõ c¸c bit nhí ®Æc
biÖt chØ cã thÓ truy cËp ®Ó ®äc.
- Vïng ch−¬ng tr×nh: Lµ miÒn bé nhí ®−îc sö dông ®Ó l−u tr÷ c¸c lÖnh
ch−¬ng tr×nh. Vïng nµy thuéc kiÓu non- volatile ®äc ghi ®−îc.
- Vïng tham sè: Lµ miÒn l−u gi÷ c¸c tham sè nh− : tõ khãa, ®Þa chØ
tr¹m....Còng gièng nh− vïng ch−¬ng tr×nh ,vïng tham sè ®äc /ghi ®−îc.
Tr−êng dhnni – hµ néi 68 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
- Vïng d÷ liÖu: §−îc sö dông ®Ó cÊt c¸c d÷ liÖu cña ch−¬ng tr×nh bao
gåm c¸c kÕt qu¶ c¸c phÐp tÝnh, h»ng sè ®−îc ®Þnh nghÜa trong ch−¬ng tr×nh,bé
®Öm truyÒn th«ng.
- Vïng ®èi t−îng: Bao gåm Timer, bé ®Õm tèc ®é cao vµ c¸c ®Çu ra t−¬ng
tù. Vïng nµy kh«ng thuéc kiÓu non- volatile nh−ng ®äc /ghi ®−îc.
- Vïng d÷ liÖu: Vïng d÷ liÖu lµ vïng cã ý nghÜa quan träng trong viÖc
thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh . Nã lµ miÒn nhí ®éng, cã thÓ truy cËp theo tõng bit,
tõng byte, tõ ®¬n hoÆc tõ kÐp.
Vïng d÷ liÖu l¹i chia thµnh nhiÒu miÒn nhí nhá víi c¸c c«ng dông kh¸c
nhau. C¸c vïng ®ã gåm:
V - Variable memory (MiÒn nhí).
I - Input image register (Bé ®Öm cæng vµo).
O - Output image register (Bé ®Öm cæng ra).
M - Internal memory bits (Vïng nhí néi).
SM - Special memory bits (Vïng nhí ®Æc biÖt).
* KÕt nèi PLC
- KÕt nèi d©y cung cÊp cho CPU vµ c¸c ®Çu vµo ra cña CPU.
ViÖc kÕt nèi d©y nguån cung cÊp cho CPU vµ nèi c¸c ®Çu vµo/ra cña
CPU ®−îc m« t¶ nh− trªn h×nh vÏ:
Tr−êng dhnni – hµ néi 69 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
Qua s¬ ®å kÕt nèi chóng ta thÊy r»ng nguån cung cÊp cho c¸c ®Çu vµo,
®Çu ra cña CPU lµ 24VDC
TÊt c¶ c¸c ®Çu cuèi cña S7-200 ®−îc nèi ®Êt ®Ó ®¶m b¶o an toµn vµ ®Ó
khö nhiÔu cho tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn.
Nguån cung cÊp cho c¶m biÕn còng lµ 24VCD còng lµ mét chiÒu cã thÓ
sö dông cho c¸c ®Çu vµo c¬ së, c¸c modul më réng vµ c¸c cuén d©y r¬ le më
réng.
3.1.3. Tr×nh tù thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn sö dông PLC.
ViÖc lËp tr×nh cho PLC ®· ngµy cµng trë nªn phæ biÕn ë ViÖt Nam hiÖn
nay nhê sù phæ cËp PLC cho rÊt nhiÒu øng dông. Ng−êi lËp tr×nh cã thÓ lËp
tr×nh trªn m¸y tÝnh vµ viÕt ra c¸c ch−¬ng tr×nh theo yªu cÇu cô thÓ råi n¹p vµo
PLC ®Ó ®iÒu khiÓn 1 hÖ thèng nµo ®ã. Quy tr×nh thùc hiÖn lµ :
- Nghiªn cøu yªu cÇu ®iÒu khiÓn.
- Ph©n ®Þnh ®Çu vµo vµ ®Çu ra.
- ViÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
- N¹p ch−¬ng tr×nh vµo bé nhí PLC.
- Cho PLC ch¹y thö ®Ó ®iÒu khiÓn ®èi t−îng.
* Nghiªn cøu yªu cÇu ®iÒu khiÓn cña thiÕt bÞ.
®iÒu ®Çu tiªn chóng ta ph¶i quyÕt ®Þnh thiÕt bÞ hoÆc hÖ thèng nµo mµ chóng
tao muèn ®iÒu khiÓn. Môc ®Ých chñ yÕu cña bé ®iÒu khiÓn ®−îc lËp tr×nh ho¸
lµ ®Ó ®iÒu khiÓn 1 hÖ thèng bªn ngoµi. HÖ thèng ®−îc ®iÒu khiÓn nµy cã thÓ lµ
Tr−êng dhnni – hµ néi 70 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
1 thiÕt bÞ, m¸y mãc, hoÆc qu¸ tr×nh sö lý vµ th−êng ®−îc gäi lµ hÖ thèng ®iÒu
khiÓn.
* Ph©n ®Þnh nh÷ng ®Çu vµo vµ nh÷ng ®Çu ra.
TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®Çu vµo vµ ®Çu ra bªn ngoµi ®−îc nèi víi nh÷ng bé
®iÒu khiÓn PLC ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh. Nh÷ng thiÕt bÞ ®Çu vµo lµ nh÷ng chñng
lo¹i chuyÓn m¹ch, thiÕt bÞ c¶m øng… nh÷ng thiÕt bÞ ®Çu ra lµ nh÷ng thiÕt bÞ tõ
tÝnh, nh÷ng van ®iÖn tõ, ®éng c¬ vµ ®Ìn chØ b¸o…
Sau viÖc nhËn d¹ng nh÷ng chñng lo¹i thiÕt bÞ ®Çu vµo vµ ®Çu ra ®ã, ph©n c«ng
nh÷ng sè l−îng phï hîp víi sè ®Çu vµo (input) vµ ®Çu ra (output) nèi d©y thùc
tÕ sÏ kÕ tiÕp theo sè l−îng cña bé ®iÒu khiªn PLC. Sù ph©n ®Þnh sè l−îng
nh÷ng ®Çu vµo vµ nh÷ng ®Çu ra ph¶i ®−îc ®−a ra ngoµi tr−íc viÖc nèi ®Çu d©y
theo s¬ ®å ladder bëi v× sè lÖnh lµ gi¸ trÞ chÝnh x¸c cña nh÷ng tiÕp ®iÓm trong
s¬ ®å ladder.
* ViÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
TiÕp theo, viÕt ch−¬ng tr×nh d−íi d¹ng s¬ ®å ladder th«ng qua thø tù
thao t¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn nh− ®· x¸c ®Þnh, theo tõng b−íc 1. Tõ s¬ ®å
ladder cã thÓ dÞch sang c¸c d¹ng kh¸c ®Ó tiªn theo dâi ch−¬ng tr×nh.
* N¹p ch−¬ng tr×nh vµo bé nhí.
Tõ ch−¬ng tr×nh ®· viÕt vµ c¸c ®Çu vµo/ra x¸c ®Þnh. Ta truy nhËp
ch−¬ng tr×nh trong bé nhí hoÆc bµn phÝm lËp tr×nh hoÆc b»ng m¸y vi tÝnh víi
sù trî gióp cña c«ng cô phÇn mÒm lËp tr×nh. Sau khi hoµn chØnh phÇn lËp
tr×nh, ta kiÓm tra bÊt k× lçi m· ho¸ nµo b»ng c«ng cô lµ chøc n¨ng chuÈn ®o¸n
mµ nÕu cã thÓ ®−îc th× m« pháng toµn bé thao t¸c ®Ó thÊy r»ng nã ®−îc nh−
mong muèn.
*Ch¹y thö c¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
§Ó ®¶m b¶o cÊu tróc ch−¬ng tr×nh vµ c¸c tham sè ®· cµi ®Æt lµ chÝnh
x¸c tr−íc khi ®−a vµo hÖ ®iÒu khiÓn, ta cÇn ch¹y thö ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
Tr−êng dhnni – hµ néi 71 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
NÕu cã lçi hoÆc ch−a hîp lý th× söa khi ch¹y ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, tèt nhÊt
ta nªn ghÐp nèi víi ®èi t−îng vµ hoµn chØnh ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
Tr−êng dhnni – hµ néi 72 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
