xây dựng băng tải đếm sản phẩm sử dụng plc

Đồ án học phần 3 1 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
đồ án
Sinh viên thực hiện: nguyễn thị trang
Lớp: đl - ktđ 1a
Ngành đào tạo: công nghệ kỹ thuật điện
Tên đề tài: xây dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng plc s7-200.
Ngày giao đề: 15/03/2009
Ngày hoàn thành: 20/05/2009
Nội dung cần hoàn thành:
1. Mô tả hệ thống.
2. Cài đặt màn hình TD200 để điều khiển hệ thống.
3. Viết chơng trình cho PLC S7-200.
4. Tính chọn thiết bị chung của hệ thống.
5. Sản phẩm của đề tài đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật. Quyển thuyết minh
nội dung của đề tài, mô hình của hệ thống.
Ngày 09 tháng 03 năm 2009.
trởng khoa điện-điện tử Giáo viên hớng dẫn
Vũ thị lành Nguyễn tiến hng

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn



§å ¸n häc phÇn 3 2 GVHD:
NguyÔn TiÕn Hng

§å ¸n häc phÇn 3 3 GVHD:
NguyÔn TiÕn Hng
NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn












Đồ án học phần 3 4 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Lời nói đầu

Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, các thiết bị điện -
điện tử đợc ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết
các lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật, cũng nh trong đời sống xã hội.
Vấn đề tự động hoá trong công nghiệp để giảm bớt lao động chân tay và
nâng cao năng xuất lao động là một trong nhữnh đề tài đợc các bạn sinh viên,
các thầy cô ở những trờng kỹ thuật quan tâm và nghiên cứu nhiều. Trớc đòi hỏi
của thực tế Em thấy đây là một lĩnh vực sẽ đem lại nhiều điều thú vị. Chính vì

vậy em đợc khoa, bộ môn và thầy giáo giao nhiệm vụ thực hiện đề tài Xây
dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng plc s7-200 cho đồ án học
phần 3 của mình.
Đồ án gồm có 4 chơng với nội dung nh sau:
Chơng 1: Khái quát chung hệ thống điều khiển.
Chơng 2: Khái quát chung về màn hình điều khiển.
Chơng 3: Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm.
Chơng 4: Lập trình điều khiển.
Trong quá trình thực hiện đề tài,mặc dù đã hết sức cố gắng nhng do thời
gian và trình độ có hạn cùng với việc tham khảo, truy cập tài liệu còn
nhiều hạn chế vì vậy nên không thể tránh khỏi sự thiếu sót. Kính mong
thầy cô giáo tận tình chỉ bảo và góp ý cho đề tài đợc hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !.
Nam Định, ngày 20 tháng 5 năm 2009
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Trang
Mục lục
Lời nói đầu 4
Chơng 1. Khái quát chung hệ thống điều khiển 9
1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển 9
1.1.1 Khái quát chung 9
Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia 10
Đồ án học phần 3 5 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nớc ngọt 10
Hinh 1.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 11
1.1.2 Phân loại phơng thức điều khiển 12
1.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC 12
1.2.1 So sánh hệ thống điều khiển PLC với hệ thống điều khiển khác 12
Hình 1.4 Phân biệt PLC với hệ thống điều khiển khác 13

Hình 1.5 Hệ thống điều khiển dùng PLC 14
1.2.2 Giới thiệu về PLC 14
Hình 1.6 Hình ảnh về bộ PLC 15
Hình 1.7 Cấu trúc của một PLC 16
1.2.3 Phân loại PLC 18
1.2.4 Bộ điều khiển PLC S7-200 18
1.3. Hệ thống băng tải 21
1.3.1 Vai trò 21
1.3.2 Phân loại băng tải 21
1.3.3 Cấu tạo 22
Hình 1.8 Cấu tạo băng tải 22
Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho 23
Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp 23
Chơng 2. Khái quát chung về màn hình điều khiển 24
2.1. Khái quát về màn hình điều khiển 24
2.1.1 Khái quát chung 24
2.1.2 Màn hình TD200 24
Hình 2.1: Màn hình TD200 24
Hình 2.2 Cấu tạo màn hình TD200 25
2.2 Cài đặt thông số cho màn hình TD200 26
2.2.1 Phần mềm lập trình: 26
2.2.2 Các bớc lập trình TD200: 26
Chơng 3. Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 31
3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 31
3.1.1 Động cơ 31
Hình 3.1 Một số động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải 32
3.1.2 Thông số kỹ thuật của Băng tải 32
Hình 3.2 Hệ thống băng tải trong phòng thí nghiệm 34
Hình 3.3 Mô hình hệ thống băng tải 34
3.2 Bộ điều khiển PLC S7-200, Màn hình TD200 34

3.2.1 Bộ điều khiển PLC S7-200 34
Hình 3.4 Bộ PLC S7-200 35
Hình 3.5 PLC S7-200 CPU 214 35
Hình 3.6 Cổng truyền thông 36
3.2.2 Màn hình TD200 38
3.3 Cảm biến 38
3.3.1 Khái quát chung về cảm biến 38
Hình 3.7 Cảm biến quang 39
3.3.2 Các yêu cầu của cảm biến 39
3.3.3 Phân loại 40
3.3.4 Thông số của cảm biến trong hệ thống 40
3.4 Các thiết bị khác 41
3.5 Mô hình kết nối hệ thống 41
Hình 3.8 Kết nối CPU và TD200 41
Hình 3.9 Kết nối truyền thông S7-200 và TD200 42
Đồ án học phần 3 6 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Hình 3.10 Cách lắp TD200 với CPU và module EM235 42
Chơng 4. Lập trình điều khiển hệ thống 43
4.1 Mô tả hệ thống 43
Hình 4.1 Mô hình đếm sản phẩm dùng PLC S7-200 43
4.2 Trình tự các bớc lập trình 44
4.2.1 Viết chơng trình 44
4.2.2 Vận hành hệ thống 49
4.2.3 Giám sát hoạt động của chơng trình 50
Kết luận 50
Tài liệu tham khảo 51

Đồ án học phần 3 7 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng

bảng liệt kê hình vẽ và bảng
Lời nói đầu 4
Chơng 1. Khái quát chung hệ thống điều khiển 9
1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển 9
1.1.1 Khái quát chung 9
Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia 10
Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nớc ngọt 10
Hinh 1.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 11
1.1.2 Phân loại phơng thức điều khiển 12
1.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC 12
1.2.1 So sánh hệ thống điều khiển PLC với hệ thống điều khiển khác 12
Hình 1.4 Phân biệt PLC với hệ thống điều khiển khác 13
Hình 1.5 Hệ thống điều khiển dùng PLC 14
1.2.2 Giới thiệu về PLC 14
Hình 1.6 Hình ảnh về bộ PLC 15
Hình 1.7 Cấu trúc của một PLC 16
1.2.3 Phân loại PLC 18
1.2.4 Bộ điều khiển PLC S7-200 18
1.3. Hệ thống băng tải 21
1.3.1 Vai trò 21
1.3.2 Phân loại băng tải 21
1.3.3 Cấu tạo 22
Hình 1.8 Cấu tạo băng tải 22
Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho 23
Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp 23
Chơng 2. Khái quát chung về màn hình điều khiển 24
2.1. Khái quát về màn hình điều khiển 24
2.1.1 Khái quát chung 24
2.1.2 Màn hình TD200 24
Hình 2.1: Màn hình TD200 24

Hình 2.2 Cấu tạo màn hình TD200 25
2.2 Cài đặt thông số cho màn hình TD200 26
2.2.1 Phần mềm lập trình: 26
2.2.2 Các bớc lập trình TD200: 26
Chơng 3. Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 31
3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 31
3.1.1 Động cơ 31
Hình 3.1 Một số động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải 32
3.1.2 Thông số kỹ thuật của Băng tải 32
Hình 3.2 Hệ thống băng tải trong phòng thí nghiệm 34
Hình 3.3 Mô hình hệ thống băng tải 34
3.2 Bộ điều khiển PLC S7-200, Màn hình TD200 34
3.2.1 Bộ điều khiển PLC S7-200 34
Hình 3.4 Bộ PLC S7-200 35
Hình 3.5 PLC S7-200 CPU 214 35
Hình 3.6 Cổng truyền thông 36
3.2.2 Màn hình TD200 38
3.3 Cảm biến 38
3.3.1 Khái quát chung về cảm biến 38
Đồ án học phần 3 8 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Hình 3.7 Cảm biến quang 39
3.3.2 Các yêu cầu của cảm biến 39
3.3.3 Phân loại 40
3.3.4 Thông số của cảm biến trong hệ thống 40
3.4 Các thiết bị khác 41
3.5 Mô hình kết nối hệ thống 41
Hình 3.8 Kết nối CPU và TD200 41
Hình 3.9 Kết nối truyền thông S7-200 và TD200 42
Hình 3.10 Cách lắp TD200 với CPU và module EM235 42

Chơng 4. Lập trình điều khiển hệ thống 43
4.1 Mô tả hệ thống 43
Hình 4.1 Mô hình đếm sản phẩm dùng PLC S7-200 43
4.2 Trình tự các bớc lập trình 44
4.2.1 Viết chơng trình 44
4.2.2 Vận hành hệ thống 49
4.2.3 Giám sát hoạt động của chơng trình 50
Kết luận 50
Tài liệu tham khảo 51
Đồ án học phần 3 9 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Chơng 1. Khái quát chung hệ thống điều khiển.
1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển.
1.1.1 Khái quát chung.
Việc ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất công nghiệp nhằm mục tiêu
tăng năng xuất lao động, cải thiện chất lợng sản phẩm, độ chính xác cao, giá
thành hạ
Các hệ thống điều khiển đợc đa vào sản xuất trong các xí nghiệp, nhà máy với
độ tin cậy cao, hoạt động ổn định, ít h hỏng và giảm nhân công lao động. Điều
này đòi hỏi hệ thống điều khiển có khả năng xử lý, kiểm soát đợc các sự cố và có
thể tự khắc phục đợc sự cố, các sai sót khi vận hành. Một hệ thống nh trên gọi là
hệ thống điều khiển.
Trong tất cả mọi hoạt động của con ngời ở bất cứ đâu vào mọi thời điểm nào
đều liên quan đến khái niệm điều khiển. Nó là tập hợp tất cả các tác động mang
tính tổ chức để nhằm đạt đợc mục đích mong muốn. Có thể nói điều khiển là
nhân tố cuối cùng quyết định mọi thành bại của các hoạt động. Trong công
nghiệp, hệ thống điều khiển ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng sản phẩm, năng
suất lao động và chi phí sản xuất. Sau đây là một số hình ảnh về các hệ thống sản
xuất dùng trong công nghiệp của các nhà máy hiện nay.
Đồ án học phần 3 10 GVHD:

Nguyễn Tiến Hng

Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia.
Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nớc ngọt.
Tự động hoá là bớc phát triển tiếp theo sau cơ khí hoá và điện khí hoá. Tự
động hoá là quá trình sử dụngthiết bị dể thay thế chức năng kiểm tra và điều
khiển của con ngời trong một quy trình sản xuất. Hệ thống tự động hoá bắt đầu
Đồ án học phần 3 11 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
xuất hiện với việc sử dụng các thiết bị đo lờng kiểm tra các thông số công nghệ
và chất lợng sản phẩm. Các hệ thông này thông báo khá chính xác các thông tin
về trạng thái của thiết bị, các thông số của quy trình công nghệ v.v Các thông
tin này trớc đây chỉ có những ngời dày dạn kinh nghiệm mới chuẩn đoán đợc,
nhng cũng chỉ bảo đảm ở mức độ chính xác tơng đối. Các thông tin quá trình
hoàn thiện quy trình công nghệ.
Hệ thống điều khiển cục bộ các chế độ riêng biệt của quy trình công nghệ là
bớc phát triển tiếp theo của hệ thống tự động hóa. Đây là sự kết hợp nhiều hệ
thống điều chỉnh tự động dới sự kiểm soát điều hành của một thiết bị tính toán và
điều khiển để đảm bảo tối u một chế độ nào đó của quá trình công nghệ. Tất cả
các hệ thống điều chỉnh tự động các thông số công nghệ cũng nh các hệ thống
điều khiển cục bộ đều đợc đặt dới sự giám sát, điều hành chung của một trung
tâm tính toán và điều khiển. Trung tâm này đảm bảo cho quy trình công nghệ
xảy ra tốt nhất của hệ thống đo.
Trong một hệ thống điều khiển bao giờ cũng đợc tao thành từ các khối cơ bản
sau:
Hinh 1.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển.
- Khối vào: Chuyển đổi các tín hiệu vật lý thành các tin hiệu điện, các tín bộ
chuỷên đổi thờng là nút ấn, contac, sensor, tuỳ theo bộ chuyển đổi mà ta có tín
hiệu đa vào khối xử lý có dạng số hay dạng liên tục.
- Khối xử lý: Nhận tín hiệu thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạt động

của hệ thống. Từ thông tin của khối vào hệ thống điều khiển phải tạo ra đợc
những tín hiệu cần thiết để điều khiển các thiết bị, hệ thống đáp ứng yêu cầu sản
xuất.
- Khối ra: Tín hiệu ra là kết quả cuối cùng của quá trình xử lý hệ thống điều
khiển. Các tín hiệu này đợc sử dụng điều khiển các cơ cấu, thiết bị hoạt động
theo yêu cầu của hệ thống, tín hiệu ra có thể đợc hồi tiếp vè ngõ vào để điều
khiển và ổn định hệ thống.
Chuyển đổi tín
hiệu ngõ vào
Xử lý tín hiệu
và điều khiển
Tín hiệu ra
điều khiển tác
động cơ cấu
Khối vào
Khối xử lý
Khối ra (đối t ợng
điều khiển)
Tín hiệu
vào
Kết quả
xử lý
Đồ án học phần 3 12 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
1.1.2 Phân loại phơng thức điều khiển.
Phơng pháp để hình thành các tác động điều khiển đợc gọi là phơng thức
điều khiển. Có 3 phơng thức điều khiển:
- Điều khiển theo chơng trình: Phơng thức điều khiển theo chơng trình đợc sử
dụng khi các tác động điều khiển đã đợc hình thành từ trớc theo một chơng trình.
- Điều khiển bù nhiễu: Phơng thức điều khiển bù nhiễu tác động điều khiển đ-

ợc hình thành khi có nhiễu tác động lên hệ thống.
- Điều khiển theo sai lệch: Trong công nghiệp phơng thức điều khiển theo sai
lệch đợc sử dụng rộng rãi nhất.
1.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC.
1.2.1 So sánh hệ thống điều khiển PLC với hệ thống điều khiển khác.
Khi điều khiển bằng PLC có nhiều lợi thế hơn so với các hệ thống khác
không sử dụng PLC. Điều đó thể hiện qua sơ đồ sau:
Điều khiển
Với chức năng đ ợc l u trữ bằng
Tiếp xúc vật lý Bộ nhớ khả lập trình
Không thay đổi Thay đổi đ ợc
Quy trình cứng
Liên kết cứng Liên kết phíc cắm
Rơle, linh kiện điện tử, cơ-thuỷ khí,
mạch điện tử.
Quy trình mềm
Khả lập trình tự do Bộ nhớ thay đổi đ ợc
Ram-EEPROM Rom-EPROM
PLC xử lý 1bit, PLC xử lý từ ngữ
Đồ án học phần 3 13 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Hình 1.4 Phân biệt PLC với hệ thống điều khiển khác.
Trong hệ thống điều khiển dùng PLC thì sẽ có những u điểm sau:
- Thay đổi chơng trình dễ dàng, linh động.
- Không gian lắp đặt thiết bị nhỏ. Có độ tin cậy cao.
- Có khả năng đa tín hiệu điều khiển ở ngõ ra phù hợp.
- Dễ dàng thay đổi đối với cấu hình trong tơng lai khi có nhu cầu mở rộng sản
xuất.
Sau đây là hình ảnh tổng quát về hệ thống điều khiển dùng PLC.
Đồ án học phần 3 14 GVHD:

Nguyễn Tiến Hng
Hình 1.5 Hệ thống điều khiển dùng PLC.
1.2.2 Giới thiệu về PLC.
a. Tổng quan về PLC.
Thiết bị điều khiển lập trình đầu tiên đã đợc những nhà thiết kế cho ra đời
năm 1968. Tuy nhiên, hệ thống này còn khá đơn giản và cồng kềnh, ngời sử
dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận dụng và vận hành hệ thống. Vì vậy các
nhà thiết kế đã từng bớc cải thiện hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, nhng
việc lập chơng trình cho hệ thống gặp khó khăn, do lúc này không có các thiết bị
lập trình ngoại vi hỗ trợ cho công việc lập trình.
Để đơn giản hóa việc lập trình hệ thống điều khiển lập trình cầm tay đầu tiên
đợc ra đời vào năm 1969. Điều này đã tạo nên sự phát triển thật sự cho kỹ thuật
điều khiển lập trình. Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập trình
( PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống relay và dây nối trong hệ thống điều
khiển cổ điển. Quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bớc tạo ra đợc một
tiêu chuẩn mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là lập trình dùng giản đồ hình thang,
kí hiệu la LAD. Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thống PLC có
thêm khả năng khác, đó là sự hỗ trợ bởi những thuật toán, vận hành với các dữ
liệu cập nhật. Mặt khác do sự phát triển của màn hình dùng cho máy tính nên
việc giao tiếp giữa ngời điều khiển để lập trình cho hệ thống càng chở nên thuận
tiện hơn.
Sự phát triển của hệ thống phần cứng và phần mềm từ năm 1975 cho đến nay
đã làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng:
Hệ thống ngõ vào/ ra có thể tăng lên đến 8.000 cổng vào/ ra, dung lợng bộ nhớ
chơng trình tăng lên hơn 128.000 từ bộ nhớ. Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra
kỹ thuật kết nối với các hệ thống PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLC chung,
tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ. Tốc độ xử lý tốt với những chức năng
phức tạp số lợng cổng vào/ ra lớn.
Trong tơng lai hệ thống PLC không chỉ giao tiếp với các hệ thống khác thông
qua CIM ( Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển các hệ thống:

Rôbôt, Cad/ Cam mà các nhà thiết kế còn xây dựng các loại PLC với các chức
năng điều khiển thông minh gọi là các siêu PLC.
b. Khái niệm và đặc điểm của PLC.
Đồ án học phần 3 15 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
* Khái niệm PLC.
PLC đợc hình thành từ nhóm các kỹ s hãng General Motors năm 1968. PLC
(Progammable Logic Controller) Bộ điều khiển logic khả trình. Là một thiết
bị điều khiển logic lập trình đợc. Thiết bị này có các đầu vào logic sau quá trình
xử lý theo chơng trình bên trong nó cho đầu ra là các mức logic có quan hệ với
các đầu vào thông qua chơng trình bên trong của thiết bị. PLC đợc ứng dụng
rộng rãi và trở nên không thể thiếu đợc trong các dây truyền sản xuất hiện đại.
Hình 1.6 Hình ảnh về bộ PLC.
Chức năng điều khiển của PLC rất đa dạng nó có thể thay thế cho cả một
mảng rơle. Hơn thế nữa PLC giống nh một máy tính có thể lập trình đợc. PLC
lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, ổn định trong môi trờng công
nghiệp, giá cả cạnh tranh.
* Đặc điểm PLC.
PLC đợc thực sử dụng trong nhiều lập trình ứng dụng khác nhau và có những
lợi ích nh:
Đồ án học phần 3 16 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
- PLC dễ dàng thay đổi chơng trình điều khiển để thích ứng một yêu cầu mới mà
vẫn có thể giữ nguyên thiết kế phần cứng, đầu nối dây
- PLC có thể điều khiển nhiều chức năng khác nhau từ những thao tác đơn giản,
lặp lại, liên tục đến những thao tác đòi hỏi chính xác, phức tạp.
- PLC dễ dàng hiệu chỉnh chính xác công việc điều khiển và xử lý nhanh chóng
các lệnh, từ lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời gian, chơng trình
con,
- Giao tiếp dễ dàng với các thiết bị ngoại vi, các module và các thiết bị phụ trợ

khác nh màn hình hiển thị.
- Có khả năng chống nhiễu trong công nghiệp.
- Ngôn ngữ lập trình cho PLC đã trở thành thiết bị chính trong việc điều khiển
các thiết bị công nghiệp.
c. Cấu trúc chung của một bộ PLC.
Một bộ PLC có cấu trúc nh sau:
Hình 1.7 Cấu trúc của một PLC.
Khi nghiên cứu về PLC thì điều đầu tiên là số lợng các đầu vào/ ra (I/O) đối
với 1 PLC thì số đầu vào/ra có thể là 6 hoặc 8 hay nhiều hơn nữa. Số lợng đầu
vào/ ra cho biết mức độ quản lý đợc nhiều thiết bị. Vấn đề này đặc biệt quan
trọng khi ứng dụng PLC vào một dây truyền sản xuất phức tạp cần gia công
nhiều biến đầu vào.
Môdun
nguồn
Môdun
Vào/ra
CPU
Thiết bị
lập trình
Môdun
nhớ
Đầu ra
Đầu vào
Đồ án học phần 3 17 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Các biến đầu vào đợc đóng cắt bằng các công tắc bật tắt thông thờng. Công
tắc vị trí hay các sensor logic để đặt các giá trị đầu vào, các đầu vào này thờng
có mức điện áp cao để tăng độ chính xác khi truyền đi xa. Trong PLC có 1 bộ
chuyển mức điện áp về mức chuẩn với mức logic 1 là +5V và mức logic 0 là 0V.
Khi đó PLC sẽ quét các đầu vào để lấy dữ liệu sau một quá trình xử lý bên trong

bằng chơng trình phần mềm, sau đó dữ liệu đầu ra dạng số với mức logic tơng
ứng, qua mạch chuyển đổi để có mức điện áp ra phù hợp với yêu cầu điều khiển.
Các đầu ra đợc nối với các cuộn hút đóng cắt rơle, động cơ máy sản xuất,
Với PLC thì bộ điều khiển MCU (Micro Contronller Unit) là hạt nhân của cả hệ.
Bộ vi điều khiển đảm nhiệm tất cả các công việc từ thu nhập dữ liệu đầu vào, xử
lý các dữ liệu đó và đa ra đầu ra, PLC làm việc nh một máy tính và quá trình
hoạt động là hoàn toàn tự động.
Ngoài các đầu vào/ ra logic thì PLC còn có các đầu vào cấp nguồn, thông th-
ờng nguồn nuôi PLC là một điện áp xoay chiều qua bộ xử lý tạo ra điện áp 1
chiều phù hợp để nuôi bộ vi điều khiển và các mạch điện tử khác.
d. ứng dụng và u nhợc điểm của PLC.
* ứng dụng PLC.
PLC đợc sử dụng khá rộng rãi trong các ngành nh công nghiệp chế biến thực
phẩm, thiết bị y tế, ôtô,
- Hoá học và dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn,

- Chế tạo máy và sản xuất: tự động hoá trong chế tạo máy, quá trình lắp đặt máy,

- Thực phẩm, rợu bia, thuốc lá: đếm số lợng, kiểm tra chất lợng sản phẩm, cân,
đóng gói,
* u nhợc điểm của PLC.
- Thời gian lắp đặt công trình ngắn.
- Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất đến tài chính.
Đồ án học phần 3 18 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
- Có thể dễ dàng tính toán chính xác giá thành.
- Cần ít thời gian huấn luyện.
- Dễ dàng thay đổi phần mền.
- Phạm vi ứng dụng rộng rãi.
- Dễ bảo trì, xử lý sự cố dễ và nhanh hơn.

- độ tin cậy cao, chuẩn hoá đợc phần cứng điều khiển.
- Thích ứng với môi trờng khắc nghiệt.
Tuy nhiên với mức độ quản lý và điều khiển rộng thì PLC lại không phù hợp
với những hệ thống nhỏ, đơn giản vì khi đó sẽ không tận dụng đợc khả năng làm
việc của thiết bị này.
1.2.3 Phân loại PLC.
Có hai cách phân loại PLC:
- Theo hãng sản xuất: Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay,
- Theo version: Gồm có.
PLC của Siemen có các họ: PLC S7-200, PLC S7-300, PLC S7-400, Logo.
PLC của Misubishi có các họ: Fx, Fxo, Fxon.
Trong quá trình sản xuất thực phẩm, rợu bia, thuốc lá, thì rất phù hợp với
việc sử dụng PLC để đếm số lợng sản phẩm, kiểm tra chất lợng sản phẩm,
Chính vì vậy theo đê tài đợc giao em thấy chọn PLC S7-200 là hợp lý nhất, nh
vậy sẽ tận dụng đợc khả năng làm việc của thiết bị mà không bị lãng phí.
1.2.4 Bộ điều khiển PLC S7-200.
PLC S7-200 là bộ điều khiển logic khả trình thuộc họ PLC của Siemen.
a. Các tính năng của PLC S7-200.
- Hệ thống điều khiển kiểu Module nhỏ gọn cho các ứng dụng trong phạm vi
hẹp.
- Có nhiều loại CPU.
- Có nhiều Module mở rộng, có thể mở rộng đến 7 Module.
Đồ án học phần 3 19 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
- Bus nối tích hợp trong Module ở mặt sau.
- Có thể nối mạng với cổng giao tiếp RS 485 hay Proifibus.
- Máy tính trung tâm có thể truy cập đến các Module.
- Không qui định rãnh cắm.
- Phần mềm điều khiển riêng.
- Tích hợp CPU, I/ O nguồn cung cấp vào 1 Module.

- Micro PLC với nhiều chức năng tích hợp.
+ Tích hợp CPU, I/ O nguồn cung cấp vào 1 Module. Có nhiều loại CPU: CPU
212, CPU 214, CPU 215, CPU 216,
+ Các Module mở rộng EM.
- Module ngõ vào Digital: 24V DC, 120/230V AC.
- Module ngõ ra Digital: 24V DC, ngắt điện từ.
- Module ngõ vào Analog: áp, dòng , điện trở, cặp nhiệt.
- Module ngõ ra Analog: áp, dòng.
+ Module liên lạc xử lý ( CP) : Module CP 242-2 có thể dùng để nối S7-200 làm
chủ Module giao tiếp as . kết quả là có đến 248 phần tử nhị phân đợc điều khiển
bằng 31 Module giao tiếp as. Gia tăng đáng kể số ngõ vào và ngõ ra của S7-
200.
+ Phụ kiện: Bus nối dữ liệu.
Các đèn báo trên CPU: các đèn báo trên mặt PLC cho phép xác định trạng
thái hiện hành của PLC:
- SF ( đèn đỏ): Khi sáng sẽ thông báo hệ thống PLC bị hỏng.
- RUN ( đèn xanh): Khi sáng sẽ thông báo PLC đang làm việc và thực hiện ch-
ơng trình nạp vào máy.
- STOP ( đèn vàng): Khi sáng sẽ thông báo PLC đang ở chế độ dừng. Dừng ch-
ơng trình đang thực hiện lại.
Đồ án học phần 3 20 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
- Ix.x ( đèn xanh): Thông báo trạng thái tức thời của cổng vào PLC. Ix.x
(x.x=0,0 - 1.5). Đèn này thông báo trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của
cổng.
- Qy.y ( đèn xanh): Thông báo trạng thái tức thời của cổng ra PLC. Qy.y
(y.y=0,0 - 1.1). Đèn này thông báo trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của
cổng.
+ Công tắc chọn chế độ làm việc của CPU.
Công tắc này có 3 vị trí: RUN - TERM STOP: Cho phép xác lập chế độ

làm việc của PLC.
- RUN: Cho phép PLC vận hành theo chơng trình trong bộ nhớ. Trong khi PLC
đang ở RUN, nếu có sự cố hoặc gặp lệnh STOP, PLC sẽ rời khỏi lệnh RUN và
chuyển sang chế độ STOP.
- STOP: Cỡng bức CPU dừng chơng trình đang chạy và chuyển sang chế độ
STOP, ở chế độ STOP cho phép PLC hiệu chỉnh lại chơng trình hoặc nạp chơng
trình mới.
- TERM: Cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ làm việc của CPU ở chế
độ RUN hoặc chế độ STOP.
c. Các vùng nhớ, vùng dữ liệu, các qui định về dữ liệu và cách truy cập địa
chỉ trên PLC.
Bộ nhớ của PLC có tính năng động cao, có thể đọc và ghi đợc trong toàn
vùng, ngoại trừ các bit nhớ đặc biệt có ký hiệu ( SM) chỉ có thể truy cập để đọc.
Bộ nhớ có 1 tụ nhớ để giữ thế nuôi, duy trì trong khoảng thời gian mất điện. Bộ
nhớ của PLC đợc chia thành 4 vùng.
- Vùng chơng trình: Là vùng lu giữ các lệnh chơng trình. Vùng này thuộc kiểu
không bị mất dữ liệu, đọc/ ghi đợc.
- Vùng tham số: Là vùng lu giữ các thông số nh: Từ khoá, địa chỉ trạm cũng nh
vùng nhớ chơng trình vùng tham số thuộc kiểu đọc/ ghi đợc.
- Vùng dữ liệu: Dùng để cất các dữ liệu của chơng trình bao gồm các kết quả
các phép tính, hằng số đợc định nghĩa trong chơng trình, bộ đệm truyền thông,
một phần của vùng nhớ này thuộc kiểu non-volatile.
Đồ án học phần 3 21 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
- Vùng đối tợng: Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ ra tơng tự
đợc đặt trong vùng nhớ cuối cùng. Vùng này không kiểu non-volatile nhng đọc/
ghi đợc.
1.3. Hệ thống băng tải.
1.3.1 Vai trò.
Ngày nay băng tải đã đợc sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp, nông

nghiệp. Băng tải dùng để vân chuyển các vật liệu dạng hạt, viên, tảng, các vật
mỏng nhẹ để đa tới khâu đóng gói, chế biến hoặc để sấy khô hoặc là phẳng. Nó
đợc sử dụng rất hu ích trong địa hình rất phức tạp nh: Tải cát từ dới lòng sông lên
xe, chuyển than từ thuyền lên xe tải hay các đia hình nhỏ trật hẹp. Mà phơng tiện
vân chuyển nh xe tai máy xúc máy cẩu hay con ngời không thể thực hiên đợc.
Nhờ có băng tải mà lợng nhân công cho công việc này giảm rất nhiều đồng thời
năng suất của việc vận chuyển nhờ băng tải này tăng rất nhiều lần so với việc
thuê nhân công. Nhờ có băng tải ma khối lợng công việc lớn đợc giải quyết trong
thời gian ngắn đem lai lợi hiệu quả kinh tế rất lớn .
1.3.2 Phân loại băng tải.
- Băng tải dùng trong vân chuyển nguyên liệu có khối lợng lớn nh: Cát, đá, than,

- Băng tải dùng trong các dây truyền công nghiệp nh : Nhà máy bia, nhà máy
bánh kẹo, dùng để vân chuyển nguyên nhiên liệu đến lơi chế biến hoặc đóng gói.
- Băng tải dùng trong nghành công nghiệp dệt may, nghành công nghiệp nhẹ.
Dùng để dẫn vải qua các thiết bị là, sáy khô,
Đồ án học phần 3 22 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
1.3.3 Cấu tạo.
Băng tải là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên trở hàng dạng hạt, cục theo
phơng ngang, theo mặt phẳng nghiêng, theo đờng gấp khúc kết cấu của một
băng tải cố định đợc biểu diễn trên hình vẽ.




Hình 1.8 Cấu tạo băng tải.
Băng tải gồm 7 dùng chở hàng, khung làm giá đỡ 10, truyền động kéo băng
tải nhờ 2 trục 5 (trục thụ động ) và trục 8 ( trục chủ động). Trục chủ động 8 gá
chặt trên 2 giá đỡ và nối với trục động cơ truyền động qua hộp giảm tốc. Tạo gia

sức căng ban đầu của băng tải nhờ cơ cấu kéo căng nhờ: Động cơ căng, trùng
băng tải hoặc cơ cấu cơ khí gồm: đối trọng cơ cấu định vị và dẫn hớng. Băng tải
dẫn vật liệu từ phễu 6 đến đổ ở máng 9.
Vật liệu làm băng tải có thể làm bằng những vật liệu sau:
- Lới: Chịu đợc nhiệt, ít bị ăn mòn , ít chịu ảnh hởng của môi trờng, nhẹ nhàng,
bền.
- Dạng thảm: Bên trong phía tiếp xúc với trục truyền chuyển chiếm 3/4 bề dầy
băng tải là vật liệu làm bằng lớp nỉ đợc tết với nhau bên ngoài có phủ lớp silicol
dầy 1/ 4 bề dầy băng tải, giá thành cao phải nhập ngoại đợc sử dụng trong máy
móc dòi hỏi độ chính xác cao và yêu cầu công nghệ cao.
- Ngoài ra còn làm bằng vật liệu khác nh: Da, sợi kết thành, vải,
- Kích thớc băng tải: Bề dầy từ 2mm ữ 15mm, chiều rộng từ 1200mm ữ
2100mm, thông thờng khi tháo lắp hoặc thay thế thì các máy móc, thiết bị thờng
đi kèm các thiết bị gá lắp riêng. Tất cả các băng tải khi dừng máy đều có động
cơ để kéo trùng băng tải để bảo vệ băng tải để bảo vệ băng tải không bị giãn,
không bị nứt hoặc căng bề mặt.
1
6
9
8
7
5
Đồ án học phần 3 23 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng

Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho.

Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp.

Đồ án học phần 3 24 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
Chơng 2. Khái quát chung về màn hình điều khiển
2.1. Khái quát về màn hình điều khiển.
2.1.1 Khái quát chung.
Màn hình điều khiển đợc dùng nhiều trong công nghiệp, đây là thiết bị chủ
yếu để con ngời thông qua đó biết đợc hệ thống đang làm gì, thông qua đó con
ngời tác động kịp thời để hạn chế không xảy ra sự cố trong khi sản xuất để đem
lại hiệu quả kinh tế cao nhất.
Các màn hình đợc sử dụng trong công nghiệp để điều khiển hệ thống nh màn
hình TD, LCD khác, Đối với phạm vi của đồ án thì màn hình TD200 đợc lựa
chọn làm màn hình để hiển thị, đây là loại màn hình khá phổ biến trong công
nghiệp hiện nay.
2.1.2 Màn hình TD200.
a. Giới thiệu chung.

Hình 2.1: Màn hình TD200.
TD200 là một thiết bị hiển thị text, giao tiếp với ngời vận hành. Thiết bị này đ-
ợc thiết kế chỉ dùng giao tiếp với họ PLC S7-200.
Một số đặc tính của TD200:
- Hiển thị tin nhắn và các biến của PLC.
- Cho phép điều khiển các biến trong chơng trình.
- Có khả năng cài đặt thời gian thực của PLC.
Đồ án học phần 3 25 GVHD:
Nguyễn Tiến Hng
b. Cấu tạo phần cứng.
Cấu tạo của màn hình TD200:

Hình 2.2 Cấu tạo màn hình TD200.
- Màn hình hiển thị: Là màn hình LCD có độ phân giải 33x181 pixel. Số dòng

hiển thị là 2 dòng. Số kí tự hiển thị lớn nhất là 40.
- Cổng giao tiếpTD200 và PLC: Cổng RS485, có 9 chân giao tiếp giữa TD200
và PLC qua cáp TD/CPU.
- Nguồn cung cấp: Có thể cấp cho TD200 theo 2 cách:
Nguồn cấp chung: Cấp nguồn cho TD200 thông qua cáp TD/ CPU ( chiều dài
2,5m).
Nguồn cấp riêng: Cấp nguồn cho TD200 thông qua đầu nối bên phải TD200
( đợc sử dụng khi khoảng cách giữa TD200 và CPU lớn hơn 2,5m).
- Cáp TD/ CPU:
- Phím: Gồm có 9 phím đợc chia lam 2 loại: Phím hệ thống và phím chức năng.
- Phím hệ thống ( 5 phím) gồm các phím sau: shift, esc, enter, up, down.
Phím chức năng ( 4 phím) gồm 8 chức năng từ F1 đến F8. Mỗi phím đợc gắn
với một bit trong vùng nhớ M của PLC nghĩa là các phím từ F1 đến F8 đợc gắn