Điều khiển lập trình bằng plc cho hệ thống đóng táo và đếm số lượng sản phẩm tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP.HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI:
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BẰNG PLC CHO HỆ THỐNG
ĐÓNG TÁO VÀ ĐẾM SỐ LƯỢNG SẢN PHẨM TỰ
ĐỘNG
SVTH:
1.Bùi Trần Phi Châu TD12
2.Nguyễn Thanh Bảy TD12
3.Trần Anh Quyết TD12
4.Nguyễn Văn Đức TD12
5.Dương Văn Hoà TD12
6.Phan Văn Sáng TD12
7.Nguyễn Văn Hoàng TD12
8.Nguyễn Viết Hoàng TD12
GVHD: Nguyễn Thế Vinh
ThemaGallery
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BẰNG PLC CHO
HỆ THỐNG ĐÓNG TÁO VÀ ĐẾM SỐ LƯỢNG SẢN
PHẨM TỰ ĐỘNG
GVHD: NGUYỄN THẾ VINH
TP. HCM, ngày 12 tháng 05, năm 2015
SVTH:
1.Bùi Trần Phi Châu TD12
2.Nguyễn Thanh Bảy TD12
3.Trần Anh Quyết TD12
4.Nguyễn Văn Đức TD12

5.Dương Văn Hoà TD12
6.Phan Văn Sáng TD12
7.Nguyễn Văn Hoàng TD12
8.Nguyễn Viết Hoàng TD12
MỤC LỤC
I-GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC………………………………
•
1.LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PLC
•
2.KHÁI QUÁT VỀ BỘ LẬP TRÌNH PL
II-GIỚI THIỆU VỀ PLC CỦA HÃNG MITSUBISHI…………
•
1.CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC CỦA HỌ FX
•
2.GIỚI THIỆU VỀ CÁC PLC HỌ FX FAMILY
•
3.ỨNG DỤNG BỘ LẬP TRÌNH PLC
III-CÁC THIẾT BỊ VÀ TẬP LỆNH PLC CỦA MITSUBISHI…
•
1.CÁC THIẾT BỊ
•
2.CÁC TẬP LỆNH
IV-CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN…………………………………….
•
1.CÁC THIẾT BỊ,LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH……
•
2.MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC KÍCH TỪ SONG SONG……….
I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC
1.LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PLC :
Tự động ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống

và công nghiệp. Ngày nay ngành tự động đã phát triển đến
trình độ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều khiển tự
động, tiến bộ của những ngành khác như điện tử ,tin học …
Nhiều hệ thống điều khiển đã ra đời ,nhưng phát triển mạnh và
có khả năng phục vụ rộng là bộ điều khiển PLC.
1.Lịch sử ra đời và phát triển của PLC

Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển,sử dụng thích hợp
trong các nhà máy công nghiệp.

Cấu trúc mạng Module dễ mở rộng,dễ bảo trì và sửa chữa.

Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất.

Sử dụng các linh kiện bán dẫn nhỏ gọn.

Giá cả cạnh tranh.
Năm 1968,các kỹ sư hãng Ganeral Motor đã đặt ra các chỉ tiêu kỹ thuật
2.KHÁI QUÁT VỀ BỘ LẬP TRÌNH PLC
- Khái niệm bộ điều khiển PLC là ý tưởng của nhóm
kỹ sư hãng General motor vào năm 1968 ,và họ đã đề
ra các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng đáp ứng những
yêu cầu điều khiển như sau :

Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển ,sử
dụng thích hợp trong các nhà máy công nghiệp

Cấu trúc mạng module dễ mở rộng ,dễ bảo trì và
sửa chữa.


Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất của
các nhà máy công nghiệp.

Sử dụng các linh kiện bán dẫn nên phải có kích
thước nhỏ gọn hơn mạch role mà chức năng vẫn
tương đương.

Gía cả cạnh tranh .
•
Những chỉ tiêu này đã tạo được sự quan tâm của
những kỹ sư thuộc nhiều ngành nghiên cứu khả
năng ứng dụng plc trong công nghiệp, các kết quả
nghiên cứu đã đưa ra thêm một số các chỉ tiêu cần
phải có trong chức năng của PLC :
a) Về phần mềm :
Từ các lệnh logic đơn giản được hỗ trợ thêm các
lệnh về tác vụ định thì, tác vụ đếm. Sau đó là các
lệnh về xử lý toán học, xử lý bảng dữ liệu, xử lý
xung ở tốc độ cao, tính toán số liệu thực 32 bit, xử
lý thời gian thực, đọc mã vạch…
b) Về phần cứng :
)
Bộ nhớ lớn hơn.
)
Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn.
)
Nhiều loại module chuyên dùng hơn.

•
Đến năm 1976 thì PLC có khả năng điều khiển các ngõ vào,

ngõ ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông(khoảng200mét).
•
Sự gia tăng những ứng dụng của PLC trong công nghiệp đã
thúc đẩy các nhà sản xuất hoàn chỉnh kỹ thuật củacác họ PLC
với mức độ khác nhau về khả năng tốc độ xử lý và hiệu suất
•
Các họ PLC phát triển từ loại làm việc độc lập, chỉ với 20 ngõ
vào / ra và dung lượng bộ nhớ chương trình khoảng 500 bước,
đến các họ PLC có cấu trúc module nhằm làm dễ dàng hơn
cho việc mở rộng thêm chức năng chuyên dùng như :

Xử lý tín hiệu liên tục.

Điều khiển động cơ Servo, động cơ bước.

Truyền thông.

Bộ nhớ mở rộng.
2.KHÁI QUÁT VỀ BỘ LẬP TRÌNH PLC
Điều khiển bằng dây nối
các phần tử chuyển mạch của nó được nối với nhau
bằng dây dẫn cố định 1 cách vĩnh viễn.
•
Ví dụ : mạch điều khiển sau
•
Trong ký hiệu trên , Đó là các bộ điều khiển bằng dây nối
dùng để nối kết các nút nhấn và các phần tử chuyển mạch là
các tiếp điểm với nhau bằng dây dẫn song song hoặc nối
tiếp. Các công tắc và tiếp điểm được sắp xếp với nhau khi ta
đã biết rõ chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện, tức

phải biết rõ sơ đồ nguyên lý và vị trí khi tiến hành đấu dây.
Mặt khác, khi muốn thay đổi chức năng của bộ điều khiển ta
phải thay đổi lại cấu trúc cũng như sơ đồ đấu dây. Đối với
những mạch điện lớn phức tạp thì sự đấu dây trở nên rất khó
khăn và dễ bị sai sót. Ngoài ra trong cách dùng này cần tốn
nhiều linh kiện như : role trung gian, role thời gian, bộ
đếm…
2.Khái quát về bộ lập trình PLC

Điều khiển bằng bộ lập trình PLC
Trong PLC chức năng bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một
chương trình,chương trình này được nạp vào PLC.
PLC sẽ thực hiện quá trình điều khiển dựa vào chương trình đã được nạp sẵn.
2. Điều khiển dùng PLC :
Chỉ tiêu so
sánh
Rơ le Mạch số Máy tính PLC
Gía thành Khá thấp Thấp Cao Thấp
Kích thước vật
lý
Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn
Tốc độ điều
khiển
Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh
Khả năng chống
nhiễu
Rất tốt Tốt Khá tốt Tốt
Lắp đặt Mất thời gian
thiêt kế và lắp
đặt

Mất thời gian để
thiết kế
Lập trình phức
tạp và tốn thời
gian
Lập trình và lắp
đặt đơn giản
Thay đổi ,nâng
cấp và điều
khiển
Rất khó Khó Đơn giản Rất đơn giản
Khả năng điều
khiển các tác vụ
phức tạp
Không có Có Có Có
II-Giới thiệu về PLC của hãng Mitsubishi
1.Cấu trúc phần cứng PLC của họ FX
2.Giới thiệu về các PLC họ FX family
3.Ứng dụng bộ lập trình PLC
Bộ điều khiển trung tâm
Là bộ vi xử lý thực hiện các lệnh trong bộ nhớ chương trình
1.Cấu trúc phần cứng PLC của họ FX
Bộ nhớ (Memory)
Dùng để chứa chương trình số liệu,đơn vị nhỏ nhất là bit.LÀ vùng nắm giữ hệ
điều hành và vùng nhớ của người sử dụng.
Các Module xuất-nhập ( Input-Output )
Khối xuất-nhập đóng vai trò là mạch giao tiếp giữa vi mạch điện tử bên trong PLC
với mạch ngoài.
Hệ thống Bus

Là hệ thống tập hợp một số dây dẫn kết nối các Module trong PLC.Đây là tuyến
dùng để truyền tín hiệu,hệ thống gồm nhiều tín hiệu song song.

Nguyên lý hoạt động của PLC :
PLC thực hiện chương trình theo chu kỳ lặp (vòng quét ). Mỗi vòng quét
được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu các cổng vào số tới vùng bộ đệm
ảo I,tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình ,vòng quét sẽ thực hiện từ
lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc
2.Giới thiệu về các PLC họ FX family
PLC loại FXO và FXOS
Có kích thước nhỏ gọn,phù hợp với
các ứng dụng với các cổng I/O nhỏ
hơn 30 cổng.
PLC loại FXON
Sử dụng cho các nhà máy điều khiển
độc lập hay các hệ thống nhỏ với số
lượng I/O có thể quản lý nằm trong
miền 10-128 I/O.
PLC loại FX1S
Có khả năng quản lý số lượng I/O
khoảng 10-34 I/O,không có khả năng
mở rộng hệ thống.
PLC loại FX1N
Thích hợp với các bài toán có số
lượng I/O khoảng 14-60 I/O.
2.Giới thiệu về các PLC họ FX family
PLC loại FX2N
Đây là một trong những dòng PLC có
tính năng mạnh nhất trong dòng PX.
PLC loại FX2NC

Bộ điều khiển lập trình với kích thước
siêu gọn,thích hợp cho các ứng dụng đòi
hỏi cao về yêu cầu tiết kiệm không gian
lắp đặt.
•
Đây là Module PLC FX2N-1PG-E :
Output :5-24 VDC , 20mA
Version :1-73
•
Ngoài ra còn có một số module chuyên dụng sau:

Module Analog: FX2N-2AD,FX2N-4AD,FX2N-8AD,FX2N-
2DA,FX2N-4DA,FX2N-8DA

Module ngõ vào nhiệt độ: FX2N-4AD-TC-ADP,FX2N-4AD-PT,

Modules đếm tốc độ cao: FX2N-1HC
3.ứng dụng bộ lập trình PLC
Phạm vi ứng dụng của PLC
Dùng để điều khiển robot.
Giám sát các quá trình trong nhà máy mạ,dây
chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, bằng các
sensor,công tắc hành trình.
Dùng để điều khiển đèn giao thông
Dùng để điều khiển băng tải