Bài tập môn Tự động hóa quá trình sản xuất

ĐỒ ÁN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Lời mở đầu
Như chúng ta đã thấy ,trong suốt thời kì bắt đầu cuộc cách mạng khoa
học kĩ thuật đầu tiên nổ ra tại Anh vào cuối thế kỉ 18 đầu thế kỉ 19 , cho đến
nay đã trải qua nhiều thế kỉ , theo thời gian các lí thuyết điều khiển , cũng
như các phát minh ứng dụng trong công nghiệp ngày càng phát triển và
dần hoàn thiện .
Sự ra đời thiết bị điều khiển PLC , đã giúp cho năng suất , cũng như việc
quản lí trong công nghiệp trở nên hết sức dễ ràng. PLC có thể giao tiếp với
con người qua giao diện người dùng trên máy tính thông qua cổng truyền
thông RS485 , sự bắt tay giữa hai thiết bị này đã nâng cao công việc điều
khiển lên mức cao hơn, giúp cho con người dễ ràng điều khiển , nâng cao
được khả năng tự động hóa .
Trong quá trình học tập trên lớp, và được sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Chí
Tình em đã thực hiện bài toán đo và giám sát áp suất, lưu lượng, độ cao
cột dầu trong thùng chứa tại phòng thí nghiệm Tự Động Hóa trường Đại
Học Mỏ Địa Chất . Sau khi hoàn thành bài thực nghiệm này , em được
hiểu kĩ hơn về kĩ thuật đo , lắp đặt cảm biến , cũng như kĩ năng thiết kế
giao diện giám sát .
Do điều kiện còn là sinh viên ngồi trên ghế nhà trường , kinh nghiệm bản
thân còn thấp, nên đồ án của em còn nghiều sai sót , em kính mong Thầy
và các bạn chỉ bảo và đóng góp ý kiến giúp em hoàn thiện bài toán hơn .
Em xin cảm ơn thầy !

1


I. Tìm hiểu PLC S7-200.
1. Khái niệm
PLC ( Programmable Logic Controllers ) là những bộ điều khiển lập
trình được ,chúng được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hay

trong thương mại.PLC theo dõi các trạng thái ngõ vào,ra quyết định
theo chương trình định sẵn và xuất các tín hiệu điều khiển ra ngõ vào
để tự động hóa quá trình hay máy móc.
2. Ưu điểm của PLC so với sơ đồ mạch điện rơ le thuần túy.
 Kích cỡ nhỏ hơn
 Thay đổi thiết kế rễ hơn và nhanh hơn khi có yêu cầu.
 Có chức năng chuẩn đoán lỗi và ghi đè.
 Các ứng dụng có thể dẫn chứng bằng tài liệu
 Các ứng dụng được nhân bản nhanh chóng và thuận tiện.
3. Các thế hệ S7-200.
 CPU 214- CPU 216 (1BA02)

2


 CPU 221-CPU 226XM

3


Note : CPU 212-2 Extended(Expansion) modul , CPU 214-7,CPU 215-7,CPU 216-7

4


Note : CPU 224XP(XP: Extended Port) ; CPU 226XM(XM : Extended Memory)

5

4. Các Module mở rộng.

6


7


8


9


10


11


12


13


14


15

5. Cấu trúc và nguyên lí hoạt động của PLC
 Cấu trúc cơ bản.

16


 Cấu tạo cơ bản

 Cấu trúc bộ nhớ .
- Bộ nhớ của S7-200 được chia thành 4 vùng có một tụ có nhiệm vụ duy
trì dữ liệu trong một khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn.Bộ
nhớ của S7-200 có tính năng dộng cao,đọc và ghi được trong toàn
vùng,loại trừ các phần bit nhớ đặc biệt được kí hiệu bởi SM ( special
memory).
- Vùng nhớ chương trình : là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ các
lệnh chương trình.Vùng nhớ này thuộc kiểu không bị mất khi mất
điện ( non – volatile) , đọc / ghi được.
- Vùng nhớ tham số : Là miền lưu trữ các tham số như : từ khóa , địa
chỉ trạm , .. .Vùng nhớ này thuộc kiểu non-volatile đọc/ ghi được.
- Vùng nhớ dữ liệu : Được sử dụng để cất các dữ liệu của chương trình
bao gồm các kết quả của phép tính, hằng số được định nghĩa trong
chương trình, bộ đệm truyền thông...Một phần của vùng nhớ này
(200 Byte đầu tiên đối với CPU 212 , 1 kB đầu tiên đối với CPU 214
thuộc kiểu non-volatile đọc /ghi được.

17

- Vùng nhớ đối tượng : Timer , bộ đếm , bộ đếm tốc độ cao và các cổng
vào / ra tương tự được đặt trong vùng nhớ cuối cùng này . Vùng này
không thuộc kiểu non-volatile nhưng đọc ghi được.
- Hai vùng nhớ cuối cùng là vùng nhớ dữ liệu và vùng nhớ đối tượng có
ý nghĩa quan trọng trong việc thực hiện một chương trình.

18


19


Note : Đối với vùng nhớ SM0.x ( x =07)


Từ SM0.x  SM29.7 (chỉ đọc) : Từ SM30.x  ... đọc / ghi được.

Cách truy cập địa chỉ vùng nhớ :
- Truy cập theo bit : Tên miền nhớ + địa chỉ Byte + Chỉ số Bus.
VD :
V2.7 là địa chỉ bít 7 của Byte 2.
- Truy cập theo Byte : Tên miền + B + địa chỉ của Byte trong miên. VD :
VB2 là chỉ Byte 2 thuộc miền V.
- Truy cập theo từ : Tên miền + W + địa chỉ Byte cao của từ trong miền (
Byte đầu tiên của Từ).
VD : VW2
là chỉ từ đơn gồm 2 Byte là Byte 2 và Byte 3 thuộc miền V.
- Truy cập theo từ kép : Tên miền + D + địa chỉ Byte cao của từ trong
miền.
VD : VD2

là chỉ từ kép gồm 4 Byte là Byte2, Byte3, Byte4,Byte5 thuộc miền V.
- Tất cả các Byte thuộc vùng dữ liệu đều có thể truy cập bằng con
trỏ.Con trỏ được định nghĩa trong miền V hoặc các thanh ghi
AC1,AC2,AC3.Mỗi con trỏ chỉ địa chỉ gồm 4 Byte . Quy ước sử dụng
con trỏ như sau.
- &+địa chỉ Byte cao là toán hạng láy địa chỉ của Byte hoặc từ kép. VD :
AC1 = & VB2 // thanh ghi AC1 chứa địa chỉ Byte 2 thuộc miền nhớ V.
VD100 = &VW120 // từ kép VD100 chứa địa chỉ Byte cao(VB120) của
từ đơn VW120.
- * + con trỏ là toán hạng lấy địa chỉ của Byte,hoặc từ kép mà con trỏ
đang chỉ vào.
VD :
*AC1 , lấy nội dung của Byte2. *VD100 lấy nội dung của từ đơn
VW120.
II. Các thiết bị sử dụng trong đề tài.
1. PLC S7-200
2. ModunEM235
3. Cảm biến áp suất (0  1 bar , 0  25 bar , -1  1.6 bar ) tín hiệu ra
gồm tín hiệu điện áp (05VDC ) , tín hiệu dòng điện ( 4mA20mA).
4. Cảm biến loadcell.
20


5. Động cơ bơm điện , các động cơ chạy bằng dòng dầu cao áp chảy
qua.
III. Chương trình PLC.
MAIN

21

22


23


SBR_0 (Tính Áp Suất P3)

24


SBR_1 (Tính Áp Suất P2)

25