Ứng dụng PLC S7-200 của Siemens điều khiển mô hình phân loại sản phẩm

BTL PLC & Khí nén

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

BỘ CÔNG THƯƠNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH VÀ KHÍ NÉN
Số:….01……
Họ Và Tên HS-SV: …………………………………Lớp: …………..TĐH1…………
Khóa: ………………..7…………………………...Khoa: ……….…Điện……………
Giáo viên hướng dẫn: ……….…TỐNG THỊ LÝ........
NỘI DUNG
Đề tài: Ứng dụng PLC S7-200 của Siemens điều khiển mô hình phân loại sản phẩm như
hình sau:

Mô tả hoạt động của hệ thống:
- Ấn nút START:
+ Băng tải 1 hoạt động, sản phẩm sẽ phân loại theo bốn mức dựa vào 2 cảm
biến (00, 01, 10, 11)
- Hệ thống sẽ dừng lại khi một trong các điều kiện sau xảy ra:
+ Tổng số sản phẩm trong 3 STORAGE1, 2, 3 bằng 100
+ Ấn nút dừng
+ Hoặc hệ thống bị lỗi

BTL PLC & Khí nén
PHẦN THUYẾT MINH

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Yêu cầu về bố cục nội dung:
Chương 1: Phân tích yêu cầu công nghệ:
- Tìm hiểu và tính chọn các thiết bị trên mô hình (cấu tạo, nguyên lý,
sơ đồ chân…)
- Vẽ sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý mạch lực
- Xác định các tín hiệu cần điều khiển
Chương 2: Vẽ sơ đồ ghép nối hệ thống với PLC S7 200 - CPU 224
- Xác định các biến cần điều khiển
- Lập bảng địa chỉ
- Vẽ sơ đồ đấu dây
Chương 3: Thiết lập lưu đồ thuật toán
Chương 4: Viết chương trình điều khiển trên PLC S7 200 - CPU 224

Yêu cầu về thời gian:
Ngày giao đề: 04/05/2014

Ngày hoàn thành: 07/06/2015

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

BTL PLC & Khí nén

Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
CHƯƠNG 1:

PHÂN TÍCH YÊU CẦU CÔNG NGHỆ
1. Tìm hiểu và tính chọn các thiết bị trên mô hình (cấu tạo, nguyên lý, sơ
đồ chân…)


Các thiết bị trên mô hình:
+ 1.1: PLC S7 200
+ 1.2: 1 động cơ một chiều kéo băng tải.
+ 1.3: 3 xi lanh đơn
+ 1.4: 3 van 3/2
+ 1.5: 2 nút ấn: START, STOP.
+ 1.6: 2 cảm biến quang thu phát độc lập.
+ 1.7: 4 rơle trung gian
+ 1.8: 1 công tắc tơ
+ 1.9: băng tải

1.1. PLC S7-200
Giới thiệu chung
Các thành phần của kĩ thuật điều khiển của điện và điện tử ngày càng đóng một
vai trò vô cùng to lớn trong lĩnh vực tự động hóa ngày càng cao. Trong những năm
gần đây, bên cạnh việc điều khiển bằng Relay và khởi động từ thì việc điều khiển
có thể lập trình được càng phát triển với hệ thống đóng mạch điện tử và lập trình

bằng máy tính. Trong nhiều lĩnh vực các loại điều khiển cũ đã được thay đổi bởi
các bộ điều khiển có thể lập trình được. có thể gọi là các bộ điều khiển logic khả
trình, viết tắt trong tiếng anh là PLC (Programmable Logic Controller).
Sự khác biệt giữa logic khả trình (thay đổi được quy trình hoạt động) và điều
khiển theo kết nối cứng (không thay đổi được quy trình hoạt động): sự kết nối dây
không còn nữa thay vào đó là chương trình.
Có thể lập trình cho PLC bằng các ngôn ngữ lập trình đơn giản đặc biệt đối với
người sử dụng không cần nhờ vào các ngôn ngữ lập trình khó khăn, cũng có thể lập
trình PLC được nhờ vào các liên kết logic đơn giản.
Như vậy thiết bị PLC làm nhiệm vụ thay thế phần mạch điều khiển trong khâu
xử lí số liệu. nhiệm vụ của sơ đồ mạch điều khiển sẽ được xác định bởi một số hữu


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
hạn các bước thực hiện xác định gọi là chương trình. Chương trình này mô tả các
bước thực hiển gọi một tiến trình điều khiển tiến trình này được lưu vào bộ nhớ nên
được gọi là điều khiển theo lập trình nhớ hay điều khiển khả trình. Trên cơ sở sự
khác nhau ở khâu xử lí số liệu có thể biểu diễn 2 hệ điều khiển như sau:
Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển thì người ta thay đổi mạch điều khiển:
Lắp lại mạch thay đổi các phần tử mới ở hệ điều khiển bằng relay điện. Trong khi
đó khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển ở hệ điều khiển logic khả trình PLC thì người
ta chỉ thay đổi chương trình soạn thảo.

* Cấu tạo:

Môdule CPU 224.

BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
- Kích thước (W x H x D): 120,5 x 80 x 62
- Khối lượng: 410 g
- Công suất tiêu thụ: 9 W
- Nguồn cấp 120/220 VAC
- Đầu vào số: 14 đầu x 24VDC
- Đầu ra số: 10 đầu ra dạng rơle, 2A
- Có 6 bộ đếm tốc độ cao 20 kHz
- 2 bộ tạo xung 20 kHz
- Bộ nhớ chương trình 8 kB
- Bộ nhớ dữ liệu 5 kB
- Có thể quản lí được 7 modul mở rộng vào/ra ( 256 đầu số ); 16 đầu vào và
16 đầu ra tương tự.
- Có 256 bộ định thời, 256 bộ đếm
- 1 cổng RS-485
* Nguyên lý làm việc
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương
trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương
trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết
bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào
chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
PLC thực chất chạy bằng mã máy với hệ thống số nhị phân, do đó tốc độ quét vòng
chương trình có thể đạt đến vài phần ngàn giây, các Software dùng để lập trình
PLC tích hợp cả phần biên dịch. Các dòng lệnh khi lập trình chúng ta đưa từ
chương trình vào thì trình biên dịch sẽ chuyển đổi sang mã máy và ghi từng bit “0”
hay bit “1” lên đúng vào vị trí có địa chỉ đã được quy ước trước trong PLC lên PC
được thực thi xảy ra ngược lại và trình biên dịch đã làm xong nhiệm vụ của mình
trước khi trả chương trình lên Monitor..

BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu
song song:
- Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
- Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
- Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển
đồng bộ các hoạt động trong PLC.
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông
qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép
truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ chuyển
tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra
xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data
bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động
của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời
gian hạn chế.
Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O. Bên
cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ. Xung này
quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về địnhthời, đồng hồ
của hệ thống.
- Vòng quét của chương trình:
PLC thực hiện các công việc (bao gồm cả chương trình điều khiển) theo chu trình
lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét (scancycle). Mỗi vòng quét được bắt
đàu bằng việc chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là
giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực
hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1.

Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm
ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn xử lý các yêu cầu
truyền thông (nếu có) và kiểm tra trạng thái của CPU. Mỗi vòng quét có thể mô tả
như sau:


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
Chú ý: Bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng vào/ra tương tự nên các
lệnh truy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không
thông qua bộ đệm.
Thời gian cần thiết để cho PLC thực hiện được một vòng quét được gọi là
thời gian vòng quét (Scan time). Thời gian vòng quét không cố định, tức là không
phải vòng quét nào cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau. Có
vòng quét được thực hiện lâu, có vòng quét được thực hiện nhanh tuỳthuộc vào số
lệnh trong chương trình được thực hiện, vào khối lượng dữ liệu truyền thông.
Trong vòng quét đó. Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượngđể xử lý, tính toán
và việc gửi tín hiệu điều khiển đến đối tượng có một khoảngthời gian trễ đúng bằng
thời gian vòng quét. Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định tính thời gian
thực của chương trình điều khiển trong PLC. Thời gian vòng quét càng ngắn, tính
thời gian thực của chương trình càng cao.
Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt, ví dụ khối OB40,
OB80,... Chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất
hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại. Các khối chương trình này có thể thực hiện
tại mọi vòng quét chứ không phải bị gò ép là phải ở trong giai đoạn thực hiện
chương trình. Chẳng hạn một tín hiệu báo ngẵt xuất hiện khi PLC đang ở giai đoạn
truyền thông và kiểm tra nội bộ, PLC sẽ tạm dừng công việc truyền thông, kiểm tra,
để thực hiện ngắt như vậy, thời gian vòng quét sẽ càng lớn khi càng có nhiều tín
hiệu ngắt xuất hiện trong vòng quét. Do đó để nâng cao tính thời gian thực cho

chương trình điều khiển, tuyệt đối không nênviết chương trình xử lý ngắt quá dài
hoặc quá lạm dụng việc sử dụng chế độ ngắt trong chương trình điều khiển.
Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc trực
tiếp với cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ nhớ đệm của cổng trong vùng nhớ tham
số. Việc truyền thông giữa bộ đêm ảo với ngoại vi trong giai đoạn 1 và 3 do hệ điều
hành CPU quản lý. Ở một số modul CPU, khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức hệ
thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực
hiện với cổng vào/ra.


BTL PLC & Khí nén

Nhóm 8

Sơ đồ đấu chân PLC 224-AC/DC/PLY

GVHD: TỐNG THỊ LÝ


BTL PLC & Khí nén

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

1.2. Động cơ điện một chiều kéo băng tải.
Cấu tạo:

1

2
3
4
5
6
7

8
9
10
Mặt cắt dọc động cơ điện.
Cấu tạo:
1- vỏ máy ( gông từ )
2- cực từ chính
3- dây quấn cực từ chính
4- cực từ phụ
5- dây quấn cực từ phụ
6- dây quấn phần ứng
7- lõi sắt phần ứng
8- rãnh phần ứng
9- răng phần ứng
10- má cực từ


BTL PLC & Khí nén
Phần tĩnh (stator):

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Đây là phần đứng yên của máy, nó bao gồm các bộ phận chính sau:
- Cực từ chính: là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và và dây
quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ
thuật điện hay thép cacbon dày 0.5 đến 1mm ép lại và tán chặt. Dây quấn kích từ
được quấn bằng dây đồng bọc cách điện kỹ thành một khối và tẩm sơn cách điện
trước khi đặt trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này nối nối
tiếp vói nhau.
- Cực từ phụ: cực từ phụ đặt giữa các tự từ chính và dùng để cải thiện đổi
chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ
có đặt dây quấn mà cấu tạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ dược gắn
vào vỏ nhờ những bulông.
- Gông từ: gông từ dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm
vỏ máy. Trong máy điện nhỏ và vừa thường dùng thép tấm dày uốn và hàn lại.
Trong máy điện lớn thường dùng thép đúc. Có khi trong máy điện nhỏ dùng gang
làm võ máy.
- Các bộ phận khác:
+ Nắp máy: để bảo vệ máy khỏi bị những vật ngoài rơi vào làm hư hỏng dây
quấn hay an toàn cho người khỏi chạm phải điện. Trong máy điện nhỏ và vừa, nắp
máy còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong những trường hợp này nắp thường làm
bằng gang.
+ Cơ cấu chổi than: Để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài. Cơ cấu chổi
than gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than và nhờ một lò xo tì chặt lên cổ góp.
Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện với giá. Giá chổi than
có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỗ. Sau khi điều chỉnh
xong thì dùng vít cố định chặt lại.
Phần quay (roto ):
Đây là phần quay (động) của động cơ gồm có các bộ phận sau:
- Lõi sắt phần ứng: Là lõi sắt dùng để dẫn từ. Thường dùng những tấm thép
kỹ thuật điện (thép hợp kim silic) dày 0.5mm phủ cách điện mỏng ở hai lớp mặt rồi

ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình
dạng rãnh để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào.
+ Trong những máy cỡ trung bình trở lên, người ta còn dập những lỗ thông
gió để khi ép lại thành lõi sắt có thể tạo được những lỗ thông gió dọc trục.


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
+ Trong những máy hơi lớn thì lõi sắt thường được chia thành từng đoạn
nhỏ. Giữa các đoạn ấy có để một khe hở gọi là khe thông gió ngang trục. khi máy
làm việc, gió thổi qua các khe làm nguội dây quấn và lõi sắt.
+ Trong máy điện nhỏ , lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào trục.
- Dây quấn phần ứng: Là phần sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy
qua. Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện. Trong máy
điện nhỏ thường dùng dây có thiết diện tròn. Trong máy điện vừa và lớn, thường
dùng dây có tiết diện chữ nhật dây quấn được cách điện cẩn thận với rãnh của lõi
thép.
Để tránh khi bị văng ra do lực li tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt
hoặc phải đai chặt dây quấn. Nêm có thể làm bằng tre, gỗ hay bakelit.
- Cổ góp: Cổ góp còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều, dùng để đổi chiều
dòng điện xoay chiều thành một chiều.
Kết cấu của cổ góp gồm nhiều phiến đồng có hình đuôi nhạn cách điện với
nhau bằng lớp mica dầy 0.4 đến 1.2mm và hợp thành hình trụ tròn. Hai đầu trụ tròn
dùng hai vành ốp hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách điện
bằng mica. Đuôi vành góp có cao hơn lên một tí để hàn các đầu dây của các phần
tử dây quấn vào các phiến góp được dễ dàng.
- Các bộ phận khác: Gồm có cánh quạt và trục máy:
+ Cánh quạt: Dùng để quạt gió làm nguội máy. Máy điện một chiều thường
chế theo kiểu bảo vệ. Ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió. Cánh quạt lắp trên trục

máy, khi máy quay cánh quạt hút gió từ ngoài vào máy. Gió đi qua vành góp, cực
từ, lõi sắt và dây quấn rồi qua quạt gió ra ngoài làm nguội máy.
+ Trục máy: Là phần trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi.
Trục máy thường làm bằng thép cacbon tốt.
Các thông số định mức .
Chế độ làm việc định mức của máy điện là chế độ làm việc trong những điều
kiện mà xưởng chế tạo đã qui định. Chế độ đó được đặc trưng bằng những đại
lượng ghi trên nhãn máy và gọi là những đại lượng định mức. Trên nhãn máy
thường ghi những đại lượng sau:
Công suất định mức Pdm (kw hay w);
Điện áp dịnh mức Udm (V );
Dòng điện định mức Idm ( A );


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
Tốc độ định mức ndm (vg/ph);

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Ngoài ra còn ghi kiểu máy, phương pháp kích từ, dòng điện kích từ và các số liệu
về dòng điện sử dụng …
Cần chú ý là công suất định mức của động cơ ở đây là công suất cơ đưa ra ở
đầu trục động cơ.
Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều:
- Động cơ điện một chiều là một máy điện biến đổi năng lượng điện của dòng
một chiều thành cơ năng. Trong quá trình biến đổi đó, một phần năng lượng của
dòng xoay chiều bị tiêu tán do các tổn thất trong mạch phần ứng và mạch kích từ,
phần còn lại năng lượng được biến thành cơ năng trên trục động cơ.
- Khi có dòng điện một chiều chạy vào dây quấn kích thích và dây quấn phần

ứng sẽ sinh ra từ trường ở phần tĩnh. Từ trường này có tác dụng tương hỗ lên dòng
điện trên dây quấn phần ứng tạo ra mômen tác dụng lên roto làm cho roto quay.
Nhờ có vành đổi chiều nên dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu thành dòng một
chiều đưa vào dây quấn phần ứng. Điều này làm cho lực từ tác dụng lên thanh dẫn
dây quấn phần ứng không bị đổi chiều và làm động cơ quay theo một hướng.
- Công suất ứng với mômen điện từ đưa ra đối với động cơ gọi là công suất
điện từ và bằng:
Pdt = M . ω = Eư .Iư
Trong đó:
M : là mômen điện từ ;
Iư : Dòng điện phần ứng ;
Eư : Suất điện động phần ứng ;
ω : Tốc độ góc phần ứng ; và

ω =

2. .n
60

;


BTL PLC & Khí nén

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Sơ đồ chân và cách đấu nối động cơ điện
một chiều.

Hình 2 Động cơ điện một chiều kích
từ độc lập
Dây màu đỏ: nguồn dương
Dây màu đen: nguồn âm
Động cơ được đóng cắt nguồn thông
qua công tắc tơ
Công tắc tơ được điều khiển bởi PLC
gián tiếp thông qua rơ le trung gian.

Hình 3 Động cơ với bộ giảm tốc

Thông thường trục của động cơ được
gắn với bộ giảm tốc để có tốc độ và mô
men phù hợp với tải

Băng tải có gắn động cơ với hộp giảm tốc


BTL PLC & Khí nén
1.3.

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Xi lanh đơn

Khái niệm: Xy lanh là một cơ
cấu chấp hành có nhiệm vụ biến

đổi năng lượng khí nén thành
năng lượng cơ học.
Hình 5: Xylanh đơn
Xy lanh đơn là loại xylanh chỉ
tạo lực đẩy từ một hướng, dấu
hiệu để bạn dể dàng nhận ra loại
xylanh này là nó chỉ có duy nhất
một cửa cấp khí.

Hình 6: Cấu tạo Xylanh đơn
Ống xi lanh
Lò xo
Phớt chắn bụi
Ti pitton
Bạc kín pittong
Pittong
Xả gió
Nguyên lý làm việc:
Khi cấp khí vào xilanh thì pittong dịch chuyển, khi ngừng cấp khí lực của lò xo lắp
đặt bên trong được thiết kế để tự hồi piston về vị trí ban đầu của nó với tốc độ cao
dưới điều kiện không tải.


BTL PLC & Khí nén

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Xilanh MAL-Series-Cylinder-MAL25-100

BTL PLC & Khí nén
1.4. Van 3/2

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Khái niệm: Van 3/2 là loại van có 3 cổng làm việc (1 vào, 2 ra, 3 xả) và 2 trạng
thái. Dạng tác động có thể bằng tay, bằng tiếp xúc cơ khí bằng khí nén hoặc điện
từ.

Hình 8: Một số phần tử ứng dụng của van 3/2
Cấu tạo

Cấu tạo van 3/2


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
Nguyên lý hoạt động của van 3/2

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Trạng thái bình thường van đóng, khi có tín hiệu tác động làm pit tông điều
khiển dịch chuyển, khí đi từ nguồn vào cửa 1 ra cửa 2. Khi mất tín hiệu tác động pit
tông trở về vị trí cũ đóng nguồn khí, khí mới cấp được xả qua cửa 3.

Cách đấu nối van:

Thông thường van sẽ được điều khiển bằng điện, khi cấp nguồn sẽ làm cuộn hút
bên trong van tác động làm dịch chuyển pit tông điều khiển.

Hình 10: Van 3 cửa 2 đường dùng
nguồn 12VDC của hãng WSNS
xuất xứ: Trung Quốc


BTL PLC & Khí nén
1.5. Nút ấn

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

- Khái niệm: Nút ấn còn gọi là nút điều khiển, là một loại khí cụ điện dùng để
đóng ngắt từ xa các thiết bị điện từ khác nhau, các dụng cụ báo hiệu…
- Cấu tạo, sơ đồ chân:

1

2

3

4

1.1.1 : Nút ấn thường mở
1.Tiếp điểm động 2.Tiếp điểm tĩnh 3.Lò xo 4.Ký hiệu

2
4

1
3

Hình 11 : Nút ấn thường đóng
1.Tiếp điểm động 2.Tiếp điểm tĩnh 3.Lò xo 4.Ký hiệu
- Nguyên lý:
+ Nút ấn thường mở: Khi nút bị ấn thì mạch thông, khi thôi ấn nút, lò
xo đẩy nút lên và mạch bị cắt.
+ Nút ấn thường đóng: nó chỉ cắt mạch khi nút bị ấn.
- Ứng dụng: Nút ấn thường được dùng để điều khiển các rơ le, công tắc tơ,
chuyển đổi mạch tín hiệu, bảo vệ…Phổ biến nhất là dùng nút ấn trong mạch điều
khiển động cơ để mở máy, dừng và đảo chiều quay điện.
*Lựa chọn nút ấn:
+Tên nút ấn: LA38/203-11
+ Nút ấn gồm 2 cặp tiếp điểm: 1 NO, 1 NC.
+ Xuất xứ: YueQing Tianyi electric Co., LTD; China


BTL PLC & Khí nén

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ
1.6. Cảm biến quang thu phát độc lập (Through Beam)
- Cấu tạo:
Cảm biến quang thu phát độc lập gồm hai bộ phận chính là: đầu phát
(emitter) và đầu thu (receiver):
+ Đầu phát: phát ra các tia sáng trong vùng nhìn thấy và không nhìn thấy
được sử dụng LED và diode laser.
+ Đầu thu: có cấu tạo là các diode phát quang (photodiode) hoặc
transistor quang (phototransistor).


BTL PLC & Khí nén
- Nguyên Lý:

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Đầu phát và đầu thu được đặt vào vị trí để đối tượng khi xuất hiện sẽ
cắt ngang tia sáng.
- Sơ đồ chân:

+ Đầu phát: (emitter): gồm 2 chân Brown (BN) và Blue (BU).
+ Đầu thu (detector): gồm 3 chân Brown (BN), Blue (BU) và Black (BK).
 Brown (BN): nối với nguồn dương (+24V).
 Blue (BU): nối với nguồn âm (0V).
 Black (BK): chân tín hiệu, nối vào input của PLC.
- Đặc điểm:
+ Độ tin cậy cao
+ Khoảng cách phát hiện xa

+ Không bị ảnh hưởng bởi bề mặt, màu sắc vật thể
- Lựa chọn cảm biến:
Through beam E3R OMRON Light-On (Model: Emitter E3R-5L ;
Receiver E3R-5DE4), Sensing distance (5m).


BTL PLC & Khí nén
1.7. Rơle trung gian

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

- Khái niệm: Rơle trung gian là một khí cụ điện dùng để khuếch đại gián
tiếp các tín hiệu tác động trong các mạch điều khiển hay bảo vệ.
- Cấu tạo: gồm mạch từ nam châm điện, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện
nhỏ (5A), vỏ bảo vệ và các chân ra tiếp điểm.

- Nguyên lý làm việc:
Khi cấp điện áp bằng giá trị điện áp định mức vào hai đầu cuộn dây
của rơle trung gian (ghi trên nhãn), lực điện từ hút mạch từ kín lại, hệ thống
tiếp điểm chuyển đổi trạng thái và duy trì trạng thái này (tiếp điểm thường
đóng mở ra, tiếp điểm thường mở đóng lại). Khi ngừng cấp nguồn, mạch từ
hở, hệ thống tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
- Chọn loại rơle trung gian: MY4NJ (AC Models).

MY4NJ

Sơ đồ chân MY4NJ

- Sơ đồ chân:
+ 13, 14: 2 chân cấp nguồn cho cuộn hút.
+ 1-9; 2-10; 3-11; 4-12: các cặp tiếp điểm thường đóng.
+ 5-9; 6-10; 7-11; 8-12: các cặp tiếp điểm thường mở.


BTL PLC & Khí nén
1.8.

Nhóm 8

GVHD: TỐNG THỊ LÝ

Công tắc tơ

- Khái niệm: Công tắc tơ (Contactor) là khí cụ điện dùng để đóng, ngắt
thường xuyên các mạch điện động lực, từ xa, bằng tay (qua hệ thống nút bấm)
hoặc tự động. Việc đóng cắt công tắc tơ có tiếp điểm có thể được thực hiện bằng
nam châm điện, thủy lực hay khí nén. Thông thường ta gặp loại đóng cắt bằng
nam châm điện.
- Cấu tạo:

Cấu tạo công tắc tơ
- Nguyên lý làm việc:
Khi cuộn hút của công tắc tơ chưa được cấp điện, lò so hồi vị (6) đẩy

lõi thép động (2) cách xa khỏi lõi thép tĩnh (1). Các cặp tiếp điểm chính (3) ở
trạng thái mở, cặp tiếp điểm thường mở của tiếp điểm phụ (4) ở trạng thái
mở còn cặp tiếp điểm thường đóng của tiếp điểm phụ (4) ở trạng thái đóng.
Khi đặt vào hai đầu cuộn hút một điện áp xoay chiều có trị số định
mức. Dòng điện xoay chiều trong cuộn hút sẽ sinh ra một từ thông móc vòng
qua cả hai lõi thép và khép kín mạch từ. Chiều và trị số của từ thông sẽ biến
thiên theo chiều và trị số của dòng điện sinh ra nó, nhưng xét tại một thời
điểm nhất định thì từ thông đi qua bề mặt tiếp xúc của hai lõi thép là
cùng chiều nên sẽ tạo thành ở 2 bề mặt này hai cực trái dấu của nam châm


BTL PLC & Khí nén
Nhóm 8
GVHD: TỐNG THỊ LÝ
điện N-S (cực nào có chiều từ thông đi vào là cực Nam còn cực nào có chiều
từ thông đi ra là cực Bắc).
Kết quả là lõi thép động sẽ bị hút về phĩa lõi thép tĩnh và kéo theo tay
đòn (5), làm cho các tiếp điểm chính (3) và tiếp điểm phụ (4) đang ở trạng
thái mở sẽ đóng lại, tiếp phụ (4) còn lại đang ở trạng thái đóng sẽ mở ra.
Khi cắt điện vào cuộn hút, lò xo hồi vị (6) sẽ đẩy lõi thép động (2) về
vị trí ban đầu.

- Sơ đồ chân:

- Chọn công tắc tơ: contactor GMC-40 (Made in Korea).
220V - 11A; 440V - 7A.
Ith = 40A; Ui = 690V.