Slide đồ án điều khiển vị trí-ĐHCN Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Khoa Điện

XIN CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BUỔI LỄ BẢO VỆ ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP


Giới Thiệu

 GVHD: Thầy Nguyễn Đăng Hải
 Bộ môn: Đo lường và điều khiển

Ñ Nhóm sinh viên thực hiện
ø Nguyễn Văn Hưng
ø Nguyễn Thị Ngọc Hoa
ø Nguyễn Văn Hiếu
ø Trần Thị Luyến
ø Bùi Quang Đạt


SLIDE THUYẾT TRÌNH BÁO CÁO ĐỒ
ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐiỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT SỬ
DỤNG PLC S7-200 CHO BÀI TOÁN ĐiỀU KHIỂN VỊ TRÍ


Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát sử dụng PLC Siemens cho bài toán điều khiển vị
trí

- Lí do chọn đề tài

+ Yêu cầu về chất lượng sản phẩm ngày càng cao, đặc biệt là sự chính xác trong gia công hình học
+ Hệ thống Scada tiện dụng cho người vận hành trong việc điều khiển giám sát
+ PLC có nhiều ưu điểm và được sử dụng rộng rãi
+ Nhu cầu và tính ứng dụng cao của đề tài với xã hội.

- Yêu cầu công nghệ
+ Xây dựng mô hình đơn giản, gọn nhẹ.Bao gồm 3 phần chính: màn hình

điều khiển, PLC Siemens và cơ cấu di chuyển, gắp chữ

(các xilanh khí nén).
+ Sử dụng phần mềm Win CC xây dựng chương trình giám sát và điều khiển.
+ Điều khiển các cánh tay robot gắp chữ xếp thành hàng chữ có ý nghĩa theo ý của người vận hành.


NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Tổng quan về HTĐK vị trí

Tổng quan về PLC S7-200

Các thiết bị trong mô hình

Thiết kế và chạy mô hình


I.Tổng quan về hệ thống điều khiển vị trí

Sự phát triển của hệ thống được tóm tắt như sau:
- Hệ điều khiển vòng hở (Open loop)

- Hệ điều khiển nửa kín (Semi-closed loop)

- Hệ điều khiển vòng kín (Closed loop)


ĐỘNG CƠ SERVO

- Động cơ Servo là gì?
- Có 3 loại: AC Servo, AC Servo không có chổi than và DC Servo.
- Cấu tạo: Gồm phần điện-từ giống động cơ thường nhưng có cấu tạo nhỏ gọn hơn và có thêm hệ thống hồi tiếp ( feedback).


ĐỘNG CƠ SERVO
- Động cơ được điều khiển bằng một chu trình kín, Vì thế động cơ sẽ có thêm bộ phận cảm biến để thông báo vị trí và tốc độ của
động cơ,cảm biến này thường là encoder hoặc máy phát tốc.

+ Cấu tạo của Encoder
+ Nguyên lí cơ bản của Encoder là 1 đĩa tròn xoay quanh
một trục

- Đặc điểm động cơ Servo:
+ Đặc tính phụ thuộc đặc tính từ và phương pháp điều khiển
+ Tăng tốc độ đáp ứng
+ Tăng khả năng đáp ứng
+ Mở rộng vùng điều khiển
+ Khả năng ổn định tốc độ
+ Tăng khả năng chịu đựng của động cơ

ĐỘNG CƠ SERVO

- Động cơ dùng trong mô hình: Động cơ Teco AC Servo
+ Động cơ Servo AC chia làm 2 loại: Đồng bộ và cảm ứng

+ Cấu tạo gồm 2 phần: Phần Encoder và phần Motor


ĐỘNG CƠ SERVO
- Thông số của đông cơ: Động cơ sử dụng có mã JSMA-PSC04ABK□

Hình ảnh: Ví dụ về thông số của 1 động cơ


ĐỘNG CƠ SERVO
- Nguyên lí hoạt động: Được điều khiển từ bộ Driver của Servo Pack

Hình: Bộ điều khiển Servo Pack


ĐỘNG CƠ SERVO

- Thông số bộ điều khiển: JSDA-15A


II.TỔNG QUAN VỀ PLC S7-200

- Phân loại: hãng sản xuất và Version

- Phạm vi áp dụng

- Lĩnh vực ứng dụng

Hình: HTĐK dùng PLC


PLC S7-200

- Cấu hình phần cứng: PLC S7-200 có nhiều loại CPU: CPU 210, CPU 214, CPU 221,CPU 222,....

+ Khối trung tâm
+ Khối mở rộng
Digital Module
Analog Module
Intelligent Module
Fucction Module

Hình: Đặc điểm 1 số CPU họ 22x


PLC S7-200
- Kết nối PLC
+ Kết nối dây cho PLC hoạt động

+ Kết nối truyền thông

Để thực hiện kết nối truyền thông giữa PLC S7-200 với máy tính ta phải dùng cáp chuyển đổi


PLC S7-200

- Chương tình ngắt:
+ Ngắt truyền thông
+ Ngắt vào ra
+ Ngắt Timer
- Phát xung trên PLC S7-200: PLC hỗ trợ phát xung tại Q0.0 và Q0.1
+ PTO: Là chuỗi xung ngõ ra với độ rộng xung ON=50% của chu kì

+ PWM: Là chuỗi xung ngõ ra với độ rộng xung ON thay đổi được


III. CÁC THIẾT BỊ TRONG MÔ HÌNH
- CPU 222 của PLC S7-200
+Nguồn cung cấp: 24 VDC.
+Ngõ vào: 8 DI DC.
+Ngõ ra: 6 DO DC.
+Bộ nhớ chương trình: 4KB.
+Bộ nhớ dữ liệu: 2KB.
+Profibus DP extendable.
+Điều khiển PID: Có.
+Phần mềm: Step 7 Micro/WIN.

- Van điện từ: Là van đóng mở nhờ lực điện từ

1.Thân van
2. Môi chất
3. Ống rỗng
4. Vỏ ngoài cuộn hít
5. Cuộn từ
6. Dây

7. Trục van làm
8. Lò xo
9. Khe hở giúp lưu chất đi qua


III. CÁC THIẾT BỊ TRONG MÔ HÌNH
- Xylanh khí nén: Là thiết cơ được vận hành bằng khí nén
+ Cấu tạo: Thân trụ, Pít tông, Trục pít tông, các lỗ cấp thoát khí

+ Phân loại: Loại tác động đơn và loại tác động kép
Xy lanh sử dụng trong mô hình là Xylanh tác động đơn


III. CÁC THIẾT BỊ TRONG MÔ HÌNH

- Cảm biến tiệm cận điện cảm: Được dùng để phát hiện các vật kim loại

+ Cấu tạo: Cuộn dây điện từ, bộ dao động, mạch ghi nhận
tín hiệu, mạch điện ngõ ra.

+ Phân loại: Cảm ứng từ có bảo vệ và cảm ứng từ không
có bảo vệ

- Bộ nguồn và Aptomat
+ Bộ nguồn: Cung cấp dòng điện cho các thiết bị với điện áp phù hợp. Trong mô hình dùng bộ nguồn của hãng
Meanwell có công suất 1A.

+ Aptomat: là thiết bị đóng cắt mạch điện tự động. Có chức năng bảo vệ quá tải và ngắng mạch. Trong mô hình sử dụng
Aptopmat 1 pha của Scherneider, Idm=10 A, Icdm=6kA.

IV. THIẾT KẾ VÀ CHẠY MÔ HÌNH

- Các phần mềm sử dụng trong đề tài
+ Step 7 Microwin: Được dùng để lập trình cho họ PLC của Siemens và thiết lập điều khiên giữa họ PLC
này với các Module khác.

+ S7-200 Simualatie: Thực hiện mô phỏng thay thế cho một PLC S7-200 và một số Module mở rộng đi
kèm.

+ WinCC: Là phần mềm tạo dựng hệ SCADA và HMI của hãng Siemens

+ PC Access: Là phần mềm của Siemens đưa ra để hỗ trợ kết nối PLC S7-200 với PC thuận tiện
hơn.


IV. THIẾT KẾ VÀ CHẠY MÔ HÌNH
- Thiết kế giao diện điều khiển giám sát


IV. THIẾT KẾ VÀ CHẠY MÔ HÌNH

- Mô hình hoạt động thu được hình ảnh giám sát như sau:


IV. THIẾT KẾ VÀ CHẠY MÔ HÌNH
- Một số hình ảnh mô hình thực tế


IV. THIẾT KẾ VÀ CHẠY MÔ HÌNH

BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM EM ĐẾN ĐÂY XIN KẾT
THÚC
CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG
NGHE.
CHÚC BUỔI LỄ THÀNH CÔNG TỐT ĐẸP!