Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống quấn chỉ
LỜI GIỚI THIỆU Là sinh viên năm cuối chuyên ngành điện tử tự động Để chuẩn bị trƣờng chúng em chọn đề tài làm mô hình máy quấn để làm quen với thiết bị mà công ty thƣờng sử dụng để trƣờng không bị bỡ ngỡ nhƣ mô hình chúng em đƣợc tiếp xúc, làm quen với số loại biến tần mà công ty, thiếu cho việc khởi động mềm, làm chủ tốc độ hệ thống, biện pháp tiết kiệm lƣơng hữu hiệu , đƣợc tìm hiểu sâu PLC, loại động cơ, linh kiện cách kết nối thiết bị lại với Nội dung báo cáo gồm: Phần A: TÌM HIỂU VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG Phần B: VIẾT LỆNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG Phần C: THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT HỆ THỐNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Tp Hồ Chí Minh Ngày tháng năm 2011 Giáo viên hƣớng dẫn Thạc sĩ Trần Văn Trinh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2011 NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG Tp Hồ Chí Minh Ngày tháng năm 2011 MỤC LỤC A.TÌM HIỂU VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG I.SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG II TÌM HIỂU VỀ THIẾT BỊ 1.Tìm hiểu biến tần delta VFD-L Tìm hiểu PLC S7-200 10 Giới thiệu động bƣớc 29 4.Tổng quan động không đồng ba pha: 42 4.1 Khái niệm chung 42 4.2 Cấu tạo đặc điểm 42 4.3 Nguyên lý làm việc động không đồng 46 4.4 Ứng dụng 51 III CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN 52 B VIẾT LỆNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG 54 C THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT HỆ THỐNG 65 I GIỚI THIỆU VỀ SCADA 65 II Phần mềm SCADA WinCC 68 III Xây dựng dự án WinCC 7.0 PC ACCESS 74 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ A TÌM HIÊU VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG I sơ đồ khối hệ thống: KHỐI ĐIỀU XUNG GIAO DIỆN WINCC PLC KHỐI CÔNG SUẤT KHỐI CHẤP HÀNH Các thiết bị chính: Biến tần delta VFD-L PLC S7-200 Động bước Động AC phase II Tìm hiểu thiết bị: Tìm hiểu biến tần delta VFD-L: a Cài đặt biến tần DELTA: Hình 1: Biến tần Delta GVHD: Ths Trần Văn Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ 1.Thông số Trên biến tần có thông số sau: Qua thông số biết đƣợc phiên biến tần (A: standard, B: with EMI Filter …), điện áp đầu vào 220V hay 380V, pha hay pha, công suất động tƣơng ứng (ví dụ: 007 tức ứng dụng cho động 0.75kw, 015 ứng dụng cho động 1.5kw), dải tần số đầu Đây hƣớng dẫn sử dụng mà phải quan tâm tới Sơ đồ nối dây Dƣới sơ đồ kết nối biến tần Mỗi sơ đồ áp dụng cho phiên đƣợc ghi hình vẽ Ví dụ sơ đồ áp dụng với biến tần: VDF002L11A, VFD002L11B, VFD004L21B, … nhƣ hình a,b Hình 2: Sơ đồ nối dây GVHD: Ths Trần Văn Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Chúng ta thấy sơ đồ chân kết nối biến tần Chân U/T1, V/T2, W/T3 chân kết nối với động R/L1, S/L2, T/L3 chân cấp nguồn( với điện áp pha cần số chân) Chân M0, M1 dùng để điều khiển đông chạy thuận/nghịch start/stop (tùy vào chế độ cài đặt) công tắc Chân AVI, GND, +10V(+15V) dùng để tăng/giảm tần số triết áp Chân M2 dùng để reset biến tần công tắc M2, M3 dùng để lựa chọn bƣớc tần số, ví dụ M2=1 tần số 20Hz, M3=1 tần số 30Hz, M2=M3=1 tần số 40Hz (các tần số đƣợc cài đặt tùy theo yêu cầu) Ngoài cài đặt điều khiển biến tần phím nhấn triết áp bề mặt biến tần Dƣới sơ đồ kết nối chân điều khiển Hình 3: Sơ đồ kết nối điều khiển b Cài đặt thông số cho biến tần: Các phím cài đặt biến tần Để cài đặt biến tần ta ấn phím PROG/DATA phím tăng giảm để đến bƣớc cài đặt ( ví dụ 0-00,2-00,2-04…) Sau cài đặt xong ấn phím MODE để ghi nhớ kết thúc cài đặt Khi cài đặt biến tần ta cần quan tâm đến vấn đề sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ 1.1 Cài đặt thông số người sử dụng 1.2 Lựa chọn điều khiển bàn phím hay công tắc Để điều khiển biến tần phím nhấn ta lựa chọn đến bƣớc 2-01 cài đặt bƣớc 2-01 d0, công tắc d1 Để điều khiển tần số triết áp rive hay triết áp ta lựa chọn bƣớc 2-00: d0-triết áp drive, d3-triết áp Trong thực tế biến tần thƣờng hay đƣợc đặt tủ điện ta phải điều khiển công tắc triết áp GVHD: Ths Trần Văn Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ 1.3 Cài đặt tần số Thông số 1-00: bƣớc cài đặt tần số sử dụng max Ví dụ ta cài đặt bƣớc 1-00 80 vặn triết áp lên mức tối đa tần số max 80Hz Tần số 50~400Hz Thông số - - Thông số - 2.5~255V) - - - - 3s 1.4 Cài đặt cho phép chạy thuận_nghịch Biến tần đƣợc cài đặt mặc định chạy thuận Để cài đặt cho phép động chạy thuận_ nghịch ta chọn bƣớc cài đặt 2-04 d0-là cho phép chạy ngƣợc; d1-là không cho phép chạy ngƣợc ; d2 không cho phép chạy thuận GVHD: Ths Trần Văn Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Tạo nút Button: Làm tƣơng tự với nút lại ta có kế nhƣ sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 82 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Gán biến thực thi cho button: Nút START: Click phải lên button START, chọn Properties, chọn thẻ Even …nhƣ hình: Cửa sổ Edit Action xuất hiện: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 83 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Chọn đƣờng dẫn nhƣ hình, sau double click vào SetTagBit, ta đƣợc hình sau: Chỉnh thuộc tính hộp thoại nhƣ sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 84 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Khi mũi tên chuyển sang màu xanh lục tức gán biến thành công: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 85 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Tƣơng tự ta thực gán biến cho hai button PAUSE STOP với TAB lần lƣợt PAUSE STOP Xây dựng ngõ vào ngƣời dùng đặt: Chọn ngõ vào I/O nhƣ sau: Để gán biến cho ngõ vào ta thực nhƣ hình sau: click phải chuột đối tƣợng, chọn Configuration Dialog… GVHD: Ths Trần Văn Trinh 86 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Cửa sổ điều khiển xuất hiện, ta click chọn nhƣ hình để gán biến: Chọn biến nhƣ hình sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 87 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Ta đƣợc: Tạo đèn báo hiệu: Chọn kiểu báo hiệu nhƣ sau: Chọn màu hiển thị lúc chƣa có báo hiệu: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 88 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Gán biến báo hiệu chọn màu báo hiệu: Chọn biến: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 89 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Chọn màu nhấp nháy nhƣ sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 90 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Làm tƣơng tự ta có kết nhƣ sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 91 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Sau hoàn chỉnh giao diện nhƣ sau: Chạy mô phỏng: Trên cửa sổ soạn thảoWinCC Explorer, nhấp phải vào biểu tƣợng máy tính, chọn Properties GVHD: Ths Trần Văn Trinh 92 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Hộp thoại Computer Properties > Startup, khung Start Sequence of WinCC Runtime, đánh dấu chọn mục Graphics Runtime, Alam Logging Runtime Trên Tag Graphics Runtime, thiết lập mục: khung Project File, hiển thị File dự án thực hiện.Trong khung Windown Attributes có tùy chọn, đánh dấu chọn mục Tilte, Border, Slider, Maximum Status Bar Các mục khác nhƣ mặc định, khung Start Picture,nhấn nút Browse… Hộp thoại Start Picture xuất nhƣ hình trang bên Trên hộp thoại, có File ảnh Nhấp chọn File giaodien.pdl nhấp OK chấp nhận GVHD: Ths Trần Văn Trinh 93 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Để chạy giao diện ta vào file, chọn Activate: Hoặc: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 94 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Giao diện chạy nhƣ sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 95 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ LỜI CẢM ƠN Thấm thoát năm trôi qua ,một quãng thời gian không dài không ngắn , khoảng thời gian đủ để chúng em học đƣợc không điều bổ ích, thầm cảm ơn tự hào đƣợc sinh viên trƣờng ĐH CÔNG NGHIỆP ,giờ đến lúc trƣờng để thực bao niềm mơ ƣớc chúng em xin gửi lời cảm ơn tới khoa Công Nghê Điện Tử trang bị cho chúng em kiến thức bổ ích để chúng em hành trang trƣờng Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Ths :Trần Văn Trinh tận tình hƣớng dẫn chúng em hoàn thành đồ an Cảm ơn bạn giúp đỡ ,nhờ có bạn mà có thêm niềm tin, kiến thức động lực để hoàn tất đồ án Cuối xin gửi tới Thầy , Cô ,các bạn lời chúc sức khỏe thành công trông công việc GVHD: Ths Trần Văn Trinh 96 [...]...HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ 1.5 Đặt chế độ cho chân M0, M1, M2, M3 Thông số - 1 - Thông số 5: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 6 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ ớ Thông số - - - 2=M3=1 1.6 Cài đặt thông số plc Thông số 5-03: chọn chế độ vận hành plc, có 5 sự lựa... (Subtract) hai số nguyên đƣợc định địa chỉ ở các đầu vào IN1 và IN2, kết quả lƣu vào số nguyên đƣợc định địa chỉ bởi đầu ra OUT [IN1] + [IN2] = [OUT] [IN1] - [IN2] = [OUT] Những lỗi có thể đƣợc gây nên bởi lệnh này (ENO = 0): + Bit đặc biệt SM4.3 = 1: lỗi Run - Time GVHD: Ths Trần Văn Trinh 25 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ + Lỗi 0006: địa chỉ gián tiếp + Bit đặc biệt SM1.1 = 1:... hai số nguyên 16 bit đƣợc định địa chỉ ở các đầu vào IN1 và IN2, kết quả lƣu vào số nguyên đƣợc định địa chỉ bởi đầu ra OUT Trong phép chia, số dƣ bị bỏ qua Bit báo tràn sẽ thành 1 nếu kết quả lớn hơn một số nguyên 16 bit Những lệnh này không có trong các CPU 212, 214 [IN1] * [IN2] = [OUT] GVHD: Ths Trần Văn Trinh 26 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ [IN1] / [IN2] = [OUT] Những lỗi... hai số nguyên 32 bit đƣợc định địa chỉ ở các đầu vào IN1 và IN2, kết quả lƣu vào số nguyên 32 bit đƣợc định địa chỉ bởi đầu ra OUT Trong phép chia, số dƣ bị bỏ qua Bit báo tràn sẽ thành 1 nếu kết quả lớn hơn một số nguyên 32 bit Những lệnh này không có trong các CPU 212, 214 [IN1] * [IN2] = [OUT] GVHD: Ths Trần Văn Trinh 27 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ [IN1] / [IN2] = [OUT] Những... nam GVHD: Ths Trần Văn Trinh 29 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ châm vĩnh cửu, và stator là các cuộn dây kích từ khi cuộn dây đƣợc kích sẽ sinh ra từ trƣờng làm rotor di chuyển thẳng hàng với nó Nếu các cuộn dây đƣợc kích lần lƣợt theo vòng sẽ làm rotor quay theo vòng tròn Step motor thật sự hữu ích trong vài ứng dụng điều khiển, bởi vì khi điều khiển ta biết chính xác vị trí của... 0.0 đến 10) GVHD: Ths Trần Văn Trinh 9 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ 1.9 Cài đặt các thông số đặt biệt 2 Tìm hiểu PLC S7-200: a Giới thiệu PLC S7-200: Lý thuyết PLC thì rất rộng nên trong chƣơng này chúng em chỉ trình bày những khái niệm cơ bản và những phần lý thuyết liên quan PLC S7-200 loại CPU 224 đƣợc sử dụng trong đồ án này Trong hệ thống tự động thƣờng gặp những thiết bị... cờ Cổng vào ra Quản lý ghép nối Cổng ngắt và đếm tốc độ cao GVHD: Ths Trần Văn Trinh 11 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Hình 1.1: Cấu tạo chung một PLC CPU 224 có hai loại thông dụng dựa vào ký hiệu trên nắp máy bao gồm:CPU 224 DC / DC / DC, CPU 224 AC / DC / RLY Loại CPU 224 DC / DC / DC: Cần đƣợc cấp nguồn điện một chiều DC 24V, các đầu vào và đầu ra cũng cần đƣợc cấp nguồn điện DC... điều khiển GVHD: Ths Trần Văn Trinh 15 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Ở đây ta có thể thay đổi cách mà máy tính truyền thông với PLC S7-200 (PPI, MPI, tốc độ truyền…) hoặc kiểm tra có hay không sự truyền thông giữa máy tính và PLC S7-200 (kiểm tra sự có mặt của PLC hay không) - Symbol Table: Click chuột vào đây, ta sẽ đƣợc một bảng mà ở đó ta có thể định nghĩa các tên biến và đặt... về 0 (OFF) trễ một khoảng thời gian sau khi đầu vào (EN) đổi về 0 Khi đầu vào EN đƣợc đặt bằng 1 (ON) thì bit trạng thái của bộ ngắt trễ cũng bằng 1 ngay lúc đó đồng thời giá trị đếm của nó bị xóa về 0 Khi đầu vào EN về 0, bộ định thời bắt đầu đếm và đếm cho đến khi đạt giá trị đặt GVHD: Ths Trần Văn Trinh 22 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ trƣớc PT Lúc đó bit trạng thái của bộ ngắt... xây dựng một phần trợ giúp (Help) có thể nói là rất đầy đủ, chi tiết và tiện dụng Ngƣời dùng có thể tra cứu các vấn đề về PLC S7-200 một cách rất nhanh chóng, rõ ràng và dễ hiểu Để có thể thực hiện phần mềm lập trình STEP7- MicroWIN32 ta có 2 cách: GVHD: Ths Trần Văn Trinh 14 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ Cách 1: Vào Start → Simatic → STEP7- MicroWIN32 V3.2.0 → STEP7- MicroWIN32 Cách ... Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ 1.5 Đặt chế độ cho chân M0, M1, M2, M3 Thông số - - Thông số 5: GVHD: Ths Trần Văn Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ... dự án WinCC 7.0 PC ACCESS 74 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ A TÌM HIÊU VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG I sơ đồ khối hệ thống: KHỐI ĐIỀU XUNG GIAO DIỆN WINCC PLC KHỐI CÔNG... sau: GVHD: Ths Trần Văn Trinh HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG QUẤN CHỈ 1.1 Cài đặt thông số người sử dụng 1.2 Lựa chọn điều khiển bàn phím hay công tắc Để điều khiển biến tần phím nhấn ta