MỤC LỤC 1.1.1Giới thiệu PLC S7-1200 1.1.2Khả mở rộng CPU a.Board tín hiệu (SB) 1.1.3Chế độ vận hành PLC CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TIA PORTAL V13 VÀ CÁCH DÙNG BỘ PID TRONG S7-1200 11 2.1 Làm việc với phần mềm TIA Portal v13.[3] .11 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 LỜI MỞ ĐẦU Đồ án mốc quan trọng để kiểm tra nhận thức sinh viên thời gian học tập kiến thức giảng dạy trường Đồ thời đánh giá khả vận dụng lý thuyết để phân tích tổng hợp giải toán thực tế làm đồ án sinh viên trao đổi, học hỏi trau dồi kiến thức Nhận thức tầm quan trọng chúng em làm việc nghiêm túc vận dụng kiến thức có sẵn, đóng góp ý kiến bạn bè đặc biệt hướng dẫn Thầy Trần Tiến Lương số thầy cô giảng dạy khoa điện trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam để hoàn thành tốt đồ án này.Trong trình thực đề tài nhiều sai sót, kính mong bảo thầy,cô hướng dẫn.Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PLC S7-1200 VÀ MODULE ANALOG OUTPUT SM 1232 1.1 Tổng quan PLC S7-1200.[1] 1.1.1 Giới thiệu PLC S7-1200 Bộ điều khiển khả trình (PLC) S7-1200 mang lại tính linh hoạt sức mạnh để điều khiển nhiều thiết bị đa dạng hỗ trợ yêu cầu điều khiển tự động Sự kết hợp thiết kế thu gọn, cấu hình linh hoạt tập lệnh mạnh mẽ khiến cho S7-1200 trở thành giải pháp hoàn hảo dành cho việc điều khiển nhiều ứng dụng đa dạng khác Kết hợp vi xử lý, nguồn tích hợp, mạch ngõ vào mạch ngõ kết cấu thu gọn, CPU S7-1200 tạo PLC mạnh mẽ Sau người dùng tải xuống chương trình, CPU chứa mạch logic yêu cầu để giám sát điều khiển thiết bị nằm ứng dụng CPU giám sát ngõ vào làm thay đổi ngõ theo logic chương trình người dùng, bao gồm hoạt động logic Boolean, việc đếm, định thì, phép toán phức hợp việc truyền thông với thiết bị thông minh khác Một số tính bảo mật giúp bảo vệ việc truy xuất đến CPU chương trình điều khiển: Mỗi CPU cung cấp bảo vệ mật cho phép người dùng cấu hình việc truy xuất chức CPU Người dùng sử dụng chức “know-how protection” để ẩn mã nằm khối xác định CPU cung cấp cổng PROFINET để giao tiếp qua mạng PROFINET Các module truyền thông có sẵn dành cho việc giao tiếp qua mạng RS232 hay RS485 Các kiểu CPU khác cung cấp đa dạng tính dung lượng giúp cho người dùng tạo giải pháp có hiệu cho nhiều ứng dụng khác Hình 1.1: CPU PLC S7-1200 Bảng 1.1 So sánh model CPU Chức CPU 1211C CPU1212C CPU 1214C Kích thước vật lí(mm) 90 x 100 x 75 110 x 100 x 75 Bộ nhớ người dùng: - Bộ nhớ làm việc 25kB 50kB - Bộ nhớ nạp 1MB 2MB - Bộ nhớ giữ lại 2kB 2kB I/O tích hợp cục bộ: -6 ngõ vào / -8 ngõ vào/ -14 ngõ vào/ - Kiểu số ngõ ngõ 10 ngõ - Kiểu tương tự -2 ngõ -2 ngõ -2 ngõ Kích thước ảnh tiến trình 1024 byte ngõ vào I 1024 byte ngõ Q Bộ nhớ bit (M ) 4096 byte Độ mở rộng moodul tín hiệu Không 8192 byte 1.1.2 Khả mở rộng CPU Họ S7-1200 cung cấp số lượng lớn module tín hiệu board tín hiệu để mở rộng dung lượng CPU Người dùng lắp đặt thêm module truyền thông để hỗ trợ giao thức truyền thông khác Bảng 1.2: Khả mở rộng CPU Module Chỉ ngõ vào Chỉ ngõ Kết hợp In/Out x DC In x DC Out x DC In / x DC x Relay Out Out Kiểu số Module tín x DC In / x Relay 16 x DC In hiệu (SM) 16 x DC Out Outx DC In/16 x DC 16 16 x Relay Out Out 16 x DC In/16x Relay Out Out Kiểu x Analog In x Analog In tương tự x Analog In x Analog In x Analog In / x Analog Out Kiểu số Bảng tín hiệu (SB) _ _ _ x Analog In x DC In / x DC Out Kiểu tương tự Module truyền thông (CM) - RS232 _ Hình 1.2: Modul mở rộng CPU a Board tín hiệu (SB) Board tín hiệu (SB) dạng module mở rộng tín hiệu vào/ra với số lượng tín hiệu ít, giúp tiết kiệm chi phí cho ứng dụng yêu cầu mở rộng số lượng tín hiệu Gồm board: - cổng tín hiệu analog 12 bit (±10VDC, 0-20mA) • cổng tín hiệu vào + cổng tín hiệu số, 0.5A • •  Các LED trạng thái SB  Bộ phận kết nối dây người dùng tháo Hình 1.2: Board tín hiệu SB b Các module tín hiệu (SM) Hình 1.4: Module tín hiệu SM  Các LED trạng thái dành cho I/O module tín hiệu  Bộ phận kết nối đường dẫn  Bộ phận kết nối dây người dùng tháo lấp Các module mở rộng tín hiệu vào/ra gắn trực tiếp vào phía bên phải CPU Với dải rộng loại module tín hiệu vào/ra số analog, giúp linh hoạt sử dụng PLC S7-1200 Tính đa dạng module tín hiệu vào/ra tiếp tục phát triển c Các module truyền thông (CM) Bên cạnh tuyền thông ethernet tích hợp sẵn, CPU S7-1200 mở rộng moulde truyền thông khác nhau, giúp cho việc kết nối linh hoạt Tại thời điểm giới thiệu S7-200 thị trường, có module RS232 va RS485, hỗ trợ protocol truyền thông modbus, USS… Mỗi CM kết nối vào phía bên trái CPU (hay phía bên trái CM khác)   Các LED trạng thái (sau nắp che)  Cổng kết nối truyền thông  Hình 1.3 Module truyền thông CM 1.1.3 Chế độ vận hành PLC PLC có ba chế độ vận hành: chế độ STOP, chế độ STARTUP chế độ RUN Các LED trạng thái mặt trước CPU hiển thị chế độ vận hành hành - Trong chế độ STOP, CPU không thực chương trình nên ta tải xuống CPU dự án - Trong chế độ STARTUP, CPU thực logic khởi động (đang hành) Các kiện ngắt không xử lý chế độ khởi động - Trong chế độ RUN, CPU thực chương trình theo vòng lặp, vòng lặp gọi vòng quét hay chu kỳ quét Các kiện ngắt xảy xử lý điểm pha chu kỳ chương trình Trong chế độ RUN tải xuống CPU dự án mà tải xuống CPU chế độ STOP Sử dụng nút bảng vận hành để thay đổi chế độ vận hành CPU (RUN STOP) Bảng vận hành cung cấp nút MRES để cài đặt lại nhớ Hình 1.6: Bảng vận hành Màu sắc LED thị RUN/STOP thể chế độ vận hành hành CPU: • Màu vàng thị chế độ STOP • Màu xanh thị chế độ RUN • Sáng nhấp nháy thị chế độ STARTUP Hình 1.7: Các LED vận hành CPU công tắc vật lý để thực thay đổi chế độ vận hành (STOP RUN) Khi cấu hình cho CPU cấu hình thiết bị, ta thiết lập cấu hình trạng thái khởi động properties CPU Phần mềm STEP7 Basic cung cấp bảng điều hành cho việc thay đổi chế độ vận hành CPU trực tuyến 1.1.4 STEP Basic Phần mềm STEP Basic cung cấp môi trường thân thiện cho người dùng nhằm phát triển, chỉnh sửa giám sát mạng logic yêu cầu để điều khiển ứng dụng, bao gồm công cụ dành cho quản lý cấu hình tất thiết bị dự án, thiết bị PLC hay HMI STEP Basic cung cấp ba ngôn ngữ lập trình (LAD, FBD SCL) để thuận tiện có hiệu việc phát triển chương trình điều khiển ứng dụng, cung cấp công cụ để xây dựng cấu hình thiết bị HMI dự án người dùng.Để giúp người dùng tìm thông tin cần thiết, STEP Basic cung cấp hệ thống trợ giúp trực tuyến Để cài đặt STEP Basic, người dùng cần đưa đĩa CD vào ổ CD-ROM máy tính Trình thuật sĩ cài đặt khởi động cách tự động nhắc người dùng suốt trình cài đặt Để cài đặt STEP Basic máy tính cá nhân dùng hệ điều hành Windows XP hay Windows 7, người dùng cần phải đăng nhập với quyền hạn Administrator Và hệ thống phải thỏa mãn yêu cầu sau để cài đặt phần mềm 1.2 Giới thiệu module tín hiệu đầu Analog SM 1232.[2] SM 1232 module tín hiệu đầu analog chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số SIMATIC S7-1200 thành tín hiệu để kiểm soát tương ứng trình Kết đầu tương tự cho SIMATIC S7-1200: Cho thời gian chuyển đổi ngắn Đơn giản kết nối với thiết bị truyền động tương tự mà không cần khuếch đại thêm Có khả giải nhiệm vụ phức tạp tự động hóa 1.2.1 Ứng dụng SM 1232 module tín hiệu đầu analog cho phép sử dụng analog kết đầu Điều cung cấp cho người sử dụng với ưu điểm sau: Thích ứng tối ưu: Với module tín hiệu analog, người dùng có thẻ tối ưu thích ứng điều khiển với nhiệm vụ phức tạp Hình 1.8: Module SM1232 Kết nối trực tiếp thiết bị truyền động: Lên đến độ phân giải 14 bit cho phép kết nối thiết bị truyền động mà không cần khuếch đại thêm - Tính linh hoạt: Nếu nhiệm vụ mở rộng sau đó, điều khiển nâng cấp Cập nhật chương trình người dùng đơn giản 1.2.2 Cấu tạo,cách lắp đặt module đầu Analog SM 1232 Kích thước trọng lượng: chiều rộng 45 mm, chiều cao 100 mm, chiều sâu 75 mm Trọng lượng: Khoảng trọng lượng 180 g Các module tín hiệu có tính tương tự thiết bị 10 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 3.1 Bài toán điều khiển nhiệt độ 3.1.1 Xây dựng toán điều khiển Trong nhiều năm qua ngành công nghiệp nước ta có nhiều thành tựu vượt bậc, không đủ cung cấp nguốn lương thực, thực phẩm cho đất nước mà xuất thị trường giới Với thành tựu to lớn đó, phải kể đến ngành chăn nuôi gia cầm đóng góp phần quan trọng cho kinh tế quốc dân Sự phất triển ngành chăn nuôi nói chung chăn nuôi gia cầm nói riêng đem lại nhiều lới ích kinh tế cho hộ nông dân Ngày nay, kinh tế trang trại phát triển rộng rãi nước với quy mô vừa lớn vấn đề giống cần thiết Ấp trứng nhân tạo máy ấp công nghiệp phương pháp tối ưu để sản xuất giống thời gian ngắn, tỉ lệ ấp nở cao, đặc biệt ấp số lượng lớn trứng, chất lượng giống nâng cao Trong trình ấp trứng, nhiệt độ ấp thông số quan trọng ảnh hưởng lớn đến trình ấp nở.Vì việc đảm bảo nhiệt độ ấp cần thiết cho trình ấp nở quan trọng cho giai đoạn ấp Ngày nay, việc đưa PLC vào dây chuyền sản xuất công nghiệp đáp ứng ứng tốt yêu cầu điều khiển tự động hóa, trờ thành yếu tố để nâng cao hiệu sản xuất công nghiệp.Việc đưa PLC vào điều khiển cho máy ấp trứng công nghiệp cần thiết đảm bảo điều khiển xác thông số cho trình ấp nở cho hiệu ấp nở cao, hệ thống điều chỉnh gọn nhẹ, dễ dàng thao tác Với tính chất vậy, em xin đưa toán đưa áp dụng điều khiển nhiệt độ “ máy ấp trứng công nghiệp” ứng dụng PLC S7 – 1200 với thông số nhiệt độ ấp bảng sau: 40 Bảng 3.1: Thông số nhiệt độ ấp giai đoạn ấp: Các giai đoạn ấp ÷ ngày ÷ 11 ngày 12 ÷ 18 ngày 19 ngày 20 ÷ 21 ngày Nhiệt độ ấp 30 ÷ 31°C 29 ÷ 29.5°C 28 ÷ 28.5°C 30°C 32 ÷ 33°C Điều khiển trính sản xuất với mô sau: Hình 3.1: Mô hình ấp trứng 3.1.2 Giải pháp thực toán - Sử dụng PLC điều khiển hoạt động quạt,điều khiển van công suất, thiết bị trung gian điều khiển mức nhiệt cung cấp Cảm biến PT100 có tác dụng báo giá trị nhiệt độ Tất tín hiệu đưa đến đầu vào PLC Thông qua đầu vào PLC kết hợp với liệu tính toán như: nhiệt độ sấy, thời gian sấy người vận hành đặt để đưa tín hiệu điều khiển cấu chấp hành Với toán đặt em đưa giải pháp điều khiển hình vẽ sau: 41 Hình 3.2: Mô hình điều khiển nhiệt độ PLC 3.1.3 Hạn chế phạm vi Với mô hình phòng thí nghiệm em xây dựng tín hiệu đo nhiệt độ từ điện trở nhiệt Các thiết bị động quạt, động tạo thể đèn báo Với mô hình điều khiển nhiệt độ phòng thí nghiệm nguyên lý điều khiển thiết kế theo sơ đồ sau: Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống 42 Hình 3.4: Mô hình gia nhiệt phòng thí nghiệm - Cảm biển nhiệt độ truyền tín hiệu cảm biến nhiệt độ đo sang PLC PLC thực lệnh xuất đầu để điều khiển thiết bị chấp hành Thiết bị chấp hành đóng cắt để thực việc điều khiển nhiệt độ điện trở nhiệt Tín hiệu đo từ cảm biến truyền liên tục PLC, so sánh với giá trị đặt, điều khiển tính toán để xuất tín hiệu điều khiển hướng đến gần giá trị đặt mong muốn 3.2 Thực toán 3.2.1 Các thiết bị thực toán a Sử dụng CPU 1214C DC/DC/DC Là CPU đời cao với nhiều chức Siemens: Với 24 đầu input/outputs, hỗ trợ tối đa board tín hiệu, module tín hiệu SM Analog Digital, hỗ trợ tối đa module truyền thông CM Hoạt động hoạt động logic nhị phân, phân bổ kết quả, tiết kiệm, tính, tạo lần, tải, chuyển nhượng, so sánh, chuyển, xoay, tạo bổ sung, gọi chương trình (với biến gắn) 43 Hình 3.5: CPU 1214C DC/DC/DC Các chức sử dụng điều chế độ rộng xung, chức chuỗi xung, hàm số học, điểm số học, PID điều khiển vòng kín, chức nhảy, vòng lặp chức chuyển đổi mã số b Cảm biến nhiệt độ PT100 Cảm biến nhiệt độ PT 100 có cấu tạo nhiệt điện trở RTD ( RTD -Resistance Temperature Detector ).Điện trở dây kim loại có bọc đoạn sứ bao quanh toàn dây kim loại Phần bao bọc lại đặt ống bảo vệ (thermowell) thường có dạng hình tròn , đưa đầu dây kim loại để kết nối với thiết bị chuyển đổi.Phần ống bảo vệ đặt nơi cần đo nhiệt độ, thông thường can nhiệt đo nhiệt độ tối đa 600 độ C Cấu tạo PT100 hoàn toàn Bạch kim Việc chế tạo Bạch kim tốn cho thiết bị đo thông dụng Vì có thành phần cảm biến nhiệt thật Bạch kim Nhằm giảm thiều chi phí sản suất thành phần khác PT100 làm thép không gỉ, đồng, chất bán dẫn, thủy tinh siêu mỏng… Ðáp ứng RTD không tuyến tính có độ ổn định xác cao, hay dùng ứng dụng yêu cầu độ xác cao Nó thường dùng khoảng nhiệt độ từ -250 đến +8500 44 Hình 3.5: Cảm biến PT 100 Nguyên lý hoạt động Pt100 đơn giản dựa mối quan hệ mật thiết kim loại nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng, điện trở kim loại tăng Bạch kim tương tự Theo tiêu chuẩn nhiệt độ 00C điện trở Pt-100 100Ω Công thức điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ PT 100 : Rt = R0 ( + αt + ) ( 3.1 ) Rt : Điện trở nhiệt độ t R0 : Điện trở 100 Om độ C α : Hệ số nhiệt điện trở ( = 0,0039) : 5,775 Ưu điểm : Là đơn giản, độ nhạy cao, ổn định dài hạn Thông số PT 100 sử dụng mô hình : - Loại dây - Dài m - Đầu đo phi , dài 100 mm - Hãng sản xuất : SAMIL 45 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn mối liên quan điện trở nhiệt độ PT100 c Bộ chuyển đổi TT-P-F Trong công nghiệp, Pt-100 thường tích hợp chuyển đổi tín hiệu để hiệu suất chúng cao đơng giản việc lắp đặt, vận hành Các ngõ chuyển đồi theo tiêu chuẩn công nghiệp 4mA-20mA 0V-10V Hình 3.7: Bộ TT-P-F chuyển đổi tín hiệu PT 100 sang mA Ưu điểm : Kích thước nhỏ Tính ổn định cao, giá thành thấp Thông số kỹ thuật: - Source: Loop powered - Nguồn cấp: DC 20 ~ 36 V- Bảo vệ hở mạch: cao 22 mA- Nhiệt độ bảo quản: -10 ~ 70 độ Độ xác T/C: 0,3%, PT : 0,15% - Kích cỡ: 42 mm - 31 mm 46 - Khối lượng: 50 g - Input: PT 100 ( - 400 độ C ) - Output : - 20 mA DC d Điện trở nhiệt Trong thực tế có nhiều ứng dụng mà đặc thù với quán tính lớn, momen thay đổi liên tục , động đảo chiều liên tục , thời gian tăng giảm tốc ngắn Điện trở nhiệt ( braking resistor ) lúc đóng vai trò giúp biến tần xả bớt lượng dư thừa động lúc trở thành máy phát , điện áp trả ngược lại DC Bus biến tần Điện trở nhiệt làm từ dây đồng dây hợp kim Crom quấn ống gốm có tráng nhựa chịu nhiệt, không cháy, có tính ổn định cao tuổi thọ lâu Công suất cao , khả chịu tải lớn Các thông số điện trở nhiệt dùng mô hình : Công suất P = 60 W Điện trở R = 200 Ohm Đường kính ống D = 27 mm , chiều dài l = 150 mm Hãng sản xuất : Trung Quốc Hình 3.8: Điện trở nhiệt 47 e Role bán dẫn SOLID STATE RELAY (SSR) Solid state relay (SSR): Bao gồm Thyristor hay triac tích hợp chuyển đổi, tín hiệu điều khiển từ 3-32 VDC dải điện áp dùng để điều khiển đầu vào đóng cắt ON/OFF Đầu từ 24-440 VAC nối với tai nguồn Nếu không đấu tải nguồn output không chạy SSR loại khác tần số đóng cắt cao thường sử dụng công nghiệp Hình 3.9: Role bán dẫn Solid state relay (SSR) Ưu điểm SSR : • Đóng ngắt nhanh • Dòng áp điều khiển cần nhỏ • Tuổi thọ dài (vì phần khí chuyển động bị hao mòn) • Không xẹt tia lửa điện • Đóng ngắt êm ái, tiếng động • Kích thước thường nhỏ Nhược điểm SSR: • Đặc tính Volt/Amp bán dẫn: đóng mạch sinh nhiều nhiệt nhiễu điện, dòng rò không hoạt động, đường đặc tính V/A không tuyến tính • Có khả đóng mạch giả chuyển điện áp thời • Có thiên hướng "ngắn mạch" hư hỏng, với relay điện từ hư thường hở mạch f Mạch tạo xung điều khiển từ tín hiệu tương tự PLC 48 Hình 3.10: Mạch tạo xung điều khiển từ tín hiệu tương tự PLC Tốc độ quạt thổi điểu khiển phương pháp chế độ rộng xung, nội dung phương pháp trình bày hình sau: Hình 3.11: a) Khâu so sánh điều chế độ rộng xung b) Giản đồ thơi gian xung đầu vào đầu Giải thích: Tín hiệu tương tự từ PLC phát dạng điện áp điều khiển có giá trị từ ÷ 10v Để điều khiển cấu chấp hành hoạt động theo nguyên lý điều khiển ON/ OFF, ta phải chuyển đổi dải tín hiệu Udk từ 49 PLC thành xung tín hiệu, tùy thuộc vào Udk mà xung điều khiển có độ rộng khác Khi Udk tăng, độ rộng xung tăng, Udk giảm độ rộng giảm 3.2.3 Thiết kế xây dựng điều khiển a Mạch điều khiển Hình 3.12: Sơ đố mạch điều khiển b Mạch động lực Hình 3.13: Sơ đồ mạch động lực c Bảng liệt kê tín hiệu vào Liệt kê tín hiệu vào PLC Bảng 3.1 bảng tín hiệu vào PLC 50 Loại tín hiệu Digital Analog Chức Điều kiện đóng role điện trở nhiệt Điều kiện ngắt role điện trở nhiệt Điều kiện chạy quạt thổi nhiệt Điều kiện dừng quạt thổi nhiệt Đọc tín hiệu đầu vào điện áp analog x x x x (0-10V) Đầu vào I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 IW64 Bảng 3.2 bảng tín hiệu PLC Chức Loại tín hiệu Role điện trở nhiệt Digital x Quạt thổi nhiệt x Đầu Analog Q0.0 Q0.1 Đọc tín hiệu đầu điện analog (0-10V) Sơ đồ thuật toán Hình 3.14: Sơ đồ thuật toán 51 QW80 • Giải thích sơ đồ thuật toán Khi khởi động hệ thống cảm biến nhiệt độ đọc giá trị đầu vào đưa vào PLC, giá trị tính toán thực thông qua lập trình có sẵn chương trình điều khiển Bộ điều khiển đưa tín hiệu điều chỉnh xung tác động trực tiếp vào cấu chấp hành Tín hiệu đo từ cấu chấp hành đưa trở lại hệ thống, tiến hành so sánh với tín hiệu đặt, hệ thống tự động điều chỉnh sai lệch nhằm đưa giá trị đặt gần so với yêu cầu 3.3 Chương trình điều khiển 3.3.1 Xây dựng kết nối PLC Sau chuẩn bị hoàn tất thiết bị mô hình Công việc lại điều khiền đánh giá hiệu hệ thống bao gồm bước sau: Khai báo truyền thông viết chương trình điều khiển cho hệ thống Điều khiển đánh giá độ tin cậy hệ thống, 3.3.2 Chương trính điều khiển 3.3.3 Kết đánh giá 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian 12 tuần thực đồ án với lỗ lực thân giúp đỡ thầy cô khoa Điện - Điện tử em đạt vấn đề sau: + Tìm hiểu, nghiên cứu tổng quan PLC S7-1200 hãng Siemens, giao tiếp truyền thông PLC với thiết bị bên + Tìm hiểu lập trình với phần mềm Tia Potal V13, đặc biệt lập trình cho PLC S7-1200 + Đưa toán điều khiển cách thức điều khiển nhiệt độ hệ thống Tuy nhiên , với kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tế hạn hẹp nên đồ án em số hạn chế sau : + Quá trình điều khiển nhiệt độ bị nhiệt, chưa chuẩn xác + Phương án điều khiển nhiệt độ chưa tối ưu + Chương trình điều khiển cho PLC đơn giản, dài dòng , chưa đáp ứng số điều kiện thực điều khiển nhiệt độ Mặc dù hạn chế thí nghiệm giúp sinh viên nắm rõ thiết bị điều khiển khả trình PLC-S71200 Dùng PLC để điều khiển hệ thống hoạt động thực Kiến nghị Sau thực đồ án tốt nghiệp em thấy mô hình em nhiều hạn chế như: nhiệt độ sai lệch, phương án chưa tối ưu với thực tế, nhiều trình khác điều kiện sấy chưa đưa được,… Nếu có điều kiện em tiếp tục nghiên cứu để mô hình ứng dụng sản xuất Với kết đạt em hi vọng đồ án tài liệu tham khảo tốt cho sinh viên khoa điện 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Siemens, PLC-S7-1200_easy_book Siemens ,“S7_1200_Easy_book, s71200_system_manual.” Tài liệu Website : http://www.siemens.com.vn http://plcvietnam.com.vn http:// automation.siemens.com 54 [...]... 0.3% đến 55°C CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TIA PORTAL V13 VÀ CÁCH DÙNG BỘ PID TRONG S7- 1200 2.1 Làm việc với phần mềm TIA Portal v13.[3] 2.1.1 Phần mềm TIA Portal v13 a Khái quát về phần mềm TIA Portal – phần mềm cơ sở tích hợp tất cả các phần mềm lập trình cho các hệ thống tự động hóa và truyền động điện bán tự động hóa Công nghiệp của Siemens vừa giới thiệu phần mềm tự động hóa đầu tiên trong công... hóa toàn diện (TIA) của Siemens Ví dụ như phầm mềm mới Simatic Step 7 V13 để lập trình các bộ điều khiển Simatic, Simatic WinCC V13 để cấu hình các màn hình HMI và chạy Scada trên máy tính Là phần mềm cơ sở để tích hợp các phần mềm lập trình của Siemens lại với nhau, TIA Portal giúp cho các phần mềm này chia sẽ cùng một cơ sở dữ liệu, tạo nên sự thống nhất trong giao diện và tính toàn vẹn cho ứng dụng... nghiệp sử dụng chung một môi trường, một phần mềm duy nhất cho tất cả các tác vụ trong tự động hóa, gọi là Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) Được thiết kế với giao diện thân thiện người sử dụng, TIA Portal thích hợp cho cả những người mới lẫn những người nhiều kinh nghiệm trong lập trình tự động 11 hóa Là phần mềm cơ sở cho các phần mềm dùng để lập trình, cấu hình, tích hợp các thiết bị... mới được hiện ra Bước 8: Viết chương trình cho PLC: >>Program Blocks >> Main [OB1] Như vậy, với tám bước cơ bản đã có thể làm việc và lập trình cho PLC 2.1.2 TAG của PLC / TAG local 14 Tag của PLC -Phạm vi ứng dụng : giá trị Tag có thể được sử dụng mọi khối chức năng trong PLC -Ứng dụng : binary I/O, Bits of memory -Định nghĩa vùng : Bảng tag của PLC -Miêu tả : Tag PLC được đại diện bằng dấu ngoặc kép... nhóm tag 2.1.3 Làm việc với một trạm PLC a Quy định địa chỉ IP cho module CPU IP TOOL có thể thay đổi IP address của PLC S7- 1200 bằng 1 trong 2 cách Phương pháp thích hợp được tự động xác định bởi trạng thái của địa chỉ IP đó : 16 -Gán một địa chỉ IP ban đầu : Nếu PLC S7- 1200 không có địa chỉ IP, IP TOOL sử dụng các chức năng thiết lập chính để cấp phát một địa chỉ IP ban đầu cho PLC S7- 1200 -Thay đổi... cho ứng dụng Tất cả các bộ đều khiển PLC, màn hình HMI, các bộ truyền động của Siemens đều được lập trình, cấu hình trên TIA portal Việc này giúp giảm thời gian, công sức trong việc thiết lập truyền thông giữa các thiết bị này Việc thiết lập, cấu hình cho các Sinamics biến tần cũng sẽ được tích hợp vào TIA Portal trong các phiên bản sau b Làm việc với phần mềm TIA Portal v13 Cách tạo một Project Bước... sửa đổi cấu hình phần cứng (HW config) của PLC S7- 1200 b Đổ chương trình xuống CPU Đổ từ màn hình soạn thảo chương trình bằng cách kích vào biểu tượng download trên thanh công cụ của màn hình Hình 2.8: Đổ chương trình xuống CPU Chọn cấu hình Type of the PG/PC interface và PG/PC interface như hình dưới sau đó nhấn chọn load 17 Hình 2.9: kết nối máy tính với CPU Chọn start all như hình vẽ và nhấn finish:... Biến e là thành phần sai lệch, là hiệu giữa giá trị tín hiệu vào mong muốn và tín hiệu ra thực tế Tín hiệu sai lệch (e) sẽ đưa tới bộ PID, và bộ điều khiển tính toán cả thành phần tích phân lẫn vi phân của (e) Tín hiệu ra (u) của bộ điều khiển bằng: Lúc này đối tượng điều khiển có tín hiệu vào là (u), và tín hiệu ra la (Y) (Y) được hồi tiếp về bằng các cảm biến để tiếp tục tính sai lệch (e) Và bộ điều... muốn: + Tìm đáp ứng hệ hở và xác định thông số nào cần cải thiện + Thêm thành phần Kp để cải thiện thời gian đáp ứng + Thêm thành phần Kd để giảm độ vọt lố + Thêm thành phần Ki để triệt tiêu sai số xác lập + Điều chỉnh Kp, Ki, Kd cho đến khi đáp ứng các thông số yêu cầu Thường xuyên tham khảo bảng phân tích phía trên để biết đặc tính các thành phần trong bộ điều khiển Các thành phần Kp, Ki, Kd vào hệ... bị dao động Hình sau chỉ ra sự khác biệt giữa khâu I và PI: Hình 2.19: Đáp ứng của khâu I và PI Ta có thể nhận thấy là khâu I làm cho đáp ứng của hệ thống bị chậm đi rất nhiều, còn khâu PI giúp triệt tiêu sai số xác lập 2.2.3 Khâu D 24 Khâu D cộng thêm tốc độ thay đổi sai số vào giá trị điều khiển ở ngõ ra Nếu sai số thay đổi nhanh thì sẽ tạo ra thành phần cộng thêm vào giá trị điều khiển Điều này cải