BÀI TẬP THỰC HÀNH MÔ HÌNH (KIT) THỰC HÀNH BIẾN TẦN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BẰNG KEYPAD Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Vẽ được sơ đồ mạch điện đấu nối giữa các thiết bị theo yêu cầu

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

     

BÀI TẬP THỰC HÀNH

MÔ HÌNH (KIT) THỰC HÀNH BIẾN TẦN

Giáo hướng dẫn: Th.s Trần Nguyễn Cảnh Tân Sinh viên thực hiện: Lê Minh Trí

Trần Phạm Hoàng Vũ Huỳnh Quốc Yên Lớp: CĐ CĐT 18A

Khóa: 2018-2021

Hồ Chí Minh, Ngày 19 tháng 11 năm 2021

Trang 2

MỤC LỤC

BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BẰNG KEYPAD 2

BÀI 2: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHẠY THUẬN NGHỊCH BẰNG NÚT NHẤN NGOÀI 4

BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG BIẾN TRỞ NGOÀI 6

BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHẠY NHIỀU CẤP TỐC ĐỘ 8

Bài 5 : ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG ANALOG TỪ PLC 10

Bài 6 : THIẾT KẾ GIAO DIỆN HMI 15

Bài 7 : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ QUA HMI VÀ TRUYỀN THÔNG RS485 29

Bài 8 : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHẠY THUẬN NGHỊCH QUA PLC 38

Bài 9 : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TỪ HMI QUA PLC (ETHERNET), TỪ PLC QUA BIẾN TẦN (I/O) 43

Bài 10 : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TỪ PLC QUA WINCC 57

Trang 3

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BẰNG KEYPAD

Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Vẽ được sơ đồ mạch điện đấu nối giữa các thiết bị theo yêu cầu

- Sử dụng được công cụ và đấu nối được sơ đồ mạch điện

- Cài đặt được các thông số cần thiết

- Vận hành thiết bị chạy đúng yêu cầu

- Điều khiển chiều quay động cơ bằng nút nhấn của biến tần

- Thay đổi lệnh tần số bằng biến trở tích hợp sẵn trên biến tần

Trang 4

2 Đấu dây 3 pha từ biến tần vào động cơ sử dụng dây tiết diện 1mm

Kiểm tra nguội

Dùng VOM kiểm tra xem dây pha động cơ có bị chạm mass hay không, các dây 3 pha có được thông mạch hay không

1 Kiểm tra các đầu nối dây có bị lỏng, bị lòi đồng hay không, đầu cos có được cố định vào đầu dây hay không

2 Kiểm tra lại xem các dây nguồn đã được cấp đúng và lắp đặt đúng hay chưa

5.3 Cài đặt thông số

Để thực hiện bài tập này chúng ta cần cài đặt các thông số sau

 Cài đặt P79 bằng 0 để chuyển sang chế độ PU

Sau khi chuyển sang chế độ PU thì đèn PU trên bảng keypad sáng, thông báo rằng biến tần được điều khiển bằng keypad

5.4 Vận hành

 Bước 1: Nhấn nút Run trên keypad để xuất lệnh chạy cho biến tần, sau khi nhấn nút Run đèn báo Run sẽ sáng thông báo biến tần đã nhận được lệnh chạy từ bàn phím

 Bước 2: Thay đổi tần số bằng núm vặn trên biến tần rồi nhấn nút Set

 Bước 3: Nhấn nút Stop/Reset để dừng động cơ

Trang 5

BÀI 2: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHẠY THUẬN

- Sử dụng được công cụ và đấu nối được sơ đồ mạch điện

- Nhấn nút PB1 động cơ chạy thuận, nhấn nút PB2 động cơ chạy nghịch

- Thay đổi tần số bằng biến trở tích hợp sẵn trên biến tần

Trang 6

3 Đấu các dây tín hiện của biến tần

- Kiểm tra nguội

1 Kiểm tra đường nguồn cấp 1 pha

2 Dùng VOM kiểm tra xem dây pha động cơ có bị chạm mass hay không, các dây 3 pha và dây tín hiệu có được thông mạch hay không

3 Kiểm tra các đầu nối dây có bị lỏng, bị lòi đồng hay không, đầu cosse

có được cố định vào đầu dây hay không

4 Kiểm tra lại xem các dây tín hiệu đã được cấp đúng và lắp đặt đúng hay chưa

1 Cài đặt giá trị P79 bằng 3 để chọn chế độ chạy/dừng bằng EXT và điều chỉnh tần số bằng PU (núm vặn trên biến tần)

2 Xoay núm vặn trên biến tần để chọn tần số rồi nhấn nút Set

3 Sau khi bật chế độ PU và EXT thì đèn PU và đèn EXT trên bảng keypad sáng, thông báo rằng biến tần được điều khiển bằng keypad và thiết bị bên ngoài

5.4 Vận hành

 Bước 1: Nhấn nút PB1 để động cơ chạy thuận

Đèn báo Run sáng lên thông báo biến tần đã nhận được lệnh chạy

 Bước 2: Thay đổi tần số bằng núm vặn trên biến tần rồi nhấn nút Set

 Bước 3: Nhấn nút PB2 để động cơ chạy nghịch

Trang 7

BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ

- Sử dụng được công cụ và đấu nối được sơ đồ điện

- Điều khiển chiều quay động cơ bằng nút nhấn của biến tần

- Thay đổi tốc độ động cơ bằng biến trở ngoài

5 Hướng dẫn thực hành

5.1 Sơ đồ mạch điện

5.2 Đấu nối sơ đồ mạch điện

Trang 8

Thứ tự đấu dây

1 Đấu dây nguồn 1 pha vào biến tần

3 Đấu các dây tín hiệu biến tần

2 Dùng VOM kiểm tra xem dây pha động cơ có bị chạm mass hay không, các dây 3 pha và dây tín hiệu có được thông mạch hay không

Để thực hiện bài tập này chúng ta cần cài đặt các thông số sau:

 Cài đặt giá trị P79 bằng 4 để chọn chế độ chạy/dừng bằng PU và điều chỉnh tần số bằng EXT

Sau khi bật chế độ PU và EXT thì đèn PU và đèn EXT trên bảng keypad sáng, thông báo rằng biến tần được điều khiển bằng keypad và thiết bị bên ngoài 5.4 Vận hành

 Bước 1: Nhấn nút Run trên keypad để xuất lệnh chạy cho biến tần sau khi nhấn nút Run đèn báo Run sẽ sáng thông báo biến tần đã nhận được lệnh chạy từ bàn phím

 Bước 2: Điều chỉnh biến trở để thay đổi tốc độ động cơ

 Bước 3: Nhấn nút Stop/Reset để dừng động cơ

Trang 9

BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHẠY NHIỀU CẤP

- Cài đặt các thông số cần thiết

- Nhấn PB1 động cơ chạy thuận, PB2 động cơ chạy nghịch

- Thay đổi tần số bằng các nút nhấn PB3, PB4, PB5 để động cơ chạy theo tần

số đã được cài đặt trước

Hướng dẫn thực hành

Trang 10

- Thứ tự đấu dây

1 Đấu dây nguồn 1 pha vào biến tần

2 Dùng VOM kiểm tra xem dây pha động cơ có bị chạm mass hay không, các dây 3 pha và dây tính hiệu có được thông mạch hay không

Cài đặt giá trị P79 bằng 2 để chọn chế độ chạy/dừng và điều chỉnh tần số bằng EXT (nút nhấn ngoài)

Cài đặt các giá trị lần lượt cho P4 (tần số cao), P5 (tần số trung bình), P6 (tần số thấp)

4.4 Vận hành

Bước 1: Nhấn nút PB1 hoặc PB2 để kích động cơ chạy thuận hoặc nghịch Bước 2:

- Nhấn nút PB1 để động cơ chạy với tần số cao

- Nhấn nút PB2 để động cơ chạy với tần số trung bình

- Nhấn nút PB3 để động cơ chạy với tần số thấp

Trang 11

Bài 5 : ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG

 Vẽ được sơ đồ mạch điện đấu nối giữa các giữa các thiết bị theo yêu cầu

 Sử dụng được công cụ và đấu nối được sơ đồ điện

 Cài đặt được các thông số cần thiết

 Vận hành thiết bị chạy đúng yêu cầu

5 Hướng dẫn thực hành

Trang 12

 Thứ tự đấu dây

1 Đấu dây nguồn 1 pha vào biến tần và PLC

 Kiểm tra nguội

1 Kiểm tra đường nguồn 1 pha cấp

2 Dùng VOM kiểm tra xem dây pha động cơ có bị chạm mass hay không , các dây 3 pha và dây tín hiệu có được thông mạch hay không

3 Kiểm tra các đầu nối dây có bị lỏng , bị lòi đồng hay không , đầu cosse

5.3 Cài đặt các thông số

Để thực hiện được bài tập này ta cần cài đặt một số tham số như sau :

 Bấm mode sau đó cài đặt P79 bằng 4 lệnh chạy bằng PU, tần số bằng EXT

 Sau khi cài đặt P79 bằng giá tri 4 thì đèn EXT trên bảng keypad sẽ sáng

đỏ, thông báo rằng biến tần được điều khiển

Trang 13

5.4 Vận hành

B1: Tạo chương trình xuất tín hiệu analog

 Tạo một chương trình xuất tín hiệu analog

 Chọn fist step chọn configure a dvice để chọn CPU PLC

 Chọn CPU theo thông số CPU thực tế

Trang 14

 Thêm modul Analog Output

 Sau khi thêm modul ta cần compile và download phần cứng xuống PLC

 Viết chương trình xuất analog cho PLC

 Download chương trình xuống PLC

 Sau khi download ta bật chế độ giám sát để thay đổi giá trị đầu vào hàm NORM_X để xuất tín hiệu Analog đây là những bước cơ bản để lập trình

Trang 15

và xuất tín hiệu analog trên PLC S7-1200 thông qua phần mềm TIA portal V13, V14, V15, V16

Trong đó :

 InputNORM_X : giá trị đưa vào hàm NORM_X

 Max Fer: tần số maximum cài trên biến tần

 Min Fer : tần số minimum cài trên biến tần

Trang 16

Bài 6 : THIẾT KẾ GIAO DIỆN HMI

1 Mục đích: Hiểu và nắm được cách thiết kế, nạp giao diện điều khiển trên HMI, từ đó sử dụng truyền thông với các thiết bị khác

2 Yêu cầu:

- Vẽ được sơ đồ mạch điện đấu nối giữa các giữa các thiết bị theo yêu cầu

- Ô hiển thị giá trị tần số hiện tại đang chạy

- Ô hiển thị giá trị dòng điện hiện tại đang chạy

- Ô cho phép nhập giá trị tần số muốn chạy

5 Hướng dẫn thực hành:

5.1 Thiết kế giao diện

5.1.1 Khởi tạo project mới

Để thiết kế một giao diện điều khiển trên HMI, sau khi cài đặt phần mềm DOPSoft, ta mở phần mềm lên và chọn New để tạo một Project Lúc này giao diện thiết lập sẽ hiện ra

Trang 17

Tại giao diện thiết lặp ta chọn model đang sử dụng là B07E415 rồi nhấn next

sẽ chuyển giao giao diện thiết lặp truyền thông sẽ hiện lên

Ta sẽ sử dụng truyền thông RS485 đối với HMI, để lựa chọn ta chọn cổng COM3, Manufacturers / Modbus / Serises / RTUnW (Master), đối với truyền thông bằng đường truyền vật lý Sau đó ta cài đặt các thông số cần thiết rồi chọn Finish để vào giao diện thiết kế chính

Trang 18

5.1.2 Thiết kế nút nhấn

- Nhấp chọn BackGround Color để thao tác đổi màu nền cho giao diện

- Để tạo một nút nhấn ta chọn công cụ Button, để sử dụng nút dạng cài đặt giá trị, ta sẽ chọn Set Constant

Trang 19

- Sau đó dùng chuột kéo thả để vẽ nút nhấn trên nền

- Sau đó ta nhấn đúp chuột vào nút nhấn để tiến hành lập trình cho nút nhấn

Trang 20

- Tại thẻ Coordinates ta dùng điều chỉnh vị trí của nút trên màn hình thông qua tọa độ với gốc là phía trên bên trái của Screen1, điểm so với gốc tọa độ

là phía trên bên trái của nút nhấn

5.1.3 Thiết kế cửa sổ nhập giá trị

- Tại thẻ Main mục Write Address dùng để truyền dữ liệu vào địa chỉ, thanh ghi của thiết bị khác mà ta chọn truyền thông với HMI Tương ứng mực Read Address dùng để nhận dữ liệu từ địa chỉ, thanh ghi của thiết bị khác

mà ta chọn truyền thông với HMI Đối với nút nhấn thì ta sẽ điền địa chỉ, thanh ghi vào Write Address

Trang 21

- Trong thẻ Text ta sẽ tạo chữ cho nút nhấn

- Sau khi hoàn tất cách định dạng, địa chỉ truyền dữ liệu, ta chọn OK và nút nhấn STOP được hoàn tất Các nút nhấn STR, STF RH, RM, RL các thao tác làm tương tự như trên Sau đó ta điều chỉnh bố trí các nút nhấn, kích thước bằng Coordinates cho đẹp mắt,

Trang 22

- Ta sẽ đặt các nút nhấn trong 1 màn hình và các ô hiển thị tần số đang chạy, dòng điện đang chạy, nhập tần số trong màn hình thứ 2 Ta vào thanh công

cụ Screen chọn New Screen, như thế Screen2 ( màn hình con) đả được tạo

Ta sẽ tạo một nút nhấn dùng để chuyển đổi qua lại giữa 2 màn hình

- Ta tiếp tục dùng công cụ Button, chọn Dạng Goto Screen

- Sau đó kéo thả để vẽ nút trên màn hình và tiến hành thiết lập

Trang 23

- Tại thẻ Main, mục Detail, phần Goto Screen sẽ là nơi thiếp lập màn hình sẽ được chuyển tới Ta chọn Screen2 để chuyển tới khi nhấn nút và tiến hành định dạng Text, Coordinates cho nút và hoàn tất

Lưu ý: Trong các màn hình con ta phải tạo một nút nhấn cho phép chuyển

về màn hình chính ( HOME) Nếu không thì khi qua màn hình con ta không thể quay lại màn hình chính khi cần

Trang 24

- Để có thể thao tác trên màn hình con, ta nhấp chuột phải vào màn hình con

đó rồi chọn Edit

- Sau đó tạo nút nhấn GotoScreen dùng để quay lại màn hình chính và tạo thêm ô cho phép nhập tần số chạy Ta dùng công cụ Input / chọn Numeric entry để nhập số

- Sau đó kéo thả để vẽ ra màn hình, ta thiết lập địa chỉ trong thẻ Main phần Write Address, tiến hành định dạng Coordinates, màu sắc và hoàn tất

Trang 25

- Ta dùng công cụ Text để tạo chữ trên màn hình Kéo thả để chọn vùng ghi text, sau đó nhấp đúp vào vùng đả chọn để thêm chữ, định dạng

5.1.4 Thiết kế cửa sổ hiển thị giá trị

- Đối với phần hiển thị tần số đang chạy và dòng điện, ta sử dụng công cụ Display / chọn Numeric Display để hiển thị số

Trang 26

- Kéo thả để tạo nút trên màn hình, thiết lập địa chỉ nhận dữ liệu để hiển thị trong Read Address trong thẻ Main và hoàn tất

- Hai phần hiển thị tần số đang chạy và cường độ dòng điện đang chạy được thực hiện tương tự nhau, Sau đó dùng công cụ Text để tạo tên cho từng mục

Như thế là ta đã thiết kế xong một giao diện điều khiển theo ví dụ trên, ngoài các thanh công cụ cơ bản, ta có thể dùng các công cụ khác để thiết kế một giao diện đẹp mắt như: Chèn hình ảnh, tạo ảnh nền, tạo mật khẩu, tạo hiệu ứng động, Ngày tháng năm……

Trang 27

- Để tạo hiệu ứng động ta chọn công cụ Movement rồi chọn loại hiệu ứng

- Tạo ngày và giờ trên giao diện

Trang 29

5.4 Nạp chương trình

Các bước nạp chương trình xuống HMI:

1 Chọn Option / Environment, trong thẻ Environment ta lựa chọn cổng nạp xuống HMI rồi chọn OK

2 Kết nối HMI với máy tính, vào Tool/ Download Screen để nạp chương trình

Trang 30

Bài 7 : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ QUA HMI VÀ TRUYỀN

THÔNG RS485

1 Mục đích: Hiểu và tự thiết lập được truyền thông chuẩn RS485 giữa 2 thiết

bị Biết đọc manual của thiết bị

2 Yêu cầu:

- Vẽ được sơ đồ mạch điện đấu nối giữa các giữa các thiết bị theo yêu cầu

- Nhấn STF động cơ chạy thuận theo tần số nhập vào

- Nhấn STF động cơ chạy nghịch theo tần số nhập vào

Trang 31

5.2 Thiết lập truyền dữ liệu

Để thực hiện truyền thông giữa HMI và biến tần, Modbus RTU là cách truyền thông duy nhất có thể làm được Vì HMI là thiết bị được tạo ra để truyền thông chỉ với Controller (PLC) Giao thức Modbus RTU là một giao thức mở, sử dụng đường truyền vật lý RS-232 hoặc RS-485 và mô hình dạng Master-Slave, nên có thể truyền thông từ HMI đến bất kì thiết bị nào

Để truyền nhận dữ liệu giữa HMI và biến tần, đầu tiên ta phải tìm các thanh ghi truyền nhận dữ liệu của biến tần trong Manual từ nhà sản xuất

Đối với biến tần Mitsubishi sẽ có 9 thanh ghi Modbus Để điều khiển động

cơ thông qua biến tần, ta sử dụng thanh ghi 40009 và 40014

Với thanh ghi 40009 sẽ có 16bit, mỗi bit sẽ là một câu lệnh

Trang 32

Ta sẽ sử dụng từ bit 0 tới bit 5 để điều khiển biến tần

- Bit 0 : (Stop command) khi ta cho bit 0 lên mức 1 thì biến tần sẽ ngừng hoạt động

- Bit 1: (Forward rotation command) khi cho bit 1 lên mức 1 thì biến tần sẽ quay theo chiều thuận

- Bit 2: (Reverse rotation command) khi cho bit 2 lên mức 1 thì biến tần sẽ quay theo chiều nghịch

- Bit 3: ( High speed operation command) khi cho bit 3 lên mức 1 thì biến tần sẽ chạy với tần số tần số tốc độ cao nhất được thiết lập

- Bit 4: ( Middle speed operation command) khi cho bit 4 lên mức 1 thì biến tần sẽ chạy với tần số tần số tốc độ trung bình được thiết lập

- Bit 5 :( Low speed operation command) khi cho bit 5 lên mức 1 thì biến tần

sẽ chạy với tần số tần số tốc độ thấp nhất được thiết lập

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	6,24 MB