Tiếp theo thông qua quá trình kích hoạt thích hợp bộ biến đổi sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều ba pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM Hình 2.. Các tính năng cơ bản của Biến tầ
Tìm hiểu các khí cụ, thiết bị bố trí trong tủ điện
1.1 Bảng mô tả các khí cụ, thiết bị trong tủ điện
No Tên Ký hiệu Thông số Số lượng
2 Votlmeter ĐIỆN ÁP CÁCH ĐIỆN
400V DÒNG ĐIỆN ĐƠN GIÁ TRI 20A
3 Ammeter ĐIỆN ÁP CÁCH ĐIỆN
400V DÒNG ĐIỆN ĐƠN GIÁ TRI 20A
5 Đồng hồ đo hệ số cos Nguồn cung cấp 240VAC
7 CB 3 pha ĐÓNG CẮT 6000 LẦN
8 CB 2 pha Udm#0VAC 50HZ
Idm%A Dòng ngắn mạch 6Ka
10 RELAY ĐIỆN TỬ NGUỒN CẤP 230VAC
50/60HZ, 3VA(MAX) 5A 250V AC(NO) 5A 250V AC(NC)
11 RELAY BẢO VỆ DÒNG Vin 30VAC
Vout%0VAC; IoutZ Thời gian tác động từ 0-99s Dải dòng rò 10 mA- 30A.
12 RELAY THỜI GIAN Vin 220VAC
COIL220VAC Idm tiếp điểm :18A.
RELAY NHIỆT Điện áp định mức relay nhiệt 690VAC
Tần số 50/60 Hz Điện dụng 10 uF và 12 uF
16 THANH CÁI Khả năng dẫn điện tốt, độ bền cao 4
25A, 35A, 60A, 100A Điện áp các điện: 600V Độ cách điện: Min 100MΩ
18 MÁNG ĐI DÂY Chất liệu: nhựa PVC thân thiện môi trường.
Màu xắc: Xám Cấp điện áp chịu : 1200V
22 NÚT DỪNG KHẨN ĐIỆN ÁP: 660V
23 ĐỘNG CƠ 3 PHA Tần số: 50HZ Điện áp: 220/380V Công suất: 0.55kW cos : 0,7s
Vẽ sơ đồ bố trí thiết bị trong tủ
Quan sát thiết bị trên tủ và sử dụng phần mềm để vẽ lại sơ đồ bố trí các thiết bị trên bản vẽ Đừng quên bổ sung bản vẽ A4 khi nộp báo cáo.
Sử dụng đồng hồ đa năng, quan sát chỉ số đấu dây vẽ lại sơ đồ đấu dây của tủ điện theo các yêu cầu sao
Bài thí nghiệm chuyển mạch dòng (Ammeter)
SV làm quen với thiết bị đo dòng điện và các kí hiệu trong bảng vẽ điện. b) Danh mục thiết bị
STT Tên Số lượng Ghi chú
1 Đồng hồ ampe kim 1 Nằm ở mặt cánh cửa tủ điện
2 Switch chuyển mạch Ampe 1 Nằm ở mặt cánh cửa tủ điện
Bảng 3.1 Danh mục thiết bị thực hành c) Sơ đồ thí nghiệm/ thực hành
Hình 6.3 Sơ đồ mạch điện d) Trình tự tiến hành
B1 Kiểm tra nguồn điện và đảm bảo đã tắt nguồn, các công tắc, SW ở chế độ OFF.B2 Tiến hành đấu nối theo sơ đồ
B3 Kiểm tra mạch điện đã đúng sơ đồ, dùng VOM kiểm tra chập pha, jack cắm có lỏng hay rơi ra ngoài.
B4 Đóng nguồn và vận hành thử mạch điện.
Xoay công tắc và quan sát đồng hồ hiển thị
B5 Khi ngắt nguồn đưa các công tắc nút nhấn, SW về chế độ OFF. e) Bài báo cáo
SV sử dụng đồng hồ đa năng để theo dõi các chỉ số trong quá trình thí nghiệm, đồng thời vẽ lại sơ đồ đấu dây cho bài thí nghiệm (Cần bổ sung bản vẽ A4 khi nộp báo cáo).
Tiếp điểm 17-18 của Ammeter nối tiếp điểm A1-A2 của Switch chuyển mạch.
3 tiếp điểm R, S, T nối lần lượt chân l và ra chân k của 3 máy biến dòng ứng vs pha L1, L2, L3
Bài thí nghiệm chuyển mạch áp (Votlmeter)
SV làm quen với thiết bị đo điện áp và cách đấu nối công tắc chuyển mạch áp hiển thị lên đồ hồ kim. b) Danh mục thiết bị
STT Tên Quy cách Số lượng Ghi chú
1 Đồng hồ volt kim 1 Nằm ở mặt cánh cửa tủ điện
2 Switch chuyển mạch votl 1 Nằm ở mặt cánh cửa tủ điện
Bảng 6.2 Danh mục thiết bị thực hành
RN, SN, TN: đo điện áp pha của mạch điện áp khi xoay đến vị trí này 220VAC.
RS, RT, ST: đo điện áp dây của mạch điện áp khi xoay đến vị trí này 380VAC. c) Sơ đồ thí nghiệm/ thực hành
Hình 6.6 Sơ đồ mạch điện d) Trình tự tiến hành
B1 Kiểm tra nguồn điện và đảm bảo đã tắt nguồn, các công tắc, SW ở chế độ OFF. B2 Tiến hành đấu nối theo sơ đồ
B3 Kiểm tra mạch điện đã đúng sơ đồ, dùng VOM kiểm tra chập pha, jack cắm có lỏng hay rơi ra ngoài.
B4 Đóng nguồn và vận hành thử mạch điện.
Xoay công tắc và quan sát đồng hồ hiển thị
B5 Khi ngắt nguồn đưa các công tắc nút nhấn, SW về chế độ OFF. e) Bài báo cáo
SV sử dụng đồng hồ đa năng để theo dõi chỉ số đấu dây và vẽ lại sơ đồ đấu dây của bài thí nghiệm Đừng quên bổ sung bản vẽ A4 khi nộp báo cáo.
Tiếp điểm 13-14 của volt kim nối tiếp điểm A1-A2của Switch chuyển mạch.
3 tiếp điểm R, S, T nối lần lượt 3 pha L1, L2, L3.
Chân 22 của Switch chuyển mạch nối vs dây N.
RN, SN, TN: đo điện áp pha của mạch điện áp khi xoay đến vị trí này
RS, RT, ST: đo điện áp dây của mạch điện áp khi xoay đến vị trí này
Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc của biến tần
1.1 Cấu trúc chức năng của Biến tần
Mạch chỉnh lưu: chuyển đổi AC thành DC sử dụng các linh kiện bán dẫn (Diot, Transistor,
Tụ điện nắn phẳng, hoạt động nắn phẳng điện áp DC, đã được chuyển đổi qua mạch chỉnh lưu.
Mạch nghịch lưu được sử dụng để xuất ra điện áp AC từ điện áp DC.
Mạch điều khiển: kiểm soát, điều khiển
Điều chỉnh tốc độ động cơ.
Giảm hao mòn cơ khí.
Nâng cao năng suất chất lượng điện.
Kiểm soát hoạt động hệ thống qua các thông số vận hành.
Nguồn điện một pha hoặc ba pha được chỉnh lưu thành nguồn một chiều phẳng thông qua bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Dù đầu vào là một pha hay ba pha, điện áp và tần số sẽ được duy trì cố định, và điện áp một chiều này có thể được biến đổi thành điện áp một chiều hoặc xoay chiều ba pha đối xứng Điện một chiều ban đầu được lưu trữ trong tụ điện, và sau đó, nhờ quá trình kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi sẽ tạo ra điện áp xoay chiều ba pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.
Hình 2 2: Cấu trúc bên trong của biến tần 1.3 Các tính năng cơ bản của Biến tần
- Tính năng chính của biến tần điều khiển động cơ
+ Kết hợp biến tần với PLC
PLC có khả năng xuất tín hiệu Analog như 0–10V, 1-5V và 0-20mA để điều khiển tốc độ động cơ Đồng thời, biến tần cũng phát tín hiệu analog để giúp PLC phát hiện lỗi tại các tốc độ khác nhau.
- Nâng cao hơn, PLC có thẻ đọc được tín hiệu từ Emeter để tính vận tốc của động cơ hoặc xuất tín hiệu để điều khiển biến tần.
1.4 Các tham số cài đặt chính:
- Đèn vàng: Đang cấp nguồn
- Đèn xanh, sáng: Đang ở trạng thái sẵn sàng
- Đèn xanh nhấp nháy: Đang ở chế độ cài đặt
- Đèn đỏ: Đang bị lỗi
- Đèn cam: đang sao chép dữ liệu
Bảng 2 1: Thông số của biến tần
P0304 Điện áp định mức động cơ
P0306 Dòng điện định mức của động cơ
P307 Công suất định mức của động cơ
P308 Hệ số cos của động cơ
P309 Hệ số làm việc của động cơ
P3010 Tần số định mức của động cơ
P3011 Tốc độ định mức của động cơ
P1900 0 – không nhận dạng động cơ
2 – nhận dạng động cơ đứng yên
Bảng 2 2: Thông số trong Macro
Tham số Ý nghĩa P0700 2 – Chọn nguồn điều khiển rõ vào
P1000 2 – Chọn nguồn analog ngõ ra
Trình tự cơ bản cài đặt chức năng cho Biến tần
- Lệnh Reset: vào para meter menu thay đổi thông số PC01030
- P0970: lúc này màng hình hiển thị 8888, khi màng hình hết hiển thị 888 thì đã reset xong
25 – hiển thị dòng điện áp đầu ra
1 – cài đặt thanh bieenss tần Trang 11 P0100 0 – công suất (kW)
P0300 động cơ đồng bộ/ động cơ không đồng bộ
P0308 Đặt = 0 để biến tần tự tính toán
- Ngoài ra còn tùy thuộc người sử dụng vào mục đích gì, quốc gia nào mà đặt biến tần phụ hợp với mục đích sử dụng.
Hệ truyền động biến tần – động cơ
Chức năng điều khiển động cơ của biến tần cho phép quay thuận, quay ngược và dừng tại chỗ thông qua các phím chức năng trên giao diện điều khiển Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh tốc độ quay bằng núm điều chỉnh tần số trên biến tần.
- Các thông số cài đặt:
- Bước 2: Cấu hình các thông số:
P0100 Cn001 – Điều chỉnh bằng phím CN trên biến tần
P0305 Dòng điện định mức của động cơ 1,1A
P0307 Công suất định mức của động cơ 0,37 kW
P0308 Hệ số cos của động cơ 0,75
P0310 Tần số định mức của động cơ 50 Hz
P0311 Tốc độ của động cơ 1340 vòng/ phút
P1900 0 – Không nhận dạng, 2 – Nhận dạng động cơ
Khi cài đặt xong các thông số, và bấm phím chức năng màu xanh trên biến tần, ta thấy động cơ quay theo chiều thuận
Để điều chỉnh tốc độ động cơ, bạn có thể sử dụng nút lên trên màn hình để tăng tốc độ và nút xuống để giảm tốc độ Bên cạnh đó, núm điều chỉnh cũng cho phép bạn thay đổi tần số, từ đó tác động đến tốc độ của động cơ.
- Khi nhấn phím chức năng màu đỏ trên màng hình của biến tần, ta dừng lại toàn bộ quá trình.
- Không thể điều chỉnh quay thuận quay nghịch bằng các phím chức năng của biến tần.
Chức năng điều khiển động cơ bao gồm khả năng quay thuận, quay ngược và dừng thông qua các nút ấn hoặc công tắc bên ngoài Ngoài ra, tốc độ quay có thể được điều chỉnh linh hoạt bằng cách sử dụng núm điều chỉnh tần số trên biến tần hoặc thông qua chiết áp bên ngoài.
- Các thông số cài đặt
- Bước 2: Cấu hình các thông số:
P0100 Cn001 – Điều chỉnh bằng phím CN trên biến tần
P0305 Dòng điện định mức của động cơ 1,1A
P0307 Công suất định mức của động cơ 0,37 kW
P0308 Hệ số cos của động cơ 0,75
P0310 Tần số định mức của động cơ 50 Hz
P0311 Tốc độ của động cơ 1340 vòng/ phút
P1900 0 – Không nhận dạng, 2 – Nhận dạng động cơ
Sau khi cài đặt các thông số cần thiết và bật công tắc On/Off sang chế độ On, động cơ sẽ hoạt động và quay theo chiều thuận Chiều quay này có thể được điều chỉnh linh hoạt thông qua núm điều chỉnh biến trở.
Khi nhấn nút Reverse, tần số của động cơ giảm dần về 0, dẫn đến tốc độ động cơ cũng giảm theo Tần số sau đó sẽ tăng dần theo chiều âm, khiến động cơ chạy ngược Tốc độ có thể được điều chỉnh dễ dàng bằng núm điều chỉnh biến trở Để dừng chương trình, chỉ cần gạt nút On/Off về chế độ Off.
Chức năng điều khiển động cơ cho phép quay thuận, quay ngược và dừng thông qua các nút ấn hoặc công tắc bên ngoài Ngoài ra, người dùng có thể thay đổi tốc độ quay theo từng cấp độ bằng cách sử dụng các nút ấn hoặc công tắc.
- Các thông số cài đặt:
- Bước 2: Cấu hình các thông số:
P0100 Cn001 – Điều chỉnh bằng phím CN trên biến tần
P0305 Dòng điện định mức của động cơ 1,1A
P0307 Công suất định mức của động cơ 0,37 kW
P0308 Hệ số cos của động cơ 0,75
P0310 Tần số định mức của động cơ 50 Hz
P0311 Tốc độ của động cơ 1340 vòng/ phút
P1900 0 – Không nhận dạng, 2 – Nhận dạng động cơ
Sau khi cài đặt các thông số, hãy chuyển nút On/Off sang chế độ On để động cơ hoạt động Động cơ sẽ quay theo chiều thuận và có thể điều chỉnh tốc độ bằng núm điều chỉnh biến trở.
Khi nhấn Reverse, tần số giảm dần về 0 Tốc độ động cơ giảm dần Khi đó tần số tăng dần lên theo chiều âm Động cơ chạy nghịch.
- Khi gạt nút Speed Low động chơ chạy ở tốc độ với tần số 10
- Khi gạt nút Speed Middle động chơ chạy ở tốc độ với tần số 15
- Khi gạt nút Speed Low động chơ chạy ở tốc độ với tần số 25
❖ Lưu ý: các cấp tốc độ không được vượt quá tần số định mức của động cơ
Tốc độ có thể được điều chỉnh trên biến trở Khi muốn dừng chương trình, gạt nút On/Off về chế độ Off.
Nội dung 3 Điều khiển động cơ KĐB
Cấu tạo, nguyên lý của động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc
Trong máy cảm ứng đồng bộ 3 pha, dòng điện xoay chiều cung cấp năng lượng cho cuộn dây stator, tạo ra từ thông quay và từ trường trong khe hở giữa stator và rotor Từ trường này sinh ra điện áp, kích hoạt dòng điện trong dây dẫn rotor, dẫn đến việc tạo ra mô men xoắn để khởi động động cơ Rotor của máy phát điện được cấu tạo từ cuộn dây bọc quanh lõi sắt, với thành phần từ tính được làm từ lớp thép để tạo hình dạng và kích thước cụ thể Khi dòng điện không đồng bộ chạy qua cuộn dây, một từ trường xung quanh lõi được hình thành, điều chỉnh mức năng lượng của từ trường bên trong.
Dòng điện 1 chiều (DC) điều chỉnh và kiểm soát dòng điện chạy theo một hướng, được cung cấp đến cuộn dây qua bộ chổi và dây quấn Tương tự như bất kỳ thanh nam châm nào, từ trường tạo ra có hai cực: bắc và nam Hướng hoạt động của động cơ được điều chỉnh bởi rotor, phân phối năng lượng theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược lại, thông qua việc sử dụng các thanh nam châm và từ trường được thiết kế trong rotor.
Các phương pháp khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ kđb rotor lồng sóc
2.1 Các phương pháp khởi động
Khởi động trực tiếp là phương pháp đơn giản nhất, trong đó nguồn điện được cung cấp trực tiếp cho động cơ Mặc dù dễ thực hiện, phương pháp này có thể dẫn đến dòng điện khởi động cao, gây ảnh hưởng đến hệ thống điện.
Khởi động với giới hạn dòng khởi động là phương pháp sử dụng thiết bị điều khiển điện tử để giảm dần dòng khởi động của động cơ Phương pháp này giúp giảm thiểu tác động đến hệ thống điện, mang lại hiệu quả hoạt động ổn định hơn cho động cơ.
Khởi động sao tam giác là phương pháp phổ biến cho động cơ ba pha, giúp giảm dòng khởi động bằng cách khởi động ở chế độ sao Sau khi động cơ đạt được tốc độ cần thiết, nó sẽ chuyển sang chế độ tam giác để hoạt động hiệu quả hơn.
2.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ:
- Tốc độ quay của động cơ không đồng bộ ba pha: n= −(1 s m) 1 = −(1 s)60s
- Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ
- Thay đổi số điện cực trên rãnh stator đặt nhiều bộ dây các số đôi cực khác nhau
- Khác nhau: Bộ này làm việc thì bộ kia hở mạch
- Thay đổi tần số: khi hệ số trượt thay đổi ít tốc độ tỉ lệ thuận với tần số
- Thay đổi điện áp: điện áp giảm K lần thì M giảm k 2 lần Nếu không đổi thì tốc độ giảm hệ số trượt từ S a → →S b S c
- Thay đổi điện trở phụ thuộc trên mạch rotor
- Với Momen tải nhất định R p càng lớn thì hệ số trượt ở điểm làm việc càng lớn
→tốc độ quay giảm xuống r'2 = r'1 +r' p → =n' n 1(1−s' ) s s' n2 n n1 − s= n1 n1
Điều khiển động cơ kđb rotor lồng sóc
3.1 Điều khiển động cơ khởi động trực tiếp và dừng bằng nút ấn
Hình 3 1: Sơ đồ nguyên lý khởi động động cơ trực tiếp
Khi MCCB được đóng, đèn báo Stop sẽ sáng, cho thấy động cơ đã dừng Khi nhấn nút PB1 (nút Stop), mạch điều khiển sẽ bị ngắt, cuộn hút K mất điện, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu và đèn báo Stop sẽ sáng lên.
Khi nhấn nút PB2 (Nút Start), dòng điện đi qua cuộn hút K của contactor, khiến các tiếp điểm thường hở chuyển thành thường đóng, làm cho động cơ hoạt động và đèn báo RUN sáng, hiển thị trạng thái hoạt động của động cơ.
Khi xảy ra tình trạng quá nhiệt, tiếp điểm của Rơ-le nhiệt sẽ chuyển đổi trạng thái, từ thường hở thành thường đóng và ngược lại Tiếp điểm thường đóng hở ra dẫn đến việc mất điện, trong khi đó tiếp điểm thường hở đóng lại sẽ làm cho đèn ERROR sáng lên, biểu thị trạng thái lỗi.
3.2 Điều khiển động cơ quay thuận, quay ngược và dừng bằng nút ấn
- Khi nhấn nút quay thuận:
- Khi nhấn nút quay nghịch:
3.3 Điều khiển động cơ khởi động bằng phương pháp giảm áp, đảo chiều và dừng bằng nút ấn
Khi MCCB được đóng và nút FWD được nhấn, động cơ sẽ quay theo chiều thuận như kiểu sao Sau 5 giây, các tiếp điểm thường đóng sẽ mở ra, trong khi các tiếp điểm thường mở sẽ đóng lại, giúp động cơ hoạt động theo kiểu tam giác.
Khi cần đảo chiều động cơ, hãy nhấn nút Stop để dừng mọi hoạt động của chương trình Sau đó, nhấn nút REV để động cơ hoạt động theo nguyên lý tương tự như khi quay thuận.
Nội dung 4 Thực hành phương pháp lập trình PLC tự động hóa một quy trình công nghệ
Mô tả quy trình công nghệ
Lưu đồ thuật toán
Bảng 1.1 Các khối chức năng sử dụng để mô tả trong lưu đồ thuật toán:
Chương trình con Điều kiện
Dữ liệu đầu vào Điểm ghép nối
Lập trình PLC điều khiển quy trình nạp liệu cho bình chứa:
Hệ thống bao gồm một van nạp và một van điều khiển xả, được điều khiển bằng nút START và nút STOP Khi nhấn START, hệ thống sẽ kiểm tra mức liệu trong bình; nếu còn liệu, van xả sẽ mở cho đến khi hết liệu, sau đó đóng van xả và mở van nạp để bắt đầu quá trình nạp Khi bình đầy, van nạp sẽ đóng, và van xả sẽ mở để tiến hành xả liệu Quá trình này lặp lại liên tục cho đến khi nhấn nút STOP, lúc đó hệ thống sẽ dừng lại.
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Bảng Input/Output là phần quan trọng trong việc thiết kế hệ thống PLC Để thực hiện, cần vẽ lưu đồ thuật toán chi tiết tới địa chỉ PLC, đồng thời xây dựng sơ đồ nối dây PLC Tiếp theo, liệt kê các thiết bị sử dụng trong mạch động lực và vẽ mạch động lực bằng phần mềm Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Sau đó, viết chương trình điều khiển trên PLC, khuyến khích thiết kế giao diện trên WinCC hoặc PC simu Cuối cùng, thực hiện mô phỏng và phân tích kết quả để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.
Lập trình PLC điều khiển quy trình cho hệ thống điều khiển trộn liệu
Công suất bơm: 1,5kw ; Công suất động cơ trộn: 2,2kw
Hệ thống trộn hóa chất được thực hiện theo nguyên tắc sau:
- Khởi động hệ thống bằng nút Start S1, dừng hệ thống bằng nút Stop S2
- Hai chất lỏng cùng được bơm vào bình trộn nhờ hai bơm A và B Máy bơm chỉ hoạt động sau khi đã mở van được 2s.
Cảm biến S3 và S4 được sử dụng để theo dõi trạng thái chất lỏng trong bình Nếu sau 5 giây khởi động mà một trong hai cảm biến không phát hiện chất lỏng, chương trình sẽ tự động dừng lại và thông báo lỗi máy bơm ra bên ngoài.
- Một cảm biến S5 báo bình chứa đã đầy và dừng cả hai may bơm, sau khi máy bơm dừng 2s thì khóa van bơm.
Cảm biến S6 có khả năng phát hiện mức chất lỏng trong bình trộn, cho phép động cơ trộn khởi động khi bình đầy và tự động dừng sau 10 giây.
Sau khi chất lỏng trong bình trộn đã được trộn đều và động cơ ngừng hoạt động, chất lỏng sẽ được xả ra ngoài thông qua van xả Khi quá trình xả hoàn tất, cảm biến S7 sẽ kích hoạt và tự động khóa van xả lại.
Quá trình tự động sẽ lặp lại theo chu trình đã được mô tả Nếu trong quá trình thực hiện mà người dùng nhấn nút dừng, hệ thống sẽ hoàn thành chu trình hiện tại trước khi dừng lại.
Yêu cầu: a) Phân tích bài toán:
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Bài viết này đề cập đến các bước quan trọng trong thiết kế hệ thống điều khiển PLC Đầu tiên, lập bảng Input/Output để xác định các tín hiệu đầu vào và đầu ra cần thiết Tiếp theo, vẽ lưu đồ thuật toán chi tiết nhằm hướng dẫn quá trình điều khiển đến địa chỉ PLC Sau đó, thiết kế sơ đồ nối dây PLC để đảm bảo kết nối chính xác giữa các thiết bị Việc tính toán và lựa chọn khí cụ điện cho mạch động lực cũng rất quan trọng, bao gồm việc liệt kê các thiết bị sử dụng và vẽ mạch động lực bằng phần mềm Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Cuối cùng, viết chương trình điều khiển trên PLC và thực hiện mô phỏng để đánh giá kết quả.
Cho quy trình công nghệ:
- Ấn Start →tác động mở Valve 1 và Valve 2 cho phép 2 chất lỏng bắt đầu đổ vào bình chứa.
- Khi bình chứa được đổ đầy, công tắc dò mức di chuyển lên chạm S1, làm ngắt 2 Valve
1 và 2, và khởi động Motor hoạt động để trộn lẫn 2 chất lỏng.
- Motor hoạt động như sau: Chạy thuận 5 giây, chạy ngược 5 giây; chạy 5 chu kỳ thuận ngược như vậy rồi tự động dừng.
- Sau khi trộn xong thì Valve X mở để xả chất lõng đã trộn ra ngoài.
- Khi bình chứa đã xả hết thì công tắc dò mức di chuyển xuống chạm S2, tác động đóng Valve X.
- Hệ thống tự động hoạt động lại từ đầu cho đến hết 3 mẽ trộn thì tự động dừng Nếu thực hiện lại ta phải ấn nút Reset.
- Người ta có thể dừng hệ thống bất kỳ lúc nào bằng nút Stop.
Khi hệ thống đang hoạt động, nếu xảy ra bất kỳ sự cố nào, cần dừng ngay lập tức và phát tín hiệu nháy đèn với chu kỳ 6 giây.
Yêu cầu: a Phân tích bài toán:
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Để thiết kế một hệ thống điều khiển tự động, trước tiên cần lập bảng Input/Output cho PLC Tiếp theo, vẽ lưu đồ thuật toán chi tiết để xác định quy trình điều khiển Sau đó, tạo sơ đồ nối dây PLC để kết nối các thiết bị Quan trọng là tính toán và lựa chọn khí cụ điện phù hợp cho mạch động lực, đồng thời liệt kê các thiết bị cần thiết trong mạch này Cuối cùng, sử dụng phần mềm Autocad Electrical hoặc CADe-Simu để vẽ mạch động lực và viết chương trình điều khiển trên PLC.
Bài tập 4 Điều khiển động cơ không đồng bộ roto dây quấn
Speed2Speed1Speed0Run Stop
Khi nhấn nút Run PLC, công tắc tơ KM và KM5 được đóng lại, khởi động động cơ với ba điện trở phụ nối vào rotor Sau 3 giây, KM5 tự động mở và KM4 đóng lại, loại bỏ điện trở R3 khỏi mạch rotor Tiếp theo, sau 2 giây, KM4 mở và KM3 đóng lại, loại R2 ra khỏi mạch Sau 1 giây, KM3 mở và KM2 đóng lại, loại R1 ra khỏi mạch, kết thúc quá trình khởi động động cơ, cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ định mức Speed0 Khi nhấn nút Speed1, KM2 mở và KM3 đóng lại, đưa R1 vào mạch rotor, làm giảm tốc độ động cơ xuống 1 cấp Tương tự, các nút khác cũng thực hiện chức năng tương ứng Để dừng động cơ, chỉ cần nhấn nút Stop, tất cả các công tắc tơ sẽ mở ra.
Yêu cầu: a Phân tích bài toán:
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Trong quá trình thiết kế hệ thống điều khiển, cần lập bảng Input/Output, vẽ lưu đồ thuật toán chi tiết cho PLC, và sơ đồ nối dây PLC Tiếp theo, thực hiện tính toán lựa chọn khí cụ điện cho mạch động lực và liệt kê các thiết bị sử dụng trong mạch động lực, đồng thời vẽ mạch động lực bằng phần mềm Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Sau đó, viết chương trình điều khiển trên PLC và tiến hành mô phỏng để thu được kết quả.
Grafcet
- Cấu trúc một trạng thái trong grafcet:
- Phân nhánh, hợp nhánh lựa chọn
- Phân nhánh, hợp nhánh đồng thời
Hệ thống ba băng tải hoạt động theo trình tự: Khi nhấn nút Start, băng tải M3 sẽ hoạt động trước, tiếp theo băng tải M2 và M1 sẽ khởi động sau 5 giây Ngược lại, khi nhấn nút Stop, băng tải M1 sẽ dừng lại trước, sau đó băng tải M2 và M3 sẽ dừng lần lượt sau 5 giây.
Quá trình điều khiển hệ thống được thực hiện tuần tự trong cả chế độ khởi động và dừng Bài viết sẽ mô tả quy trình làm việc theo grafcet và lập trình tuần tự dựa trên grafcet Theo quy trình công nghệ, các trạng thái điều khiển được chia thành nhiều loại, bắt đầu với trạng thái 0, là trạng thái ban đầu, chuẩn bị cho việc khởi động quy trình điều khiển.
+ Trạng thái 1: Điều khiển cấp điện cho cuộn dây của contacto K3 để cấp nguồn cho động cơ kéo băng tải M3 hoạt động.
Trong trạng thái 2, hệ thống điều khiển cung cấp điện cho cuộn dây của contacto K2, cho phép động cơ kéo băng tải M2 hoạt động, đồng thời duy trì nguồn điện cho động cơ kéo băng tải M3 Ở trạng thái 3, điện được cấp cho cuộn dây của contacto K1 để kích hoạt động cơ kéo băng tải M1, trong khi vẫn duy trì nguồn điện cho K2 và K3.
+ Trạng thái 4: Duy trì K2, K3, ngắt K1
+ Trạng thái 5: Duy trì K3, ngắt K2
Mô tả quy trình làm việc của hệ thống theo grafcet:
Yêu cầu: a) Phân tích bài toán:
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Để thực hiện quy trình lập trình PLC, trước tiên cần lập bảng Input/Output (Symbol Table) để ghi chú dễ hiểu Tiếp theo, chuyển các ký hiệu của lưu đồ grafcet thành địa chỉ trong PLC và vẽ sơ đồ nối dây PLC Sau đó, liệt kê các thiết bị sử dụng trong mạch động lực và vẽ mạch động lực bằng phần mềm Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Tiếp theo, viết chương trình điều khiển trên PLC, khuyến khích thiết kế giao diện trên WinCC hoặc PC Simu Cuối cùng, tiến hành mô phỏng và đánh giá kết quả.
Cho công nghệ Máy khoan lỗ kim loại có chu trình hoạt động như sau:
Chú thích: m: nút nhấn START a, a0: cảm biến vị trí 1 b, a1: cảm biến vị trí 2. c: cảm biến vị trí 3.
Yêu cầu: a)Phân tích bài toán:
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Lập bảng Input/Output? (Symbol Table – ghi chú dễ hiểu) b) Xây dựng grafcet chi tiết tới địa chỉ trong PLC
Trong chu trình 4.2, các bước bao gồm vẽ sơ đồ nối dây PLC và liệt kê các thiết bị sử dụng trong mạch động lực Người dùng cần vẽ mạch động lực bằng phần mềm Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Tiếp theo, viết chương trình điều khiển trên PLC và khuyến khích thiết kế giao diện trên WinCC hoặc PC simu Cuối cùng, thực hiện mô phỏng và phân tích kết quả.
Bài tập 7 Điều khiển máy khoan tự động
- Sơ đồ công nghệ start
Quá trình khoan bắt đầu khi mũi khoan ở vị trí cảm biến S1 và nhấn nút Run, mũi khoan sẽ tiến xuống với vận tốc V1 và quay thuận Khi gần đến phôi, cảm biến S2 kích hoạt, làm cho mũi khoan chuyển sang quay với vận tốc V2 Khi khoan được nửa phôi và gặp cảm biến S3, mũi khoan đảo chiều quay và tiến lên với vận tốc V1 để xả phoi Sau đó, khi gặp S2, mũi khoan lại đảo chiều và tiếp tục khoan phần phôi còn lại Quá trình này kết thúc khi mũi khoan gặp cảm biến S4 và đảo chiều để tiến lên, hoàn thành một chu trình làm việc Để dừng hệ thống, người dùng chỉ cần nhấn nút Stop.
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Để lập bảng Input/Output (Symbol Table) một cách dễ hiểu, cần xây dựng grafcet chi tiết tới địa chỉ trong PLC Tiếp theo, vẽ sơ đồ nối dây PLC và liệt kê các thiết bị sử dụng trong mạch động lực, đồng thời vẽ mạch động lực bằng phần mềm Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Sau đó, viết chương trình điều khiển trên PLC và khuyến khích thiết kế giao diện trên WinCC hoặc PC simu Cuối cùng, thực hiện mô phỏng và đánh giá kết quả.
Thực hiện lại bài tập 2 với yêu cầu sau: a) Phân tích bài toán:
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Để thực hiện dự án, đầu tiên cần lập bảng Input/Output để xác định các tín hiệu đầu vào và đầu ra Tiếp theo, xây dựng grafcet chi tiết cho địa chỉ trong PLC nhằm mô tả quy trình điều khiển Sau đó, vẽ sơ đồ nối dây PLC bằng phần mềm Autocad Electrical để đảm bảo kết nối chính xác Tiếp theo, liệt kê các thiết bị sử dụng trong mạch động lực và vẽ mạch động lực bằng Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Cuối cùng, viết chương trình điều khiển trên PLC và tiến hành mô phỏng để kiểm tra kết quả hoạt động của hệ thống.
Thực hiện lại bài tập 3 với yêu cầu sau: a) Phân tích bài toán:
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Bài viết này đề cập đến quy trình lập bảng Input/Output, xây dựng grafcet chi tiết cho địa chỉ trong PLC, và vẽ sơ đồ nối dây PLC bằng phần mềm Autocad Electrical Ngoài ra, nó còn liệt kê các thiết bị sử dụng trong mạch động lực và hướng dẫn vẽ mạch động lực bằng Autocad Electrical hoặc CADe-Simu Cuối cùng, bài viết trình bày cách viết chương trình điều khiển trên PLC và thực hiện mô phỏng cùng với kết quả thu được.
Bài tập 10 Điều khiển máy khoan 4 lỗ
Máy khoan hoạt động nhờ vào ba motor: motor trục Z điều khiển nâng hạ mũi khoan, motor trục Y dịch chuyển mũi khoan theo trục Y, và motor trục X dịch chuyển mũi khoan theo trục X Hệ thống có các hạn vị hành trình S1, S2 cho trục Z; S3, S4 cho trục X; và S5, S6 cho trục Y Quá trình bắt đầu tại vị trí S3 với mũi khoan ở S1, khi nhấn nút Start, motor hạ mũi khoan đến S2, sau đó đảo chiều để nâng lên đến S1 Tiếp theo, mũi khoan được di chuyển đến vị trí S4 và tiếp tục khoan Hệ thống sẽ hoàn tất khi khoan xong 4 lỗ và trở về vị trí S3, tại đó hệ thống sẽ dừng lại.
Bao nhiêu đầu vào/ đầu ra? Số hay tương tự?
Lập bảng Input/Output? (Symbol Table – ghi chú dễ hiểu) b) Xây dựng grafcet chi tiết tới địa chỉ trong PLC?
