xây dựng hệ thống điều khiển đóng gói sản phẩm dùng thiết bị điều khiển khả trình logo 24r

MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật điện tử, tự động hoá, việc ứng dụng các công nghệ điện tử, tự động hoá vào các dây chuyền sản xuất là rất quan trong. Nú đúng một vai trò rất tích cực trong sự phát triển của các nghành công nghiệp, tạo ra một sản phẩm có chất lượng cao, giá thành hạ, giảm bớt sức lao động cho con người, đặc biệt ở những nơi có môi trường độc hại như sản xuất giầy ra, hoá chất, kéo sợi, dệt may…Năng xuất lao động mà nhờ thế được nõng cao, thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế nói chung. Việc áp dụng tự động hoá vào quá trình sản xuất là nhờ các chương trình phần mềm được cài đặt sẵn theo yêu cầu của công nghệ sản xuất. Để điều khiển các dây chuyền sản xuất đó, người ta kết hợp sử dụng bộ điều khiển dùng vi mạch điện tử và đặc biệt sử dụng các bộ điều khiển khả trình LOGO, PLC (Programmable Logic Controller – bộ điều khiển lập trình được). Ngày nay, ở nước ta kinh tế phát triển nhiều nhà máy điện được xây dựng để đáp ứng nhu cầu cao xã hội. Trong nhà máy, đóng gói sản phẩm là khâu cuối cùng của một dây chuyền sản xuất, ví dụ như: đóng hộp, bia, tỏo,….Nhỡn bề ngoài có vẻ đơn giản theo cách nghĩ thông thường, nhưng thực tế nó rất phức tạp, đòi hỏi có độ chính xác cao. Sự phát triển nhảy vọt của khoa học kỹ thuật đã tạo được nhiều thành tựu to lớn ứng dụng trong đời sống xã hội. Những ứng dụng của khoa học kỹ thuật nh vi xử lý, vi mạch, điện tử cụng suất…đó tạo ra những thiết bị hiện đại nh PLC, LOGO…thay thế dần những công nghệ thụng dụng nh rơle, công tắc tơ. LOGO khắc phục những nhược điểm cơ bản mà các hệ điều khiển thông thường hay mắc phải. Các thiết bị hiện đại mang tính tự động hoá cao và đang được ứng dụng rộng rãi kể cả trong công nghệ đóng gói sản phẩm. LOGO24RC vào ứng dụng trong hệ thống điều khiển đóng gói sản phẩm mang lại hiệu quả cao hơn và mang tính tự động hoá cao, đã đơn giản hơn rất nhiều, điều khiển hệ thống sẽ mềm dẻo hơn.

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học

kỹ thuật điện tử, tự động hoá, việc ứng dụng các công nghệ điện tử, tự động hoávào các dây chuyền sản xuất là rất quan trong Nú đúng một vai trò rất tích cựctrong sự phát triển của các nghành công nghiệp, tạo ra một sản phẩm có chấtlượng cao, giá thành hạ, giảm bớt sức lao động cho con người, đặc biệt ở nhữngnơi có môi trường độc hại như sản xuất giầy ra, hoá chất, kéo sợi, dệt may…Năng xuất lao động mà nhờ thế được nõng cao, thúc đẩy sự phát triển của nềnkinh tế nói chung Việc áp dụng tự động hoá vào quá trình sản xuất là nhờ cácchương trình phần mềm được cài đặt sẵn theo yêu cầu của công nghệ sản xuất

Để điều khiển các dây chuyền sản xuất đó, người ta kết hợp sử dụng bộ điềukhiển dùng vi mạch điện tử và đặc biệt sử dụng các bộ điều khiển khả trìnhLOGO, PLC (Programmable Logic Controller – bộ điều khiển lập trình được) Ngày nay, ở nước ta kinh tế phát triển nhiều nhà máy điện được xây dựng

để đáp ứng nhu cầu cao xã hội Trong nhà máy, đóng gói sản phẩm là khâu cuốicùng của một dây chuyền sản xuất, ví dụ như: đóng hộp, bia, tỏo,….Nhỡn bềngoài có vẻ đơn giản theo cách nghĩ thông thường, nhưng thực tế nó rất phứctạp, đòi hỏi có độ chính xác cao

Sự phát triển nhảy vọt của khoa học kỹ thuật đã tạo được nhiều thành tựu

to lớn ứng dụng trong đời sống xã hội Những ứng dụng của khoa học kỹ thuật

nh vi xử lý, vi mạch, điện tử cụng suất…đó tạo ra những thiết bị hiện đại nhPLC, LOGO!…thay thế dần những công nghệ thụng dụng nh rơle, công tắc tơ.LOGO! khắc phục những nhược điểm cơ bản mà các hệ điều khiển thôngthường hay mắc phải Các thiết bị hiện đại mang tính tự động hoá cao và đangđược ứng dụng rộng rãi kể cả trong công nghệ đóng gói sản phẩm

LOGO!24RC vào ứng dụng trong hệ thống điều khiển đóng gói sản phẩmmang lại hiệu quả cao hơn và mang tính tự động hoá cao, đã đơn giản hơn rấtnhiều, điều khiển hệ thống sẽ mềm dẻo hơn

LOGO!24RC có ưu điểm rất gọn nhỏ và dễ sử dụng, tinh tế Nó đáp ứng đượctất cả các đòi hỏi các ứng dông LOGO!24RC có ưu điểm rất gọn nhỏ và dễ sửdụng, tinh tế Nó đáp ứng được tất cả các đòi hỏi các ứng dụng nh cho các máymóc cơ khí, thiết bị điện thông thường…và các ứng dụng tiềm tàng khác.

Do vậy, đề tài nghiên cứu LOGO!24RC để nắm vững công nghệ mới, tiến

tới khai thác, ứng dụng nó là rất cần thiết Đề tài “XÂY DỰNG HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM DÙNG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRèNH LOGO!24RC” nhằm nghiên cứu và đưa ra khả năng áp dụng công nghệ

điều khiển LOGO

Chương 1 Giới thiệu về hệ thống máy đóng gói sản phẩm

Ngày nay, tất cả các nhà máy và xí nghiệp trong công nghiệp đều đượctrang bị các hệ thống tự động hoá ở mức độ cao Các hệ thống này nhằm mụcđích nõng cao chất lượng sản phẩm, giải phóng người lao động khỏi những vịttrớ làm việc độc hại …

Các hệ thống tự động hoỏ giỳp chúng ta theo dõi, giám sát các quy trìnhcông nghệ thông qua các chỉ số của hệ thống điều khiển Các hệ thống tự độnghoá thực hiện chức năng điều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng và điềukhiển toàn bộ quy trình công nghệ hoặc toàn bộ xí nghiệp nói chung Chấtlượng của sản phẩm và năng xuất lao động của các phân xưởng, của từng nhàmáy, xí nghiệp phụ thuộc và chất lượng làm việc của hệ thống tự động hoá này.Việc đưa LOGO!24RC vào điều khiển dây chuyền đóng gói sản phẩm của mộtnhà máy hay xí nghiệp là rất cần thiết và quan trọng

Kỹ thuật đóng gói sản phẩm từ trước đến nay không ngừng phát triển Dovậy việc nâng cao cỏc tớnh năng chất lượng sản phẩm là yếu tố sống còn củadoanh nghiệp hiện nay, hiệu quả của nền sản xuất phải đảm bảo 5 yếu tố:

 Tốc độ sản xuất ra một sản phẩm của thiết bị và dây chuyền phải nhanh

 Giá nhân công và vật liệu làm ra sản phẩm phải hạ

 Chất lượng cao và Ýt phế phẩm

 Thời gian chết của máy móc là tối thiểu

 Máy sản xuất có giá rẻ

Nếu trước đây, công nghệ đóng gói sản phẩm còn bị coi nhẹ thì ngày nay,đây là khâu rất quan trọng vỡ nú quyết định sự hoàn hảo của sản phẩm, côngnghệ đóng gói sản phẩm không những đảm bảo sù hoàn hảo của sản phẩm mà

nú cũn dẫn tới sự thành công của một nhà máy hay xí nghiệp

Công nghệ đóng đóng gói sản phẩm từng thùng đòi hỏi độ chính xác cao,làm sao phải sắp đặt cho mỗi sản phẩm đú cú sự đồng đều và có một khoảngcách nhất định, làm sao cho các sản phẩm khi đưa vào hộp tránh có lỗi dẫn đếnháng cả một dây chuyền sản phẩm

Kết thúc công đoạn đóng gói sản phẩm thì thùng sản phẩm được đưa đếnkhâu cuối cùng, đó là dán nhãn Công đoạn này đòi hỏi người lao động phải trựctiếp làm để hoàn thành một sản phẩm.

II GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM

Công nghệ đóng gói sản phẩm gồm hai băng chuyền

 Băng chuyền 1 là băng chuyền sản phẩm, nú cú nhiệm vụ đưa sản phẩm vàotrong hộp khi có hộp chờ sẵn

 Băng chuyền 2 là băng chuyền hộp, nó có trách nhiệm đưa hộp nằm đúng vịtrí nhận sản phẩm

Để thực hiện được hai công đoạn đó thì phải có hai cảm biến: đếm sảnphẩm và phát hiện hộp

 Cảm biến CB1 là cảm biến phát hiện hộp nằm đúng vị trí nhận sản phẩm

 Cảm biến CB2 là cảm biến đếm số sản phẩm A vào hộp ( sè sản phẩm A nàyđược chỉnh định trước )

Muốn cho hai cảm biến CB1 và cảm biến CB2 làm việc thì ta phải có 2 đènchiếu sáng để cung cấp lượng ánh sáng cần thiết cho 2 cảm biến hoạt động

Hệ thống cung cấp điện:

Dùng nguồn cung cấp 24/28 (V), được lấy qua cảm biến rồi được chỉnhlưu cuối cùng cung cấp cho LOGO!24RC

III CÁC YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM

Có 6 yêu cầu cơ bản trong hệ điều khiển đóng gói sản phẩm:

- Hoạt động tự động từ khâu đưa thùng đến nhận sản phẩm đến khâu đưasản phẩm đến thùng

- Đếm chính xác lượng sản phẩm đủ theo yêu cầu kỹ thuật

- Dừng hộp đúng vị trí để nhận sản phẩm

- Hai dây chuyền phải hoạt động nhịp nhàng

- Độ an toàn lao động phải được đảm bảo tuyệt đối

CHƯƠNG 2 Giới thiệu về PLC LOGO

i Giới thiệu chung về lo go

LO GO! là gì: LOGO! là một modul logic vạn năng mới của Siemens kíchthước 72 LO GO! là gì: LOGO! là một modul logic vạn năng mới củaSiemens kích thước 72 90 55 cm. 90  55 cm  90  55 cm

LOGO! Khắc phục các nhiệm vụ điều khiển cỡ nhỏ trong các lĩnh vực lắpđiện dân dụng và lắp ráp tủ đóng cắt hạ thế cũng như trong ngành chế tạo máy

và các ứng dụng thực tế khỏc Nú thay thế các công dụng mà hiện tại vẫn cònđang sử dụng rộng rãi LOGO! chứa đựng tất cả các chức năng LOGO! Khắcphục các nhiệm vụ điều khiển cỡ nhỏ trong các lĩnh vực lắp điện dân dụng vàlắp ráp tủ đóng cắt hạ thế cũng như trong ngành chế tạo máy và các ứng dụngthực tế khác Nó thay thế các công dụng mà hiện tại vẫn còn đang sử dụng rộngrãi LOGO! chứa đựng tất cả các chức năng nh rơle tiếp điểm,

rơ le trễ, rơle nhớ, rơle xung, các công tắc tơ, bộ phát xung đồng hồ, bộ đếm vàđồng hồ định thời gian, và góp phần theo hướng giảm giá thành trong ngành kỹnghệ điện

LOGO! là một thiết bị rất nhỏ gọn, rễ sử dụng và kinh tế kể cả trong trườnghợp ứng dụng loại nhỏ, nó chỉ chiếm không gian 72 mm trong tủ điện, nghĩa là

4 đơn vị lắp đặt chuẩn LOGO! đựơc lắp đặt trên thanh gá chuẩn LOGO! làmột thiết bị rất nhỏ gọn, rễ sử dụng và kinh tế kể cả trong trường hợp ứng dụngloại nhỏ, nó chỉ chiếm không gian 72 mm trong tủ điện, nghĩa là 4 đơn vị lắpđặt chuẩn LOGO! đựơc lắp đặt trên thanh gá chuẩn

Din 35 mm LOGO! có 6 đầu vào và 4 đầu ra thích hợp cho phép sẵn sàng sửdụng kèm theo đó là bộ phận thao tác và chỉ thị cùng với bộ phận cung cấpnguồn 24RC hay 115/230 VAC và 14 chức năng thực tiễn, kể cả đồng hồ định

LOGO !hoạt động chỉ cần chọn các chức năng thích hợp và nối chúng vớinhau bằng việc Ên phím để xây dựng mạch điện và có thể thay đổi mạch này dễdàng vào bất cứ lúc nào khi muốn, không cần tới dụng cụ hay đi dây lại Cáckiểm nghiệm thực tế tại Châu Âu cho thấy người tiêu dùng đều thống nhất mộtgiá là LOGO! rất dễ sử dông LOGO !hoạt động chỉ cần chọn các chức năngthích hợp và nối chúng với nhau bằng việc Ên phím để xây dựng mạch điện và

có thể thay đổi mạch này dễ dàng vào bất cứ lúc nào khi muốn, không cần tớidụng cụ hay đi dây lại Các kiểm nghiệm thực tế tại Châu Âu cho thấy ngườitiêu dùng đều thống nhất một giá là LOGO! rất dễ sử dụng

Mét mạch điện sau khi được thiết lập cho phép vào một modul chương trình

và chuyển mạch modul logic khác một cách sử dụng So sánh với công nghệthông thường điều này có ý nghĩa là giảm thời gian một cách đáng kể Ngoài racòn một cách lưu chữ các ứng dụng là các máy tính cá nhân để lập trình

Một mạch điện sau khi được thiết lập cho phép vào một modul chươngtrình và chuyển mạch modul logic khác một cách sử dụng So sánh với côngnghệ thông thường điều này có ý nghĩa là giảm thời gian một cách đáng kể.Ngoài ra còn một cách lưu chữ các ứng dụng là các máy tính cá nhân để lậptrình

Có nhiều mẫu LOGO! Với các tính năng kỹ thuật khác nhau Trước mắt

cú cỏc loại đầu ra là tranzitor, rơle và các loại chứa cả đồng hồ thời gian thực,các loại khác được lần lượt ra đời tiếp theo

LOGO! đáp ứng tất cả các đòi hỏi cho hầu hết các ứng dụng rộng rãitrong lắp điện, lắp ráp các tủ đóng cắt hạ thế, thiết bị kỹ nghệ cơ khí Điều khiểnđèn cầu thang và đóng mở chiếu sáng ngoài trời, cửa kéo và cửa cuốn vv…Vàcác ứng dụng tiềm tàng khác của LOGO! Không những thế chỳng cú những ứngdụng trong các máy cắt giấy, cấp nguyên liệu in và báo in còng nh điều khiểncủa khách sạn, cổng ra vào và gỏch chắn đường

II.GIỚI THIỆU LOGO ! 24RC Giới thiệu logo ! 24rc

II LOGO! 24RC cung cấp:

 Các chức năng điều khiển.

 Bộ phận giám sát, bộ phận hiển thị

 Nguồn nuôi

 6 đầu vào logic và 4 đầu ra logic

 Mét giao diện modul lập trình và cáp nối PLC

 Các chức năng thường dùng trong thực tế nh chức năng ON - DELAY vàOFF - DELAY và Rơle xung

 Một bộ công tắc định thời gian đồng hồ.

Có thể sử dụng LOGO!24RC vào lắp điện dân dụng (đèn cầu thang, đèn

nhấp nháy, đèn thắp sỏng,…) cho máy móc cơ khí và các thiết bị dân dụngthông thường (vớ dụ : hệ thống điều khiển cổng ra vào, hệ thống quạt gió, hệthống bơm…)

 LOGO!24RC

- Nguồn cung cấp đầu vào sè : 24V

- Đầu ra sè : rơle max 8 A

LOGO! Được đựng trong hộp nối dây hoặc điện tử, phải đảm bảo rằngcỏcđầu nối được bọc cách điện Nếu không chúng sẽ gây nguy hiểm.

LOGO! Phải do một kỹ thuật viên được đào tạo, biết các quy phạm ứngdụng chung và những chuẩn áp cho những trường hợp cụ thể

* Lắp LOGO! 24RC trên thanh ray DIN nh sau :

+ Đặt LOGO!24RC trên thanh ray

+ Khớp LOGO!24RC và Ên chốt giữ ở phía sau

Tuy theo loại thanh DIN sử dụng, khe gắn có thể khó cho vào Nếu quỏ khúkhụng gắn LOGO!24RC vào được, có thể kéo chốt giữ xuống một chút tương tù

nh khi tháo được hướng dẫn theo mô hình bên dưới

* Có thể tháo lắp LOGO!24RC nh sau

+ Ên tuốc nơ vít nh trong hình vẽ ở phần dưới của thanh gài và đẩyxuống

+ Nhấc LOGO!24RC ra khái thanh DIN.

2 Nối dây LOGO!24RC

Sử dông một tuốc nơ vit có đầu rộng 3mm để nối cho LOGO!24RC

+ Không cần sử dụng đầu cốt, có thể sử dụng dây theo những kích thướcsau:

* Kết nối.

Nối LOGO!24RC

b Nối các đầu vào của LOGO!24RC với các bộ cảm biến tới đầu vào cảm biến

có thể là công tắc, cảm biến điện quang hoặc công tắc điều khiển bằng ỏnhsỏng…

* Các thuộc tính của LOGO!24RC

 LOGO!24RC nhận biết trạng thái 0 khi áp 5VDC, dòng thường dùng là 5VDC, dòng thường dùng là3mA

 LOGO!24RC nhận biết trạng thái khi áp 15VDC  15VDC

 Có thể nối 3 và 4 dây của các công tắc tơ hành trình với các điện áp khácnhau tới LOGO!24RC không được nối trực tiếp hai dây của công tắc tơhành trình vào LOGO!24RC do dũng đúng mạch của nó lớn

 Khi trạng thái khoá thay đổi từ trạng thái 0 sang trạng thái 1, trạng thái 1phải duy trì Ýt nhất là 50 ms để LOGO!24RC nhận biết, cũng chuyển vềtrạng thái 0

* Nối mạch

Cách nối cảm biến LOGO!24RC

*Yêu cầu đối với rơle đầu ra

Có thể nối các tải khác nhau ở đầu ra, vớ dụ Có thể nối các tải khác nhau

ở đầu ra, ví dụ nh đèn huynh quang , mô tơ, công tắc tơ,…cỏc tải nối vớiLOGO! 24RC phải có đặc tính nh sau:

 Dòng chuyển mạch lớn phụ thuộc tải và số lần tác động Có thể tìm thôngtin về vấn đề này trong phần đặc tính kỹ thuật

 Khi công tắc tơ đóng (Q=1) , dòng điện cực đại là 8 Ampere cho tải thuầntrở và 2Ampere cho tải có tính cảm kháng

*Nối

Có thể nối LOGO!24RC nh sau:

3 Khởi động LOGO! Bật / Tái khởi động nguụn cung cấp.

LOGO! khụng khoỏ công tắc nguồn LOGO! phản ứng nh thế nào khiđóng mạch phụ thuộc vào:

 Chương trình lưu trữ trong LOGO!

 Cú các nhớ trong LOGO!

 Trạng thái LOGO! Trước khi tắt nguồn

Bảng này chỉ áp dụng cho LOGO! Với hoàn cảnh có thể có:

Nếu Thì

Trong LOGO! Không có chương trình

hoặc không có card nhí

Xuất hiện dòng trên màn hình củaLOGO! ” No Program”

LOGO! Không có chương trình , có card

nhớ nhưng card không chứa chương

Xuất hiện dòng sau trên màn hìnhLOGO! ” No Program”

trình (card nhớ rỗng)

LOGO! Không chóa chương trình và

không có card nhớ hoặc có thì bộ nhớ

rỗng và:

1 LOGO! đã chạy hay ở chế độ đặt

thông số trước khi cắt nguồn

2 LOGO! đang chạy ở chế độ lập trình

hoặc No Program hiển thị trước khi

1 LOGO! đã chạy trong chế độ đặt

thông số trước khi tắt nguồn

2 LOGO! đang chạy ở chế độ lập trình

hoặc No Program hiển thị trước khi

Cố gắng nhớ 4 để khởi động luật đơn giản để khởi động LOGO!

1 Nếu chưa có chương trình trong LOGO! Hoặc trong card nhí

LOGO! hiển thị thông báo No program

2 Nếu có một chương trình trong card nhớ nó tự động chép

LOGO! nếu có chương trình trong LOGO! nó sẽ viết đè lên

3 Nếu không có chương trình trong LOGO! hoặc trong card nhí

LOGO! chấp nhận trạng thái hoạt động trước khi tắt nguồn

4 Thời gian và giá trị đếm bị xoá khi tắt nguồn Chương trình được cất giữ

để được duy trì khi mất nguồn

Chó ý: Nếu mất nguồn khi đang vào chương trình Chương trình trong

Vì vậy, nên cấp chương trình nguyên thuỷ trên modul chương trình cardtrước khi thay đổi.

 1 1,5 mm 1 tới Q4 trạng thái ON hoặc OFF.

IV VAI TRÒ CỦA PLC TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ

đặc điểm bộ điều khiển lập trình

Nhu cầu về một bộ điều khiển dễ sử dụng, linh hoạt và có giá thành thấp

đã thúc đẩy sự phát triển những hệ thống điều khiển lập trình control systems)- hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ điều khiển máy móc hayquá trình hoạt động Trong bối cảnh đó, bộ điều khiển lập trình (PLCProgrammable Logic Controller) được thiết kế nhằm thay thế những phươngpháp điều khiển truyền thống dùng rơle và các thiết bị rời cồng kềnh, và nó tạo

(Progarammable-ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trờn việc lập trìnhcác lệnh logic cơ bản Ngoài ra, PLC còn có thể thực hiện nhưng tác vụ khácnhư định thì, đếm v.v…làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phứctạp ngay cả với loại PLC nhỏ nhất

Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả trạng thái tín hiệu ở ngõ vào, đượcđưa từ quá trình điều khiển, thực hiện logic được lập trong chương trình và kích

ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngoài tương ứng Với các mạch giao tiếpchuẩn ở khối ra của PLC cho phếp nó kết nối trực tiếp đến những cơ cấu tácđộng có công suất nhỏ ở ngõ ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu ở ngõ vào,

mà không cần có mạch giao tiếp hay rơle tuy nhiên cần phải có mạch điện tửcông suất trung gian khi PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn

Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển màkhông cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây, sự thay đổi chỉ là thay đổi thayđổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyêndùng Hơn nữa, chỳng cũn cú ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt độngnhanh hơn so với những hệ thống điều khiển truyền thống mà đòi hỏi cần phảithực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời

Về phần cứng, PLC tương tù nh máy tính truyền thống và chỳng cú đặcđiểm thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp

 Thay đổi chương trình điều khiển dễ dàng

Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử dụng nhiều trong việc điềukhiển các máy móc công nghiệp và trong điều khiển quá trình (process control)

tiÕp c¶m biÕn Qu¸ tr×nh ® îc ®iÒu khiÓn

Sơ đồ khối bên trong PLC

V Đặc điểm nổi bật của PLC so với các hệ thống điều khiển khác

Mất thời gianthiết kế

Mất nhiều thờigian lập trình

Lập trình vàlắp đặt đơngiảnKhả năng điều

Kém-IC đượchàn

Kém-có rấtnhiều mạchđiện tử chuyêndùng

Tốt –các môdun được tiêuchuẩn hoá

Theo bảng so sánh PLC có những đặc điểm về phần cứng và phần mềmlàm chúng trở thành bộ điều khiển công nghiệp được sử dụng rộng rãi

VI.cấu tróc chung của PLC cấu tróc chung của PLC

PLC gồm ba khối cấu trúc cơ bản: Bộ xử lý, bộ nhớ và khối vào/ra.Trạngthỏi ngừ vào của PLC được phát hiện và lưu vào bộ nhớ đệm, PLC thực hiện cáclệnh logic trờn cỏc cổng trạng thái của chúng và thông qua chương trình trạngthái ngõ ra được cập nhật và lưu vào bộ nhớ đệm; sau đó, trạng thái ngõ ra trong

bộ nhớ đệm được dùng để đóng / mở các tiếp điểm, kích hoạt các thiết bị tươngứng Nh vậy, sự hoạt động của các thiết bị được điều khiển hoàn toàn tự độngtheo chương trình bộ nhớ Chương trình được nạp vào PLC thông qua thiết bịlập trình chuyên dùng

3 Bộ xử lý trung tâm (CPU- Center Proessing Unit)

CPU điều khiển và quản lý tất cả hoạt động bên trong PLC Việc trao đổithông tin giữa CPU bộ nhớ và khối I/O được thực hiện thông qua hệ thống Busdưới sự điều khiển của CPU Mét mạch dao động thạch anh cung cấp xungclock tần số chuyển cho CPU thường là 1 hay 8 MHz, tuỳ thuộc vào bộ xử lý sửdụng.Tần số xung clock xác định tốc độ hoạt động của PLC và được dùng đểthực hiện sự đồng bộ cho tất cả phần tử trong hệ thống

 ROM (Read Only Memory)

 RAM (Random Access Memory)

 EEPROM(Electronic Erasable Programmable Read Only Memory)

Với sự tiến bộ của công nghệ chế tạo bộ nhớ nên hầu như các PLC đều dùng bộnhớ EEPROM Trường hợp ứng dụng cần bộ nhớ lớn có thể chọn lùa giữa bộnhớ RAM có nguồn pin nuôi và bộ nhớ EEPROM Ngoài ra, PLC cần thêm bộnhớ RAM cho các chức năng khác nhau nh sau:

 Bộ đệm để lưu trạng thái của cỏc ngừ vào và cỏc ngừ ra

 Bộ nhớ tạm cho tác vụ định kỳ, tác vụ đếm, truy xuất cờ

*Dung lượng của bộ nhớ

Đối với PLC loại nhỏ thường bộ nhớ có dung lượng cố định, thường là 2

K Dung lượng này là đủ đáp ứng cho 80% hoạt động điều khiển trong côngnghiệp

5 Khối I/O

Mọi hoạt động xử lý tín hiệu trong bảng PLC có mức điện áp 5 VDC và

15 VDC (điện áp cho TTL và CMOS ) trong khi tín hiệu điều khiển bên ngoài

có thể lớn hơn nhiều, thường là 24 VDC đến 240 VDC với dòng lớn

Khối I/O có vai trò là mạch giao tiếp giữa vi mạch điện tử của PLC vớicác mạch công suất bên ngoài, kích hoạt các cơ cấu tác động: nó thực hiện sựchuyển đổi các mức điện áp tín hiệu và cách ly.Tuy nhiờn.khối I/O cho phépPLC kết nối trực tiếp với các cơ cấu tác động có công suất nhỏ, cỡ 2 A trởxuống, không cần các mạch công suất trung gian hay rơle trung gian

6.Thiết bị lập trình

Trờn các PLC loại lớn thường lập trình bằng cách dùng VDU(VisualDisplay Unit) với đầy đủ bàn phỡm và màn hình được nối vơi PLC thông quacổng nối tiếp, thường là RS-442 Các VDU hỗ trợ rất tốt cho dạng ngôn ngữladder kể cả các chú thích trong môi trường soạn thảo chương trình làm chochương trình dễ đọc hơn Hiện nay máy tính được sử dụng rộng rãi rất phổ biến

để lập trình cho PLC, với CPU xử lý nhanh, màn hình đồ hoạ chất lượng cao, bộnhớ lớn và giá thành ngày càng hạ, máy vi tính rất lý tưởng cho việc lập trìnhbằng ngôn ngữ laddder Ngoài ra bộ lập trình cầm tay thường sử dụng thuận tiệncho phần bảo trì.

VII Thông số kỹ thuật của LOGO!24RC

NGUỒN CUNG CẤP

áp vàoMức điện ápKhoảng cho phép

24 VDC20,4 v-28,8 VDCCông suất tiêu thụ từ nguồn 24v

Khắc phục lỗi

62 mA5msCông suất tiêu thụ LOGO!24RC

Tải đèn huỳnh quang với bộ phận điều khiển

điện tử(25.000 lần chuyển mạch)

10x58w(tại 230/240

VAC)Đèn huỳnh quang, bù bình thường(25.000 làn

chuyển mạch)

10 x 58w(tại 230/240

VAC)Đèn huỳnh quang, không bù (25.000 làn

chuyển mạch)

10x50w(tại 230/240

VAC)Bảo vệ ngắn mạch cos 1 Bảo vệ nguồn B16 600

ABảo vệ ngắn mạch từ cos 0,5-0,7 Bảo vệ nguồn B16 900

ANối song song đầu ra tăng công suất Không cho phép

Tốc độ chuyển mạch

VI.CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN VÀ CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT

Các chức năng cơ bản và chức năng đặc biệt

&

Nối tiếp nhiều công tắc thường mở đựoc thể hiện trong hình sơ đồmạch dưới đây :

Khối này dược gọi là AND vì đầu ra Q có trạng thái 1 chỉ khi I1,I2,I3

00000001Bảng này áp dụng cho AND với x=1 (x=1 có nghĩa là cổng vàokhông sử dụng phải ở trạng thái 1)

1.2.OR

Biểu tượng cho OR

I1 I2 Q I3

Nối mạch song song của một số công tắc thường mở được biểu diễntrong sơ đồ sau:

1

Khối này được gọi là OR vì đầu ra của Q có trạng thái 1 khi I1,I2,I3 cótrạng thái 1 Nói cách khác, chỉ cần một đầu vào có trạng thái 1.

Bảng logic cho OR

Bảng này áp dụng cho OR :x=0(x=0 có nghĩa là cổng vào khôngđược sử dụng phải ở trạng thái 0)

Sự tiện lợi của NOT là ta không cần có công tắc thường đóng củaLOGO! có thể sử dụng công tắc thường mở và đảo chúng thành công tắcthường đóng bằng khối NOT.

Bảng logic của NOT:

Bảng này áp dụng cho NAND:x=1 (x là cổng vào không được sửdụng)

Khối này được gọi là NOR vì đầu ra của Q chỉ ở trạng thái 1 khitất cả đầu vào ở trạng thái 0 Ngay sau khi mét trong các cổng đầu vàochuyển sang trạng thái 1, đầu ra của NOR có trạng thái 0

Bảng logic của NOR:

1

Rơle nhí

Bộ phát xung đồng hồ

Lưu ý

Tất cả các chức năng, thì R được ưu tiên trước các chức năng khác

Phần kẻ đậm của biểu đồ thời gian xuất hiện trong biểu tượng on- Delay

Vớ dô:

Trong một giê (3600 giây), sai lệch là 1% = 36 giây.36 giây

Trong một phót, sai lệch là 0,6 giây.36 giây

sự cố làm ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống đóng gói sản phẩm

Mặt khác, để thay đổi chương trình làm việc của hệ thống cũng rất khó khăn Xu hướng ứng dụng PLC LOGO! để điều khiển hệ thống đóng gói sản phẩm là rất cần thiết vì PLC LOGO! có thể thực hiện được điều khiển tổng thể trong khi cả hệ thống điều khiển rơle - công tắc tơ không thực hiện được.Việc

thay đổi chương trình làm việc của hệ thống đóng gói sản phẩm trở nên rất dễ dàng khi có PLC LOGO!

Trong hệ thống điều khiển đóng gói sản phẩm dùng PLC LOGO! để điều khiển có thể chạy theo yêu cầu của người điều khiển, nó có thể điều khiển bằng tay, hiện giê và các rơle ánh sáng thì hệ thống điều khiển đóng gói sản phẩm là rất hoàn hảo

Để điều khiển hệ thống đóng gói sản phẩm chỉ cần chọn các chức năng thích hợp cho LOGO! 24RC và nối chúng với nhau bằng phím để xây dựng chương trình hoạt động điều khiển hệ thống

II Sơ đồ chức năng

III SƠ đồ nối dây với logo! 24rc

IV NGYUấN Lí HOẠT ĐỘNG CỦA SƠ ĐỒ

1 Các thiết bị yêu cầu:

 Khi đấu dây nối cảm biến trực tiếp đến đầu vào của LOGO!24RC

 Không cần công tắc vì chức năng này đã thích hợp trong LOGO!24RC

 Thời gian làm việc/ngừng làm việc có thể dặt theo yêu cầu

 Tác dụng của cảm biến có thể áp dụng cho tất cả hệ thống băng chuyền

3 Nguyên lý làm việc

Trong LOGO!24RC đó cú chương trình làm việc và đã nối đầu vào, đầu

ra cho LOGO!24RC

Điều khiển hoạt động của hai dây chuyền:

Khi Ên nót C cấp điện cho đầu vào I2 lúc đó đầu ra I1 còng có điện vỡ nút

Ên D cố định luôn ở trạng thái thường đóng trong quá trình hoạt động của dây chuyền Rơle trong LOGO!24RC tác động cấp điện cho đầu ra Q1 và Q2 Đầu ra Q1 và Q2 có điện, động cơ ĐC 1 hoạt động, đèn 2 sáng báo hiệu dây chuyền hộpchạy

Dây chuyền hộp chạy đến khi hộp nằm đúng vị trí nhận sản phẩm, cảm biến CB 1 cắt ra tiếp điểm thường đóng trong cảm biến CB 1 sẽ mở ra, dây chuyền hộp dừng, đèn Đ1 tắt Đồng thời tiếp điểm thường mở của cảm biến CB

1 đóng lại sẽ cấp điện cho đầu ra Q3 và Q4 Đầu ra Q3 và Q4 có điện,động cơ ĐC

2 hoạt động, đèn Đ 2 sáng báo hiệu dây chuyền sản phẩm làm việc, cảm biến

CB 2 tác động đếm đủ số sản phẩm đã được chỉnh định trước.Vớ dụ: Đóng 10 sản phẩm táo trong 1 hộp hay 20 lon bia trong 1 hộp,…Khi đếm đủ số sản phẩm theo yêu cầu của người sản xuất , cảm biến CB 2 sẽ cắt ra tiếp điểm thường mở

của CB 2 đóng lại cấp điện cho động cơ ĐC 1, dây chuyền hộp chạy Dây chuyền sản phẩm dừng, Đ2 tắt.

Quá trình vận hành của dây chuyền cứ lập đi lập lại như vậy cho đến khi người lập trình viên cho dây chuyền ngừng hoạt động thì mới kết thúc quá trình vận hành

V.Lập trình cho LOGO!24RC Lập trình cho LOGO!24RC

*Nối LOGO!24RC và đóng công tắc nguồn

Dòng thông báo hiển thị:

Chuyển sang LOGO!24RC chế độ lập trình Để thực hiện đồng thời ta

Phỏi gúc trỏi ở trên dòng đầu tiên sẽ xuất hiện ký tù “>” ta bấm nót 

để di chuyển dấu “>” tới “Program” và bấm OK LOGO!24RC sẽ chuyển tới

chế độ lập trình:

Trình đơn lập trình của LOGO!24RC

Tương tự có thể di chuyển dấu “>” bằng cỏh sử dông  đặt dấu tại vị trí

“Edid Program” của chương trình và bấm nót “OK” Khi đó LOGO!24RC sẽ hiển thị cho ta đầu ra Q1

Có thể sử dông  để chọn đầu ra khỏc.Tại điểm này bạn bắt đầu nhập mạch của vào

Bõy giờ hóy nhập chương trỡnh(từ đầu ra và đầu vao).Trước tiên LOGO!24RC hiển thị đầu ra:

Đầu ra sè 1 của LOGO!24RC

Ký tù Q của Q1 được gạch chân Dấu gạch chân này là co trá, con trỏ định

vị hiện tại trong chương trỡnh.Thể di chuyển con trá bằng cách bấm nút cỏc mũi tờn  bõy giê bạn bấm nót Con trỏ sẽ di chuyển sang bên trái

Edit PrgSlear PrgSet Clock

Q

1

Con trỏ xác định vị trí trong chương trình

Tại điểm này, chỉ nhập vào khối thứ nhất (khối OR ) Bấm OK để chuyển

về chế độ đầu vào

Con trỏ hiển thị một khối đặc, có thể chọn một mạch nối hoặc một khối

Con trỏ không xuất hiện theo dạng dấu gạch chân nữa, thay vào đú nú xuất hiện theo dạng một khối đặc nhấp nháy Cựng lỳc LOGO!24RC cho danh sách lùa chọn danh sách các hàm chức năng đặc biệt (SF) bằng cách Ên nót

Cho đến khi SF hiển thị khối đầu tiên trong danh sách các chức năng đặc biệt Sau đó bấm OK

Trg

BO1

Con trỏ vẫn ở trong khối theo dạng một khối đặc Bấm OK để kết thúc công việc nhập Khối sau xuất hiện trên màn hình:

Sau đó dựng phớm  để chuyển về khối trong danh sách cơ bản GF Cho đến khi GF hiển thị, khối đầu tiên trong danh sách của các chức năng cơ bản xuất hiện, sau đó bấm OK

Xuất hiện các hàm cơ bản là AND Con trỏ xuất hiện theo một khối đặc chỉ rằng phải chọn một khối Sau đó bấm OK kết thúc việc nhập, bấm OK tiếp

để xuất hiện đầu nối C0, sử dụng phím C0, sử dụng phím  để chọn danh sách GF  để chọn danh sách GF để chọn danh sách GF

ParRS

BO1

RS

Q1

Q1

BO1

RS

Q1

BO2

&

BO3

&

GF

Bấm OK xuất hiện:

Dựng phím  để chọn bộ đảo

Chương trình như sau:

Bấm Ok để xuấthiện đầu nối X trong danh sách các C0, menu đầu tiên là ký

tự và chỉ một đầu vào không sử dụng Sử dụng phím  để chọn đầu vào Q3

BO2

BO3

&

BO2

BO3

1

Q1

1

BO2

BO

3

&

I1X

BO1

&

Bấm OK để xuất hiện đầu nối C0 Dựng phớm  để chọn danh sách cơ bản GF bấm tiếp OK, màn hình xuất hiện:

Bấm nót  cho đến khi khối OR xuất hiện trên màn hình:

Chương trình như sau:

R

Q1Par

BO3

BO1

RS

Con trỏ vẫn ở trong khối đặc Bấm OK kết thúc công việc nhập,tiếp tục lại bấm OK xuất hiện đầu nối C0 Dựng phớm C0, sử dụng phím  để chọn danh sách GF  để chọn danh sách GF để chọn danh sách cơ bản GF.Bấm OK xuất hiện:

Dựng phím  để chọn bộ đảo Khi bộ đảo xuất hiện, bấm tiếp OK để xuất hiện đầu nối X, khi xuất hiện đầu nối X dựng phớm  để chọn đầu vào I2

BO4

BO5

1

Bấm OK để chọn đầu nối C0 sau đó bấm OK cho đến khi được đầu nối C0, sử dụng phím  để chọn danh sách GF

X rồi lại bấm tiếp OK để chọn đầu nối C0 , dựng phớm C0, sử dụng phím  để chọn danh sách GF  để chọn danh sách GF để chọn các chức năng đặc biệt SF Sau đó bấm OK

Khối đầu tiên trong danh sách xuất hiện bộ đóng trễ:

Dựng phớm  cho đến khi xuất hiện bộ đếm thuận nghịch:

Bấm OK kết thúc công việc nhập, khi kết thúc công việc nhập xong lại bấm OK xuất hiện đầu nối CO Sau đó dựng phớm hoặc để chọn danh sách C0, sử dụng phím  để chọn danh sách GF  hoặc  để chọn danh sách  để chọn danh sách

cơ bản GF:

TTrg