Báo cáo tìm hiểu module plc điều khiển động cơ bước và động cơ servo

Trang 1

BÁO CÁO TÌM HIỂU MODULE PLC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC VÀ ĐỘNG CƠ SERVO

Giảng Viên hướng dẫn: TS Jung Seung Chul

Nhóm 5

Các chủ đề trình bày trong báo cáo:

 Lập trình PLC với phần mềm GMWIN

 Đấu nối dây và điều khiển driver động

cơ bước KR-5MC và động cơ AC servoMBDDT2210 bằng PLC

Trang 2

I Phần mềm lập trình PLC

Mỗi hãng sản xuất bộ điều khiển khả trình PLC đều phát triển các phần mềm lập trình riêng biệt

Và người dùng bắt buộc phải sử dụng phần mềm lập trình của hãng đó để lập trình và tải xuống cho PLC Phần mềm lập trình cho các dòng PLC của hãng Panasonic là FPWIN PRO hiện nay đã phát triển đến phiên bản 6.3 với rất nhiều tính năng tiện dụng cho người lập trình Tuy nhiên do điều kiệnthời gian và mới tiếp xúc với việc lập trình PLC nên chúng em đã tìm hiểu lập trình bằng ngôn ngữ Ladder trên phần mềm GMWIN 4.1, được sử dụng trong phòng thí nghiệm của nhà trường

1 Giao diện người dùng

Giao điện người dùng GMWIN bao gồm các cửa sổ chương trình, thanh công cụ, cửa sổ dự án, như thể hiện trong hình dưới

1.1 Chỉnh sửa LD

Chương trình LD hiển thị các chương trình PLC với biểu tượng đồ họa được sử dụng trong sơ đồ logic phát lại

Trang 3

Như trong hình bên dưới, "chú thích" có chứa các mô tả về tương ứng thanh Thanh dùng để chỉ dòngtheo chiều dọc liên kết được hình thành bởi hàng liên tiếp, như hàng 1 đến hàng 4 ở con số ví dụ dưới đây, mà tạo thành một rung, và hàng 5, cũng là một hình thức rung khác

Trong hình trên, {END} trong hàng 7 phục vụ để đánh dấu sự kết thúc của chương trình chính Các quá trình có tên là thanh Abnomal(thanh bất thường) là một hình thức của chương trình con (chương trình chương trình con) , và chương trình con được gọi là trong hàng 5

Lựa chọn bất kỳ hình thức phần tử thanh công cụ sẽ thay đổi con trỏ chuột đến hình dạng giống như các yếu tố lựa chọn Di chuyển con trỏ chuột đến điểm và nhấn chuột để tạo ra một phần cho chương trình LD

1.2 Tải chương trình

Tải chương trình lên GMWIN từ PLC sau khi lưu trữ các tập tin dự án nén trong bộ nhớ RAM hoặc flash của PLC

 Việc tải lên tập tin

Chọn trong lựa chọn để làm cho tải lên tập tin khi thực hiện và tiến hành thực hiện trong trình đơn sẽ làm để tạo ra các tập tin tải lên

Tải lên tập tin có chứa các dự án, chương trình, và các chức năng và các khối chức năng được sử dụngtrong chương trình

 Chọn dự án - Tuỳ chọn trong trình đơn để đem đến cho các hộp thoại tùy chọn

 Chọn tải chương trình từ hộp thoại và nhấn OK Nó không cần thiết để chọn bảng biến (một tùy chọn sử dụng để theo dõi các biến bằng cách sử dụng một thiết bị riêng biệt sau)

PLC thực hiện chương trình tập tin và tải lên sẽ được tạo ra

 Soạn thảo cho PLC

Chọn các tải chương trình khi viết cho PLC

Trang 4

 Chọn trực tuyến - Viết từ trình đơn

 Trong viết thoại, chọn tham số, chương trình và tải chương trình

Làm như sau tùy thuộc vào kích thước chương trình

Kích cỡ chương trình Lưu trữ vị trí chương trình

kích thước chương trình thực thi + kích thước

chương trình tải lên < kích thước chương trình bộ

nhớ RAM

Nó được lưu trữ trong bộ nhớ RAM trên CPU

Kích thước chương trình bộ nhớ RAM > kích

thước chương trình thực thi + kích thước chương

trình tải lên

Nếu bộ nhớ flash được cài đặt, nó được lưu trữ trong bộ nhớ flash sau khi yêu cầu người dùng để xác nhận

 Đọc từ PLC (Tải lên)

 Chọn dự án - Tải từ PLC trong trình đơn

Mở dự án sau khi tạo dự án, file chương trình, và các thư viện người dùng bằng cách tải các tập tin tảilên từ PLC

Nếu một dự án có cùng tên đã tồn tại trong GMWIN, ghi đè lên nó, hoặc lưu nó vào thư mục khác hoặc lưu như là một tên khác theo quy định của người sử dụng

1.3 Tập tin tạo bởi GMWIN

Các loại sau đây của các tập tin được tạo ra khi người dùng tạo ra PLC tập tin thực thi bằng cách tạo

ra một dự án và chỉnh sửa một chương trình

PRJ: Tập tin dự án được tạo bởi người sử dụng

BNO: Tập tin thực thi PLC

MON: Tập tin chứa thông tin để theo dõi

CRO: Hoạt động khi tập tin thực thi PLC được tạo ra

SRC: Tập tin chương trình được tạo bởi người dùng

ASV: Định kỳ tự động lưu các tập tin của chương trình

OP?: Tạo ra chương trình soạn thảo(Khối chương trình)

OB?: Tạo ra chương trình soạn thảo (khối chức năng)

OF?: Tạo ra chương trình soạn thảo (chức năng)

2 Định dạng dữ liệu

Trang 5

Dữ liệu được sử dụng trong một chương trình có giá trị, có thể được chia thành những thay đổi

trong quá trình thực hiện và những cái không đổi Để sử dụng các khối chương trình, chức năng, khối chức năng, vv, phương pháp đại diện của biến phải được tìm ra đầu tiên Các biến được chia thành biến trực tiếp và biến đặt tên

 Các biến trực tiếp: không cần phải được khai báo (phương pháp thông thường)

 Các biến đặt tên: cần thiết khai báo

Trong phương pháp đầu tiên cuả các biến trực tiếp,người dùng không cần thiết đặt tên cho các

biến, nhưng một vị trí bộ nhớ được xác định trước bởi nhà sản xuất nhận diện được sử dụng, nơi

mà như trong phương pháp thứ hai của các biến được đặt tên, người dùng chỉ định tên được sử

dụng như là các định danh

 Biến trực tiếp

Các biến đầu và và ra %I, %O và biến bộ nhớ trong %M là các biến trực tiếp

Các biến trực tiếp luôn luôn bắt đầu với các ký tù phần trăm (%), tiếp theo là vị trí tiền tố và tiền

tố kích thước và một hoặc một số nguyên không dấu, giới hạn bởi thời gian

Đại diện đầu vào và đầu ra của các biến trực tiếp:

%[Vị trí tiền tố] [Tiền tố kích thước] [Số cơ sở] [Số slot] [Liên hệ với điểm số]

Trang 6

Tên của biến có thể dài tới 16 ký tự (tiếng Anh), trong trường hợp tiếng Hàn và các ký tự có sẵn.Các ký tự chữ Hàn và dấu gạch dưới có thể được sử dụng cùng nhau

Không có sự phân biệt giữa các chữ hoa và chữ thường và tất cả các chữ được coi là chữ in hoa Tên không đợc chứa khoảng cách

 Các loại biến đặt tên

thảo

của nó ngay cả trong trường hợp mất điện

3 Các đối tượng, hàm và khối hàm

3.1 Đối tượng

Toán tử

liên tục

Công tắc mở thông thường -| |- Công tắc

Công tắc đóng thông thường -|/|- Công tắc

Công tắc chuyển tiếp dương -|P|- Chuyển mạch tại cạnh lên

Công tắc chuyển tiếp âm -|N|- Chuyển mạch tại cạnh xuống

Cuộn dây đảo -(/)- Mô phỏng kết quả ngược lại của đầu raCuộn cảm ứng chuyển tiếp dương -(P)- Chuyển mạch tại cạnh lên

Cuộn cảm ứng chuyển tiếp âm -(N)- Chuyển mạch tại cạnh xuống

Setting Coil (cuộn đặt) -(S)- Mô phỏng kết quả đầu ra được cài đặtReset Coil (Cuộn reset) -(R)- Mô phỏng kết quả đầu ra được cài lại

Kết thúc chương trình

<RET> Kết thúc chương trình bằng lệnh Return

<SC> Kết thúc chương trình bằng lệnh END

3.2 Danh sách các hàm:

IN1: Nguồn dữ liệu(bất kì kiểu dữ liệu nào)OUT:dòng dữ liệu(bất kì kiểu dữ liệu nào)Hàm chuyển đổi các dữ liệu

Trang 7

TIME_TO_UDINT và 2 loại khác DATE_TO_UINT

và 2 loại khác TOD_TO_UDINT và 2 loại khác DT_TO_DATE và 2 loại khác

IN: giá trị vàoOUT: giá trị ra

IN1-Giá trị bị trừIN2-Giá trị trừOUT: Kết quả

IN1~IN8-Các toán hạng

Trang 8

OUT: Kết quả

IN1-Số bị chiaIN2-Số chiaOUT: Kết quảMOD Hàm chia (phần dư)

IN1-Số bị chiaIN2-Số chiaOUT: Số dư

IN1-sốIN2-mũOUT-Kết quảABS Hàm lấy giá trị tuyệt đối

IN1-Số nguyênOUT-Kết quảSQRT Hàm lấy căn bậc 2

IN1-Toán hạngOUT-Kết quả

LN Hàm lấy loga tự nhiên

IN1-Toán hạngOUT-Kết quảLOG Hàm lấy loga thường

IN1-Toán hạngOUT-kết quảEXP Hàm mũ tự nhiên

IN1- Toán hạngOUT-Kết quả

IN1:toán hạngOUT:kết quả

Trang 9

IN1:toán hạngOUT:kết quả

IN- dữ liệuN-số bit cần dịchOUT-dòng dữ liệu

IN-Dữ liệuN-Số lượng bít cần quayOUT-Dòng dữ liệu

Hàm logic

IN1~IN8:toán hạngOUT:kết quả

IN1~IN8:toán hạngOUT:kết quảHàm lựa

chọn

G-Chọn đầu raIN0-giá trị được chọn khi G offIN1-giá trị được chọn khi G on

Trang 10

OUT-Giá trị ra

IN1~IN8: Các giá trị để chọnOUT-Giá trị lớn nhất

IN1~IN8: Các giá trị để chọnOUT-Giá trị nhỏ nhất

MN-giới hạn trênIN-dữ liệuMX-giới hạn dướiOUT-giá trị đầu ra

K- Giá trị chọnIN0-6 dữ liệu 0-6OUT-Kết quả ra

Hàm so sánh

IN1~IN8: Dữ liệu để so sánhOUT: kết quả

Nếu IN1>IN2>…>IN8 thì OUT được set là ON

Nếu IN1≥IN2≥…≥IN8 thì OUT được set là ON

Nếu IN1=IN2=…=IN8 thì OUT được set là ON

Nếu IN1≤IN2≤…≤IN8 thì OUT được set là ON

Nếu IN1<IN2<…<IN8 thì OUT được set là ON

Trang 11

Loại Lệnh Chức năng

IN1-xâu OUT-Độ dài xâu

IN1-xâuL: độ dài cần cắtOUT-xâu ra

IN1-xâuL: độ dài cần cắtP-Điểm bắt đầuOUT-xâu ra

IN1~IN8: Các xâu đầu vàoOUT-Xâu ra

IN1-XâuIN2-xâu cần chènP-vị trí cần chènOUT-Xâu ra

IN1-XâuIN2-xâu cần xóaP-vị trí cần xóaOUT-Xâu ra

IN1-XâuIN2-xâu cần thay thếP-vị trí cần thay thếOUT-Xâu ra

Trang 12

IN1-XâuIN2-xâu cần tìmOUT-Xâu ra

Hàm thời

gian và ngày

tháng

IN1-thời gian của ngày hoặc thời gianIN2-Thời gian cần cộng

OUT: đầu ra

IN1-thời gian của ngày hoặc thời gianIN2-Thời gian cần trừ

OUT: đầu ra

IN1-ngàyIN2-ngày cần trừOUT: đầu ra

IN1-thời gian của ngàyIN2-Thời gian cần trừOUT: đầu ra

IN1-thời gian của ngày hoặc thời gianIN2-Thời gian cần trừ

OUT: đầu ra

IN1-thời gian vàoIN2-hệ số nhânOUT: Kết quả

IN1-Thời gian vàoIN2-Hệ số chiaOUT: Kết quả

IN1-đầu vào (Date)IN2-thời gian của ngày

Trang 13

REQ: yêu cầu dừngOUT: Xác nhận dừng

REQ:Yêu cầu dừngOUT: xác nhận dừngDIREC_IN Cập nhật dữ liệu đầu vào tức thời

Base: module số nền tảngSlot: Vị trí khe module đầu vàoMASK_L: Lựa chọn bit không update từ cấp thấp hơn32bit(DWORD)

MASK_H: Lựa chọn bit không update từ cấp cao hơn 32bit(DWORD

OUT: quá trình kết thúc (BOOL)DIREC_O Cập nhật dữ liệu đầu ra tức thời

Base: module số nền tảngSlot: Vị trí khe module đầu raMASK_L: Lựa chọn bit không update từ cấp thấp hơn32bit(DWORD)

MASK_H: Lựa chọn bit không update từ cấp cao hơn 32bit(DWORD

OUT: quá trình kết thúc (BOOL)WDT_RST

Cài đặt lại thời gian báo hiệuREQ: cài đặt lại lệnh

OUT: quá trình kết thúc

Trang 14

3.3 Danh sách khối hàm

Hàm thời

gian

IN: Tín hiệu kích hoạtPT: thời gian resetQ: đầu ra

ET: Giá trị thời gian trôi

Hàm đếm

CU: Xung vào (BOOL)R: giá trị reset (BOOL)PV: giá trị định trước(INT)Q:Đầu ra(BOOL)

CV: giá trị hiện thời(INT)

CD: Xung vào (BOOL)LD: giá trị đọc trước (BOOL)PV: giá trị định trước(INT)Q:Đầu ra(BOOL)

CV: giá trị hiện thời(INT)

CU: Xung vào (BOOL)CD: Xung vào (BOOL)R: giá trị reset (BOOL)LD: giá trị đọc trước (BOOL)PV: giá trị định trước(INT)QU: đầu ra đếm lênQD: Đầu ra đếm xuốngCV: CV: giá trị hiện thời(INT)

Trang 15

SEMA Điều khiển hệ thống nguồn

CLAIM: nguồn yêu cầuRELEASE: nguồn giải phóngBUSY: Nguồn không có giá trịKhối chức

năng

S1: tín hiệu setS2:tín hiệu resetQ1: đầu ra

S1: tín hiệu setS2:tín hiệu resetQ: đầu ra

CLK: đầu vào(BOOL)Q: Đầu ra (BOOL)

4 Các mạch cơ bản

4.1: Mạch AND

Mạch chỉ cho phép kết quả xuất ra đầu ra khi tất cả đầu vào bật được gọi là mạch AND, nó giống mạch nối tiếp

Rơle R chỉ kích hoạt để làm đèn sáng khi cả 2 công tắc A và B đều bật

Loại mạch nối tiếp này có thể được sử dụng trong máy ép với độ an toàn cao

4.2 Mạch OR

Mạch OR là mạch kết quả sẽ được xuất ra đầu ra nếu bất cứ công tắc đầu vào nào bật, giống như mạch song song

Trang 16

Như hình dưới: Rơle R hoạt động để làm sáng đèn, nếu cả hai công tắc A và B đều bật hoặc chỉ cần 1trong 2 công tắc A hoặc B bật

4.3: Mạch NOT

Mạch NOT cho kết quả đầu ra ngược lại với giá trị vào: nếu đầu vào là 0 thì đầu ra là 1, nếu đầu vào

là 1 thì đầu ra là 0, nó cũng được gọi là bộ đảo

Hình dưới, ta sử dụng A làm công tắc cho relay R, đèn sáng khi nút A không được nhấn, và khi nút A được nhấn thì đèn sẽ tắt

4.4: Mạch tự giữ.

Trong mạch này, rơle có thể sử dụng như là bộ nhớ Rơle có thể lưu trữ thông tin bằng cách tạo ra 1 mạch giữ (Self Holding) với công tắc của nó HÌnh 8-4 là mạch tự giữ của rơle Công tắc tự giữ (R1) được mắc song song với PB1

Khi PB1 được nhấn rơle sẽ hoạt động và công tắc R1 và R2 đóng để chiếu sáng đèn Ở đấy, thậm chí khi PB1 được nhả ra, dòng vẫn chạy qua R1 và R2 và duy trì trạng thái hoạt động Hay nói cách khác,nếu PB1 quay về trạng thái ban đầu, mạch vẫn hoạt động bình thường nhờ công tắc R1

Việc giữ mạch không còn tác dụng khi công tắc PB2 được nhấn, bao cả rơle R, công tắc R1, R2 để reset mạch trở về trạng thái ban đầu

Trang 17

4.5: Mạch khóa liên động

Mạch khóa liên động dùng công tắc để chỉ ra trạng thái hoạt động của thiết bị, ngăn cản hoạt động củacác thiết bị liên quan, để bảo vệ thiết bị khi sử dụng Mạch khóa liên động còn được gọi là mạch ưu tiên hoặc mạch bảo vệ

4.6: Mạch trễ ON

Thay vì kết quả sẽ có ngay ở đầu ra khi nhập input, mạch trễ được thiết kế để chờ 1 thời gian đã định trước, rồi mới xuất kết quả ra đầu ra Có 2 loại mạch trễ, đó là mạch trễ ON và mạch trễ OFF Hình 8-

6 là mạch trễ ON, trong mạch này, công tắc timer đóng là đèn sáng, khi khoảng thời gian định trước

đã trôi qua, sau khi công tắc PB1 được nhấn, và nếu công tắc PB2 được nhấn, thì thời gian được reset

và đèn sẽ tắt ngay lập tức

Trang 18

4.7: Mạch trễ OFF.

Trong mạch trễ tắt, tín hiệu trả về không reset kết quả đầu ra ngay lập tức, mà phải đợi 1 khoảng thời gian định trước Hình 8-7 là 1 ví dụ về mạch trễ OFF, đèn sẽ sáng khi nút PB1 được nhấn, và đèn sẽ tắt sau khi 1 khoảng thời gian đinh trước đã trôi qua sau khi ta nhấn PB2

4.8 Mạch góp.

Loại mạch này hoạt động giống như công tắc đẩy, và tự trở về trạng thái ban đầu của nó, sau 1 khoảngthời gian nhất định

Hình 8-8 là 1 ví dụ cho mạch này, khi rơle R1 hoạt động thì đèn sẽ sán, khi công tắc PB1 được nhấn,

và cùng lúc này timer bắt đầu hoạt động Khi thời gian định trước kết thúc, timer sẽ làm công tắc b

mở làm làm đèn tắt Mạch này xuất hiện trong rất nhiều ứng dụng như đèn cửa…

Trang 19

I Driver động cơ bước KR-5MC

Các dây của driver:

Nguồn: nguồn đôi 20 đến 35V DC

Input:

CW - CCW: tín hiệu điều khiển bằng xung vuông

HOLD OFF: dừng điều khiển động cơ

CP: kết nối với voltmeter để thay đổi dòng điều khiển động cơ (dòng mặc định là 1.4A).Các đường tín hiệu input của driver đều là loại dây kép

Ouput:

Black-green-orange-red-blue: nối với động cơ bước 5 pha

+5V OUT: nguồn xuất 5V

Trang 21

Các công tắc điều khiển của driver

Tín hiệu điều khiển driver

Xung điều khiển có độ rộng xung và chu kỳ tối thiểu là 0.5μs Điện áp mức cao 4-8V, mức thấp từ 0 s Điện áp mức cao 4-8V, mức thấp từ 0 đến 0.5V

Trang 22

Có 2 phương pháp điều khiển driver là phương pháp điều khiển 1 xung và pp điều khiển 2 xung.Với phương pháp điều khiển 2 xung, xung từ chân CW sẽ làm motor quay theo chiều kim đồng hồ, xung từ chân CCW sẽ làm motor quay theo chiều ngược lại.

Với phương pháp điều khiển 1 xung, xung từ chân CW là xung điều khiển vị trí, còn xung từ chân CCW là xung điều khiển hướng quay

II Driver AC servo MBDDT2210

Trang 23

Nối dây mạch điều khiển chính

Nối dây CNX6 (kết nối encoder)

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	460,9 KB