HỆ THỐNG THỰC TẾ ĐIỀU KHIỂN H2S VÀ NỒNG ĐỘ PH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

LỜI CÁM ƠN 5 LỜI MỞ ĐẦU 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 8 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: 8 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỂ TÀI: 8 1.3 MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH: 9 1.4 ƯU ĐIỂM VÀ THIẾU XÓT TRONG KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 10 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 10 2.1 CẢM BIẾN: 11 2.1.1 Cảm biến đo pH: 11 2.1.2 Cảm biến đo khí H2S: Dò khí QD6310 12 2.1.3 Máy dò khí độc GX 2009: 13 2.2 THIẾT BỊ ĐIỆN: 14 2.2.1: Nguồn 12V 1A: 14 2.2.2 CB, relay, các thiết bị nhỏ: 14 2.2.3 Động cơ bơm: 14 2.3 THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN THÔNG: 15 2.3.1 PLC: 15 2.3.2 Sơ đồ đấu dây: 19 2.3.3 Các tập lệnh cơ bản sử dụng trên họ PLC FX: 21 2.3.4 PLC sử dụng trong đề tài: FX 1N 24MR 35 2.3.5 Khối biến đổi ADDA FX 0N3A: 36 2.3.6 Phần mềm sử dụng để lập trình: phần mềm GX Developer 45 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỰC TẾ ĐIỀU KHIỂN H2S VÀ NỒNG ĐỘ PH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 48 3.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG: 48 3.1.1. Tổng quan: 48 3.1.2 Hệ thống ngõ vào ra và sơ đồ đấu dây: 49 3.1.4 Lưu đồ giải thuật: 52 3.1.5 Chương trình PLC 52 3.2 THIẾT KẾ GIAO DIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN: 52 3.2.1 Giới thiệu về phần mềm thiết kế: 52 3.2.2. Các thành phần của Intouch: 54 3.2.4 Thiết kế giao diện trong WindowMaker: 63 3.2.5 Liên kết các đối tượng( Animation Links): 70 3.2.6. Phần mềm DeviceXPlorer OPC Server: 79 3.2.7 Giao diện mô phỏng về hệ thống: 84 KẾT LUẬN 85 PHỤ LỤC 87 Lưu đồ giải thuật 87 Chương trình PLC điều khiển nồng độ pH và khí H2S trong hệ thống xử lí nước thải 90 Giao diện của hệ thống xử lý nước thải: 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Tp Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Năm 2016

Chữ kí của giáo viên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Tp Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Năm 2016

Chữ kí của giáo viên

MỤC LỤC

Trang

LỜI MỞ ĐẦU 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 6 CHƯƠNG 3: 41

3.2.7 Giao diện mô phỏng về hệ thống: 76 KẾT LUẬN 77

Lưu đồ giải thuật 79 Chương trình PLC điều khiển nồng độ pH và khí H2S trong hệ thống

xử lí nước thải .83 .83 Giao diện của hệ thống xử lý nước thải: 87

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay sự tiến bộ khoa học kỹ thuật trên thế giới diễn ra nhanh chóng, với sự ra đời của hàng loạt những sản phẩm mới ứng dụng những tiến bộ ở những nước phát triển Đặc biệt trong những năm gần đây kĩ thuật điều khiển phát triển mạnh mẽ, có nhiều công nghệ điều khiển mới được ra đời để thay thế cho những công nghệ đã lỗi thời

Để bắt kịp với tiến bộ khoa học kĩ thuật trên thế giới cũng như đáp ứng yêu cầu Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa đất nước thì ngành công nghiệp Việt Nam đang thay đổi nhanh chóng, công nghệ và thiết bị hiện đại đang dần dần thay thế các công nghệ lạc hậu và thiết bị cũ Các thiết bị công nghệ tiên tiến với

hệ thống điều khiển lập trình PLC, SCADA, Vi xử lý, điện khí nén, điện tử Đang được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp với các dây chuyền sản xuất tiên tiến, tự động hóa cao, các hệ thống điều khiển giao thông, năng lượng, viễn thông hiện đại; trong nông nghiệp các hệ thống giám sát điều khiển quá trình nước, dinh dưỡng cho cây trồng tự động; trong các ứng dụng dân dụng, nhận dạng thẻ mã vạch, thẻ từ, thẻ RFID, khóa điện tử, các quảng cáo điện tử, bán vé

tự động, các mạch điều khiển thang máy, máy điều hòa thông minh, kĩ thuật Logistic ( tự động hóa trong vận chuyển giao dịch hàng hóa trên toàn cầu)

Trong các trường đại học, cao đẳng và các trường trung học đã và đang đưa các thiết bị hiện đại có khả năng lập trình vào giảng dạy Một trong những loại thiết bị có ứng dụng mạnh mẽ và đảm bảo độ tin cậy cao là hệ điều khiển tự động PLC

Với đề tài “ Điều khiển khí H2S và nồng độ pH trong hệ thống nước thải” Chúng em đã tiếp xúc vận dụng được những ưu điểm của hệ thống điều khiển nay

Sau quá trình học tập rèn luyện và nghiên cứu tại trường chúng em đã tích lũy được một số kiến thức để thực hiện đề tài của mình Cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy TS Ngô Thanh Quyền cũng như các thầy cô trong khoa và các bạn sinh viên cùng khóa, đến nay chúng em đã hoàn thành đề tài này

Do thời gian nghiên cứu có hạn nên không thể tránh khỏi những sai

xót,chúng em rất mong nhận được sự đóng góp,chỉ dẫn thêm của các thầy cô

cũng như ý kiến góp ý của các bạn sinh viên để đề tài của chúng em hoàn thiện hơn, đáp ứng đầy đủ những mục tiêu đã đặt ra.

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ:

Trong thời kỳ công nghiêp hóa, hiện đại hóa phát triển, ngành công nghệ

kỹ thuật điện tự động ngày càng được áp dụng không chỉ trong lĩnh vực công nghiệp điện mà còn trong hầu hết các lĩnh vực khác như khoa học, môi trường,… Thông qua các thiết bị tự động như PLC, vi xử lý mà có thể điều khiển, xử lý nhiều công việc, quy trình đòi hỏi con người phải mất nhiều thời gian, công sức thực hiện

Với việc sử dụng PLC ta có thể ứng dụng trong lĩnh vực hóa học, sinh học

để điều khiển việc xử lý khí thải, chất thải, nuôi cấy vi sinh vật Vậy để sử dụng PLC ứng dụng vào các lĩnh vực trên, đòi hỏi phải có thiết bị trung gian để biến đổi, xử lý các tín hiệu từ hóa chất _là các module mở rộng A/D (biến đổi tín hiệu tuần tự sang tín hiệu số) hoặc D/A (biến đổi tín hiệu số sang tín hiệu tuần tự) Đồng thời phải có các cảm biến ứng với từng đối tượng mới có thể nhận biết được sự thay đổi của chúng

Máy tính ngày càng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực Công nghệ và ngành tự động hóa cũng nằm trong xu hướng tất yếu đó Với sự tiện nghi của máy tính cùng với trí tuệ tuyệt vời của con người đã tạo nên những phần mềm có thể kết nới với các PLC… qua đó việc điều khiển và giám sát công việc đã đơn giản

và ít tốn sức lực hơn rất nhiều so với trước đây In touch là một phần mềm giúp

con người thiết kế các hệ thông SCADA giám sát và điều khiển khá mạnh với những hình ảnh, công cụ khá trực quan

Với những vấn đề đã đặt ra, em thực hiện mô hình có tên “ Hệ thống điều khiển H 2 S và nồng độ pH trong xử lý nước thải “ Cùng với sự tích hợp nhiều

thiết bị hiện đại như module A/D, PLC, các loại cảm biến khí H2S cũng như cảm biến pH… SCADA cũng được thực hiện trên giao diện màn hình máy tính nhằm giúp cho con người dễ dàng quan sát và điều khiển

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỂ TÀI:

Mục tiêu đạt được sau khi hoàn thành đề tài: kết nối cảm biến khí H2S và cảm biến pH với PLC thông qua module A/D 0N-3A để có thể xử lý được nồng

độ khí thải H2S cũng như độ pH trong nước ở mức tiêu chuẩn để có thể nuôi cấy được vi sinh vật xử lý khí thải trong phòng thí nghiệm.

1.3 MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH:

Sau khi cấp nguồn cho hệ thống hoạt động, có hai sự chọn lựa:

- Thứ nhất: Chon lựa quá trình điều chỉnh nồng độ pH bằng cách tác động công tắc X00 Trong quá trình này ta có thể hoặc điều chỉnh bằng tay ( nhấn M0 trên giao diện) hoặc điều chỉnh tự động ( nhấn M1 trên giao diện) Điều chỉnh bằng tay, ta có thể tác động các nút nhấn trên giao diện để các động cơ hoạt động, cự thể như: tác động M10 động cơ bơm acid hoạt động, tác động M11 động cơ bơm bazo hoạt động, tác động M12 bơm định lượng hoạt động, muốn dừng các động cơ ta tác động công tắc M5 trên giao diện Điều chỉnh tự động, ta tác động công tắc START (X02) trên bảng điều khiển, các giá trị được lấy về từ module mở rộng FX 0n-3A sẽ được xử lý, bằng cách so sánh các giá trị khác nhau mà cho phép động nào được hoạt động ( pH < 6.5 cho bơm bazo hoạt động,

pH > 7.5 cho bơm acid hoạt động, 6.5< pH < 7.5 bơm định lượng hoạt động đồng thời ngắt 2 bơm acid và bazo) Nhấn công tắc STOP ( X03) nếu muốn dừng quá trình hoạt động

- Thứ hai: Chọn lựa quá trình điều chỉnh H2S bằng cách tác động công tắc X01 Khi tác động công tắc START (X02) trên bảng điều khiển,động cơ bơm khí H2S sẽ hoạt động đồng thời các giá trị pH cũng như H2S lấy từ module mở rộng sẽ được xử lý; bằng cách so sánh các giá trị khác nhau mà cho phép động

cơ nào hoạt động ( pH < 6.5 cho bơm bazo hoạt động, pH > 7.5 cho bơm acid hoạt động, 6.5< pH < 7.5 bơm định lượng hoạt động đồng thời ngắt 2 bơm acid

và bazo), đồng thời nếu giá trị H2S nằm trong khoảng từ 0-5ppm thì quá trình xử

lí đạt yêu cầu Nhấn công tắc STOP ( X03) nếu muốn dừng quá trình hoạt động

1.4 ƯU ĐIỂM VÀ THIẾU XÓT TRONG KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Với kiến thức còn hạn chế, thời gian thực hiện không lâu cộng với điều kiện kinh tế nên mô hình vẫn còn khá đơn giản, thiết bị chưa hoàn toàn đầy đủ Giao diện điều khiển chỉ trên máy tính, thiết giao diện điều khiển và giám sát vẫn

còn đơn giản Tuy nhiên đề tài đã phần nào đáp ứng được yêu cầu thực tế trong lĩnh vực môi trường.

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Điều khiển tự động là xu thế phát triển tất yếu trong các lĩnh vực công nghiệp cũng như sinh hoạt bởi những ưu điểm vượt trội của nó Ở các

hệ thống điều khiển tự động có quy mô vừa và lớn thì PLC được sử dụng làm thiết bị điều khiển cho toàn hệ thống Thiết bị điện tử công suất ngày càng được quan tâm nhờ khả năng linh hoạt trong điều khiển, hiệu suất làm việc cao, công suất tiêu thụ thấp… Kết hợp xây dựng một hệ thống điều khiển tự động với các thiết bị điện tử công suất có ý nghĩa khoa học lớn trong việc xây dựng một hệ thống tự động hoàn chỉnh cả về chức năng lẫn hiệu quả kinh tế.

Về mặt thực tiễn đề tài đi theo những nhu cầu thực tế bên ngoài của những nhà máy và dây chuyền sản xuất được năng cấp và mở rộng Đặc biệt ưu điểm của đề tài là có thể áp dụng cho ngành thí nghiệm với quy mô nhỏ, có thể sử dụng điều khiển tự động để điều chỉnh môi chất cần thiết cho quá trình nuôi cấy vi sinh vật.

CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG MÔ

Môi trường làm việc: độ ẩm 0-95% RH; nhiệt độ 0-80 độ C

Công suất: 0.2 W chiều dài cáp: 5m

Cảm biến đo pH sẽ gửi tín hiệu nhận được từ đầu dò khi nó được tiếp xúc với môi trường chất lỏng Tín hiệu đó sẽ đc chuyển đổi về dạng tín hiệu điện 0-

20mA sau đó sẽ truyền đưa tín hiệu vừa xử lý đến module mở rộng để có thể xuất

ra tín hiệu số cho người sử dụng biết được

2.1.2 Cảm biến đo khí H 2 S: Dò khí QD6310

Thông số kĩ thuật

Dải đo: 0-100ppm Nguồn cấp 24 VDC - 50 mA

Dòng tín hiệu điện: 4-20mA Môi trường hoạt động có độ ẩm < 98% RH

Dò khí QD6310 có thể phát hiện: khí H2S, khí thiên nhiên (metan), khí dầu

mỏ hóa lỏng, khi Hydrogen, axetylen, pentanen, ankyne, cồn, các khs dễ cháy khác

Cách sử dụng :

Dò khí QD6310 có 3 dây, 2 dây cấp nguồn 24VDC, dây còn lại có chức năng truyền tín hiệu và được kết nối với module xử lý tín hiệu Đầu dò khí được lắp đặt tại vị trí có xuất hiện khí cần đo Khi nhận được tín hiệu khí, đầu dò cảm biến sẽ báo tín hiệu khí rồi chuyển tín hiệu đó sang dạng tín hiệu dòng điện trong

khoảng 0-20mA Tín hiệu điện này sẽ được module xử lý , chuyển đổi thành tín hiệu số để có thể báo cho người xử dụng biết.

2.1.3 Máy dò khí độc GX 2009:

Máy dò khí độc GX 2009 có thể phất hiện đồng thời 4 loại khí: LEL, O2,

H2S và CO Hiển thị kỹ thuật số với màn hình LCD hiển thị 4 khí đồng thời, tự động sáng nền Sử dụng phương pháp lấy mẫu phân tán (chuẩn) hoặc bơm (lựa chọn thêm)

- CB 1 pha: trước mỗi một hệ thống điện, để đảm bảo an toàn, thì ta luôn luôn lắp đặt một CB CB là khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện; có công dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp mạch điện.

- Rơle: mô hình sử dung 2 Role trung gian Omron MY2N với nguồn cấp

24 VDC để gắn 2 động cơ bơm khí và bơm định lượng với ngõ ra của PLC, việc gắn Role trung gian này nhằm mục đích bảo vệ cho PLC

- Công tắc và đèn báo: công tắc dùng để điều khiển

các ngõ vào của PLC nhằm thực hiện quá trình hoạt động

Sử dụng hầu hết là công tắc 3 chiều Đèn báo có chức năng

thông báo trạng thái hoạt động của mô hình, sử dụng

nguồn cấp 220V

- Mạch PWM 6 - 90VDC: mạch này cho phép điều chỉnh tốc độ của động

cơ DC một cách dễ dàng và trơn chu, thích hợp cho những động cơ sử dụng điện

áp nhỏ Mạch chịu được dòng tối đa là 15A, điện áp điều khiển 0-5V, có thể kết nối với PLC

2.2.3 Động cơ bơm:

- Động cơ bơm nước: sử dụng

bơm định lượng Cham Tech với điện

áp cấp vào là 220VAC, bơm có thể

thay đổi được luu lượng dòng chảy

thông qua núm chỉnh

-Động cơ thổi khí: có công suất lớn,

nguồn cấp 220V/50hz, công suất 35W, lưu

lượng bơm khí 65lit/h Được sử dụng trong mô

hình nhằm bơm khí H2S vào bồn chứa vi sinh

vật

-2 động cơ bơm nước mini: sử dụng

nguồn điện từ 6 – 12 VDC, dòng tiêu thụ

700mA, có khả năng đẩy được dòng nước

lên cao 1.5m nên rất thích hợp cho việc lắp đặt trong mô hình đồ án để bơm dung dịch acid và bazo.

2.3 THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN THÔNG:

2.3.1 PLC:

2.3.1.1 Giới thiệu chung về PLC Mitsumishi:

- PLC FX là một loại PLC micro của hãng MISUBISHI nhưng có nhiều tính năng mạnh mẽ Loại PLC này được tích hợp sẵn các I/O trên CPU

Hình 2.3.1 Hình dạng PLC Mitsubishi FX2N-48MR

PLC FX ra đời từ năm 1981 cho đến nay đã có rất nhiều chủng loại tùy theo Model như: FX0(S), FX1, FX2, FX0N, FX1S, FX1N, FX2N, FX3G và FX3U Tùy theo Model mà các loại này có dung lượng bộ nhớ khác nhau Dung lượng bộ nhớ chương trình có thể từ 2kStep đến 8kStep (hoặc 64kStep khi gắn thêm bộ nhớ ngoài).Tổng số I/O đối với các loại này có thể lên đến

256 I/O, riêng đối với FX3U(C) có thể lên đến 384 I/O Số Module mở rộng

có thể lên đến 8 Module

Loại PLC FX tích hợp nhiều chức năng trên CPU (Main Unit) như ngõ ra xung hai tọa độ, bộ đếm tốc độ cao (HSC), PID, đồng hồ thời gian thực…Module mở rộng nhiều chủng loại như: Module mở rộng vào ra (I/O), Module mở rộng analog, xử lý nhiệt độ, điều khiển vị trí, các Module mạng như Cclink, Profibus…

Ngoài ra còn có các board mở rộng (Extension Board) như Analog, các board dùng cho truyền thông các chuẩn RS232, RS422, RS485, và cả USB.

Để lập trình PLC ta có thể sử dụng các phần mền sau: FXGP_WIN_E, GX_Developer

Các phương pháp lập trình như:

 LAD(ladder): là phương pháp lập trình hình thang, thích hợp trong

nghành điện công nghiệp

 FBD(Flowchart Block Diagram): là phương pháp lập trình theo sơ

đồ khối, thích hợp cho ngành điện tử số

 STL(Statement List): là phương pháp lập trình theo dạng dòng lệnh

giống như ngôn ngữ Assemply, thích hợp cho ngành máy tính

 M và S : Dùng như là các cờ hoạt động trong PC.

Tất cả các thiết bị trên được gọi là các ‘thiết bị bit’ nghĩa là các thiết bị này có hai trạng thái ON hoặc Off 1 hoặc 0

Ta có thể tổ hợp các thiết bị bit lại để có thể tạo thành một dữ liệu 4bit, Byte, Word, hay Doulbe Word như sau:

K1M0 = M3M2M1M0(tương ứng dữ liệu 4bit)

K2M10 =M17M16M15M14M13M12M11M10(tương ứng với dữ liệu 8bit)

Tổng quát: KnMm (1≤ ≤n 8)

 D: Thanh ghi 16 bit/32 bit Đây là thiết bị Word

 T: Dùng để xác định thiết bị định thì có trong PC(timer) Dữ liệu trên Timer là dữ liệu dạng Word (16bit) và trạng thái Timer ta nói Timer là thiết bị bit

 C : Dùng để xác định thiết bị đếm có trong PC Dữ liệu trên Counter là

dữ liệu dạng Word (16bit/32bit) và trạng thái trên counter là trạng thái bit

2.3.2 Sơ đồ đấu dây:

2.3.2.1 Đấu dây ngõ vào (X):

* Trường hợp 1: có chân S/S ( Sink/Soure)

• Đấu dây sink (-, NPN)

• Đấu dây soure (+, PNP)

• Trường hợp 2: không có chân S/S ( đấu dây sink,-)

2.3.2.2 Đấu dây ngõ ra (Y):

* Ngõ ra là relay:

*Ngõ ra là transistor:

2.3.3 Các tập lệnh cơ bản sử dụng trên họ PLC FX:

* Nhóm lệnh xử lý bit:

 Lệnh Load, Load Inverse:

Lệnh gợi nhớ Chức năng Dạng mẫu Thiết bị Số bước

LD (Load) Công tắc thường

Tác vụ logic bit

X,Y,M,S,T,C 1

 Lệnh OUT:

Lệnh Chức năng Dạng mẫu Thiết bị Số bước

OUT Điều khiển

T: 3 C(16bit):3 C(32bit):5

 Lệnh And, And Inverse:

Lệnh gợi nhớ Chức năng Dạng mẫu Thiết bị Số bướcAND (And) Nối tiếp các công

tắc thường hở (NO):

X,Y,M,S,T,C 1

 Lệnh Or, Or Inverse.

Lệnh gợi nhớ Chức năng Dạng mẫu Thiết bị Số bước

Or(Or) Nối song song các

Store)

Lưu kết quả hiện hành của tác vụ trong PC

MRD(read) Đọc kết

quả hiện hành của tác vụ trong PC

MPP(pop) Lấy ra (gọi

là loại bỏ) kết quả đã lưu

hở (NO):

Không có 1

 Lệnh Master Control và Master Control Reset.

Lệnh gợi

nhớ

chương trìnhMC(Master

Control)

Chỉ ra điểm bắt đầu của một khối điều khiển chính(Master Control block)

Y,M (cho phép thêm cuộn M chuyên dùng loại NO) N chỉ mức lồng (N0-

N chỉ mức lồng (N0-

>N7),được đặt lại

Dạng mẫu Thiết bị Số bước

chương trìnhSET(set) Các thiết

bị thay đổi trạng thái từ of sang on

Y,M,S Y,M :1,

S:2 D,V,Z:3

RST( Rese

t)

Các thiết

bị thay đổi trạng thái từ on sang of

Pulse)

Mắc nối tiếp với các thiết bị.Khi

có một xung cạnh lên thì thiết

bị ngõ ra được tác động

X,Y,M,S,T,C 2

ANF(And

Falling

Mắc nối tiếp với các

X,Y,M,S,T,C

Pulse) thiết bị

Khi có một xung cạnh xuống thì thiết bị ngõ

ra được tác động

 Lệnh Or Pulse, Or Falling Pulse(xung cạnh lên, xung cạnh xuống).

Lệnh gợi nhớ Chức năng Dạng mẫu Thiết bị Số bước

chương trìnhORP(OR

Pulse)

Mắc song song với các thiết bị.Khi

có một xung cạnh lên thì thiết bị ngõ

ra được tác động

X,Y,M,S,T,C 2

ORF(OR

Falling Pulse)

Mắc song song với các thiết bị Khi

có một xung cạnh xuống thì thiết bị ngõ ra được tác động

X,Y,M,S,T,C 2

 Lệnh timer và Counter

Lệnh gợi nhớ Chức năng Dạng mẫu Thiết bị Số bước

chương trìnhOUT(Out) Thi hành

các thiết

bị bộ định thời và bộ đếm

ở thiết bị đích

13 bước

Khi dùng M8023 để cộng dữ liệu dạng dấu chấm, thì chỉ các thanh ghi dữ liệu 32 bit(D) hoặc hằng số (K/H) mới dùng được

ở thiết bị đích

13 bước

Dạng mẫu :

Chú ý: Đối với phép tính cộng và trừ khi kết quả lớn hơn dữ liệu 16/32

bit thì M8021 = ON, kết quả nhỏ hơn giá trị âm 16bit/32bit thì M8022 =

ON và kết quả là Zero thì M8020 =ON

 Lệnh MUL(Phép nhân)

MUL

(Multipic

action)

Nhân hai dữ liệu nguồn kết quả lưu

ở thiết bị đích

32 bit

MUL, MULP:

7 bướcDMUL,DMULP:

32 bit

DIV, DIVP:

7 bướcDDIV,DDIVP:

5 bước

Dạng mẫu :

 Lệnh DEC(Giảm)

Lệnh Chức năng Toán hạng Số bước

D

DEC

Thiết bị đích

sẽ giảm đi 1 khi dùng lệnh này

bị nguồn- kết quả lưu

ở thiết bị đích

WAND, WANDP:

7 bướcDAND,DANDP:

bị nguồn- kết quả lưu ở

13 bước

Dạng mẫu :

bị nguồn- kết quả lưu

ở thiết bị đích

7 bướcDXOR,DXORP:

bị đích

KnY, KnM, KnS, T, D, C, V, Z

NEG, NEGP:

3 bướcDNEG,DNEGP:

5 bước

Dạng mẫu :

*Nhóm lệnh điều khiển lưu trình:

 Lệnh CJ(điều kiện nhảy)

D

CJ

Nhảy tới một vị trí con trỏ đã định

Các con trỏ đích hợp lệ có giá trị

từ 0-> 62(64->127)

CALL, CALLP:

3 bước

Dạng mẫu :

 Lệnh SRET(trở về từ chương trình con)

D

SRET(Subroutine

return)

Trở về từ chương trình con

IRET(Interrupt

Return)

Trở về từ chương trình ngắt

Không có

Tự động trở về ngay sau khi thực thi chương trình ngắt xong

I00*->I50*(6 bộ)I6**->I8**(3 bộ)I010->I060(6 bộ)

dữ liệu và cho kết quả <,>, =

K, H, KnX,KnY,

KnM, KnS, T, D,

C, V, Z

Y, M, S dùng 3 thiết bị liên tiếp nhau

CMP,CMPP:

7 bướcDCMP,DCMPP:13

bước

bộ nhớ đệm của các khối chức năng

K,H có giá trị từ 0->7

K,H có giá trị

từ

0->31

KnX, KnY,KnM,KnS, TD,C,V,Z

K,H

16 bit

từ 1->32

32 bit từ1->16

9 bước

Dạng mẫu

 Lệnh TO

Lệnh Chức năng Toán hạng Số bước

K,H có giá trị

từ 0->7

K,H có giá trị

từ

0->31

KnX, KnY,KnM,KnS, TD,C,V,Z

K,H

16 bit

từ 1->32

32 bit từ1->16

+ Thời gian lắp đặt công trình ngắn

+ Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất đến tài chinh

+ Độ tin cậy cao, chuẩn hóa được phần cứng điều khiển

+ Thích ứng với môi trường khắc nghiệt

- Nhược điểm: tuy nhiên mức độ quản lý và điều khiển rộng thì PLC lại không phù hợp với những hệ thống nhỏ, đơn giản vì khi đó sẽ không tận dụng được khả năng làm việc của thiết bị này

2.3.5 Khối biến đổi AD/DA FX 0N-3A:

2.3.5.1 Khái niệm

Khối chức năng analog đặt biệt FX0N-3A có 2 ngõ vào và 1 ngõ ra Ngõ vào nhận tín hiệu tương tự và biến đổi chúng thành giá trị số Đó được gọi là chuyển đổi A/D Ngõ ra mang giá trị số và xuất ra tín hiệu analog tương đương

Đó được gọi là chuyển đổi D/A FX0N-3A có sự chuyển đổi tối đa 8 bit

Sự lựa chọn nguồn hoặc dòng dựa vào đường dây sử dụng là vào hay ra Giới hạn tương tự từ 0 đến 10V DC (chuyển đổi 40mV), 0 đến 5V (chuyển đổi 20mV) và 4 đến 20mA (chuyển đổi: 64uA) có thể được chọn Việc truyền tất cả

dữ liệu và cài đặt thông số được điều chỉnh thông qua phần mềm điều khiển FX0N-3A, bằng cách sử dụng lệnh TO/FROM trong FX0N PC Giao tiếp giữa FX0N PC và FX0N-3A được bảo vệ bằng bộ nối quang

FX0N-3A chiếm 8 điểm I/O trên bus mở rộng của FX0N 8 điểm có thể được chỉ định từ các ngõ vào hay ngõ ra khác.

2.3.5.2 Sơ đồ cực

Khi một dòng điện ngõ vào được sử dụng, bảo đảm rằng các cực đầu [VIN*1] và [IIN*1] được kết nối Tuy nhiên không nối các cực [VOUT] và [IOUT] khi dòng ngõ ra được sử dụng *1: số thứ tự cực 1 hoặc 2 được xác định

ở đây

Nếu nhiều sóng điện áp được thử nghiệm trên điện áp ngõ vào/ra hoặc nếu

có tiếng ồn quá mức, thì kết nối 1 tụ điện 0.1 – 0.47uF, hiệu suất khoảng 25V tại

vị trị *2

- Đặc điểm kĩ thuật chung:

Bảng 1 đặc điểm kỹ thuật chung của AD/DA

DC 0-10V, 0-5V, điện trở nội 200kΩ , cảnh báo: đơn vị này có thể bị

hư hỏng điện áp vào quá

4-20mA, điện trở nội 250kΩ, cảnh báo: đơn vị này có thể bị hư hỏng bởi dòng điện vào quá 2mA,

0-5V ngõ vào: 20mV (5V/250)

4-20mA ngõ vào: 64uA ((20-4mA)/250)

Thời gian xử lí (Thời gian xử lý lệnh T0 x 2) + thời gian xử lý lệnh

FROMThời gian

chuyển đổi A/D 100us

0-DC 0-10V, 0-5V, tải ngoài: 1kΩ đến 1MΩ

4-20mA, tải ngoài: 500Ω hoặc ít hơn

0-5V ngõ vào: 20mV (5V/250)

4-20mA ngõ vào: 64uA ((20-4mA)/250)Thời gian xử

- Phân bố bộ nhớ đệm (BFM)

#16 Giá trị dòng dữ liệu ngõ ra trên kênh D/A (lưu trữ 8 bit)

#17 Dự trữ D/A start A/D start Kênh A/D

+ b0=0 ngõ vào tương tự kênh 1 được chọn

+ b0=1 ngõ vào tương tự kênh 2 được chọn

+ b1=0-1, xử lý chuyển đổi A/D bắt đầu

+ b2=1-0, xử lý chuyển đổi D/A bắt đầu

Lưu ý: các thiết bị bộ nhớ đệm này được lưu trữ/xác định ví trí bên trong

FX0N-3A

2.3.5.4 Sử dụng ngõ vào tương tự

Dùng lệnh TO kết hợp FROM

Bộ nhớ đệm (BFM#) của FX0N-3A được ghi hoặc đọc bằng FX0N PC

Chương trình đọc ngõ vào tương tự phía dưới từ kênh 1 của FX0N-3A khi M0 ON, và dữ liệu ngõ vào tương tự của kênh 2 khi M2 OFF

- (H00) được ghi vào BFM#17 chọn ngõ vào A/D là

kênh 1

- (H02) được ghi vào BFM#17 bắt đầu xứ lí chuyển đổi A/D cho kênh 1

BFM#0 được đọc, lưu trữ giá trị dòng của kênh 1 trong thanh ghi D00

- (H01) được ghi vào BFM#17 chọn ngõ vào A/D là kênh 2

- (H03) được ghi vào BFM#17 để khởi động lại xử lý chuyển đổi A/D

nhưng cho kênh 2 BFM#0 được đọc, lưu trữ giá trị dòng của kênh 2 trong thanh ghi D01

Thời gian yêu cầu TAD để đọc kênh ngõ vào tương tự được tính theo công

thức sau:

TAD=(thời gian xử lý lệnh T0) x2 + (thời gian xử lý lệnh From)

Hình 2.3.4.1 Lệnh T0-FROM

Lưu ý: lệnh định dạng phía trên nên luon được dùng khi dọc dữ liệu từ

kênh ngõ vào tương tự của FX0N-3A

2.3.5.5 Lựa chọn và hiệu chỉnh ngõ vào tương tự

Có 3 định dạng ngõ vào khác nhau có thể dùng với FX0N-3A, đó là:

- Điện áp ngõ vào, định dạng từ 0 đến 10V (được cài đặt cho ô nhớ)

- Điện áp ngõ vào, định dạng từ 0 đến 5V

- Dòng điên ngõ vào, định dạng từ 4 đến 20mA

Lưu ý: chỉ duy nhất 1 kênh nên được chọn để thực thi hiệu chỉnh của cả

kênh ngõ vào tương tự

Hình 2.3.4.2 kênh ngõ vào tương tự

Phương pháp hiêu chỉnh.

Sử dụng chương trình phía dưới và hình dạng dây dẫn thích hợp để hiệu chỉnh ngõ vào kênh 1 ( và gián tiếp kênh 2) của FX0-3A

Hình 2.3.4.3 hiệu chỉnh ngõ vào tương tự

Chương trình hiệu chỉnh ngõ vào:

Hình 2.3.4.4 chương trình hiệu chỉnh ngõ vào tương tự

a Hiệu chỉnh bù

- Chạy chương trình, bảo đảm X02 là ON

- Tạo một điện áp/dòng điện bù bằng cách sử dụng máy phát hoặc ngõ ra tương tự

- Hiệu chỉnh bộ phân thế A/D bù cho đến khi giá trị 1 được đọc trong thanh ghi D00

Bảng 2.18 hiệu chỉnh bù ngõ vàoKhoảng ngõ vào

tương tự

0-10V DC

0-5V DC

4-20mA

Giá trị hiệu chỉnh bù

0.040V 0.020V 4.064mA

b Hiệu chỉnh tăng

- Chạy chương trình Đảm bảo X02 là ON

- Tạo một điện áp/dòng điện bù sử dụng máy phát hoặc ngõ ra tương tự.

- Hiệu chỉnh bộ phân thế A/D tăng cho đến khi giá trị 250 được đọc trên thanh ghi D00

Khoảng ngõ vào tương tự

0-10V DC

0-5V DC

4-20mA

Giá trị hiệu chỉnh tăng

10.000 V 5.0 20.0

c Lựa chọn và hiệu chỉnh ngõ ra tương tự

Có 3 định dạng ngõ ra khác nhau có thể được dùng với FX0N-3A

Hình 2.3.4.7 Hiệu chỉnh bù ngõ ra

• Hiệu chỉnh bù

- Chạy chương trình Bảo đảm X00 là ON và X01 là OFF

- Hiệu chỉnh bộ phân thế A/D bù cho đên khi đồng hồ được chọn hiển thị điện áp/dòng điện bù phù hợp

Bảng 2.20 thông số hiệu chỉnh bù ngõ ra

Khoảng ngõ vào tương tự 0-10V DC 0-5V DC 4-20mAGiá trị hiệu chỉnh bù 0.040V 0.020V 4.064mA

• Hiệu chỉnh tăng

- Chạy chương trình Bảo đảm X00 là OFF và X01 là ON

- Hiệu chỉnh bộ phân thế A/D tăng cho đến khi đồng hồ được chọn hiển thị điện áp/dòng điện tăng phù hợp

Bảng 2.21 thông số hiệu chỉnh tăng ngõ ra

Khoảng ngõ vào tương tự 0-10V DC 0-5V DC 4-20mAGiá trị hiệu chỉnh tăng 10.000 V 5.000V 20.0

• Kiểm tra sơ bộ

Kiểm tra hệ thống dây ngõ vào/ra và cáp đã được kết nối với khối chức năng đặt biệt là FX0N-3A chưa

Kiểm tra hệ thống cầu chì, v.v số lượng khối mở rộng cục bộ không vượt quá 2 và tổng thể hệ thống I/O bằng hoặc ít hơn 128 I/O

Bảo đảm rằng phạm vi hoạt động chính xác (0-10V, 0-5V hoặc 4-20mA) được chọn sử dụng

Do trạng thái của Pc thay đổi nên trạng thái ngõ ra tương tự sẽ được mở rộng theo cách sau

Trạng thái chuyển của FX0N PC:

RUN=>STOP: giá trị hoạt động cuối sử dụng bởi kênh ngõ ra tương tự trong suốt quá trình RUN được duy trì trong suốt chế độ STOP

STOP=>RUN: khi FX0N PC được bật trở lại chế độ RUN, ngõ ra tương tự tác động trở lại với chương trình điều khiển, giá trị số

Tắt nguồn FX0N:các tín hiệu ngõ ra tương tự ngừng hoạt động

Nên nhớ rằng chỉ giá trị 8 bit (0-255) là có giá trị sử dụng với ngõ ra tương

tự của FX0N-3A

• Kiểm tra lỗi

- Nếu khối chức năng FX0N-3A không hoạt động bình thường, hãy kiểm tra các mục sau đây

- Kiểm tra trạng thái của đèn POWER

- Kiểm tra hệ thống dây điện ngoài

- Kiểm tra tải ngõ ra có được nối với cực ngõ ra tương tự theo quy định giới hạn sau:

- Điện áp ngõ ra: 1kΩ-1MΩ, dòng điện ngõ ra: 500Ω hoặt ít hơn

- Kiểm tra trở kháng các thiết bị ngõ vào theo quy định giới hạn

- Điện áp ngõ vào: 200kΩ, dòng điện ngõ vào: 250Ω

- Kiểm tra hiệu chỉnh kênh tương tự của FX0N-3A (ngõ vào và ngõ ra), sử dụng vôn kế/ampe kế theo yêu cầu

2.3.6 Phần mềm sử dụng để lập trình: phần mềm GX- Developer

• Mở phần mềm lập trình :

• Giao diện lập trình

Hình 2.3.6.1 Giao diện lập trình PLC

• Đặt tên cho thiết bị

Vào Device comment chọn Comment-> vào Device name chọn một trong những thiết bị cần đặt tên: X, Y, M, T, C, D-> nhấn Display và đặt tên cụ thể cho từng thiết bị cần lập trình