Giới thiệu về PLC S7300

Giới thiệu về điều khiển lâp trình , nguyên tắc hoạt động , module vào ra , bộ nhớ và phần cứng của PLC kết nối với thiết bị vào ra , địa chỉ vùng nhớ. Giới thiệu về điều khiển lâp trình , nguyên tắc hoạt động , module vào ra , bộ nhớ và phần cứng của PLC kết nối với thiết bị vào ra , địa chỉ vùng nhớ.

Bài 1:

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

‡ Dòng điện, điện áp, công suất

‡ Cảm biến

‡ Khí nén

‡ Động cơ điện

‡ Điều khiển động cơ điện

Biên soạn: Nguyễn Tấn Đời

ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM

1 Dòng điện, Điện áp, Công suất

‡ Dòng điện (I) : dòng chuyển động có

hướng của hạt mang điện

„ DC – Direct Current: dòng điện một chiều

„ AC – Alternative Current: dòng điện xoay chiều

‡ Điện áp DC (V hoặc U):

„ DC đơn cực (2 dây): GND và + hoặc – và GND

„ DC lưỡng cực (3 dây): – và GND và +

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 3

Dòng điện, Điện áp, Công suất

„ Công suất nguồn AC

„ Công suất nguồn DC

An toàn khi sử dụng điện trong công nghiệp

2 Cảm biến

‡ Thiết bị chuyển đổi các đại lượng không

điện (ánh sáng, nhiệt độ, khối lượng, …) thành đại lượng điện (điện áp, dòng điện)

‡ Cảm biến nhiệt, quang, tiệm cận, …

‡ Lãnh vực ứng dụng:

„ Điều khiển nhiệt độ,

„ Nhận biết một vật xuất hiện,

„ Nhận biết một vật ở gần hay xa, …

Thiết bị không thể thiếu trong sản xuất CN!

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 5

Cảm biến

‡ Đại lượng cần đo (m) tác động lên cảm biến tạo ra đặc trưng (s) chứa thông tin cho phép xác nhận giá trị đại lượng cần đo

s=f(m) s: đại lượng ra / phản ứng của cảm biến

m: đại lượng vào / nguồn kích thích

‡ Thông qua giá trị đại lượng điện (s), sẽ tính được giá trị đại lượng không điện (m)

‡ Đặc trưng: độ nhạy, độ tuyến tính, sai số,

thời gian đáp ứng

„ Thermister: chế tạo từ các vật liệu bán dẫn

„ Cặp nhiệt ngẫu: gồm cặp kim loại làm bằng

vật liệu khác nhau

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 7

‡ Cặp nhiệt ngẫu: sự chênh lệch

nhiệt độ 2 dây kim loại tạo nên

So sánh RTD và Themister

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 9

So sánh RTD và Themister

Cảm biến quang

‡ Thiết bị phát hiện vật

xuất hiện (ở xa)

‡ Dựa trên hiện tượng

thu phát ánh sáng

‡ Gồm 2 phần: thiết bị

phát và thu ánh sáng

(có thể đặt chung

hoặc riêng biệt nhau)

‡ Khi thiết bị thu nhận

hoặc mất ánh sáng từ

thiết bị phát sẽ làm

ngõ ra tác động

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 11

Cảm biến quang

„ Encoder tương đối

„ Encoder tuyệt đối

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 13

Cảm biến điện dung

‡ Làm việc theo nguyên

lý thay đổi điện trường

‡ Phát hiện vật kim loại

và phi kim loại

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 15

3 Khí nén

‡ Hệ thống điều khiển thông dụng trong

công nghiệp sử dụng lực đẩy khí nén

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 17

Ký hiệu các cơ cấu điều khiển

Val khí nén

Val điều khiển tay

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 19

Hoạt động của Val – xả khí

3 port valve NOT OPERATED

Hoạt động của Val – khí nén

3 port valve

O PER ATED

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 21

Nguyên lý làm việc

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 23

4 Cơ cấu chấp hành khí nén

(xy-lanh)

‡ Thiết bị hoạt động theo tác động của khí nén

‡ Bao gồm nhiều loại với kích thước, hình dạng khác nhau

‡ Loại tác động đơn có hoặc không có lò xo kéo

Cơ cấu tác động đơn có lò xo

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 25

Cơ cấu tác động đơn không lò xo

Cơ cấu tác động kép

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 27

Hình ảnh thực tế

5 Động cơ điện

‡ Thiết bị hoạt động theo tác động của nguồn điện DC hoặc AC

một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua

dây dẫn thì từ trường sẽ tác động một lực

từ làm dây dẫn quay

‡ Cấu tạo chung gồm phần quay (rotor) và

phần đứng yên (stator)

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 29

Động cơ AC

‡ Cho dòng điện 3 pha vào 3 cuộn dây lệch 1200 sẽ thu được từ trường quay, rotor được đặt trong từ trường quay này

‡ Rotor lồng sóc: ghép các thanh dẫn điện

‡ Rotor dây quấn: 3 đầu cuộn dây nối Y, 3 đầu nối với chổi than đưa ra ngoài

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 31

Khởi động Động cơ AC

‡ Động cơ công suất nhỏ: mở máy trực tiếp

‡ Động cơ công suất lớn: mở máy gián tiếp

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 33

Mạch mở máy trực tiếp

Mạch mở máy gián tiếp

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 35

Mạch mở máy gián tiếp

Điều khiển Động cơ AC

‡ Đảo chiều quay: đảo 2 trong 3 pha nguồn cấp cho stator

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 37

Điều khiển Động cơ AC

‡ Điều chỉnh tốc độ:

„ Thay đổi điện trở phụ mạch rotor (sử dụng cho động cơ rotor dây quấn)

„ Thay đổi điện áp cấp mạch stator (f không đổi)

„ Thay đổi số đôi cực stator (stator đặc biệt)

„ Thay đổi tần số nguồn cung cấp (sử dụng phổbiến thông qua biến tần)

Động cơ DC

‡ Có sử dụng chổi than: rotor dây quấn, stator là

nam châm vĩnh cửu

‡ Không sử dụng chổi than: rotor là nam châm vĩnh cửu, quấn dây trên stator

Rotor dây quấn Chổi than và cổ góp

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 39

Động cơ rotor dây quấn

‡ Kích từ nối tiếp: cuộn kích từ mắc nối tiếp phần ứng

‡ Kích từ độc lập: nguồn DC cấp cho cuộn kích từ khác với nguồn cấp cho rotor

‡ Kích từ song song: cuộn kích từ và cuộn dây phần

ứng sử dụng chung nguồn DC

‡ Cuộn kích từ: tạo từ thông, số vòng lớn, dòng nhỏ

Điều khiển Động cơ DC

giảm dòng khởi động

‡ Đảo chiều quay:

„ Đảo chiều dòng kích từ (từ thông): dễ thực

hiện do dòng nhỏ, nhưng thời gian lâu

„ Đảo chiều dòng phần ứng

„ Riêng động cơ kích từ nối tiếp chỉ đảo chiều dòng điện phần ứng

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 41

Điều khiển Động cơ DC

‡ Điều chỉnh tốc độ:

„ Thay đổi điện áp phần ứng

„ Thay đổi từ thông kích từ

„ Thay đổi điện trở mạch phần ứng

„ Hãm cơ: dùng thắng cơ đặt ở cổ trục động cơ

„ Hãm điện: tạo ra lực từ ngược với chiều quay

‡ Động cơ bước được chế

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 43

Cấu tạo Động cơ bước

‡ Rotor là nam châm vĩnh

cửu, nhiều cặp cực

‡ Dây quấn trên Stator

„ Loại đơn cực: nguồn đơn

„ Loại lưỡng cực: nguồn đôi

Hoạt động Động cơ bước

8/20/2009 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 45

Đềiu khiển Động cơ bước