HỒ CHÍ MINHKHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.. hiểu về dây chuyền công nghệ của hệ thống nâng xe tự động
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ
Trang 2THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Trang 3hiểu về dây chuyền công nghệ của hệ thống nâng xe tự động Cũng như tìm hiểu
về hệ thống điều khiển bằng PLC và các ứng dụng của nó trong công nghiệp
Từ đó đồ án sẽ đi lập trình, mô phỏng trong một bài toán điều khiển đơngiản để minh chứng cho ứng dụng của PLC trong điều khiển Mặc dù bài toán chỉ
là đơn giản nhưng với sự phát triển của PLC hiện nay, đặc biệt việc viết chươngtrình theo module cộng với thư viện, chương trình con có khả năng kế thừa thìviệc mở rộng bài toán cho hệ thống đầy đủ là hoàn toàn khả thi và thực hiệnđược
Trong quá trình thực hiện đồ án này xin trân trọng cảm ơn sự quan tâmgiúp đỡ của TS Trương Đình Nhơn trong công tác hướng dẫn, cũng như xâydựng bài toán, lập trình, mô phỏng hệ thống
Đồ án này mặc dù đã được đầu tư và dành thời gian thực hiện công phu,tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những thiếu xót về mặt công nghệ, các yếu tố liênđộng, liên kết của dây chuyền trong thực tế Do vậy cũng rất mong muốn nhậnđược những ý kiến đóng góp của Quý thầy cô cũng như những bạn học viên khác
để đồ án được xây dựng hoàn thiện hơn nữa
Xin trân trọng cảm ơn!
SINH VIÊN THỰC HIỆN
ĐINH NGỌC GIANGĐINH VĂN KHÁNH
Trang 41.1 HỆ THỐNG NÂNG XE 6
1.1.1 Giới thiệu về hệ thống 6
1.1.2 Hoạt động của hệ thống 7
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO HỆ THỐNG NÂNG XE 8
2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 8
2.1.1 Thiết kế động lực và điều khiển 8
2.2 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 10
2.2.1 Chương trình con nâng tải 10
2.2.2 Chương trình con hạ không tải 10
2.2.3 Chương trình chính 11
2.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 12
2.3.1 Đo lường và cảm biến 12
2.3.2 Bộ điều khiển và hiển thị 13
2.3.3 Cơ cấu chấp hành 16
2.3.3.1 Động cơ nâng hạ 16
2.4 SƠ ĐỐ KẾT NỐI HỆ THỐNG 18
CHƯƠNG 3 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG NÂNG XE TỰ ĐỘNG 21
3.1 KHAI BÁO VÀO/ RA 21
3.1.1 Các cổng input 21
3.1.2 Các cổng output 21
3.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 21
3.2.1 Cấu hình phần cứng 22
Trang 5NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Trang 6TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG CHẤT HÀNG
Trang 71.1.2 Hoạt động của hệ thống
Xe được di chuyển đến vị trí chờ nâng, cảm biến bị trí tại đây tác động cũng làtín hiệu gọi sàn nâng xe đến vị trí nhận xe Khi cảm biến xác định sàn nâng đãvào vị trí các băng tải 1 và 2 hoạt động đưa xe vào sàn nâng Khi xe đã vào đúng
bị trí trên sàn nâng, sàn nâng hoạt động nâng xe đến vị trí trả xe Khi đến vị trí trả
xe băng tải 2 và 3 hoạt động đưa xe ra khỏi sàn nâng Khi xe ra khỏi sàn nâng, nó
tự động trở về vị trí nhận xe, kết thúc một chu trình làm việc (Hình 1.2)
Hình 0-2 Mô tả hoạt động hệ thống
Trang 8THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO HỆ THỐNG NÂNG XE
TC1 DC3
DC2
DC1
Trang 92 DC1 Động cơ dẫn động băng tải 1
3 DC2 Động cơ dẫn động băng tải 2
4 DC3 Động cơ dẫn động băng tải 3
5 TC1 Cảm biến tiệm cận phát hiện xe đến vị trí chờ nâng tải
6 TC2 Cảm biến tiệm cận trên sàn nâng bên trái
7 TC3 Cảm biến tiệm cận phát hiện xe ra khỏi sàn nâng
8 H Công tắc hành trình ở vị trí trả xe
9 L Công tắc hành trình ở vị trí nhận xe
H
L
Trang 112.2.3 Chương trình chính
TC1=1
L=1
TC2=1 DC2=1, DC1=1 DC1=0
S
Trang 12Bảng 2.2 Thống kê thiết bị đo lường STT Ký hiệu Số Lượng Tên Thiết Bị Mã Thiết Bị
Sensor type: limit switch
Actuator type: long pin plunger
Output configuration: NO + NC
Contact current max.: 10A
Switched voltage: max 400V AC, max
Body material: metal
Switches features snap action contacts
AC contacts rating (at resistance load) 3 A /
240 VAC
DC contacts rating (at resistance load) 3 A /
24 VDC
Trang 132.3.2 Bộ điều khiển và hiển thị
Bảng 2.3 Thống kê thiết bị điều khiển và hiển thị STT Số Lượng Tên Thiết Bị Mã Thiết Bị
Trang 17Thông số kỹ thuật:
Model: SIEMENS 3RU1126-1KB0
Thermal relay; Size: S0; Auxiliary
contacts: NC, NO; 9÷12.5A; 5.5kW
2.3.3.2 Động cơ dẫn động băng tải
STT Số Lượng Tên Thiết Bị Mã Thiết Bị
Contactor:3-pole; Auxiliary contacts:
NO; 24VDC; 5A; NO x3; DIN
Trang 18Thermal relay; Size: S0; Auxiliarycontacts: NC, NO; 1.8÷2.5A
Trang 21I 0.2 TC1 Cảm biến tiệm cận 1 trên băng tải dưới
I 0.3 TC2 Cảm biến tiệm cận 2 trên palang
I 0.4 TC3 Cảm biến tiệm cận 3 trên băng tải trênI0.5 SH Công tắc hành trình tại H
I0.6 SL Công tắc hành trình tại T
3.1.2 Các cổng output
Cổng Ký hiệu Phần cứng tương ứng
Q 0.0 DX Đèn báo hoạt động
Q 0.1 K1 Contactor K1 động cơ băng tải 1
Q 0.2 K2 Contactor K2 động cơ băng tải 2
Q 0.3 K3 Contactor K3 động cơ băng tải 3
Q 0.4 KN Contactor KN động cơ quay thuận nâng tải
Q 0.5 KH Contactor KH động cơ quay nghịch hạ tải
Q 0.6 DD Đèn báo dừng
3.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
Trang 223.2.2 Thiết lập các Tag trong chương trình
3.2.3 Chương trình điều khiển
Trang 24nâng hạ oto về: ứng dụng, thiết bị, nguyên lý hoạt động Đồng thời cũng tìm hiểu
về hệ thống điều khiển bằng PLC, từ đó sử dụng bộ điều khiển S7-300 để thựchiện việc lập trình, mô phỏng hệ thống
Việc lập trình và mô phỏng hệ thống là một khâu đơn giản, với các tínhiệu điều khiển ở dạng ON/OFF Nhưng đã thể hiện được sự cố gắng trong việchọc hỏi và nắm vững kiến thức của cá nhân em
Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Ts TRƯƠNG ĐÌNHNHƠN đã dạy bảo những kiến thức bổ ích và giúp em hoàn thành bản đồ án này
Trang 25TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Siemens, 6AG1313-5BG04-7AB0 Product data sheet, Siemens AG, 2017 [2] Siemens, S7-300 CPU 31xC and CPU 31x: Technical specifications,
Siemens AG, 2011
[3] Siemens AG (2013), Switching Devices – Contactors and Contactor
Assemblies –Contactor Relays and Relays
[4] Siemens AG (2008), SIMATIC Sensors
[5] Siemens AG (2008), Sensor Technology for Factory Automation