Tải bản đầy đủ
Các thông số đặc trưng của HMI hiện đại

Các thông số đặc trưng của HMI hiện đại

Tải bản đầy đủ

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

Chương 2: Lựa Chọn thiết Bị
2.1. Các thiết bị và đặc điểm của các thiết bị:
2.1.1 Biến tần Siemens MM440 .

Hình 2.1: biến tần Siemens MM440.
Các sản phẩm biến tần Siemens dòng Micromaster 440 (MM440).
Micromaster 440 chính là một họ biến tần mạnh mẽ nhất trong dòng các biến tần
tiêu chuẩn. Khả năng điều khiển vector cho tốc độ Moment hay khả năng điều
khiển vòng kín bằng bộ PID có sẵn đem lại độ chính xác tuyệt vời cho các hệ
thống truyền động quan trọng như các hệ nâng chuyển, các hệ thống định vị.
Không chỉ có vậy, một loạt khối Logic có sẵn lập trình tự do cung cấp cho người
dùng sự linh hoạt tối đa trong việc điều khiển hàng loạt thao tác một cách tự động.

Nhóm 4

Trang 18

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

2.1.1.1 Đặc điểm chính của biến tần SIEMENS MM440.
Micromaster 440 là loại biến tần mạnh mẽ nhất trong dòng các biến tần tiêu
chuẩn. Khả năng điều khiển vector ổn định tốc độ hay khả năng điều khiển vòng
kín bằng bộ PID có sẵn đem lại độ chính xác tuyệt vời cho các hệ thống truyền
động quan trọng như các hệ nâng chuyển, các hệ thống định vị. Không chỉ có vậy,
một loạt khối Logic có sẵn lập trình tự do cung cấp cho người dùng sự linh hoạt tối
đa trong việc điều khiển hàng loạt thao tác một cách tự động.
2.1.1.2 Nét nổi bật của MICROMASTER 440:
• Thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng lắp đặt.
• Điều khiển Vector vòng kín (Tốc độ/Moment).
• Có nhiều lựa chọn truyền thông: PROFIBUS, Device Net, CANopen.
• bộ tham số trong 1 nhằm thích ứng biến tần với các chế độ hoạt động khác










nhau.
Định mức theo tải Moment không đổi hoặc Bơm, Quạt.
Dự trữ động năng để chống sụt áp.
Tích hợp sẵn bộ hãm dùng điện trở cho các biến tần đến 75kW.
tần số ngắt quãng tránh cộng hưởng lên động cơ hoặc lên máy.
Khởi động bám khi biến tần nối với động cơ quay.
Tích hợp chức năng bảo vệ nhiệt cho động cơ dùng PTC / KTY.
Khối chức năng Logic tự do: AND, OR, định thời, đếm.
Moment không đổi khi qua tốc độ 0.
Kiểm soát Moment tải.

2.1.1.3 Thông số kỹ thuật:
Điện áp vào và Công suất (200V đến 240V 1 AC ± 10% 0,12 đến 3kW ) ;
(200V đến 240V 3 AC ± 10% 0,12 đến 45kW) ;
(80V đến 480V 3 AC ± 10% 0,37 đến 200kW)
Tần số điện vào

47 đến 63Hz

Tần số điện ra

0 đến 650Hz

Hệ số công suất

0.95

Hiệu suất chuyển đổi

96 đến 97%

Khả năng quá tải

Quá dòng 1,5 x dòng định mức trong 60 giây ở
mỗi 300 giây hay 2 x dòng định mức trong 3 giây

Nhóm 4

Trang 19

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

ở mỗi 300 giây
Dòng điện vào khởi động Thấp hơn dòng điện vào định mức
Phương pháp điều khiển Tuyến tính V/f; bình phương V/f; đa điểm V/f;
điều khiển dòng từ thông FCC, Vector, Moment
Tần số điều rộng xung

2kHz đến 16kHz (ở bước 2kHz)

(PWM)
Tần số cố định

15, tuỳ đặt

Dải tần số nhảy

4, tuỳ đặt

Độ phân giải điểm đặt

10 bit analog: 0,01Hz giao tiếp nối tiếp (mạng) :
0,01Hz digital

Các đầu vào số

6 đầu vào số lập trình được, cách ly. Có thể
chuyển đổi PNP/NPN

Các đầu vào tương tự

2 *0 tới 10V, 0 tới 20mA và —10 tới +10V

Các đầu ra rơ le

3, tuỳ chọn chức năng 30VDC/5A (tải trở),
250VAC/2A (tải cảm)

Các đầu ra tương tự

2, tuỳ chọn chức năng; 0,25 — 20mA

Cổng giao tiếp nối tiếp

RS-485, vận hành với USS protocol

Tính tương thích điện từ Bộ biến tần với bộ lọc EMC lắp sẵn theo EN 55
011, Class A hay Class B (Tùy chọn)
Hãm

Hãm DC, hãm tổ hợp

Cấp bảo vệ

IP 20

Dải nhiệt độ làm việc

CT -10oC đến +50oC : VT -10oC đến +40oC

Nhiệt độ bảo quản

-40oC đến +70oC

Độ ẩm

95% không đọng nước

Độ cao lắp đặt

1000m trên mực nước biển

Các chức năng bảo vệ

Thấp áp, quá áp, quá tải, chạm đất, ngắn mạch,
chống kẹt, I2t quá nhiệt động cơ, quá nhiệt biến
tần, khoá tham số PIN

Phù hợp theo các tiêu

Phù hợp với chỉ dẫn về thiết bị thấp áp 73/23/EC,

chuẩn CE mark

loại có lọc còn phù hợp với chỉ dẫn 89/336/EC

Nhóm 4

Trang 20

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

Kích thước và tuỳ chọn

Cỡ vỏ (FS) Cao x Rộng x Sâu kg : A (73 x 173 x

(không có tuỳ chọn)

149 1,3) ; B (49 x 202 x 172 3,4) ; C(185 x 245 x
195 5,7) ; D (75 x 520 x 245 17) ; E( 275 x 650 x
245 22) ; F (không lọc 350 x 850 x 320 56) ; F
(có lọc 350 x 1150 x 320 75).

Nhóm 4

Trang 21

Trường ĐHCN Hà Nội

Nhóm 4

Lớp TĐH1-K8

Trang 22

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

Hình 2.2 : Nguyên lý hoat động của biến tần MM440

2.1.1.4 Nguyên lý hoat động của biến tần MM440.
Đầu tiên nguồn điện xoay chiều 1 pha hoăc 3 pha được điều chỉnh và chỉnh lưu và
lọc thành nguồn điện 1 chiều bằng phẳng công đoạn này được thực hiện bằng bộ
chỉnh lưu cầu diode và tụ điện .Nhờ vậy hệ số công suất cos phi của biến tần đểu
có giá trị không phu thuộc vào tải và có giá trị it nhất là 0.96 điện áp một chiều
này được biến đổi ( nghịch lưu ) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng .Công
đoạn này được thực hiện thông qua quan hệ IGBT bằng cách điều chế độ rộng
xung(PWM).Nhờ tiến độ của bộ công nghệ xử lý và công nghệ bán dẫn hiện nay
tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho
động cơ giảm tổn thất trên lõi sắt của động cơ . Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha
Nhóm 4

Trang 23

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

có thể thay đổi giả trị biên độ và tần số và cấp tùy theo bộ điều khiển theo lý
thuyeert giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tùy theo chế độ diều
khiển . Đối với tải có momen không đổi tuy vậy đổi với tải bơm hoặc quạt quy luật
này lại là hàm bâc 4 , điện áp là hàm bậc 4 của tấn số điều này tạo ra đặc tính
momen là hàm bậc 2 của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải do bản thân momen
cũng là hàm bâc 2 của điện áp.
Ngoài ra biến tần ngày nay còn tích hợp rất nhiều điều khiển khác nhau hầu
hết phù hợp với các phụ tải khác nhau ngày nay biến tần có tích hợp bộ PID và
thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau rất phù hợp cho điều khiển và
giám sát hệ thống.

2.1.1.5 Bảng điều chỉnh.
Bảng điều

Chức năng

Ý nghĩa

Hiển thị

Màn hình LCD hiển thị các chế độ cài đặt

khiển/ Nút

trạng thái

Nhóm 4

hiện hành của bộ biến tần.

Trang 24

Trường ĐHCN Hà Nội

Khởi động
bộ biến tần

Lớp TĐH1-K8

Ấn nút này làm cho bộ biến tần khởi
động. Nút này không tác dụng ở mặc
định
Kích hoạt nút:
BOP: P0700 = 1 hoặc P0719 = 10…16
AOP: P0700 = 4 hoặc P0719 = 40…46
trên đường truyền BOP
P0700 = 5 hoặc P0719 = 50…56 trên
đường truyền COM

Dừng bộ
biến tần

OFF1 Ấn nút này khiến động cơ dừng
theo đặc tính giảm tốc được chọn.
Kích hoạt nút: hãy xem nút “Khởi động
bộ biến tần”.
OFF2 Ấn nút này hai lần (hoặc ấn một lần
và giữ một khoảng thời gian)
khiến động cơ dừng tự do.
BOP: Nút này luôn luôn có tác dụng
(không phụ thuộc vào thông số P0700
hoặc P0719)

Đảo chiều

Ấn nút này làm động cơ đảo chiều quay.
Đảo chiều được hiển thị bằng dấu
(-) hoặc điểm chấm nháy. Nút này không
tác dụng ở mặc định

Nhóm 4

Trang 25

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

Kích hoạt nút: hãy xem nút “Khởi động
bộ biến tần”.
Chạy nhấp
động cơ

Ở trạng thái sẵn sàng chạy, khi ấn nút này,
động cơ khởi động và quay với
tấn số chạy nhấp được cài đặt trước. Động
cơ dừng khi thả nút này ra. Ấn
nút khi động cơ đang làm việc không có
tác động gì.

Nút chức
Năng

Nút này có thể dùng để xem thêm thông
tin
Khi ta ấn và giữ khoảng 2 giây nút này
hiển thị các thông tin sau, bắt đầu
từ bất kỳ thông số nào trong quá trình vận
hành:
1. Điện áp một chiều trên mạch DC (hiển
thị bằng d- đơn vị V).
2. Dòng điện ra (A).
3. Tần số ra (Hz).
4. Điện áp ra (hiển thị bằng o- đơn vị V).
5. Giá trị được chọn trong thông số P0005
(Nếu như P0005 được cài đặt
để hiển thị bất kỳ giá trị nào trong số các
giá trị từ1-4 thì giá trị này không

Nhóm 4

Trang 26

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

được hiển thị lại).
Ấn thêm sẽ làm quay vòng các giá trị trên
bảng hiển thị. Ấn giữ trong
khoảng 2 giây để quay về chế độ hiển thị
thông thường.
Chức năng nhảy
Từ bất kỳ thông số nào (ví dụ rxxxx hoặc
Pxxxx), ấn nhanh nút Fn sẽ ngay
lập tức nhảy đến r0000, sau đó người sử
dụng có thể thay đổi thông số
khác, nếu cần thiết. Nhờ tính năng quay
trở về r0000, ấn nút Fn sẽ cho
phép người sử dụng quay trở về điểm ban
đầu.
Giải trừ
Nếu xuất hiện các cảnh báo và các thông
báo lỗi, thì các thông tin này có
thể được giải trừ bằng cách ấn nút Fn.
Truy nhập
thông số
Tăng giá trị

Nhóm 4

Ấn nút này cho phép người sử dụng truy
nhập tới các thông số.
Ấn nút này làm tăng giá trị được hiển thị

Trang 27

Trường ĐHCN Hà Nội

Lớp TĐH1-K8

Giảm giá trị

Giảm giá trị Ấn nút này làm giảm giá trị
được hiển thị.

Trình đơn

Gọi trình đơn AOP ngay lập tức (chức
năng này chỉ có ở AOP).

AOP

2.2.-Tìm hiểu về PLC S7-1200:
2.2.1-Giới thiệu chung về S7-1200:
-Khái niệm chung PLC s7-1200:
Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7-200.
So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội:S7-1200 là một dòng của
bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm soát nhiều ứng dụng tự động hóa.
Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh làm cho chúng ta có những
giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-1200. S7-1200 bao gồm một
microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn,các đầu vào/ra (DI/DO).
Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chươngtrình
điều khiển:
+Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào PLC
+Tính năng “knowhow protection” để bảo vệ các block đặc biệt của mình
S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP.
Ngoài ra bạn có thể dùng các module truyền thong mở rộng kết nối bằng RS485
hoặc RS232.Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là
FBD,LAD và SCL.Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens.
Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài TIA Portal vì phần mềm này đã bao
gồm cả môi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI.
2.2.2-Các modum trong hệ PLC-S71200:
Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ
xử lý lệnh, bộ nhớ chương trình khác nhau….
PLC S7-1200 có các loại sau:

Nhóm 4

Trang 28