Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chọn biến tần V20

Chọn biến tần V20

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHÓM 4



Sinamics V20 là dòng sản phẩm chiến lược của Siemens với độ bền cao và khả

năng hoạt động ổn định, đáng tin cậy với những ứng dụng chuyên biệt cho bơm,

quạt, máy nén khí, băng tải, máy nghiền, máy trộn, máy kéo…



Biến tần Siemens V20 với những ưu điểm của mình đang trở thành một trong

những dòng biến tần được ưa chuộng nhất trên tồn thế giới:

- Tích hợp chuẩn truyền thông MODBUS RTU, USS dễ dàng kết nối với các hệ

thống có sẵn.

- Chế độ điều khiển V/f, V2/f .

- Cho phép dòng quá tải lên đến 150% (với tải nặng).



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 10



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHÓM 4

- Bộ điều khiển PID được tích hợp sẵn (điều khiển áp suất, nhiệt độ, mức, lưu

lượng…).

- Có khe cắm thẻ nhớ SD giúp cho việc sao chép và cài đặt thơng số một cách

nhanh chóng.

- Tiết kiệm điện lên đến 60% với chế độ ECO.

Các tính năng nổi bật của Sinamics V20 phù hợp với các ứng dụng chuyên biệt:

- Khả năng tự khởi động lại khi mất điện và khởi động bám.

- Phát hiện đứt dây đai nhờ giám sát mô-men tải.

- Chế độ ngủ đông dừng khi động cơ thấp tải.

- Chế độ nối tầng giúp khởi động thêm bơm khi cần tăng lưu lượng.

- Chống ngưng tụ và đọng sương ngăn động cơ bị ẩm trong điều kiện khắc

nghiệt.

- Tăng tốc êm ái, chống giật giúp giảm áp lực lên hệ thống cơ khí.

- Điều khiển trực tiếp phanh điện từ của động cơ.

- Chế độ khởi động với moment cực đại cho băng tải.

Với module Sinamics V20 Smart Access, người dùng có thể truy cập vào biến

tần thông qua kết nối WIFI với laptop hoặc smartphone cho các chức năng vận

hành, cài đặt thông số hoặc giám sát khi biến tần đặt ở những vị trí mà nhân viên

kỹ thuật khó tiếp cận trực tiếp. Ngồi ra Sinamics V20 được tích hợp tồn diện

với Tia Portal, dễ dàng cấu hình với Starter và Sizer giúp người dùng thao tác dễ

dàng nhanh chóng.



VI.



Giới thiệu PLC



1) Bộ điều khiển lập trình PLC S7-1200

PLC S7-1200 là bộ điều khiển logic khả trình của hãng Siemens - Đức, được ra đời

vào năm 2009. Sự ra đời của PLC S7-1200 đãdần thay thế cho dòng PLC cũ là S7-200.



Cơ giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 11



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHĨM 4

So với S7-200 thì PLC S7-1200 có nhiều tính năng nổi trội hơn, PLC S7-1200 mang lại

tính linh hoạt và sức mạnh để điều khiển nhiều thiết bị đa dạng hỗ trợ các yêu cầu về điều

khiển tự động. Sự kết hợp giữa thiết kế thu gọn, cấu hình linh hoạt và tập lệnh mạnh mẽ

đã khiến cho S7-1200 trở thành một giải pháp hoàn hảo dành cho việc điều khiển nhiều

ứng dụng đa dạng khác nhau.

Kết hợp một bộ vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các mạch ngõ vào và mạch ngõ ra

trong một kết cấu thu gọn, CPU trong S7-1200 đã tạo ra một PLC mạnh mẽ. Sau khi

người dùng tải xuống một chương trình, CPU sẽ chứa mạch logic được yêu cầu đểgiám

sát và điều khiển các thiết bị nằm trong ứng dụng. CPU giám sát các ngõ vào và làm thay

đổi ngõ ra theo logic của chương trình người dùng, có thể bao gồm các hoạt động như

logic Boolean, việc đếm, định thì, các phép tốn phức hợp và việc truyền thông với các

thiết bị thông minh khác. Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ việc truy xuất đến cả

CPU và chương trình điều khiển:

− Mỗi CPU cung cấp một sự bảo vệ bằng mật khẩu cho phép người dùng cấu hình việc truy

xuất đến các chức năng của CPU.

− Người dùng có thể sử dụng chức năng “know-how protection” để ẩn mã nằm trong một

khối xác định.

PLC S7-1200 bao gồm 4 dòng CPU 1211C, 1212C, 1214C và 1215C. Các module

CPU khác nhau về hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ nhớ chương trình…và

chúng đều được tích hợp sẵn một cổng Profinet, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP.



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 12



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHĨM 4

Chức năng



CPU 1211C



Kích thước vật lý(mm)



90 x 100 x 75



CPU 1212C



CPU 1214C

110 x 100 x75



Bộ nhớ người dùng:

− Bộ nhớ làm việc



−25 kB



− 50 kB



− Bộ nhớ nạp



−1 MB



− 2 MB



− Bộ nhớ giữ lại



−2 kB



− 2 kB



I/O tích hợp cục bộ

− Kiểu số



−6 ngõ vào / 4

ngõ ra



− 8 ngõ vào / 6

ngõ ra



− 14 ngõ vào /

10 ngõ ra



− Kiểu tương tự



−2 ngõ ra



− 2 ngõ ra



− 2 ngõ ra



Kích thước ảnh tiến trình



1024 byte ngõ vào (I) và 1024 byte ngõ ra (Q)



Bộ nhớ bit (M)



4096 byte



Độ mở rộng các module tín



Khơng



8192 byte

2



8



hiệu

Bảng tín hiệu



1



Các module truyền thông



3 (mở rộng về bên trái)



Các bộ đếm tốc độ cao



3



4



6



− Đơn pha



− 3 tại 100kHz



− 3 tại 100kHz



− 3 tại 100kHz



− Vuông pha



− 3 tại 80kHz



1 tại 30kHz



1 tại 30kHz



− 3 tại 80kHz



− 3 tại 80kHz



1 tại 20kHz



1 tại 20kHz



Ngõ xung ra



2



Thẻ nhớ



Thẻ nhớ SIMATIC (tùy chọn)



Thời gian lưu giữ đồng hồ



Thơng thường 10 ngày / ít nhất 6 ngày tại 40oC



thời gian thực

PROFINET



Một cổng truyền thông Ethernet



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 13



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHÓM 4

Tốc độ thực thi tính tốn



18 μs/lệnh



thực

Tốc độ thực thi Boolean



0.1 μs/lệnh



− Giới thiệu về module mở rộng:

Họ S7-1200 cung cấp một số lượng lớn các module tín hiệu và bảng tín hiệu để mở

rộng chức năng của CPU. Người dùng còn có thể lắp đặt thêm các module truyền thông

để hỗ trợ các giao thức truyền thông khác .

Khả năng mở rộng của từng loại CPU tùy thuộc vào các đặc tính, thơng số và quy định

của nhà sản xuất.

S7-1200 có các loại module mở rộng sau:

− Communication module (CM):Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các

bộ PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính.

− Signal board (SB):Board tín hiệu vào ra số, tương tự được gắn phía trên CPU.

− Signal Module (SM):Module tín hiệu vào ra số, tương tự.

Chi tiết các đặc tính của module được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 2-2. Bảng các đặc tính module mở rộng

Module

Modul

e tín

hiệu

(SM)



Kiểu số



Chỉ ngõ ra



Kết hợp In/Out



8 x DC In



8 x DC Out



8 x DC In / 8 x DC Out



8 x Relay Out



8 x DC In / 8 x Reley Out



16 x DC Out



16 x DC In / 16 x DC Out



16x Relay Out



16 x DC In / 16 x Reley Out



4 x Analog In



2 x Analog In



8 x Analog In



4 x Analog In



4 x Analog In / 2 x Analog

Out



16 x DC In

Kiểu

tương tự



Bảng

tín hiệu

(SB)



Chỉ ngõ vào



Kiểu số







Kiểu

tương tự









1 x Analog In



2 x DC In / 2 x DC Out





Module truyền thông (CM)



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 14



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHÓM 4

− RS485

− RS232

2) Cấu trúc phần cứng của PLC S7-1200

a) Các bộ phận và chức năng

Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ nhớ

chương trình khác nhau… nhưng về cơn bản chúng đều bao gồm các bộ phận sau:

1.

2.

3.

4.



Nguồn cấp PS

Kết nối với các module mở rộng

Đèn LED hiển thị I/O trên board

Kết nối Profinet



Hình 2-2. Cấu tạo PLC S7-1200 – CPU 1214C

Sau đây ta sẽ đi tìm hiểu chức năng của từng bộ phận:

Các đầu vào/ra số:

− Đầu vào (Ix.x): kết nối với nút ấn, công tắc, sensor … với điện áp vào tiêu chuẩn 24VDC.

− Đầu ra (Qx.x): kết nối với các thiết bị điều khiển với các điện áp 24VDC hoặc 220VAC

(tùy thuộc vào loại CPU).

− Đầu vào nguồn: 24VDC/220VAC (tùy thuộc vào loại CPU).



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 15



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHĨM 4



Hình 2-3. Sơ đồ đấu nối đầu vào/ra và nguồn trên S7-1200

Đèn trạng thái:

CPU và các module I/O sử dụng các LED để cung cấp thông tin về các trạng thái hoạt

động. Các trạng thái đó được thể hiện như sau:

− STOP/RUN

+ Màu xanh: Chỉ thị PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình đã nạp

được nạp vào bộ nhớ chương trình.

+ Màu cam: Chỉ thị PLC đang ở chế độ dừng và khơng thực hiện chương trình, các

đầu ra đều ở trạng thái “OFF”.

+ Đèn nhấp nháy luôn phiên giữa xanh lá và cam: Chỉ thị PLC đang khởi động.

− ERROR

+ Màu đỏ nhấp nháy: Chỉ thị lỗi, có thể là lỗi nội bộ trong CPU, lỗi với thẻ nhớ hay

một lỗi về cấu hình (các module khơng tương thích).

+ Màu đỏ thuần túy: Chỉ thị phần cứng bị hỏng.

− MAINT (maintenance): Đèn này sẽ nhấp nháy khi ta gắn vào một thẻ nhớ.



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 16



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHÓM 4

− LINK: Màu xanh báo hiệu việc kết nối với máy tính thành cơng.

− Rx/Tx: Màu vàng nhấp nháy báo hiệu tín hiệu được truyền phát.

KHỐI NGÕ VÀO



BỘ NHỚ

ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM



QUẢN LÝ GHÉP NỐI



NGUỒN



KHỐI NGÕ RA



− Ix.x: Màu xanh chỉ thị trạng thái đầu vào số (ON/OFF)

− Qx.x: Màu xanh chỉ thị trạng thái đầu ra số (ON/OFF)

b) Cấu trúc phần cứng

Hình 2-4. Mơ hình tổng qt của một PLC



Đơn vị xử lý trung tâm (CPU Cental Processing Unit):

Có nhiệm vụ xử lý thực hiện những chức năng điều khiển phức tạp quan trọng của

PLC. Mỗi PLC thường có từ một đến hai đơn vị xử lý trung tâm.

CPU thường được chia làm hai loại: Đơn vị xử lý “một bit” và đơn vị xử lý “từ ngữ”:

− Đơn vị xử lý “một bit”: Chỉ áp dụng cho những ứng dụng nhỏ, đơn giản, đơn thuần là xử

lý ON/OFF nên kết cấu đơn giản thời gian xử lý dài.



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 17



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHÓM 4

− Đơn vị xử lý “từ ngữ”: Có khả năng xử lý nhanh các thơng tin số, văn bản, phép tốn, đo

lường, đánh giá, kiểm tra nên cấu trúc phần cứng phức tạp hơn nhiều tuy nhiên thời gian

xử lý được cải thiện nhanh hơn.

Bộ nhớ:

− Bao gồm các loại bộ nhớ RAM, ROM, EPROM, EEPROM, là nơi lưu trữ các thơng tin

cần xử lý trong chương trình PLC.

− Bộ nhớ được thiết kế thành dạng module để cho phép dễ dàng thích nghi với các chức

năng điều khiển với các kích cỡ khác nhau. Muốn mở rộng bộ nhớ chỉ cần cắm thẻ nhớ

vào rãnh cắm chờ sẵn trên module CPU.

− Bộ nhớ có một tụ dùng để duy trì dữ liệu chương trình khi mất điện.

Khối vào ra:

− Khối vào ra dùng để giao tiếp giữa mạch vi điện tử của PLC (điện áp 5/15VDC) với

mạch công suất bên ngoài (điện áp 24VDC/220VAC).

− Khối ngõ vào thực hiện việc chuyển mức điện áp từ cao xuống mức tín hiệu tiêu chuẩn để

đưa vào bộ xử lý.

− Khối ngõ ra thực hiện việc chuyển mức tín hiệu từ tiêu chuẩn sang tín hiệu ngõ ra và cách

ly quang.

Bộ nguồn:

Biến đổi từ nguồn cấp bên ngoài vào để cung cấp cho sự hoạt dộng của PLC.

Khối quản lý ghép:

Dùng để ghép giữa PLC với các thiết bị bên ngoài như máy tính, thiết bị lập trình,

bảng vận hành, mạng truyền thơng công nghiệp.

c) Cấu trúc và cách thức truy cập bộ nhớ của PLC S7-1200

-Cấu trúc bộ nhớ

Bộ nhớ của PLC S7-1200 được chia thành

3 vùng cơ bản và hầu

hết đều có khả năng đọc

EEPROM

Miền nhớ ngồi

ghi được.

CHƯƠNG TRÌNH



CHƯƠNG TRÌNH



CHƯƠNG TRÌNH



THAM SỐ



THAM SỐ



THAM SỐ



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm

DỮ LIỆU



DỮ LIỆU



Page 18

DỮ LIỆU



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHĨM 4



Hình 2-5. Cấu trúc bộ nhớ của PLC

− Vùng nhớ chương trình: Là miền nhớ được dùng để lưu trữ các lệnh được dùng trong

chương trình. Vùng nhớ này thuộc kiểu non-volatile có thể đọc và ghi được.

− Vùng nhớ tham số: Dùng để lưu trữ các tham số như từ khóa, địa chỉ trạm… Vùng nhớ

này thuộc kiểu non-volatile có thể đọc và ghi được.

− Vùng dữ liệu: Dùng để cất giữ các giữ liệu của chương trình bao gồm kết quả các phép

tính, các hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền thơng…

Sau đây ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết về vùng nhớ chương trình, vùng nhớ tham số và vùng

dữ liệu của PLC S7-1200.



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 19



ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ TRANG BỊ ĐIỆN: NHĨM 4



 Hoạt động của chương trình trên PLC

Hình 2-6. Hoạt động của chương trình trên PLC



PLC thực hiện các cơng việc (bao gồm cả chương trình điều khiển) theo chu trình lặp.

Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét (scancycle). Mỗi vòng quét được bắt đàu bằng

việc chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực

hiện chương trình. Trong từng vòng qt, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên

đến lệnh kết thúc của khối Main OB.

 Cấu trúc chương trình

Chương trình của PLC S7-1200 được lưu trong bộ nhớ chương trình và có thể được

lập trình dưới dạng cấu trúc khác nhau:

-



Chương trình tuyến tính: Tồn bộ chương trình nằm trong khối chương trình chính Main

OB, các lệnh trong chương trình ln được qt từ đầu đến cuối chương trình và quay lại

từ đầu trong quá trình PLC hoạt động. Chương trình này chỉ thường áp dụng với các bài

tốn đơn giản, khơng u cầu phức tạp.



Cô giáo hướng dẫn: Trần Thị Hồng Thắm



Page 20



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chọn biến tần V20

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×