Xem mẫu

  1. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn * ChuÈn bÞ vµo t¸c ®éng nhanh: ThiÕt kÕ modul cho phÐp thÝch nghi ®¬n gi¶n víi bÊt kú mäi chøc n¨ng ®iÒu khiÓn. Khi bé ®iÒu khiÓn vµ c¸c bé phô kiÖn ®· ®−îc l¾p ghÐp th× bé PLC vµo t− thÕ s½n sµng lµm viÖc ngay. * §é tin cËy cao vµ ngµy cµng t¨ng: C¸c thµnh phÇn ®iÖn tö cã tuæi thä dµi h¬n so víi c¸c thiÕt bÞ c¬. §é tin cËy cña PLC ngµy cµng cao vµ tuæi thä ngµy cµng t¨ng. ViÖc b¶o d−ìng ®Þnh kú th−êng lµ cÇn thiÕt ®èi víi ®iÒu khiÓn R¬le nh−ng víi PLC viÖc nµy ®−îc lo¹i bá. * DÔ dµng thay ®æi hoÆc so¹n th¶o ch−¬ng tr×nh: Nh÷ng thay ®æi cÇn thiÕt c¶ khi b¾t ®Çu khëi ®éng hoÆc nh÷ng lóc tiÕp theo ®Òu cã thÓ thùc hiÖn dÔ dµng mµ kh«ng cÇn bÊt cø mét thao t¸c nao ë phÇn cøng. MÆt kh¸c cã thÓ thay ®æi mµ kh«ng tæn thÊt g× vÒ mÆt kinh tÕ. * Sù ®¸nh gi¸ c¸c nhu cÇu la ®¬n gi¶n: NÕu biÕt chÝnh x¸c sè ®Çu vµo vµ ®Çu ra cÇn thiÕt th× cã thÓ ®¸nh gi¸ kÝch cì yªu cÇu cña bé nhí ( ®é dµi cña ch−¬ng tr×nh) tèi ®a lµ bao nhiªu. Do ®ã cã thÓ dÔ dµng, nhanh chãng lùa chon lo¹i PLC phï hîp víi yªu cÇu ®Ò ra. * Xö lý t− liÖu tù ®éng: Trong nhiÒu bé ®iÒu khiÓn PLC viÖc xö lý t− liÖu ®−îc tiÕn hµnh tù ®éng lµm cho viÖc thiÕt kÕ tù ®éng trë nªn ®¬n gi¶n. * Kh¶ n¨ng t¸i t¹o: Ng−êi ta −a dung c¸c bé PLC h¬n c¸c bé ®iÒu khiÓn kh¸c kh«ng chØ v× nã cã thÓ sö dông thuËn lîi cho c¸c m¸y ®· lµm viÖc æn ®Þnh mµ cßn v× nã cã thÓ ®¸p øng nhu cÇu cña c¸c thiÕt bÞ mÉu ®Çu tiªn mµ ng−êi ta cã thÓ thay ®æi c¶i tiÕn trong qu¸ tr×nh vËn hµnh. * TiÕt kiÖm kh«ng gian: PLC ®ßi hái Ýt kh«ng gian h¬n so víi ®iÒu khiÓn b»ng r¬le t−¬ng øng. Trong nhiÒu tr−êng hîp kh«ng gian ®−îc thu hÑp v× cã nhiÒu bé phËn ®−îc gi¶m bít. Tr−êng dhnni – hµ néi 55 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  2. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn Sù c¶i biÕn thuËn tiÖn: Nh÷ng bé ®iÒu khiÓn nÕu chØ muèn c¶i biÕn mét bé phËn nhá trong d·y chøc n¨ng, cã thÓ c¶i t¹o mét c¸ch ®¬n gi¶n b»ng c¸ch sao chÐp, c¶i biÕn hoÆc thªm vµo phÇn míi. So víi kü thuËt ®iÒu khiÓn b»ng r¬le ë ®©y cã thÓ gi¶m phÇn lín tæng thêi gian l¾p r¸p, do cã thÓ lËp tr×nh c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn tr−íc hoÆc trong khi l¾p r¸p b¼ng ®iÒu khiÓn. * So víi bé ®iÒu khiÓn b»ng R¬le th× viÖc l¾p ®Æt bé PLC ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu so víi viÖc l¾p ®Æt mét bé ®iÒu khiÓn b»ng R¬le. * ThÝch øng trong m«i tr−êng kh¾c nghiÖt: C¸c PLC cã thÓ lµm viÖc trong m«i tr−êng nhiÖt ®é cao, ®é Èm cho phÐp, sù dao ®éng cña ®iÖn ¸p lín… * Cã thÓ tÝnh to¸n ®−îc gi¸ thµnh: Khi ®iÒu khiÓn mét hÖ thèng nµo ®ã ta lËp ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn vµ chon thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn. Nh− vËy víi yªu cÇu cña c«ng nghÖ ta cã thÓ lùa chän ®−îc thiÕt bÞ vµ tÝnh to¸n ®−îc chi phÝ cña mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn. * So s¸nh víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn logic th«ng th−êng (d¹ng kinh ®iÓn) th× hÖ thèng ®iÒu khiÓn dung PLC cã nh÷ng chØ tiªu −u viÖt h¬n h¼n: §iÒu khiÓn Logic §iÒu khiÓn Logic ChØ tiªu kinh ®iÓn kh¶ tr×nh PhÇn tö ®iÒu khiÓn (PhÇn cøng) Môc ®Ých ®Æc biÖt Môc ®Ých chung Ph¹m vi ®iÒu khiÓn Nhá vµ trung b×nh Trung b×nh vµ lín Thay ®æi hoÆc thªm bít Khã DÔ B¶o tr× b¶o d−ìng Khã thùc hiÖn DÔ thùc hiÖn Phô thuéc vµo thiÕt kÕ §é tin cËy Cao vµ chÕ t¹o ¦u ®iÓm ë vïng ho¹t ¦u ®iÓm víi mäi vïng HiÖu qu¶ kinh tÕ ®éng c«ng suÊt nhá ho¹t ®éng Tr−êng dhnni – hµ néi 56 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  3. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn * øng dông ®iÒu khiÓn trong ph¹m vi réng: Ngµy nay, víi nhiÒu chøc n¨ng, PLC cho phÐp ta øng dông chóng vµo rÊt nhiÒu hÖ thèng ®iÒu khiÓn. 3.1.2.6 HiÖu qu¶ kinh tÕ cña PLC. Khi sö dông mét ph−¬ng ¸n nµo trong ®iÒu khiÓn tù ®éng th× ngoµi yÕu tè kü thuËt chóng ta còng ph¶i xÐt ®Õn tÝnh kinh tÕ cña ph−¬ng ¸n ®ã ®Ó xem ph−¬ng ¸n cã thÓ kh¶ thi hay kh«ng?. NÕu ph−¬ng ¸n ®ã kh¶ thi th× c¶ hai yÕu tè kinh tÕ kü thuËt ®Òu ph¶i ®¶m b¶o. Do PLC ra ®êi thay thÕ cho hÖ r¬le nªn viÖc so s¸nh PLC vµ hÖ r¬le ®· ®−îc c¸c nhµ ®Çu t− tÝnh to¸n vµ ®−a ra kÕt qu¶ d−íi ®©y: Tæng gi¸ trÞ cña R¬le Gi¸ tiÒn Tæng gi¸ trÞ cña PLC Logic m¹ch cøng hÖ R¬le PhÇn cøng PLC PhÇn cøng hÖ R¬le - cuén tõ LËp tr×nh PLC Sè lu îng ®Çu vµo/ra So s¸nh gi÷a hÖ kinh tÕ R¬le vµ PLC H×nh 11: So sµnh kinh tÕ R¬le vµ PLC Tõ h×nh 2.1 cã thÓ thÊy r»ng: VÒ mÆt kinh tÕ, viÖc sö dông PLC kinh tÕ h¬n hÖ R¬le rÊt nhiÒu ë quy m« s¶n xuÊt lín, v× tæng chi phÝ cña mét hÖ PLC thÊp h¬n so víi tæng chi phÝ cho mét hÖ R¬le. VÒ mÆt kü thuËt, th× viÖc sö dông bé PLC cã mét h¹n chÕ lµ ph¶i dïng ®éi ngò nh©n viªn kü thuËt tr×nh ®é cao th× míi cã thÓ thiÕt kÕ lËp tr×nh vµ Tr−êng dhnni – hµ néi 57 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  4. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn thao t¸c bé PLC. Tuy nhiªn víi tÝnh n¨ng h¬n h¼n hÖ r¬le, ng−êi ta ®· sö dông PLC thay thÕ cho hÖ r¬le. D−íi ®©y chóng t«i ®−a ra mét sè −u, nh−îc ®iÓm vÒ mÆt kü thuËt cña hai hÖ ®iÒu khiÓn nµy: §iÒu khiÓn b»ng R¬le §iÒu khiÓn b»ng PLC ¦u ®iÓm ¦u ®iÓm * N¾m biÕt ®−îc vµ ®é tin cËy trong * §é tin cËy cao nhê sö dông c¸c phÇn mét thêi gian dµi. tö tiÕp xóc. * N¾m biÕt ®−¬c ®é tin cËy. * Thay ®æi dÔ dµng qua c«ng nghÖ phÝch c¾m. * NhiÒu bé phËn ®· tiªu chuÈn ho¸. * L¾p ®Æt ®¬n gi¶n. * RÊt Ýt nh¹y c¶m víi nhiÔu. * Kinh tÕ nhÊt ®èi víi hÖ thèng nhá. * Thay ®æi nhanh quy tr×nh ®iÒu khiÓn mµ kh«ng cÇn thay ®æi phÇn cøng. * KÝch th−íc nhá. * Cã thÓ nèi víi m¹ng m¸y tÝnh. Nh−îc ®iÓm Nh−îc ®iÓm * Thêi gian l¾p ®Æt l©u ( nèi d©y, * Gi¸ thµnh t¹o dùng cao. nèi m¹ch). * Ng«n ng÷ lËp tr×nh lµ ng«n ng÷ * Thay ®æi quy trinh rÊt khã kh¨n "®ãng", mçi h·ng s¶n xuÊt cã mét do ph¶i ®æi l¹i phÇn cøng cña hÖ ng«n ng÷ riªng, dÉn ®Õn khã kh¨n cho thèng. viÖc trao ®æi ng«n ng÷ lËp tr×nh. * Khã theo dâi vµ kiÓm tra c¸c hÖ thèng lín, phøc t¹p. * Cã h− hao trong sö dông, do ®ã cÇn b¶o d−ìng th−êng xuyªn. * KÝch th−íc lín. Tr−êng dhnni – hµ néi 58 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  5. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn Nh÷ng −u ®iÓm trªn ®©y cña bé ®iÒu khiÓn PLC so víi bé ®iÒu khiÓn b»ng r¬le ®· cho phÐp nã cã mÆt hÇu hÕt trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn tõng m¸y, thiÕt bÞ s¶n xuÊt ®éc lËp hoÆc c¶ mét d©y chuyÒn s¶n xuÊt lín. Vµ ®Æc biÖt bé ®iÒu khiÓn PLC ®· thay thÕ hoµn toµn bé ®iÒu khiÓn b»ng r¬le trong nh÷ng qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn quan träng cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. 3.1.2.7. øng dông cña PLC §èi víi mçi hÖ thèng ®iÒu khiÓn, PLC ®Òu cã nh÷ng chøc n¨ng kh¸c nhau ®Ó øng dông vµo hÖ thèng ®ã. D−íi ®©y chóng t«i xin tr×nh bµy chøc n¨ng cña PLC ®èi víi tõng kiÓu ®iÒu khiÓn. KiÓu ®iÒu khiÓn Chøc n¨ng * Thay cho ®iÒu khiÓn r¬le * Thêi gian ®Õm §iÒu khiÓn chuyªn gia gi¸m s¸t * Thay cho c¸c panel ®iÒu khiÓn m¹ch in * §iÒu khiÓn tù ®éng, b¸n tù ®éng, b»ng tay c¸c m¸y vµ c¸c qu¸ tr×nh. * Thùc hiÖn c¸c phÐp to¸n sè häc * Cung cÊp th«ng tin §iÒu khiÓn d·y * §iÒu khiÓn liªn tôc (NhiÖt ®é ¸p xuÊt) * §iÒu khiÓn ®éng c¬ chÊp hµnh * §iÒu khiÓn ®éng c¬ b−íc * §iÒu hµnh qu¸ tr×nh vµ b¸o ®éng * Ph¸t hiÖn lçi vµ ®iÒu hµnh * GhÐp nèi víi m¸y tÝnh (RS232/RS242) §iÒu khiÓn mÒm dÎo * GhÐp nèi víi m¸y in * M¹ch tù ®éng ho¸ xÝ nghiÖp Tr−êng dhnni – hµ néi 59 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  6. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn Trong viÖc ®iÒu khiÓn, chøc n¨ng cña PLC cßn ®−îc thÓ hiÖn ë chç: - thu nhËn c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo, tÝn hiÖu ph¶n håi (Tõ c¸c c¶m biÕn) - Liªn kÕt ghÐp nèi vµ ®ãng më m¹ch phï hîp víi ch−¬ng tr×nh - TÝnh to¸n vµ so¹n th¶o c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn trªn c¬ së so s¸nh c¸c th«ng tin thu ®−îc - Ph¸t triÓn c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn ®ã ®Õn c¸c ®Þa chØ thÝch hîp. Trong s¶n xuÊt, bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh PLC ®−îc øng dông rÊt phæ biÕn. D−íi ®©y chóng t«i ®−a ra mét sè øng dông cña nã. * HÖ thèng b¬m cÊp n−íc: trong s¶n xuÊt, trong sinh ho¹t hay trong lÜnh vùc ch¨m sãc c©y trång trong nhµ kÝnh, cã nh÷ng yªu cÇu tù ®éng b¬m n−íc víi nh÷ng ch−¬ng tr×nh kh¸c nhau: + HÖ thèng b¬m n−íc cung cÊp cho s¶n xuÊt vµ sinh ho¹t: trong c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp hay c¸c khu nhµ ë cao tÇng, th−êng ®−îc thiÕt kÕ cã hå chøa n−íc phôc vô cho s¶n suÊt vµ sinh ho¹t. §éng c¬ b¬m n−íc cña hå chøa theo nguyªn t¾c: - Khi møc n−íc trong hå gi¶m xuèng d−íi møc thÊp th× ®éng c¬ ®−îc cÊp ®iÖn ®Ó b¬m n−íc tõ giÕng hay tõ hÖ thèng n−íc thuû côc vµo hå chøa - Khi mùc n−íc trong hå t¨ng lªn ®Õn møc cao th× ®éng c¬ bÞ ng¾t ®iÖn vµ ngõng b¬m. - §éng c¬ b¬m cã thÓ ho¹t ®éng ë chÕ ®é tù ®éng hay chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay. + HÖ thèng b¬m n−íc th¶i c«ng nghiÖp: Trong c«ng nghiÖp, mét sè nhµ m¸y, xÝ nghiÖp trong n−íc th¶i cã mang theo ho¸ chÊt ®éc h¹i nªn kh«ng trùc tiÕp th¶i ra m«i tr−êng mµ ph¶i cho vµo mét hå chøa. Sau khi sö lý c¸c lo¹i ho¸ chÊt ®éc h¹i míi ®−îc b¬m n−íc ®· xö lý ra m«i tr−êng bªn ngoµi. §èi víi hÖ thèng lo¹i nµy, khi mùc n−íc trong hå lªn ®Õn møc cao th× ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b¬m n−íc ph¶i th¶i ®i, khi mùc n−íc xuèng møc thÊp th× ®iÓu khiÓn ®éng c¬ ngõng l¹i. Tr−êng dhnni – hµ néi 60 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  7. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn + HÖ thèng b¬m n−íc, phun s−¬ng cho nhµ kÝnh, ho¹t ®éng theo giê tong ngµy vµ ngµy trong tuÇn: Mét sè lo¹i c©y trång ®−îc t−íi n−íc trong mçi ngµy hai lÇn vµo buæi s¸ng vµ buæi tèi, mçi lÇn t−íi trong thêi gian 5 phót. Mét sè lo¹i c©y kh¸c cã yªu cÇu t−íi n−íc c¸ch ngµy, hai ngµy t−íi mét lÇn vµo buæi tèi, thêi gian t−íi 5 phót. PLC hoµn toµn cã thÓ ®¸p øng c¸c yªu cÇu tù ®éng ®iÒu khiÓn trªn rÊt ®¬n gi¶n vµ Ýt hao tèn thiÕt bÞ ®iÖn h¬n so víi s¬ ®å ®iÓu khiÓn cã tiÕp ®iÓm dïng khÝ cô ®iÖn tõ. * HÖ thèng tù ®éng ®ãng më cöa: trong c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp, c¸c nhµ hµng kh¸ch s¹n cao cÊp, hay trong c¸c ho¹t ®éng phôc vô cho ®êi sèng, cho sinh ho¹t kh¸c, ng−êi ta cÇn mét hÖ thèng cöa tù ®éng më khi cã ng−êi hay xe vµo ra vµ tù ®ãng l¹i khi ng−êi hay xe ®· qua khái cöa. §èi víi c¸c hÖ thèng ®ãng më cöa tù ®éng nh− ®· nªu trªn, th−êng ®−îc thiÕt kÕ cã hai bé c¶m biÕn lµ lo¹i thu ph¸t hång ngo¹i ®−îc ®Æt ë bªn ngoµi vµ bªn trong cöa. Khi cã ng−êi hay xe ®Õn tr−íc cöa th× tia hång ngo¹i tõ bé ph¸t sÏ ph¶n chiÕu vÒ bé thu vµ cho ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®ãng hay më cöa. Th«ng th−êng, ng−êi ta ®Æt tiÕp ®iÓm hµnh tr×nh ®Ó giíi h¹n chu tr×nh më hay ®ãng cöa. Khi më hÕt cöa th× tiÕp ®iÓm hµnh tr×nh sÏ t¸c ®éng ng¾t m¹ch, ®ãng hÕt cöa th× tiÕp ®iÓm hµnh tr×nh còng sÏ t¸c ®éng ®Ó ng¾t m¹ch. HÖ thèng tù ®éng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ : trong lÜnh vùc trang thiÕt bÞ diÖn cho c¸c nhµ m¸y c«ng nghÖ hay c¸c m¸y c«ng cô hoÆc phô trî cho s¶n xuÊt, c¸c nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn tù déng ®iÒu khiÓn th−êng gÆp nh−: - §iÒu khiÓn ®éng c¬ ch¹y tuÇn tù hay dõng tuÇn tù. - §éng c¬ khëi ®éng kiÓu sao - tam gi¸c ®Ó giíi h¹n dßng - §éng c¬ ®Êu kiÓu tam gi¸c-sao ®Ó ®æi tèc ®é - §iÒu khiÓn ®éng c¬ m¸y nÐn khÝ. - §iÒu khiÓn tù ®éng hÖ thèng l¹nh c«ng nghiÖp Víi bé PLC, viÖc thùc hiÖn c¸c nguyªn t¾c tù ®éng ®iÒu khiÓn trªn sÏ trë thµnh rÊt ®¬n gi¶n. Tr−êng dhnni – hµ néi 61 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  8. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn - Nhµ s¶n xuÊt Thôy sÜ mikron chän PLC cña Siemens sö dùng trong x−ëng chÕ t¹o cña hä. PLC ®èi tho¹i qua hÖ thèng m¸y tÝnh c«ng nghiÖp ch¹y phÇn mÒm HMI lµ ch×a kho¸ ®Ó lµm cho hÖ thèng lín nµy ®Ï thiÕt lËp vµ sö dông. - Nhµ s¶n xuÊt ¤t« Jaguar (Anh) sö dông c¸c PLC vµ bé truyÒn ®éng ®Ó ®¶m b¶o ho¹t ®éng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt víi c¸c tÝnh n¨ng mosbus Ethernet TCP/IP vµ Web cho phÐp c¸c kü s− kiÓm tra t×nh tr¹ng thiÕt bÞ tõ mäi vÞ trÝ trong nhµ m¸y. Chóng t«i cã thÓ liÖt kª mét sè øng dung th«ng dông cña PLC: * HÖ thèng cÊp nhiªn liÖu * HÖ thèng ®iÒu khiÓn b¨ng truyÒn * §iÒu khiÓn d©y truyÒn ®ãng gãi * §iÒu khiÓn chuyÓn ®éng cña Robot * C«ng nghÖ giÊy * ChÕ t¹o kÝnh * S¶n xuÊt xi m¨ng * C«ng nghÖ in * Xö lý thùc phÈm * C¸c m¸y c«ng cô * S¶n xuÊt thuèc l¸ * C«ng nghiÖp giÊy vµ nghiÒn * §iÒu khiÓn qu¸ tr×nh th¸o rãt * ThiÕt bÞ xö lý ho¸ chÊt * §iÒu khiÓn thiÕt bÞ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ * §iÒu khiÓn thiÕt bÞ xö lý gi¸m s¸t * D©y truyÒn chÕ t¹o linh kiÖn ®iÖn - ®iÖn tö * Nhµ m¸y ho¸ dÇu * HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®Ìn giao th«ng Tr−êng dhnni – hµ néi 62 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
  9. ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn * HÖ thèng ®iÒu khiÓn ga xe löa * Nhµ m¸y chÕ t¹o ¤t« * HÖ thèng ®iÒu khiÓn an toµn * HÖ thèng ®iÒu khiÓn thang m¸y * HÖ thèng ®iÒu khiÓn nhµ m¸y ®iÖn * LuyÖn ph«i chÕ t¹o thÐp * Tù ®éng ho¸ trong x©y dùng * §iÒu khiÓn m¸y khoan…. * Tù ®éng ho¸ trong n«ng nghiÖp…. 3.1.2.8. CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC. * CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC nãi chung. ThiÕt bÞ lËp tr×nh Bé nhí Giao Giao diÖn Bé xö lÝ diÖn xuÊt nhËp Nguån c«ng suÊt HÖ thèng PLC H×nh 12: So sµnh kinh tÕ R¬le vµ PLC Tr−êng dhnni – hµ néi 63 45a – khoa c¬ ®iÖn ®iÖn
nguon tai.lieu . vn