intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng: Công nghệ khí (ThS. Hoàng Trọng Quang) - Chương 10

Chia sẻ: Vang Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST
Báo xấu
95
lượt xem 13
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 10. Hệ thống công nghệ & tự động hóa (PLC) - Tổng quát, một hệ thống điều khiển là tập hợp những dụng cụ, thiết bị cơ điện tử, được ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn định, sự chính xác, sự chuyển đổi nhịp nhàng của một quy trình hoạt động sản xuất.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Công nghệ khí (ThS. Hoàng Trọng Quang) - Chương 10

  1. Bài giảng CÔNG NGHỆ KHÍ Chương 10: HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ & TỰ ĐỘNG HÓA (PLC) GVGD: ThS. Hoàng Trọng Quang GVTG: ThS. Hà Quốc Việt
  2. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Tổng quát, một hệ thống điều khiển là tập hợp những dụng cụ, thiết bị cơ điện tử, được ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn định, sự chính xác, sự chuyển đổi nhịp nhàng của một quy trình hoặt động sản xuất. Nó thực hiện bất cứ yêu cầu nào của quy trình, từ khởi động thiết bị, duy trì chế độ, dừng an toàn … Với những thành quả của sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thì việc điều khiển những hệ thống phức tạp sẽ được thực hiện bởi một hệ thống điều khiển tự động hóa hoàn toàn, sử dụng PLC, nó được kết hợp với máy tính chủ SCADA (Supervisory Control And Data Accquisition – Hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển). 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 2
  3. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Ngoài ra, nó còn giao diện để kết nối với các thiết bị khác như: bảng điều khiển, động cơ, contact, cuộn dây,… Khả năng chuyển giao mạng của PLC có thể cho phép chúng phối hợp xử lý, điều khiển những hệ thống lớn hệ thống điều khiển phân tán (DCS: distribution control system) 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 3
  4. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 4
  5. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như là trung tâm của hệ thống điều khiển. Với một chương trình ứng dụng (đã được lưu trữ bên trong bộ nhớ của PLC) thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống, bao gồm: kiểm tra tín hiệu phản hồi từ các thiết bị nhập, dựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu và mang các tín hiệu điều khiển ra thiết bị xuất. PLC được dùng để điều khiển những hệ thống từ đơn giản đến phức tạp hoặc ta có thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thông có thể điều khiển một quá trình phức hợp. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 5
  6. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 PLC là bộ điều khiển logic theo chương trình bao gồm: Bộ xử lý trung tâm gọi la CPU (Central Processing Unit) chứa chương trình ứng dụng và các module giao diện nhập xuất. Nó được nối trực tiếp đến các thiết bị I/O. Vì thế, khi tín hiệu nhập, CPU sẽ xử lý tín hiệu và gởi tín hiệu đến thiết bị xuất. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 6
  7. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 7
  8. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Cấu trúc phần cứng của tất cả các PLC đều có các bộ phận sau: Bộ xử lý Bộ nhớ Bộ nhập/xuất 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 8
  9. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) Là bộ vi xử lý, liên kết với các hoặt động của hệ thống PLC, thực hiện chương trình, xử lý tín hiệu nhập xuất và thông tin liên lạc với các thiết bị bên ngoài. Bộ nhớ Có nhiều nhiều loại bộ nhớ khác nhau. Đây là nơi lưu trữ trạng thái hoạt động của hệ thống và bộ nhớ của người sử dụng. Để đảm bảo cho PLC hoặt động, phải cần có bộ nhớ để lưu trữ chương trình, đôi khi cần mở rộng bộ nhớ để thực hiện các chức năng như: Vùng đệm tạm thời lưu trữ trạng thái của các kênh xuất/nhập được gọi là RAM xuất/nhập Lưu trữ tạm thời các trạng thái của các chức năng bên trong: Timer, Counter, Relay. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 9
  10. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Bộ nhớ (tt) Bộ nhớ gồm có những loại sau: Bộ nhớ chỉ đọc (ROM: Read Only Memory) Bộ nhớ ghi đọc (RAM: Random Access Memory) Bộ nhớ chỉ đọc chương trình xóa được (EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory) Bộ nhớ chỉ đọc chương trình xóa được bằng điện (EEPROM: Electric Erasable Programmable Read Only Memory) 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 10
  11. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Thiết bị nhập/xuất Mạch đầu vào (input unit): Là các mạch điện tử làm nhiệm vụ phân phối ghép chuyển đổi giữa tín hiệu đầu vào và tín hiệu số sử dụng bên trong PLC. Kết quả của việc xử lý sẽ được lưu ở vùng nhớ (input area) Mạch đầu vào được cách ly điện với các mạch trong PLC nhờ các diot quang. Bởi vậy, hư hỏng mạch đầu vào sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của CPU Mạch đầu ra (output unit): Mạch điện tử đầu ra sẽ biến đổi các lệch mức logic bên trong PLC (trong vùng nhớ output area) thành các tín hiệu điều khiển như đóng mở rơle. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 11
  12. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Về cơ bản thì hoặt đông bên trong PLC cũng đơn giản. Đầu tiên, hệ thống các cổng vào/ra dùng để đưa tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi vào CPU (như các sensor, công tắc, tín hiệu từ động cơ…). Sau khi nhận được tín hiệu ở ngõ vào thì CPU sẽ xử lý và đưa các xử lý và đưa các tín hiệu điều khiển qua Module xuất ra các thiết bị được điều khiển. Trong suốt quá trình hoặt động, CPU đọc hoặc quét (scan) dữ liệu hoặc trạng thái của thiết bị ngoại vi thông qua ngõ vào, sau đó thực hiện chương trình trong bộ nhớ sau: 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 12
  13. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Một bộ đếm chương trình sẽ nhặt lệnh từ bộ nhớ chương trình đưa ra thanh ghi lệnh để thi hành. Chương trình ở dạng STL (StatementList – Dạng lệnh liệt kê) sẽ được dịch ra ngôn ngữ máy cất trong bộ nhớ chương trình. Sau khi thực hiện xong chương trình, CPU sẽ gởi hoặc cập nhật (Update) tín hiệu tơi các thiết bị, được thực hiện thông qua module xuất. Một chu kỳ gồm đọc tín hiệu ở ngõ vào, thực hiện chương trình và gởi cập nhật tín hiệu ở ngõ ra được gọi là một chu kỳ quét (scaning). 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 13
  14. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Trên đây chỉ là mô tả hoạt động đơn giản của một PLC, với hoạt động này sẽ giúp cho người thiết kế nắm được nguyên tắc của một PLC. Nhằm cụ thể hóa hoặt động của một PLC, sơ đồ hoạt động của một PLC là một vòng quét (Scan) như sau: Read input (Ñoïc ngoõ vaøo) Update Output P rogram execution (Caäp nhaät ngoõ ra) (Thöïc hieän chöông trình) 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 14
  15. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Thực tế khi PLC thực hiện chương trình (Program execution) PLC khi cập nhật tín hiệu ngõ vào (ON/OFF), các tín hiệu hiện nay không được truy xuất tức thời để đưa ra (Update) ở ngõ ra mà quá trình cập nhật tín hiệu ngõ ra (ON/OFF) phải theo hai bước: Khi xử lý thực hiện chương trình, vi xử lý thực hiện chương trình, vi xử lý sẽ chuyển đổi các bước logic tương ướng ở ngõ ra trong “chương trình nội” (đã được lập trình), các bước logic này sẽ chuyển đổi ON/OFF. Tuy nhiên, lúc này các tín hiệu ở ngõ ra “that” (tức tín hiệu được đưa ra tại module out) vẫn chưa được đưa ra. Khi xử lý kết thúc chương trình xử lý, việc chuyển đổi các mức logic (của các tiếp điểm) đã hoàn thành thì việc cập nhật các tín hiệu ở ngõ ra mới thực sự tác động lên ngõ ra để điều khiển các thiết bị ở ngõ ra. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 15
  16. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Thường việc thực thi một vòng quét xảy ra với một thời gian rất ngắn, một vòng quét đơn (single scan) có thời gian thực hiện một vòng quét từ 1ms tới 100ms. Việc thực hiện một chu kỳ quét dài hay ngắn còn phụ thuộc vào độ dài của chương trình và cả mức độ giao tiếp giữa PLC với các thiết bị ngoại vi (màn hình hiển thị …) Vi xử lý có thể đọc được tín hiệu ở ngõ vào chỉ khi nào tín hiệu này tác động với khoảng thời gian lớn hơn một chu kỳ quét thì vi xử lý coi như không có tín hiệu này. Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, thường các hệ thống chấp hành “là các hệ thống cơ khí nên có tốc độ quét như trên có thể đáp ứng được các chức năng của dây chuyền sản xuất. Để khắc phục thời gian quét dài, ảnh hưởng đến chu trình sản xuất các nhà thiết kế còn thiết kế hệ thống PLC cập nhật tức thời, các hệ thống này thường được áp dụng cho các PLC lớn có số lượng I/O nhiều, truy cập và xử lý lượng thông tin lớn. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 16
  17. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Thiết bị đầu vào Sự thông minh của một hệ thống tự động hóa phụ thuộc vào khả năng đọc các tín hiệu từ các cảm biến tự động của PLC Hình thức giao diện cơ bản giữa PLC và các thiết bị nhập là: nút ấn, công tắc, bàn phím, … Ngoài ra, PLC còn nhận được tín hiệu từ các thiết bị nhận dạng tự động như: công tắc trạng thái, công tắc giới hạn PSHH, PSLL, TSHH, TSLL, TSHH, LSLL, cảm biến quang điện, cảm biến cấp độ, detectors (fire, gas, smoke, temperature), transmiters, sensors,… Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải là trạng thái logic ON/OFF (digital) hoặc tín hiệu Analog. Những tín hiệu ngõ vào này được giao tiếp với PLC qua các module nhập. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 17
  18. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 18
  19. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 19
  20. TỰ ĐỘNG HÓA - PLC Khoa Kỹ thuât Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2