Thiết kế môn học điều khiển Logic
- Tự động hóa và điều khiển:
+ Trên thực tế ở mọi ngành sản xuất công nghiệp, , mục tiêu tăng năng suất lao động được giải quyết bằng con đường gia tăng mức độ tự động hóa các quá trình và thiết bị sản xuất.
15
ThiÕt kÕ m«n häc
®iÒu khiÓn logic
Hä vμ tªn SV : NguyÔn H÷u An
Líp : 99§1B
Gi¸o viªn h−íng dÉn : ThS. L©m T¨ng §øc
I. §Ò tμi :
ThiÕt kÕ tù ®éng ®ãng nguåm dù phßng §iªzen vμo lμm viÖc
khi ®iÖn cña ¸p l−íi kh«ng æn ®Þnh
II. Néi dung thiÕt kÕ :
1. Giíi thiÖu bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh PLC .
2. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh S7-200 .
3. Tù ®éng ®ãng nguån dù phßng §iªzen .
- Yªu cÇu ®ãng nguån dù phßng .
- M« t¶ qu¸ tr×nh ®ãng nguån dù phßng .
4. Gi¶n ®å thêi gian , ph©n bè vμo ra LAD .
III. B¶n vÏ :
Mét b¶n vÏ : A3 .
Gi¶n ®å thêi gian , ph©n c«ng vμo ra , s¬ ®å LAD .
§μ N½ng ngμy 28 th¸ng 3 n¨m 2004
GV h−íng dÉn
ThS . L©m T¨ng §øc
16
CH¦¥NG 3
GIíI THIÖU Bé §IÒU KHIÓN LËp TR×NH
I. Tù ®éng ho¸ vμ ®iÒu khiÓn:
Trªn thùc tÕ ë mäi nghμnh s¶n xuÊt c«ng nghiÖp, môc tiªu t¨ng
n¨ng suÊt lao ®éng ®−îc gi¶i quyÕt b»ng con ®−êng gia t¨ng møc ®é
tù ®éng ho¸ c¸c qu¸ tr×nh vμ thiÕt bÞ s¶n xuÊt. ViÖc tù ®éng ho¸ cã
thÓ nh»m môc ®Ých t¨ng s¶n l−îng vμ ®é chÝnh x¸c cña s¶n phÈm.
Tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt nh»m thay thÕ mét phÇn hoÆc toμn bé
c¸c thao t¸c vËt lý cña c«ng nh©n vËn hμnh m¸y hay thiÕt bÞ vËn
hμnh m¸y hay thiÕt bÞ th«ng qua hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Nh÷ng hÖ
thèng nμy cã thÓ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt víi c«ng nghÖ cao, æn ®Þnh hoÆc
cÇn rÊt Ýt sù can thiÖp cña con ng−êi. §iÒu nμy ®ßi hái hÖ thèng ph¶i
cã kh¶ n¨ng khëi ®éng, kiÓm so¸t vμ dõng mét qu¸ tr×nh theo yªu
cÇu gi¸m s¸t hoÆc ®o ®Õm c¸c gi¸ trÞ, c¸c biÕn ®· ®−îc ®o x¸c ®Þnh
cña qua ®o ®¹t ®−îc kÕt qu¶ nh− mong muèn ë s¶n phÈm ®Çu ra
cña m¸y hay thiÕt bÞ .
Mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®äng bÊt kú ®−îc cÊu t¹o tõ 3 khèi
:
-Khèi vμo
-Khèi xö lý
-Khèi ra
Khèi vμo Khèi xö lý khèi ra
Bé chuyÓn ®æi Xö lý C¬
tÝn hiÖu ngá vμo ®iÒu khiÓn cÊu
t¸c
TÝn hiÖu vμo KÕt qu¶ xö lý
Trong s¬ ®å m« t¶ mét hÖ thèng ®iÒu khiÓm trªn. VÒ mÆt hoÆt
®éng m« t¶ hÖ thèng gåm : Bé phËn chuyÓn ®æi ngá vμo , khèi xö lý
tÝn hiÖu vμo vμ xuÊt c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t−¬ng øng vμ bé phËn
nhËn c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn ®Ó kÝch ho¹t c¸c c¬ cÊu t¸c ®éng. NhiÖm
vô cua bé phËn xö lý-®iÒu khiÓn lμ t¹o ra nh÷ng ®¸p øng ®· ®−îc
x¸c ®Þnh tr−íc tuú theo tÝn hiÖu ë ngá vμo.
M« h×nh nay, phÇn xö lý vμ ®iÒu khiÓn cã thÓ ®−îc ®iÒu thùc
hiÖn bëi ng−êi ®iÒu khiÓn, Ng−êi ®iÒu khiÓn n¾m ®−îc ®¸p øng cóa
®Çu ra, theo dái hoÆc gi¸m s¸t ë ngá vμo. Trong qu¸ tr×nh ®¸p øng
tÝn hiÖu vμo ng−êi ®iÒu khiÓn thùc hiÖn sù thay ®æi ®iÒu khiÓn t−¬ng
øng (Van , bé cÊp nhiÖt..) ®Ó ®¹t ®−îc sù ho¹t ®éng theo mong muèn
.
17
1.1 Khèi vμo:
C¸c tÝn hiÖu th−êng qua bé chuyÓn ®æi ®Ó thμnh c¸c tÝn hiÖu ®iÖn.
C¸c bé chuyÓn ®æi nμy cã thÓ lμ c¸c nót Ên, c«ng t¾c, c¶m biÕn nhiÖt,
quang.. Tuú theo bé chuyÓn ®æi mμ tÝn hiÖu ra khái nã lμ digital hay
anolog.
1.2 Khèi ra:
TÝn hiÖu ra lμ kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh xö lÝ tÝn hiÖu cña hÖ thèng
®iÒu khiÓn . C¸c tÝn hiÖu nμy ®−îc sö dông ®Ó t¹o ra ®¸p øng cô thÓ
cho m¸y hoÆc thiÕt bÞ
1.3 Khèi xö lý-§iÒu khiÓn:
Khèi xö lý-§iÒu khiÓn thay ng−êi vËn hμnh thùc hiÖn c¸c thao
t¸c ®¶m b¶o qu¸ tr×nh ho¹t ®éng Cã sù ®iÒu khiÓn ,nã nhËn
th«ng tin tõ c¸c tÝn hiÖu khèi vμo vμ xuÊt ra c¸c tÝn hiÖu ®Õn khèi ra
®Ó thùc hiÖn nh÷ng t¸c ®éng ®Õn thiÕt bÞ .
II. Bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh PLC :
Do nhu cÇc sö dông 1 bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh dÓ sö dông, linh ho¹t
vμ cã gi¸ thμnh thÊp, ®½ thóc ®Èy sù ph¸t triÓn hÖ thèng ®iÒu khiÓn
lËp tr×nh. Mét trong nh÷ng thμnh c«ng lμ PLC .
PLC dïng ®Ó thay thÕ ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn truyÒn thèng
b»ng r¬le vμ c¸c thiÕt bÞ cßng kÒnh. Nã t¹o ra kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn
thiÕt bÞ dÓ dμng vμ linh ho¹t dùa trªn viÖc lËp tr×nh b»ng c¸c lÖnh
logic.
M« h×nh s¬ ®å khèi bªn trong PLC :
Panel
lËp tr×nh Bé nhí
ch−¬ng tr×nh
§¬n vÞ ®iÒu
khiÓn
B«i nhí
dö liÖu
Khèi Khèi
Nguån cÊp ®iÖn ngá ngá
ra vμo
M¹ch
c«ng M¹ch
suÊt vμ giao
c¬ cÊu tiÕp vμ
t¸c c¶m
®éng biÕn
18
Qu¸ tr×nh ®−îc ®iÒu
khiÓn
Theo m« h×nh nμy th× PLC kiÓm tra tÊt c¶ c¸c tr¹ng th¸i tÝn
hiÖu ë c¸c ngá vμo vμ ®−îc ®−a vÒ qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn, thùc hiÖn
logic lËp trong ch−¬ng tr×nh vμ kÝch ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn cho tÝn
hiÖu ngoμi t−¬ng øng.
III. CÊu tróc phÇn cøng cña PLC :
PLC gåm 3 khèi chøc n¨ng c¬ b¶n : Bé xö lý ; Bé nhí vμ khèi
vμo ra. Tr¹ng th¸i ngâ vμo ra cña PLC ®−îc ph¸t hiÖn vμ l−u trö
vμo bé nhí ®Öm , PLC thùc hiÖn c¸c lÖnh logic trªn c¸c tr¹ng th¸i
cña chóng vμ th«ng qua tr¹ng th¸i ngâ ra ®−îc cËp nhËt vμ l−u vμo
bé nhí ®Öm ; Sau ®ã tr¹ng th¸i ngâ ra trong bé nhí ®Öm ®−îc dïng
®Ó ®ãng (më) c¸c tiÕp ®iÓm kÝch ho¹t c¸c thiÕt bÞ t−¬ng øng . Nh−
vËy sù ho¹t ®éng cña c¸c thÕt bÞ ®−îc ®iÒu khiÓn hμn toμn tù ®éng
theo ch−¬ng tr×nh trong bé nhí . Ch−¬ng tr×nh ®−îc n¹p vμo PLC
th«ng qua thiÕt bÞ lËp tr×nh chuyªn dông.
S¬ ®å khèi cÊu tróc bªn trong PLC :
19
Busâë chè
a
Bäü
âãû
m Busâiã khiã
u ø
ö n
Bäühåï
n Bäühåïchæ
n ång Bäü Bäü
chæ ång trç E P O
nh E R M Nguäö
n CU
P Clock nhåï nhåï Khäúi
trç
nh pin xæ
ílyï hãû dæ î vaì
o
EPO
ER M thäúg
n liãû
u ra
tuyìchoü
n
Bäü Busdæ û
îliãu
âãû
m
Khäúm räüg
i åí n Bushãthäúg(va ra
û n ì ) o
Bäü
âãû
m
Ma h
c
û Bäü
chäú
t âãû
m
Ma h
c
û Ma hc
û
ngoí
í ngoí
ra vaì
o
Ma hgia
c o
û Bäü
tiãú
p loü
c
P ne lá
a l pû
Ma hc
û trç
nh
ca hly
ï
c (gàõ
n
thã )
m
Kã ngoíra
nh Kã ngoíra
nh
24ngoívaì
o
1. Bé vi xö lý :
Bé vi xö lý trung t©m (CPU) ®iÒu khiÓn vμ qu¶n lý tÊt c¶ c¸c
ho¹t ®éng cña PLC . ViÖc trao ®æi th«ng tin giöa CPU ,bé nhí vμ
khèi vμo ra ®−îc th«ng qua hÖ thèng BUS d−íi sù ®iÒu khiÓn cña
CPU . Mét m¹ch giao ®éng th¹ch anh cung cÊp xung clock tÇn sè
chuÈn cho CPU , th−êng lμ 1 hay 8 MHz , tuú thuéc bé xö lý sö
dông . TÇn sè xung clock x¸c ®Þnh tãc ®é ho¹t ®éng cña PLC vμ
®−îc dïng ®Ó thùc hiÖn sù ®ång bé cho tÊt c¶ c¸c phÇn tö trong hÖ
thèng .
2. Bé nhí :
TÊt c¶ c¸c lo¹i PLC ®Òu dïng c¸c lo¹i bé nhíi nh− sau :
20
- ROM (Read Only Memory)
- RAM (Random Access Memory)
- EEPROM (Electronic Erasable Programmable Read Only
Memory).
Víi sù tiÕn bé cña c«ng nghÖ chÕ t¹o bé nhí nªn hÇu nh− c¸c
PLC ®Òu dïng bé nhí EEPROM . Tr−êng hîp dïng cÇn bé nhí lín
cã thÓ chän lùa giöa bé nhí RAM cã nguån pin nu«i vμ bé nhí
EEPROM . Ngoμi ra PLC cÇn thªm bé nhí RAM cho c¸c chø n¨ng
kh¸c nh− sau :
- Bé ®Öm ®Ó l−u tr¹ng th¸i cña c¸c ngá vμo vμ ra .
- Bé nhí t¹p cho t¸c vô ®Þnh th× , t¸c vô ®Õm , truy xuÊt cê .
3. Khèi vμo ra :
Mäi ho¹t ®éng xö lý tÝn hiÖu bªn trong PLC cã møc ®iÖn ¸p 5 V
DC vμ 15 V DC (®iÖn ¸p cho TTL vμ CMOS) , trong khi tÝn hiÖu
®iÒu khiÓn bªn ngoμi cã thÓ lín h¬n nhiÒu , th−êng 24 V DC ®Õn 240
V DC víi dßng lín .
Khèi vμo ra cã vai trß lμ m¹ch giao tiÕp giö m¹ch vi ®iÖn tö cña
PLC víi m¹ch c«ng suÊt bªn ngoμi kÝch ho¹t c¸c c¬ cÊu ho¹t ®éng .
Nã thùc hiÖn c¸c møc chuyÓn ®æi c¸c møc ®iÖn ¸p tÝn hiÖu vμ c¸ch ly
. Tuy nhiªn , khèi vμo/ra cho phÐp PLC kÕt nèi trùc tiÕp víi c¸c c¬
cÊu t¸c ®éng cã c«mg suÊt trung gian hay r¬le trung gian .
IV.C¬ chÕ ho¹t ®éng vμ xë lý tÝn hiÖu trªn PLC .
1. C¬ chÕ ho¹t ®éng :
Khi ch−¬ng tr×nh ®−îc n¹p vμo PLC , chóng ®−îc ®Æt trong
mét vïng nhí riªng , ®−îc gäi lμ vïng nhí ch−¬ng tr×nh
Bé nhí xö lý cã thanh ghi , bé ®Õm lÖnh dïng ®Ó trá ®Õn kÕ tiÕp
sÎ ®−îc thi hμnh khi CPU thùc hiÖn mét lÖnh nμo ®ã khi mét lÖnh
®−îc tõ CPU nã ®−îc ®Æt vμo thanh ghi lÖnh ®Ó gi¶i m· thμnh c¸c
vi lÖnh bªn trong CPU .
Khi PLC ®−îc dÆt sang chÕ ®é ch¹y ch−¬ng tr×nh (Run mode) ,
bé ®Õm lÖnh chØ ®Õn ®Þa chØ 0000h , vÞ trÝ lÖnh ®Çu tiªn . Bé xö lý
lÖnh ra, gi¶i m· vμ thi hμnh lÖnh , tr−êng hîp nμy lμ LD X000 . Bé
xö lý kiÓm tra phÇn tö ®Çu tiªn cña m¹ch logic , c«ng t¸c th−êng më
vμ ngá vμo X000 . Tr¹ng th¸i cña ngá vμo ®−îc gi÷ trong bé ®Öm
ngá vμo , v× vËy CPU sÎ quÐt bé nhí RAM vμ ghi tr¹ng th¸i X000
vμo bé nhí t¹m . Sau ®ã bé ®Õm ch−¬ng tr×nh sÎ tù ®éng t¨ng lªn 1
®¬n vÞ ®Ó chØ ®Õn lÖnh kÕ tiÕp AND X001 vμ xö lý lÖnh nμy . Bé xö lý
l¹i quÐt bé nhí RAM ngá vμo ®Ó biÕt tr¹ng th¸i cña X001 , thùc hiÖn
lÖnh AND cho X000 vμ X001 råi l−u kÕt qu¶ t¹m thêi . KÕ tiÕp bé
®Õm ch−¬ng tr×nh t¨ng lªn ®Õn gÝa trÞ X003 , lÖnh OUT Y000 ®−îc
thi thμnh , vμ CPU chuyÓn kÕt qu¶ logic cña t¸c vô tr−íc ®ã , t¸c vô
X000 AND X001 vμo RAM cho ngá ra Y000 . Ho¹t ®éng nμy cø tiÕp
tôc nh− vËy cho ®Õn khi toμn bé ch−¬ng tr×nh ®−îc thùc thi (NghÜa
lμ ®Õn khi gÆp lÖnh END th× dõng) . Lóc nμy bé ®Õm ch−¬ng tr×nh
®−îc Reset l¹i gi¸ trÞ 0000.
21
Bé ®Õm ch−¬ng tr×nh cã thÓ t¨ng 1 gi¸ trÞ (Kh«ng t¨ng 1 nh−
th−êng lÖ) do lËp ch−¬ng tr×nh b»ng lÖnh nh¶y (JMP) . Vi thÕ ®o¹n
ch−¬ng tr×nh bÞ nh¶y qua sÎ kh«ng ®−îc xö lý .
2. Ph−¬ng ph¸o xö lý tÝn hiÖu :
Cã 2 ph−¬ng ph¸p xö lý tÝn hiÖu vμo/ra trªn PLC :
- CËp nhËt liªn tôc (Continus Updating) .
- Xö lý mét khèi (Mass I/O copying).
a. Ph−¬ng ph¸p cËp nhËt liªn tôc :
Trong ph−¬ng ph¸p nμy , CPU ph¶i mÊt mét kho¶ng thêi gian ®Ó
®äc tr¹ng th¸i cña c¸c ngá vμo sÎ ®−îc xö lý . Kho¶ng thêi gian trªn
kho¶ng 3ms nh»m tr¸nh t¸c ®éng xung nhiÓu g©y bëi c«ng t¸c ngá
vμo .c¸c ngá ra ®−îc kÝch trùc tiÕp (nÕu cã) theo sau t¸c vô kiÓ tra
logic . Tr¹ng th¸i c¸c ngá ra ®−îc chèt trong khèi ngá ra , nªn tr¹ng
th¸i cña chóng ®−îc duy tr× cho ®Õn lÇn cËp nhËt lÇn kÕ tiÕp.
b. Ph−¬ng ph¸p xö lý mét khèi :
C¸c PLC lo¹i lín , cã hμng tr¨m ngâ vμo/ra . V× CPU chØ xö lý tõng
lÖnh trong ch−¬ng tr×nh . Tr¹ng th¶i cña tõng ngâ vμo ®−îc kiÓm
tra riªng biÖt ®Ó x¸c ®Þnh sù ¶nh h−ëng cña nã lªn ch−¬ng tr×nh.
Theo trªn kho¶ng thêi gian ®Ó thùc hiÖn t¸c vô nμy lμ 3ms , nªn tæng
thêi gian cña toμn ch−¬ng tr×nh , gäi lμ ch−¬ng tr×nh quÐt , sÎ t¨ng
khi ngá vμo t¨ng .
IV.Kh¸i niÖm lËp tr×nh :
Ngoμi c¸c c«ng t¸c logic m¾c nèi tiÕp vμ song song cho ngá vμo
vμ kÝch ho¹t c¸c r¬le logic , hÇu hÕt c¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cßn
®ßi hái c¸c r¬le phô trî , thanh ghi vμ c¸c chø n¨ng ®Þnh th× , ®Õm .
TÊt c¶ c¸c chø n¨ng nμy ®Òu ®−îc ®¸p øng víi c¸c thiÕt bÞ chuÈn cã
s¼n trong PLC .
1. LËp tr×nh sö dông r¬le phô trî :
R¬le phô trî cßn ®−îc gäi theo thuËt ngö cña ng«n ngö lËp
tr×nh , cã t¸c dông nh− r¬le vËt lý ®−îc gi¸ lËp trong bé nhí PLC
, bé nhí 1 bit ®−îc dïng kÕt hîp víi nhiÒu c«ng t¸c trong ch−¬ng
tr×nh ®Ó ghi nhËn logic cña m¹ch Ladder ®iÒu khiÓn nã .
C¸c cê ®−îc kÝ hiÖu M , lμ trong tr−êng hîp cã nhiÒu c«ng t¸c
tham gia vμo logic ®iÒu khiÓn th× ta ph¶i kÕ hîp logic tõ nhiÒu m¹ch
Ladder . NghÜa lμ c¸c logic cã liªn qua nhau ®−îc ®−a vμo 1 nh¸nh
Ladder ®iÒu khiÓn cê nμo ®ã . TËp hîp cê cña nhiÒu m¹ch logic
®−îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn .
ViÖc dïng cê vμ c«ng t¸c cho phÐp kÕt hîp c¸c phÇn ch−¬ng
tr×nh l¹i víi nhau ®Ó ®¬n gi¶n , dÓ ®äc vμ tr¸nh ®−îc viÖc dïng qu¸
nhiÒu c«ng t¸c trong 1 nh¸nh .
2. LËp tr×nh sö dông thanh ghi :
Ngoμi viÖc sö dông cê ®Ó nhí th«ng tin d¹ng bit , mét lo¹i bé
nhí kh¸c trong PLC cho phÐp l−u cïng lóc nhiÒu bit d÷ liÖu , gäi lμ
thanh ghi th−êng lμ 16 hay 32 bit
Thanh ghi kÝ hiÖu lμ D vμ ®−îc ®¸nh dÊu thËp ph©n
22
Thanh ghi rÊt quan träng trong xö lý dö liÖu sè ®−îc nhËp tõ
bªn ngoμi . VÝ dô d÷ liÖu tõ c¸c nót Ên , bé chuyÓn ®æi A/D . Cã thÓ
®−îc ®äc tõ thanh ghi , xö lý sau ®ã ®−a l¹i cho c¸c ngá ra ®iÒu
khiÓn , mμn h×nh hiÓn thÞ hay bé chuyÓn ®æi D/A .
Ngoμi ra thanh ghi cã thÓ biÓu diÓn b»ng 1 chuçi bit rêi r¹c .
C¸c biÓu diÔn nμy ®−îc hiÓn minh häa nh− sau :
- K1Y20 - Thanh ghi cã 4 bit b¾t ®Çu tõ Y20 .
- Y20 - Bit ®Çu cña thanh ghi .
- K1 - Lμ h»ng sè ®Ó chØ nhãm 4 bit liªn tiÕp kÓ tõ bit ®Çu tiªn .
3. LËp tr×nh sö dông bé ®Þnh th× :
Bé ®Þnh th× vÒ c¬ b¶n lμ mét bé ®Õm xung cã chu kú x¸c ®Þnh .
Khi ®−îc kÝch ho¹t , bé ®Þnh th× thùc hiÖn viÖc ®Õm xung cho ®Õn
khi ®ñ sè xung t−¬ng øng víi thêi gian cÇn ®Þng th× . Trong PLC cã
lÖnh kÝch ho¹t bé ®Þng th× rÊt ®¬n gi¶n vÒ lËp tr×nh vμ sö dông .
Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña bé ®Þnh th× (lo¹i TO) . Khi TO ch−a
®−îc kÝch ho¹t th× TO cã logic 0 , khi ®−îc kÝch ho¹t th× TO vÈn giö
logic 0 cho ®Õn khi hoμn tÊt thêi gian ®Þnh th× th× TO lªn møc logic
1.
Bé ®Þnh th× kÝ hiÖu lμ C , ®¸nh sè thËp ph©n .
Ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh cho bé ®inh th× th−êng lμ x¸c ®Þnh bé
thêi gian vμ c¸c ®iÒu kiÖn ®Ó kÝch ho¹t hay dõng bé ®Þnh th× .
VI.Tr×nh tù thiÕt kÕ hÖ thèng PLC :
V× PLC thiÕt kÕ d¹ng modul nªn gÇn nh− viÖc thÕt kÕ vμ cμi ®Æt
phÇn cøng vμ phÇn mÒm ®ång thêi cïng 1 lóc nh−ng ®éc lËp nhau .
ViÖc thùc hiÖn song song nh− vËy cã −u ®iÓm lμ tiÕt kiÖm ®−îc thêi
gian vμ hÖ thèng linh ho¹t bÊt chÊp chøc n¨ng cña hÖ thèng .
Mét viÖc rÊt quan träng mμ ch−a thùc hiÖn ®Çy ®ñ lμ lËp tμi
liÖu cho dù ¸n thiÕt kÕ . Mét tμi liÖu chÝnh x¸c vμ ®−îc cËp nhËt
th−êng xuyªn ë tÊt c¶ c¸c giai ®o¹n cña dù ¸n cÇn ®−îc thùc hiÖn ®Ó
theo giái qu¸ tr×nh c«ng viÖc cho ®Õn khi hoμn tÊt dù ¸n . Tμi liÖu
nμy lμ 1 phÇn trong toμn bé hå s¬ cña hÖ thèng vμ th−êng kh«ng cã
gi¸ trÞ ë giai ®o¹n sau , giai ®o¹n kh¾c phôc h¬ háng .
* Chän PLC :
HiÖn nay trªn thÞ tr−êng cã rÊt nhiÒu lo¹i PLC víi c¸c tÝnh
n¨ng ngμy cμng ®−îc t¨ng c−êng , nh»m c¶i thiÖn hiÖu suÊt vμ chÊt
l−îng . Tuy nhiªn víi PLC cïng cë th× cã chøc n¨ng t−¬ng ®−¬ng
nhau . §iÓm kh¸c nhau quan träng nhÊt lμ ë ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh
ng«n ngö lËp tr×nh cïng víi viÖc hæ trî cña nhμ x¶n xuÊt . sù hæ trî
cña nhμ s¶n xuÊt lμ yÕu tè quan träng khi thùc hiÖn thiÕt kÕ 1 hÖ
thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng , nh−ng th−êng bá qua khi chän 1 PLC
cho hÖ thèng .
Tïy thuéc nhiÖm vô ®iÒu khiÓn mμ kh¸ch hμng cã thÓ t×m liªn
hÖ víi nhμ s¶n xuÊt hoÆc th«ng qua nhμ thiÕt kÕ hÖ thèng ®Ó x©y
dùng toμn bé hÖ thèng hoÆc chØ 1 phÇn hÖ thèng nhá chØ ®i d©y
chuyÒn hÖ thèng .
23
C¸c nhμ thiÕt kÕ hÖ thèng th−êng cã khuynh h−íng chØ dïng
PLC cña 1 nhμ s¶n xuÊt v× hä ®· quen dïng c¸c s¶n phÈm ®ã vμ v×
c¸c h·ng s¶n xuÊt muèn hä rμng buéc víi c¸c s¶n phÈm cña h·ng .
NÕu kh¸ch hμng muèn c¸c nhμ thiÕt kÕ hÖ thèng x©y dùng toμn bé
th× hä cã thÓ chän nhiÒu nhÊt lμ 2 ph−¬ng ¸n cho kÕ ho¹ch cña m×nh
. Tuy nhiªn cã sù ngo¹i lÖ cho tõng tr−êng hîp c«ng ty t− vÊn thiÕt
kÕ , hä cã Ýt rμng buéc h¬n víi nhμ s¶n xuÊt .
ViÖc chän lùa PLC nμo lμ do thãi quen dïng PLC ®ã vμ hÖ
thèng ®iÒu khiÓn nãi chung . §èi víi nh÷ng ngêi cã kinh nghiÖm
trong thiÕt kÕ vμ l¾p ®Æt hÖ thèng ®iÒu khiÓn th× th−êng vÊn ®Ò quan
träng lμ sù v−ît tréi vÒ mÆt kû thuËt vμ hiÖu suÊt h¬n lμ sù hæ trî vÒ
thiÕt kÕ vÒ l¾p ®Æt hÖ thèng . §èi víi nh÷ng kh¸ch hμng ch−a cã
kinh nghiÖm nhiÒu vÒ PLC vμ kh«ng n¾m v÷ng vÒ thÞ tr−êng PLC
th× cÇn xem xÐt c¸c vÊn ®Ò sau ®©y :
-Ng−êi dïng cã nhËn ®−îc hæ trî trong viÖc thiÕt kÕ ?
-TØ lÖ thÞ tr−êng vμ lÜnh cùc øng dông cña nhμ s¶n xuÊt ?
-Nhμ s¶n xuÊt cã tæ chøc khãa huÊn luyÖn vÒ hÖ thèng PLC
®©ng sö dông ?
-Sæ tay vμ tμi liÖu hiÖn cã víi ng«n ngö ®äc ®−îc , t×nh tr¹ng
nh− thÕ nμo ?
-Kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch víi c¸c hÖ thèng t−¬ng ®−¬ng hoÆc lo¹i
PLC kh¸c cña nhμ cïng s¶n xuÊt ?
-Ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh cã thÝch hîp víi c¸ch ®iÒu khiÓn trong
øng dông ?
§èi víi ng−êi ch−a cã kinh nghiÖm vÒ thiÕt kÕ hÖ thèng th× sÎ cã
lîi nÕu nhμ s¶n xuÊt cã ®−a ra sù hæ trî c«ng viÖc thiÕt kÕ hÖ thèng
cïng víi sù huÊn luyÖn vÒ thiÕt kÕ ch−¬ng tr×nh vμ so¹n th¶o ch−¬ng
tr×nh . Th−êng gi¸ thμnh phÇn c−ng cña hÖ thèng chØ lμ 1 phÇn nhá
trong toμn bé hÖ thèng bao gåm : PhÇn cøng ; PhÇn mÒm ; ThÕt kÕ ;
HuÊn luyÖn ; TËp tμi liÖu ; KÓ c¶ viÖc l¾p ®Æt vμ b¶o tr× .
* Lo¹i vμ cë PLC :
Sù lùa chän nμy cã thÓ thùc hiÖn cïng víi viÖc lùa chän nhμ s¶n
xuÊt PLC . VÒ c¬ b¶n ta cã thÓ tháa m¶n víi 1 sè nhμ chÕ t¹o m¸y
®¸p øng ®−îc yªu cÇu cÇn thiÕt . Nh−ng hiÖn nay víi nhiÒu sù lùa
chän thiÕt bÞ , kh¸ch hμng cã thÓ lùa chän ®−îc 1 hÖ thèng t−¬ng
®−¬ng tõ c¸c nhμ chÕ t¹o m¸y chuyªn vÒ lo¹i hÖ thèng ®ã . KÕt qu¶
lμ trong 1 lo¹i hÖ thèng tõ nhiÒu nhμ s¶n xuÊt ®äc lËp nμo ®ã l¹i cã
chÊt lîng tèt h¬n hay gi¸ thμnh rÎ h¬n , nh−ng ®iÒu nμy Ýt x¶y ra .
Khi ®Õn giai ®o¹n x¸c ®Þnh quy m« hÖ thèng PLC th× cã mét sè yªu
cÇu cÇn ®−îc xem xÐt :
-Yªu cÇu ngá vμo/ra cÇn thiÕt .
-Lo¹i ngá vμo/ra .
-Tèc ®é vμ kh¶ n¨ng cña CPU vμ tËp lÖnh .
TÊt c¶ c¸c yªu cÇu nμy cã liªn quan ®Õn nhau .
* Sè l−îng c¸c ngâ vμo/ra :
24
Sè l−îng c¸c ngá vμo/ra cña PLC ph¶i cã kh¶ n¨ng ®¸p øng ®ñ
sè ®−êng tÝn hiÖu tõ c·m biÕn còng nh− ®−êng ®iÒu khiÓn ph©n c«ng
suÊt cho c¸c c¬ cÊu t¸c ®éng . C¸c tÝn hiÖu kh«ng ng−ìng tïy theo
c¸c chi tiªu kü thuËt cña hÖ thèng : Nh− møc ®iÖn ¸p , dßng ®iÖn tÇn
sè ®¸p øng mμ cßn quan t©m ®Õn c¸c ®iÒu sau :
-Sè l−îng vμ lo¹i ngâ vμo/ra trªn mæi modul .
-Sù c¸ch ly gi÷a bé ®iÒu khiÓn vμ phÇn c«ng suÊt ®iÒu khiÓn c¬
cÊu t¸c ®éng .
-Nhu cÇu vÒ ngá vμo/ra xölý tèc ®é cao , ®iÒu khiÓn tõ xa hay
c¸c chøc n¨ng chuyªn dông kh¸c .
-Nhu cÇu më réng theo kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn vμ l¾p ®Æt thªm
ngá vμo/ra .
-Nguån cung cÊp thªm cho mæi ngá vμo/ra , nghÜa lμ nhu cÇu cã
modul PSU cung cÊp cho m¹ch chuyÓn ®æi tÝn hiÖu hay c¬ cÊu t¸c
®éng .
Trong mét sè tr−êng hîp cÇn cã modul chuyÓn ®æi d¹ng tÝn
hiÖu trong hÖ thèng , víi khe më réng h¹n chÕ . Khi hÖ thèng ®−îc
l¾p ®Æt trong vïng réng , nªn dïng c¸c ngá vμo/ra ®iÒu khiÓn xa
(Remate I/O Link) sÎ cho hiÖu qu¶ vμ kinh tÕ h¬n cho viÖc nèi d©y
víi c¶m biÕn vμ c¬ cÊu t¸c ®éng tõ PLC .
* Dung l−îng bé nhí :
§èi víi c¸c lo¹i PLC cã kh¶ n¨ng më réng th× dung l−îng bé
nhí ®−îc më réng b»ng c¸ch g¾n thªm c¸c hép nhí (Memory
cassette) . Dung l−îng bé nhí tïy thuéc vμo sè l−îng ngá vμo/ra sö
dông trªn hÖ thèng , mÆt kh¸c nã cßn phô thuéc vμo dung l−îng cña
ch−¬ng tr×ng ®iÒu khiÓn . Ngoμi ra còng cÇn thªm bé nhí ®Ó l−u trö
sè liÖu cÇn thiÕt cho viÖc trao ®æi dö liÖu . Cuèi cïng , cÇn ph¶i thªm
1 dung l−îng kh¸c ®Ó dù trö cho phÐp viÖc thay ®æi ch−¬ng tr×nh
®iÒu khiÓn khi cÇn thiÕt (Ch−¬ng tr×nh míi cã thÓ chiÕm bé nhí
nhiÒu h¬n ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn tr−íc ®ã) .
Sau ®©y ®−a ra c«ng thøc tæng thÓ ®Ó x¸c ®Þnh bé nhí cña hÖ
thèng PLC .
Bé NHí CÇN THIÕT =Bé NHí CHO NGâ VμO/RA +Bé
NHí CH¦¥NG TR×NH +Bé NHí L¦U TR÷ D÷ LIÖU C¸C
LÖNH CHUY£N DôNG +KHO¶NG DUNG l−îng cÇn thiÕt
cho hÖ më réng vμ hiÖu chØnh ch−¬ng tr×nh sau
nμy.
*TËp lÖnh CPU :
Mäi PLC ®Òu cã tËp lÖnh ®Ó phôc vô cho viÖc lËp tr×nh gi¶i
quyÕt c¸c nhiÖm vô ®iÒu khiÓn . TÊt c¶ PLC ®Òu cã thÓ hiÓu ®−îc
lÖnh ®iÒu khiÓn logic, ®iÒu khiÓn tr×nh tù. Sù kh¸c nhau næi bËt lμ
kh¶ n¨ng xö lý d÷ liÖu, nh÷ng chøc n¨ng chuyªn dïng vμ truyÒn
thèng.
ë c¸c lo¹i PLC lín cã tËp lÖnh m¹nh h¬n c¸c lo¹i PLC nhá.
Tuy nhiªn kh«ng h¼n vËy, c¸c lo¹i PLC nhá vμ trung b×nh th−êng
25
còng cã thÓ cã c¸c chøc n¨ng chuyuªn dông rÊt tèt ch¼ng h¹n chøc
n¨ng ®iÒu khiÓn PID.
C¸c lo¹i PLC d¹ng m«®un cã thÓ lùa chän ®−îc m«®un CPU
víi tèc ®é vμ kh¶ n¨ng xö lý tïy c¸c møc ®é. Khi sè l−îng vμ kh¶
n¨ng xö lý t¨ng, yªu cÇu vÒ tèc ®é cña CPU còng t¨ng v× khi ®ã CPU
ph¶i xö lý nhiÒu lÖnh h¬n trong mét chu kú quÐt cña PLC. §iÒu ®ã
cã thÓ ®ßi hái ph¶i dïng lo¹i CPU m¹nh h¬n nÕu thêi gian quÐt
kh«ng ®¸p øng ®−îc yªu cÇu ®Ò ra.
T×m hiÓu c¸c yªu cÇu Nèi tÊt c¶ thiÕt bÞ vμo/ra
cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn víi
Dùng mét l−u ®å chung KiÓm tra tÊt c¶ d©y nèi
cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn
LiÖt kª c¸c ®Çu vμo/ra t−¬ng Ch¹y thö ch−¬ng tr×nh
øng víi c¸c ®Çu vμo/ra cña
PLC
Phiªn dÞch s¬ ®å sang
gi¶n ®å thang Söa l¹i
PhÇn mÒm
LËp tr×nh gi¶n ®å thang
vμo PLC
Sai Ch−¬ng
tr×nh
®óng ?
§óng
L−u ch−¬ng tr×nh vμo
EPROM
26
Thay ®æi
Ch−¬ng tr×nh
M« pháng ch−¬ng tr×nh
vμ kiÓm tra phÇn mÒm S¾p xÕp cã hÖ thèng tÊt
c¶ c¸c b¶n vÏ
Ch−¬ng
Sai §óng
tr×nh KÕt thóc
®óng ?
CH¦¥NG 4 :
THIÕT BÞ §IÒU KHIÓN LOGIC KH¶ TR×NH S7-200
I. CÊu tróc phÇn cøng :
PLC-S7-200 lμ lo¹i thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh, lo¹i nhá cña
h·ng Siemens, cã cÊu tróc d¹ng m«®un vμ cã c¸c m«®un më réng.
C¸c m«®un nμy ®−îc sö dông cho nhiÒu nh÷ng øng dông lËp tr×nh
kh¸c nhau. Thμnh phÇn c¬ b¶n cña S7-200 lμ khèi vi xö lý CPU 212
hoÆc CPU 214. VÒ h×nh thøc bªn ngoμi, sù kh¸c nhau cña hai lo¹i
CPU nμy nhËn biÕt ®−îc nhê sè ®Çu vμo/ra vμ nguån cung cÊp.
* CPU 212 : Cã 8 cæng vμo vμ 6 cæng ra, cã kh¶ n¨ng më réng
thªm 2 m«®un më réng.
* CPU 214 : Cã 14 cæng vμo vμ 10 cæng ra , cã kh¶ n¨ng më
réng thªm 7 m«®un më réng.
S7-200 cã nhiÒu lo¹i m«®un më réng kh¸c nhau.
1.1 CPU 212 bao gåm :
* 512 tõ ®¬n ( ward ) =1 Kbyte, ®Ó l−u ch−¬ng tr×nh thuéc miÒn
bé nhí ®äc/ghi ®−îc, kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu nhê cã giao diÖn víi
EEPROM-vïng nhí Non - Valatile.
*512 tõ ®¬n - Cã 100 tõ nhí ®äc/ghi thuéc vïng nhí Non-
Valatile.
*Tæng sè cæng l«gic vμo/ra cùc ®¹i lμ 64/64.
*Cã 64 bé timer, trong ®ã cã 2 timer cã ®é ph©n gi¶i 1ms; 8
timer cã ®é ph©n gi¶i 10ms; 54 timer cã ®é ph©n gi¶i 100ms.
*Cã 64 bé counter : cã 2 lo¹i
Lo¹i chØ ®Õm tiÕn vμ lo¹i võa ®Õm tiÕn võa ®Õm lïi.
*Cã 368 bit nhí ®Æc biÖt
27
*Cã c¸c chÕ ®é ng¾t vμ xö lý tÝn hiÖu ng¾t kh¸c nhau : Ng¾t
truyÒn th«ng ; Ng¾t theo s−ên lªn hay s−ên xuèng ; Ng¾t theo thêi
gian vμ ng¾t theo bé ®Õm tèc ®é cao ( 2khz ).
*Bé nhí kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu trong 50 giê khi PLC bÞ mÊt
nguån
1.2 Cæng truyÒn th«ng :
S7-200 sö dông cæng truyÒn th«ng nèi tiÕp RS485 víi phÝch nèi
9 ch©n ®Ó phôc vô cho viÖc phèi ghÐp víi thiÕt bÞ lËp tr×nh hoÆc víi
c¸c tr¹m DLC kh¸c. Tèc ®é truyÒn th«ng cho m¸y lËp tr×nh kiÓu
PPI lμ 9600 band ( sè lÇn chuyÓn ®æi ). Tèc ®é truyÒn cung cÊp cña
PLC theo kiÓu tù do lμ tõ 300 ®Õn 38 400.
5 4 3 2 1
9 8 7 6
1 - Nèi ®Êt
2 - 24VDC
3 - TruyÒn vμ nhËn d÷ liÖu
4 - Kh«ng sö dông
5 - Nèi ®Êt
6 - 5V DC (®iÖn trë trong 100 Ω)
7 - 24V DC (120 mA tèi ®a)
8 - TruyÒn vμ nhËn d÷ liÖu
9 - Kh«ng sö dông
§Ó phèi ghÐp S7-200 víi m¸y lËp tr×nh PG 720 hoÆc víi c¸c
m¸y lËp tr×nh thuéc hä PG7XX cã thÓ nèi th¼ng 1 c¸p MPI. C¸p
nμy cã ®i kÌm theo m¸y lËp tr×nh.
GhÐp nèi S7-200 víi m¸y PC qua cæng RS 232/RS485.
II. CÊu tróc bé nhí :
1. Ph©n chia bé nhí :
Bé nhí cña S7-200 ®−îc chia lμm 4 vïng víi 1 tô cã nhiÖm vô
duy tr× d÷ liÖu trong 1 thêi gian nhÊt ®Þnh khi mÊt nguån. Bé nhí
cña S7-200 cã tÝnh n¨ng ®éng cao, ®äc vμ ghi ®−îc trong toμn vïng ,
lo¹i trõ phÇn c¸c bit nhí ®Æc biÖt ®−îc ký hiÖu bëi SM ( Special-
Memory bits ) chØ cã thÓ truy cËp ®Ó ®äc.
28
EEP O
RM Miã nhåïngoa
n
ö ì
i
C ångtrç
hæ nh C ångtrç
hæ nh C ångtrç
hæ nh
Tu Tha s
m äú Tha s
m äú Tha s
m äú
Dæ û
îliãu Dæ û
îliãu Dæ û
îliãu
Vuì gâäútæng
n i åü
Bäü trongvangoa cuí S
nhåï ì ì a 7-200
i
-Vïng ch−¬ng tr×nh : Lμ miÒn bé nhí ®−îc sö dông ®Ó l−u gi÷
c¸c lÖnh ch−¬ng tr×nh. Vïng nμy thuéc miÒn nhí ®äc/ghi ®−îc (
vïng Non Volatile ).
-Vïng tham sè : lμ miÒn l−u gi÷ c¸c tham sè nh− : tõ khãa, ®Þa
chØ, .... Vïng nμy thuéc miÒn Non-Volatile.
-Vïng d÷ liÖu :®−îc sö dông ®Ó l−u gi÷ d÷ liÖu cña ch−¬ng
tr×nh , bao gåm : c¸c kÕt qu¶ , c¸c phÐp tÝnh , h»ng sè ®−îc ®Þnh
nghÜa trong ch−¬ng tr×nh , bé ®Öm truyÒn th«ng. Mét phÇn vïng
nhí nμy thuéc vïng Non-Volatile.
-Vïng ®èi t−îng : Timer ; Counter ; Bé ®Õm tèc ®é cao vμ c¸c
cæng vμo/ra t−¬ng tù ®−îc ®Æt trong vïng nhí cuèi cïng. Vïng nμy
kh«ng thuéc vïng Non-Volatile.
III. Ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh :
S7-200 biÓu diÔn 1 m¹ch l«gic cøng b»ng 1 d·y c¸c lÖnh lËp
tr×nh. Ch−¬ng tr×nh bao gåm 1 d·y c¸c tËp lÖnh . S7-200 thùc hiÖn
ch−¬ng tr×nh b¾t ®Çu tõ lÖnh lËp tr×nh ®Çu tiªn vμ kÕt thóc ë lÖnh
lËp tr×nh cuèi cïng trong 1 vßng gäi lμ vßng quÐt ( Scan ).
Mét vßng quÐt ®−îc b¾t ®Çu b»ng viÖc ®äc tr¹ng th¸i cña ®Çu
vμo vμ sau ®ã thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh . Scancycle KÕt thóc b»ng viÖc
thay ®æi ®Çu ra . Tr−íc khi b¾t ®Çu mét vßng quÐt tiÕp theo S7-200
thùc thi c¸c nhiÖm vô bªn trong vμ nhiÖm vô truyÒn th«ng . D−íi
®©y lμ s¬ ®å thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh theo vßng quÐt S7-200 .
29
giai âoaû chuyãø
n n giai âoaû nháû dæ
n p î
dæliãû ra ngoaûvi
î u i liãû tængoaûvi
u ì i
giai âoaû truyãö thäng näü
n n i giai âoaû thæ hiãû
n û nc
bäü kiãø tra läù
vaì m i chæ trç
ång nh
C¸c lËp tr×nh S7-200 nãi riªng vμ cho PLC nãi chung lμ dùa
trªn 2 ph−¬ng ph¸p c− b¶n :
- Ph−¬ng ph¸p h×nh thang LAD (Ladder logic).
- Ph−¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh STL (Statement list) .
NÕu ch−¬ng tr×nh viÕt b»ng LAD, thiÕt bÞ lËp tr×nh sÎ tù t¹o ra
1 ch−¬ng tr×nh theo liÓu STL t−¬ng øng. Ng−îc l¹i, kh«ng ph¶i mäi
ch−¬ng tr×nh viÕt theo kiÓu STL ®Òu cã thÓ chuyÓn sang d¹ng LAD.
Bé lÖnh cña ph−¬ng ph¸p STL ®Òu cã mét chøc n¨ng t−¬ng øng nh−
c¸c tiÕp ®iÓm, c¸c cuén d©y c¸c hép dïng trong LAD .
*C¸c ®Þnh nghÜa c¬ b¶n :
1. LAD :
Lμ 1 ng«n ng÷ lËp tr×nh b»ng ®å häa. Nh−ng thμnh phÇn c¬
b¶n dïng trong LAD t−¬ng øng víi c¸c thμnh phÇn cña b¶ng ®iÒu
khiÓn b»ng r¬le .
Trong ch−¬ng tr×nh LAD c¸c phÇn tö c¬ b¶n dïng ®Ó biÓu diÓn
lÖnh logic nh− sau :
TiÕp ®iÓm : Lμ biÓu t−îng m« t¶ c¸c tiÕp ®iÓm cña r¬le c¸c tiÕp
®iÓm cã thÓ lμ th−êng ®èng , th−êng më .
Cuén d©y : Lμ biÓu t−îng. - M« t¶ r¬le ®−îc m¾c theo chiÒu
dßng ®iÖn cung cÊp cho r¬le .
Hép : Lμ biÓu t−îng m« t¶ c¸c hμm kh¸c nhau, nã lμm viÖc khi
cã dßng ®iÖn ch¹y ®Õn hép. Nh÷ng d¹ng hμm th−êng ®−îc biÓu diÓn
b»ng hép lμ c¸c bé thêi gian (Time); Bé ®Õm (counter) vμ c¸c hμm
to¸n häc. Cuén d©y vμ c¸c hép ph¶i m¾c chung chiÒu dßng ®iÖn .
M¹ng LAD : Lμ ®−êng nèi c¸c phÇn tö thμnh mét m¹ch hoμn
thiÖn, ®i tõ ®−êng nguån bªn tr¸i ®Õn ®−êng nguån bªn ph¶i. §−êng
nguån bªn tr¸i lμ d©y nèng, ®−êng nguån bªn ph¶i lμ d©y trung tÝn
(Neutral), hay lμ ®−êng trë vÒ cña d©y cung cÊp .
2. STL :
Lμ ph−¬ng ph¸p thÓ hiÖn ch−¬ng tr×nh d−íi d¹ng tËp hîp c¸c
lÖnh. Mæi c©u lÖnh trong ch−¬ng tr×nh, kÓ c¶ c¸c lÖnh h×nh thøc biÓu
diÔn 1 chøc n¨ng cña PLC .
30
3. Ng¨n xÕp logic :
Lμ mét khèi gåm 9 bit xÕp chång lªn nhau. TÊt c¶ c¸c thuËt
to¸n liªn quan ®Õn ng¨n xÕp ®Òu chØ lμm viÖc víi bit ®Çu tiªn hoÆc
bit ®Çu tiªn vμ bit thø hai cña ng¨n xÕp. Gi¸ trÞ logic míi ®Òu cã thÓ
®−îc d÷ (hoÆc nèi thªm) vμo ng¨n xÕp. Khi khèi hép ®Çu tiªn cña
ng¨n xÕp , th× ng¨n xÕp sÎ ®−îc kÐo lªn 1 bit .
Ch−¬ng 3
Quy tr×nh c«ng nghÖ
Tù ®éng ®−a nguån dù phßng ®iªzen vμo lμm viÖc
Nh−îc ®iÓm cña s¬ ®å ®ãng m¸y c¾t ph©n ®o¹n lμ khi mÊt
nguån ®iÖn, lμm cho hé tiªu thô mÊt ®iÖn. §Ó kh¾c phôc nh−îc ®iÓm
nμy, c¸c xÝ nghiÖp th−êng trang bÞ thªm nguån ®iÖn ®iªzen dù
phßng
Mét sè xÝ nghiÖp do yªu cÇu mÊt ®iÖn kh«ng ®−îc l©u qu¸, vÝ
dô nh− xÝ nghiÖp b¸nh kÑo, nÕu mÊt ®iÖn qu¸ 3ph, d©y chuyÒn
n−íng b¸nh sÏ bÞ ch¸y toμn bé mÎ b¸nh trong lß, g©y thiÖt h¹i vÒ
31
kinh tÕ, trong mét sè tr−êng hîp khÝ CO sinh ra nhiÒu cã thÓ dÉn
®Õn næ lß g©y h− h¹i nghiªm träng. XÝ nghiÖp g¹ch dïng lß tuynen
nÕu mÊt ®iÖn c¸c con l¨n kh«ng chuyÓn ®éng sÏ bÞ háng. XÝ nghiÖp
r−îu nÕu mÊt ®iÖn qu¸ l©u, c¸c m¸y rung ngõng lμm viÖc, qu¸ tr×nh
lªn men kÐm ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng vμ s¶n l−îng r−îu
Do nh÷ng ®ßi hái trªn viÖc tù ®éng hãa nguån ®iÖn dù phßng
®iªzen lμ yªu cÇu cÇn thiÕt
1. Nh÷ng khi thùc hiªn tù ®éng hãa nguån ®iÖn ®iªzen :
a) Khi mÊt ®iÖn l−íi bÊt kú lý do g× ph¶i khëi ®éng ®iªzen .
b) Khi cã ®iÖn l−íi trë l¹i ph¶i tù ®éng dõng ®iªzen
c) Khi mÊt ®iÖn l−íi l©u dμi, xÐt thÊy vËn hμnh nguån ®iÖn
®iªzen kh«ng kinh tÕ vμ do nhu cÇu s¶n xuÊt chØ cÇn gi¶i quyÕt xong
mét nhiÖm vô nμo ®ã, chØ cÇn vËn hμnh ®iªzen trong mét thêi gian
ng¾n sau ®ã tù ®éng dõng ®iªzen .
2. §Ó ®¶m b¶o an toμn cho ®iªnzen vμ m¸y ph¸t ®iÖn trong thêi gian
vËn hμnh cÇn:
a)§iªnzen chØ khëi ®éng 1lÇn ®Õn 2 lÇn cho mçi lÇn ph¸t ®iÖn,
nÕu khëi ®éng lÇn thø 2, sau lÇn thø 2 kh«ng thμnh c«ng dõng viÖc
khëi ®éng ®iªzen .
b)Khi cã dao ®éng ®iÖn ¸p l−íi hoÆc ®iÖn ¸p l−íi chËp chên ( cã
®iÖn råi l¹i mÊt, sau l¹i cã ®iÖn),trong tr−¬ng hîp nμy ph¶i cã thiÕt
bÞ ng¨n ngõa ®iªzen khëi ®éng nhiÒu lÇn cã h¹i cho ®iªzen .
c)Khi mÊt ¸p lùc dÇu b«i tr¬n, mÊt ¸p lùc n−íc lμm m¸t, nhiÖt
®é dÇu b«i tr¬n, nhiÖt ®é n−íc lμm m¸t qu¸ møc cho phÐp ph¶i
dõng ®iªzen.
d)C¸c ®iªzen lμ nh÷ng ®éng c¬ 2 kú nªn cã l¾p b¸nh ®μ, do vËy
sau khi dõng ®iªnzen th−êng sau mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh
®iªzen míi dõng h¼n. Trong thêi gian ®iªzen ch−a dõng h¼n mμ
ph¸t tÝn hiÖu khëi ®éng l¹i ®iªzen , bé ly hîp b¸nh r¨ng khëi ®éng
sÏ lao vμo lμm vì b¸nh r¨ng ë b¸nh ®μ, ph¸ háng phÇn khëi ®éng.
V× vËy chØ khëi ®éng l¹i ®iªzen khi ®iªzen ®· dõng h¼n.
Sau khi ®iªzen ®¹t ®−îc tãc ®é ®Þnh møc, ®iÖn ¸p m¸y ph¸t
kh«ng thμnh lËp ®−îc hoÆc kh«ng ®¹t ®−îc ®iÖn ¸p tèi thiÓu còng
dõng ®iªzen .
e)Khi ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®¹t ®−îc gi¸ trÞ ®Þnh møc, liÒn sau ®ã
cho tÝn hiÖu ch¹y m¸y b¬m dÇu b«i tr¬n, m¸y b¬m n−íc lμm m¸t,
qu¹t giã nÕu cã.
D−íi ®©y lμ c¸c s¬ ®å m¹ch ®iÖn c¬ b¶n thùc hiÖn viÖc tù ®éng
hãa nguån dù phßng ®iªzen tháa m¶n c¸c yªu cÇu trªn.
1) Sù lμm viÖc cña m¸y nh− sau:
a)KiÓm tra ¸pt«m¸t ë vÞ trÝ më.
b)§−a ch×a khãa vμo khãa chuyÓn m¹ch KS quay vÒ vÞ trÝ sÊy:
_15s khi nhiÖt ®é kh«ng khÝ trªn 0oC.
_30s khi nhiÖt ®é kh«ng khÝ d−íi 00C.
32
c)Quay khãa KS vÒ vÞ trÝ khëi ®éng. Khi ®iªzen khëi ®éng
xong khãa KS tù ®éng trë vÒ vÞ trÝ ®ãng.
d)NÕu m¸y kh«ng khëi ®éng ®−îc, vÆn khãa KS vÒ vÞ trÝ c¾t,
®îi khëi ®éng l¹i lμn 2, thêi gian 15s ®· ®−îc cμi ®Æt s½n trong m¸y,
tù ®éng c¾t m¹ch khëi ®éng.
e)Sau khi ®iªzen ®· khëi ®éng xong, vÆn nót ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p
VR, quan s¸t v«n kÕ, khi v«n kÕ chØ 400V lμ ®−îc, ®ãng ¸pt«m¸t,
hoμn thμnh viÖc khëi ®éng ®iªzen .
f)Muèn dõng ®iªzen tr−íc tiªn ph¶i c¾t ¸pt«m¸t, Ên nót SP,
®iªzen dõng l¹i.
g)NÕu mÊt ¸p lùc dÇu b«i tr¬n, nhiÖt ®é n−íc lμm m¸t qu¸ cao,
c¸c c¶m biÕn ¸p lùc dÇu, c¶m biÕn nhiÖt ®é n−íc sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm,
khëi ®éng r¬-le khÈn cÊp ER vμ ER cho tÝn hiÖu dõng ®iªzen.
D−íi ®©y giíi thiÖu cÊu tróc r¬-le khÈn cÊp ER vμ r¬-le phô
RY.
§Æc ®iÓm kü thuËt cña r¬-le khÈn cÊp ER:
Råle kháø cáú ER
n p
1CC15A
KS
Maï phaï
y t
âiãû 1 chiãö
n u a,Råle thåì
i a,Råle thåì
i
Maûh
c Råle
gian gian
phán âáö
u
b,Khåí âäüg
i n b,Dægì
n
tê
ch ra
c,Maûh trãù
c c,Maûh trãù
c
Àcqui Nuï dæg
t ìn
SP ST
12V
2CC10A W C
Råle phuû
RY Dæg Selenoit
n
ì
næ c
Caí biãú nhiãûâäü åï
m n p û u
Caí biãú aï læ dáö
c
m n t
33
Khåí âäüg
i n
âiã
Maï naû àõqui phaï
y p c t
7V í t
kh mäü
hiãö
Råle kháø cáú khåí
n p i
âäü gian trãù
thåì åï
i i
45"+15"
Laìm
Råle kháø cáú sàô saì g
n p n n bçnh
iãû
viãû
l ì th åì
Dæ g bàòg
n
ì n
t Bçnh Bçnh
th åì th åì
ÁÚ nuï dæ g
n t ì n Traûg
n
Traûg thaï aï læ
n i p û c
âiã th ï t âäü
nhiãû
i
dáö åï
Caí biãú aï læ
m n p û c Caí biãú nhiãûâäü
m n t
âoï
dáög tiãú
n p âoï g tiãú
åï p
n
âiã âiã
Råle phuû ikhåí
âoï g tiãú
n
âäü p
âiã
Råle kháø cáú cho tê
n p n
dæ g âiãzen våï thåì
n
ì
hiãû i i
15"+5ãù
i t
"
Dæ g
n
ì
Sl it
Ngæ g cung cáú
n
ì p
hiã liãû
Âiãzen
d ì
34
2.M¹ch kiÓm tra ®iÖn ¸p l−íi ®iÖn (h×nh 9-14)
N U V W
+
1 RU< 2 RU< 3 RU<
3.M¹ch kiÓm tra ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®iÖn (h×nh 9-15)
N U V W
4 RU>
5 RU>
