Đề tài Thiết kế hệ thống đóng nắp sản phẩm dùng chương trình visu và PLC S7-300

BÀI TẬP: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÓNG NẮP SẢN PHẨM DÙNG CHƯƠNG TRÌNH VISU VÀ PLC S7-300. I/ Yêu cầu công nghệ: 1/ Yêu cầu công nghệ PLC S7-300: Mạch hoạt động như sau: Khi ta nhấn I0.0 (nút TAT/MO) và nhấn nút khởi động I0.1 thì các ngõ ra Q0.0 (băng tải 1), Q0.1 (băng tải 2), Q0.4 (đèn báo) sẽ có điện làm cho băng tải 1, băng tải 2, đèn báo hoạt động. Khi hệ thống băng tải hoạt động đưa sản phẩm đến thùng chứa thì các sản phẩm quét ngang qua cảm biến I0.2 thì cảm biến này sẽ tác động vào Counter C2 đếm số lượng sản phẩm đã vào thùng và truyền tín hiệu qua bộ so sánh CMP = =I, khi Counter C2 đếm đủ số lượng là 5 sản phẩm thì ngõ ra của bộ so sánh CPM = =I sẽ tác động vào Relay trung gian M0.1 làm cho Relay trung gian M0.1 có điện. Khi Relay trung gian M0.1 có điện thì nó tác động Set vào ngõ ra Q0.2 của Pitton và và Reset Q0.3 của Pitton làm cho Pitton đẩy xuống đóng nắp thùng lại. Đồng thời Pitton này cũng quét qua cảm biến I0.3 và cảm biến này tác động vào Relay trung gian M0.3 làm cho Relay trung gian M0.3 có điện, Relay trung gian M0.3 có điện làm cho tiếp đểm thường đóng của nó mở ra làm cho hệ thống băng tải dừng lại để tránh không cho sản phẩm bị dồn lại, và làm cho đèn báo tắt báo hệ thống được dừng và đồng thời Reset Counter C1 về không để chuẩn bị cho chu kì sau. Đồng thời khi ngõ ra Q0.2 của Pitton có điện sẽ tác động vào Timer On Delay T1 đếm 5 giây và sau 5giây thì Timer On Delay T1 tác động Set Q0.3 và Reset Q0.2 của Pitton làm cho Pitton thu về. Khi thu về thì Pitton sẽ tác động vào cảm biến I0.3 một lần nữa làm mất điện tác động tiếp điểm thường đóng của nó đóng lại làm cho hệ thống băng tải và đèn báo hoạt động trở lại. Chu kỳ lặp lại nhiều lần và khi ta nhấn nút tắt (TAT) thì hệ thống mới được dừng lại. Giải thích thiết bị: Thiết bị Giải thích I0.0 Nút nhấn TAT/MO (tắt/mở) I0.1 Công tắc KĐ (khởi động) I0.2 Cảm biến 1 (CB1) I0.3 Cảm biến 2 (CB2) Q0.0 Băng tải 1 (K1) Q0.1 Băng tải 2 (K2) Q0.2 Pitton đẩy (K3) Q0.3 Pitton kéo (K4) Q0.4 Bèn báo M0.1, M0.2 Relay trung gian T1 Timer On Delay C2 Counter đếm sản phẩm Sơ đồ kết nối PLC: K1 K2 K3 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 K4 Q0.4 D 24 VDC 220 VAC TAT/MO KD CB1 CB2 RN2 RN3 RN4 RN1 Mạch động lực: L1 L2 L3 K1 K2 K3 K4 RN1 RN2 RN3 DC1 PT DC2 2/ Quan hệ giữa các ngõ vào và ra giữa PLC S7-300 và VISU: PLC S7-300 VISU I0.0 E0.0 I0.1 E0.1 I0.2 E0.2 I0.3 E0.3 Q0.0 A0.0 Q0.1 A0.1 Q0.4 A0.4 II/ Chương trình PLC: III/ Mô hình hệ thống đóng nắp sản phẩm: IV/ Phương pháp thiết kế PLC: Bước 1: Khởi động chương trình PLC, ta click đúp biểu tượng trên màn hình Destop ta được giao diện như sau: Sau đó ta chọn Next để tiếp tục, ta được: Ta chọn loại CPU 314 để phù hợp với loại PLC mà ta sử dụng và chọn Next để tiếp tục, ta được giao diện: Ta chọn OB1, LAD để viết chương trình ở dạng sơ đồ khối và chọn Next để tiếp tục, ta được gia diện như sau: Sau đó ta vào Project name để đánh tên của bài tập vào và chọn Finish để kết thúc, ta có giao diện như sau: Ta tiếp tục chọn chuột phải vào Folder BT DONG NAP SAN PHAM > Insert New Object > chọn S7 Program để tạo khối OB1: Sau khi chọn xong, ta được giao diện như sau: Ta click đúp vào S7 Program để vào Block như sau: Sau đó ta tiếp tục click đúp vào Block để vào OB1: Sau cùng ta click đúp vào OB1 để được màn hình soạn thảo như sau: Bước 2: Viết Network 1, ta chọn thanh ngang của Network cho nó hiện lên màu đen để chuẩn bị chọn tiếp thường đóng vào Network : Tiếp theo ta chọn tiếp điểm thường mở trên thanh công cụ để chọn tiếp điểm thường mở (nút TAT/MO) vào Network: Ta được giao diện như sau: Sau đó ta chọn biểu tượng để chọn tiếp điểm thường mở (nút KHOI DONG)kế tiếp vào Network: Tiếp theo ta chọn biểu tượng trên thanh công cụ để chọn tiếp điểm thường đóng của Relay trung gian M0.3 vào Network: Ta chọn biểu tượng ngõ ra trên thanh công cụ để chọn ngõ ra Q0.0 băng tải 1: Để chọn ngã rẽ thì ta tô đen nơi cần rẽ như sau Sau đó chọn biểu tượng trên thanh công cụ, ta có: Tiếp theo ta chọn biểu tượng trên thanh công cụ để chọn ngõ ra Q0.1 cho băng tải 2: Để chọn tiếp ngã rẽ kế tiếp ta tiếp tục tô đen rẽ như sau: Ta tiếp tục chọn biểu tượng trên thanh công cụ để chọn ngã rẽ tiếp theo: Sau khi chọn ngã rẽ ta chọn biểu tượng trên thanh công cụ để chọn ngõ ra Q0.4 cho đèn báo: Sau khi thực hiện xong ta đặt tên địa chỉ cho các ngõ vào, ra bằng cách chọn và đánh tên địa chỉ cần đặt vào: Thực hiện xong ta nhấn Enter. Tương tự cho các địa chỉ còn lại, ta được: Để đặt tên cho Network ta chọn Title và đánh tên vào và nhấn Enter: Bước 3: Vẽ Network 2, ta chọn biểu tượng để chèn thêm Network 2 vào màn hình soạn thảo: Ta tô đen Network và chọn biểu tượng để chọn tiếp điểm thường mở cho ngõ vào I0.2 (cảm biến đếm số lượng sản phẩm) ta có: Tiếp theo ta chọn bộ Counter để đếm số lượng sản phẩm cho vào thùng chứa, ta chọn Counter > click đúp S_CD trên cửa sổ Program element: Chọn xong ta được giao diện như sau: Sau khi thực hiện xong ta đặt tên địa chỉ cho các ngõ vào, tên Counter và địa chỉ tác động vào các chân Set, Reset, PV của Counter bằng cách chọn và đánh tên địa chỉ cần đặt vào: Thực hiện xong ta nhấn Enter, ta được: Để đặt tên cho Network ta chọn Title và đánh tên vào và nhấn Enter: Bước 4: Vẽ Network 3, ta chọn biểu tượng để chèn thêm Network 3 vào màn hình soạn thảo: Ta tô đen Network vàchọn biểu tượng ta có như sau: Ta đánh chữ BCD_I vào ô trống sau đó nhấn Eter, ta có bộ chuyển đổi BCD như sau: Sau đó ta chọn tiếp biểu tượng ta có như sau: Ta đánh chữ CMP ==I vào ô trống sau đó nhấn Eter, ta có bộ so sánh: Sau khi thực hiện xong ta đặt tên địa chỉ cho các ngõ IN, OUT bằng cách chọn và đánh tên địa chỉ cần đặt vào: Thực hiện xong ta nấn Enter. Tương tự cho ngõ còn lại, ta có: Để đặt tên cho Network ta chọn Title và đánh tên vào và nhấn Enter: Bước 5: Vẽ Network 4, ta chọn biểu tượng để chèn thêm Network 4 vào màn hình soạn thảo: Ta tô đen Network và chọn biểu tượng để chọn tiếp điểm thường mở cho ngõ M0.1 là Relay trung gian tác động cho Pitton: Ta vào Bit logic > click đúp Set để chọn ngõ ra Set cho Q0.2, ta có: Chọn xong ta được: Ta chọn ngã rẽ và thực hiện tương tự ta chọn Reset cho ngõ Reset Q0.3, ta có: Sau khi thực hiện xong ta đặt tên địa chỉ cho các ngõ bằng cách chọn và đánh tên địa chỉ cần đặt vào: Thực hiện xong ta nấn Enter. Tương tự cho ngõ còn lại, ta có: Để đặt tên cho Network ta chọn Title và đánh tên vào và nhấn Enter: Bước 6: Vẽ Network 5, ta chọn biểu tượng để chèn thêm Network 5 vào màn hình soạn thảo: Ta chọn biểu tượng để chọn tiếp điểm thường mở cho Q0.2: Ta tiếp tuc chọn Timer cho ngõ ra Q0.2 và Q0.3 của Pitton, ta chọn Timers > click đúp S_ODT: Chọn xong ta có như sau: Tương tự như cách chọn ngõ Set và Reset ở bước 5 ta vẽ được như sau: Sau khi thực hiện xong ta đặt tên địa chỉ cho các ngõ bằng cách chọn và đánh tên địa chỉ cần đặt vào, ta có: Để đặt tên cho Network ta chọn Title và đánh tên vào và nhấn Enter: Bước 7: Vẽ Network 6, ta chọn biểu tượng để chèn thêm Network 5 vào màn hình soạn thảo: Ta tô đen và chọn biểu tượng để chọn tiếp điểm thường mở cho I0.3 là cảm biến tác đông’ dừng hai băng tải: Tiếp theo ta chọn biểu tượng cho M0.2 là Relay trung gian tác động dừng băng tả: Sau khi vẽ xong các Network ta Save lại bằng cách chọn nút trên thanh công cụ để lưu lại, chuẩn bị cho quá trình mô phỏng. V/Mô phỏng: Để mô phỏng ta chọn Simatic > STEP 7 > S7-PLC SIM Simulating Modules để cho ta giao diên mô phỏng: Sau khi thực hiện xong ta có giao diện mô phỏng như sau: Tiếp theo ta chọn biểu tượng trên thanh công cụ để thực hiện Download chương trình và chọn biểu tượng Monitor (on/off) để xem hiển thị trên màn hình khi mô phỏng.Ta chọn RUN. Ta chọn I0.0, I0.1 để khởi động hai băng tải và đèn sau đó chọn I0.2 bốn lần để Counter C2 đếm bốn lần, ta có: Khi Counter đếm đến 5 thì cho dừng băng tải và đèn báo, đồng thời tác động cho Pitton hoạt động đi xuống đóng nắp thùng lại, tác động vào cảm biến I0.3 cho Relay trung gian M0.3 có điện ngắt tiếp điểm thường đóng M0.3 làm dừng hai băng atỉ lại và khi Pitton thu về thì tác động vào cảm biến I0.3 lần 2 làm cho Relay trung gian M0.3 có điện Reset lại Counter C2 làm cho hệ thống hoạt động trở lại. Muốn kết thúc mô phỏng ta chọn STOP để dừng tất cả hoạt động của các ngõ vào ra và Timer: Sau đó ta đóng cửa sổ mô phỏng lại và chọn biểu tượng để kết thúc mô phỏng. VI/ Thiết kế VISU: Bước 1: Khởi động Visu, ta chọn biểu tượng ta được giao diện như sau: Chọn OK, ta có: Chọn Neu, ta có được màn hình soạn thảo như sau: Bước 2: Tạo E0.0 ta chọn biểu tượng sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình và chọn ok, ta được: Để chọn thuộc tính ta click đúp vào biểu tượng ,ta được: ­> chọn , ta được: ­> chọn­> chọn ok. Bước 3: Tạo chai ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta có: ­>Chọn , ta được: ­>Chọn Flsch­>ok, ta được: ­>Chọn ok, ta được: Bước 4: Tạo băng tải A0.0 ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn A0.0 ­>Chọn ok, ta được: Bước 5:Chọn băng tải A0.1 ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn A0.1 ­>Chọn ok, ta được: Bước 6:Chọn thùng chứa, ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta có: ­>Chọn ­>Chọn Kiste, ta được: ­>Chọn ok, ta được: Bước 7:Chọn giá đỡ cho piston, ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta có: ­>Chọn , ta được: ­>Chọn ­>Chọn ­>Chọn ok, ta dược: Bước 8:Chọn piston, ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn A0.2 và A0.3 ­>Chọn ­>Chọn ok, ta được: ­>Chọn chiều dài cần đẩy của piston, ta click đúp vào đế của piston: ­>từ đó xuất hiện hộp thoại: ­>Chọn, ta được: ­>Chọn ­>Chọn ok. Bước 9: Chọn cảm biến E0.2, ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn E0.2­>Chọn ok, ta được: Tương tự cho cảm biến E0.3, nhưng ta chọn , ta được: Bước 10:Chọn nút tắt/mở, ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn, ta được: ­>Chọn ok, ta được: Bước 11:Chọn nút khởi động, ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn, ta được: ­> Chọn ok: Bước 12:để ghi chú ta chọn sau đó kéo chuột vào màn hình ghi chú cho từng phần, ta được: Bước 13: Tạo nắp thùng, ta chọn sau đó chọn và kéo chuột vào màn hình, ta có: ­>Chọn ­>Chọn Kiste, ta được: ­>Chọn ok­> ­>Chọn, ta được: ­>Chọn ­>Chọn ok. Bước 14: Chọn Led hiển thị số lượng sản phẩm, ta chọn sau đo chọn và ù kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn ok. Bước 15:Chọn đèn, ta chọn biểu tượng sau đo chọn và kéo chuột vào màn hình, ta được: ­>Chọn ok. Sau khi thực hiện xong ta SAVE lại­>nhấn F2. Bước16: Thực hiện mô phỏng, Ta chọn biểu tượng Software-SPS­>Chọn Software-SPS steuern,ta có: ­>Chọn , ta được: Chọn chương trình PLC S7 đã lưu­>Chọn open­>Chọn Start ­>Chọn OK: Ta tiến hành mô phỏng.