Đồ án Tự điều khiên khởi động động cơ dùng S7200 và biến tần MM420

GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA NHẬN XÉT CỦA GVHD: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………….…………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……….……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………….………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….…………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 1 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA NHẬN XÉT CỦA GVPB: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………….…………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……….……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………….………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….…………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 2 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA PHỤ LỤC Nhận xét của giáo viên hướng dẫn……………………………………….…..trang 1 Nhận xét của giáo viên phân bố ……………………………………….….....trang 2 Phụ lục …………………………………………….……..………….……. .trang 3 Lời nói đầu , lời cảm ơn …………………………………………………… .trang 4 Mở đầu …………………………………………………………………...... trang 6 Hình ảnh về mô hình………..…………………………………..……….…..trang 9 Sơ đồ đấu dây ………………………………..…………….…………… . trang 12 Kí hiệu …………………………………………………….……………….trang 14 Thành phần mô hình gồm …………………………………..……..…… …trang 15 Bài tập ứng dụng của mô hình…………………………….…………… ….trang 16 LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 3 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỜI NÓI ĐẦU Đồ án này là mốc quan trọng để kiểm tra nhận thức của sinh viên trong thời gian học tập và những kiến thức đã được giảng dạy ở trong trường. Đồng thời nó còn đánh giá khả năng vận dụng lý thuyết để phân tích tổng hợp và giải quyết các bài toán trong thực tế khi làm đồ án sinh viên trao đổi, học hỏi trao dồi kiến thức. Nhận thức tầm quan trọng đó chúng em đã làm việc nghiêm túc vận dụng những kiến thức sẵn có của bản thân, những đóng góp ý kiến của bạn bè và đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo NGUYỄN VIỆT KHOA và một số thầy cô giảng dạy trong khoa điện của Trường Cao Đẳng Công Thương TPHCM để hoàn thành đồ án này. LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 4 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong khoa điện Trường Cao Đẳng Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn đã truyền thụ cho nhóm chúng em những kiến thức quý baú trong thời gian qua. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN VIỆT KHOA , giảng viên Trường Cao Đẳng Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện thuận lợi để nhóm có thể hoàn thành đồ án này. Trường Cao Đẳng Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh. LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 5 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA MỞ ĐẦU Ngày nay, việc tự động hóa trong công nghiệp và ổn định tốc độ động cơ đã trở thành quen thuộc với những người đang công tác, trong lĩnh vực điện. Biến tần MM420 la một trong những thiết bị điện tử hổ trợ đắc lực nhất trong việc ổn định tốc độ và thay đổi tốc độ động cơ.Biến MM420 tần giúp người sử dụng tiếp cận nhanh chóng với thông số kĩ thuật và phương pháp cài đặt vì nó dể sử dụng và hiệu quả Biến tần MM420 được sử dụng điều khiển động cơ AC trong các dây chuyền có hệ thống bang tải (hay hệ thống định vị) cần điều khiển thay đổi và ổn định tốc độ (hay vị trí) .MM420 co thể kết hợp linh hoạt và tương thích với PLC (S7-200) để đảm nhiệm điều khiển tổ hợp cả hệ thống một cách uyển chuyển và linh hoạt. PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 6 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA Người sử dụng co thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoat động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trong chương trình cho “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình. Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dung dây nối(bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau: Lập trình dễ dàng , ngôn ngữ lập trình để học. Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sữa chữa. Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa đựng những chương trình phức tạp. Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp. Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các mội Modul mở rộng. Giá cả cá thể cạnh tranh được. Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và các Logic thời gian. Tuy nhiên, bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính dễ dàng cho PLC mà vẫn đảm bảo tốc độ xử lý cũng như giá cả… Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp. Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch… sau đó là các chức năng làm toán trên máy lớn… Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều hơn. LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 7 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ đuôc xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình công nghê, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC. Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay Relay. LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 8 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA HÌNH ẢNH VỀ MÔ HÌNH LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 9 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 10 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 11 . . . . . L N L1 L2 L3 9 8 CB 3pha CB 1pha BIẾN 7 TẦN 6. L N . . . L.1 L.2 L.3 mm 420 5 4 .L1 3 . . .L2 2 . 1 . . .L3 . . . . . . . . . . . . U. V. W. L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 .A1 .A1 .A1 . A1 K1 K2 K3 K4 .A2 .A2 .A2 . A2 T.1 T.2 T.3 T.1 T.2 T.3 T.1 T.2 T.3 T.1 T.2 T.3 . . 0.0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.9 1.1 N L . . . . . . . . . . . . 1L 0.1 0.3 2L 0.5 3L 0.8 1.0 5 8 5 8 5 8 5 8 5 8 5 8 PLC s7-200 RN1 RN2 RN3 RN4 RN5 RN6 0.1 0.3 0.5 0.7 1.1 1.3 1.5 1M 0.0 0.2 0.4 0.6 2M1.0 1.2 1.4 M. L+ 13 1.4 9 12 13 .14 9 12 13 1.4 9 12 13 1.4 9 12 13 .14 9 12 13 14 9 12 .. .. .. . . . GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L1 L2 L3 L N T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 U V W K1 K1 K1 K2 K2 K2 K3 K3 K3 . . . . . . . . . . .D O.M I.N O . . . . . . . . . . . LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 12 ĐÈN BÁO PHA BIẾN TRỞ 1 3 5 1 2 3 2 4 6 9 8 BIẾN 7 TẦN 6 . . . . . mm 420 5 L N L1 L2 L3 4 L1 3 CB 1pha CB 3pha 2 L2 1 L1 L2 L3 L. N. . . . L3U V W ĐÈN BÁO L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 CONTACTOR 1 1 1 A1 A1 A1 A1 K1 K2 K3 K1 K2 K3 K4 A2 A2 A2 A2 2 2 2 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 0.0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.9 1.1 N L 1L 0.1 0.3 2L 0.5 3L 0.8 1.0 5 8 5 8 5 8 5 8 5 8 5 8 PLC s7-200 RN1 RN2 RN3 RN4 RN5 RN6 0.1 0.3 0.5 0.7 1.1 1.3 1.5 1M 0.0 0.2 0.4 0.6 2M1.0 1.2 1.4 M L+ 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 13 14 9 12 NÚT NHẤN S1 S2 S3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L1 L2 L3 L N T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 U V W K1 K1 K1 K2 K2 K2 K3 K3 K3 . . . L. N. . . . . . .D O .M IN. O . . . . . . . . . . . GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA E TOP 220v LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 13 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA KÝ HIỆU - K :là contactor - RN : là role trung gian - N : là dây trung tính - L : là dây pha - T1, T2 ,T3 : lần lượt là đầu ra của contactor - U ,V ,W : là đầu ra của biến tần - DOMINO : là cầu đấu dây LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 14 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA THÀNH PHẦN MÔ HÌNH - 1 CB một pha ,cấp điện một pha cho PLC - 1 CB ba pha ,cấp điện ba pha cho contactor và biến tần - 1 PLC S7-200, CPU 224 AC/DC/RLY - 1 biến tần Siemens Micromaster 420 để điều khiển động cơ - 4 contactor hoạt động thay thế động cơ và cấp nguồn cho biến tần. - 5 relay trung gian , làm tiếp điểm nối qua contactor - 2 cầu đấu dây domino - 6 đèn báo - 3 nút nhấn - 1 biến trở điều chỉnh tốc độ cho biến tần LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 15 GVHD: THẦY NGUYỄN VIỆT KHOA BÀI TẬP ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH  Bài tập 1: Điều khiển tuần tự 3 động cơ  Bài tập 2: Điều khiển động cơ bằng biến tần điều chỉnh qua biến trở  Bài tập 3: Kết nối PLC S7-200 điều khiển biến tần qua chân số  Bài tập 4: Truyền thông USS giữa PLC S7-200 và biến tần MM420 Siemens LỚP TỰ ĐỘNG HÓA 10 trang 16