Đồ án Nghiên cứu và tổng hợp tài liều thực tập PLC Panasonic (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu và tổng hợp tài liều thực tập PLC Panasonic (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU VÀ TỔNG HỢP TÀI LIỀU THỰC TẬP PLC PANASONIC GVHD: THS. TRẦN MẠNH SƠN SVTH: BÙI THANH THUẬN MSSV: 09901050 SKL003146 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
2. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ TỔNG HỢP TÀI LIỀU THỰC TẬP PLC PANASONIC GVHD: ThS. TRẦN MẠNH SƠN SVTH : BÙI THANH THUẬN MSSV : 09901050 Tp. Hồ Chí Minh - 7/2014
3. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ TỔNG HỢP TÀI LIỆU THỰC TẬP PLC PANASONIC GVHD: ThS. TRẦN MẠNH SƠN SVTH: BÙI THANH THUẬN 09901050 Tp. Hồ Chí Minh - 7/2014
4. Đồ án tốt nghiệp PHẦN A GIỚI THIỆU Phần A : Giới thiệu Trang i
5. Đồ án tốt nghiệp ĐỒ ÁN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn: Ths. Trần Mạnh Sơn Sinh viên thực hiện: Bùi Thanh Thuận Cán bộ chấm phản biện: Đồ án tốt nghiệp được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH. Ngày tháng 07 năm 2014 Phần A : Giới thiệu Trang ii
6. Đồ án tốt nghiệp TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tp. HCM, ngày 15 tháng 7 năm 2012 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Bùi Thanh Thuận MSSV: 09901050 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2009 Lớp: 099011A I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ TỔNG HỢP TÀI LIỆU THỰC TẬP PLC PANASONIC II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1. Tìm hiểu về PLC FP-X của Panasonic 2. Tìm hiểu về tập lệnh,các hàm chức năng,truyền thông và các modul ứng dụng. 3. Vận dụng điều khiển nhiệt độ mô hình lò nhiệt III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 22/02/2014 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 22/07/2014 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. Trần Mạnh Sơn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Ths.Trần Mạnh Sơn TS.GV. Nguyễn Thanh Hải Phần A : Giới thiệu Trang iii
7. Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN  Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Mạnh Sơn đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo,những kinh nghiệm quý báu cũng như hỗ trợ phương tiện trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu đề tài. Đồng thời em xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều kiện, cung cấp cho em những kiến thức cơ bản, cần thiết để em có điều kiện và đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu. Sau cùng em xin chân thành cảm ơn ban quản lý,các anh kỹ thuật viên của công ty Pavina đã tạo điều kiện,giúp đỡ để em hoàn thành đề tài. Trân trọng Nhóm thực hiện đồ án Bùi Thanh Thuận Phần A : Giới thiệu Trang iv
8. Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong nhà trường việc học tập và nghiên cứu các dòng PLC là một phần không thể thiếu trong chương trình học của sinh viên khoa Điện-điện tử.Tuy nhiên bản thân em cũng như các bạn sinh viên học thực tập PLC Panasonic đều gặp chung một điều khó khăn đó là tài liệu rất hạn chế,chủ yếu là tài liệu tiếng Anh và tiếng Nhật.Vì vậy rất khó khăn để tiếp cận cũng như sử dụng chính xác các câu lệnh,hàm chức năng,các modul ứng dung.Cho nên một tài liệu hướng dẫn chi tiết PLC Panasonic là điều cần thiết. Đồ án này trình bày về cấu tạo ,câu lệnh,một vài hàm chức năng và ứng dụng các modul của PLC Panasonic Quyển đồ án này giúp người đọc,đặc biệt là các bạn sinh viên thực tập PLC Panasonic có tài liệu nghiên cứu tham khảo để áp dụng vào trong thực tập. Phần A: Giới thiệu Phần B: Nội dung (Gồm 5 Chương) Chương I: Dẫn nhập Chương II: Cơ sở lý luận và thực tiễn Chương III: Tổng quan về PLC FP-X của Panasonic Chương IV: Câu lệnh các hàm chức năng,các modul ứng dụng Chương V: Ứng dụng và kết quả thực nghiệm Phần C: Kết luận và hướng phát triển đề tài. Mặc dù em đã hoàn thiện được quyển đồ án, nhưng do còn hạn chế về kiến thức,kinh nghiệm biên soạn tài liệu nên chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em mong nhận nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn sinh viên. Phần A : Giới thiệu Trang v
9. Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp. HCM, ngày tháng năm 2014 Giáo viên phản biện Phần A : Giới thiệu Trang vi
10. Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp. HCM, ngày tháng năm 2014 Giáo viên hướng dẫn Ths. Trần Mạnh Sơn Phần A : Giới thiệu Trang vii
11. Đồ án tốt nghiệp Mục lục PHẦN A : GIỚI THIỆU i PHÂN CÔNG GV HƯỚNG DẪN ii LỜI NÓI ĐẦU v NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN vi NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN vii Mục lục viii PHẦN B: NỘI DUNG 1 CHƯƠNG I : DẪN NHẬP 2 I.ĐẶT VẤN ĐỀ 3 II.GIỚI HẠN CỦA VẤN ĐỀ 3 III.MỤC ĐÍCH CỦA NGHIÊN CỨU 3 IV.PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH LIÊN HỆ. 3 V.THỂ THỨC NGHIÊN CỨU 4 1. Quá trình 4 2.Phương pháp,phương tiện 4 3.Đối tượng và khách thể nghiên cứu 4 4. Kế hoạch nghiên cứu 4 VI. DÀN Ý NỘI DUNG CÔNG TRÌNH 5 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 6 I.CƠ SỞ LÝ LUẬN . . 7 II. CƠ SỞ THỰC TIỄN . . 7 CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ PLC FP-X CỦA PANASONIC 8 I.GIỚI THIỆU VỀ PLC FP-X 9 1. Đặc trưng 9 2. Các đầu vào ra 9 3. Cách kết nối ngõ vào ra 9 4. Kết nối giữa PLC và máy tính cá nhân 11 II. CÁC LOẠI TIẾP ĐIỂM TRONG PLC FP-X 13 III.CÁC VÙNG NHỚ TRONG PLC FP-X 14 1. Vùng nhớ dữ liệu DT 14 Mục lục Trang viii
12. Đồ án tốt nghiệp 2. Vùng nhớ dữ liệu đặc biệt 15 3. Vùng nhơ WX,WY,WR,WL 16 4. Vùng nhớ chứa giá trị đặt trước của Timer/Couter 17 CHƯƠNG IV: TẬP LỆNH VÀ CÁC MODUL ỨNG DỤNG 19 1. Tiếp điểm thường đóng, thường mở, cuộn dây 20 2. SET, RESET 20 3. Lệnh toán học 20 3.1. Lệnh tăng 20 3.2. Lệnh giảm 20 3.3. Lệnh cộng 20 3.4. Lệnh trừ 20 3.5. Lệnh chia 21 3.6. Lệnh nhân 21 3.7. Lệnh so sánh 21 4. Tiếp điểm trung gian 21 5. Tiếp điểm DF: 21 6. Timer, Counter. 21 6.1. Timer: (T0 tới T1007) 22 6.2. Counter: (C1008 tới C1023). 22 7. Một số lệnh di chuyển dữ liệu 22 7.1. F0 (MV): Di chuyển dữ liệu 16 bits đến vùng dữ liệu được định trước. 22 7.2. F35 (+1): Cộng thêm 1 vào dữ liệu 16 bit. 23 7.3. F145 (SEND): Gởi dữ liệu từ PLC Master 23 7.4. F146 (RECV): Nhận dữ liệu được gởi từ PLC Master. 24 8. Một số tiếp điểm đặc biệt. 24 9. Chương trình con 25 9.1. Mô tả: 25 9.2. Cấu trúc của chương trình con: 26 9.3. Cú pháp chương trình con 26 9.4. Một số điểm chú ý khi lập trình các chương trình con 26 10. Chương trình ngắt 27 10.1. Các kiểu ngắt: 28 Mục lục Trang ix
13. Đồ án tốt nghiệp 10.2. Khai báo ban đầu: 29 10.3. Những lưu ý khi viết chương trình ngắt: 29 10.4. ICTL - điều khiển ngắt 30 11. High speed counter - bộ đếm xung tốc độ cao 35 11.1. Thông số của HSC (FX-C30T) 36 11.2. Thông số liên quan: 36 11.3. Sự hạn chế trong PLC panasonic: 36 11.4. Đặc điểm chính của HSC: 36 11.5. Các thông số kỹ thuật 36 11.6. Các loại chế độ ngõ vào: 37 11.7. Các khối chức năng sử dụng trong HSC 38 11.8. Một số chương trình mẫu: 39 12. Phát xung PWM: 41 12.1. FPX- Tr (ngõ ra transistor) : 41 12.2. FPX-Ry (ngõ ra Relay) 42 12.3. Cấu trúc lệnh mẫu: 43 12.4. Cấu hình phát xung PWM ngõ ra: 43 12.5. Phát xung tốc độ cao: 43 13. Analog: 44 13.1. Sử dụng bộ mở rộng AFPX-AD2: 44 13.2. Sử dụng bộ mở rộng AFPX-A21: 45 13.3. Sử dụng bộ mở rộng AFPX-TC2 (đọc giá trị nhiệt độ): 46 13.4. Lệnh đọc analog cơ bản: 47 13.5. Sử dụng bộ mở rộng AFPX-DA2: xuất Analog 48 14. Lệnh PID 49 15. MODBUS 51 15.1. Tìm hiểu về các lệnh sử dụng cho việt ghi và đọc dữ liệu 51 15.2. Lệnh F145 (SEND) 51 15.3. Lệnh F146 (RECV) 53 15.4. Cấu hình phần cứng 55 16. MEWTOCOL Master (Ethernet) 59 17. GT32 62 17.1. Hình dáng. 62 Mục lục Trang x
14. Đồ án tốt nghiệp 17.1.1 Cấu tạo bề ngoài 63 17.2. Thiết bị đầu cuối và thông số của GT32 63 17.3. Kết nối với PLC. 64 CHƯƠNG V : ỨNG DỤNG VÀ KẾT QUẢ THỰC TIỄN 66 1.Mô hình thực nghiệm 67 2.Sơ đồ khối 67 3.Kết quả thực nghiệm: 68 4.Kết luận : 69 PHẦN C: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 70 1.Kết luận 71 2.Hướng phát triển 71 Mục lục Trang xi
15. Đồ án tốt nghiệp PHẦN B NỘI DUNG Phần B : Nội dung Trang 1
16. Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG I DẪN NHẬP Chương I : Dẫn nhập Trang 2
17. Đồ án tốt nghiệp I. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhà trường việc học tập và nghiên cứu các dòng PLC là một phần không thể thiếu trong chương trình học của sinh viên khoa Điện-điện tử.Tuy nhiên tùy vào nghành nghề cụ thể mà thời lượng,số tiết lý thuyết và thực hành về các dòng PLC cũng khác nhau.Mặt khác ở lớp thời gian có hạn thầy cô cũng chỉ giảng dạy những vấn để căn bản,trọng tâm.Vì vậy chủ yếu là sinh viên tự nghiên cứa để hiểu rõ hơn,nhiều hơn về PLC.Nhưng muốn tự nghiên cứu thì phải có tài liệu,có giáo trình,rất may mắn là dòng PLC mà sinh viên được học lý thuyết là PLC SIMEN,cụ thể S7200 và S7300.Nên tài liệu và giáo trình có rất nhiều.Điều đáng nói ở đây là khi học thực tập ngoài PLC S7200,S7300 thì còn PLC PANASONIC.Từ việc gặp khó khăn khi tìm kiếm tài liệu tiếng việt về PLC PANASONIC.Em quyết định thu thập tổng hợp tài liệu về PLC PANASONIC để có thể tiện lợi dễ dàng nghiên cứu và có thể phần nào giảm bớt khó khăn cho các bạn sinh viên khóa sau. Đó chính là lý do mà em chọn đề tài “NGHIÊN CỨU VÀ TỔNG HỢP TÀI LIỆU THỰC TẬP PLC PANASONIC ” . II. GIỚI HẠN CỦA VẤN ĐỀ Do phượng tiện, thời gian, kiến thức có hạn nên em chỉ trình bày: Khảo sát những tập lệnh cơ bản,các modul mở rộng của PLC C30R,C30T. Khảo sát mạng MODBUS,Biến tần,GT32. Thực nghiệm điều khiển lò nhiệt qua màn hình cảm ứng GT32. III. MỤC ĐÍCH CỦA NGHIÊN CỨU Nắm được một cách tổng quan về PLC PANASONIC (C30T, C30R). Nắm được cách sử dụng FPWin, GTWin. Nắm được chương trình con, ngắt, phát xung ,PWM, phát xung tốc độ cao, đếm xung tốc độ cao, biến tần,mạng truyền thông(MODBUS),HMI,PID,analog,cặp nhiệt độ. IV. PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH LIÊN HỆ. Đề tài nghiên cứu của nhóm là “ NGHIÊN CỨU VÀ TỔNG HỢP TÀI LIỆU THỰC TẬP PLC PANASONIC ”. Trên thị trường ngoài PLC Panasonic, thì còn rất nhiều hãng PLC khác như Omron, Seimens, Mitshubishi, Foxcon tất cả các hoạt động của các PLC đó cũng có những tính năng như Panasonic.Tuy cấu trúc câu lệnh có khác nhau,nhưng phần lớn phương thức,nguyên lý,chức năng của các câu lệnh thì gần như là giống nhau,cho nên khi đã biết được về một loại PLC nào đó thì cũng góp phần giúp cho việc nghiên cứu PLC khác được dễ dàng hơn. Chương I : Dẫn nhập Trang 3
18. Đồ án tốt nghiệp Mỗi loại PLC đều có ưu và nhược điểm riêng của nó, khó có thể so sánh với nhau. Các PLC đó chỉ có khác nhau về hình dạng, kích thước hay giá thành Do đó, mỗi PLC trên thị trường đều có nét riêng của nó. V. THỂ THỨC NGHIÊN CỨU 1. Quá trình . Chọn đề tài. . Soạn đề cương. . Thu thập tài liệu. . Xử lý tài liệu. . Viết đề tài nghiên cứu. 2. Phƣơng pháp, phƣơng tiện Phƣơng pháp . Phương pháp tham khảo tài liệu. . Phương pháp thực nghiệm bằng phần mềm. Phƣơng tiện . Sử dụng máy tính để thực hiện viết chương trình. . Một số tài liệu liên quan. . Thực nghiệm qua mô hình. . Trên phòng máy. 3. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu a. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là PLC C30T, C30R các MODUL được trang bị trong phòng thực tập PLC Panasonic. b. Khách thể nghiên cứu Khách thể nghiên cứu là mô hình hinh lò nhiệt. 4. Kế hoạch nghiên cứu NỘI DUNG CÔNG TUẦN THỜI GIAN THỰC HIỆN VIỆC Chọn đề tài. 02/03/2014 – 09/03/2014 Thu thập tài liệu. 10/03/2014 – 24/03/2014 Chương I : Dẫn nhập Trang 4
19. Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu tài liệu. 26/03/2014 – 15/05/2014 Xử lý tài liệu 17/05/2014– 01/06/2014 Viết bài và làm mô hình. 05/06/2014– 09/07/2014 In bài 10/07/2014 Nọp bài 12/07/2014 VI . DÀN Ý NỘI DUNG CÔNG TRÌNH Gồm các chương như sau : . Chương I: Dẫn nhập. . Chương II: Cơ sở lý luận và thực tiễn. . Chương III: Giới thiệu về PLC FP-X của Panasonic. . Chương IV: Tập lệnh và các modul ứng dụng . Chương V: Ứng dụng và kết quả thực nghiệm Chương I : Dẫn nhập Trang 5
20. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỂN Chương II: Cơ sở lý luận và thực tiễn Trang 6
21. Đồ án tốt nghiệp I. CƠ SỞ LÝ LUẬN Với những đòi hỏi ngày càng tăng của con người trong sản xuất, các nhà nghiên cứu đã không ngừng phát triển tạo ra những thiết bị, phần mềm phục vụ nhu cầu tất yếu của con người. Một trong các thiết bị có thể kể đến ở đây là bộ PLC. Với khả năng ứng dụng và nhiều ưu điểm nổi bật, PLC ngày càng thâm nhập vào hệ thống sản xuất vì: . Đơn giản, cấu tạo nhỏ gọn, dễ thay đổi lập trình. . Có độ tin cậy cao. . Có khả năng cạnh tranh được với các thiết bị khác. . Sử dụng ngôn ngữ lập trình chuyên dụng như: ladder, STL . Cho phép kết nối mạng ở nhiều cấp độ. II. CƠ SỞ THỰC TIỄN Hiện nay, hầu như tất cả các xí nghiệp sản xuất vừa và nhỏ đều đã ứng dụng PLC vào sản xuất. Bên dưới là mô hình sản xuất trong công nghiệp (Hình chỉ mang tính chất minh họa). Hình C2.II.1: Dây chuyền sản xuất bia tươi Chương II: Cơ sở lý luận và thực tiễn Trang 7
22. S K L 0 0 2 1 5 4