Tài liệu bài tập Điều khiển Thiết bị số lập trình Trên S7200

Bài 1 : Khởi động sao tam giác a)Lý thuyết Khởi động sao tam giác Y/ ∆ với mục đích là dùng để giảm dòng khởi động xuống √ 3lần , nhưng momen lại giảm đi 3 lần và ngược lại. Khởi động Y/ ∆ chỉ thỏa mãn khi điện áp cuộn dây động cơ phù hợp với điện áp nguồn hay nói một cách khác động cơ hoạt động ở chế độ thường trực là ∆ b)Sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển a)Mạch động lực b) mạch điều khiển Các thành phần trong mạch : KY : nối sao KD : nối tam giác RN : Role nhiệt Rth: Role thời gian Các nút nhấn: Dừng D, nút bất START c)Nguyên lý hoạt động Khi nhấn START cuộn hút K có điện, khi K có điện thì thường mở của khởi K có điện thì đồng thời KY (khởi động từ đấu Y đấu với động cơ ) có điện ,đồng thời role thời gian có điện và bắt đầu đếm trong khoảng thời gian là 30s thì role thời gian mở ra thì KY mất điện lúc này role thời gian thường mở thì đóng lại lúc này KD có điện thì động cơ chuyển sang chạy ở tam giác d)Chương trình khởi động sao tam giác trên Step 7 Bảng đầu vào ral symbol STOP START K Rth KY KD address I0.0 I0.1 Q0.0 T37 Q0.1 Q0.2 Bài 2 : Đảo chiều động cơ a)Sơ đồ mạch lực và và mạch điều khiển comment NUT DUNG KHOI DONG CUON HUT ROLE THOI GIAN NOI SAO NOI TAM GIAC b)Nguyên lý hoạt động Ta đóng At cấp điện cho mạch động lực và mạch điều khiển , để động chạy theo chiều thuận ta ấn nút MT lúc này khởi động từ KT có điện tác động đóng tiếp điểm ở mạch động lực khi đó động cơ chạy theo chiều thuận , để động cơ quay theo chiều ngược lại ta ấn nút dừng D khi đó KT mất điện, tiếp điểm KT mở ra cắt điện động cơ sau đó ấn nút MN khi đó khởi động từ KM có điện tác động đóng tiếp điểm KN có điện ở mạch động lực đổi nối 2 trong 3 pha thì động cơ quay theo chiều ngược lại vì khi đổi nối từ trường quay cũng thay đổi c)CHương trình trên step 7 Bảng đầu vào ra Symbol D MT address I0.0 I0.1 MN I0.2 RN KT KN I0.3 Q0.0 Q0.1 comment NUT DUNG NUT KHOI DONG THUAN NUT KHOI DONG NGUOC ROLE NHET CUON HUT THUAN CUON HUT NGUOC Bài 3 : Thay đổi tốc độ của đông cơ roto dây quấn với 4 cấp điện trở roto a)Sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển a.Mạch điều khiển Trên mạch lực bao gồm các phần tử : - Atomat B) mạch động lực - Tiếp điểm thường mở contacto K - Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ RN - Khối điện trở phụ R1, R2,R3,R4 - Các tiếp điểm thường mở 1K,2K,3K,4K Trên mạch điều khiển : - Nút nhấn On ,dừng - Contact K,1K,2K,3K,4K - Rơ le Thời gian T1,T2,T3,T4 b)Nguyên lý làm việc của mạch Ta đóng atomat AT cấp nguồn điện cho mạch động lực và mạch điều khiển sau đó ta ấn ON lúc này contacto K có điện , tiếp điểm thường mở K đóng lại để duy trì nguồn cho mạch điều khiển đồng thời role thời gian T1 có điện và bắt đầu hoạt động,khi K có điện thì tiếp điểm thường mở K trên mạch động lực đóng lại lúc này động cơ sẽ được khởi động qua 4 cấp điện trở phụ. Sau 1 thời gian T1 thì tiếp điểm thường mở T1 đóng chậm lại cấp nguồn cho 1K lúc này tiếp điểm thường mở 1K đóng lại T2 có điện , còn trên mạch động lực do tiếp điểm 1K đóng lại nên loại bỏ được điện trở R1,sau một thời gian T2 được cài đặt trước thì tiếp điểm đóng chậm T2 đóng lại 2K có điện lúc này tiếp điểm thường mở của 2K đóng lại để duy trì nguồn cho 2K và cấp nguồn cho T3 ,đồng thời khi đó tiếp điểm thường đóng của 2K sẽ mở ra và ngắt nguồn T1,T2 , trên mạch động lực khi đó contacto 2K sẽ đóng lại loại bỏ khối điện trở R2 ra khỏi mạch .Sau một thời gian T3 đã cài đặt trước thì tiếp điểm thường mở T3 sẽ đóng chậm lại 3K có điện , tiếp điểm thường mở 3K đóng lại cấp điện cho 3K và T4 , đồng thời tiếp điểm thường đóng của 3K sẽ mở ra ngắt điện T3 và 2K . Tương tự ta loại bỏ khối điện trở R3 và R4 khỏi mạch khởi động .Trong quá trình làm việc nếu động cơ bị quá tải khi đó rơ le nhiệt sẽ tác động và điểm thường đóng của rơ le nhiệt trên mạch điều khiển sẽ mở ra ngắt nguồn mạch điều khiển và khi đó động cơ sẽ dừng lại . Khi động cơ đang làm việc bình thường muốn dừng động cơ ta ấn nút dừng . c)Chương trình trên Step7 Bảng đầu vào ra symbol D START RN RT K K1 K2 K3 K4 address I0.0 I0.1 I0.2 T37 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Comment NUT DUNG BAT ROLE NHIET ROLR THOI GIAN CUON HUT CONTACTO R1 CONTACTO R2 CONTACTO R3 CONTACTO R4 Bài 4: Khởi động động cơ điện 1 chiều bằng điện trở phụ phần ứng a)Sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển 1) Nguyên lý hoạt động b)Nguyên lý hoạt động : Xét mạch điều khiển động cơ điện 1 chiều có hai cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng để hạn chế dòng điện khởi động theo nguyên tắc thời gian Trạng thái ban đầu sau khi cấp nguồn động lực và mạch điều khiển thì role thời gian 1Rth được cấp điện và mở ngay tiếp điểm thường đóng chậm 1Rth .Để khởi động ta nhấn nút M , cuộn hút K sẽ đóng các tiếp điểm ở mạch động lực , phần ứng động cơ điện được đấu vào lưới điện qua các điện trở phụ phần ứng r1, r2 . Dòng điện qua các điện trở có trị số lớn gây ra sụt áp trên điện trở r1 .Điện áp đó vượt quá ngưỡng điện áp hút của role thời gian 2Rth làm cho nó hoạt động mở ngay tiếp điểm thường đóng chậm 2Rth ,trên mạch 2G cùng với hoạt động của role 1Rth chúng đảm bảo k cho công tắc tơ 1 G và 2G có điện trong thời gian đầu hoạt động , Tiếp điểm phụ K đóng để tự duy trì dòng điện cho cuộn dây contacto K khi ta thôi không ấn nút M nữa.Tiếp điểm thường đóng k mở ra cắt điện role thời gian 1Rth đưa role thời gian này vào hoạt động để chuẩn bị phát tín hiệu chuyển trạng thái của truyền động điện . c)Lập trình trên PLC Bảng đầu vào ra symbol address comment D M K Rth 1G 2G I0.0 I0.1 Q0.0 T37 Q0.1 Q0.2 NUT DUNG NUT BAT CUON HUT ROLE THOI GIAN CONTACTO 1 CONTACTO 2 Bài 5 Bài 2 : Hệ thống bơm nước sinh hoạt a) Sơ đồ mạch lực b) Sơ đồ mạch điều khiển c) Nguyên lý hoạt động Đầu tiên ta đóng cầu dao cấp điện cho toàn bộ mạch.Đối với chế độ hoạt động bằng tay ta nhấn S1(MANUAL) , sau đó nhấn S1 lúc này cuộn hút K1 có điện , tiếp điểm thường mở K1 đóng duy trì dòng trong mạch ,trên mach lực K1 đóng cấp điện cho máy bơm 1 hoạt động ,khi mức nước đạt đến mức ngưỡng của cảm biến S11 thì K1 mở ngắt bơm 1 .Khi muốn bơm cấp nước cho hộ sinh hoạt ta nhấn S3 thì có điện K3 và cảm biến S6 có điện đóng tiếp điểm thường mở trên mạch điều khiển duy trì dòng cho mạch , đồng thời đóng trên mạch lực cấp điện cho máy bơm 3 hoạt động ,khi cảm biến S6 dưới mức ngưỡng ,thì K3 tự động hở mạch ngắt máy bơm 3 ra khỏi mạch . Đối với chế độ tự động: Ta nhấn S4( AUTO) lúc này nếu cảm biến S6 dưới ngưỡng công tắc K1 có điện đưa máy bơm 1 vào hoạt động , tiếp điểm thường mở của K1 đóng lại duy trì dòng trong mạch, khi S9 trên mức ngưỡng tiếp điểm K2 đóng lại đưa máy bơm 2 vào hoạt động ,tiếp điểm thường mở K2 đóng lại duy trì dòng trong mạch còn tiếp điểm thường đóng K2 thì mở ra, ngắt máy bơm 1 .Khi S11 đạt mức ngưỡng K3 đóng lại đưa máy bơm 3 vào hoạt động ,tiếp điểm thường mở trên mạch điều khiển đóng lại duy trì dòng trong mạch , đồng thời tiếp điểm thường đóng K3 mở ra ngắt máy bơm 2 .Khi S7 dưới mức ngưỡng công tắc K4 có điện đưa máy bơm 4 vào hoạt động ,tiếp điểm thường mở K4 đóng lại duy trì dòng trong mạch , đồng thời tiếp điểm thường đóng thì mở ra ngắt máy bơm 3 . d) Chương trình trên Step 7-Microwin Bảng đầu vào ra symbol D S1(MANUAL) S2 S3 address I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 Comment NUT DUNG CHE DO TAY BAT BOM 1 O CHE DO TAY BAT BOM 3 CHE DO TAY S4(AUTO) S6 S7 S9 S11 K1 K2 K3 K4 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 CHE DO TU DONG CAM BIEN MUC CAM BIEN MUC S7 CAM BIEN MUC S9 CAM BIEN MUC S11 BOM 1 HOAT DONG BOM 2 HOAT DONG BOM 3 HOAT DONG BOM 4 HOAT DONG Bài 4 : Bơm định lượng chất lỏng a) Mạch điều khiển b) Nguyên lý hoạt động Để bơm đầy bình ta bấm nút Full ,lúc này cảm biến tại S11 so sánh với tín hiệu chỉ mức hiện tại của chất lỏng ,nếu mức hiện tại nhỏ hơn mức cảm biến định mức S11 thì cuộn hút M1 đóng lại , bơm M1 được nối vào mạch bơm đầy Xilo.Để mức chất lỏng trong Xilo ở mức 4 ta bấm nút Level 4 khi đó,nếu mức nước trong bình lớn hơn giá trị định mức S4 thì cuộn hút V1 đóng lại cấp điện mở van V1 hoạt động .Nếu múc chất lỏng hiện tại nhỏ hơn S4 thì cuộn hút M1 đóng lại cấp điện cho bơm M1 bơm cho đến khi mức hiện tại bằng với mức định mức tại S4 thì dừng lại .Tương tự với các mức 3,2,1 , Emptry có cơ chế hoạt động tương tự. c) Lập trình trên Step 7-Microwin +)Bảng đầu vào ra Symbol Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Emptry Full S6 address I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 Comment Điều khiển chất lỏng về mức 1 Điều khiển chất lỏng về mức 2 Điều khiển chất lỏng về mức 3 Điều khiển chất lỏng về mức 4 Điều khiển hút hết chất lỏng Điều khiển bơm đầy chất lỏng Sensor xác định chất lỏng ở mức 1 S7 S8 S9 S10 S11 V1 M1 H1 H2 H3 H4 Lev_Var I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 VW0 Sensor xác định chất lỏng ở mức 2 Sensor xác định chất lỏng ở mức 3 Sensor xác định chất lỏng ở mức 4 Sensor xác định hết chất lỏng Sensor xác định chất lỏng đầy bình Bật van xả Bat bom day chat long Chỉ thị điều khiển ở mức 1 Chỉ thị điều khiển ở mức2 Chỉ thị điều khiển ở mức 3 Chỉ thị điều khiển ở mức 4 Chỉ thị mức hiện tại của chất lỏng Bài 6 ATS a) Chức năng mạch Chuyển đổi điện áp lưới sang chế độ điện áp máy phát khi mất điện và ngược lại b) Mạch điều khiển +Các phần tử trong mạch: Hệ thống điều khiển đóng cắt thông qua cặp contactor K1 và K2 K1: đóng nguồn điện lưới K2: đóng nguồn máy phát H1: tín hiều đề máy phát H2: tín hiệu dừng máy phát H3: báo lỗi máy phát không đề được S1:status:nhận biết trạng thái của lưới điện ( S1=0: có điện hay S1=1 mất điện ) c) Nguyên lý hoạt động Ở trạng thái hoạt động bình thường S1=0 ,K1 đóng lại ,lưới điện cấp điện cho tải.Khi S1=1 ,lưới điện mất điện sau khoảng thời gian 10s,thì phát tín hiệu để máy phát hoạt động(H1),đồng thời K1 mở ra K2 đóng lại cấp nguồn cho tải hoạt động.Nếu đề lần đầu máy phát hoạt động tốt thì tín hiệu feedback =1,bộ điều khiển sẽ không phát tín hiệu đề nữa.Nếu máy phát chưa hoạt động thì đề tiếp,2,3 lần nữa.Sau 3 lần mà máy phát vẫn không hoạt động thì báo đèn H3 lỗi .Khi có điện lưới trở lại ,sau 10s thì cắt K2 ,sau 30s thì phát tín hiệu dừng máy phát và phát tín hiệu đóng K1. d) Lập trình STEP 7-Microwin + bảng đầu vào ra Symbol Status Feedback K1 K2 Start(H1) OFF(H2) FAULT(H3) Bài 7 Thang nâng hàng a)mạch điều khiển address I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Comment Trạng thái có hay mất điện Hồi tiếp báo máy phát có đề được hay không Contactor lưới điện Contactor máy phát Phát tín hiều đề máy khi mất điện Phát tín hiệu tắt máy phát Báo lỗi ki máy phát không đề được b) Nguyên lý hoạt động c) Lập trình Step 7200 +Bảng đầu vào ra Symbol S1 S2 S3 S4 stop start address I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 Comment Dieu khien hang hoa ve tram1 Dieu khien hang hoa ve tram 2 Dieu khien hang hoa ve tram 3 Dieu khien hang hoa ve tram 4 Tat Bat S6 S7 S8 S9 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 Sensor xac dinh o tram 1 Sensor xac dinh o tram 2 Sensor xac dinh o tram 3 Sensor xac dinh o tram 4 S10 S11 M1 M2 H1 H2 H3 H4 Lev_Var I1.2 I1.3 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 VW0 Sensor xac dinh hang hoa o vị trí thap nhat Sensor xac dinh o hang hoa o vi tri cao nhat Ha hang Nang hang Chi thi dieu khien o tram 1 Chi thi dieu khien o tram 2 Chi thi dieu khien o tram 3 Chi thi dieu khien o tram 4 Chi thi vi tri hien tai