NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN:
ĐINH HỮU HUY, NGUYỄN ANH QUÂN
BÙI VĂN HẠNH, NGUYỄN TIẾN LUẬT
Trường Đại Học Mỏ – Địa Chất
1. Giới thiệu PLC
Hiện nay ngành công nghiệp tự động hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng đời sống và công nghiệp, tự động hóa đã phát triển đạt đến trình độ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều khiển tự động, tiến bộ của ngành điện tử, tin học…Do vậy mà nhiều hệ thống điều khiển ra đời. Chính điều này đã tạo ra sự phát triển thật sự cho ngành kỹ thuật lập trình. Đặc biệt là bộ điều khiển logic khả trình (PLC – Programmable Logic Controller) điều khiển hệ truyền động khí nén (điều khiển hệ truyền động tự động bằng khí nén được lập trình trên máy tính thực hiện theo chu trình qua bộ điều khiển PLC).
PLC là thiết bị điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Controller) là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Cũng như các thiết bị lập trình khác, hệ thống lập trình cơ bản của PLC bao gồm 2 phần:
- Khối xử lý trung tâm (CPU)
- Hệ thống giao tiếp vào/ra (I/O)
Ưu điểm:
- Dễ dàng cho việc lập trình và thay đổi chương trình.
- Cấu trúc dạng Module mở rộng, dễ dàng bảo trì và sữa chữa.
- Đảm bảo độ tin cao cậy trong môi trường sản xuất công nghiệp.
- PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo.
- PLC có những ưu điểm mà các bộ điều khiển cổ điển dùng dây nối và Relay không thể nào sánh được, lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học. Gọn nhẹ nên dễ dàng di chuyển, lắp đặt, dễ bảo quản, sửa chữa. Bộ nhớ có dung lượng lớn , nạp xóa dễ dàng, chứa được những chương trình phức tạp. Độ chính xác cao, khả năng xử lý nhanh. Hoạt động tốt trong môi trường công nghiệp. Giao tiếp được với nhiều thiết bị khác, máy tính, mạng, các thiết bị điều khiển khác.
- Thực sự PLC là công cụ rất hữu ích cho việc thiết đặt các quá trình điều khiển tự động khí nén trong sản xuất và một số ngành công nghiệp khác.
2. Một bài toán trong thực tế
- Khi nhấn nút khởi động xi lanh 1 đẩy gỗ vào vị trí khoan và giữ vật khoan.
- Cảm biến nhận tín hiệu từ xi lanh 1(khi đẩy và giữ được vật khoan kết thúc) điều khiển xi lanh 2 (tượng trưng cho khoan) di chuyển xuống khoan vật đang được giữ, kết thúc khoan xi lanh 2 về, khi về đến hết chu trình khoan của xi lanh 2, cảm biến nhận tín hiệu.
- Tín hiệu sẽ điều khiển cho xi lanh 1 về.
- Xi lanh 1 về hết hành trình, tiếp tục xi lanh 3 thực hiện bước tiếp theo của chu trình, đẩy sản phẩm vừa được khoan ra và về vị trí ban đầu.
- Kết thúc quá trình về của xi lanh 3 cảm biến tiếp tục nhận tín hiệu và điều khiển chu trình diễn ra liên tục và tự động, khi nào nhấn nút dừng khẩn cấp hệ thống mới bị ngắt, khi đó 3 xi lanh sẽ dừng ở vị trí an toàn (tức là vị trí trong của xi lanh).
- Ngoài ra còn thiết kế nút chạy bán tự động chu trình cũng chạy giống như tự động nhưng chỉ khác là chạy 1 lần và dừng.
3. Chương trình cho bài toán thực tế
4. Kết quả thực tế
Quá trình khoan tự động thực hiện đúng theo chu trình đáp ứng chạy tự động, bán tự động đúng với lí thuyết đặt ra.
Đảm bảo được yêu cầu chắc chắc hệ thống nối đúng, hệ thống cơ khí và thủy lực đã lắp đặt chạy được và ổn định.
Hệ thống điện các cơ cấu chấp hành làm việc an toàn, không gây nguy hiểm cho người vận hành và các thiết bị khác có trong hệ thống.
Giản đồ bậc thang đã thiết lập trên máy tinh chính xác, PLC điều khiển linh hoạt, tiện lợi và hoàn toàn tin tưởng được.
5. Kết luận
Bằng những tính năng ưu việt và tiện lợi của PLC, thực sự đó là công cụ rất hữu ích cho việc thiết đặt các quá trình điều khiển tự động khí nén trong sản xuất và một số ngành công nghiệp khác. Trong tương lai cần có nhưng công trình nghiên cứu bổ sung để phát triển và ứng dụng rộng rãi bộ điều khiển PLC vào quá trình sản xuất tự động theo chu trình khép kín và hiện đại.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Hệ thống điều khiển bằng khí nén – Nguyễn Ngọc Phương
- Truyền động- tự dộng và điều khiển khí nén – Phạm văn Khảo,Phạm tất Thắng
Leave a Reply