Truyền động điện trang bị điện với Module điều khiển lập trình S7 - Visu - Wincc Nguyễn Thị Ngọc Loan- Phạm Quang Hiển-Phùng Thị Nguyệt

Từ VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm

Nội dung cuốn sách

Chúc mừng các bạn đến với “TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ TRANG BỊ ĐIỆN VỚI MODULE ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH S7-VISU-WinCC” một chuyên đề đã và đang được triển khai tại các các trường và cơ sở sản xuất nhằm giúp những người không có điều kiện tới lớp có thể tự học, tiếp cận nhanh chóng cách sử dụng một số thiết bị và chương trình mới ứng dụng trong Điện-Điện tử, Viễn thông, Cơ điện tử, Giao thông vận tải, Tự động hóa và nhiều ngành khác nữa.

Trong chuyền đề này hướng dẫn bạn đọc thực hành VISU, S7-300 và WinCC nhằm giúp các bạn tìm hiểu cách sử dụng những thiết bị mới để điều khiển và giám sát quy trình sản xuất là yêu cầu tất yếu. Vấn đề là như vậy, nhưng sự hiểu biết về nó hiện nay còn chưa tương xứng, vì đây là lãnh vực mới, tài liệu đã thiếu lại rất tản mạn. Rất ít trường có giáo trình, mà chỉ là bài giảng lý thuyết thiếu phần thực hành kiểu “bắt tay chỉ việc” làm người đang học cũng như cán bộ kỹ thuật ra trường đã lâu khi rất lúng túng khi tiếp xúc, vận hành, cải tạo quy trình điều khiển và giám sát theo hướng mới.


NỘI DUNG SÁCH

Sách được trình bày qua 2 phần: S7-VISU và S7-WINCC.

Gồm 10 bài tập:

BÀI TẬP 1: GIỚI THIỆU GIAO DIỆN SPS-VISU

Trước tiên bài tập này giới thiệu về giao diện SPS-VISU để các bạn làm quen với chương trình. Sau đó, hướng dẫn các bạn thiết kế các mạch điện ở các bài tập tiếp theo.


BÀI TẬP 2: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG

Bài tập này hướng dẫn các bạn thực hành trên phiên bản VISU 4.3, nếu bạn dùng phiên cũ hơn để thực hành cũng ảnh hưởng về mặt kỹ thuật. Nhưng nếu muốn chạy mô phỏng Visu bạn phải thiết kế mạch S7 từ đó dựa vào S7 để khai báo biến trên Visu.


BÀI TẬP 3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẢNG CÁO QUẢNG VINA CAFE

Bài tập này hướng dẫn thiết kế mô hình đèn quảng cáo với VISU, và mô phỏng cho từng cặp chữ ẩn hiện chạy từ trái qua phải. Bạn thực hành thiết kế sơ đồ Ladder thoả mãn yêu cầu công nghệ trên với S7, với các biến ngõ vào, ra khai báo trong S7 sẽ được liên kết với các biến tương ứng trong Visu. Sau khi lập trình trong Visu xong, tiến hành mô phỏng trong Visu để kiểm tra kết quả.


BÀI TẬP 4: PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

Yêu cầu công nghệ của hệ thống phân loại sản phẩm như sau: Khi nhấn ON sản phẩm chạy ra đứng chờ, và đèn xanh sẽ sáng, khi ta nhấn chọn khối lượng sản phẩm thì tùy thuộc sản phẩm có khối lượng bao nhiêu mà nó sẽ chạy đúng vào băng chuyền của sản phẩm đó.

BÀI TẬP 5: GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TRÁI CÂY

Bài tập này hướng dẫn thiết kế mô hình trên WinCC. Đầu tiên thiết kế mạch trong S7-300, sau đó dựa trên các thiết bị ngõ vào/ra để khai báo cho thiết bị linh kiện bên WinCC sao cho phù hợp. Khi đó mới có thể mô phỏng để quan sát hoạt động của dây chuyền.

BÀI TẬP 6: SẢN XUẤT CÀ PHÊ HOÀ TAN

Yêu cầu hoạt động công nghệ như sau: Nguyên liệu từ Cà phê nhân sau khi qua sơ chế ban đầu được đưa qua bồn rang xử lý nhiệt, ở nhiệt độ cao giữ màu sắc và hương vị và để dễ nghiền. Sau đó, cà phê được đưa qua máy nghiền để giúp các chất trong cà phê dễ dàng hòa tan vào dung môi khi trích ly, giúp giải phóng CO2 và dễ hấp thụ nuớc nóng. Cà phê nghiền xong sẽ được trích ly bằng nước nóng 900­0 giữ lại hương vị. Kế tiếp là khâu lọc, dung dịch cà phê được lọc bỏ bã, đưa qua cô đặc để tăng nồng độ chất tan, hương vị và sấy khô để qua đóng gói. Dựa theo yêu cầu trên bạn thiết kế mô hình như sau:



BÀI TẬP 7: SẢN XUẤT SỢI POLYME

Qui trình hoạt động:

Khi nhấn ON dây chuyền sẽ hoạt động lần lượt: hạt nhựa polyme và dung môi đưa đến máy phun sợi. Sau thời gian T1 5s, máy phun sợi phun qua bồn áp suất làm lạnh. Sau thời gian T2 là 5s, động cơ cuốn sợi và Băng tải 1 hoạt động đưa ống nhựa xuống đĩa. Sau thời gian T3, 5s thì băng tải 1 dừng.

Khi sợi quấn đầy ống tác động cảm biến 1 làm cho dao cắt sợi cắt và đĩa quấn sợi đưa ống sợi xuống băng tải 2, đồng thời băng tải 1 hoạt động ống nhựa khác được đưa vào đĩa.

Băng tài 2 chạy đưa ống nhựa qua băng tải 3. Khi ống nhựa đến vị trí tác động cảm biến 2 làm máy dập màng co dập xuống ống sợi. Sau 5s máy dập màng co dừng, băng tải 3 hoạt động lại đưa ống nhựa thành phẩm ra ngoài.

Khi nhấn nút OFF đèn đỏ sáng lên, hệ thống hoàn toàn ngưng hoạt động.

Khi có sự cố xảy ra (sợi bị đứt) thì cảm biến sự cố phát hiện làm đèn màu cam chớp tắt liên tục và dừng hệ thống.

BÀI TẬP 8: SẢN XUẤT MÌ ĂN LIỀN

Qui trình hoạt động công nghệ:

Khi nhấn nút ON (I0.0) băng tải 1 hoạt động cho bột vào bồn cân xác đinh khối lượng. Khi đạt khối lượng bột cần thiết thì LOADCELL1 tác động mở van cho bột vào bồn trộn, đồng thời nước cũng được cho vào bồn trộn và khi đạt tỉ lệ yêu cầu thì LOADCELL2 tác động bồn trộn hoạt động và trộn trong khoảng thời gian đặt trước thì bồn trộn ngưng hoạt động, đồng thời đưa sản phẩm qua cán phân lớp. Sau đó khi cảm biến hấp mì phát hiện có sản phẩm thi bắt đầu quá trình HẤP MÌ hoạt động. Máy hấp trong một khoảng thời gian thì đưa sản phẩm ra ngoài. Khi cảm biến phát hiện có mì thì máy cắt sẽ cắt và đưa vào máy chiên dầu. Máy chiên dầu bắt đầu chiên sau một khoảng thời gian đặt trước (10s), thì máy ngừng và đưa sản phẩm ra ngoài. Khi cảm biến làm nguội phát hiện có mì thi nó bắt đầu hoạt động. Sau một khoảng thời gian thì nó ngừng tác động và đưa sản phẩm ra ngoài đi qua khâu kiểm tra. Khi cảm biến 5 phát hiện có vật thì nó sẽ điều khiển mở dây chuyền đưa hộp và đưa sản phẩm vào hộp. Khi nhấn nút STOP thì dây chuyền sẽ ngừng hoạt động và đèn ON tắt.


TẬP 9: DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN SỮA NGÔ

Khi nhấn nút ON, hệ thống bắt đầu hoạt động. Động cơ băng tải hoạt động đồng thời với máy xay xác đưa ngô trái đã được làm sạch vào máy xay xác. Máy xay xác hoạt động đưa hạt ngô vào bồn nghiền-ly tâm. Đến khi trọng lượng bồn nghiền-ly tâm đạt giá trị xác định thì loadcell tác động, ngừng động cơ xay xác và động cơ băng tải, đồng thời động cơ nghiền-ly tâm và động cơ bơm nước hoạt động.

Khi bơm hết số nước đã được xác định trước thì cảm biến CB2 tác động làm động cơ bơm nước dừng hoạt động. Động cơ nghiền - ly tâm hoạt động sau 10s thì dừng, động cơ bơm dịch sữa vào bồn gia nhiệt.

Khi cảm biến CB3 báo hết dịch sữa thì động cơ bơm dịch sữa dừng hoạt động, đồng thời tác động cho động cơ trộn và van xả phụ gia hoạt động.

Khi xả hết phụ gia trong bồn thì cảm biến CB4 báo làm van dừng hoạt động. Động cơ trộn hoạt động sau 10s thì dừng, đồng thời tác động đến động cơ bơm hỗn hợp dịch sữa và phụ gia vào bồn đồng hoá.

Khi cảm biến CB5 báo hết dịch sữa và phụ gia thì động cơ bơm dịch sữa và phụ gia dừng hoạt động. Quá trình đồng hoá sau 10s thì dừng, đông thời tác động đến van xả sữa thành phần vào bồn chứa. Khi hết sữa trong bồn đồng hoá thì cảm biến CB6 tác động làm van đóng lại. Khi nhấn nút OFF thì hệ thống dừng hoạt động.


TẬP 10: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT XI MĂNG

Quy trình hoạt động:

Nguyên liệu được đưa lên băng tải bằng động cơ gạt và động cơ băng tải hoạt động cùng lúc với động cơ gạt để đưa nguyên liệu lên bồn nghiền.

Khi cảm biến 1 phát hiện lương nguyên liệu đẵ đủ thì động cơ gạt và băng tải ngưng hoạt động. Lúc này động cơ nghiền và động cơ sàng sẽ hoạt động trong vòng 10s. Sau 10s động cơ sàng và động cơ nghiền ngưng hoạt động, van 1 sẽ được khởi động.

Sau 10s khi nguyên liệu được chuyển hết xuống lò gia nhiệt thì van 1 sẽ tự động đóng lại. Lúc này lò gia nhiệt được khởi động, đồng thời lúc này bộ phận lọc bụi cũng được khởi động. Khi cảm biến 2 báo nhiệt độ ở lò gia nhiệt đẵ đạt thì lò gia nhiệt ngưng hoạt động, đồng thời van 2 được khởi động. Sau 10s khi nguyên liệu từ lò gia nhiệt xuống hết lò nung thì van 2 sẽ tự động đóng lại.

Lò gia nhiệt sẽ được khởi động. Khi cảm biến 3 báo nhiệt độ lò nung đạt thì lò gia nhiệt ngưng hoạt động, đồng thời van 3 mở động cơ thổi không khí vào lò nhiệt ở bộ phận làm nguội được khởi động. Khi cảm biến 4 báo nhiệt độ làm nguội đã đạt thì van 3 và động cơ thổi không khí ngưng hoạt động. Ở bộ phận lọc bụi thì khi nào cảm biến 5 báo không có bụi thì bộ phận lọc bụi sẽ ngưng hoạt động. Do tính phức tạp của hệ thống nên báo cáo chỉ thực hiện mô phỏng và giám sát các khâu trên.

Bài tập này có nhiều điểm mới so với các bài tập trước là: Người thiết kế đã đưa giao diện hiệu chỉnh Timer trực tiếp trên màn hình WinCC. Các bài tập trước muốn thay đổi các tham số như Timer, Counter v.v. Người sử dụng phải thay đổi tham số trong sơ đồ Ladder của S7 sau đó lưu lại và tải xuống WinCC, lúc này WinCC mới cập nhật được các tham số vừa hiệu chỉnh. Điều này không thực tế vì người dùng (vận hành máy) có thể hoàn toàn không biết gì về S7. Từ ý tường bài tập này bạn đọc có thể làm tương tự cho các thiết bị khác cần hiệu chỉnh trực tiếp trên WinCC, chương trình sẽ tự động cập nhật trong S7. Với cách này sẽ thuận lợi cho người vận hành mỗi khi thay đổi công nghệ.

Cần lưu ý: Các bài tập trong sách chủ yếu giúp bạn đọc khai thác các công cụ và lệnh của chương trình. nhiều tham số, cảm biến cũng như công đoạn sản xuất được lược bỏ cũng như chỉnh lại để dễ thực hành. Nếu bạn đọc nào muốn áp dụng các dây chuyền công nghệ trên vào thực tế sản xuất có thể liên hệ với nhà sách STK để có các thông tin chính xác hơn về công nghệ cũng như các cảm biến sử dụng trong dây chuyền.

Với cách trình bày cụ thể, rõ ràng. Dù bạn là người mới học, hay người sử dụng máy vi tính thành thạo, với các hướng dẫn từng bước được minh họa bằng các hình ảnh rất trực quan được chụp từ màn hình máy tính sẽ giúp người học nếu có kiến thức chuyên ngành, sau thời gian ngắn có thể làm quen và khai thác có hiệu quả các chức năng của chương trình.

Sách rất cần thiết cho nhiều đối tượng, từ các học sinh, sinh viên, kỹ sư, giáo viên các trường chuyên ngành Điện-Điện Tử, Bưu Chính Viễn Thông, Tự Động Hóa, Cơ Điện Tử, Giao thông vận tải v.v cho đến các Kỹ thuật viên làm nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng. Sách có thể dùng làm giáo trình thực hành tại các trường Cao đẳng, Đại học Kỹ thuật, Trung tâm dạy nghề chuyên ngành Điện với một ít hiệu chỉnh nội dung cho phù hợp với ngành nghề, đối tượng học phù hợp với yêu cầu cũng như nội dung mà một giáo trình phải có.

Đi kèm với sách là đĩa CD-ROM với những thông tin và phần tự học rất hữu ích cho việc dạy và học lập trình S7 và WinCC cùng các file thực hành trong sách. Các bạn có thể xem chi tiết phim hướng dẫn và tham khảo phần tự học trên đĩa.

Để xem nội dung trên đĩa CD, máy tính bạn cần cài đặt các chương trình dưới đây (các chương trình lưu tại đường dẫn CHUONG TRINH trên đĩa CD-ROM).

Cài đặt Flash Player để thấy cửa sổ giao diện ban đầu.

Cài đặt Acrobat 7.0 để xem file tự học dưới định dạng.pdf

Có chương trình PowerPoint để xem trình diễn.

Nhằm hỗ trợ bạn đọc tốt hơn, trong năm 2009 khi mua sách tại nhà sách STK (742 Điện Biên phủ, Q10-TP Hồ Chí Minh hay đặt hàng qua mạng tại www.stkbook.com các bạn sẽ được miễn phí cước gửi qua đường bưu điện (chỉ áp dụng cho bạn đọc trong nước). Với các bạn mua tại nhà sách STK sẽ được tặng thêm 1 đĩa CD CD theo bất kỳ chủ đề nào mà nhà sách STK có