Đồ Án điều khiển vị trí dùng servo motor kết hợp plc và hmi

Đồ án tốt nghiệp ngành tự động hóa:

ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ DÙNG SERVO MOTOR KẾT HỢP PLC VÀ HMI

Khi sở hữu được đồ án này bạn sẽ được tìm hiểu rõ hơn về cách “ điều khiển vị trí dùng Servo motor kết hợp với PLC và HMI” với tất cả các phần liên quan .Đồ án được trình bày một cách khoa học tiện cho việc sử dụng và tham khảo . Vì vậy tài liệu này hứa hẹn sẽ giúp các bạn đào sâu thêm nhiều kiến thức về cách điều khiển động cơ SERVO, PLC ,HMI và biết được nhiều kiến thức chuyên môn cũng như tham khảo , đồng thời áp dụng những kiến thức về nó để phục vụ cho công việc nghiên cứu, thiết kế , làm báo cáo, làm đồ án môn học và luận văn tốt nghiệp cho chính bạn .

1. Giới thiệu

Điều khiển chuyển động (ĐKCĐ) có lẽ là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát triển nhanh nhất trong ngành điều khiển và tự động hoá .Sự phát triển của nền công nghiệp đòi hỏi sự chính xác đến tuyệt đối của từng sản phẩm được gia công. Chính vì điều đó ngày nay các máy gia công cơ khí được tích hợp một hệ thống điều khiển có khả năng đáp ứng được yêu cầu rất cao về chất lượng của từng sản phẩm.Cấu thành nên hệ thống điều khiển đó có sự đóng góp rất quan trọng của hệ thống servo. Cơ khí chính xác là nền tảng để phát triển các lĩnh vực công nghiệp khác.
Sự phát triển của nền công nghiêp robot hiện đại cũng gắn liền với việc điều khiển chuyển động và là tiền đề cho phát triển nền công nghiệp.
Với hệ thống SCADA, khả năng quản lý từ xa toàn bộ hệ thống và các thiết bị tự động trong hệ thống trở nên rất hiệu quả. Khi có sự cố ở bất kì phân đoạn nào hệ thống sẽ tự động phân tích và gửi về, người vận hành sẽ nhận tín hiệu thông báo qua giao diện người máy( Human Machine Interface, HIM) của các phần mềm điều khiển chuyên dụng như Wincc hay Wincc Flexible. Người vận hành chỉ cần ngồi tại bàn điều khiển trung tâm, theo dõi và giám sát toàn bộ hệ thống thay vì phải chạy xuống tận chỗ để kiểm tra khi có sự cố xảy ra trong hệ thống.
Nhận thấy được sự tiện lợi và hiệu quả của hệ thống điều khiển servo trong quá trình sản xuất cũng như nhu cầu của xã hội về lĩnh vực này,tôi đã thực hiện đề tài: “ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ DÙNG SERVO MOTOR KẾT HỢP PLC VÀ HMI” để hiểu rõ hơn về bản chất một hệ thống điều khiển.

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN
1. Giới thiệu 8
1.2 Mục tiêu đề tài 8
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 9
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 9
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 9
1.3.3 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài 9
1.4 Tình hình nghiên cứu 9
1.5 Phương pháp nghiên cứu 9
1.6 Nội dung của đề tài 9
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN SERVO
2.1 Tổng quan về các hệ thống điều khiển trong công nghiệp 10
2.1.1 Điều khiển vòng hở 10
2.1.2 Điều khiển nửa kín 10
2.1.3 Điều khiển vòng kín 11
2.2 Hệ thống điều khiển dùng servo 11
2.2.1 Xu hướng trong điều khiển chuyển động dùng servo 11
2.2.2 Hệ thống servo 12
2.2.2.1.Hệ thống servo là gì? 12
2.2.2.2 Cơ cấu định vị 12
2.2.2.3 Cơ cấu chuyển động định hướng 13
2.2.2.4 Backlash và hiệu chỉnh 13
2.2.3 Sơ đồ khối của hệ thống servo 14
2.3 Cấu tạo và đặc tính của động cơ servo 15
2.3.1 Cấu tạo 15
2.3.2 Đặc tính của động cơ servo 16
2.3.3 Nguyên lí hoạt động của encoder 19
2.4 Tìm hiểu về dòng sản phẩm servo _MINAS A của Panasonic 21
2.4.1 Động cơ servo 21
2.4.2 Bộ điều khiển DRIVER 22
2.4.2.1 Tìm hiểu các thông số của driver 22
2.4.2.2 Làm việc với màn hình hiển thị của driver 23
2.4.2.3 Kết nối driver với động cơ 25
2.4.2.4 Sơ đồ chân và nguyên lý hoạt động của driver trong
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ S7-200 VÀ OPC
3.1 Tổng quan về S7-200 33
3.1.1 Đặc điểm bộ điều khiển logic khả trình (PLC) 33
3.1.2 Cấu trúc phần cứng của S7-200 34
3.1.3 Cấu trúc bộ nhớ S7-200 34
3.1.4 Xử lý chương trình 35
3.1.5 Giao tiếp giữa sensor và cơ cấu chấp hành 35
3.2 Bộ phát xung tốc độ cao PLS và PWM 36
3.2.1 Bộ phát xung tốc độ cao PLS và PWM 36
3.2.2 Các byte cho việc định dạng 37
3.2.3 Các bước khởi tạo bộ phát xung PTO 38
3.2.4 Các bước khởi tạo PWM 38
3.3 Bộ đếm tốc độ cao 41
3.3.1 Giới thiệu về HSC 41
3.3.2 Số lượng bộ đếm HSC có trong PLC và tần số tối đa cho phép
3.3.3 Vùng nhớ đặc biệt sử dụng để lập trình cho HSC 41
3.3.4 Các mode đếm của bộ đếm 43
3.3.5 Ý nghĩa các bit của byte điều khiển khi lập trình cho HSC 45
3.3.6 Ý nghĩa các bit của byte trạng thái khi lập trình cho HSC 46
3.3.7. Chọn kiểu Reset, Start và tần số đếm cho HSC 47
3.3.8 Byte trạng thái và byte điều khiển của HSC3, HSC4, HSC5 47
3.3.9 Giá trị tức thời, giá trị đặt 47
3.3.10 Các bước khởi tạo bộ đếm HSC 47
3.4 Chương trình ngắt 47
3.4.1 Giới thiệu về ngắt trong S7 200 47
3.4.2 Các lệnh sử dụng khi lập trình điều khiển ngắt 48
3.4.3 Các bước lập trình khi sử dụng ngắt 49
3.4.4 Các sự kiện gây ra ngắt 49
3.5 Tổng quan về OPC 50
3.5.1. OPC supermarket Analogy 50
3.5.2. OPC Defined 50
3.5.3. Ứng dụng của việc giao tiếp OPC 51
3.5.4. OPC Server 51
3.5.5. OPC Client 51
3.5.6. Cách thức mà Server và Client làm việc với nhau 51
3.5.7. Tên các cấp bậc trong hệ thống 52
CHƯƠNG 4:WINCC FLEXIBLE VÀ HMI
4.1 Giới thiệu về SIMATIC HMI 53
4.2 Giới thiệu về WinCC Flexible 54
4.3 Một số thuộc tính nổi bật trong WinCC Flexible 55
4.3.1 Thiết lập giao thức kết nối 55
4.3.2 Tags và Tags Group 56
4.3.3 Thiết kế giao diện (Screen) cho HMI 57
4.3.4 Một số hàm sử dụng trong chương trình 58
KẾT LUẬN
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Doãn Phước. Phan Xuân Minh. Tự Động Hoá với SIMATIC S7-200. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 1997
[2] Lâm Tăng Đức. Nguyễn Kim Ánh – Giáo trình điều khiển Logic – Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
[3] WinCCflexible – GettingStarted – PowerUser.
[4]Hà Văn Trí.Giao trình PLC. NXB Khoa học kỹ thuật
[5] Lâm Quỳnh Trang – Lê Trọng Hiền – Nguyễn Minh Trung – Đoàn Hiệp
Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh - Chương trình PFIEV.Động cơ servo
[6] http://support.automation.siemens.com/
[7] http://www.yaskawa.com
[8]http://google.com.vn