Thạc Sĩ Nghiên cứu tổng quan về MicroSmart và sản phẩm hãng IDEC. Ứng dụng MicroSmart điều khiển hệ thống nh

LỜI NÓI ĐẦU
Quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập kinh tế thế giới đã
đưa nước ta phát triển về nhiều mặt, đặc biệt là các ngành kinh tế. Trong đó
nghành Điện những đóng góp rất quan trọng. Cùng với quá trình hội nhập và
sản xuất là những bước phát triển và tiếp nhận công nghệ mới hiện đại, các
thiết bị điều khiển của nhiều hãng nổi tiếng trên thế giới, việc này đòi hỏi phải
có đội ngũ kỹ thuật giỏi, có khả năng vận hành độc lập điều khiển những thiết
bị hiện đại.
Xuất phát từ yêu cầu cần thiết phải nghiên cứu đặc tính kỹ thuật của
những thiết bị mới, đặc biệt là những thiết bị ngày càng xuất hiện nhiều trên
thị trường trong nước, có nhiều tính năng điều khiển ưu việt. Bộ môn điện tự
động công nghiệp đã giao cho em đồ án “Nghiên cứu tổng quan về
MicroSmart và sản phẩm hãng IDEC. Ứng dụng MicroSmart điều khiển
hệ thống nhiều bơm tự động lên bể hở”
Sau thời gian ba tháng nhận đồ án, với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo
hướng dẫn Th.s Nguyễn Đức Minh, các thầy cô giáo trong bộ môn cùng với
sự cố gắng của bản thân, em đã hoàn thành đồ án của mình. Nội dung của đồ
án gồm các nội dung sau:
Chương 1: Tổng quan về MicroSmart và sản phẩm của hãng IDEC
Chương 2: Sử dụng phần mềm WindLDR lập trình cho PLC IDEC
Chương 3: Ứng dụng MicroSmart điều khiển hệ thống bốn bơm theo
mức nước trong bể hở.
Em hy vọng với đồ án này sẽ góp ích cho các bạn sinh viên và đội ngũ
kỹ thuật khi làm việc với PLC hãng IDEC. Với khuôn khổ thời gian có hạn,
tài liệu tham khảo và khả năng bản thân còn hạn chế, do vậy trong quá trình
thực hiện đồ án sẽ không tránh khỏi những khiếm khuyết. Em rất mong nhận
được sự đóng góp ý kiến xây dựng của các thầy cô trong bộ môn cũng như
của các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
2
MỤC LỤC TRANG
Lời nói đầu . 1
Mục lục 2
Chương 1: Tổng quan về MicroSmart và sản phẩm của hãng IDEC 5
1.1 Tổng quan về hãng IDEC 5
1.2 PLC Microsmart của hãng IDEC 5
1.2.1 Giới thiệu về họ PLC IDEC . 5
1.2.1.1 Giới thiệu về dòng PLC Microsmart FC4A của hãng IDEC 5
1.2.1.2 Giới thiệu về dòng PLC Microsmart FC5A của hãng IDEC . 7
1.2.2 Module mở rộng của PLC Microsmart hãng IDEC . 11
1.2.3 Ngôn ngữ lập trình trong PLC IDEC . 14
1.2.4 Kết nối PLC IDEC với thiết bị khác 15
1.2.4.1 Đặc điểm truyền thông của PLC IDEC 15
1.2.4.2 Kết nối PLC IDEC với máy tính . 16
1.2.4.3 Chức năng các chân cáp kết nối của PLC IDEC với thiết bị khác . 18
1.3 Sản phẩm HMI của IDEC . 19
1.4 Các thiết bị điện khác của IDEC . 24
1.4.1 Relays IDEC . 24
1.4.2 Bộ nguồn của IDEC . 26
1.4.3 Nút ấn và đèn báo và các phụ kiện khác 27
Chương 2: Sử dụng phần mềm WindLDR lập trình cho PLC IDEC . 29
2.1. Khái quát chung . 29
2.2 Tập lệnh trong WindLDR . 29
2.2.1 Nhóm lệnh cơ bản . 29
2.2.2 Nhóm lệnh Counter (bộ đếm) 33
2.2.3 Nhóm lệnh phát xung 35
3
2.2.4 Nhóm lệnh về Timer trong WindLDR 36
2.2.5 Nhóm lệnh dịch chuyển và so sánh 36
2.2.6 Nhóm lệnh xoay . 40
2.2.7 Nhóm lệnh toán học 41
2.2.8 Nhóm lệnh chuyển đổi số học 42
2.2.9 Bộ đếm tốc độ cao HSC (Hight speed counter) . 44
2.2.10. Nhóm lệnh phát xung điều khiển Secvo motor và Steps motor . 44
2.2.11 Nhóm lệnh nhảy và gọi chương trình con . 46
2.2.12 Nhóm lệnh về chương trình ngắt 47
2.2.13 Thời gian thực 47
2.3 Cài đặt truyền thông trong MicroSmart và HMI 48
2.3.1 Cài đặt trong phần mềm WindLDR 48
2.3.2 Cài đặt trong phần mềm WINDO/I-NV2 Software 49
Chương 3: Ứng dụng MicroSmart điều khiển hệ thống bốn bơm theo
mức nước trong bể hở . 57
3.1 Tổng quan về bơm chất lỏng . 57
3.1.1 Khái niệm bơm . 57
3.1.2 Phân loại bơm 58
3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm 59
3.2.1 Cấu tạo bơm . 59
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của bơm . 60
3.3 Sơ đồ khối và các phần tử quan trọng của hệ thống bơm . 64
3.3.1 Sơ đồ và phần tử quan trọng trong hệ thống bơm . 64
3.3.2 Phương pháp tăng lưu lượng và cột áp trong hệ thống bơm . 66
3.4 Thiết kế điều khiển cho trạm nhiều bơm 68
4
3.4.1 Yêu cầu về truyền động điện cho trạm bơm 68
3.4.2 Yêu cầu điều khiển và bảo vệ cho trạm nhiều bơm 71
3.4.2.1 Các yêu cầu điều khiển cho trạm nhiều bơm 70
3.4.2.2 Các yêu cầu bảo vệ cho trạm nhiều bơm 72
3.4.3 Các thiết bị đo mức chất lỏng trong bình chứa 74
3.4.3.1 Phao điện . 74
3.4.3.2 Đo mức chất lỏng bằng phương pháp đo điện dung 75
3.4.3.3 Đo mức bằng cách đo trọng lượng . 76
3.4.3.4 Đo chất lỏng với sóng viba 76
3.4.4 Mạch động lực hệ thống nhiều bơm và kết nối cảm biến mức 77
3.4.4.1 Mạch động lực hệ thống nhiều bơm 77
3.4.4.2 Kết nối cảm biến mức với rơle . 78
3.4.5 Thống kê đầu vào/ ra (input/output) của PLC 80
3.4.6 Sơ đồ kết nối tín hiệu vào/ra của PLC 83
3.4.7 Chương trình điều khiển 85
KẾT LUẬN 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89







5
Chương 1.
TỔNG QUAN VỀ MICROSMART VÀ HÃNG IDEC
1.1 TỔNG QUAN VỀ HÃNG IDEC
Tập toàn IDEC của Nhật Bản là tập đoàn hàng đầu trên thế giới trong
lĩnh vực sản xuất các thiết bị điện công nghiệp, tự động hóa. Hệ thống phân
phối sản phẩm và nhà máy của hãng có mặt tại hầu hết trên các thị trường lớn
thế giới như: Mỹ, Nhật Bản, Đức, Trung Quốc Thiết bị điện IDEC ngày
càng vai trò lớn hơn trong các hệ thống truyền động điện và tự động hóa quá
trình sản xuất.
Sản phẩm của hãng IDEC ngày nay được ưa chuộm sử dụng khắp nơi
trên thế giới, đặc biệt tại các nước Châu Á, có được điều này là do sản phẩm
của hãng có chất lượng cao và đa dạng về chủng loại, từ các khí cụ điện thông
dụng như: Nút ấn, đèn báo, rơle, bộ chuyển đổi nguồn, timer, công tắc chuyển
mạch, cảm biến đến các thiết bị khả trình như PLC, hay màn hình hiển thị
HMI.
Thiết bị điều khiển lập trình, màn hình hiển thị HMI của IDEC hoạt động
tin cậy và có thể kết nối dễ dàng, tương thích với các hãng khác như:
Siemens, Schneider Electric, ABB, Mitsubishi, Fuji, Omron, được ứng dụng
vào quá trình điều khiển trong công nghiệp như: điều khiển tay máy, các băng
chuyền tự động, phân loại sản phẩm, điều khiển hệ thống thang máy trong các
toà nhà, thủy lực
1.2 PLC MICROSMART CỦA HÃNG IDEC
1.2.1 Giới thiệu về họ PLC IDEC
Thiết bị điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controllers) của
hãng IDEC gồm các dòng sản phẩm: FA-2J, FA-3S, Micro-1, Micro-3,
Micro-3C, FC4A-C*** và FC5A-C***. Do các dòng sản phẩm trước đó
không đáp ứng được hết các nhu cầu công việc đặt ra nên các nhà sản xuất
cho ra đời các họ tân tiến sau này như: FC4A-C*** và FC5A-C*** (có
nhiều chức năng hơn và bộ nhớ chương trình lớn hơn).

6
1.2.1.1 Giới thiệu về dòng PLC Microsmart FC4A của hãng IDEC
PLC Microsmart FC4A là một dòng mới trong họ PLC bao gồm 2 kiểu
modul CPU là: ―All-in-one‖ và ―Slim types‖. Kiểu All-in-one có loại 10, 16
hoặc 24 đầu vào/ra (I/0) được cung cấp bởi nguồn điện áp 100 240VAC.