Đề tài: Ứng dụng PLC S7 200 đo, điều khiển và cảnh báo nhiệt độ trong lò với giải đo [ 0 – 1200 ]°C

Bài tập lớn môn PLC với đề tài Ứng dụng PLC S7 200 đo, điều khiển và cảnh báo nhiệt độ trong lò với giải đo [0 - 1200]°C nhằm nghiên cứu vấn đề tiết kiệm năng lượng trong quá trình sử dụng công nghệ, vào quá trình điều khiển để giảm được lượng tiêu thụ điện và giảm được chi phí sản xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Ứng dụng PLC S7 200 đo, điều khiển và cảnh báo nhiệt độ trong lò với giải đo [ 0 – 1200 ]°C Bài tập lớn môn PLC Mục lục Chương 1 cơ sở lý thuyết.............................................................................2 1.1 Mục đích.....................................................................................................2 1.2 Phương pháp đo..........................................................................................2 1.2.1 Phương pháp đo tiếp xúc.........................................................................2 1.2.2 Phương pháp đo không tiếp xúc..............................................................4 1.3 Tìm hiểu về PLC ( loại S7 200 )................................................................5 1.3.1 Khái quát về PLC S7 200........................................................................5 1.3.2 Các module, đối tượng mở rộng...........................................................22 Chương 2 Thiết kế hệ thống.....................................................................28 2.1 Lựa chọn thiết bị.......................................................................................... 2.2 Xây dựng sơ đồ khối.................................................................................... 2.3 Xây dưng thuật toán..................................................................................... 2.4 Xây dựng phần mềm.................................................................................... Chương 3 kết quả đề tài................................................................................ 3.1 Kết quả nghiên cứu lý thuyết...................................................................... 3.2 Kết quả thực nghiệm................................................................................... Bài tập lớn môn PLC Chương 1 : Cơ sở lý thuyết. 1.1 Mục đích của đề tài. Hiện nay các công ty xí nghiệp ở Việt Nam đang tiến hành lắp đặt và cải tạo mới, mạnh dạn đưa vào các thiết bị, công nghệ tiên tiến, bên cạnh đó còn nhiều nhà máy, xí nghiệp có ứng dụng công nghệ nhưng chưa đồng bộ còn thủ công. Do đó việc điều khiển còn hạn chế nên sản phẩm làm ra chưa dược như mong muốn. Bên cạnh đó vấn đề tiết kiệm năng lượng trong quá trình sử dụng công nghệ cũng là vấn đề cần quan tâm khi nước ta hiện any đang thiếu điện và các nhà máy xí nghiệp cần áp dụng thiết bi và công nghệ vào qua trình điều khiển để giảm được lượng tiêu thụ điện và giảm được chi phí sản xuất Hiểu được tầm quan trọng của việc đó nên nhóm tôi đã chon đề tài: ” Ứng dụng PLC S7 200 đo, điều khiển và cảnh báo nhiệt độ trong lò với giải đo [ 0 – 1200 ]°C “ 1.2 Phương pháp đo. Với đại lượng nhiêt chúng ta có các phương pháp đo tiếp xúc và không tiếp xúc: 1.2.1 phương pháp đo tiếp xúc 1.2.1.1 Cặp nhiệt điện trở ( Thermocouples ). - Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu. - Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi ( mV). - Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao. - Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số. Độ nhạy không cao. - Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén, … - Tầm đo: -100 D.C Bài tập lớn môn PLC - Gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu gọi là đầu nóng ( hay đầu đo), hai đầu còn lại gọi là đầu lạnh ( hay là đầu chuẩn ). Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sẽ phát sinh 1 sức điện động V tại đầu lạnh. Một vấn đề đặt ra là phải ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh, điều này tùy thuộc rất lớn vào chất liệu. Do vậy mới cho ra các chủng loại cặp nhiệt độ, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K, R, S, T. Các bạn lưu ý điều này để chọn đầu dò và bộ điều khiển cho thích hợp. - Dây của cặp nhiệt điện thì không dài để nối đến bộ điều khiển, yếu tố dẫn đến không chính xác là chổ này, để giải quyết điều này chúng ta phải bù trừ cho nó ( offset trên bộ điều khiển ). Lưu ý khi sử dụng: - Từ những yếu tố trên khi sử dụng loại cảm biến này chúng ta lưu ý là không nên nối thêm dây ( vì tín hiệu cho ra là mV nối sẽ suy hao rất nhiều ). Cọng dây của cảm biến nên để thông thoáng ( đừng cho cọng dây này dính vào môi trường đo ). Cuối cùng là nên kiểm tra cẩn thận việc Offset thiết bị. - Lưu ý: Vì tín hiệu cho ra là điện áp ( có cực âm và dương ) do vậy cần chú ý kí hiệu để lắp đặt vào bộ khuếch đại cho đúng. 1.2.1.2. Nhiệt kế nhiệt điện trở (THERMISTOR) - Cấu tạo: Làm từ hổn hợp các oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,… - Nguyên lý: Thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi. - Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo. - Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp. - Thường dùng: Làm các chức năng bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch điện tử. - Tầm đo: 50 Bài tập lớn môn PLC - Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn theo tỉ lệ và khối lượng nhất định sau đó được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao. Và mức độ dẫn điện của hổn hợp này sẽ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi. - Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ; Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ. Thường dùng nhất là loại NTC. - Thermistor chỉ tuyển tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-150D.C do vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ sử dụng trong các mục đích bảo vệ, ngắt nhiệt, các bác nhà ta thường gọi là Tẹt-mít. Cái Block lạnh nào cũng có một vài bộ gắn chặt vào cuộn dây động cơ. Lưu ý khi sử dụng: - Tùy vào nhiệt độ môi trường nào mà chọn Thermistor cho thích hợp, lưu ý hai loại PTC và NTC (gọi nôm na là thường đóng/ thường hở ) Có thể test dễ dàng với đồng hồ VOM. - Nên ép chặt vào bề mặt cần đo. - Tránh làm hỏng vỏ bảo vệ. - Vì biến thiên điện trở nên không quan tâm chiều đấu dây. 1.2.1.3. Nhiệt kế bán dẫn - Cấu tạo: Làm từ các loại chất bán dẫn. - Nguyên lý: Sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. - Ưu điểm: Rẽ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu t ...