Ứng dụng PLC trong điều khiển hệ thống lạnh

Ngày nay chúng ta có thể thấy PLC trong hàng nghìn ứng dụng công nghiệp. Chúng được sử dụng trong công nghiệp hoá chất, công nghiệp chế biến dầu, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp cơ khí, công nghiệp xử lý nước và chất thải, công nghiệp dược phẩm, công

nghiệp dệt may, nhà máy điện hạt nhân, trong công nghiệp khai khoáng, trong giao thông vận tải, trong quân sự, trong các hệ thống đảm bảo an toàn, trong các hệ thống vận chuyển tự động, điều khiển rô bốt, điều khiển máy công cụ CNC vv. Các PLC có thể được kêt nối

với các máy tính để truyền, thu thập và lưu trữ số liệu bao gồm cả quá trình điều khiển bằng thống kê, quá trình đảm bảo chất lượng, chẩn đoán sự cố trực tuyến, thay đổi chương trình điều khiển từ xa. Ngoài ra PLC còn được dùng trong hệ thống quản lý năng lượng nhằm giảm giá thành và cải thiện môi trường điều khiển trong các các hệ thống phục vụ sản xuất, trong các dịch vụ và các văn phòng công sở.

Các thiết bị điều khiển PLC tạo thêm sức mạnh, tốc độ và tính linh hoạt cho các hệ thống công nghiệp. Bằng sự thay thế các phần tử cơ điện bằng PLC, quá trình điều khiển trở nên nhanh hơn, rẻ hơn, và quan trọng nhất là hiệu quả hơn. PLC là sự lựa chọn tốt hơn các hệ

thống rơ le do một số lý do sau:

Một PLC cần ít không gian hơn một tủ điều khiển rơ le để thực hiện cùng một cức năng.

• Tiết kiệm năng lượng: PLC tiêu thụ năng lượng ở mức rất thấp, ít hơn cả các máy tính thông thường.

• Khả năng thích ứng với môi trường công nghiệp: Các vỏ của PLC được làm từ các vật liệu cứng, có khả năng chống chịu được bụi bẩn, dầu mỡ, độ ẩm, rung động và nhiễu. Các máy tính tiêu chuẩn không có khả năng này.

• Lập trình dễ dàng: Phần lớn các PLC sử dụng ngôn ngữ lập trình là sơ đồ thang, tương tự như sơ đồ đấu của các hệ thống điều khiển rơ le thông thường.

• Tính linh hoạt cao: Chương trình điều khiển của PLC có thể thay đổi nhanh chóng và dễ dàng bằng cách nạp lại chương trình điều khiển mới vào PLC bằng bộ lập trình, bằng thẻ nhớ, bằng truyền tải qua mạng.

Trong kỹ thuật điều khiển theo phương pháp cũ, để thực hiện một dây chuyền sản xuất, một hệ thống hay một thiết bị hoạt động theo yêu cầu người ta thực hiện chúng bằng cách kết nối các thiết bị rời lại với nhau như relay, contactor, timer… theo yêu cầu để tạo thành một hệ thống điều khiển. Để thực hiện được điều đó phải có kiến thức nhất định và tốn nhiều thời gian, công sức để thiết kế, đồng thời việc bảo trì,lắp đặt, sửa chữa gặp nhiều khó khăn và giá thành cho một hệ thống khá cao. Khi muốn thay đổi sự hoạt động của hệ thống,

đôi khi phải thay thế và thiết kế lại toàn bộ hệ thống, công việc này rất tốn kém. Vì vậy ngày nay hầu hết các nhà máy xí nghiệp thay thế các hệ thống điều khiển nối cứng bằng điều khiển lập trình được.

Với chính sách mở cửa, tự do cạnh tranh lành mạnh nhằm hòa nhập nền kinh tế quốc gia với kinh tế các nước trên thế giới, tấc cả các ngành nghề phải đủ mạnh để cùng hợp tác và cạnh tranh với các đối tác trong và ngoài nước. Hưởng ứng lời kêu gọi của Đảng và Chính

phủ: nâng cao trình độ tư duy và tay nghề, cống hiến một phần nhỏ bé vào sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước.

Một trong những thiết bị được thế kế dùng trong tự động hoá là thiết bị điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Control). Với một PLC ta có thể thay đổi chương trình vận hành theo ý muốn. Điều này thực hiện khá dễ dàng nhờ sự điều khiển mềm dẻo và linh hoạt của PLC. Ngày nay PLC được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất tự động và chiếm vị trí vững chắc trong kỹ thuật điều khiển tiên tiến. Chính vì thế mà hiện nay PLC được nhiều chuyên gia, kỹ sư thiết kế, kỹ thuật viên, chuyên viên, công nhân bậc cao… tham gia nghiên cứu để ứng dụng vào thực tế. Xuất phát từ nhu cầu thực tế cũng như muốn làm quen với việc điều khiển hệ thống lạnh bằng PLC, nhóm thực hiện đề tài chọn PLC FX3s của hãng Mitsubishi sản xuất để nghiên cứu cho đề tài tốt nghiệp, nhằm lĩnh hội những tri thức cần thiết và cơ bản về PLC trong việc tự động hoá hệ thống lạnh.

NỘI DUNG:

PHẦN 1: LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1

PHẦN 2: NỘI DUNG ..................................................................................................... 5

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN PLC MITSUBISHI .................................. 5

VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH MITSUBISHI FX3SA ............................................ 5

1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PLC .................................................................. 5

1.1.1 Giới thiệu PLC Mitsubishi ............................................................................... 7

1.1.2 Những tính năng chính ............................................................................... 10

1.2. CẤU TRÚC PHẦN CỨNG VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PLC Mitsubishi FX 3SA .... 13

1.2.1.CẤU TRÚC PHẦN CỨNG ............................................................................ 13

1.2.1.1 Giới thiệu ................................................................................................... 13

1.3. PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH PLC MITSUBISHI FX3SA .......................... 13

1.3.1. Bố cục của màn hình GX Developer......................................................... 13

2.2.2. Bắt đầu từ GX Developer và tạo ra một dự án mới ................................ 15

2.3 GHI CÁC CHƯƠNG TRÌNH TỚI PLC ......................................................... 24

1.3.1.1 Kết nối PC tới PLC .................................................................................. 25

1.3.1.2 "Transfer Setup" trong GX Developer .................................................. 25

1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC LỆNH CƠ BẢN CỦA PLC ............................................ 33

1.3.1 Định nghĩa chương trình:............................................................................. 33

1.3.2 Các thiết bị cơ bản dùng trong lập trình: ................................................... 33

1.3.3. Các thiết bị và số hiệu thiết bị ....................................................................... 34

1.3.4 Các lệnh cơ bản của PLC ............................................................................. 34

1.3.5 Tập lệnh nâng cao của FX SERIES .............................................................. 42

CHƯƠNG 2: MÀN HÌNH WEINVIEW và Phần Mềm HMI Weintek – Easy

Builder8000 ................................................................................................................... 49

2.1. Màn hình weinview ........................................................................................... 49

2.2. Phần Mềm HMI Weintek – Easy Builder8000............................................... 50

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG

LẠNH TRỮ ĐÔNG DÙNG PLC MITSUBISHI FX3SA ............................................. 55

3.1 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH TRỮ ĐÔNG .................................................. 55

3.2. NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN ........................................................................... 55

3.2.1. Tự động hóa máy nén lạnh công nghiệp .................................................. 55

3.2.2. Tự động bảo vệ máy nén lạnh: .................................................................. 55

3.2.3. Tự động hóa thiết bị ngưng tụ .................................................................. 56

3.2.4. Tự động hóa thiết bị bay hơi ..................................................................... 56

3.2.5. Quá trình xả băng ...................................................................................... 57

CHƯƠNG 4: THI CÔNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ................................................ 59

4.1 Thiết bị sử dụng ................................................................................................. 59

4.1.1. PLC Mitsubishi FX3SA................................................................................ 59

4.1.2. Màn hình Winview 7 inch TK6070iP ....................................................... 60

4.1.3. Cảm biến nhiệt độ YAMATAKE - SDC 10 ............................................. 61

4.1.4. Bộ nguồn Keyence 220V-24V ................................................................... 61

4.1.5. Các thiết bị phụ .......................................................................................... 61

4.1.6. MÔ HÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG LẠNH.......... 63

4.2. Chuẩn bị khi lập trình ...................................................................................... 64

4.2.1. Chuẩn bị ...................................................................................................... 64

4.2.2. Lập trình và điều khiển ............................................................................. 64

- Phần lập trình. Xem code trong phụ luc 1...................................................... 64

4.4. Sơ đồ khối .......................................................................................................... 67

4.5. Sơ đồ nối dây ..................................................................................................... 68

4.6. Sơ đồ kết nối thiết bị với PLC và mạch điều khiển ....................................... 69

Phụ luc1. Phần mạch lập trình PLC điều khiển HTL ................................................ 70

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ................................................................... 97

5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................ 97

5.2. KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 97

PHẦN 3: TÀI LIỆU THAM KHẢO

LƯU Ý:

Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Mân Trần Lê" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.

LINK DOWNLOAD

thống rơ le do một số lý do sau:

Một PLC cần ít không gian hơn một tủ điều khiển rơ le để thực hiện cùng một cức năng.

• Tiết kiệm năng lượng: PLC tiêu thụ năng lượng ở mức rất thấp, ít hơn cả các máy tính thông thường.

phủ: nâng cao trình độ tư duy và tay nghề, cống hiến một phần nhỏ bé vào sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước.

NỘI DUNG: