Luận Văn: Thiết Kế Và Lập Trình Hệ Thống Tự Động Bơm Và Trộn Liệu Sử Dụng PLC S7-200

• Tác giả: Phạm Văn Duy
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trọng Thắng
• Trường học: Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Thiết Kế Lập Trình Hệ Thống Tự Động Bơm Và Trộn Liệu Sử Dụng PLC S7-200
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG TRỘN SƠN
• 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
• 1.2. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ SẢN PHẨM VÀ NGUYÊN LIỆU
• 1.3. CẤU TẠO HỆ THỐNG TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 - 200
• 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
• 2.2. CẤU HÌNH PHẦN CỨNG
• 2.3. CẤU TRÚC BỘ NHỚ
• 2.4. NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA CPU
• 2.5. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA PLC S7-200
• 2.6. PHẦN MỀM LẬP TRÌNH STEP7
• 2.7. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TRONG PLC S7 – 200
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRỘN SƠN
• 3.1. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
• 3.2. SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO PLC
• 3.3. CÁC ĐẦU VÀO/RA PLC
• 3.4. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Hệ thống tự động

Luận văn tập trung vào việc thiết kế và lập trình hệ thống tự động bơm và trộn liệu, sử dụng PLC S7-200. Hệ thống này nhằm mục đích tự động hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu sự can thiệp của con người, nâng cao hiệu quả và độ chính xác. Hệ thống tự động được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp sơn, nơi việc trộn các thành phần sơn đòi hỏi độ chính xác cao. Ứng dụng của hệ thống này không chỉ giới hạn trong ngành sơn mà còn có thể mở rộng sang các lĩnh vực khác như hóa chất, thực phẩm.

1.1. Nguyên lý hoạt động

Hệ thống tự động hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển bằng PLC S7-200, nơi các tín hiệu đầu vào từ cảm biến được xử lý để điều khiển các thiết bị đầu ra như bơm và van. Quá trình trộn liệu được thực hiện tự động theo các thông số đã được lập trình sẵn, đảm bảo độ chính xác và đồng nhất của sản phẩm. PLC S7-200 đóng vai trò trung tâm trong việc điều khiển toàn bộ hệ thống, từ việc nhận tín hiệu đến việc đưa ra các lệnh điều khiển.

1.2. Ứng dụng thực tế

Hệ thống tự động này có thể được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất sơn, nơi việc trộn các thành phần sơn đòi hỏi độ chính xác cao. Ngoài ra, hệ thống cũng có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác như hóa chất, thực phẩm, nơi quá trình trộn liệu là một phần quan trọng của dây chuyền sản xuất. Việc áp dụng PLC S7-200 giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu sai sót và nâng cao chất lượng sản phẩm.

II. Lập trình PLC

Phần lập trình PLC S7-200 là trọng tâm của luận văn, nơi các thuật toán điều khiển được thiết kế để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả. Lập trình PLC bao gồm việc thiết kế các chương trình điều khiển, xử lý tín hiệu đầu vào và đầu ra, cũng như đảm bảo tính ổn định của hệ thống. Ngôn ngữ lập trình được sử dụng là Ladder Logic, một ngôn ngữ phổ biến trong lập trình PLC, giúp dễ dàng hiểu và chỉnh sửa chương trình.

2.1. Ngôn ngữ lập trình

Lập trình PLC sử dụng ngôn ngữ Ladder Logic, một ngôn ngữ trực quan và dễ hiểu, phù hợp với các kỹ sư điện và tự động hóa. Ngôn ngữ này cho phép người lập trình thiết kế các chương trình điều khiển phức tạp một cách dễ dàng, đồng thời giúp dễ dàng kiểm tra và sửa lỗi. PLC S7-200 hỗ trợ đầy đủ các hàm logic cơ bản và nâng cao, giúp tối ưu hóa quá trình điều khiển.

2.2. Phần mềm hỗ trợ

Phần mềm STEP 7 được sử dụng để lập trình và mô phỏng hệ thống. STEP 7 cung cấp các công cụ mạnh mẽ để thiết kế, kiểm tra và tối ưu hóa chương trình điều khiển. Phần mềm này cũng cho phép mô phỏng hoạt động của hệ thống trước khi đưa vào vận hành thực tế, giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo tính ổn định của hệ thống.

III. Thiết kế hệ thống

Phần thiết kế hệ thống bao gồm việc lựa chọn các thiết bị phần cứng, thiết kế sơ đồ mạch điện và lập trình điều khiển. Thiết kế hệ thống đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động ổn định và đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật. Các thiết bị được lựa chọn bao gồm cảm biến, bơm, van và các thiết bị điều khiển khác, tất cả đều được kết nối với PLC S7-200 để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh.

3.1. Sơ đồ mạch điện

Sơ đồ mạch điện được thiết kế để kết nối các thiết bị phần cứng với PLC S7-200. Sơ đồ này bao gồm các kết nối đầu vào và đầu ra, cũng như các thiết bị bảo vệ như cầu chì và rơle. Thiết kế hệ thống đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động an toàn và ổn định trong mọi điều kiện vận hành.

3.2. Lựa chọn thiết bị

Các thiết bị được lựa chọn bao gồm cảm biến mức, bơm, van và các thiết bị điều khiển khác. PLC S7-200 được sử dụng làm trung tâm điều khiển, kết nối với các thiết bị này để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh. Việc lựa chọn thiết bị dựa trên các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện vận hành thực tế của hệ thống.