Bài giảng Điều khiển quá trình công nghệ

Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-1 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT: Quá trình SX là QT sử dụng năng lượng (điện, hóa, cơ, sinh ) kết hợp với CSVC( máy móc, TB, nhà xưởng) tác động lên nguyên liệu để nâng cao CLSP. Sản phẩm Phế phẩm Phế liệu Năng lượng Nguyên liệu Cơ sở vật chất Quá trình Sản xuất QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ: bao gồm các giai đoạn và các phương thúc tác động lên QTSX trong các giai đoạn đó dể hình thành nên SP. QTCN chính là cách thức sản xuất. GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-2 ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ Quá trình công nghệ được hiểu đó là các phương thức sản xuất và các giai đoạn hình thành nên quá trình sản xuất. Các quá trình điều khiển gồm có: quá trình tuần tự và quá trình ngẫu nhiên. 2.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ: 2.1.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ NỐI TIẾP: Quá trình tuần tự nối tiếp đó là quá trình nhiều giai đoạn xảy ra liên tiếp nhau, không đè lên nhau và kết hợp với các phương thức tác động ta có một quá trình công nghệ hoàn chỉnh. (Hình 2.1a) Hình 2.1a Thuật toán giải quyết bài toán điều khiển quá trình tuần tự nối tiếp. Hình 2.1b: Y1 YnXn-1 Start Yn Y2 Y3 Y2 Y3 Y2 Y1 X2 Y1 Xn Y4 X1 Y3 Y2 . Yn-1 .. Hình 2.1b GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-3 Thí dụ thực hiện một chu trình làm việc của máy giặt như sau: X: Cảm biến phát hiện mực nước đầy. T1→T9 thời gian delay cho mỗi khâu làm việc. Ta phân chia các giai đoạn làm việc Y1→Y9. Chương trình được viết như sau: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-4 Y6Y5 Y3 Y8 Y4 y2 T7 Vaét Y7 Y5T3 T8Y2 Y1 Saáy Y7 X T7 y8 Y8 Y7 T2 T8 y1 Bôm y4 T6 y8 Y3 y9 Y5 y6 Y3 y9 Y5 Y8 y7 Y4 y4 T3 Y9 T6 Y1 X y3 y5 T4Y4 Y1 Xaû T9 T2 Y2 Y2 T4 Y9 Y9Start Y6 T9 Giaët Y6 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-5 2.1.2 QUAÙ TRÌNH TUAÀN TÖÏ SONG SONG: Quá trình tuần tự song song đó là quá trình nhiều giai đoạn xảy ra đồng thời cùng nhau bắt đầu và chờ đợi nhau kết thúc. Kết hợp với các phương thức tác động ta có một quá trình công nghệ hoàn chỉnh. Xi-1 Yi Xi A1 Xa1 A2 Xa2 Xj-2 Aj-1 Xaj-1 Aj Xaj Yi+1 Xi+1 Xb1 B2 Xb2 Xk-2 Bk-1 Xbk--1 B1 Xbk Bk Thuật toán giải quyết bài toán điều khiển quá trình tuần tự song song Thí dụ 1 : thực hiện chương trình sau: −⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ −+ −++ A CC BB AStart Phân chia giai đoạn −⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ −+ −++ A CC BB AStart y2yN1 y1 yN2 yM2yM1 Chương trình thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-6 YM2 YN2 Start YN2 B2 B1 YM2 YN1Y1 A YN1 YM1 Y1 YN2 Y2 Y2 YN1 YN2 YN1 C1YM2 A2 YN1 Y2 C2 C B Y2 A2 YM1 YM2 YM2 Y1 YM1 Y1 Y1 YM1 A1 YM1 YM1 Thực hiện chương trình sau: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-7 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-8 Ngõ vào ra PLC Step S7 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-9 Chương trình PLC GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng Trang-10 STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-11 Thí dụ 2 : thực hiện chương trình sau: A B MA,MAo A B Cho hệ thống cân định lượng như hình bên. A,B,VA,VB,V là các van điện từ. MA,MA0,MB,MBo,Mo là các mức cân khi đủ hoặc hết khối lượng. MB,MBo VB MT là máy trộn, phải trộn thêm ít nhất một thời gian T sau khi nguyên liệu xả xuống hết bồn trộn. VA MT T Mo VX Van V chỉ được mở ra khi nguyên liệu đã được trộn xong và có thùng bên dưới. Hãy thiết lập giản đồ quá trình cho hệ thống. X0 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-12 Sơ đồ trạng thái: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-13 Bảng thiết lập trạng thái vào ra PLC: STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn thường hở X0.0 Input 2 X Cảm biến X0.1 Input 3 MA Cảm biến X0.2 Input 4 MA0 Cảm biến X0.3 Input 5 MB Cảm biến X0.4 Input 6 MB0 Cảm biến X0.5 Input 7 M0 Cảm biến X0.6 Input 8 Stop Nút nhấn thường hở X0.7 Input 9 D1 Rơle nội M0.0 10 D2 Rơle nội M0.1 11 D3 Rơle nội M0.2 12 D4 Rơle nội M0.3 13 D5 Rơle nội M0.4 14 D6 Rơle nội M0.5 15 Ys Đèn báo Ys Y0 output 16 A Van khí nén Y1 Output 17 VA Van khí nén Y2 Output 18 B Van khí nén Y3 output 19 VB Van khí nén Y4 Output 20 V Van khí nén Y5 output 21 M Động cơ băng truyền Y6 Output 22 MT Động cơ trộn Y7 output Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-14 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-15 Chương trình PLC của Step S7 Semen: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-16 “M”“Start” “M” “ys” “V” “M0” “D3” “D1”“A” “M1.1” “V” “D1” “MB” “VA” “VB” “B” “D2” “D2” P “M1.0” “M1.1”“X” “M” “D3” “D3” “MA” “VA” “VB” “A” “VA” “MA0” “Start” “B” “VB” “MB0” “D2” “D1” “ys” “A” “Start” “ys” “B” “ys” “ys” “Stop”“Start” GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-17 “VA”“D2” “M0”“D1” “D4”“MA0” “D6” “D4” “VA” “VA” “D4” “VB”“D4” “VB” “D1” “D2” “M0” “D5”“MB0” “D6”“VB” “D5” “D5”“D5” “V”“D4” “VB” “T.3s” “V”“T” “M”“D3” “V” “VA” “VB” “D4” “D5” “V” “MT” GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-18 3.1.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ CÓ CHỌN LỰA: Quá trình tuần tự có chọ lựa là quá trình có rẻ nhánh gồm nhiều giai đoạn xảy ra không đồng thời nhau , kết hợp với phương thức tác động ta có 1 QTCN. Xi-1 Yi Xi A1 Xa1 A2 Xa2 Xj-2 Aj-1 Xaj-1 Aj Xaj Yi+1 Xi+1 B1 Xp=1 Xbk Bk Xp=0 Xb1 B2 Xb2 Xbk-2 Bk-1 Xbk-1 Thuật toán cho auá trình tuần tự có chọn lựa Ya1 . Ya1 Yi-1 Ya2 Ybk Yaj Xi-1 Ybk Xaj Yi Yb1 . Yaj Yb1 Ya1 . Ybk Yi+2 Xaj-1 Yi Xbk-1. Yi+1 Yi+1 Ybk-1 Xp Xp Yb2 . Yaj-1 Xi Yi+1Xbk . Xb1 Yi+1 Yi Yi Yaj Xi GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-19 Thí duï veà thöïc hieän quaù trình tuaàn töï coù choïn löïa: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-20 Chương trình thực hiện yêu cầu trên: ym1 yk1 yk2 yn2 B C a2 yk1 y1 a1Yn2 y1 y1 yk2 yn1 y1 Xp c2 a2 yn2 ym2 y1Yn1 ym1 A c1 b2Start Y2 b1 y2 yk1 yn1 a2 b2 y1 yn2 b1 yn1 c1 yk2 yk2 yn2 Xp Yk1 ym2 ym1 Y2 y2Xp Ym2 Yk2 yn1 ym1 yk1 yk1 yn1 Ym1 yk1 y2 y2 a1 c2 ym2 Y2 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-21 Thí dụ 2a : thực hiện chương trình sau: QT QPX M X3X2 X1 Xe có thể qua trái hoặc qua phải (QT,QP) Giả sử ban đầu xe ở vị trí như hình Khi nhấn Start xe sẽ QT , nếu gặp vật cản trước khi gặp X2 thì xe dừng luôn, nếu gặp vật cản sau khi gặp X2 thì xe dừng lại 3s rồi QP để dừng lại ở X2, nếu không gặp vật cản thì xe sẽ gặp X1 10s rồi QP, nếu gặp vật cản trước khi gặp X2 thì xe dừng lại 4s rồi QT để dừng lại ở X1, nếu gặp vật cản sau khi gặp X2 thì xe dừng luôn, nếu không gặp vật cản xe sẽ dừng luôn ở X3 Sơ đồ trạng thái : GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-22 Thiết lập ngõ vào ra PLC Step S7 semenis: Chương trinh PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-23 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-24 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-25 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-26 Thí dụ 2b : thực hiện chương trình sau: Vật cản có thể xuât hiện ở bất cứ chổ nào. Ban đầu xe ở vị trí như hình vẽ. khi nhấn Start xe sẽ qua phải , nếu gặp vật cản trước khi gặp X4 thì xe sẽ dừng luôn, còn nếu gặp vật cản sau khi gặp X4 thì dừng lại 3s rồi xe qua trái để dừng lại ở X4. Nếu không gặp vật cản thì xe gặp X3 và dừng ở đó 10s để rồi qua trái. Qua trái nếu gặp vật cản trước khi gặp X4 thì xe dừng 3s rồi qua phải để dừng lại ở X3. còn nếu gặp vật cản sau khi gặp X4 thì xe sẽ dùng luôn. Và nếu gặp vật cản trước khi gặp X2 thì xe cũng dừng luôn. Nếu gặp vật cản sau khi gặp X2 thì dừng 3s rồi qua phải để dừng lại ở X2. Nếu không gặp vật cản thì xe sẽ dừng lại ở X1. Sơ đồ trạng thái của quá trình : GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-27 Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-28 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-29 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-30 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-31 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-32 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng 3.1.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ CÓ LẶP VÒNG: Quá trình tuần tự có lặp vòng là quá trình thực hiện lặp lại một chu trình khi một điều kiện nào đó thỏa mãn. Quá trình lặp vòng kết thúc khi điều kiện đó hết thỏa mãn vòng lặp. Lưu đồ thuật giải cho quá trình tuần tự có lặp vòng như hình: Thí dụ 1 : thực hiện chương trình sau: Đoạn chuong trình thực hiện yêu cầu trên: Xi-1 Yi Xi A1 Xa1 A2 Xa2 Xj-2 Aj-1 Xaj-1 Aj Xaj Yi+1 Xi+1 Xq=0 Xq=1 STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-33 Thí dụ 2 : thực hiện chương trình sau: n laàn Start A+ B+ B- → A- Start A+ B+ B- → A- Y1 YN1 YN2 Y2 Ö YN3 n laàn Đoạn chuong trình thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-34 Thí dụ 3: Thực hiện chương trình sau: Kết nối PCL GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-35 Thiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn thường hở X0.0 Input 2 A1 Công tắc từ X0.1 Input 3 A2 Công tắc từ X0.2 Input 4 B1 Công tắc từ X0.3 Input 5 B2 Công tắc từ X0.4 Input 6 Stop Nút nhấn thường hở X0.5 Input 7 Ys Rơle nội M0.0 8 Y1 Rơle nội M0.1 9 Y2 Rơle nội M0.2 10 Y3 Rơle nội M0.3 11 Y4 Rơle nội M0.4 12 Y5 Rơle nội M0.5 13 A Van khí nén Y0.0 Output 14 B Van khí nén Y0.1 output Chương trình PLC thực hiện yêu cầu: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-36 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-37 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng hí dụ 4 T : Thực hiện chương trình sau với sơ đồ kết nối như thí dụ 3: hiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi Khí cụ Address Trạng thái T STT Symbol 1 Start Nút nh ng hở X0.0 ấn thườ Input 2 A1 Công tắc từ X0.1 Input 3 A2 Công tắc từ X0.2 Input 4 B1 Công tắc từ X0.3 Input 5 B2 Công tắc từ X0.4 Input 6 S Nút hở X0.5 top nhấn thường Input 7 Ys Rơle nội M0.0 8 Y1 Rơle nội M0.1 9 Y2 Rơle nội M0.2 10 Y3 Rơle nội M0.3 11 A Van khí nén Ou ut Y0.0 tp 12 B Van khí nén Y0.1 output STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-38 Chương trình PLC thực hiện yêu cầu: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-39 Thí dụ 5: Thực hiện chương trình sau: Thiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn thường hở X0.0 Input 2 A1 Công tắc từ X0.1 Input 3 A2 Công tắc từ X0.2 Input 4 B1 Công tắc từ X0.3 Input 5 B2 Công tắc từ X0.4 Input 6 C1 Công tắc từ X0.5 Input 7 C2 Công tắc từ X0.6 Input 8 D1 Công tắc từ X1.0 Input 9 D2 Công tắc từ X1.1 Input 10 Y1 Rơle nội M0.1 11 Y2 Rơle nội M0.2 12 Y3 Rơle nội M0.3 13 Y4 Rơle nội M0.4 14 Y5 Rơle nội M0.5 15 A Van khí nén Y0.0 Output 16 B Van khí nén Y0.1 output 17 C Van khí nén Y0.2 Output 18 D Van khí nén Y0.3 output GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-40 Chương trình PLC thực hiện yêu cầu: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-41 Thí dụ 6: Thực hiện chương trình sau: kết nối phần điện khí nén cho các pitton: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-42 Thiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn thường hở X0.0 Input 2 A1 Công tắc từ X0.1 Input 3 A2 Công tắc từ X0.2 Input 4 B1 Công tắc từ X0.3 Input 5 B2 Công tắc từ X0.4 Input 6 C1 Công tắc từ X0.5 Input 7 C2 Công tắc từ X0.6 Input 8 Stop Nút nhấn thường hở X0.7 Input 9 Ys Rơle nội M0.0 10 Y1 Rơle nội M0.1 11 Y2 Rơle nội M0.2 12 Y3 Rơle nội M0.3 13 Y4 Rơle nội M0.4 14 Y5 Rơle nội M0.5 15 Y6 Rơle nội M0.6 16 A Van khí nén Y0.0 Output 17 B Van khí nén Y0.1 output 18 C Van khí nén Y0.2 Output Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-43 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-44 Thí dụ 7: Thực hiện chương trình sau: Phân chia giai đoạn: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-45 kết nối phần điện khí nén cho các pitton: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-46 Thiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn thường hở X0.0 Input 2 A1 Công tắc từ X0.1 Input 3 A2 Công tắc từ X0.2 Input 4 B1 Công tắc từ X0.3 Input 5 B2 Công tắc từ X0.4 Input 6 C1 Công tắc từ X0.5 Input 7 C2 Công tắc từ X0.6 Input 8 Stop Nút nhấn thường hở X0.7 Input 9 Xp Swtich lựa chọn X1.0 Input 10 Ys Rơle nội M0.0 11 Y1 Rơle nội M0.1 12 Y2 Rơle nội M0.2 13 Y3 Rơle nội M0.3 14 Y4 Rơle nội M0.4 15 Y5 Rơle nội M0.5 16 Y6 Rơle nội M0.6 17 Y7 Rơle nội M0.7 18 Y8 Rơle nội M1.0 19 Y9 Rơle nội M1.1 20 Y10 Rơle nội M1.2 21 A Van khí nén Y0.0 Output 22 B Van khí nén Y0.1 output 23 C Van khí nén Y0.2 Output GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-47 Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-48 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-49 Thí dụ 7: thực hiện hệ thống chiết yahourt: Sơ đồ trạng thái: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-50 Thiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn thường hở X0.0 Input 2 SS1 Cảm biến X0.1 Input 3 SS2 Cảm biến X0.2 Input 4 LS Công tắc từ X0.3 Input 5 Stop Nút nhấn thường hở X0.7 Input 6 Ys Rơle nội M0.0 7 D Rơle nội M0.1 8 M Động cơ Y0.0 Output 9 A Van khí nén Y0.1 output Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-51 Thí dụ 7: thực hiện hệ thống xe ra vào gara: Sơ đồ trạng thái: SS1 : cảm biến đặt mép ngoài cửa, SS2 : cảm biến đặt mép trong cửa, LS1 công tắc hành trình đóng cừa hoàn toàn, LS2 công tắc hành trình mở cừa hoàn toàn. GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-52 Thiết lập ngõ input output của PLC Misubishi: STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn khởi động X0.0 Input 2 SS1 Cảm biến X0.1 Input 3 SS2 Cảm biến X0.2 Input 4 LS1 Công tắc hành trình X0.3 Input 5 LS2 Công tắc hành trình X0.4 Input 6 SMC Nút nhấn thường hở X0.5 Input 7 SĐC Nút nhấn thường hở X0.6 Input 8 D1 Rơle nội M0.0 9 D2 Rơle nội M0.1 10 D3 Rơle nội M0.2 11 D4 Rơle nội M0.3 12 MC1 Rơle nội M0.4 13 MC2 Rơle nội M0.5 14 ĐC1 Rơle nội M0.6 15 ĐC2 Rơle nội M0.7 16 MC Contactor Q trái Y0.0 Output 17 ĐC Contactor Q phải Y0.1 output Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-53 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-54 Thí dụ 8: LẬP TRÌNH VỚI BĂNG CHUYỀN: Cho băng chuyền sản xuất. Động cơ ĐC1 được điều khiển bởi ngõ ra Y0 từ PLC quay băng chuyền 1, ĐC2 được điều khiển bởi ngõ ra Y1 từ PLC quay băng chuyền 2. Cảm biến CB1 dùng để đếm sản phẩm được nối với ngõ vào X1 của PLC, cảm biến CB2 dùng để phát hiện thùng chứa sản phẩm được đặt ở vị trí sẵn sàng nhận sản phẩm được nối với ngõ vào X2 của PLC. Hai nút nhấn Start thường mở ở X3 và Stop thường đóng ở X4, nút nhấn X5 thực hiện chức năng Reset số sản phẫm. CB1 CB2 Baêng chuyeàn 1 Baêng chuyeàn 2 ƒ Sơ đồ kết nối PLC ƒ Chương trình thực hiện theo yêu cầu: Khi nhấn Start hệ thống hoạt động. Băng chuyền 1 quay sản phẩm rơi xuống thùng chứa, đúng 20 sản phẩm băng chuyền 1 dừng, băng chuyền 2 quay cho đến khi CB2 phát hiện thùng chứa. Quá trình lặp lại như vậy. Nhấn Stop hệ thống dừng. Trong quá trình hoạt động nhấn X5 số sản phẩm trong bộ đếm bị xóa. Viết chương trình PLC. Cách 1: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-55 Cách 2 : sơ đồ trạng thái : Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên : GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-56 Thí dụ 9 : LẬP TRÌNH VỚI TIMER VÀ COUNTER: Start A B 5s Lặp lại 3 lần Thực hiện chương trình trên thực hiện giản đồ trên. Trong quá trình hoạt động nhấn stop A=B=0. GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-57 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-58 Thí dụ 10 : LẬP TRÌNH VỚI MÁY DẬP CỔ DÊ : Sơ đồ trạng thái : GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-59 Thiết lập ngõ input output của PLC Misubishi: STT Symbol Khí cụ Address Trạng thái 1 Start Nút nhấn khởi động X0.0 Input 2 Stop Nút nhấn khởi động X0.1 Input 3 HSW Cảm biến X0.2 Input 4 LSW Công tắc hành trình X0.3 Input 5 RSW Công tắc hành trình X0.4 Input 6 Auto Sw lựa chọn X0.5 Input 7 Strock Sw lựa chọn X0.6 Input 8 Inch Sw lựa chọn X0.7 Input 9 Sing Sw lựa chọn X1.0 Input 10 D1 Rơle nội M0 Giai đoạn 11 QT Rơle nội M1 Giai đoạn 12 QP Rơle nội M2 Giai đoạn 13 D2 Rơle nội M3 Giai đoạn 14 D3 Rơle nội M4 15 QT1 Rơle nội M5 16 MD contacttor Y0.0 Output 17 A Van khi nén Y0.1 output 18 Ys Đèn báo RUN Y0.2 Output Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên: GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-60 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-61 3.2 QUAÙ TRÌNH TUAÀN TÖÏ NGAÃU NHIEÂN: 3.2.1 PHÖÔNG PHAÙP HUFFMAN TRONG ÑIEÀU KHIEÅN QUAÙ TRÌNH TUAÀN TÖÏ: Ví duï: Xeùt giaûn ñoà traïng thaùi sau: 5 A + - B + - 1 2 3 4 6 7 8 9 a1b1 a2b1 a2b1 a2b2a1b1 a1b2 a1b1 a1b2 a1b1 Laäp baûng chuyeån ñoåi traïng thaùi, khoanh troøn caùc traïng thaùi töø noù chuyeån ñeán caùc traïng thaùi khaùc. TT a1b1 a2b1 a2b2 a1b2 A+ A- B+ Ñeå giaûm bôùt caùc traïng thaùi, ta keát hôïp caùc traïng thaùi maø ôû ñoù treân moät coät coù cuøng traïng thaùi hay traïng thaùi X (Don’t care) 1 2 3 5 6 7 8 B- 1 2 1 0 0 X 2 3 0 1 0 X 3 4 0 X 1 0 4 5 4 0 X 0 1 5 6 1 0 0 X 6 7 X 0 1 0 7 8 0 1 X 0 8 1 0 X 0 1 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-62 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng Laäp baûng chuyeån ñoåi traïng thaùi. Döïa treân nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa RS-FF ta xaây döïng baûng traïng thaùi. (y1 cho R1S1, y2 cho R2S2) Nhaéc laïi nguyeân lyù hoaït ñoäng RS-FF: Ví duï: Haøng y1y2=10 coù a1b1 ôû traïng thaùi 1 beàn do ñoù R1S1 laø 0X, töông töï cho a2b1 töø traïng thaùi 2 khoâng beàn seû chuyeån sang traïng thaùi 2 beàn töông öùng y1 chuyeån töø 11 do ñoù R1S1 laø 0X; Haøng y1y2=11 ta coù a1b1 ôû traïng thaùi 3 beàn do ñoù R1S1 laø 0X, töông töï cho a1b2 töø traïng thaùi 4 khoâng beàn seõ chuyeån sang traïng thaùi 4 beàn töông öùng y1 chuyeån töø 10 do ñoù R1S1 laø 10; (Löu yù Töø 77A7). R y1y2 a1b1 a2b1 a2b2 a1b2 a1b1 a2b1 a2b2 a1b2 S 10 0 0 0 0 x x x x 11 0 0 0 1 x x x 0 01 x x 0 X 0 0 1 0 R1 00 S1 10 x 0 X X 0 1 0 0 11 0 0 1 0 x x 0 x 01 0 0 0 0 x x x x R2 00 S2 y1y2 TT a1b1 a2b1 a2b2 a1b2 10 1,7,8 2 11 2,3 7A 4 01 4,5,6 7 00 7B 1 3 5 2 6 7 8 4 1 4 5 6 7 2 3 8 Qn Qn+1 Rn Sn 0 0 X 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 X R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 0* S Qn+1R Qn+1 Qn+1 R\ Qn+1 S STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-63 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng Ruùt goïn R1S1 vaø R2S2 ta ñöôïc: R1=y2a1b2 S1=a2b2 R2=y1a2b2 S2=a2b1 Chöông trình nhö hình beân. Daïng ñôn giaûn vaø ruùt goïn daïng khaùc cho baøi toaùn treân: R y1y2 a1b1 a2b1 a2b2 a1b2 a1b1 a2b1 a2b2 a1b2 S 00 X 0 X X 0 1 0 0 10 0 0 1 0 X X 0 X 11 0 0 0 0 X X X X R1 01 S1 00 X X X X 0 0 0 0 10 X X X 0 0 0 0 1 11 0 0 1 0 X X X X R2 01 S2 00 1 X 0 0 0 X 1 X 10 0 0 X 0 X 1 X X 11 1 X X 0 0 0 X X A+ 01 A- 00 0 0 X 0 X X 0 1 10 1 0 X X 0 X 0 X 11 0 1 X 0 X 0 0 1 B+ 01 B- STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-64 Ruùt goïn ta ñöôïc: R1=y2\a2b2 S1=a2b1 R2=a2b2 S2=y1a1b2 A+=y1\b1+y2b1 A-=y2\a2 B+=y2a2+y1y2\a1 B-=a1b2 3.2.2 ÑIEÀU KHIEÅN QUAÙ TRÌNH COÂNG NGHEÄ COÙ NGOÛ VAØO NGAÃU NHIEÂN: Quaù trình coâng ngheä coù ngoû vaøoï ngaãu nhieân laø quaù trình maø coù ñaàu vaøo thay ñoåi ngaãu nhieân baát kyø thôøi ñieåm naøo neân khoâng theå chia thaønh caùc giai ñoaïn ñöôïc. Ñeå KS QTNN ngöôøi ta khaûo saùt heä thoáng thoâng qua caùc traïng thaùi. Traïng thaùi laø moät toå hôïp cuûa caùc ngoû vaøo vôùi caùc ngoû ra cuûa heä thoáng. Hai traïng thaùi coù ngoû vaøo gioáng heät nhau, ngoû ra gioáng heät nhau vaãn coù theå laø hai traïng thaùi khaùc nhau vì tình huoáng daãn ñeán chuùng laø khaùc nhau hoaëc ñôn giaûn laø vì chuùng ôû nhöõng thôøi ñieåm khaùc nhau. Heä thoáng seõ ñöôïc dieãn taû baúng giaûn ñoà traïng thaùi laø taäp caùc traïng thaùi vaø caùc cung coù höôùng lieân keát caùc traïng thaùi ñoù vôùi nhau. GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-65 Thí duï 1: khaûo saùt heä thoáng baùo ñoäng: HEÄ THOÁNG BAÙO ÑOÄNG Söï coá: X1 Xaùc nhaän söï coá :X2 Z1: Coøi Z2: Ñeøn 1. Khi coù söïï coá xaûy ra: Coøi keâu, ñeøn saùng. 2. Neáu coù xaùc nhaän söï coá: Coøi seõ heát keâu nhöng ñeøn vaãn saùng neáu söï coá coøn vaø ñeøn taét khi heát söï coá. 3. Neáu khoâng nhaán xaùc nhaän söï coá thì Coøi vaãn keâu , ñeøn vaãn saùng cho duø söï coá ñaõ heát. Traïng thaùi GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng STU - Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ Trang-66 GVHD:Ts. Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng Bảng chuyển trạng thái: TT\X1X2 00 10 11 01 Z1 Z2 1 2 5 0 0 2