BÁO CÁO THỰC TẬP
Mô hình chung của bài toán:
Mở đầu:
Bài toán đặt ra là điều khiển vận tốc của băng tải. Như ta đã biết băng tải là
1 thành phần không thể thiếu trong 1 dây truyền sản xuất hay 1 hệ thống sản
xuất CN . Trong đó vận tốc của băng tải đóng vai trò quyết định đối với
Băng Tải. Vì nếu có 1 sự thay đổi trong Vận tốc sẽ dẫn đến ảnh hưởng hệ
thống đối với dây truyền sản xuất đó.
Sự thay đổi vận tốc băng tải có thể là do sự thay đổi trọng lượng của
vật liệu, hoặc số lương vật liệu có trên băng tải bị thay đổi.
Bài toán đặt ra là ổn định tốc độ băng tải , để giải quyết bài toán ta
phải giải quyết 1 số vấn đề sau:
• Quy đổi tốc độ từ Encoder đưa về , Encoder cho ra xung vuông
và xung này ta có thể đưa thẳng vào PLC , và thông qua bộ
đếm ta có thểm giải quyết được vấn đề này.
• Chuyển đổi tín hiệu D/A : tín hiệu từ PLC cần chuyển đổi sang
Analog để điều khiển được Biến tần. để giải quyết việc chuyển
đổi tín hiệu này ta sử dụng thêm modul mở rông Analog.
PLC D/A Biến tần
Encoder
Động Cơ
Điều khiển Biến Tần, để điều khiển hệ thống ta sử dụng bộ điều khiển
PID việc xác định các thông số của bộ PID tương đối phức tạp, do đối
tượng cần điều khiển là động cơ không đồng bộ ba pha.
Mô hình điều khiển đối tượng
Các thành phần có trong bài toán:
o PLC S7-200 CPU 214
o Biến Tần Fr-S500
o Động cơ không đồng bộ 3 pha
o Enconder
o Modul Analog SM 235

 Nguồn nuôi : dùng để ghi chương trình hoặc nạp một chương trình
mới.
 Nguồn Pin có thể được sử dụng để mở rộng thời gian lưu chữ cho
các dữ liệu có tọng bộ nhớ. Nguồn Pin tự đông được chuyển sang
trang thái tích cực nếu như dung lượng tự nhớ bị cạn kiệt và nó phải
thay thế vào vị trí đồ để dữ liệu trong bộ nhớ không bị mất đi.
CPU
Nguồn
Bộ NhớTruyền
Thông
Modul
Mở
Rộng
Bus kết nối
Cổng Vào
Cổng Ra
CPU (Central Processcing Unit) Là bộ xử lý trung tâm nó có nhiệm
vụ điều khiển và quản lý mọi hoạt động bên trong PLC
 Tất cả các loại PLC đều sử dụng 3 loại bộ nhớ sau:
Bộ nhớ ROM (Read Only Memory)
Bộ nhớ RAM(Random Acess Memory)
Bộ nhớ EEPROM(Electrical Erasable Programable ROM)
 PLC sử dụng cổng truyền thông nói tiếp RS485 với phích nối 9
chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình khác . tốc độ
truyện cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud. Tốc độ truyên cung
cấp của PLC theo kiểu tự do là 300-38.400. Để ghép nối với máy lập
trình PG702 ( chỉ lập trình đc dạng STL ) hoặc với các máy tinh thuộc
họ PG7xx có thể sử dụng cáp MPI. Còn ghép nối với PC thì cần cáp
Pc/PPI để chuyển đổi RS232 RS485.
Chân Chức năng

tượng
Chương
trình
Tham số
Dữ liệu
Chương
trình
Tham số
Dữ liệu
EEPROM
Miền nhớ ngoài
Có thể lập trình cho PLC S7-200 bằng một trong những phần mềm sau
đây:
- STEP 7 – Micro/DOS
- STEP 7 – Micro/WIN.
Cấu trúc của chương trình cho S7-200 bao gồm chương trình chính (main
program) và sau đó là các chương trình con và các chương trình xử lý ngắt.
• Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh (MEND).
• Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương
trình con phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình chính.
• Các chương trình xử lý ngắt khi cần sử dụng, được viết sau lệnh
kết thúc chương trình chính.
Có thể tự do trộn lẫn các chương trình con và chương trình xử lý ngắt
sau chương trình chính.
Main Program

MEND
Thực hiện 1 vòng quét
Thực hiên khi chương trình
chính gọi

nghiệp. Chương trình dùng để điều hành các nhiệm vụ của màn hình hiển thị
và hệ thống điều khiển trong tự động hóa sản xuất và quá trình. Hệ thống
này cung cấp các khối chức năng thích ứng trong công nghiệp như: Hiển thị
hình ảnh, thông điệp, lưu trữ và báo cáo. Nó được cài đặt trên máy tính và
giao tiếp với PLC thông qua cổng COM1 hoặc COM2 (chuẩn RS-232) của
máy tính. Do đó càng phải có một bộ chuyển đổi từ chuẩn RS-232 sang
chuẩn RS-485 của PLC.
Giới thiệu về Pc access
Là phần mềm để tạo driver kết nối giữ WinCC và PLC S7-200. do S7-
200 không có driver sẵn trong WinCC.
Giới thiệu module analog EM 235.
Là modul mở rộng của PLC , có chức năng là chuyển đổi tín hiệu Từ
các thiết bị Analog thành tín hiệu số  PLC, và chuyển đổi các tín hiệu điều
khiển của PLC thành tín hiệu điều khiển các thiết bị Analog.
Điều chỉnh tương tự cho phép chỉnh các biến cần phải thay đổi và sử
dụng trong chương trình. Núm chỉnh analog được lắp. đặt dười nắp đậy bên
cạnh các cổng ra. Thiết bị có thể xoay được 270 độ.
Đặc điểm.
Module vào/ra tương tự EM 235 có một số đặc điểm sau:
• 4 kênh đầu vào và 1 kênh đầu ra.
• Độ phân giải 12 bit.
• Định dang dữ liệu:
- Lưỡng cực: -32000 ÷ + 32000 (11 bits, 1 bits dấu).
- Đơn cực: 0 ÷ 32000 ( 12 bits).
• Trở kháng ngõ vào: > 10MΩ.
• Điện áp hoạt động: 20 ÷ 28.8V.
• Loại ngõ vào: Vi sai.
• Thời gian chuyển đổi: tối đa 250μs.
• Sai số cực đại: 2% của tầm đo.
• Ngõ ra:

xoay chiều ba pha đối xứng, công đoạn này được thực hiện thông qua
hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp
điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và
công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên
tới giải tần số siêu âm giúp giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn
thất trên lõi sắt động cơ. Điện áp xoay chiều ba pha ở đầu ra có thể
thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tùy theo bộ điều khiển.
Tìm hiểu về biến tần Fr-S500SE 0.4k
là sản phầm của Mitsubishis , dựa vào đầu vào thì có 2 loại là đầu vào
3 pha và đầu vào 1 pha. Loại được sử dụng trong đồ án là loại đầu vào 1
pha. Hình dạng thực tế.
Các đặc tính chính là:
 Chế độ điều khiển vectơ không cần cảm biến.
 Tích hợp sẵn mạch hãm tái sinh để trả năng lượng lại cho lưới
điện ở giai đoạn hãm dừng động cơ.
 Hỗ trợ các Keypad vận hành khác nhau cho việc điều khiển chạy
(RUN) / dừng (STOP) và thiết đặt các tham số.
 Tích hợp sẵn giao diện truyền thông RS-485 MODBUS RTU cho
phép cấu hình từ một PC và những module ngoài sử dụng bus
trường nên có khả năng giám sát.
 Có thể thiết lập được 15 cấp tốc độ.
 Các thông số của động cơ có thể được nhập vào, hoặc có thể thiết
đặt ở chế độ tự động nhận dạng.
 Bộ điều chỉnh PID tự động duy trì tốc độ của động cơ bằng cách
tự thay đổi tham số.
 Chức năng tự động ổn áp điện áp đầu ra .
Biến tần Mitsubishi giải quyết được sự cân bằng truyền thống giữa tốc
độ, mômen và hiệu suất. Những đặc trưng làm việc là:
 Mômen khởi động lớn, bằng 100% định mức hoặc lớn hơn ngay
tại 6Hz.

FM Đầu ra cung cấp cho các thiết
bị đo
Dòng ra cho thiết bị đo
tương tự là 1mA
Với thiết bị số xung ra là
1440xung/s ở 60Hz
10,2,5 Biến trở quay điều chỉnh tốc
độ động cơ
Giá trị max của biến trở là
10kΩ, dòng 10mA
4 Đầu vào dòng tương tự 4mA-
20mA
4mA tương ứng với 0Hz
20mA tương ứng với
60Hz
A
B
C
tín hiệu cảnh báo sự cố
A-C: thường mở
B-C: thường đóng
Max 230VAC 0.3A
30VDC 0.3A
Động cơ không đồng bộ 3 pha:
Nguyên lý hoạt động :
Như đã biết trong vật lý, khi cho dòng điện ba pha vào ba cuộn dây
đặt lệch nhau 120 độ trong không gian thì từ trường tổng mà ba cuộn
dây tạo ra trong là một từ trường quay. Nếu trong từ trường quay này
có đặt các thanh dẫn điện thì từ trường quay sẽ quét qua các thanh dẫn
điện và làm xuất hiện một sức điện động cảm ứng trong các thanh

Xnm – điện kháng ngắn mạch, Xnm = X1 + X2
Đường đặc tính cơ: Với những giá trị khác nhau của s (0 ≤ s ≤ 1), phương
trình cho những giá trị của M. Đường biều diễn M = f(s) trên trục tọa độ
sOM đường đặc tính cơ của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha.
Đường đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha
Đường đặc tính tự nhiên của động cơ không đồng bộ ba pha gồm 2
đoạn chính là AK và BK. Đoạn AK là đoạn gần thẳng và cứng , trên đoạn
này Momen tăng khi tốc độ giảm và ngược lại. Do vậy động cơ làm việc ở
đây sẽ ổn định. Đoạn BK là đoạn tương đối dốc và phức tạp , trên đoạn này
động cơ làm việc không ổn định.
Tại điểm A, tốc độ của động cơ là lý tưởng tức là bằng vận tốc của từ
trường quay.
Tại điểm B, Momen tương ứng với Momen mở máy, tốc độ bằng 0,
hệ số trượt s =1
Ảnh hưởng của tấn số nguồn đối với Động cơ:
Quan hệ của tần số nguồn (f1) đối với động cơ không đồng bộ:
Họ đặc tính cơ khi thay đổi tần số nguồn
Khi tần số f giảm, độ trượt tới hạn sth và momen tới hạn Mth đều tăng
nhưng Mth tăng nhanh hơn. Khi giảm tần số f1 xuống dưới tần số định mức
f1dm thì tổng trở của các cuộn dây giảm nên nếu giữ nguyên điện áp cấp
cho động cơ sẽ dẫn đến dòng điện động cơ tăng mạnh. Vì vậy khi giảm tần
số nguồn xuống dưới giá trị định mức cần phải đồng thời giảm điện áp cấp
cho động cơ theo quan hệ:
Như vậy Mth sẽ giữ không đổi ở vùng f1 < f1dm. Ở vùng f1 > f1dm thì
không thể tăng điện áp nguồn mà giữ U1 = U1dm nên ở vùng này Mth sẽ
giảm tỉ lệ nghịch với bình phương tần số, đồng thời phải điều chỉnh điện áp
theo quy luật để giữ cho động cơ không bị quá tải về
công suất.
Họ đặc tính cơ khi thay đổi tần số nguồn
4. ENCODER

và dòng cực đại . khi cửa khép kín dần dòng trong photosensor cũng giảm
dần và bằng không khi cửa số hoàn tòa đóng kín. Với cách bố trí hợp lý hai
cặp photosensor trên bốn rãnh của thước cố định người ta thu được sóng Sin
và sóng Cos. Một trong hai cặp photosensor cho ta tín hiệu xung và kết hợp
hai sóng sin và cos cho phép ta xác định chiều chuyển động của thước động .
a, Sóng ra tại 2 photosensor b, Cấu tạo Enconder tương đối
Phương pháp xác định vận tốc : dựa vào xung gửi về từ Encoder ta
dùng 1 bộ couter có chức năng đếm số xung gửi về. bên cạnh đó ta sử dụng
1 bộ timer để chích mẫu. Ta có :
Thời gian chích mẫu là Tm (s) , Số Xung đếm được trong Tm là N
Độ phân giải của Encoder là No (vòng / Phút) ,
Trong Tm (s) đếm được N xung  trong 1 phút : 60N/Tm (xung)
Trong 1 Vòng đếm được No Xung 
Tốc độ thực : 60N/Tm.No ( Vòng/Phút)