Giải pháp xử lý tín hiệu đầu ra của cảm biến bằng PLC-S7 1200 trong giảng dạy

Tín hiệu analog là tín hiệu liên tục, biểu diễn dưới dạng đồ thị (ví dụ hàm sin, cos) hoặc đường cong. Tín hiệu analog này được nhận từ ngõ ra của cảm biến thông qua bộ xử lý tín hiệu với dạng dòng điện (0-20) mA, (4-20) mA hoặc tín hiệu áp (0-5) V, (0-10) V, (-5-5) V. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào phương pháp kết nối và xử lý tín hiệu đầu ra analog của cảm biến với bộ lập trình PLC S7-1200.

1. Đặt vấn đề

Trong hệ tự động, có nhiều tín hiệu analog hoặc digital, điều này dẫn đến việc cần nhiều bộ điều khiển riêng biệt, gây tốn không gian và phức tạp trong việc sửa chữa. Để giải quyết vấn đề này, sử dụng module xử lý tín hiệu analog và digital trong bộ PLC là một giải pháp tốt.

Bạn đang xem: Giải pháp xử lý tín hiệu đầu ra của cảm biến bằng PLC-S7 1200 trong giảng dạy

2. Thực trạng xử lý tín hiệu analog

Hiện nay, có nhiều bộ điều khiển tín hiệu như bộ điều khiển áp suất và bộ điều khiển nhiệt độ. Với bộ điều khiển áp suất, chúng ta có nhiều lựa chọn như bộ điều khiển áp suất Seneca và bộ điều khiển áp suất OMU408UNI. Còn với bộ điều khiển nhiệt độ, có các lựa chọn như Hanyoung và Omron.

Nếu sử dụng bộ lập trình PLC S7-200, cần sử dụng modul analog EM235 để xử lý tín hiệu analog. Còn với PLC S7-1200, ta có thể sử dụng module AI 6ES7231-4HD32-OxBO hoặc thực hiện liên kết trực tiếp giữa PLC và cảm biến.

3. Giải pháp thực hiện

Để thực hiện nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng bộ điều khiển PLC S7-1200 và kết nối cảm biến nhiệt độ, cảm biến khối lượng, cảm biến áp suất và Encoder. Chúng tôi thực hiện mô phỏng bằng phần mềm TIA Portal V16 và WinCC TIA để quan sát kết quả trên phần mềm và màn hình HMI.

4. Kết luận

Qua nghiên cứu này, chúng tôi đã thực hiện việc kết nối và xử lý tín hiệu đầu ra analog của cảm biến bằng PLC S7-1200. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng PLC để xử lý tín hiệu của cảm biến đáp ứng tốt yêu cầu của hệ thống tự động. Việc kết hợp các thiết bị giúp sinh viên có nhiều phương pháp hơn trong việc học tập và nghiên cứu. Từ các kết quả đạt được, có thể áp dụng rộng rãi vào thực tế và nâng cao khả năng nghiên cứu của sinh viên.

Tài liệu tham khảo:

1. Nguyễn Đức Chiến (2000). Cảm biến. Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật.
2. Trần Văn Hiếu (2022). Tự động hóa Simatic S7-1200 với TIA Portal. Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật.
3. Hoàng Minh Công (2004). Giáo trình Cảm biến công nghiệp. Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng.
4. Hướng dẫn sử dụng đọc analog input và xuất analog output (2021). Truy cập tại https://doan.edu.vn/do-an/huong-dan-su-dung-doc-analog-input-va-xuat-analog-output-43063/
5. Lập trình bộ đếm xung HSC đọc encoder PLC Siemens S7-1200. Truy cập tại https://abientan.com/doc-encoder-bang-bo-dem-xung-hsc-plc-siemens-s7-1200/
6. Xử lý tín hiệu analog trong PLC Siemens S7-1200. (2018). Truy cập tại http://fulle.com.vn/analog-voi-plc-siemens-s7-1200-n44.html

Tạp chí Công Thương – Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, Số 2 tháng 1 năm 2023

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện