khảo sát thiết bị thực hành plc

MỤC LỤC I

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÍ NGHIỆM PLC

Biên soạn: ThS. Huỳnh Phát Huy

THÍ NGHIỆM PLC

www.hutech.edu.vn Tài Liệu Lƣu Hành Tại HUTECH

II MỤC LỤC

Ấn bản 2013

MỤC LỤC III

MỤC LỤC

MỤC LỤC ............................................................................................................................ 3

HƢỚNG DẪN ....................................................................................................................... 5

BÀI 1: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PLC – KHẢO SÁT THIẾT BỊ THỰC HÀNH PLC ....................... 1

1.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ ......................................................................................................... 1

1.1.1 Vật tư – Thiết bị .............................................................................................. 1

1.1.2 Lý thuyết liên quan phần cứng .......................................................................... 1

1.1.3 Kết nối điều khiển ........................................................................................... 3

1.1.4 Kết nối PLC và PC : ........................................................................................... 5

1.2 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM ................................................................................................... 6

1.2.1 Giới thiệu về S7 – 200 ..................................................................................... 6

1.2.2 Khảo sát thiết bị thí nghiệm về S7 – 200 ............................................................ 6

1.2.3 Sử dụng các thiết bị thực hành S7 – 200 ........................................................... 6

1.3 CÂU HỎI ÔN TẬP ............................................................................................................ 6

BÀI 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM STEP7-MICROWIN-4.0 ......................................................... 8

2.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ ......................................................................................................... 8

2.2 LÝ THUYẾT .................................................................................................................... 8

2.2.1 Cài đặt chương trình ........................................................................................ 8

2.2.2 Sử dụng phần mềm S7 – 200 ........................................................................ 11

2.2.3 Các bước thực hiện chương trình S7 – 200 ...................................................... 15

2.2.4 Phần mềm mô phỏng S7 – 200 ....................................................................... 23

2.3 TRÌNH TỰ THỰC HÀNH .................................................................................................. 26

2.4 CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................................... 27

BÀI 3: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN............................................................. 28

3.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ ....................................................................................................... 28

3.2 LÝ THUYẾT .................................................................................................................. 28

3.2.1 Lệnh vào tiếp điểm ........................................................................................ 28

3.2.2 Lệnh ra tiếp điểm .......................................................................................... 29

3.3 CÂU HỎI BÀI TẬP ......................................................................................................... 36

BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG ............................................................ 38

4.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ ....................................................................................................... 38

IV MỤC LỤC 4.2 LÝ THUYẾT ................................................................................................................... 38

Chương trình con .................................................................................................... 38

4.3 TRÌNH TỰ THỰC HÀNH ................................................................................................... 39

4.3.1 Khảo sát hệ thống .......................................................................................... 40

4.3.2 Nối dây hệ thống ............................................................................................ 40

4.3.3 Lập trình điều khiển ........................................................................................ 40

4.4 CÂU HỎI BÀI TẬP .......................................................................................................... 43

BÀI 5: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH THANG MÁY ................................................... 46

5.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ ........................................................................................................ 46

5.2 LÝ THUYẾT ................................................................................................................... 46


5.3.1 Khảo sát hệ thống .......................................................................................... 47

5.3.2 Nối dây hệ thống ............................................................................................ 47


5.4 CÂU HỎI BÀI TẬP .......................................................................................................... 52

BÀI 6: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH ĐIỆN KHÍ NÉN ............................................... 56

6.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ ........................................................................................................ 56

6.2 LÝ THUYẾT ................................................................................................................... 56


6.3.1 Khảo sát hệ thống .......................................................................................... 60

6.3.2 Nối dây hệ thống ............................................................................................ 61


6.4 CÂU HỎI BÀI TẬP .......................................................................................................... 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 69

HƢỚNG DẪN V

HƢỚNG DẪN I. MÔ TẢ MÔN HỌC

Môn học thực hành PLC là một trong những môn học tiên quyết nhằm cung cấp

kiến thức cơ bản cho những ai muốn nghiên cứu sự vận hành tự động của dây

chuyền sản xuất trong công nghiệp . Môn học trang bị những kiến thức cơ bản

trong hệ thống điều khiển tự động trong công nghiệp. Từ đó giúp sinh viên hiểu và

phân tích các vấn đề về sử dụng khả năng lập trình PLC .

Là môn khoa học về lựa chọn, môn học giúp cho sinh viên nắm đƣợc cấu trúc

phần cứng của PLC S7-200, có khả năng hiểu đƣợc trạng thái hoạt động của PLC

S7-200. Tìm hiểu và nắm đƣợc cách lập trình trên phần mềm lập trình Step7 –

Micro/Win 32. Sinh viên nắm đƣợc các nguyên tắc lập trình cơ bản cho PLC S7-

200. Sinh viên nắm đƣợc các nhóm lệnh cơ bản của PLC S7-200: Các lệnh logic, bộ

định thời (timer), bộ đếm (counter), các lệnh điều khiển toán học, điều khiển

chƣơng trình,...

II. NỘI DUNG MÔN HỌC

Bài 1: Lý thuyết chung về PLC – Khảo sát thiết bị thực hành PLC.

Bài 2: Sử dụng phần mềm STEP7 – MICROWIN – V4.0 .

Bài 3: Ứng dụng điều khiển động cơ điện.

Bài 4: Điều khiển mô hình đèn giao thông.

Bài 5: Ứng dụng điều khiển mô hình thang máy, băng tải.

Bài 6: Ứng dụng điều khiển mô hình điện khí nén.

III. KIẾN THỨC TIỀN ĐỀ

Môn học thí nghiệm PLC đòi hỏi sinh viên có nền tảng về Lý thuyết điều khiển tự

động.

IV. YÊU CẦU MÔN HỌC

VI HƢỚNG DẪN

Ngƣời học phải dự học đầy đủ các buổi lên lớp và làm bài tập đầy đủ ở nhà.

V. CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MÔN HỌC

Để học tốt môn này, ngƣời học cần ôn tập các bài đã học, trả lời các câu hỏi và

làm đầy đủ bài tập; đọc trƣớc bài mới và tìm thêm các thông tin liên quan đến bài

học.

Đối với mỗi bài học, ngƣời học đọc trƣớc mục tiêu và tóm tắt bài học, sau đó đọc

nội dung bài học. Kết thúc mỗi ý của bài học, ngƣời đọc trả lời câu hỏi ôn tập và

kết thúc toàn bộ bài học, ngƣời đọc làm các bài tập.

VI. PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC

Môn học đƣợc đánh giá gồm:

Điểm quá trình: 30%. Hình thức và nội dung do GV quyết định, phù hợp với quy

chế đào tạo và tình hình thực tế tại nơi tổ chức học tập.

Điểm thi: 70%. Hình thức bài thi thực hành trong 60 phút. Nội dung gồm các bài

tập thuộc bài thứ 1 đến bài thứ 6.

BÀI 1: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PLC – KHẢO SÁT THIẾT BỊ THỰC HÀNH PLC 1

BÀI 1: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ

PLC – KHẢO SÁT THIẾT

BỊ THỰC HÀNH PLC

Sau khi học xong bài này, học viên có thể:

Vẽ đƣợc sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ và mạch máy cơ bản.

Nhận biết CPU của PLC S7-200.

Biết cấu tạo của Bộ thƣc hành PLC S7-200.

Biết nối dây các thiết bị bàn thực hành.

Cài đặt đƣợc thông số cho cáp lập trình

Hiểu rõ về thiết bị PLC S7-200.

1.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ 1.1.1 Vật tƣ – Thiết bị

- Bộ thiết bị thực tập PLC

- Cáp lập trình

- Dụng cụ đồ nghề các loại (kìm, vít bake, đồng hồ đo VOM)

- Dây nối, đầu nối.

1.1.2 Lý thuyết liên quan phần cứng

- PLC S7-200 có các loại CPU sau : CPU 212, CPU 214, CPU 216, CPU 221,

2 BÀI 1: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PLC – KHẢO SÁT THIẾT BỊ THỰC HÀNH PLC

CPU 222, CPU224 …

- Trong tài liệu này trình bày cấu trúc chung họ S7 -200 có CPU 224

S7-200

S7-200

Ngõ ra Card nhớ Kiểu hoạt động

Cổng PPI nối đến thiết bị lập trình

Biến trở

Cổng PPI

Ngõ vào Báo trạng Báo trạng thái ngõ vào/ra

thái CPU

Hình 1.1.2a: Hình dáng PLC


Hình 1.1.2b: Màn hình OP 73 Micro và TP177 Micro

- Các đèn báo trên CPU :

- SF : đèn báo hiệu hệ thống bị hỏng ( đèn đỏ ).

- RUN : PLC đang ở chế độ lam việc ( đèn xanh ).

- STOP : PLC đang ở chế độ dừng (đèn vàng ).

- Ixx, Qxx: chỉ định trạng thái tức thời cổng (đèn xanh ). Công tắc chọn chế độ

làm việc :

- RUN : cho phép PLC thực hiện chƣơng trình trong bộ nhớ, PLC sẽ chuyển từ -

RUN qua STOP nếu gặp sự cố .

- STOP : PLC dừng công việc thực hiện chƣơng trình ngay lập tức.

- TERM : cho phép máy lập trình quyết định chế độ làm việc của PLC.

Dùng phần mềm điều chỉnh RUN, STOP.

1.1.3 Kết nối điều khiển

Loại DC /DC / DC :

- Nguồn cung cấp 24 VDC.

- Đầu vào số 24 VDC.

- Đầu ra số 24 VDC, Imax = 0,75A.


Hình 1.1.3. Sơ đồ nối dây PLC loại DC/DC/DC

Loại AC /DC / Rơle:

- Nguồn cung cấp : 85-264 VAC .

- Đầu vào số : 24 VAC.

- Đầu ra số : 5-30 VDC hoặc 5-250 VAC, Imax = 2A.

Hình 1.1.3. Sơ đồ nối dây PLC loại AC/DC/Relay


1.1.4 Kết nối PLC và PC :

- Ghép nối PLC S7-200 với máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp

nối PC/PPI với bộ chuyển đổi RS 232 sang RS485.

- Gắn một đầu cáp PC/PPI với cổng truyền Gắn thông 9 chân của PLC

còn đầu kia nối với cổng truyền thông nối tiếp RS 232 của máy tính.

- Bộ chuyển đổi từ RS232 sang 485 có hình dạng nhƣ sau :

Hình 1.1.4 Sơ đồ nối cáp lập trình

Trên PPI cáp có 8 Swich mỗi Swich có 2 mức Logic là 0 và 1

- Swich 1,2,3: Chọn tốc độ Baud ( tốc độ truyền )

123: Kbaud

110:115.2K

111:57.6K

000:38.4K

001:19.2K

010:9.6K

011:4.8K

100:2.4K

101:1.2K

- Swich 4,8: bỏ trống.

- Swich 5: 1=PPI, 0 = PPI/Freeport.

- Swich 6: 1=Remote, 0=local.

- Swich 7: Số bit truyền: 0 =11 bit, 1=10 bit.

- Các đèn trên PPI Multi Master Cable : Tx, Rx, PPI


1.2 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM

1.2.1 Giới thiệu về S7 – 200

- Sinh viên xem lại sơ đồ nối dây bộ điều khiển trong tom tắt bài giảng tự động

điều khiển PLC.

- Giảng viên sẽ tóm tắt một số nội dung chính về phần cứng PLC S7-200 liên

quanđến thực hành.

1.2.2 Khảo sát thiết bị thí nghiệm về S7 – 200

- Không cấp nguồn thiết bị !!!

- Sinh viên quan sát các thiết bị có trên bàn thực hành: Máy tính, Bộ thực hành

PLC

S7-200, các thiết bị khác.

- Tìm hiểu về cấu tạo và cách kết nối dây giữa các thiết bị với nhau.

- Giải thích nguyên lý hoạt động của thiết bị.

- Vẽ lại sơ đồ và nộp cho giảng viên.

1.2.3 Sử dụng các thiết bị thực hành S7 – 200

- Cấp nguồn cho bàn thực hành.

- Khởi động máy tính.

- Bật nguồn cho Bộ thực hành PLC.

- Kiểm tra kết nối giữa PLC và máy tính.

- Kiểm tra các công tắc Input và Ouput trên Bộ thực hành PLC.

1.3 CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Trình bày bộ nhớ PLC S7-200 ?

Câu 2: Trình bày cấu trúc của PLC và Mô đun mở rộng của PLC S7-200.


Câu 3: Trình bày về bộ đếm trong PLC S7-200.

Câu 4: Trình bày về bộ chuyển đổi dữ liệu trong PLC S7-200.

Câu 5: Thời gian vòng quét có thay đổi không? Ngƣời lập trình có thể can thiệp

thời gian vào vùng quét đƣợc không.

Câu 6: Trình bày về bộ thời gian trong PLC S7-200.

Câu 7: Trình bày về bộ đếm trong PLC S7-200.

Câu 8: Trình bày về các thanh ghi dịch trong PLC S7-200.

Câu 9: Trình bày nguyên tắc làm việc PLC, nguyên tắc trao đổi dữ liệu giữa CPU

và Mô đun mở rộng.

8 BÀI 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM STEP7-MICROWIN-4.0

BÀI 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM

STEP7-MICROWIN-4.0

Sau khi học xong bài này, học viên có thể:

- Cài đặt đƣợc phần mem Step7 MicroWIN V4.0

- Sử dụng thành thạo phần mem Step7 MicroWIN V4.0

- Sử dụng đƣợc phần mem S7-200 Simulator.

2.1 VẬT TƢ – THIẾT BỊ

- Bộ thiết bị thực tập PLC

- Cáp lập trình



2.2 LÝ THUYẾT

2.2.1 Cài đặt chƣơng trình

- Từ nguồn có sẵn trên các máy tính của Trung tâm – thí nghiệm thực hành.Ta

theo địa chỉ chứa file nguồn, nhấp đúp vào setup.exe

BÀI 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM STEP7-MICROWIN-4.0 9

Màn hình hiển thị thông báo.

Nhấp chuột vào OK, Màn hình hiển thị thông báo:

Nhấp chuột vào Next, hiển thị thông báo.


Nhấp chuột vào Yes, hiển thị thông báo.

Nhấp chuột vào Next, hiển thị thông báo.

Nhấp chuột vào OK, hiển thị thông báo.


Chọn No, I will restart my computer later và Nhấp chuột vào Finish

2.2.2 Sử dụng phần mềm S7 – 200

Khởi động:

- Cách 1 : Start -> Simatic -> Step7 MicroWin -> Step7 -> MicoWin32

- Cách 2 : nhấp đúp vào biểu tƣợng Step7 MicroWin trên nền Desktop của

Window.

Giao diện màn hình :

Thanh Menu: Cho phép thao tác bằng mouse hay bàn phím. Có thể thay

đổi menu công cụ theo ý riêng (tuy nhiên vui lòng đừng thay đổi ).

Thanh công cụ: Để giúp truy cập mouse cho các công việc với chƣơng

trình STEP 7-Micro/WIN 32 dễ hơn. Có thể thay đổi menu công cụ theo ý

riêng (tuy nhiên vui lòng đừng thay đổi).

Thanh điều hƣớng (Navigation): Gom nhiều nhom, đƣợc chọn bằng các

nút nhấn, để tăng cƣờng các tính năng lập trình.

"View": Chọn loại thể hiện này để thấy các nút điều khiển nhƣ: Khối chƣơng

trình (Program Block), Bảng ký hiệu (Symbol Table), bảng trạng thái (Status

Chart), khối dữ liệu (Data Block), khối hệ thống (System Block), phần tham

khảo trích ngang (Cross Reference), và trạng thái kết nối (Communications).


- Tools: Chọn loại thể hiện này để thấy các nút điều khiển: giải pháp trợ

giúp cho các hƣớng dẫn và giải pháp trợ giúp cho chƣơng trình lam việc với

TD 200.

- Phân nhánh các chỉ thị (Instruction Tree): Giúp ta nhìn đƣợc cấu trúc

phân nhánh toàn bộ đề án đang soạn và các chỉ thị dùng đƣợc cho việc soạn

thảo chƣơng trình đang hiển thị (LAD, FBD, or STL).

- Có thể bam chuột phải vào một thành phần của chƣơng trình để điền them

các khối tổ chức của chƣơng trình (Program Organizational Units -POUs); bạn

có thể bam chuột phải vào từng POU để mở, đổi tên, xoá hay soạn thảo tính

chất của chúng.

- Bảng ghi biến nội (Local Variable Table): Chứa các chỉ định cho các biến nội

bộ (nói cách khác, các biến dùng với các chƣơng trình con hay các ngắt). Các

biến này nhớ trong bộ nhớ tạm, địa chỉ do ta qui định trong hệ thống; việc


dùng các biến bị giới hạn bởi POU.

- Cửa sổ soạn thảo chƣơng trình chứa bảng biến nội bộ và chƣơng trình đang

soạn thảo (LAD, FBD,hay STL). Có thể rê thanh tác vụ để mở rộng cửa sổ và

che khuất bảng biến nội bộ khi cần thiết.

- Khi tạo chƣơng trình con hay ngắt thêm vào chƣơng trình chính (OB1),

sẽtạo ra những thanh (tab) xuất hiện ở phía dƣới cửa sổ màn hình soạn thảo.

Có thể nhấn chuột vào thanh tab để di chuyển màn hình giữa các chƣơng trình

con, các ngắt v và OB.

- Cửa sổ ngõ ra (Output Window): cung cấp thông báo, thông tin khi biên

dịch chƣơng trình. Khi cửa sổ này liệt kê những lỗi sai của chƣơng trình, ta có

thể nhấn kép lên thông báo lỗi để lam hiển thị vùng chƣơng trình có thể gây ra

lỗi tƣơng ứng.

- Thanh trạng thái (Status Bar): Cung cấp thông tin về trạng thái của các

toán tử bạn đang lam trong chƣơng trình STEP 7-Micro/WIN 32.

- Phần tham khảo trích ngang (Cross Reference ): Cho phép xem các thông tin

về phần tử đang dùng trong chƣơng trình.

- Cửa sổ bảng ký hiệu/bảng biến toàn cục (SymbolTable/Global Variable

Table Window): Cho phép chỉ định và soạn thảo ký hiệu toàn cục (nói khác đi

các giá trị biến có thể đƣợc dùng trong bất kỳ POU, chứ không phải chỉ là

những POU có ký hiệu đƣợc tạo ra). Bạn có thể tạo nhiều bảng ký hiệu. Cũng

có một bảng ký hiệu/biến toàn cục đƣợc hệ thống định nghĩa dành cho bạn sẵn

trong chƣơng trình.

- Cửa sổ bảng trạng thái (Status Chart Window): Cho phép theo dõi các

trạng thái ngõ vào, ngõ ra, các biến của chƣơng trình bằng cách nhập chúng


vào bảng. Bạn có thể lam nhiều bảng nham mục đích xem nhiều thành phần

khác nhau của các đoạn chƣơng trình. Mỗi bảng trạng thái có cửa sổ riêng.

- Cửa sổ khối dữ liệu động/khối dữ liệu đặt (Data Block/Data Initializer

Window): Cho phép hiện và soạn thảo nội dung của khối dữ liệu.

- Kiểm tra kết nối :

- Vào Communication bằng cách : nhấp biểu tƣợng Communication

trên Navigation Bar hoặc trên Instruction Tree Tree

Khi đó xuất hiện cửa sổ sau:

Nhấp chuột vào đến khi thấy biểu tƣợng thì kết nối

thành công. Nếu không thấy biểu tƣợng trên chúng ta phải kiểm tra lại :

- Cáp: Đã nối cáp chƣa? swich chọn tốc độ truyền đúng không?Cáp còn

nguyên vẹn hay đã hƣ hỏng?

- PLC: PLC đã mở điện chƣa? công tắc chọn chế độ lam việc đangở vi trí

ON,OFF hay STERM? Chỉ ở vị trí STERM PLC mới cho Load chƣơng trình.

- Máy tính : Đang nối dây ở cổng COM1 hay COM2, cổng COM còn truyền

dữ liệu đƣợc hay đã hƣ?

Nếu sai cổng COM ta lam nhƣ sau :

Cách 1 : Đổi bằng phần cứng ( tháo dây cáp nối lại )


Cách 2 :

- Nhấp double vào biểu tƣợng PC/PPI.

- Màn hình “Set PG/PC interface” xuất hiện.

Chọn Properties màn hình xuất hiện sau:

Chọn lại cổng COM cho phù hợp cới phần cứng và nhấp OK.

2.2.3 Các bƣớc thực hiện chƣơng trình S7 – 200

Tạo một chƣơng trình mới :

+ Cách 1 : Chọn menu -> Project -> New

+ Cách 2 : Chọn biểu tƣợng trên cửa sổ chính.

Soạn thảo chƣơng trình :

S7-200 đƣợc tổ chức thành nhiều Network (tối đa 1850). Mỗi một network

tƣơng đƣơng một câu

lệnh, nếu tồn tại 2 câu lệnh trở lên trong 1 network thì chƣơng trình sẽ báo


lỗi khi biên dịch.

Lệnh phải đƣợc mở đầu ở vị trí mũi tên. Vị trí ô vuông ở đ âu thì lệnh lấy ra

sẽ ở ngay vị trí đó. Lƣu ý : Câu lệnh phải đƣợc gán vào đƣờng biên bên

trái.

Ta có thể dùng chuột để truy xuất và dán các toán hạn vào các vị trí netword

mong muốn ở thƣ viện lệnh hoặc dùng phím truy xuất trực tiếp.

Nhóm lệnh rẽ:

Muốn chú thích cho mỗi network (dòng lệnh) ta đƣa chuột vào hàng chứa

network nhấp chuột -> suất hiện bảng soạn thảo và đánh dòng chú thích (nên

có chú thích để dễ đọc chƣơng trình).


Ví dụ:Hãy viết chƣơng trình cho bài tập sau:

Lƣu chƣơng trình vừa biên soạn :

Cách 1 : Chọn Project ->Save all -> đặt tên -> OK

Cách 2 : Chọn biểu tƣợng trên thanh công cụ -> đặt tên -> OK.

Mở một chƣơng trình đã có sẵn :

Cách 1 : Chọn menu -> project -> open -> chọn tên -> Ok

Cách 2 : Chọn biểu tƣợng 1 trên thanh công cụ chính-> chọn tên -> OK


Kiểm tra lỗi:

Sau khi soạn thảo xong, chúng ta cần kiem tra xem có lỗi hay không bằng cách

vào biểu tƣợng hoặc vào PLC Compileall

Khi đó sẽ có thông báo hiện lên ở đấy màn hình.

Việc kiểm tra lỗi bằng cách này chỉ tìm đƣợc một số lỗi địa chỉ.

Nạp chƣơng trình vào PLC :

Cách 1 : Chọn menu -> project ->download -> OK

Cách 2 : Chọn biểu tƣợng trên thanh công cụ.

Nếu chƣa chƣa nối cáp lập trình hoặc cáp bị hƣ thì có thông báo sau :

Nếu chƣa cấp điện cho PLC thì có thông báo sau:


Nếu đƣờng truyền tốt thì PLC có thông báo sau:

Nhấp chuột vào continue để tiếp tục load chƣơng trình, màn hình xuất hiện

thông báo sau:

Nhấp OK để tiếp tục màn hình hiển thị dowload đã thành công.

Nhấp chuột vào OK để kết thúc.

Nếu chƣơng trình có lỗi PLC thông báo, nhấp chuột vào OK để về soạn thảo sửa

lỗi.


Chạy chƣơng trình:

Cách 1 : chọn menu CPU -> run -> yes

Cách 2 : chọn biểu tƣợng từ thanh công cụ.

Cách 3 : Chuyển công tắc chọn chế độ lam việc về vị trí RUN.

Bảng thông báo xuất hiện.

Nhấp chuột vào Yes

Dừng chƣơng trình :

Cách 1 : chọn menu CPU -> Stop -> Yes.

Cách 2 : chọn biểu tƣợng trên thanh công cụ.

Cách 3 : Chuyển công tắc chọn chế độ làm việc về vị trí STOP.


Bảng thông báo xuất hiện, Nhấp chuột vào Yes.

Hiển thị tình trạng hoạt động của PLC

Từ Menu Debug chọn Ladder Status ON/OFF

Đổ chƣơng trình từ PLC về máy tính

Cách 1 : Chọn menu Project ->Upload -> OK -> yes.

Cách 2 : Chọn trên thanh công cụ.

PLC thông báo


Nhấp chuột vào Yes, PLC sẽ Load chƣơng trình PLC về máy tính

Nhấp chuột vào OK sẽ kết thúc.

Chỉnh sửa chƣơng trình : chèn, xoá hàng cột, network

Cách 1 : Chọn menu Edit -> Insert/ Delete sau đó chọn hàng hoặc cột.

Cách 2 : Nhấp chuột vào shift Insert/ delete.

Chèn

Xóa


2.2.4 Phần mềm mô phỏng S7 – 200

Phần mềm mô phỏng S7-200 để mô phỏng hoạt động của mạch khi không

có PLC. Nó thật thuận lợi cho việc học tại nhà cho sinh viên, hoặc sinh viên

khi không có bộ thực hành PLC.

Trình tự thực hiện nhƣ sau:

Tạo file . avl

Từ chƣơng trình soạn thảo step 7-Microwin ta chọn file export

Chọn đƣờng dẫn và đặt tên cho file.

Nhấp chuột vào Save để kết thúc

Chạy mô phỏng

Nhấp đúp vào biểu tƣợng S7 – 200. Exe từ phần mềm có sẳn trong máy tính.


Màn hình mô phỏng xuất hiện

Nhấp chuột vào hình có chữ S7_200

Tiếp theo ta chọn loại PLC bằng cánh vào Configuration CPU Type

Xuất hiện thông báo


Chọn CPU 224 sau đó nhấp chuột vào nút Accept, sau đó ta Load chƣơng trình

PLC lên bằng 2 cách sau:

Cách 1: Nhấp vào biểu tƣợng

Cách 2 : Vào Program chọn Load Program

Xuất hiện thông báo.

Chọn MicroWin V4.0 sau đó Nhấp chuột vào Accept.


Chọn đƣờng dẫn đến vị trí vừa lƣu nhấp chuột vào Open

Xuất hiện thông báo.


Nhấp chuột vào OK.

Sau đó chọn PLC RUN


Nhấp chuột vào Yes.

Nhấp chuột vào chọn biểu tƣợng State Program Để thấy tình trạng làm

việc của mạch.

2.3 TRÌNH TỰ THỰC HÀNH


PHẦN MỀM LẬP TRÌNH STEP 7 - MICROWIN:

CÀI ĐẶT:

Sinh viên tìm hiểu cách cài đặt phần mem STEP 7 - MICROWIN 4.0

SỬ DỤNG PHẦN MỀM:

Sinh viên sử dụng phần mềm STEP 7 - MICROWIN 4.0 theo hƣớng dẫn của

giảng viên.

Thực hiện các ví dụ do giảng viên đƣa ra.

PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7-200.

Sinh viên thực hiện các thao tác Export chƣơng trình từ phần mềm lập trình

sang phần mềm mô phỏng PLC S7-200.

2.4 CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Sự khác nhau giữa hệ điều khiển bằng Relay và hệ điều khiển bằng PLC

S7 - 200 ?

Câu 2: Trình bày phƣơng thức thực hiện chƣơng trình PLC s7 – 200.

Câu 3: Trình bày các cảm biến và cơ cấu chấp hành trong điều khiển Logic.

Câu 4: Trình bày phƣơng pháp khả năng truyền thong của PLC S7 – 200.

Câu 5: Vẽ sơ đồ nối dây CPU 214 DC/DC/DC với nguồn và ngoại vi .

Câu 6: Vẽ sơ đồ nối dây CPU 224 AC/DC/Relay với nguồn và ngoại vi .

Câu 7: Vẽ sơ đồ nối dây ngõ ra PLC với cơ cấu chấp hành.

28 BÀI 3: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

BÀI 3: ỨNG DỤNG ĐIỀU

KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Sau khi làm bài thí nghiệm này, sinh viên phải :

- Sử dụng thành thạo phần mềm S7-200 MicrWin và phần mềm mô phỏng.

- Nối dây đƣợc bộ nút nhấn.

- Sử dụng đƣợc relay giao tiếp giữa PLC và nguồn 220V.

- Nối dây đƣợc mạch điều khiển đèn 220V.

- Nối dây đƣợc mạch điều khiển động cơ AC 220V 1 pha, 3 pha.

- Viết đƣợc chƣơng trình điều khiển đèn, động cơ AC.


Bộ thiết bị thực tập PLC, động cơ 1 pha, đông cơ 3 pha, bộ nút nhấn.

- Cáp lập trình



3.2 LÝ THUYẾT

3.2.1 Lệnh vào tiếp điểm

Tiếp điểm thƣờng hở (NO) : NO

BÀI 3: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 29

Ký hiệu :

Tiếp điem thƣờng đóng (NC)

Ký hiệu :

3.2.2 Lệnh ra tiếp điểm

Lệnh OUT: Ký hiệu

n

Lệnh SET và RESET

Ký hiệu:

S

n

i

R

n

i

Lệnh Set sẽ đặt i bit kể từ bit thứ n lên mức logic 1.

Lệnh reset sẽ đặt i bit kể từ bit thứ n xuống mức logic 0.

Ví dụ : Viết chƣơng trình điều khiển động cơ có yêu cầu nhƣ sau : Nhấn nút ON

(I0.0) thì động cơ lam việc, nhấn nút OFF (I0.1) thì động cơ dừng.

Chƣơng trình:

Lƣu ý : Nút nhấn ON/OFF sử dụng trong chƣơng trình là nút nhấn thƣờng hở

NO. Nếu quen dùng nút nhấn OFF là nút nhấn thƣờng đóng NC thì chƣơng trình

phải viết lại nhƣ sau:

- Do vậy, khi viết chƣơng trình với PLC ta cần chú ý 2 khái niệm:thiết bị

NC


vàtiếp điểm. Ví dụ: Nút nhấn thƣờng hở NO là thiết bị, thiết bị này có hai trạng

thái làm việc là tác động (mức 1) hoặc không tác động (mức 0).Với hệ thống

điều khiển bằng điện ta thƣờng cho nó có 1 tiếp điểm là thƣờng hở:khi tác

động sẽ đóng lại.

- Với PLC thì ta phải quan niệm rằng nó là một cặp tiếp điểm bao gồm

một tiếp điểm thƣờng hở và một tiếp điểm thƣờng đóng, tiếp điểm

thƣờng hở sẽ đóng khi đƣợc tác động, tiếp điểm thƣờng đóng sẽ mở khi

đƣợc tác động và ngƣợc lại.

- Do vậy, khi sử dụng PLC ngƣời ta thấy nút nhấn thƣờng hở bằng nút

nhấn thƣờng đóng và viết chƣơng trình nhƣ với hệ thống điện.

Các lệnh đặc biệt về tiếp điểm :

- SM0.0

Ký hiệu :

Tiếp điểm luôn luôn đóng.

- SM0.1

Ký hiệu :

Tiếp điểm cho ra một xung khi PLC chuyển từ Stop sang Run.

- SM0.4

Ký hiệu :

Tiếp điểm phát xung nhịp chu kỳ 60s

- SM0.5

Ký hiệu :

Tiếp điểm phát xung chu kỳ 1s

- Tiếp điểm phát hiện cạnh lên.

Ký hiệu :

Khi đầu vào lên mức cao thì tiếp điểm cho ra một xung.

- Tiếp điểm phát hiện cạnh xuống

Ký hiệu :

Khi đầu vào xuống mức thấp thì tiếp điểm cho ra một xung.


Bài tập 1: Một động cơ điện 3 pha cần đƣợc điều khiển đảo chiều. Khi ấn

S1 thƣờng hở) thì động cơ sẽ quay phải và đèn H1 sáng báo động cơ đang quay

phải. Khi nhấn nút S2 (thƣờng hở) thì động cơ quay trái và đèn H2 sáng báo

động cơ đang quay trái. Động cơ có thể dừng bất cứ lúc nào nếu ấn nút dừng

S3 (thƣờng đóng) hoặc động cơ xảy ra sự cố quá dòng làm cho tiếp điểm của

thiết bị bảo vệ Q1 tác động (tiếp điểm 13, 14 của Motor CB). Khi động cơ

dừng đèn báo H3 sáng.

Tƣơng tự nhƣ mục 3.2.2.1, ta sử dụng PLC S7-200 loại DC/DC/DC, ngõ ra

của PLC điều khiển quay phải kết nối với relay trung gian K11, ngõ ra của

PLC điều khiển quay trái kết nối với relay trung gian K21 sử dụng nguồn

24Vdc. Các relay này đƣợc dùng để đóng điện cho cuộn dây contactor K1 và

K2 (hình 3.2.2.1). Riêng các đèn báo ta có thể thay thế bằng loại 24Vdc nhằm

tiết kiệm relay trung gian.

Hình 3.2.2.1:Mạch động lực và mạch điều khiển động cơ đảo chiều quay dùng

Contactor


Bảng ký hiệu

Ký hiệu Địa chỉ PLC Chú thích

S1 I0.0 Nút nhấn dừng máy, thƣờng đóng (NC)

S2 I0.1 Nút nhấn quay phải, thƣờng hở (NO)

S3 I0.2 Nút nhấn quay trái, thƣờng hở (NO)

Q1 I0.3 Tiếp điểm báo quá dòng, thƣờng đóng (NC)

K11 Q0.0 Relay trung gian điều khiển quay phải

K21 Q0.1 Relay trung gian điều khiển quay trái

H1 Q0.2 Đèn báo động cơ quay phải

H2 Q0.3 Đèn báo động cơ quay trái

H3 Q0.4 Đèn báo động cơ quay dừng

Hình 3.2.2.1a: Sơ đồ nối dây PLC Hình 3.2.2.1b: Sơ đồ Relay nối Contactor

Chú ý: Trong các điều khiển có đảo chiều quay thì tại các ngõ ra PLC

điều khiển 2 chiều quay của động cơ ta cần phải nối thêm 2 tiếp điểm thƣờng

đóng khóa chéo nhau của 2 contactor (hoặc relay) để đảm bảo an toàn.


Chƣơng trình PLC:

Biểu diễn ở LAD: Biểu diễn ở STL:

Bài 2: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG Y/

Yêu cầu: Viết chƣơng trình khởi động động cơ chạy Y/ chỉ dùng một nút nhấn

ON/OFF.

Trên bảng điều khiển gồm có :

Một nút nhấn ON/OFF

Đèn RUN: Báo động cơ đang hoạt động

Đèn ALARM: Báo xảy ra sự cố

Kết nối PLC với thiết bị ngoại vi

Bảng ký hiệu


M I0.0 Nút nhấn mở máy, thƣờng hở (NO)

D I0.1 Nút nhấn dừng máy, thƣờng đóng (NC)

RN I0.2 Rơle nhiệt

K Q0.0 Cuộn dây K

KY Q0.1 Cuộn dây KY

K Q.02 Cuộn dây K

H1 Q.03 Đèn RUN: Báo động cơ đang hoạt động

H2 Q.04 Đèn ALARM: Báo xảy ra sự cố

Viết chƣơng trình biểu diễn ở LAD, STL

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………


………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

Vẽ sơ đồ kết nối PLC với Relay, Công tắc tơ:

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

3.3 CÂU HỎI BÀI TẬP

Câu 1: Dùng phần mềm S7-200 viết chƣơng trình điều khiển và kết nối ngoại vi 3

động cơ làm việc theo yêu cầu sau: Nhấn Start động cơ 1 khởi động và làm việc định

mức, sau 20s động cơ 2 khởi động và làm việc định mức, sau 20s động cơ 3 khởi

động và làm việc định mức (cả 3 động cơ cùng làm việc). Nhấn nút Stop cả 3 động

cơ cùng dừng. Muốn hoạt động lại nhấn Start.


động cơ làm việc theo trình tự: Nhấn Start động cơ 1 khởi động và làm việc định

mức, sau 20s động cơ 2 khởi động và làm việc định mức, sau 20s động cơ 3 khởi

động và làm việc định mức (cả 3 động cơ cùng làm việc). Nhấn nút Stop động cơ 3

dừng, sau 15s động cơ 2 dừng, sau 15s động cơ 1 dừng mạch mất điện. Muốn hoạt

động lại nhấn Start.

Câu 3: Dùng phần mềm S7-200 viết chƣơng trình điều khiển và kết nối ngoại vi

động cơ làm việc theo yêu cầu sau: Nhấn Start động cơ khởi động và làm việc ở chế


độ sao (Y), sau 5s động cơ làm việc định mức ở chế độ tam giác () . Nhấn nút Stop

động cơ dừng mạch mất điện. Muốn hoạt động lại nhấn Start.


động cơ làm việc theo yêu cầu sau: Nhấn Start động cơ khởi động và làm việc ở tốc

độ thấp (), sau 5s động cơ làm việc ở tốc độ cao (YY) . Nhấn nút Stop động cơ

dừng mạch mất điện. Muốn hoạt động lại nhấn Start.


Điều khiển chuông báo tiết học theo yêu cầu sau:

Từ 07h00’00” đến 07h00’10” chuông báo vào tiết học.

Từ 09h00’00” đến 09h00’10” chuông báo giải lao.

Từ 09h30’00” đến 09h30’10” chuông báo vào tiết học.

Từ 11h00’00” đến 11h00’15” chuông báo kết thúc.

Thứ 7 và CN chuông không kêu.

Ngày 2/9, 30/4, 1/5 chông không kêu.


động cơ làm việc theo yêu cầu sau:

Động cơ 1 chạy 30s rồi dừng, sau đó động cơ 2 chạy 30s rồi dừng 10s, động cơ 2 lặp

lại 5 lần. Kế đến chu kỳ làm việc của 2 động cơ lặp lại 10 lần thì dừng. Muốn hoạt

động lại nhấn Start.

BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH

ĐÈN GIAO THÔNG


- Sử dụng thành thạo phần mềm S7-200 MicrWin và phần mềm mô phỏng.

- Nhận biết đƣợc các thành phần của mô hình đèn giao thông.

- Đọc đƣợc sơ đồ kết nối hệ thống.

- Nối dây đƣợc mô hình và PLC.


- Viết đƣợc chƣơng trình điều khiển đèn giao thông ứng dụng trong mô hình.


Bộ thiết bị thực tập PLC, mô hình đèn giao thông.

- Cáp lập trình



4.2 LÝ THUYẾT

Chƣơng trình con

Cấu trúc chƣơng trình khi sử dụng chƣơng trình con.

- Một chƣơng trình bao gom một chƣơng trình chính và nhiều chƣơng trình con.

BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG 39

- Số chƣơng trình con tối đa là 225.

Cách thực hiện một chƣơng trình.

- Chƣơng trình đƣợc thực hiện theo từng vòng quét Scan. Bắt đầu ở chƣơng trình

chính, thực hiện việc quét điều kiện của chƣơng trình con, nếu thỏa điều kiện sẽ

thực hiện theo chƣơng trình con đó. Kết thúc chƣơng trình con chƣơng trình quay về

chƣơng trình chính thực hiện một vòng quét mới.

Mục đích sử dụng chƣơng trình con :

- Khai thác triệt để nguồn tài nguyên của PLC.

- Dễ lập trình.

Các lƣu ý khi sử dụng chƣơng trình con :

- Lệnh gọi chƣơng trình con phải đặt ở chƣơng trình chính.

- Chƣơng trình con chỉ hoạt động khi đƣợc chƣơng trình chính gọi.

- Giá trị Logic các Bit, thanh ghi, bộ đếm, bộ định thời nên thực hiện ở chƣơng

trình chính.

- Cần lƣu ý đến biến toàn cục và biến nội bộ.

- Đồng hồ thời gian thực.

- Khai báo thời gian (nạp ngày giờ khai báo vào đồng hồ ):

- Ghi các giá trị ngày tháng vào ô nhớ T.

- Đọc giá trị từ vùng nhớ T vào đồng hồ. Dùng lệnh SET-RTC . Nhớ rằng chỉ đƣợc

khai báo một lần duy nhất.

- Xuất dữ liệu từ đồng hồ ra bộ nhớ.

- Dùng lệnh READ-RTC để xuất dữ liệu từ đồng hồ ra ô nhớ T.


4.3.1 Khảo sát hệ thống

- Không cấp nguồn thiết bị !

- Nghe giáo viên giới thiệu về mô hình đèn giao thông.

- Dựa vào hình vẽ, tìm hiểu sơ đồ nối dây của mô hình.

- Nhận dạng và tìm hiểu công dụng của các thành phần của mô hình.

4.3.2 Nối dây hệ thống

- Sinh viên phải biết đƣợc tất cả các thành phần của mô hình trƣớc khi thực hiện

mục này.

- Xác định vị trí các thành phần của mô hình.

- Xác định những phần tử tạo tín hiệu Input cho PLC.

- Xác định những phần tử tạo tín hiệu Output cho PLC.

- Vẽ sơ đồ nối dây và báo cho giáo viên.

- Nối dây mô hình và PLC.

- Báo cáo giáo viên kiểm tra.

- Cấp nguồn cho mô hình.

4.3.3 Lập trình điều khiển

- Sinh Viên viết chƣơng trình điều khiển mô hình theo từng bƣớc.

- Chƣơng trình điều khiển mô hình sáng các đèn Xanh, Vàng, Đỏ, theo thời gian

định trƣớc.

Ví dụ: Xanh 50s, Vàng 10s, Đỏ 60s.


định trƣớc,có chế độ giờ bình thƣờng, giờ nhiều xe, giờ ít xe.


định trƣớc,có chế độ ƣu tiên ngƣời đi bộ, rẽ trái, rẽ phải.


định trƣớc,có hiển thị thời gian trên Led 7 đoạn.

- Chạy mô phỏng trên Simulink

- Chạy trên PLC

- Viết chƣơng trình biểu diễn ở LAD



………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

Vẽ sơ đồ kết nối PLC với Relay, thiết bị ngoại vi:

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

Sơ đồ đèn giao thông bố trí tại ngã tƣ


Sơ đồ đấu dây đèn giao thông và các tiếp điểm rơ le


Câu 1: Điều khiển đèn quảng cáo.

Đèn quảng cáo cần đƣợc điều khiển nhƣ sau:

- Đóng công tắc S1.

- Sau 10s đèn E1 sáng



- Sau 40s tất cả các đèn đều tắt

- Sau đó bắt đầu tự động lại chu kỳ mới

Hãy chuyển sang viết chƣơng trình điều khiển sử dụng ngôn ngữ LAD trong PLC theo

các yêu cầu sau:

- Thiết lập bảng ký hiệu.

- Vẽ sơ đồ kết nối dây với PLC

- Viết chƣơng trình điều khiển theo hai cách:

- Sơ đồ kết nối dây phần cứng

- Theo yêu cầu công nghệ

Câu 2: Chƣơng trình vui để học

- Mô tả hoạt động:

Trong 1 cuộc thi có 3 đội chơi A, B ,C và có 1 MC dẫn chƣơng trình:

Khi MC đọc câu hỏi xong và nhấn chuông bắt đầu thì 3 đội sẽ nhấn chuông trả lời câu

hỏi đội nào nhấn chuông trƣớc thì đội đó dành quyền trả lời và 2 đội còn lại sẽ không

nhấn chuông đƣợc khi đội nào nhấn nút thì chuông của đội đó sẽ kêu và đèn sáng lên

nếu MC chƣa nhấn nút bắt đầu mà đã có đội nhấn trƣớc thì đèn báo của đội đó sẽ

sáng và chuông sẽ kêu và đội này sẽ bi loại ra khỏi câu hỏi đó. Sau khi kết thúc một

câu hỏi thì MC sẽ nhấn nút RESET để bắt đầu câu hỏi mới.

- Sơ đồ công nghệ :

Sơ đồ công nghệ vui để học.


- Bảng ký hiệu:

Bảng ký hiệu


ON I0.0 Nút nhấn thƣờng hở MC (NO)

OFF I0.1 Nút nhấn Reset thƣờng đóng (NC)

ON A I0.2 Nút nhấn đội A

ON B I0.3 Nút nhấn đội B

ON C I0.4 Nút nhấn đội C

K1 Q0.2 Chuông đội A

K2 Q0.3 Chuông đội B

K3 Q0.4 Chuông đội C

H1 M0.2 Đèn của đội A

H2 M0.3 Đèn của đội B

H3 M0.4 Đèn của đội C

BÀI 5: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN

MÔ HÌNH THANG MÁY


- Hiểu đƣợc nguyên lý làm việc của thang máy.

- Kết nối đƣợc một số cảm biến trong công nghiệp.

- Kết nối PLC đến mô hình của thang máy.


- Viết đƣợc chƣơng trình điều khiển mô hình thang máy.


- Bộ thiết bị thực tập PLC, mô hình thang máy.

- Cáp lập trình



5.2 LÝ THUYẾT

- Hệ thống tín hiệu của thang máy 4 tầng:

- Nhóm các tín hiệu gọi thang (đặt tại mỗi tầng ):L1, L2 ,L3, X2 ,X3, X4.

- Nhóm các tín hiệu đến tầng (đặt tại buồng thang):T1, T2 ,T3 ,T4.

- Nhóm tín hiệu xác định vị trí buồng thang tại mỗi tầng (đặt cố định trên

đƣờng đi của buồng thang): D1 ,D2 ,D3 ,D4 (cảm biến tầng).

- Nhóm các tín hiệu cửa ( xác định cửa đóng hay mở ):G0 ,G1 ,G2 ,G3 ,G4

- Nhóm các tín hiệu hạn chế hành trình (đặt cố định ở cuối hành trình của buồng

thang):Hành trình ca bin trên (HCT), Hành trình ca bin dƣới( HCD).

BÀI 5: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH THANG MÁY 47




- Nghe giáo viên giới thiệu về mô hình thang máy.





mục này.









- Học sinh viết chƣơng trình điều khiển mô hình theo từng bƣớc.

- Viết chƣơng trình cho cabin chạy lên và chạy xuống.

- Viết chƣơng trình hiển thị tầng.

- Viết chƣơng trình gọi tầng.

- Viết chƣơng trình dừng đúng tầng.

- Viết chƣơng trình đóng mở cửa.

- Viết chƣơng trình đón khách cùng chiều.


- Chạy trên PLC

INPUT

Điều khiển ON/OFF

I1.6: Nút nhấn ON: Nút nhấn ảo

I1.7: Nút nhấn ON: Nút nhấn ảo

M0.0 Biến tự giữ ON

Các nút nhấn chọn tầng

I0.6: Tầng 1

I0.6: Tầng 2

I1.0: Tầng 3

I1.1: Tầng 4

Các nút gọi tầng

I1.2: Tầng 1

I1.3: Tầng 2

I1.4: Tầng 3

I1.5: Tầng 4

Các công tắc hành trình báo tầng

I0.2: Báo tầng 1

I0.3: Báo tầng 2

I1.4: Báo tầng 3

I1.5: Báo tầng 4

Các công tắc hành trình báo trạng thái cửa thang máy

I0.0: Cửa đóng

I0.1: Cửa mở


Biến nhớ thang đi lên

M1.0: Thang đi từ tầng 1 lên tầng 2






Biến nhớ thang đi xuống

M2.0: Thang đi từ tầng 4 xuống tầng 3






Biến nhớ mở cửa tại các tầng

M3.0: Mở cửa thang máy tại tầng 1




OUTPUT

Biến nhớ thang đi lên







Biến nhớ thang đi xuống







Biến nhớ mở cửa tại các tầng





Động cơ kéo thang

Q0.0 và Q0.4: Động cơ kéo thang ở mức cao:Động cơ quay thuận

kéo thang đi lên

Q0.0 ở mức thấp và Q0.4 ở mức cao: Động cơ quay nghịch kéo

thang đi xuống

Động cơ kéo cửa thang

Q0.1 ở mức thấp và Q0.5 ở mức cao: Đóng cửa

Q0.1 ở mức thấp và Q0.5 ở mức cao: Mở cửa


………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………


………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………


………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………


Câu 1: Băng chuyền đếm táo.


Khi nhấn nút khởi động ON thì băng chuyền thùng hoạt động. Khi thùng đến

vị trí thì dừng lại và băng chuyền táo hoạt động. Nếu số lƣợng táo đếm đƣợc

bằng 12 thì băng chuyền táo dừng. Băng chuyền chạy tiếp cho đến khi một

thùng thứ hai đúng vị trí thì dừng lại. Quy trình đƣợc lặp đi lặp lại cho đến khi

nào ấn nút OFF.

- Sơ đồ công nghệ băng chuyền đếm táo

Sơ đồ công nghệ băng chuyền đếm táo


Bảng ký hiệu


Cảm biến vào

OFF I0.0 Nút nhấn dừng (NC)

ON I0.1 Nút nhấn khởi động hệ thống, (NO)


CB táo I0.2 Cảm biến táo (NC)

CB thùng I0.3 Cảm biến thùng đúng vị trí (NO)

Cảm biến ra

K1 Q0.0 Contactor điều khiển băng chuyền táo

K2 Q.01 Contactor điều khiển băng chuyền thùng

Câu 2: Thiết bị vô nƣớc chai.

- Mô tả hoạt động thiết bị vô nƣớc chai.

Trƣớc khi vận hành thiết bị vô nƣớc chai thì các chai rỗng phải đƣợc đặt lên băng tải.

Nếu sau đó nút nhấn khởi động ( I0.3) đƣợc tác động, thì băng tải sẽ vận chuyển chai

rỗng với thời gian trì hoãn ban đầu là 1s. Băng tải dừng lại khi có một chai đến cảm biến

vị trí (I0.2).

Bây giờ cần vô nƣớc sẽ hạ từ trên xuống, khi đến giới hạn dƣới (I0.1) thì dừng lại, sau

đó 1s thì van xả sẽ đƣợc mở đổ nƣớc vô chai, van xả sẽ đóng lại khi chai đầy thời gian

làm đầy kéo dài khoảng 3s.

Sau khi van xả đóng lại 1s thì cần vô nƣớc đƣợc nâng lên, đến giới hạn trên (I0.0) thì

dừng lại. Sau đó 1s thì băng tải vận chuyển chai rỗng lại tiếp tục và quá trình cứ thế lặp

lại.

Chai đã đổ đầy nƣớc đƣợc đƣa sang băng tải đƣa chai vào két khi băng

tải chai rỗng hoạt động, khi chai đúng vị trí trong két thì có một tín hiệu phát ra

(I0.4).

Quá trình đƣợc lặp đi lăp lại cho đến khi nào số lƣợng chai trong két đủ 12 thì đèn báo

sáng lên và hệ thống dừng lại. Quá trình mới lại bắt đầu khi nút nhấn khởi động đƣợc tác

động.

Hãy viết chƣơng trình điều khiển sử dụng phƣơng pháp trình tự.

- Sơ đồ công nghệ thiết bị vô nƣớc chai.

Sơ đồ công nghệ thiết bị vô nƣớc chai.


Bảng ký hiệu


S1 I0.0 Giới hạn trên của cần vô nƣớc (NC)

S2 I0.1 Giới hạn dƣới của cần vô nƣớc (NC)

S3 I0.2 Cảm biến vị trí chai thƣờng hở (NO)

S4 I0.3 Khởi động hệ thống (NO)

S5 I0.4 Chai đúng vị trí trong két (NO)

K1 Q0.0 Van xả nƣớc

K2 Q0.1 Hạ cần vô nƣớc xuống

K3 Q0.2 Hạ cần vô nƣớc lên

K4 Q0.3 Băng tải vận chuyển chai rổng

K5 Q0.4 Đèn báo két đầy

Câu 3: Đếm sản phẩm đƣợc đóng gói.


Sản phẩm đã đóng gói đƣợc đƣa vào một thùng chứa bằng một băng tải (kéo bởi

động cơ M). Mỗi thùng chứa đƣợc 10 sản phẩm. Khi sản phẩm đã đƣợc đếm đủ thì


băng tải dừng lại đề cho ngƣời vận hành đƣa một thùng rỗng vào. Sau khi ngƣời vận

hành ấn nút S1(NO) để tiếp tục thì băng tải hoạt động. Quá trình cứ lặp đi lặp lại cho

đến khi nhấn nút dừng S0 (NC).

- Sơ đồ công nghệ đếm sản phẩm đƣợc đóng gói .

Sơ đồ công nghệ đếm sản phẩm đƣợc đóng gói


Bảng ký hiệu


S0 I0.0 Nút nhấn dừng (NC)

S1 I0.1 Nút nhấn khởi động băng tải (NO)

S2 I0.2 Cảm biến nhận biết sản phẩm (NC)

K Q0.0 Contactor điều khiển động cơ M

BÀI 6: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN

MÔ HÌNH ĐIỆN KHÍ NÉN


- Nhận biết đƣợc các thành phần của mô hình khí nén gắp sản phẩm.

- Hiểu đƣợc sơ đồ khí nén.

- Đọc đƣợc sơ đồ kết nối hệ thống.

- Nối dây đƣợc mô hình và PLC.

- Kết nối hệ thống điều khiển khí nén đơn giản.

- Viết đƣợc chƣơng trình điều khiển trong mô hình.


Bộ thiết bị thực tập PLC, mô hình điều khiển khí nén.

- Cáp lập trình



6.2 LÝ THUYẾT

Cánh tay máy đƣợc sử dụng để gắp sản pham. Tay máy có các chức năng cơ màng

sau: Xoay, đƣa ra, đƣa xuống, gấp, đƣa lên , đƣa vào .

Viết chƣơng trình điều khiển cánh tay máy theo các động tác sau:

Khi nhấn nút ON tay máy tiến hành :

Xoay ra xuống gấp lên vào xoay

vào lên nhả xuống ra

BÀI 6: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH ĐIỆN KHÍ NÉN 57

Khi nhấn nút OFF tay máy dừng.

Bô định thời TIMER .

- Bộ định thời (timer) là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu đầu ra so với đầu vào.

- Trong S7 -200 CPU 224 có 128 bộ timer chia làm thành hai loại khác nhau.

- Timer tạo thời gian trễ không nhớ TON (On Delay Timer)

- Timer tạo thời gian trễ có nhớ TONR (Retentive On Delay Timer)

- Timer tạo thời gian trễ không nhớ TOF (Off Delay Timer)

Kí hiệu:

Trong đó :

PT : Preset timer (0 - 32767) Txx: T0 - T255

Toán hạng : VW, T, C, IW, MW …

Bộ TON và bộ TONR đƣợc chia thành 3 vùng với độ phân giải khác nhau : 1ms,10ms,

100ms

Độ phân giải TON TOF TONR

1ms T32, T96 T32, T96 T0, T64

10ms T33 T36

T97 T100

T33 T36

T97 T100

T1 T4

T65 T68

100ms T37 T63

T101 T225

T37 T63

T101 T225

T69 T95

T5 T31

Hoạt động :

- Cả hai loại timer TON và TONR tạo thời gian trễ khi tín hiệu đầu vào lên mức cao. Nếu

giá trị tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trƣớc thì ngõ ra tƣơng ứng của bộ định

thời đƣợc kích hoạt.

- Tín hiệu đầu vào xuống mức thấp thì TON tự động Reset còn TONR thì không tự động

Reset mà cần đến một tín hiệu tác động.

- Thông thƣờng dùng lệnh Reset là phƣơng phán duy nhất để đƣa bộ TONR về mức

thấp.

- TOF tạo thời gian trể khi tín hiệu đầu vào xuống mức thấp. Tín hiệu đầu vào lên mức

cao thì TOF tự động Reset

Bô đếm COUNTER .

- Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sƣờn lên của xung trong S7 - 200. Các

bộ đếm trong CPU 224 chia lam 2 loại :

- Bộ đếm lên CTU (counter up)

- Bộ đếm xuống CTD (counter down)

- Bộ đếm lên và bộ đếm xuống.

- Ký hiệu :


Trong đó : Cxx: C0 C47 hoặc C80 C127

CU : đầu vào đếm lên

R: đầu vào reset

PV : Preset value (0 32767)

- Hoạt động :

- CTU thực hiện đếm lên theo số sƣờn lên của tín hiệu logic đầu vào CTU

- Số sƣờn xung đếm đƣợc lƣu vào thanh ghi của bộ đếm có độ dài 2 byte và so

sánh với giá trị đặt trƣớc PV.

- Khi giá trị đếm đƣợc lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trƣớc thì bộ đếm xuất tín

hiệu ứng với mức cao.

- Khi đầu vào R lên mức cao thì bộ đếm đƣợc Reset .

- Chƣơng trình đếm xung đầu vào

- Bộ đếm lên và bộ đếm xuống.

- Ký hiệu :

Trong đó : Cxx: C48 C79

CU : đầu vào đếm lên

R: đầu vào reset

PV : Preset value (-32767 32767)

- Hoạt động :

- CTU thực hiện đếm lên theo số sƣờn lên của tín hiệu logic đầu vào CU

- CTU thực hiện đếm xuống theo số sƣờn lên của tín hiệu logic đầu vào CD

- Số sƣờn xung đếm đƣợc lƣu vào thanh ghi của bộ đếm có độ dài 2 byte

và so sánh với giá trị đặt trƣớc PV.

- Khi giá trị đếm đƣợc lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trƣớc thì bộ đếm

xuất tín hiệu ứng với mức cao.

- Khi đầu vào R lên mức cao thì bộ đếm đƣợc Reset .

- Chƣơng trình đếm lên và đếm xuống





- Nghe giáo viên giới thiệu về mô hình khí nén gắp sản phẩm.





mục này.









- Học sinh viết chƣơng trình điều khiển mô hình theo từng bƣớc.

- Chƣơng trình điều khiển cánh tay máy quay thuận/nghịch khi có sản phẩm;

dừng tay máy khi công tắc hành trình tác động; quay 1 góc tùy thuộc vào số

lƣợng cảm biến trên băng tải tác động.

- Chƣơng trình điều khiển đóng cắt các van khí khi có sản phẩm trên băng tải.


- Chạy trên PLC


………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………


………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………


………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………


Câu 1: Máy uốn thanh kim loại.


Các thanh kim loại cần đƣợc uốn một đầu theo theo một khuôn cho trƣớc (sơ đồ công

nghệ). Qui trình hoạt động của máy nhƣ sau:

- Thanh kim loại cần uốn đƣợc đặt lên khuôn uốn.

- Ấn nút khởi động S0 thì xy lanh Cyl.1 hạ xuống để giữ lấy thanh kim loại.

- Khi thanh kim loại đƣợc giữ chặt (nhận biết bởi công tắc hành trình S2) thì xy lanh

Cyl.2 hạ xuống để uốn thanh kim loại vuông góc trƣớc. Sau khi uốn xong thì tự động

nâng lên nhờ công tắc hành trình S4.

- Khi xy lanh Cyl.2 trở về vị trí cơ bản (nhận biết bởi S3) thì xy lanh Cyl.3 đƣợc đẩy

để uốn thanh kim loại ở giai đọan uốn cuối theo định hình của khuôn uốn. Khi xy lanh

Cyl.3 đến vị trí S6 thì tự động rút ngƣợc về.

- Khi xy lanh Cyl.3 rút về đến vị trí cơ bản (nhận biết bởi S5) thì xy lanh Cyl.1 cũng

rút về vị trí cơ bản của nó (nhận biết bởi S1). Lúc này thanh kim loại đƣợc tự do.

Ngƣời sử dụng có thể lấy ra và đặt một thanh kim loại mới vô. Và một chu kỳ mới lại

có thể bắt đầu.

- Sơ đồ công nghệ Máy uốn thanh kim loại.

Sơ đồ công nghệ Máy uốn thanh kim loại.

- Sơ đồ mạch điều khiển Máy uốn thanh kim loại.



Bảng ký hiệu


Biến ngõ vào

S0 I0.0 Nút nhấn khởi động (NO)

S1 I0.1 CTHT nhận biết cơ bản xy lanh Cyl.1

S2 I0.2 CTHT nhận biết vị trí giữ thanh kim loại xy lanh Cyl.1


S4 I0.4 CTHT nhận biết vị trí uốn xy lanh Cyl.2


S6 I0.6 CTHT nhận biết vị trí uốn xy lanh Cyl.3

Biến ngõ ra

Y1 Q0.0 Điều khiển xy lanh Cyl.1 để giữ thanh kim loại

Y2 Q.01 Đƣa xy lanh Cyl.1 về vị trí cơ bản

Y3 Q.02 Điều khiển xy lanh Cyl.2 uốn vuông góc


Y5 Q.04 Điều khiển xy lanh Cyl.3 uốn theo khuôn


Biến trung gian

Van 0.1 M0.0 Van 0.1

Van 0.2 M0.1 Van 0.2

Câu 2: Máy doa miệng ống kim loại.


Ống kim loại cần đƣợc doa miệng theo một khuôn cho trƣớc (sơ đồ công nghệ).

Máy hoạt động nhƣ sau:

- Ngƣời vận hành đặt ống kim loại cần doa miệng vào vị trí sao cho miệng

ống phải chạm vào cử chặn miệng ống. Sau đó ấn nút nhấn S0, xy lanh Cyl.1

sẽ kẹp ống lại. Khi ống đã đƣợc kẹp thì cử chặn miệng ống tự động rút về. Xy

lanh Cyl.2 sẽ hạ xuống doa miệng ống theo khuôn A thời gian doa khỏang 3s.

- Sau đó xy lanh Cyl.2 rút về và khuôn B đƣợc xylanh Cyl.4 đƣa vào. Sau khi

khuôn B đƣợc đƣa vào thì xy lanh Cyl.2 hạ xuống để doa miệng ống theo

khuôn B. Tƣơng tự nhƣ khuôn A việc doa khoảng 3s. Sau đó xy lanh Cyl.2 trở

về vị trí cơ bản của nó và xy lanh Cyl.4 cũng rút khuộn B về và đặt khuôn A về

vị trí sẵn sàng cho ống kim loại kế tiếp. Sau khi miệng ống đã đƣợc doa theo

khuôn B xong thì xy lanh kẹp ống Cyl.1 co về thả ống kim loại khỏi hàm kẹp.

Xy lanh Cyl.2 đƣợc đẩy trở về vị trí chặn miệng ống. Một chu kỳ mới lại cứ thể

bắt đầu.

- Sơ đồ công nghệ Máy doa miệng ống kim loại.

Sơ đồ công nghệ Máy doa miệng ống kim loại.

- Sơ đồ mạch điều khiển Máy doa miệng ống kim loại.



Bảng ký hiệu


Biến ngõ vào

S0 I0.0 Nút nhấn khởi động (NO)


S2 I0.2 CTHT nhận biết vị trí giữ ống kim loại xy lanh Cyl.1

S3 I0.3 CTHT nhận biết vị trí rút về xy lanh Cyl.2

S4 I0.4 CTHT nhận biết vị trí rút về xy lanh Cyl.3

S5 I0.5 CTHT nhận biết vị trí doa xy lanh Cyl.3

S6 I0.6 CTHT nhận biết vị trí đẩy xy lanh Cyl.4

Biến ngõ ra

Y1 Q0.0 Đẩy xy lanh Cyl.1

Y2 Q.01 Rút xy lanh Cyl.1 về


Y4 Q.03 Đẩy xy lanh Cyl.3


Y6 Q.05 Đẩy xy lanh Cyl.4


Biến trung gian

Van 0.1 M0.0 Van 0.1

Van 0.2 M0.1 Van 0.2

Van 0.3 M0.2 Van 0.3

Bộ định thời

Delay 3s T37 ON Delay timer, định thời doa 3s


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lê Hoài Quốc - Bộ điều khiển lập trình – vận hành và ứng dụng KHKT - 1999 .

2. Hệ thống Simatic-Trung Tâm Việt Đức - Đại học Sƣ Pham Kỹ Thuật – 2003.

3. Tăng Văn Mùi – Điều khiển Logic lập trình – NXB thống kê – 2003.

4. Giáo trình đo lƣờng các đại lƣợng không điện Vụ THCN – 2003.

Documents

khảo sát thiết bị thực hành plc