Giáo trình plc

1 BỘ LAO ĐỘNG – THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mơ đun: PLC NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số:120 / QĐ –TCDN Ngày 25 tháng 2 năm 2013 của Tổng cục trưởng Tổng cục dạy nghề Hà Nội, Năm 2013 TUN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Hiện nay, PLC đang được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí. Hơn nữa chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí đã được Tổng cục dạy nghề phê duyệt địi hỏi phải có tài liệu giảng dạy phù hợp Được phép Tổng cục dạy nghề, Ban giám hiệu trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà Nội, sự chỉ đạo của Ban chủ nhiệm chương trình giáo trình, Ban chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử tập thể giáo viên của tổ mơn Tự động hóa, Khoa Điện – Điện tử đã biên soạn giáo trình PLC nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí Giáo trình bao gồm mười chín bài, soạn theo bài giảng tích hợp, bao gồm 90 giờ lên lớp. Tập thể ban biên soạn xin được cám ơn sự giúp đỡ của Ban giám hiệu trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà nội, Ban chủ nhiệm chương trình giáo trình, Ban chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử và tập thể giáo viên trong khoa đã giúp đỡ trong q trình biên soạn Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng tài liệu chắc chắn sẽ có sai sót, mong được sự góp ý của các bạn đồng nghiệp Hà Nội, ngày 20 tháng12 năm 2012 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Vũ Ngọc Vượng 2. Lê Cao Cường 3. Bùi Văn Chuẩn 4. Bùi Anh Dũng 5. Phạm Thị Thùy Dung MUC LUC ̣ ̣ ĐỀ MỤC TRANG MỤC LỤC 3.1 Kết nối cấu chấp hành: 106 3.2 Nạp chương trình, chạy cấu chấp hành: 106 BÀI 14: MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 114 PHA QUAY HAI CHIỀU 114 1.1 Xác định quy trình làm việc phụ tải: .114 1.2 Xác định mối quan hệ logic tín hiệu đầu vào đầu ra: 115 2.2 Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điều khiển: 117 3.1 Kết nối cấu chấp hành: 117 3.2 Nạp chương trình chạy cấu chấp hành: 118 1.1 Ký hiệu, chức rơ le thời gian ON- delay: 120 1.2 Nguyên tắc làm việc rơ le: 121 2.1 Xác định quy trình làm việc phụ tải : 122 2.2 Xác định mối quan hệ logic tín hiệu đầu vào đầu ra: 123 3.1 Khai báo địa đầu vào - đầu ra: 124 3.2 Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điều khiển: 124 4.1 Kết nối cấu chấp hành: 125 KẾT NỐI CƠ CẤU CHẤP HÀNH, NẠP CHƯƠNG TRÌNH CHẠY THỬ: 137 TÊN MƠ ĐUN: PLC Mã mơ đun: MĐ 19 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun: Là mơ đun kỹ thuật cơ sở được bố trí sau khi kết thúc các mơn học chung, mơn học mơ đun kỹ thuật cơ sở và một số các mơn học và mơ đun chun mơn nghề Là mơ đun cần thiết cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về PLC và ứng dụng trong hệ thống máy lạnh và điều hịa khơng khí Mục tiêu của mơ đun: Trình bày được ngun lý điều khiển, các thơng số kỹ thuật và một số ứng dụng trong lĩnh vực điều khiển hệ thống lạnh dùng PLC; Đọc được các thơng số trạng thái làm việc của PLC; Lập trình được một số bài tốn đơn giản điều khiển một số thiết bị trong hệ thống lạnh; Vận hành được và xử lý các sự cố khi dùng PLC trong hệ thống điều khiển; Tư duy, cẩn thận, nghiêm túc, thực hiện đúng quy trình; Đảm bảo an tồn Nội dung của mơ đun: Số TT Tên các bài trong mô đun Cấu trúc cơ bản của phần tử điều khiển logic Kết nối các cổng logic cơ bản Mạch điều khiển đèn cầu thang Mạch điều khiển động cơ khơng đồng bộ 3 pha quay một chiều Mạch điều khiển động cơ khơng đồng bộ 3 pha quay hai chiều Mạch điều khiển tự động đổi nối Y dựng rơ le thời gian Mạch điều khiển tự động 2 động cơ làm việc theo trình tự dựng rơ le thời gian Mạch điều khiển tự động thay đổi tốc độ động cơ dựng rơ le thời gian Mạch điều khiển động cơ làm việc có tín hiệu cảm biến Thời gian Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* 1 0,5 2,5 6 6 6 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Cấu trúc cơ bản của PLC Mạch kết nối cơ bản các trạng thái Mạch điều khiển đèn cầu thang Mạch điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha quay một chiều Mạch điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha quay hai chiều Mạch điều khiển tự động đổi nối Y dựng rơ le thời gian Mạch điều khiển tự động 2 động cơ làm việc theo trình tự dùng rơ le thời gian Mạch điều khiển tự động thay đổi tốc độ động cơ dùng rơ le thời gian Mạch điều khiển động cơ làm việc có tín hiệu cảm biến Kiểm tra kết thúc mơ đun Cộng 6 1 0,5 5 2,5 0,5 2,5 0,5 2,5 0,5 2,5 0,5 2,5 90 15 71 4 BÀI 1: CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA CÁC PHẦN TỬ LOGIC Mã bài: MĐ19 01 Giới thiệu: Tập hợp các phần tử logic theo một cú pháp nhất định sẽ đạt được u cầu bài tốn điều khiển nào đó. Để làm được điều đó ta phải hiểu cấu trúc cơ bản của các phần tử logic Mục tiêu: Trình bày được sơ đồ cấu trúc Kết nối được các phần tử ngoại vi Trình bày được quy trình nạp chạy chương trình Phân biệt được đầu vào, đầu ra Sử dụng đúng các thơng số kỹ thuật của phần tử Cẩn thận, chính xác, nghiêm túc thực hiện đúng quy trình Nội dung chính: 1. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA PHẦN TỬ: 1.1. Sơ đồ cấu trúc: Trong kỹ thuật tự động điều khiển, các bộ điều khiển chia làm 2 loại: Điều khiển nối cứng Điều khiển logic khả trình Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần: Khối vào Khối xử lý – điều khiển Khối ra Kết xử lý Khối vào Khối xử lý Bộ chuyển đổi tín hiệu ngõ vào Tín hiệu vào Xử lý điều khiển Khối Kết xử lý Cơ cấu tác động Hình 1.1: Các thành phần trong hệ thống điều khiển 1.2. Chức năng các phần tử: 1.2.1. Khối vào: Để chuyển đổi các đại lượng vật lý thành các tín hiệu điện, các bộ chuyển đổi có thể là các nút nhấn, cảm biến, điện trở đo sức căng. v. v… và tùy theo chuyển đổi mà tín hiệu khỏi khối vào có dạng ON/OFF (Binary) hoặc dạng liên tục (Analog) Bảng 1.1. Các dạng tín hiệu vào Bộ chuyển đổi Cơng tắc (Switch) Đại lượng đo Sự dịch chuyển/ vị trí Đại lượng ra Điện áp nhị phân (on/off) Cơng tắc hành trình Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân (on/off) (Limit switch) Bộ điều chỉnh nhiệt Nhiệt độ Điện áp nhị phân (Thermostat) Cặp nhiệt điện Nhiệt độ Điện áp thay đổi (Thermocouple) Nhiệt trở Nhiệt độ Trở kháng thay đổi (Thermister) Tế bào quang điện Ánh sáng Điện áp thay đổi (Photo cell) Tế bào tiệm cận Sự diện cuả đối Trở kháng thay đổi (Proximity cell) tượng Điện trở đo sức căng Áp suất/ sự dịch chuyển Trở kháng thay đổi (Strain gage) 1.2.2. Khối xử lý: Khối này thay thế người vận hành thực hiện các thao tác đảm bảo q trình hoạt động. Từ thơng tin tín hiệu khối vào hệ thống điều khiển phải tạo ra được những tín hiệu ra cần thiết để đáp ứng u cầu điều khiển đã xác định trong phần xử lý. Tín hiệu điều khiển được thực hiện theo 2 cách: Dùng mạch điện nối kết cứng Dùng chương trình điều khiển 1.2.3. Khối ra: Tín hiệu ra là kết quả của q trình xử lý của hệ thống điều khiển. Các tín hiệu này được sử dụng để tạo ra những hoạt động đáp ứng cho các thiết bị ở ngõ ra Bảng 1.2. Các dạng cơ cấu tác động ở ngõ ra Thiết bị ngõ Động cơ điện Xylanh – Piston Solenoid Lò sấy/ lò cấp nhiệt Van Rơle Đại lượng ra Chuyển động quay Chuyển động thẳng/ áp lực Chuyển động thẳng/ áp lực Nhiệt Tiết diện cưả van thay đổi Tiếp điểm điện/ chuyển động vật lý có giới hạn Đại lượng tác động Điện Dầu ép/ khí ép Điện Điện Điện/ dầu ép/ khí ép Điện 10 Logo là module logic thế hệ mới của Siemens, là bộ điều khiển có khả năng lập trình đơn giản có sẵn đầu vào và ra được ứng dụng cho các quy trình tự động hố cỡ nhỏ Loại có màn hình LCD: Có màn hiển thị bằng LCD và các nút để thao tác cho phép lập trình bằng tay trực tiếp ngay trên Logo hoặc qua phần mềm lầp trình trên máy tính Loại khơng có màn hình LCD: Khơng có màn hiển thị và các nút để thao tác. Dùng phần mềm lập trình trên máy tính và nạp vào Logo để chạy, logo có thể nối thêm các module mở rộng. tới 4 đầu vào và 8 đầu ra Logo có hai loại với nguồn điện cung cấp 24V và 230V: Loại bình thường có 6 đầu vào 4 đầu ra Loại lớn có 12 đầu vào 8 đầu ra Loại LB11 có 12 đầu vào 8 đầu ra có thể mở rơng thêm 4 vào 4 ra * Sơ đồ khối bộ điều khiển LOGO: C ấ p nguồn, 2. Đầu vào, 3. Đầu ra, 4. Module với nắp đậy, 5. Panel điều khiển ( các phím bấm ), 6. Màn hiển thị LCD, 7. AS kết nối giao diện 137 3. KẾT NỐI CƠ CẤU CHẤP HÀNH, NẠP CHƯƠNG TRÌNH CHẠY THỬ: 3.1. Kết nối cơ cấu chấp hành: Với PLC loại AC/DC/RLY ta kết nối với cơ cấu chấp hành theo sơ đồ sau: 220V K3 K1 K2 Q L 0 L L 1 N S IM A T IC S 0 L AC A C /D C /R L Y M 0 M 1 1 M I 0D C V M D RN 24D C V Hình 17.4 . Kết nối PLC với ngoại vi 138 3.2. Nạp chương trình, chạy cơ cấu chấp hành Sau khi thực hiện việc kết nối PLC với ngoại vi, ta tiến hành down load chương trình đã viết trên máy tính xuống PLC và chạy cơ cấu chấp hành Mạch động lực được nối như sơ đồ rơ le ở trên hình … * Các bước và cách thực hiện cơng việc: 1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ: (Tính cho một ca thực hành gồm 20HSSV) Loại trang thiết bị Số lượng Cáp kết nối CPU và máy tính 24RC – 230V 8A Theo nhóm Máy tính cài đặt phần mềm SIMATIC S7200, Theo nhóm pentum III Mạch điều khiển Theo nhóm 2. QUI TRÌNH THỰC HIỆN: 2.1. Qui trình tổng qt: Tiêu chuẩn Lỗi thường Tên các bước Thiết bị, dụng STT thực hiện gặp, cách công việc cụ, vật tư công việc khắc phục Bước 1: Phân Cable kết nối, Theo sơ đồ Đấu nhầm tích chu trình PLC S7 200, mạch điện làm việc máy tính PC Bước 2: Thiết Cable kết nối, kế mạch điều PLC S7 200, khiển bằng máy tính PC logic Bước 3: Kết Cable kết nối, nối với cơ cấu PLC S7 200, chấp hành và máy tính PC, chạy thử mạch điều khiển 2.2. Qui trình cụ thể: Bước 1: Phân tích chu trình làm việc thơng qua sơ đồ điều khiển rơle Xác định mối quan hệ logic của tín hiệu đầu vào và đầu ra Bước 2: Thiết kế mạch điều khiển bằng logic: Khai báo địa chỉ Vẽ sơ đồ thiết kế Bước 3: Kết nối với cơ cấu chấp hành và chạy thử: Kết nối cơ cấu chấp hành TT 139 Nạp chương trình chạy cơ cấu chấp hành * Bài tập thực hành của học sinh, sinh viên: 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư 2. Chia nhóm: 3. Thực hiện qui trình tổng quát và cụ thể * Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: Mục tiêu Kiến thức Kỹ năng Thái độ Tổng Nội dung Điểm Phân tích u cầu bài tốn Xác định địa chỉ vào/ ra Kết nối PLC S7 200 với máy tính PC Lập trình bằng máy tính đúng u cầu bài tốn Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt vệ sinh cơng nghiệp 10 140 BÀI 18: MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG ĐỘNG CƠ LÀM VIỆC CĨ TÍN HIỆU CẢM BIẾN Mã bài: MĐ 19 18 Giới thiệu: Điều khiển tự động động cơ 3 pha làm việc có tín hiệu cảm biến là một trong những phương pháp điều khiển được sử dụng nhiều trong các hệ thống lạnh. Chúng ta nên nắm vững cách điều khiển để có thể áp dụng trong thực tế điều khiển Mục tiêu: + Điều khiển logic + Hiểu ngun lý làm việc của một số cảm biến dùng trong điện lạnh + Phân biệt được chức năng của cảm biến + Trình bày được quy trình làm việc + Phân tích mối quan hệ logic giữa các tín hiệu + Hiểu được phần mềm ứng dụng + Sử dụng được phần mềm vào ứng dụng thực tế + Lập trình được quy trình làm việc bằng ngơn ngữ PLC đúng u cầu , thời gian + Nạp chương trình, kết nối , chạy thử được đúng quy trình làm việc + Cẩn thận, chính xác, nghiêm túc + Đảm bảo an tồn Nội dung chính: 1. GIỚI THIỆU MỘT SỐ CẢM BIẾN: 1.1. Rơ le nhiệt độ: Hình 18.1 . Rơ le nhiệt độ Rơle nhiệt độ hay bộ điều khiển nhiệt độ được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp nhằm mục đích điều khiển nhiệt độ mong muốn. Trong điều khiển nhiệt độ nói chung và điều khiển lị hơi nói trong hệ thống lạnh riêng, nếu chọn khơng đúng thiết bị điều khiển hoặc khơng đúng mơi trường hoạt động thì rất dễ xảy ra hư hỏng thiết bị; nếu thiết bị thừa q nhiều chức 141 năng sẽ gây tốn kém khơng cần thiết. Căn cứ theo đặc tính kỹ thuật sau để lựa chọn rơle nhiệt độ: Ở nhiệt độ hoạt động Loại điều khiển: PT100, điều khiển CA (K) Dải nhiệt độ đo Mơi trường làm việc Hình 18.2. Mặt hiển thị của bộ điều khiển nhiệt độ DOX 1004 Hình 18.3. Sơ đồ kết nối với các thiết bị điều khiển Sơ đồ kết nối: Cảm biến (đầu dị): Dây + (màu trắng) vào chân số 1; Dây (màu đen) vào chân số 2 Nguồn: Nguồn chính: vào chân số 11 và 12 Nguồn cấp vào chân chung của relay (tín hiệu ra): dùng 1 đoạn dây ngắn nối từ chân số 11 qua số 9 Tải: (máy nén, điện trở đố nóng, bóng đèn, quạt, ): vào chân số 10 và 12 Lưu ý: Đầu ra của bộ điều khiển nhiệt độ FOX 1004 chỉ cho phép điều khiển ở mức tải dưới 2A. Đối với trường hợp cần điều khiển thiết bị lớn hơn 2A, chúng ta có thể điều khiển thiết bị gián tiếp thơng qua một relay kiến hoặc contactor Cài đặt chương trình: 142 Hình 18.4 Các bước cài đặt thơng số cho bộ điều khiển nhiệt độ FOX1004 Thiết lập điểm SET Tính điểm SET: Với FOX 1004 điểm SET là điểm giữa của mức nhiệt độ cao nhất (ngưỡng trên) và mức nhiệt độ thấp nhất (ngưỡng dưới) Cách tính cụ thể: SET = ([Ngưỡng trên] + [Ngưỡng dưới]) / 2 Ví dụ: để nhiệt độ phịng trong khoảng 26.0 °C đến 26.8 °C, chúng ta chọn điểm SET = 26.4 °C Cài đặt điểm SET: Sau khi đã tính điểm SET, chúng ta sẽ cài đặt số này vào thiết bị: Nhấn phím SET trên thiết bị, màn hình hiển thị kiểu nhấp nháy Dùng phím mũi tên lên hoặc xuống để điều chỉnh giá trị ngay tại màn hình nhấp nháy về điểm SET (theo cách tính như trên) Nhấn phím SET để kết thúc (thốt khỏi màn hình nhấp nháy) Thiết lập các thơng số: Nhìn vào hình 18.4, phần "Program Setting" Bắt đầu vào chương trình cài đặt: Nhấn và giữ phím SET cho đến khi màn hình hiển thị dạng nhấp nháy và sau đó xuất hiện ký tự "tyP". Điều chỉnh chế độ điều khiển: nhấn tiếp phím SET (chỉ nhấn, khơng giữ), dùng phím mũi tên để điều chỉnh chế độ điều khiển H: làm nóng 143 C: làm lạnh Thời gian hỗn tác động tín hiệu ra: nhấn tiếp phím SET, màn hình xuất hiện "dlt". Nhấn tiếp phím SET, sau đó dùng các phím mũi tên để thay đổi thơng số "thời gian hỗn". Giữ ở giá trị 0 để đầu ra thực hiện việc đóng ngắt ngay lập tức Điều chỉnh giá trị lệch nhiệt độ cho phép: tiếp tục nhấn SET, màn hình xuất hiện "diF". Nhấn tiếp phím SET, sau đó dùng các phím mũi tên để thay đổi giá trị. Giá trị lệch nhiệt độ chính là ([ngưỡng trên] [ngưỡng dưới])/2. Cân chỉnh cảm biến (đầu dị): tiếp tục nhấn phím SET, màn hình xuất hiện "Cor". Nhấn tiếp phím SET và sau đó dùng các phím mũi tên để thiết lập giá trị. Để xác định giá trị thơng số "Cor", chúng ta dùng một dụng cụ đo nhiệt độ có độ chính xác cao (VD: nhiệt kế thuỷ ngân) để gần vị trí của cảm biến và so sánh. Ví dụ: nếu nhiệt độ nhiệt kế thuỷ ngân cao hơn nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ FOX 1004 2°C thì chúng ta cần thay đổi giá trị của Cor thành 2 Kết thúc cài đặt: 2 cách kết thúc: Nhấn và giữ phím SET khoảng 5 giây cho đến khi thốt khỏi màn hình cài đặt và hiển thị nhiệt độ hiện tại Ngừng nhấn các phím, mọi thiết lập được lưu lại và thốt khỏi chế độ cài đặt sau vài giây 1.2. Rơ le nhiệt độ lạnh: Rơ le nhiệt độ lạnh (thermostat) là một thiết bị điều khiển dùng để duy trì nhiệt độ của phịng lạnh. Cấu tạo gồm có một cơng tắc đổi hướng đơn cực (12) duy trì mạch điện giữ các tiếp điểm 1 và 2 khi nhiệt độ bầu cảm biến tăng lên, nghĩa là nhiệt độ phịng tăng. Khi quay trục (1) theo chiều kim đồng hồ thì sẽ tăng nhiệt độ đóng và ngắt của thermostat. Khi quay trục vi sai (2) theo chiều kim giảm vi sai giữa nhiệt độ đóng và ngắt thiết bị 144 Hình18.5: Sơ đồ cấu tạo rơ le nhiệt độ lạnh Hình.18.6: Hình dạng bên ngồi của rơ le nhiệt độ lạnh 2. PHÂN TÍCH QUY TRÌNH LÀM VIỆC: 2.1. Xác định quy trình làm việc của phụ tải: Chúng ta xác định quy trình làm việc của phụ tải thơng qua mạch động lực và điều khiển tốc độ động cơ 3 pha có tín hiệu cảm biến như sau: A B C A T RN M D R tr R tr K t1 R tr K DB1 K DB2 t2 K RN D C Hình.18.7: Mạch động lực và điều khiển động cơ 3 pha có tín hiệu cảm biến Trong đó: t01 là tiếp điểm của cảm biến nhiệt độ bảo vệ động cơ, nó mở ra khi động cơ bị phát nóng q mức 145 t02 là tiếp điểm của cảm biến nhiệt độ lạnh trong phịng, nó mở ra khi nhiệt độ trong phịng đạt trị số đặt và đóng lại khi nhiệt độ đạt mức ngưỡng tác động trên Rtr là rơ le trung gian để điều khiển đóng mở động cơ bằng tay 2.2. Xác định mối quan hệ logic của tín hiệu đầu vào và đầu ra: Ta có quan hệ lơ gic của tín hiệu vào/ra theo giản đồ thời gian sau: M D R N t 1 t 2 K t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 Hình 18.8: Giản đồ thời gian quan hệ giữa các đại lượng 3. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC: 3.1. Khai báo địa chỉ đầu vào đầu ra: Địa chỉ đầu vào: I0.0 : M ( nút ấn mở máy động cơ, thường mở ) I0.1 : D ( nút dừng động cơ – Thường đóng ) I0.2 : RN (tiếp điểm thường đóng của rơle nhiệt để bảo vệ q tải động cơ) I0.3 : ND ( tiếp điểm rơ le nhiệt độ – Thường đóng ) I0.4 : NDL ( tiếp điểm rơ le nhiệt độ lạnh – Thường đóng ) Địa chỉ đầu ra: Q0.0 : K (cuộn dây của cơng tắc tơ K) 3.2. Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điều khiển: Từ quy trình làm việc, giản đồ thời gian và địa chỉ vào/ra ta viết chương trình trên phần mềm Step7 Microwin như sau: 146 Hình 18.10 : Chương trình PLC Chương trình viết trên STL như sau: 4. KẾT NỐI CƠ CẤU CHẤP HÀNH, NẠP CHƯƠNG TRÌNH CHẠY CƠ CẤU CHẤP HÀNH: 4.1. Kết nối cơ cấu chấp hành: Với PLC loại AC/DC/RLY ta kết nối với cơ cấu chấp hành theo sơ đồ sau 147 220V K Q L 0 L L 1 N S IM A T IC S 0 L AC A C /D C /R L Y M 0 M 1 1 M I 0D C V M D R N ND NDL 24D C V Hình 18.11: Giao di ện k ết n ối PLC v ới ngo ại vi 4.2. Nạp chương trình chạy cơ cấu chấp hành: Sau khi thực hiện việc kết nối PLC với ngoại vi, ta tiến hành down load chương trình đã viết trên máy tính xuống PLC và chạy cơ cấu chấp hành Mạch động lực được nối như sơ đồ rơ le ở trên hình … * Các bước và cách thực hiện cơng việc: 1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ: (Tính cho một ca thực hành gồm 20HSSV) Loại trang thiết bị Cáp kết nối CPU và máy tính 24RC – 230V 8A Máy tính cài đặt phần mềm SIMATIC S7200, pentum III Mạch điều khiển 2. QUI TRÌNH THỰC HIỆN: 2.1. Qui trình tổng qt: Tiêu chuẩn Tên các bước Thiết bị, dụng STT thực hiện cơng việc cụ, vật tư cơng việc Bước 1: Phân Cable kết nối, Theo sơ đồ tích chu trình PLC S7 200, mạch điện làm việc máy tính PC Bước 2: Thiết Cable kết nối, kế mạch điều PLC S7 200, khiển bằng máy tính PC logic Bước 3: Kết Cable kết nối, nối với cơ cấu PLC S7 200, TT Số lượng Theo nhóm Theo nhóm Theo nhóm Lỗi thường gặp, cách khắc phục Đấu nhầm 148 chấp hành và máy tính PC, chạy thử mạch điều khiển 2.2. Qui trình cụ thể: Bước 1: Phân tích chu trình làm việc thơng qua sơ đồ điều khiển rơle Xác định mối quan hệ logic của tín hiệu đầu vào và đầu ra Bước 2: Thiết kế mạch điều khiển bằng logic: Khai báo địa chỉ Vẽ sơ đồ thiết kế Bước 3: Kết nối với cơ cấu chấp hành và chạy thử: Kết nối cơ cấu chấp hành Nạp chương trình chạy cơ cấu chấp hành * Bài tập thực hành của học sinh, sinh viên: 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư 2. Chia nhóm: 3. Thực hiện qui trình tổng qt và cụ thể * u cầu về đánh giá kết quả học tập: Mục tiêu Kiến thức Kỹ năng Thái độ Tổng Nội dung Điểm Phân tích u cầu bài tốn Xác định địa chỉ vào/ ra Kết nối PLC S7 200 với máy tính PC Lập trình bằng máy tính đúng u cầu bài tốn Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt vệ sinh cơng nghiệp 10 149 BÀI 19: BÀI KIỂM TRA KẾT THÚC MƠ ĐUN Mã bài: MĐ 19 – 19 ĐỀ SỐ 1: 1. Câu 1 (2 điểm): Thiết kế mạch điều khiển Logo thực hiện yêu cầu sau: Ấn nút M, Động cơ làm việc chế độ quay thuận, sau 5s tự động chuyển sang chế độ quay ngược Ấn nút dừng D, động cơ dừng lại. Động cơ có rơle nhiệt bảo vệ Quy định địa chỉ: D I1 M I2 RN I2 DC_T Q1 DC_N Q2 2. Câu 2: (8 điểm): Viết chương trình PLC điều khiển khởi động 3 động cơ dùng lệnh gán theo u cầu sau: a. (3 điểm) ấn nút M động cơ 1 khởi động chế độ sao trong 5,2 giây thì tự động chuyển sang tam giác. Động cơ 1 có bảo vệ bằng rơ le nhiệt ở chế độ tam giác. Sau 30 giây động cơ 1 dừng. Có nút dừng cho động cơ 1 b. (2 điểm) Sau khi động cơ 1 chạy ở chế độ tam giác được 3,56 giây thì động cơ 2 chạy. Động cơ 2 có bảo vệ bằng rơ le nhiệt. Sau 30 giây cả 2 động cơ cùng dừng. Có nút dừng tổng cho 2 động cơ c. (3 điểm) Khi động cơ 2 chạy được 4,564 giây thì động cơ 3 chạy ở chế độ sao trong thời gian 5,3 giây thì tự động đảo chiều quay. Động cơ 3 có bảo vệ bằng rơ le nhiệt. Sau 30 giây cả 3 động cơ cùng dừng. Có nút dừng tổng cho 3 động cơ Địa chỉ vào: Địa chỉ ra: D I0.0 DC1_SAO Q0.0 M I0.1 DC1_TAMGIAC Q0.1 RN_DC1 I0.3 DC2 Q0.2 RN_DC2 I0.4 DC3_THUAN Q0.3 RN_DC3 I0.5 DC3_NGUOC Q0.4 ĐỀ SỐ 2: 1. Câu 1 (2 điểm): Thiết kế mạch điều khiển Logo thực hiện yêu cầu sau: Ấn nút M, Động cơ 1 chạy ngay, sau 5s động cơ 2 chạy Ấn nút dừng D, cả 2 động cơ cùng dừng lại. 2 Động cơ có rơle nhiệt bảo vệ 150 Quy định địa chỉ: D M RN DC1 DC2 I1 I2 I2 Q1 Q2 2. Câu 2 (8 điểm): Viết chương trình điều khiển khởi động 3 động cơ dùng lệnh ghi/xóa theo u cầu sau: a. (3 điểm) ấn nút M động cơ 1 chạy ngay, sau 5,2 giây động cơ 2 chạy. Động cơ 1 có bảo vệ bằng rơ le nhiệt. Sau 30 giây cả hai động cơ cùng dừng. Có nút dừng tổng cho 2 động cơ b. (2 điểm) Sau khi động cơ 2 chạy được 3,56 giây thì động cơ 3 chạy. Động cơ 2 có bảo vệ bằng rơ le nhiệt. Sau 30 giây cả 3 động cơ cùng dừng. Có nút dừng tổng cho 3 động cơ c. (3 điểm) Sau khi động cơ 3 chạy được 4,564 giây thì tự động đảo chiều quay. Động cơ 3 có bảo vệ bằng rơ le nhiệt. Sau 30 giây cả 3 động cơ cùng dừng. Có nút dừng tổng cho 3 động cơ Địa chỉ vào: Địa chỉ ra: D I0.0 DC1 Q0.0 M I0.1 DC2 Q0.1 RN_DC1 I0.3 DC3_THUAN Q0.2 RN_DC2 I0.4 DC3_NGUOC Q0.3 RN_DC3 I0.5 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Mai Xn Vũ. Nguyễn Thu Thiên. Sổ Tay Hướng Dẫn Lập Trình PLC. Nxb Trẻ, 2004 2. Nguyễn Dỗn Phước Tự Động Hố Với Simatic S7 300 3. Nguyễn Dỗn Phước, Phan Xn Minh. Tự động hóa với SIMATIC S7 200/. Trung tâm Hợp tác Đào tạo Đại học Bách khoa Hà NộiSIEMENS 1997 4. Nguyễn Trọng Thuần, Điều khiển logic và ứng dựng, NXB Khoa học kỹ thuật 2006 5. Tăng Văn Mùi (biên dịch), Điều khiển logic lập trình PLC, NXB Thống kê 2006 6. Trần Thế San (biên dịch), Hướng dẫn thiết kế mạch và lập trình PLC, NXB Đà Nằng 2005 7. SIEMENS, LOGO!Soft Comfort User Documentation 8. S7200 Programmable Controller System Manual ... Cơng nghiệp Hà Nội, sự chỉ đạo của Ban chủ nhiệm chương? ?trình? ?giáo? ?trình, Ban chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử tập thể ? ?giáo? ?viên của tổ mơn Tự động hóa, Khoa Điện – Điện tử đã biên soạn? ?giáo? ?trình? ?PLC? ?nghề Kỹ thuật máy ... Cơng nghiệp Hà nội, Ban chủ nhiệm chương? ?trình? ? giáo? ?trình, Ban chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử và tập thể ? ?giáo? ?viên trong khoa đã giúp đỡ trong q? ?trình? ?biên soạn Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng tài liệu chắc chắn sẽ... cầu bài tốn điều khiển nào đó. Để làm được điều đó ta phải hiểu cấu trúc cơ bản của các phần tử logic Mục tiêu: ? ?Trình? ?bày được sơ đồ cấu trúc Kết nối được các phần tử ngoại vi ? ?Trình? ?bày được quy? ?trình? ?nạp chạy chương? ?trình Phân biệt được đầu vào, đầu ra Sử dụng đúng các thơng số kỹ thuật của phần tử