Microsoft Word 1 CHUONG TRINH PLC V1 19 04 22 docx UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI GIÁO TRÌNH (Lưu hành nội bộ) MÔN HỌCMÔ ĐUN LẬP TRÌNH PLC NGÀNHNGHỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số QĐ CĐNCN ngày tháng năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội) Biên soạn Ths Phạm Thị Thùy Dung (Chủ biên) Ths Vũ Văn Giang Ths Tào Ngọc Minh Ths Trần Hoài Nam Nguyễn Đức Đài Hà Nội 2022 Tuyên bố bản quyền Tài liệu “Lập t.
UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI GIÁO TRÌNH (Lưu hành nội bộ) MƠN HỌC/MƠ ĐUN: LẬP TRÌNH PLC NGÀNH/NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: … /QĐ-CĐNCN ngày …tháng năm 2022 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội) Biên soạn: Ths Phạm Thị Thùy Dung (Chủ biên) Ths Vũ Văn Giang Ths Tào Ngọc Minh Ths Trần Hoài Nam Nguyễn Đức Đài Hà Nội - 2022 Tuyên bố quyền - Tài liệu “Lập trình PLC” giáo trình nội Trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà Nội với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên học sinh, sinh viên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo; - Tài liệu “Lập trình PLC” phải Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội in ấn phát hành; - Việc sử dụng “Lập trình PLC” với mục đích thương mại khác với mục đích bị nghiêm cấm bị coi vi phạm quyền Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội; - Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội xin chân thành cảm ơn q đọc giả có thơng tin giúp cho nhà trường bảo vệ quyền Địa liên hệ: + Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội + Địa chỉ: Số 131 Phố Thái Thịnh – Đống Đa – Hà Nội + Điện thoại: 02462757361-02438533780 - 02462753410 + Website: http://hnivc.edu.vn LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Lập trình PLC biên soạn theo chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội ban hành Nội dung sách đơn giản, ngắn gọn, lý thuyết kết hợp với thực hành giúp cho người học dễ dàng thực hành sau học xong lý thuyết Đây sách dùng để giảng dạy cho đào tạo Sinh viên hệ Cao đẳng nghề Cơ điện tử nên người dạy người học cần tham khảo thêm tài liệu liên quan khác để sử dụng cách hiệu Trong trình biên soạn, tác giả cố gắng cập nhật kiến thức nhất, có liên quan đến mơn học phù hợp với đối tượng sử dụng Gắn liền lý thuyết kết hợp với thực hành sử dụng thiết bị có sẵn trường học Giáo trình Lập trình PLC sử dụng PLC S7 – 1200 Sienmens phần mềm Tia Portal Nội dung giáo trình gồm bài: - Bài 1: Đại cương điều khiển lập trình - Bài 2: Các tập lệnh PLC - Bài 3: Các tập lập điều khiển chương trình - Bài 4: Lập trình mơ hình điều khiển PLC Mắc dù cố gắng chắn q trình biên soạn khơng thể tránh thiếu sót, mong góp ý đồng nghiệp bạn đọc Hà Nội, ngày …tháng….năm 2022 Biên soạn: Ths Phạm Thị Thùy Dung (Chủ biên) Ths Vũ Văn Giang Ths Tào Ngọc Minh Ths Trần Hoài Nam Nguyễn Đức Đài … MỤC LỤC Bài 1: Đại cương điều khiển lập trình 2.1 Cấu trúc PLC 2.1.1 Cấu trúc chung 2.1.2 Giới thiệu lập trình điều khiển PLC 2.2 Xử lý chương trình 11 2.2.1 Vùng nhớ 11 2.2.2 Vòng quét 16 2.3 Thiết bị ngoại vi PLC 18 2.3.1 Thiết bị ngoại vi tín hiệu số 18 2.3.2 Thiết bị ngoại vi tín hiệu tương tự 19 2.4 Kết nối dây PLC thiết bị ngoại vi 20 2.4.1 Kết nối PLC thiết bị ngoại vi tín hiệu số 21 2.4.2 Kết nối PLC thiết bị ngoại vi tín hiệu tương tự 22 Bài 2: Các tập lệnh PLC 23 2.1 Phương pháp lập trình 23 2.2 Các tập lệnh 24 2.2.1 Lệnh Logic với bit 24 2.2.2 Lệnh SET RESET 27 2.3 Các định thời (Timer) 28 2.3.1 Các định thời Timer 28 2.3.2 Bài tập ứng dụng định thời Timer 33 2.4 Các đếm (Counter) 36 2.4.1 Các đếm 36 2.4.2 Bộ đếm tốc độ cao 40 2.4.3 Bài tập ứng dụng đếm Counter 48 Bài 3: Các tập lập điều khiển chương trình 51 2.1 Tập lệnh số học PLC 51 2.1.1 Tập lệnh di chuyển liệu MOVE 51 2.1.2 Tập lệnh so sánh 53 2.1.3 Chức chuyển đổi (Converter) 57 2.1.4 Tập lệnh số học logic 59 2.2 Các phép toán số PLC 61 2.2.1 Các lệnh cộng, trừ, nhân chia ADD, SUB, MUL, DIV 61 2.2.2 Lệnh MOD 63 2.3 Đồng hồ Thời gian thực 65 2.4 Tín hiệu Analog 73 2.4.1 Tín hiệu Analog 75 2.4.2 Biểu diễn giá trị Analog 76 2.4.3 Hiệu chỉnh tín hiệu Analog 76 2.5 Lệnh nhảy lệnh gọi chương trình 81 Bài 4: Lập trình mơ hình điều khiển PLC 83 2.1 Giới thiệu phương pháp lập trình hệ thống 83 2.1.1 Sơ đồ bước 84 2.1.2 Lập trình PLC với giải thuật GRAFCET 87 2.2 Các toán điều khiển 89 2.2.1 Điều khiển Logic PLC 89 2.2.2 Điều khiển hệ thống công nghiệp 91 2.3 Thực hành điều khiển mơ hình tập ứng dụng 91 2.3.1 Thực hành điều khiển khiển động 91 2.3.2 Thực hành điều khiển hệ thống xi lanh – khí nén 93 2.3.3 Thực hành điều khiển mơ hình băng tải 96 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN (Kèm theo Thông tư số 03/2017/TT-BLĐTBXH ngày 01/03/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động - Thương binh Xã hội) Tên mô đun: Lập trình PLC Mã mơ đun: MĐ22 Thời gian thực mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 36 giờ; Kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: Vị trí: Trước học mơ đun cần hồn thành mơn học sở mô-đun chuyên môn, mô đun nên học cuối khóa học, trước thực tập xí nghiệp Tính chất: Là mơ đun đào tạo nghề bắt buộc II Mục tiêu mô đun: Sau học xong mơ đun này, sinh viên có khả năng: - Về kiến thức: + Trình bày nguyên lý hệ điều khiển lập trình PLC; + Hiểu tổng quan vấn đề phải giải sử dụng PLC + Phân tích cấu tạo phần cứng nguyên tắc hoạt động phần mềm hệ điều khiển lập trình PLC + Phương pháp kết nối dây PC CPU thiết bị ngoại vi - Về kỹ năng: + Thực số toán ứng dụng đơn giản công nghiệp + Kết nối thành thạo phần cứng PLC PC với thiết bị ngoại vi + Viết chương trình, nạp trình để thực số toán ứng dụng đơn giản cơng nghiệp + Phân tích số chương trình đơn giản, phát sai lỗi sửa chữa khắc phục - Về lực tự chủ trách nhiệm: Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, tác phong công nghiệp III Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Bài 1: Đại cương điều khiển lập trình 2 Bài 2: Các tập lệnh PLC 10 Bài 3: Các tập lập điều khiển chương trình 10 Bài 4: Lập trình mơ hình điều khiển PLC 35 24 Cộng: 60 20 36 Số TT Tên mô đun Kiểm tra *Ghi chú: Thời gian kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành tính thực hành Nội dung chi tiết: Bài 1: Đại cương điều khiển lập trình - Thời gian: Mục tiêu Trình bày khái niệm đặc điểm PLC Trình bày ưu điểm điều khiển lập trình so với loại điều khiển khác ứng dụng chúng thực tế Trình bày cấu trúc nhiệm vụ khối chức PLC Thực kết nối PLC thiết bị ngoại vi Lắp đặt thiết bị bảo vệ cho PLC theo yêu cầu kỹ thuật Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận công việc Nội dung bài: 2.1 Cấu trúc PLC PLC viết tắt Programmable Logic Controller thiết bị điều khiển lập trình cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện kích hoạt có tín hiệu đầu vào (các nút nhấn, cơng tắc hành trình, cảm biến….) tác động trực tiếp thơng qua hoạt động có trễ (bộ định thời Timer, chu kỳ tạo xung….) kiện kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bịvật lý Bộ điều khiển PLC S7-1200, sử dụng với linh động khả mở rộng phù hợp hệ thống tự động hóa nhỏ vừa tương ứng với người dùng cần Thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh động, hỗ trợ mạnh mẽ tập lệnh làm cho PLC S71200 trở thành giải pháp hoàn hảo việc điều khiển, chọn lựa phù hợp nhiều ứng dụng khác 2.1.1 Cấu trúc chung PLC S7-1200 nâng cấp với hệ thống CPU kết hợp với vi xử lý, với nguồn tích hợp, tín hiệu đầu vào/ra, thêm vào thiết kế theo tảng Profinet, đếm/phát xung tốc độ cao tích hợp điều khiển vị trí (motion control), đầu vào analog Chính nâng cấp ưu việt làm cho PLC S7-1200 trở thành điều khiển nhỏ gọn vô mạnh mẽ Sau download chương trình xuống CPU lưu giữ logic cần thiết để theo dõi kiểm soát thiết bị thơng tin ứng dụng người lập trình CPU giám sát đầu vào thay đổi đầu theo logic chương trình người dung, bao gồm phép toán logic đại số Boolean, đếm, định thời, phép toán phức tạp, giao tiếp truyền thông với thiết bị thơng minh khác PLC S7-1200 tích hợp sẵn cổng Profinet để truyền thơng mạng Profinet Ngồi ra, PLC S7-1200 truyền thơng Profibus, GPRS, RS485 RS232 thông qua module mở rộng Hệ thống PLC thơng dụng có năm phận gồm: xử lý, nhớ, nguồn, giao diện vào/ra thiết bị lập trình Sơ đồ hệ thống Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý điều khiển PLC Bộ xử lý gọi xử lý trung tâm (CPU), linh kiện chứa vi xử lý Bộ xử lý biên dịch tín hiệu vào thực hoạt động điều khiển theo chương trình lưu nhớ CPU, truyền định dạng tín hiệu hoạt động đến thiết bị Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho vi xử lý (thường 5V) cho mạch điện module lại (thường 24V) Thiết bị lập trình sử dụng để lập chương trình điều khiển cần thiết sau chuyển cho PLC Thiết bị lập trình thiết bị chun dụng, thiết bị cầm tay gọn nhẹ, phần mềm cài đặt máy tính cá nhân Bộ nhớ: Bộ nhớ nơi lưu giữ chương trình sử dụng cho hoạt động điều khiển Các dạng nhớ RAM, ROM, EPROM Người ta ln chế tạo nguồn dự phịng cho RAM để trì chương trình trường hợp điện nguồn, thời gian trì tuỳ thuộc vào PLC cụ thể Bộ nhớ chế tạo thành module cho phép dễ dàng thích nghi với chức điều khiển có kích cỡ khác nhau, cần mở rộng cắm thêm Giao diện vào/ra: Giao diện vào nơi xử lý nhận thông tin từ thiết bị ngoại vi truyền thông tin đến thiết bị bên ngồi Tín hiệu vào từ cơng tắc, cảm biến nhiệt độ, tế bào quang điện Tín hiệu cung cấp cho cuộn dây cơng tắc tơ, rơle, van điện từ, động nhỏ Tín hiệu vào/ra tín hiệu rời rạc, tín hiệu liên tục, tín hiệu logic Các tín hiệu vào/ra thể hình Hình 1.2 Các tín hiệu vào/ PLC 2.1.2 Giới thiệu lập trình điều khiển PLC Khả thích nghi: Thiết kế kiểu module cho phép PLC thích nghi nhanh với tính điều khiển Khi lắp ghép PLC sẵn sàng làm việc Ngồi cịn sử dụng lại cho ứng dụng khác cách dễ dàng Độ tin cậy cao: Độ tin cậy PLC ngày tăng, bảo dưỡng định kỳ thường không cần thiết, nhiên với mạch rơle công tắc tơ việc bảo dưỡng định kỳ cần thiết Linh hoạt việc thay đổi chương trình: Việc thay đổi chương trình tiến hành đơn giản Để thay đổi hệ thống điều khiển quy tắc có sẵn, đơn giản, người vận hành cần nhập tập lệnh khác, gần không cần mắc nối lại dây Chính hệ thống PLC nhận định linh hoạt hiệu Dễ dàng đánh giá nhu cầu: Khi nắm đầu vào đầu đánh giá kích cỡ yêu cầu nhớ cách dễ dàng hay chí đánh giá nhanh chóng độ dài chương trình Do dễ dàng nhanh chóng lựa chọn PLC phù hợp với mục đích Khả tái tạo cao: Nếu dùng PLC với quy cách kỹ thuật giống chi phí lao động giảm thấp nhiều so với điều khiển rơle giảm phần lớn công lắp ráp Không gian tiết kiệm: Trên thực tế, PLC địi hỏi khơng gian so với điều khiển rơle tương đương Tích hợp nhiều chức năng: Ưu điểm PLC sử dụng thiết bị điều khiển cho nhiều hệ thống điều khiển PLC thường dùng cho trình tự động linh hoạt dễ dàng thuận tiện tính tốn, đồng thời dễ dàng thay đổi chương trình thay đổi thơng số Hệ điều khiển lập trình có nhớ (PLC) có ưu điểm sau: Thích ứng với nhiệm vụ điều khiển khác Khả thay đổi đơn giản trình đưa thiết bị vào sử dụng Nhu cầu mặt Tiết kiệm thời gian trình mở rộng phát triển nhiệm vụ điều khiển cách copy chương trình Các thiết bị điều khiển chuẩn Không cần tiếp điểm Hệ thống điều khiển theo lập trình có nhớ sử rộng rộng rãi ngành khác Điều khiển thang máy Điều Hệ khiển trình sản xuất khác nhau: sản suất bia, sản xuất xi măng v.v thống rửa ô tô tự động Thiết bị khai thác Thiết bị đóng gói bao bì, tự động mạ tráng kẽm v.v … Thiết bị sấy Cấu trúc PLC Khối nguồn nuôi: nguồn PLC thường 24VDC Module CPU: (cũng có PLC sử dụng nguồn 220VAC Những PLC khơng có module nguồn cấp nguồn bên ngoàiCPU: central processing unit: đơn vị xử lý trung tâm) bao gồm: vi xử lý nhớ Module xuất nhập (I/O module) Module nhập (input module) nối với công tắc, nút ấn, sensor … để điều khiển từ chương trình bên ngồi Hình 4.5 Sơ đồ kết nối phần cứng lập trình logic Lưu đồ thuật tốn GRAFCET mơ tả thành chuỗi giai đoạn chu trình sản xuất Lưu đồ giải thuật Grafcet cho trình sản xuất ln sơ đồ kín trạng thái đầu đến trạng thái cuối ngược lại 2.1.2.2 Xây dựng giải thuật GRAFCET Để xây dựng giải thuật gracet cho q trình trước tiên ta phải mơ tả trạng thái xảy bao gồm giai đoạn – STEP điều kiện chuyển tiếp – Transition Từ đó, lựa chọn liệu đầu vào đầu ra, mô tả ký hiệu sau kết nối chúng lại theo cách GRAFCET Một số ký hiệu: Tên gọi Trạng thái ban đầu Trạng thái thông thường Trạng thái hoạt động Cung định hướng chuyển tiếp Ký hiệu Trong trình xây dựng giải thuật GRAFCET cần ý tới việc xây dựng giai đoạn chuyển tiếp điều kiện chuyển tiếp Nếu lựa chọn liệu công việc điều kiện chuyển tiếp sai làm cho hệ thống tự động chạy sai có nguy ảnh hưởng tới cấu, thiết bị vận hành, an toàn người vận hành Lưu ý: giải thuật Grafcet, để bước sau thực bước trước phải thực thi trước – điều kiện cần, đồng thời điều kiện chuyển tiếp phải thỏa mãn – điều kiện đủ Hình 4.6 Sơ đồ minh hoạt giải thuật Grafcet STEP giai đoạn kiên quan đến hành động thực thi T – hay Transition điều kiện cần để chuyển đổi từ bước trước sang bước sau Directef link liên kết bước điều kiện chuyển tiếp 2.1.2.3 Nguyên lý hoạt động giải thuật Grafcet Một trạng thái trước chuyển tiếp sang trạng thái sau nó hoạt động có đủ điều kiện chuyển tiếp trình chuyển tiếp sang trạng thái sau giai đoạn sau hoạt động kết thúc trình hoạt động trạng thái trước Giải thuật Grafcet giúp cho người lập trình, người thiết kế quản lý chương trình tối ưu hệ thống hóa cần trình bày/ thể hiện…trong trình thiết kế, chạy thử, vận hành, xảy cố/ lỗi bất đồng người vận hành, người thiết kế tìm lỗi cách dễ dàng 2.2 Các toán điều khiển 2.2.1 Điều khiển Logic PLC Kỹ thuật điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Control) phát triển từ năm 1968 -1970 Trong giai đoạn đầu thiết bị khả trình u cầu người sử dụng phải có kỹ thuật điện tử, phải có trình độ cao Ngày thiết bị PLC phát triển mạnh mẽ có mức độ phổ cập cao Thiết bị điều khiển logic lập trình PLC dạng thiết bị điều khiển đặc biệt dựa vi xử lý, sử dụng nhớ lập trình để lưu trữ lệnh thực chức năng, chẳng hạn cho phép tính logic, lập chuỗi, định giờ, đếm, thuật tốn để điều khiển máy q trình công nghệ PLC thiết kế cho kỹ sư, khơng u cầu cao kiến thức máy tính ngơn ngữ máy tính, vận hành Chúng thiết kế cho nhà kỹ thuật cài đặt thay đổi chương trình Vì vậy, nhà thiết kế PLC phải lập trình sẵn cho chương trình điều khiển nhập cách sử dụng ngôn ngữ đơn giản (ngôn ngữ điều khiển) Thuật ngữ logic sử dụng việc lập trình chủ yếu liên quan đến hoạt động logic, ví dụ có điều kiện A B C làm việc Người vận hành nhập chương trình (chuỗi lệnh) vào nhớ PLC Thiết bị điều khiển PLC giám sát tín hiệu vào tín hiệu theo chương trình thực quy tắc điều khiển lập trình PLC sử dụng cách kinh tế hay không phụ thuộc lớn vào thiết bị lập trình Khi trang bị PLC đồng thời phải trang bị thiết bị lập trình hãng chế tạo Tuy nhiên, ngày người ta lập trình phần mềm máy tính sau chuyển sang PLC mạch ghép nối riêng Sự khác điều khiển khả trình PLC cơng nghệ rơle bán dẫn chỗ kỹ thuật nhập chương trình vào điều khiển Trong điều khiển rơle, điều khiển chuyển đổi cách học nhờ đấu nối dây "điều khiển cứng", cịn với PLC việc lập trình thực thơng qua thiết bị lập trình ngoại vi chương trình Có thể quy trình lập trình theo giản đổ hình: Hình 4.7 Quy trình lập trình + Mơ hình dãy + Mơ hình chức + Mơ hình biểu đồ nối dây + Mơ hình logic Việc lựa chọn mơ hình mơ hình cho thích hợp tuỳ thuộc vào loại PLC điều quan trọng chọn loại PLC cho phép giao lưu tiện lợi tránh chi phí khơng cần thiết Trong thực tế sử dụng biểu đồ nối dây việc lập trình đơn giản có cách thể gần giống mạch rơle công tắc tơ 2.2.2 Điều khiển hệ thống công nghiệp Trong dây chuyền sản xuất công nghiệp, thiết bị máy móc thường hoạt động theo trình tự chặt chẽ nhằm đẳm bảo chất lượng sản phẩm an toàn người, môi trường thiết bị Một q trình cơng nghệ có ba hình thức điều khiển hoạt động: Điều khiển tự động hoàn toàn Điều khiển bán tự động Điều khiển tay Trong trình làm việc để đảm bảo an toàn, tin cậy linh hoạt hệ thống điều khiển cần có chuyển đổi cách linh động từ chế độ điều khiển tay sang chế độ tự động ngược lại Như hệ thống đáp ứng yêu cầu thực tế Khi thiết kế hệ thống phải tính đến phương thức làm việc khác để đảm bảo an toàn xử lý kịp thời cố hệ thống, ln có phương án can thiệp trực tiếp người vận hành đến việc dừng khẩn cấp, xử lý cố…Giải thuật lập trình xây dựng phát triển nhằm giải cố yêu cầu thiết kế điều khiển đầy đủ hệ thống điều khiển tự động Quy trình sản xuất q trình sử dụng lượng (điện, hóa, cơ, sinh) kết hợp với sở vật chất (máy móc, thiết bị, nhà xưởng) tác động lên nguyên liệu để tạo sản phẩm Năng lượng QUY TRÌNH SẢN XUẤT Sản phẩm Nguyên liệu Hình 4.8 Quy trình cơng nghệ 2.3 Thực hành điều khiển mơ hình tập ứng dụng 2.3.1 Thực hành điều khiển khiển động u cầu tốn: Lập trình PLC điều khiển hai động theo yêu cầu sau: Ấn nút START, động chạy thuận, sau 5s động tự động đảo chiều quay Ấn nút STOP, động dừng lại Khi xảy cố nhiệt, động dừng lại Bước 1: Lựa chọn liệu đầu vào/ đầu để tìm giai đoạn điều kiện chuyển tiếp Đầu vào: Nút ấn START, động chạy thuận, sau thời gian 5s, rơ le nhiệt bảo vệ Đầu ra: Động chạy thuận, động chạy ngược Bước 2: Mô tả ký hiệu, sau kết nối chúng lại với biểu đồ Grafcet Hình 4.9 Sơ đồ kết nối PLC với tín hiệu vào/ Bước 3: Kiểm tra tính xác lưu đồ giải thuật cách dựa vào lưu đồ giải thuật miêu tả lại quy trình hoạt động hệ thống Nếu sau hiệu chỉnh lại cho phù hợp, viết chương trình PLC dựa theo lưu đồ giải thuật viết Bước 4: Tạo bảng liệu cho Grafcet Bước 5: Lập trình PLC 2.3.2 Thực hành điều khiển hệ thống xi lanh – khí nén u cầu tốn: Người ta dùng hai xy lanh A B, xy lanh A thực việc kẹp giữ phôi xy lanh B thực việc khoan Đầu tiên xy lanh A mang hàm động cấu kẹp kẹp chặt phơi, sau xy lanh B khoan chi tiết quay về, xy lanh A quay về, chi tiết gia cơng xong lấy Hình 4.10 Sơ đồ cơng nghệ Bước 1: Lựa chọn liệu đầu vào/ đầu để tìm giai đoạn điều kiện chuyển tiếp Đầu vào: Nút nhấn START, cảm biến 1S1, 1S2, 2S1, 2S2 Đầu ra: Xilanh 1A, Xilanh 2A Hành trình di chuyển xilanh mô ta biểu đồ trạng thái bên Hình 4.11 Biểu đồ trạng thái hệ thống khí nén Bước 2: Mơ tả ký hiệu, sau kết nối chúng lại với biểu đồ Grafcet Hình 4.12 Biểu đồ Grafcet Bước 3: Sơ đồ kết nối thiết bị vào Hình 4.13 Sơ đồ kết nối PLC với tín hiệu vào/ Bước 4: Tạo bảng liệu cho Grafcet Bước 5: Lập trình PLC 2.3.3 Thực hành điều khiển mơ hình băng tải Viết chương trình PLC theo u cầu sau: Hình 4.14 Sơ đồ cơng nghệ • Khi nút Start ấn, băng tải hộp chạy Băng tải hộp dừng lại có tín hiệu từ cảm biến báo có hộp vị trí đóng gói Lúc này, băng tải táo bắt đầu hoạt động • Băng tải táo làm nhiệm vụ cung cấp táo đổ vào hộp Một cảm biến sử dụng để đếm táo đổ vào hộp Khi số táo đổ vào hộp 10, băng tải táo dừng, băng tải hộp lại chạy Khi nhấn nút START dây chuyền hoạt động, băng tải hộp chạy đưa thộp rỗng đến vị trí băng tải táo Khi hộp đến vị trí cảm biến báo có hộp vị trí đóng gói(cảm biến CB2 hình vẽ) Khi băng tải hộp dừng băng tải táo bắt đầu chạy làm táo rơi vào hộp Mỗi có táo rơi vào hộp cảm biến quang đếm táo (cảm biến CB1 hình vẽ) chuyển trạng thái từ OFF sang ON Khi đủ số táo qui định (chẳng hạn 10 trái/hộp) băng tải táo dừng lại, băng tải hộp lại chạy để đưa hộp rỗng khác đến vị trí Nhấn STOP băng tải dừng lại Các bước tiến hành thực hành: Bước 1: Lựa chọn liệu đầu vào/ đầu để tìm giai đoạn điều kiện chuyển tiếp Bước 2: Sơ đồ mạch động lực, sơ đồ kết nối PLC bảng xác định đầu vào/ Hình 4.15 Sơ đồ kết nối PLC với tín hiệu vào/ Hình 4.16 Biểu đồ Grafcet Bước 3: Soạn thảo chương trình điều khiển Bước 4: Nạp chương trình vào PLC Bước 5: Chạy thử, kiểm tra IV Điều kiện thực môn học: Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng thực hành PLC Trang thiết bị máy móc: + PLC S7 – 1200 S7 - 1500, cáp, PC đảm bảo cấu hình cài đặt phần mềm chuyên ngành, phần mềm chun dùng + Mơ hình điều khiển: đèn giao thơng, mơ hình băng tải, mơ hình khí nén, mơ hình động cơ… + Projector, overhead Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Các điều kiện khác: V Nội dung phương pháp, đánh giá: Nội dung: - Kiến thức: + Áp dụng hình thức kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành Các nội dung trọng tâm cần kiểm tra là: + Giải thuật phù hợp đơn giản, ngắn gọn + Nạp trình thành thạo, kiểm tra sửa chữa lỗi nạp trình + Sử dụng khối chức năng, lệnh (các phép toán nhị phân phép toán số PLC, xử lý tín hiệu analog) - Kỹ năng: + Sử dụng, khai thác thành thạo phầm mềm mô Thực kết nối tốt với PC + Lắp ráp thành thạo mạch động lực đảm bảo kỹ thuật an toàn - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc + Có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau.Được đánh giá qua trình học tập Phương pháp: Kết hợp kiểm tra tự luận thực hành VI Hướng dẫn thực mô đun Phạm vi áp dụng chương trình: Mơ đun sử dụng để giảng dạy cho trình độ Cao đẳng Hướng dẫn số điểm phương pháp giảng dạy mơ đun: + Trước giảng dạy, giáo viên cần vào nội dung học để chuẩn bị đầy đủ điều kiện cần thiết nhằm đảm bảo chất lượng giảng dạy + Nên áp dụng phương pháp đàm thoại để sinh viên ghi nhớ kỹ + Khi giải tập, làm thực hành Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chổ cho sinh viên + Nên sử dụng mô hình, học cụ mơ để minh họa tập ứng dụng Những trọng tâm cần ý: + + + + Cấu trúc PLC, cấu trúc chương trình Kết nối dây PLC thiết bị ngoại vi Các phép toán nhị phân phép toán số PLC, xử lý tín hiệu analog Thao tác kết nối dây, sử dụng phần mềm viết chương trình, nạp trình vào PLC Tài liệu cần tham khảo: [1] Nguyễn Trọng Thuần, Điều khiển logic ứng dựng, NXB Khoa học kỹ thuật 2006 [2] Trần Thế San (biên dịch), Hướng dẫn thiết kế mạch lập trình PLC, NXB Đà Nằng 2005 [3] Tăng Văn Mùi (biên dịch), Điều khiển logic lập trình PLC, NXB Thống kê 2006 [4] S7-1200 Programmable controller 102 System Manual, [5] Training for Automation and Drives [6] Siemens, S7-1200 Programmable controller System Manual [7] L.A Bryan E.A Bryan, Programmable Controllers Theory and Implementation Trang Web: [1] Web http://support.automation.siemens.com [2] Web http://w1.siemens.com/entry/cc/en/ [3] Web: https://plcvietnam.com.vn [4] Web: http://laptrinhplc.com/ Hình 3.9 102 ... ngữ lập trình PLC: Lập trình PLC việc người sử dụng ngôn ngữ mà PLC hiểu để giao tiếp với nó, điều khiển hoạt động theo ý muốn mà người lập trình đề nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn Lập trình PLC. .. bị điều khiển lập trình cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện kích hoạt có tín hiệu đầu vào (các nút... Giáo trình Lập trình PLC sử dụng PLC S7 – 1200 Sienmens phần mềm Tia Portal Nội dung giáo trình gồm bài: - Bài 1: Đại cương điều khiển lập trình - Bài 2: Các tập lệnh PLC - Bài 3: Các tập lập