Bài tập thiết kế hệ thống scada và bài giải dùng plc

bài tập scada mẫu

Vocsyit.com

Mục Lục

Bài 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHUÔNG BÁO GIỜ 2

Bài 2: ĐÈN GIAO THÔNG 10

Bài 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC DƯỚI HẦM MỎ 14

Bài 4: ĐIỀU KHIỂN MÁY TRỘN 19

Bài 5: ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA KHO TỰ ĐỘNG 23

Bài 6: DÂY CHUYỀN CHIẾT NƯỚC VÀO CHAI 27

Bài 7: HỆ THỐNG ĐẾM VÀ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM 31

Bài 8: ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CÁN TÔN 34

Bài 9: ĐIỀU KHIỂN DAO CẮT SẢN PHẨM 40

Bài 10: ĐIỀU KHIỂN ROBOT GẮP HÀNG 44

Bài 11: THIẾT KẾ CẦN TRỤC 48

Bài 12: XỬ LÝ HÓA CHẤT 52

Bài 13: ĐÈN GIAO THÔNG CHỖ ĐƯỜNG HẸP 58

Bài 14: BÃI ĐỖ XE 62

Bài 18: MÁY PHA TRÀ, CÀ PHÊ 66

Bài 19:ĐIỀU KHIỂN MÁY KHOAN 72

BÀI 1: ĐÈN GIAO THÔNG NGÕ HẸP 76

BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA KHO TỰ ĐỘNG 81

BÀI 4:DÂY CHUYỀN CHIẾT NƯỚC VÀO CHAI 85

BÀI 5: HỆ THỐNG ĐẾM VÀ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM 89

BÀI 6: ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CÁN TÔN 94

BÀI 7: ĐIỀU KHIỂN MÁY KHOAN 102

BÀI 8: ĐIỀU KHIỂN DAO CẮT SẢN PHẨM 110

BÀI 9: ĐIỀU KHIỂN CÁNH TAY ROBOT GẮP HÀNG 116

BÀI 10: THIẾT KẾ CẦU TRỤC 124

BÀI 11: MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG 136

BÀI 12: TRẠM TRỘN VẬT LIỆU 155

Bài 1: ĐÈN GIAO THÔNG 164

Bài 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC DƯỚI HẦM MỎ 169

Bài 3: ĐIỀU KHIỂN MÁY TRỘN 177

Bài 4: ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA KHO TỰ ĐỘNG 182

Bài 5: DÂY CHUYỀN CHIẾT NƯỚC VÀO CHAI 185

Bài 6: HỆ THỐNG ĐẾM VÀ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM 191

Bài 7: ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CÁN TÔN 196

Bài 8: ĐIỀU KHIỂN DAO CẮT SẢN PHẨM 203

Bài 9: ĐIỀU KHIỂN ROBOT GẮP HÀNG 211

Bài 10: ĐÈN GIAO THÔNG CHỖ ĐƯỜNG HẸP 220

Bài 11: BÃI ĐỖ XE 227

Bài 12: ĐIỀU KHIỂN MÁY KHOAN 234

Bài 13: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CẦN TRỤC 237

Thiết kế hệ thống chuông báo giờ như sau:

- Tiết 1: 7h00 xuất 1 hồi dài

Đúng 7h00 sáng hôm sau chuông lại reo lại

II Bảng phân công đầu vào, đầu ra:

Q0.2 Đèn Stop

Ta có 1 ngày = 24 giờ =86400 giây=144 x 600 giây

Để tạo chu kỳ này ta dùng bộ Timer T37 với giá trị đặt trước là 600 giây và một

bộ đếm lên C30 với giá trị đặt trước là 144

Vocsyit.com

III Lưu đồ thuật toán:

Bắt đầu 7h00 T37 và C30 bắt đầu đếm và chuông reo 1 hồi dài 5 giây

C30=5 reo 2 hồi ngắn

C30=6 reo 1 hồi dài

C30=11 reo

2 hồi ngắn C30=12 reo

1 hồi dài C30=17 reo

3 hồi dài C30=30 reo

1 hồi dài C30=35 reo

2 hồi ngắn C30=36 reo

1 hồi dài C30=41 reo

2 hồi ngắn C30=42 reo

bắt đầu đếm lại

MEND

Sưu tầm Page 4

IV Chương trình:

Dạng LADDER:

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 6

Vocsyit.com

Thiết kế hệ thống đèn giao thông ở ngã tƣ với các yêu cầu sau:

Đèn xanh X1 sáng trong 25 giây

Rồi đến đèn vàng V1 sáng trong 5 giây

Đèn xanh X2 sáng trong 25 giây

- Rồi đến đèn vàng V2 sáng trong 5 giây

II Bảng phân công đầu vào, đầu ra:

Q0.2 Đèn đỏ 1 Q0.3 Đèn xanh 2

Vocsyit.com

Q0.4 Đèn vàng 2 Q0.5 Đèn đỏ 2

III Giản đồ thời gian:

IV Chương trình:

Dạng LADDER:

Sưu tầm Page 12

Thiết kế hệ thống bơm nước dưới hầm mỏ thỏa mãn yêu cầu sau:

Mực nước được đo bởi 2 sensor S1,S2

Nhằm đảm bảo vận hành kinh tế, các bơm được điều khiển hoạt động như sau:

II Bảng phân công đầu vào, đầu ra:

Vocsyit.com

Thực hiện phép chia nguyên giá trị trong vùng nhớ cho 2

M1 hoạt động

S1 thôi tác động End

Đ

S

Sưu tầm Page 16

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 20

Sơ đồ bình trộn sơn

Sơ đồ gồm có 2 đường ống để đưa 2 loại hai sơn màu khác nhau làm cơ sở cho việc tạo ra màu sơn mong muốn

Hai cảm biến đẻ báo mức trong bình:

Báo mức cao Sensor 2

Báo mức thấp Sensor 1

Một thiết bị trộn được điều khiển bởi động cơ trộn

Quá trình làm việc được thực hiện như sau: Trước tiên bơm 2 loại sơn khác màu nhau vào bình, loại sơn thứ nhất được đưa vào bình bằng máy bơm 1, loại sơn thứ hai được đưa vào bình bằng máy bơm 2 Sau khi dung dịch trong bình đã đạt mức cực đại thì dừng hai máy bơm và bắt đầu quá trình trộn, quá trình này được điều khiển bởi máy trộn và thời gian trộn cần thiết là 5s Sau khi trộn xong, sản phẩm được đưa ra để rót vào các hộp đựng sơn qua van xả và bơm 3 Quá trình được thực hiện lặp lại 10 lần Sau đó dừng hệ thống

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I0.5 Sensor_2

III Thuật toán:

Bước 1: Rót loại sơn thứ nhất và thứ hai vào bình

Bước 2: Điều hành chế độ làm việc khi đạt mức cao

Bước 3: Điều khiển động cơ trộn và đặt thời gian trộn

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 24

Khi xe đang tiến về gần cửa kho, cảm biến Ultrasounic SS1 nhận dạng được xe

và cửa sẽ được mở ra đến gặp giới hạn hành trình trên LS1 thì cửa dừng lại rồi

xe chạy vào Khi cảm biến quang SS2 đặt phía trong cổng cửa nhận dạng được

xe đã đi qua khỏi cửa thì cửa sẽ được đóng lại, chạm vào giới hạn hành trình dưới LS2 thì cửa dừng lại Chú ý xe chỉ đi một chiều

II Phân công đầu vào, đầu ra:

Sưu tầm Page 28

Chiết nước vào chai

Công đoạn chiết nước vào chai theo nguyên tắc thời gian, mô tả hình 3.13 Nhấn nút Start PB, băng tải chạy và mang theo chai, cảm biến chai phát hiện, băng tải dừng, bắt đầu mở van chiết để chiết nước vào chai Thời gian chiết đầy là 30s, sau khi chiết đầy băng tải lại chạy và tiếp tục chiết chai kế tiếp

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I0.2 Bottle_sensor

III.Chương trình:

Dạng LADDER:

Vocsyit.com

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I0.2 Box sensor

I0.3 Piece sensor

III Giản đồ thời gian:

Sưu tầm Page 32

IV Chương trình:

Dạng LADDER:

Vocsyit.com

thôi tác động 10s thì dừng băng chuyền M2 Quá trình hoạt động tương tự cho đến băng chuyền M4

II Phân công đầu vào, đầu ra:

Sưu tầm Page 36

Vocsyit.com

II Phân công đầu vào, đầu ra:

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 42

Vocsyit.com

Loại robot này hay gặp trong các xí nghiệp công nghiệp Robot nắm chặt vật từ băng chuyền B bỏ sang băng chuyền A

Ở vị trí ban đầu cánh tay ở phía băng chuyền A

Khi ấn START động cơ thuận khởi động quay theo chiều kim đồng hồ Khi gặp LS2 nó dừng lại đồng thời băng chuyền B đƣợc khởi động

Băng chuyền B đƣa vật tiến tới cánh tay Khi vật chạm vào S1 là cảm biến phát hiện vật thì cánh tay kẹp chặt lấy vật Khi S2 tác động tức là vật đƣợc kẹp chặt thì động cơ ngƣợc khởi động quay theo chiều ngƣợc lại

Khi cánh tay chạm vào LS1 thì nó dừng và nhả vật xuống băng chuyền A

Băng chuyển A luôn hoạt động (Khi ấn START nó bắt đầu hoạt động)

II Phân công đầu vào, đầu ra :

Sưu tầm Page 46 Dạng STL:

di chuyển sang phải cho đến khi S1 tác động thì dừng và hạ móc xuống Đến khi S2 tác động thì dừng

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I0.0 Start1 (PB1) Q0.0 Động cơ sang trái

I0.1 Start2 (PB2) Q0.1 Động cơ sang phải

Sưu tầm Page 50

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 52

Bài 12: XỬ LÝ HÓA CHẤT

I.Yêu cầu:

Vocsyit.com

Hệ thống gồm 4 bình chứa có các bơm để chuyển chất lỏng qua hệ thống Mỗi bồn có các cảm biến phát hiện bồn cạn hay đầy Bồn 2 có phần tử nung nóng với cảm biến nhiệt Bồn 3 được gắn cần khuấy để trộn hai thành phần chất lỏng khi chúng được bơm vào từ bồn 1 và bồn 2 Bồn 3 và bồn 4 có dung tích gấp đôi bồn 1 và bồn 2

Hoạt động của hê thống như sau:

Bồn 1 và bồn 2 được đổ đầy từ các bồn chứa kiềm và polime riêng biệt thông qua bơm 1 và bơm 2 Bơm 1 và bơm 2 ngưng hoạt động khi có tín hiệu từ cảm biến báo bồn đầy Phần tử nung nóng trong bồn 2 được kích hoạt nâng nhiệt độ polime lên 600C Khi cảm biến nhiệt báo tín hiệu thì tắt bộ nung và kích hoạt bơm 3, bơm 4 để chuyển hỗn hợp dung dịch vào bồn 3 Cần khuấy được kích hoạt khi bồn này có dung dịch và trong khoảng tối thiểu 60s Khi bồn 3 đầy, bơm 3 và bơm 4 dừng hoạt động Nếu thời gian khuấy lớn hơn 60s, bơm 5 sẽ chuyển dung dịch vào bồn 4 thông qua một bộ lọc Bơm 5 dừng hoạt động khi bồn 4 đầy và bồn 3 cạn Cuối cùng, sản phẩm dung dịch được đưa vào bồn chứa lưu trữ nhờ bơm 6 Quá trình xử lý đến đây kết thúc và bắt đầu một chu trình mới

II Phân công đầu vào, đầu ra:

Vocsyit.com

IV Chương trình:

Dạng LADDER:

II Phân công đầu vào, đầu ra:

Vocsyit.com

Q0.2 Xanh 2 Q0.3 Đỏ 2 III Chương trình:

Dạng LADDER:

Sưu tầm Page 60

Vocsyit.com

bãi đã đầy” Khi xe tới, photocell 1 phát hiện mở barie 1, oto đi vào, lúc này barie 2 vẫn đóng Khi xe vào xong thì barie 1 đóng lại Khi tài xế bỏ 1 đôla vào thùng thì barie 2 mở ra, xe vào bãi, khi photocell 2 thôi tác động thì barie 2 đóng lại Khi xe ra, photocell 3 tác động làm barie 3 mở ra Khi xe ra khỏi thì photocell 3 thôi tác động, barie 3 đóng lại

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I0.0 Sensor phát hiện đã bỏ tiền Q0.0 Barie 1

I0.1 Photocell 1 Q0.1 Barie 2

I0.2 Photocell 2 Q0.2 Barie 3

I0.3 Photocell 3 Q0.3 Thông báo còn chỗ

I0.5 Stop

I0.6 Reset

III Chương trình:

Dạng LADDER:

Sưu tầm Page 64

Vocsyit.com

Điều khiển các máy bán cafe, trà, nước ngọt tại các nơi công cộng

Công nghệ : Giả sử ban đầu cốc luôn được đặt tại nơi rót và chỉ có thức uống được lựa chọn là trà hoặc cafe

Trước tiên cho đồng xu vào, lựa chọn nước uống là trà hoặc cafe tương ứng đèn báo chọn trà hoặc cafe sáng lên Tiếp theo là chọn sữa hoặc đường Nếu không chọn có thể bỏ qua, để kết thúc việc lựa chọn ta ấn nút Finish Lúc này bật van

xả các loại thức uống đã chọn, đường và sữa được mở trong 10s kể từ khi ấn nút Finish Khi sensor báo đã đầy cốc thì ngừng van xả Lúc này, để lấy cốc ra ta ấn nút Cup_remove

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I0.0 Insert coin Q0.0 Coffee_valve

I0.7 Cup_remove Q0.7 Cup_full_light

I1.0 Cup_removed

III Chương trình:

Dạng LADDER:

Sưu tầm Page 68

Vocsyit.com

Khi ấn Start thì mũi khoan đi xuống khoan vào phôi Khi S3 tác động thì dừng lại và đi lên Đến khi S2 tác động thì dừng và đi xuống.Khi S4 tác động thì dừng

và đi lên Khi S1 tác động thì dừng lại, kết thúc quá trình khoan

II.Phân công đầu vào, đầu ra:

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 76

BÀI 1: ĐÈN GIAO THÔNG NGÕ HẸP

I.Yêu cầu công nghệ

Ở quãng đường đèo, do mưa bão nên bị sạt lở một bên Đường này chỉ cho phép một xe đi qua, nếu 2 xe đi qua đi qua cùng một lúc có thể gay tai nun Do do, môt hệ thống đèn báo được lắp đăt ở đây để điều khiển các xe như theo giản đồ this gain sau:

Vocsyit.com

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I0.0 Start_i0_0 Q0.0 Xanh 1 (X1_q0_0) I0.1 Stop_i0_1 Q0.1 Đỏ 1 (D1_q0_1)

Q0.2 Xanh 2 (X2_q0_2) Q0.3 Đỏ 2 (D2_q0_3)

III.Chương trình dạng LADER trên S7_200

I.Yêu cầu công nghệ

Khi xe đang tiến về gần cửa kho, cảm biến Ultrasounic SS1 (cảm biến quang) nhận dạng được xe và cửa sẽ được mở ra đến gặp giới hạn hành trình trên LS1 thì cửa dừng lại rồi xe chạy vào Khi cảm biến quang SS2 đặt phía trong cổng cửa nhận dạng được xe đã đi qua khỏi cửa thì cửa sẽ được đóng lại, chạm vào giới hạn hành trình dưới LS2 thì cửa dừng lại Xe chỉ đi một chiều

II.Bảng phân công đầu vào ,đầu ra

II.Bảng phân công đầu vào, đầu ra

Sưu tầm Page 86

I0.2 Bottle_sensor

III.Chương trình viết LAD trong S7_200

IV.Chương trình viết STL trong S7_200

II.Bảng phân công vào/ra

hộp

táo I0.2 CB hộp

I0.3 CB táo

III.Giãn đồ thời gian

Sưu tầm Page 90 IV.Chương trình viết trong S7_200 dạng LAD

Sưu tầm Page 92 VII.Chương trình STL viết trong S7_300

A(

BÀI 6: ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CÁN TÔN

I.Yêu cầu công nghệ

Hệ thống băng chuyền như hình vẽ và được hoạt động như sau : Ban đầu, khi nhấn Start thì khởi động băng chuyền M1, khi vật chạm vào S1 thì khởi động băng chuyền M2 Khi S2 tác động thì khởi động băng chuyền M3, sau khi S2 thôi tác động 10s thì dừng băng chuyền M2 Quá trình hoạt động tương tự cho đến băng chuyền M4

II.Phân công đầu vào/đầu ra

Vocsyit.com

Vocsyit.com

Vocsyit.com

Điều khiển máy khoan theo yêu cầu sau: Động cơ M1 có nhiệm vụ tịnh tiến mũi khoan đi lên và đi xuống, động cơ M2 có nhiệm vụ quay mũi khoan.Ban đầu mũi khoan ở vị trí cao nhất ( S1 tác động)

Khi ấn Start thì mũi khoan đi xuống khoan vào phôi Khi S3 tác động thì dừng lại và đi lên Đến khi S2 tác động thì dừng và đi xuống.Khi S4 tác động thì dừng

và đi lên Khi S1 tác động thì dừng lại, kết thúc quá trình khoan

II.Phân công đầu vào, đầu ra:

Sưu tầm Page 104

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 110

R M 1.0

S M 1.4

BÀI 8: ĐIỀU KHIỂN DAO CẮT SẢN PHẨM

I.Yêu cầu công nghệ

Có 3 loại sản phẩm A, B, C đưa vào dao cắt thành sản phẩm nhỏ Dao cắt 1000 sản phẩm A thì thay dao, cắt 100 sản phẩm B thì thay dao, cắt 10 sản phẩm C thì thay dao Lúc S1 tác động thì dao đưa đi ra cắt sản phẩm, khi dao gặp S2 thì dừng và thu dao về vị trí ban đầu để chuẩn bị cắt sản phẩm mới Khi dao cắt không được nữa thì còi kêu lên, bấm reset thì còi hết kêu

II Phân công đầu vào, đầu ra:

I.Yêu cầu công nghệ

Loại robot này hay gặp trong các xí nghiệp công nghiệp Robot nắm chặt vật từ băng chuyền B bỏ sang băng chuyền A

Ở vị trí ban đầu cánh tay ở phía băng chuyền A

Khi cánh tay chạm vào LS1 thì nó dừng và nhả vật xuống băng chuyền A

Băng chuyển A luôn hoạt động (Khi ấn START nó bắt đầu hoạt động)

II Phân công đầu vào, đầu ra

Sưu tầm Page 118

Vocsyit.com

BÀI 10: THIẾT KẾ CẦU TRỤC

I.Yêu cầu công nghệ

Khi ấn PB1 thì cầu trục hoạt động kéo móc lên cho đến khi S3 tác động thì dừng Sau đó trục kéo di chuyển ngang sang trái Đến vị trí S4 tác động thì dừng

và hạ móc xuống Khi S2 tác động thì dừng và chờ ở đây 20s Hết thời gian 20s, móc đƣợc kéo lên, đến S4 tác động thì dừng và di chuyển sang trái Đến S5 tác động, dừng và hạ móc xuống Khi S2 tác động thì dừng và chuông reo lên tại đây, nhấn PB2 thì chuông ngừng reo và móc đƣợc kéo lên Đến S5 tác động thì

di chuyển sang phải cho đến khi S1 tác động thì dừng và hạ móc xuống Đến khi S2 tác động thì dừng

II Phân công đầu vào, đầu ra

Vocsyit.com

III Giản đồ thời gian

I0.0 Start1 (PB1) Q0.0 Động cơ sang trái

I0.1 Start2 (PB2) Q0.1 Động cơ sang phải

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 128

Sưu tầm Page 132

Vocsyit.com

VII.Chương trình dạng STL trong S7_300

Vocsyit.com

Có 3 loại xu :xu 5, xu 10 ,xu 20,có 3 nút ấn mua vé:N1 mua một vé,N2 mua 2

vé,N3 mua 3 vé.Có 3 của bỏ xu:1 cửa bỏ xu 5,1 cửa bỏ xu 10,1 cửa bỏ xu

20.Ứng với loại xu nào thì bỏ vào cửa xu ấy,còn bỏ vào cửa xu khác thì không

vừa.Có 1 cửa thối tiền với loại xu 5.Mỗi vé bán 15 xu,khi mua 2 vé bỏ 40 xu

thối lại 2 xu 5

II.Lưu đồ thuật toán

III.Xác định số đầu vào và đầu ra

I0.0 Sensor phát hiện bỏ xu 5 Q0.0 Ra 1 vé

Khi bỏ tiến vào

Thương

=2

Thối lại số tiền bằng với

số phần dư của phép chia Xuất ra 2 vé Xuất ra 1

vé

Lưu tổng số tiền của

vé cần mua vào trong vùng biến

Thương

=1

Sưu tầm Page 138

I0.1 Sensor phát hiện bỏ xu 10 Q0.1 Ra 2 vé

I0.2 Sensor phát hiện bỏ xu 20 Q0.2 Ra 3 vé

I1.1 N1 mua 1 vé Q1.1 Thối 1 đồng xu 5

I1.2 N2 mua 2 vé Q1.2 Thối 2 đồng xu 5

I1.3 N3 mua 3 vé Q1.3 Thối 3 đồng xu 5

Q1.4 Thối 4 đồng xu 5

IV.Chương trình LAD viết trong S7_200

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 140

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 146

Vocsyit.com

Sưu tầm Page 148

xuống các cân số có gắn các cảm biến đo

lường S1 và S2.Khi S1 và S2 tác động thì khởi động hai băng chuyền A và B,sau 5s thì van xã V3 và V4 được mở để xã các vật liệu xuống bồn trộn,van V3

và V4 xã trong vòng 20s thì ngừng xã

+ Sau khi van V3 và V4 ngừng xã 5s thì băng chuyền A và B ngừng hoạt động