Giáo trình PLC nâng cao (Nghề Điện tử công nghiệp Cao đẳng) Phần 2

Bài Lắp đặt mơ hình điều khiển PLC Giới thiệu: Nước ta trình cơng nghiệp hóa, đại hóa Vì thế, tự động hóa sản xuất đóng vai trò quan trọng, tự động hóa giúp tăng suất, tăng độ xác tăng hiệu q trình sản xuất Để thực tự động hóa sản xuất, bên cạnh máy móc khí hay điện, dây chuyền sản xuất…v.v, cần thiết phải có điều khiển để điều khiển chúng.Trong đó, điều khiển lập trình điều khiển đáp ứng u cầu Mục tiêu: Trình bày cách kết nối PLC thiết bị ngoại vi theo nội dung đẵ học Kiểm tra nối dây phần mềm xác theo nội dung học Thực cài đặt phần mềm đạt yêu cầu kỹ thuật Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung chính: 3.1 Giới thiệu - Sự phát triển PLC đem lại nhiều thuận lợi làm thao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng tin cậy Nó có khả thay hoàn toàn cho phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle Hình 3.1a: Điều khiển băng chuyền đóng gói sản phẩm: 151 - PLC có khả điều khiển thiết bị dễ dàng linh hoạt dựa việc lập trình lệnh logic bản; khả định thời, đếm; giải vấn đề tốn học cơng nghệ; khả tạo lập, gởi đi, tiếp nhận tín hiệu nhằm mục đích kiểm sốt kích hoạt đình chức máy dây chuyền công nghệ ( hình 3.1 a,b,c,d) Hình 3.1b: ứng dụng PLC vào máy khai thác mỏ Hình 3.1c: điều khiển dây truyền lắp ráp máy tính 152 Hình 3.1d: Ứng dụng PLC vào máy dán nhãn thuốc Những đặc điểm làm cho PLC có tính ưu việt thích hợp mơi trường cơng nghiệp gồm có: + Khả kháng nhiễu tốt + Cấu trúc dạng module thuận tiện cho việc thiết kế, mở rộng, cải tạo nâng cấp + Có modul chuyên dụng để thực chức đặc biệt hay modul truyền thông để kết nối PLC với mạng công nghiệp mạng Internet + Khả lập trình được, lập trình dễ dàng đặc điểm quan trọng để xếp hạng hệ thống điều khiển tự động + u cầu người lập trình khơng cần giỏi kiến thức điện tử mà cần nắm vững công nghệ sản xuất biết chọn thiết bị thích hợp lập trình + Nội dung học đề cập đến việc lắp đặt mô hình điều khiển PLC để giúp người học hiểu rõ tính ưu việt PLC 3.2 Cách kết nối dây Mục tiêu: Nắm vững cách kết nối cảm biến vào PLC Đấu động pha.( hình 3.2 a,b,c) 153 Hình 3.2a: Động Cơ đấu Hình 3.2b: Động đấu tam giác Hình 3.2c: đấu động vào contactor 154 Hình 3.2d: Cảm biến cảm ứng từ Hình 3.2e: Cảm biến điện dung Hình 3.2f: Cảm biến quang 155 Kết nối cảm biến vào PLC ( hình 3.3) Hình 3.3a: kết nối ngõ vào cảm biến kiểu NPN Hình 3.3b: kết nối ngõ vào cảm biến kiểu PNP 156 Kết nối nút nhấn công tắc hành trình vào PLC ( hình 3.4) Hình 3.4a: nút nhấn Hình 3.4b: cơng tắc hành trình Kết nối nút nhấn, cơng tắc hành trình vào PLC ( hình 3.4c) Hình 3.4c 157 Tóm tắt mơ hình tập ứng dụng 3.3.1 Mơ hình thang máy xây dựng Mục đích yêu cầu: a Mục đích: Ứng dụng lệnh PLC để viết chương trình điều khiển theo yêu cầu giáo viên b Yêu cầu: Sau học học sinh viết chương trình PLC điều khiển thang máy xây dựng Phần thực hành: u cầu cơng nghệ: Mơ hình bao gồm: Một thang máy Yêu cầu: Khi nhấn phím bấm thang máy ON ( buồng thang máy chứa đầy vật liệu – có cảm biến khối lượng ) + Nếu chưa đầy thang máy không chạy lên + Khi thang máy đầy, thang chạy lên dừng lại + Khi vật liệu chuyển bên hết,người vận hành bấm nút ON thang máy chạy xuống 158 Trình tự thực hành: Quy định địa ngõ vào/ra: Ngõ vào Ngõ Địa Mô tả Địa Mô tả I0.0 Nút ON Q0.0 Thang (K1) I0.1 Cảm biến lượng khối Q0.1 Thang xuống(K2) I0.3 Cảm biến lượng rổng khối I0.4 Hành trình I0.3 Hành trình Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị: 159 máy lên máy Viết chương trình điều khiển: 160 Trình tự thực hành: Vẽ mạch động lực sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi Dùng PLC hãng Mitsubishi, hãng Allenbradley, hang simen viết chương trình 3.3.5 Thiết bị nâng hàng MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU: a Mục đích: Giúp sinh viên biết cách thiết kế xử lý lỗi hệ thống PLC Biết cách lập trình download xuống PLC Omron b Yêu cầu: Sau học học sinh làm quen với mơi trường lập trình PLC Omron, thiết kế, mơ hệ thống PLC đơn giản PHẦN THỰC HÀNH: Yêu cầu cơng nghệ: Gồm cần gạt vị trí: B lên A xuống, hành trình s1 giới hạn trên, hành trình s2 giới hạn Trên cần gạt có gắn nút nhấn điều khiển xe chạy thẳng Xe thiết kế cho tải trọng 1000kg, cần gạt qua trái xe rẽ phải, cần gạt qua phải xe rẽ trái 173 Trình tự thực hành: Quy định địa ngõ vào/ra: Ngõ vào Ngõ Địa Mô tả Địa Mô tả I0.0 Nút ON Q0.0 Động chạy tới (K) I0.1 HTS1 Q0.1 Nâng lên(K1) I0.2 HTS2 Q0.2 Hạ xuống(K2) I0.3 Cần gạt vị trí B I0.4 Cần gạt vị trí A Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị: Viết chương trình điều khiển: 174 175 176 Chạy mơ chương trình: BÀI TẬP THỰC HÀNH: Đầu tiên cấu đưa phôi vào Khi ta mở cơng tắc nhấn nút piston A vào làm cơng việc kẹp chặt phơi Sau piston B vào uốn cong phơi lần đầu với góc 90, xong piston B lùi piston C vào thực uốn cong phơi lần hai với hình dáng giống cữ chặn, sau piston C lùi piston C lùi piston A lùi phôi lấy thực xong chu kỳ S1 S2 S3 Y1 Y2 S4 S5 Y3 S6 Y4 Hình 3.6: Sơ đồ kết nối khí nén (sơ đồ động lực) 177 Trình tự thực hành: Vẽ mạch động lực sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi Dùng PLC hãng Mitsubishi, hãng Omron viết chương trình 3.3.6 Thiết bị vơ nước chai MỤC ĐÍCH – U CẦU: a Mục đích: Ứng dụng lệnh PLC để viết chương trình điều khiển theo yêu cầu giáo viên b Yêu cầu: Sau học học sinh viết chương trình PLC điều khiển hệ thống vô nước chai tự động PHẦN THỰC HÀNH: u cầu cơng nghệ: Mơ hình bao gồm: băng tải, xi lanh để nâng hạ cần rót nước, van solenoid, cảm biến nhận biết chai, cơng tắc hành trình u cầu: Khi chai làm vệ sinh xong,được bỏ lên dây chuyền (băng tải ) Nhấn phím bấm điều khiển ON băng tải hoặt động, đưa chai đến vị trí rót nước.Băng tải dừng (cảm biến nhận chai điều khiển băng tải dừng 2s) 178 Khi cần rót nước hạ xuống đến CTHT giới hạn dừng lại Van xả nước mở để rót nước vào chai Sau thới gian 3s van xả đóng lại Sau cần xả kéo lên đến GH Trên dừng lại Sau băng tải tiếp tục làm việc Trình tự thực hành: Quy định địa ngõ vào/ra: Ngõ vào Ngõ Địa Mô tả Địa Mô tả I0.0 Nút ON Q0.0 Băng tải (K) I0.1 Nút OFF Q0.1 Cần rót xuống (Y1) I0.2 Cảm biến Q0.2 Cần rót lên (Y2) I0.3 Hành trình I0.4 Hành trình Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị: 179 Viết chương trình điều khiển: Chạy mơ chương trình: 180 BÀI TẬP THỰC HÀNH: Lập trình PLC điều khiển dây chuyền sản xuất gồm động hoạt động sau: Nhấn nút khởi động cho động Đ1 chạy, sau 5s cho phép vận hành Đ2 Nhấn nút khởi động cho động Đ2 chạy, đồng thời lúc động Đ1 ngừng, sau 10s cho phép vận hành động Đ3 Nhấn nút khởi động động Đ3 chạy đồng thời lúc động Đ2 ngừng Nhấn nút dừng động chạy phải ngừng Yêu cầu thực hành: Vẽ mạch động lực sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi Dùng PLC hãng Mitsubishi, hãng Omron viết chương trình 3.3.7 Thiết bị trộn hóa chất MỤC ĐÍCH – U CẦU: a Mục đích: Ứng dụng lệnh PLC để viết chương trình điều khiển theo yêu cầu giáo viên b Yêu cầu: Sau học học sinh viết chương trình PLC điều khiển hệ thống trộn hóa chất PHẦN THỰC HÀNH: u cầu cơng nghệ: Mơ hình bao gồm: hai máy bơm để bơm hóa chất vào, máy bơm để hút hóa chất ra, động trộn hóa chất, van xả hóa chất, cảm biến báo hóa chất đầy, cảm biến báo hóa chất bồn hết u cầu: Lập trình PLC điều khiển bồn trộn hóa chất từ loại khác hoạt động sau: Nhấn nút khởi động, bơm việc bơm loại hóa chất vào bồn trộn, hóa chất đầy bơm ngưng máy trộn họat động vòng phút Khi trộn xong van xả bơm họat động bơm hoá chất để sử dụng Khi sử dụng hết van xả bơm ngưng làm việc động thơi lúc bơm họat động trở lại cho chu kỳ Nếu q tình họat động có cố bấm nút dừng hệ thống dừng 181 Trình tự thực hành: Quy định địa ngõ vào/ra: Ngõ vào Ngõ Địa Mô tả Địa I0.0 ON Q0.0 I0.3 OFF Q0.1 Bơm 2(K2) I0.1 Cảm biến báo đầy Q0.2 Máy trộn(K3) I0.2 Cảm biến báo hết Q0.3 Bơm 3(K4) Q0.4 Van xả(Y) Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị: 182 Mơ tả Bơm 1(K1) Viết chương trình điều khiển: 183 184 Chạy mơ chương trình: BÀI TẬP THỰC HÀNH: Bài 1: Chương trình điều khiển máy trộn bê tông, theo yêu cầu sau: Nhấn nút ON, van V1 mở 5s, V2 mở 10s V3 mở 15s cho vật liệu vào máy (V1 chứa nước, V2 chứa xi măng, V3 chứa cát) Sau động Đ1 hoạt động 10s để trộn Van V4 mở động Đ2 hoạt động bơm bê tông ngồi Khi hết bê tơng máy, bắt đầu qui trình Nhấn nút OFF, dừng trình trộn sau hết bê tơng máy Nếu có cố nhấn nút E để dừng Bài 2: Chương trình điều khiển bồn trộn hóa chất theo yêu cầu sau: Bảng điều khiển có nút nhấn: ON, OFF, M1, M2, RESET Nếu nhấn nút ON bồn trộn hoạt động 30s Nếu nhấn M1 bồn hoạt động 15s, bồn dừng Nếu nhấn M2 bồn hoạt động 15s, bồn dừng Khi trộn, van bồn bị hở phải báo chuông dừng trộn Sau khắc phục cố, nhấn nút RESET để trả lại trạng thái bình thường Nhấn nút OFF dừng hoạt động bồn trộn Yêu cầu thực hành: Vẽ mạch động lực sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi Dùng PLC hãng Mitsubishi, hãng Omron viết chương trình YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày cách kết nối PLC thiết bị ngoại vi, nắm quy trình cơng nghệ số mơ hình: thang máy xây dựng, Mơ hình động Y-∆, Mơ hình xe chuyển nhiên liệu, Đo chiều dài xắp xếp vật liệu, 185 Thiết bị nâng hàng, Thiết bị vô nước chai, Thiết bị trộn hóa chất + Về kỹ năng: Thực lập trình cho PLC đạt yêu cầu kỹ thuật, Xử lý hư hỏng PLC đạt yêu cầu kỹ thuật, Thực thay hệ thống PLC đạt yêu cầu kỹ thuật + Về thái độ: Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành + Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp 186 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: [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 tŕnh PLC, NXB Đà Nằng 2005 [3] Tăng Văn Mùi (biên dịch), Điều khiển logic lập trình PLC, NXB Thống kê 2006.”và nhiều tài liệu khác [4] Electrical-electronic - Heungryong Khoa học xuất bản, Jae Keun Lee, 2010 04 187 ... biến vào PLC Đấu động pha.( hình 3 .2 a,b,c) 153 Hình 3.2a: Động Cơ đấu Hình 3.2b: Động đấu tam giác Hình 3.2c: đấu động vào contactor 154 Hình 3.2d: Cảm biến cảm ứng từ Hình 3.2e: Cảm biến điện dung... thống PLC Biết cách lập trình download xuống PLC Omron b Yêu cầu: Sau học học sinh làm quen với mơi trường lập trình PLC Omron, thiết kế, mô hệ thống PLC đơn giản 169 PHẦN THỰC HÀNH: Yêu cầu công. .. thống PLC Biết cách lập trình download xuống PLC Omron b Yêu cầu: Sau học học sinh làm quen với mơi trường lập trình PLC Omron, thiết kế, mô hệ thống PLC đơn giản PHẦN THỰC HÀNH: Yêu cầu công