Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng PLC và mạng công nghiệp: Chương 1 - TS. Nguyễn Anh Tuấn được biên soạn nhằm giúp các bạn sinh viên hiểu về cấu trúc chung, nguyên lý làm việc của PLC; Nắm vững khái niệm các hệ thống điều khiển và các phần tử trong hệ thống điều khiển logic, lập trình PLC, mạng công nghiệp; Sử dụng PLC vào các ứng dụng điều khiển hệ thống công nghiệp; Vận hành, khai thác được các hệ thống tự động, bảo dưỡng bảo trì, hiệu chỉnh, thiết kế và cải tiến các hệ thống tự động sử dụng PLC. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Bài giảng PLC Mạng Công Nghiệp PLC and Industrial system (ME 4501) Giảng viên: TS Nguyễn Anh Tuấn Bộ môn Cơ điện tử – ĐHBK Hà nội Email: tuan.nguyenanh@hust.edu.vn bktuan2000@gmail.com MỤC TIÊU HỌC PHẦN (ME 4501 2(2-1-0-4)) Hiểu cấu trúc chung, nguyên lý làm việc PLC Nắm vững khái niệm hệ thống điều khiển phần tử hệ thống điều khiển logic, lập trình PLC, mạng cơng nghiệp Sử dụng PLC vào ứng dụng điều khiển hệ thống công nghiệp Vận hành, khai thác hệ thống tự động, bảo dưỡng bảo trì, hiệu chỉnh, thiết kế cải tiến hệ thống tự động sử dụng PLC Requirement Nhiệm vụ sinh viên: - Dự lớp: đầy đủ theo quy chế - Bài tập: hoàn thành tập học phần - Bài tập lớn: hoàn thành đầy đủ yêu cầu Đánh giá kết quả: KT/BT(0.3)-T(TN/TL:0.7) 1- Điểm trình: trọng số 0.3 + Điểm BTL, có báo cáo bảo vệ + Kiểm tra kỳ 2- Thi cuối kỳ (trắc nghiệm tự luận): trọng số 0.7 Tài liệu tham khảo STT Tài liệu tham khảo [1] Bài giảng PLC mạng công nghiệp (slide giảng) [2] TS Nguyễn Trọng Doanh, Điều khiển PLC, NXB KHKT, 2013 [3] Dag H Hansen: Programmable Logic Controller, 2015 [4] Frank D Petruzella: Programmable Logic Controllers, 2017 [5] Phần mềm TIA Portal Siemems [6] https://support.industry.siemens.com/cs/start?lc=en-US [7] https://www.rockwellautomation.com/en-us/support.html [8] https://www.mitsubishielectric.com/fa/products/cnt/plc/index.html Mục lục Tổng quan điều khiển logic Logic cứng phát triển PLC Cấu trúc nguyên lý làm việc PLC Các mô đun vào Cấu trúc hoạt động nhớ PLC Mạng công nghiệp giao thức kết nối Ứng dụng PLC công nghiệp 1.Tổng quan điều khiển logic 1.1 Các khái niệm 1.2 Điều khiển logic 1.3 Đại số logic (Đại số Boole) 1.4 Các phương pháp biểu diễn hàm logic 1.5 Hàm tắc 1.6 Tối thiểu hóa hàm logic Tổng quan điều khiển logic 1.1 Các khái niệm Điều khiển (Control): Ví dụ 1: Lái xe giữ vận tốc ổn định 45 km/h - Quan sát đồng hồ tốc độ => Thu thập thông tin - Bộ não điều khiển: Nếu v 45km/h, giảm tốc => Xử lý thông tin - Giảm ga tăng ga => Tác động vào hệ thống (cơ cấu chấp hành) Kết xe chạy với vận tốc “gần” 45km/h Tổng quan điều khiển logic 1.1 Các khái niệm Điều khiển Nhiệt kế Ví dụ 2: => Điều khiển hiểu trình thu thập, xử lý thông tin tác động đến hệ thống nhằm đáp ứng với mục đích định trước Van tay Lò nhiệt Tác động vào hệ thống (cơ cấu chấp hành) Hình 1.1 Điều khiển nhiệt độ lò nhiệt Tổng quan điều khiển logic 1.1 Các khái niệm Điều khiển tự động => Điều khiển Bộ điều khiển Cảm biến nhiệt tự động: q trình điều khiển mà khơng cần tác động người Van điều khiển Lò nhiệt Hình 1.2 Điều khiển tự động nhiệt độ lị nhiệt Tổng quan điều khiển logic 1.1 Các khái niệm Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển: hệ thống mà đầu quản lý, kiểm sốt điều chỉnh cách thay đổi đầu vào TÍN HIỆU VÀO TÍN HIỆU RA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Hình 1.3 Cấu trúc hệ thống điều khiển 1.Tổng quan điều khiển logic 1.6 Tối thiểu hóa hàm logic Phương pháp bìa Karnaugh Ví dụ: Tối thiểu hàm ( , , ) = + ̅ ̅ + ̅ ̅ + ̅ + Bảng trạng thái Bìa Karnaugh yz x Hàm tối thiểu: f xz xz yz 1.Tổng quan điều khiển logic 1.7 Ví dụ Bài tập Bài Thiết lập biểu thức logic mạch 1.Tổng quan điều khiển logic 1.7 Ví dụ Bài tập Bài Thiết lập mạch logic thỏa mãn bảng chân lý sau a) Vì ngõ trường hợp nên ta viết hệ thức logic trường hợp Y = A = VÀ B = nên Mạch thực cổng NOT để tạo A đảo, cổng NAND A B (hình a) b) Mặt khác ta dựa vào bảng thật để viết hàm logic cho Y kết là: sử dụng định lý đại số Boole ta biến đổi kết cuối (hình b) 1.Tổng quan điều khiển logic 1.7 Ví dụ Bài tập Bài Rút gọn biểu thức sau: Lời giải 1.Tổng quan điều khiển logic 1.7 Ví dụ Bài tập Bài Lập bìa Karnaugh cho hàm logic sau a) f (a, b,c,d) f (3, 4,5,6,7,10,11,14,15) b) f (a, b,c,d) f (6,7,14,15) Bài Tối thiểu hóa hàm logic sau bìa Karnaugh a) f (a, b,c) (0,1,6,7) b) f(a, b,c,d) (1,3,7,9,11,15) c) f(a, b,c,d,e) (0, 4,18,19, 23, 27, 28, 29,31) ... Bảng 1: Hệ 16 Hệ 10 Hệ Hệ 16 Hệ 10 Hệ 0 0000 8 10 00 1 00 01 9 10 01 2 0 010 A 10 10 10 3 0 011 B 11 10 11 4 010 0 C 12 11 00 5 010 1 D 13 11 01 6 011 0 E 14 11 10 7 011 1 F 15 11 11 Ví dụ : 10 011 112 = X16 ?... 6 011 0 E 14 11 10 7 011 1 F 15 11 11 a 11 111 111 2 = FF16 = 25 510 (tra Bảng 1) = 3*82 + 7* 81 + 7*80 = 3778 b 011 010 102 = 6A16 = 6 *16 1 + A *16 0 = 96 + 10 = 10 610 = 15 28 c 0x1DE6 = 00 011 1 011 110 011 02... Hệ 10 Hệ Hệ 16 Mã BCD 0 1 Hệ 10 Hệ Hệ 16 Mã BCD 0000 10 10 10 A 00 01 0000 00 01 11 1 011 B 00 01 00 01 10 0 010 12 11 00 C 00 01 0 010 11 0 011 13 11 01 D 00 01 0 011 10 0 010 0 14 11 10 E 00 01 010 0 10 1 010 1 15