Dien cong nghiep 21 md21 gt lap dat lap trinh plc nang cao sua lai ok docx 8111

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 21: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH PLC NÂNG CAO NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 99 /QĐ-KTCNQN ngày 14 tháng năm 2018 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Bình Định, năm 2018 UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 21: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH PLC NÂNG CAO NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 99 /QĐ-KTCNQN ngày 14 tháng năm 2018 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Bình Định, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Nhằm phục vụ nhu cầu học tập cho người học nghề Điện công nghiệp làm tài liệu giảng dạy cho giảng viên Giáo trình Lắp đặt, lập trình PLC nâng cao biên soạn dựa chương trình mơ đun (MĐ21) Lắp đặt, lập trình PLC nâng cao chương trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp trình độ Cao đẳng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Đây mô đun chuyên ngành giảng dạy sau người học đào tạo mô đun: Quấn dây sửa chữa máy điện; Lắp đặt, sửa chữa mạch điện máy công nghiệp; Lắp đặt điều khiển lập trình cỡ nhỏ; Lắp đặt, lập trình PLC; Nội dung giáo trình gồm bài: Bài 1: Kết nối hình TD với PLC Bài 2: Lập trình điều khiển sử dụng chức so sánh Bài 3: Lập trình điều khiển sử dụng đồng hồ thời gian thực Bài 4: Lập trình điều khiển sử dụng tín hiệu Analog Bài 5: Lập trình điều khiển sử dụng phát xung tốc độ cao đếm tốc độ cao Trong trình biên soạn tác giả tham khảo tài liệu Siemens, số tài liệu giảng dạy điều khiển lập trình giáo trình PLC nâng cao (2014) nội Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Tác giả gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Nhà trường, khoa Điện đồng nghiệp quan tâm tạo điều kiện để tác giả hồn thành giáo trình Bình Định, ngày tháng Tác giả năm 2018 Trần Trọng Kiệm MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC Bài 1: KẾT NỐI MÀN HÌNH TD VỚI PLC 1.1 Kết nối hình TD với PLC 1.2 Lập trình điều khiển hệ thống băng tải đếm sản phẩm 188 1.3 Lập trình điều khiển hệ thống băng tải 266 Bài 2: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG CHỨC NĂNG SO SÁNH 367 2.1 Chức so sánh 377 2.2 Lập trình điều khiển mơ hình đèn giao thơng 466 2.3 Lập trình điều khiển mơ hình thang máy 5151 Bài 3: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC 59 3.1 Đồng hồ thời gian thực 59 3.2 Lập trình điều khiển hệ thống chng báo 60 3.3 Lập trình điều khiển mơ hình đèn giao thơng sử dụng đồng hồ thời gian thực 65 Bài 4: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG TÍN HIỆU ANALOG 72 4.1 Tín hiệu Analog 72 4.2 Lập trình điều khiển hệ thống ổn định mực nước bể chứa 76 4.3 Lập trình điều khiển hệ thống ổn định nhiệt độ lò nhiệt 82 Bài 5: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG BỘ PHÁT XUNG TỐC ĐỘ CAO VÀ BỘ ĐẾM TỐC ĐỘ CAO 88 5.1 Bộ phát xung PTO PWM 88 5.2 Bộ đếm tốc độ cao HSC 91 5.3 Lập trình điều khiển hệ thống thay đổi tốc độ động DC 93 5.4 Lập trình điều khiển hệ thống ổn định tốc độ động DC 9999 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Lắp đặt, lập trình PLC nâng cao Mã mơ đun: MĐ 21 Thời gian thực mô đun: 90 (Lý thuyết: 30; Thực hành: 58; Kiểm tra: 02) Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: mơ đun giảng dạy sau học xong môn đun: Quấn dây sửa chữa máy điện; Lắp đặt, sửa chữa mạch điện máy công nghiệp; Lắp đặt điều khiển lập trình cỡ nhỏ; Lắp đặt, lập trình PLC; - Tính chất: mơ đun chun ngành đào tạo nghề Điện công nghiệp, trang bị cho người học kiến thức kỹ lập trình PLC nâng cao Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: + Trình bày phương pháp lập trình hình TD; + Trình bày sử dụng chức so sánh, đồng hồ thời gian thực, tín hiệu Analog, phát xung tốc độ cao đếm tốc độ cao PLC; + Trình bày phương pháp kết nối dây PLC thiết bị ngoại vi; + Kết nối truyền liệu PLC máy tính - Kỹ năng: + Sử dụng chức nâng cao PLC thực số toán ứng dụng công nghiệp dân dụng; + Kết nối thành thạo phần cứng PLC với thiết bị ngoại vi; + Viết chương trình, nạp chương trình để thực số toán ứng dụng đơn giản công nghiệp sử dụng PLC có kết nối với màn hình TD 400C; + Phân tích số chương trình đơn giản, phát lỗi sai sửa chữa khắc phục - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tác phong công nghiệp, chủ động công việc; + Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị Nội dung mô đun: STT Tên mô đun Bài 1: Kết nối hình TD với PLC Bài 2: Lập trình điều khiển sử dụng chức so sánh Bài 3: Lập trình điều khiển sử dụng đồng hồ thời gian thực Bài 4: Lập trình điều khiển sử dụng tín hiệu Analog Bài 5: Lập trình điều khiển sử dụng phát xung tốc độ cao đếm tốc độ cao Cộng Thời gian (giờ) TS LT TH KT 21 06 15 21 06 15 15 06 08 01 15 06 09 18 06 11 01 90 30 58 02 Bài 1: KẾT NỐI MÀN HÌNH TD VỚI PLC Mã MĐ 21-01 Thời gian: 21 giờ (LT: 02; TH: 10; Tự học: 09) Giới thiệu: Trong trình bày kiến thức liên quan kỹ thực hành cơng việc cài đặt sử dụng hình TD 400C phần mềm Step7 Micro/Win Siemens Sử dụng phím chức hình TD 400C để điều khiển theo yêu cầu Mục tiêu bài: - Trình bày tính hình TD; - Kết nối hình TD 400C với PLC, lập trình trao đổi liệu PLC hình TD; - Thiết kế giao diện cho hình TD phù hợp với yêu cầu điều khiển; - Tuân thủ trình tự yêu cầu, đáp ứng nội dung yêu cầu, đảm bảo an toàn cho người thiết bị Nội dung chính: 1.1 Kết nối hình TD với PLC 1.1.1 Giới thiệu hình TD Thiết bị HMI (Human Machine Interface) dùng để giao tiếp giữ PLC người vận hành, hiển thị thông tin chữ số hình LCD HMI có phím để người dùng tác động đến PLC Dòng S7 200 cung cấp loại hình TD: Hình 1.1 Các loại hình TD - TD 100C: có khả hiển thị dòng văn với lựa chọn kiểu chữ Màn hình hiển thị 16 ký tự dòng tổng số 64 ký tự, dùng kiểu chữ đậm với 12 ký tự dòng tổng số 48 ký tự; - TD 200: có khả hiển thị dòng văn với 20 ký tự dòng tổng số 40 ký tự; - TD 200C: có khả hiển thị dịng văn với 20 ký tự dòng tổng số 40 ký tự; - TD 400C thiết bị HMI đặc biệt linh hoạt cho S7-200. Màn hình hiển thị dòng với 24 ký tự dòng 16 ký tự dòng Thiết kế bề mặt thiết bị xếp riêng xung quanh phím vị trí vĩnh viễn - Cổng truyền thông TD 400C dựa chuẩn RS 485 kết nối với CPU S7 200 cần sử dụng cáp nối TD/CPU (có nguồn chung) - Khi kết nối với CPU với hình TD 400C cáp có độ dài 2,5m khơng cần cung cấp nguồn riêng cho hình Nếu cáp có độ dài lớn 2,5m phải sử dụng nguồn cung cấp riêng cho hình.  Hình 1.2 Truyền thơng PLC với hình Các loại cáp truyền thơng: 101 Hình 5.11 Chương trình tính Hình 5.12 Chương trình tăng Hình 5.13 Chương trình giảm 102 Hình 5.14 Chương trình ngắt Bước 4: Kiểm tra lỗi, tải chương trình từ máy tính vào PLC - Kiểm tra lỗi cấu trúc; - Kiểm tra lỗi chương trình; - Kiểm tra lỗi tả chương trình; - Tải chương trình từ máy tính vào PLC Bước 5: Vận hành, kiểm tra hệ thống - Vận hành theo yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra toàn hệ thống lắp ráp 5.3.3 Thực hành lắp ráp, lập trình điều khiển hệ thống thay đổi tốc độ động DC Nội dung: - Lắp ráp mạch điện panel bàn thực tập PLC; - Lập trình điều khiển hệ thống thay đổi tốc độ động DC; - Nạp chương trình vào PLC, bảo đảm PLC khơng báo lỗi Hình thức thực hiện: - Lập trình theo nhóm người; - Lắp ráp người làm lần; - Thời gian thực 60 phút/lượt Hướng dẫn đánh giá: - Đánh giá người học thực tập sản phẩm theo nhóm (2 đến người); - Hình thức đánh giá: Giảng viên quan sát thao tác người học kết thực hiện; - Công cụ đánh giá: Bảng chấm điểm theo tiêu chí bước thực hiện, an tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp 5.4 Lập trình điều khiển hệ thống ổn định tốc độ động DC Sử dụng PLC Siemens S7 200, lắp ráp, lập trình chương trình mạch điện điều khiển ổn định tốc độ động điện chiều 5.4.1 Các lệnh sử dụng lập trình Sử dụng phát xung PTO, PWM đếm tốc độ cao HSC, để lập trình 5.4.2 Trình tự thực Bước 1: Phân tích yêu cầu điều khiển khai báo địa Dựa vào yêu cầu công nghệ lập bảng địa vào/ra đúng, đủ số lượng Bước 2: Đấu dây PLC với thiết bị ngoại vi 103 Đấu dây ngõ vào/ra PLC theo sơ đồ Bước 3: Khai báo điều khiển Hình 5.15 Chọn Tools 🡪 Instruction Wizard Hình 5.16 Chọn PID 104 Hình 5.17 Khai báo PID Hình 5.18 Cài đặt thơng số Kp, Ki, Kd ban đầu 105 Hình 5.19 Chọn tín hiệu xử lý ngõ vào tín hiệu xử lý ngõ Hình 5.20 Cài đặt cảnh báo 106 Hình 5.21 Chọn vùng nhớ cho điều khiển PID Hình 5.22 Tạo tên chương trình chương trình ngắt cho PID 107 Hình 5.23 Hồn thành việc khai báo PID Bước 4: Lập trình điều khiển Hình 5.24 Chương trình KTAO 108 Hình 5.25 Chương trình KTAOHC 109 Hình 5.26 Chương trình tính 110 Hình 5.27 Chương trình cài đặt PWM Hình 5.28 Chương trình KTAOHC 111 Hình 5.29 Chương trình ngắt 112 Hình 5.30 Chương trình tính Hình 5.31 Chương trình tăng Hình 5.32 Chương trình giảm 113 Hình 5.33 Chương trình HSC Bước 5: Kiểm tra lỗi, tải chương trình từ máy tính vào PLC - Kiểm tra lỗi cấu trúc; - Kiểm tra lỗi chương trình; - Kiểm tra lỗi tả chương trình; - Tải chương trình từ máy tính vào PLC Bước 6: Vận hành, kiểm tra hệ thống - Vận hành theo yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra toàn hệ thống lắp ráp 5.4.3 Thực hành lắp ráp, lập trình điều khiển hệ thống ổn định tốc độ động DC Nội dung: - Lắp ráp mạch điện panel bàn thực tập PLC; - Lập trình điều khiển hệ thống ổn định tốc độ động DC; - Nạp chương trình vào PLC, bảo đảm PLC khơng báo lỗi Hình thức thực hiện: - Lập trình theo nhóm người; - Lắp ráp người làm lần; - Thời gian thực 60 phút/lượt Hướng dẫn đánh giá: - Đánh giá người học thực tập sản phẩm theo nhóm (2 đến người); - Hình thức đánh giá: Giảng viên quan sát thao tác người học kết thực hiện; - Công cụ đánh giá: Bảng chấm điểm theo tiêu chí bước thực hiện, an toàn lao động vệ sinh công nghiệp Kiểm tra: Bước 1: Giảng viên chuẩn bị nội dung kiểm tra; Bước 2: Phân công nhiệm vụ cho người học; Bước 3: Từng người học thực công việc theo yêu cầu; Bước 4: Giảng viên theo dõi đánh giá trình kết cuối cùng, thông báo kết quả; 114 Bước 5: Người học kết thúc phần kiểm tra; xếp thiết bị, dụng cụ vật tư; thực vệ sinh công nghiệp CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Viết chương trình điều khiển PTO phát xung theo yêu cầu: Mỗi lần nhấn START, phát 20 xung tần số 1hZ ngõ Q0.1 Lập trình với HSC0 theo yêu cầu sau: - Viết chương trình khởi tạo đếm HSC0 hoạt động Mode Xuất kết đếm vùng nhớ QW2; - Tạo xung chu kỳ có tần số 1Hz Q0.0 cấp vào ngõ vào xung Clock, quan sát trạng thái ngõ QW2 HSC0 hoạt động Mode 0; - Vẽ sơ đồ kết nối phần cứng viết lại đoạn chương trình HSC0 hoạt động Mode Khởi tạo phát xung vuông tần số 1Hz ngõ Q0.1 dùng PWM 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Ngọc Bích, Phạm Quang Huy (2016), Lập Trình PLC – SCADA mạng truyền thông công nghiệp, NXB Bách khoa Hà Nội; [2] Nguyễn Trọng Thắng, Trần Thế Sang (2016), Điều khiển logic lập trình, NXB Khoa học kỹ thuật; [3] Khoa Điện (2014), Giáo trình PLC nâng cao, lưu hành nội