BÀI MỞ ĐẦU 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giảng trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích[.]
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giảng trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Thực hành PLC môn học chuyên môn nghề tự chọn của nghề Điện tử công nghiệp biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Điện tử công nghiệp hệ Trung cấp Chúng xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Cao Đẳng Nghề Cần Thơ cá nhân, đồng nghiệp đã góp nhiều cơng sức để nội dung giáo trình hồn thành cách tốt Mặc dù chúng tơi đã cố gắng biên soạn, chắn tài liệu khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy cô giáo, đồng nghiệp bạn đọc giúp giáo trình hồn thiện lần tái sau Nội dung giáo trình biên soạn với lượng thời gian thực hành doanh nghiệp 270 giờ gồm có: Chương 01 MH27-01: Lý thuyết liên quan Chương 02 MH27-02: Nội dung công việc thực hành Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến của thầy, cơ, để nhóm biên soạn điều chỉnh hoàn thiện Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: Đỗ Hữu Hậu Lê Hữu Nghĩa MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN Cách phân loại PLC phổ biến CPU S7-1200 2.1 Giới thiệu 2.2 Module mở rộng PLC S7-1200 10 2.3 Giao tiếp 11 2.4 Lập trình 11 2.5 Màn hình điều khiển giám sát PLC Siemens S7-1200 11 PLC Siemens S7 1500 12 3.1 Các điều khiển trung tâm CPUs PLC Siemens S7 1500 12 3.2 Mô đun vào PLC Siemens S7 1500 14 3.3 Nguồn cung cấp PLC Siemens S7 1500 14 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG CÔNG VIỆC THỰC HÀNH 16 Các tiêu chí thực cơng việc 16 Thí dụ ứng dụng PLC s7-1200 17 Nội dung thực hành 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: THỰC HÀNH PLC Mã môn học: MH27 Vị trí, tính chất, ý nghĩa, vai trị mơn học: - Vị trí của mơn học: Mơn học bố trí thực cuối chương trình đào tạo sau học sinh đã học xong hai mô đun Điều khiển lập tình cỡ nhỏ PLC bản; học sinh học song song với mơn học, mô đun chuyên môn nghề như: Vi điều khiển bản, Điều khiển thủy lực, Điều khiển điện khí nén,… - Tính chất của mơn học: Là mơn học chun mơn nghề tự chọn chương trình đào tạo trung cấp Điện tử công nghiệp - Ý nghĩa, vai trị của mơn học: Thực hành doanh nghiệp mơn học quan trọng chương trình đào, thơng qua việc thực hành doanh nghiệp theo chuyên đề giúp học sinh áp dụng kiến thức PLC đã học vào thực tế tiếp cận với thực tiễn công nghệ, cách vận hành trang thiết bị PLC doanh nghiệp, sở sản xuất Mục tiêu mơn học: - Kiến thức: Ơn tập, tổng hợp kiến thức, kỹ PLC đã học qua thực tiễn doanh nghiệp - Kỹ năng: + Lập trình ứng dụng dùng PLC thực tế đạt yêu cầu kỹ thuật công nghệ + Kết nối mạch điện theo yêu cầu công nghệ của thiết bị doanh nghiệp - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có sáng kiến, tìm tịi, khám phá q trình học tập cơng việc + Có khả tự định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với học + Có lực đánh giá kết học tập nghiên cứu của + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chun mơn Nội dung mơn học: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên chương mục Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập Chương 1: Lý thuyết liên quan 12 12 Cách phân loại plc phổ biến 1 CPU S7-1200 6 2.1 Giới thiệu 2.2 Module mở rộng PLC S7-1200 2.3 Giao tiếp 2.4 Lập trình 2.5 Màn hình điều khiển giám sát PLC Siemens S7-1200 PLC Siemens S7- 1500 5 3.1 Các điều khiển trung tâm CPUS PLC Siemens S7- 1500 3.2 Mô đun vào PLC Siemens S71500 3.3 Nguồn cung cấp PLC Siemens S71500 Chương 2: Nội dung công việc thực hành Các tiêu chí thực cơng việc Thí dụ ứng dụng plc S7-1200 Nội dung thực hành Kiểm tra Cộng 258 254 270 254 254 15 254 1 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN Mã chương: MH27-01 Giới thiệu: PLC ngày cải tiến ứng dụng rộng rãi lĩnh vực tủ bảng điện tự động hoá, phục vụ cho nhiều ngành, nhiều loại máy móc như: Cấp nước, xử lý nước thải, giám sát lượng, giám sát hệ thống điện, máy đóng gói, máy đánh sợi, máy se chỉ, máy chế biến thực phẩm, máy cắt tốc độ cao, hệ thống phân bổ giám sát Mục tiêu: - Ôn tập kiến thức PLC mà học sinh đã học trường - Giới thiệu thêm loại PLC phổ biến doanh nghiệp đồng thời cung cấp cho học sinh đặc tính kỹ thuật của chúng - Hệ thống kiến PLC đã học để áp dụng vào thực tiễn - Có khả định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với nội dung học tập Nội dung chính: Cách phân loại PLC phổ biến Theo hãng sản xuất Trên giới có nhiều hãng sản xuất PLC tiếng phổ biến: –Mitsubishi –Siemen –Omron –Idec –Fuji … Phân loại theo Version PLC Siemen có dịng: S7-200, S7-300, S7-400,…PLC Mitsubishi có dịng: Alpha, FX, FX0N, FX1N, FX2N, FX3U, FX3G, FX3S, FX3UC,… Ở tập trung sâu vào phân loại PLC FX Mitsubishi PLC loại ALPHA Hình 1.1: PLC Mitsubishi Đây dịng PLC có kích thước nhỏ gọn, phù hợp ứng dụng với số lượng I/O 30 cổng Dịng PLC ALPHA có tích hợp hình LCD phím chức cho phép người dung thao tác, lập trình, sửa đổi… Chương trình tích hợp bên đếm tốc độ cao ngắt (role trung gian), cho phép xử lý trơ trụ ứng dụng có độ phức tạp cao… PLC loại FX0S Đây loại PLC có kích thước nhỏ gọn nhất, phù hợp ứng dụng cần số lượng I/O nhỏ 30, giảm thiểu chi phí lao động kích cỡ panel điều khiển Cùng với việc sử dụng nhớ chương trình EEPROM cho phép liệu chương trình lưu lại nhớ đề phòng trường hợp điện nguồn đột xuất, giảm thiểu tối đa thời gian bảo hành sản phẩm Dòng PLC FX0 N tích hợp sẵn bên đếm tốc độ cao cho phép xử lý trơ tru số ứng dụng có độ phức tạp cao Nhược điểm của dịng PLC FX0 khơng có khả mở rộng thêm số lượng I/O, khơng có khả kết nối Internet, tốn nhiều thời gian thực thi trương trình PLC loại FX0N PLC FX0N thường sử dụng cho máy điều khiển độc lập hay hệ thống nhỏ với số lượng I/O quản lý nằm khoảng từ 10-128 I/O Dòng FX0N thực chất bước đệm trung gian FX0S với PLC FX PLC FX0N có đầy đủ đặc trưng của dịng FX0S, đồng thời cịn có khả mở rộng I/O, khả kết nối mạng PLC loại FX1N PLC FX1N thích hợp với tốn điều khiển với số lượng đầu vào khoảng từ 14 đến 60 I/O Tuy nhiên trường hợp sử dụng module vào mở rộng lên tới 128 I/O Hình 1.2: PLC F1N Mitsubishi Bộ nhớ chương trình lên tới 8K kstep Chu kỳ lệnh 0.55us/lệnh Tích hợp đếm tốc độ cao(60KHz) hai phát xung đầu với tần số điều khiển tối đa 100KHz Nguốn cung cấp:12-24VDC, 120-240VAC Dịng FX1N PLC thích hợp sử dụng cho ứng dụng dùng công nghiệp chế biến gỗ, hệ thống điều khiển cửa tự động, hệ thống máy nâng, thang máy, ngành sản xuất tơ, hệ thống điều hịa nhà kính, hệ thống xử lý nước thải, điều khiển máy dệt,… Đây loại PLC có nhiều tính mạnh mẽ, FX2N kế thừa đầy đủ tính dịng FX1N.Tốc độ xử lý đẩy nhanh với thời gian thực 0.08us/lệnh Số lượng đầu từ 16-128 I/O Trong trường hợp cần thiết số đầu mở rộng lên tới 256 I/O Bộ nhớ chương trình 8kstep, trường hợp điều khiển xử lý q trình phức tạp, nhớ mở rộng lên tới 16kstep Với tính vượt trội với khả kết nối mạng, truyền thơng nói chung của dịng FX1N đã đưa FX2N lên vị trí hàng đầu dịng FX, đáp ứng tốt đòi hỏi khắt khe ứng dụng điều khiển dây chuyền sản xuất, xử lý nước thái, ứng dụng hệ thống xử lý môi trường, điều khiển máy dệt ứng dụng dây chuyền đóng lắp ráp tàu biển… Theo số lượng đầu vào/ra Ta phân PLC thành bốn loại sau: Micro PLC loại PLC có 32 kênh vào/ra - PLC nhỏ có đến 256 kênh vào/ra - PLC trung bình có đến 1024 kênh vào/ra - PLC có đến 1024 kênh vào/ra Các micro-PLC Thường có 32 đầu vào/ra Với cấu tạo bên tương đối đơn giản, toàn phận tích hợp bảng mạch có kích thước nhỏ gọn Micro-PLC có cấu tạo bao gồm kênh vào/ra khối, phân xử lý tín hiệu, nguồn Các micro – PLC có ưu điểm PLC nhỏ giá thành rẻ dễ lắp đặt PLC loại nhỏ Có thể có đến 256 đầu vào/ra Dịng PLC có tất 34 kênh vào/ra gồm: kênh vào kênh module CPU, lại module vào/ra, với kênh vào kênh cho module Nhà sản xuất Siemens có dịng PLC nhỏ S5-90U, S5-100U, S7-200, có số lượng đầu vào/ra 251 Các PLC trung bình Có thể có đến 1024 đầu vào/ra Loại CJ1M của Omron hình bên có 320 kênh vào/ra Các PLC loại lớn Hãng Siemens dòng PLC series S7-300, S7-400 Các dịng thường có số lượng kênh vào/ra lớn Các kênh đấu trực tiếp lên PLC mà phải thông qua dồn kênh tách kênh (demultiplexeur multiplexeur) PLC S7-1200, hỗ trợ chuẩn ETHERNET TCP/IP - S7-1200 đời năm 2009 dùng để thay dần cho S7-200 So với S7-200 S7-1200 có tính trội - S7-1200 thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, tập lệnh mạnh giúp giải pháp hoàn hảo cho ứng dụng sử dụng với S7-1200 - S7-1200 cung cấp cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet TCP/IP Các thành phần của PLC S7-1200 bao gồm: - điều khiển nhỏ gọn với phân loại phiên khác giống điều khiển AC DC phạm vi rộng - mạch tương tự số mở rộng điều khiển mô-đun trực tiếp CPU làm giảm chi phí sản phẩm - 13 module tín hiệu số tương tự khác - module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP - Bổ sung cổng Ethernet - Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC điện áp 24 VDC Hình 1.3: So sánh PLC S7-1200 S7-200 module mở rộng Ứng dụng: Ứng dụng công nghiệp dân dụng như: - Hệ thống băng tải - Điều khiển đèn chiếu sáng - Điều khiển bơm cao áp - Máy đóng gói - Máy in - Máy dệt - Máy trộn v.v… CPU S7-1200 2.1 Giới thiệu Các module CPU khác có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, nhớ chương trình khác nhau… S7-1200 có dịng CPU 1211C, CPU 1212C 1214C Hình 1.4: PLC S7-1200 Các khối chức CPU S7-1200 S7-1200 trang bị thêm tính bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào CPU chương trình điều khiển Các đặc tính của CPU S7-1200 thể bảng sau: 2.2 Module mở rộng PLC S7-1200 PLC S7-1200 mở rộng module tín hiệu module gắn ngồi để mở rộng chức của CPU Ngồi ra, cài đặt thêm module truyền thông để hỗ trợ giao thức truyền thông khác Khả mở rộng của loại CPU tùy thuộc vào đặc tính, thơng số quy định của nhà sản xuất S7-1200 có loại module mở rộng sau: - Communication module (CP) - Signal board (SB) - Signal Module (SM) Các đặc tính của module mở rộng sau: 10 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG CÔNG VIỆC THỰC HÀNH Mã chương: MH27-02 Giới thiệu: Trong sống đại ngày PLC vô quan trọng công nghiệp, công nghệ sản xuất Chính ưu điểm trội mà PLC lập trình sử dụng rộng đa dạng công nghệ sản xuất: Sản xuất giấy, sản xuất xi măng, thủy tinh, vi mạch, chế tạo linh kiện bán dẫn, đóng gói sản phẩm… Hệ thống điều khiển: điều khiển robot, băng tải… Hệ thống nâng vận chuyển Hệ thống báo động… Mục tiêu: - Tìm hiểu ứng dụng của PLC thực tế - Vận dụng kiến thức PLC đã học trường để áp dụng vào công việc doanh nghiệp - Thực biện pháp an toàn lao động, an toàn điện vệ sinh cơng nghiệp Nội dung chính: Các tiêu chí thực công việc Tên công việc: Đọc phân tích sơ đồ hệ thống điều khiển dùng PLC Mơ tả cơng việc Phân tích sơ đồ mặt bố trí thiết bị Phân tích sơ đồ nguyên lý, sơ đồ dây mạch điện điều khiển Phân tích sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mạch điện động lực Các tiêu chí thực Xác định vị trí cụ thể của thiết bị vẽ đối chiếu với thực tế Phân tích kết cấu nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển dùng PLC Xác định xác số lượng thiết bị cần lắp đặt Xác định thông số nguồn cung cấp Tên công việc: Chọn lựa thiết bị vật tư để lắp đặt hệ thống điều khiển dùng PLC Mô tả công việc Lập danh mục thiết bị vật tư Chọn lựa, lấy đầy đủ chủng loại, số lượng thiết bị vật tư Kiểm tra chất lượng của thiết bị Các tiêu chí thực Lập danh mục thiết bị tư đầy đủ theo yêu cầu Phân loại thiết bị vật tư theo chủng loại Thiết bị vật tư lấy đầy đủ Chất lượng thiết bị vật tư đảm bảo thông số kỹ thuật Tên công việc: Kết nối khâu chức hệ thống điều khiển dùng PLC Mô tả công việc Đọc vẽ nguyên lý vẽ dây của mạch điện Lắp đặt thiết bị vị trí theo vẽ Đấu nối mạch điện điều khiển, mạch động lực Thực thay thiết bị hỏng lắp ráp Các tiêu chí thực Đọc hiểu vẽ nguyên lý vẽ dây của mạch điện Xác định chức thiết bị mạch 16 Xác định vị trí thiết bị theo vẽ Lắp đặt thiết bị chắn ổn định Đấu nối mạch điện điều khiển, mạch động lực sơ đồ Tiếp xúc phần tử đạt yêu cầu kỹ thuật Tên công việc: Kiểm tra hiệu chỉnh chức hệ thống điều khiển dùng PLC Mô tả công việc Đọc vẽ nguyên lý, phân tích nguyên lý hoạt động của hệ thống Phân vùng khối chức hệ thống Kiểm tra tình trạng hoạt động của thiết bị trước cho hoạt động Đo, quan sát dạng tín hiệu, hiệu chỉnh thông số theo yêu cầu công nghệ Sử dụng phần mềm chuyên dụng của PLC Viết chương trình cho PLC để kiểm tra thiết bị ngoại vi Phát loại trừ lỗi có Các tiêu chí thực Phân tích vẽ nguyên lý vẽ dây của hệ thống Nhận biết, phân vùng khối chức của hệ thống Xác định dạng tín hiệu đầu vào, đầu khối Phân tích đặc tính dạng tín hiệu của thiết bị, khối chức từ có kết luận tình trạng hoạt động của thiết bị, của khối so với thiết kế Sử dụng phần mềm lập trình, viết chương trình cho PLC để kiểm tra thiết bị ngoại vi Hiệu chỉnh thông số theo yêu cầu công nghệ Tên công việc: Vận hành hệ thống điều khiển dùng PLC Mô tả công việc Chạy chương trình điều khiển dùng PLC khơng tải Chạy chương trình điều khiển dùng PLC có tải Kiểm tra điện trở cách điện Loại trừ cố (nếu có) Các tiêu chí thực Đọc vẽ nguyên lý, phân tích nguyên lý hoạt động của hệ thống Phân vùng khối chức hệ thống Kiểm tra tình trạng hoạt động của thiết bị trước cho hoạt động Sử dụng phần mềm chuyên dụng của PLC Viết chương trình cho PLC để điều khiển thiết bị ngoại vi Phát loại trừ lỗi có Các tiêu chuẩn cách điện, tiếp đất đảm bảo Thí dụ ứng dụng PLC s7-1200 Truyền thông USS kết nối Plc S7-1200 với biến tần G120 17 PLC Siemens S7-1200 nhỏ gọn có nhiều ứng dụng thị trường Là PLC thường sử dụng với biến tần SINAMICS G120, việc sử dụng giao thức truyền thông USS đã sử dụng rộng rãi thị trường thí dụ tập trung vào cách sử dụng giao thức truyền thông USS để giao tiếp với biến tần S7-1200 G120 Nguyên lý hệ thống điều khiển sơ đồ đấu dây Hình bên cho thấy nguyên lý sơ đồ đấu dây sử dụng ví dụ 18 Hình 2.1: Ngun lý hệ thống điều khiển sơ đồ đấu dây Yêu cầu phần cứng PLC S7-1200 có ba loại CPU: - S7-1211C CPU - S7-1212C CPU - S7-1214C CPU Cả ba loại CPU giao tiếp với biến tần G7-1 thông qua mô-đun truyền thông CM1241 RS485 sử dụng giao thức truyền thông USS Phần cứng PLC sử dụng ví dụ là: 1) Nguồn điện PM1207 (6EP1 332-1SH71) 2) S7-1214C (6ES7 214 -1BE30 -0XB0) 3) CM1241 RS485 (6ES7 241 -1CH30 -0XB0) 4) Bộ mô (6ES7 274 -1XH30 -0XA0) Phần cứng biến tần G120 sử dụng ví dụ là: 1) SINAMICS G120 PM240 (6SL3244-0BA20-1BA0) 2) SINAMICS G120 CU240S (6SL3224-0BE13-7UA0) 3) SIEMENS MOTOR (1LA7060-4AB10) 4) Bảng điều khiển (XAU221- 001469) 5) Cáp thông tin liên lạc USS (6XV1830-0EH10) Yêu cầu phần mềm 19 Phần mềm lập trình STEP (6ES7 822-0AA0-0YA0) Cấu hình Chúng tơi hướng dẫn cách cấu hình giao tiếp USS của ổ đĩa S7-1214C G120 STEP với hoạt động thực tế mô tả bên Cấu hình phần cứng PLC Đầu tiên, hãy tạo dự án Step Hình 2: Dự án S7-1200 Trong cấu hình phần cứng, thêm CPU1214C mô đun giao tiếp CM1241 RS485, hiển thị Hình 2.2 Hình 2.3: Cấu hình phần cứng S7-1200 Trong thuộc tính của CPU, đặt địa IP của Ethernet thiết lập kết nối PG PLC, thể hình bên 20 Hình 2.4: Cài đặt địa IP S7-1200 Cài đặt thông số G120 Các thông số cài đặt của biến tần trình bày bảng Bảng 2.1: Cài đặt thông số biến tần G120 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Đặc trưng Đặt lại cài đặt gốc Đặt lại cài đặt gốc Cài đặt bắt đầu nhanh Điện áp định mức động Công suất định mức động Tần số định mức động Tốc độ định mức động Nguồn lệnh USS Nguồn cài đặt tần số Tần số động tối thiểu Tần số động tối đa Thời gian bắt đầu đoạn đường nối Thời gian trễ của đoạn đường nối Kết thúc thiết lập bắt đầu nhanh Kích hoạt chế độ chuyên gia Tần suất tham chiếu Tốc độ truyền liệu USS Địa nô lệ USS Chiều dài USS PZD Chiều dài USS PKW Giám sát giao tiếp Lưu liệu E2PROM Kích hoạt chế độ chuyên gia Kích hoạt chế độ tham số 21 Tham số P0010 P970 P0010 P0304 P0307 P0310 P0311 P0700 P01000 P1080 P1081 P1120 P1121 P3900 P0003 P2000 P2010 P2011 P2012 P2013 P2014 P0971 P0003 P0010 Đặt giá trị 30 1 380V 5,5KW 50Hz 1350r / phút 5 0,0Hz 50.0Hz 10.0S 10.0S 50.0Hz 30 25 Chuyển tham số từ G120 sang BOP P0802 Lưu ý: Bốn giá trị tham số 17, 18, 19, 20 Bảng phải đặt cho giá trị tham số của PLC phù hợp với giá trị tham số của biến tần Giá trị của hai tham số 19 20 phải đặt thành giá trị Bảng Nếu không, biến tần giao tiếp với S7-1200 với vấn đề sau: Các giá trị thông số trả từ biến tần khơng đọc Ngun tắc giao tiếp USS thực lập trình Nguyên lý của S7 1200 PLC G120 Giao tiếp qua USS S7 1200 cung cấp thư viện USS dành riêng cho giao tiếp USS, thể hình sau: Hình 5: Thư viện USS dành cho S7-1200 Khối chức USS_DRV khối chức của giao tiếp S71200 USS Các thông tin của biến tần lệnh điều khiển biến tần chức hồn thành Phải gọi OB khơng gọi OB ngắt t̀n hồn Khối chức USS_PORT giao diện S7-1200 USS của biến tần, chủ yếu thiết lập tham số giao diện của giao tiếp Có thể gọi OB OB ngắt Khối chức USS_RPM đọc thông số của biến tần thông qua giao tiếp USS Phải gọi OB khơng gọi OB ngắt tuần hoàn Khối chức USS_WPM tham số để cài đặt biến tần thông qua giao tiếp USS Phải gọi OB khơng gọi OB ngắt t̀n hồn Mối quan hệ điều khiển khối chức chuyên dụng biến tần trình bày đây: 22 Hình 6: Mối quan hệ điều khiển khối chức giao tiếp USS biến tần Khối chức USS_DRV nhận truyền liệu với khối chức USS_PORT thông qua khối liệu USS_DRV_DB khối chức USS_PORT giao diện truyền thông mô-đun S7-1200 PLC CM1241 RS485 biến tần Giao tiếp khối chức USS_RPM khối chức USS_WPM biến tần giống giao tiếp của khối chức USS_DRV Mỗi CPU S7-1200 có tối đa mô-đun giao tiếp mô-đun giao tiếp CM1241 RS485 hỗ trợ tối đa 16 biến tần Do đó, người dùng thiết lập tối đa ba mạng USS CPU S7-1200 mạng USS hỗ trợ tối đa 16 biến tần, với tổng số lên đến 48 biến tần USS PLC S7 1200 để lập trình truyền thơng USS Lập trình khối chức tham số giao diện truyền thông USS Việc lập trình khối chức tham số giao diện truyền thơng USS trình bày hình bên Hình 2.7: Lập trình Khối chức tham số giao diện truyền thông USS 23 Khối chức USS_PORT sử dụng để xử lý thông tin liên lạc mạng USS Nó giao diện giao tiếp CPU S71200 biến tần Mỗi mơ đun CM1241 RS485 có phải có khối chức USS_PORT PORT: Đề cập đến mô-đun giao tiếp thực giao tiếp USS BAUD: Đề cập đến tốc độ mà ổ đĩa Tham số P2010 của biến tần đặt USS_DB: Đề cập đến khối liệu USS giao tiếp với ổ đĩa Mỗi mơ đun giao tiếp có tối đa 16 khối liệu USS CPU có tối đa 48 khối liệu USS Tình giao tiếp cụ thể cần liên quan đến tình hình thực tế cơng trường Khối liệu mà ổ giao tiếp với S7-1200 ERROR: Lỗi đầu TRẠNG THÁI: Trạng thái của trình quét khởi tạo Giao tiếp PLC S7-1200 biến tần khơng đồng hóa với chu kỳ qt của S7-1200 thường hồn thành nhiều lần quét trước hoàn thành kiện giao tiếp với biến tần Khoảng thời gian của giao tiếp USS_PORT thời gian cần thiết để S71200 giao tiếp với biến tần tốc độ truyền thông tin khác tương ứng với khoảng thời gian giao tiếp USS_PORT khác Hình bên cho thấy khoảng thời gian giao tiếp tối thiểu USS_PORT tốc độ truyền khác Hình 2.8: Khoảng giao tiếp tối thiểu USS_PORT cho tốc độ truyền khác USS_PORT thường thực lần thử để hoàn thành kiện giao tiếp xảy lỗi giao tiếp Thời gian S7-1200 giao tiếp với biến tần khoảng thời gian mà USS_PORT có thời gian chờ liên lạc Ví dụ: tốc độ truyền thơng 57600, khoảng thời gian để USS_PORT giao tiếp với biến tần phải lớn khoảng thời gian gọi tối thiểu, lớn 36,1Ms nhỏ 109Ms Cố gắng hết thời gian chờ lỗi giao tiếp mặc định cho thư viện giao thức S7-1200 USS lần Dựa trình xử lý thời gian giao tiếp USS_PORT trên, đề xuất gọi khối chức giao tiếp USS_PORT khối OB ngắt tuần hoàn Khi thiết lập khối OB ngắt tuần hoàn, thiết lập thời gian quét của khối OB ngắt t̀n hồn để đáp ứng u cầu truyền thơng Cài đặt thời gian quét của khối OB ngắt tuần hồn sau: 24 Hình 2.9: Cài đặt thời gian qt khối OB ngắt tuần hồn Lập trình khối chức USS_DRV Việc lập trình khối chức USS_DRV trình bày 25 Hình 2.10: Lập trình khối chức USS_DRV Khối chức USS_DRV dùng để trao đổi liệu với biến tần để đọc trạng thái của biến tần điều khiển hoạt động của biến tần Mỗi ổ đĩa sử dụng khối chức USS_DRV nhất, tất ổ đĩa (tối đa 16) của mạng USS của mô-đun CM1241 RS485 sử dụng USS_DRV_DB USS_DRV_DB: Chỉ định khối liệu cho ổ đĩa để thực giao tiếp USS RUN: Chỉ định lệnh khởi động biến tần cho khối DB OFF2: Dừng khẩn cấp, đỗ xe miễn phí Bit đỗ xe OFF3: Dừng xe nhanh với phanh đỗ xe Bit đỗ xe F_ACK: Xác nhận lỗi ổ đĩa DIR: Bộ biến tần điều khiển động SPEED_SP: Điểm đặt tốc độ của biến tần LỖI: Kết chương trình khơng xác RUN_EN: Chỉ báo trạng thái hoạt động của biến tần D_DIR: Chỉ báo trạng thái hướng chạy của biến tần INHIBIT: Cho biết ổ đĩa có bị vơ hiệu hóa hay khơng FAULT: Ổ đĩa bị lỗi SPEED: Giá trị tốc độ thực tế của phản hồi từ biến tần DRIVE: Địa trạm USS của ổ đĩa Thông số biến tần P2011 đặt PZD_LEN: Từ xử lý tuần hoàn của biến tần Thông số biến tần P2012 đặt 26 Lưu ý: Độ dài của PKW của biến tần đặc biệt ý Nó phải sử dụng liên lạc USS Nếu thay đổi thành 127, giá trị quy trình phản hồi khơng đọc Lập trình khối chức USS_RPM Chương trình của khối chức USS_RPM hiển thị bên Hình 2.11: Lập trình khối chức USS_RPM Khối chức USS_RPM sử dụng để đọc tham số từ biến tần thông qua giao tiếp USS REQ: Đọc yêu cầu tham số DRIVE: Địa trạm USS của ổ đĩa PARAM: Mã thông số của biến tần INDEX: Mã số tham số của biến tần USS_DB: Chỉ định khối liệu để biến tần thực giao tiếp USS XONG: Tham số đọc hoàn tất LỖI: Tham số đọc khơng xác TRẠNG THÁI: Đọc mã trạng thái tham số VALUE: Giá trị của thông số đọc Lưu ý: Khi đọc lập trình khối hàm tham số, kiểu liệu của liệu phải khớp xác Nếu bạn cần đặt tham số đọc cho biến, lưu ý giá trị ban đầu của biến tham số không 0, không dễ xảy lỗi giao tiếp Lập trình khối chức USS_WPM Chương trình của khối chức USS_WPM hiển thị bên 27 Hình 2.12: Lập trình khối chức USS_WPM Khối chức USS_WPM sử dụng để thiết lập tham số của biến tần thông qua giao tiếp USS REQ: Đọc yêu cầu tham số DRIVE: Địa trạm USS của ổ đĩa PARAM: Mã thông số của biến tần INDEX: Mã số tham số của biến tần EEPROM: Lưu thông số vào EEPROM của ổ đĩa VALUE: Đặt giá trị của tham số USS_DB: Chỉ định khối liệu cho ổ đĩa để thực giao tiếp USS XONG: Tham số đọc hoàn tất LỖI: Đọc trạng thái lỗi tham số TRẠNG THÁI: Đọc mã trạng thái tham số Lưu ý: Khi lập trình khối chức ghi tham số, kiểu liệu của liệu phải khớp xác Nếu bạn cần thiết lập biến để ghi giá trị tham số, lưu ý giá trị ban đầu của biến tham số không 0, không dễ xảy lỗi giao tiếp PLC S7 1200 để gỡ lỗi giao tiếp USS Khi PLC S7-1200 giao tiếp với biến tần thông qua mô-đun CM1241 RS485, cần lưu ý điểm sau: Khi mơ-đun CM1241 RS485 có nhiều (tối đa 16) biến tần USS, USS_DB của giao tiếp giống thời điểm này, khối chức USS_DRV gọi nhiều lần địa trạm USS tương ứng gọi khối chức USS_DRV gọi Nó phải phù hợp với biến tần thực tế thông số điều khiển khác phải phù hợp 28 Khi PLC S7-1200 có nhiều mơ-đun CM1241 RS485 (tối đa 3), USS_DB để truyền thông thời điểm tương ứng với mạng USS của mô-đun CM1241 RS485 sử dụng USS_DB, mạng USS khác Sử dụng USS_DB khác Khi đọc ghi tham số của biến tần, hãy cẩn thận không thực đồng thời hoạt động của USS_RPM USS_WPM, đọc ghi tham số lúc đọc ghi nhiều tham số Nội dung thực hành Nhận công việc giao từ người hướng dẫn thực quy chế nhà xưởng Tìm hiểu hệ thống điều khiển PLC, MPS, nơi thực hành, viết chương trình nạp nạp chương trình có sẵn nơi thực hành Vận hành hệ thống dùng PLC nơi thực hành ghi nhận kết Tìm hiểu có lỗi xảy xin ý kiến tham khảo người hướng dẫn tiến hành khắc phục lỗi Tìm hiểu cấu trúc ứng dụng thiết bị điện tử liên quan nơi thực hành, sửa chữa có lỗi cố ghi nhận Xin ý kiến tham khảo người hướng dẫn tiến hành kết nối mạch điện theo sơ đồ nguyên lý Quan sát, ghi nhận kết Khắc phục lỗi có (kiểm tra linh kiện mạch chương trình, xin ý kiến tham khảo tiến hành sửa lỗi, khắc phục cố) Ghi nhận kết Những trọng tâm cần ý chương - Tên công việc thực hành PLC theo tiêu chuẩn kỹ nghề quốc gia - Các bước lập trình PLC - Cấu trúc chương trình Bài tập mở rộng nâng cao Học sinh tìm hiểu thêm ứng dụng PLC doanh nghiệp Yêu cầu đánh giá kết học tập chương Nội dung: + Về kiến thức: Tìm hiểu ứng dụng của PLC thực tế + Về kỹ năng: Vận dụng kiến thức PLC đã học trường để áp dụng vào công việc doanh nghiệp + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá phương pháp viết, trắc nghiệm + Về kỹ năng: Kỹ vận dụng kiến thức PLC đã học trường vào thực tế + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Thực an tồn lao động, an tồn điện vệ sinh cơng nghiệp Điều kiện để công nhận, cấp chứng nhận đạt môn học đào tạo: Người học công nhận cấp chứng nhận đạt mơn học có điểm trung bình mơn học theo thang điểm 10 đạt từ 4,0 trở lên 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lập trình với PLC s7-1200 s7-1500, Ngơ Văn Thun, Phạm Quang Huy, NXB Thanh Niên [2] Bộ Tiêu chuẩn kỹ nghề Quốc gia nghề Điện tử công nghiệp 30