Giáo trình Lập trình PLC (Nghề Cơ điện tử Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẬP TRÌNH PLC NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng năm Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) 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 Hiện nay, giáo trình lập trình PLC có nhiều tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn tập thực hành biên soạn biên dịch nhiều tác giả, chuyên gia đầu ngành lập trình điều khiển PLC Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trình đào tạo nhà trường phải bám sát chương trình khung, giáo trình lập trình PLC biên soạn tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới dựa sở tham khảo nguồn tài liệu khác để thực biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy PLC mơ đun chun mơn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Cơ điện tử Sau học mô đun này, học viên có đủ kiến thức kỹ để học tập tiếp mô đun PLC nâng cao, Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mơ đun MĐ11 chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử cấp trình độ trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mơ đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp mơn học, mơ đun khác nghề Ngồi ra, giáo trình sử dụng cho đào tạo ngắn hạn làm tài liệu tham khảo cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Giáo trình mô đun triển khai sau mô đun Kỹ thuật số; Lập trình vi điều khiển; Kỹ thuật cảm biến Mô đun cung cấp kiến thức ngơn ngữ lập trình PLC trang bị kỹ lắp đặt điều khiển lập trình kỹ lập trình giải tốn điều khiển Trong q trình biên soạn, thời gian, kinh nghiệm trình độ có hạn nên khó tránh thiếu sót, mong thầy độc giả nhận xét, đánh giá, bổ xung để tài liệu ngày hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! Quảng Ngãi, ngày tháng năm Tham gia biên soạn BÙI XIN Chủ biên ………… ……… … MỤC LỤC STT NỘI DUNG TRANG Lời giới thiệu Moddun PLC………… Mục lục chương trình……………… BÀI : ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC……… 12 1.1 Giới thiệu chung PLC………………………………………………….13 1.2 Quá trình phát triển kỹ thuật điều khiển………………………… 14 1.3 Ưu hệ thống điều khiển dùng PLC:…………………………… 16 1.4 Hạn chế điều khiển dùng PLC:……………………………………………17 1.5 Các ứng dụng PLC:………………………………………………… 17 1.6 Cấu trúc PLC .17 1.7 Thiết bị điều khiển lập trình PLC S7.200 20 1.8 Cấu trúc chương trình PLC s7.200 25 10 1.9 Kết nối PLC thiết bị ngoại vi……………………………… 29 11 Bài tập ……………………………………………………………… 35 12 BÀI : CÁC LỆNH CƠ BẢN CỦA PLC ……………………………36 13 2.1 Các liên kết logic…………………………………………………………37 14 2.2 Các lệnh ghi/xoá giá trị cho tiếp điểm……………………………………46 15 2.3 Timer…………………………………………………………………… 49 16 2.4 Counter .56 17 Bài tập 65 18 BÀI : CÁC PHÉP TÍNH SỐ CỦA PLC 66 19 20 21 22 23 24 25 26 3.1 Chức truyền dẫn 67 3.2 Chức so sánh…………………………………………………….70 3.3 Chức dịch chuyển ………………………………………………… 71 3.4 Chức chuyển đổi (Converter) ………………………………… 73 3.5 Chức toán học 75 3.6 Đồng hồ thời gian thực ………………………………………………… 80 Bài tập ………………………………………………………………… 81 BÀI : CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH 89 ( LẮP ĐẶT MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC ) 27 4.1 Giới thiệu 90 28 4.2 Cách kết nối dây .91 29 4.3 Các mơ hình tập ứng dụng 92 30 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………122 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: LẬP TRÌNH PLC Mã mơ đun: MĐ11 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mô đun PLC học sau môn học, mô đun kỹ thuật sở, đặc biệt mô đun: Mạch điện; Điện tử bản, Trang bị điện - Tính chất : Mơ đun PLC mô đun chuyên môn nghề - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật logic điện tử nhanh chóng phát triển thay cho logic điện từ ưu điểm vượt trội Đó hệ điều khiển lập trình (PLC) Các hệ PLC hệ thống xử lý chuyển dùng cho tốn điều khiển q trình cơng nghệ hay sản xuất dịch vụ Trong tài liệu đề cập đến điều khiển lập trình S7 - 200 hãng Siemens sản xuất phổ biến thị trường Việt Nam Mô đun nhằm trang bị cho học viên trường dạy nghề kiến thức điều khiển lập trình, với kiến thức học viên áp dụng trực tiếp vào lĩnh vực sản xuất đời sống Mô đun sử dụng làm tài liệu tham khảo tốt cho cán kỹ thuật, học viên ngành khác có quan tâm đến lĩnh vực lập trình điều khiển - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Cơ điện tử Mục tiêu mô đun: -Kiến thức: A1- Trình bày nguyên lý hệ điều khiển lập trình PLC; A2- So sánh ưu nhược điểm với điều khiển có tiếp điểm lập trình cỡ nhỏ khác A3-Phân tích cấu tạo phần cứng nguyên tắc hoạt động phần mềm hệ điều khiển lập trình PLC -Kỹ năng: B1- Viết chương trình, nạp trình để thực số tốn ứng dụng đơn giản cơng nghiệp B2- Phân tích số chương trình đơn giản, phát sai lỗi sửa chữa khắc phục - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập công việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị Chương trình khung nghề Cơ điện tử: Thời gian học tập (giờ) Trong Mã M H, MĐ I Số tín (*) Tổn g số Tên môn họcc, mô đun Các môn học chung/đại cương MH 01 Chính trị MH 02 Pháp luật 255 94 148 13 30 15 13 15 1 30 45 21 24 21 45 15 29 90 30 56 65 1655 460 1104 91 10 225 80 128 17 Giáo dục thể chất MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh MH 05 Tin học MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) I I Các môn học, mô đun II.1 Các môn học, mô đun sở Kiểm tra 12 MH 03 chuyên môn nghề Thực hành/ thực tập/ thí Lý nghiệm Thuyết /bài tập MH 07 An toàn lao động 1,5 30 20 MH 08 Vẽ Kỹ thuật điện 45 15 25 MH 09 AUTO CAD 90 30 54 MĐ 10 Điện 2,5 60 15 41 Các môn học mô đun chuyên ngành 55 MĐ 11 Lập trình PLC 6,5 MĐ 12 Kỹ thuật cảm biến MĐ 13 Điện tử công suất MĐ 14 Bảo Trì Cơ Khí MĐ 15 Điều khiển khí nén, điện khí nén 5,5 MĐ 16 Điều khiển thuỷ lực, điện thủy lực MĐ 17 Thiết kế mạch điện tử II.2 MĐ 18 Lắp đặt, vận hành hệ thống điện tử MPS MĐ 19 Rô bôt công nghiệp MĐ 20 Lắp đặt vận hành điều khiển động điện MĐ 21 Mạng truyền thông công 380 976 74 45 95 10 60 30 24 90 30 54 90 30 54 45 67 30 54 60 20 38 150 45 95 10 30 54 110 45 57 75 15 56 6,5 5,5 1430 150 120 90 90 nghiệp MĐ 22 Nâng cao hiệu công việc 45 15 28 MĐ 23 Thực tập tốt nghiệp 300 300 554 1252 104 77 TỔNG CỘNG 1910 2.Chương trình chi tiết mô đun: Thời gian (giờ) S Tên chương mục Ố TT Tổng Lý thuyết số Thực hành, thí nghiệm, Kiểm tra thảo luận , tập Bài 1: Đại cương điều khiển lập trình 23 10 13 Điều khiển nối cứng điều khiển 2,5 lập trình 1,5 Cấu trúc PLC 3 0 Thiết bị điều khiển lập trình Xử lý chương trình 3,5 1,5 Cài đặt sử dụng phần mềm 11 Bài 2: Các tập lệnh liệu 27 10 17 Các liên kết logic 13 Các lệnh ghi/xóa giá trị cho tiếp điểm 14 Bài 3: Các phép toán số PLC 36 10 24 Chức truyền dẫn 11 Chức sơ sánh 12 Đồng hồ thời gian thực 13 Bài 4: Lắp đặt mơ hình điều khiển PLC 64 15 43 Giới thiệu 1 0 Cách kết nối dây Các mơ hình tập ứng dụng 57 3.1 Điều khiển van điện từ hai cuộn dây 3.2 Điều khiển hệ thống cung cấp khí12 Nén 3.3 Điều khiển hệ thống cung cấp thuỷ lực 3.4 Điều khiển hệ thống thơng gió 3.5 Điều khiển động thuận nghịch 3.6 Điều khiển hệ thống trộn hóa chất 3.7 Điều khiển hệ thống vô nước chai 10 45 95 Cộng 150 10 Điều kiện thực mơn học: 3.1 Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề điện, 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế mạch điện nhà máy, xí nghiệp công Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Thường xuyên Phương Hình thức Chuẩn đầu pháp kiểm tra đánh giá tổ chức Viết/ Tự luận/ A1, C1, C2 Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Định kỳ Viết Tự luận/ A2, B1, C1, C2 thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Kết thúc môn Vấn đáp Vấn đáp A1, A2, A3, B1, học thực hành thực hành B2, C1, C2 mô hình 4.2.3 Cách tính điểm Trọng sớ 40% 60% Số cột Thời điểm kiểm tra Sau 10 Sau 23 Sau 150 - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực mô đun 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Tự động hố cơng nghiệp 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề 10