Giáo trình lắp đặt, vận hành hệ thống cơ điện tử mps (nghề cơ điện tử trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ MPS NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCG ngày tháng năm Hiệu trưởng trường Cao đẳng 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 Lắp đặt, vận hành hệ thống điện tử Mô đun sở biên soạn dựa chương trình khung, chương trình dạy nghề Bộ Lao độngThương binh Xã hôi Tổng cục dạy nghề ban hành dành cho hệ Cao đẳng nghề Trung cấp nghề Cơ điện tử Mô đun cung cấp cho học viên kiến thức thành phần hệ thống điện tử, bao gồm cảm biến, điều khiển thiết bị tự động Học viên hướng dẫn cách lắp đặt thành phần kết nối chúng với để tạo thành hệ thống hoạt động Ngồi ra, mơ đun cung cấp kiến thức phương pháp điều khiển điều chỉnh hệ thống điện tử Học viên học cách sử dụng công cụ phần mềm điều khiển để điều chỉnh thông số hệ thống, giúp chúng hoạt động hiệu ổn định Ở Việt Nam có nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn tập mô đun Lắp đặt, Vận hành hệ thống Cơ điện chương trình khung nghề Cơ điện tử biên soạn biên dịch nhiều tác giả, chuyên gia đầu ngành tự động hóa Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trình đào tạo nhà trường phải bám sát chương trình khung giáo trình Lắp đặt, Vận hành hệ thống Cơ điện tử biên soạn tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới dựa sở chương trình khung đào tạo ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với giáo viên có nhiều kinh nghiệm tham khảo nguồn tài liệu khác để thực biên soạn giáo trình Cơ điện tử phục vụ cho cơng tác giảng dạy Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống Mô đun ( MĐ 18) chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử cấp trình độ trung cấp, cao đẳng 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 môn học, mô đun khác nghề Quảng Ngãi, ngày tháng năm Tham gia biên soạn Cao Thị Thanh Bình Chủ biên ………… ……… … MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG Tuyên bố quyền Lời giới thiệu Mô đun : Lắp đặt, vận hành hệ thống điện tử Bài 1: Tính chất ứng dụng cảm biến Mục tiêu bài: Nội dung bài: 2.1 Phát vật thể cảm biến từ tiệm cận 2.2 Phát vật thể cảm biến từ trường 2.3 Phát vật thể cảm biến quang 2.4 Phát vật thể cảm biến điện dung 2.5 Đo khoảng cách với cấu biên trở 2.6 Đo áp suất với cảm biến áp suất đầu tín hiệu tương 2.7 Đo lực với cảm biến lực đầu tín hiệu tương tự 2.8 Lập trình với cảm biến đầu tín hiệu tương tự Bài 2: Lập trình sử dụng ngơn ngữ SFC Mục tiêu bài: 13 13 13 14 14 15 18 19 23 23 25 24 Nội dung bài: 2.1 Trạm phân phối – Trình tự chuyển động 2.2 Trạm nâng phân loại - rẽ nhánh 24 32 55 Bài 3: Lắp ráp trạm hệ thống điện tử Mục tiêu bài: 66 66 Nội dung bài: 66 2.1 Lập kế hoạch lắp ráp phần tử 67 2.2 Lắp ráp phần khí 69 2.3 Lắp ráp Kiểm tra hoạt động cụm van 72 2.4 Lắp ráp kết nối phần tử điện 77 2.5 Nạp chương trình PLC ( có sẵn) 83 2.6 Vận hành Kiểm tra hoạt động 87 2.7 Viết chương trình theo phương pháp lập trình 96 2.8 Tìm sửa lỗi cho trạm 112 Bài 4: Lắp ráp trạm hệ thống điện tử có sử dụng cảm biến 117 Mục tiêu bài: 117 Nội dung bài: 117 2.1 Lựa chọn cảm biến 117 2.2 Thiết kế chế tạo số phận để lắp ráp cảm biến 119 2.3 Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) 122 2.4 Hiệu chỉnh chương trình 123 2.5 Lắp ráp hiệu chỉnh vị trí cảm biến 2.6 Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào 2.7 Vận hành kiểm tra 2.8 Tìm sửa lỗi 124 126 126 127 Bài 5: Lắp ráp trạm hệ thống điện tử: trạm tay máy Mục tiêu bài: Nội dung bài: 2.1 Yêu cầu công nghệ cho trạm tay máy 2.2 Các thông tin phần tử (cơ cấu chấp hành) 129 129 129 130 131 2.3 Thiết kế chế tạo số phận khí 135 2.4 Lập kế hoạch lắp ráp 138 2.5 Lắp ráp phần tử khí cảm biến 140 2.6 Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) 143 2.7 Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào/ra 146 2.8 Viết chương trình theo ngơn ngữ SCL 2.9 Vận hành kiểm 2.10 Tìm sửa Bài 6: Lắp ráp trạm hệ thống điện tử: Trạm sản xuất 147 149 150 153 Nội dung bài: 153 Nội dung 153 2.1 Yêu cầu công nghệ cho sản xuất 155 2.2 Các thông tin phần tử (cơ cấu chấp hành động ) 156 2.3 Thiết kế chế tạo sơ phận khí 158 2.4 Lập kế hoạch lắp ráp 160 2.5 Lắp ráp phần tử khí cảm biến 162 2.6 Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) 165 2.7 Lắp đặt phần điện sử dụng ng vào/ra 169 2.8 Viết chương trình theo ngơn ngữ SCL 172 2.9 Vận hành Kiểm tra 173 2.10 174 Tìm sửa lối Bài 7: Lắp ráp hệ thống vận chuyển: Băng tải Mục tiêu bài: Nội dung bài: 2.1 Phân tích u cầu cơng nghệ cho trình vận chuyển 2.12 Đánh giá 2.2 Lập kế hoạch lắp đặt 2.3 Lắp đặt phần khí 2.4 Lắp đặt phần tử khí nén 2.5 Lắp đặt cảm biến 2.6 Lắp đặt nguồn cung cấp 2.7 Lắp đặt mạch điều khiển 2.8 Nạp chương trình mẫu (sẵn có) 2.9 Viết chương trình 2.10 Vận hành kiểm tra 2.11 Tìm sửa 176 176 176 176 178 179 180 182 184 185 186 190 192 193 194 Bài 8: Ứng dụng Bus trường hệ thống điện tử Mục tiêu bài: Nội dung bài: 2.1 Kết hợp trạm thành hệ thống 2.2 Yêu cầu trao đổi thông tin trạm 2.3 Truyền thông I/O 2.4 Nguyên lý fieldbus 2.5 Lắp ráp ví dụ trạm fieldbus 2.6 Lập trình cho trạm ví dụ mạng fieldbus 2.7 Thiết kế xây dựng hệ thống mạng 2.8 Vận hành hệ thống mạng với chương trình có sẵn 2.9 Vận hành sửa lỗi hệ thống 195 195 195 195 196 196 197 197 198 198 198 198 Bài 9: Vận hành, giám sát điều khiển qua hình ảnh Mục tiêu bài: 199 Nội dung bài: 2.1 Phân tích q trình hoạt động hệ thống điện tử 2.2 Vẽ biểu đồ chu trình hoạt động 2.3 Minh họa trình giám sát hình ảnh 2.4 Vận hành hệ thống có giám sát hình ảnh 2.5 Sửa lỗi hệ thống có trợ giúp giám sát hình ảnh 199 199 199 199 200 200 200 Tài liệu tham khảo: 202 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Mã mô đun: MĐ 18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị Mơn học: - Vị trí: Mơ đun bổ trí sau học xong mơn học Thiết kế mạch điện tử - thủy lực học song song với môn học Rô bôt công nghiệp học trước môn học , mô đun chuyên môn khác - Tính chất: Là mơn học Kỹ thuật sở , thuộc môn học đào tạo nghề bắt buộc + Về kiến thức: A1 Trình bày tiêu chuẩn hình thành vẽ kỹ thuật A2 Mơ tả quy trình thiết kế, nạp chương trình PLC thử nghiệm, vận hành hệ thống điện tử A3 Nhận biết cảm biến phận/phần tử hệ thống điện tử + Về kỹ năng: B1 Lắp ráp đấu nối cho PLC hệ thống điện tử theo tiêu chuẩn công nghiệp sử dụng kết nối B2 Khắc phục lỗi phần tử khí, điện phần mềm hệ thống điện tử + Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập cơng việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị 10 Khai báo cấu hình phần cứng Rack Sau khai báo cấu hình phần cứng xong, click vào nút complier để biên dịch, khơng có lỗi xuất click vào nút Download để đổ phần cứng xuống trạm PLC -Bộ điều khiển PLC với CPU 313C module truyền thông Ethernet, cấu hình lập trình cho PLC dùng phần mềm Simatic Manager V5.1 cao -Nối cáp lập trình PLC Adapter PC PLC -Cấp nguồn điện cho PLC -Nhả nút EMERGENCY-STOP (nếu dùng) -Đặt công tắc điều khiển chế độ PLC sang vị trí Stop -Khởi động phần mềm lập trình PLC -Chọn project chọn tên trạm -Nạp chương trình xuống PLC -Chuyển cơng tắc PLC sang chế độ RUN Chú ý: ta đặt thành phần cửa sổ bên phải vào cửa sổ bên trái cách tuỳ tiện khơng theo thứ tự Thường thành phần đặt vào Slot cửa sổ bên trái theo thứ tự sau: - Slot 1: sử dụng đặt modul nguồn - Slot 2: sử dụng đặt modul CPU - Slot 3: thông thường để rỗng - Slot tới Slot 11: dùng cho module truyền thông xử lý( modul xuất, modul nhập, modul vào tương tự…) 191 Hình 3.13 Thứ tự xếp Slot Rack Viết chương trình a Lập trình điều khiển trạm di chuyển vị trí gốc Vị trí gốc : Băng tải trạng thái dừng Bộ phận tách Khơng có chi tiếc phơi băng tải Mơ tả quy trình: Nhấn nút Reset hệ thống quay vị trí gốc: Băng tải trạng thái dừng Bộ phận tách Khơng có chi tiết phơi băng tải b Lập trình điều khiển băng tải Mơ tả quy trình:  Nhấn nút START: Băng tải di chuyển phơi phía phận tách phơi Sau 5s băng tải dừng  Nhấn nút STOP: Băng tải dừng ( nút STOP nhấn lúc nào) c Lập trình điều khiển phận tách 192 Mơ tả quy trình:  Nhấn nút START: Bộ phận tách rút Sau 3s phận tách  Nhấn nút STOP: Bộ phận tách (nút STOP nhấn lúc nào) d Lập trình điều khiển trạm vận hành theo qui trình (đơn giản) Mơ tả quy trình: Nhấn nút START: Đèn Start sáng  Hệ thống trạng thái sẵn sàng  Đặt chi tiết phôi vào đầu băng tải  Băng tải di chuyển chi tiết phơi đến vị trí phận tách  Khi chi tiết phôi đến phận tách- phận tách rút  Sau 500ms phận tách ( cho phép phôi di chuyển cuối băng tải )  Sau chi tiết phôi khỏi băng tải – băng tải dừng  Tiếp tục với chu trình ( nhấn START ) Nhấn nút Stop hệ thống dừng lại Giản đồ Grafcet: 193 e Lập trình điều khiển trạm vận hành theo qui trình (tồn qui trình) Mơ tả quy trình: Nhấn nút Reset, hệ thống vị trí gốc Nhấn nút Start, đèn Start sáng Phát phôi đầu băng tải, băng tải di chuyển phôi đến vị trí phận tách Khi đến vị trí phận tách – phận tách rút Sau 500 ms, phận tách (cho phép phôi di chuyển cuối băng tải) Sau chi tiết khỏi băng tải – băng tải dừng Hệ thống tiếp tục quy trình có phơi phát đầu băng tải Nhấn nút Stop hệ thống dừng lại 194 Giản đồ Grafcet: Vận hành kiểm tra Điều kiện tiên quyết: - Chương trình PLC download xuống trạm - Máy tính khởi động Runtime WinCC kết nối mạng PROFIBUS PLC đến máy tính (nếu sử dụng) ** Khi hoạt động với 02 trạm trở lên, ta khởi động từ trạm sau đến trạm trước Mở nguồn điện, khí nén (6 bar) Khởi động PLC Lấy hết phôi khỏi trạm Đèn báo RESET sáng, nhấn nút RESET bảng điều khiển Đèn báo START sáng, nhấn nút START bảng điều khiển Nhấn nút STOP trạm ngừng hoạt động 11 Tìm sửa lỗi Điều kiện tiên cho khởi động:  Khơng có chi tiết phơi băng tải Vị trí ban đầu:  Bộ tách phơi mở  Động băng tải dừng Chu trình: 1) Động băng tải chạy chi tiết phôi phát Chi tiết phôi vận chuyển đến phân tách 2) Khi chi tiết phôi phát cảm biến quang điện động băng tải dừng 3) Bộ phân tách đảo chiều trạm Trạm Trung Gian báo tín hiệu sẵn sàng động băng tải chạy, chi tiết phôi vận chuyển đển trạm 4) Động băng tải ngắt chi tiết phôi qua khỏi cảm biến cuối băng tải phân tách trở trạng thái ban đầu 195 12 Đánh giá - Mô tả cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống điện tử sử dụng phần tử thủy lực, khí nén động điện cảm biến, điều khiển giao tiếp - Phân tích chức hoạt động, đặc biệt chu trình làm việc điều kiện logic quy trình tự động hóa - Đọc vẽ kỹ thuật, đặc biệt vẽ lắp ráp; phân tích vẽ biểu đồ bước hành trình, loại sơ đồ mạch ( mạch điện, thủy lực, khí nén,…) hệ thống điện tử - Sử dụng công cụ lập trình, loại PLC thiết bị ngoại vi cơng nghiệp - Thiết lập cấu hình cứng PLC - Hiểu chương trình điều khiển ứng dụng soạn thảo với ngơn ngữ lập trình PLC theo tiêu chuẩn IEEC 1131-3 Có khả can thiệp, chỉnh sửa soạn thảo chương trình đơn giản ngơn ngữ lập trình - Xác định bước cần thiết để thực công việc lắp đặt, đấu nối cho hệ thống điện tử điều khiển PLC Kỹ năng: - Tháo, lắp phận/ phần tử hệ thống điện tử thay hiệu chỉnh phần tử - Tháo, lắp van, phần tử điện - Nạp chương trình vào PLC thử nghiệm, vận hành hệ thống điện tử - Khắc phục lỗi phần tử khí, điện phần mềm hệ thống điện tử - Tiêu chuẩn kỹ thuật; - Thực thao tác; - Định mức thời gian; - Tổ chức nơi làm việc; - An toàn lao động Thái độ: - Cẩn thận, nghiêm túc tháo, lắp, vận hành - Tuân thủ qui định an toàn - Biểu lộ tinh thần trách nhiệm hợp tác trình làm việc 196 CÂU HỎI ÔN TẬP Bài tập: Lắp ráp hệ thống băng tải di chuyển phơi đến vị trí phận tách sử dụng PLC S7-300 Yêu cầu: Lắp ráp hệ thống băng tải với khả di chuyển phôi đến vị trí phận tách, sử dụng PLC S7-300 để điều khiển hoạt động hệ thống - Bước 1: Chuẩn bị linh kiện công cụ Mạch điều khiển: Sử dụng PLC S7-300 Siemens tương đương Bộ điều khiển động cơ: Sử dụng điều khiển động tương thích với PLC, ví dụ điều khiển mô-đun đầu (output module) động servo Băng tải: Chuẩn bị băng tải với động cảm biến cần thiết - Bước 2: Lắp ráp mạch cấu hình PLC Lắp ráp linh kiện theo sơ đồ mạch thiết kế Kết nối cảm biến động với PLC thông qua đầu vào đầu tương ứng Cấu hình PLC S7-300 phần mềm lập trình STEP - Bước 3: Lập trình PLC Sử dụng phần mềm STEP để lập trình PLC S7-300 Viết chương trình điều khiển PLC để điều khiển hoạt động băng tải động Thiết lập biến địa I/O cho cảm biến động Lập trình logic để đảm bảo phơi di chuyển từ vị trí ban đầu đến vị trí phận tách theo yêu cầu - Bước 4: Kiểm tra sửa lỗi Tải chương trình điều khiển vào PLC S7-300 Kiểm tra mạch cách kích hoạt tín hiệu đầu vào từ cảm biến xem xét hoạt động băng tải động Kiểm tra xem phơi có di chuyển đến vị trí phận tách mong đợi hay không Nếu gặp lỗi, kiểm tra lại kết nối mã lập trình, sửa lỗi tương ứng 197 BÀI 8: ỨNG DỤNG BUS TRƯỜNG TRONG HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Mã bài: MĐ18-08 Mục tiêu: - Phân tích kết nối hệ thống - Mô tả cấu trúc nguyên lý hoạt động ứng dụng phần tử chuyển động khí nén điện sử dụng hệ thống - Xác định thông số cần trao đổi - Kết nối trạm điện tử sử dụng cable nối - Mô tả hoạt động loại mạng ( AS-I, Profibus, Ethernet, CAN) - Lắp ráp loại mạng - Lập trình điều khiển hệ thống điện tử sử dụng loại mạng - Cài đặt mạng cho trạm điện tử - Nạp chương trình có sẵn vào PLC chạy thử 198 - Khắc phục lỗi phần tử khí, điện phần mềm hệ thống điện tử - Chủ động, sáng tạo an tồn q trình học tập Phương pháp giảng dạy học tập mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề, thao tác mẫu, uốn nắn sửa sai chỗ cho người học); yêu cầu người học nhớ giá trị đại lượng, đơn vị đại lượng Các bước quy trình thực - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học, thực thao tác theo hướng dẫn Điều kiện thực học - Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Xưởng điện tử - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác, mơ hình thực hành điện tử công suất - Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Khơng có Kiểm tra đánh giá học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  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 - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) 199  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có  Kiểm tra định hành: điểm kiểm tra (hình thức: thực hành) Nội dung Ứng dụng Bus Trường hệ thống điện tử phần quan trọng việc truyền dẫn liệu mạch điện tử hệ thống điện tử phức tạp Bus Trường, hay gọi Bus, tuyến dây nhóm dây sử dụng để truyền liệu, tín hiệu điều khiển lượng điện hệ thống Ứng dụng Bus Trường hệ thống điện tử bao gồm: Truyền dẫn liệu: Bus Trường sử dụng để truyền liệu thành phần hệ thống điện tử Dữ liệu tín hiệu số, tín hiệu analog, tín hiệu điều khiển, dạng khác Bus Trường cho phép truyền dẫn thông tin nhanh chóng hiệu thiết bị module hệ thống Giao tiếp vi xử lý thiết bị ngoại vi: Bus Trường sử dụng để kết nối vi xử lý (CPU) với thiết bị ngoại vi nhớ, điều khiển đầu vào/ra, điều khiển mạng, thiết bị khác Vi xử lý truyền liệu điều khiển thiết bị ngoại vi thông qua Bus Trường Truyền tín hiệu điều khiển: Bus Trường sử dụng để truyền tín hiệu điều khiển hệ thống điện tử Điều khiển tín hiệu bật/tắt, tín hiệu điều chỉnh, tín hiệu đồng bộ, tín hiệu khác Bus Trường cho phép việc điều khiển thiết bị chức hệ thống cách đồng xác Cung cấp lượng điện: Bus Trường sử dụng để cung cấp lượng điện cho thiết bị hệ thống Năng lượng điện truyền qua dây điện Bus Trường để cấp nguồn cho thiết bị ngoại vi cảm biến, động cơ, thành phần khác Mở rộng hệ thống: Bus Trường cho phép mở rộng hệ thống cách kết nối thêm thiết bị module thông qua giao diện Bus Trường Việc mở rộng hệ thống dễ dàng Kết hợp trạm thành hệ thống Yêu cầu trao đổi thông tin trạm 200 Truyền thông I/O Nguyên lý fieldbus Lắp ráp ví dụ trạm fieldbus Lập trình cho trạm ví dụ mạng fieldbus Thiết kế xây dựng hệ thống mạng Vận hành hệ thống mạng với chương trình có sẵn Vận hành sửa lỗi hệ thống  Điện: - Khi lắp đặt hay tháo đầu nối điện phải ngắt nguồn điện - Sử dụng điện áp 24VDC  PLC - Chỉ tháo lắp cáp kết nối PLC với máy tính ngắt nguồn điện cho PLC - Khi Download Upload chương trình từ máy tính khơng ngắt nguồn PLC  Cơ khí: - Khơng can thiệp tay cấu dừng hoạt động hoàn toàn - Các cấu lắp đặt với 02 đai ốc nhơm có rãnh, đai ốc có miếng đệm  Khí nén: - Khơng vượt áp suất cho phép bar (800 kPa) - Khơng bật nguồn khí nén hồn thành lắp ráp tất đầu nối khí - Khơng tháo đường ống dẫn khí có áp suất - Đặc biệt ý cẩn thận bật cơng tắc nguồn khí nén, xylanh khí nén co vào gây nguy hiểm CÂU HỎI ÔN TẬP Bài tập 1: Lắp ráp hệ thống điện tử sử dụng bus trường Yêu cầu: Lắp ráp hệ thống điện tử đơn giản sử dụng bus trường để kết nối thiết bị - Bước 1: Chuẩn bị linh kiện công cụ Mạch điều khiển: Sử dụng vi điều khiển Arduino Raspberry Pi Các thiết bị ngoại vi: Chuẩn bị số thiết bị ngoại vi cảm biến, đèn LED, động cơ, hình LCD, v.v Bus trường: Sử dụng giao thức truyền thông Modbus, Profibus CAN 201 bus để kết nối thiết bị với vi điều khiển - Bước 2: Lắp ráp mạch Lắp ráp linh kiện kết nối chúng với vi điều khiển theo sơ đồ mạch thiết kế Kết nối thiết bị ngoại vi với bus trường thông qua mô-đun giao tiếp - Bước 3: Lập trình cấu hình Sử dụng mơi trường lập trình phù hợp với vi điều khiển (ví dụ: Arduino IDE, Python, PLC programming software) để lập trình cấu hình vi điều khiển Thiết lập thông số địa cho bus trường Lập trình để đọc ghi liệu từ thiết bị ngoại vi thông qua bus trường - Bước 4: Kiểm tra sửa lỗi Tải chương trình vào vi điều khiển kết nối hệ thống Kiểm tra cách gửi tín hiệu từ vi điều khiển nhận phản hồi từ thiết bị ngoại vi Kiểm tra tính xác đáng tin cậy liệu truyền qua bus trường Nếu gặp lỗi, kiểm tra lại kết nối mã lập trình BÀI 9: VẬN HÀNH, GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN QUA HÌNH ẢNH Mã bài: MĐ18-09 Mục tiêu: - Phận tích chức hoạt động, đặc biệt chu trình làm việc điều kiện logic quy trình tự động hóa - Vẽ biểu đồ chu trình hoạt động - Vận hành phần mềm giám sát hình ảnh - Khắc phục lỗi hệ thống điện tử có sử dụng trợ giúp từ phần mềm giám sát hình ảnh - Chủ động, sáng tạo an toàn q trình học tập Phân tích q trình hoạt động hệ thống điện tử Vẽ biểu đồ chu trình hoạt động Minh họa trình giám sát hình ảnh Vận hành hệ thống có giám sát hình ảnh Sửa lỗi hệ thống có trợ giúp giám sát hình 202 ảnh Kiểm tra kết thúc mô đun Phương pháp giảng dạy học tập mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề, thao tác mẫu, uốn nắn sửa sai chỗ cho người học); yêu cầu người học nhớ giá trị đại lượng, đơn vị đại lượng Các bước quy trình thực - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học, thực thao tác theo hướng dẫn Điều kiện thực học - Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Xưởng điện tử, PLC - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác, mơ hình thực hành điện tử - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Khơng có Kiểm tra đánh giá học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  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 mơn học + Nghiêm túc q trình học tập - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có 203  Kiểm tra định hành: điểm kiểm tra (hình thức: thực hành) Nội dung chính: Vận hành, giám sát điều khiển qua hình ảnh phương pháp sử dụng cơng nghệ hình ảnh để quản lý kiểm sốt hệ thống, quy trình thiết bị mơi trường làm việc Vận hành qua hình ảnh thường áp dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm: Quản lý công nghiệp: Trong ngành cơng nghiệp, hình ảnh sử dụng để giám sát trình sản xuất, kiểm tra chất lượng sản phẩm, theo dõi hiệu suất máy móc Các hệ thống giám sát qua hình ảnh cung cấp cho nhân viên nhìn rõ hoạt động nhà máy xưởng sản xuất cho phép họ thực điều chỉnh can thiệp nhanh chóng cần thiết An ninh giám sát: Hình ảnh sử dụng rộng rãi hệ thống an ninh giám sát để quan sát ghi lại hoạt động khu vực công cộng, tòa nhà, cửa hàng, bãi đậu xe vị trí quan trọng khác Các hệ thống thường sử dụng camera cảm biến hình ảnh để thu thập liệu truyền tải nhanh chóng đến trung tâm điều khiển nhà quản lý an ninh Quản lý giao thông: Trong lĩnh vực quản lý giao thơng, hình ảnh sử dụng để giám sát tuyến đường, điểm giao cắt điểm tắc nghẽn Các hệ thống phân tích xử lý hình ảnh từ camera để cung cấp thơng tin lưu lượng giao thông, đếm phương tiện phát cố giao thông Thông tin sử dụng để điều khiển đèn giao thông, cung cấp hướng dẫn cảnh báo cho người tham gia giao thơng Quản lý tịa nhà thơng minh: Trong hệ thống quản lý tịa nhà thơng minh, hình ảnh sử dụng để giám sát điều khiển thiết bị ánh sáng, nhiệt độ, hệ thống an ninh thiết bị điện tử khác Các hệ thống sử dụng camera cơng CÂU HỎI ƠN TẬP Bài tập 1: Lập trình PLC S7-300 để vận hành giám sát hệ thống hình ảnh Yêu cầu: Lập trình PLC S7-300 để vận hành giám sát hệ thống hình ảnh hình cảm ứng - Bước 1: Chuẩn bị linh kiện công cụ Mạch điều khiển: Sử dụng PLC S7-300 Siemens tương đương Màn hình cảm ứng: Sử dụng hình cảm ứng phù hợp với PLC, ví dụ Siemens TP700 Comfort Panel HMI Panel - Bước 2: Lập trình PLC Sử dụng phần mềm lập trình phù hợp (ví dụ: Siemens STEP 7) để lập trình PLC S7-300 Thiết lập biến địa I/O cho thiết bị hệ thống Lập trình logic điều khiển hoạt động hệ thống 204 - Bước 3: Thiết kế giao diện HMI Sử dụng phần mềm HMI phù hợp (ví dụ: Siemens WinCC, Wonderware InTouch) để thiết kế giao diện người dùng hình cảm ứng Tạo đối tượng hình ảnh tương ứng với thiết bị trạng thái hệ thống Thiết kế nút biểu đồ cho phép người dùng điều khiển giám sát hoạt động - Bước 4: Liên kết PLC HMI Thiết lập kết nối PLC hình cảm ứng thơng qua giao thức truyền thơng phù hợp (ví dụ: Ethernet, Profibus) Cấu hình liên kết truyền liệu PLC HMI Tài liệu tham khảo: [1]- Lắp đặt vận hành trạm điện tử tác giả Phạm Thanh Tùng [2]- MPS use manual - FESTO DIDACTIC [3]- Proximity sensor - PESTO DIDACTIC 205