thực hành tự động hóa plc

GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN PLC Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 1 GIỚI THIỆU MÔN HỌC 1. Tên môn học : Thực hành tự động hóa PLC 2. Mã số môn học : 3. Số đơn vò học trình : 3 (90 tiết) 4. Môn học tiên quyết : bố trí sau môn thực hành tự động điều khiển 5. Tài liệu tham khảo : Sách báo : - Lê Hồi Quốc - Bộ điều khiển lập trình-vận hành và ứng dụng - KHKT - 1999 - Hệ thống Simatic – Trung Tâm Việt Đức – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật – 2003 - Tăng Văn Mùi – Điều khiển Logic lập trình –NXB Thống kê – 2003 - Giáo trình đo lường các đại lượng không điện – Vụ THCN – 2003 Đòa chỉ trang wed: - http://support.automation.siemens.com - http://w1.siemens.com/entry/cc/en/ - http://www marktechopto.com/engineering - http://www hyperphysics.com/engineering 6. Mục đích môn học : - Giúp cho học viên hiểu rõ phương pháp lập trình và các bước thực hiện trong việc lập trình điều khiển với PLC - Luyện tập kỹ năng kết nối từ PLC đến cơ cấu chấp hành - Luyện tập kỹ năng tư duy logic, nhạy bén phán đoán & xử lý các tình huống vận hành thuộc nhà máy điện & các phần liên quan Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 2 7. Nội dung chi tiết : NỘI DUNG Trang Bài 1 : Lý thuyết chung về PLC và khảo sát bàn thực hành PLC 3 Bài 2 : Sử dụng phần mền SEP7-MicroWin-V4.0 9 Bài 3 : Ứng dụng điều khiển động cơ điện DC/AC 6 Bài 4 : Điều khiển mô hình đèn giao thông 6 Bài 5 : Ứng dụng điều khiển mô hình khí nén 6 Bài 6 : Ứng dụng điều khiển mô hình băng chuyền 6 Bài 7 : Điều khiển mô hình thang máy 12 Bài 8 : Động cơ bước và bộ phát xung tốc độ cao 6 Bài 9 : Encoders và bộ đếm tốc độ cao 6 Bài 10 : Ngõ vào ra tương tự và xử lý tín hiệu tương tự 12 Bài 11 : Logo 12/24 RC 12 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 3 BÀI 1 : LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PLC - KHẢO SÁT BÀN THỰC HÀNH PLC I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Sau khi làm bài thí nghiệm này, sinh viên phải : - Vẽ được sơ đồ mạch máy cơ bản. - Nhận biết CPU của PLC S7-200. - Biết cấu tạo của Bộ thưc hành PLC S7-200. - Biết nối dây các thiết bò bàn thực hành. - Cài đặt được thông số cho cáp lập trình - Hiểu rõ về thiết bò PLC S7-200. II. VẬT TƯ - THIẾT BỊ - Bộ thiết bò thực tập PLC - Cáp lập trình - Dụng cụ đồ nghề các loại (kìm, vít bake, đồng hồ đo VOM) - Dây nối, đầu nối. III. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 1. Cấu trúc phần cứng : PLC S7–200 có các loại CPU sau : CPU 212, CPU 214, CPU 216, CPU 221, CPU 222, CPU224 … Trong tài liệu này trình bày cấu trúc chung họ S7-200 có CPU 224. Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 4 Hình 1.1 Hình dáng PLC Các đèn báo trên CPU : - SF : đèn báo hiệu hệ thống bò hỏng ( đèn đỏ ). - RUN : PLC đang ở chế độ làm việc ( đèn xanh ). - STOP : PLC đang ở chế độ dừng (đèn vàng ). - Ixx, Qxx: chỉ đònh trạng thái tức thời cổng (đèn xanh ). Công tắc chọn chế độ làm việc : - RUN : cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ, PLC sẽ chuyển từ RUN qua STOP nếu gặp sự cố . - STOP : PLC dừng công việc thực hiện chương trình ngay lập tức. - TERM : cho phép máy lập trình quyết đònh chế độ làm việc của PLC. Dùng phần mềm điều chỉnh RUN, STOP. 2. Kết nối điều khiển : Loại DC /DC / DC : - Nguồn cung cấp 24 VDC. - Đầu vào số 24 VDC. - Đầu ra số 24 VDC, I max = 0,75A. Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 5 Loại AC /DC / Rơle: - Nguồn cung cấp : 85-264 VAC . - Đầu vào số : 24 VAC. - Đầu ra số : 5-30 VDC hoặc 5-250 VAC, I max = 2A. 24VDC Nguồn vào nuôi tải 1M 1L 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 2M 2L 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1  N L 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L 24VDC cung cấp cho PLC 24VDC Nguồn vào nuôi tải 24VDC Từ PLC cấp cho ngõ vào Rơle 24VDC Hình 1.2 Sơ đồ nối dây PLC loại AC/DC/rơle Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 6 - 3. Kết nối PLC và PC : Ghép nối PLC S7-200 với máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI với bộ chuyển đổi RS 232 sang RS485. Gắn một đầu cáp PC/PPI với cổng truyền thông 9 chân của PLC còn đầu kia nối với cổng truyền thông nối tiếp RS 232 của máy tính. Bộ chuyển đổi từ RS232 sang 485 có hình dạng như sau : Trên PPI cáp có 8 Swich mỗi Swich có 2 mức Logic là 0 và 1 1L 0.0 0.1 0.2 0.3  2L 0.4 0.5 0.6  3L 0.7 1.0 1.0 N L 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L 85/264VAC Cung cấp cho PLC Nguồn vào nuôi tải Thứ nhất AC/DC 24VDC từ PLC cấp cho ngõ vào Nguồn vào nuôi tải Thứ 2 AC/DC Nguồn vào nuôi tải Thứ 3 AC/DC Hình 1.3 sơ đồ nối dây PLC loại DC/DC/DC PPI Muiti-Master Cap Cổng COM Cổng PPI Hình 1.4 sơ đồ nối cáp lập trình Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 7 Swich 1,2,3 : Chọn tốc độ Baud ( tốc độ truyền ) 123 : Kbaud 110 : 115.2K 111 : 57.6K 000 : 38.4K 001 : 19.2K 010 : 9.6K 011 : 4.8K 100 : 2.4K 101 : 1.2K Swich 4,8 : bỏ trống. Swich 5 : 1=PPI, 0 = PPI/Freeport. Swich 6 : 1=Remote, 0=local. Swich 7 : Số bit truyền: 0 =11 bit, 1=10 bit. Các đèn trên PPI Multi Master Cable : Tx, Rx, PPI IV. TRÌNH TỰ THỰC HÀNH 1. GIỚI THIỆU VỀ S7-200: - Học sinh xem lại sơ đồ nối dây bộ điều khiển trong tóm tắt bài giảng tự động điều khiển PLC. - Giáo viên sẽ tóm tắt một số nội dung chính về phần cứng PLC S7-200 liên quan đến thực hành. 2. KHẢO SÁT PHẦN CỨNG PLC S7-200. 2.2 KHẢO SÁT BÀN THỰC HÀNH: - Không cấp nguồn thiết bò !!! - Học sinh quan sát các thiết bò có trên bàn thực hành: Máy tính, Bộ thực hành PLC S7-200, các thiết bò khác. - Tìm hiểu về cấu tạo và cách kết nối dây giữa các thiết bò với nhau. Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 8 - Giải thích nguyên lý hoạt động của thiết bò. - Vẽ lại sơ đồ và nộp cho giáo viên. 2.3 SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ THỰC HÀNH: - Cấp nguồn cho bàn thực hành. - Khởi động máy tính. - Bật nguồn cho Bộ thực hành PLC. - Kiểm tra kêt nối giữa PLC và máy tính. - Kiểm tra các công tắc Input và Ouput trên Bộ thực hành PLC. Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 9 BÀI 2 : SỬ DỤNG PHẦN MỀN SEP7-MICROWIN-V4.0 I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Sau khi làm bài thí nghiệm này, sinh viên phải : - Cài đặt được phần mềm Step7 MicroWIN V4.0 - Sử dụng thành thạo phần mềm Step7 MicroWIN V4.0 - Sử dụng được phần mềm S7-200 Simulator. II. VẬT TƯ - THIẾT BỊ - Bộ thiết bò thực tập PLC - Cáp lập trình - Dụng cụ đồ nghề các loại (kìm, vít bake, đồng hồ đo VOM) - Dây nối, đầu nối. III. LÝ THUYẾT 1. Cài chương trình Từ nguồn có sẵn trên các máy tính của xưởng thực hành. Ta theo đòa chỉ chứa file nguồn, nhấp đúp vào setup.exe [...]... Trang 26 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Chọn đường dẫn đến vò trí vừa lưu nhấp chuột vào Open Xuất hiện thông báo Nhấp chuột vào OK Sau đó chọn PLC  RUN Xuất hiện thông báo Nhấp chuột vào Yes Nhấp chuột vào chọn biểu tượng State Program Để thấy tình trạng làm việc của mạch Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 27 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC IV TRÌNH TỰ THỰC HÀNH 1 PHẦN MỀM LẬP TRÌNH STEP... hiện, Nhấp chuột vào Yes Hiển thò tình trạng hoạt động của PLC : Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 21 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Từ menu Debug chọn Ladder Status On/Off Gọi chương trình từ PLC về máy tính : Cách 1 : Chọn menu Project ->Upload -> OK -> yes Cách 2 : chọn trên thanh công cụ PLC thông báo Nhấp chuột vào Yes PLC sẽ load chương trình từ PLC về máy tính Nhấp chuột vào OK để kết thúc Giáo...Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Màn hình hiện thông báo Nhấp chuột vào OK, màn hình hiện thông báo Nhấp chuột vào Next, hiện thông báo Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 10 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Nhấp chuột vào Yes, Hiện thông báo Nhấp chuột vào next, hiện thông báo Nhấp chuột vào OK, hiện thông báo Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 11 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Chọn No, I will... : IV TRÌNH TỰ THỰC HÀNH 1 ĐIỀU KHIỂN ĐÈN 1.1 KHẢO SÁT VÀ NỐI DÂY HỆ THỐNG: - Không cấp nguồn cho thiết bò - Tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của Module thực hành điều khiển đèn - Vẽ sơ đồ nối dây, báo cáo cho giáo viên - Nối dây các thiết bò Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 33 Đại Học Tôn Đức Thắng - Báo cáo giáo viên kiểm tra - Mở máy tính - Chạy chương trình Step7 MicroWIN - Thực Hành - PLC Kiểm tra... tắt ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ AC: 2.1 KHẢO SÁT VÀ NỐI DÂY HỆ THỐNG: - Không cấp nguồn cho thiết bò - Tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của Module thực hành điều khiển động cơ - Vẽ sơ đồ nối dây, báo cáo cho giáo viên - Nối dây các thiết bò Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 34 Đại Học Tôn Đức Thắng - Thực Hành - PLC Báo cáo giáo viên kiểm tra 2.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN: - Chương trình điều khiển động cơ bằng 1 nút... 7_MICROWIN 4.0 theo hướng dẫn của giáo viên - Thực hiện các ví dụ do giáo viên đưa ra 2 PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7-200 - Học sinh thực hiện các thao tác Export chương trình từ phần mềm lập trình sang phần mềm mô phỏng PLC S7-200 - Thực hiện ví dụ do giáo viên đưa ra Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 28 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC BÀI 3 : ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Sau khi... Trang 30 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Do vậy, khi viết chương trình với PLC ta cần chú ý 2 khái niệm : thiết bò và tiếp điểm Ví dụ : nút nhấn thường hở NO là thiết bò, thiết bò này có hai trạng thái làm việc là tác động (mức 1) hoặc không tác động (mức 0).Với hệ thống điều khiển bằng điện t a thường cho nó có 1 tiếp điểm là thường hở : khi tác động sẽ đóng lại Với PLC thì ta phải quan niệm rằng... viên, hoạc sinh khi không có bộ thực hành PLC Trình tự thực hiện như sau: a Tạo file avl Từ chương trình soạn thảo step 7-Microwin ta chọn file  export Chọn đường dẫn và đặt tên cho file Nhấp chuột vào Save để kết thúc b Chạy mô phỏng Nhấp đúp vào biểu tượng S7-200.exe từ phần mềm có sẵn trong máy tính Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 24 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Màn hình mô phỏng xuất hiện... Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Chỉnh sửa chương trình : chèn, xoá hàng cột, network Cách 1 : Chọn menu edit -> insert/ delete sau đó chọn hàng hoặc cột Cách 2 : Nhấp chuột vào shift Insert/ delete Chèn Xoá Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 23 Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC 3 Phần mềm mô phỏng s7-200 Phần mềm mô phỏng S7-200 để mô phỏng hoạt động của mạch khi không có PLC Nó thật thuận lợi... Thắng Thực Hành - PLC e Tiếp điểm phát hiện cạnh lên Ký hiệu : P Khi đầu vào lên mức cao thì tiếp điểm cho ra một xung f Tiếp điểm phát hiện cạnh xuống Ký hiệu : N Khi đầu vào xuống mức thấp thì tiếp điểm cho ra một xung Ví dụ 5 : Mạch đảo chiều quay động cơ xoay chiều 3 pha Mô tả : Nhấn nút Start động cơ quay cùng chiều kim đồng hồ Nhấn nút Reverse động cơ quay ngược chiều kim đồng hồ Nhấn nút Stop động . TRÌNH THỰC HÀNH TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN PLC Đại Học Tôn Đức Thắng Thực Hành - PLC Giáo viên: Huỳnh Tấn Đệ Trang 1 GIỚI THIỆU MÔN HỌC 1. Tên môn học : Thực hành tự động hóa PLC 2 lý hoạt động của thiết bò. - Vẽ lại sơ đồ và nộp cho giáo viên. 2.3 SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ THỰC HÀNH: - Cấp nguồn cho bàn thực hành. - Khởi động máy tính. - Bật nguồn cho Bộ thực hành PLC. -. cứng PLC S7-200 liên quan đến thực hành. 2. KHẢO SÁT PHẦN CỨNG PLC S7-200. 2.2 KHẢO SÁT BÀN THỰC HÀNH: - Không cấp nguồn thiết bò !!! - Học sinh quan sát các thiết bò có trên bàn thực hành: