Tài liệu PLC (Tài liệu PLC )

ĐCBG: PLC CƠ BẢN BÀI 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Tổng qt điều khiển lập trình 1.1 Điều khiển nối cứng điều khiển lập trình 1.1.1 Điều khiển kết nối cứng Điều khiển kết nối cứng loại điều khiển mà chức đặt cố định(nối dây) Nếu muốn thay đổi chức điều có nghĩa thay đổi kết nối dây Điều khiển kết nối cứng thực với tiếp điểm (Relais, khởi động từ, v.v.) hay điện tử (mạch điện tử) 1.1.2 Điều khiển logic khả trình (PLC) Điều khiển logic khả trình loại điều khiển mà chức đặt cố định thơng qua chương trình gọi nhớ chương trình Các phần tử nhập tín hiệu nối ngõ vào điều khiển, phần tử khởi động cuộn dây đặt ngõ Q trình điều khiển thực chương trình soạn thảo theo mục đích, u cầu việc điều khiển thiết bị Nếu chức điều khiển cần thay đổi, phải thay đổi chương trình thiết bị lập trình cho đối tượng điều khiển tương ứng hay cắm nhớ chương trình lập trình khác vào điều khiển 1.2 So sánh PLC với thiết bị điều khiển thơng thƣờng khác Trong cơng nghiệp, u cầu tự động hóa ngày tăng, đòi hỏi kỹ thuật điều khiển phải đáp ứng u cầu Trong năm gần đây, bên cạnh việc điều khiển relais khởi động từ việc điều khiển lập trình phát triển với hệ thống đóng mạch điện tử thực lập trình máy tính Trong nhiều lĩnh vực, loại điều khiển cũ thay đổi điều khiển lập trình được, gọi điều khiển logic khả trình Viết tắt tiếng Anh PLC(Programmable Logic Controler), tiếng Đức SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) Sự khác biệt điều khiển logic lập trình ( thay đổi qui trình hoạt động) điều khiển theo kết nối cứng (khơng thay đổi qui trình hoạt động) là: Sự kết nối dây khơng nữa, thay vào chương trình Có thể lập trình cho PLC nhờ vào ngơn ngữ lập trình đơn giản Đặc biệt người sử Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN dụng khơng cần nhờ vào ngơn ngữ lập trình khó khăn, lập trình PLC nhờ vào liên kết logic Như thiết bị PLC làm nhiệm vụ thay phần mạch điện điều khiển khâu xử lý số liệu Nhiệm vụ sơ đồ mạch điều khiển xác định số hữu hạn bước thực xác định gọi chương trình Chương trình mơ tả bước thực gọi tiến trình điều khiển, tiến trình lưu vào nhớ nên gọi điều khiển theo lập trình nhớ hay điều khiển khả trình Trên sở khác khâu xử lý số liệu biểu diễn hai hệ điều khiển sau: Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển người ta thay đổi mạch điều khiển: Lắp lại mạch, thay đổi phần tử hệ điều khiển relais điện Trong khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển hệ điều khiển logic khả trình (PLC) người ta thay đổi chương trình soạn thảo * Sự khác hệ điều khiển rơ le điện hệ điều khiển logic khả trình minh hoạ cách cụ thể sau: Điều khiển hệ thống máy bơm qua khởi động từ K1, K2, K3 Trình tự điều khiển sau: Các khởi động từ phép thực tuần tự, nghĩa K1 đóng trước, K2 đóng cuối K3 đóng Để thực nhiệm vụ theo u cầu mạch điều khiển thiết kế sau: Hình 1.1: Mạch điều khiển máy bơm Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN Khởi động từ K2 đóng cơng tắc S3 đóng với điều kiện khởi động từ K1 đóng trước Phương thức điều khiển gọi điều khiển Tiến trình điều khiển thực cách cưỡng Bốn nút nhấn S1, S2, S3, S4: Các phần tử nhập tín hiệu Các tiếp điểm K1, K2, K3 mối nối liên kết phần tử xử lý Các khởi động từ K1, K2, K3 kết xử lý Nếu thay đổi mạch điện điều khiển phần xử lý hệ PLC ta biểu diễn hệ thống sau: - Phần tử vào: Các nút nhấn S1, S2, S3, S4 giữ ngun - Phần tử ra: Ba khởi động từ K1, K2, K3, để đóng mở ba máy bơm giữ ngun - Phần tử xử lý: thay PLC Sơ đồ kết nối với PLC cho hình 1.2 Tuần tự đóng mở theo u cầu đề lập trình, chương trình nạp vào nhớ Hình 1.2: Sơ đồ kết nối với PLC Bây giả thiết nhiệm vụ điều khiển thay đổi Hệ thống ba máy bơm giữ ngun, trình tự thực sau: đóng hai ba máy bơm máy bơm hoạt động cách độc lập Như theo u cầu hệ thống điều khiển rơ le điện phải thiết kế lại mạch điều khiển, sơ đồ lắp ráp phải thực lại hồn tồn Sơ đồ mạch điều khiển biễu diễn hình 1.3 Hình 1.3: Sơ đồ mạch điều khiển động thay đổi Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN Như mạch điều khiển thay đổi nhiều phần tử đưa tín hiệu vào giữ ngun, chi phí cho nhiệm vụ cao Nếu ta thay đổi hệ điều khiển hệ điều khiển có nhớ PLC, nhiệm vụ điều khiển thay đổi thực nhanh đơn giản cách thay đổi lại chương trình Hệ điều khiển lập trình có nhớ (PLC) có ưu điểm sau: - Thích ứng với nhiệm vụ điều khiển khác - Khả thay đổi đơn giản q trình đưa thiết bị vào sử dụng - Nhu cầu mặt - Tiết kiệm thời gian q trình mở rộng phát triển nhiệm vụ điều khiển cách copy chương trình - Các thiết bị điều khiển chuẩn - Khơng cần tiếp điểm Hệ thống điều khiển theo lập trình có nhớ sử rộng rộng rãi ngành khác nhau: - Điều khiển thang máy - Điều khiển q trình sản xuất khác nhau: sản suất bia, sản xuất xi măng v.v - Hệ thống rửa tơ tự động - Thiết bị khai thác - Thiết bị đóng gói bao bì, tự động mạ tráng kẽm v.v - Thiết bị sấy Cấu trúc PLC Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN • • Khối nguồn ni: nguồn PLC thường 24VDC Module CPU: ( có PLC sử dụng nguồn 220VAC Những PLC khơng có module nguồn cấp nguồn bên ngồiCPU: central processing unit: đơn vị xử lý trung tâm ) bao gồm: vi xử lý nhớ • Module xuất nhập (I/O module) + Module nhập (input module ) nối với cơng tắc, nút ấn, sensor … để điều khiển từ chương trình bên ngồi + Module xuất (output module) nối với tải ngõ cuộn dây relay, contactor, đèn tín hiệu, ghép quang … • Hệ thống bus truyền tín hiệu: hệ thống bus truyền tín hiệu gồm nhiều đường tín hiệu song song: - Tuyến địa (address bus): chọn địa khối khác - Tuyến liệu (data bus): mang liệu từ khối đến khối khác - Tuyến điều khiển (control bus): chuyển, truyền tín hiệu định điều khiển để đồng hoạt động PLC Chương trình điều khiển nạp vào nhớ nhờ lập trình cầm tay (programming console) hay máy tính Hiện có số loại PLC thiết kế có phím bấm để lập trình trực tiếp mà khơng cần lập trình cầm tay hay máy vi tính Thiết bị điều khiển lập trình S7-200 3.1 Cấu trúc phần cứng: S7-200 thiết bò điều khiển logic khả trình loại nhỏ Hãng SIEMENS (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu Modul modul mở rộng Các modul sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác Thành phần S7-200 khối vi xử lý CPU 212, CPU 214, CPU 215, CPU 216, CPU 221,CPU 222, CPU 224, CPU 224XP, … Về hình thức bên ngoài, khác loại CPU nhận biết nhờ số đầu vào/ra nguồn cung cấp Ví dụ: _ CPU 212 có cổng vào cổng có khả mở rộng thêm modul mở rộng _ CPU-214(224) bao gồm 14 ngõ vào 10 ngõ ra, có khả thêm modul mở rộng + Tổng số ngõ vào / cực đại 64 ngõ vào 64 ngõ + 128 Timer chia làm loại theo độ phân giải khác nhau: Timer 1ms, 16 Timer 10ms 108 Timer 100ms + 128 đếm chia làm loại: đếm tiến vừa đếm tiến vừa đếm lùi + 86 byte nhớ đặc biệt (SM) dùng để thông báo trạng thái đặt chế độ làm việc + 4696 byte nhớ đa dụng(V) + Toàn vùng nhớ không bò liệu khoảng thời gian 190 kể từ PLC bò nguồn cung cấp 3.2 Mô tả đèn báo trạng thái S7 – 200, CPU 214 (224): (H.2) - SF (Đèn đỏ): Đèn báo hiệu hệ thống bò hỏng Đèn SF sáng lên PLC bò hỏng hóc - RUN(Đèn xanh): Đèn đònh PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp máy Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN - STOP(Đèn vàng): Đèn đònh PLC chế độ dừng Dừng chương trình thực lại - Ix.x(Đèn xanh): đèn cổng vào đònh trạng thái tức thời cổng Ix.x(x.x = 0.0 ÷1.5) Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trò cổng ngõ vào - Qy.y(Đèn xanh): đèn cổng đònh trạng thái tức thời cổng Qy.y(y.y = 0.0 ÷1.1) Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trò cổng ngõ Đèn báo trạng thái Cổng truyền thông Ngõ Ngõ vào Cổng kết nối modull mở rộng công tắc chọn chế độ làm việc Các modull mở rộng (H.2) 3.3 Cổng truyền thông: S7 – 200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích nối chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bò lập trình hoạc với trạm PLC khác Để ghép S7 – 200 với máy tính PC qua cổng RS232 cần có cáp nối PC/PPI với chuyển đổi từ RS232 sang RS485 Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI 9600 baud Tốc độ truyền cung cấp cho PLC theo kiểu tự từ 300 đến 38400        Chân   Sơ đồ chân cổng truyền thông Giải thích Đất 24 VDC Truyền nhận liệu Không sử dụng Đất VDC (điện trở 100) 24 VDC (120mA tối đa) Truyền nhận liệu Không sử dụng Để ghép nối S7 – 200 với máy lập trình PG702 với loại máy lập trình thuộc họ PG7xx sử dụng cáp nối thẳng qua MPI Cáp kèm theo máy lập trình Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN 3.4 Công tắc chọn chế độ PLC: Công tắc chọn chế độ làm việc nằm phía trên, bên cạnh cổng kết nối modull mở rộng, có ba vò trí cho phép chọn chế độ làm việc khác cho PLC - RUN: cho phép PLC thực chương trình nhớ PLC S7 – 200 rời khỏi chế độ RUN chuyển sang chế độ STOP máy có cố chương trình gặp lệnh STOP, chí công tắc chế độ RUN Nên quan sát trạng thái thực PLC theo đèn báo - STOP: Cưởng PLC dừng thực chương trình chạy chuyển sang chế độ STOP chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chương trình hoạc nạp chương trình - TERM: Cho phép máy lập trình tự đònh chế độ làm việc cho PLC ( chế độ RUN chế độ STOP) 3.5 Vùng nhớ: (H.3) Bộ nhớ S7 – 200 chia thành vùng nhớ hình vẽ: EEPRO M Tụ Chương trình Tham số Miền nhớ Chương trình Chương trình Tham số Tham số Dữ liệu Dữ liệu Vùng đối tượng Dữ liệu (H.3) - Trong PLC có tụ điện có nhiệm vụ trì liệu khoảng thời gian đònh bò nguồn Bộ nhớ S7-200 có tính động cao, đọc ghi toàn vùng, trừ bit nhớ đặc biệt SM( special memory) truy cập để đọc  Vùng chương trình: vùng nhớ sữ dụng để lưu lệnh chương trình, thuộc kiểu đọc/ghi(non/volatile)  Vùng tham số: vùng nhớ để lưu trữ tham số như: từ khoá, đòa trạm, vùng tham số thuộc kiểu đọc/ghi  Vùng liệu: sữ dụng để cất giữ liệu chương trình bao gồm kết phép tính, số dònh nghóa chương trình, đếm truyền thông… vùng nhớ có phần thuộc kiểu đọc/ghi Vùng liệu chia thành miền nhớ nhỏ với công dụng khác nhau: + I - Input image registet: Vùng đệm cổng vào + V - Variable memory: Vùng nhớ biến Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN + Q - Output image registet: Vùng đệm cổng + M - Internal memory: Vùng nhớ nội + SM - Special memory: Vùng nhớ đặc biệt  Vùng đối tượng: Bao gồm times, counter, high speed counter, cổng vào tương tự đặt vùng nhớ cuối cùng, tham số thuộc kiểu đọc/ghi + T - Times: Điều khiển thời gian + C – Counter: Bộ đếm + HSC - High Speed Counter: Bộ đếm tốc độ cao + AIW - Analog Input: Cổng vào tương tự + AQW - Analog Output: Cổng tương tự + AC – Accumulator: Thanh ghi  Đòa truy nhập qui ước với công thức: - Truy nhập theo bit: Tên miền (+) đòa byte (+).(+) số bit Ví dụ: V150.4: Chỉ bit byte 150 thuộc miền V - Truy nhập theo byte: Tên miền (+) B (+) đòa số byte miền Ví dụ: VB150: Chỉ byte 150 thuộc miền V - Truy nhập theo từ (Word): Tên miền (+) W (+) đòa byte cao từ miền Ví dụ: VW150: Chỉ từ đơn gồm hai byte 150 151thuộc miền V Trong byte 150 có vai trò byte cao từ - Truy nhập theo từ kép (Double Word ): Tên miền (+) D (+) đòa byte cao từ miền Bit VW150 15 14 13 12 1 VB151 ( byte thấp ) VB150 ( byte cao ) Ví dụ: VD150: Chỉ từ kép gồm bốn byte 150;151;152 153 thuộc miền V Trong byte 150 có vai trò byte cao byte 153 byte thấp từ kép Bit VD150 63 32 31 16 15 VB150(byte cao) VB151 VB152 VB153(byte thấp) 3.6 Mở rộng ngõ vào/ ra: Có thể mở rộng ngõ vào/ PLC cách ghép nối thêm vào PLC modull mở rộng phía bên phải CPU (CPU 224 ghép nhiều modull mở rộng), làm thành móc xích, bao gồm modull có kiểu Các modull mở rộng số hay tương tự chiếm chổ đệm, tương ứng với số ngõ vào/ modull Ví dụ hình (H.4) (H.5): Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN (H.4) (H.5) Sau ví dụ cách đặt đòa cho modul mở rộng CPU 214 (CPU224): CPU 214 Modul Modul Modul Modul Modul (4 vào/4 ra) vào vào analog/ 3û vào analog/ analog analog I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 I3.0 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 I3.6 I3.7 AIW0 AIW2 AIW4 AQW0 Page Q3.0 Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q3.4 Q3.5 Q3.6 Q3.7 AIW8 AIW10 AIW12 AQW4 ĐCBG: PLC CƠ BẢN Xữ lý chương trình 4.1 Vòng quét chương trình PLC thực chương trình theo chu kỳ lặp Mỗi vòng lặp gọi vòng quét (scan) Như hình (H.6) Mổi vòng quét bắt đầu giai đoạn đọc liệu từ ngõ vào(cotact, sensor, relay…) vào vùng đệm ảo, giai đoạn thực chương trình Trong vòng quét, chương trình thực bàng lệnh kết thúc lệnh END (MEND) Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn truyền thông nội kiểm tra lổi Vòng quét kết thúc giai đoạn chuyển nội dung đệm ảo tới ngõ Như vậy, thời điểm thực lệnh vào/ ra, lệnh không trực tiếp làm việc với cổng vào/ mà thông qua đệm ảo cổng vùng tham số Việc truyền thông đệm ảo với thiết bò ngoại vi giai đoạn CPU quản lý Khi gặp lệnh vào/ hệ thống cho dừng công việc khác, cã chương trình xữ lý ngắt đễ thực lệnh trực tiếp với cổng vào/ Chuyển liệu từ đệm ảo ngoại vi 1.Nhập liệu từ ngoại vi vào đệm ảo 3.Truyền thông tự kiểm tra lỗi 2.Thực chương trình (H.6) 4.2 Cấu trúc chương trình S7 – 200: Có thể lập trình cho PLC S7 – 200 cách sử dụng phần mềm sau: _ STEP 7- Micro/ DOS _ STEP 7- Micro/ WIN Những phần mềm cài đặt máy lập trình họ PG7xx máy tính cá nhân (PC) Các chương trình S7 – 200 phải có cấu trúc bao gồm: _ Chương trình (main program) _ Chương trình con: phận chương trình Các chương trình phải viết sau lệnh kết thúc chương trình _ Các chương trình xử lý ngắt phận chương trình Nếu cần sử dụng chương trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc chương trình Các chương trình nhóm lại thành nhóm sau chương trình Sau đến chương trình xử lý ngắt Bằng cách viết vậy, cấu trúc chương trình rõ ràng thuận tiện việc đọc chương trình sau Có thể tự trộn lẫn chương trình chương trình xử lý ngắt đằng sau chương trình Page 10 ĐCBG: PLC CƠ BẢN Dưới toàn Module họ CPM1A * Các CPU họ C200H Các PLC họ C200H họ PLC cỡ trung bình, phát triển dựa PLC họ C200H Các CPU C200H có nhiều ưu điểm nhớ mở rộng hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn, hỗ trợ Protocol Marco (thủ tục tryền thông cho Modul ASCII Basic Modul )và tùy chọn gắn thêm card PCMCIA số đặc điểm PLC thuộc họ + Có 11 loại CPU thuộc họ + Nguồn cung cấp module tách rời với CPU + Tổng số I/O: 1184 + Tốc độ xử lý: 0.1 s/lệnh + Khả mở rộng Backplane(rack mở rộng) + Các chức tích hợp cho phép PLC họ giao tiếp với cách dễdàng + Khả truyền thông với bảng điều khiển vận hành (OP), đọc mã vạch,… sử dụng Devicenet cho phép chúng kết nối dễ dàng với thiết bò hãng khác biế tần hay thiết bò Analog + Sử dụng phần mềm SYSMAC V1.2 SYSWIN V3.0 trở lên Page 59 ĐCBG: PLC CƠ BẢN Cấu hình PLC họ C200H Backplane modul mở rộng PLC hãng Mitsubishi: Trong phần đề cập tới CPU họ FX1S, FX 1N, FX2N, FX2NC , cụ thể CPU họ FX 2NC Các CPU loại sử dụng phần mềm FX-WIN GPP-WIN, chúng có số đặc điểm sau: + Tính hiệu cao + Có thể soạn thảo chương trình dạng LAD, STL FBD + kết nối: có khả kết nối với tất CPU Mitsubishi, CC Link, Profibus, AS-i mạng khác + sử dụng lónh vực điều khiển có số lượng ngõ vào tới 256 I/O Dưới phạm vi mở rộng I/O CPU họ FX CPU họï FX BÀI 6: LẮP ĐẶT MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC Page 60 ĐCBG: PLC CƠ BẢN BÀI : LẮP ĐẶT MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ SAO – TAM GIÁC * Yêu cầu công nghệ: Lập trình PLC chương trình điều khiển ĐKĐB AC pha rotor lồng sóc phương pháp đổi nối – tam giác Có yêu cầu sau: - Nhấn FWD động khởi động quay theo chiều thuận với cuộn dây stator nối hình sao, sau giây động tự động đổi nối sang hình tam giác, động tiếp tục khởi động làm việc đònh mức chế độ tam giác - Nhấn REV, trình khởi động làm việc tương tự với chiều quay nghược lại - Nhấn OFF động dừng tự * Nhiệm vụ: - Vẽ mạch động lực - Lập bảng xác lập ngõ vào/ra - Vẽ sơ đồ nối dây PLC - Viết chương trình PLC S7-200 theo ngôn ngữ LAD phần mềm STEP7-Microwin V3.2 V4.0 - Kết nối thiết bò ngoại vi, download, vận hành chương trình S7-200, CPU 224 * Mạch động lực: L1 L2 L3 N PE F1 K2 K1 OL K4 K3 W1 V1 U1 V2 M U2 W2 Page 61 ĐCBG: PLC CƠ BẢN * Sơ đồ nối cứng: L F2 K1 S S2 K1 K2 S3 K2 K1 K3 K4 K3 T T K4 K3 K3 K4 K4 K4 K2 K1 K2 K2 H1 H2 H3 H4 T N * Mô tả hoạt động: Khi nhấn S2, K1 có điện tự trì, đồng thời Rơle thời gian T K3 có điện, động chạy phải-ở chế độ nối Y Sau thời gian chỉnh đònh trước K3 bò hở mạch K4 có điện, động chạy phải chế độ nối tam giác Nhấn S1, động cắt khỏi nguồn điện Bây nhấn S3, K2 có điện, đồng thời T K3 có điện, động chạy trái-ở chế độ nối Y Quá trình lập lại giống trường hợp Các khởi động từ K1 K2 khóa chéo lẫn * Bảng trạng thái: Kí hiệu Đòa Mô tả F2 I0.0 Bộ cắt dòng qúa tải S1 I0.1 Nút nhấn cắt mạch - thường đóng S2 I0.2 Nút nhấn thường mở - chạy phải S3 I0.3 Nút nhấn thường mở - chạy trái K1 Q0.0 Khởi động từ chạy phải K2 Q0.1 Khởi động từ chạy trái K3 Q0.2 Khởi động từ chạy (Y) K4 Q0.3 Khởi động từ chạy tam giác() H1 Q0.4 Đèn báo chế độ chạy phải Page 62 ĐCBG: PLC CƠ BẢN H2 Q0.5 Đèn báo chế độ chạy trái H3 Q0.6 Đèn báo chế độ chạy nối H4 Q0.7 Đèn báo chế độ chạy nối tam giác * Nối dây PLC: F2 I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 S1 K1 K2 K2 K1 K3 K4 K4 K3 S2 P L C S3 I0.3 Q0.3 H1 Q0.4 H2 Q0.5 H3 Q0.6 H4 Q0.7 24VDC COM OUT COM IN L N * Chương trình: Page 63 ĐCBG: PLC CƠ BẢN MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT LIÊN TỤC * Yêu cầu công nghệ: Khi nhấn START: Hệ thống động hoạt động từ động cuối dây chuyền đến động đầu dây chuyền cách 05 giây Khi nhấn nút STOP: Hệ thống động dừng từ động đầu dây chuyền đến động cuối dây chuyền cách 10 giây Hệ thống có bảo vệ cố ngắn mạch, tải * Nhiệm vụ: - Vẽ mạch động lực - Lập bảng xác lập ngõ vào/ra - Vẽ sơ đồ nối dây PLC - Viết chương trình PLC S7-200 theo ngôn ngữ LAD phần mềm STEP7-Microwin V3.2 V4.0 - Kết nối thiết bò ngoại vi, download, vận hành chương trình S7-200, CPU 224 * Mạch động lực: L1 L2 L3 N PE F1 K1 F2 F3 K2 K3 ĐC2 ĐC1 F4 K4 ĐC3 ĐC4 * Bảng trạng thái: Xác đònh ngõ vào/ Ký hiệu STOP START K1 Toán hạng I0.0 I0.1 Q0.0 Mô tả Dừng hệ thống Khởi động hệ thống Contactor khống chế động Page 64 ĐCBG: PLC CƠ BẢN K2 K3 K4 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Contactor khống chế động Contactor khống chế động Contactor khống chế động * Nối dây PLC: STOP START I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 Q0.2 P L C 24VDC RN1 K2 RN2 K3 RN3 K4 RN4 Q0.3 COM OUT COM IN K1 L N * Chương trình: Page 65 ĐCBG: PLC CƠ BẢN MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG CHO MỘT NGÃ TƯ * Yêu cầu: Lập trình PLC điều khiển đèn giao thông cho ngã tư, với yêu cầu sau: - Đèn xanh sáng khoảng thời gian 25 giây - Đèn vàng sáng khoảng thời gian giây - Đèn đỏ sáng khoảng thời gian 30 giây - Mạch có bảo vệ cố ngắn mạch, tải * Sơ đồ công nghệ: * Đồ thò thời gian: * Nhiệm vụ: - Vẽ mạch động lực - Lập bảng xác lập ngõ vào/ra - Vẽ sơ đồ nối dây PLC Page 66 ĐCBG: PLC CƠ BẢN - Viết chương trình PLC S7-200 theo ngôn ngữ LAD phần mềm STEP7-Microwin V3.2 V4.0 - Kết nối thiết bò ngoại vi, download, vận hành chương trình S7-200, CPU 224 * Bảng trạng thái: Kí hiệu Đòa ON I0.0 Khởi động hệ thống OFF I0.1 Dừng hệ thống X1 Q0.0 Đèn báo xanh hướng đông V1 Q0.1 Đèn báo vàng hướng đông Đ1 Q0.2 Đèn báo đỏ hướng đông X2 Q0.3 Đèn báo xanh hướng bắc V2 Q0.4 Đèn báo vàng hướng bắc Đ2 Q0.5 Đèn báo đỏ hướng bắc * Nối dây PLC: Mô tả ON OF F X1 I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 V1 Đ1 Q0.2 P L C X2 Q0.3 V2 Q0.4 Đ2 Q0.5 24VDC COM IN COM OUT L N * Chương trình: Page 67 ĐCBG: PLC CƠ BẢN MÔ HÌNH TRỘN HOÁ CHẤT * Yêu cầu: Lập trình PLC điều khiển bồn trộn hóa chất từ hai loại hóa chất khác nhau, theo yêu cầu: - Khi nhấn START bơm bơm hoạt động để đưa hai loại hóa chất bồn chứa - Khi hóa chất bồn đầy bơm bơm tự động dừng, đồng thời động trộn hoạt động để trộn hóa chất - Sau 10 giây, động trộân tự động dừng, đồng thời van điện mở bơm tự động hoạt động đưa sản phẩm - Khi hóa chất bồn cạn, bơm tự động dừng van điện tự động đóng lại, đồng thời bơm bơm tự động hoạt động trở lại bắt đầu chu kỳ mới, trình lặp lại lần dừng - Khi nhấn STOP hệ thống dừng hoạt động * Sơ đồ công nghệ: Bơm Bơm S1:Báo đầy S2:Báo cạn Máy trộn Van điện Bơm * Mô tả: Trên sơ đồ cho thấy có hai đường ống để đưa hai loại hoá chất khác điều khiển bơm bơm vào bình trộn điều khiển máy trộn, sản phẩm đưa van bơm Theo giỏi mức hoá chất cảm biến báo đầy cảm biến báo cạn Quá trình làm việc sau: Khi nhấn nút START bơm bơm điều khiển qua (Q0.0) (Q0.1) hoạt động đễ đưa hai loại hoá chất khác vào bình Khi dung dòch bình đạt mức cực đại cảm biến báo đầy (I0.4) tác động dừng hai bơm bắt đầu trình trộn, trình điều khiển động trộn (Q0.2) thời gian trộn cần thiết giây Sau trộn xong sản phẩm đưa qua van (Q0.3) bơm (Q0.4) Khi xã hết Page 68 ĐCBG: PLC CƠ BẢN sản phẩm cảm biến báo cạn (I0.5) tác động đóng van dừngbơm Đồng thời lúc bơm bơm tự động hoạt động trở lại cho chu kỳ mới, chu trình lặp lại lần dừng Trong trình hoạt động có cố nhấn nút STOP hệ thống dừng * Nhiệm vụ: - Vẽ mạch động lực - Lập bảng xác lập ngõ vào/ra - Vẽ sơ đồ nối dây PLC - Viết chương trình PLC S7-200 theo ngôn ngữ LAD phần mềm STEP7-Microwin V3.2 V4.0 - Kết nối thiết bò ngoại vi, download, vận hành chương trình S7-200, CPU 224 * Mạch động lực: L1 L2 L3 CB K1 K2 K3 K4 RN1 RN2 RN3 RN4 Bơm Bơm Bơm * Bảng trạng thái: Kí hiệu Đòa Mô tả START I0.0 Khởi động hệ thống STOP I0.1 Dừng hệ thống CB I0.2 Bảo vệ ngắn mạch RN1234 I0.3 Bảo vệ tải S1 I0.4 Cảm biến báo đầy S2 I0.5 Cảm biến báo cạn K1 Q0.0 Điều khiển bơm K2 Q0.1 Điều khiển bơm K3 Q0.2 Điều khiển động trộn Page 69 Trộn ĐCBG: PLC CƠ BẢN K4 Q0.3 Điều khiển bơm V Q0.4 Điều khiển van xã * Nối dây PLC: START I0.0 Q0.0 K1 Q0.1 K2 Q0.2 K3 Q0.3 K4 Q0.4 V RN RN RN RN STOP I0.1 CB I0.2 P RN1234 I0.3 S1 L I0.4 C S2 I0.5 24VDC COM IN COM OUT L N * Chương trình: Page 70 ĐCBG: PLC CƠ BẢN MÔ HÌNH THANG MÁY XÂY DỰNG * Sơ đồ công nghệ * Mô tả hoạt động: Thang máy xây dựng hoạt động sau: Khi nhấn nút nhấn nâng gàu chạy lên đến công tắc giới hạn gàu dừng lại Khi nhấn nút nhấn hạ gàu hạ xuống đến công tắc giới hạn gàu dừng lại Trong di chuyển nhấn nút nhấn dừng gàu dừng lại sau nâng gàu lên hay hạ gàu xuống theo mong muốn Các trạng thái nâng lên, hạ xuống dừng thông báo đèn báo * Bảng trạng thái: Kí hiệu Đòa Mô tả S1 I0.0 Nâng thường mở S2 I0.1 Hạ thường mở Page 71 ĐCBG: PLC CƠ BẢN S3 I0.2 Dừng thường đóng S4 I0.3 Giới hạn trên, thường đóng S5 I0.4 Giới hạn dưới, thường đóng K1 Q0.0 Điều khiển gàu chạy lên K2 Q0.1 Điều khiển gàu chạy xuống H1 Q0.2 Đèn báo nâng H2 Q0.3 Đèn báo hạ H3 Q0.4 Đèn báo dừng * Nối dây PLC: S1 I0.0 Q0.0 K1 Q0.1 K2 S2 I0.1 S3 I0.2 P S4 I0.3 S5 L H1 Q0.2 H2 I0.4 Q0.3 C H3 Q0.4 24VDC COM IN COM OUT L N * Chương trình: Page 72 ĐCBG: PLC CƠ BẢN TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình PLC S7-200 Ngô Quang Hà- Trần Văn Trọng - Trung Tâm Việt Đức Tài liệu thực hành PLC S7-200 - Trung Tâm Việt Đức Hướng dẫn thiết kế mạch lập trình PLC Trần Thế San (biên dòch)– NXB Đà Nẵng-2005 Điều khiển logic lập trình PLC Tăng Văn Mùi(biên dòch)– NXB Thống Kê-2006 Tự động hoá với simatic S7-200 – NXB Nông Nghiệp Hà Nội Nguyễn Doãn Phước Phan Xuân Minh Speicher Automatisieren mit SPS Theory und Praxis S7-200 Progammable Controller System Manual Siemens C79000-G7076-C230-02 PLC Omron Catalogs & manuals V5 (8-01) 10 Mitsubishi-Sổ tay hướng dẫn lập trình họ FX JY- 922d48301 Page 73 [...]... Bit báo dữ liệu bò thất lạc ( 0- dữ liệu còn đủ; 1- dữ liệu bò thất lạc) SM0.3 Bit báo PLC được đóng nguồn(1- ở vòng quét đầu tiên; 0- ở vòng quét tiếp theo) SM0.4 Phát nhòp 60 giây ( 0- cho 30 giây đầu; 1- cho 30 giây sau ) SM0.5 Phát nhòp 1 giây ( 0- cho 0.5 giây đầu; 1- cho 0.5 giây sau ) SM0.6 Nhòp vòng quét ( 1- cho vòng quét luân phiên ) SM0.7 Bit chọn chế độ cho PLC ( 0- TERM; 1- RUN ) 1.2 Các... ( Desktop) để bắt đầu soạn thảo như (H.1 6) (H.1 6) Page 16 ĐCBG: PLC CƠ BẢN  Cách 2: Nhấp Start » Simatic » STEP 7 - MicroWin V3.2 hay V4.0 như (H.1 7) (H.1 7) b Soạn thảo chương trình: Khi khởi động màn hình soạn thảo sẽ xuất hiện như hình (H.1 8) Sau đó ta tiến hành soạn thảo chương trình theo yêu cầu ( ngôn ngữ dạng LAD) (H.1 8) c Kiểm tra lổi: Sau khi soạn thảo chương trình xong ta nhấp vào PLC/ Compile... V3.2, V4.0 và nhấp vào Accept như hình (H.3 1) (H.3 1) Page 21 ĐCBG: PLC CƠ BẢN Hộp thoại yêu cầu nhập tên bài cần mô phỏng Ta chọn tên bài mô phỏng và Click Open Sau đó chọn RUN để bắt đầu mô phỏng như hình (H.3 2) (H.3 2) Page 22 ĐCBG: PLC CƠ BẢN BÀI 2: CÁC PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN CỦA PLC 1 Các Liên Kết Logic 1.1 Lệnh vào/ ra và các lệnh tiếp điểm đặc biệt: * Load (LD): Lệnh LD nạp giá trò logic của một tiếp... chức năng bên trái màn hình soạn thảo để thiết đặt giao tiếp cho Click – MicroWin Khối chức năng sẽ hiện thò như hình (H.1 6): * Click đúp vào PC/PPI cable(PPI), hoặc kích vào Set PG/PC Interface chọn PC/PPI cable(PPI)  OK như hình (H.2 3), (H.2 4) (H.2 3) Page 18 ĐCBG: PLC CƠ BẢN (H.2 4) * Trong hộp thiết lập thông số giao tiếp ta kiểm tra các thông số sau đây: - Thiết lập đòa chỉ của cáp PC/PPI Cable bằng... bộ chương trình như hình (H.1 9): (H.1 9) Page 17 ĐCBG: PLC CƠ BẢN d Lưu chương trình: Sau khi soạn thảo chương trình xong và đã kiểm tra lỗi, chương trình đúng yêu cầu ta vào File/ Save As để lưu chương trình như hình (H.2 0) (H.2 1) Trong hộp thoại Save As ta chọn tên ổ đóa, tên File.Ví dụ tên File là TRỘN HOÁ CHẤT chẵng hạn, sau đó chọn Save để lưu như hình (H.2 2) (H.2 2) e Thiết lập thông số cho hộp... trình thành công ta nhấp vào PLC RUN hoặc biểu tượng hộp thoại xuất hiện ta chọn Yes, như hình (H.2 7): , (H.2 7) i Dừng chương trình: Muốn Dừng chương trình nhấp vào PLC STOP hoặc biểu tượng hiện ta chọn Yes, như hình (H.2 8): , hộp thoại xuất (H.2 8) III.4 Lập trình mô phỏng trên máy tính: Chương trình mô phỏng S7-200 – Simulator dùng đễ người học thực tập khi không có PLC thực Đễ sữ dụng phần mềm S7-200... ngõ vào/ra (hay bảng trạng thái) để kết nối với PLC BẢNG TRẠNG THÁI KÝ HIỆU ĐỊA CHỈ (TOÁN HẠNG) GIẢI THÍCH (MÔ T ) S1 I0.0 Công tắc thường hở S2 I0.1 Công tắc thường hở H1 Q0.0 Đèn báo Chương trình được viết trong PLC ở các dạng LAD, FBD và STL được cho như sau LAD Sơ đồ kết nối với PLC như hìnhvẽ FBD STL S1 Q0.0 I0.0 S2 I0.1 H1 P L C 24 VDC CO M IN CO M OUT b/.Lệnh OR (O) Lệnh OR phối hợp giá trò logic... những CPU được kết nối như hình (H.12 5), sau đó nhấn OK (H.1 5) Chú ý: Nếu không tìm thấy ta kiểm tra lại việc lập các thông số kết nối và làm lại bước này g Dowload chương trình: Để Dowload chương trình đến S7 – 200 ta Click vào biểu tượng , màn hình sẽ hiện thò hộp thoại và và ta chọn Dowload để load chương trình đến PLC, như hình (H.2 6): Page 19 ĐCBG: PLC CƠ BẢN (H.2 6) h Chạy chương trình: Khi đã Dowload...ĐCBG: PLC CƠ BẢN 4.3 Phương pháp lập trình: Cách lập trình cho S7-200 nói riêng và cho các PLC nói chung dựa trên các phương pháp cơ bản Phương pháp hình thang (Ladder, viết tắt là LAD), phương pháp liệt kê lệnh (Statement list, viết tắt là STL),và phương pháp FBD ( Function Block Diagram) - Phương pháp hình thang (LAD): LAD là một ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa,... chương trình trên phần mềm MicroWin V3.2, hay V4.0 sau đó vào File/ Export để lưu file vào ổ đóa (file có đuôi awl ) như hình (H.2 9): Page 20 ĐCBG: PLC CƠ BẢN (H.2 9) - Khởi động phần mềm mô phỏng bằng cách nhấp đúp vào biểu tượng - Giao diện mô phỏng sẻ xuất hiện như hình (H.3 0): (H.3 0) Trường hợp nếu xuất hiện hộp thoại thì ta nhập mã bảo vệ 6596, sau đó Click OK Khi màn hình mô phỏng sẻ xuất hiện ... CPU 214 (22 4): (H. 2) - SF (Đèn đ ): Đèn báo hiệu hệ thống bò hỏng Đèn SF sáng lên PLC bò hỏng hóc - RUN(Đèn xanh): Đèn đònh PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp máy Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN... modull Ví dụ hình (H. 4) (H. 5): Page ĐCBG: PLC CƠ BẢN (H. 4) (H. 5) Sau ví dụ cách đặt đòa cho modul mở rộng CPU 214 (CPU22 4): CPU 214 Modul Modul Modul Modul Modul (4 vào/4 ra) vào vào analog/ 3û... (H.1 6): * Click đúp vào PC/PPI cable(PPI), kích vào Set PG/PC Interface chọn PC/PPI cable(PPI)  OK hình (H.2 3), (H.2 4) (H.2 3) Page 18 ĐCBG: PLC CƠ BẢN (H.2 4) * Trong hộp thiết lập thông số giao