Thủy khí và lập trình PLC bài giảng dành cho sinh viên Đại học và cao đẳng

Thủy khí và lập trình PLC bài giảng dành cho sinh viên Đại học và cao đẳng là bộ tài liệu hay và rất hữu ích cho các bạn sinh viên và quý bạn đọc quan tâm. Đây là tài liệu hay trong Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, luyện thi THPT Quốc gia, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều Giáo trình Đại học, cao đẳng của nhiều lĩnh vực: Toán, Lý, Hoá, Sinh…. Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập. Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc. Trân trọng. ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢO http:123doc.vntrangcanhan348169nguyenductrung.htm hoặc Đường dẫn: google > 123doc > Nguyễn Đức Trung > Tất cả (chọn mục Thành viên)

TR NG I H C PH M V N NG KHOA K THU T CÔNG NGH BÀI GI NG MÔN H C I U KHI N TH Y KHÍ VÀ L P TRÌNH PLC Ths Ph m V n Anh (Ch biên) Ths Minh c Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC L I NÓI n U c ta hi n nay, công nghi p hóa – hi n đ i hóa b c vào giai đo n phát tri n m nh m Trong nhi u l nh v c, đ c bi t c khí – t đ ng hóa có nhi u b c phát tri n v t b c, góp ph n c ng c xây d ng c s v t ch t h t ng cho n n kinh t Góp ph n vào nh ng n l c này, cán b , gi ng viên toàn th sinh viên c a đ i h c Ph m V n ng c ng t ng b chuyên môn, nh m t o nh ng b l c đ i m i, nâng cao trình đ c chuy n l n đào t o nâng cao ch t ng t o T nh ng yêu c u trên, nhóm biên so n t p h p t nhi u tài li u đ biên t p thành gi ng Tài li u đ v i th i l c s d ng cho sinh viên l p đ i h c tín ch ng 30 ti t Chúng hy v ng s tài li u thi t th c cho b n sinh viên chuyên nghành Công Ngh K Thu t C Khí t i tr V n ng đ i h c Ph m ng Trong trình biên so n, ch c ch n tài li u không tránh kh i có nh ng sai sót M i góp ý xin g i v đ a ch Khoa K Thu t Công Ngh - Tr Ph m V n ng Chúng xin chân thành c m n Trang ng h c Bài gi ng: Ch i u n th y khí l p trình PLC ng I U KHI N LOGIC M c tiêu Ch ng trang b cho sinh viên ki n th c v đ i s Boole, ng d ng c a lý thuy t u n logic nh : T i gi n ph ng trình logic b ng bi n đ i toán h c ho c b ng Karnaugh n m v ng ph n t u n logic h th ng th y l c khí nén 1.1 Khái ni m c b n Khái ni m “đi u n” theo tiêu chu n DIN 19 226 (C ng hòa liên bang c): trình c a m t h th ng, d l ng vào, nh ng đ i l ng đ i tác đ ng c a m t hay nhi u đ i c thay đ i theo m t quy lu t nh t đ nh c a h th ng c tr ng cho trình u n m ch tác đ ng h (h th ng u n h ) C u trúc c a h th ng u n h đ c bi u di n nh hình d i: Hình 1.1 H th ng u n h H th ng có tín hi u vào xe tín hi u xa Ví d nh m ch u n đ n gi n c a m t xilanh khí nén: Hình 1.2 M ch u n xilanh M t h th ng u n bao g m: thi t b u n đ i t Trang ng u n Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Hình 1.3 S đ h th ng u n + it ng u n lo i thi t b , máy móc + Thi t b u n bao g m: ph n t đ a tín hi u, ph n t x lý u n, c c u ch p hành + Tín hi u u n đ i l vào xe c a đ i t ng ng u n + Tín hi u nhi u z đ i l gây nh h ng xa c a thi t b u n đ i l ng đ c tác đ ng t bên vào h th ng ng x u lên h th ng Hình 1.4 Các ph n t c a m ch u n Hình 1.5 Phân lo i tín hi u Trang Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC - Khi tín hi u thay đ i liên t c t đ c g i tín hi u t ng ng v i giá tr thông tin bi n đ i, ng t - Khi tín hi u mà biên đ thay đ i gián đo n, đ - Khi giá tr c a tín hi u thay đ i đ c g i tín hi u r i r c c đ nh ngh a d i d ng mã nh phân, g i tín hi u s - Tín hi u nh phân tín hi u s ch có hai giá tr (0 1) tín hi u b ba tín hi u có ba giá tr Ví d : tín hi u u n khí nén ph n l n s d ng tín hi u nh phân: óng m , có khí nén… 1.2 Các ph n t logic Các ph n t logic đ bang c) đ c ký hi u theo tiêu chu n DIN 40 100 (c ng hòa liên c ký hi u b ng sau: B ng 1.1 Ph n t c b n c a m ch logic 1.2.1 Ph n t logic NOT (đ o) Ph n t logic NOT đ c minh h a hình d có n, bóng đèn h m t n ng i Khi nh n nút b1 r le c c l i nh b1, bóng đèn h có n Trang Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Hình 1.6 Ph n t logic NOT 1.2.2 Ph n t logic AND (và) Khi nh n nút b1 đ ng th i v i b2 r le c có n, bóng đèn h sáng Hình 1.7 Ph n t logic AND 1.2.3 Ph n t logic NAND (và-đ o) Khi nh n nút b1 đ ng th i v i b2 r le c m t n, bóng đèn h t t Hình 1.8 Ph n t logic NAND Trang Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC 1.2.4 Ph n t logic AND-NAND - Ph n t logic AND-NAND có tín hi u h1 h2 Hai tín hi u h1 h2 ph đ nh c a Hình 1.9 Ph n t logic AND-NAND 1.2.5 Ph n t logic AND-NAND v i tín hi u vào S đ m ch đ c minh h a hình d i đây: Hình 1.10 Ph n t AND-NAND v i tín hi u vào Trang Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC 1.2.6 Ph n t logic OR (ho c) èn h sáng, nh n nút b1 ho c b2 Ký hi u, s đ b ng chân lý đ hi n hình d c th i: Hình 1.11 Ph n t logic OR 1.2.7 Ph n t logic NOR (ho c-đ o) Khi tín hi u nút b1 ho c b2 đ c th c hi n, đèn h t t èn h sáng tín hi u th c hi n c Hình 1.12 Ph n t logic NOR 1.2.8 Ph n t logic OR/NOR Ph n t logic OR/NOR v i tín hi u vào tín hi u đ hình d i: Trang c th hi n nh Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Hình 1.13 Ph n t logic OR/NOR 1.2.9 Ph n t logic XOR (EXC-OR) èn h1 sáng, nút n b1 th c hi n ho c b2 th c hi n Khi nh n c nút đ ng th i, đèn h1 m t n Hình 1.14 Ph n t logic XOR 1.3 Lý thuy t đ i s BOOLE Trong k thu t u n, giá tr c a tín hi u vào đ d ng bi n s c a đ i s Boole 1.3.1 Các quy t c c b n c a đ i s Boole a) Quy t c hoán v Các toán t b1 b2 có th hoán v cho nhau: b1 ^ b2=b2 ^ b1; b1 v b2=b2 v b1 Trang 10 c th hi n d i Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC b) Quy t c k t h p b1 ^ b2 ^ b3 = (b1 ^ b2) ^ b3 = b1 ^ (b2 ^ b3 ) b1 v b2 v b3 = (b1 v b2) v b3 = b1 v (b2 v b3 ) c) Quy t c phân ph i Phép toán liên k t AND, OR, NOT đ c k t h p v i nhau: ( b1 ^ b2) v (b3 ^ b4) = (b1 v b3) ^ (b1 v b4) ^ (b2 v b3) ^ (b2 v b4) ( b1 v b2) ^ (b3 v b4) = (b1 ^ b3) v (b1 ^ b4) v (b2 ^ b3) v (b2 ^ b4) b1 ^ (b2 v b3) = (b1 ^ b2) v (b1 ^ b3) b1 v (b2 ^ b3) = (b1 v b2) ^ (b1 v b3) d) Quy t c ngh ch đ o (Quy t c Morgan) b1  b2  b1  b2 b1  b2  b1  b2 b1  b2  b3  b1  b2  b3 b1  b2  b3  b1  b2  b3 b1  b2  b3  b1  b2  b3 b1  b2  b3  b1  b2  b3 b1  b2  b3  b1  b2  b3 b1  b2  b3  b1  b2  b3 e) Quy t c đ n gi n liên k t Quy t c đ n gi n liên k t đ c th hi n hình d i đây: Hình 1.15 Quy t c đ n gi n phép toán f) Ví d minh h a Ví d 1.1: T ph ng trình logic sau đây: Trang 11 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC B ng 3.4 Tham s Ki u d li u T no TIMER T S BOOL I, Q, M, L, D TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá tr Preset timer R BOOL I, Q, M, L, D BI WORD I, Q, M, L, D Giá tr l i timer, Vùng nh Mô t Ch s nh n bi t timer u vào Start u vào Reset d ng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá tr l i timer, BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Tr ng thái c a timer Hình 3.17 Gi n đ th i gian c a timer On-Delay Ví d 3.6: Trang 84 d ng Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Hình 3.18 3.3.4.5 Timer On-Delay nh S_ODTS - Ký hi u: - Các thu c tính c a kh i timer đ d c th hi n b ng i đây: B ng 3.5 Tham s Ki u d li u Vùng nh Mô t Ch s nh n bi t timer T no TIMER T S BOOL I, Q, M, L, D TV S5TIME I, Q, M, L, D R BOOL I, Q, M, L, D BI WORD I, Q, M, L, D Giá tr l i timer, d ng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá tr l i timer, d ng BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Tr ng thái c a timer Trang 85 u vào Start Giá tr Preset timer u vào Reset Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Hình 3.19 Gi n đ th i gi n c a Retentive On-Delay timer Ví d 3.7: Hình 3.20 3.3.4.6 Timer Off-Delay S_OFFDT - Ký hi u: - Các thu c tính c a kh i timer đ d c th hi n b ng i đây: B ng 3.6 Tham s Ki u d Vùng nh Mô t li u Ch s nh n bi t timer T no TIMER T S BOOL I, Q, M, L, D Trang 86 u vào Start Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Giá tr Preset timer TV S5TIME I, Q, M, L, D R BOOL I, Q, M, L, D BI WORD I, Q, M, L, D Giá tr l i timer, d ng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá tr l i timer, d ng BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Tr ng thái c a timer u vào Reset Hình 3.21 Gi n đ th i gian c a timer S_OFFDT Ví d 3.8: Hình 3.22 3.3.4.7 Cu n dây Timer xung -( SP ) - Ký hi u: -( SP ) - Cu n dây time xung: -(SP) Pulse Time Coil - Ki u d li u: S5TIME; Vùng nh : I, Q, M, L, D Trang 87 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Ví d 3.9: Hình 3.23 3.3.4.8 Cu n timer xung m r ng: (SE) - Ký hi u: (SE) - Ki u d li u: S5TIME; Vùng nh : I, Q, M, L, D Ví d 3.10: Hình 3.24 3.3.4.9 Cu n dây timer On-Delay -( SD ) - Ký hi u: -( SD ) Trang 88 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC - Ki u d li u: S5TIME; Vùng nh : I, Q, M, L, D Ví d 3.11: Hình 3.25 3.3.4.10 Cu n dây timer On-Delay nh -( SS ) - Ký hi u: -( SS ) - Ki u d li u: S5TIME; Vùng nh : I, Q, M, L, D Ví d 3.12: Hình 3.26 3.3.4.11 Cu n dây timer Off-Delay -( SF ) Trang 89 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Ký hi u: -( SF ) Ki u d li u: S5TIME; Vùng nh : I, Q, M, L, D Ví d 3.13: Hình 3.27 3.3.5 Counter Trong công nghi p, b đ m r t c n cho trình đ m khác nh : đ m s chai, đ m xe h i, đ m s chi ti t, …M t word 16bit (counter word) đ c l u tr vùng b nh d li u h th ng c a PLC dùng cho m i counter S đ m đ ch a vùng nh d li u h th ng d c i d ng nh phân có giá tr kho ng đ n 999 Các phát bi u dùng đ l p trình cho b đ m có ch c n ng nh sau: + m lên (CU = Counting Up): T ng counter lên Ch c n ng ch đ th c hi n n u có m t tín hi u d ng ( t “0” chuy n xang “1” ) x y CU M t s đ m đ t đ n gi i h n 999 không đ + đ c ngõ vào c t ng n a m xu ng (CD = Counting Down): Gi m counter Ch c n ng ch c th c hi n n u có s thay đ i tín hi u d Trang 90 ng ( t “0” xang “1” ) ngõ vào CD Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC + M t s đ m đ t đ n gi i h n d i thì không gi m đ n a t counter ( S = Setting the counter): Counter đ trình ngõ vào PV có c nh lên ( có s thay đ i t m c “0” lên m c “1” ) vào S Ch có s thay đ i m i t “0” xang “1” c đ t v i giá tr đ c cl p ngõ ngõ vào S m i đ t giá tr cho counter m t l n n a t s + đ m cho Counter ( PV = Presetting Value ): S m t word 16 bit d ng BCD Các toán h ng sau có th đ đ m PV c s d ng PV là: Word IW, QW, MW,…H ng s : C#0,…,999 + Xóa Counter ( R = Resetting the counter ): Counter đ n u c đ t v (b reset) ngõ vào R có s thay đ i tín hi u t m c “0” lên m c “1” N u tín hi u ngõ vào R “0” nh h ng đ n b đ m + Quét s c a s đ m: (CV, CV_BCD ): s đ m hi n hành có th đ cn p vào ghi tích l y ACCU nh m t s nh phân (CV = Counter Value) hay s th p phân ( CV_BCD ) T có th chuy n s đ m đ n vùng toán h ng khác + Quét nh phân tr ng thái tín hi u c a Counter (Q): ngõ Q c a counter có th đ c quét đ l y tín hi u c a N u Q = “0” counter s đ m counter l n h n zero Bi u đ ch c n ng: Hình 3.28 Trang 91 zero, n u Q = “1” Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC a) Up counter Hình 3.29 I0.2: đ t giá tr b t đ u cho phép Counter đ m I0.0: Counter đ m lên I0.3: Reset Counter Q4.0 = giá tr c a Counter khác MW10: ch a giá tr b t đ u đ m cho Timer b) Down counter Hình 3.30 I0.2: đ t giá tr b t đ u cho phép Counter đ m I0.0: Counter đ m xu ng I0.3: Reset Counter Trang 92 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Q4.0 = giá tr c a Counter khác MW10: ch a giá tr b t đ u đ m cho Timer c) Up-Down Counter Hình 3.31 I0.2: đ t giá tr b t đ u cho phép Counter đ m I0.0: Counter đ m lên I0.1: Counter đ m xu ng I0.3: Reset Counter Q4.0 = giá tr c a Counter khác MW10: ch a giá tr b t đ u đ m cho Timer Câu h i ôn t p M t h th ng phân lo i s n ph m có c u t o nh sau: Trang 93 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC C a1 C m bi n C a2 C a3 C m bi n C m bi n C m bi n Hình 3.32 - H th ng s phân lo i chay theo chi u cao khác c m bi n v t c n xác đ nh + Lo i (Cao nh t, c c m bi n u lên m c 1): S theo đ + Lo i (Cao th 2, c m bi n s lên m c 1, c m bi n theo đ ng m c 0): S ng + Lo i (Th p nh t, ch có c m bi n lên m c 1, c m bi n S theo đ m c 0): ng - Vi c ch n đ ng v trí c a c a g t quy t đ nh Ngõ vào -> Start: I0.0, Stop: I0.1, CB 1: I0.2 , CB 2: I0.3, CB 3: I0.4 Ngõ -> C a m sang 1: Q0.0, C a m sang 3: Q0.1 Chú ý: C m bi n quang b ch n ngang s lên m c Khoá l n u n c a g t C a v trí Q0.0 Q0.1 Cho: èn 1: Q0.1 èn 2: Q0.2 m c0 èn 3: Q0.3 - Start: I0.0, Stop: I0.1 - Vi t ch ng trình u n đèn theo trình t : Trang 94 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC - Start -> èn sáng 1s -> èn sáng 1s -> èn sáng 1s -> èn sáng 2s -> èn sáng 2s -> L p l i - Stop -> D ng ch ng trình M t b y gia súc 300 con, đ Gia xúc s theo m t đ c phân chu ng khác nhau, m i chu ng 100 ng chung s phân m i chu ng 100 - Nh n Start -> M c ng cho gia súc vào (100 con) -> đóng c ng 1, m c ng (100 con) -> đóng c ng 2, m c ng (100 con) -> đóng c ng a 1C C a1 C a2 C a3 Hình 3.33 -Vi t ch Vi t ch ng trình u n (dùng PLC S7-300) ng trình u n bóng đèn sáng l n l t t ng bóng M i bóng ch sáng th i gian giây r i t t Vi t ch ng trình u n bóng đèn sáng đ m nh phân t 0b00000000 đ n 0b11111111 Trang 95 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC TÀI LI U THAM KH O [1] Nguy n Ng c Ph ng (2008), H th ng u n b ng khí nén, NXB Giáo d c, Hà N i [2] Nguy n Ng c Ph ng (2008), H th ng u n b ng th y l c, NXB Giáo d c, Hà N i [3] Nguy n Nh Hi n, Nguy n M nh Tùng (2007), i u n logic PLC, Nhà xu t b n khoa h c t nhiên công ngh [4] Tr n Xuân Tùy (2007), i u n th y khí u n PLC, Tr ng H Bách khoa N ng [5] Ph m p, Tr n Xuân Tùy (1998), i u n t đ ng l nh v c c khí, Nhà xu t b n Giáo d c [6] Siemen, Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming, Reference Manual Trang 96 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC M CL C L I NÓI Ch U ng I U KHI N LOGIC 1.1 Khái ni m c b n 1.2 Các ph n t logic 1.2.1 Ph n t logic NOT (đ o) 1.2.2 Ph n t logic AND (và) 1.2.3 Ph n t logic NAND (và-đ o) 1.2.4 Ph n t logic AND-NAND 1.2.5 Ph n t logic AND-NAND v i tín hi u vào 1.2.6 Ph n t logic OR (ho c) 1.2.7 Ph n t logic NOR (ho c-đ o) 1.2.8 Ph n t logic OR/NOR 1.2.9 Ph n t logic XOR (EXC-OR) 10 1.3 Lý thuy t đ i s BOOLE 10 1.3.1 Các quy t c c b n c a đ i s Boole 10 1.3.2 Bi u đ Karnaugh 17 1.3.3 Ph n t nh 22 1.4 Bi u di n ph n t logic c a khí nén 24 1.4.1 Ph n t NOT 24 1.4.2 Ph n t OR NOR 24 1.4.3 Ph n t AND NAND 24 1.4.4 Ph n t EXC-OR 25 1.4.5 Ph n t RS-FF 25 1.4.6 Ph n t th i gian 26 Câu h i ôn t p 27 Ch ng H TH NG I U KHI N KHÍ NÉN 28 Trang 97 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC 2.1 Thi t k m ch khí nén cho quy trình xi lanh 28 2.2 Thi t k m ch khí nén cho quy trình v i xilanh 37 2.3 Thi t k m ch khí nén v i ph n t nh trung gian 43 2.4 i u n theo t ng 48 2.5 i u n theo nh p 53 Câu h i ôn t p 58 Ch ng L P TRÌNH PLC 59 3.1 B u n PLC (Programmable Logic Control) 59 3.1.1 Gi i thi u v PLC 59 3.1.2 Phân lo i 61 3.1.3 Các b u n ph m vi ng d ng 61 3.1.4 Các l nh v ng d ng PLC 62 3.1.5 Các u m s d ng h th ng u n v i PLC 62 3.1.6 Gi i thi u ngôn ng l p trình 63 3.2 Các thi t b logic chu n 65 3.2.1 Các tính n ng c a PLC S7-300, S7-200 65 3.2.2 Các mudule c a PLC S7300, S7 200 66 3.2.3 Các vùng d li u, vùng nh , quy đ nh v d li u đ a ch PLC 69 3.3 Thi t k ch ng trình cho PLC 76 3.3.1 Các l nh vào 76 3.3.2 Các l nh ghi xóa tr c ti p giá tr cho ti p m 76 3.3.3 Các l nh logic đ i s Boole 77 3.3.4 Timer 79 3.3.5 Counter 90 Câu h i ôn t p 93 TÀI LI U THAM KH O 96 M C L C 97 Trang 98 ... c ng vào, OR v i c ng vào, NOR v i c ng vào, AND v i c ng vào Trang 12 Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Hình 1.17 S đ m ch logic v i ph n t Ví d 1.2: Hãy đ n gi n m ch u n có ph ng trình. .. ng h c Bài gi ng: Ch i u n th y khí l p trình PLC ng I U KHI N LOGIC M c tiêu Ch ng trang b cho sinh viên ki n th c v đ i s Boole, ng d ng c a lý thuy t u n logic nh : T i gi n ph ng trình logic... Trang 17 i) Bài gi ng: i u n th y khí l p trình PLC Hình 1.24 B ng chân lí bi u đ Karnaugh cho hàm bi n ng trình logic: b1  b2   b1  b2   L Ví d 1.4: Cho ph i u ki n đ ph ng trình có tín