Đang tải... (xem toàn văn)
điều khiển lập trình một cách tuyệt vời sau khi tham khảo cuốn sách này vì nó được thầy nguyễn tấn lợi soạn thảo một cách rất bài bản công phu,thầy là người tâm huyết với nghề , môn dạy của mình nên các bạn tham khảo sách của thầy nhé
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐIỆN TỬ BÀI GIẢNG: ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BIÊN SOẠN: GV ThS Nguyễn Tấn Đời TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2007 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 LOGIC BẬC THANG 1.3 LẬP TRÌNH 1.4 KẾT NỐI PLC 1.5 NGÕ VÀO LOGIC BẬC THANG 1.6 NGÕ RA LOGIC BẬC THANG Ladder Logic Programming PLC Connections Ladder Logic Inputs Ladder Logic Outputs TRANG 01 01 01 04 06 06 07 CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 2.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC PLC Hardware 2.1.1 Giới Thiệu 2.1.2 Ngõ Vào Ngõ Ra 2.1.3 Relay 2.1.4 Sơ Đồ Nối Dây 2.2 HOẠT ĐỘNG CỦA PLC PLC Operation 2.2.1 Giới Thiệu 2.2.2 Hoạt Động Tuần Tự M HC P 2.2.3 Trạng Thái PLC T uat 2.2.4 Bộ Nhớ y th K am u ph S H CHƯƠNG 3: CẢM BIẾN ruong D ©T 3.1 GIỚI THIỆU yen u q 3.2 CẢM BIẾN DÂY NỐI Sensor Wiring Ban 3.2.1 Cơng Tắc 3.2.2 TTL 3.2.3 Rút Dòng Cấp Dòng Sinking/Sourcing 3.2.4 Tiếp điểm Relay Solid State Relay 3.3 CẢM BIẾN TIỆM CẬN Presence Detection 3.3.1 Cơng Tắc Tiếp Xúc 3.3.2 Cơng tắc Lưỡi Gà 3.3.3 Cảm Biến Quang 3.3.4 Cảm Biến Điện Dung 3.3.5 Cảm Biến Điện Cảm 3.3.6 Dòng Chất lỏng 09 09 09 10 16 17 18 18 19 20 20 CHƯƠNG 4: 4.1 GIỚI THIỆU 4.2 CUỘN DÂY 4.3 VAL 4.4 XY LANH 4.5 THỦY LỰC 4.6 KHÍ NÉN 4.7 ĐỘNG CƠ 28 28 28 28 29 30 31 31 THIẾT BỊ CHẤP HÀNH Solenoid Valve Cylinder Hydraulic Pneumatic Motor CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH THEO LƯU ĐỒ 5.1 GIỚI THIỆU 5.2 PHƯƠNG PHÁP BLOCK LOGIC 5.3 PHƯƠNG PHÁP SEQUENCE BIT Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 22 22 22 22 23 23 23 24 24 24 25 25 26 27 35 35 37 42 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn CHƯƠNG 6: PLC S7 – 200 6.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG 6.1.1 Đặc điểm chung 6.1.2 Các đèn báo 6.1.3 Các ngõ vào 6.1.4 Các ngõ 6.1.5 Nguồn cung cấp 6.1.6 Cổng truyền thơng 6.1.7 Các module mở rộng 6.2 NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG 6.2.1 Đơn vị xử lý trung tâm CPU 6.2.2 Hệ thống BUS 6.2.3 Bộ nhớ 6.3 CẤU TRÚC BỘ NHỚ 6.3.1 Phân chia nhớ 6.3.2 Vùng liệu 6.3.3 Vùng đối tượng 6.3.4 Phương thức truy cập nhớ M 6.4 PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH HC P T uat 6.4.1 Quan hệ chương trình ngõ vào/ra y th K am 6.4.2 Khái niệm ngơn ngữ lập trình u ph S H 6.4.3 Phương pháp STL D uong r T 6.4.4 Phương pháp LAD n© quye 6.4.5 Phương pháp FBD n a B 46 46 46 46 46 46 47 47 48 49 49 49 50 50 50 51 51 52 53 53 53 54 55 56 CHƯƠNG 7: TẬP LỆNH S7 – 200 7.1 NHĨM LỆNH VẾ TIẾP ĐIỂM 7.2 NHĨM LỆNH VỀ TIMER VÀ COUNTER 7.2.1 Lệnh Timer 7.2.2 Lệnh Counter 7.3 NHĨM LỆNH SO SÁNH 7.4 NHĨM LỆNH VỀ CỔNG LOGIC 7.4.1 Lệnh AND 7.4.2 Lệnh OR 7.5 NHĨM LỆNH VỀ CÁC PHÉP TỐN LOGIC 7.6 NHĨM LỆNH DI CHUYỂN VÀ BIẾN ĐỔI DỮ LIỆU 7.6.1 Lệnh Di chuyển 7.6.2 Lệnh Tăng Giảm 7.6.3 Lệnh Chuyển đổi 7.7 LỆNH VỀ ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC 57 57 61 61 66 69 71 71 72 73 75 75 77 81 83 BÀI TẬP 86 PHỤ LỤC: PHẦN MẾM LẬP TRÌNH Step MicroWIN 3.2/4.0 PHẦN MỀM MƠ PHỎNG S7-200 Simulator 2.0 96 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CM việc điều Kỹ thuật điều khiển phát triển thời gian rấtt lâu P HTrước T thuaviệc điều khiển thực khiển hệ thống chủ yếu người thực GầnKyđây, am u ph việc đóng ngắt tiếp điểm nhờ vào ứng dụng ngành điện, thực S H D relay Các relay cho phép đóngTngắt uongcơng suất khơng cần dùng cơng tắc khí Ta r en © thao tác điều khiển đóng ngắt logic đơn giản Sự thường sử dụng relay để tạo quynên n a xuất máy tínhB điện tử tạo bước tiến điều khiển – Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC PLC xuất vào năm 1970 nhanh chóng trở thành lựa chọn cho việc điều khiển sản xuất PLC có nhiều lợi nhà máy, bao gồm: - Giảm giá thành hệ thống phức tạp - Mềm dẽo dễ thay cần thay đổi hệ thống điều khiển - Khả kết hợp với máy tính cho phép điều khiển hệ thống tinh vi - Khả hỗ trợ xử lý cố làm cho việc lập trình dễ dàng nhanh chóng - Kết cấu chắn xác làm cho hệ thống hoạt động ổn định tin cậy 1.2 LOGIC BẬC THANG Ladder Logic Logic bậc thang phương pháp lập trình cho PLC Logic bậc thang phát triển để thay cho việc điều khiển logic relay Do có sơ đồ điều khiển relay nên chọn Logic bậc thang làm phương pháp lập trình cho PLC việc huấn luyện cho kỹ sư người sử dụng giảm nhiều Các hệ thống điều khiển đại ngày sử dụng relay, chúng khơng dùng để tạo mức logic mà hoạt động thiết bị điện từ dùng để đóng mở tiếp điểm Các relay dùng để đóng mở nguồn điện cơng suất lớn dựa vào nguồn lượng nhỏ, giữ cách ly nguồn Hệ thống điều khiển đơn giản có sử dụng relay minh họa hình 1.1 Relay bên trái sử dụng tiếp điểm thường đóng cho dòng điện qua đến có điện áp cấp vào đầu dây A Relay sử dụng tiếp điểm thường hở nên khơng cho dòng điện qua đến TRANG–1 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH đầu dây B có điện Nếu dòng điện qua tiếp điểm relay A B vào cuộn dây relay C đóng tiếp điểm đầu C u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 1.1: Hệ thống điều khiển dùng relay Mạch điện vẽ lại dạng sơ đồ logic bậc thang bên hình 1.1 Trạng thái logic đọc là: C đóng A mở B đóng Hình vẽ khơng phải tồn hệ thống điều khiển, sơ đồ logic Khi xem xét PLC, ngồi sơ đồ logic có ngõ vào/ra, minh họa hình 1.2 Có ngõ vào nút nhấn, giả sử tác động cuộn dây relay bên PLC, làm ngõ relay đóng cấp nguồn 115VAC cho đèn sáng Lưu ý với PLC thực tế, ngõ vào khơng sử dụng relay, ngõ sử dụng relay Logic bậc thang PLC thường chương trình người dùng viết hiệu chỉnh máy tính Cả ngõ vào PLC nút nhấn thường hở, logic bậc thang bên PLC sử dụng thường đóng thường hở, khơng thiết logic bậc thang phải phù hợp với trạng thái ngõ vào/ TRANG–2 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 1.2: PLC có sử dụng relay Một số relay có nhiều ngõ nên sử dụng ngõ relay ngõ vào tức thời, tạo thành mạch trì hình 1.3 Hình 1.3: Mạch trì Trong mạch này, dòng điện chạy qua nhánh cơng tắc A B Ngõ vào B đóng ngõ B có điện Nếu B điện, đóng ngõ vào A B có điện, làm ngõ vào B đóng Khi cho dù ngõ vào A mở B có điện nhờ ngõ vào B trì Sau ngõ vào B đóng khơng thể tắt điện B TRANG–3 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1.3 LẬP TRÌNH Programming Các PLC trước lập trình kỹ thuật sử dụng sơ đồ nối dây relay Do khơng cần phải hướng dẫn nhiều cho thợ điện, kỹ thuật viên, kỹ sư cách lập trình máy tính, nên kỹ thuật lập trình thơng dụng cho PLC ngày Xét ví dụ hình 1.4 M HC P T t Hình 1.4: Sơ đồ logic bậc thang đơn uagiản y th K hamlà dây nóng, bên phải dây trung Giả sử nguồn nối với đường dây bên trái HOT, u pgọi S H D tính Sơ đồ có nhánh, nhánh làrumột ong tổ hợp ngõ vào ngõ T © Nếu ngõ vào đóng hoặcqumở yen cơng suất chạy từ dây nóng qua ngõ vào, kết n a hợp với dây trung tính Bcấp điện cho ngõ Ngõ vào PLC kết nối với cảm biến cơng tắc Ngõ PLC nối với thiết bị trung gian đóng ngắt tải bên ngồi đèn, động Trong nhánh trên, cơng tắc A thường hở B thường đóng, nghĩa A đóng B mở dòng điện chạy qua cơng tắc A B tác động đến ngõ X, trạng thái khác A B làm X điện Giải thích tương tự cho hoạt động nhánh bên Có nhiều phương pháp lập trình khác cho PLC Một kỹ thuật sử dụng lệnh gợi nhớ Các lệnh xuất phát trực tiếp từ sơ đồ logic bậc thang nhập vào PLC thiết bị lập trình Xét ví dụ hình 1.5 Trong ví dụ này, lệnh đọc từ xuống Dòng 00000 có lệnh LDN (input load not) cho ngõ vào 00001 Lệnh xác định ngõ vào nối với PLC, mở tạo giá trị 1, ngược lại tạo giá trị Dòng 00001 sử dụng lệnh LD (input load) để xác định giá trị ngõ vào, ngõ vào mở tạo giá trị ngược lại tạo giá trị Lênh AND sử dụng lại số tạo bên trên, chúng tạo giá trị 1, có ngõ vào tạo giá trị Giá trị thay cho kết lúc kết lệnh AND giữ lại Q trình lặp lại với hàng 00003 00004, sau thực xong có số lưu lại Lệnh AND hàng 00005 AND kết hàng 00003 00004, tạo kết Lệnh OR hàng 00006 OR kết lệnh AND hàng Lúc kết lưu lại TRANG–4 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Lệnh ST (store ouput) hàng 00007 lưu lại kết sau Nếu kết ngõ 00107 tác động, nguợc lại ngõ khơng tác động Chương trình logic bậc thang hình 1.5 tương đương với chương trình gợi nhớ vừa phân tích Thậm chí ta lập trình cho PLC logic bậc thang chuyển dạng gợi nhớ trước PLC sử dụng u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T Hình 1.5: Chương trình yen gợi nhớ Sơ đồ logic bậc thang tương đương u an q B SFC (Sequential Function Chart) sử dụng để hỗ trợ việc Ngồi ra, đồ thị hàm dãy lập trình cho hệ thống phức tạp SFC tương tự lưu đồ hiệu nhiều Xét ví dụ hình 1.6 Ví dụ thực việc khác Để đọc lưu đồ, ta vị trí Start PLC bắt đầu sau đường ngang bên dưới, thực độc lập lúc nhánh trái phải Nhánh bên trái có hàm power up power down, nhánh phải có hàm flash Mỗi hàm chương trình logic bậc thang Phương pháp khác với lưu đồ chỗ khơng thực theo đường từ khối đến khối Hình 1.6: Lưu đồ hàm dãy TRANG–5 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Cuối cùng, chương trình dạng văn phát triển xem cách lập trình đại Cấu trúc tương tự ngơn ngữ Basic Xét ví dụ sau: N7:0 :=0; REPEAT N7:0 :=N7:0 +1; UNTIL N7:0 >=10 END_REPEAT; Ví dụ sử dụng vùng nhớ N7:0 PLC Đây vùng nhớ chứa số ngun Lệnh đặt giá trị vùng nhớ Các lệnh tăng giá trị vùng nhớ lên đơn vị, giá trị lớn 10 khỏi vòng lặp 1.4 KẾT NỐI PLC PLC Connections Khi sử dụng PLC để điều khiển q trình đó, ta sử dụng cảm biến nối với ngõ vào PLC, ngõ PLC điều khiển thiết bị chấp hành, hình 1.7 u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 1.7: Kết nối PLC Đây q trình xử lý thực, thay đổi liên tục theo thời gian Các thiết bị chấp hành làm hệ thống thay đổi sang trạng thái mới, có nghĩa hệ thống giới hạn điều khiển cảm biến đầu vào Nếu ngõ vào khơng tác động điều khiển khơng thể nhận biết trạng thái hệ thống Vòng điều khiển chu kỳ liên tục PLC, gồm việc đọc liệu đầu vào, thực logic bậc thang làm thay đổi ngõ theo ngõ vào 1.5 NGÕ VÀO LOGIC BẬC THANG Ladder Logic Inputs Các ngõ vào PLC biểu diễn dễ dàng chương trình logic bậc thang Xét hình 1.8, có loại ngõ vào gồm cơng tắc thường hở thường đóng hàm IIT (Immediate InpuT) Hàm IIT cho phép đọc ngõ vào sau qt, logic bậc thang qt Điều náy cho phép logic bậc thang xác định giá trị đầu vào thường xun chu kỳ TRANG–6 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Hình 1.8: Ngõ vào PLC 1.6 NGÕ RA LOGIC BẬC THANG Ladder Logic Outputs Trong logic bậc thang, có nhiều loại ngõ khác chúng M khơng phù hợp HCphần lớn chúng sử P T cho tất PLC Một số ngõ kết nối bên ngồi PLC, huat y tbày K dụng vùng nhớ bên PLC Có loại ngõ trình hình 1.9 am ruo ©T yen u q an H Su ng D ph B Hình 1.8: Ngõ PLC Ngõ X-OSR (one shot relay) đóng vòng qt phát trạng thái ngõ vào đóng Khi cuộn dây L cấp điện chuyển X sang trạng thái đóng cuộn dây U cấp điện Hoạt động tương tự FF, giữ trạng thái cho dù ta tắt PLC Một số PLC cho phép sử dụng lệnh xuất ngõ tức thời IOT (Immediate OupuT) mà khơng cần chờ qt xong chương trình TĨM TẮT: TRANG–7 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BT2 : Lập trình mở máy động dùng nút nhấn ON/OFF, hoạt động theo u cầu sau: - Nhấn nút ON động chạy, đèn D sáng - Nhấn nút OFF động dừng, đèn D tắt - Khi có cố qua tải rờ le nhiệt RN tác động , động dừng đèn D nhấp nháy liên tục - Sau xử lý cố xong nhấn nút RESET rờ le nhiệt bảng điều khiển, động chạy lại bình thường 3P 380V AC CB RN OFF I0.0 Q0.0 K K ON I0.1 RN RESET Q0.1 I0.3 + D I0.2 220VAC Com1 Com2 L MẠCH KẾT NỐI PLC n quye Ban N g uon © Tr u DH S K pham M P HC uat T RN y th M MẠCH ĐỘNG LỰC TRANG–87 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BT3 : Mở máy động pha quay thuận nghịch dùng nút nhấn FOR,REV,OFF, hoạt động theo u cầu sau: - Đèn STOP sáng báo hiệu động dừng - Nhấn nút FOR , động chạy thuận, đèn FOR sáng, muốn dừng động nhấn STOP, đèn FOR tắt - Nhấn nút REV, động chạy nghịch, đèn REV sáng, muốn dừng động nhấn STOP, đèn REV tắt - Khi động chạy muốn chuyển đổi chiều quay động nhấn STOP trước, sau nhấn FOR hay REV - Khi có cố q tải, rờ le nhiệt RN tác động ,động dừng, đèn FOR REV tắt, đèn OL sáng nhấp nháy liên tục - Sau xử lý cố xong nhấn nút RESET rờ le nhiệt, sau nhấn FOR hay REV động chạy lại bình thường 3P 380VAC RN STOP Q0.0 I0.0 KN KT FOR I0.1 Q0.1 KN REV I0.2 Q0.2 I0.3 Q0.3 Chú thích RN : Rờ le nhiệt KT RN REV u DH S g n ruo STOP Q0.4 ©T yen u q an OL Q0.5 B M HCKT : Công tắc tơ thuận P T KN : Công tắc tơ nghòch uat CB FOR K pham y th KT KN RN ĐỘNG CƠ 220VAC + - Com1 ~ Com2 L N TRANG–88 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BT4 : Điều khiển động pha bơm nước giếng lên hồ chứa với u cầu sau : - Nước hồ cạn động chạy - Nước hồ đầy động dừng - Khi động chạy nước ống khơng có 30 giây sau động dừng lại, chng kêu báo mồi nước 1P 220V AC ON/OFF AUTO/MAN I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 K CB ON L chuông K H I0.3 AL RN I0.4 RN I0.5 M 220VAC + - Com1 ~ Com2 N u DH S g n ruo ©T yen u q an Cảm bie án B L K pham M P HC uat T y th C ảm bie án AL H Mự c n ước HO À CH Ư ÙA L BƠM TRANG–89 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BT5 : Lập trình PLC điều khiển dây chuyền sản xuất gồm động hoạt động sau : - Nhấn nút khởi động cho động Đ1 chạy, sau 5s cho phép vận hành Đ2 - Nhấn nút khởi động cho động Đ2 chạy, đồng thời lúc động Đ1 ngừng, sau 10s cho phép vận hành động Đ3 - Nhấn nút khởi động động Đ3 chạy đồng thời lúc động Đ2 ngừng - Nhấn nút dừng động chạy phải ngừng u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B TRANG–90 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BT6 : Lập trình PLC điều khiển bồn trộn hóa chất từ loại khác hoạt động sau: Nhấn nút khởi động, bơm làm việc bơm loại hóa chất vào bồn trộn, hóa chất đầy bơm ngưng máy trộn họat động vòng phút Khi trộn xong van xả bơm họat động bơm hố chất để sử dụng Khi sử dụng hết van xả bơm ngưng làm việc động thơi lúc bơm họat động trở lại cho chu kỳ Nếu q tình họat động có cố bấm nút dừng hệ thống dừng Trong lúc bơm có nút dừng riêng Sơ đồ bồn trộn : u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B TRANG–91 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BÀI TẬP VỀ NHÀ BT 1: Mở máy động pha thuận nghịch dùng nút nhấn ON/OFF FOR/REV theo u cầu sau: - Nếu đèn FOR sáng nhấn nút ON/OFF lần đèn ON sáng báo hiệu động chạy thuận Nếu đèn REV sáng nhấn nút ON/OFF lần 1, đèn ON sáng báo hiệu động chạy nghịch - Khi động chạy muốn đổi chiều quay động cơ, phải nhấn nút ON/OFF lần để dừng động nhấn nút FOR/REV sau nhấn lại nút ON/OFF để chạy động - Khi có cố q tải, rờ le RN tác động làm động dừng, đèn ON tắt , đèn FOR hay REV sáng báo hiệu chiều q tải đèn OL sáng nhấp nháy - Khi cố khắc phục, nhấn RESET rờ le nhiệt nhấn nút ON/OFF để chạy động Chú ý xem đèn hiển thị FOR REV để biết chiều quay động trước nhấn ON/OFF u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B BT 2: Chương trình điều khiển động pha bơm nước giếng lên hồ chứa theo hình vẽ, với u cầu: C a û m b ie án C a ûm b ie án AL H ON/OFF AUTO/MAN M ïc n ù c I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 K H O À C H Ư ÙA ON L L chuô ng H I0.3 AL I0.4 RN I0.5 BƠ M 220VAC + - - Com1 ~ Com2 N L S Ơ Đ O À L A ÉP Đ A ËT T H IE ÁT B Ị Ở chế độ điều khiển tay: TRANG–92 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Để cơng tắc A/M phía M, nhấn nút ON/OFF lần động chạy, đèn ON sáng Nhấn nút ON/OFF lần động dừng, đèn ON tắt - Ở chế độ tự động: Để cơng tắc A/M phía A Khi nước cạn mức L động chạy, bơm nước lên hồ Khi nước dâng lên đến mức H hay mức H động dừng Khi mực nước mức L mức H động giữ ngun trạng thái Nếu bơm tiếp tục bơm, dừng tiếp tục dừng Khi động chạy mà ống khơng có nước 30 giây dừng, chng kêu Chuyển cơng tắc phía MAN chng hết kêu, nhấn nút ON/OFF lần để bơm chạy mồi nước Nếu có nước lên hồ nhấn nút ON/OFF lần để dừng bơm chuyển cơng tắc AUTO/MAN phía AUTO bơm chạy chế độ tự động Ghi : Cảm biến L, H, AL tác động đầu dò có nước ngược lại BT 3: Điều khiển động chạy 5s dừng 10s, lặp lại lần dừng hẳn, dùng nút nhấn ON/OFF để điều khiển - Nhấn nút ON/OFF lần động chạy, đèn sáng 5s động M dừng, đèn HC Sau nhấn P T ON tắt 10s lặp lặp lại lần theo chu kỳ udừng hẳn at y thlặp lại theo chu kỳ lần K tiếp nút nhấn ON/OFF động lại chạy 5s dừng 10s am u ph S dừng hẳn H D uong chương trình mà ta nhấn ON/OFF động r - Nếu động hoạt động theo T © uyen dừng hẳn, đèn ONBtắt an q - Nếu có cố q tải, rờ le nhiệt RN tác động, động dừng hẳn, đèn ON tắt, đèn OL nhấp nháy - Khi khắc phục xong cố nhấn RESET rờ le nhiệt RN, mạch hoạt động lại bình thường ON/OFF I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 1P 220V A C RN PLC S7-200 K RN ON CB K OL Q0.2 RN 220VAC + - Com Com Sơ PLC SƠđồ ĐỒkết KẾnối T NỐ I PLC ~ M Ơ Đ O À M A ÏC H Đ O ÄN G L Ư ÏC Sơ Sđồ mạch động lực BT 4: Chương trình điều khiển đèn giao thơng theo u cầu sau: - Ở chế độ tay: Chuyển nút AUTO-MAN phía MAN đèn Đỏ Xanh sáng trước, đèn Đỏ Xanh tắt Nhấn nút P lần đèn Đỏ Xanh tắt, đèn Đỏ Xanh sáng Nếu nhấn tiếp nút P hoạt động đèn trở lại trạng thái ban đầu - Ở chế động tự động: Chuyển nút AUTO-MAN phía AUTO hoạt động đèn biểu diễn hình vẽ sau: TRANG–93 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Các đèn hoạt động theo hình 10 chu kỳ, sau đèn Vàng Vàng nhấp nháy chu kỳ Đỏ 1 Vàng 1 Xanh 1 Đỏ Vàng Xanh 0 25 30 55 60 t(s) P LC S 7-200 1-2 P TựĐ ộn g-Tay I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 A-M Q0.2 u Q0.3 DH S g n Q0.4 ruo ©T yen u q an Đ ỏ h Xanh t Ky m a ph Đ ỏ Vàng Xanh Q0.5 B M P HC uat T Vàng 220VAC + - C om C om ~ SƠ kết Đ Ồ KẾT I PL C Sơ đồ nốiNỐPLC BT 5: Viết chương trình điều khiển động theo u cầu sau: 3P 380VAC ON/OFF CT1 I0.0 Q0.0 I0.2 Q0.1 I0.3 Q0.2 I0.4 Q0.3 K1 I0.5 Q0.4 K2 Pr CT2 RESET CT3 RN1 RN2 CB2 RN1 RN2 M1 Q0.5 CB1 K1 K2 M2 Q0.6 RN1 RN2 ER Q0.7 M1 M2 220VAC + - Com Com ~ Sơ đồSƠkết nối PLC ĐỒ KẾT NỐ I PLC Sơ đồSƠMạch động ĐỒ MẠCH ĐỘ NG LỰClực TRANG–94 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH - Đầu tiên nhấn nút Pr chọn chương trình, khơng nhấn nút chọn chương trình mà nhấn nút ON/OFF đèn Er nhấp nháy, nhấn nút RESET để phục hồi lại trạng thái cũ - Nhấn nút Pr lần 1, đèn CT1 sáng báo hiệu chương trình sẵn sàng Nhấn nút ON điều khiển động chạy theo chương trình Nhấn nút OFF, động dừng - Nhấn nút Pr lần đèn CT2 sáng báo hiệu chương trình sẵn sàng Nhấn nút ON điều khiển động chạy theo chương trình Nhấn nút OFF, động dừng - Nhấn nút Pr lần đèn CT3 sáng báo hiệu chương trình sẵn sàng Nhấn nút ON điều khiển động chạy theo chương trình Nhấn nút OFF, động dừng - Nếu có cố xảy động dừng, động bị cố q tải rờ le động tác động đèn M động nhấp nháy Sau cố khắc phục đèn M hết nhấp nháy - Đèn M1 M2 sáng động M1 M2 chạy tắt động dừng Chương trình : K1 K2 hoạt động nhấn ON OFF Chương trình : K1 chạy 5s dừng, K2 chạy 10s dừng lặp C lại M H kỳ lần dừng P T Chương trình : K1 K2 chạy 5s, dừng 10s, lặp lại theo chu uat K pham y th u BT 6: DH S g n ruotơng, theo u cầu sau: Chương trình điều khiển máy trộn © Tbê n e y u - Nhấn nút ON, cácBvan an qV1 mở 5s, V2 mở 10s V3 mở 15s cho vật liệu vào máy (V1 chứa nước, V2 chứa xi măng, V3 chứa cát) - Sau động Đ1 hoạt động 10s để trộn - Van V4 mở động Đ2 hoạt động bơm bê tơng ngồi - Khi hết bê tơng máy, bắt đầu qui trình - Nhấn nút OFF, dừng q trình trộn sau hết bê tơng máy - Nếu có cố nhấn nút E để dừng BT 7: Chương trình điều khiển bồn trộn hóa chất theo u cầu sau: - Bảng điều khiển có nút nhấn: ON, OFF, M1, M2, RESET - Nếu nhấn nút ON bồn trộn hoạt động 30s - Nếu nhấn M1 bồn hoạt động 15s, bồn dừng - Nếu nhấn M2 bồn hoạt động 15s, bồn dừng - Khi trộn, van bồn bị hở phải báo chng dừng trộn Sau khắc phục cố, nhấn nút RESET để trả lại trạng thái bình thường - Nhấn nút OFF dừng hoạt động bồn trộn BT 8: Chương trình đặt trước giá trị cho hệ thống đếm sản phẩm từ đến 999 nút nhấn, theo u cầu: - Nhấn nút ON để khởi động - Chọn giá trị cài đặt nút nhấn từ đến - Kết cài đặt hiển thị led đoạn TRANG–95 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH - Cài đặt xong, nhấn nút SET để kết thúc Hệ thống bắt đầu đếm theo số đặt trước Khi đếm, muốn thay đổi giá trị cài đặt nhấn nút ADJ Muốn dừng hệ thống, nhấn nút OFF BT 9: Chương trình điều khiển hệ thống sấy sản phẩm theo u cầu sau: - Sau đưa sản phẩm vào bồn sấy, nhấn nút ON để khởi động - Đặt thời gian sấy phím từ đến - Thời gian sấy hiển thị led đoạn, tính theo s - Đặt thời gian xong, nhấn nút START để máy sấy hoạt động - Nếu khơng đặt thời gian nhấn START mặc định thời gian 10s - Sau sấy xong, máy sấy tự dừng, đèn báo màu xanh sáng - Nếu có cố, hay muốn dừng sấy nhấn STOP, máy sấy dừng, đèn đỏ sáng BT 10: Chương trình điều khiển động pha theo u cầu sau: - Nhấn nút ON/OFF lần để bắt đầu - Chọn số chu kỳ làm việc cách nhấn phím số 1,2,3,4 CM P H lại phím số T - Muốn chọn lại số chu kỳ làm việc nhấn nút RESETuvà chọn t a y thON/OFF lần Knút - Động hoạt động, muốn dừng lại nhấn m a h Su p - Một chu kỳ hoạt động gồm bước D sau: H uong o Chạy thuận 2s, đèn© TTrsáng n uye o Dừng 3s,Bđèn an q STOP sáng o Chạy ngược 3s, đèn N sáng BT 11: Chương trình điều khiển động bước hoạt động theo u cầu sau: - Nhấn nút Start đèn xanh sáng cho phép hệ thống hoạt động - Nhấn nút F, động quay thuận, đèn F sáng - Nhấn nút R, động quay ngược, đèn R sáng (Muốn đảo chiều động phải cho động dừng trước) - Nhấn F1, động quay thuận vòng, đèn F nhấp nháy - Nhấn R1, động quay ngược vòng, đèn R nhấp nháy - Nhấn Stop động dừng, đèn tắt BT 12: Chương trình điều khiển động bước hoạt động theo u cầu sau: - Nhấn Start cho phép hệ thống hoạt động - Nhấn nút F động quay thuận tự do, đèn F sáng - Nhấn nút R động quay ngược tự do, đèn R sáng - Muốn chọn góc quay động phải nhấn số lựa chọn bảng Trên bảng có số chọn góc quay: 45, 90, 135, 180, 270, 360, sau nhấn F R - Nhấn số 45 động quay 450,… Góc quay động hiển thị led đoạn - Nhấn Stop động dừng TRANG–96 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BT 13: Chương trình điều khiển thang máy hoạt động theo u cầu sau: - Chọn tầng phím GND, 1, Có cảm biến vị trí V0, V1, V2 V3 để biết thang tầng - Nếu chọn phím cho động hoạt động kéo thang từ tầng lên tầng dừng lại, chng kêu, cửa mở vòng 10s đóng lại Tương tự cho phím khác - Nếu khơng có phím chọn khác động hoạt động đưa thang tầng chờ - Động lên = quay thuận Động xuống = quay ngược BT 14: Chương trình điều khiển cánh tay máy băng tải hoạt động theo u cầu sau: - Nhấn nút Start, động Đ chạy, kéo băng tải chuyển động mang sản phẩm di chuyển - Khi sản phẩm đến vị trí X băng tải dừng, động Đ1 quay thuận đưa cánh tay máy đến sản phẩm - Khi cánh tay quay đến vị trí X động Đ1 dừng, động Đ2 quay thuận gắp sản phẩm 2s HCM X, P T - Sau băng tải tiếp tục di chuyển mang sản phẩm đến đồng thời động huat t y Đ1 quay ngược đưa sản phẩm đến điểm Y ham K p Susản - Khi đến Y, Đ1 dừng, Đ2 quay ngược Dnhả phẩm H ng o u r - Muốn dừng hệ thống nhấn© Tnút Stop n quye n a B X Băng tải Sản phẩm Đ2 Đ1 Tay máy Đ1 quay thuận Đ1 quay ngược Sản phẩm Y b BT 15: Viết chương trình điều khiển báo chng tiết học theo u cầu: - Chng báo từ tiết đến tiết 12 ngày, - Chủ nhật nghĩ TRANG–97 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PHỤ LỤC PL1: PHẦN MẾM LẬP TRÌNH Step MicroWIN 3.2/4.0 Step7 MicroWin 3.2 4.0 phần mềm dùng để lập trình cho PLC S7-200 Khởi động : Cách : Start, Simatic, Step7-Microwin Cách : Doubleclick vào biểu tượng Step7-Microwin u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Soạn thảo chương trình Cách : Chọn Project _ New Hoặc Cách : Chọn biểu tượng cửa sổ Chọn : Read CPU type nối máy tính PLC để phần mềm tự xác lập loại CPU giao tiếp Sau vào hình soạn thảo chương trình Step7 MicroWIN cho phép chứa nhiều network (tối đa 100) Mỗi Network tương đương câu lệnh, tồn câu lệnh trở lên chương trình báo lỗi biên dịch TRANG–98 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Ta dùng chuột để chọn biểu tượng mong muốn thư viện lệnh đặt chúng vào vị trí Network Lưu ý: Mỗi lệnh phải gắn trực tiếp vào đường bên trái Khi trỏ ( hình vng ) vị trí truy suất tốn hạng đặt vị trí Lưu chương trình: Lưu project theo tên đặt trước : Project _ save all _ tên đặt _ OK Lưu project tên khác : Chọn Project _ save as _ đặt tên _ OK Hoặc chọn biểu tượng hình đĩa mềm cửa sổ _ đặt tên _ OK u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Mở chương trình có sẵn: Cách : Chọn menu Project _ open _ chọn tên project _ open Cách : Chọn biểu tượng open Nạp chương trình vào PLC : Cách : Chọn Project _ Download _OK Cách : Chọn biểu tượng Download TRANG–99 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Lưu ý : Cơng tắc chọn chế độ làm việc PLC phải vị trí TERM chế độ STOP Màn hình báo Download successful chương trình nạp thành cơng Chạy chương trình : Cách : Chọn CPU _ RUN _ yes Cách 2: Chọn biểu tượng Run Dừng chương trình Cách : Chọn menu CPU _ Stop _ Yes Cách : Chọn biểu tượng Stop Lưu ý : Cơng Tắc chọn chế độ làm việc PLC phải vị trí TERM CM chương trình) Hiển thị Chương trình ladder: (quan sát q trình hoạt động Hcủa P T uat Chọn menu : Debug _ ladder Satus on y th K ham Chọn View _ StatusChart Su p g DH uon © Tr Đọc chương trình PLC: n quye n a Chọn menu Project _ up B load _ OK _ Yes Chọn biểu tượng Upload Ok _ Yes Màn hình hiển thị upload Succesful thành cơng Xóa hàng , cột , network: Cách : Chọn menu Edit _ Delete _ chọn Row Hoặc column network Cách : Nhấn Shift + delete Chèn hàng , cột , network: Cách : Chọn menu Edit _ Inset _ Chọn tiếp Row column network Cách : Nhấn Shift + Insert TRANG–100 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PHẦN MỀM MƠ PHỎNG S7-200 Simulator 2.0 Đây phần mềm dùng để mơ hoạt động PLC nhằm thay PLC thực tế c Ta mơ chương trình viết cách sử dụng phần mềm mà khơng cần đến PLC Để chạy mơ phỏng, ta cần thực thi file S7-200.exe, gồm bước sau: Viết chương trình phần mềm STEP7 Biên dịch chương trình: File/Export Ðặt tên tập tin chọn Save (*.awl) Chạy phần mềm mơ S7_200.exe Nhập mã : 6596 Chọn loại CPU: Configuration/PLC Type Mở file cần mơ phỏng: Program/Load Program, chọn Accept, chọn file *.awl Chạy mơ phỏng: Run Thay đổi trạng thái ngõ vào cơng tắc bảng điều khiển màu xanh Quan sát đèn báo Input Output PLC u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B TRANG–101 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn ... 6 .1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG 6 .1. 1 Đặc điểm chung 6 .1. 2 Các đèn báo 6 .1. 3 Các ngõ vào 6 .1. 4 Các ngõ 6 .1. 5 Nguồn cung cấp 6 .1. 6 Cổng truyền thông 6 .1. 7 Các module mở rộng 6.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 6.2 .1. .. 3.3.6 Dòng Chất lỏng 09 09 09 10 16 17 18 18 19 20 20 CHƯƠNG 4: 4 .1 GIỚI THIỆU 4.2 CUỘN DÂY 4.3 VAL 4.4 XY LANH 4.5 THỦY LỰC 4.6 KHÍ NÉN 4.7 ĐỘNG CƠ 28 28 28 28 29 30 31 31 THIẾT BỊ CHẤP HÀNH Solenoid... Logic Outputs TRANG 01 01 01 04 06 06 07 CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 2 .1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC PLC Hardware 2 .1. 1 Giới Thiệu 2 .1. 2 Ngõ Vào Ngõ Ra 2 .1. 3 Relay 2 .1. 4 Sơ Đồ Nối Dây 2.2