Đang tải... (xem toàn văn)
Vieát chöông trình ñieàu khieån heä thoáng khoan chi tieát vôùi phoâi ñöôïc caáp töï ñoäng, heä thoáng ñöôïc moâ taû ôû hình 3. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa heä thoáng khoan laøm vieäc nhö sau: Phoâi ñöôïc chuyeån baèng baêng taûi, ñeán ngay vò trí gia coâng thì S¬0 taùc ñoäng laøm piston 1.0 ñöôïc taùc ñoäng bôûi van 521 side seõ nay chi tieát vaøo vò trí keïp phoâi vaø S2 ñöôïc taùc ñoäng, piston 1.0 trôû veà vò trí ban ñaàu. Khi S1 taùc ñoäng, piston 2.0 dòch chuyeån maù keïp ñeán keïp chaët phoâi töø S¬3 > S4 , khi S4 taùc ñoäng thì piston 3.0 seõ mang ñaàu khoan ñi xuoáng ñeå thöïc hieän gia coâng loã vaø ñaït ñeán chieàu saâu loã, töùc laø S6 taùc ñoäng thì piston 3.0 giaät veà, khi S¬5 taùc ñoäng thì piston 2.0 giaät maù keïp veà vò trí ban ñaàu ñeå thaùo chi tieát ra.
THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC MỤC LỤC PHẦN 1: THỰC HÀNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC VỚI S7200 & S7-300 Buổi thực hành số 1: Tiếp cận thiết bị, ngôn ngữ hoàn chỉnh thực hành Buổi thực hành số 2: Thực hành lệnh tiếp điểm xuất nhập, EU, ED, SET, RESET S7-200 Buổi thực hành số 3: Điều khiển Timer Counter S7-200 Buổi thực hành số 4: Thực hành số lệnh bit logic S7-300 Buổi thực hành số 5: Thực hành số lệnh toán học, so sánh, chuyển đổi liệu, xử lý dử liệu… Buổi thực hành số 6: Các định thời S7-300 Buổi thực hành số 7: Các tác vụ đếm S7-300 Buổi thực hành số 8: Lập trình chương trình PHẦN 2: THỰC HÀNH GIAO TIẾP GIỮA NGƯỜI VÀ MÁY (HMI) Buổi thực hành số 9: đối tiếp Buổi thực hành số 10: lý VBScript Các thuộc tính, kiện điều khiển, tượng điều khiển Protool/Pro, giao người máy Sự kiện chuyển động trình xử PHẦN 3: THỰC HÀNH MẠNG PLC Buổi thực hành số 11: Định nghóa xác lập mạng PROFIBUSDP Master Slaver, kiểm tra truyền thông mạng Các toán điều khiển thành phần điều khiển Buổi thực hành số 12: Nâng cấp mạng PROFIBUS-DP có chức HMI Giám sát điều khiển I/O có thiết bị điều khiển chủ tớ mạng THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC BUỔI THỰC HÀNH SỐ TIẾP CẬN THIẾT BỊ, NGÔN NGỮ VÀ HOÀN CHỈNH BÀI THỰC HÀNH TIẾP CẬN THIẾT BỊ 1.1 Giới thiệu thiết bị Module Standard CPU 200 & 300 Digital Expanded Module Analog Expanded Module Communication Module 1.2 Kết nối thiết bị ngoại vi với CPU, Expanded Module 1.2.1 Các thiết bị vào số, tương tự sử dụng khóa thực hành Các loại tác động Các loại cảm biến số tương tự Các thiết bị chấp hành: valve, motor, relay 1.2.2 Xác định đặc trưng đầu nối Nguồn cung cấp, đặc tính Khái niệm Bit, Byte, Word, Double Word; Gán địa tên gọi biến vào NGÔN NGỮ 2.1 Cú pháp, cấu trúc Nắm rõ chu kỳ quét chương trình, chất lệnh, tham số, toán hạng tổ chức lệnh theo trình hoạt động hệ thống 2.2 Công cụ lập trình Làm quen chức phần mềm Sử dụng câu lệnh Tải đọc chương trình 2.3 Định nghóa cấu hình Nhà sản xuất thiết kế chế tạo loại CPU từ 300 trở lean với mục đích sử dụng cho giải pháp mạng tích hợp hệ thống sản xuất tự động Do để CPU làm việc hiểu module tương tác với người dùng phải định nghóa cấu hình cứng cho chúng Các bước định cấu hình phần cứng cho CPU S7-300 2.3.1 Sinh viên tự tạo cho thân thư mục riêng biệt với MSSV với đường dẫn D:\TN_PLC\ 2.3.2 Định nghóa cấu hình cứng S7-300 File New sử dụng Browse để chọn thư mục tạo, gõ tên file vào hộp thoại Name, Enter xuất khung cửa sổ làm việc môi trường S7-300 có chứa file có tên mà vừa tạo Vào menu Insert Station SIMATIC 300 Station THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Kích chuột vào ô dấu (+) tên file, xuất biểu tượng SIMATIC 300 chọn chúng, biểu tượng Hardware bên cửa sổ phải hình làm việc S7-300 xuất Nhấn chuộc lần vào Hardware xuất cửa sổ định nghóa cấu hình cứng cho S7 –300 Kích vào dấu (+) biểu tượng SIMATIC 300, sau kích vào dấu (+) RACK 300 chọn Rail Kích vào dấu (+) PS-300 chọn PS 307 2A Kích dấu (+) CPU-300, chọn CPU 315-2 DP, sau chọn 6ES7 315-2AF03-0AB0 Kích dấu (+) SM-300 kích DI/DO –300 chọn SM 323 DI16/DO16x24V/0.5A Kích dấu (+) SM-300 kích AI/AO chọn SM334 AI4/AO2x8/8Bit Kích dấu (+) SIMATIC 300, sau chọn biểu tượng Blocks xuất cửa sổ viết chương trình cho S7-300 Có thể lập trình theo Ladder Chọn biểu tượng Download để tải chương trình xuống CPU S7-300 2.3.3 Hiển thị trạng thái tín hiệu phụ thuộc chương trình : dùng để quan sát trạng thái hoạt động tín hiệu hành toán hạng Để thực công việc vào menu Debug -> Monitor ( dạng phương pháp lập trình) HOÀN CHỈNH BÀI THỰC HÀNH Trình tự bước thực hành xây dựng logic sở thiết kế xây dựng hệ thống điều khiển PLC hệ thống mạng PLC thực tiễn Điều giúp cho sinh viên đạt kết tốt tham gia vào trình công tác sau THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Mô tả ví dụ mẫu việc hoàn chỉnh thực hành Phát biểu toán: Viết chương trình cho PLC điều khiển thiết bị khoan thủy lực đầu khoan tự động mô tả hình 1, với yêu cầu kỹ thuật sau: Đưa chi tiết vào vị trí cần khoan, ấn nút Drill Start, mũi khoan xoay, đầu khoan tịnh tiến khoan chi tiết Đạt đủ chiều sâu khoan cần thiết (S4 tác động), đầu khoan tự động quay kết thúc chu kỳ khoan S3 Trong trình gia công xảy cố ta ấn nút Home Back, đầu khoan tự động lui a) Bảng gán nhiệm vụ I/O Input (ngỏ vào) Tên gọi Địa Drill Start I0.0 Home I0.1 Back S3 I0.2 Output (ngỏ ra) Tên Địa gọi Sol 1Y Q0.0 Hình – Cơ cấu khoan b) Biểu đồ trạng thái I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 Q0 Biểu đồ trạng thái theo c) thời gian Kết nối thiết bị ngoại vi Power Network1: // Khi Drill Start với PLC Supply 1Y nhớ lên A "Drill Start" A "S3" S "Solenoid 1Y" Network2: // S4 laø d) Chương trình 24 VDC + Drill Start Home Back xóa 1Y O "S4" ON "Home Back" R "Solenoid 1Y" Home Back S S M L I0 I0 Q0.0 I0 Q0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 I0 Q0 1Y THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC BUỔI THỰC HÀNH SỐ THỰC HÀNH CÁC LỆNH VỀ BIT LOGIC TRÊN S7-200 Mục đích Giúp SV sử dụng thông thạo lệnh tiếp điểm qua mô hình thực Yêu cầu: SV Chuẩn bị kiến thức trước cho buổi thực hành Tìm hiểu thiết bị ngoại vi lắp ráp mô hình Xác định lỗ jack ứng với địa quy định để kết nối thiết bị với PLC Thời lượng thực hành: tiết Nội dung bước thực ( phần dành cho Sinh viên): a Nội dung : Thực hành lệnh tiếp điểm Thực hành lệnh Set (S), Reset (R) Thực hành lệnh xét cạnh lên (EU), cạnh xuống (ED) b Các bước thực : Thực bảng gán nhiệm vụ I/0 (Input/Ouput) Vẽ biểu đồ trạng thái trình hoạt động hệ thống Lắp mô hình thí nghiệm (nếu có) Trình bày chương trình dạng STL ( Statement List) Kết luận & đánh giá (phần dành cho Giảng Viên hướng dẫn): THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC PB Sta Bài 1: Đão chiều động Viết chương trình điều khiển để đão chiều động điện DC Nhấn PB_CW để động quay chiều kim đồng hồ, nhấn PB_CCW để động quay ngược chiều kim đồng hồ Nhấn PB_STOP để dừng động Ghi : có sử dụng mô hình (Động DC) Sinh viên phải thực phần sau: Thực bảng gán nhiệm vụ I/0 (Input/Ouput) Input (ngỏ vào) Mô tả Địa Output (ngỏ ra) Mô tả Địa Vẽ biểu đồ trạng thái trình hoat động hệ thống Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị với PLC Trình bày chương trình dạng STL ( Statement List) : THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 2: Hệ thống kẹp chặt khoan chi tiết Viết chương trình điều khiển hệ thống khoan chi tiết với phôi cấp tay 2.0 S4 S3 Đồ gá kẹp 1.0 Piston 1.0 S2 S1 Piston 2.0 1 Bước thực b Biểu đồ a Sơ đồ trạng thái nguyên lý Sinh viên phải thực phần sau: Hình –hiện Nguyên lý làm việc Thực bảng gán nhiệm vụ I/0 (Input/Ouput) máy khoan Input (ngỏ vào) Output (ngỏ ra) Mô tả Địa Mô tả Địa Vẽ biểu đồ trạng thái trình hoat động hệ thống Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị với PLC THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Trình bày chương trình dạng STL ( Statement List) : Bài 3: Viết chương trình điều khiển hệ thống khoan chi tiết với phôi cấp tự động, hệ thống mô tả hình Nguyên lý làm việc hệ thống khoan làm việc sau: Phôi chuyển băng tải, đến vị trí gia công S tác động làm piston 1.0 tác 3.0 động van 5/2/1 side chi tiết vào vị trí kẹp S5 phôi S2 tác động, S6 piston 1.0 trở vị trí ban Đồ gá đầu Khi S1 tác động, S2 S0 S 1.0 kẹp piston 2.0 dịch chuyển má kẹp đến kẹp chặt phôi từ S4 S3 -> S4 , S4 tác động 2.0 S3 piston 3.0 mang đầu khoan xuống để thực Hình – Cơ cấu khoan với phôi gia công lỗ đạt cấp tự động đến chiều sâu lỗ, tức S6 tác động piston 3.0 giật về, S tác động piston 2.0 giật má kẹp vị trí ban đầu để tháo chi tiết Sinh viên phải thực phần sau: Thực bảng gán nhiệm vụ I/0 (Input/Ouput) Input (ngỏ vào) Mô tả Địa Output (ngỏ ra) Mô tả Địa THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Vẽ biểu đồ trạng thái trình hoat động hệ thống Vẽ sơ đồ kết nối thiết bị với PLC Trình bày chương trình dạng STL ( Statement List) : BUỔI THỰC HÀNH SỐ THỰC HÀNH TIMER VÀ COUNTER TRÊN S7-200 Mục đích THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Giúp SV hiểu chất Timer sử dụng thông thạo lệnh Timer Yêu cầu: Chuẩn bị thiết bị ngoại vi Xác định lỗ jack ứng với địa quy định để kết nối thiết bị với PLC Nắm vững kiến thức lý thuyết PLC kỹ thuật số Thời lượng thực hành: tiết Nội dung bước thực ( phần dành cho Sinh viên): a Nội dung : Thực hành Timer loại TON, TOF Thực hành Timer loại có nhớ (TONR) Thực hành bô đếm: CU, CD, CUD b Các bước thực : Thực bảng gán nhiệm vụ I/0 (Input/Ouput) Vẽ biểu đồ trạng thái trình hoạt động hệ thống Lắp mô hình thí nghiệm (nếu có) Trình bày chương trình dạng STL ( Statement List) Kết luận & đánh giá (phần dành cho Giảng Viên hướng dẩn): Bài 4: Chuyển chế độ hoạt động động từ chế độ (Y) sang tam giác ( ) 10 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Buổi thực hành số + 10 Thực hành giao tiếp Máy tính PLC Mục đích Giúp SV tìm hiểu vể dạng điều khiển PLC mới, điều khiển giám sát PLC thông qua máy tính nhờ công cụ Protool/Pro Yêu cầu: Chuẩn bị thiết bị ngoại vi Xác định lỗ jack ứng với địa quy định để kết nối thiết bị với PLC Nắm vững kiến thức lý thuyết PLC S7-300 ProTool Pro Thời lượng thực hành: tiết Nội dung bước thực ( phần dành cho Sinh viên) : a Nội dung : Giới thiệu ProTool Pro V6.0 Thực hành số truyền nhận liệu trực tiếp máy tính PLC S7-300 33 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC b Các bước thực : Viết tiểu luận trình bày tập phần ProTool Nhận xét ProTool Kết luận & đánh giá (phần dành cho Giảng Viên hướng dẫn): I Giới thiệu ProTool Pro CS : Chọn File New để tạo Project Xuất hình sau : 34 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Chọn PC (Giao tiếp qua máy tính) chế độ hình 800 * 600 Bấm Finish để bắt đầu thực chương trình Màn hình Project xuất : Nhấn Screens để bắt đầu soạn thảo chương trình Thanh công cụ cho việc soạn thảo giao diện sau : II Một số tập ProTool : Bài 19 : Điều khiển hệ thống ép thủy lực Nhấn nut PB Start piston dịch chuyển theo chiều A thực trình ép gặp LS2 piston giật lùi gặp LS1 lại tiếp tục trình ép p 10 lần ngưng ép vị trí LS1 Khi ép, nhấn nút PB Stop hệ thống dừng vị trí Chú ý piston name vị trí trước bắt đầu ép, nút PB Start nhấn piston lùi LS1 bắt đầu trình ép, hình 15 Tạo giao diện mô tả trình: Tạo nút nhấn START, STOP 35 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Thể giá trị I/O lên hình máy tính Mô hoạt động xylanh ép Nhập vào giá trị đặt couter, máy dập làm đủ số sản phẩm trị đặt trước ngừng máy Bài 20: Xây dựng giao diện điều khiển giám sát vị trí tốc độ piston ép thủy lực, mô tả hình 16 : Tạo nút nhấn START, STOP Xác lập thông số vị trí tốc độ cho trình qua hình máy tính Thể biến đổi vị trí tốc độ piston Pisto n LS1 LS2 Hình 15 – cấu ép thủy lực Hình 16 – Điều khiển vị trí tốc độ piston Buổi thực hành số 11 +12 Thực hành MẠNG PLC - PROFIBUS Mục đích Giúp SV hiểu rõ thêm mạng PLC theo giải pháp Profibus, trình truyền thông liệu mạng, thành phần cứng mạng, kết nối PLC chủ tớ, vùng liệu liên quan đến mạng Yêu cầu: Chuẩn bị thiết bị ngoại vi Xác định lỗ jack ứng với địa quy định để kết nối thiết bị với PLC Nắm vững kiến thức lý thuyết PLC S7-300 ProTool Pro Xác định rõ cấu hình phần cứng mạng Hiểu rõ HMI Thời lượng thực hành: tiết 36 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Nội dung bước thực ( phần dành cho Sinh viên) : a Nội dung : Giới thiệu mạng Profibus -DP Thực hành nối cáp mạng Định cấu hình mạng Profibus - DP Thu nhận liệu từ PLC b Các bước thực : Viết tiểu luận trình bày tập phần Profibus -DP Nhận xét Profibus Kết luận & đánh giá (phần dành cho Giảng Viên hướng dẫn) : I) Giới thiệu hệ thống mạng Profibus : 1) Khái niệm Profibus : Giao thức Profibus – DP thiết kế cho truyền thông tốc độ cao với thiết bị xuất nhập từ xa Có nhiều loại thiết bị Profibus sẵn có nhiều hãng sản xuất khác Các thiết bị có nhiều loại, từ module xuất nhập đơn giản đến điều khiển động điều khiển lập trình Trên mạng Profibus thường có thiết bị chủ (Master) thiết bị tớ (Slave), thiết bị chủ khởi động mạng cho phép thiết bị tớ mạng hiểu cấu hình Thiết bị chủ liên tục ghi liệu ngõ đến thiết bị tớ đọc liệu ngõ vào từ thiết bị tớ Khi chủ DP đặt xong c ấu hình cho tớ quản lý thiết bị tớ Nếu có chủ thứ mạng bị hạn chế truy xuấtđến thiết bị tớ mà thiết bị chủ thứ quản lý 2) Định cấu hình phần cứng cho mạng : i) Thực nối cáp mạng 37 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC ii) Định cấu hình cho PLC S7-300 (PLC Master) : tương tự cách địng cấu hình cho PLC trước iii) Chèn cấu hình cho PLC Slave : Khi tiến hành đặt cấu hình mạng cho PLC trước tiên ta phải chọn module kết nối, module kết nối PLC S7300 có đuôi theo sau DP nên tiến hành đặt cấu hình mạng ta dựa cấu hình phần cứng cho trạm ta đặt Nhấp đúp vào đuôi DP nhánh Profibus Chọn địa cho Master cách nhấp đúp vào nhánh Profibus địa chỉ, địa mặc định là1 Chọn tốc độ truyền thông cho mạng Chèn module EM277 vào cấu hình mạng : module EM277 thiết bị truyền thông Profibus – DP với tốc độ truyên lên tới 12MB Địa điều khiển tớ định nghóa EM277 II) Tải cấu hình mạng xuống cho PLC, bắt đầu thực việc định địa vùng biến viết chương trình cho PLC S7-300 Bài tập thực hành : Bài 21: Thực hành kết nối truyền nhận liệu PLC, máy tính Kết nối trạm mạng, gồm PLC S7-300 làm master PLC S7-200 làm slaver Định cấu hình mạng Thực truyền nhận liệu PLC thể bit I/O thông qua hình ProTool Bài 22: Thực hành kết nối truyền nhận liệu PLC, máy tính Mô tả trình tự động gồm nhiều khâu sản xuất : 38 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Kết nối trạm mạng, gồm PLC S7-300 (Master) PLC S7-200 (Slave) Định cấu hình mạng Thực việc truyền nhận giám sát liệu khâu sản xuất Giả sử công việc khâu sau : o PLC S7-300 thực công việc điều khiển tốc độ đông thủy lực o PLC S7-200 thực công việc cho xylanh dập hướng làm việc o PLC S7-200 thực công việc đọc tín hiệu từ cảm biến áp suất Chú ý : có sử dụng mô hình (mô hình khí nén, mô hình thủy lực, động DC) PHỤ LỤC Một số giải tham khảo Bài 1: 39 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 4: Bài 5: 40 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 6: 41 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 10: Bài 12: 42 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 14: 43 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC 44 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Tài liệu tham khảo [1] “Automation with Micro PLC SIMATIC S7-200” Siemens, Germany [2] “ A beginner’s guide to PLC” OMRON, Japan [3] Statement List for S7-300 and S7-400 Programming” Siemens, Germany [4] Lê Văn Tiến Dũng “Điều khiển lập trình PLC mạng” Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM, năm 2003 [5] Lê Văn Tiến Dũng “Nghiên cứu khoa học – Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển thiết bị ngoại vi PLC máy tính” Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM, naêm 2003 [6] Software: Protool/Pro, Simatic manager S7-300, Step7-200 Siemens, Germany 45 ... LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC ii) Định cấu hình cho PLC S7-300 (PLC Master) : tương tự cách địng cấu hình cho PLC trước iii) Chèn cấu hình cho PLC Slave : Khi tiến hành đặt cấu hình mạng cho PLC trước... TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 4: Bài 5: 40 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 6: 41 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 10: Bài 12: 42 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC. .. TRÌNH PLC - MẠNG PLC Bài 14: 43 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC 44 THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC - MẠNG PLC Tài liệu tham khảo [1] “Automation with Micro PLC SIMATIC S7-200”