1. Tổng quan PLC 300 2. Bài tập Veõ maïch ñoäng löïc. Laäp baûng xaùc laäp ngoõ vaøora. Veõ sô ñoà noái daây PLC. Vieát chöông trình PLC S7300 theo ngoân ngöõ LAD Keát noái thieát bò ngoaïi vi, download, vaän haønh chöông trình
Trang 1Bài 1: ĐIỀU KHIỂN CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG VÀ DỪNG
THEO TRÌNH TỰ
Mục tiêu của bài:
* Yêu cầu công nghệ:
Khi nhấn START: Hệ thống động cơ hoạt động từ động cơ cuối dây chuyền đến động
cơ đầu dây chuyền lần lượt cách nhau 05 giây
Khi nhấn nút STOP: Hệ thống động cơ dừng từ động cơ đầu dây chuyền đến động cơ cuối dây chuyền lần lượt cách nhau 10 giây
Hệ thống có bảo vệ sự cố ngắn mạch, quá tải
* Nhiệm vụ:
- Vẽ mạch động lực
- Lập bảng xác lập ngõ vào/ra
- Vẽ sơ đồ nối dây PLC
- Viết chương trình PLC S7-300 theo ngôn ngữ LAD
- Kết nối thiết bị ngoại vi, download, vận hành chương trình
Trang 2* Bảng trạng thái:
Xác định ngõ vào/ ra Ký hiệu Toán hạng Mô tả
STOP I0.0 Dừng hệ thống
START I0.1 Khởi động hệ thống
K1 Q0.0 Contactor khống chế động cơ 1
K2 Q0.1 Contactor khống chế động cơ 2
K3 Q0.2 Contactor khống chế động cơ 3
* Nối dây PLC:
* Chương trình:
CÁC BƯỚC THỰC HIỆN VỚI S7- 300:
Đầu tiên, ta khởi động S7-300, để khởi động S7-300 Ta nhấp chuột vào Start >
All Programs > Simatic > SIMATIC Manager
Hộp thoại NEW Project xuất hiện Nhấp Next để chương trình tiếp tục
Trang 3Sau khi ta nhấp chuột vào Next, ta chọn CPU31 sau đó ta chọn Next để tiếp tục
Sau khi chọn CPU ta nhấp chuột vào Next, chọn chế độ làm việc LAD(ngôn
ngữ lập trình dạng bậc thang)
Trang 4Nhấn Next sang bước tiếp theo Cửa sổ mới mở ranhư hình 3.5 Trong hộp thoại này ta tiến hành đặt tên cho chương trình tại ô Project name
Nhấn Finish hộp thoại mới xuất hiện Hình 3.6
Nhấp đúp vào OB1, màn hình làm việc mở ra Hình 3.7
Trang 6MÔ PHỎNG VỚI S7-300
Ta bắt đầu mô phỏng bằng cách nhấp chuột vào (Simulation On/Off ) ở cửa sổ SIMATIC Manager để chạy mô phỏng chương trình:
Chương trình mô phỏng xuất hiện Hình sau:
Trước hết ta nhấp chuột vào MRES để Reset bộ nhớ ảo trên phần mô phỏng Để nạp chương trình mới vào bộ nhớ, lúc này hộp thoại MRES(4050:6) xuất hiện hỏi bạn có có muốn xoá chương trình cũ hay không Ta nhấp chuột vào Yes để xoá chương trình cũ đi và nạp chương trình mới
Nhấn vào biểu tượng để nạp chương trình vào
Trang 7Hình 4.4 Bắt đầu mô phỏng, ta chọn màn hình hiển thị khi mô phỏng bằng cách nhấn vào biểu tượng Monitor (on/off) để hiển thị khi mô phỏng Ta sẽ thấy được các hoạt
động của mạch
Hình 4.5 Khi đó hình hiện lên màu xanh và có tín hiệu báo đang chuẩn bị mô phỏng chương trình
Để hiển thị trạng thái của các ngõ ra ta vào Insert > Input Variable Hình 4.7
Trang 8Các bít còn lại ta thực hiện tương tự như trên hoặc lần lượt nhấn phím F2, F3, F4, F11, F12, Ctrl + F12 Ta cũng được kết quả Hình sau:
Ta chọn nút RUN để chương trình hoạt động
Để các bít ngõ ra hiện thị được thì ta phải nhập đúng tên của bit đó Hình sau:
Dựa vào nguyên lý hoạt động và yêu cầu của mạch điện để thực hiện chạy mô
Trang 9phỏng, kiểm tra chương trình
Kết thúc mô phỏng ta nhấp chuột vào STOP (Set CPU to Stop Mode) để dừng
chương trình mô phỏng
Trang 10-
- Trên đó ta chọn PC Adapter(MPI) rồi chọn Properties hoặc nhấp đúp vào biểu tượng đó để thiết lập cổng truyền thông và tốc độ truyền thong
Sau khi thiết lập truyền thông ta có thể tiến hành Download để chạy
chương trình Để Download: chọn PLC > Download hoặc nhẫn vào biểu tượng Download trên thanh công cụ
Trang 11Bài 2: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA QUAY HAI CHIỀU
CĨ HÃM TRƯỚC LÚC ĐẢO CHIỀU
* Yêu cầu công nghệ:
Khi nhấn MT động cơ quay theo chiều thuận
Khi nhấn MN động cơ quay theo chiều ngược
Khi nhấn nút D động cơ dừng cĩ hãm
* Nhiệm vụ:
- Vẽ mạch động lực
- Lập bảng xác lập ngõ vào/ra
- Vẽ sơ đồ nối dây PLC
- Viết chương trình PLC S7-300 theo ngôn ngữ LAD
- Kết nối thiết bị ngoại vi, download, vận hành chương trình
* Mạch động lực:
* Bảng trạng thái:
Xác định ngõ vào/ ra Ký hiệu Toán hạng Mô tả
STOP I0.0 Dừng hệ thống
MT
MN
I0.1 I0.2
Khống chế động cơ quay thuận Khống chế động cơ quay nghịch K1 Q0.0 Ctt Khống chế động cơ quay thuận
Trang 12* Nối dây PLC:
* Chương trình:
CÁC BƯỚC THỰC HIỆN VỚI S7- 300:
Đầu tiên, ta khởi động S7-300, để khởi động S7-300 Ta nhấp chuột vào Start > All Programs > Simatic > SIMATIC Manager
Hộp thoại NEW Project xuất hiện Nhấp Next để chương trình tiếp tục
K3
K1 I0.0
P
L
C
L N
Trang 13Sau khi ta nhấp chuột vào Next, ta chọn CPU31 sau đó ta chọn Next để tiếp tục
Sau khi chọn CPU ta nhấp chuột vào Next, chọn chế độ làm việc LAD(ngôn
ngữ lập trình dạng bậc thang)
Nhấn Next sang bước tiếp theo Cửa sổ mới mở ranhư hình 3.5 Trong hộp thoại này ta tiến hành đặt tên cho chương trình tại ô Project name
Trang 14Nhấp đúp vào OB1, màn hình làm việc mở ra Hình 3.7
Trang 15MÔ PHỎNG VỚI S7-300
Ta bắt đầu mô phỏng bằng cách nhấp chuột vào (Simulation On/Off ) ở cửa sổ SIMATIC Manager để chạy mô phỏng chương trình:
Chương trình mô phỏng xuất hiện Hình sau:
Trang 16bạn có có muốn xoá chương trình cũ hay không Ta nhấp chuột vào Yes để xoá chương trình cũ đi và nạp chương trình mới
Nhấn vào biểu tượng để nạp chương trình vào
Hình 4.4 Bắt đầu mô phỏng, ta chọn màn hình hiển thị khi mô phỏng bằng cách nhấn vào biểu tượng Monitor (on/off) để hiển thị khi mô phỏng Ta sẽ thấy được các hoạt
động của mạch
Hình 4.5 Khi đó hình hiện lên màu xanh và có tín hiệu báo đang chuẩn bị mô phỏng chương trình
Trang 17Để hiển thị trạng thái của các ngõ ra ta vào Insert > Input Variable Hình 4.7
Các bít còn lại ta thực hiện tương tự như trên hoặc lần lượt nhấn phím F2, F3, F4, F11, F12, Ctrl + F12 Ta cũng được kết quả Hình sau:
Ta chọn nút RUN để chương trình hoạt động
Trang 18Dựa vào nguyên lý hoạt động và yêu cầu của mạch điện để thực hiện chạy mô phỏng, kiểm tra chương trình
Kết thúc mô phỏng ta nhấp chuột vào STOP (Set CPU to Stop Mode) để dừng
chương trình mô phỏng
Trang 19-
- Trên đó ta chọn PC Adapter(MPI) rồi chọn Properties hoặc nhấp đúp vào biểu tượng đó để thiết lập cổng truyền thông và tốc độ truyền thong
Sau khi thiết lập truyền thông ta có thể tiến hành Download để chạy
chương trình Để Download: chọn PLC > Download hoặc nhẫn vào biểu tượng Download trên thanh công cụ
Trang 203 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 như sau:
- Đèn xanh sáng trong khoảng thời gian 25 giây
- Đèn vàng sáng trong khoảng thời gian 5 giây
- Đèn đỏ sáng trong khoảng thời gian 30 giây
- Mạch có bảo vệ sự cố ngắn mạch, quá tải
* Sơ đồ công nghệ:
* Đồ thị thời gian:
* Nhiệm vụ:
- Vẽ mạch động lực
- Lập bảng xác lập ngõ vào/ra
Trang 21- Vẽ sơ đồ nối dây PLC
- Viết chương trình PLC S7-200 theo ngôn ngữ LAD trên phần mềm STEP7-Microwin V3.2 hoặc V4.0
- Kết nối thiết bị ngoại vi, download, vận hành chương trình trên S7-200, CPU 224
* Bảng trạng thái:
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:
CÁC BƯỚC THỰC HIỆN VỚI S7- 300:
Đầu tiên, ta khởi động S7-300, để khởi động S7-300 Ta nhấp chuột vào Start > All Programs > Simatic > SIMATIC Manager
Trang 22Hộp thoại NEW Project xuất hiện Nhấp Next để chương trình tiếp tục
Sau khi ta nhấp chuột vào Next, ta chọn CPU31 sau đó ta chọn Next để tiếp tục
Sau khi chọn CPU ta nhấp chuột vào Next, chọn chế độ làm việc LAD(ngôn
Trang 23ngữ lập trình dạng bậc thang)
Nhấn Next sang bước tiếp theo Cửa sổ mới mở ranhư hình 3.5 Trong hộp thoại này ta tiến hành đặt tên cho chương trình tại ô Project name
Nhấn Finish hộp thoại mới xuất hiện Hình 3.6
Trang 24Nhấp đúp vào OB1, màn hình làm việc mở ra Hình 3.7
Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra
Trang 25Chương trình điều khiển
Trang 28MÔ PHỎNG VỚI S7-300
Ta bắt đầu mô phỏng bằng cách nhấp chuột vào (Simulation On/Off ) ở cửa sổ SIMATIC Manager để chạy mô phỏng chương trình:
Chương trình mô phỏng xuất hiện Hình sau:
Trước hết ta nhấp chuột vào MRES để Reset bộ nhớ ảo trên phần mô phỏng Để nạp chương trình mới vào bộ nhớ, lúc này hộp thoại MRES(4050:6) xuất hiện hỏi bạn có có muốn xoá chương trình cũ hay không Ta nhấp chuột vào Yes để xoá chương trình cũ đi và nạp chương trình mới
Nhấn vào biểu tượng để nạp chương trình vào
Trang 29Hình 4.4 Bắt đầu mô phỏng, ta chọn màn hình hiển thị khi mô phỏng bằng cách nhấn vào biểu tượng Monitor (on/off) để hiển thị khi mô phỏng Ta sẽ thấy được các hoạt
động của mạch
Hình 4.5 Khi đó hình hiện lên màu xanh và có tín hiệu báo đang chuẩn bị mô phỏng chương trình
Để hiển thị trạng thái của các ngõ ra ta vào Insert > Input Variable Hình 4.7
Trang 30Các bít còn lại ta thực hiện tương tự như trên hoặc lần lượt nhấn phím F2, F3, F4, F11, F12, Ctrl + F12 Ta cũng được kết quả Hình sau:
Ta chọn nút RUN để chương trình hoạt động
Để các bít ngõ ra hiện thị được thì ta phải nhập đúng tên của bit đó Hình sau:
Dựa vào nguyên lý hoạt động và yêu cầu của mạch điện để thực hiện chạy mô
Trang 31phỏng, kiểm tra chương trình
Kết thúc mô phỏng ta nhấp chuột vào STOP (Set CPU to Stop Mode) để dừng
chương trình mô phỏng
Trang 32-
- Trên đó ta chọn PC Adapter(MPI) rồi chọn Properties hoặc nhấp đúp vào biểu tượng đó để thiết lập cổng truyền thông và tốc độ truyền thong
Sau khi thiết lập truyền thông ta có thể tiến hành Download để chạy
chương trình Để Download: chọn PLC > Download hoặc nhẫn vào biểu tượng Download trên thanh công cụ
Trang 33Bài 4: ĐẾM SẢN PHẨM
1 Yêu cầu thiết kế
Thiết kế mạch điều khiển, đếm xe ra, vào của một bãi xe có 10 chổ đậu xe
Nếu trong bãi chưa đầy xe thì sẽ có đèn báo, khi có xe đến thì tự động mở cửa cho xe vào, và bộ đếm sẽ tăng số lượng xe trong bãi lên Khi không còn tín hiệu xe vào thì sau một khoảng thời gian chỉnh định, cửa sẽ tự động đóng lại
Nếu trong bãi đã đầy xe thì sẽ có đèn báo và không mở cửa cho xe vào
Khi có tín hiệu xe ra thì tự động mở cửa và bộ đếm sẽ giảm số lượng xe trong bãi xuống Khi không còn tín hiệu xe ra thì sau một khoảng thời gian chỉnh định, cửa sẽ tự động đóng lại
Nhấn Stop để dừng hệ thống và kiểm tra
2 Sơ đồ mạch động lực và bảng điều khiển
Hình 1.1
CC: Cầu chì bảo vệ các động cơ
CD: Cầu dao cấp nguồn cho động cơ
K1, K2: Các tiếp điểm của Contacto
RN1, RN2: Rơle nhiệt
ĐC1, ĐC2: Động cơ
Stop: Nút nhấn dừng chương trình
Start: Nút nhấn khởi động chương trình, reset bộ đếm
3 Sơ đồ kết nối phần cứng Hình 1.2
Trang 34Chức năng các phần tử:
I0.1: cảm biến nhận tín hiệu xe vào
I0.2: cảm biến nhận tín hiệu xe ra
I0.3: nút Start, khởi động chương trình
I0.4: nút Stop, dừng chương trình và reset bộ đếm
Q0.1: cấp nguồn cho cuộn dây K1 để ĐC1 mở cửa cho xe vào
Q0.2: cấp nguồn cho cuộn dây K2 để ĐC2 mở cửa cho xe ra
Q0.3: cấp nguồn cho đèn Đ1 báo còn hết chổ đậu xe
Q0.4: cấp nguồn cho đèn Đ2 đèn báo còn chổ đậu xe
II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:
1.Giải Thích Các Kí Hiệu Trên Sơ Đồ LAD:
Tiếp Điểm Ngõ Vào
Mạch Điều Khiển Lập trình LAD Chức Năng
In Out Stop Start
I0.1 I0.2 I0.3 I0.4
Nút nhấn Nút nhấn Nút nhấn Nút nhấn
Tiếp Điểm Ngõ Ra
K1 K2
Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
Cuộn dây Cuộn dây Cuộn dây Cuộn dây Cuộn dây Hình 1.2
Trang 352 Sơ đồ mạch điều khiển dạng LAD
Trang 363 Nguyên lý hoạt động
Nhấn Start (I0.4) để khởi động chương trình, đèn (Q0.4 = ‘1’) Đ2 sáng báo còn chổ đậu xe Khi có xe vào (I0.1 = ‘1’), nếu bãi xe chưa đầy thì Q0.1 = ‘1’ cấp nguồn cho ĐC1 mở cửa cho xe vào, đồng thời bộ đếm sẽ tăng lên Nếu sau một khoảng thời gian đặt trước mà không có tín hiệu xe vào nữa thì Q0.1 = ‘0’, cửa tự động đóng lại.Cứ như vậy cho đến khi nhà xe hết chổ (10 chổ) thì (Q0.4 = ‘1’) đèn Đ1 sáng báo
hết chỗ để xe và cửa vào sẽ bị khóa
Khi có tín hiệu xe ra (I0.2 = ‘1’) thì Q0.2 = ‘1’ cấp nguồn cho ĐC2 mở cửa cho
xe ra, đồng thời bộ đếm sẽ giảm xuống Nếu sau một khoảng thời gian đặt trước mà
không có tín hiệu xe ra nữa thì Q0.2 = ‘0’, cửa tự động đóng lại
Khi hết giờ làm việc hoặc cần kiểm tra sự cố thì nhấn nút Stop (I0.3)
III CÁC BƯỚC THỰC HIỆN VỚI S7- 300:
Đầu tiên, ta khởi động S7-300, để khởi động S7-300 Ta nhấp chuột vào Start > All Programs > Simatic > SIMATIC Manager
Hình 3.1
Hộp thoại NEW Project xuất hiện Nhấp Next để chương trình tiếp tục
Trang 37Hình 3.2
Sau khi ta nhấp chuột vào Next, ta chọn CPU31 sau đó ta chọn Next để tiếp tục
Hình 3.3
Sau khi chọn CPU ta nhấp chuột vào Next, chọn chế độ làm việc LAD(ngôn
ngữ lập trình dạng bậc thang)
Hình 3.4
Nhấn Next sang bước tiếp theo Cửa sổ mới mở ranhư hình 3.5 Trong hộp thoại này ta tiến hành đặt tên cho chương trình tại ô Project name
Trang 39Hình 3.7 Nhấp chuột vào thanh Network Hình 3.8
Hình 3.8
Ta bắt đầu chọn các ngõ vào ra như sau:
Theo yêu cầu đề bài ta bắt đầu chọn ngõ vào thường đóng I0.3 bằng cách nhấn
vào biểu tượng trên thanh công cụ hoặc ta cũng có thể nhấn phím F3 ta có kết
quả sau:
Trang 40Hình 3.9 Để đặt tên ta nhấn vào ??.? Hình 3.10
Hình 3.10
Gõ I0.3 vào đó ta được
Hình 3.11
Tiếp theo chọn ngõ vào thường mở I0.4 bằng cách nhấn vào biểu tượng
trên thanh công cụ hoặc ta cũng có thể nhấn phím F2 ta có kết quả sau:
Hình 3.12 Để đặt tên ta nhấn vào ??.? ta được Hình 3.13
Hình 3.13
Hình 3.14
Trang 41Gõ I0.4 vào đó ta được
Ngõ vào Q0.5 ta làm tương tự như trên
Hình 3.15 Các ngõ vào thường đóng, thường mở khác ta cũng thực hiện tương tự như trên
Ngõ ra Q0.5 ta nhấp vào trên thanh công cụ hoặc nhấn F7 rồi tiến hành đặt
tên như trên đã nêu Ta có kết quả sau:
Hình 3.16
Bước kế tiếp ta lấy Timer T1 như sau:
Vào View > Catalog hoặc nhấn Ctrl + K Hình 3.17
Hình 3.17
Cửa sổ Program elements xuất hiện Ta nhấp vào dấu cộng (+) bên cạnh chữ Timer
Trang 44
Hình 3.25
Sau đó ta có kết quả sau:
Hình 3.26
Đặt tên cho Counter ta thực hiện tương tự như trên
Để lấy bit so sánh ta vào Program elements > Comparator Hình 3.27
Hình 3.27 Nhấp chọn ra màn hình làm việc ta có:
Trang 45Hình 3.28
Ta có thể lấy các bít ngõ ra bằng cách nhấp vào biểu tượng trên thanh
Toolbar hoặc nhấn Alt + F9 sẽ xuất hiện hộp thoại Hình sau:
Trang 46Hình 3.32
Trong đó IN2 = 10 là giá trị cần so sánh với giá trị đếm của Counter C1 Chân
CV là giá trị đếm tức thời củaCounter C1 Chân IN1 sẽ nhận giá trị đếm từ Counter C1 Ngõ ra của bit so sánh CMP >=I sẽ lên mức ‘1’ khi IN1 >= IN2 Sau khi nhập
đầy đủ các thông số cần thiết ta có hình 3.33
Hình 3.33 Dựa vào các bước đã trình bày ở trên và yêu cầu về các ngõ vào, ngõ ra, ta lần lượt lấy tất cả các bit trạng thái này Sau cùng sẽ được một sơ đồ hoàn chỉnh dạng
LAD Hình 3.34 ở trang sau
Trang 47Hình 3.34
Trang 48IV MÔ PHỎNG VỚI S7-300
Ta bắt đầu mô phỏng bằng cách nhấp chuột vào (Simulation On/Off ) ở cửa sổ SIMATIC Manager để chạy mô phỏng chương trình:
Hình 4.1 Chương trình mô phỏng xuất hiện Hình sau:
Hình 4.2
Trước hết ta nhấp chuột vào MRES để Reset bộ nhớ ảo trên phần mô phỏng Để nạp chương trình mới vào bộ nhớ, lúc này hộp thoại MRES(4050:6) xuất hiện hỏi bạn có có muốn xoá chương trình cũ hay không Ta nhấp chuột vào Yes để xoá chương trình cũ đi và nạp chương trình mới
Hình 4.3 Nhấn vào biểu tượng để nạp chương trình vào
Hình 4.4