Bài tập và hướng dẫn giải bài tập lập trình PLC s7 300

Bài tập và hướng dẫn giải bài tập lập trình PLC S7-300 Hầu hết các hãng chế tạo PLC đều có 3 ngôn ngữ lập trình được coi là tương đương nhau đó là LAD, FBD và STL. Ngoài ra, một số hãng còn có các ngôn ngữ lập trình khác như hãng Siemens (đã được giới thiệu trong tài liệu phần lý thuyết). Tuy nhiên, hầu hết các sinh viên và cán bộ kỹ thuật đều đã được nghiên cứu và học môn học kỹ thuật số.

Bài tập và hướng dẫn giải bài tập lập trình

PLC S7-300

LỜI NÓI ĐẦU

Hầu hết các hãng chế tạo PLC đều có 3 ngôn ngữ lập trình được coi là tương đương nhau đó là LAD, FBD và STL Ngoài ra, một số hãng còn có các ngôn ngữ lập trình khác như hãng Siemens (đã được giới thiệu trong tài liệu phần lý thuyết) Tuy nhiên, hầu hết các sinh viên và cán bộ kỹ thuật đều đã được nghiên cứu và học môn học kỹ thuật số Vì vậy, cuốn tài liệu này tập trung vào hướng dẫn giải bài tập bằn ngôn ngữ FBD Đây là một ngôn ngữ rất dễ tiếp cận

và dễ sử dụng cũng như rất phù hợp với tư duy logic của con người

PLC có hai phương pháp lập trình chính đó là lập trình tuyến tính và lập trình có cấu trúc Trong thực tế để giải quyết các bài toán đơn giản người ta thường dùng phương pháp lập trình tuyến tính, còn các bài toán phức tạp thì thường dùng phương pháp lập trình có cấu trúc

Để thuận tiện cho việc lập trình cũng như việc kiểm tra kết quả và giải quyết các rắc rối khi lập trình, PLC chia ra thành các Network Chúng ta có thể phân chia mỗi phần công việc nhỏ thành một Network Khi hệ thống PLC làm việc nó sẽ tự động liên kết các Network này lại với nhau Mặt khác khi làm việc PLC sẽ thực hiện tuần tự các Network từ Network đầu tiên đến Network cuối cùng

PLC là thiết bị logic khả trình nên có rất nhiều phương án lập trình, trong cuốn tài liệu này đưa ra một phương án giải quyết yêu cầu bài toán giúp các bạn mới học lập trình PLC dễ tiếp cận với thiết bị Trong cuốn tài liệu khác của cùng tác giả sẽ trình bày cách giải quyết bài toán theo phương án khác Ngoài ra, một

Phần I: giải quyết các bài toán đơn giản bằng phương pháp lập trình tuyến tính

Phần II: Các bài toán có yêu cầu phức tạp và được giải quyết bằng phương pháp lập trình có cấu trúc

Tài liệu biên soạn cho các bạn sinh viên, các bạn có nhu cầu tìm hiểu về

kỹ thuật lập trình PLC và phương án thiết kế hệ thống dùng bộ logic khả trình này chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong quý bạn đọc đóng góp ý

kiến Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ Email: nxcongutehy@yahoo.com

3 Bảng quy định các địa chỉ:

4 Sơ đồ kết nối PLC:

5 Chương trình điều khiển:

Bài 2: Đảo chiều trực tiếp động cơ 3 pha roto roto lồng sóc

1 Sơ đồ động lực

Q1

L1 L2 L3 N

M

F2 K1 K2

2 Thiết bị sử dụng

 1 Áptomát

 1 Nút mở máy chiều thuận

 1 Nút mở máy chiều ngược

 1 nút dừng

3 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra

4 Sơ đồ kết nối PLC:

§1

24V 0V

I0.0 I0.1 I0.3

5 Chương trình điều khiển

Bài 3: Đảo chiều gián tiếp động cơ 3 pha roto roto lồng sóc

Bài này hoàn toàn giống bài 2 chỉ khác việc đảo chiều được thực hiện qua nút ấn dừng Vì vậy, các mục từ 1 đến 4 là giống nhau và chỉ khác mục 5 chương trình điều khiển:

Chương trình điều khiển:

Bài 4: Mở máy Sao/ Tam giác động cơ không đồng bộ 3 pha

1 Sơ đồ động lực:

K3 K1

K2

Q1

L1 L2 L3 N

F2

2 Bảng quy định các dịa chỉ Vào/Ra

3 Sơ đồ kết nối PLC

§1

24V 0V

K3 K3 K2 N1 N2

K1

Q0.5

4 chương trình điều khiển

Bài 5: Mở máy qua 3 cấp điện trở phụ

1 Sơ đồ động lực:

K1

Q1

L1 L2 L3 N

M

F1

X1 X2

X3

K5 K4

K3

F3

F2

2 bảng quy định các địa chỉ vào/ra

3 Sơ đồ kết nối PLC:

4 Chương trình điều khiển

Bài 6: Đổi nối Sao/Tam giác động cơ không đồng bộ 3 pha đảo chiều trực tiếp

1 Sơ đồ động lực:

2 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra

3 Ghép nối PLC:

4 Chương trình điều khiển

Bài 7: Đổi nối Sao/Tam giác đông cơ không đồng bộ 3 pha đảo chiều gián tiếp

Các mục từ 1 đến 3 như bài trên

Chương trình điều khiển

Bài 8: Điều khiển 3 băng tải

Hệ thống ba băng tải hoạt động theo trình tự sau:

- Khi nhấn nút S1 băng tải M1 hoạt động, băng tải M2 và M3 lần lượt hoạt động sau 5s

- Khi nhấn nút S2 băng tải M3 dừng, băng tai M2, M1 lần lượt dừng lại sau 5s Quá trình điều khiển hệ thống được mô tả theo giản đồ thời gian sau:

1 Sơ đồ động lực

K1

Q1

L1 L2 L3 N

2 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra

3 Sơ đồ kết nối PLC

4 Chương trình điều khiển

Bài 9: Điều khiển xy lanh đẩy sản phẩm 1

Sử dụng một xy lanh khí nén để đẩy phôi ra khỏi ống chứa phôi, ấn nút S1, xy lanh đi

ra để đẩy phôi ra, sau đó tự động đi về (xy lanh tác động kép và van 5/2 hai cuộn dây, cảm biến phát hiện xy lanh ở cuối hành trình B2 là cảm biến từ tiệm cận)

I0.1 B2

4 Chương trình điều khiển

Bài 10: Điều khiển xy lanh đẩy sản phẩm 2

Sử dụng một xy lanh khí nén để đẩy phôi ra khỏi ống chứa phôi, ấn nút S1, xy lanh đi

ra để đẩy phôi ra, ấn nút S2, xy lanh đi về (sử dụng S7-300 Siemens, xy lanh tác động kép và van 5/2 một cuộn dây)

out in

4 Chương trình điều khiển

Bài 11: Điều khiển dãy đèn hoạt động tuần tự

Một dãy gồm 5 đèn hoạt động theo nguyên tắc sau: Bật hệ thống bằng nút S1, tắt bằng nút S2, chuyển chế độ tự động/bằng tay (A/M) bằng công tắc S3

- Chế độ tự động: Khi ấn nút “lên” các đèn sáng lần lượt từ đèn số 1 đến đèn số 5 và dừng lại Khi ấn nút “xuống” các đèn tắt dần từ đèn số 5 đến đèn số 1 Thời gian cách nhau giữa các đèn là 1s

- Chế độ bằng tay: Mỗi lần ấn nút “lên” sẽ có thêm một đèn sáng Mỗi lần

ấn nút “xuống” sẽ có một đèn tắt

1 Sơ đồ bố trí dãy đèn:

2 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra

3 Sơ đồ kết nối PLC

24V 0V

I0.0

D1

PLC

Bật I0.1

Tắt I0.2

D2 D3 D4 D5 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4

A/M Xuống

I0.3 I0.4 Lên

4 Chương trình điều khiển

Bài 12: Điều khiển nhiệt độ của lũ

Lập trình cho PLC S7-300 điều khiển hiển thị nhiệt độ lò theo yêu cầu sau:

- Bật lò bằng nút ấn ON, tắt lò bằng nút ấn OFF

- Thay đổi nhiệt độ lò bằng nút ấn UP hoặc DOWN, nhiệt độ lò chỉ thay đổi trong phạm vi 20OC-26OC

- Khi bật lò nhiệt độ luôn là 21OC

2 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra:

3 Sơ đồ ghép nối PLC

24V 0V

I0.2

UP

I0.3 DOWN

D2 D3 D4 D5 D6 D7 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6

4 Chương trình điều khiển

Bài 13: Điều khiển tay gắp sản phẩm

Một tay gắp sản phẩm hoạt động như sau:

Hệ thống hoạt động khi nhấn nút “Mo may” và dừng khi nhấn nút “Tat may”, khi có sự cố dừng khẩn cấp nhấn nút “Dung khan cap”

Trạng thái ban đầu tay gắp nằm ở vị trí trên cùng (được xác định bằng cảm biến

vị trí Ta) và bên trái (được xác định bằng cảm biến vị trí Tc) Khi mở máy, nếu tại vị trí PDA không có sản phẩm băng tải hoạt động, nếu có sản phẩm băng tải dừng để đưa sản phẩm tới vị trí được xác định bằng cảm biến vị trí “PDA” Nếu tại PDA có sản phẩm thì tay gắp sẽ đi xuống và thực hiện gắp sản phẩm trong thời gian 1s Hết thời gian tay gắp đi lên vị trí trên cùng và di chuyển sang phải tới vị trí được xác định bằng cảm biến vị trí Td, tay gắp đi xuống dưới cùng và nhả sản phẩm trong thời gian 1s, tay gắp tự động đi về vị trí ban đầu Nếu tại PDA có sản phẩm, tay gắp thực hiện tiếp chu trình như đã mô tả

Trong quá trình đang thực hiện việc gắp sản phẩm, nếu nhấn nút tắt máy, hệ thống vẫn hoạt động cho tới hết chu trình dở rồi mới dùng lại ở vị trí ban đầu Nếu gặp sự cố, nhấn nút dùng khẩn cấp, hệ thống sẽ dừng tức thời tại vị trí đó

(Bài tập này có mô phỏng hoạt động bằng phần mềm SPS-VISU nên trong chương trình điều khiển có thêm một số Network dùng để hiển thị kết quả và điều khiển mô hình)

1 Mô hình thiết bị

2 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra

3 Sơ đồ kết nối PLC

4 Chương trình điều khiển

Bài 14: Điều khiển dây chuyền đóng gói sản phẩm

Một dây chuyền đóng gói 10 sản phẩm cho một thùng hàng gồm một băng tải M1 và một cảm biến S4 để đếm sản phẩm hoạt động theo nguyên tắc sau:

- Nhấn nút S1 băng tải hoạt động vận chuyển sản phẩm vào thùng chứa, khi

đủ 10 sản phẩm băng tải dừng và tự khởi động lại sau 5s

- Khi nhấn nút S2 băng tải dừng lại sau khi đã thực hiện xong thùng hàng

- Khi có sự cố nhấn nút S3 hệ thống dừng tức thời và chỉ hoạt động trở lại khi nhấn nút S1

1 Sơ đồ mô phỏng

2 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra

3 Sơ đồ kết nối PLC

24V 0V

Bài 15: Điều khiển dây chuyền vận chuyển, rót nguyên liệu và đóng gói sản phẩm

Hệ thống được mô tả như hình vẽ sau:

Hệ thống làm việc ở hai chế độ:

- Chế độ tự động: Bật công tắc A/M về vị trí A, hệ thống nâng/hạ chuyển động xuống vị trí dưới cùng, chai được đưa từ kho hàng qua băng tải 1 Khi chai đã chắc chắn trong hệ thống nâng/hạ sẽ được đưa lên vị trí trên cùng Tại đây co một xylanh đẩy ra Băng tải 2,3,4 có nhiệm vụ đưa chai

1 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra:

2 Sơ đồ kết nối PLC:

3 Chương trình điều khiển

Bài 16: Điều khiển thang máy vận chuyển hàng 4 tầng

1 Sơ đồ hệ thống

2 Bảng quy định các địa chỉ Vào/Ra:

3 Sơ đồ kết nối PLC

4 Chương trình điều khiển:

Bài 17: Điều khiển đèn giao thông tại nút có người đi bộ qua đường

Ở trạng thái ban đầu đèn xanh Ôtô và đèn đỏ cho người đi bộ luôn sáng Khi người đi bộ ấn nút xin đường (nằm trên cột đèn) đèn xanh ôtô tiếp tục sáng thêm 15s, sau đó chuyển đèn vàng 3s và chuyển sang đèn đỏ 14s Đèn xanh cho người

đi bộ sáng trong thời gian 10s sau khi ấn nút xin đường 20s Quá trình được mô

tả theo giản đồ thời gian như sau:

1 Sơ đồ mô phỏng

2 Bảng quy định địa chỉ Vào/Ra

3 Sơ đồ kết nối PLC

24V 0V

I0.0

D1

PLC

Xin đường

D2 D3 D4 D5 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4

4 Chương trình điều khiển

Bài 18: Điều khiển đèn giao thông tại ngã tư

Hệ thống đèn giao thông tại một ngã tư hoạt động theo nguyên tắc sau:

1 Sơ đồ mô phỏng

2 Bảng quy định địa chỉ Vào/Ra

3 Sơ đồ kết nối PLC

4 Chương trình điều khiển

Bài 19: Điểu khiển bình trộn hóa chất

Hệ thống trộn hóa chất được thực hiện theo nguyên tắc sau:

- Khởi động hệ thống bằng nút Start S1, dừng hệ thống bằng nút Stop S2

- Hai chất lỏng cùng được bơm vào bình trộn nhờ hai bơm A và B Máy bơm chỉ hoạt động sau khi đã mở van được 2s

- Một cảm biến S5 báo bình chứa đã đầy và dừng cả hai may bơm, sau khi máy bơm dừng 2s thì khóa van bơm

- Một cảm biến S6 báo đủ chất lỏng trong bình trộn bắt đầu cho phép động

cơ trộn hoạt động và dừng trộn sau 10s khi chất lỏng trong bình đã đầy

- Sau khi chất lỏng trong bình trộn đã đều (động cơ trộn ngừng hoạt động) Chất lỏng trong bình được xả ra ngoài nhờ van xả Khi chất lỏng đã xả hết cảm biến S7 tác động và khóa van xả lại

- Quá trình tự động lặp lại theo chu trình đã mô tả ở trên Nếu chu trình đang thực hiện mà nhấn nút dừng thì hệ thống sẽ thực hiện hết chu trình mới dừng lại

Quá trình hoạt động có thể được mô tả theo giản đồ thời gian sau:

1 Bảng quy định địa chỉ Vào/Ra

3 Chương trình điều khiển:

Các bạn tìm đọc phần II nhé!