ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Mạnh Hùng XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC HÃNG OMRON PHỤC VỤ ĐÀO TẠO (HỆ THỐNG TRỘN CHẤT LỎNG TỰ ĐỘNG, BÃI ĐỖ XE, ĐÓNG GÓI TỰ ĐỘNG,…) Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện tử TÓM TẮT KHÓA ḶN TỚT NGHIỆP Hà Nợi - 2017 MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài Hiện nay, xu hội nhập kinh tế quốc tế, việc phát triển cơng nghiệp hóa – đại hóa Đảng Nhà nước đặt lên hàng đầu Chính lĩnh vực cơng nghệ khoa học ký thuật nhiều ngành nghề lĩnh vực khác phải “đi tắt đón đầu” tiếp thu thành tựu khoa học giới để cải thiện khoa học nước ta, đưa nước ta khỏi tình trạng lạc hậu, khoa học công nghệ Khi mà khoa học ngày phát triển với nhiều công nghệ sử dụng nhiều lĩnh vực đời sống xã hội Nói đến cơng nghiệp hóa – đại hóa phải kể đến phát triển ứng dụng tự động hóa vào sản xuất thành cơng mà tự động hóa đem lại xuất “bộ điều khiển logic khả trình PLC” Nó khơng ứng dụng lĩnh vực sản xuất mà nhiều lĩnh vực khác Việc sử dụng PLC lực chọn hàng đầu nhà máy, xí nghiệp Chính để đáp ứng với nhu cầu xã hội việc giảng dạy lập tình sử dụng PLC đưa vào đào tạo trường đại học Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Sự đời lớn mạnh hệ điều khiển PLC làm thay đổi hẳn hệ thống điều khiển khái niệm thiết kế mạch điện Hệ điều khiển dùng PLC có ưu điểm sau: - Số lượng rơle, timer, dây đấu nối giảm; - Công suất tiêu thụ nhỏ; - Phát lỗi hệ điều khiển nhanh; - Chức lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ hiểu, dễ học Thay đổi chức điều khiển nhanh thiết bị lập trình Khi có u cầu thay đổi cơng nghệ cần thêm tín hiệu đầu vào/ra, ta cần thêm module mở rộng; - Số lượng tiếp điểm sử dụng chương trình khơng giới hạn; - Đáp ứng nhanh hiệu nhờ vòng quét để chu trình điều khiển vài ms; - Độ tin cậy cao, kích thước nhỏ gọn, dễ dàng bảo quản, việc bảo trì sửa chữa hệ thống thuận lợi; - Dung lượng chương trình lớn, chứa nhiều chương trình phức tạp; - Kết nối với thiết bị thông minh khác như: Máy tính, kết nối mạng Internet, Module mở rộng Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu tập trung vào module PLC hãng OMRON, module mô kèm theo phần mềm lập trình Bài nghiên cứu trình bày phương pháp để lập trình cho module PLC hãng OMRON phục vụ cho việc đạo tạo Nội dung nghiên cứu Các nội dung nghiên cứu thực khóa luận bao gờm: Nghiên cứu PLC CP1L thí nghiệm PLCE-OMRON Sử dụng phần mềm CX-PROGRAMMER để lập trình cho Module phục vụ học tập - Tìm hiểu cách thức hoạt động số hệ thống module - Nội dung khóa luận CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PLC CP1L VÀ BỘ THÍ NGHIỆM PLCEOMRON CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CX-PROGRAMMER CHƯƠNG 3: MỘT SỐ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG N-PLCEOMRON KẾT LUẬN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PLC CP1L VÀ BỘ THÍ NGHIỆM PLCE-OMRON 1.1 Giới thiệu PLC CP1L 1.1.1 Định nghĩa PLC PLC từ viết tắt Programmable Logic Controller (Bộ điều khiển logic khả trình), dùng để thay chức rơle, đếm hay định thời thiết bị điều khiển, đờng thời có them khả tính toán giúp khả điều khiển dễ dàng thực 1.1.2 Giới thiệu chung PLC CP1L Năm 2005, Omron đưa thị trường dòng Micro PLC với tính đột phá CP1H Tháng năm nay, Omron lại tiếp tục cho dòng Micro PLC CP1L đa với giá thành thấp CP1H Về hình dáng bên ngồi, CP1L với màu đen khỏe khoắn giống CP1H thiết kế tảng dòng CJ1 tiên tiến Về lâu dài, CP1L thay cho dòng CPM1/2A có mặt thị trường từ lâu 1.2 Giới thiệu PLCE-OMRON PLC – OMRON mô-đun PLC chế tạo EDIBON Nó cho phép người dùng tìm hiểu điều lập trình logic mà khơng cần kiến thức kinh nghiệm PLCE – OMR tùy theo u cầu bao gờm đầu vào số tương tự, đầu gồm công tắc, nút ấn, chiết áp, Thông qua PLCE-OMRON người dùng hiểu cách thức PLC hoạt động lập trình ứng dụng PLC với đầy đủ tính cần thiêt PLCE-OMR sử dụng để làm việc với số chương trình đào tạo Những mơ-đun mơ mơ hình ứng dụng thực tế điều khiển PLC hệ thống thang máy, hệ thống đèn giao thông, máy giặt,… CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CX-PROGRAMMER 1.1 Phần mềm CX-PROGRAMMER CX-Programmer phần mềm trung tâm Khơng dùng để lập trình cho PLC, CX-Programmer cơng cụ để kỹ sư quản lý dự án tự động hóa với PLC làm não hệ thống Các chức CX-Programmer bao gờm: • Tạo quản lý dự án (project) tự động hóa • Kết nối với PLC qua nhiều đường giao tiếp • Cho pheeos thực thao tác chỉnh sửa theo dõi online (như forset, set/reset, online edit, monitoring,…) • Đặt thơng số hoạt động cho PLC • Cấu hình đường truyền mạng • Hỗ trợ nhiều chương trình, nhiều PLC project nhiều sectiontỏng chương trình CHƯƠNG 3: MỘT SỐ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG N-PLCEOMRON 1.1 Hệ thống phân loại thư N-PLCE-MCC N-PLCE MCC mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến chữ tự động máy phân loại Những yếu tố mơ tình trạng thư phát hiện, quét, động chạy ngược, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.2 Mạng lưới khí nén N-PLCE-RAC N-PLCE-RAC mơ-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến mạng lưới khí nén tự động Những yếu tố mơ điều kiện hệ thống thoát nước, trình khác mà nhu cầu nén khí, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.3 Hệ thống nạp tự động N-PLCE-SALL N-PLCE- SALL mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống tự động điền Những yếu tố mô điều kiện làm việc với loại khác đồ uống, điền vào loại khác đồ uống thời điểm, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.4 Máy ép dập tự động N-PLCE-PAE N-PLCE-PAE mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn led để mô yếu tố phổ biến máy ép dập tự động Những yếu tố mô điều kiện thùng chứa đầy đủ mảnh, đèn cảnh báo, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.5 Hệ thống máy bơm nước bẩn N-PLCE-SBAR N-PLCE-SBAR mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống bơm nước bẩn tự động Những yếu tố mô điều kiện điều trị khác cho nước bẩn, mực nước khác xe bể chứa , vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.6 Hệ thống máy bơm N-PLCE-SBP N-PLCE-SBP mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống bơm tự động Những yếu tố mô điều kiện thùng rỗng cung cấp, áp suất khác bể, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.7 Hệ thống băng tải N-PLCE-SBT N-PLCE-SBT mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống điều khiển băng tải tự động Những yếu tố mô điều kiện động trái, động bên phải, băng tải, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.8 Hệ thống dẫn nước N-PLCE-SCA N-PLCE- SCA mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống thống tự động Những yếu tố mơ điều kiện nhà khác phòng, hệ thống nước đạt khác nhau, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.9 Dây chuyền đóng chai tự động N-PLCE-PELE N-PLCE-PELE mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố thường dây chuyền đóng chai tự động Những yếu tố mô điều kiện cảm biến diện, điều khiển chuyển mạch, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.10 Hệ thống bãi đỡ xe hai làn N-PLCE-AG2Z Mơ hình N-PLCE-AG2Z mơ hình mơ bãi đậu xe tự động gờm khu đậu xe Nó bao gờm yêu tố phổ biến có bãi đậu xe tự động như: cảm biến lên, xuống, động cơ, rào cản,… Hệ thống cung cấp công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố 1.11 Hệ thống xử lý than N-PLCE-TC N-PLCE-TC mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống xử lý than tự động Những yếu tố mô điều kiện điền dẫn sử dụng, tự động điền, loại than đá, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.12 Hệ thống phân loại sản phẩm N-PLCE-SCCT N-PLCE-SCCT mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống băng tải tự động sạc Những yếu tố mô điều kiện như: vật liệu khác băng tải, đường khác để làm theo, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.13 Hệ thống uốn ống N-PLCE-SDT N-PLCE-SDT mô-đun đào tạo hệ thống đường ống uốn để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống uốn ống tự động Những yếu tố mô điều kiện thùng chứa đầy đủ đường ống, vị trí khác mảnh, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.14 Hệ thống khoan N-PLCE-ST N-PLCE-ST mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống khoan tự động Những yếu tố mô điều kiện khoan, bôi trơn, động tắt, động trên, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.15 Hệ thống làm sạch N-PLCE-SL N-PLCE-SL mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống làm tự động Những yếu tố mơ điều kiện khả có rau điều kiện xấu, thùng chứa đầy đủ tài liệu, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết 1.16 Hệ thống băng tải thu thập N-PLCE-SCC N-PLCE-SCC mô-đun đào tạo để làm việc với PLCE Hệ thống cung cấp với công tắc, nút ấn đèn LED để mô yếu tố phổ biến hệ thống băng tải thu tự động Những yếu tố mô điều kiện đường khác để theo tùy thuộc vào chất liệu, chứa đầy đủ tài liệu, vv Những điều kiện đánh giá PLCE để thực hành động cần thiết KẾT LUẬN Kết đạt Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu làm việc với 16 module làm việc với PLC CP1L, em thu số kết cụ thể sau: • Bước đầu quen với PLC Omron, quen với CX – Programmer – phần mềm viết chương trình PLC Omron Viết chương trình điều khiển với ngôn ngữ bậc thang CX - Programmer cho PLC CP1L • Xây dựng chương trình mẫu cho module (16/16 Module) • Chương trình nạp vào module chạy ổn Đánh giá và kết luận Đánh giá Xây dựng viết chương trình mẫu cho16 module với PLC CP1L Omron đề tài hay mang tính thực tiễn cao Thơng qua việc làm việc xây dựng chương trình mẫu cho 16 module, người lập trình trau dồi thêm kiến thức PLC, ứng dụng yêu cầu điều khiển PLC nói riêng hệ thống tự động hóa nói chung ngành công nghiệp nhiều lĩnh vực khác sống Bên cạnh đó, giúp người lập trình thành thạo cách viết chương trình điều khiển PLC, giúp ta học cách xây dựng toán ứng dụng cụ thể cho đối tượng làm việc, từ bước đầu hình thành cách làm việc giải yêu cầu cho khách hàng hay nhà đầu tư sau Kết luận Sau thời gian tiến hành nghiên cứu, thực khóa luận, gặp nhiều khó khăn có phần chưa thành thạo lắm, giúp đỡ hỗ trợ thầy hướng dẫn TS Seung Chul Jung, với giúp đỡ thầy cô giáo môn bạn nhóm làm việc với PLC, em hồn thành nội dung yêu cầu khóa luận tìm hiểu xây dựng chương trình mẫu cho 16 module NPLCE với PLC CP1L Omron Tuy nhiên thời gian có hạn kinh nghiệm hạn chế nên khơng thể tránh khỏi việc nhiều hạn chế thiếu sót q trình làm việc.Do đó, em mong nhận góp ý nhận xét đánh giá từ phía q thầy để khóa luận em hồn thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phạm Mạnh Thắng (chủ biên), Hoàng Văn Mạnh,Vũ Thị Thùy Anh Lập Trình PLC Theo Ngơn Ngữ Bậc Thang, Nhà xuất Khoa Học tự nhiên công nghệ - 2013 [2] Website: www.plcvietnam.com.vn, Diễn đàn: PLC & Controller [3] Website: www.plcprovn.com, OMRON, PLC, Biến tần, software [4] Website: www.unlockplc.com, Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Omron Tiếng Việt Tiếng Anh: [5] Industrial Automation Company, NB-Designer-manual [6] Industrial Automation Company, CX-Programmer Introduction Guide [7] Programming Manual – OMRON [8] Website: www.industrial.omron.eu/en/products/cp1l [9] Practical Exercises Manual - PLCE-OMRON [10] Practical Exercises Manual - N-PLCE-MCC [11] Practical Exercises Manual - N-PLCE-RAC [12] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SALL [13] Practical Exercises Manual - N-PLCE-PAE [14] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SBAR [15] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SBP [16] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SBT [17] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SCA [18] Practical Exercises Manual - N-PLCE-PELE [19] Practical Exercises Manual - N-PLCE-AV [20] Practical Exercises Manual - N-PLCE-TC [21] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SCCT [22] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SDT [23] Practical Exercises Manual - N-PLCE-ST [24] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SL [25] Practical Exercises Manual - N-PLCE-SCC