(NB) Giáo trình Kỹ thuật lập trình PLC cung cấp cho người học các kiến thức: Đại cương về điều khiển lập trình, các tập lệnh của dữ liệu, các phép toán số của PLC, lắp đặt mô hình điều khiển bằng PLC,...
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Tác giả (chủ biên) NGUYỄN THỊ QUỐC VĂN GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT LẬP TRÌNH PLC (Lưu hành nội Ngành CƠ ĐIỆN TỬ) Hà Nội năm 2012 Tuyên bố quyền Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình với mục đích kinh doanh Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà Nội LỜI NĨI ĐẦU Trong chương trình đào tạo trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề thực hành nghề giữ vị trí quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần giáo trình nội bộ, mang tính khoa học đáp ứng với yêu cầu thực tế Nội dung giáo trình “KỸ THUẬT LẬP TRÌNH PLC ” xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, Giáo trình nội nhà giáo có nhiều kinh nghiệm nhiều năm làm công tác ngành đào tạo chuyên nghiệp Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập nội dung bản, cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề Tuy tác giả có nhiều cố gắng biên soạn, giáo trình chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận tham gia đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp chuyên gia kỹ thuật đầu ngành Xin trân trọng cảm ơn! BÀI MỞ ĐẦU Khái quát chung PLC Thiết bị điều khiển lập trình (Programmable Controller) nhà thiết kế cho đời năm 1968 (công ty General Motor - Mỹ) Tuy nhiên, hệ thống đơn giản cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống Vì nhà thiết kế bước cải tiến hệ thống làm cho hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành Nhưng việc lập trình cho hệ thống khó khăn lúc khơng có thiết bị lập trình chun dùng hỗ trợ cho cơng việc lập trình Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (Programmable Controller Handle) đời vào năm 1969 Điều tạo phát triển thực cho kỹ thuật điều khiển lập trình Các nhà thiết kế bước chuẩn hóa ngơn ngữ lập trình, ngơn ngữ lập trình dùng giản đồ hình thang (Ladder Diagram) Các nhà sản xuất liên tục đưa công cụ (cả phần mềm thiết bị) hỗ trợ cho việc lập trình, giám sát gỡ rối Bộ điều khiển lập trình ý tưởng nhóm kỹ sư hãng Ganeral Motors vào năm 1968 nhằm đáp ứng yêu cầu điều khiển công nghiệp Ban đầu sử dụng để thay cho hệ thống điều khiển sử dụng rơle Bộ điều khiển PLC lúc đầu thiết bị đơn giản Đầu vào kết nối với cơng tắc, cảm biến số…và dựa phép tính logic bên mà đầu đóng mở thiết bị Khi xuất hiện, điều khiển PLC khơng tương thích với hệ thống điều khiển phức tạp điều khiển nhiệt độ, vị trí, áp suất…tuy nhiện, vào năm nhà sản xuất liên tục cải tiến Hiện nay, PLC nhiều hãng khác sản xuất như: Siemens, Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider, Hitachi Theo xu hướng chuẩn hóa module hóa PLC hãng khác có cấu trúc phần cứng tập lệnh tương tự 1.2 Ứng dụng PLC công nghiệp Ngày điều khiển PLC ứng dụng rộng rãi thành công nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp dân dụng Từ ứng dụng để điều khiển hệ thống đơn giản, có chức đóng mở (ON/OFF) thơng thường đến ứng dụng cho lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi tính xác cao, ứng dụng thuật tốn q trình sản xuất Các lĩnh vực tiêu biểu ứng dụng PLC bao gồm: - Hóa học dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn, cân đong nghành hóa … - Chế tạo máy sản xuất: Tự động hoá chế tạo máy, cân đong, trình lắp đặc máy, điều khiển nhiệt độ lò kim loại… - Bột giấy, giấy, xử lý giấy: Điều khiển máy băm, trình ủ bọt, trình cán, gia nhiệt … - Thủy tinh phim ảnh: q trình đóng gói, thu nghiệm vật liệu, cân đong, khâu hoàn tất sản phẩm, đo cắt giấy - Thực phẩm, rượu bia, thuốc lá: đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm sốt q trình sản xuất, bơm (bia, nước trái …) cân đong, đóng gói, hòa trộn … - Kim loại: Điều khiển q trình cán, (thép), qui trình sản xuất, kiểm tra chất lượng - Năng lượng: Điều khiển nguyên liệu (cho trình đốt, xử lý turbin …) trạm cần hoạt động tuầu tự khai thác vật liệu cách tự động (than, gỗ, dầu mỏ) 2.Các bước thiết lập hệ điều khiển rơ le lập trình nhớ Khi bắt đầu xây dựng hệ thống điều khiển sở ứng dụng PLC, câu hỏi đặt phải thực công việc theo quy trình nào? Có thể vấn đề lớn xây dựng hệ thống đơn giản Nhưng hệ thống phức tạp cần phải có quy trình thiết kế phù hợp Nó giúp cho người thiết kế kiểm sốt q trình thực cơng việc mình, từ mơ tả chức u cầu hệ thống việc lập chương trình điều khiển cho PLC Trong chương đưa mô hình hệ thống điều khiển trình tự, đề cập đến phương pháp mô tả chức hệ thống điều khiển trình tự kỹ thuật lập trình điều khiển trình tự ứng dụng PLC Sự khác hệ điều khiển rơ le điện hệ điều khiển theo lập trình nhớ Một hệ thống điều khiển tự động bao gồm thành phần sau: - Phần điều khiển: phần điều khiển có chức tạo lệnh điều khiển cần thiết tùy thuộc vào thông tin mà nhận Các thơng tin nhận từ người điều khiển thông tin phản hồi từ phần chấp hành thông qua cảm biến - Phần chấp hành: đơi gọi phần công suất, nhận lệnh từ phần điều khiển để thực điều khiển đối tượng Phần chấp hành động điện, cuộn dây điện từ, rơle Thiết kế hệ thống điều khiển trình tự ứng dụng PLC gồm có hai nhiệm vụ thiết kế phần cứng thiết kế chương trình điều khiển Thiết kế chương trình điều khiển phần tồn q trình thiết kế, yếu tố quan trọng tạo tài liệu cần thiết giúp cho việc lập trình gỡ rối lập tài liệu hệ thống để lưu trữ sau Ta xét phương pháp tổng quát thiết kế hệ thống điều khiển trình tự ứng dụng PLC Phương pháp cho phép triển khai, lắp đặt phần cứng thiết kế chương trình điều khiển tiến hành độc lập song song Nó cho phép trao đổi thơng tin bổ xung q trình thiết kế nhằm hoàn thiện hệ thống theo hướng tối ưu nhất.Đối với hệ thống điều khiển đơn giản đòi hỏi hoạch định thiết kế chương trình, khơng có nhiều liên kết logic phần chương trình Đối với hệ thống phức tạp, cần thiết kế chương trình có cấu trúc theo quy trình xác định, điều làm cho q trình kiểm sốt, tránh nhầm lẫn thiếu sót thiết kế chương trình, chương trình dễ đọc, hiệu chỉnh, bổ xung, lập tài liệu thiết kế.Trong quy trình thiết kế hệ thống điều khiển, vấn đề quan trọng phải mô tả hệ thống điều khiển cách xác, khoa học, chuẩn hóa Ngồi ra, cách mơ tả hệ thống phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế chương trình điều khiển So sánh PLC với hình thức điều khiển khác * Ưu điểm PLC Có thể nêu số ưu điểm sử dụng PLC sau: -Tính linh hoạt: sử dụng điều khiển cho nhiều đối tượng khác với thuật toán điều khiển khác -Dễ dàng thiết kế thay đổi logic điều khiển: với hệ thống điều khiển sử dụng rơle, thay đổi logic điều khiển cần có nhiều thời gian để nối lại dây cho thiết bị panel điều khiển, cơng việc phức tạp Với hệ thống điều khiển sử dụng PLC, thay đổi logic điều khiển cách thay đổi chương trình thơng qua thiết bị lập trình ngơn ngữ lập trình chun dùng Điều làm giảm đáng kể thời gian thiết kế hệ thống -Tối ưu logic điều khiển: hỗ trợ công cụ mô gỡ rối trực tuyến trực quan làm cho hệ thống thiết kế có tính tối ưu -Tốc độ thực nhanh -Nhỏ, gọn giá thành thấp -Khả bảo mật hệ thống sử dụng mã khóa -Khả mở rộng nâng cấp hệ thống: chế tạo dạng modul chuẩn hóa cho phép ghép nối thành phần khơng nhà sản xuất Đây yêu cầu thiếu hệ thống điều khiển đại BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Tổng qt điều khiển lập trình 1.1 Điều khiển nối cứng điều khển lập trình 1.1.1 Điều khiển nối cứng Thiết bị điều khiển lập trình (Programmable Controller) nhà thiết kế cho đời năm 1968 (công ty General Motor - Mỹ) Tuy nhiên, hệ thống đơn giản cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống Vì nhà thiết kế bước cải tiến hệ thống làm cho hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành Nhưng việc lập trình cho hệ thống khó khăn lúc khơng có thiết bị lập trình chun dùng hỗ trợ cho cơng việc lập trình Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (Programmable Controller Handle) đời vào năm 1969 Điều tạo phát triển thực cho kỹ thuật điều khiển lập trình Các nhà thiết kế bước chuẩn hóa ngơn ngữ lập trình, ngơn ngữ lập trình dùng giản đồ hình thang (Ladder Diagram) Các nhà sản xuất liên tục đưa công cụ (cả phần mềm thiết bị) hỗ trợ cho việc lập trình, giám sát gỡ rối 1.1.2 Điều khển lập trình Bộ điều khiển lập trình ý tưởng nhóm kỹ sư hãng Ganeral Motors vào năm 1968 nhằm đáp ứng yêu cầu điều khiển công nghiệp Ban đầu sử dụng để thay cho hệ thống điều khiển sử dụng rơle Bộ điều khiển PLC lúc đầu thiết bị đơn giản Đầu vào kết nối với công tắc, cảm biến số…và dựa phép tính logic bên mà đầu đóng mở thiết bị Khi xuất hiện, điều khiển PLC khơng tương thích với hệ thống điều khiển phức tạp điều khiển nhiệt độ, vị trí, áp suất…tuy nhiện, vào năm nhà sản xuất liên tục cải tiến Hiện nay, PLC nhiều hãng khác sản xuất như: Siemens, Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider, Hitachi Theo xu hướng chuẩn hóa module hóa PLC hãng khác có cấu trúc phần cứng tập lệnh tương tự 1.2 Ứng dụng PLC công nghiệp Ngày điều khiển PLC ứng dụng rộng rãi thành công nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp dân dụng Từ ứng dụng để điều khiển hệ thống đơn giản, có chức đóng mở (ON/OFF) thơng thường đến ứng dụng cho lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi tính xác cao, ứng dụng thuật tốn q trình sản xuất Các lĩnh vực tiêu biểu ứng dụng PLC bao gồm: - Hóa học dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn, cân đong nghành hóa … - Chế tạo máy sản xuất: Tự động hoá chế tạo máy, cân đong, trình lắp đặc máy, điều khiển nhiệt độ lò kim loại… - Bột giấy, giấy, xử lý giấy: Điều khiển máy băm, trình ủ bọt, trình cán, gia nhiệt … - Thủy tinh phim ảnh: q trình đóng gói, thu nghiệm vật liệu, cân đong, khâu hoàn tất sản phẩm, đo cắt giấy - Thực phẩm, rượu bia, thuốc lá: đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm sốt q trình sản xuất, bơm (bia, nước trái …) cân đong, đóng gói, hòa trộn … - Kim loại: Điều khiển trình cán, (thép), qui trình sản xuất, kiểm tra chất lượng - Năng lượng: Điều khiển nguyên liệu (cho trình đốt, xử lý turbin …) trạm cần hoạt động tuầu tự khai thác vật liệu cách tự động (than, gỗ, dầu mỏ) 2Cấu trúc PLC 1.2.1 Sơ đồ khối PLC Hình 1.1:Cấu trúc PLC 1.2.2 Chức khối PLC thiết bị điều khiển dựa vi xử lý, thành phần gồm: - Khối xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) - Bộ nhớ (Internal Memory) - Bus hệ thống (System Bus) - Khối ghép nối vào/ra (Input/Output Interface) - Khối nguồn (Power Supply) 1.3 Thiết bị điều khiển lập trình S7-200 họ PLC loại nhỏ hãng SIEMENS (Micro PLC) cấu trúc theo dạng module Một PLC S7-200 gồm có Module CPU S7-200 có Module mở rộng Module CPU S7-200 gồm có khối sử lý trung tâm (CPU), nhớ trong, nguồn công suất, đầu vào/ra số tích hợp, cổng truyền thơng Có thể tăng thêm đầu vào/ra số chức chuyên dùng khác module mở rộng Hình 1.2:Hình dáng bên PLC S7-200 1.3.1 Địa vào * Định địa trực tiếp vùng nhớ CPU S7-200 lưu trữ liệu vị trí khác nhớ, vị trí nhớ có địa Chương trình sử dụng địa vị trí nhớ để truy nhập liệu nhớ Cách truy nhập gọi định địa trực tiếp 1.3.2 Phần chữ vị trí kích thước nhớ Để truy nhập đến bit vùng nhớ đó, chương trình phải rõ địa gồm tên vùng nhớ, địa byte, địa bit Địa byte địa bit ngăn cách dấu (.) Chế độ địa gọi chế độ định địa 7chỉ6 bit I 0 1.3.3 Phần số địa byte bit miền nhớ xác định I I Định dạng địa chỉ: I [Tên vùng nhớ][Địa byte].[Địa bit] I Ví dụ: I3.4 I Trong đó: I I: tên vùng nhớ (vùng nhớ đệm vào) 3: địa byte 4: địa bit Các điều chỉnh tương tự đặt module CPU Giá trị điều chỉnh tương tự biến đổi thành giá trị số bit lưu vào byte nhớ đặc biệt: SMB28 tương ứng với điều chỉnh tương tự 0; SMB29 tương ứng với điều chỉnh tương tự Có thể sử dụng điều chỉnh tương tự để nhập giá trị cần thiết Đồng hồ thời gian thực Các bước sử dụng thời gian thực S7-200 sau: Bước 1: Đặt thời gian thực cho CPU S7-200 - Vào PLC → Time of Day Clock Bước 2: Đặt thời gian thực CPU vào chương trình lập trình: - Đọc thời gian thực vào chương trình: vào Clock →Read_RTC Trong đó: EN – đầu vào kích hoạt T – Dữ liệu thời gian đọc từ CPU chương trình, khai báo tương ứng bảng sau: Thứ tự TDải liệu Nội dung Byte Năm (0-99) Dữ liệu năm (giá trị BCD) Tháng (1-12) Dữ liệu tháng (giá trị BCD) Ngày (1-31) Dữ liệu ngày (giá trị BCD) Giờ (0-23) Dữ liệu (giá trị BCD) Phút (0-59) Dữ liệu phút (giá trị BCD) Giây (0-59) Dữ liệu giây (giá trị BCD) 00 Đưa liệu 00 Ngày tuần (1- Dữ liệu ngày tuần, mặc định Chủ 7) nhật = (giá trị BCD) Dữ liệu cần đọc thường liệu năm ( vùng nhớ MB0) Các liệu chương trình hiểu số Hex, sử dụng vào phép tốn so sánh ta phải quy đổi số thập phân BÀI TẬP SỐ Đề bài: Viết chương trình điều khiển đèn tương ứng với địa Q0.0 sáng vào thời gian thực từ 5h-8h ngày 6/5/2012 * Các bước thực hiện: - Viết chương trình so sánh liệu thời gian: - Bước 2: Đặt thời gian thực cho CPU BÀI 4: LẮP ĐẶT MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC Giới thiệu Hiện nay, việc ứng dụng thiết bị có khả lập trình vào hệ thống điều khiển phát triển mạnh ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp để thay cho hệ thống điều khiển truyền thống Công việc thiết kế thi công hệ thống điều khiển dùng PLC trở lên dễ dàng nhầm lẫn, nhanh chóng sửa đổi Tuy nhiên, thiết kế lắp đặt hệ thống tự động hóa cơng nghiệp, cần phải vào mục đích, chức năng, điều kiện mơi trường làm việc hệ thống để đưa quy trình thực hợp lý đáp ứng yêu cầu Tùy theo điều kiện cụ thể để xác định quy trình Có thể đưa cách tổng quan quy trình thiết kế lắp đặt hệ thống tự động hóa cơng nghiệp sau: Bước 1: Tìm hiểu phân tích u cầu cơng nghệ Thiết kế vẽ sơ đồ lắp đặt hệ thống điều khiển - Tìm hiểu quy trình làm việc hệ thống tự động hóa: nhằm mục đích xác định quy trình làm việc, vẽ sơ đồ nguyên lý tiếp điểm tương đương để thực quy trình làm việc đó, từ sơ đồ nguyên lý có sẵn, phân tích xây dựng lưu đồ thuật tốn điều khiển quy trình làm việc sơ đồ - Lập bảng địa vẽ sơ đồ đấu dây - Vẽ sơ đồ lắp ráp xây dựng bảng trình tự lắp ráp Bước 2: Lắp đặt thiết bị điều khiển cấu chấp hành - Căn vào quy trình làm việc phân tích yêu cầu, tiêu chuẩn hệ thống điều khiển để đưa tiêu chuẩn để lựa chọn thiết bị điều khiển cấu chấp hành để đáp ứng yêu cầu công nghệ hệ thống + Tính chọn thiết bị điều khiển, cấu chấp hành đáp ứng yêu cầu công nghệ phù hợp với tín hiệu điều khiển + Kiểm tra thiết bị điều khiển chọn + Lắp ráp thiết bị điều khiển cấu chấp hành Bước 3: Lập trình điều khiển hệ thống theo yêu cầu cơng nghệ - Lựa chọn điều khiển có đủ số lượng dạng tín hiệu điều khiển đầu vào đầu đáp ứng yêu cầu công nghệ mạch điều khiển động lực lắp đặt - Quy định địa vào tín hiệu điều khiển địa tín hiệu chấp hành điều khiển - Lập trình điều khiển hệ thống tự động hóa máy tính - Mô phỏng, chạy thử phần mềm mô nạp chương trình vào điều khiển PLC, chạy thử kiểm tra trạng thái tác động theo chương trình làm việc Bước 4: Kết nối PLC với cấu chấp hành hệ thống, chạy thử kiểm tra - Xác định rõ yêu cầu nguyên lý hoạt động hệ thống - Chạy thử kiểm tra trình hoạt động theo yêu cầu công nghệ bảng trình tự kiểm tra - Thuyết minh quy trình làm việc hệ thống tự động hóa Cách kết nối dây 2.1 Chuẩn bị kiểm tra dụng cụ - Lập bảng kê danh mục thiết bị: dựa vào yêu cầu hệ thống từ lựa chọn sản phẩm phù hợp - Kiểm tra số lượng thiết bị: dựa theo bảng kê thiết bị để kiểm tra, phân loại thành vật tư, thiết bị, dụng cụ tháo lắp, dụng cụ đấu nối - Kiểm tra chất lượng thiết bị: + Kiểm tra trực quan: nhìn quan sát xem thiết bị có tượng nứt, vỡ, méo bất thường, phận thiết bị có đầy đủ khơng; quan sát kỹ để chắn dây điện khơng bị nứt, dây tóc bóng đèn không bị đứt + Kiểm tra đồng hồ vạn năng: dùng đồng hồ vạn đo cách điện thông mạch cầu dao, công tắc + Kiểm tra CPU: cấp nguồn, xem đèn báo CPU có tượng bất thường khơng 2.2 Lắp thiết bị vào bảng mạch Bài tập ứng dụng 3.1 Điều khiển van điện từ hai cuộn dây Chọn bảng thực hành gỗ (hoặc tủ điện), kích thước 0,4m x 0,4m để vẽ sơ đồ gá lắp thiết bị theo tỷ lệ khổ giấy A4 Dựa sơ đồ nguyên lý vẽ sơ đồ lắp đặt thiết bị tương ứng từ xuống Sau đó, dựa sơ đồ gá lắp thiết bị dùng máy bắn vít, kìm tuốc nơ vít bắt chặt thiết bị vào bảng mạch (bắt thiết bị có kích thước lớn mạch trước, thiết bị xung quanh bắt sau) Vậy ta bố trí thiết bị bảng mạch sau: Hinh 6.1: Sơ đồ bố trí thiết bị bảng mạch thực hành 2.3 Vẽ sơ đồ dây - Vẽ phần dây động lực (các dây pha song song, không chồng chéo lên nhau, màu đậm, pha chọn màu khác nhau: pha A- đỏ, pha B: vàng, pha C: xanh): vẽ dây từ xuống dưới, từ trái qua phải Hinh 6.2: Sơ đồ dây mạch động lực - Vẽ phần dây mạch điều khiển ( chọn nét vẽ mảnh, dùng hai màu, hạn chế nhiều đường dây, nên dây theo số đường để lắp ráp dễ dàng bó buộc lại vào máng): vẽ từ phần nguồn tới thiết bị Với ta tiến hành xác định số lượng chủng loại đầu vào/ra quy định địa sau: - Đầu vào: Nút ấn điều khiển chạy ON – I0.0 (thường mở) Nút ấn điều khiển dừng OFF-I0.1 (thường đóng) - Đầu ra: Cuộn dây công tắc tơ K- Q0.0 Ta vẽ sơ đồ nguyên lý đấu nối mạch điều khiển sau: Hinh 6.3: Sơ đồ nguyên lý đấu nối từ PLC tới thiết bị chấp hành Ta vẽ sơ đồ dây mạch điều khiển sau: Hinh 6.4: Sơ đồ dây mạch điều khiển từ thiết bị đến phần nối với PLC 2.4 Lắp mạch * Kiểm tra lắp thiết bị vào bảng mạch * Lắp mạch động lực: đấu nối dây theo nguyên tắc từ xuống dưới, từ trái qua phải Cụ thể: Dùng dây đơn 1,5mm2 dây từ Aptomat K ĐC * Với mạch điều khiển: - Dùng dây đơn dây đo đo dài phần cần dây Uốn dây vng góc điểm gấp khúc giao để đảm bảo dây song song, không chồng chéo 2.5 Kiểm tra trực quan Cơng tắc tơ, nút ấn, cầu chì… khơng bị nghiêng, dây động lực không bị chồng chéo lên nhau, đầu cốt khơng bị hở, khơng có thiết bị dây điện thừa…, cầm mạch lên lắc khơng có thiết bị dây điện bị bung + Đo thông mạch theo sơ đồ 2.6 Kết nối với PLC cấu chấp hành Khi kết nối PLC với cấu chấp hành cần phải đảm bảo chương trình điều khiển viết phần mềm S7-200 kiểm tra chạy thử, sau thử tác động trường hợp giả định đạt yêu cầu tiến hành đấu nối vận hành Sơ đồ đấu nối từ PLC tới có cấu chấp hành sau: Hinh 6.5: Sơ đồ kết nối từ PLC tới cấu chấp hành 3.2 Điều khiển hệ thống cung cấp khí nén Động quay hai chiều sử dụng rộng rãi máy công nghiệp dân dụng Việc điều khiển máy sản xuất đảo chiều quay chuyển động tịnh tiến theo hai chiều thực chất điều khiển đảo chiều quay động truyền động cho cấu máy, nên cần phải nắm vững cách điều khiển để sử dụng thực tế điều khiển Lập trình PLC giúp điều khiển đảo chiều quay động không đồng pha dễ dàng thuận tiện Các bước giải tốn: *Bước 1: Phân tích quy trình làm việc - Xác định quy trình làm việc phụ tải: Mạch điều khiển động không đồng pha quay hai chiều mổ tả quy trình hoạt động sau: Nếu ấn nút MT động M quay thuận ấn nút MN động M quay ngược Ấn nút D động M dừng Để điều khiển động M ta dùng công tắc tơ K cấp điện bảo vệ ngắn mạch ta dùng Aptomat TA Bước 2: Thiết kế mạch điều khiển phần tử logic * Khai báo địa đầu vào- đầu - Địa đầu vào: Tín hiệu Địa Chức đầu vào MT MN D RN I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 Nút ấn mở máy, thường mở, động quay thuận Nút ấn mở máy, thường mở, động quay ngược Nút dừng động cơ, thường đóng Tiếp điểm thường đóng rơle nhiệt để bảo vệ tải động - Địa đầu ra: Tín hiệu Địa Chức đầu KT Q0.0 Cuộn dây công tắc tơ KT KN Q0.1 Cuộn dây công tắc tơ KN * Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điều khiển: Trên sở Quy trình làm việc địa vào/ra ta tiến hành viết chương trình phần mềm Step Micro/win sau: Sau viết chương trình dùng chương trình mơ SIMULINK S7 200 để kiểm tra chức mạch theo giản đồ thời gian có Bước 3: Kết nối cấu chấp hành, nạp chương trình chạy cấu chấp hành * Kết nối cấu chấp hành Để điều khiển đầu cuộn dây công tắc tơ K, ta chọn PLC loại AC/DC/RLY có: tín hiệu vào +24VDC ứng với mức logic 0VDC ứng với mức logic 0, cổng rơ le 3.3 Điều khiển hệ thống cung cấp thuỷ lực Các thiết bị vận tải liên tục dùng để vận chuyển vật liệu thể hạt, thể cục kích thước nhỏ, chi tiết dạng thành phẩm bán thành phẩm, vận chuyển hành khách theo cung đường định Thiết bị vận tải liên tục gồm: băng tải, băng chuyền Băng tải thường dùng để vật chuyển vật liệu thể bột mịn, hạt kích thước nhỏ theo phương nằm ngang nghiêng với góc nhỏ 300 với cấu kéo đa dạng băng vải, cao su *Bước 1: Phân tích quy trình làm việc * Xác định quy trình làm việc phụ tải + Ấn M, hệ thống chuẩn bị làm việc + Khi có sản phẩm băng tải để cảm biến CB1 tác động có hộp để cảm biến CB3 tác động băng tải chạy chuyển sản phẩm vào hộp + Khi cảm biến CB2 đếm 15 sản phẩm (hộp đầy) băng tải dừng, băng tải chạy để đưa hộp Nếu đặt hộp vào vị trí băng tải dừng, đồng thời có sản phẩm qua CB1 băng tải chạy Sau hoạt động dây chuyền lặp lại - Ấn nút dừng, hai băng tải dừng - Các băng tải bảo vệ rơ le nhiệt, băng tải tải hai băng tải phải dừng Bước 2: Thiết kế mạch điều khiển phần tử logic *Khai báo địa đầu vào- đầu ra: - Địa đầu vào: Tín hiệu đầu Địa Chức vào M I0.0 Nút ấn "chạy", thường mở D I0.1 Nút "dừng", thường đóng RN I0.4 Tiếp điểm thường đóng rơle nhiệt để bảo vệ tải động CB1 I0.2 Cảm biến CB2 I0.3 Cảm biến CB3 I0.4 Cảm biến - Địa đầu ra: Tín hiệu đầu Địa Chức BT1 Q0.0 Cuộn dây công tắc tơ điều khiển BT1 BT2 Q0.1 Cuộn dây công tắc tơ điều khiển BT1 * Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điều khiển: Trên sở quy trình làm việc địa vào/ra ta tiến hành viết chương trình phần mềm Step Micro/win sau: Sau viết chương trình dùng chương trình mô SIMULINK S7 200 để kiểm tra chức mạch theo giản đồ thời gian có * Bước 3: Kết nối cấu chấp hành, nạp chương trình chạy cấu chấp hành - Kết nối cấu chấp hành Để điều khiển đầu cuộn dây công tắc tơ K, ta chọn PLC loại AC/DC/RLY có: tín hiệu vào +24VDC ứng với mức logic 0VDC ứng với mức logic 0, cổng rơ le 3.4 Điều khiển hệ thống thông gió Động khơng đồng pha cơng suất lớn khởi động gây sụt áp làm giảm chất lượng nguồn điện Phương pháp đổi nối Y- thường sử dụng để giảm dòng khởi động nhằm khắc phục nhược điểm Đây phương pháp đơn giản, chắn sử dụng tin cậy Chúng ta nên nắm vững cách điều khiển để sử dụng thực tế điều khiển Lập trình PLC giúp khởi động đổi nối Y- động không đồng pha dễ dàng thuận tiện Các bước giải toán: *Bước 1: Phân tích quy trình làm việc - Xác định quy trình làm việc phụ tải Bước 2: Thiết kế mạch điều khiển phần tử logic * Khai báo địa đầu vào- đầu - Địa đầu vào: Tín hiệu đầu Địa Chức vào M I0.0 Nút ấn mở máy, thường mở, động quay D I0.1 Nút dừng động cơ, thường đóng RN I0.2 Tiếp điểm thường đóng rơle nhiệt để bảo vệ tải động Địa đầu ra: Tín hiệu đầu Địa Chức K Q0.0 Cuộn dây công tắc tơ K KY Q0.1 Cuộn dây công tắc tơ KY K∆ Q0.2 Cuộn dây công tắc tơ K∆ * Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điều khiển Trên sở Quy trình làm việc địa vào/ra ta tiến hành viết chương trình phần mềm Step Micro/win sau: * Mô chạy thử: *Bước 3: Kết nối cấu chấp hành, nạp chương trình chạy cấu chấp hành - Kết nối cấu chấp hành: Để điều khiển đầu cuộn dây công tắc tơ, ta chọn PLC loại AC/DC/RLY có: tín hiệu vào +24VDC ứng với mức logic 0VDC ứng với mức logic 0, cổng rơ le Bài tập thực hành Lập trình PLC điều khiển động khơng đồng pha theo yêu cầu sau: Ấn nút M, động chạy Sau giây, động khởi động đổi nối Y- với thời gian khởi động giây Ấn nút D hai động dừng 3.5 Điều khiển động thuận nghịch Động quay hai chiều sử dụng rộng rãi máy công nghiệp dân dụng Việc điều khiển máy sản xuất đảo chiều quay chuyển động tịnh tiến theo hai chiều thực chất điều khiển đảo chiều quay động truyền động cho cấu máy, nên cần phải nắm vững cách điều khiển để sử dụng thực tế điều khiển Lập trình PLC giúp điều khiển đảo chiều quay động không đồng pha dễ dàng thuận tiện Các bước giải toán: *Bước 1: Phân tích quy trình làm việc - Xác định quy trình làm việc phụ tải: Mạch điều khiển động không đồng pha quay hai chiều mổ tả quy trình hoạt động sau: Nếu ấn nút MT động M quay thuận ấn nút MN động M quay ngược Ấn nút D động M dừng Để điều khiển động M ta dùng công tắc tơ K cấp điện bảo vệ ngắn mạch ta dùng Aptomat TA Bước 2: Thiết kế mạch điều khiển phần tử logic * Khai báo địa đầu vào- đầu - Địa đầu vào: Tín hiệu Địa Chức đầu vào MT I0.0 Nút ấn mở máy, thường mở, động quay thuận MN I0.1 Nút ấn mở máy, thường mở, động quay ngược D I0.2 Nút dừng động cơ, thường đóng RN I0.3 Tiếp điểm thường đóng rơle nhiệt để bảo vệ tải động - Địa đầu ra: Tín hiệu Địa Chức đầu KT Q0.0 Cuộn dây công tắc tơ KT KN Q0.1 Cuộn dây công tắc tơ KN * Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điều khiển: Trên sở Quy trình làm việc địa vào/ra ta tiến hành viết chương trình phần mềm Step Micro/win sau: Sau viết chương trình dùng chương trình mơ SIMULINK S7 200 để kiểm tra chức mạch theo giản đồ thời gian có Bước 3: Kết nối cấu chấp hành, nạp chương trình chạy cấu chấp hành * Kết nối cấu chấp hành Để điều khiển đầu cuộn dây công tắc tơ K, ta chọn PLC loại AC/DC/RLY có: tín hiệu vào +24VDC ứng với mức logic 0VDC ứng với mức logic 0, cổng rơ le ... quyền Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình. .. dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội LỜI NĨI ĐẦU Trong chương trình đào tạo trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề thực hành nghề. .. tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần giáo trình nội bộ, mang tính khoa học đáp ứng với yêu cầu thực tế Nội dung giáo trình “KỸ THUẬT