PLC NÂNG CAO - Nguồn: Internet

Nội dung bài học này giúp cho học viên biết cách kết nối, lập trình và sử dụng kết hợp giữa máy tính, PLC và màn hình cảm biến cho một hệ thống điều khiển tự động hóa. Mục tiêu:[r]

(1)

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ

GIÁO TRÌNH

Tên mơ đun: PLC nâng cao NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP

TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN ngày 25.tháng 02 năm 2013 Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề)

(2)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN:

Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo

(3)

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình PLC nâng cao kết Dự án “Thí điểm xây dựng chương trình giáo trình dạy nghề năm 2011-2012”.Được thực tham gia giảng viên trường Cao đẳng nghề công nghiệp Hải Phịng thực

Trên sở chương trình khung đào tạo, trường Cao đẳng nghề cơng nghiệp Hải phịng, với trường điểm toàn quốc, giáo viên có nhiều kinh nghiệm thực biên soạn giáo trình PLC nâng cao phục vụ cho cơng tác dạy nghề

Chúng xin chân thành cám ơn Trường Cao nghề Bách nghệ Hải Phòng, trường Cao đẳng nghề giao thông vận tải Trung ương II, trường Cao đẳng nghề số Bộ quốc phòng, trường Cao đẳng nghề điện Hà Nội góp nhiều cơng sức để nội dung giáo trình hồn thành

Giáo trình thiết kế theo mơ đun thuộc hệ thống mơ đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp cấp trình độ Cao đẳng nghề, dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo

Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện

Hà Nội, ngày……tháng… năm 2013 Tham gia biên soạn

1 Đỗ Thị Thanh Xuân - Chủ biên Đồn Năng Trình

(4)

MỤC LỤC

1 Lời giới thiệu………

2 Mục lục………

3 Bài mở đầu………

4 Bài Điều khiển động khởi động dừng theo trình tự…… 15

5 Bài Điều khiển động không đồng ba pha quay hai chiều có hãm trước lúc đảo chiều……… 28 Bài Điều khiển đèn giao thông……… 35

7 Bài Đếm sản phẩm 46

8 Bài Điều khiển máy trộn……… 52

9 Bài Đo điện áp DC điều khiển ON/OFF……… 63

10 Bài Điều khiển nhiệt độ 73

11 Bài Điều khiển động SERVOMOTOR……… 81

12 Bài Điều khiển thang máy……… 89

13 Bài 10 Màn hình cảm biến 100

14 Bài 11 Kết nối PLC với hình cảm biến……… 135

(5)

MÔ ĐUN: PLC NÂNG CAO Mã mơ đun: MĐ35

Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun:

Ngày khoa học kỹ thuật ngày phát triển Trong xí nghiệp có nhiều hệ thống máy sản xuất sử dụng điều khiển lập trình Trên giới có nhiều hãng sản xuất điều khiển lập trình khác tính tương tự Trong tài liệu đề cập đến điều khiển lập trình OMRON SIEMENS (S7-200 S7-300)

PLC nâng cao mô đun chuyên môn học viên chuyên ngành Điện công nghiệp Mô đun nhằm trang bị cho học viên trường dạy nghề kỹ cần thiết để lắp đặt lập trình điều khiển cho số hệ thống tự động hóa có thực tế, từ có tư kỹ thuật để áp dụng vào thực tiễn sản xuất

Mục tiêu mô đun

- Sử dụng loại PLC hãng OMRON SIEMENS

- Có khả tự nghiên cứu để sử dụng loại PLC hãng khác - Vận hành hệ thống điều khiển dùng PLC có sẵn

- Lắp đặt hệ thống điều khiển cỡ nhỏ dùng PLC đơn Màn hình cảm biến

- Viết chương trình ứng dụng cỡ nhỏ cho PLC đơn Màn hình cảm biến theo yêu cầu thực tế

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư sáng tạo khoa học, đảm bảo an toàn, tiết kiệm

Nội dung chính:

Số

TT Tên mô đun

Thời gian (giờ) Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra*

1 Bài mở đầu:Vị trí, ứng dụng PLC cơng nghiệp

2

2 Điều khiển động khởi động dừng theo trình tự

6

3 Điều khiển động không đồng ba pha quay hai chiều có

hãm trước lúc đảo chiều

8

(6)

5 Đếm sản phẩm 12

6 Điều khiển máy trộn

7 Đo điện áp DC điều khiển ON/OFF

8

8 Điều khiển nhiệt độ 12

9 Điều khiển động SERVOMOTOR

8

10 Điều khiển thang máy 16 11

11 Màn hình cảm biến 14 11

12 Kết nối PLC với hình cảm biến 14 11

(7)

BÀI MỞ ĐẦU

VỊ TRÍ, ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHIỆP MÃ BÀI: M35-01

Giới thiệu:

Trong cơng nghiệp, tốn điều khiển đa dạng phong phú Tùy vào đặc điểm hệ thống sản xuất mà việc đưa cách thức điều khiển khác điều khiển cho động cụ thể hay điều khiển theo q trình liên tục, có mối liên quan mật thiết nhiều thiết bị hệ thống Nội dung học đưa đặc điểm toán điều khiển động toán điều khiển q trình giúp cho học viên có kiens thức áp dụng vào giải nội dung cịn lại mơ đun thực tế thực tế sản xuất

Mục tiêu:

- Phân biệt toán điều khiển động tốn điều khiển q trình

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, xác, tập trung cơng việc Nội dung chính:

1 Các toán điều khiển động cơ

 Các nguyên tắc điều khiển

Quá trình làm việc động điện để truyền động máy sản xuất thường gồm giai đoạn: khởi động, làm việc điều chỉnh tốc độ, dừng có giai đoạn đảo chiều Xét động thiết bị động lực, trình làm việc đặc biệt q trình khởi động, hãm thường có dịng điện lớn, tự thân động điện vừa thiết bị chấp hành vừa đối tượng điều khiển phức tạp Về nguyên lý khống chế truyền động điện, để khởi động hãm động với dòng điện hạn chế giới hạn cho phép, thường dùng ba nguyên tắc khống chế tự động sau:

(8)

- Nguyên tắc tốc độ: Việc đóng cắt để thay đổi tốc độ động dựa vào nguyên lý xác định tốc độ tức thời động Phần tử cảm biến khống chế rơle tốc độ

- Nguyên tắc dòng điện: Biết tốc độ động mô men động xác định, mà mô men lại phụ thuộc vào dịng điện chạy qua động cơ, đo dịng điện để khống chế q trình thay đổi tốc độ động điện Phần tử cảm biến khống chế rơle dòng điện

Mỗi nguyên tắc điều khiển có ưu nhược điểm riêng, tùy trường hợp cụ thể mà chọn phương pháp cho phù hợp

 Các thiết bị điều khiển

Để đóng cắt khơng thường xun thường dùng áptơmát Trong áptơmát hệ thống tiếp điểm có phân dập hổ quang phân tự động cắt mạch để bảo vệ tải ngắn mạch Bộ phận cắt mạch điện tác động điện từ theo kiểu dòng điện cực đại Khi dòng điện vượt trị số cho phép chúng cắt mạch điện để bảo vệ ngắn mạch, ngồi cịn có rơle nhiệt bảo vệ tải

Phần tử rơle nhiệt lưỡng kim gồm hai miếng kim loại có độ dãn nở nhiệt khác dán lại với Khi lưỡng kim bị đất nóng (thường dịng điện cần bảo vệ) bị biến dạng (cong), độ biến dạng tới ngưỡng tác động vào phận khác để cắt mạch điện

Các rơle điện từ, công tắc tơ tác dụng nhờ lực hút điện từ Cấu tạo rơle điện từ thường gồm phân sau: cuộn hút; mạch từ tĩnh làm vật liệu sắt từ; phần động gọi phần ứng hệ thống tiếp điểm

Mạch từ rơle có dịng điện chiều chạy qua làm thép khối, mạch từ rơle dòng điện xoay chiều làm thép kỹ thuật điện Để chống rung lực hút nam châm điện có dạng xung mặt cực người ta đặt vòng ngắn mạch Sức điện động cảm ứng vòng ngắn mạch tạo dịng điện làm cho từ thơng qua vịng ngắn mạch lệch pha với từ thơng chính, nhờ lực hút phần ứng không bị gián đoạn, tiếp điểm tiếp xúc tết

Tuỳ theo nguyên lý tác động người ta chế tạo nhiều loại thiết bị điều khiển khác rơle dòng điện, rơle điện áp, rơle thời gian

(9)

2 Các tốn điều khiển q trình

Điều khiển trình trình ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động điều khiển, vận hành giám sát q trình cơng nghệ, nhằm nâng cao hiệu sản xuất đảm bảo yêu cầu bảo vệ người, máy móc mơi trường

- Phạm vi ứng dụng: công nghiệp chế biến, khai thác lượng - Bài toán đặc thù quan trọng nhất: điều chỉnh

- Đối tượng điều khiển: q trình cơng nghệ

Đặc thù q trình cơng nghệ:

- Quy mơ sản xuất thông thường vừa lớn - Yêu cầu cao độ tin cậy tính sẵn sàng

- Các trình liên quan tới biến đổi lượng vật chất Điều khiển q trình cơng nghệ gồm loại:

- Điều khiển trình liên tục: điều khiển q trình cơng nghệ hoạt động liên tục Ví dụ: q trình chưng cất, q trình sản xuất điện, trình sản xuất xi măng…

- Điều khiển trình mẻ: điều khiển trình cơng nghệ hoạt động theo mẻ Ví dụ: q trình trộn bê tơng, q trình phản ứng hóa chất, q trình sản xuất bia…

Mục đích điều khiển:

- Đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, trơn tru: đảm bảo điều kiện vận hành bình thường, kéo dài tuổi thọ máy móc, vận hành thuận tiện

- Đảm bảo suất chất lượng sản phẩm: thay đổi tốc độ sản xuất theo ý muốn, giữ thông số chất lượng sản phẩm biến động giới hạn quy định

- Đảm bảo vận hành an tồn: nhằm mục đích bảo vệ người, máy móc, thiết bị mơi trường

- Bảo vệ môi trường: giảm nồng độ chất độc hại khí thải, nước thải, giảm bụi, giảm sử dụng nguyên liệu nhiên liệu

(10)

Các chức điều khiển q trình:

Trong đó:

- Điều khiển sở:

Gồm: + Điều chỉnh (điều chỉnh tự động, điều chỉnh tay)

+ Điều khiển rời rạc (điều khiển thiết bị, khóa liên động q trình) + Điều khiển trình tự (khởi động dừng hệ thống, điều khiển phối hợp, điều khiển theo mẻ)

+ Điều khiển an toàn (khóa liên động an tồn)

- Vận hành giám sát:

Gồm: + Thu thập quản lí liệu + Giao diện người-máy + Cảnh báo báo động + Giám sát chẩn đoán + Lập báo cáo tự động

- Điều khiển cao cấp:

Gồm: + Điều khiển quản lí mẻ

(11)

Sơ đồ khối vòng điều khiển:

Trong đó:

- Thiết bị đo q trình:

Gồm: + Measurement device: Thiết bị đo, VD: đo nhiệt độ, áp suất, nồng độ

+ Transducer: chuyển đổi theo nghĩa rộng, VD: áp suất - dịch chuyển, dịch chuyển – điện áp

+ Sensor: Cảm biến, dạng chuyển đổi, VD: cặp nhiệt, ống venturi, siêu âm…

(12)

+ Signal conditioning: điều hịa tín hiệu

+ Transmitter: chuyển đổi tín hiệu truyền phát tín hiệu chuẩn

- Thiết bị chấp hành:

Gồm: + Actuator: Thiết bị chấp hành, cấu chấp hành (van điều khiển, máy bơm, quạt gió, chắn gió, rơ-le)

+ Actuator, actuating element: cấu dẫn động, phần tử dẫn động (động điện, khối chuyển đổi dịng-khí nén, cuộn hút từ…)

+ Final control element: Phần tử chấp hành (thân van, tiếp điểm, sợi đốt…)

- Hệ thống vận hành giám sát:

Một số ví dụ điều khiển q trình:

(13)

- Lị hơi:

(14)

máy tính, vận hành Chúng thiết kế cho nhà kỹ thuật cài đặt thay đổi chương trình Vì vậy, nhà thiết kế PLC phải lập trình sẵn cho chương trình điều khiển nhập cách sử dụng ngôn ngữ đơn giản (ngôn ngữ điều khiển) Thuật ngữ logic sử dụng việc lập trình chủ yếu liên quan đến hoạt động logic, ví dụ có điều kiện A B C làm việc Người vận hành nhập chương trình (chuỗi lệnh) vào nhớ PLC Thiết bị điều khiển PLC giám sát tín hiệu vào tín hiệu theo chương trình thực quy tắc điều khiển lập trình

Các PLC tương tự máy tính, máy tính tối ưu hố cho tác vụ tính tốn hiển thị, PLC chuyên biệt cho tác vụ điều khiển mơi trường cơng nghiệp Vì PLC:

+ Được thiết kế bền để chịu rung động, nhiệt, ẩm tiếng ồn + Có sẵn giao diện cho thiết bị vào

+ Được lập trình dễ dàng với ngơn ngữ điều khiển dễ hiểu, chủ yếu giải phép toán logic chuyển mạch

Về chức điều khiển logic PLC giống chức điều khiển thiết kế sở rơle công tắc tơ sở khối điện tử là:

+ Thu thập tín hiệu vào tín hiệu phản hồi từ cảm biến

+ Liên kết, ghép nối tín hiệu theo yêu cầu điều khiển thực đóng mở mạch phù hợp với cơng nghệ

+ Tính tốn soạn thảo lệnh điều khiển sở so sánh thông tin thu thập

+ Phân phát lệnh điều khiển đến địa thích hợp

(15)

BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG VÀ DỪNG THEO TRÌNH TỰ

MÃ BÀI: M35-02 Giới thiệu:

Trong thực tế, có nhiều hệ thống sản xuất mà phần tử chấp hành hoạt động dừng theo trình tự trước sau đặc thù hệ thống Nội dung học giúp học viên lắp đặt mơ hình lập trình điều khiển cho động khởi động dừng theo trình tự, sử dụng PLC OMRON SIEMENS Thơng qua áp dụng linh hoạt vào thực tế sản xuất

Mục tiêu:

- Lắp đặt nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển nhóm động

- Lập trình cho loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển động khởi động dừng theo trình tự

- Sửa đổi kết nối phần cứng chương trình cho phù hợp với ứng dụng tương tự khác

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư sáng tạo khoa học, đảm bảo an tồn

Nội dung chính: 1 PLC CPM2A

Mục tiêu: Nêu lệnh cách kết nối cho PLC CPM2A

1.1 Các lệnh PLC CPM2A sử dụng chương trình

- Lệnh tiếp điểm - TIMER

N: số Timer

SV: giá trị đặt (Word, BCD), thuộc IR, SR, LR, DM, AR, HR Giới hạn sử dụng: SV = 0000 - 9999 (BCD),

Độ phân giải: 0,1s

Thời gian hoạt động: SV x 0,1(s)

1.2 Chương trình điều khiển cho PLC CPM2A

(16)

Địa chỉ Phần tử

000.00 Nút ấn Start

000.01 Nút ấn Stop

000.02 Nút ấn E -Stop

010.00 Động

010.01 Động

010.02 Động

(17)

1.3 Lắp đặt nối dây cho PLC CPM2A Nạp chương trình vận hành thử.

Đấu nối dây

000.00 000.01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.06 000.07 000.08 000.09 000.010 000.011 COM

001.00 001.01 001.02 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07 COM

PLC OMRON

START STOP

-+

KM1 24V

24V

KM2 KM3 E- STOP

Nạp chương trình vận hành:

(18)

+ Chọn PLC/Transfer/To PLC

+ Chọn PLC/ Operating Mode/Run

2 PLC S7-200

Mục tiêu: Nêu lệnh cách kết nối cho PLC S7-200

2.1 Các lệnh PLC S7-200 sử dụng chương trình

- Lệnh tiếp điểm - Lệnh Timer: TON

Toán hạng: Cú pháp khai báo:

Txx (word) CPU214:32÷63 96÷127

PT: VW, T, (word)

(19)

2.2 Viết chương trình cho PLC S7-200.

Phân công địa chỉ.

I0.0 Nút ấn Start

I0.1 Nút ấn Stop

I0.2 Nút ấn E -Stop

Q0.0 Động

Q0.1 Động

Q0.2 Động

(20)

2.3 Lắp đặt nối dây cho PLC S7-200 Nạp chương trình vận hành thử.

Đấu nối dây:

I0.0 COM

PLC S7- 200

START -+

-+ 24V 24V

I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7

Q0.0

COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 STOP E- STOP

KM1 KM2 KM3

Nạp chương trình vào PLC :

(21)

Công tắc chọn chế độ làm việc PLC phải vị trí TERM chế độ STOP Màn hình báo Download successfulthì chương trình nạp thành cơng

Chạy chương trình :

Cách : Chọn CPU _ RUN _ yes Cách : Chọn biểu tượng Run Dừng chương trình

Cách : Chọn menu CPU _ Stop _ Yes Cách : Chọn biểu tượng Stop

Lưu ý : Công Tắc chọn chế độ làm việc PLC phải vị trí TERM. Hiển thị Chương trình ladder : ( để quan sát trình hoạt động chương trình)

- Chọn menu : Debug _ ladder Satus on - Chọn View _ StatusChart

Đọc chương trình PLC:

- Chọn menu Project _ up load _ OK _ Yes - Chọn biểu tượng Upload

3 PLC S7-300

Mục tiêu: Nêu lệnh cách kết nối cho PLC S7-300

- Lệnh tiếp điểm

- Lệnh Timer: Bộ thời gian SD

(22)

I0.0 Nút ấn Start

I0.1 Nút ấn Stop

I0.2 Nút ấn E -Stop

Q0.0 Động

Q0.1 Động

Q0.2 Động

(23)

(24)

Sơ đồ đấu nối dây

I0.0 COM

PLC S7- 300

START -+ -+ 24V 24V

Q0.0

COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7

STOP E- STOP

KM1 KM2 KM3

+ Nạp chương trình soạn thảo từ PC xuống CPU:

Nhấn chuột trái vào biểu tượng công cụ trả lời

đầy đủ câu hỏi Chú ý nạp chương trình cần phải đặt CPU trạng thái

Stophoặc đặt CPU trạng thái RUN-P

+ Xố chương trình có CPU:

Để thực việc nạp chương trình từ PC xuống CPU ta cần thực cơng việc xố chương trình có sẵn CPU Điều ta thực bước sau:

(25)

+ Quan sát việc thực chương trình:

Nhấn vào biểu tượng công cụ Sau chọn chức

năng giám sát chương trình hình xuất cửa sổ:

(26)

Ngồi ta cịn quan sát nội dung ô nhớ Những ô nhớ muốn quan sát cần phải khai báo bảng Variable

(27)

CÓ HÃM TRƯỚC LÚC ĐẢO CHIỀU MÃ BÀI: M35-03

Giới thiệu:

Trong toán điều khiển động thường có nhiều giai đoạn có giai đoạn đảo chiều Trong giai đoạn đảo chiều việc tạo trình hãm cần thiết để đảm bảo an toàn cho người thiết bị Nội dung học giúp học viên lắp đặt mơ hình lập trình điều khiển cho động không đồng ba pha quay hai chiều, có hãm trước lúc đảo chiều, sử dụng PLC OMRON SIEMENS Thơng qua áp dụng linh hoạt vào thực tế sản xuất

Mục tiêu:

- Lắp đặt nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển ĐC kđb pha quay chiều có hãm trước đảo chiều

- Lập trình cho loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển động kđb pha quay chiều có hãm trước đảo chiều

1 PLC CPM2A

Mục tiêu: Viết chương trình kết nối theo ứng dụng dùng PLC CPM2A

N: số Timer

(28)

Phân công địa chỉ.

000.00 Nút ấn Stop

000.01 Nút ấn Đc quay thuận (Mt)

000.02 Nút ấn Đc quay ngược(Mn)

010.00 Động quay thuận

010.01 Động quay ngược

010.02 Nguồn chiều

Chương trình điều khiển:

(29)

000.00 000.01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.06 000.07 000.08 000.09 000.010 000.011 COM

001.00 001.01 001.02 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07 COM

PLC OMRON

STOP -+ -+ KM1 24V 24V KM2 KM3 Mt Mn

(xem 1)

2 PLC S7-200

Mục tiêu: Viết chương trình kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-200

Txx (word) CPU214:32÷63 96÷127

PT: VW, T, (word)

C, IW, QW, MW, SMW, C, IW, số 2.2 Viết chương trình cho PLC S7-200.

Phân công địa chỉ:

(30)

I0.1 Nút ấn Đc quay thuận (Mt)

I0.2 Nút ấn Đc quay ngược(Mn)

Q0.0 Động quay thuận

Q0.1 Động quay ngược

Q0.2 Nguồn chiều

2.3 Lắp đặt nối dây cho PLC S7-200 Nạp chương trình vận hành thử.

(31)

I0.0 COM

PLC S7- 200 -+ -+ 24V 24V

Q0.0

KM1 KM2 KM3 STOP Mt Mn

Nạp chương trình vận hành thử

(Xem 1)

3 PLC S7-300

- Các lệnh tiếp điểm

Phân công địa

I0.0 Nút ấn Stop

I0.1 Nút ấn Đc quay thuận (Mt)

I0.2 Nút ấn Đc quay ngược(Mn)

Q0.0 Động quay thuận

Q0.1 Động quay ngược

(32)

(33)

I0.0 COM

PLC S7- 300

-+

-+ 24V 24V

Q0.0

KM1 KM2 KM3 STOP Mt Mn

Nạp chương trình vận hành

(Xem 1)

BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG MÃ BÀI: M35-04

Giới thiệu:

(34)

giao thơng tai điểm đường giao nhau, góp phần giảm ùn tắc tai nạn Nội dung học giúp học viên lắp đặt mơ hình lập trình điều khiển cho hệ thống đèn tín hiệu ngã tư giao thông đơn giản, sử dụng PLC OMRON SIEMENS Thơng qua áp dụng linh hoạt vào thực tiễn với hệ thống đèn giao thông khác

Mục tiêu:

- Lắp đặt nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển Đèn giao thông

- Lập trình loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển Đèn giao thông

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư sáng tạo khoa học, đảm bảo an toàn

1 Với PLC CPM2A

N: số Timer

Phân công địa

00000 Nút start

00001 Nút stop

01000 Đèn xanh A

01001 Đèn vàng A

01002 Đèn đỏ A

01003 Đèn xanh B

(35)

01005 Đèn đỏ B

(36)

(37)

000.00000.01000.02000.03 000.04000.05000.06 000.07000.08 000.09000.010000.011 COM

001.00001.01001.02001.03 001.04001.05001.06 001.07 COM

PLC OMRON

START STOP -+

-+

VA ÐA 24V

24V

XA XB VB ÐB

(Xem 1)

2 Với PLC S7-200

Txx (word) CPU214:32÷63 96÷127 PT: VW, T, (word)

(38)

Phân công địa

I0.0 Nút start

I0.1 Nút stop

Q0.0 Đèn xanh A

Q0.1 Đèn vàng A

Q0.2 Đèn đỏ A

Q0.3 Đèn xanh B

Q0.4 Đèn vàng B

Q0.5 Đèn đỏ B

(39)

(40)

Sơ đồ đấu nối dây:

I0.0 COM

PLC S7- 200

START STOP -+ -+ 24V 24V

Q0.0

VA ÐA

XA XB VB ÐB

(Xem 1)

3 PLC S7-300

(41)

Phân cơng địa

I0.0 Nút start

I0.1 Nút stop

Q0.0 Đèn xanh A

Q0.1 Đèn vàng A

Q0.2 Đèn đỏ A

Q0.3 Đèn xanh B

Q0.4 Đèn vàng B

Q0.5 Đèn đỏ B

(42)

(43)

3.3 Lắp đặt nối dây cho PLC S7-300 Nạp chương trình vận hành thử.

I0.0 COM

PLC S7- 300

STARTSTOP -+

-+ 24V 24V

I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7

Q0.0

COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7Q1.0 Q1.1 Q1.2Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6Q1.7 VA ÐA

XA XB VB ÐB

Nạp chương trình vận hành thử:

(44)

BÀI 4: ĐẾM SẢN PHẨM MÃ BÀI: M35-05 Giới thiệu:

Trong hệ thống sản xuất, việc kiểm sốt số lượng sản phẩm đóng gói sản phẩm cơng đoạn quan trọng, đảm bảo độ xác cần tự động hóa để cao suất lao động Nội dung học giúp học viên lắp đặt mơ hình lập trình điều khiển cho dây chuyền đóng gói sản phẩm, sử dụng PLC OMRON SIEMENS Thơng qua áp dụng linh hoạt vào thực tế sản xuất có thay đổi khác

Mục tiêu:

- Lắp đặt nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để ứng dụng vào việc đếm sản phẩm

- Lập trình loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để đếm sản dây chuyền sản xuất

1.1 Các lệnh PLC CPM2A sử dụng chương trình - Lệnh tiếp điểm

(45)

N: số counter

SV: giá trị đặt (word, BCD), thuộc IR, SR, LR, DM, AR, HR

Phân công địa

000.00 Nút M

000.01 Nút D

000.02 Cảm biến phát sản phẩm S1

000.03 Cảm biến phát hộp S2

010.00 Băng truyền sản phẩm

010.01 Băng truyền hộp

(46)

000.00000.01000.02 000.03000.04000.05 000.06000.07 000.08000.09000.010000.011 COM

001.00001.01001.02 001.03001.04001.05 001.06001.07 COM

PLC OMRON

-+ -+ KM1 24V 24V KM2 START STOP CB1 CB2

(Xem 1)

2 PLC S7-200

- Lệnh COUNTER: đếm tiến CTU

Cxx : (word) CPU 214 : ÷47 80 ÷127

PV(word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, AC, AIW, số, *VD, *AC 2.2 Viết chương trình cho PLC S7-200.

(47)

I0.0 Nút M

I0.1 Nút D

I0.2 Cảm biến phát sản phẩm S1

I0.3 Cảm biến phát hộp S2

Q0.0 Băng truyền sản phẩm

Q0.1 Băng truyền hộp

(48)

I0.0 COM

PLC S7- 200

-+ -+ 24V 24V

Q0.0

KM1 KM2 START STOP CB1 CB2

(Xem 1)

3 PLC S7-300

- Lệnh COUNTER: Bộ đếm tiến : CU

Phân cơng địa

I0.0 Nút M

I0.1 Nút D

I0.2 Cảm biến phát sản phẩm S1

I0.3 Cảm biến phát hộp S2

(49)

Q0.1 Băng truyền hộp

(50)

I0.0 COM

PLC S7- 300

-+

-+ 24V 24V

Q0.0

KM1 KM2 START STOP CB1 CB2

Nạp chương trình vận hành thử:

(Xem 1)

(51)

Trong công nghiệp xây dựng hóa chất, q trình trộn loại chất sản phẩm khác với số lượng lớn cần điều khiển cách tự động hóa để nâng cao suất đảm bảo an toàn cho người lao động Nội dung học giúp học viên lắp đặt mơ hình lập trình điều khiển cho trạm trộn sơn phục vụ cho sản xuất, sử dụng PLC OMRON SIEMENS Thông qua áp dụng linh hoạt vào thực tế có thay đổi khác

Mục tiêu:

- Lắp đặt nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển máy trộn

- Lập trình loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển máy trộn

- Lệnh tiếp điểm - TIMER:

N: số Timer

(52)

N: số counter

SV: giá trị đặt (word, BCD), thuộc IR, SR, LR, DM, AR, HR - KEEP:

+ Cú pháp:

Phân công địa

000.00 Bơm sơn loại S1

000.01 Bơm sơn loại S2

000.02 Dừng bơm sơn loại S3

000.03 Dừng bơm sơn loại S4

000.04 Cảm biến mức cao (CB1)

000.05 Cảm biến mức thấp CB2)

010.00 Máy bơm (KM1)

010.01 Máy bơm 1(KM2)

010.02 Máy trộn (KM3)

010.03 Van điện từ (KM4)

010.04 Máy bơm (KM5)

B: Bit

(53)

(54)

000.00 000.01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.06 000.07 000.08 000.09 000.010 000.011 COM

001.00 001.01 001.02 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07 COM

PLC OMRON

S1 -+ -+ KM1 24V 24V

S2 S3S1 S4 CB1 CB2

KM2 KM3 KM4

(Xem 1)

2 Với PLC S7-200

2.1 Các lệnh PLC S7-200 sử dụng chương trình.

Txx (word) CPU214:32÷63 96÷127

PT: VW, T, (word)

C, IW, QW, MW, SMW, C, IW, số

- Lệnh COUNTER: đếm tiến CTU Toán hạng:

(55)

Cxx : (word) CPU 214 : ÷47 80 ÷127

PV(word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, AC, AIW, số, *VD, *AC

2.2 Chương trình điều khiển cho PLC S7-200

Phân công địa

I0.0 Bơm sơn loại S1

I0.2 Dừng bơm sơn loại S3

I0.4 Cảm biến mức cao

I0.5 Cảm biến mức thấp

Q0.0 Máy bơm

Q0.1 Máy bơm

Q0.2 Máy trộn

Q0.3 Van điện từ

Q0.4 Máy bơm

(56)

(57)

I0.0 COM

PLC S7- 200

-+

-+ 24V 24V

Q0.0

COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q 1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 S1 S2 S3S1 S4 CB1 CB2

K M1KM2 KM3 KM4

(58)

3 Với PLC S7-300 Mục tiêu: Viết chương trình kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-300

- Lệnh COUNTER: Bộ đếm tiến : CU

Phân công địa chỉ

I0.4 Cảm biến mức cao

I0.5 Cảm biến mức thấp

Q0.0 Máy bơm

Q0.1 Máy bơm

Q0.2 Máy trộn

Q0.3 Van điện từ

Q0.4 Máy bơm

(59)

(60)

(61)

I0.0 COM

PLC S7- 300

-+

-+ 24V 24V

Q0.0

COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 S1 S2 S3S1 S4 CB1 CB2

KM1 KM2 KM3 KM4

(Xem 1)

(62)

Đọc xử lí tín hiệu analog tự PLC việc quan trong hệ thống điều khiển sử dụng PLC đa dạng thiết bị hệ thống điều khiển có thực tế Nội dung học nhằm giúp cho học viên nhận biết sử dụng module analog PLC số ứng dụng cụ thể đo điện áp điều khiển ON/OFF

Mục tiêu:

- Ghép nối Modul Analog với PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300

- Lập trình loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để đọc xử lý tín hiệu Analog

1 PLC CPM2A

Modul analog input

Cho phép nhận tín hiệu analog từ thiết bị bên ngồi, bao gồm dạng dịng điện áp với độ phân giải 12 bit

(63)

C200H-AD001 C200H-AD002

Số input

Điện áp vào 1-5V 0-10V 1-5V 0-10V

hoặc -10-10V

Dòng vào 4-20mA

Tổng trở ngõ vào dạng áp Tối thiểu 1MΩ

Tổng trở ngõ vào dạng dịng 250Ω

Độ xác 0,5%

Tốc độ chuyển đổi 2,5ms max/input

Dữ liệu chuyển đổi 12bit nhị phân 12bit nhị phân

4digit BCD

Tín hiệu ngõ vào maximum dạng áp ±15V

Tín hiệu ngõ vào maximum dạng dịng ±30mA

Word I/O cần thiết 10 (vùng I/O đặc biệt)

Kết nối ngoại vi Khối terminal Conector

Modul analog output

Cho phép giao tiếp với thiết bị analog bên ngồi bao gồm dạng dịng áp với độ phân giải 12bit điều khiển động servo, recorder, đo analog…

Đặc tính kĩ thuật

C200H-AD001 C200H-AD002

Số input

Điện áp ngõ 1-5V 0-10V -10-10V

Dòng ngõ 4-20mA

(64)

Độ xác 0,3%

Tốc độ chuyển đổi 2,5ms max/input

Dữ liệu chuyển đổi 12bit nhị phân 12bit nhị phân + mã

bít áp (dịng)

Tín hiệu ngõ maximum dạng áp 15mV 10mV

Tín hiệu ngõ maximum dạng dòng

Tùy Tùy

Word I/O cần thiết 10 (vùng I/O đặc biệt)

Kết nối ngoại vi Khối terminal Conector

2 PLC S7-200

Đặc tính kỹ thuật:

- Thời gian chuyển đổi ngắn

- Không cần khuếch đại kết nối với cảm biến - Thực công việc phức tạp

Các thông số:

Số lượng ngõ vào : Số lượng ngõ :

Tầm điện áp : -10V, 0-5V, +/-5V, +/-2,5V, … Thông số ngõ vào : 0-10V, 0-20 mA

Thông số ngõ : +/-10V, 0-20 mA

Độ phân giải : 12 bit/V

Kích thước : 71.2 x 80 x 62mm

Trọng lượng : 186 g Công suất tiêu thụ : W

(65)

 Kết nối:

Modul mở rộng có đặc tính thiết kế giống CPU

+ Lắp đường ray DIN: modul lắp vào bên phải

CPU thông qua bus (S7- 21x) cáp S7- 22x

+ Lắp trực tiếp: thông qua cổng kết nối Modul

Điều chỉnh ngõ vào:

Việc điều chỉnh có ảnh hưởng đến trạng thái thiết bị đo khuếch đại kênh ngõ vào bị ảnh hưởng theo Sự thay đổi giá trị thành phần mạch điện ngõ vào làm cho chuyển đổi Analog đa thành phần có sai số nhỏ giá trị đọc kênh dù kết nối với tín hiệu ngõ vào

Để thoả mãn đặc tính liệt kê Data Sheet, phận lọc ngõ vào phải kích hoạt Chọn chế độ 64 chế độ khác việc tính tốn giá trị trung bình

Việc điều chỉnh tuân theo bước sau đây:

1 Tắt nguồn Modul, chọn tầm ngõ vào thích hợp

(66)

3 Sử dụng máy phát tín hiệu, nguồn áp nguồn dịng đặt tín hiệu có giá trị tới đầu nối ngõ vào

4 Đọc giá trị thu cho CPU kênh ngõ vào thích hợp

5 Điều chỉnh OFFSET máy đo điện 0, giá trị liệu dạng số mong muốn

6 Kết nối giá trị toàn thang tới đầu nối ngõ vào Đọc liệu thu cho CPU

7 Điều chỉnh GAIN máy đo điện 32000, giá trị liệu dạng số mong muốn

8 Lặp lại chỉnh định OFFSET GAIN theo yêu cầu

Chỉnh định cho EM 235.

Bảng A-4 trình bày cách chỉnh định cho EM 235 dùng công tắc DIP Công tắc từ đến dùng để chọn tầm cho ngõ vào chọn độ phân giải

(67)

Định dạng liệu ngõ vào (dạng word) EM 231 EM 235.

Hình A -21 giới thiệu nơi giá trị 12 bit liệu đặt địa Word CPU

Định dạng liệu ngõ (dạng word) EM 231 EM 235.

(68)

Để đọc tín hiệu tương tự ngõ vào ta sử dụng lệnh di chuyển liệu:

Lệnh ghi liệu tương tự ngõ ra:

 Sơ đồ khối EM 235

(69)

Các ý cài đặt ngõ analog

- Chắc chắn nguồn 24VDC cung cấp không bị nhiễu ổn định - Xác định modul

- Dùng dây cảm biến ngắn

- Sử dụng dây bọc giáp cho cảm biến dây dùng cho cảm biến

- Tránh đặt dây tín hiệu song song với dây có lượng cao

3 PLC S7-300

AI (Analog intput):

(70)

AO (Analog output):

Modul mở rộng cổng analog Về chất chúng biến đổi số tương tự (ADC) Số cổng analog mở rộng 2, tùy theo loại modul

(71)

(72)

BÀI ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ MÃ BÀI: M35-08

Giới thiệu:

Có nhiều hệ thống điều khiển tự động hóa liên quan đến nhiệt độ việc điều khiển nhiệm vụ đặt lắp đặt điều khiển cho hệ thống Nội dung học nhằm giúp học viên lắp đặt lập trình điều khiển cho hệ thống điều khiển nhiết độ sử dụng PLC

Mục tiêu:

- Ghép nối loại Modul mở rộng với PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300

- Lập trình loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển nhiệt độ nhiều kênh

1 PLC CPM2A

Yêu cầu:

Bồn nấu nước điều nhiệt tự động để cung cấp nước nóng cho lị sưởi thùng nước nóng cấp cho vịi nước nhà Các động bơm đóng mạch để bơm nước nóng từ bồn nấu nước đến hai hai hệ thống trên, tùy theo cảm biến nhiệt độ phịng nhiệt độ thùng nước nóng cho biết máy sưởi thùng nước nóng cần cấp nhiệt Toàn hệ thống điều khiển đồng hồ cho hệ thống vận hành khoảng thời gian định ngày

Các lệnh sử dụng:

LOAD-LD B: Bit

IR, SR, AR, HR, TC, LR, TR B: Bit

(73)

LOADNOT-LDNOT AND-AND

ANDNOT-ANDNOT

OR-OR

OUT-OUT

1.2 Viết chương trình cho PLC CPM2A

Phân cơng địa chỉ:

Kí hiệu Phần tử Địa chỉ

TH Tín hiệu từ đồng hồ (TH) 00000

CB1 Cảm biến nhiệt độ từ bồn nấu(CB1 T0) 00001

CB2 Cảm biến nhiệt độ phòng(CB2 T0) 00002

CB3 Cảm biến nhiệt độ thùng nước nóng (CB3 T0) 00003

K1 Bồn nấu nước (K1) 01000

K2 Hệ thống sưởi (K2) 01001

K3 Hệ thống nước nóng (K3) 01002

1.3 Lắp đặt nối dây cho PLC S7-300 Nạp chương trình vận hành thử.

B: Bit

IR, SR, AR, HR, TC, LR B: Bit

(74)

0 0 0 .0 0 0 0 0 .0 1 0 0 0 .0 2 0 0 0 .0 3 0 0 0 .0 4 0 0 0 .0 5 0 0 0 .0 6 0 0 0 .0 7 0 0 0 .0 8 0 0 0 .0 9 0 0 0 .0 1 0 0 0 0 .0 1 1 C O M 0 0 1 .0 0 0 0 1 .0 1 0 0 1 .0 2 0 0 1 .0 3 0 0 1 .0 4 0 0 1 .0 5 0 0 1 .0 6 0 0 1 .0 7 C O M P L C O M R O N - + -+ 2 4 V 2 4 V C B 2C B 3 K 1 K 2 C B 1 T H K 2

Sơ đồ đấu dây:

Nạp chương trình vận hành: (Xem 1)

2 PLC S7-300

u cầu cơng nghệ:

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

- Bật lò nút ấn ON, tắt lò nút ấn OFF

- Thay đổi nhiệt độ lò nút ấn UP DOWN, nhiệt độ lò thay

đổi phạm vi 200C-260C

- Khi bật lò nhiệt độ 210C

Các lệnh:

(75)

CMP = I IN1 IN2 Toán hạng

Toán h¹ng

- So sánh bằng:

Lệnh so sánh hai số nguyên nằm hai từ thấp ACC1 ACC2, số nguyên ACC1 với số nguyên ACC2 RLO=1, ngược lại RLO=0

- Counter:

Trong đó:

CU : BOOL tín hiệu đếm tiến CD : BOOL tín hiệu đếm lùi S : BOOL tín hiệu đặt PV : WORD giá trị đặt trớc R : BOOL tín hiệu xố

CV : WORD Là giá trị đếm hệ đếm 16

CV_BCD: WORD giá trị đếm hệ đếm BCD Q : BOOL Là tín hiệu

2.2 Viết chương trình cho PLC S7-200 Bảng địa vào/ra:

(76)

(77)

(78)

Sơ đồ nối dây:

Nạp chương trình vận hành: (Xem 1)

(79)

MÃ BÀI: M-09 Giới thiệu:

Động Servo thiết bị sử dụng nhiều hệ thống sản xuất có sử dụng PLC để điều khiển Nội dung học nhằm giúp học viên lắp ráp mơ hình lập trình điều khiển cho hệ thống điều khiển có sử dụng động servo điều khiển PLC

Mục tiêu:

- Kết nối PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 có ngõ Transistor với hệ thống động Servo-motor

- Lập trình loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển tốc độ vị trí

Nội dung chính: 1 PLC CPM2A.

1.1 Các lệnh CPM2A sử dụng chương trình

Một số lệnh liên quan sử dụng điều khiển động servo:

MODE CONTROL: INI(880).Dùng lệnh để dừng phát xung

P: Chỉ định cổng phát xung

C: Word điều khiển

NV: Word chứa giá trị thời

SET PULSES: PULS(886) Cài đặt lượng xung phát cho lệnh

(80)

P : Chỉ định cổng phát xung

T : Cài đặt loại xung phát

N : Word để cài số lượng xung phát

SPEED OUTPUT: SPED(885) Phát xung theo tần số xung cài đặt, không tăng/ giảm tốc độ

P : Chỉ định cổng phát xung,

M : Cài đặt chế độ phát xung

F : Word cài đặt tần số

PULSE OUTPUT: PLS2(887) Phát xung: bắt đầu starting frequency,

tăng tốc lên target frequency, sau giảm starting frequency trước dừng Tốc độ tăng giảm cài đặt trước

(81)

- Dùng để tăng/ giảm tần số phát xung đến giá trị đặt trước

- Để điều khiển vị trí, dùng kết hợp với lệnh cài đặt số xung phát PULS(886)

- Có thể thực xung phát để thay đổi êm tốc độ

ORIGIN SEARCH: ORG(889) - Dò điểm gốc

- chế độ: Origin Search Origin Return

1.2 Viết chương trình cho PLC CPM2A.

(82)

(83)

(84)

(Xem 1)

2 PLC S7-300.

- Hàm FC 106:

(85)

- Lệnh COUNTER:

(86)

2.3 Lắp đặt nối dây cho PLC S7-300 Nạp chương trình vận hành thử

(Xem 1)

(87)

Với xuất nhà cao tầng cơng trình xây dựng lớn đời thang máy tất yếu giúp cho việc lại người vận chuyển vật liệu hàng hóa thuận tiện dễ dàng Nội dung học giúp học viên lắp ráp mơ hình lập trình điều khiển cho hệ thống thang máy xây dựng sử dụng PLC Qua học viên linh hoạt điều chỉnh cho ứng dụng tương tự khác thực tiễn

Mục tiêu:

- Lắp đặt, kết nối loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển mơ hình thang máy

- Lập trình loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển thang máy

- Lệnh tiếp điểm - TIMER:

N: số Timer

Thời gian hoạt động: SV x 0,1(s) - COUNTER:

N: số counter

(88)

- KEEP: + Cú pháp:

Phân công địa

000.00 Nút ấn nâng thang

000.01 Nút ấn hạ thang

000.02 Nút ấn dừng

000.03 Công tác hành trình

000.04 Cơng tác hành trình

010.00 Nâng thang (KM1)

010.01 Hạ thang (KM2)

B: Bit

(89)

(90)

000.00 000.01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.06 000.07 000.08 000.09 000.010000.011 COM

001.00 001.01 001.02 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07 COM

PLC OMRON

S1 -+ -+ KM1 24V 24V KM2

S2 S3 CTHT1 CTHT2

(Xem 1)

2 Với PLC S7-200

- Lệnh Timer: TON

Txx (word) CPU214:32÷63 96÷127

PT: VW, T, (word)

C, IW, QW, MW, SMW, C, IW, số

- Lệnh COUNTER: đếm tiến CTU

(91)

CPU 214 : ÷47 80 ÷127

PV(word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, AC, AIW, số, *VD, *AC

Phân công địa chỉ.

I0.0 Nút ấn nâng thang

I0.1 Nút ấn hạ thang

I0.2 Nút ấn dừng

I0.3 Cơng tác hành trình

Q0.0 Nâng thang (KM1)

Q0.1 Hạ thang (KM2)

(92)

(93)

I0.0 COM

PLC S7- 200

-+ -+ 24V 24V

I0.1 I0.2I0 3 I0 4 I0 5 I0 6 I0 7 I1.0I1.1 I1.2 I1.3 I1 4 I1 5 I1 6I1 7

Q0.0

COM Q0.1Q0.2Q0.3I0 4 Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q1.7 KM1KM2

S1 S2 S3 CTHT1CTHT2

(xem 1)

3 PLC S7-300

- Các lệnh tiếp điểm

- Lệnh COUNTER: Bộ đếm tiến : CU

Phân công địa

I0.0 Nút ấn nâng thang

(94)

I0.2 Nút ấn dừng

I0.3 Công tác hành trình

Q0.0 Nâng thang (KM1)

Q0.1 Hạ thang (KM2)

(95)

(96)

I0.0 COM

PLC S7- 300

-+

-+ 24V 24V

Q0.0

COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 KM1 KM2

S1 S2 S3 CTHT1 CTHT2

(97)

BÀI 10 MÀN HÌNH CẢM BIẾN MÃ BÀI: M35-11

Giới thiệu:

Cùng với việc điều khiển tự động hóa q trình sản xuất việc quản lí đơn giản hóa giai đoạn điều khiển hệ điều khiển phức tạp yêu cầu đặt Đó lí xuất hình cảm biến Nội dung học nhằm giúp cho học viên biết cách sử dụng hình cảm biến, kết nối hình cảm biến với máy tính để điều khiển số yêu cầu đơn giản

Mục tiêu:

- Sử dụng hình cảm biến

- Kết nối hình cảm biến với PC nạp chương trình cho hình cảm biến

- Thiết kế giao diện cho hình cảm biến phù hợp với yêu cầu điều khiển

1 PLC CPM2A

1.1 Các lệnh PLC CPM2A sử dụng chương trình.

Sử dụng hình NW3 OMRON

Vẽ hình tĩnh: Đường thẳng, đường cong, hình chữ nhật, hình trịn, oval,…

(98)

- Đường thẳng

- Đường cong

(99)

- Nút ấn:

Mode Giải thích Địa

Set Bật bit có địa xác định PLC CIO, L, A, H, D, W, EM, E

Reset Tắt bit có địa xác định PLC CIO, L, A, H, D, W, EM, E

Momentary Bật bit chừng ấn nút CIO, L, A, H, D, W, EM, E

Alternate Đảo trạng thái bit CIO, L, A, H, D, W, EM, E

(100)

Mode Giải thích Địa

Set Bật bit có địa xác định PLC CIO, L, A, H, D, W, EM, E

Reset Tắt bit có địa xác định PLC CIO, L, A, H, D, W, EM, E

Momentary Bật bit chừng ấn nút CIO, L, A, H, D, W, EM, E

Alternate Đảo trạng thái bit CIO, L, A, H, D, W, EM, E

Change Screen

Chuyển trang hình

Other Thực hàm số học

- Đèn báo

(101)

- Cột báo mức:

1.2 Viết chương trình cho PLC CPM2A

Xét ví dụ điều khiển giám sát bình trộn đơn giản có kết nối hình

(102)

+ Biến Tanklevel: Định dạng Integer, có địa PLC D5

+ Biến Increase Decrease hai nút ấn tăng giảm giá trị vùng nhớ D5

+ Đèn High có địa bít W10.0 Thiết kế giao diện cho hình

+ Mở hình để thiết kế

+ Tạo nút ấn: Increase, Decrease Mở trang hình

Vào thư viện chọn FSW0 Chọn Label nút Increase +

Chọn chức Add, loại liệu DEC1W, vùng nhớ D5, lần ấn nút mức bình tăng 10 đơn vị

(103)

Đèn báo High

(104)

 Các bước thiết lập kết nối lập trình cho NV3W

Bước Nội dung

1 Khởi động NV-Designer

2 Thiết lập cấu hình NV-Designer

3 Tạo trang hình với NV-Designer

4 Nối máy tính với PT qua RS232C

5 Download Project data xuống PT

6 Cài đặt tham số hệ thống PT

7 Kết nối PT với PLC

8 Thiết lập tham số hệ thống cho PLC

CX-Programmer

9 Reset nguồn PLC

10 Kiểm tra kết nối PLC-PT

 Giới thiệu phần mềm lập trình NV-Designer

NV-Designer cơng cụ để lập trình ứng dụng dành cho dịng sản phẩm NV Omron

- Khởi tạo Project NV-Designer

+ Bước 1: Click Windows  Windows menu "All Programs",

"OMRON", "CX-One", "NV-Designer", and "NV-Designer"

(105)

+ Bước 3: Lựa chọn NV-Designer Dialog Box

Lựa chọn Tên Giải thích

1 Create New Project Tạo Project

2 Open Existing Project Mở Project có

3 Recent Projects Mở Project sử dụng gần

đây

+ Bước 4: Khi lựa chọn Create New Project xuất cửa sổ Select Model Dialog Box

(106)

Mục Tên Giải thích

1 NV Model Chọn loại model NV3W

2 NV Type Ngang/Đứng

3 File Name Tên File

4 Position Nơi lưu chương trình

5 Keep current setting Sử dụng cài đặt cho lần

tiếp theo + Bước 6: Cài đặt truyền thông với PLC

+ Bước 7: Đặt vùng nhớ hệ thống

(107)

+ Bước 9: Double-click “0” Screen Manager Base screen Parts Library mở

 Cài đặt cấu hình cho cho hình NV

- Bước 1:

(108)

- Bước 3: Download cấu hình xuống hình

Vào PT Transfer

2 PLC S7-200

Sử dụng phần mềm STEP7 Microwin để vừa lập trình cho S7-200 hình TD200

(109)

Bước 2: chọn ngôn ngữ kiểu kí tự hiển thị

Bước 3: lựa chọn có cho hiển thị chức Time, Force, Password ?

Bước 4: chọn bit M tương ứng với phím chức chọn tốc độ giao tiếp PLC & TD200

(110)

Tốc độ giao tiếp PLC TD200 nên chọn: As fast as possible Bước 5: chọn số Message hiển thị số kí tự hiển thị message

TD200 cho hiển thị tối đa 80 Message Ta định dạng số kí tự hiển thị message 20 40 kí tự

Bước 6: chọn vùng nhớ V dùng để định dạng cho TD200

Ta cần quan tâm đến thông số sau:

- Địa vùng định nghĩa cho thông số TD200.Vùng thường chiếm 12 Byte hay 14 Byte (tùy vào kiểu kí tự ta chọn hiển thị TD200) vùng nhớ V

(111)

- Địa vùng nhớ thông tin message.Mỗi kí tự message có địa byte tương ứng PLC, điều có nghĩa ta muốn cho hiển thị kí tự message ta phải số byte tương ứng vùng nhớ V rên PLC để lưu trữ thông tin message

Lưu ý: ta không chọn trùng địa vùng nhớ nói trên, ta chọn trùng chương trình thông báo không cho ta thực bước

Bước 7: Tạo message.Mỗi message có chức sau: hiển thị text, hiển thị giá trị biến PLC, cho nhập giá trị vào biến chương trình, yêu cầu xác nhận xuất message

Bước 8: ta nhấn Finish để kết thúc

Sau hoàn thành bước định dạng cho TD200, để TD200 hoạt động theo ý muốn ta phải viết chương trình điều khiển PLC

Ví dụ: tạo message, message có 40 kí tự

Địa vùng định nghĩa cho thông số TD200: VB0?VB14 Địa vùng nhớ điều khiển hiển thị Message TD200: VB14 Địa vùng nhớ thông tin message: VB40?VB159

-Message 1: cho hiển thị Text

Message gồm 40 kí tự địa VB40, bit điều khiển cho message hiển thị V14.7 hình vẽ:

(112)

- Message 2: cho hiển thị giá trị biến PLC nhập giá trị vào biến chương trình

Message gồm 40 kí tự địa VB80, bit điều khiển cho message hiển thị V14.6 hình vẽ:

Muốn hiển thị giá trị biến PLC ta thực sau: đặt trỏ vị trí muốn hiển thị (ví dụ vị trí mũi tên hình vẽ), sau nhấn nút Embedded Data

Màn hình xuất hộp thoại sau:

Trên hộp thoại này, ta phải khai báo phần sau:

+ Định dạng kiểu liệu: ta có lựa chọn khơng có liệu, liệu dạng Word liệu dang Double Word

+ Kiểu hiển thị có dấu khơng dấu + Chọn số kí tự hiển thị bên phải dấu chấm

(113)

Ngoài ra, hộp thoại cho ta biết địa liệu cần hiển thị

Ở hộp thoại kiểu liệu dạng Word, hiển thị có dấu có chữ số hiển thị sau dấu chấm, không yêu cầu xác nhận message không cho phép nhập giá thị, địa liệu cần hiển thị VW98

Sau khai báo xong nhấn OK xác nhận trở hộp thoại trước

Lúc ta quan sát thấy từ vị trí trỏ (vị trí mũi tên) có (4 byte) bị bôi xám

Tiếp theo, muốn nhập giá trị vào biến chương trình ta đặt cho trỏ vào vị trí muốn nhập, sau nhấn Embedded Data, hộp thoại lại xuất

Như hộp thoại trên; ta chọn kiểu liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, có chữ số hiển thị sau dấu chấm, địa liệu VD116

(114)

Nếu ta muốn người vận hành cần nhập password thay đổi biến chương trình ta check vào lựa chọn Should the user edit or data be Password-protected?

Sau thực xong khai báo ta nhấn OK xác nhận trở hộp thoại trước

Lúc hộp thoại có thêm (tức byte) bôi xám

Lưu ý: ta muốn cho hiển thị hay nhập giá trị vào biến PLC trước tiên ta phải gắn giá trị vào message cách đặt trỏ vị trí thích hợp nhấn nút Embedded Data hộp thoại Sau ta khai báo kiểu liệu, kiểu hiển thị chọn lựa; TD200 dành byte để lưu khai báo

Nếu ta chọn kiểu liệu Word ta cần thêm byte để lưu giá trị ta chọn kiểu liệu Double Word ta cần byte để lưu giá trị Điều có nghĩa ta muốn gắn giá trị Word vào message ta cần byte (2 byte định nghĩa+2 byte giá trị), ta muốn gắn giá trị Double Word vào message ta cần byte (2 byte định nghĩa+4 byte giá trị)

(115)

Đặt trỏ vào vị trí mũi tên, sau nhấn Embedded Data, hộp thoại xuất

Ta check vào lựa chọn yêu cầu xác nhận (User must acknowledge message), sau nhấn OK để quay hộp thoại trước

Lúc ta thấy hộp thoại có (2 byte) bơi đen, byte dùng để định nghĩa.Và hộp thoại cho ta biết bit xác nhận V158.1, bit set lên ta nhấn Enter để xác nhận message

(116)

b Giao tiếp nhiều TD200 nhiều CPU: hình vẽ

Hình vẽ minh hoạ cho mạng PLC đơn giản gồm có PLC S7-200

TD200, PLC giao tiếp với TD200.Mỗi thiết định địa hình vẽ

Ta giao tiếp PLC nhiều TD200 Trong trường này, vùng liệu TD200 phải định nghĩa vùng nhớ V khác

Lưu ý: địa CPU TD200 mạng

3 PLC S7-300

Sử dụng hình TP177A phần mềm WinCC flexible SIEMENS để lập trình

(117)

- Thay đổi thiết bị hiển thị (loại hình): Nhấn phải chuột vào Device_1

chọn “Change device type…” xuất bảng lựa chọn loại thiết bị(Hình 1.6)

- Để chèn thêm hình vào Project tiến hành click đúp vào“Add

Screen”

- Hiển thị hình: để hiển thị hình tiến hành Click đúp vào

hìnhđó

- Thay đổi tên hình: nhấn phải chuột vào hình cầnđổi tên chọn

Renameđể thay đổi tên

Vùng quản lý biến truyền thông

- Tag: Cho phép khai báo biến

+ Tên biến

+ Dạng kết nối: biến nội (biến bên WinCC flexible hay biến

kết nối với thiết bịđiều khiển)

+ Dạng liệu

+ Địa

+ Thời gian tácđộng

+ Giải thích cho biến

- Connections: Khai báo kết nối hình thiết bị điều khiển:

+ Đặt tên cho liên kết

+ Chọn thiết bịđiều khiển

(118)

+ Địnhđịa thiết bị

+ Khai báo dạng cáp kết nối

- Cycle: Khai báo định dạng vịng qt chương trình

+ Chương trìnhđã tựđộngđịnh dạng chuẩn tên thời gian cho

vịng qt bản, ta thay đổi thời gian tạo thêm vòng quét

+ Tạo vòng quét:

 Click đúp vào dòng

 Điền tên vòng quét

 Định đơn vị vòng quét

 Định số lượng thời gian

Vùng quản lý cảnh báo:

Cho phép khai báo quản lý cảnh báo chương trình

- Analog Alarm: Khai báo cảnh báo dạng tương tự

+ Đặt dòng cảnh báo xảy

+ Số thứ tự cảnh báo

+ Dạng cảnh báo:lỗi(Erorr), cảnh báo(Warning), lỗi hệ thống (System)

+ Chọn biến tạo lỗi

+ Giá trị giới hạn biến

+ Thờiđiểm xuất cảnh báo: sườn lên tín hiệu (On rising

edge), sườn xuống tín hiệu (On falling edge)

- Discrete Alarm: Khai báo cảnh báo dạng số

+ Đặt dòng cảnh báo xảy

+ Số thứ tự cảnh báo

+ Dạng cảnh báo:lỗi(Erorr), cảnh báo(Warning), lỗi hệ thống (System)

+ Chọn biến tạo lỗi

+ Giá trị bit có lỗi xuất

- Setting : Cài đặt thống số cho cảnh báo

(119)

 Đặt số vị trí hàngđợi cho phép cảnh báo

 Đặt thời gian xuất cảnh báo lỗi hệ thống

+ Alarm Class

 Đặt biểu tượng tương ứng với cảnh báo, lỗi…

 Màu sắc mối cảnh báo

+ Alarm Groups

 Đặt tên cho nhóm cảnh báo hay lỗi

Tạo Project mới

- FileNew cửa sổ cho phép chọn loại hình sử dụng

- Click Okđể tạo Project Khi có Project mớiđể tiến

hành thiết kế

- Hoặc sử dụng cách tạo Project mà hệ thống cho phép

khai báo chi tiết yêu cầu hệ thống:

+ File  New Project with Project WinZard

+ Xuất cửa sổ cho phép bắtđầu thiết lập Project

+ Chọn“Creat a new project with the Project Wizard” cửa sổ cho phép

(120)

+ NhấnNextđể lựa chọn thiết bị hiển thị, thiết bịđiều khiển dạng cáp kết nối

Trong đó: 1: Lựa chọn thiết bị hiển thị, Click vào vùng lựa chọn xuất

2: Lựa chọn cáp kết nối

3: Lựa chọn thiết bịđiều khiển

+ NhấnNext cho phép thiết kế hiển thị cố định

(121)

+ NhấnNext cho phépđịnh dạng hình dạng Menu hình cây, số cành nhánh Menu Sau lựa chọn xong Menu hình tự tạo nútđiều khiển để liên kết hình với

+ Tiếp tục nhấnNext cho phép hèn thêm hình hiển thị

thuộc tính Project: hình bảo vệ (yêu cầu Password để truy cập), hình thiết lập cho hệ thống…

(122)

 Đặt tên Project tên người thiết kế

 NhấnFinishđể kết thúc việc khai báo cho Project

3.2 Viết chương trình cho s7-300

1 Ví dụ: Điều khiển giám sát bình trộn đơn giản có kết nối màn hình TP 177A với PLC S7 200

- Tạo Project WinCC Flexible

+ Chọn thiết bị hiển thị TP 177A + Chọn thiết bị điều khiển PLC S7 200

+ Chọn danh mục phép hiển thi hình

- Khai báo biến Biến khai báo định dạng biến liên kết với thiết

bị điều khiển hay biến nội hình cơng nghiệp Các bước bao gồm:

+ Truy cập vùng khai báo biến

(123)

Nếu biến dạng biến liên kết (là biến nhớ thiết bị điều khiển) ta phải khai báo rõ địa biến thiết bị điều khiển Khi thay đổi biến hình thiết bị điều khiển dẫn đến thay đổi giá trị vùng nhớ

Tiến hành khai báo biến:

TankLevel dạng biến liên kết, kiểu liệu Int có địa PLC VW0 Biến có tác dụng thay lưu giữ giá trị mức nhiên liệu bình trộn

Biến Increase Decrease hai biến tăng giảm mức nhiên liệu bình Cả hai biến định dạng kiểu Bool có địa PLC M0.0 M0.1

Tiến hành thiết kế giao diện cho hình + Mở hình để thiết kế

Vùng 1: Khu vực cho phép thiết kế giao diện cho hình

(124)

Tạo nút ấn điều khiển: nút ấn tăng liệu, nút ấn giảm liệu, nút thoát khỏi chế độ chạy Runtime hình:

Chọn vùng thư viện biểu tượng đơn giản WinCC Flexible  chọn

nút ấn (Button)

Kéo nút ấn vào vùng thiết kế giao diện, định dạng thuộc tính nút ấn:

Thay đổi chữ hiển thị nút Lần lượt thay đổi tên nút thành: Increase, Decrease, Shut Down Khi ta có

Thêm biểu tượng bình trộn vào hình

Vào thư viện WinCC  Graphic Symbol Factory 16 colors  Tanks 

Chọn dạng bình trộn mong muốn

(125)

Chọn biểu tượng thư viện  IO Field Đưa biểu tượng vào hình

Điều chỉnh thơng số cho vùng vào liệu Định dạng vùng liệu vào

Biến hiển thị TankLevel (giá tri TankLevel hiển thị vùng liệu này)

Gia tri hiển thị nguyên giá trị lớn hiển thị 999 Định dạng cách hiển thị phong chữ cho vùng liệu

 Sau sửa đổi xong ta có hình giao diện:

- Tạo chức cho nút điêu khiển

(126)

Lựa chọn hàm gọi có kiện xảy

Đối với nút ấn Increase Decrease ta chọn hàm IncreaseValue DecreaseValue, biến tác động TankLevel Sau lần có kiện nhấn nút tương ứng xảy giá trị biến TankLevel tăng/giảm hai đơn vị

(127)

3.3 Lắp đặt nối dây cho s7-300 Nạp chương trình vận hành thử

- Đối với TP 177 để liên kết với PC cần sử dụng cáp MPI DP (dạng

chuẩn Profibus)

- Thông thườngđều sử dụng cáp MPI

- Các bước tiến hànhđể liên kết với PC

+ Thiết lập kết nối máy tính

 ChọnStart Simatic Step 7 Setting PC/PG Interface

(128)

 Thiết lập thông số tốc độ, địa chỉ, số thiết bị tối đa có

thểđiều khiển

 Chọn dạng cổng truyền thông kết nối với PC Tuỳ thuộc vào loại

cáp MPI sử dụng cổng USB hay Com mà chọn cổng kết nối thích hợp

+ Thiết lập cho TP 177

(129)

 Khi ta có hình cho phépđịnh dạng truyền thơng cho

TP177

+ Thiết lập hình

 Màn hình sau khởi động chế độ chờ với chế độ khác

nhau:

 Nhấn Tranfer để kết nối với PC PLC Chọn

Tranfer muốn Dowload chương trình từ máy tính xuống hình

 NhấnStart: Chạy chương trình điều khiển nạp vào

(130)

o Chọn MPI/DPđể thiết lập thông số

(1) địa Bus truyền thông (2) tốc độ truyền thông

o Có thể chọn: Tranfer sau thiết lập cho MPI/DP

(1): khu vực truyền thông qua cổng nối tiếp (2): khu vực truyền thông với cáp MPI

(3): Advanced: cho phép ta thiết lập cho cáp MPI/DP

o Thiết lập bảo mật cho chương trình: nhập Password vào

(131)

o OP: khu vực cho phép thử nghiệmđộ nhạy cảmứng hình cách di trỏđể vị trí khác hình

+ Tồn cửa sổ đóng đồng ý với thiết lập

trên cách nhấn phím

- Download xuống hình

+ Nhân nút Tranfer hình cơng nghiệp

(132)

BÀI 11 KẾT NỐI PLC VỚI MÀN HÌNH CẢM BIẾN MÃ BÀI: M35-12

Giới thiệu:

Việc sử dụng hình cảm biến hệ thống điều khiển PLC ứng dụng đem lại hiệu sản xuất lớn Nội dung học giúp cho học viên biết cách kết nối, lập trình sử dụng kết hợp máy tính, PLC hình cảm biến cho hệ thống điều khiển tự động hóa

Mục tiêu:

- Kết nối PLC với hình cảm biến

- Lập trình trao đối liệu PLC hình cảm biến

- Sửa đổi giao diện chương trình cho phù hợp với yêu cầu ứng dụng - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư sáng tạo khoa học, đảm bảo an tồn

1 PLC CPM2A

1.1 Các lệnh PLC CPM2A sử dụng chương trình.

Xem 10

1.2 Viết chương trình cho PLC CPM2A.

Xét ví dụ điều khiển giám sát bình trộn đơn giản có kết nối hình

(133)

(Xem 10)

2 PLC S7-200

Xem 10

Xét ví dụ tạo message TD200 điều khiển theo yêu cầu sau: - Khi bật CPU sang chế độ RUN message xuất

- Nhấn F1 hiển thị message

- Nhấn enter để nhập giá trị SETPOINT, sau nhấn enter để xác nhận giá trị nhập hiển thị message

- Nhấn enter để xác nhận message đồng thời hiển thị message - Nhấn F2 hiển thị message

(134)

(135)

(Xem 10)

3 PLC S7-300

Xem 10

Chương trình điều khiển s7-300 cho điều khiển bình trộn hóa chất

NETWORK

LD M0.0 // Nút ấn tăng hình EU

LD I0.0 // nút ấn tăng PLC EU

INCW TankLevel NETWORK 2

LD M0.1 // Nút ấn giảm hình EU

LD I0.1 // nút ấn giảm PLC EU

DECW TankLevel

(136)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]- Tăng Văn Mùi (biên dịch), Điều khiển logic lập trình PLC, NXB Thống kê, 2006

[2]- Trần Thế San (biên dịch), Hướng dẫn thiết kế mạch lập trình PLC, NXB Đà Nẵng, 2005

[3]- Nguyễn Trọng Thuần, Điều khiển logic ứng dựng, NXB Khoa học kỹ thuật, 2006

[4]- Nguyễn Dỗn Phước, Phan Xn Minh, Tự động hóa với Simatic S7-200, NXB Nông Nghiệp, 2000