ĐHCN giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp võ duy linh, 31 trang

Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM LỜI NÓI ĐẦU Điều khiển cơng nghiệp môn học chuyên ngành nhằm cung cấp kiến thức liên quan đến lónh vực kỹ thuật số, lập trình logic điều khiển Đây lónh vực phát triển mạnh mẽ công nghệ Giáo trình Điều khiển cơng nghiệp biên soạn cho hệ cao đẳng nhằm giúp sinh viên đọc hiểu nguyên lý thiết bị phương thức hoạt động mạch số , phương pháp điều khiển vận hành sản xuất sử dụng vi xử lý PLC(Programable Logic Control), Trong sử dụng PLC giúp cho kích thước mạch điện ngày đơn giản bảo đảm độ xác cao Các kiến thức giáo trình kiến thức tảng mạch số, vi xử lý PLC Trên sở kiến thức tảng ta nghiên cứu sâu kết hợp với kiến thức môn học khác để thiết kế mạch phức tạp với tính đa dạng đáp ứng nhu cầu người sử dụng Trong chương có tập ứng dụng nhằm giúp sinh viên bước đầu làm quen với lónh vực Điều khiển cơng nghiệp.Với tập thiết kế nhằm giúp sinh viên bước có khả tư để tạo mạch ứng dụng thực tế làm sở cho việc phát triển nghiên cứu sau TP Hồ Chí Minh năm 2004 Võõ Duy Linh Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM MỤC LỤC Nội dung Bài 1: Giới thiệu Bộ điều khiển logic lập trình Siemens S7-200 chương trình STEP7-MicroWin Bài : Các lệnh S7-200 Bài : Điều khiển động Bài : Điều khiển dây chuyền táo Bài : Điều khiển đèn giao thông Bài 6: Các kỹ thuật lập trình Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trang 16 21 26 32 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Trường Cao đẳng công nghiệp Khoa Điện tử – Tự động hóa CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO CAO ĐẲNG MÔN HỌC: THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP Mã môn học : Số đơn vị học trình : ( 30 ) Trình độ thuộc khối kiến thức : khối sở ngành Phân bố thời gian : 100% thực hành Điều kiện tiên : Điều khiển công nghiệp Mô tả vắn tắt nội dung môn học : Môn học bao gồm : Giới thiệu PLC Siemens S7-200/S7-300 cài đặt sử dụng chương trình STEP7-MicroWin; Ngôn ngữ lập trình PLC S7200/S7-300; dùng PLC điều khiển khởi động động tuần tự; Dùng PLC điều khiển đèn giao thông; Máy đóng gói sản phẩm dùng PLC; dùng PLC điều khiển thang máy ứng dụng sản xuất công nghiệp Nhiệm vụ sinh viên : Tham dự học thảo luận đầy đủ Thi vàkiểm tra học kỳ theo qui chế 04/1999/QĐ-Bộ GD&ĐT Tài liệu học tập: Tài liệu tham khảo: [1] Ian G Warnock, Programmable Controllers [2] David W Pessen, Industrial Automation: Circuit design and Components, John Wiley &Son, 1990 [3] Omron, CQM1/CPM1 Programmable Controllers : Programming Manual, 1996 [4] Choi Yong Sik, Điều khiển PLC Người dịch : Vũ Đinh Nghiêm Hùng,2001 [5] Nguyễn Doãn Phước , Phan Xuân Minh, Tự động hóa với Simatic S7-200, ĐHBK Hà nội,1997 [6] Nguyễn Doãn Phước , Phan Xuân Minh, Vũ Văn Hà, Tự động hóa với Simatic S7-300, NXB KHKT, 2000 [7] Nguyễn Tấn Phước, Ứng dụng PLC Siemens Moeller tự động hóa, NXB TP HCM, 2001 10 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên : -Nắm nội dung thực hành -Có hiểu biết kỹ thuật thực hành Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM -Có kỹ thực hành -Có tính chủ động thực hành -Có thái độ nghiêm túc học tập 11 Thang điểm thi : 10/10 12 Mục tiêu môn học : Sau hoàn tất môn học sinh viên phải biết : - Nguyên lý hoạt động PLC cấu trúc bên PLC - Hiểu vận dụng lệnh PLC Lấy PLC Logo/S200/S300 hãng Siemens làm minh họa - Hệ thống điều khiển PLC Các ứng dụng điều khiển công nghiệp : điều khiển đèn giao thông, máy đóng gói sản phẩm, điều khiển thang máy,điều khiển động tuần tự,vv… - Biết vận hành sửa chữa mạch điều khiển PLC 13 Nội dung chi tiết chương trình : Thực hành điều khiển công nghiệp ( Industrial Control Practice) (30 giờ) Nội dung Bài 1: Giới thiệu Bộ điều khiển logic lập trình Siemens S7-200 chương trình STEP7-MicroWin Bài : Các lệnh S7-200 Bài : Điều khiển động Bài : Điều khiển dây chuyền táo Bài : Điều khiển đèn giao thông Bài 6: Các kỹ thuật lập trình n tập, thi kiểm tra Số tiết 5g Ghi 5g 5g 5g 5g 3g 2g Thiết bị thực hành: Máy tính Pentium (R) tốc độ 1.6 Ghz hay 1.8 Ghz cấu hình: Ổ cứng 20 Gb, Ram 128 Mb, Màn hình : 17” Thiết bị huấn luyện PLC Logo/S200/s300 Thiết bị lập trình : phần mềm có license hãng Siemens Cáp kết nối PC/PPI Các mô hình thí nghiệm : môđun vào mở rộng, mun mềm PID, điều khiển khởi động động tuần tự, điều khiển đèn giao thông, máy đóng gói sản phẩm, điều khiển thang máy, Điều khiển bình trộn, Điều khiển cánh tay robot, vv… Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM NỘI DUNG CHI TIẾT: BÀI : BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH S7-200 VÀ PHẦN MỀM STEP7-MICROWIN Thiết bị sử dụng: - Máy tính - Bộ điều khiển Logic lập trình S7-200 - Cáp PC/PPI 2.Giới thiệu tổng quan PLC S7-200 1.1 Cấu tạo PLC 1.2 Các thành phần Sử dụng Step 7- MicroWin 3.1 Cài đặt step7 chọn chế độ làm việc - Chạy chương trình setup Step – MicroWin - Chọn Next theo hướng dẫn chương trình setup Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 3.2 Soạn thảo project + Khởi động chương trình: Chọn Start + Program + Step7- MicroWin -Chương trình LAD: Chọn View + Ladder - Chương trình STL: Chọn View + STL Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 3.2 Nạp chương trình vào S7-200: - Kết nối cáp PC/PPI nối S7-200 máy tính qua cổng COM - Kiểm tra kết nối: Chọn View + Communication Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM - Nhấp đúp vào “Double click to Refresh” đợi đèn Communication nhấp nháy - Chọn File + Download chọn OK hộp thoại xuất hộp thoại Download was successful - Chọn PLC + Run để chạy kiểm tra chương trình nạp vào PLC Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM BÀI : CÁC LỆNH CƠ BẢN CỦA S7-200 Thiết bị sử dụng: - Máy tính - Bộ điều khiển Logic lập trình S7-200 - Cáp PC/PPI Tập lệnh S7-200 : + Lệnh xuất nhập - Lệnh LoaD lệnh OUT: - Lệnh And: - Lệnh Or: + Lệnh xử lý khối: * Lệnh Or LoaD: Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM * Lệnh And LoaD: + Lệnh rẽ nhánh – LPS/LPP: + Lệnh Set Reset: + Lệnh Timer: TON/TOF/TONR Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 10 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Ngõ vào START FAULT1 FAULT2 FAULT3 FAULT4 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 Ngoõ DONG_CO_1 DONG_CO_2 DONG_CO_3 DONG_CO_4 Q0.0 Q0.1 Q0.4 Q0.3 3.Các bước thực -Nhập chương trình dạng Ladder nạp vào S7-200 qua cáp PC/PPI - Ghi lại lệnh STL tương ứng -Chạy chương trình -Kiểm tra kết -Nhận xét kết Bài tập mở rộng Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 17 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM - Viết lại chương trình với yêu cầu tương tự trên, thêm điều kiện sau: cho động khởi động hoạt động phút, sau dừng toàn động phút Báo cáo kết - Dạng lệnh STL tương ứng TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 MÃ LỆNH TÓAN HẠNG MÃ LỆNH TÓAN HẠNG - Trạng thái ngõ vào ngõ Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 18 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Ngõ vaøo I0.0 START FAULT1 I0.1 FAULT2 I0.2 FAULT3 I0.3 FAULT4 I0.4 Trạng thái Ix.x Ngõ DONG_CO_1 DONG_CO_2 DONG_CO_3 DONG_CO_4 Trạng thái Qx.x Q0.0 Q0.1 Q0.4 Q0.3 - Chương trình dạng LAD cho tập phần mở rộng: - Chương trình dạng STL cho tập phần mở rộng: Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 19 Trường Đại Học Coâng Nghiệp Tp.HCM TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 MAÕ LỆNH TÓAN HẠNG Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp MÃ LỆNH TÓAN HẠNG 20 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM BÀI : ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN TÁO Thiết bị sử dụng: - Máy tính - Bộ điều khiển Logic lập trình S7-200 - Cáp PC/PPI - Mô hình dây chuyền táo Giới thiệu nguyên lý điều khiển - Nguyên lý làm việc Động táo (Q0.0) Cảm biến táo (I0.2) Táo Cảm biến hộp (I0.3) Động hộp (Q0.1) Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 21 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Khi nhấn nút start(I0.0) động quay dây chuyền thùng táo khởi động Khi cảm biến thùng táo thay đổi trạng thái, có nghóa có thùng táo dừng vị trí đặt cảm biến Khi động quay dây chuyền táo khởi động để rót táo vào thùng Nếu cảm biến táo(I0.2) thay đổi trạng thái 10 lần tức có 10 trái táo nằm thùng động quay dây chuyền táo tiếp tục khởi động để đưa thùng vào vị trí Trong trường hợp có cố nút stop(I0.1) dùng để dùng tòan dây chuyền - Giản đồ hình thang - Bảng ký hiệu: Ký hiệu start stop cbhop cbtao dctao dchop Ngõ vào/ra I0.0 I0.1 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 22 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Các bước thực - Nhập chương trình ghi lại lệnh STL tương ứng - Chạy chương trình - Kiểm tra kết - Nhận xét kết Phần mở rộng - Trong chương trình chưa có khâu đóng nấp thùng táo, viết lại chương trình có khâu xử lý đóng nắp thùng táo Cho biết ngõ vào / thêm vào để thực yêu cầu Báo cáo kết - Dạng lệnh STL TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 MÃ LỆNH TÓAN HẠNG Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp MÃ LỆNH TÓAN HẠNG 23 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM - Trạng thái ngõ vào ngõ Ngõ vào I0.0 START I0.1 STOP I0.2 CBTAO I0.3 CBHOP Trạng thái Ix.x Ngõ Trạng thái Qx.x DCTAO Q0.0 DCHOP Q0.1 - Chương trình dạng LAD cho tập phần mở rộng: Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 24 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM - Chương trình dạng STL cho tập phần mở roäng: TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 MÃ LỆNH TÓAN HẠNG Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp MÃ LỆNH TÓAN HẠNG 25 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM BÀI : ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG Thiết bị sử dụng: - Máy tính - Bộ điều khiển Logic lập trình S7-200 - Cáp PC/PPI - Mô hình đèn giao thông Giới thiệu nguyên lý điều khiển - Nguyên lý làm việc - Giản đồ hình thang: Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 26 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 3.Các bước thực -Nhập chương trình ghi lại lệnh STL tương ứng -Chạy chương trình -Kiểm tra kết -Nhận xét kết Phần mở rộng - Viết thêm chương trình thực chức điều khiển tay điều khiển chế độ ban đêm Báo cáo kết - Dạng lệnh STL TT 10 MÃ LỆNH TÓAN HẠNG Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp MÃ LỆNH TÓAN HẠNG 27 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 - Trạng thái ngõ vào ngõ - Chương trình dạng LAD cho tập phần mở rộng: Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 28 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 29 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM - Chương trình dạng STL cho tập phần mở rộng: TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 MAÕ LỆNH TÓAN HẠNG Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp MÃ LỆNH TÓAN HẠNG 30 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM BÀI : KỸ THUẬT LẬP TRÌNH Kỹ thuật lập trình 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Lập trình tuyến tính 1.3 Lập trình có cấu trúc Chương trình -Khởi động chương trình -Các hàm biến đổi liệu -Xây dựng cấu trúc vòng lặp 1.4 Sử dụng khối OB 1.5 Những hàm chuẩn quản lý ngắt 1.6 Các lỗi thường gặp lập trình 1.7 Tối ưu hóa chương trình ÔN TẬP, THI KIỂM TRA -n tập -Thi kiểm tra Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 31 ... ngõ - Chương trình dạng LAD cho tập phần mở rộng: Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 28 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 29 Trường Đại Học Công. .. Giáo trình thực hành điều khiển công nghiệp 15 Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM BÀI : ĐIỀU KHIỂN BỐN ĐỘNG CƠ TUẦN TỰ NHAU Thiết bị sử dụng: - Máy tính - Bộ điều khiển Logic lập trình S 7-2 00 - Cáp... S 7-2 00 - Cáp PC/PPI - Mô hình điều khiển động Giới thiệu nguyên lý điều khiển - Điều khiển động chạy - Điều khiển động ngừng - Điều khiển động chạy ngừng tuần tự: Chương trình điều khiển động Động