Giáo trình Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ được chia làm 11 bài học, trong đó bao gồm ba bộ điều khiển lập trình thông dụng như ZEN, LOGO, EASY của các hãng nổi tiếng trên thế giới như Omron, Simens, Meller. Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: CHUN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-TCGNB ngày…….tháng….năm 2017 Trường cao đẳng nghề Cơ giới Ninh Bình Ninh Bình, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Mô đun Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ biên soạn theo chương trình khung đào tạo hệ Cao Đẳng nghề Điện cơng nghiệp Bộ Lao độngThương binh- Xã hội thông qua năm 2017 Mơ đun Chun đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ môn chuyên nghành quan trọng nghành Điện cơng nghiệp, khơng cịn sử dụng cho nghành khác như: Cơ khí chế tạo máy, Điện tử… Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ học sau mô đun chuyên môn nghề, nên học cuối khóa học Tồn nội dung mô đun gồm 160 chia làm 11 học, bao gồm ba điều khiển lập trình thơng dụng ZEN, LOGO, EASY hãng tiếng giới Omron, Simens, Meller Mô đun Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ nhằm cung cấp cho người học kiến thức thiết bị lập trình cỡ nhỏ như: ZEN, LOGO, EASY Trên sở giúp người học thiết kế hệ thống điều khiển đơn giản ứng dụng vào đời sống sinh hoạt sản xuất nhỏ Ninh Bình, ngày tháng năm 2018 Tham gia biên soạn Nguyễn Ngọc Hoàn TRANG NỘI DUNG Bài 1: Giới thiệu chung điều khiển lập trình cỡ nhỏ…… 13 Tổng quan 13 Các ứng dụng công nghiệp dân dụng 19 Ưu điểm nhược điểm so với PLC 19 Bài 2: Bộ điều khiển lập trình LOGO! hãng Simens…… 21 Phân loại 21 Khả mở rộng LOGO! 29 Đặc điểm ngõ vào, ngõ kết nối phần cứng theo chủng loại 32 Bài 3: Các hàm LOGO! 35 Hàm Co (Common) 35 Hàm GF (Genneral Function) 35 Bài Các hàm đặc biệt LOGO! (SF: Special function) 39 Nhóm hàm Timer 40 Nhóm hàm counter 48 Nhóm hàm analog 51 Nhóm hàm hỗn hợp (Miscellaneous) 53 Bài 5: Lập trình trực tiếp LOGO………………………… 57 Bốn quy tắc sử dụng phím LOGO ! 57 Cách gọi hàm 58 Phương pháp kết nối với khối hàm 61 Lưu trữ vào thẻ nhớ chạy chương trình 64 Khái niệm nhớ 65 74 Bài tập ứng dụng Bài 6: Lập trình phần mềm LOGOSOFT! 95 Thiết lập kết nối PC với LOGO! 95 Sử dụng phần mềm 95 Bài tập ứng dụng 98 Bài 7: Bộ điều khiển lập trình ZEN hãng Omron 104 Các đặc trưng 104 Địa vùng nhớ 108 Cách xác định địa vào 110 Cách nối dây với ngõ vào/ 110 Bài 8: Sử dụng timer, counter, calendar timer, analog inputs ZEN 117 Timer (T) Timer có lưu (Holding Timer) (#) 117 Bộ đếm (Counter) 120 Weekly timer (ký hiệu @) 123 Calendar Timer (ký hiệu * ) 125 Đầu vào tương tự (analog input) so sánh tương tự (analog comparator 126 So sánh giá trị (PV) counter timer dùng so sánh kiểu P 129 Các bit thông báo hiển thị (Display bit) 132 Dùng bit nút bấm (B) 134 Bài tập ứng dụng 136 Bài 9: Lập trình trực tiếp ZEN 139 Lựa chọn ngôn ngữ hiển thị 139 Đặt thời gian ngày tháng 140 Lập trình chương trình bậc thang 141 Kiểm tra hoạt động chương trình bậc thang 148 Sửa chương trình bậc thang 149 Bài tập ứng dụng 149 Bài 10: Lập trình phần mềm ZEN Soft 155 Khởi động chương trình 155 Thốt chương trình 157 Tạo chương trình Ladder 157 Nhập chương trình ladder 158 Lưu chương trình 161 Nạp chương trình giám sát hoạt động 162 Mô hoạt động ZEN 163 Bài tập ứng dụng 164 Bài 11: Bộ điều khiển lập trình EASY hãng MELLER… 166 Giới thiệu chung 166 Lập trình trực tiếp EASY 176 Lập trình phần mềm EASY Soft 176 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Chun đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ Mã mơ đun: MĐ 31 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Chun đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ học sau môn học, mô đun: Tin học bản, điện tử bản, Kỹ thuật số, PLC bản, Trang bị điện, Kỹ thuật cảm biến - Tính chất: Là mô đun thuộc mô đun chuyên môn nghề Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Phân tích cấu tạo, ngun lý lập trình, phạm vi ứng dụng số điều khiển lập trình loại nhỏ (LOGO! Siemens; EASY Moller ZEN OMROM); + Phân tích cấu trúc phần cứng phần mềm điều khiển này; - Về kỹ năng: + Kết nối điều khiển thiết bị ngoại vi; + Chạy mô máy tính với phần mềm chuyên dụng; + Thực ứng dụng dân dụng công nghiệp; - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư khoa học sáng tạo; + Đảm bảo an toàn cho người thiết bị Nội dung mô đun: Thời gian Tổng Lý Thực hành, Kiểm số thuyết thí nghiệm, tra* thảo luận, Số Tên mô đun TT Bài tập Bài 1: Giới thiệu chung điều khiển lập trình cỡ nhỏ 2 1 Tổng quan Thời gian Tổng Lý Thực hành, Kiểm số thuyết thí nghiệm, tra* thảo luận, Số Tên mô đun TT Bài tập Các ứng dụng công 0,5 nghiệp dân dụng Ưu điểm nhược điểm so với 0,5 PLC Bài 2: Bộ điều khiển lập trình LOGO! hãng Simens Phân loại Khả mở rộng LOGO! Đặc điểm ngõ vào, ngõ 2 11 Hàm Co (Common) Hàm GF (Genneral Function) 16 Nhóm hàm Timer Nhóm hàm counter Nhóm hàm analog 2 18 kết nối phần cứng theo chủng loại Bài 3: Các hàm LOGO! Bài Các hàm đặc biệt LOGO! (SF: Special function) Nhóm hàm (Miscellaneous) hỗn 16 24 hợp 24 Bài 5: Lập trình trực tiếp Thời gian Tổng Lý Thực hành, Kiểm số thuyết thí nghiệm, tra* thảo luận, Số Tên mô đun TT Bài tập LOGO Bốn quy tắc sử dụng phím LOGO ! 0,5 1,5 Cách gọi hàm 0,5 1,5 Phương pháp kết nối với khối hàm 0,5 1,5 Lưu trữ vào thẻ nhớ chạy chương trình 0,25 0,75 Khái niệm nhớ 0,25 0,75 12 14 Thiết lập kết nối PC với LOGO! 1 Sử dụng phần mềm 1 Bài tập ứng dụng Bài 6: Lập trình phần mềm 16 LOGOSOFT! 12 Bài tập ứng dụng Bài 7: Bộ điều khiển lập trình ZEN hãng Omron 4 Các đặc trưng 1 Địa vùng nhớ 1 Cách xác định địa vào 1 Thời gian Tổng Lý Thực hành, Kiểm số thuyết thí nghiệm, tra* thảo luận, Số Tên mô đun TT Bài tập 16 Timer (T) Timer có lưu (Holding Timer) (#) 0,5 0,5 Bộ đếm (Counter) 0,5 0,5 Weekly timer (ký hiệu @) 0,5 0,5 Calendar Timer (ký hiệu * ) 0,5 0,5 Đầu vào tương tự (analog input) so sánh tương tự (analog 0,5 0,5 0,5 0,5 Các bit thông báo hiển thị (Display bit) 0,5 0,5 Dùng bit nút bấm (B) 0,5 0,5 12 2 13 0,25 0,25 Cách nối dây với ngõ vào/ Bài 8: Sử dụng timer, counter, calendar timer, analog inputs 24 ZEN comparator So sánh giá trị (PV) counter timer dùng so sánh kiểu P Bài tập ứng dụng Bài 9: Lập trình trực tiếp ZEN Lựa chọn ngơn ngữ hiển thị 10 16 - Nhấn nút > - Sử dụng nút > để di chuyển trỏ vào số 10 Ở dòng cuối thể giá trị C1 Nếu giá trị đếm lớn giá trị đặt (10), ký tự bên trái hàng cuối thay đổi thành , tiếp điểm đếm C1 183 Tiếp điểm đếm đóng làm cho relay thời gian tác động, ngõ Q1 chớp/tắt 2.2.2 Chuyển mạch thời gian (timer switch) Được sử dụng với Easy –RC(X) –TC(X) trang bị thời gian thực (RTC) Mỗi chuyển mạch thời gian có kênh để thiết lập bốn thời gian On/Off Bộ đếm thời gian sử dụng Pin dự phòng nên tiếp tục chạy điện Ví dụ 1: chuyển mạch thời gian chuyển mạch từ thứ hai đến thứ 06:30 09:30 17:00 22:30 Ví dụ 2: Chuyển mạch thời gian On 16:00 thứ sáu Off 06:00 thứ hai Ví dụ 3: Chuyển mạch thời gian On lúc 22:00 thứ Off lúc 06:00 thứ ba 184 Ví dụ 4: Cài đặt thời gian Chuyển mạch thời gian đặt vào mạch với contact Sử dụng Parameter để thiết lập tham số chuyển mạch On Off Ví dụ ngõ Q3 On lúc 06:00 Off lúc ngày thứ hai đến thứ sáu - Chuyển đến chuyển mạch thời gian, trỏ nằm số thứ tự chuyển mạch thời gian - Nhấn OK Màn hình thiết lập tham số thị Thiết lập tham số: Một chuyển mạch thời gian có thiết lập tham số (một cho kênh A, B, C, D) sử dụng để thiết lập ngày tuần thời gian chuyển mạch On, chuyển mạch Off 2.2.3 Bộ so sánh Analog Easy cung cấp 16 so sánh Analog từ A1 đến A16 Bộ so sánh Analog cho phép so sánh giá trị Analog ngõ vào với giá trị đặt Easy-AB, easy-DA and easy-DC trang bị ngõ vào Analog - Ngõ vào analog Easy500 I7, I8 - Ngõ vào analog Easy700 I7, I8, I11 I12 185 Sơ đồ mạch thể so sánh analog Trong sơ đồ mạch, I1 cho phép hai giá trị so sánh Nếu giá trị thấp giá trị đặt, A1 đặt Q1 on Nếu giá trị vào vượt giá trị đặt, A2 tác động làm Q1 off A3 chuyển mạch cho M1 on off Bảng biểu diễn tham số cài đặt tham số cho so sánh giá trị analog So sánh nhỏ hơn: Hiển thị tham số cài đặt tham số cho so sánh nhỏ 186 Sơ đồ mạch 1: giá trị thực I7 2: điểm đặt cộng với giá trị trễ 3: giá trị đặt 4: điểm đặt trừ trễ chuyển mạch off giá trị I7 vượt điểm đặt cộng với giá trị trễ Nếu giá trị I7 nhỏ giá trị đặt chuyển mạch On - So sánh nhở hơn/ Hiển thị tham số cài đặt tham số cho so sánh nhỏ hơn/ Sơ đồ mạch 1: giá trị thực I7 2: điểm đặt cộng với giá trị trễ 3: giá trị đặt 4: điểm đặt trừ trễ chuyển mạch off giá trị I7 vượt điểm đặt cộng với giá trị trễ Nếu giá trị I7 nhỏ giá trị đặt chuyển mạch On - So sánh 187 Hiển thị tham số cài đặt tham số cho so sánh Sơ đồ mạch 1: giá trị thực I8 2: điểm đặt cộng với giá trị trễ 3: giá trị đặt 4: điểm đặt trừ trễ Chuyển mạch On giá trị I8 (nhân F1) đạt giá trị đặt Nếu giá trị I8 vượt điểm đạt cộng giá trị trễ chuyển mạch Off Nếu giá trị I8 (nhân F1) nhỏ điểm đặt, chuyển mạch On Nếu giá trị thực tế thấp điểm đặt trừ trễ, chuyển mạch công tắc Off - So sánh lớn hơn/bằng Hiển thị tham số cài đặt tham số cho so sánh lớn hơn/bằng Sơ đồ mạch 188 1: giá trị thực I8 2: điểm đặt cộng với giá trị trễ 3: giá trị đặt 4: điểm đặt trừ trễ Chuyển mạch On giá trị I7 giá trị đặt Chuyển mạch Off giá trị I7 thấp giá trị đặt trừ trễ chuyển mạch On Nếu giá trị thực tế thấp điểm đặt trừ trễ, chuyển mạch công tắc Off 2.2.4 Bộ đếm Easy cung cấp 16 đếm lên/xuống Bộ đếm tốc độ cao có tần số đếm 1kHz Easy- DA Easy-DC có đếm tốc độ cao từ C13 đến C16, ngõ vào đếm nối trực tiếp đến ngõ số từ I1 đến I4 Chế độ đếm: Kết nối cho đếm: Thiết lập tham số hiển thị mã cho đếm 189 Xác định tần số đếm: - Tần số đếm tối đa phụ thuộc vào độ lớn chương trình Ví dụ EASY512DC-TC dùng ba dịng cho đếm, reset, ngõ tần số đếm khoảng 100Hz - Tần số tối đa đếm phụ thuộc vào thời gian chu kỳ lớn nhất: fc: tần số đếm tối đa tc: thời gian chu kỳ lớn 0,8: tần số hiệu chỉnh Ví dụ: thời gian chu kỳ lớn tc = 4000 s = ms 1: Xung ngõ vào đếm CC 2: Hướng đếm, đặt DC 3: Ngõ vào Reset RC… 4: Giá trị đặt 5: Giá trị thời đếm 6: Tiếp đểm ngõ đếm Ví dụ đếm reset tay 190 Trường Trường d Bộ đếm tần số Easy cung cấp chức khác cho đếm Chức đếm phụ thuộc vào ngõ vào số: - Bộ đếm tần số: C15 C16 - Bộ đếm tốc độ cao: C13 C14 Bộ đếm tần số: có hai đếm tần số C15 C16 Bộ đếm tần số dùng để đo lường tần số Bộ đếm tần số cao nối trực tiếp đến ngõ vào I3 I4 Bộ đếm tần số C15 C16 dùng để đo tốc độ động Bộ đếm tần số cao không phụ thuộc chu kỳ quét PLC Tần số tối đa cho đếm 1kHz tối thiểu 4Hz Nối dây cho đếm: Ngõ vào I3 nối trực tiếp đến đếm C15, ngõ vào I4 nối trực tiếp đến đếm C16 Ví dụ đếm tần: Bộ đếm tần số với hai đểm chuyển mạch 191 - Tần số ngõ vào dùng để đo lường ngõ vào I3 Bộ so sánh giá trị analog sử dụng thêm tùy chọn so sánh - Bộ đếm cho phép thông qua N3 Giá trị 900 cao phát đếm C15 dùng làm giới hạn tác động lên N4 - Nếu tần số đếm lớn 600Hz, so sánh analog A1 tác động lên N5 - Nếu tần số đếm lớn 400Hz, so sánh analog A2 tác động lên N6 e Bộ đếm tốc độ cao Bộ đếm tốc độ cao C13 C14 sử dụng, đếm nối trực tiếp đến I1 I2 Tần số đếm tối đa 1kHz Kết nối cho đếm Ví dụ đếm xung: xung đo lường biểu diễn thơng qua độ dài, tốc độ xoay, góc… 192 2.3 Phương pháp soạn thảo Ví dụ: Soạn thảo chương trình - Khi cấp nguồn cho Easy hình trạng thái xuất để biểu diễn trạng thái ngõ vào Ngồi cịn trạng thái hoạt động Easy - Nhấn OK để chuyển hình - Nhấn OK lần để vào lập trình (Program… → Program) Xuất hình để tạo chương trình - Xuất hình vẽ sơ đồ mạch trống Con trỏ chớp góc trái trên, nơi bắt đầu để lập trình - Sử dụng phím hình hiển , thị sơ đồ mạch 193 , , để di chuyển trỏ - Nhấn OK để chèn I1 vào vị trí trỏ Màn hình tự động hiển thị ngõ vào I1 - Khi I chớp/tắt thay đổi ví dụ đến P cho ngõ v̀o sử dụng nút - Nhấn OK lần để di chuyển sang vị trí ngõ vào (có thể dùng theo) để di chuyển trỏ đến ngõ vào tiếp - Nhấn OK để chèn I1 vào vị trí trỏ Màn hình tự động hiển thị ngõ vào I1 - Khi I chớp/tắt thay đổi ví dụ đến P cho ngõ v̀o sử dụng nút - Nhấn OK lần để di chuyển sang vị trí ngõ vào (có thể dùng để di chuyển trỏ đến ngõ vào tiếp theo) - Nhấn OK, tạo I1 vị trí trỏ → nhấn OK trỏ nhảy đến vị trí → nhấn nút để thay đổi thành (Có thể nhấn Del để xóa ngõ vào vị trí trỏ) - Nhấn OK để chuyển đến vị trí Trong ví dụ có ngõ vào nên nối trực tiếp đến ngõ - Nhấn phím Alt để tạo nối dây, nhấn phím để di chuyển hình soạn thảo , , , - Nhấn Alt vị trí ngõ vào (I1, I2) chuyển từ tiếp điểm thường mở sang thường đóng - Nhấn Alt → nhấn để nối dây từ I2 đến ngõ Ngồi phím Alt có hai chức năng, phụ thuộc vào vị trí trỏ: - Nếu nằm bên trái tiếp điểm nhấn Alt ch̀ n thêm 194 dòng - Nếu trỏ nằm tiếp điểm nhấn Alt chuyển tiếp điểm thường đóng v̀ thường hở - Nhấn OK chèn thêm ngõ Q1 → nhấn ESC để thoát khỏi hình soạn thảo - Xuất menu → nhấn Ok để lưu Nếu nhấn Cancel khơng lưu soạn thảo Thử chương trình - Nhấn ESC để trở hình lựa chọn tùy chọn Stop Run - Nhấn OK để chạy chương trình - Thay đổi trạng thái hiển thị nhấn ESC công tắc S1 Xóa chương trình: - Nhấn ESC để trở hình - Nhấn , để chọn lựa chọn tùy chọn Stop Run - OK để chuyển chế độ Stop - Nhấn PROG , để chọn lựa chọn tùy chọn DELETE - Nhấn OK - Nhấn OK để xóa ESC khơng xóa - Nhấn ESC để trở hình 2.4 Bài tập ứng dụng Ví dụ 1: Kiểm tra thiết bị Bước 1: Bật nguồn sang ON để cung cấp Easy 195 Bước 2: Viết chương trình nhỏ sau: Bước 3: Lập trình cho EASY, sau dó chuyển sang trạng thái RUN Bước 4: Lần lượt bật ngõ vào lên ON, kiểm tra xem hình ứng với vị trí ngõ vào ngõ có ON tương ứng hay khơng ngược lại chuyển sang OFF có trở lại trạng thái cũ hay không, kiểm tra chế độ giám sát mạcch không; đồng thời kiểm tra tiếp điểm Relay ngõ có tiếp xúc tốt không Nếu bước kiểm tra tốt => CPU EASY đạt yêu cầu Đây kiểm tra cho lần đầu sử dụng 196 TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Tài liệu giảng dạy LOGO, EASY Đức [2] Tài liệu giảng dạy ZEN OMRON [3] Các sách báo, tạp chí có liên quan 197 ... Chun đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ môn chuyên nghành quan trọng nghành Điện cơng nghiệp, khơng cịn sử dụng cho nghành khác như: Cơ khí chế tạo máy, Điện tử… Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ. .. điều khiển lập trình EASY hãng MELLER… 166 Giới thiệu chung 166 Lập trình trực tiếp EASY 176 Lập trình phần mềm EASY Soft 176 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ. .. thay đổi chương trình thiết bị lập trình cho đối tượng điều khiển tương ứng hay cắm nhớ chương trình lập trình khác vào điều khiển 14 Hình 1.1 Điều khiển nối cứng điều khiển lập trình So sánh PLC