- TER M: Cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ làm việc của CPU hoặc ở chế độ RUN hoặc STOP.
PLC S7-200 Mục đích
Mục đích
– Làm quen với các thiết bị công nghiệp: thiết bị động lực và thiết bị điều khiển. – Làm quen với khái niệm điều khiển cứng (bằng thiết bị, dây nối) và điều
khiển mềm (bằng chương trình).
– Tìm hiểu về bộ điều khiển bằng chương trình (PLC)
– Tìm hiểu về cách sử dụng PLC để điều khiển các đối tượng đơn giản.
Công cụ thí nghiệm
– Bộ PLC S7 – 200, CPU 212, 216, hay 226.
– Phần mềm STEP7 – MicroWIN/16, hay STEP7 – MicroWIN/16. – Các thiết bị đầu vào và ra.
************************************************Bài tập 1: Mạch điều khiển tắt/mở một bóng đèn Đ. Bài tập 1: Mạch điều khiển tắt/mở một bóng đèn Đ.
a. Sơ đồ mạch điện:
b. Sơ đồ điều khiển dạng LAD (chương trình bên trong PLC):
Sơ đồ trong hình vẽ dưới đây thể hiện thuật toán điều khiển được thực hiện bằng chương trình của PLC.
c. Sơ đồ nối dây PLC:
Sơ đồ dưới đây cho biết các tín hiệu vào và ra được nối đến PLC như thế nào để chương trình trong PLC đã viết có thể vận hành đúng theo ý đồ đã thiết kế.
Đường nguồn (logic 1)
Sơ đồ nối dây PLC Giản đồ thời gian và giải thích:
Ban đầu khi chưa đóng công tắc S thì ngõ vào PLC I0.0 sẽ có mức logic 0, trong chương trình điều khiển (LAD) cuộn dây Q0.3 không có tín hiệu từ đường công suất nên cũng có mức logic 0. Khi đóng công tắc S thì ngõ vào I0.0 ở trạng thái logic 1, tiếp điểm thường mở I0.0 trong chương trình LAD đóng lại cho phép tín hiệu từ đường công suất tới cuộn dây Q0.3, ngõ ra Q0.3 có mức logic 1 làm sáng đèn Đ. I0.0 . . . PLC 24 VDC 220 VACS Đ I0.1 I0.7 I0.0 . . . Q0.3 Q0.7 Đường nguồn (logic 1)
Bài tập 2 : Mạch điều khiển đóng cuộn dây contactor K trong khoảng thời gian t = 2s rồi nhả ra.
a. Sơ đồ dạng LAD: b. Sơ đồ nối dây PLC:
Giản đồ thời gian và giải thích:
Giả sử ngõ ra Q0.1 đang ở mức logic 0, khi đó T37 đang ở trạng thái 0 nên tiếp điểm thường đóng T37 ở Network 1 là mức 1. Khi nhấn nút nhấn S thì ngõ vào I0.0 có mức logic 1, khi đó tiếp điểm thường mở I0.0 trong sơ đồ LAD sẽ đóng lại, cuộn dây Q0.1 có tín hiệu từ đường công suất nên có mức logic 1, tiếp điểm thường mở Q0.1 đóng lại. Khi nhả nút nhấn S thì ngõ vào I0.0 có mức logic 0, tiếp điểm thường mở I0.0 mở ra nhưng cuộn dây Q0.1 vẫn có tín hiệu từ đường công suất (do tiếp điểm Q0.1 đóng). Khi cuộn dây Q0.1 ở trạng thái 1 thì ngõ vào IN của bộ Timer on- delay T37 có tín hiệu từ đường công suất làm khởi động bộ Timer. Trị số đếm tức thời của bộ Timer tăng dần theo theo thời gian, khi trị số tức thời lớn hơn hoặc bằng trị số đặt trước PT thì T37 (bit) lên mức 1. Tiếp điểm thường đóng T37 hở ra làm ngắt tín hiệu từ đường công suất vào cuộn dây Q0.1(Network 1) , tiếp điểm thường mở Q0.1 hở ra. Tín hiệu vào chân IN của bộ Timer T37 bị ngắt làm cho bộ Timer T37 bị reset ( trị số đếm tức thời trở về 0 và bit T37 trở về trạng thái 0).
Bài tập 3: Mạch đếm lên xuống
a. Sơ đồ dạng LAD b. Sơ đồ nối dây PLC
mức logic 1. Khi nhấn nút nhấn S3 thì ngõ vào I0.3 sẽ chuyển lên mức logic 1, tiếp điểm thường mở I0.2 đóng lại cho phép tín hiệu từ đường công suất đi vào chân reset R của bộ đếm, giá trị tức thời của bộ đếm lập tức trở về 0.
Chú ý:
Bộ đếm lên CTU hoạt động tương tự như bộ đếm lên xuống CTUD nhưng loại bộ đếm này chỉ có 3 đầu vào: chân đếm lên CU, chân reset R và chân giá trị đặt PV.
Với các lệnh PLC, tất cả các ngõ vào của lệnh phải được nối với các tiếp điểm. I0.0 I0.1 I0.2 Giá trị tức thời của C48 C48 (bit) Q0.0 01 2 345434 5 0
Nội dung thí nghiệm
1. Xác định số tín hiệu vào và ra cần liên kết với PLC.
2. Lập trình trên PC để dùng PLC thực hiện chức năng điều khiển. a. Vẽ sơ đồ đấu dây dùng PLC.
b. Vẽ sơ đồ điều khiển dạng LAD.
3. Nạp chương trình điều khiển vào PLC và kiểm tra hoạt động của PLC
Vấn đề 1- ĐIỀU KHIỂN KHỞI ĐỘNG, ĐẢO CHIỀU
Bài tập 1 : Điều khiển khởi động, đảo chiều động cơ không đồng bộ
Mô tả vấn đề A. Bài toán 1
Cho sơ đồ đấu dây để khởi động và đảo chiều động cơ KĐB 3 pha (bằng cách đảo 2 pha):
Cách vận hành
– Nhấn nút Run1: động cơ quay theo chiều thuận, đèn Đ1 sáng. – Nhấn nút Run2: động cơ quay theo chiều ngược, đèn Đ2 sáng.
– Nhấn nút Stop để dừng động cơ, cũng như để ngắt điện động cơ trước khi đổi chiều quay.
– Nhấn nút DIR để đảo chiều động cơ, động cơ không đảo chiều ngay mà phải sau một khoảng thời gian ngắt điện là M giây. Trong thời gian này đèn Đ3 nhấp nháy với tần số 1 Hz (có thể dùng SM0.5 hay Timer).
– Nhấn nút Stop để dừng động cơ.
C. Bài toán 3
Sơ đồ đấu dây để khởi động và đảo chiều động cơ KĐB, khởi động Y → Δ (để giảm dòng điện khởi động). ~ K1 K2 Khối đấu dây động cơ KĐB(hình b)
a) Mạch động lực b) Khối đấu dây động cơ U1-U2 , V1-V2 , W1-W2 là các cuộn dây stator của động cơ KĐB (3 pha)
– Sau 50 ms đóng tiếp các tiếp điểm K3.
– Thời gian khởi động là M s, sau khoảng thời gian này thì ngắt các tiếp điểm K5 trong khi vẫn đóng K3.
1 – Sau 50 ms thì đóng các tiếp điểm K4. * Cách vận hành:
– Nhấn nút Run1: động cơ khởi động Y/D theo chiều thuận, đèn Đ1 sáng. – Nhấn nút Run2: động cơ khởi động Y/D theo chiều ngược, đèn Đ2 sáng. 1 – Nhấn nút Stop để dừng động cơ, cũng như để ngắt điện động cơ trước khi đổi chiều quay.
2
Hướng dẫn: Có thể viết phần khởi động Y/Δ thành một chương trình con, chương trình con khởi động này có thể được gọi trong chương trình chính.
• Khi khởi động thì động cơ M1 dùng để kéo băng tải phải mất 5 giây để đưa hệ thống băng tải chạy ổn định.
• Cần M giây để đưa một gói hàng đi từ đầu đến cuối băng tải để xếp vào thùng.
• Nắp của phễu rót hàng M2 được điều khiển mở hoặc đóng bằng cách cấp điện (ứng với mở) hoặc không cấp điện (ứng với đóng), người ta dùng một bộ đếm (counter) hoạt động trên nguyên tắc sử dụng cảm biến đếm dạng tế bào quang điện hoặc contact hành trình.
• Mỗi hộp sẽ đựng 10 gói hàng (lấy ví dụ).
1 + Đầu tiên người vận hành nhấn nút START để khởi động động cơ M1 và bộ định thời gian thứ nhất (timer loại on-delay). Sau 5 giây (chẳng hạn), khi băng tải đã chạy ổn định thì bộ timer thứ nhất bắt đầu điều khiển nam châm M2 để mở nắp phễu cho hàng rơi xuống băng tải. Khi đã đủ số gói hàng qui định (chẳng hạn, 10 gói) cho một thùng thì bộ đếm lên sẽ điều khiển để: + Đóng nắp phễu bằng cách ngừng cung cấp điện cho M2.
+ Khởi động bộ timer (loại on-delay) thứ hai (để định thời gian M giây). Nam châm M2 Phễu rót hàng Cảm biến đếm Count Động cơ M1 Thùng chưa hàng
– Sau M giây, reset giá trị bộ đếm về 0 như ban đầu; cung cấp điện trở lại cho M2, nắp phễu mở ra và chu kỳ chuyển hàng mới sẽ tự động bắt đầu.