VIẾT CHƯƠNG TRèNH MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Chương trỡnh mạch điều khiển cú thể viết trờn S7 Manager như sau (đõy chỉ là chương trỡnh tham khảo, với yờu cầu cụng nghệ và cỏc tập lệnh cơ bản trong PLC S7 - 300 chỳng ta hoàn toàn cú thể viết chương trỡnh điều khiển theo nhiều cỏch khỏc nhau):

Bước 1: Tạo Project mới cho bài toỏn điều khiển. Cú thể tạo theo 1 trong 2 cỏch:

New hoặc New Project Wizard.

Bước 2: Dựa vào cỏc dự kiện của bài toỏn điều khiển lập bảng Symbols. Vào

SIMATIC Manager→ Project tạo ởbước 1 → SIMATIC 300 → CPU theo thực tế→ S7 program → Symbols để mở bảng Symbols.

Hỡnh 1 – 20: Bảng Symbols của bài toỏn

Bước 3: Ở thư mục S7 program vào Blocks → OB1 để viết chương trỡnh điều khiển theo yờu cầu cụng nghệ của bài toỏn. Chọn trờn thanh cụng cụ hoặc F8 để mở nhỏnh, chọn hoặc F9 để đúng nhỏnh. Chọn hoặc Ctr R để mở Network mới. Dưới đõy là chương trỡnh cú thể tham khảo:

- Chương trỡnh điều khiển động cơ 1:

Hỡnh 1 – 21: Chương trỡnh trờn network 1

Hỡnh 1 – 22: Chương trỡnh trờn network 2

- Chương trỡnh điều khiển động cơ 3:

Hỡnh 1 – 23: Chương trỡnh trờn network 3

- Chương trỡnh điều khiển biến nhớ M:

Hỡnh 1 – 24: Chương trỡnh trờn network 4

Hỡnh 1 – 25: Chương trỡnh trờn network 5

Bước 4: Chạy mụ phỏng kiểm tra chương trỡnh. Chọn biểu tượng Simulation On/Off trờn thanh cụng cụ của SIMATIC Manager. Chọn RUN – P hoặc STOP để dựng chức năng nạp chương trỡnh. Chọn biểu tượng hoặc chọn SIMATIC Manager → PLC → Download để nạp chương trỡnh xuống PLCSIM. Sau đú chọn để quan sỏt chương trỡnh hoạt động. Chọn biểu tượng để giỏm sỏt ngừ vào; chọn biểu tượng để giỏm sỏt ngừ ra và chọn biểu tượng để giỏm sỏt Timer; chọn biểu tượng để giỏm sỏt bit nhớ M.

3. LẮP ĐẶT VÀ NỐI DÂY CHO PLC S7-300. NẠP CHƯƠNG TRèNH VÀ VẬN HÀNH THỬ HÀNH THỬ

3.1 Lắp đặt và nối dõy cho PLC S7-300. Nạp chương trỡnh và vận hành thử

Hướng dẫn thực hiện:

Bước 1: Lắp đặt và nối dõy cho PLC S7 – 300 theo sơ đồ sau:

Hỡnh 1 – 27: Sơ đồ nối dõy cho PLC S7 – 300

Bước 2: Lắp đặt và kết nối cụng tắc tơ và đốn bỏo đểđiều khiển theo sơ đồ sau:

Hỡnh 1 – 28: Sơ đồ nối dõy điều khiển cụng tắc tơ và đốn bỏo

Bước 3: Download chương trỡnh từ SIMATIC Manager vào PLC S7 – 300. Cấp nguồn cho PLC, mở project muốn Download xuống PLC. Cài đặt giao thức kết nối giữa PLC với PC thụng qua Set PG/PC Interface: Option → Set PG/PC Interface….Chọn giao thức kết nối tương ứng và kiểm tra xem giao thức cú bị lỗi hay khụng thụng qua chức

năng Diagnostic…và chọn Test để kiểm tra. Chọn OK để đúng giao diện Set PG/PC Interface và tiến hành download chương trỡnh xuống PLC.

Bước 4: Vận hành mạch điện.

3.2. Sửa chữa mạch điện điều khiển.

Chuẩn đoỏn và xử lý lỗi là một trong những bước vụ cựng quan trọng đểđảm bảo rằng hệ thống luụn chạy tốt nhất, trỏnh lỗi xảy ra trong quỏ trỡnh vận hành, thay thế hay sửa chữa thiết bị phần cơ, điện, phần điều khiển… Đểlàm được những điều đú thỡ việc lập trỡnh cần trỏnh xảy ra lỗi. Tuy được xem là những tập lệnh logic căn bản, khụng khú trong việc hiểu và sử dụng nhưng điều đú khụng cú nghĩa là sẽ khụng bị vướng phải những lỗi lập trỡnh, kết nối. Để bắt đầu làm việc với khỏi niệm chẩn đoỏn và xử lý lỗi lập trỡnh và kết nối PLC, chỳng ta sẽ cựng khảo sỏt và giải quyết những lỗi căn bản để trong những hệ thống trỏnh xảy ra lỗi về phần mềm, giảm bớt quỏ trỡnh kiểm soỏt chương trỡnh sau này.

Bảng lỗi thường gặp, nguyờn nhõn và biện phỏp khắc phục:

Lỗi thường gặp Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục

Khụng download được chương trỡnh - Cấu hỡnh sai phần cứng - Chưa kết nối cỏp truyền thụng từmỏy tớnh đến PLC. - Chọn sai truyền thụng - Lỗi sử dụng trựng lặp vựng nhớ ở nhiều network - Lỗi sử dụng ngừ ra vừa dạng cuộn coil, vừa SET hoặc RESET

- Kiểm tra và cấu hỡnh lại phần cứng cho project - Quan sỏt và kết nối cỏp truyền thụng. - Kiểm tra lại truyền thụng - Kiểm tra và sửa lại theo 1 trong 2 cỏch sau: + Dựng tiếp điểm phụ M hoặc D + Đưa cỏc ngừ vào cựng tỏc động chung một network - Dựng tiếp điểm phụ M hoặc D để lưu trạng thỏi trước khi xuất tớn hiệu ra. Mạch điều khiển khụng

hoạt động

- PLC chưa nhận được chương trỡnh điều khiển. - PLC đang ở chế độ STOP - Chưa kết nối PLC với thiết bị ngoại vi.

- Chưa cú nguồn cấp cho tớn hiệu ngừ vào - ra - Download chương trỡnh từ mỏy tớnh vào PLC. - Chuyển PLC sang chế độ RUN - Quan sỏt và kết nối PLC với thiết bị ngoại vi.

- Kiểm tra, cấp nguồn cho tớn hiệu ngừ vào - ra

38 Mạch hoạt động khụng đỳng yờu cầu - Chương trỡnh sai. - Kết nối sai địa chỉ. - Kết nối sai mạch động lức. - Kiểm tra và sửa lại chương trỡnh - Kiểm tra lại kết nối theo bảng Symbols. - Kiểm tra lại mạch động lực. PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH

CễNG VIỆC: ĐIỀU KHIỂN CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG VÀ

DỪNG THEO TRèNH TỰ 1/B1/MĐ23

Bước cụng

việc Nội dung Yờu cầu kỹ thuật Dụng cụ, trang thiết bị

Ghi chỳ 1 Tỡm hiểu yờu cầu

bài toỏn Đỳng chế độ làm việc Hỡnh vẽ/ hỡnh ảnh minh họa 2 Xỏc định tất cả cỏc đầu vào – ra cho hệ thống Đỳng, đủ số lượng đầu vào – đầu ra Hỡnh vẽ/ hỡnh ảnh minh họa 3 Xỏc định cấu trỳc phần cứng Lựa chọn đỳng thiết bị, đỳng thụng số kỹ thuật PLC S7 – 300, cỏc I/O vào ra của PLC, nguồn cấp,… 4 Khai bỏo biến trong bảng Symbols và lập trỡnh Gắn đỳngđịa chỉ cỏc biến trong bảng symbol, chọn đỳng cỏc khối hàm để viết chương trỡnh.

Mỏy tớnh đó được cài phầm mềm SIMATIC Manager 5 Kiểm tra mụ phỏng chương trỡnh Mạch hoạt động

đỳng yờu cầu Mỏy tớnh đ

ó được cài phầm mềm mụ phỏng. 6 Đấu nối, nạp chương trỡnh xuống PLC thật, vận hành thực tế và kiểm tra lỗi Kết nối đỳng cỏc I/O theo địa chỉđó khai bỏo Chọn đỳng cổng truyền thụng Mỏy tớnh đó được lập trỡnh bài toỏn - PLC đó được đấu nối.

7 Lưu trữchương trỡnh

Lưu trữđỳng chương trỡnh

Mỏy tớnh đó được cài phầm mềm SIMATIC Manager

CÂU HỎI ễN TẬP

Cõu 1: Viết chương trỡnh điều khiển, kết nối và vận hành mạch điều khiển mở mỏy và dừng tuần tự cỏc động cơ khụng đồng bộ ba pha sử dụng lệnh SR?

Cõu 2: Viết chương trỡnh điều khiển, kết nối và vận hành mạch điều khiển mở mỏy và dừng tuần tự cỏc động cơ khụng đồng bộ ba pha với yờu cầu sau:

- Nhấn START cụng tắc tơ K1 cú điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR

1 chạy trước. Sau 5 giõy, cụng tắc tơ K2 cú điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 chạy sau. Sau 10 giõy tiếp theo, cụng tắc tơ K3 cú điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 chạy sau cựng.

- Nhấn STOP, cụng tắc tơ K1 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 dừng trước. Sau 05 giõy, cụng tắc tơ K2 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 dừng sau. sau 5 giõy tiếp theo, cụng tắc tơ K3 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 dừng sau cựng.

- Trong lỳc hệ thống đang hoạt động mà cú bất kỳ sự cố nào xảy ra thỡ dừng ngay và đưa tớn hiệu nhỏy đốn với thời gian trong 1 chu kỳ là 3 giõy.

BÀI 2: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHễNG ĐỒNG BỘ BA PHA QUAY HAI CHIỀU Cể HÃM TRƯỚC LÚC ĐẢO CHIỀU

1. CÁC LỆNH CỦA PLC S7-300 ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG CHƯƠNG TRèNH 1.1. Xỏc định quy trỡnh làm việc của phụ tải

 Sơ đồ nguyờn lý:

Hỡnh 2 – 1: Sơ đồ nguyờn lý mạch điện

 Quy trỡnh cụng nghệ như sau:Ấn nỳt FWD → Động cơ quay theo chiều thuận; ấn nỳt STOP → Động cơ dừng hoạt động và hóm động năng sau 3 giõy quỏ trỡnh hóm kết thỳc; ấn nỳt REV → Động cơ quay theo chiều ngược. Động cơ được bảo vệ quỏ tải bởi role nhiệt OL. Khi xảy ra sự cốOL tỏc động → động cơ dừng tự do.

 Mạch điện bao gồm : một động cơ khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc , một bộ nỳt bấm 03 nỳt FWD - REV - STOP, 03 contactor K1, K2, K3; 01 rơle nhiệt OL để bảo vệ quỏ tải cho động cơ. Đốn L4 bỏo hiệu động cơ quay thuận. Đốn L5 bỏo hiệu động cơ quay ngược.

1.2. Cỏc lệnh của PLC S7-300 được sử dụng trong chương trỡnh

Từ sơ đồ nguyờn lý mạch điện hỡnh 2 – 1 ta thấy quan hệ logic của tớn hiệu đầu vào và đầu ra như sau:

- Mạch thiết kế số biến đầu ra K1: tớn hiệu đầu vào gồm OL (thường đúng), STOP (thường đúng), FWD (thường mở) và tớn hiệu ra K1. Tuy nhiờn, tớn hiệu FWD là khụng chắc chắn, chỉ là 1 trong khi ấn FWD và khi dừng ấn thỡ trở về 0. Nờn tớn hiệu ra K1 (thường mở) được dựng để hỗ trợ cho tớn hiệu FWD. Khi tớn hiệu ra K2, K3 cú mức logic là 1 thỡ K2 (thường đúng), K3 (thường đúng) được dựng để chuyển K1 về 0, thực hiện khúa liờn động. Vậy hàm thuật toỏn logic của biến đầu ra K1 là:

K1 3 1 2

- Mạch thiết kế số biến đầu ra K2: tớn hiệu đầu vào gồm OL (thường đúng), STOP (thường đúng), REV (thường mở) và tớn hiệu ra K2. Tuy nhiờn, tớn hiệu REV là khụng chắc chắn, chỉ là 1 trong khi ấn REV và khi dừng ấn thỡ trở về 0. Nờn tớn hiệu ra K2 (thường mở) được dựng để hỗ trợ cho tớn hiệu REV. Khi tớn hiệu ra K1, K3 cú mức logic là 1 thỡ K1 (thường đúng), K3 (thường đúng) được dựng để chuyển K2 về 0, thực hiện khúa liờn động. Vậy hàm thuật toỏn logic của biến đầu ra K2 là:

K2 3 2 1

F =OL.STOP.K .(REV + K ).K

- Mạch thiết kế số biến đầu ra K3: tớn hiệu đầu vào gồm OL (thường đúng), STOP (thường mở) và tớn hiệu ra K3. Tuy nhiờn, tớn hiệu STOP là khụng chắc chắn, chỉ là 1 trong khi ấn STOP và khi dừng ấn thỡ trở về 0. Nờn tớn hiệu ra K3 (thường mở) được dựng để hỗ trợ cho tớn hiệu STOP. Khi tớn hiệu ra K1, K2 cú mức logic là 1 thỡ K1 (thường đúng), K2 (thường đúng) được dựng để chuyển K3 về 0, thực hiện khúa liờn động. Khi K3 cú mức lụgic là 1 thỡ lệnh tạo thời gian trễ TM bắt đầu đếm, nờn hàm logic của biến tạo thời gian trễ và hàm thuật toỏn logic của biến đầu ra K3 là như nhau. Sau thời gian trễ T thỡ lệnh tạo thời gian trễ TM (thường đúng) tỏc động, dẫn đến K3 và TM chuyển từ 1 về 0. Vậy hàm logic của biến đầu ra K3 và biến tạo thời gian trễ TM là:

K3 TM 3 1 2

F = F = OL.(STOP + K ).K .K .TM

Từ mạch thiết kế số của cỏc biến đầu ra ở trờn, ta cú thể sử dụng cỏc lệnh lập trỡnh cỏc tiếp điểm I/O với phộp toỏn AND, OR và sử dụng Timer trễsườn lờn khụng nhớ SD hoặc S_ODT.

2. VIẾT CHƯƠNG TRèNH MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Bước 1: Tạo Project mới cho bài toỏn điều khiển. Cú thể tạo theo 1 trong 2 cỏch:

New hoặc New Project Wizard.

Bước 2: Dựa vào cỏc dự kiện của bài toỏn điều khiển lập bảng Symbols. Vào

SIMATIC Manager→ Project tạo ởbước 1 → SIMATIC 300 → CPU theo thực tế→ S7 program → Symbols để mở bảng Symbols.

Hỡnh 2 – 2: Bảng Symbols của bài toỏn

- Chương trỡnh điều khiển động cơ quay thuận:

Hỡnh 2 – 3: Chương trỡnh trờn network 1

- Chương trỡnh điều khiển động cơ quay ngược:

Hỡnh 2 – 4: Chương trỡnh trờn network 2

- Chương trỡnh điều khiển dừng và hóm động cơ:

để giỏm sỏt ngừ ra và chọn biểu tượng để giỏm sỏt Timer.

Giới thiệu màn hỡnh cảm biến HMI

Tỡm hiểu phần mềm wincc flexible 2008