Chương 5 : Bộ điều khiển LOGO! SIEMENS
5.4: Lập trình bằng phần mềm LOGO! Soft-Comfort!
5.4.1. Phần mềm LOGO! Soft-Comfort:
LOGO!Soft là phần mềm do hãng SIEMENS viết. Phần mềm này còn cho phép ta chạy mơ phỏng chương trình để kiểm tra độ chính xác của chương trình trước khi nạp vào LOGO!. Việc viết trên phần mềm này rất đơn giản, chúng sử dụng các biểu tượng trực quan trên thanh công cụ để viết, ta chỉ cần kéo thả chúng và kết nối chúng lại với nhau.
5.4.1.1. Chương trình LOGO!Soft-Comfort:
Sau khi bật chương trình, màn hình máy tính sẽ hiện ra như hình vẽ dưới đây:
Hình 5.22: Màn hình soạn thảo của phần mềm LOGO!.
5.4.1.2. Giới thiệu các chức năng chính trong chương trình LOGO!Soft:
a. Chức năng tạo kết nối (Co):
Ta nhấp chuột vào biểu tượng hoặc nhấn phím F6, màn hình sẽ hiện ra các kiểu đầu vào/ra cho phép ta kết nối logic với nhau.Nhấp chuột vào biểu tượng mà ta cần đưa ra màn hình.
b. Các hàm cơ bản (GF):
Ta nhấp chuột vào biểu tượng hoặc nhấn phím F7, màn hình sẽ liệt kê ra các hàm logic cơ bản cho phép ta kết nối logic với nhau. Nhấp chuột vào biểu tượng mà ta cần đưa ra màn hình.
Hình 5.24: Thanh cơng cụ chức năng các hàm cơ bản.
c. Các hàm đặc biệt (SF):
Ta nhấp chuột vào biểu tượng hoặc nhấn phím F8, màn hình sẽ liệt kê ra các hàm đặc biệt cho phép ta kết nối logic với nhau.Nhấp chuột vào biểu tượng mà ta cần đưa ra màn hình.
Hình 5.25: Thanh cơng cụ chức năng các hàm đặc biệt.
d. Nối dây:
Sau khi đã đưa được các đầu vào/ra, các hàm logic cơ bản, các hàm đặcbiệt. Ta tiến hành nối dây cho chúng bằng cách nhấn vào biểu tượng hoặc ấn phím F5.
e. Chạy mơ phỏng:
Khi ta đã viết xong chương trình, ta có thể thử chạy trực tiếp trên máy tính mà khơng cần phải có LOGO! bằng cách nhấn vào biểu tượng hoặc nhấn phím F3. Trên màn hình hiện ra các biểu tượng đầu vào I và các đầu ra M, Q chỉ thị trạng thái logic của chúng. Nếu đầu ra M hoặc Q ở mức logic 1 thì đèn sẽ sáng. Khi ta muốn tác động logic vào đầu vào nào thì ta nhấn chuột vào đầu vào tương ứng đó.
Hình 5.26: Thanh cơng cụ hiển thị tín hiệu vào và ra.
Sau khi chương trình đã được viết xong và q trình thử nghiệm mơ phỏng đã thành cơng ta tiến hành nạp chương trình vào trong LOGO! nhờ cáp truyền thơng chun dụng.
Qui trình nạp vào LOGO! như sau:
- Cắm cáp truyền thơng vào máy tính và LOGO!. - Cung cấp nguồn cho LOGO!.
- Chuyển LOGO! về chế độ Stop
- Chọn menu chính và chọn chức năng PC <--> LOGO!
- Từ menu Tools chọn menu Options... màn hình sẽ hiện ra một cửa sổ như hình sau :
Hình 5.27: Cửa sổ khi chọn menu Option.
- Nhấp chuột trái vào thư mục interface để chọn cổng truyền thơng, chương trình sẽ liệt kê ra các cổng truyền thơng trên máy tính hiện đang có sẵn, ta chọn cổng truyền thơng mà ta đã cắm vào máy tính. Nếu ta chưa biết cổng truyền thơng mà ta vừa cắm vào là cổng số mấy thì ta nhấn vào nút Automatic Detection để chương trình tự tìm cổng.
- Sau khi đã chọn cổng truyền thơng xong ta ấn nút OK để đóng cửa sổ trên lại. - Nếu ta muốn nạp chương trình từ máy tính vào LOGO! thì ta nhấn vào biểu
tượng chương trình sẽ tự động download chương trình vào LOGO!.
- Sau khi đã nạp xong chương trình, từ LOGO! ta nhấn nút ESC để kiểm tra chương trình đã được ghi vào bộ nhớ chưa.
- Trở về menu chính chọn menu Start để chạy chương trình.
5.5 ĐẤU NỐI CÁC MẠCH ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN VÀ ĐỘNG CƠ
Yêu cầu: Xác định ngõ vào ra, viết chương trình và đấu nối các mạch sau:
5.5.1 Thiết kế được mạch điều khiển động cơ KĐB 3 pha Nhấn On: Động cơ hoạt động.
Nhấn OFF: Động cơ ngưng hoạt động.
Xác định ngõ vào/ ngõ ra:
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Viết chương trình và mơ phỏng: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Giải thích chương trình: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Vẽ sơ đồ kết nối PLC và sơ đồ kết nối mạch động lực: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Kết nối thiết bị ngoại vi Vận hành mạch Viết chương trình điều khiển động cơ KĐB 3 pha chạy Y/ (tự động) hai chiều quay (đảo chiều quay trực tiếp). Xác định ngõ vào/ ngõ ra: .............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Viết chương trình và mơ phỏng: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Giải thích chương trình: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Vẽ sơ đồ kết nối PLC và sơ đồ kết nối mạch động lực: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Kết nối thiết bị ngoại vi Vận hành mạch
5.5.2 Viết chương trình điều khiển động cơ KĐB 3 pha chạy Y/ (tự động) hai chiều quay (tự động đảo chiều sau 1 khoảng thời gian).
Xác định ngõ vào/ ngõ ra: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Viết chương trình và mơ phỏng: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Giải thích chương trình: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Vẽ sơ đồ kết nối PLC và sơ đồ kết nối mạch động lực: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Kiểm tra kết nối dây bằng phần mềm Nạp chương trình vào PLC
Vận hành mạch
5.5.3 Viết chương trình điều khiển động cơ KĐB 3 pha chạy Y/ (tự động) quay thuận 3s sau đó chạy nghịch 3s q trình lặp lại 3 lần rồi dừng.
Xác định ngõ vào/ ngõ ra: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Viết chương trình và mơ phỏng: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Giải thích chương trình: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Vẽ sơ đồ kết nối PLC và sơ đồ kết nối mạch động lực: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Kết nối thiết bị ngoại vi Vận hành mạch
5.6. Câu hỏi và bài tập
Câu 1:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau:
* Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M1 hoạt động trước, sau đó mới có thể nhấn S2 động cơ M2 hoạt động.
* Dừng:
Nhấn S0 các động cơ dừng khẩn cấp.
Câu 2:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M1 hoạt động trước, sau đó mới có thể nhấn S2 để động cơ M2 hoạt động.
* Dừng:
Nhấn S3 để dừng M2 trước, sau đó mới có thể nhấn S4 để dừng M1. Nhấn S0 các động cơ dừng khẩn cấp.
Câu 3:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M1 hoạt động trước, sau đó mới có thể nhấn S2 để động cơ M2 hoạt động.
* Dừng:
Nhấn S0 các động cơ dừng khẩn cấp.
Câu 4:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M hoạt động, muốn đảo chiều quay thì nhấn trực tiếp S2 động cơ sẽ đảo chiều hoặc có thể nhấn S2 trước động cơ M hoạt động và muốn đảo chiều thì nhấn trực tiếp S1.
* Dừng:
Nhấn S0 động cơ M dừng khẩn cấp.
Câu 5:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M hoạt động, muốn đảo chiều quay thì phải nhấn S0 ngắt điện động cơ, sau đó nhấn S2 động cơ sẽ đảo chiều hoặc có thể nhấn S2 trước động cơ M hoạt động và muốn đảo chiều thì cũng nhấn S0 ngắt điện động cơ sau đó nhấn S1 động cơ sẽ đảo chiều
* Dừng:
Nhấn S0, động cơ M dừng khẩn cấp.
Câu 6:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M mở máy ở chế độ sao, nhấn S2 động cơ sẽ làm việc ở chế độ tam giác.
* Dừng:
Nhấn S0 động cơ M dừng khẩn cấp.
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 sau khoảng thời gian 5s động cơ hoạt động, khi động cơ bị sự cố quá tải thì đèn H chớp tắt với tần số f = 1Hz.
* Dừng:
Nhấn S0 động cơ dừng khẩn cấp.
Câu 8:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ hoạt động, khi động cơ bị sự cố quá tải thì đèn H chớp tắt với tần số f = 1Hz
* Dừng:
Nhấn S0 sau khoảng thời gian 5s động cơ dừng
Câu 9:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M mở máy ở chế độ sao, sau 10s động cơ sẽ làm việc ở chế độ tam giác
* Dừng:
Nhấn S0, động cơ M dừng khẩn cấp.
Câu 10:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M quay thuận trong khoảng thời gian 10s, sau đó tự động tắt trong 5s và sau đó tự động đảo chiều quay cho tới khi nhấn nút dừng.
* Dừng:
Câu 11:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình PLC theo yêu cầu sau: * Khởi động:
Nhấn S1 động cơ M1 hoạt động, 3s sau động cơ M2 hoạt động, 3s tiếp theo động cơ M3 hoạt động.
* Dừng:
Khi nhấn S0, động cơ M1 dừng trước, 5s sau động cơ M2 dừng, 5s tiếp theo động cơ M3 dừng.
Câu 12:
Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình điều khiển động cơ vận hành theo yêu cầu công nghệ như sau:
- Nhấn nút ON (động cơ chuẩn bị làm việc), sau đó chọn chế độ làm việc.
- Nếu nhấn nút PB1 thì động cơ chạy thuận 50s, dừng 10s rồi chạy ngược 50s và dừng 10s. Chu kỳ lặp lại 3 lần như ban đầu.
- Nếu nhấn nút PB2 thì động cơ chạy thuận 50s, dừng 10s rồi chạy ngược 50s và dừng 10s. Chu kỳ lặp lại 5 lần như ban đầu.
- Nhấn nút OFF dừng hệ thống.
Câu 13: Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình điều khiển hệ thống chng báo tiết học như sau:
Nhấn nút ON: chương trình hoạt động, Đèn Báo sáng, báo hiệu chương trình đang hoạt động như sau:
7h00’00’’ Kêu 3 hồi chuông, mỗi hồi chuông là 3 giây, thời gian ngưng mỗi hồi chuông là 1 giây
Tiết 1
7h45’00’’ Kêu 1 hồi chuông 3 giây. Tiết 2 8h30’00’’ Kêu 2 hồi chuông, mỗi hồi chuông là 3 giây,
thời gian ngưng mỗi hồi chuông là 1 giây
Hết tiết 2, bắt đầu ra chơi
8h55’00’’ Kêu 2 hồi chuông, mỗi hồi chuông là 3 giây, thời gian ngưng mỗi hồi chuông là 1 giây
Hết giờ ra chơi, bắt đầu tiết 3
9h40’00’’ Kêu 1 hồi chuông 3 giây. Tiết 4 10h25’00’’ Kêu 1 hồi chuông 3 giây. Tiết 5 11h10’00’’ Kêu 1 hồi chuông 3 giây. Tiết 6 11h55’00’’ Kêu 3 hồi chuông, mỗi hồi chuông là 3 giây,
thời gian ngưng mỗi hồi chuông là 1 giây
Hết tiết 6, ra về
Đặc biệt
Ngày Thời gian Chuông
Chủ nhật và các ngày lễ 30/4; 1/5; 2/9 Cả ngày Chuông không kêu Nhấn nút OFF: chương trình ngưng hoạt động, Đèn Báo tắt.
Câu 14: Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình điều khiển 2 động cơ quạt thơng gió phân xưởng
Nhấn nút ON: 2 động cơ hoạt động như sau:
- Tất cả các ngày thời gian từ 7h đến trước 19 thì 2 ĐC hoạt động luân phiên, mỗi ĐC hoạt động 1 giờ (ĐC 1 hoạt động trước).
- Thứ 2, 4, 6 và chủ nhật, thời gian còn lại (khác với thời gian từ 7h đến trước 19) thì ĐC 1 hoạt động
- Thứ 3, 5, 7, thời gian còn lại (khác với thời gian từ 7h đến trước 19) thì ĐC 2 hoạt động
Nhấn nút OFF: 2 động cơ dừng hoạt động
Câu 15: Xác định ngõ vào ra, vẽ sơ đồ kết nối và viết chương trình điều khiển hệ thống chng báo nhà máy dệt như sau:
Nhấn nút ON: chương trình hoạt động, Đèn Báo sáng, báo hiệu chương trình đang hoạt động như sau:
- Buổi sáng:
+ bắt đầu từ 7h30’00’’ chuông báo 2 hồi, mỗi hồi kêu trong 5s và thời gian nghỉ của mỗi hồi là 1s.
+ kết thúc vào 11h30’00’’ chuông báo 1 hồi trong 10s. - Buổi chiều:
+ bắt đầu từ 13h00’00’’ chuông báo 3 hồi, mỗi hồi kêu trong 3s và thời gian nghỉ của mỗi hồi là 1s.
+ kết thúc vào 17h00’00’’ chuông báo 1 hồi trong 10s. - Buổi tối:
+ bắt đầu từ 18h30’00’’ chuông báo 4 hồi, mỗi hồi kêu trong 2s và thời gian nghỉ của mỗi hồi là 1s.
+ kết thúc vào 22h30’00’’ chuông báo 1 hồi trong 10s. - Các ngày lễ 30/4; 1/5; 2/9 chng khơng kêu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu chính
[1]. Nguyễn Dỗn Phước, Tự động hóa với Simatic S7-200 – NXB Nơng Nghiệp [2]. Châu Chí Đức, Kỹ Thuật điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7-200
[3]. Trần Thế San, Hướng dẫn thiết kế mạch và lập trình PLC – NXB Đà Nẵng, 2008
Tài liệu tham khảo
[1]. Tủ sách học nghề Nhất Nghệ Tinh, Chuyên Ngành Kỹ thuật Điện – Điện tử, Nhà xuất bản trẻ, 2014.