Bài tập lớn Các bài toán Lập Trình Logic - PLC Cơ bản đến Nâng cao
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.13 MB, 104 trang )
Trường Đại học Giao thông vận tải
Khoa Điện – Điện tử
Ngành Tự động hóa
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MƠN
ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
Tên sinh viên : Nguyễn Hoàng Long
Lớp
: Tự động hóa 03
Mã sinh viên :
Hà Nội, Tháng 11 năm 2020
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
MỤC LỤC
BÀI 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 8 MÁY BƠM XOAY CHIỀU BA PHA ................................... 5
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ..........................................................................................................................................5
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ....................................................................................................................6
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ......................................................................................................6
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN .............................................................................................................................................7
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC ...........................................................................................................................8
BÀI 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CẦU TRỤC TRONG NHÀ XƯỞNG....... 12
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................13
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................13
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................14
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................14
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................16
BÀI 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU THÙNG TRỘN NHIÊN LIỆU ............................................................ 18
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................19
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................19
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................20
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................20
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................22
BÀI 4. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẢNG CHỮ ĐIỆN TỬ: ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
............................................................................................................................................................................ 23
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................24
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................24
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................25
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................25
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................27
BÀI 5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC ............... 30
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................30
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................31
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................32
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................33
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................34
BÀI 6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN ĐẾM SẢN PHẨM........................................ 36
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................37
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................37
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................38
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................39
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................40
BÀI 7. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN XE VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU ............................................. 41
2
NGUYỄN HOÀNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................42
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................42
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................43
4. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ...........................................................................................................................................44
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................45
BÀI 8. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THƠNG TẠI NGÃ TƯ .................... 46
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................46
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................47
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................47
4. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ...........................................................................................................................................48
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................49
BÀI 9. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾT LIỆU VÀO CHAI ............................................................................. 51
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................52
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................52
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................53
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................54
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................55
BÀI 10. THIẾT KẾ HỆ THỐNG NÂNG - VẬN CHUYỂN SẢN PHẨM ......................................................... 56
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................57
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................57
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................58
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................59
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................60
BÀI 11. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY KHOAN ...................................................................... 61
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................62
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................62
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................63
4. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ...........................................................................................................................................64
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................65
BÀI 12. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG NÂNG - PHÂN LOẠI SẢN PHẨM ...................... 66
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................67
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................67
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................68
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................69
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................70
BÀI 13. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BÃI TRÔNG GIỮ XE ÔTÔ ................................................ 72
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................72
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................72
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................73
4. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ...........................................................................................................................................74
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................75
3
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
BÀI 14. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÓNG HỘP ÁO SƠ MI ............................................................................... 76
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................77
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................78
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................78
4. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ...........................................................................................................................................79
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................80
BÀI 15. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾT RÓT SỮA VÀO HỘP. .................................................................... 82
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................82
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................83
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................83
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................84
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................85
BÀI 16. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG TẠI NGÃ TƯ .................................... 86
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................87
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................87
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................88
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................89
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................90
BÀI 17. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRẠM TRỘN HĨA CHẤT ................................................. 94
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................95
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ..................................................................................................................95
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ....................................................................................................96
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN ...........................................................................................................................................97
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .........................................................................................................................98
BÀI 18. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHUÔNG BÁO GIỜ LÀM VIỆC VÀ QUẢN LÝ NHÂN
VIÊN TRONG PHÂN XƯỞNG ......................................................................................................................... 99
1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ........................................................................................................................................99
2. KHAI BÁO ĐỊA CHỈ VÀO/RA TRÊN PLC ................................................................................................................100
3. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA VỚI PLC ..................................................................................................100
4. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN .........................................................................................................................................101
5. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .......................................................................................................................102
4
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Bài 1: Thiết kế hệ thống điều khiển 8 máy bơm xoay chiều ba pha
- Nước được bơm từ bể chứa và đổ vào mương tưới tiêu nông nghiệp. Bể chứa có lắp đặt 4
cảm biến báo mức: thấp (LL), trung bình (ML), cao (HL), mức cạn (ZL). Hoạt động của hệ
thống như sau:
+ Kể từ thời điểm 6h30 ngày 09/11/2019 và sau khi nhấn nút Start hệ thống bắt đầu hoạt động
– đèn hoạt động sáng; khi nhấn nút Stop hoặc sau thời điểm 22h25 thì hệ thống dừng – đèn
dừng sáng;
+ Khi mức nước ZL thì ngay lập tức (tức thời) dừng toàn bộ hệ thống, bật sáng đèn cảnh báo
hết nước!
+ Khi bể đầy HL thì mỗi tổ hợp 4 bơm làm việc trong 4 giờ (đảm bảo 2 tổ hợp 4 bơm hoạt
động luân phiên trong 1 ca làm việc 8 giờ), khi bể ở mức trung bình ML thì mỗi tổ hợp 2 bơm
hoạt động trong thời gian 2 giờ (đảm bảo 4 tổ hợp 2 bơm hoạt động luân phiên trong 1 ca làm
việc), khi bể ở mức thấp LL thì mỗi bơm hoạt động trong 1 giờ (đảm bảo 8 bơm làm việc luân
phiên trong 1 ca làm việc).
➢ Yêu cầu: Thiết kế phần cứng (chọn PLC, rơle trung gian, chấp hành, cảm biến), vẽ sơ đồ nối
dây các thiết bị ngoại vi đến các ngõ vào ra của PLC và xây dựng lưu đồ thuật tốn, lập trình
điều khiển thực hiện nhiệm vụ này.
1. Phân tích hoạt động
- Nhấn START và sau 6h30 hàng ngày thì hệ thống sẵn sàng và đèn báo hoạt động sáng.
- Nhấn STOP hoặc sau 22h25 thì hệ thống dừng và đèn báo dừng hoạt động sáng.
5
NGUYỄN HOÀNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
- Khi ZL=1, thì dừng các bơm, đèn cảnh báo sáng.
- Khi HL=1 thì 4 bơm: 1,2,3,4 chạy 4h đầu sau đó 4 bơm: 5,6,7,8 chạy 4h sau của ca 8h.
- Khi ML=1 thì 2 bơm 1 và 2 chạy 2h, sau đó 2 bơm 3 và 4 chạy 2h, sau đó 2 bơm 5 và 6 chạy
2h, sau đó 2 bơm 7 và 8 chạy 2h.
-Khi LL=1, thì lần lượt các bơm từ 1 đến 8 mỗi bơm chạy trong 1h.
2. Khai báo địa chỉ vào/ra trên PLC
Kí hiệu
Địa chỉ
Kiểu ngõ
Chú thích
START
I0.0
DI
Nút nhấn Start, tiếp điểm thường hở (NO)
STOP
I0.1
DI
Nút nhấn Stop, tiếp điểm thường hở (NO)
CB HL
I0.2
DI
Cảm biến mức HL
CB ML
I0.3
DI
Cảm biến mức ML
CB LL
I0.4
DI
Cảm biến mức LL
CB ZL
I0.5
DI
Cảm biến mức ZL
Bom 1
Q0.0
DO
Bơm 1
Bom 2
Q0.1
DO
Bơm 2
Bom 3
Q0.2
DO
Bơm 3
Q0.3
Bom 4
DO
Bơm 4
Bom 5
Q0.4
DO
Bơm 5
Bom 6
Q0.5
DO
Bơm 6
Bom 7
Q0.6
DO
Bơm 7
Bom 8
Q0.7
DO
Bơm 8
Den HD
Q1.0
DO
Đèn báo hoạt động
Den khong HD
Q1.1
DO
Đèn báo không hoạt động
Chọn PLC S7-1200 1214C AC/DC/Relay
3. Sơ đồ nối dây các thiết bị vào/ra với PLC
6
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Bắt đầu
4. Lưu đồ thuật toán
Khởi tạo
Thời gian thực
False
START, STOP, TGT
e
False
True
e
TGT = TG chạy
True
𝑀𝐿 = 0
[
𝐿𝐿 = 1
False
e
False
[
𝐻𝐿 = 1
𝑀𝐿 = 1
True
True
Q0.0=1; Q0.1=1
T = 4h
Q0.0=1; Q0.1=1
Q0.2=1; Q0.3=1
Q0.0=1; Q0.1=1
T = 4h
e
False
𝐿𝐿 = 0
[
𝑍𝐿 = 1
e
False
ZL = 0e
True
Q0.0=1; T=1h
Q0.1=1; T=1h
T = 4h
Q0.3=1; T=1h
Q0.0=1; Q0.1=1
T = 4h
Q0.4=1; Q0.5=1
Q0.6=1; Q0.7=1
Q0.0=1; Q0.1=1
T = 4h
T = 4h
….
Q0.7=1; T=1h
Kết thúc
7
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
True
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
5. Chương trình điều khiển PLC
Network 1:
Network 2:
Network 3:
Network 4:
8
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Network 5:
Network 6:
Network 7:
9
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Network 8:
Network 9:
10
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Network 10:
Network 11:
11
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Network 12:
Bài 2: Thiết kế hệ thống điều khiển chuyển động cầu trục trong nhà xưởng
(hành trình như hình vẽ)
+ Cầu trục xuất phát từ vị trí A,
xuống C lấy sản phẩm, rồi thực
hiện hành trình vận chuyển sản
phẩm đến vị trí D.
+ Khi đã kẹp vật tại C, cầu trục
chuyển động theo chiều mang
vật từ C→A→B→D. Sau khi
nhả vật tại D, cầu trục chuyển
động theo chiều ngược lại từ
12
NGUYỄN HOÀNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
D→B→A→C, kết thúc 1 chu trình.
+ Tại mỗi vị trí A, B, C, D đều có gắn cảm biến xác định vị trí (cơng tắc hành trình). Nhận biết
kẹp vật bằng cảm biến áp lực. Cơ cấu chuyển động lên/xuống, sang trái/phải, kẹp/nhả vật sử
dụng động cơ điện một chiều. Các động cơ này đều có thể quay theo chiều thuận và chiều
nghịch.
- Hàng ngày, cầu trục hoạt động từ lúc 8h30 và sau khi nhấn nút khởi động Start. Cầu trục
dừng hoạt động khi nhấn nút Stop. Nút nhấn sẵn sàng Ready để cầu trục trở về vị trí xuất phát
A (cho dù trước đó tay kẹp ở bất kỳ vị trí nào trong khơng gian hoạt động).
➢ u cầu: Thiết kế phần cứng (chọn PLC, rơle trung gian, chấp hành, cảm biến), vẽ sơ đồ nối
dây các thiết bị ngoại vi đến các ngõ vào ra của PLC và xây dựng lưu đồ thuật tốn, lập trình
điều khiển thực hiện nhiệm vụ này.
1. Phân tích hoạt động
- Nhấn START, chưa nhấn STOP, sau 8h30 thì hệ thống sẵn sàng.
- Ready=1 → cầu trục về A.
- Tại A, cầu trục đi xuống C đến khi GH dưới A = 1.
- Tại C, kẹp vật đến khi CBKV=1.
- Tại C và đã kẹp vật → cầu trục đi lên A đến khi GH trên A = 1.
- Tại A và CBKV=1 → cầu trục sang phải B đến khi GH phải B = 1.
- Tại B và CBKV=1 → cầy trục xuống D đến khi GH dưới D = 1.
- Tại D và CBKV=1 → nhả vật đến khi CBKV=0.
- Tại D và CBKV=0 → cầu trục lên B đến khi GH trên B = 1.
- Tại B và CBKV=0 → cầu trục sang trái A đến khi GH trái A=1. Bắt đầu chu trình mới.
2. Khai báo địa chỉ vào/ra trên PLC
Kí hiệu
Địa chỉ
Kiểu ngõ
START
I0.0
DI
STOP
I0.1
DI
GH trai
I0.2
DI
GH tren A
I0.3
DI
GH duoi A
I0.4
DI
13
Chú thích
Nút nhấn Start, tiếp điểm thường hở (NO)
Nút nhấn Stop, tiếp điểm thường hở (NO)
Cảm biến giới hạn trái
Cảm biến giới hạn trên A
Cảm biến giới hạn duoi A
NGUYỄN HOÀNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
GH duoi B
I0.5
DI
Cảm biến giới hạn duoi B
Chay Ready
I0.6
DI
Chạy Ready
CBKV
I0.7
DI
Cảm biến kẹp vật
GH tren B
I1.0
DI
Cảm biến giới hạn trên B
GH phai
I1.1
DI
Cảm biến giới hạn phải
Keo len
Q0.0
DO
Kéo cầu trục lên
Keo ve trai
DO
Kéo cầu trục về bên trái
Q0.1
Keo xuong
Q0.2
DO
Kéo cầu trục xuống
Keo sang phai
Q0.3
DO
Kéo cầu trục sang phải
Kep vat
Q0.4
DO
Kẹp vật
Chọn PLC S7-1200 1212C AC/DC/Relay + Extend Module 1221
3. Sơ đồ nối dây các thiết bị vào/ra với PLC
4. Lưu đồ thuật toán
14
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Bắt đầu
Khởi tạo
Thời gian thực
START, STOP, TGT
GHTA = 0
False
e
True
True
GHDA = 0
False
CBKV = 1
e
Q0.0=1; Q0.1=1
True
Q0.2=1
CBKV = 0
False
True
Q0.2=1
e
True
GHTA = 0
False
e
Q0.4=1
True
CBGHP = 0
False
e
Q0.0=1
True
Q0.3=1
GHDD = 0
True
False
e
CBKV = 0
True
GHTB = 0
True
Q0.0=1
Kết thúc
15
NGUYỄN HOÀNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
False
e
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
5. Chương trình điều khiển PLC
Network 1:
Network 2:
Network 3:
Network 4:
Network 5:
16
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Network 6:
Network 7:
Network 8:
Network 9:
Network 10:
17
NGUYỄN HOÀNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Network 11:
Network 12:
Bài 3. Thiết kế hệ thống điều thùng
trộn nhiên liệu
(sơ đồ cơng nghệ như hình vẽ).
- Biết rằng hàng ngày từ 8h15 và sau
khi nhấn nút Start thì hệ thống tự
động hoạt động theo chu trình:
+ Khi cảm biến trong thùng báo mức
thấp L thì cả van 1, bơm 1 và van 2,
bơm 2 đều hoạt động để đưa nhiên
liệu vào thùng.
18
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
+ Khi cảm biến trong thùng báo mức giữa M thì van 1, bơm 1 dừng hoạt động; van 2, bơm 2
vẫn hoạt động.
+ Khi cảm biến báo mức cao H thì van 2 và bơm 2 dừng hoạt động và tự động chạy động cơ
khuấy trong 30 giây. Sau đó mở bơm xả, van xả đến mức rỗng ZL thì dừng.
+ Khi đủ 10 mẻ thì hệ thống dừng hoạt động trong 30 giây để nạp liệu. Kể từ sau thời điểm
6h25 ngày 23/12/2023 hoặc khi nhấn nút dừng Stop thì hệ thống dừng hoạt động.
➢ Yêu cầu: Thiết kế phần cứng (chọn PLC, rơle trung gian, chấp hành, cảm biến), vẽ sơ đồ
nối dây các thiết bị ngoại vi đến các ngõ vào ra của PLC và xây dựng lưu đồ thuật tốn, lập
trình điều khiển thực hiện nhiệm vụ này.
1. Phân tích hoạt động
- Nhấn nút START và sau 8h15 thì hệ thống hoạt động.
- Nhấn STOP thì hệ thống dừng.
- Cảm biến L=1 → cả Bơm và van 1,2 hoạt động.
- Cảm biến M=1 → bơm 1 và van 1 dừng, bơm 2 và van 2 hoạt động.
- Cảm biến H=1 → bơm 2 và van 2 dừng, động cơ khuấy trong 30s thì dừng và bơm xả, van xả
hoạt động.
- Cảm biến Z=1 → bơm xả và van xả dừng.
- Đủ 10 lần trộn nhiên liệu hệ thống dừng trong 30s và tiếp tục chu trình mới.
2. Khai báo địa chỉ vào/ra trên PLC
Kí hiệu
Địa chỉ
Kiểu ngõ
Chú thích
START
I0.0
DI
Nút nhấn Start, tiếp điểm thường hở (NO)
STOP
I0.1
DI
Nút nhấn Stop, tiếp điểm thường hở (NO)
CB Z
I0.2
DI
Cảm biến mức Z
CB L
I0.3
DI
Cảm biến mức L
CB M
I0.4
DI
Cảm biến mức M
CB H
I0.5
DI
Cảm biến mức H
BV12
Q0.1
DO
Bơm và van 1, 2 hoạt động
B1V1
Q0.2
DO
Bơm 1 và van 1 hoạt động
Xa Nhien lieu
Q0.3
DO
Xả nhiên liệu
Khuay
Q0.4
DO
Khuấy
B2V2
DO
Bơm 2 và van 2 hoạt động
Q0.5
Chọn PLC S7-1200 1212C AC/DC/Relay
19
NGUYỄN HOÀNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
3. Sơ đồ nối dây các thiết bị vào/ra với PLC
4. Lưu đồ thuật tốn
20
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Bắt đầu
Khởi tạo
Thời gian thực
START, STOP
False
True
[
e
𝑍=0
𝐿=0
𝐿=1
{
𝑀=0
True
𝑀=1
{
𝐻=0
True
True
Bơm 2, van 2
Hoạt động
Bơm 1, van 1
Hoạt động
Bơm 1, van 1
Bơm 2, van 2
Hoạt động
H=1
False
Đóng bơm xả,
van xả,
số mẻ +1
True
e
Z=1
False
e
True
Khuấy 30s,
bơm xả, van xả
hoạt động
False
Z=0
e
True
Kết thúc
21
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
5. Chương trình điều khiển PLC
Network 1:
Network 2:
Network 3:
Network 4:
22
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
Network 5:
Network 6:
Bài 4. Thiết kế hệ thống điều khiển bảng chữ điện tử: ĐẠI HỌC GIAO THÔNG
VẬN TẢI
- Ở chế độ hoạt động đêm, sau 18h45 hàng ngày, mỗi cụm từ “ĐẠI”, “HỌC”, “GIAO”,
“THÔNG”, “VẬN”, “TẢI” được tự động sáng dần lên khi nhấn nút khới động Start và cụm từ
sau sáng trễ hơn cụm từ đứng liền trước nó 3 giây.
- Khi cụm từ cuối cùng sáng được 3 giây (theo chiều thuận) thì tắt hết các cụm từ trong vịng 1
giây. Sau đó tự động sáng dần lên theo chiều ngược lại từ cụm từ “TẢI” đến cụm từ “ĐẠI” với
thời gian sáng trễ là 2 giây. Khi các cụm từ đều sáng (theo chiều ngược lại) thì nhấp nháy 3 lần
23
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
với chu kỳ 5 giây (tức là tối toàn bộ các cụm từ trong 2.5 giây và sáng toàn bộ trong 2.5 giây).
Sau đó lặp lại chu kỳ mới đến khi có lệnh dừng bằng nút nhấn Stop hoặc sau thời điểm 6h25
ngày 29/11/2023 thì hệ thống dừng. Chế độ hoạt động ngày thì đèn tắt hết.
➢ Yêu cầu: Thiết kế phần cứng (chọn PLC, rơle trung gian, chấp hành, cảm biến), vẽ sơ đồ nối
dây các thiết bị ngoại vi đến các ngõ vào ra của PLC và xây dựng lưu đồ thuật tốn, lập trình
điều khiển thực hiện nhiệm vụ này.
1. Phân tích hoạt động
- Hệ thống hoạt động từ 18h45 đến 6h25 sáng hôm sau.
- Khi nhấn START:
+ Các từ sáng lần lượt từ “ĐẠI” đến “TẢI” mỗi từ cách nhau 3s, sau đó tắt hết các từ trong
vòng 3s.
+ Tiếp theo, sáng lần lượt các từ ngược lại từ “TẢI” đến “ĐẠI” mỗi từ cách nhau 2s, sau đó tất
cả các từ nhấp nháy 3 lần chu kì 5s ( 2,5s sáng tất cả các chữ, 2,5s tắt tất cả các chữ).
+ Lặp đi lặp lại quá trình này đến khi ấn STOP hoặc sau 6h25.
2. Khai báo địa chỉ vào/ra trên PLC
Kí hiệu
Địa chỉ
Kiểu ngõ
Start
I0.0
DI
Stop
I0.1
DI
DAI
Q0.0
DO
HOC
Q0.1
DO
GIAO
Q0.2
DO
THONG
Q0.3
DO
VAN
Q0.4
DO
TAI
DO
Q0.5
Chọn PLC S7-1200 1212C AC/DC/Relay
24
Chú thích
Nút nhấn Start, tiếp điểm thường hở (NO)
Nút nhấn Stop, tiếp điểm thường hở (NO)
Chữ ĐẠI
Chữ HỌC
Chữ GIAO
Chữ THƠNG
Chữ VẬN
Chữ TẢI
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HÓA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIỂN LOGIC – PLC
PLC SIEMENS S7-1200
3. Sơ đồ nối dây các thiết bị vào/ra với PLC
4. Lưu đồ thuật tốn
25
NGUYỄN HỒNG LONG - TỰ ĐỘNG HĨA 3 59 - KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
