Giáo trình Lập trình PLC nâng cao (Nghề Công nghệ kỹ thuật ĐiệnĐiện tử CĐTC)

TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: LẬP TRÌNH PLC NÂNG CAO
NGÀNH, NGHỀ: CN T ĐI N, ĐI N T
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP

(Ban hành kèm theo Quyết định Số: /QĐ-CĐNĐT ngày… tháng…năm 2018
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2018


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể đƣợc phép dùng
nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề “Cơng nghệ kỹ thuật điện tử”, ở trình độ
Cao Đẳng Nghề và Trung Cấp Nghề, giáo trình “PLC nâng cao” là một trong những mô
đun đào tạo chuyên ngành đƣợc biên soạn theo nội dung chƣơng trình khung đƣợc
Trƣờng Cao Đẳng nghề Đồng Tháp.
hi biên soạn, tác giả đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội
dung chƣơng trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo. Nội dung lý thuyết và thực
hành đƣợc biên soạn gắn liền nguyên lý cơ sở với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng
thời có tính thực tiễn cao.
Nội dung bài giảng đƣợc biên soạn gồm: 6 bài.

Bài 1: Các Bộ Điều Khiển Lập Trình Trong Tự Động
Bài 2: Kết Nối Bộ Lập Trình Với Thiết Bị Điều Khiển
Bài 3: Lắp Kết Nối Mô Hình Điều Khiển Bằng Plc
Bài 4: Lập Trinh Plc Simatic S7-300
Bài 5: Lập Trình Plc Điều Khiển Mơ Hình Ứng Dụng
Bài 6: kết nối lập trình giao tiếp plc với hmi
Chân thành cảm ơn! Tất cả thành viên trong hội đồng thẩm định phản biện, đã đóng góp
và điều chỉnh nội dung giáo trình được hồn chỉnh.
Mặc dù đã cố gắng biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được
những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cơ giáo, bạn
đọc để giáo trình hồn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao nghề
Đồng Tháp, cơ sở 1, số 2, Trần Phú, P.3, TP Sa Đéc, Đồng Tháp.
Sa đéc, ngày tháng

năm 2018
Biên soạn

Nguyễn Thành Nhơn


MỤC LỤC
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
LỜI GIỚI THI U ................................................................................................................. i
MỤC LỤC ............................................................................................................................ i
CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN ........................................... Error! Bookmark not defined.
Bài 1.

CÁC BỘ ĐIỀU HIỂN LẬP TRÌNH TRONG TỰ ĐỘNG ................................ 1

1.

Bộ điều khiển lập trình SIEMENS .............................................................................................. 1

2.

Bộ điều khiển lập trình OMRON PLC CPM2A .......................................................................... 8

3.

Bộ điều khiển lập trình khác ...................................................................................................... 11

Bài 2.

ẾT NỐI BỘ LẬP TRÌNH VỚI THIẾT BỊ ĐIỀU HIỂN .............................. 12

1.

ết nối ngõ vào PLC s7-300 với thiết bị điều khiển ................................................................. 12

1.1.

ết nối ngõ vào PLC s7-300 với thiết bị điều khiển đóng mở .................................................. 12

1.2.

ết nối ngõ vào PLC s7-300 với cảm biến công nghiệp ........................................................... 13

2.

ết nối ngõ ra PLC s7-300 với thiết bị tải................................................................................. 15

3.

ết nối PLC s7-300 với thiết bị lập trình và thiết bị giao tiếp truyền thơng. ............................ 16

Bài 3.

LẮP ẾT NỐI MƠ HÌNH ĐIỀU HIỂN BẰNG PLC ..................................... 18

1.

Mơ hình động cơ Y-∆ bằng plc s7-300 ..................................................................................... 18

1.1.

Phân tích sơ đồ .......................................................................................................................... 18

1.2.

Lựa chọn thiết bị ........................................................................................................................ 20

1.3.

Lắp và kết nối theo sơ đồ........................................................................................................... 20

1.4.

kiểm tra kết nối .......................................................................................................................... 20

2.

Mơ hình đếm và phân loại sản phẩm bằng PLC S7-200 ........................................................... 20

2.1.

Phân tích sơ đồ .......................................................................................................................... 21

2.2.

Lựa chọn thiết bị ........................................................................................................................ 22

2.3.

Lắp và kết nối theo sơ đồ........................................................................................................... 22

2.4.

kiểm tra kết nối .......................................................................................................................... 22

3.

Bài tập kết nối PLC s7-300 ....................................................................................................... 22

Bài 4.

THỰC HÀNH LẬP TRÌNH PLC SIMATIC S7-300 ........................................ 24

1.

Cấu trúc PLC S7-300................................................................................................................. 24

1.1.

Lắp phần cứng PLC s7-300 ....................................................................................................... 24

1.2.

Xác định địa chỉ vùng nhớ PLC s7-300 .................................................................................... 26

2.

Thực hành phần mềm lập trình s7-300 ...................................................................................... 26

i


2.1.

Cài đặt phần mềm ...................................................................................................................... 26

2.2.

Sử dụng phần mềm .................................................................................................................... 31

2.3.

Mơ phỏng chƣơng trình bằng phần mềm .................................................................................. 36

3.

hai báo, cấu hình phần cứng cho S7 ....................................................................................... 38

4.

Thiết lập giao tiếp giữa PLC với S7 qua MPI ........................................................................... 38

5.

Download, Upload chƣơng trình ............................................................................................... 38

6.

Thực hành tập lệnh của S7 ........................................................................................................ 38

7.

Xử lý tín hiệu analog trong S7................................................................................................... 59

8.

Bài tập ứng dụng tập lệnh s7-300 .............................................................................................. 65

Bài 5.

LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU HIỂN MƠ HÌNH ỨNG DỤNG .............................. 66

1.

Lập trình điều khiển nhóm động cơ khởi động và dừng theo trình tự ....................................... 66

1.1.

Phân tích yêu cầu hoạt động của hệ thống................................................................................. 66

1.2.

Thiết lập sơ đồ kết nối với bộ điều khiển lập trình .................................................................... 67

1.3.

Viết chƣơng trình....................................................................................................................... 68

1.4.

Mơ phỏng kết quả trên phần mềm ............................................................................................. 68

1.5.

iểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 68

1.6.

ết nối PLC với mơ hình thực tế............................................................................................... 68

1.7.

Nạp chƣơng trình vận hành mơ hình và ghi lại kết quả. ............................................................ 68

2.

Lập trình điều khiển mơ hình đèn giao thơng............................................................................ 68

2.1.

Phân tích yêu cầu hoạt động của hệ thống................................................................................. 68

2.2.

Thiết lập sơ đồ kết nối với bộ điều khiển lập trình .................................................................... 69

2.3.

Viết chƣơng trình....................................................................................................................... 70

2.4.

Mơ phỏng kết quả trên phần mềm ............................................................................................. 70

2.5.

iểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 70

2.6.

ết nối PLC với mơ hình thực tế............................................................................................... 70

2.7.

Nạp chƣơng trình vận hành mơ hình và ghi lại kết quả. ............................................................ 71

3.

Lập Lập trình điều khiển mơ hình máy trộn .............................................................................. 71

3.1.

Phân tích yêu cầu hoạt động của hệ thống................................................................................. 71

3.2.

Thiết lập sơ đồ kết nối với bộ điều khiển lập trình .................................................................... 72

3.3.

Viết chƣơng trình....................................................................................................................... 72

3.4.

Mơ phỏng kết quả trên phần mềm ............................................................................................. 73

3.5.

iểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 73

3.6.

ết nối PLC với mơ hình thực tế............................................................................................... 73

ii

3.7.

Nạp chƣơng trình vận hành mơ hình và ghi lại kết quả. ............................................................ 73

4.

Lập trình điều khiển mơ hình thang máy cơng nghiệp .............................................................. 73

4.1.

Phân tích u cầu hoạt động của hệ thống................................................................................. 73

4.2.

Thiết lập sơ đồ kết nối với bộ điều khiển lập trình .................................................................... 74

4.3.

Viết chƣơng trình....................................................................................................................... 75

4.4.

Mơ phỏng kết quả trên phần mềm ............................................................................................. 75

4.5.

iểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 75

4.6.

ết nối PLC với mơ hình thực tế............................................................................................... 76

4.7.

Nạp chƣơng trình vận hành mơ hình và ghi lại kết quả. ............................................................ 76

5.

Lập trình đếm mơ hình đếm và phân loại sản phẩm .................................................................. 76

5.1.

Phân tích yêu cầu hoạt động của hệ thống................................................................................. 76

5.2.

Thiết lập sơ đồ kết nối với bộ điều khiển lập trình .................................................................... 77

5.3.

Viết chƣơng trình....................................................................................................................... 77

5.4.

Mơ phỏng kết quả trên phần mềm ............................................................................................. 77

5.5.

iểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 78

5.6.

ết nối PLC với mô hình thực tế............................................................................................... 78

5.7.

Nạp chƣơng trình vận hành mơ hình và ghi lại kết quả. ............................................................ 78

6.

Bài tập mở rộng ......................................................................................................................... 78

6.1.

Ứng dụng đếm tốc độ cao. ......................................................................................................... 78

6.2.

Đọc và hiển thị giá trị nhiệt độ từ cảm biến cặp nhiệt/pt ........................................................... 78

6.3.

Đọc tín hiệu từ Loadcell ............................................................................................................ 78

Bài 6.

ẾT NỐI LẬP TRÌNH GIAO TIẾP PLC VỚI HMI ......................................... 79

1.

Màn hình cảm ứng ..................................................................................................................... 79

2.

Phần mềm lập trình giao tiếp PLC với HMI.............................................................................. 79

3.

Thiết kế và lập trình trên màn hình HMI giao tiếp với PLC ..................................................... 79

Tài liệu cần tham khảo: ..................................................................................................... 83

iii


1

Bài 1.

CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH TRONG TỰ ĐỘNG
Mã bài: MĐ 26-1

Mục tiêu:
- iến thức:
+ Mô tả các bộ điều khiển tự động bằng PLC của hãng Siemens và Omron vào trong sản
xuất công nghiệp và dân dụng vừa và nhỏ.
- ỹ năng:
Nhận dạng các bộ điều khiển lập trình PLC của hãng Siemens và Omron
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn thận, nghiêm túc, thẩm mỹ, an tồn và vệ sinh cơng nghiệp, biết
làm việc theo nhóm
Nội dung chính
1. Bộ điều khiển lập trình SIEMENS
Tổng quan về S7

Hình 1.1

1.1.

Sơ đồ hệ thống s7

Bộ điều khiển lập trình SIEMENS PLC S7-300

Cấu trúc một bộ CPU s7 300
GT-PLCNC-MĐ24


2

3.1. Các PLC họ S7300: (hình 1.1)

Hình 1.2

Giao diện modul s7 300

Là dòng sản phẩm của Siemens, của Đức, Việt Nam đây là mơ hình khá phổ biến trong việc
áp dụng trong công nghiệp cũng nhƣ đào tạo trong các trƣờng đại học. Bởi tính phổ biến
đơn giản và chi phí thấp, hơn nữa phần mềm hỗ trợ khá thân thiện. Một hệ thống s7 300 cho
phép tiết kiệm không gian, modul điều khiển, thay thế các thiết bị vận hành bằng tay. Có thể

mở rộng ngõ vào ra bằng việc kết nối thêm các modul mở rộng. Ngoài việc kết nối trực tiếp
với PC, PLC S7 300 còn cho phép hỗ trợ kết nối với các thiết bị điều khiển bằng tay.
Lĩnh vực áp dụng:
Tự động hóa trong cơng nghiệp
Trong các dây chuyền sản xuất nhựa plastic
Đóng gói sản phẩm
Thực phẩm và cơng nghiệp thức ăn ...
Ngồi ra S7-300 còn áp dụng trong những phạm vi đặc biệt sau: những nơi cần sự an tồn
cao, trong giao thơng, năng lƣợng, trong những khu vực nguy hiểm cần kiểm soát qua thiết
bị HMI, ET200S còn sử dụng trong các thiết bị điều khiển thơng minh….
Thơng tin chung (hình 1.2)

GT-PLCNC-MĐ24


3

Hình 1.3

cấu trúc một bộ CPU s7 300

Trong đó:
1. Nguồn cấp

6. Thẻ nhớ

2. Nguồn dự phòng

7. MPI

3. ết nối 24V.DC

8. Nắp trƣớc

5. Đèn báo trạng thái và lỗi

9. Ngõ điều khiển

Thông số kỹ thuật: (bảng 1.1)
Bảng 1.1: thông số kỹ thuật PLC s7 300

Các loại CPU thuộc họ S7-300 đƣợc liệt kê trong bảng sau (bảng 1.2)
Bảng 1.2 Các loại CPU s7 300

GT-PLCNC-MĐ24


4

Thơng tin cấu hình CPU đƣợc hiển thị trong bảng sau (bảng .3):
Bảng 1.3 thông số kỹ thuật các loại CPU s7 300

GT-PLCNC-MĐ24


5

Một CPU chuẩn thơng thƣờng có kích thƣớc 80-120mm. Để thiết kế một hệ thống lập trình
điều khiển ngƣời dùng có thể chọn lựa các loại PLC với các thơng số CPU phù hợp có thể
đáp ứng tốc độ cao trong điều khiển. Trong môi trƣờng chật hẹp, ngƣời thiết kế có thể chọn

lựa CPU có kích thƣớc thơng thƣờng là 40mm.

GT-PLCNC-MĐ24


6

Tất cả CPU 313 có bộ nhớ kích thƣớc 512kb và cho phép sử dụng phần mềm lập trình là
S7-300. CPU 317-2dp thơng thƣờng có thể đáp ứng mọi nhiệm vụ về điều khiển và liên kết
truyền thông 2DP cho phép kết hợp DP/DPI và cũng có thể cấu hình Profibus nhƣ một máy
trạm chủ hoặc tớ.
CPU 317T-2DP đƣợc áp dụng trong các hệ thống điều khiển cơ khí phức tạp. Step 7 cũng
dùng để lập trình và điều khiển cho loại CPU này.
Sáu loại CPUs: 312C, 313C, 313-2PtP, 313C-2 DP, 314-Ptp, 314C-2 DP đều đƣợc tích hợp
các modul mở rộng nhằm đáp ứng:
1.2.

Bộ điều khiển lập trình SIEMENS PLC S7-1200

Giới thiệu tổng quan
Với thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh động, hỗ trợ mạnh mẽ về tập lệnh đã làm cho PLC S71200 trở thành một giải pháp hoàn hảo trong việc điều khiển, chọn lựa phù hợp đối với
nhiều ứng dụng khác nhau.
CPU của PLC S7-1200 đƣợc kết hợp với 1 vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các tín hiệu đầu
vào/ra, thiết kế theo nền tảng Profinet, các bộ đếm/phát xung tốc độ cao tích hợp trên than,
điều khiển vị trí (motion control), và ngõ vào analog đã làm cho PLC S7-1200 trở thành bộ
điều khiển nhỏ gọn nhƣng mạnh mẽ. Sau khi download chƣơng trình xuống CPU vẫn lƣu
giữ những logic cần thiết để theo dõi và kiểm sốt các thiết bị thơng tin trong ứng dụng của
ngƣời lập trình. CPU giám sát ngõ vào và những thay đổi của ngõ ra theo logic trong
chƣơng trình ngƣời dùng, có thể bao gồm các phép tốn logic của đại số Boolean, những bộ
đếm, bộ định thì, các phép toán phức tạp, và những giao tiếp truyền thơng với những thiết bị

thơng minh khác.
PLC S7-1200 đƣợc tích hợp sẵn một cổng Profinet để truyền thông mạng Profinet. Ngồi
ra, PLC S7-1200 có thể truyền thơng Profibus, GPRS, RS485 hoặc RS232 thông qua các
module mở rộng

GT-PLCNC-MĐ24


7

PLC thực tế

Hình 1.4

Một số dịng CPU S7-1200 thơng dụng
Hiện nay, PLC S7-1200 có nhiều dịng CPU khác nhau nhƣ: CPU 1211C, CPU
1212C, CPU 1214C, CPU 1215C, CPU 1217C và đồng thời ngƣời dùng có nhiều
sự lựa chọn với các nguồn điện áp AC/DC, tín hiệu đầu vào/ra relay/DC …
Tuy nhiên, tùy ứng dụng và chƣơng trình mà ngƣời dùng lựa chọn CPU cho
phù hợp với cấu hình hệ thống và giá thành để làm cho hệ thống hoạt động tốt
nhƣng kinh tế nhất.
Bảng 1.4 Thông tin về CPU 1211C/1212C/1214C/1215C
Đặc điểm
Bộ nhớ
chƣơng
trình
I/O tích hợp

Work

1211C

1212C

1214C

1215C

30KB

50KB

75KB

100KB

Load

1MB

4MB

Retentive

10KB

Analog
Digital

2AI

6DI/4DO

2AI
8DI/6DO

2AI/2AO

14DI/10DO

Input

1024 Byte

Output

1024 Byte

Process image
Vùng nhớ

4096 Byte

Module mở rộng

-

8192 Byte
2

8

SB, BB, CB (*)

1

Module truyền thông CM

3

Bộ đếm tốc độ
cao

Tổng
cộng

Lên tới 6

Lên tới 6

1MHz

-

-

100/180
KHz

I0.0 – I0.5

30/120
KHz
Bộ phát xung
PTO/PWM (2)

GT-PLCNC-MĐ24

I0.6 – I0.7

-

I0.0 – I0.5
I0.6 – I1.5

Tổng
cộng

Lên tới 4

Lên tới 4

1MHz

-

-


8

Q0.0 – Q0.3

100KHz
20KHz

Q0.0 – Q0.3

Q0.4 – Q0.5

-

Q0.4 – Q1.

Thẻ nhớ

Hỗ trợ
Lƣu trữ thời gian thực: 20 ngày/nhỏ nhất 12 ngày tại 40oC

Tích hợp cổng Profinet

1

2

Tốc độ xử lý phép tốn s
thc

2.3 às/lnh

Tc x lý phộp toỏn

Boolean

0.08 às/lnh

Ghi chỳ:
ã (*) Signal board (SB), Battery board (B) và communication board (CB).
• 1-tốc độ xử lý HSC thấp khi sử dụng chế độ lệch pha 90o
• 2- hi CPU với ngõ ra relay thì có thể mua SB gắn vào mở rộng để sử dụng
chế độ phát xung.
2. Bộ điều khiển lập trình OMRON PLC CPM2A
2.1.

Cấu trúc phần cứng

Các thành phần trên bộ CPM2A:

Hình 1.5

GT-PLCNC-MĐ24

Các thành phần chính trên bộ CPM2A


9

1.

Đầu đấu dây cho:

Dây nguồn điện cung cấp cho PLC (Power Supply Input Terminal)

Đầu nối đất tín hiệu (Functional Earth Terminal) (chỉ đối với loại AC) nhằm tăng khả
năng chống nhiễu và tránh điện giật
Đầu nối đất bảo vệ (Protective Earth Terminal) để tránh điện giật.
PLC có thể đƣợc cung cấp bằng nguồn điện xoay chiều 100-240VAC hoặc 1 chiều 24VDC
(tuỳ loại).
Đầu nối tín hiệu vào (Input Terminal)
Nối dây từ các nguồn tín hiệu ngồi vào các cực đấu dây này của PLC. Loại CPM2A20CDR-A cung cấp 12 đầu nối vào với 1 đầu đấu chung (COMMON)
2.

Đầu nối nguồn cấp DC ra từ PLC (DC Power Supply Output Terminal)

Điện áp ra chuẩn là DC 24V với dòng định mức là 0,3A có thể đƣợc dùng cấp cho các đầu
vào số DC.
3.

Đầu nối ra thiết bị ngoài (Output Terminal)

PLC loại CPM2A-20CDR-A có 8 đầu nối ra trong đó có 3 đầu COMMON
4.

Các đèn LED chỉ thị trạng thái của PLC (PC Status Indicators)

Đèn
POWER
xanh)

(màu

RUN (màu xanh)

Trạng thái

Chức năng

Bật

PLC đang đƣợc cấp điện bình thƣờng

Tắt

PLC khơng đoợc cấp điện bình thƣờng (khơng có
điện, điện yếu,..)

Bật

PLC đang hoạt động ở chế độ RUN hay MONITOR.

Tắt

PLC đang ở chế độ PROGRAM

Sáng

PLC gặp lỗi nghiêm trọng (PLC ngừng chạy)

ERROR/ALARM
Nhấp nháy
(Đỏ)

COMM (Da cam)

5.

PLC gặp một lỗi không nghiêm trọng (PLC tiếp tục
chạy ở chế độ RUN)

Tắt

PLC hoạt động bình thƣờng khơng có lỗi

Sáng

Dữ liệu đang đƣợc truyền qua cổng Peripheral Port

Tắt

Khơng có trao đổi dữ liệu giữa PLC và thiết bị ngoài
qua cổng Peripheral Port

Input LED

Các đèn chỉ thị trạng thái đầu vào (Input Indicator)
Đèn LED trong nhóm này sẽ sáng khi đầu vào tƣơng ứng lên ON
Khi gặp một sự cố trầm trọng, các đèn chỉ thị trạng thái đầu vào sẽ thay đổi nhỏ sau :
GT-PLCNC-MĐ24


10

Khi có lỗi CPU hay lỗi với bus vào/ ra (CPU Error/ I/O Bus Error) : các LED đầu vào sẽ
tắt.

Khi có lỗi với bộ nhớ hoặc lỗi hệ thống (Memory Error/ System Error) : các LED đầu
vào vẫn giữ trạng thái của chúng trƣớc khi xảy ra lỗi cho dù trạng thái thực đầu vào đã thay
đổi.
6.
7.

Output LED (Output Indicator): Các đèn chỉ thị trạng thái đầu ra. Các đèn LED này
sẽ sáng khi rơ le tƣơng ứng đƣợc bật.
Analog Setting Controls

PLC loại CPM2A có 2 bộ chỉnh giá trị thanh ghi bên trong PLC đánh số 0 và 1. Mỗi khi
núm điều chỉnh đƣợc vặn, giá trị của thanh ghi tƣơng ứng đƣợc thay đổi trong khoảng giá trị
từ 000 đến 200 (theo mã BCD). Các thanh ghi trong PLC tƣơng ứng với 2 bộ chỉnh này là
IR250 và IR251. Nếu gán địa chỉ tham chiếu của timer hoặc counter với các địa chỉ này ta
có thể điều chỉnh giá trị của chúng bằng tay không cần đến phần mềm hỗ trợ.
8.

Peripheral Port

Dùng để nối PLC với thiết bị ngoại vi, bộ chuyển đổi RS-232 hay RS-485 hoặc bộ lập
trình cầm tay (Programming Console)
9.

Đầu nối với module vào ra mở rộng (Expansion I/O Unit)

Dùng để nối module có CPU (là module chính có bộ xử lý trung tâm - CPU và chứa
chƣơng trình ứng dụng - User program) với module vào ra mở rộng (Expansion I/O Unit) để
bổ sung đầu vào ra cho module chính.
10.

Cổng RS-232C

dùng giao tiếp với các thiết bị khác nho bộ xử lý tín hiệu số, bộ điều khiển nhiệt độ,...
11.

Communications Switch:

công tắc chuyển dùng đặt cấu hình cho truyền tin.
2.2.

Phần mềm lập trình

Phần mềm lập trình cho PLC:
Phần mềm lập trình cho PLC có thể đoợc cài đặt trên máy tính IBM PC/AT hoặc toơng
thích với 2 loại:
Loại chạy trên DOS: SYSMAC Support Software (SSS)
Loại chạy trong Windows: SYSWIN V3.3/3.4 hoặc CX-Programmer
Bảng 6: Các phụ kiện cho kết nối PLC - phần mềm lập trình (vd: SYSMAC Support
Software)
Tên

Cơng dụng

Model N0

RS-232C Adapter

Để chuyển đổi sang chuẩn của cổng Peripheral

CPM1-CIF01

RS-232C Adapter + Cáp nối

Bộ chuyển đổi có sẵn cáp để nối với máy tính
CQM1-CIF02
(Chiều dài: 3,3 m)

GT-PLCNC-MĐ24


11

Ladder Support Software (chạy Cho máy IBM AT hoặc toơng thịch (3.5" Disks,
SYSWIN V3.3/3.4
trong Windows)
2HD)

3. Bộ điều khiển lập trình khác
PLC của hãng Mitsubishi
PLC Loại cực nhỏ loại Alpha
Ƣu điểm chính của bộ mini alpha chính là thuộc tính nhỏ gọn nhƣng có đủ tính năng. Một
bộ mini alpha có thể giup tiết kiệm không gian, thời gian, tiền bạc...một đặc điểm khá thú vị
là hệ thống lập trình và quản lý tích hợp chung trên một modul.
Ứng dụng:
+ Hệ thống chiếu sáng, điều hịa, cung cấp nƣớc
+ Đóng mở cửa
+ Hệ thống an ninh
+ Điều khiển nhiệt độ, nhà cửa, giao thơng, năng lƣợng....
Thơng số kỹ thuật:

Hình 1.6

GT-PLCNC-MĐ24

Thành phần chính


12

Bài 2.

KẾT NỐI BỘ LẬP TRÌNH VỚI THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
Mã bài: MĐ 26-2

Mục tiêu:
- iến thức:
Thiết kế, phân tích và giải thích sơ đồ kết nối ngõ vào ra giữa PLC với thiết bị ngoại vi cho
hệ thống điều khiển tự động
- ỹ năng:
ết nối, kiểm tra kết nối ngõ vào ra giữa bộ điều khiển PLC và thiết bị ngoại vi trong hệ
thống điều khiển tự động.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn thận, nghiêm túc, thẩm mỹ, an toàn và vệ sinh cơng nghiệp, biết
làm việc theo nhóm
Nội dung chính
1. KẾT NỐI NGÕ VÀO PLC S7-300 VỚI THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
1.1. Kết nối ngõ vào PLC s7-300 với thiết bị điều khiển đóng mở
Cơng tắc cơ: 2 trạng thái: Đóng và mở ( hình 2.1)
+ Cơng tắc có các tiếp điểm thƣờng mở (NO), thƣờng đóng (NC)
+ NO: hi khơng có tín hiệu vào cơ học: Mở, khi có tín hiệu vào cơ học: Đóng

+ NC: hi khơng có tín hiệu vào cơ học: Đóng, khi có tín hiệu vào cơ học:

Hình 2.1

kết nối cơng tắc cơ theo mức logic 0 và 1

Công tắc giới hạn: Công dụng phát hiện sự có mặt của chi tiết chuyển động ( hình 2.2 )

GT-PLCNC-MĐ24


13

Hình 2.2

cơng tắc hành trình cơ

 kết nối ngõ vào bằng nút nhấn và cơng tắc hành trình ( hình 2.3 )

Hình 2.3

1.2.

Kết nối tín hiệu ngõ vào plc

Kết nối ngõ vào PLC s7-300 với cảm biến công nghiệp

Phân biệt được các loại cảm biến.
Cách kết nối ngõ vào cho PLC.
 Cảm biến:

Công dụng: Biến các đại lƣợng vật lý sang tín hiệu điện để PLC xác định đƣợc trạng
thái của quá trình đang điều khiển.
Phân loại:
Các cảm biến logic (rời rạc): Đƣợc dùng để xác định sự tồn tại của vật thể
( Công tắc cơ, công tắc lƣỡi gà, công tắc nhiệt, cảm biến quang, cảm biến điện dung,
cảm biến điện cảm, cảm biến áp suất )
Các cảm biến liên tục: Đƣợc dùng để đo các đại lƣợng vật lý nhƣ nhiệt độ, áp suất, tốc
độ ... ( Cảm biến khoảng dịch chuyển, cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất ).
a. Các cảm biến logic (rời rạc):

GT-PLCNC-MĐ24


14

Cảm biến quang, Cảm biến điện dung, Cảm biến điện cảm: dùng để xác định có vật
thể. Có hai dạng cảm biến: kiểu NPN ( hình 2.4 ) và kiểu PNP ( hình 2.5 )

Hình 2.4

Kết nối ngõ vào cảm biến kiểu NPN

Hình 2.5

Kết nối ngõ vào cảm biến kiểu PNP

b. Các cảm biến liên tục
Bộ đo tốc độ góc: đo tốc độ quay của trục động cơ ( hình 2.6)

GT-PLCNC-MĐ24

15

Hình 2.6

Cảm biến tốc độ quay

Cảm biến nhiệt độ
+ Các loại cảm biến nhiệt độ
+ Cảm biến nhiệt độ điện trở RTD (Resistive temperature detector). ( hình 2.7 )
+ Nhiệt độ tăng => điện trở tăng

Hình 2.7

Cảm biến nhiệt trở RTD

+ Cặp nhiệt điện (hình 2.8)
+ Dải đo: -100 đến 2000 độ C

Hình 2.8

Cảm biến cặp nhiệt

2. KẾT NỐI NGÕ RA PLC S7-300 VỚI THIẾT BỊ TẢI
Phân loại:
+ Thiết bị ra logic: Solenoid; Van; Xi lanh
+ Thiết bị ra liên tục: Động cơ DC, AC; Động cơ bƣớc ….
kết nối ngõ ra:

GT-PLCNC-MĐ24


16

Hình 2.9

Hình 2.10

kết nối ngõ ra với chân com âm

kết nối ngõ ra với chân com dương

3. KẾT NỐI PLC S7-300 VỚI THIẾT BỊ LẬP TRÌNH VÀ THIẾT BỊ GIAO
TIẾP TRUYỀN THƠNG.
Sơ đồ kết nối chi tiết giữa máy tính với PLC SIMENS
Đối với các thiết bị lập trình của hãng SIMENS có các cổng giao tiếp PPI thì có thể kết
nối trực tiếp với PLC thông qua một sợi cáp. Tuy nhiên đối với những máy tính cá
nhân cần thiết phải có cáp chuyển đổi PC/PPI. ( hình 2.11)

GT-PLCNC-MĐ24


17

Hình 2.11

Sơ đồ khối PLC với thiết bị lập trình

Mở nguồn cho PLC

Chuyển sang trạng thái stop. Đèn stop
hiện lên
Chuyển cần gạt sang chế độ MRES và giữ khoảng 3s
để reset trƣớc khi đổ.
Chuyển nút gạt về vị trí stop và đổ chƣơng trình

GT-PLCNC-MĐ24


18

Bài 3.

LẮP KẾT NỐI MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC
Mã bài: MĐ 26-3

Mục tiêu:
- iến thức:
Thiết kế, phân tích và giải thích sơ đồ kết nối mơ hình điều khiển bằng PLC trong hệ thống
điều khiển tự động
- ỹ năng:
Lắp, ết nối và kiểm tra kết mơ hình điều khiển bằng PLC trong hệ thống điều khiển tự
động.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn thận, nghiêm túc, thẩm mỹ, an toàn và vệ sinh cơng nghiệp, biết
làm việc theo nhóm
Nội dung chính
1. MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ Y-∆ BẰNG PLC S7-300
Mô tả yêu cầu kỹ thuật

Nhấn nút start động cơ
trực tam giác.

ĐB 3 pha khởi động sao 5s rồi chuyển sang chế độ chạy thƣờng

Nhấn nút stop động cơ dừng.
Có đèn báo khi động cơ hoạt động và động cơ bị q dịng.
1.1. Phân tích sơ đồ
Sơ đồ đấu kiểu sao ĐC ĐB 3 pha

A

B

C

X

Y

Z

Hình 3.1 Sơ đồ đấu sao ĐC KĐB 3 pha
Động cơ chạy thƣờng trực chế độ tam giác, contactor K và K∆ On, KY OFF. Sơ đồ đấu kiểu
tam giác ĐC ĐB 3pha.

GT-PLCNC-MĐ24


19

A

B

C

X

Y

Z

Hình 3.2 Sơ đồ đấu tam giác ĐC KĐB 3 pha
Sơ đồ mạch động lực và mạch liên động dạng sao – tam giác bằng PLC s7-300

Hình 3.3 Sơ đồ mạch động lực và mạch liên động
(a) Mạch động lực; (b) Mạch điều khiển liên động 220Vac; (c) Bảng điều khiển
Điều kiện chạy sao: contactor K và KY On động cơ đƣợc nối dạng sao nhƣ hình 1.1.
Điều kiện chạy tam giác: contactor K và K∆ On động cơ đƣợc nối dạng tam giác nhƣ hình
1.2.
Chú ý: Thiết kế KY, K∆ khơng đƣợc ON cùng lúc.
Phân tích mạch điều khiển liên động hình 1.2 (b)
Tiếp điểm NO của RL1, 2 và 3 điều khiển tƣơng ứng cho contactor ,
Tiếp điểm NC của contactor
hoặc K∆ ON tại 1 thời điểm t.

Y

và K∆

và K∆ là điều kiện khóa chéo chỉ cho phép duy nhất KY

Sơ đồ mạch điều bằng PLC s7-300

GT-PLCNC-MĐ24

Y