Giáo trình PLC nâng cao (Nghề Điện tử công nghiệp CĐTC)

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: TT PLC NÂNG CAO
NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định Số: /QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 7 năm 2017
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2017



TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được 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 “Điện tử cơng nghiệp”, ở trình độ Cao
Đẳng Nghề, giáo trình “PLC nâng cao” là một trong những mô đun đào tạo chuyên ngành
được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Trường Cao Đẳng Cộng Đồng
Đồng Tháp phê duyệt năm 2020.
Khi biên soạn, tác giả đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội
dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo. Nội dung lý thuyết và thực
hành được 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 được biên soạn với thời gian đào tạo 105 giờ 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 Mơ 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 hoàn 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 đẳng cộng
đồng Đồng Tháp, cơ sở 1, số 2, Trần Phú, P.3, TP Sa Đéc, Đồng Tháp.
Đồng Tháp, ngày 13 tháng 10 năm 2017
Biên soạn
Nguyễn Thành Nhơn


MỤC LỤC
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................................. i
MỤC LỤC ............................................................................................................................ i
CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN ............................................................................................ iv
Bài 1.

CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN 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.

KẾT NỐI BỘ LẬP TRÌNH VỚI THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN .............................. 12

1.

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

1.1.

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

1.2.

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

2.

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

3.

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

Bài 3.

LẮP KẾT NỐI MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN 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.

Mô 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 chương trình bằng phần mềm .................................................................................. 36

3.

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

4.

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

5.

Download, Upload chương 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 KHIỂN 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 chương trình....................................................................................................................... 68

1.4.

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

1.5.

Kiểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 68

1.6.

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

1.7.

Nạp chương 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 chương trình....................................................................................................................... 70

2.4.

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

2.5.

Kiểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 70

2.6.

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

2.7.

Nạp chương 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 chương trình....................................................................................................................... 72

3.4.

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

3.5.

Kiểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 73

3.6.

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

ii


3.7.

Nạp chương 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 chương trình....................................................................................................................... 75

4.4.

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

4.5.

Kiểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 75

4.6.

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

4.7.

Nạp chương 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 chương trình....................................................................................................................... 77

5.4.

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

5.5.

Kiểm tra và sửa lỗi .................................................................................................................... 78

5.6.

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

5.7.

Nạp chương 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.

KẾT 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


CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: PLC NÂNG CAO
Mã mơ đun: MĐ24
Mục tiêu mơ đun:
- Kiến thức:
+ Phân tích và giải thích các quy trình hoạt động của hệ thống tự động trong sản xuất
công nghiệp và dân dụng.
+ Thiết kế hệ thống điều khiển tự động bằng PLC vào trong sản xuất công nghiệp và dân
dụng vừa và nhỏ.
+ Giải thích tập lệnh điều cho bộ điều khiển lập trình PLC
- Kỹ năng:
+ Thực hiện các kết nối giữa bộ điều khiển PLC và thiết bị ngoại vi trong hệ thống điều
khiển tự động.
+ Viết chương trình cho các loại PLC khác nhau đạt yêu cầu kỹ thuật.
- 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 mơ đun:
Thời gian (giờ)
Số
TT

1

Thực
hành, thí
Lý
nghiệm,
Tổng số
thuyết thảo luận,
bài tập

Tên các bài trong mơ đun

Bài 1: CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN
LẬP TRÌNH PLC TRONG TỰ
ĐỘNG
1. Bộ điều
SIEMENS

khiển

lập

8

trình

2. Bộ điều khiển lập trình PLC
OMRON
3. Bộ điều khiển lập trình PLC
hãng khác
iv

2

6

Kiểm
tra
(Thường
xuyên,
định kỳ)


2

Bài 2: KẾT NỐI BỘ LẬP TRÌNH
PLC VỚI THIẾT BỊ ĐIỀU
KHIỂN

7

2

5

1. Khái niệm
2. Kết nối mô đun xử lý trung tâm
CPU với các mô đun khác
3. Kết nối nối với thiết bị ngoại vi
với ngõ vào, ra PLC

3

Kiểm tra

1

BÀI 3: LẮP KẾT NỐI MƠ HÌNH
ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC

7

1
1

6

1. Mơ hình điều khiển hệ thống
động cơ Y-∆ bằng plc s7-300
2. Mô hình đếm và phân loại sản
phẩm bằng PLC
3. Bài tập thiết kế - kết nối PLC
với thiết bị điều khiển
Kiểm tra
4

BÀI 4: LẬP TRINH
SIMATIC S7-300, S7-1500

1
PLC

40

1
4

33

1. Cấu trúc vùng nhớ, kiểu dữ liệu
và các khối tổ chức.
2. Làm việc với project
3. Thực hành tập lệnh của S7
4. Quy trình cơng nghệ và giải
thuật lập trình.
5. Câu hỏi ơn tập và bài tập ứng
dụng

5

Kiểm tra

3

BÀI 5: LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU

KHIỂN MƠ HÌNH ỨNG DỤNG

24

1. Lập trình điều khiển nhóm động
v

3
4

18


cơ khởi động và dừng theo trình tự
2. Lập trình điều khiển mơ hình
đèn giao thơng
3. Lập Lập trình điều khiển mơ
hình máy trộn
4. Lập trình điều khiển mơ hình
thang máy cơng nghiệp
5. Lập trình đếm mơ hình đếm và
phân loại sản phẩm
6. Bài tập mở rộng

6

Kiểm tra

2

BÀI 6: KẾT NỐI LẬP TRÌNH
GIAO TIẾP PLC VỚI HMI

13

2
2

11

1. Cấu hình truyền thơng giữa PLC
và màn hình HMI/SCADA
2. Hướng dẫn thực hiện truyền
thơng giữa PLC và màn hình
HMI/SCADA

7

Kiểm tra (đến thời điểm kiểm tra)

1

Thi/ kết thúc môn

4

Cộng

105

vi

1
4
15

82

8


1

Bài 1.

CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH TRONG TỰ ĐỘNG
Mã bài: MĐ 24-1

Mục tiêu:
- Kiến 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.
- Kỹ 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 như đào tạo trong các trường 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 lượng, 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. Kết nối 24V.DC

8. Nắp trước

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 được 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 được 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 thường có kích thước 80-120mm. Để thiết kế một hệ thống lập trình
điều khiển người 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 trường chật hẹp, người thiết kế có thể chọn
lựa CPU có kích thước thơng thường là 40mm.

GT-PLCNC-MĐ24

6

Tất cả CPU 313 có bộ nhớ kích thước 512kb và cho phép sử dụng phần mềm lập trình là
S7-300. CPU 317-2dp thơng thường 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 như một máy
trạm chủ hoặc tớ.
CPU 317T-2DP được 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 được 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 được 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 nhưng mạnh mẽ. Sau khi download chương trình xuống CPU vẫn lưu
giữ những logic cần thiết để theo dõi và kiểm sốt các thiết bị thơng tin trong ứng dụng của
người lập trình. CPU giám sát ngõ vào và những thay đổi của ngõ ra theo logic trong
chương trình người 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 được 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 như: CPU 1211C, CPU
1212C, CPU 1214C, CPU 1215C, CPU 1217C và đồng thời người 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 chương trình mà người dùng lựa chọn CPU cho
phù hợp với cấu hình hệ thống và giá thành để làm cho hệ thống hoạt động tốt
nhưng kinh tế nhất.
Bảng 1.4 Thông tin về CPU 1211C/1212C/1214C/1215C
Đặc điểm
Bộ nhớ
chương
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
Lưu 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-Khi 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 được 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 được 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 được cấp điện bình thường

Tắt

PLC khơng đoợc cấp điện bình thường (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 thường khơng có lỗi

Sáng

Dữ liệu đang được 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 tương 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 trước 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 tương ứng được 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 được vặn, giá trị của thanh ghi tương ứng được thay đổi trong khoảng giá trị
từ 000 đến 200 (theo mã BCD). Các thanh ghi trong PLC tương 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
chương 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
Ưu điểm chính của bộ mini alpha chính là thuộc tính nhỏ gọn nhưng 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 nước
+ Đóng mở cửa
+ Hệ thống an ninh
+ Điều khiển nhiệt độ, nhà cửa, giao thơng, năng lượng....
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 24-2

Mục tiêu:
- Kiến 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
- Kỹ năng:
Kết 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 thường mở (NO), thường đóng (NC)
+ NO: Khi khơng có tín hiệu vào cơ học: Mở, khi có tín hiệu vào cơ học: Đóng
+ NC: Khi 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 lượng vật lý sang tín hiệu điện để PLC xác định được trạng
thái của quá trình đang điều khiển.
Phân loại:
Các cảm biến logic (rời rạc): Được dùng để xác định sự tồn tại của vật thể
( Công tắc cơ, công tắc lưỡi gà, công tắc nhiệt, cảm biến quang, cảm biến điện dung,

cảm biến điện cảm, cảm biến áp suất )
Các cảm biến liên tục: Được dùng để đo các đại lượng vật lý như 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 bước ….
kết nối ngõ ra:

GT-PLCNC-MĐ24