Bài tập bộ môn Cơ điện tử docx

Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
1



BÀI TẬP 1

ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG



Viết chương trình điều khiển đèn giao thơng cho một ngã tư như sau:
 Chế độ AUTO:
 ĐỎ A 25s, XANH A 20s, VÀNG A 5s.
 XANH B 20s, VÀNG B 5s, ĐỎ B 25s
 Chế độ MANUAL
 Nút nhấn điều khiển XANH A – ĐỎ B (xe được đi hướng A)
 Nút nhấn điều khiển XANH B – ĐỎ A (xe được đi hướng B)
 Nút nhấn điểu khiển ĐỎ A – ĐỎ B (cấm xe đi cả 2 hướng)

Bảng địa chì I/O

NGÕ VÀO

Auto/Manual I0.0
XA-ĐB I0.1
XB-ĐA I0.2
ĐA-ĐB I0.3

NGÕ RA

Đèn Đỏ A Q0.0
Đèn Xanh A Q0.1
Đèn Vàng A Q0.2
Đèn Đỏ B Q0.3
Đèn Xanh B Q0.4
Đèn Vàng B Q0.5




Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
2


BÀI TẬP 2

ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH BÀN ĐIỆN - KHÍ NÉN



Ngõ vào
START I0.0 (NO)
SW I0.1
STOP I0.2 (NC)
EM I0.3
S1 I0.4
S2 I0.5

S3 I0.6
S4 I0.7


Ngõ ra
CÒI Q0.0
ĐỘNG CƠ M2 Q0.1
ĐỘNG CƠ M1 Q0.2
ĐÈN XANH Q0.3
ĐÈN VÀNG Q0.4
ĐÈN ĐỎ Q0.5
SOLENOID Y3 Q0.6
SOLENOID Y2 Q0.7
SOLENOID Y1 Q1.0








Bài 2.1



START

HỆ THỐNG ĐANG CHẠY, NHẤN STOP HỆ THỐNG DỪNG, CÁC XI LANH RÚT VỀ






XILANH
A RA
XILANH
B RA
XILANH
A VỀ
CỊI
5S
XANH
CHỚP 3
LẦN
XILANH
B VỀ
Boọ moõn : Cụ ẹieọn Tửỷ
Taứi lieọu thớ nghieọm moõn PLC Trang
3

Bi 2.2



START +








H THNG ANG CHY, NHN STOP H THNG DNG, CC XI LANH RT V





Bi 2.3




START

H THNG ANG CHY, NHN STOP H THNG DNG, CC XI LANH RT V










CHP 4
LN
XANH
XILANH
B RA
XILANH
A RA
XILANH
B V
CềI
5S

5S

CHP 5
LN
XANH VNG
CHP 4
LN

XILANH
B RA
XILANH
A RA
XILANH
B V
CềI
5S
5S
XANH
CHP 3
LN
VNG
XILANH
A V
XILANH
A V
Boọ moõn : Cụ ẹieọn Tửỷ
Taứi lieọu thớ nghieọm moõn PLC Trang
4

Bi 2.4



START





+



H THNG ANG CHY, NHN STOP H THNG DNG, CC XI LANH RT V

CHP 4
LN

XILANH
A RA
XILANH
B RA
XILANH
A V
CềI
5S
XANH
CHP 3
LN
VNG
2S

XILANH
B V
Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
5


BÀI TẬP 3
MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN MẶT NẠ ASIMA

Bài 3.1 : Điều khiển động cơ 1
a. Phần mặt nạ

Q1
CHAY NGHICH
CHAY THUAN
OFF
S5
S2
S1
S0
U1
V1
W1
S5
F1
Q1
S2
S0
S1
L1
L2
L3
K3
K1
3PHA
PE
M
ĐIEU KHIEN DONG CO 1
B1

Mặt nạ bài 1.
Boọ moõn : Cụ ẹieọn Tửỷ
Taứi lieọu thớ nghieọm moõn PLC Trang
6


b. Yờu cu: iu khin ng c 3 pha thụng qua cỏc contactor. K1 v K3 úng vai trũ
nh cỏc tip im ph trong ng c 3pha cụng sut ln.

Quy trỡnh hot ng nh sau:
Khi nhn nỳt S1thỡ K1 s úng v ng c chy.
Khi nhn nỳt S2 thỡ K3 úng( K1 ngt), ng c chy theo chiu ngc li.
Nhn S0 ng c ngng ( cỏc khúa K1 v K3 ngt).
Ch c phộp chy mt chiu ti cựng mt thi im.
Khi cu chỡ Q1( S5 b tỏc ng lờn mc 1) b ngt thỡ ng c cng ngng hot
ng.
c. a ch :
Input Output
S0 = I0.0 K1 = Q0.0
S1 = I0.1 K3 = Q0.1
S2 = I0.2
S5 = I0.5 (Rle nhit v cu chỡ)




Bi 3.2 : iu khin ng c 2
a. Mt n mụ phng

Boọ moõn : Cụ ẹieọn Tửỷ
Taứi lieọu thớ nghieọm moõn PLC Trang
7


B2
DIEU KHIEN DONG CO 2
M
PE
3PHA
K1

K3
L1
L2
L3
S1
S0
Q1
F1
S5
K4
W1
V1
U1
V2
U2
W2
S0
S1
S5
STOP
START
Q1

Mt n bi 2.

b. Yờu cu : iu khin ng c 3 pha chy sao/tam giỏc. i vi ng c loi ln khi
khi ng thỡ sinh ra dũng khi ng rt ln. Vỡ vy, khi khi ng cn gim dũng
khi ng xung bng cỏch mc ch sao, sau mt thi gian thỡ chuyn sang ch
tam giỏc ( chy nh mc).
Quy trỡnh hot ng c th nh sau :

Khi nhn S1 thỡ K1 v K4 úng( K3 ngt), ng c chy ch sao. Sau mt
khong thi gian 10s thỡ t ng chuyn qua chy ch tam giỏc, ch
ny K1 v K3 úng, (K4 ngt)
Trong khi chy nhn S0, ng c dng li( cỏc khúa K ngt).
Tng t, khi chy nu S5 b tỏc ng lờn 1(cu chỡ v rle nhit) thỡ ng c
cng ngng.
c. a ch:
Input Output
S0 = I0.0 K1 = Q0.0
S1 = I0.1 K3 = Q0.1
S5 = I0.5 (rle nhit v cu chỡ) K4 = Q0.2





Boọ moõn : Cụ ẹieọn Tửỷ
Taứi lieọu thớ nghieọm moõn PLC Trang
8



Bi 3.3 : Mỏy bỏn ung.
a. Mt n mụ phng

off
S6
S6
B12
B1
Move Cup
Coffee
Tea
Sugar
Milk
Insert Coin
S0
S1
S2
S3
S4
S5

Drinks
Machine
S5
S4
S3
S2
S1
S0
Milk
Sugar
Tea
Coffee
Milk
Sugar
B1


Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
9



b. u cầu : Điều khiển máy bán nước.
Quy trình hoạt động như sau:
 Cho ly vào vị trí, khi cảm biến Move Cup thấy có ly (gạt cơng tắc S0), sáng đèn
báo có ly. Chọn đồ uống và gia vị thơng qua các nút nhấn S1 = coffee, s2 = tea,
s3 = sugar, s4 = milk.(chọn Trà hoặc Café va chọn Đường hoặc Sữa) .Khi chọn
thì các đèn báo chọn thức uống và gia vị tương ứng sẽ sáng lên. Nếu đồng ý thì
cho tiền xu vào. Sau khi có tiền xu thì máy bắt đầu pha chế, các đèn báo đồ

uống chọn tắt. Pha chế xong thì máy sẽ cho vào ly cho tới khi cảm biến B1 bị
tác động thì tắt đèn báo có ly. Hồn thành q trình bán nước.
 Trong khi máy làm việc, nếu ly bị lấy ra khỏi vị trí thì các hoạt động dừng.

c. Địa chỉ:
Input Output
S0 = I0.0 Coffee = Q0.1
S1 = I0.1 Tea = Q0.7
S2 = I0.2 Sugar = Q1.0
S3 = I0.3 Milk = Q.03
S4 = I0.4 Đèn báo có ly = Q1.1
S5 = I0.5
S6 = I0.7
B1 = I0.6

Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
10



BÀI TẬP 4

ĐIỀU KHIỂN TAY GẮP PHÂN LOẠI SẢN PHẨM


1.1 Giới thiệu mô hình và phần cứng

Xylanh và Van điều
khiển hàm kẹp
Xylanh và Van điều
khiển lên xuống
Xylanh và Van điều
khiển qua trái, qua

phải
Cảm biến quang xác
đònh sản phẩm là màu
tối hay sáng(sản phẩm
màu đen gọi là màu tối,
màu đỏ và màu trắng
gọi là màu sáng )
Cảm biến điện dung
phát hiện vò trí “1”
có sản phẩm
1
2
3
Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
11


1.2 Kết nối phần cứng và bảng đòa chỉ vào/ra

Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
12


ĐỊA CHỈ
KÍ HIỆU
CHỨC NĂNG
I0.0
STOP
Nút nhấn STOP (nomally closed)
I0.1
RESET
Nút nhấn RESET (nomally opened)

I0.2
START
Nút nhấn START (nomally opened)
I0.3
1B1 –POS3
Cảm biến xác đònh vò trí tay gắp ở vò trí GIỮA
I0.4
1B2 –POS2
Cảm biến xác đònh vò trí tay gắp ở vò trí PHẢI
I0.5
1B3 –POS1
Cảm biến xác đònh vò trí tay gắp ở vò trí TRÁI
I0.6
2B1
Cảm biến xác đònh vò trí tay gắp ở vò trí DƯỚI
I0.7
2B2
Cảm biến xác đònh vò trí tay gắp ở vò trí TRÊN
I1.0
3B2
Cảm biến xác đònh có vật tới vò trí 1
I1.1
3B1
Cảm biến xác đònh có vật không phải màu đen (màu sáng)
Q0.0
1Y1
Tay gắp qua phải
Q0.1
1Y2
Tay gắp qua trái

Q0.2
2Y1
Tay gắp đi xuống
Q0.3
2Y2
Tay gắp đi lên
Q0.4
3Y1
Mở kẹp
Q0.5
3Y2
Đóng kẹp


1.3 Qui trình hoạt động của tay gắp

YÊU CẦU LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TAY GẮP THEO QUY TRÌNH SAU:
- Nhấn STOP hệ thống dừng.
- Nhấn RESET hệ thống về vò trí HOME
Vò trí “Home” là vò trí gốc, tại vò trí này các cơ cấu như sau: (vò trí hàm kẹp)
+ Kẹp lại
+ Ở bên trái
+ Nằm ở phía trên

- Nhấn START hệ thống sẳng sàng hoạt động:
Khi vò trí “1” có sản phẩm (được phát hiện bởi cảm biến điện dung) thì tay gắp đi
xuống để lấy sản phẩm. Nếu sản phẩm là màu sáng (không phải màu đen) thì tay gắp sẽ đưa
sản phẩm bỏ vào vò trí “3” sau đó về vò trí “Home”, Nếu sản phẩm là màu tối (màu đen) thì
tay gắp đem sản phẩm bỏ vào vò trí “2” sau đó về vò trí “Home”.

Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
13

Bài tập 2





Các bước thực hiện của tay gắp khi gắp sản
phẩm màu tối (sản phẩm đen)
Bứơc 1:
Mở hàm kẹp

Bước 2:
Đi xuống vò trí “1”

Bứơc 3:
Kẹp sản phẩm (đònh thì 1S là kẹp
được vật)

Bước 4:
Đi lên

Bước 5:
Đi qua phải đến vò trí giữa (phát hiện
bởi cảm biến 1B1)

Bứơc 6:
Đi xuống vò trí “2”
Bước 7:
Nhả sản phẩm
Bước 8:
Về vò trí “Home”



Các bước thực hiện của tay gắp khi gắp sản
phẩm màu sáng(sản phẩm đỏ hoặc kim lọai)
Bứơc 1:
Mở hàm kẹp

Bước 2:
Đi xuống vò trí “1”

Bứơc 3:
Kẹp sản phẩm (đònh thì 1S là kẹp
được vật)

Bước 4:
Đi lên

Bước 5:
Đi qua phải đến vò trí phải (phát hiện
bởi cảm biến 1B2)

Bứơc 6:
Đi xuống vò trí “3”
Bước 7:
Nhả sản phẩm
Bước 8:
Về vò trí “Home”



Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
14


BÀI TẬP 5
ĐIỀU KHIỂN TRẠM PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

I. CẤU TRÚC CỦA MÔ HÌNH

Mô hình trạm phân loại sản phẩm bao gồm:
1) Cảm biến
Cảm biến quang thu phát độc lập phát hiện Workpiece đầu băng tải



Hình 1 : Cảm biến phát hiện Workpiece đầu băng tải

Cảm biến tiệm cận cảm ứng phát hiện Workpiece kim loại và không kim loại



Hình 2 : Cảm biến tiệm cận cảm ứng phát hiện Workpiece kim loại

Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
15


Cảm biến quang phát hiện Workpiece có nắp hay không có nắp



Hình 3 : Cảm biến quang phát hiện Workpiece có nắp

Cảm biến quang phản xạ phát hiện Workpiece đã được phân loại vào module trượt


Hình 4 : Cảm biến quang phản xạ
2) Băng tải

Hình 5 : Băng tải
Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
16


3) Máng trït



Hình 6 : Module trượt

4) Xylanh khí nén



Hình 7 : Xylanh gạt Workpiece
Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
17



II SƠ ĐỒ MẠCH KHÍ NÉN


Hình 4-13 : Sơ đồ mạch khí nén

III. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN


Hình 4-14 : Sơ đồ mạch điện

Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
18


IV NHIỆM VỤ CỦA TỪNG CHI TIẾT
 Trong trạm phân loại sản phẩm, các cảm biến được dùng để nhận biết và phân loại
Workpiece để đưa tín hiệu vào PLC, cụ thể là:
- Cảm biến quang thu phát độc lập phát hiện có Workpiece ở đầu băng tải.
- Cảm biến quang thu phát chung phát hiện Workpiece có nắp hay không có nắp.
- Cảm biến quang phản xạ phát hiện Workpiece đã được đưa vào modul chứa.
- Cảm biến tiệm cận cảm ứng phát hiện Workpiece kim loại hay không phải là kim loại.
 Xylanh khí nén được dùng để chặn Workpiece tại vò trí kiểm tra phân loại hoặc gạt sản
phẩm vào module chứa, trong đó:
- Xylanh XL1 chặn Workpiece để cảm biến phân loại
- Xylanh XL2 và XL3 gạt Workpiece vào module chứa
 Cụm 3 van solenoid 5/2 có nhiệm vụ cấp khí cho 3 Xylanh XL1, XL2, XL3
 Động cơ điện DC dùng để kéo băng tải chuyển động
 Bảng điều khiển mở rộng dùng để điều khiển các thiết bò trong mô hình thông qua các
ngõ vào/ra trên đó
.

V. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
a) Bảng đòa chỉ vào ra

ĐỊA CHỈ
KÝ HIỆU
CHỨC NĂNG
I0.0
STOP
Nút nhấn STOP
I0.1
RESET
Nút nhấn RESET
I0.2
START
Nút nhấn START
I0.3
CB1
Cảm biến phát hiện Workpiece đầu băng tải
I0.4
CB2
Cảm biến phát hiện Workpiece kim loại
I0.5
CB3
Cảm biến phát hiện Workpiece có nắp
I0.6
CB4
Cảm biến phát hiện Workpiece rơi xuống máng chứa
Q0.0
LR
Led Reset
Q0.1
LS

Led Start
Q0.2
XL1
Tác động lên xylanh XL1
Q0.3
XL2
Tác động lên xylanh XL2
Q0.4
XL3
Tác động lên xylanh XL3
Q0.5
MOTOR
Động cơ kéo băng tải







Bộ môn : Cơ Điện Tử
Tài liệu thí nghiệm môn PLC Trang
19



b) QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG

- Nhấn nút STOP để dừng toàn bộ chương trình, sau khi nhấn STOP đèn RESET sáng.
- Nhấn nút RESET, đèn RESET tắt, đèn START sáng, các van khí nén trở về trạng thái

làm việc : 2 xylanh gạt workpiece (XL1 và XL2) đi lên, xylanh chặn workpiece (XL3) đi vào,
- Nhấn nút STATRT để khởi động toàn bộ hệ thống và đèn START tắt. Nếu không có
workpiece ở đầu vò trí băng tải thì băng tải không hoạt động. Khi cảm biến phát hiện
workpiece phát hiện có vật, động cơ khởi động kéo băng tải và bắt đầu quá trình phân loại sản
phẩm.
Khi phát hiện có workpiece tại vò trí đầu băng tải, băng tải chạy, xylanh chặn workpiece đi
ra chặn workpiece để kiểm tra. Sau 3s, workpiece đến vò trí kiểm tra, cảm biến phát hiện nắp
và cảm biến phát hiện kim loại hoạt động để phân loại ra 3 loại workpiece khác nhau. Trong
quá trình kiểm tra workpiece, băng tải dừng lại (1s). Sau 1s kiểm tra workpiece, xylanh chặn
đi vào và băng tải họat động.
Nếu cảm biến phát hiện nắp phát hiện workpiece KHÔNG CÓ NẮP thì xylanh gạt XL2
đưa workpiece vào ngăn thứ I.
Nếu cảm biến phát hiện nắp phát hiện workpiece CÓ NẮP và cảm biến phát hiện kim loại
phát hiện có workpiece KIM LOẠI thì xylanh gạt XL3 sẽ đưa workpiece vào ngăn chứa thứ II.
Nếu cảm biến phát hiện nắp phát hiện workpiece CÓ NẮP và cảm biến phát hiện kim loại
phát hiện KHÔNG CÓ WORKPIECE KIM LOẠI thì workpiece sẽ đi vào ngăn chứa thứ III.
Sau khi workpiece được phân loại và được đưa vào các ngăn chứa tương ứng. Cảm biến
phát hiện workpiece rơi vào trong ngăn chứa phát hiện có workpiece rơi vào ngăn chứa thì
dừng băng tải. Quá trình phân loại sản phẩm hoàn tất. Nếu cảm biến phát hiện workpiece tại
vò trí tại đầu băng tải phát hiện có workpiece thì hệ thống trở lại trạng thái làm việc như ban
đầu.
Trong quá trình phân loại sản phẩm nếu có sự cố xảy ra, nhấn nút STOP dừng hệ thống. Sau
khi khắc phục sự cố nhấn RESET và START để hệ thống làm việc lại như ban đầu.