Giáo trình PLC nâng cao (Nghề: Điện công nghiệp-CĐ) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình

BỘ
Ộ NÔNG NGHIỆP VÀ
V PHÁT TRIỂN
ỂN NÔNG THÔNG
TRƯỜNG
ỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: PLC NÂNG CAO
NGHỀ:
NGH ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết
ết định số:
/ QĐ-TCGNB
TCGNB ngày…….tháng….năm
2017 của Trường
ờng cao đẳng nghề
n
Cơ giới Ninh Bình

Ninh Bình, năm 2018
1


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.

2


LỜI GIỚI THIỆU
Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển. Trong các xí nghiệp
hiện nay có nhiều hệ thống máy sản xuất sử dụng các bộ điều khiển lập trình.
Trên thế giới có nhiều hãng sản xuất các bộ điều khiển lập trình khác nhau
nhưng tính năng tương tự như nhau. Trong tài liệu đề cập đến bộ điều khiển lập
trình của OMRON và SIEMENS (S7-200 và S7-300).
PLC nâng cao là một mô đun chuyên môn của học viên chuyên ngành
Điện công nghiệp. Mô đun này nhằm trang bị cho học viên các trường dạy nghề
những kỹ năng cần thiết để lắp đặt và lập trình điều khiển cho một số hệ thống tự
động hóa có trong thực tế, từ đó có tư duy kỹ thuật để áp dụng vào thực tiễn sản
xuất.

Ninh Bình, ngày 5 tháng 6 năm 2018
Tham gia biên soạn
1. Bùi Thị Thủy

3


MỤC LỤC
Nội dung

Trang

1

Lời giới thiệu

3

2

Mục lục

4

3

Bài mở đầu:Vị trí, ứng dụng PLC trong cơng nghiệp

12

1. Các bài tốn điều khiển động cơ
2. Các bài tốn điều khiển q trình
4

Bài 1: Điều khiển các động cơ khởi động

20

và dừng theo trình tự.
1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
5

Bài 2: Điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha quay hai chiều
có hãm trước lúc đảo chiều.

28

1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
6

Bài 3: Điều khiển đèn giao thơng.

37

1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
7

Bài 4: Đếm sản phẩm.

44

1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
8

Bài 5: Điều khiển máy trộn.

53

1. Viết chương trình điều khiển.
4


2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
9

Bài 6: Đo điện áp DC và điều khiển ON/OFF.

87

1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
10 Bài 7: Điều khiển nhiệt độ.

97

1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
11 Bài 8: Điều khiển động cơ SERVOMOTOR.

104

1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.

3. Nạp chương trình và vận hành thử.
12 Bài 9: Điều khiển thang máy.

109

1. Viết chương trình điều khiển.
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300.
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
13 Bài 10: Màn hình cảm ứng.

140

1. Giới thiệu chung về màn hình cảm ứng
2. Vận hành
3. Thiết kế giao diện cho màn hình cảm ứng
14 Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm ứng
1. Giao tiếp PC với PLC.
2. Giao tiếp PC với TP.
3. Giao �a qua lò sấy thứ nhất. Tiếp tục đi qua vòi phun 2 để tẩm sơn lần thứ 2 sau đó
sản phẩm được qua lị sấy 2 để thành phẩm.
- Tùy thuộc vào việc chọn mở 1 vòi phun, 2 vịi phun hay k sử dụng vịi
phun mà ta có các chế độ làm việc khác nhau.
- Cảnh báo: Bơm M4 khơng được chạy nếu khơng có chất lỏng ở đầu vào.
Chạy khơ sẽ làm hỏng bơm, vì vậy phải dừng trong trường hợp mức tối thiểu
trong bể 2. Vòi khơng được kích hoạt khi van điện từ khơng mở.
- Các máy sấy là các lò đặc biệt mà ở đó có các quạt thổi khơng khí vào
các thành phần ẩm ướt và làm khơ lớp vỏ ngồi của chúng.
- Ta có thể điều khiển hệ thống băng tải (xích treo), bơm, các máy sấy, vòi
phun một cách tự động hoặc bằng tay thông qua công tắc 2 cực chọn chế độ và
công tắc 3 cực chọn kiểu phun.

1.2. CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG VIẾT CHO
PLC S7-300:
16


Chương trình điều khiển Tank 1

17


18


19


Chương trình điều khiển Tank 2

20


21


Chương trình điều khiển băng tải

22


Chương trình điều khiển vời phun

23


24


25


26


Chương trình điều khiển đèn báo

27


28


29


Kiểm tra
- Mở phần mềm PLC Sim và tạo mô phỏng mới;
- Chèn biến đầu vào IB124, đầu ra QB124;
30

- Đặt PLC Sim ở chế độ Run_P;
- Download chương trình xuống PLC Sim và chạy thử
2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300
2.1. Sơ đồ kết nối phần cứng
Sơ đồ cảm biến

Loại

Đặc tính kỹ thuật
Nguồn: 12 ÷ 24VDC
Dịng: 15 mA

CR18-8DP

Khoảng cách phát hiện: 8 mm
Dòng tải: 200 mA

Loại

Đặc tính kỹ thuật
Nguồn: 12 ÷ 24VDC
Dịng: 12 mA

E2K – L26MC1

Dùng cho ống: 12 ÷ 26 mm
Độ dày ống lớn nhất: 1,5 mm
Dịng tải: 100 mA

Hình 6: Cảm biến E2K – L26MC1

31


Cách đấu nối theo sơ đồ sau

2.2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tư
stt

Tên dụng cụ, thiết bị,
vật tư

Số lượng

Đơn vị

Hãng sản xuất

1
2
3
4
5
2.3. Lắp ráp mạch
- Lắp đặt mạch điều khiển theo sơ đồ
- Lắp đặt mạch động lực theo sơ đồ
- Kiểm tra kết nối phần cứng
3. Nạp chương trình và vận hành thử.
- Kiểm tra cáp kết nối MPI và cài đặt chế độ giao tiếp PC với .PLC;
- Download cấu hình cứng, download chương trình phần mềm;

* Qui trình vận hành
- Trước khi sử dụng mơ hình phải kiểm tra các cơ cấu.
- Bật cơng tắc tổng.
Điều khiển tank1
- Chọn chế độ làm việc cho tank1.
- Điều khiển các máy bơm, val
32


Điều tank 2
- Chọn chế độ điều khiển cho tank2 .
- Ấn nút điều khiển tank2 theo chế độ đã chọn.
Điều khiển hệ thống băng tải và vòi phun
- Chọn chế độ điều khiển vòi phun
- Chọn kiểu phun, 1 vịi, 2 vịi, hay khơng phun
- Điều khiển vịi phun theo chế độ đã chọn
Lắp ráp tủ điều khiển
- Tùy thuộc vào u cầu của bài tốn SV có thể được lắp các tủ điện 1, 2, 3, 4.
theo đúng yêu cầu.
Bài tập áp dụng:
Hệ thống bài tập được sử dụng trên mơ hình.
- Bài tập ứng dụng các bit logic….
- Bài tập ứng dụng Timer
- Bài tập ứng dụng counter
- Điều khiển động cơ có đảo chiều quay
- Điều khiển mức nước
- Điều khiển băng tải
- Điều khiển quạt gió, máy bơm
- Điều khiển hệ thống theo trình tự.
- Điều khiển máy trộn

- Điều khiển dây chuyền trộn và phun sơn tự động
Bài tập 1:
Một cơng ty có 2 bồn trộn hóa chất, mỗi bồn được điều khiển bởi một
động cơ trộn.
33


- Bồn 1 trộn hóa chất A
- Bồn 2 trộn hóa chất B
Trên bảng điều khiển có 3 lựa chọn:
- Nhan ON khoi dong he thong
- Nếu nhấn nút P1 thì cả hai bồn đều được trộn trong 30s
- Nếu nhấn nút P2 thì chỉ có bồn 1 làm việc trong 30 s rồi nghỉ (bồn 2 nghỉ)
- Nếu nhấn nút P3 thì chỉ có bồn 2 làm việc trong 30 s rồi nghỉ (bồn 1 nghỉ)
- Khi đang trộn hóa chất, nếu bồn hóa chất bị hở van thì phải có tín hiệu báo
động ngay lập tức và dừng quá trình trộn lại, muốn hoạt động trở lại ấn nút RES
- Nhấn OFF dừng hệ thống
Mơ hình cơng nghệ

Viết chương trình điều khiển theo u cầu cơng nghệ trên với S7-300
• Bảng gán nhiệm vụ I/O

Thiết bị

Thiết bị PLC

Mơ tả

ngoài
OFF

I0.1

Nút nhấn dung 2 bồn

P1

I0.2

Nút nhấn chọn chế độ cả 2 bồn làm
việc

P2

I0.3

Nút nhấn chọn chế độ bồn 1 làm việc

P3

I0.4

Nút nhấn chọn chế độ bồn 2 làm việc
34


RES

I0.5

Nút nhấn xóa báo sự cố

Sen1

I0.6

Cảm biến báo sự cố hở van 1

Sen2

I0.7

Cảm biến báo sự cố hở van 1

K1

Q0.0

Ngõ ra điều khiển bồn 1 hoạt
ạt động

K2

Q0.1

Ngõ ra điều
ều khiển bồn 2 hoạt động

Ð

Q0.2

Ngõ ra điều
ều khiển đén báo sự cố

Lưu đồ điều khiển chương
ương trình
tr

Chương trình điều khiển

35


36