TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐẮK LẮK KHOA ĐIỆN ---------- GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ Mã mô đun: MĐ31 NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Trình độ: Cao đẳng nghề/ Trung cấp nghề Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Ban Lưu hành nội bộ, 2014. KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ MỤC LỤC Bài: 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ. Các ứng dụng trong công nghiệp và trong dân dụng.
Ưu điểm và nhược điểm so với PLC. Bộ điều khiển lập trình loại nhỏ Logo! của hãng SIEMENS. Phân loại và kết cấu phần cứng. Đặc điểm ngõ vào, ngõ ra và kết nối phần cứng theo chủng loại.
Khả năng mở rộng. CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA LOGO!. Các loại hàm trong LOGO!. Danh sách Co.
Ngõ vào số. Ngõ ra số. Ngõ vào analog. Ngõ ra analog.
Cờ Start up. Thanh ghi dịch bit. Mức hằng số. Không kết nối.
Các hàm sử dụng trong Logo!. Bài tập thực hành. CÁC CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT CỦA LOGO!. Bộ phát xung đồng bộ.
Bộ phát xung ngẫu nhiên. Retentive On Delay (Relay On Delay có nhớ). Counter Up and Down (Bộ điếm lên xuống). Timer ON delay.
22 Trang 1 NGUYỄN VĂN BAN 6. Timer Off Delay. On/off delay. Bộ định thời 7 ngày trong tuần (Weekly Timer).
Các chức năng đặc biệt khác. Rơ- le thời gian On-Off Delay. Rơ- le thời gian On-Off Delay ngẫu nhiên (Random Generator). Mạch tạo xung đơn ổn dùng mức cao ở ngõ vào.
Mạch tạo xung đơn ổn dùng cạnh lên của xung ngõ vào (Edge Trigger Interval Time – Delay Relay ). Mạch tạo xung vuông không đồng bộ (Asynchronous Pulse). Công tắc thời gian theo ngày tháng (Yearly Timer). Bộ đếm giờ vận hành máy (Operating Hours Counter).
Bộ điều khiển đếm tần số xung kích (Trigger). Ngõ ra ảo Rơ-le trung gian. Kích họat ngõ ra số theo tín hiệu analog vào (Analog Trigger). Bộ so sánh tín hiệu analog (Analog Comparator).
Chức năng công tắc đèn bậc thềm (Stairwell Light Switch). Công tắc hai chức năng (Multiple – Function Switch). Hiển thị thông báo người dùng (Message Texts). LẬP TRÌNH TRỰC TIẾP TRÊN LOGO!.
Bốn quy tắc sử dụng phím trên Logo!. Cách gọi các chức năng. Chế độ lập trình (Programming mode). Chế độ thiết lập thông số (Parameter assignment mode).
Phương pháp kết nối các khối chức năng. Biểu diễn các khối trong LOGO. Soạn thảo chương trình. Lưu trữ vào thẻ nhớ và chạy chương trình.
Khái niệm về bộ nhớ. Cấu tạo ngoài của LOGO! 230RC. Nối dây cho LOGO! 230RC. Vùng nhớ và dung lượng chương trình.
Bài tập ứng dụng. Mạch điều khiển tuần tự nhiều động cơ. Điều khiển ba băng tải. 46 Trang 2 KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ 6.
Đảo chiều quay tự động. Điều khiển băng tải theo thời gian tự động. Điều khiển băng tải chở vật liệu đá. Thang máy xây dựng tự động.
Chiếu sáng bên ngoài toà nhà. Kiểm soát dây chuyền đóng hộp. Hệ thống thủy lợi cho nhà kính. Thang máy xây dựng.
Chiếu sáng bên ngoài tòa nhà. Kiểm soát dây chuyền đóng hộp. Tưới cây trong nhà kính. Điều khiển đèn trong cửa hàng.
Điều khiển tốc độ bộ thông gió. Điều khiển lò nung Gas. Điều khiển Gas diệt vi trùng. LẬP TRÌNH BẰNG PHẦN MỀM LOGO! SOFT.
Thiết lập kết nối PC – LOGO!. Kiểm tra trực tuyến. Truyền chương trình xuống LOGO!. Tải chương trình từ LOGO! lên máy tính.
Thiết lập thời gian cho LOGO!. Chuyển chế độ hoạt động của LOGO. Xóa chương trình người dùng và mật khẩu. Sử dụng phần mềm.
Ví dụ minh họa. Các bài tập ứng dụng. Điều khiển động đảo chiều quay động cơ. Điều khiển cửa tự động.
Điều khiển cổng công nghiệp. Điều khiển hệ thống bơm nước mưa. Mạch điều khiển hệ thống thông gió. Điều khiển xe rót vật liệu vào bể chứa.
Điều khiển chiếu sáng theo giờ. 65 Trang 3 NGUYỄN VĂN BAN Bài: 6. BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH EASY CỦA HÃNG MOELLER. Giới thiệu chung.
Cấu trúc và phân loại. Đặc điểm ngõ vào, ngõ ra và dây. Khả năng mở rộng. Lập trình trực tiếp trên EASY.
Các quy tắc dùng phím. Kiểm tra chương trình và chạy chương trình. Các chức năng cơ bản và chức năng đặc biệt. Phương pháp soạn thảo.
Bài tập ứng dụng. Lập trình bằng phần mềm EASY Soft. Kết nối PC – EASY. Sử dụng phần mềm.
Các bài tập minh họa. Các bài tập tự làm. GIỚI THIỆU VỀ ZEN. Các đặc trưng chính.
Kiểu CPU có màn hình LCD. Kiểu CPU không có màn hình. Địa chỉ các vùng nhớ. Cách xác định địa chỉ đầu vào/ra.
Cách đấu dây nguồn cung cấp và ngõ vào. Loại cấp nguồn AC. Loại cấp nguồn DC. Nối dây ngõ ra.
Ngõ ra Relay. Ngõ ra Transistor. LẬP TRÌNH ZEN. Lập trình sử dụng bàn phím.
Lựa chọn ngôn ngữ hiển thị. Đặt thời gian ngày tháng. Lập trình chương trình bậc thang. Kiểm tra hoạt động của chương trình bậc thang.
Sửa chương trình bậc thang. Sử dụng phần mềm lập trình ZEN soft. 113 Trang 4 KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ 2. Khởi động chương trình.
Thoát chương trình. Tạo chương trình Ladder. Nhập chương trình ladder. Lưu chương trình.
Nạp chương trình và giám sát hoạt động. Mô phỏng hoạt động của ZEN. SỬ DỤNG TIMER, COUNTER, CALENDAR TIMER, ANALOG INPUTS. Sử dụng Timer (T) và Timer có lưu (Holding Timer).
Các dạng timer thường. Thiết lập trong màn hình sửa chương trình bậc thang. Đặt thông số trong trang thiết lập thông số. Sử dụng bộ đếm.
các ỨNG DỤNG MẪU SỬ DỤNG ZEN. Điều khiển đèn. Thang máy cuốn có chức năng hoạt động tự động (dùng Weekly timer, OFF Delay Timer). Điều khiển bể chứa nước.
Điều khiển lưu thông không khí trong nhà kính (1/3) (Sử dụng logic với bit và timer). Điều khiển lưu thông không khí trong nhà kính (2/3) (Sử dụng calendar và weekly timer). Điều khiển lưu thông không khí trong nhà kính (3/3) (Sử dụng analog comparator). Làm nóng máy đúc khuôn.
133 Tài liệu tham khảo. 135 Trang 5 NGUYỄN VĂN BAN. Trang 6 KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ BÀI: 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ Thời gian: 4 giờ Mục tiêu: - Phân biệt được sự khác nhau về công dụng giữa LOGO, EASY, ZEN với PLC.
- Phân tích được cấu trúc phần cứng, các ngõ vào, ngõ ra, khả năng mở rộng của bộ điều khiển lập trình LOGO!. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Tổng quát Trong quá trình thực hiện cơ khí hoá - hiện đại hoá các ngành công nghiệp nên việc yêu cầu tự động hoá các dây chuyền sản xuất ngày càng tăng.
Tuỳ theo yêu cầu cụ thể trong tự động hoá công nghiệp đòi hỏi tính chính xác cao nên trong kỹ thuật điều khiển có nhiều thay đổi về thiết bị cũng như thay đổi về phương pháp điều khiển. Trong lĩnh vực điều khiển người ta có hai phương pháp điều khiển là: phương pháp điều khiển nối cứng và phương pháp điều khiển lập trình được. Phương pháp điều khiển nối cứng: Trong các hệ thống điều khiển nối cứng người ta chia ra làm hai loại: nối cứng có tiếp điểm và nối cứng không tiếp điểm. - Điều khiển nối cứng có tiếp điểm: là dùng các khí cụ điện như contactor, relay, kết hợp với các bộ cảm biến, các đèn, các công tắc… các khí cụ này được nối lại với nhau thành một mạch điện cụ thể để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất định.
Ví dụ như: mạch điều khiển đổi chiều động cơ, mạch khởi động sao – tam giác, mạch điều khiển nhiều động cơ chạy tuần tự… - Đối với nối cứng không tiếp điểm: là dùng các cổng logic cơ bản, các cổng logic đa chức năng hay các mạch tuần tự (gọi chung là IC số), kết hợp với các bộ cảm biến, đèn, công tắc… và chúng cũng được nối lại với nhau theo một sơ đồ logic cụ thể để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất định. Các mạch điều khiển nối cứng sử dụng các linh kiện điện tử công suất như SCR, Triac để thay thế các contactor trong mạch động lực. - Trong hệ thống điều khiển nối cứng, các linh kiện hay khí cụ điện được nối vĩnh viễn với nhau. Do đó khi muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển thì phải nối lại toàn bộ mạch điện.
Khi đó với các hệ thống phức tạp thì không hiệu quả và rất tốn kém. - Phương pháp điều khiển lập trình được: + Đối với phương pháp điều khiển lập trình này thì ta có thể sử dụng những phần mềm khác nhau với sự trợ giúp của máy tính hay các thiết bị có thể lập trình được trực tiếp trên thiết bị có kết nối thiết bị ngoại vi. Ví dụ như: LOGO!, EASY, ZEN. SYSWIN, CX- PROGRAM… + Chương trình điều khiển được ghi trực tiếp vào bộ nhớ của bộ điều khiển hay một máy tính.
Để thay đổi chương trình điều khiển ta chỉ cần thay đổi nội dung bộ nhớ của bộ điều khiển, phần nối dây bên ngoài không bị ảnh hưởng. Đây là ưu điểm lớn nhất của bộ điều khiển lập trình được. Các ứng dụng trong công nghiệp và trong dân dụng Các bộ điều khiển lập trình loại nhỏ nhờ có nhiều ưu điểm và các tính năng tích hợp bên trong nên nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong dân dụng như: - Trong công nghiệp: + Điều khiển động cơ. Trang 7 NGUYỄN VĂN BAN + Máy công nghệ.
+ Hệ thống nhiệt. - Trong dân dụng: + Chiếu sáng + Bơm nước + Hệ thống báo động + Tưới tự động … 3. Ưu điểm và nhược điểm so với PLC Một thiết bị bất kì nào thì cũng có ưu điểm và nhược điểm tuỳ theo loại mà số ưu, nhược điểm nhiều hay ít. Ưu điểm: - Kích thước nhỏ, gọn, nhẹ.
- Sử dụng nhiều cấp điện áp. - Tiết kiệm không gian và thời gian. - Giá thành rẻ. - Lập trình được trực tiếp trên thiết bị bằng các phím bấm và có màn hình giám sát.
Nhược điểm: - Số ngõ vào, ra không nhiều nên không phù hợp cho điều khiển những yêu cầu điều khiển phức tạp. - Ít chức năng tích hợp bên trong. - Bộ nhớ dung lượng nhỏ 4. Bộ điều khiển lập trình loại nhỏ Logo! của hãng SIEMENS 4.
Phân loại và kết cấu phần cứng Logo!