Giáo Trình Hệ Thống PLC Nghề Điện Công Nghiệp Trình Độ Cao Đẳng

Giáo trình kỹ thuật về hệ thống plc nghề điện công nghiệp trình độ cao đẳng, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến nâng cao.

• Tác giả: ThS. Bùi Minh Thảo
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Hệ Thống PLC
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC
• 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.2. CÁC HÃNG VÀ HỌ PLC
• 1.3. ỨNG DỤNG PLC
• 2. BÀI 2: CẤU TRÚC CỦA PLC
• 2.1. SƠ ĐỒ KHỐI CẤU TRÚC CỦA PLC
• 2.2. MÔ-ĐUN CPU
• 2.3. MÔ-ĐUN INTERFACE MÔ-ĐUN (IM)
• 2.4. MÔ-ĐUN TÍN HIỆU SIGNAL MÔ-ĐUNS (SM)
• 2.5. MÔ-ĐUN CHỨC NĂNG: FUNCTION MÔ-ĐUN (FM)
• 2.6. CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG MẠNG PLC
• 2.7. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM VÀ KHAI BÁO PHẦN CỨNG
• 2.8. BÀI TẬP ÁP DỤNG
• 3. BÀI 3: LẬP TRÌNH PLC
• 3.1. CÁC TẬP LỆNH VỀ BIT LOGIC
• 3.2. CÁC TẬP LỆNH VỀ TIMER
• 3.3. CÁC TẬP LỆNH VỀ COUNTER
• 3.4. CÁC TẬP LỆNH SỐ HỌC
• 4. BÀI 4: ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
• 4.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG
• 4.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG KHÍ NÉN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Hệ Thống PLC cho Nghề Điện Công Nghiệp

Giáo trình Hệ thống PLC cho Nghề Điện Công Nghiệp là tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững kiến thức về Hệ thống PLC. Tài liệu này không chỉ cung cấp lý thuyết mà còn có các bài thực hành giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế. Nội dung giáo trình được thiết kế khoa học, dễ hiểu, phù hợp với chương trình đào tạo cao đẳng nghề.

1.1. Mục tiêu của Giáo Trình Hệ Thống PLC

Mục tiêu chính của giáo trình là trang bị cho sinh viên kiến thức cơ bản về lập trình PLC, cấu trúc và ứng dụng của Hệ thống PLC trong công nghiệp. Sinh viên sẽ học cách kết nối thiết bị ngoại vi và lập trình các ứng dụng thực tế.

1.2. Cấu trúc của Giáo Trình Hệ Thống PLC

Giáo trình được chia thành 4 bài học chính, bao gồm: Giới thiệu về PLC, Cấu trúc của PLC, Lập trình PLC và Ứng dụng của PLC. Mỗi bài học đều có phần thực hành để củng cố kiến thức lý thuyết.

II. Thách thức trong việc áp dụng Hệ Thống PLC trong công nghiệp

Việc áp dụng Hệ thống PLC trong công nghiệp gặp nhiều thách thức. Các kỹ sư và kỹ thuật viên cần phải nắm vững kiến thức về lập trình PLC và các thiết bị ngoại vi. Ngoài ra, việc bảo trì và sửa chữa hệ thống cũng là một vấn đề quan trọng.

2.1. Khó khăn trong việc lập trình PLC

Lập trình PLC yêu cầu người học phải có kiến thức vững về ngôn ngữ lập trình và các thuật toán điều khiển. Việc này có thể gây khó khăn cho những sinh viên mới bắt đầu.

2.2. Vấn đề kết nối thiết bị ngoại vi

Kết nối các thiết bị ngoại vi với Hệ thống PLC là một thách thức lớn. Sinh viên cần phải hiểu rõ về các loại thiết bị và cách thức kết nối để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho Giáo Trình Hệ Thống PLC

Để giảng dạy hiệu quả giáo trình Hệ thống PLC, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành sẽ giúp sinh viên tiếp thu kiến thức tốt hơn.

3.1. Sử dụng phương pháp giảng dạy tích cực

Giảng viên nên sử dụng các phương pháp như diễn giảng, thảo luận nhóm và thực hành để sinh viên có thể hiểu rõ hơn về Hệ thống PLC.

3.2. Tích hợp thực hành vào giảng dạy

Các bài thực hành cần được tích hợp vào chương trình giảng dạy để sinh viên có cơ hội áp dụng lý thuyết vào thực tế. Điều này giúp củng cố kiến thức và kỹ năng lập trình PLC.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Hệ Thống PLC trong công nghiệp

Hệ thống PLC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Từ dây chuyền sản xuất đến hệ thống điều khiển tự động, PLC đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất.

4.1. Ứng dụng trong dây chuyền sản xuất

PLC được sử dụng để điều khiển các dây chuyền sản xuất tự động, giúp tăng năng suất và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong hệ thống điều khiển tự động

Hệ thống PLC cũng được ứng dụng trong các hệ thống điều khiển tự động như điều khiển bơm, hệ thống đèn giao thông và quản lý tự động bãi đậu xe.

V. Kết luận về tương lai của Hệ Thống PLC trong ngành điện công nghiệp

Tương lai của Hệ thống PLC trong ngành điện công nghiệp rất hứa hẹn. Với sự phát triển của công nghệ, PLC ngày càng trở nên thông minh và linh hoạt hơn, đáp ứng tốt hơn nhu cầu của ngành công nghiệp.

5.1. Xu hướng phát triển của PLC

Các nhà sản xuất đang không ngừng cải tiến và phát triển các dòng PLC mới với tính năng vượt trội, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất.

5.2. Tác động của PLC đến ngành công nghiệp

Sự phát triển của Hệ thống PLC sẽ tiếp tục tác động tích cực đến ngành công nghiệp, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HỆ THỐNG PLC NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 197/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2020 (Lưu hành nội bộ) Trang 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông 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. Trang 2 LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình PLC là một trong những tài liệu phục vụ việc giảng dạy cho sinh viên hệ cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (SCTBTĐH) của Trường Cao đẳng Nghề Dầu khí. Để tiếp thu được nội dung, kiến thức trình bày trong giáo trình học sinh, sinh viên cần trang bị những kiến thức lý thuyết về PLC, kỹ thuật số và một số vấn đề liên quan.

Giáo trình hệ thống PLC gồm 4 bài, có những bài thực hành để củng cố lại kiến thức lý thuyết, kỹ năng viết chương trình, sửa lỗi, nhận biết và kết nối được thiết bị ngoại vi với PLC Nội dung của giáo trình gồm 04 bài: Bài 1: Giới thiệu chung về PLC Bài 2: Cấu trúc của PLC Bài 3: Lập trình PLC Bài 4: Ứng dụng của PLC điều khiển hệ thống Tác giả chân thành gửi lời cám ơn đến các các đồng nghiệp bộ môn Tự Động Hóa đã giúp tác giả hoàn thiện giáo trình này. Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp để lần ban hành tiếp theo được hoàn thiện hơn. Bà Rịa, Vũng Tàu, tháng 06 năm 2020 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: ThS.

Bùi Minh Thảo 3. Nguyễn Thái Bảo 4. Ngô Trí Tùng Trang 3 MỤC LỤC TRANG BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC. GIỚI THIỆU CHUNG.

CÁC HÃNG VÀ HỌ PLC. ỨNG DỤNG PLC. 18 BÀI 2: CẤU TRÚC CỦA PLC. SƠ ĐỒ KHỐI CẤU TRÚC CỦA PLC.

MÔ-ĐUN CPU. MÔ-ĐUN INTERFACE MÔ-ĐUN (IM). MÔ-ĐUN TÍN HIỆU SIGNAL MÔ-ĐUNS (SM). MÔ-ĐUN CHỨC NĂNG: FUNCTION MÔ-ĐUN (FM).

CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG MẠNG PLC. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM VÀ KHAI BÁO PHẦN CỨNG 30 3. BÀI TẬP ÁP DỤNG. 38 BÀI 3: LẬP TRÌNH PLC.

CÁC TẬP LỆNH VỀ BIT LOGIC:. CÁC TẬP LỆNH VỀ TIMER:. CÁC TẬP LỆNH VỀ COUNTER:. CÁC TẬP LỆNH SỐ HỌC:.

54 BÀI 4: ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG. ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG KHÍ NÉN. 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

72 Trang 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRANG Hình 1. Sơ đồ khối cấu trúc PLC. Kết nối các module mở rộng cho PLC. Bảng định địa chỉ mặc định của PLC.

Bố trí trên bề mặc CPU. Mô-đun IM. Mô hình kết nối mạng LAN PLC. Mở phần mềm.

Chọn đường dẫn lưu 1 project. Chọn folder lưu 1 project. Tạo1 project mới. Insert 1 trạm loại PLC S7-300.

Bước 1 tạo phần cứng. Bước 2 tạo phần cứng. Bước 3 tạo phần cứng các trạm. Phần cứng trạm 1.

Phần cứng trạm 2. Phần cứng trạm 3. Phần cứng trạm 4. Thông số HMI 1.

Thiết lập địa chỉ màn hinh HMI 1. Giao diện màn hinh HMI 1. Thông số HMI 2. Thiết lập địa chỉ màn hinh HMI 2.

Sơ đồ tổng thể mạng LAN PLC, màn hình HMI. Lệnh thường đóng và thường mở. Ngõ ra output. Cấu trúc lệnh NOT.

Cấu trúc lệnh Set và Reset. Khối Set/Reset. Lệnh Set/Reset. Lệnh cạnh lên và xuống.

Ngỏ ra cạnh lên và xuống. Cấu trúc lệnh dùng cạnh xuống. Sơ đồ kết nối thiết bị ngoại vi với PLC. Cách đặt symbols.

Kết nối ngoại vi với PLC. Cách viết chương trình PLC. Cấu trúc lệnh NEG. Cấu trúc lệnh POS.

Ký hiệu timer S_PULSE. Giản đồ xung timer S_PULSE. Sơ đồ tổng thể mạng LAN PLC, màn hình HMI. Giản đồ xung timer S_PEXT.

Ký hiệu timer S_ODT. Giản đồ xung timer S_ODT. Ký hiệu timer S_ODTS. Giản đồ xung timer S_ODTS.

Ký hiệu timer S_OFFDT. Giản đồ xung timer S_OFDT. Ký hiệu lệnh counter UP. Ký hiệu lệnh counter DOWN.

Ký hiệu lệnh counter UP_DOWN. Ký hiệu lệnh so sánh bằng 2 số Integer. Ký hiệu lệnh so sánh khác nhau 2 số Integer. Ký hiệu lệnh so sánh 2 số lớn hơn Integer.

Ký hiệu lệnh so sánh 2 số nhỏ hơn Integer. Ký hiệu lệnh so sánh 2 số lớn hơn hoặc bằng Integer. Ký hiệu lệnh so sánh 2 số nhỏ hơn hoặc bằng Integer. Ký hiệu lệnh số học.

Thông số lệnh cộng số học. Ví dụ về chức năng lệnh cộng số học. Thông số lệnh trừ số học. Ví dụ về chức năng của lệnh SUB_I.

Thông số lệnh nhân số học. Ví dụ về chức năng của lệnh MUL_I. Thông số lệnh chia số học lấy số nguyên. Chức năng lệnh DIV_I.

Thông số lệnh chia số học lấy số dư. Mô hình đồ họa mô phỏng hệ thống điều khiển đèn giao thông. Xy lanh tác động kép. Cơ cấu chấp hành chuyển động tịnh tiến.

Cơ cấu chấp hành chuyển động quay. Van điện từ 3/2 không duy trì. Van điện từ 5/2 không duy trì. Van điện từ 3/2 duy trì.

Van điện từ 5/2 duy trì. Mô hình hệ thống in nhãn bán tự động. Sơ đồ hành trình bước. Sơ đồ mạch khí nén.

65 Trang 7 DANH MỤC CÁC BẢNG TRANG Bảng 4. Bảng trạng thái khối Set/Reset. Định địa chỉ các ngõ vào ra bài điều khiển đèn giao thông. Bảng thang điểm chấm bài đèn giao thông.

Định địa chỉ các ngõ vào ra bài in nhãn chi tiết bán tự động. Bảng vật tư thiết bị bài khoan lỗ chi tiết bán tự động. 67 Trang 8 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN PLC 1. Tên mô đun: PLC 2.

Vị trí: Mô đun được bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học kỹ thuật số, điện tử cơ bản, khí cụ điện, hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén. tính chất: Mô đun này trang bị những kiến thức cơ bản về cấu trúc và ứng dụng của PLC, đồng thời trang bị kỹ năng lập trình cho những ứng dụng cụ thể. Ý nghĩa và vai trò của mô đun: đây là môn cơ sở ngành 4. Mục tiêu mô đun: 4.

Về kiến thức: A1. Trình bày được nguyên lý, cấu tạo của PLC và sơ đồ của hệ thống điều khiển PLC. Giải thích được các vấn đề về điều khiển tự động hóa trong công nghiệp. Nhận biết và lựa chọn được các thiết bị ngoại vi để kết nối với hệ thống PLC.Về kỹ năng: B1.

Phân tích được hệ thống điều khiển dùng PLC. Kết nối được thiết bị ngoại vi với PLC. Thiết lập được phần cứng của PLC. Viết được chương trình điều khiển dùng PLC.

Sử dụng được các phần mềm liên quan đến PLC: phần mềm lập trinh, mô phỏng 4. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Trung thực trong kiểm tra, thi và nghiêm túc trong học tập. Chủ động, sáng tạo, phối hợp tốt phương pháp làm việc theo nhóm và đảm bảo an toàn trong quá trình học tập.

Vệ sinh, giữ gìn và bảo quản thiết bị. Nội dung mô đun: 5. Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Thực Kiểm Tên môn học, mô Tín hành, tra STT Mã MH, MĐ Tổng Lý đun chỉ thí nghiệm, số thuyết thảo luận, LT TH bài tập Các môn học I 21 435 157 255 15 8 chung/đại cương 1 MHCB19MH02 Giáo dục chính trị 4 75 41 29 5 0 Trang 9 2 MHCB19MH04 Pháp luật 2 30 18 10 2 0 3 MHCB19MH06 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 0 4 Giáo dục quốc phòng MHCB19MH08 4 75 36 35 2 2 4 và An ninh 5 MHCB19MH10 Tin học 3 75 15 58 0 2 6 TA19MH02 Tiếng Anh 6 120 42 72 6 0 Các môn học, mô II đun chuyên môn 72 1800 449 1270 31 50 ngành, nghề Môn học, mô đun cơ II.1 11 240 84 145 6 5 sở An toàn vệ sinh lao ATMT19MH01 2 30 26 2 2 0 7 động 8 KTĐ19MĐ31 Mạch điện 3 60 28 29 2 1 9 KTĐ19MĐ64 Vẽ điện 1 30 0 29 0 1 10 KTĐ19MH63 Vật liệu điện 2 30 28 0 2 0 11 KTĐ19MĐ16 Khí cụ điện 1 3 75 14 58 1 2 12 TĐH19MĐ03 Điện tử cơ bản 2 45 14 29 1 1 Môn học, mô đun II.2 chuyên môn ngành, 61 1560 365 1125 25 45 nghề Điều khiển điện khi TĐH19MĐ24 3 60 28 29 2 1 13 nén 14 KTĐ19MĐ14 Đo lường điện 1 3 75 14 58 1 2 15 KTĐ19MĐ34 Máy điện 6 150 28 116 2 4 16 KTĐ19MH8 Cung cấp điện 5 90 56 29 4 1 17 KTĐ19MĐ56 Trang bị điện 1 5 120 28 87 2 3 18 KTĐ19MĐ57 Trang bị điện 2 2 45 14 29 1 1 19 TĐH19MĐ16 PLC 3 75 14 58 1 2 20 KTĐ19MĐ37 Thí nghiệm điện 1 5 120 28 87 2 3 21 KTĐ19MĐ38 Thí nghiệm điện 2 2 45 14 29 1 1 22 KTĐ19MĐ23 Kỹ thuật lắp đặt điện 5 120 28 87 2 3 23 KTĐ19MĐ22 Kỹ thuật lạnh 4 90 28 58 2 2 24 KTĐ19MĐ47 Thiết bị điện gia dụng 4 90 28 58 2 2 Bảo dưỡng sửa chữa KTĐ19MĐ2 4 90 28 58 2 2 25 thiết bị điện 26 KTĐ19MĐ6 Bảo vệ rơ le 3 75 14 58 1 2 27 KTĐ19MĐ52 Thực tập sản xuất 4 180 15 155 0 10 28 KTĐ19MĐ18 Khóa luận tốt nghiệp 3 135 0 129 0 6 Tổng cộng 93 2235 606 1525 46 58 Trang 10 5. Chương trình Mô đun Thời gian (giờ) Thực hành, Số TT Nội dung tổng quát Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm tra số thuyết thảo luận, bài tập LT TH 1 Bài 1: Giới thiệu chung về PLC 3 3 0 2 Bài 2: Cấu trúc của PLC.

15 5 10 0 0 3 Bài 3: Lập trình PLC 12 2 10 0 0 4 Bài 4: Tập lệnh PLC S7-300 15 4 9 1 1 5 Bài 5: Ứng dụng PLC 30 0 28 0 2 Cộng 75 14 57 1 3 6. Điều kiện thực hiện mô đun 6. Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học tích hợp PLC 6. Phòng học lý thuyết: đáp ứng phòng học chuẩn 6.

Phòng thực hành: Có mô hình mô phỏng hệ thống PLC 6.