Giáo Trình Lập Trình và Điều Khiển PLC Nghề Điện Công Nghiệp Trình Độ Trung Cấp

• Tác giả: Ths. Triệu Văn Trung
• Trường học: Trường Trung Cấp Nghề Củ Chi
• Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Lập Trình PLC Nghề Điện Công Nghiệp Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. Bài 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN
• 1.2. ĐIỀU KHIỂN NỐI CỨNG VÀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ĐƯỢC
• 1.2.1. Phương pháp điều khiển nối cứng (Hard-wired control)
• 1.2.2. Phương pháp điều khiển lập trình được
• 1.3. SO SÁNH PLC VỚI CÁC HÌNH THỨC ĐIỀU KHIỂN KHÁC
• 1.3.1. Hệ thống điều khiển dùng Rơ-le
• 1.3.2. Hệ thống điều khiển dùng mạch điện tử (Transistor)
• 1.3.3. Hệ thống điều khiển dùng IC số
• 1.3.4. Hệ thống điều khiển dùng máy tính
• 1.4. CÁC ỨNG DỤNG CỦA PLC TRONG THỰC TẾ
• 2. Bài 2: CẤU TRÚC VÀ PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC
• 2.1. CẤU TRÚC CỦA MỘT PLC
• 2.1.1. Đơn vị xử lý trung tâm (CPU Central Processing Unit)
• 2.1.2. Khối ngõ vào / ra
• 2.2. THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH S7-200
• 2.2.1. Khái quát chung
• 2.2.2. Các đèn báo trên S7-200 CPU 224
• 2.2.3. Chọn chế độ làm việc cho PLC
• 2.2.4. Cổng truyền thông trên S7-200
• 2.3. ĐỊA CHỈ CÁC NGÕ VÀO RA
• 2.4. CẤU TRÚC BỘ NHỚ CỦA S7-200
• 2.5. XỬ LÝ CHƯƠNG TRÌNH
• 2.5.1. Truy xuất dữ liệu
• 2.5.2. Xử lý chương trình
• 2.5.3. Cấu trúc chương trình
• 2.5.4. Phương pháp lập trình PLC S7-200
• 3. Bài 3: KẾT NỐI DÂY GIỮA PLC VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI
• 3.1. KẾT NỐI DÂY GIỮA PLC VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI
• 3.1.1. Giới thiệu CPU 224 và cách kết nối với thiết bị ngoại vi
• 3.1.2. Kết nối với máy tính
• 3.1.3. Nối nguồn cung cấp cho CPU
• 3.1.4. Kết nối vào/ra số với ngoại vi
• 3.2. CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM STEP7-MICROWIN
• 3.2.1. Cài đặt phần mềm Step7-Microwin
• 3.2.2. Các phần tử cơ bản trong chương trình PLC S7-200
• 3.2.3. Ngôn ngữ lập trình
• 3.2.4. Soạn thảo chương trình với phần mềm STEP7-Micro/Win V4
• 3.3. KIỂM TRA VIỆC NỐI DÂY BẰNG PHẦN MỀM
• 3.4. THỰC HÀNH KẾT NỐI DÂY PLC VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI
• 3.5. CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM STEP7-MICROWIN
• 3.6. Bài tập ứng dụng
• 4. Bài 4: CÁC PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN CỦA PLC
• 4.1. CÁC LIÊN KẾT LOGIC
• 4.1.1. Các phép toán Logic cơ bản
• 4.1.2. Các lệnh ghi / xoá giá trị cho tiếp điểm
• 4.2. Timer đóng chậm TON không có nhớ
• 4.3. Timer đóng mạch chậm có nhớ TONR
• 4.4. Timer mở chậm TOF
• 4.5. Thực hành với Timer
• 4.5.1. Bộ đếm lên CTU (Count Up)
• 4.5.2. Bộ đếm xuống CTD (Count Down)
• 4.5.3. Bộ đếm lên-xuống CTUD (Count Up/Down)
• 5. Bài 5: CÁC PHÉP TOÁN SỐ CỦA PLC
• 5.1. CHỨC NĂNG TRUYỀN DẪN
• 5.1.1. Truyền Byte, Word, Doubleword
• 5.1.2. Truyền một vùng nhớ dữ liệu
• 5.2. CHỨC NĂNG SO SÁNH
• 5.3. CHỨC NĂNG DỊCH CHUYỂN
• 5.3.1. Các lệnh sao chép, trao đổi nội dung
• 5.3.2. Các lệnh sao chép một mảng lớn dữ liệu
• 5.4. CHỨC NĂNG CHUYỂN ĐỔI
• 5.5. CHỨC NĂNG TOÁN HỌC
• 5.5.1. Cộng và trừ
• 5.5.2. Nhân và chia
• 5.5.3. Thực hành phép toán số học
• 6. Bài 6: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG
• 6.1. Đọc tín hiệu analog từ Modul EM231
• 6.2. Xuất tín hiệu analog qua modul EM232
• 6.3. I/O cục bộ và mở rộng
• 6.4. Lọc đầu vào tương tự
• 6.5. Điều chỉnh tương tự
• 6.6. Thực hành đo lường và giám sát nhiệt độ với module EM235 và nhận cảm biến nhiệt điện trở Pt100
• 7. BÀI TẬP THỰC HÀNH
• 7.1. MẠCH KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ
• 7.2. ĐẢO CHIỀU ĐỘNG CƠ 1
• 7.3. ĐẢO CHIỀU ĐỘNG CƠ 2
• 7.4. KHỞI ĐỘNG SAO TAM GIÁC
• 7.5. TỰ ĐỘNG ĐÓNG CÁC CẤP ĐIỆN TRỞ
• 7.6. ĐÈN GIAO THÔNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Giáo Trình Lập Trình PLC Nghề Điện Công Nghiệp

Giáo trình Lập trình PLC Nghề Điện Công Nghiệp Trung Cấp là tài liệu quan trọng trong việc đào tạo kỹ thuật viên điện công nghiệp. Nội dung giáo trình được biên soạn theo chương trình khung của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội, nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học viên. Giáo trình này không chỉ giúp người học nắm vững lý thuyết mà còn thực hành các kỹ năng lập trình PLC trong môi trường công nghiệp.

1.1. Mục tiêu của Giáo Trình Lập Trình PLC

Mục tiêu chính của giáo trình là trang bị cho học viên kiến thức về lập trình PLC, giúp họ có khả năng thực hiện các bài toán điều khiển trong công nghiệp. Học viên sẽ được học cách kết nối PLC với các thiết bị ngoại vi và lập trình các ứng dụng thực tế.

1.2. Nội dung chính của Giáo Trình

Giáo trình bao gồm các bài học từ cơ bản đến nâng cao, như cấu trúc và phương thức hoạt động của PLC, các phép toán nhị phân và số, cũng như ứng dụng thực tế trong điều khiển động cơ. Mỗi bài học được thiết kế để dễ hiểu và dễ áp dụng.

II. Thách thức trong việc áp dụng Lập Trình PLC trong Điện Công Nghiệp

Việc áp dụng lập trình PLC trong ngành điện công nghiệp gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là sự thiếu hụt nguồn nhân lực có kỹ năng lập trình PLC. Ngoài ra, việc cập nhật công nghệ mới và thay đổi trong quy trình sản xuất cũng tạo ra áp lực cho các kỹ thuật viên.

2.1. Thiếu hụt nguồn nhân lực có kỹ năng

Nhu cầu về kỹ thuật viên có khả năng lập trình PLC ngày càng tăng, nhưng số lượng người được đào tạo vẫn chưa đáp ứng đủ. Điều này dẫn đến khó khăn trong việc triển khai các hệ thống tự động hóa hiệu quả.

2.2. Cập nhật công nghệ mới

Công nghệ PLC liên tục phát triển, yêu cầu kỹ thuật viên phải thường xuyên cập nhật kiến thức mới. Việc này đòi hỏi thời gian và nguồn lực, gây khó khăn cho nhiều doanh nghiệp trong việc duy trì hiệu quả sản xuất.

III. Phương pháp Lập Trình PLC hiệu quả trong Điện Công Nghiệp

Để lập trình PLC hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp và kỹ thuật phù hợp. Việc sử dụng phần mềm lập trình chuyên dụng và thực hành thường xuyên sẽ giúp nâng cao kỹ năng lập trình cho học viên.

3.1. Sử dụng phần mềm lập trình chuyên dụng

Phần mềm như STEP7-Microwin giúp người dùng dễ dàng lập trình và kiểm tra chương trình PLC. Việc làm quen với phần mềm này là rất cần thiết cho học viên.

3.2. Thực hành thường xuyên

Thực hành là yếu tố quan trọng trong việc học lập trình PLC. Học viên cần tham gia vào các dự án thực tế để áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Lập Trình PLC trong Công Nghiệp

Lập trình PLC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, từ điều khiển máy móc đến tự động hóa quy trình sản xuất. Những ứng dụng này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện độ chính xác trong sản xuất.

4.1. Điều khiển máy móc tự động

PLC được sử dụng để điều khiển các máy móc tự động như băng tải, máy hàn, và hệ thống đóng gói. Điều này giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người và tăng hiệu quả sản xuất.

4.2. Hệ thống điều khiển quy trình sản xuất

Trong các nhà máy, PLC được sử dụng để điều khiển quy trình sản xuất như trộn nguyên liệu, kiểm soát nhiệt độ và áp suất. Điều này đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra liên tục và ổn định.

V. Kết luận về Giáo Trình Lập Trình PLC Nghề Điện Công Nghiệp

Giáo trình Lập trình PLC Nghề Điện Công Nghiệp Trung Cấp đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cho ngành điện công nghiệp. Việc nắm vững kiến thức và kỹ năng lập trình PLC sẽ giúp học viên đáp ứng tốt yêu cầu của thị trường lao động.

5.1. Tương lai của Lập Trình PLC

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, lập trình PLC sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong ngành công nghiệp. Các kỹ thuật viên cần phải liên tục học hỏi và cập nhật kiến thức mới để theo kịp xu hướng.

5.2. Đề xuất cải tiến giáo trình

Cần thường xuyên xem xét và cập nhật nội dung giáo trình để phù hợp với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu thực tế trong ngành điện công nghiệp. Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường.