SỞ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI ĐỒNG THÁP TRƯỜNG TRUNG CẤP THÁP MƯỜI GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: LẬP TRÌNH PLC CƠ BẢN NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày……. Đồng tháp 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. 2 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Lập trình PLC cơ bảnlà giáo trình được biên soạn ở dạng cơ bản và tổng quát cho học sinh, sinh viên ngành lạnh từ kiến thức nền cho đến kiến thức chuyên sâu.
Giáo trình được biên soạn từ tháng 3 năm 2018. Giáo trình là môn học cơ sở trong chương trình đào tạo nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí. Tác giả cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo nhà trường Trường Trung Cấp Thanh Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành giáo trình này. Đặc biệt là sự giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình của tập thể giáo viên bộ môn ngành điện lạnh của trường cũng như các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình đóng góp ý kiến trong quá trình biên soạn.
Thanh Bình, ngày…. năm…… Tham gia biên soạn 1.Ngô Minh Chánh 3 MỤC LỤC BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH. Tổng quan về điều khiển:.Khối vào: ( bảng 1.Khối xử lý – điều khiển:. Khối ra: ( bảng 1.9 BÀI 2: Giới thiệu về điều khiển lập trình PLC S7-200.
Mô tả cấu tạo PLC S7-200. Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC. Thiết bị điều khiển lập trình S7-200 ( hình 2. Xử lý chương trình.
Thực hiện chương trình: ( hình 2. Cấu trúc chương trình của S7 – 200. Cài đặt và sử dụng phần mềm STEP 7 - Micro/win 32.2 Giao diện của MicroWin32:. Kết nối dây giữa plc và thiết bị ngoại vi.Kết nối dây giữa PLC và thiết bị ngoại vi Mục tiêu:.
Kết nối với máy tính.3 Kết nối ngõ vào cho PLC:. Kết nối ngõ vào cho PLC:. Kết nối ngõ ra cho PLC:. 42 BÀI 3: CÁC PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN CỦA PLC.
Các liên kết logic Mục tiêu:.Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm Mục tiêu:.1 Lệnh Logic tiếp điểm:.2 Lệnh vào/ra:. Các lệnh ghi/xóa giá trị cho tiếp điểm:. Các lệnh tiếp điểm đặc biệt:.Timer Mục tiêu:. Khái niệm về timer.
Các lệnh điều khiển Timer.3 lệnh điều khiển counter. Các bài tập ứng dụng.84 BÀI 4: CÁC PHÉP TOÁN SỐ CỦA PLC. Chức năng truyền dẫn Mục tiêu:. Bài tập thực hành:.
Chức năng so sánh Mục tiêu:.1 So sánh kiểu Byte. So sánh kiểu INT. Chức năng dịch chuyển Mục tiêu:.Chức năng chuyển đổi Mục tiêu:.Chức năng toán học Mục tiêu:.125 BÀI 5: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG. Tín hiệu Analog Mục tiêu:.
Biểu diễn các giá trị Analog Mục tiêu:.Tín hiệu ngõ vào (Analog Input): Đại lượng điện áp và dòng điện:.Tín hiệu ngõ ra (Output) Analog:.Kết nối các ngõ vào/ra Analog Mục tiêu:. Định địa chỉ phần cứng Analog S7200:.Kết nối phần cứng Analog S7200:.Hiệu chỉnh tín hiệu Analog Mục tiêu:.Dạng dữ liệu ở ngõ vào:. Giới thiệu mô đun Analog của PLC Mục tiêu:. 147 BÀI 6: Lắp đặt mô hình điều khiển bằng PLC S7-200.Cách kết nối dây: Mục tiêu:.Kết nối ngõ vào:.Kết nối ngõ ra.
Đấu nối thiết bị lập trình với PLC.Bài tập ứng dụng.1 Mạch khởi động động cơ.2 Mạch đổi chiều quay.3 Mạch điều khiển tốc độ.4 Mạch mở máy sao/ tam giác.177 5 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên môđun: Lập trình PLC cơ bản Mã mô đun: MĐ25 Thời gian thực hiện mô đun: 75 giờ;(Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thảo luận, bài tập: 54 giờ; kiểm tra: 6 giờ) Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mơ đun: - Vị trí:mô đun này được bố trí giảng dạy sau khi hoàn thànhcác mô đuntrang bị điện và lắp đặt hệ thống cung cấp điện. - Tính chất:Là mô đun chuyên môn rèn luyện cho người học kỹ năng lập trình PLC, lắp đặt mạch điện theo đúng yêu cầu kỹ thuật. -Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Có vai trò quang trọng trong chương trình học nghề, giúp cho học sinh hiểu thêm về lập trình để điều khiển nhiệt độ của hệ thống lạnh dân dụng và công nghiệp Mục tiêu mô đun: - Vềkiến thức + Trình bày được nguyên lý hệ điều khiển lập trình PLC. +Trình bày được cấu tạo phần cứng và nguyên tắc hoạt động của phần mềm trong hệ điều khiển lập trình PLC.
+ Phân tích được một số chương trình đơn giản, phát hiện sai lỗi, sửa chữa và khắc phục. - Về kỹ năng + Viết được chương trình ứng dụng cơ bản mô phỏng trên phần mềm +Lắp đặt và kết nối thành thạo PC - PLC vàcác thiết bị ngoại vi + Lắp đặt một số mạch điện ứng dụng trong công nghiệp dùng PLC. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm + Rèn luyện được tính kỷ luật, nghiêm túc, có tinh thần trách nhiệm cao trong học tập. + Chủ động và tích cực thực hiện nhiệm vụ trong quá trình học + Thực hiện đúng quy trình an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp 6 Nội dung của môđun: BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Giới thiệu: Như đã biết, nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa.
Vì thế, tự động hóa sản xuất đóng vai trò quan trọng, tự động hóa giúp tăng năng suất, tăng độ chính xác và do đó tăng hiệu quả quá trình sản xuất. Để có thể thực hiện tự động hóa sản xuất, bên cạnh các máy móc cơ khí hay điện, các dây chuyền sản xuất…v.v, cũng cần thiết phải có các bộ điều khiển để điều khiển chúng.Trong đó, được yêu cầu đó.điều khiển lập trình là một trong các bộ điều khiển đáp ứng Mục tiêu: Phát biểu được khái niệm về điều khiển lập trình theo nội dung đã học So sánh ưu nhược điểm của điều khiển lập trình với các hình thưc điều khiển khác theo nội dung đã học. Trình bày được các ứng dụng của PLC trong thực tế theo nội dung đã học. Rèn luyện tính tư duy, tác phong công nghiệp Mục tiêu: - Trình bày được khái niệm và đặc điểm của PLC - Phân tích được các dạng bài toán điều khiển và giải bài toán điều khiển.
- Rèn luyện đức tính tích cực, chủ động và sáng tạo Nội dung chính: 1. Tổng quan về điều khiển: Tự động hóa trong sản xuất nhằm thay thế một phần hoặc toàn bộ các thao tác vật lý của công nhân vận hành máy thông qua hệ thống điều khiển. Những hệ thống điều khiển này có thể điều khiển quá trình sản xuất với độ tin cậy cao, ổn định mà không cần sự tác động nhiều của người vận hành. Điều này đòi hỏi hệ thống điều khiển phải có khả năng khởi động, kiểm soát, xử lý và dừng một quá trình theo yêu cầu hoặc đo đếm các giá trị đã được xác định nhằm đạt được kết quả mong muốn ở sản phẩm đầu ra của máy hay thiết bị.
Một hệ thống như vậy được gọi là hệ thống điều khiển. Trong kỹ thuật tự động điều khiển, các bộ điều khiển chia làm 2 loại: + Điều khiển nối cứng + Điều khiển logic khả trình ( PLC) Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần: + Khối vào 7 + Khối xử lý – điều khiển + Khối ra * Sơ đồ tổng quát của điều khiển lập trình như sau ( hình 1. Khối vào: ( bảng 1.1) Còn được gọi là giao tiếp ngõ vào có nhiệm vụ biến đổi các đại lượng vật lý đầu vào ( từ các tiếp điểm của cảm biến, hay các nút nhấn, điện trở đo sức căng….) thành các mức tín hiệu số ON/OFF (digital) hay tín hiệu liên tực (analog) tùy theo bộ chuyển đổn ngõ vào và cấp vào cho khối xử lý trung tâm (CPU). Bộ chuyển đổi Đại lượng đo Đại lượng ra Công tắc (Switch) Sự dịch chuyển/ Điện áp nhị phân vị trí ( ON/OFF ) Công tắc hành trình (Limit Sự dịch chuyển/ Điện áp nhị phân switch) vị trí ( ON/OFF ) Bộ điều chỉnh nhiệt Nhiệt độ Điện áp nhị phân (Thermostat) ( ON/OFF ) Cặp nhiệt điện Nhiệt độ Điện áp thay đổi ( Thermocouple ) Nhiệt trở (Thermister) Nhiệt độ Trở kháng thay đổi Tế bào quang điện (Photo Ánh sáng Điện áp thay đổi (analog) cell) Tế bào tiệm cận (Proximity Sự hiện diện của Trở kháng thay đổi cell) đối tượng 8 Điện trở đo sức căng (Strain Áp suất/ sự dịch Trở kháng thay đổi gage) chuyển Bảng 1.
Bộ nhớ (Memory): Lưu chương trình điều khiển được lập trình bởi người dùng và các dữ liệu khác như cờ, thanh ghi tạm, trạng thái đầu vào, lệnh điều khiển đầu ra… Nội dung các bộ nhớ đã được mã hóa dưới dang mã nhị phân. Khối xử lý – điều khiển: Là khối xử lý trung tâm (CPU) thay thế người vận hành thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạt động. Từ thông tin tín hiệu vào hệ thống điều khiển tuần tự thực thi các lệnh trong chương trình lưu trong bộ nhớ, xử lý các đầu vào và đưa kết quả xuất hoặc điều khiển cho phần giao diện đầu ra ( output) như: cuộn dây, mô tơ….Tín hiệu điều khiển được thực hiện theo 2 cách: + Dùng mạch điện nối kết cứng + Dùng chương trình điều khiển 1. Khối ra: ( bảng 1.2) Còn được gọi là phần giao diện đầu ra.
Tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống điều khiển. Lúc này tín hiệu ngõ vào được biến đổi thành mức tín hiệu vật lý thích hợp bên ngoài như: đóng mở rơle, biến đổi tuyến tính số tương tự…. Thiết bịở ngõ ra Đại lượng ra Đại lượng tác động Động cơ điện Chuyển động quay Điện Xy lanh Piston Chuyển động Dầu ép/ khí ép thẳng/áp lực Solenoid Chuyển động Điện thẳng/áp lực Lò xấy/ lò cấp nhiệt Nhiệt Điện Van Tiết diện cửa van Điện/dầu ép/khí ép thay đổi Rơle Tiếp điểm điện/ Điện chuyển động vật lý có giới hạn Bảng 1. Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình Mục tiêu: Phân biệt điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình Thấy được tầm quan trọng của việc điều khiển có lập trình 9 Trong các bộ điều khiển nối cứng, các thành phần chuyển mạch như các rơle, cotactor, các công tắc, đèn báo, động cơ, v.v được nối cố định với nhau.
Toàn bộ chức năng điều khiển, cách tiến hành chương trình được xác định qua cách thức nối các rơ le, công tắc… với nhau theo sơ đồ thiết kế.