UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: PLC NGÀNH, NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số: 257/QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 07 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 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. LỜI GIỚI THIỆU Quyển giáo trình này cung cấp cho người học nhữnh kiến thức cơ bản về lập trình PLC, lắp đặt các mạch điện điều khiển cơ bản dùng PLC. Giáo trình này nhằm trang bị cho sinh viên ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí những kiến thức, kỹ năng cần thiết để ứng dụng vào thực tế.
Ngoài ra, giáo trình này cũng là tài liệu hữu ích cho những ai muốn nghiên cứu, tìm hiểu về PLC cơ bản. Tài liệu được biên soạn với sự cố gắng của bản thân, tuy vậy cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp của quý đồng nghiệp, quý đọc giả để tôi chỉnh sửa giáo trình này được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn quý Thầy, Cô trong tổ bộ môn Điện lạnh cũng như quý Thầy, Cô trong khoa Điện – Điện tử đã hỗ trợ, giúp đỡ để Tôi hoàn thành được quyển giáo trình này Sađéc, ngày 20 tháng 10 năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Thanh Tùng I MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU.
I BÀI 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC VÀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7- 200. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC S7-200. BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN. Tổng quát về điều khiển:.
Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình:. So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường khác. Các ứng dụng của PLC trong thực tế. MÔ TẢ CẤU TẠO PLC S7-200.
THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7-200. Địa chỉ các ngõ vào, ngõ ra của PLC S7-200. Phần chữ chỉ vị trí và kích thước của ô nhớ. Phần số chỉ địa chỉ của byte hoặc bit trong miền nhớ đã xác định.
Cấu trúc bộ nhớ của PLC S7-200. XỬ LÝ CHƯƠNG TRÌNH. Vòng quét chương trình. Cấu trúc chương trình của PLC S7-200.
Phương pháp lập trình. CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM LẬP TRÌNH STEP 7- MICROWIN. Những yêu cầu đối với máy tính PC. Cài đặt phần mềm lập trình STEP 7- Micro/Win 32.
19 BÀI 2: THỰC HIỆN CÁC PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN CỦA PLC. CÁC LIÊN KẾT LOGIC. Các lệnh ngõ vào, ngõ ra và các lệnh tiếp điểm đặc biệt. Các lệnh liên kết logic cơ bản.
Liên kết các cổng logic cơ bản. Bài tập ứng dụng. CÁC LỆNH GHI, LỆNH XÓA GIÁ TRỊ CHO TIẾP ĐIỂM. Mạch nhớ SET (S) và RESET (R) trong S7-200.
Lệnh SET (S) và RESET (R) trong S7-200. Ứng dụng dung lượng bộ nhớ. RƠLE THỜI GIAN (TIMER). Rơle thời gian (On - Delay Timer - TON).
Rơle thời gian (Off - Delay Timer - TOff).Rơle thời gian (Retentive On - Delay Timer -TONR). Bộ đếm lên (Counter up). Bộ đếm lên - xuống (Counter up - down). CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG.
Điều khiển động cơ quay một chiều. Điều khiển đảo chiều quay động cơ 3 pha. Điều khiển động cơ 3 pha khởi động sao – tam giác. Điều khiển 2 động cơ hoạt động luân phiên.
Điều khiển 3 động cơ hoạt động trình tự. 51 BÀI 3: THỰC HIỆN CÁC PHÉP TOÁN SỐ CỦA PLC. CHỨC NĂNG TRUYỀN DẪN. Truyền Byte, Word, Doubleword.
Truyền một vùng nhớ dữ liệu. CHỨC NĂNG SO SÁNH. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC. CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG.
Điều khiển hệ thống đèn giao thông. Điều khiển chuông báo giờ học. Điều khiển hệ thống đèn giao thông. Điều khiển chuông báo giờ học.
64 BÀI 4: LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC S7-200. LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ QUAY MỘT CHIỀU. Viết và download chương trình. Lắp đặt mạch điện.
Đo kiểm tra và vận hành. LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐẢO CHIỀU QUAY. Viết và download chương trình. Lắp đặt mạch điện.
Đo kiểm tra và vận hành. LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG SAO – TAM GIÁC. Viết và download chương trình. Lắp đặt mạch điện.
Đo kiểm tra và vận hành. LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 2 ĐỘNG CƠ HOẠT ĐỘNG THEO TRÌNH TỰ CÓ KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ, ÁP SUẤT. Viết và download chương trình. Lắp đặt mạch điện.
Đo kiểm tra và vận hành. LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 2 ĐỘNG CƠ HOẠT ĐỘNG LUÂN PHIÊN CÓ KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ, ÁP SUẤT. Viết và download chương trình. Lắp đặt mạch điện.
Đo kiểm tra và vận hành. Lắp đặt tủ điện điều khiển động cơ quay một chiều. 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 94 III GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: PLC CƠ BẢN Mã mô đun: MĐ18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: mô đun này được bố trí giảng dạy sau khi hoàn thành các mô đun trang bị điện và máy điện (hoặc hệ thống điện dân dụng).
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn rèn luyện cho người học kỹ năng lập trình PLC, lắp đặt mạch điện có sử dụng PLC theo đúng yêu cầu kỹ thuật. - Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: Đây là môn học bắt buộc có ý nghĩa quan trọng và nó có vai trò hỗ trợ tốt hơn cho việc HSSV trong việc lập trình và lắp đặt các tủ điện để điều khiển cho những hệ thống lạnh. Mục tiêu của môn học/mô đun: - Kiến 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. - Kỹ năng + Viết được chương trình ứng dụng cơ bản mô phỏng trên phần mềm + Lắp đặt và kết nối thành thạo PC - PLC và các thiết bị ngoại vi + Lắp đặt một số mạch điện ứng dụng trong công nghiệp dùng PLC. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm + Phân tích và lập trình được nguyên lý hoạt động của hệ thống điện đúng yêu cầu. + 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 Nội dung của mô đun: i BÀI 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC VÀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7-200 Mã Mô đun: MĐ18-01 * Giới thiệu Trong nội dung bài này, hướng dẫn cho HSSV tìm hiểu về những cấu trúc, cài đặt, xử lý để giải quyết bài toác điều khiển trong PLC * Mục tiêu của bài : Kiến thức - Trình bày được cấu trúc và nhiệm vụ các khối chức năng của PLC.
Kỹ năng - Thực hiện kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi và lắp đặt được các thiết bị bảo vệ cho PLC đạt yêu cầu kỹ thuật. - Trình bày được các ưu điểm của điều khiển lập trình so với các loại điều khiển khác và các ứng dụng của chúng trong thực tế. Năng lực tự chủ và trách niệm: - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học. * Nội dung chính: 1.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC S7-200 PLC viết tắt của Programmable Logic Controller , là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý.
Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình. Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối ( bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau : Lập trình dể dàng , ngôn ngữ lập trình dể học. 1 Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản , sửa chữa. Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp.
Hoàn toàn tin cậy trog môi trường công nghiệp. Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như : máy tính , nối mạng , các môi Modul mở rộng. Giá cả cá thể cạnh tranh được. Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống.
Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện viêc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của qui trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC. Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dể dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay Relay.
BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN. Tổng quát về điều khiển: Trong ứng dụng các công nghệ khoa học vào sản xuất công nghiệp, mục tiêu tăng năng suất lao động được giải quyết bằng con đường tăng mức độ tự động hóa các quá trình và thiết bị sản xuất nhằm mục đích tăng sản lượng, cải thiện chất lượng và độ chính xác của sản phẩm. 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.