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. 1 LỜI GIỚI THIỆU PLC nâng cao là một trong những mô đun chuyên môn của nghề Điện tử công nghiệp được biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Điện tử công nghiệp hệ Cao đẳng. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu, trong mỗi bài học đều có thí dụ và bài tập tương ứng để áp dụng và làm sáng tỏ phần lý thuyết.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo trình hiện có và cập nhật những kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 60 giờ gồm có: Bài MĐ 24-01: Tổng quan về PLC S7-1200/1500 Bài MĐ 24-02: Cấu trúc và tập lệnh của PLC S7-1200/1500 Bài MĐ 24-03: Các mạch điều khiển ứng dụng dùng PLC S7-1200/1500 Giáo trình cũng là tài liệu giảng dạy và tham khảo tốt cho các nghề cơ điện tử, điện công nghiệp và điện dân dụng. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ điều chỉnh hoàn thiện hơn.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Lê Hữu Nghĩa 2 MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN.1 LỜI GIỚI THIỆU. 3 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ PLC. Tổng quan về điều khiển PLC S7-1200/1500.
Cài đặt phần mềm. Sử dụng phần mềm. Tổng quan về phần mềm. Soạn thảo chương trình.
Download và giám sát chương trình. Tổng quan phần cứng. Cấu trúc phần cứng của PLC S7-1200. Các thông số cơ bản.
Các bước thực hiện. Nội dung thực hành.23 BÀI 2: CẤU TRÚC VÀ TẬP LỆNH CỦA PLC S7-1200/1500. Cấu trúc của PLC S7-1200/1500. Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC.
Xử lý chương trình. Thực hiện chương trình. Cấu trúc chương trình của S7 – 1200. Hệ lệnh Logic với bit.
Bộ định thời (Timer). Hệ lệnh so sánh. Hệ lệnh toán học. Hệ lệnh di chuyển dữ liệu.
Hệ lệnh chuyển đổi dữ liệu. Hệ lệnh điều khiển chương trình. Hệ lệnh Logic. Lệnh dịch bit (SHIFT) và lệnh quay (Rotate).
Các bước thực hiện. Nội dung thực hành.40 BÀI 3: CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN ỨNG DỤNG DÙNG PLC. Công tắc tơ và Rơ le nhiệt. Công tắc hành trình (Limit Switch).
Rơ le thời gian. Cách kết nối dây. Kết nối dây tín hiệu ngõ vào plc siemens S7-1200. Kết nối dây tín hiệu ngõ ra plc siemens S7-1200.
Kết nối bằng mạch rơ le. Chương trình PLC S7-1200. Cách nối dây mạch động lực khởi động từ đơn và khởi động từ kép cho động cơ 48 2. Cáp kết nối thiết bị lập trình với PLC S7-1200.
Các bước thực hiện. Nội dung thực hành.49 TÀI LIỆU THAM KHẢO.55 4 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: PLC NÂNG CAO Mã mô đun: MĐ 24 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí dạy cuối chương trình sau khi học xong các môn chuyên môn như: Điện tử công suất, Kỹ thuật số, Vi điều khiển, Điều khiển điện khí nén, Điều khiển thủy lực, Điều khiển lập trình cỡ nhỏ.và học trước các mô đun, môn học sau: SCADA, Robot công nghiệp, Thực hành PLC. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc của chương trình đào tạo cao đẳng Điện tử công nghiệp - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Là mô đun bắt buộc. Sau khi học xong mô đun này, người học có thể kết nối dây giữa PC - CPU và thiết bị ngoại vi, viết chương trình, nạp trình để thực hiện được một số bài toán ứng dụng đơn giản trong công nghiệp, phân tích luận lý một số chương trình, phát hiện sai lỗi và sửa chữa khắc phục.
Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày được tổng quan về điều khiển lập trình chính xác theo nội dung đã học + Trình bày được cấu trúc, phương thức hoạt động và các lệnh cơ bản của PLC S7-1200/1500 - Về kỹ năng: + Thực hiện lập trình các bài tập ứng dụng dùng PLC S7-1200/1500 đạt các yêu cầu về kỹ thuật và công nghệ + Kết nối mạch điện theo yêu cầu công nghệ - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp Nội dung của mô đun: Thời gian Thực Số hành, thí Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập 1 Bài 1: Tổng quan về PLC 12 6 6 S7-1200/1500 1.Tổng quan PLC S7-1200/1500 1 1 2. Cài đặt phần mềm 1 1 3. Sử dụng phần mềm 2 2 3. Tổng quan về phần mềm 3.
Soạn thảo chương trình 3. Download và giám sát chương trình 4. Tổng quan phần cứng 2 2 4. Cấu trúc phần cứng của PLC S7- 1200 5 4.
Các thông số cơ bản 5. Các bước thực hiện 5. Nội dung thực hành 2 Bài 2: Cấu trúc và tập lệnh của PLC 24 14 9 1 S7-1200/1500 1.Cấu trúc của một PLC S7-1200/1500 2 2 1. Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC 1.
Xử lý chương trình 1. Thực hiện chương trình 1. Cấu trúc chương trình của S7 – 1200 2. Tập lệnh của PLC S7-1200/1500 16 12 4 2.
Hệ lệnh Logic với bit 2. Bộ định thời (Timer) 2. Hệ lệnh so sánh 2. Hệ lệnh toán học 2.
Hệ lệnh di chuyển dữ liệu 2. Hệ lệnh chuyển đổi dữ liệu 2. Hệ lệnh điều khiển chương trình 2. Hệ lệnh Logic 2.
Lệnh dịch bit (SHIFT) và lệnh quay (Rotate) 3. Các bước thực hiện 3. Nội dung thực hành Kiểm tra 1 1 3 Bài 3: Các mạch điều khiển ứng 24 10 12 2 dụng dùng PLC 1. Công tắc tơ và Rơ le nhiệt 1.
Công tắc hành trình (Limit Switch) 1. Rơ le thời gian 2. Cách kết nối dây 12 8 4 2. Kết nối dây tín hiệu ngõ vào plc 6 siemens S7-1200 2.
Kết nối dây tín hiệu ngõ ra plc siemens S7-1200 2. Kết nối bằng mạch rơ le 2. Chương trình PLC S7-1200 2. Cách nối dây mạch động lực khởi động từ đơn và khởi động từ kép cho động cơ 2.
Cáp kết nối thiết bị lập trình với PLC S7-1200 3. Các bước thực hiện 3. Nội dung thực hành Kiểm tra 2 2 Cộng 60 30 27 3 7 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ PLC Mã bài: MĐ 24-01 Giới thiệu: 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, để đáp ứng được yêu cầu đó điều khiển lập trình là một trong các bộ điều khiển đáp ứng.
Mục tiêu: Phát biểu được tổng quan 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 lệnh cơ bản của PLC S7-1200/1500 theo nội dung đã học. Rèn luyện tính tư duy, tác phong công nghiệp.
Nội dung chính: 1. Tổng quan về điều khiển PLC S7-1200/1500 Trong ứng dụng các công nghệ khoa học vào sản xuất công nghiệp yêu cầu tự động hoá ngày càng tăng, đòi hỏi kỹ thuật điều khiển phải đáp ứng được những yêu cầu đó, với mục tiêu tăng năng suất lao động 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.
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 + Khối xử lý – điều khiển + Khối ra - Đặc tính kĩ thuật: - Khối CPU + Loại CPU: 1214C DC/DC/DC + Nguồn cấp: 20.8 VDC + Số đầu vào/ra số: 14DI/10DO (Transistor) + Số đầu vào tương tự: 2AI, dải điện áp 0-10V + Bộ nhớ: 100 kbyte + Cổng giao tiếp: Profinet + Chân I/O của thiết bị được đưa ra connector trung gian dạng Push-in thuận tiện cho đấu nối - Khối truyền thông + Nguồn cấp: 24VDC + Dòng MCU: 32bit ARM 8 + Chuẩn truyền thông: wifi mesh + Chức năng tạo lỗi: lỗi DI, lõi DO, lỗi AI + Chức năng thu thập: thu thập tín hiệu DI, DO -Sơ đồ tổng quát của bộ điều khiển lập trình PLC S7-1200 như sau: Hình 1.1: Sơ đồ khối tổng quát của bộ điều khiển lập trình PLC S7-1200 Ghi chú: 1- Khối cấp nguồn cấp PLC (L+, M) tín hiệu đầu vào số (I0.5) tín hiệu đầu vào analog (2M,AI0, AI1) 2- PLC S7-1200 3- Barcode của module để kết nối với phần mềm TPA-IOT 4- Khối nguồn cấp đầu ra số (3L+, M) tín hiệu đầu ra số (Q0.1) 5- Conector nối với đầu vào số 6- Conector nối với đầu ra số 7- Conector nối với đầu vào analog 8- Đèn báo trạng thái 9- Cổng lắp antena wifi Hình 1.2: Sơ đồ khối tổng quát của bộ điều khiển lập trình PLC S7-1500 Ghi chú: 1- Module nguồn cho PLC 2-Module PLC S7-1500 3PN/DP 3-Module mở rộng 4AQ 9 4-Cầu đấu cấp nguồn 220Vac cho module 5-Module mở rộng 32DI 6-Module mở rộng 8AI 7-Module mở rộng 32DQ 2. Cài đặt phần mềm Các bước tiến hành cài đặt phần mềm Hình 1.3: Khởi động Simatic Step 7 Basic V10.