Giáo Trình PLC Nghề Điện Tử Công Nghiệp Cao Đẳng

Giáo trình nghiên cứu plc nghề điện tử công nghiệp cđtc, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù hợp sinh viên kỹ thuật.

• Tác giả: ThS. Nguyễn Thanh Trí
• Trường học: Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình PLC Nghề Điện Tử Công Nghiệp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Đồng Tháp

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC VÀ BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN
• 1.1. Giới thiệu chung về PLC
• 1.2. Khối vào
• 1.3. Khối xử lý – điều khiển
• 1.4. Khối ra
• 1.5. Bài toán điều khiển và giải quyết bài toán điều khiển
• 1.6. PLC với hệ thống điều khiển bằng rơle
• 1.7. Các ứng dụng của PLC trong thực tế
• 2. BÀI 2: GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC
• 2.1. Mô tả cấu trúc của một PLC
• 2.2. Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC
• 2.3. Cấu trúc bộ nhớ PLC
• 2.4. Xử lý chương trình
• 3. BÀI 3: KẾT NỐI DÂY GIỮA PLC VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI
• 4. BÀI 4: CÁC PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN CỦA PLC
• 4.1. Các liên kết logic
• 4.2. Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm
• 4.3. Lệnh Logic tiếp điểm
• 4.4. Lệnh vào/ra
• 4.5. Các lệnh tiếp điểm đặc biệt
• 4.6. Khái niệm về timer
• 4.7. Các lệnh điều khiển Timer
• 4.8. Khái niệm về counter
• 4.9. Lệnh điều khiển counter
• 4.10. Các bài tập ứng dụng
• 5. BÀI 5: CÁC PHÉP TOÁN SỐ CỦA PLC
• 5.1. Chức năng truyền dẫn
• 5.2. Chức năng so sánh
• 5.3. Chức năng dịch chuyển
• 5.4. Chức năng chuyển đổi
• 5.5. Chức năng toán học
• 6. BÀI 6: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG
• 6.1. Tín hiệu Analog
• 6.2. Biểu diễn các giá trị Analog
• 6.3. Kết nối các ngõ vào/ra Analog
• 6.4. Hiệu chỉnh tín hiệu Analog
• 6.5. Giới thiệu mô đun Analog của PLC
• 7. BÀI 7: CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
• 7.1. Giới thiệu
• 7.2. Cách kết nối dây
• 7.3. Bài tập ứng dụng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

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

Giáo trình PLC Nghề Điện Tử Công Nghiệp là tài liệu quan trọng trong việc đào tạo kỹ thuật viên trong lĩnh vực tự động hóa. 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 học viên nắm vững lý thuyết mà còn thực hành các kỹ năng lập trình PLC, điều khiển hệ thống tự động hóa trong sản xuất.

1.1. Nội dung chính của giáo trình PLC

Giáo trình bao gồm các bài học từ giới thiệu về PLC, lập trình PLC, đến các phép toán nhị phân và số. Mỗi bài học được thiết kế để giúp học viên hiểu rõ về cấu trúc và chức năng của PLC trong hệ thống điều khiển.

1.2. Mục tiêu đào tạo của giáo trình

Mục tiêu của giáo trình là trang bị cho học viên kiến thức vững chắc về điều khiển lập trình, từ đó có thể áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Học viên sẽ được rèn luyện kỹ năng lập trình và kết nối thiết bị ngoại vi với PLC.

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

Việc áp dụng PLC trong công nghiệp gặp phải nhiều thách thức, từ việc lựa chọn thiết bị phù hợp đến việc đào tạo nhân lực. Các kỹ sư cần phải nắm vững kiến thức về lập trình và cấu trúc của PLC để có thể thiết kế hệ thống điều khiển hiệu quả.

2.1. Khó khăn trong việc lựa chọn thiết bị PLC

Có nhiều loại PLC trên thị trường với các tính năng khác nhau. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp với yêu cầu sản xuất là một thách thức lớn cho các kỹ sư.

2.2. Đào tạo nhân lực sử dụng PLC

Đào tạo nhân lực có kỹ năng sử dụng PLC là rất cần thiết. Các chương trình đào tạo cần phải cập nhật thường xuyên để theo kịp công nghệ mới.

III. Phương pháp lập trình PLC hiệu quả

Lập trình PLC là một kỹ năng quan trọng trong ngành điện tử công nghiệp. Các phương pháp lập trình như Ladder Logic, Function Block Diagram giúp kỹ sư dễ dàng thiết kế và triển khai hệ thống điều khiển.

3.1. Lập trình bằng Ladder Logic

Ladder Logic là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất cho PLC. Nó giúp người lập trình dễ dàng hình dung và thiết kế các mạch điều khiển.

3.2. Sử dụng Function Block Diagram

Function Block Diagram cho phép lập trình viên thiết kế hệ thống điều khiển một cách trực quan hơn, giúp dễ dàng quản lý và bảo trì hệ thống.

IV. Ứng dụng thực tiễn của PLC trong sản xuất

PLC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất, từ tự động hóa dây chuyền lắp ráp đến điều khiển hệ thống HVAC. Việc sử dụng PLC giúp tăng năng suất và độ chính xác trong sản xuất.

4.1. Tự động hóa dây chuyền sản xuất

PLC giúp tự động hóa các quy trình sản xuất, giảm thiểu sự can thiệp của con người và tăng hiệu quả sản xuất.

4.2. Điều khiển hệ thống HVAC

Trong ngành xây dựng, PLC được sử dụng để điều khiển hệ thống HVAC, giúp tiết kiệm năng lượng và duy trì môi trường làm việc thoải mái.

V. Kết luận về tương lai của giáo trình PLC

Giáo trình PLC Nghề Điện Tử Công Nghiệp sẽ tiếp tục được cập nhật để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường lao động. Việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến phương pháp giảng dạy sẽ giúp học viên có được kiến thức và kỹ năng cần thiết.

5.1. Cập nhật công nghệ mới trong giáo trình

Giáo trình sẽ được điều chỉnh để tích hợp các công nghệ mới nhất trong lĩnh vực tự động hóa, giúp học viên luôn được trang bị kiến thức hiện đại.

5.2. Tăng cường thực hành cho học viên

Để nâng cao kỹ năng thực hành, giáo trình sẽ bao gồm nhiều bài tập ứng dụng thực tế, giúp học viên áp dụng lý thuyết vào thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: PLC NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số:257 /QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 7 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng 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 Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ Cao Đẳng Nghề và Trung Cấp Nghề, giáo trình PLC cơ bản là một trong những giáo trình môn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.

Khi biên soạn, tác giả đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 120 giờ gồm có: Bài MĐ23-01: : Giới thiệu chung về PLC và bài toán điều khiển Bài MĐ23-02: Giới thiệu về điều khiển lập trình PLC Bài MĐ23-03: Thực hiện Các phép toán nhị phân của PLC Bài MĐ23-04: Thực hiện Các phép toán số của PLC Bài MĐ23-05: Xử lý tín hiệu Analog Bài MĐ23-0: Lắp đặt mô hình điều khiển bằng PLC. Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng.

Tuy nhiên, tuy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp.

Đồng Tháp, ngày 13 tháng 10 năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên ThS. Nguyễn Thanh Trí 1 Mục lục TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN. Error! Bookmark not defined. LỜI GIỚI THIỆU.

2 MÔ ĐUN ĐÀO TẠO PLC CƠ BẢN. 4 Bài 1: Giới thiệu chung về PLC và bài toán điều khiển .Giới thiệu chung về PLC. Error! Bookmark not defined. Khối vào: ( bảng 1.

Khối xử lý – điều khiển: .Bài toán điều khiển và giải quyết bài toán điều khiển Error! Bookmark not define 3. So sánh PLC với các hình thức điều khiển khácError! Bookmark not defined. PLC với hệ thống điều khiển bằng rơle: .2 PLC với máy tính cá nhân:. Error! Bookmark not defined.

Các ứng dụng của PLC trong thực tế. 12 Bài 2: Giới thiệu về điều khiển lập trình PLC .Cấu trúc của một PLC. Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC. Thiết bị điều khiển lập trình PLC ( hình 2.

Error! Bookmark not defined. Câu hỏi ôn tập: Em hãy so sánh CPU 212 và CPU 214?. Địa chỉ các ngõ vào/ ra. Họ S7-200 CPU21x bao gồm: 212, 214, 215 và 216 ( bảng 2.

Họ S7-200 CPU22x bao gồm: 221, 222, 224 và 226 ( bảng 2. Cấu trúc bộ nhớ:. Phân chia bộ nhớ. Vùng dữ liệu: .Vùng đối tượng:.

Cổng vào/ra mở rộng:. Error! Bookmark not defined.Xử lý chương trình. Thực hiện chương trình: ( hình 2. Cấu trúc chương trình của S7 – 200.

27 Bài 3: Kết nối dây giữa PLC và thiết bị ngoại vi. Error! Bookmark not defined. Kết nối dây giữa PLC và thiết bị ngoại vi. Error! Bookmark not defined.

Kết nối với máy tính. Error! Bookmark not defined. kết nối ngõ vào cho PLC:. Kết nối ngõ ra cho PLC:.

Kiểm tra việc nối dây bằng phần mềm. Error! Bookmark not defined. Cài đặt và sử dụng phần mềm lập trình cho PLC .1 Cài đặt STEP 7- Micro/Win 32 trên máy tính cá nhân(PC):. Sử dụng phần mêm lập trình cho PLC.

Error! Bookmark not defined. Bài 4: Các phép toán nhị phân của PLC. Các liên kết logic. Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm.

Lệnh Logic tiếp điểm:. Lệnh vào/ra:. Các lệnh ghi/xóa giá trị cho tiếp điểm:. Các lệnh tiếp điểm đặc biệt:.

Khái niệm về timer. Các lệnh điều khiển Timer. khái niệm về counter. lệnh điều khiển counter.

Các bài tập ứng dụng. 71 Bài 5: Các phép toán số của PLC .Chức năng truyền dẫn. Chức năng so sánh .1 So sánh kiểu Byte. So sánh kiểu INT.

Chức năng dịch chuyển .Chức năng chuyển đổi. 104 Bài 6: Xử lý tín hiệu analog .Biểu diễn các giá trị Analog. Tín hiệu ngõ vào (Analog Input):. Tín hiệu ngõ ra (Output) Analog: .Kết nối các ngõ vào/ra Analog.

Định địa chỉ phần cứng Analog S7-200:. Kết nối phần cứng Analog S7-200: .Hiệu chỉnh tín hiệu Analog. Dạng dữ liệu ở ngõ vào: .Giới thiệu mô đun Analog của PLC. 127 Bài 7: Các bài tập ứng dụng trong điều khiển động cơ .Cách kết nối dây:.

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.

156 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 160 3 MÔ ĐUN PLC CƠ BẢN Mã mô đun: MĐ 23 I. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: * Vị trí của môn học: Môđun được bố trí dạy cuối chương trình sau khi học xong các môn chuyên môn như điện tử công suất, Kỹ thuật xung – số, Vi xử lí, trang bị điện. * Tính chất của môn học: Mô đun PLC cơ bản mang tính tích hợp.

4 * ngh a của mô đun: Là môn học bắt buộc * Vai tr của mô đun: 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: Sau khi học xong mô đun này học viên có năng lực * Về kiến thức: - Trình bày được các khái niệm về điều khiển lập trình chính xác theo nội dung đã học - Trình bày được cấu trúc và phương thức hoạt động của các lệnh cơ bản * Về kỹ năng: - Thực hiện lập trình các bài tập ứng dụng dùng PLC đạt các yêu cầu về kỹ thuật và công nghệ - Kết nối mạch điện theo yêu cầu công nghệ * Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp III. Nội dung mô đun: Thời gian Mã bài Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra Đại cương về điều khiển lập MĐ27-01 trình 4 4 0 1 Tổng quan về điều khiển 1 1 0 Điều khiển nối cứng và điều 2 1 1 0 khiển lập trình So sánh PLC với các hình 3 1 1 0 thức điều khiển khác Các ứng dụng của PLC trong 4 1 1 0 thực tế Cấu trúc và phương thức MĐ27-02 12 4 7 1 hoạt động của một PLC 1 Cấu trúc của một PLC 1 1 0 Thiết bị điều khiển lập trình 2 2 1 1 PLC 3 Địa chỉ các ngõ vào/ ra 1 0,5 0,5 4 Cấu trúc bộ nhớ. 1 1 0 5 Xử lý chương trình 6 0,5 5,5 MĐ27-03 Kết nối dây giữa PLC và 12 4 7 1 5 thiết bị ngoại vi Kết nối dây giữa PLC và thiết 1 3 1 2 bị ngoại vi Kiểm tra việc nối dây bằng 2 2 1 1 phần mềm Cài đặt và sử dụng phần mềm 3 6 2 4 lập trình cho PLC Các phép toán nhị phân của MĐ27-04 40 12 27 1 PLC 1 Các liên kết logic 1 1 0 Các lệnh ghi / xóa giá trị cho 2 7 4 3 tiếp điểm 3 Timer 7 3,5 3,5 4 Counter 7 3,5 3,5 5 Các bài tập ứng dụng 17 17 MĐ27-05 Các phép toán số của PLC 12 6 6 0 1 Chức năng truyền dẫn 2 1 1 2 Chức năng so sánh 2 1 1 3 Chức năng dịch chuyển 2 1 1 4 Chức năng chuyển đổi 3 1,5 1,5 5 Chức năng toán học 3 1,5 1,5 MĐ27-06 Xử lý tín hiệu analog 40 12 27 1 1 Tín hiệu Analog 1 1 0 2 Biểu diễn các giá trị Analog 5 2 3 Kết nối các ngõ vào/ra 3 8 3 5 Analog 4 Hiệu chỉnh tín hiệu Analog 8 3 5 Giới thiệu mô đun Analog của 5 17 8 9 PLC Các bài tập ứng dụng trong MĐ27-07 60 12 46 điều khiển động cơ 1 Giới thiệu 2 2 0 2 Cách kết nối dây 6 2 4 3 Bài tập ứng dụng 50 8 42 Tổng cộng: 180 60 114 6  Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính vào giờ thực hành 6 BÀI 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC VÀ BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN Mã bài: MĐ23-01 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 tr 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.