BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM 'THỰC HÀNH LẬP TRÌNH PLC Biên Soạn: ThS. Nguyễn Vạn Quốc www.vn THỰC HÀNH LẬP TRÌNH PLC CATA AA x1. ELE342x* Các ý kiến đóng góp vê tài liệu học tập này, xin gửi về e-mail của ban biên tập: tailieuhoctap@hutech.vn Mục Lục mm MỤC LỤC MỤC LỤC. wl HƯỚNG DẪN.
SH TH HH TH TH Hi III BAI 1: LY THUYET CHUNG VE PLC, SU DUNG PHAN MEM GxX. THUC HANH PLC.1 SỰ RA ĐỜI CỦA PLC - ỨNG DỤNG CỦA TRONG CÔNG NGHIỆP.2 CÁC LOẠI PLC THÔNG DỤNG TRÊN THỊ TRƯỜNG we 1.3 CAC LOAI PLC CUA MITSUBISHI .5 PHAN MEM GX WORKSS3.6 CÁC NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH.-- LG HH HH HH HH HH KHE như 16 lay Ác an. 48 CÂU HỎI ÔN TẬP.-- ST TT TH TH HH HH ngư 48 BÀI 2: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN TUẦN TỰ ĐỘNG CƠ ĐIỆN.1 CẤU TRÚC CHUNG CỦA MỘT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHTỂN.2 ĐIỀU KHIỂN TRÌNH TỰ. LH HH KH TH KH KH KH xem 50 2.3 CÁC THỦ TỤC THIẾT KE BÀI TOÁN TUẦN TỰ.4 CẤU TRÚC BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN TUẦN TỰ.5 CÁC LỆNH BIỂU DIỂN TRONG SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG.6 BÀI TẬP ỨNG DỤNG.-- «HH TH HH Hàn HH HH HH HH HH HH HH 64 TOM TAT.
68 BÀI 3: LẬP TRÌNH VÀ THỰC HÀNH VỚI BỘ. VÀ BỘ ĐẾM (COUNTER).1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐỊNH THỜI ( TIMER).- SG HH1 ng ng ng 71 3. -- -- -Ă ST TT TH HH 75 3.3 CHƯƠNG TRÌNH CON.4 BÀI TẬP ỨNG DỤNG.- HH HH HH HH HH HH HH hư 87 9. 90 CÂU HỎI ÔN TẬP.- SH TH HT TH HH ngư 90 BÀI 4: SỬ DỤNG MODULE ANALOG.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC CẢM BIẾN ANALOG.2 GIỚT THIỆU VỀ MODULE ANALOG .3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG.
họ HH nh 107 I9). 108 BÀI 5: LẬP TRÌNH TRUYỀN THÔNG. Họ TH HH nhưng 109 5.1 LÀM VIỆC VỚI TẬP LỆNH TRUYỀN THÔNG .- Ăn SSS Si nseesserex 109 LAI) hi,9 coon na. 124 mm Mục Lực 5.3 BÀI TẬP ỨNG DỤNG.-- --- Ăn TH TT ngư 135 Ly ẻ.
137 BÀI 6: LẬP TRÌNH PID TRONG PLC, GIAO TIẾP MÀN HÌNH PLC.1 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ON — OFF. -Ă SH TH ng ngư 139 6.2 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN PID. -- L5 1n HH ng ngang 140 6.3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PTD. KH ng ng ngư.4 TÌM HIỂU KHỐI HÀM PID TRONG PLC MITSUBISHI.5 CẤU HÌNH VÀ SỬ DỤNG BỘ PID TRONG PLC MITSUBISHI.6 GIAO TIEP / 0 n6 ố ẽẽ.
177 CÂU HỎI ÔN TẬPP. HH HH HH Hà HH HH HH HH HA HH 177 TÀI LIỆU THAM KHẢO. HH TH TH HH HH HH HH HH HH 178 HƯỚNG DẪN MO TA MON HỌC Môn học thực hành PLC là một trong những môn học nhằm cung cấp kiến thức cơ bản cho những ai muốn nghiên cứu phân tích, thiết kế điều khiển hệ thống truyền động PLC trong các hệ thống máy móc tự động, máy móc hiện đại, vận hành tự động của dây chuyền sản xuất trong công nghiệp. Môn học trang bị những kiến thức cơ bản trong hệ thống điều khiển tự động trong công nghiệp.
Từ đó giúp sinh viên hiểu và phân tích các vấn đề về sử dụng khả năng lập trình PLC. Giúp cho sinh viên nắm được cấu trúc phần cứng của PLC ¡Q Mitsubishi, có khả năng hiểu được trạng thái hoạt động của PLC ¡Q Mitsubishi. Tìm hiểu và nắm được cách lập trình, mô hình trên phần mềm lập trình GX WORKS3. Sinh viên nắm được các nguyên tắc lap trinh co ban cho PLC iQ Mitsubishi.
Sinh viên nắm được các nhóm lệnh cơ bản của PLC ¡iQ: các lệnh logic, bộ định thời (timer), bộ đếm (counter), các lệnh điều khiển toán học, điều khiển chương trình. NỘI DUNG MÔN HỌC - Bai 1: LY THUYET CHUNG VE PLC, SỬ DỤNG PHẦN MỀM GX WORKS3 - KHẢO SÁT THIẾT BỊ THỰC HÀNH PLC - Bai 2: UNG DUNG ĐIỀU KHIỂN TUẦN TỰ ĐỘNG CƠ ĐIỆN - Bài 3: LẬP TRÌNH VÀ THỰC HANH VỚI BỘ ĐỊNH THOT (TIMER) VA BO DEM (COUNTER) - Bai 4: SU DUNG MODULE ANALOG - Bai 5: LAP TRINH TRUYEN THONG - Bai 6: LAP TRINH PID TRONG PLC, GIAO TIEP MAN HiNH PLC KIEN THUC TIEN DE CTR_ Lập trình PLC: Học phần song hành. YEU CAU MÔN HỌC Người học phải dự học đầy đủ các buổi lên lớp và làm bài tập đầy đủ ở nhà. CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MÔN HỌC Để học tốt môn này, người học cần ôn tập các bài đã học, trả lời các câu hỏi và làm đầy đủ bài tập; đọc trước bài mới và tìm thâm các thông tin liên quan đến bài học.
Đối với mỗi bài học, người học đọc trước mục tiêu và tóm tắt bài học, sau đó đọc nội dung bài học. Kết thúc mỗi ý của bài học, người đọc trả lời câu hỏi ôn tập và kết thúc toàn bộ bài học, người đọc làm các bài tập. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC Môn học được đánh giá gồm: - Điểm chuyên cần, phát biểu trong lớp: 30%. - Điểm chuẩn bị bài ở nhà và thực hành tại lớp: 30%.
-_ Điểm kiểm tra kết thúc học phần và báo cáo thí nghiệm: 40%. BÀI 1: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PLC, SỬ DỤNG PHẦN MỀM GX WORKS3 — KHẢO SÁT THIẾT BỊ THỰC HÀNH PLC ta BAI 1: LY THUYET CHUNG VE PLC, SU DUNG PHAN MEM GX WORKS3 - KHẢO SÁT THIẾT BỊ THỰC HÀNH PLC Sau khi học xong bài này, học viên có thể: -_ Nắm được lịch sử phát triển và khái niệm cơ bản về PLC. -_ Nhận biết CPU của PLC ¡Q (FX5U). - _ Biết cấu tạo của Bộ thực hành PLC iQ.
- _ Biết nối dây các thiết bị bàn thực hành. - _ Cài đặt được thông số cho cáp lập trình. -_ Hiểu rõ về thiết bị PLC iQ. - N&m được quá trình phát triển dòng PLC của Mitsubishi.1 SỰ RA ĐỜI CỦA PLC - ỨNG DỤNG CỦA TRONG CÔNG NGHIỆP Bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) được tạo ra từ ý tưởng của một nhóm kỹ sư thuộc hãng General motors, Mỹ vào năm 1968 nhằm để thay thế những mạch điều khiển bằng Rơle và thiết bị rời rạc, công kềnh.
Bộ điều khiển lập trình được sản xuất thương mại đầu tiên trên thế giới do hãng Modicon sản xuất có tên là Modicon 084. Pa BAI 1: LY THUYET CHUNG VE PLC, SU’ DUNG PHAN MEM GX WORKS3 — KHAO SAT THIET BI THUC HANH PLC Vào giữa thập niên 70, công nghệ PLC nổi bậc nhất là điều khiển tuần tự theo chu kỳ và theo bit dựa trên nền tảng của CPU. Thiết bị AMD 2901 và AMD 2903 trở nân phổ biến mà ngày nay một vài loại PLC vẫn còn dựa trên nần tảng của AMD 2903. Lúc này phần cứng cũng phát triển: Bộ nhớ lớn hơn, số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn, nhiều module chuyên dùng hơn.
Vào năm 1976 PLC có khả năng truyền thông, dùng điều khiển các ngõ vào/ra ở xa với khoảng cách khoảng 200m. Thập niên 80, bằng nổ lực tiêu chuẩn hoá hệ giao tiếp với giao diện tự động hoá của hãng General Motor (MAP-Manufactoring Automation Protocal), kích thước của PLC giảm, có thể lập trình bằng biểu tượng trên máy tính cá nhân thay vì thiết bị lập trình đầu cuối chuyên dụng hoặc lập trình bằng tay. Thập niên 90, những giao diện phần mầm mới có cấu trúc lệnh giảm và cấu trúc của những giao diện được cung cấp từ thập niên 80 đã được đổi mới. Hiện nay những loại PLC có thể lập trình bằng ngôn ngữ sơ đồ khối (FBD), cấu trúc lệnh (STL), sơ đồ hình thang (LAD), ngôn ngữ lập trình (SCL), lập trình đồ họa (GRAPHIC).2 CÁC LOẠI PLC THÔNG DỤNG TRÊN THỊ TRƯỜNG Có nhiều hãng PLC như: Mitsubishi, Allen-Bradley, Omron, General Motor, GE Fanuc, Modicon, Tele Monanique, Omron, Toshiba, LS, Delta, Siemens, Kinco, Delta, Shelin.3 CAC LOAI PLC CUA MITSUBISHI Alpha; FXO, FX1N, FX1S, FX2N, FX3G, FX3U, QnA-A, Qn, iQ FX5U, iQ-FX, iQ-R.
Ngõ ra và ngõ vào analog gần sẵn kat hop val 2 kénh đều vào analog 1 1 kane nge re analog Khe cắm thẻ nhớ SÐ gắn sẵn Cống RS-485 gắn sẵn Cổng Ethernet gắn sẵn Hình 1.1: PLC FX5U cấu hình mặc định của nhà sản xuất BÀI 1: LÝ THUYET CHUNG VE PLC, SU DUNG PHAN MEM GX WORKS3 — KHAO SAT THIET BI THỰC HÀNH PLC a ge) ne) 2 | m- Hình 1.2: Màn hình GT1455 1.4 PLC FX 5U - 32M Cấu trúc FX5U-32M.3: PLC FX5U cấu hình mặc định của nhà sản xuất ra BÀI 1: LY THUYET CHUNG VE PLC, SU’ DUNG PHAN MEM GX WORKS3 — KHAO SAT THIET BI THUC HANH PLC [1] Terminal c6ng RS-485 [10] Đầu nổi pin [2] Công tắc chọn điện trở cống RS-485 [11] Đèn LED hiển thị trạng thái vận hành [3] Công tac Run/Stop/Reset [12] Cống giao tiếp Ethernet [4] Công tắc tắt/bật thẻ nhớ [13] Terminal đầu vào [5] Terminal đầu vào/đầu ra Analog [14] Terminal đầu ra [6] Khe gắn thẻ nhớ (SD) [15] Đèn LED hiển thị trạng thái thẻ nhớ [7] Đầu nối board mở rộng [16] Đèn LED hiến thị ngõ vào [8] Đầu nối module mở rộng [17] Đèn LED hiển th ¡ ngõ ra [9] Ngăn chứa pin Bộ kít thực hành PLC FX5U Hình 1.4: Bộ KTT thực hành PLC FX5U BÀI 1: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PLC, SỬ DỤNG PHẦN MỀM GX WORKS3 — KHẢO SÁT THIẾT BỊ THỰC HÀNH PLC Ra Khối nguồn: POWER AC ~220V/2A/50Hz. Ngõ ra: POWER SUPPLY 24VDC/5A. DIGITAL INPUTS: 16 ng6 vao (XO ~ X17) với 2 mode Tín hiệu lấy từ công tắc 3 trang thái: 1 (mức 1); 0 (mức 0); j (tín hiệu lấy từ jack cắm). DIGTTAL OUTPUTS: 16 ngõ ra (Y0 + Y17).
CC-Link: dùng để kết nối truyền thông 485. AD INPUTS: ngõ vào analog. DA: ng6 ra analog. HMI: GOT1455 man hinh diéu khién, giám sát.
Kết nối nguồn nuôi PLC: nguồn cung cấp 100 - 240VAC Nguồn điện xoay chiều (100 đến 240 VỊ L N ©\ Nối đất + |5/S|0V|Xo| 2 |: 3 [L[N]T- |2] !] manana FX5U-32MR/ES }A3¿E LEM €4 r444À4*2£204 \ 1ếẾ, | fA As f4 s22 "La "1% na Xxd SET IEMES NTE Uh EY “tr rniyrarirxsmam-ws Hình 1.5: Sơ đồ kết nối nguồn DC va AC cho CPU PLC Kết nối đầu vào, đầu ra PLC điều khiển: Đầu vào số Sink 0VDC; Source 24VDC. a BAI 1: LY THUYET CHUNG VE PLC, SU’ DUNG PHAN MEM GX WORKS3 — KHAO SAT THIET BI THUC HANH PLC Khi sử dụng nguồn điện bên ngoài Đấu dây đầu vào Source Đấu dây đầu vào Sink Cấu chì Cấu chì L ~ Y 100 đến 240 V AC ~ 100 đến 240 VAC a Hình 1.6: Mạch điện ngõ vào PLC 0V S/S kK Trở kháng đấu vào Trởkháng đầu vào - Pau ra sé 24 VDC, Imax = 0,75A. Dau day dau ra Sink Tai Y Nguớn điện một chiều BOF COM[] Cau chi pj Hình 1.