UBND HUYỆN CỦ CHI
TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ CỦ CHI
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC/MÔ ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
TỰ ĐỘNG
NGHỀ: KỸ THUẬ T LẮP ĐẶT ĐIỆN V ĐIỀU KHIỂN TRONG
CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP NGHỀ
Ban hành kèm theo Quyết định số: 89/QĐ-TCNCC ngày 15 tháng 8 năm
2024 của Hiệu trưởng trường Trung Cấp Nghề Củ Chi
Tp. Hồ Chí Minh, năm 2024
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình lưu hành nội bộ 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.
Cuốn giáo trình này dùng cho học sinh hệ trung cấp và đã lưu hành nội bộ tại
trường
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
Cùng với sự phát triển với ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành
kỹ thuật lắp đặt & điều khiển trong công nghiệp, ngành tự động hóa đã và đang đạt
được nhiều tiến bộ mới. Tự động hóa không những giảm sức lao động cho con người
mà còn góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng suất lao động, cải thiện chất lượng
sản phẩm. Chính vì thế tự động hóa ngày càng khẳng định được vị trí cũng như vai trò
trong các ngành công nghiệp và đang được phổ biến rộng rãi trong các hệ thống công
nghiệp trên thế giới nói chung và Việt nam nói riêng.
Việc ứng dụng thành công các thành tựu của lý thuyết điểu khiển tối ưu, công
nghệ thông tin, công nghệ máy tính, công nghệ điện – điện tử, và các lĩnh vực khoa
học kỹ thuật khác trong những năm gần đây đã dẫn đến sự ra đời và phát triển của thiết
bị điều khiển logic có khả năng lập trình (PLC). Cũng từ đây đã tạo ra một cuộc cách
mạng trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển trong công nghiệp.
Khi biên soạn 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 tiễn cao.
Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 giờ gồm có:
Bài 1: Đọc/phân tích bản vẽ bộ điều khiển lập trình
Bài 2: Kiểm tra thiết bị
Bài 3: Phần mềm lập trình plc
Bài 4: Lắp đặt mạch động lực
Bài 5: Kết nối giữa plc và thiết bị ngoại vi
Bài 6: Lập trình và kết nối theo yêu cầu thiết kế
Bài 7: Các bài tập thực hành về lập trình và kết nối
Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và
công nghệ phát triển có thể điều chỉnh và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp.
Trong giáo trình, 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.
Giáo trình ‘ Lắp đặt hệ thống thiết bị điều khiển tự động ’được biên soạn nhằm
mục đích hỗ trợ cho việc dạy và học phần mềm plc như Siemens, Glofa GMX,
Mitsubishi Electric,Omron. Đồng thời giúp cho các cán bộ kỹ thuật, công nhân kỹ
thuật điện – điện tử, tự động hóa có điều kiện củng cố và nâng cao kiến thức ngành
nghề, tiếp cận nhanh với các thiết bị tự động hiện đại đang được sử dụng trong công
nghiệp.
Tuy có nhiều cố gắng rất nhiều để hoàn thành giáo trình này nhưng không thể không
có những thiếu sót. Vì vậy rất mong nhận được sự đóng góp từ bạn đọc.
Củ Chi, ngày 5 tháng 8 năm 2024
Người biên soạn
4
MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................... 4
BI 1: ĐỌC/PHÂN TÍCH BẢN VẼ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH .............................. 7
1. Thuật ngữ về điều khiển,hệ điều khiển, phân loại hệ điều khiển. ...................... 7
2. Hàm truyền hệ tuyến tính, đáp ứng cơ bản, hệ hở và tính ổn định. ................... 7
3. Các phương pháp nghiên cứu hệ tự động điều khiển. Biến đổi điện cơ. ............ 8
4. Hệ kín. Hồi tiếp. Sai số xác lập (sai số tĩnh). Đặc tính động. ........................... 10
5. Đặc trưng tần số tiêu chuẩn ổn định Nyquist. .................................................. 11
6. Bổ chính hệ tự động. điều khiển PID. .............................................................. 12
7. Thực hành đọc và phân tích .............................................................................. 13
8. Kiểm tra. ............................................................................................................... 14
BI 2: KIỂM TRA THIẾT BỊ ........................................................................................... 14
1. Kỹ thuật cảm biến: .............................................................................................. 14
1.2. Cảm biến nhiệt độ: phân loại, cấu tạo, ứng dụng. ............................................... 15
1.3. Các loại cảm biến xác định khoảng cách. ........................................................... 17
1.4. Cảm biến góc quay. ............................................................................................. 20
1.5. Phương pháp đo lưu lượng. ................................................................................ 20
1.6. Cảm biến quang điện tử. ..................................................................................... 22
2. Điều khiển lập trình ............................................................................................. 25
2.1. Cấu tạo, ngõ vào, ngõ ra các bộ lập trình LOGO, EASY... ................................ 25
2.2. Nguyên lý lập trình, nạp trình, kết nối ................................................................ 26
2.3 Các chức năng cơ bản, chức năng đặc biệt, bộ nhớ ... của LOGO, EASY... ....... 27
2.4. Phần mềm mô phỏng LOGO! Soft comfort. ....................................................... 43
2.5. Các ứng dụng trong điều khiển động cơ và ứng dụng khác trong công nghiệp. 44
BI 3: PHẦN MỀM LẬP TRÌNH PLC ............................................................................. 52
3.1. Tổng quan về phần mềm lập trình PLC .............................................................. 52
3.2. Cài đặt phần mềm lập trình PLC ......................................................................... 55
3.3. Sử dụng phần mềm lập trình PLC ....................................................................... 56
3.4. Kiểm tra việc kết nối dây bằng phần mềm lập trình PLC ................................... 57
Bài 4: LẮP ĐẶT MẠCH ĐỘNG LỰC .............................................................................. 66
1. Cổng ra của PLC. .............................................................................................. 66
2. Kết nối giữa PLC và hệ thống điều khiển công nghiệp. ................................... 66
3. Lắp đặt các mạch điện tự động điều khiển đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. ............ 67
BI 5 : KẾT NỐI GIỮA PLC V THIẾT BỊ NGOẠI VI ............................................... 69
5.1 Tổng quan về thiết bị ngoại vi ........................................................................................ 69
5.2 Kết nối PC-PLC ................................................................................................... 71
5.3 Kết nối PLC – thiết bị ngoại vi ............................................................................ 73
5.4. Kiểm tra kết nối dây bằng phần mềm lập trình PLC : ........................................ 75
BI 6: LẬP TRÌNH V KẾT NỐI THEO YÊU CẦU THIẾT KẾ ................................ 81
6.1 Điều khiển động cơ KĐB 3 pha quay 1 chiều: .................................................... 81
6.2 Điều khiển động cơ KĐB 3 pha khởi động tự đổi nối Y-∆: ............................... 84
5
6.3. Điều khiển các Động cơ khởi động và dừng theo trình tự. ................................. 87
6.4. Điều khiển Động cơ KĐB 3 pha quay 2 chiều có hãm trước khi đảo chiều. .... 100
6.5 Thực hành lập trình và vận hành plc .................................................................. 104
BI 7: CÁC BI TẬP THỰC HNH VỀ LẬP TRÌNH V KẾT NỐI........................ 106
7.1 Điều khiển đèn giao thông : ............................................................................... 106
7.2 Đếm sản phẩm. .................................................................................................. 116
7.3 Điều khiển máy trộn. .......................................................................................... 123
Tài liệu tham khảo .................................................................................................... 134