Giáo trình PLC - Chương trình đào tạo chất lượng cao (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:130

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "PLC - Chương trình đào tạo chất lượng cao (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ: Cao đẳng)" được biên soạn với mục tiêu giúp sinh viên trình bày được khái niệm và nguyên lý của hệ điều khiển lập trình PLC; so sánh các ưu nhược điểm giữa bộ điều khiển không lập trình và các bộ điều khiển lập trình; phân tích được cấu tạo phần cứng và nguyên tắc hoạt động của phần mềm trong hệ điều khiển lập trình PLC.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình PLC - Chương trình đào tạo chất lượng cao (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

UBND THÀNH PHỐ CẦN THƠ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CẦN THƠ GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: PLC (CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO) NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐN ngày tháng năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ) Cần Thơ, năm 2021 (Lưu hành nội bộ)
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 Giáo trình PLC được biên soạn dựa trên chương trình đào tạo mô đun PLC dành cho hệ Cao đẳng do Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề Cần Thơ ban hành nhằm trang bị cho học sinh sinh viên những kiến thức cơ bản nhất về PLC ứng dụng trong chuyên ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí. Chúng tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng nghề Cần Thơ cùng các giảng viên đã góp nhiều công sức để nội dung giáo trình được hoàn thành. Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/môn học của chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí ở cấp trình độ Cao đẳng và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo. Sau khi học xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức cơ bản của mô đun để hành nghề và tự học các phần nâng cao trong môn học, cũng như học tập tiếp các môn học, mô đun khác của nghề. Trong quá trình biên soạn khó tránh khỏi những sai sót. Chúng tôi rất mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn. Cần Thơ, ngày……tháng …. năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên Trần Thanh Tú 2. Trần Thanh Tùng 1
MỤC LỤC TRANG Tuyên bố bản quyền 1 Lời giới thiệu 1 Mục lục 2 Bài 1: Logo230RCE! Siemens 4 Bài 2: Các bài toán ứng dụng Logo230RCE! Siemens 38 Bài 3: PLC S7-1200 62 Bài 4: Các bài toán ứng dụng S7-1200 84 2
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: PLC Mã mô đun: MĐ 19 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Trước khi học mô đun này cần hoàn thành các môn cơ sở như kỹ thuật điện, điện cơ bản và các mô đun chuyên môn như Hệ thống điều hòa không khí cục bộ, Trang bị điện, Hệ thống máy lạnh công nghiệp. - Tính chất: Mô đun chuyên môn nghề. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: là mô đun chuyên môn của nghề, được cung cấp các kiến thức và kỹ năng cơ bản về thiết kế, lắp đặt, sửa chữa mạch điều khiển trong hệ thống máy lạnh và điều hòa không khí. Là tiền đề để học viên có thể tự học về thiết kế, sửa chữa mạch ở mức độ cao hơn. Mục tiêu của môn học/mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày được khái niệm và nguyên lý của hệ điều khiển lập trình PLC. + So sánh các ưu nhược điểm giữa bộ điều khiển không lập trình và các bộ điều khiển lập trình. + Phân tích được cấu tạo phần cứng và nguyên tắc hoạt động của phần mềm trong hệ điều khiển lập trình PLC. - Về kỹ năng: + Thực hiện phân tích và giải quyết được một số bài toán ứng dụng đơn giản trong công nghiệp. + Kết nối thành thạo phần cứng của PLC - PC với thiết bị ngoại vi. + Viết được chương trình, nạp trình để thực hiện được một số bài toán ứng dụng đơn giản trong công nghiệp. + Phân tích được một số chương trình đơn giản, phát hiện sai lỗi và sửa chữa khắc phục. - Về năng lực tự chủ và trách nhiêm: + Rèn luyện kỹ năng an toàn, vệ sinh công nghiệp + Rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm. Nội dung của mô đun: 3
BÀI 1 LOGO230RCE! SIEMENS. Mã Bài: MĐ 19-01 Giới thiệu: Logo! là một PLC mini có thể được lập trình thông dụng của Siemens, phù hợp cho những ứng dụng đơn giản trong công nghiệp và các công trình xây dựng như điều khiển hệ thống chuyển nguồn tự động ATS, băng tải, hệ thống chiếu sáng, hệ thống bơm, hệ thống chuông báo, điều khiển đóng cắt… làm giảm chi phí và thời gian thiết kế, đơn giản hóa hệ thống dây và bố trí bảng điều khiển, làm giảm các yêu cầu về không gian trong các tủ điều khiển. Bài này cung cấp cho sinh viên các kiến thức tổng quát về Logo! được sử dụng trong hệ thống máy lạnh và điều hòa không khí. Hình dáng thực tế, ký hiệu trên sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động cũng được trình bày. Thêm vào đó, phương thức lập trình bằng phần mềm cũng được đề cập trong phạm vi nội dung bài giảng. Mục tiêu của bài: Sau bài học này, sinh viên có khả năng: - Trình bày đúng sơ đồ cấu trúc LOGO230RCE! SIEMENS. - Kết nối các phần tử ngoại vi LOGO230RCE! SIEMENS đúng kỹ thuật. - Thực hiện quy trình soạn thảo và chạy chương trình. - Phân biệt được đầu vào, đầu ra - Sử dụng đúng các thông số kỹ thuật của phần tử - Cẩn thận, chính xác, nghiêm túc thực hiện đúng quy trình. Nội dung bài: 1.1. Giới thiệu chung về LOGO!230RCE SIEMENS - Logo là module tích hợp logic đa năng thế hệ mới của Siemens, là bộ điều khiển có khả năng lập trình đơn giản có sẵn đầu vào và ra được ứng dụng cho các quy trình tự động hoá cỡ nhỏ. ● Điều khiển. ● Màn hình vận hành và hiển thị với đèn nền. 4
● Nguồn cung cấp. ● Giao tiếp với mô đun mở rộng. ● Giao tiếp với micro SD card . ● Giao tiếp với mô đun tùy chọn hiển thị văn bản (an optional text display (TDE) module) ● Cấu hình lại các hàm tiêu chuẩn như on- delay, off-delays, pulse relay và softkey ● Timers 5
● Cờ nhớ số và tương tự (Digital and analog flags) ● Ngõ vào và ra tương thích với các thành phần của LOGO! 8 và thêm vảo đó là các thành phần sau: + Giao tiếp truyền thông Ethernet. + FE (Functional Earth) điểm nối đất. + Đèn LED chỉ thị trạng thái kết nối Ethernet. Với LOGO! Ta có thể LOGO! Là một giải pháp đề xuất cho chiếu sáng cho các ứng dụng kỹ thuật lắp đặt và dân dụng. Nó cungc được đề xuất là giải pháp cho các tủ điều khiển điện, như điều khiển cổng, hệ thống điều hòa không khí, bơm nước… Chúng ta cũng có thể sử dụng LOGO! Cho các ứng dụng đặc biệt như nhà thông minh, điều khiển quá trình nhờ vào các kết nối thiết bị như mô đun AS-I module, để phân phối và điều khiển cục bộ các máy móc thiết bị trong hệ thống nhỏ, tủ chuyển mạch và những ứng dụng trong kỹ nghệ lắp đặt khác. Những thiết bị có sẳn: LOGO! Base Modules là có sẳn với hai cấp điện áp: ● Class 1 ≤ 24 V, i.e. 12 VDC, 24 VDC, 24 VAC ● Class 2 > 24 V, i.e. 115 VAC/VDC to 240 VAC/VDC LOGO! Base Modules có ba loại: + LOGO! Basic (version with display): 8 inputs and 4 outputs + LOGO! Pure (version without display): 8 inputs and 4 outputs. Mỗi mô đun có giao tiếp mở rộng và giao tiếp Ethernet. Và được cung cấp 44 hàm có thể câu hình lại được tạo trong chương trình của người dùng. Các mô đun mở rộng có sẳn: ● LOGO! DM8 mô đun số để vận hành với các điện áp 12 VDC, 24 VAC/VDC và 115 VAC/VDC to 240 VAC/VDC, được trang bị 4 vào và 4 ra. ● LOGO! DM16 mô đun số để vận hành với các điện áp 24 VDC và 115 VAC/VDC to 240 VAC/VDC, được trang bị 4 vào và 4 ra. 6
● LOGO! mô đun số để vận hành với các điện áp 24 VDC và 12 VDC, phụ thuộc vào các mô đun đặc biệt. Mỗi thiết vị có 2 analog inputs, 2 PT100 inputs, 2 PT100/PT1000 inputs (hoặc PT100 hoặc PT1000 cho mỗi thiết bị), hoặc 2 analog outputs. Mỗi digital / analog module có hai khối giao tiếp mở rộng để kết nối với các mô đun thêm vào khác. Đặc điểm của LOGO! TDE The LOGO! TDE là sẳn có cho 0BA8 series. Nó được cung cấp màn hình hiển thị rộng hơn so với LOGO! Basic. Nó có 4 phím chức năng mà bạn có thể lập trình cho chương trình như các ngõ vào. Giống như LOGO! Basic, nó có bốn phím con trỏ, phím ESC và Enter để có thể lập trình và vận hành trên LOGO! TDE. Ta cũng có thể thực hiện điều đó trên LOGO!Soft Comfort. bởi LOGO!Soft Comfort V8.2 có thể đọc được LOGO! TDE 6ED1055-4MH08-0BA0. A LOGO! TDE có 2 giao tiếp Enthernet. Ta có thể kết nối một giao diện với Base Module, a PC, hoặc LOGO! TDE khác. Mỗi LOGO! Base Module hỗ trợ kết nối để tạo chương trình, bất chấp đến số mô đun: • Digital inputs I1 to I24 • Analog inputs AI1 to AI8 • Digital outputs Q1 to Q20 • Analog outputs AQ1 to AQ8 • Digital flag blocks M1 to M64: – M8: Initialization Flag (Displays blue in LOGO!Soft Comfort V8.2) – M25: Backlight flag: LOGO! onboard display white – M26: Backlight flag: LOGO! TDE white – M27: Message Character Set Flag (Displays green in LOGO!Soft Comfort V8.2) – M28: Backlight flag: LOGO! onboard display amber – M29: Backlight flag: LOGO! onboard display red – M30: Backlight flag: LOGO! TDE amber 7
– M31: Backlight flag: LOGO! TDE red • Analog flag blocks: AM1 to AM64 • Shift register bits: S1.1 to S4.8 (32 shift register bits) • 4 cursor keys • Blank outputs: X1 to X64 LOGO! 0BA8 additionally supports the display of the following network digital/analog inputs and outputs if you have previously configured them in the circuit program in LOGO!Soft Comfort V8.1 and downloaded the program to the 0BA8 device: • 64 network digital inputs: NI1 to NI64 • 32 network analog inputs: NAI1 to NAI32 • 64 network digital outputs: NQ1 to NQ64 • 16 network analog outputs: NAQ1 to NAQ16 Cấu trúc của LOGO! 8
9
10
11
1) Trong số đó có thể là: 4 analog inputs (0 V to 10 V) and 4 fast digital inputs. 2) Phiên bản 230 VAC: 2 nhóm mỗi nhóm có 4 inputs. Mỗi nhóm trong đó phải kết nối cùng một pha. Nó có thể không đúng khi kết nối khác pha. 3) Ngõ vào số có thể hoạt động với loại P hoặc N. Mô đun mở rộng 12
1) Không cho phép khác pha với ngõ vào số. 2) 0 V to 10 V, 0/4 mA to 20 mA có thể được kết nối tùy chọn. 3) Digital inputs có thể hoạt động cả với P hoặc N. 4) 2 nhóm có 4 ngõ vào cho mỗi nhóm. Mỗi nhóm trong đó phải kết nối cùng một pha. Nó có thể không đúng khi kết nối khác pha. 5) 0 V to 10 V, 0/4 mA to 20 mA có thể được kết nối tùy chọn. 6) Cảm biến được hỗ trợ bởi LOGO! AM2 RTD module là PT100 và PT1000 với hệ số nhiệt mặc định α là 0.003850. 1.2 Lắp đặt và kết nối LOGO! 1.2.1 Thiết lập kết nối tối đa mạng LOGO! Hướng dẫn chung: Chú ý các hướng dẫn sau khi lắp đặt và kết nối LOGO!: ● Chắc chắn rằng dây dẫn phải phù hợp với tiêu chuẩn lắp đặt. ● Luôn luôn ngắt nguồn trước khi tháo / lắp LOGO!. ● Sử dụng dây dẫn có tiết diện thích hợp, thông thường từ 1.5 mm2 đến 2.5 mm2. ● Không siết quá lực các đầu nối: mô men xoắn từ 0.5 Nm đến 0.6 Nm. ● Giữa dây dẫn ngắn nhất có thể. Luôn đi dây thành cặp, điều đó có nghĩa là đi 1 dây line và 1 dây neutral chung trên tuyến. ● Luôn tách rời: – Dây AC – DC điện áp cao với mạch có tần số đóng cắt cao. – Dây tín hiệu điện áp thấp. ● Lắp đặt dây dẫn với độ căng vừa phải. 13
● Cung cấp thiết bị chống sét cho khu vực nguy hiểm. ● Không kết nối nguồn bên trong với nguồn ngõ ra bên ngoài. ● Sử dụng các thiết bị tin cậy cho kết nối ngoài. LOGO! 8 hỗ trợ truyền thông đến 10/100 Mbit/s TCP/IP SIMATIC S7/Modbus Ethernet network. A LOGO! 8 có thể hỗ trợ những kết nối sau: ● Tối đa 16 TCP/IP-based S7/Modbus communication connections với các thiết bị: – Thiết bị LOGO! 8 thêm vào. – SIMATIC S7 PLCs với Ethernet functionality – Modbus over TCP/IP thiết bị tương thích. – Tối đa một SIMATIC HMI mà nó hỗ trợ truyền thông Ethernet với mạng S7 PLCs Có hai loại kết nối có sẳn cho truyền thông S7/Modbus, kết nối tĩnh và kết nối động. Cho kết nối tĩnh, máy chủ đáp ứng nhu cầu tài nguyên từ máy đơn để đảm bảo truyền dẫn ổn định. Với kết nối động, máy chủ đáp ứng yêu cầu truyền thông chỉ khi tài nguyên là có sẳn. Chúng ta có thể cấu hình kết nối động hay tĩnh theo yêu cầu. Ví dụ: n kết nối tĩnh và 16-n kết nối động. LOGO! Hỗ trợ tối đa 8 kết nối tĩnh. 14
1.2.2 Thiết lập mô đun mở rộng tối đa LOGO! Hỗ trợ tối đa 24 digital inputs, 8 analog inputs, 20 digital outputs, và 8 analog outputs. Chúng ta có thể đạt được điều đó với các phương pháp sau: 1.2.3 Lắp đặt và tháo dỡ LOGO! Kích thước The LOGO! Kích thước lắp đặt phù hợp với DIN 43880. LOGO! Có thể được lắp với ray nhôm 35 mm DIN theo EN 60715 hoặc lên tường với 2 M4. Chiều rộng LOGO! ● LOGO! TDE 128.2 mm. 15
● LOGO! 0BA8 Base Modules 71.5 mm. ● LOGO! expansion modules 35.5 mm (DM8...) hoặc 71.5 mm (DM16...). Lắp đặt Tháo dỡ: 1.2.4 Nối dây LOGO! Nối dây LOGO! Sử dụng vặn vít dẹp 3 mm. Sử dụng dây dẫn với khuyến nghị sau: ● Tiết diện dây: – 1 × 2.5 mm2 – 2 × 1.5 mm2 cho mỗi trạm nối sơ cấp 16
● Vật liệu dây: Cu ● Nhiệt độ cách điện: 75 °C ● Mô men xoắn: 0.5 Nm to 0.6 Nm or 4.5 in.lbf to 5.3 in.lbf Kết nối LOGO! Kết nối LOGO! Với nguồn cấp như sau, phụ thuộc vào nguồn cấp DC hoặc AC Mạch bảo vệ với AC voltage: cần mắc thêm metal oxide varistor (MOV). Chắc chắn rằng varistor (MOV) sử dụng trên 20% cấp điện áp lưới (for example S10K275). Mạch bảo vệ với DC voltage: để hạn chế điện áp đỉnh của nguồn cấp, cần lắp đặt thiết bị bảo vệ. (for example DEHN (order number 918 402)). LOGO!230RCE 17
LOGO!AM2 18