Giáo trình PLC cơ bản (Nghề: Điện công nghiệp và Điện tử công nghiệp - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Đà Nẵng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:66

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình PLC cơ bản với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được nguyên lý, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ điều khiển lập trình PLC. So sánh được các ưu nhược điểm với bộ điều khiển có tiếp điểm và các bộ điều khiển lập trình PLC. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 1 giáo trình.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình PLC cơ bản (Nghề: Điện công nghiệp và Điện tử công nghiệp - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Đà Nẵng

UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG GIÁO TRÌNH PLC CƠ BẢN Nghề: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Trình độ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐN ngày tháng năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Đà Nẵng)
Đà Nẵng, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc 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 Giáo trình PLC cơ bản là giáo trình đƣợc biên soạn ở dạng cơ bản và tổng quát cho học sinh, sinh viên nghề Điện Công Nghiệp từ kiến thức nền cho đến kiến thức chuyên sâu. Giáo trình giúp học sinh, sinh viên có đƣợc kiến thức chung rất hữu ích khi cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu hơn. Mặc khác giáo trình cũng đã đƣa vào các nội dung mang tính thực tế giúp học sinh, sinh viên gần gũi, dễ nắm bắt vấn đề khi va chạm trong thực tế. Trong quá trình biên soạn giáo trình, tác giả đã tham khảo rất nhiều các tài liệu của các tác giả khác nhau cả trong và ngoài nƣớc. Tác giả cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến lãnh đạo nhà trƣờng Trƣờng Cao đẳng nghề Đà Nẵng đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành giáo trình này. Đặc biệt là sự giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình của tập thể giáo viên bộ môn Điện công nghiệp, khoa Điện – Điện tử của trƣờng cũng nhƣ các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình đóng góp ý kiến trong quá trình biên soạn. Đà Nẵng, tháng 08/2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: ThS. Đỗ Trọng Hiếu 2
THÔNG TIN CHUNG TÊN GIÁO TRÌNH SỐ LƯỢNG BÀI PLC CƠ BẢN 08 Thời gian 105 giờ ( Lý thuyết: 42 giờ; Thực hành: 56 giờ ; Kiểm tra 7 giờ) Vị trí của môn  Mô đun PLC cơ bản đƣợc bố trí sau khi hoàn thành các học môn học thuộc nhóm môn cơ sở.  Mô đun này là mô đun kỹ thuật chuyên ngành và đƣợc bố trí sau khi hoàn thành các môn học Kỹ thuật cảm biến, Điều khiển điện khí nén Tính chất của  Là môn học chuyên môn trong chƣơng trình đào tạo. môn học Kiến thức tiên Phài học xong các môn học, mô đun: quyết  Kỷ thuật xung số; trang bị điện; lắp đặt điện; cảm biến; điều khiển điện khí nén… Đối tượng  Học sinh - Sinh viên học nghề Điện Công Nghiệp, Điện tử công nghiệp trình độ Cao đẳng và Trung cấp Mục tiêu Về kiến thức:  Trình bày đƣợc nguyên lý, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ điều khiển lập trình PLC. So sánh đƣợc các ƣu nhƣợc điểm với bộ điều khiển có tiếp điểm và các bộ điều khiển lập trình PLC.  Trình bày đƣợc các tập lệnh xử lý trong PLC, các giải thuật điều khiển cho các bào toán vừa và nhỏ trong thực tế công nghiệp. Về kỹ năng:  Thực hiện đƣợc kết nối phần cứng giữa PC PLC và thiết bị ngoại vi.  Thực hiện đƣợc một số bài toán ứng dụng đơn giản trong công nghiệp.  Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:  Đi học đầy đủ và đúng giờ, chủ động, sáng tạo và đảm bảo an toàn trong quá trình học tập . hoàn thành chƣơng trình tự học ở nhà. Về thái độ:  Rèn luyện đức tính cẩn thận, nghiêm túc trong công tác  Tuân thủ các quy tắc an toàn khi lắp đặt các mạch.  Thiết kế kỹ thuật, thi công đƣợc các mạch đơn giản đến 3
năng cao.  Kiểm tra và thử mạch. Phát hiện đƣợc sự cố và có biện pháp khắc phục.  R n luyện tính cẩn thận, t m , chính xác, tƣ duy khoa học và sáng tạo.  Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, chủ động, sáng tạo và khoa học, nghiêm túc trong học tập và trong công việc. 4
DANH MỤC VÀ PHÂN BỔ THỜI LƯỢNG CHO CÁC BÀI TÊN CÁC BÀI TRONG THỜI GIAN (GIỜ) TT MÔN HỌC LT TH BT KT TỔNG 1 Bài 1: Tổng quan về PLC 2 2 2 Bài 2: Phần mềm lập trình PLC 3 3 Bài 3: Kết nối giữa PLC và thiết bị 3 2 3 5 ngoại vi 4 Bài 4: Các tập lệnh logic 10 18 2 30 5 Bài 5: Bộ định thời (Timer) 7 16 2 25 6 Bài 6: Bộ đếm (Counter) 8 10 2 20 7 Bài 7: Các tập lệnh số học 5 4 1 10 8 Bài 8: Xử lý tín hiệu analog 5 5 10 TỔNG CỘNG 42 56 7 105 5
TỔNG QUAN VỀ PLC Thời gian (giờ) ĐCN09 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ PLC LT TH BT KT TS 2 0 0 0 2 Mục tiêu: Sau khi học xong chƣơng này, học sinh sinh viên có khả năng:  Trình bày đƣợc cấu trúc và nhiệm vụ các khối chức năng của PLC.  Mô tả đƣợc v ng quét và cấu trúc của chƣơng trình PLC.  Chủ động, sáng tạo và đảm bảo an toàn trong quá trình học tập. Các vấn đề chính sẽ được đề cập  Tìm hiểu về sự ra đời của PLC  Cấu trúc về PLC  Các phƣơng pháp lập trình của PLC A. NỘI DUNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Sự ra đời của PLC, ứng dụng của PLC trong công nghiệp. 1.1. Sự ra đời của PLC Trong ứng dụng các công nghệ khoa học vào sản xuất công nghiệp, mục tiêu tăng năng suất lao động đƣợc giải quyết bằng con đƣờng tăng mức độ tự động hóa các quá trình và thiết bị sản xuất nhằm mục đích tăng sản lƣợng, cải thiện chất lƣợng 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 ngƣời vận hành. Điều này đ i 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 đƣợc xác định nhằm đạt đƣợc kết quả mong muốn ở sản phẩm đầu ra của máy hay thiết bị. Một hệ thống nhƣ vậy đƣợc 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 6
Hình 0.1 Bộ điều khiển nối cứng đơn giản – Điều khiển logic khả trình (PLC) Hình 0.2 Bộ điều khiển logic khả trình  So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường khác Hiện nay, các hệ thống điều khiển bằng PLC đang dần dần thay thế cho các hệ thống điều khiển bằng Relay, Contactor thông thƣờng. Ta hãy thử so sánh ƣu khuyết điểm của hai hệ thống trên: – Hệ thống điều khiển thông thƣờng:  Thô kệch do có quá nhiều dây dẫn và relay trên bảng điều khiển.  Tốn khá nhiều thời gian cho việc thiết kế, lắp đặt.  Tốc độ hoạt động chậm.  Công suất tiêu thụ lớn. 7
 Mỗi lần muốn thay đổi chƣơng trình thì phải lắp đặt lại toàn bộ, tốn nhiều thời gian.  Khó bảo quản và sửa đổi. – Hệ thống điều khiển bằng PLC:  Những dây kết nối trong hệ thống giảm đƣợc 80% nên nhỏ gọn hơn.  Công suất tiêu thụ ít hơn.  Sự thay đổi các ngõ vào, ra và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhờ phần mềm điều khiển bằng máy tính.  Tốc độ hoạt động của hệ thống nhanh hơn.  Bảo trì và bảo quản dễ dàng hơn.  Độ bền và độ tin cậy vận hành cao.  Giá thành của hệ thống giảm khi số tiếp điểm tăng.  Có thiết bị chống nhiễu.  Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.  Dễ lập trình và có thể lập trình trên máy tính, thích hợp cho việc thực hiện các lệnh tuần tự của nó.  Các mô đun rời cho phép thay thế hoặc thêm vào khi cần thiết. Do những lý do trên PLC thể hiện rõ ƣu điểm của nó so với thiết bị điều khiển thông thƣờng khác. 1.2 Ứng dụng của PLC trong công nghiệp Do những đặc điểm nổi bật của PLC trong điều khiển, nên ngày nay nó đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong các giải pháp tự động hoá trong công nghiệp ở rất nhiều lãnh vực: – Điều khiển thang máy, thiết bị nâng, hạ hàng. – Điều khiển các quy trình sản xuất: đóng gói bao bì, xi măng, bia…v.v – Tự động hoá các hệ thống dịch vụ: trạm xăng, trạm rửa xe ôtô, máy bơm nƣớc, máy bán nƣớc tự động…v.v – Tự động hoá các máy công cụ: lò sấy, xi mạ…v.v Tuy nhiên không phải bất cứ hệ thống điều khiển nào cũng sử dụng PLC mà tùy vào yêu cầu cụ thể và so sánh về yếu tố kinh tế mà ta chọn phƣơng án điều khiển thích hợp.  Một số hình ảnh thực tế sử dụng PLC 8
Hình 1.3 Ví dụ ứng dụng PLC Hình 1.4 Ví dụ ứng dụng PLC 9
Hình 1.5 Ví dụ ứng dụng PLC Hình 1.6 Ví dụ ứng dụng PLC 10
2. Cấu trúc của PLC. 2.1. Các khối chức năng của PLC Hình 1.7 Khối chức năng của PLC 2.1.1. Khối ngõ vào: Để chuyển đổi các đại lƣợng vật lý thành các tín hiệu điện, các bộ chuyển đổi có thể là các nút nhấn, cảm biến, điện trở đo sức căng.v.v… và tùy theo bộ chuyển đổi mà tín hiệu ra khỏi khối vào có dạng ON/OFF (Binary) hoặc dạng liên tục (Analog). Bảng 1-1: Các dạng tín hiệu vào Bộ chuyển đổi Đại lượng đo Đại lượng ra Công tắc (Switch) Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân(on/off) Công tắc hành trình Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân(on/off) (Limit switch) Bộ điều ch nh nhiệt Nhiệt độ Điện áp nhị phân (Thermostat) Cặp nhiệt điện Nhiệt độ Điện áp thay đổi (Thermocouple) Nhiệt trở Nhiệt độ Trở kháng thay đổi (Thermister) Tế bào quang điện Ánh sáng Điện áp thay đổi (Photo cell) Tế bào tiệm cận Sự hiện diện cuả đối tƣợng Trở kháng thay đổi (Proximity cell) Điện trở đo sức căng Áp suất/ sự dịch chuyển Trở kháng thay đổi (Strain gage) 11
2.1.2. Khối xử lý (CPU): Khối này thay thế ngƣời vận hành thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạt động. Từ thông tin tín hiệu khối vào hệ thống điều khiển phải tạo ra đƣợc những tín hiệu ra cần thiết để đáp ứng yêu cầu điều khiển đã xác định trong phần xử lý. Tín hiệu điều khiển đƣợc thực hiện theo 2 cách: – Dùng mạch điện nối kết cứng – Dùng chƣơng trình điều khiển 2.1.3. Khối ra: Tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống điều khiển. Các tín hiệu này đƣợc sử dụng để tạo ra những hoạt động đáp ứng cho các thiết bị ở ngõ ra. Bảng 1-2. Các dạng cơ cấu tác động ở ngõ ra. Thiết bị ở ngõ ra Đại lượng ra Đại lượng tác động Động cơ điện Chuyển động quay Điện Xy lanh, Piston Chuyển động thẳng/áp lực Dầu ép/khí ép Solenoid Chuyển động thẳng/áp lực Điện Lò xấy/ lò cấp nhiệt Nhiệt Điện Van Tiết diện cửa van thay đổi Điện/dầu ép/khí ép Rơ le Tiếp điểm điện/chuyển động Điện vật lý có giới hạn 2.2. Cấu trúc vùng nhớ của PLC Hình 1.8 Cấu trúc vùng nhớ của PLC 12
2.2.1 Bộ nhớ  Có hai loại bộ nhớ trong CPU của PLC: – Bộ nhớ RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ có thể đọc và ghi. Có một số lƣợng các ô nhớ xác định. Mỗi ô nhớ có 1 dung lƣợng nhớ cố định và nó ch tiếp nhận một lƣợng thông tin nhất định. Các ô nhớ đƣợc ký hiệu bằng các địa ch riêng của nó. Bộ nhớ này chứa các chƣơng trình đƣợc sửa đổi hoặc các dữ liệu, kết quả tạm thời trong quá trình tính toán, lập trình. Đặc điểm của bộ nhớ RAM là nội dung chứa trong các ô nhớ của nó bị mất đi khi mất nguồn điện. – Bộ nhớ ROM(Read Only Memory): Bộ nhớ ch đọc. Chứa các thông tin không có khả năng xoá hoặc không thể thay đổi đƣợc, đƣợc nhà sản xuất sử dụng chứa các chƣơng trình hê thống. Chƣơng trình trong bộ nhớ ROM có nhiệm vụ:  Điều khiển và kiểm tra các chức năng hoạt động của CPU (hệ điều hành).  Dịch ngôn ngữ lập trình thành ngôn ngữ máy.  Khi bị mất nguồn điện, bộ nhớ ROM vẫn giữ nguyên nội dung của nó và không bao giờ bị mất. 2.2.2. Bộ xử lý trung tâm Bộ xử lý trung tâm (CPU – Central Processing Unit) điều khiển và quản lý tất cả các hoạt động bên trong PLC. Việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và khối vào/ra đƣợc thực hiện thông qua hệ thống Bus dƣới sự điều khiển của CPU. Một mạch dao động thạch anh cung cấp xung clock tần số chuẩn cho CPU, thƣờng là 1 hay 8 MHz, tùy thuộc vào bộ xử lý sử dụng. Tần số xung clock xác định tốc độ hoạt động của PLC và đƣợc dùng để thực hiện sự đồng bộ cho tất cả phần tử trong hệ thống. 2.2.3. Hệ điều hành Sau khi bật nguồn, hệ điều hành sẽ đặt các counter, timer và bit nhớ với thuộc tính non-retentive (không đƣợc nhớ bởi Pin dự ph ng) cũng nhƣ accu về 0. Để xử lý chƣơng trình, hệ điều hành đọc từng d ng chƣơng trình từ đầu đến cuối. Tƣơng ứng hệ điều hành thực hiện chƣơng trình theo các câu lệnh. Bit nhớ (memory bit) Các memory bit là các phần tử nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ trạng thái tín hiệu. 2.2.4. Bộ đệm (Proccess Image) Bộ đệm là một vùng nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ các trạng thái tín hiệu ở các ngõ vào ra nhị phân. 2.2.5. Accumulator Accumulator là một bộ nhớ trung gian mà qua nó timer hay counter đƣợc nạp vào hay thực hiện các phép toán số học. 13
2.2.6. Counter, Timer Timer và counter cũng là các vùng nhớ, hệ điều hành ghi nhớ các giá trị đếm trong nó. 2.2.7. Hệ thống Bus Bộ nhớ chƣơng trình, hệ điều hành và các modul ngoại vi (các ngõ vào và ngõ ra) đƣợc kết nối với PLC thông qua Bus nối. Một Bus bao gồm các dây dẫn mà các dữ liệu đƣợc trao đổi. Hệ điều hành tổ chức việc truyền dữ liệu trên các dây dẫn này.  Tổ chức bộ nhớ của PLC S7-200 – Vùng dữ liệu của PLC đƣợc chia làm các vùng nhớ nhƣ sau:  Vùng đệm ngõ vào: Vùng I (Input Image Register)  Vùng đệm ngõ ra: Vùng Q (Output Image Register)  Vùng nhớ biến: Vùng V (Memory Variable)  Vùng nhớ trong: Vùng M (Intenal Memory Bits)  Vùng nhớ đặt biệt: Vùng SM (Special Memory) – Các phƣơng pháp truy xuất vùng nhớ  Truy xuất theo Bit: Tên miền (+) Ch số Byte (+) Ch số Bit  Truy xuất theo Byte: Tên miền (+) Byte (+) Ch số Byte  Truy xuất theo Word: Tên miền (+) Word (+) Ch số Byte cao của Word  Truy xuất theo Double Word: Tên miền (+) Double Word (+) Ch số Byte cao  Thiết bị điều khiển lập trình S7-200 S7 – 200 là thiết bị điều khiển lập trình loại nhỏ của hãng Siemens (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu modul và có các modul mở rộng. Thành phần cơ bản của S7 – 200 là khối vi xử lý CPU 212 và CPU 214. Về hình thức bên ngoài, sự khác nhau của 2 loại CPU này nhờ số đầu vào/ra và nguồn cung cấp.  CPU 212 có 8 cổng vào và 6 cổng ra, có khả năng mở rộng thêm 2 môđun.  CPU 214 có 14 cổng vào và 10 cổng ra, có khả năng mở rộng thêm 7 môđun. Trong tài liệu này ch đề cập đến CPU 214 là chủ yếu. CPU 214 có những đặc điểm sau:  2048 từ nhớ chƣơng trình ( chứa trong ROM điện ).  2048 từ nhớ dữ liệu ( trong đó 256 từ chứa trong ROM điện ).  14 ngõ vào và 19 ngõ ra digital kèm theo trong khối trung tâm.  Hỗ trợ tối đa 7 mô đun mở rộng kể cả mô đun analog 14
 Tổng số cổng vào/ra cực đại là 64 cổng vào ra digital.  128 Timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau: 4 Timer 1mS, 16 Timer 10mS, 108 Timer có độ phân giải là 100mS.  128 bộ đếm chia làm 2 loại: 96 đếm lên và 32 đếm lên xuống.  256 ô nhớ nội bộ.  688 ô nhớ đặt biệt dùng để thông báo trạng thái và đặt chế độ làm việc.  Có phép tính số học.  Ba bộ đếm tốc độ cao với nhịp 2 KHz và 7 KHz  Hai bộ điều ch nh tƣơng tự.  Toàn bộ vùng nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ khi PLC bị mất nguồn nuôi. 2.3. Kiểu dữ liệu Thông tin xử lý trong PLC đƣợc lƣu trữ trong bộ nhớ của nó. Mỗi phần tử vi mạch nhớ có thể chứa 1 bit dữ liệu. Bit dữ liệu (Data Binary Digital) là một chữ số nhị phân, ch có thể là một trong hai giá trị là 1 hoặc 0. Tuy nhiên các vi mạch nhớ thƣờng đƣợc tổ chức thành các nhóm để có thể chứa 8 bit dữ liệu. Mỗi chuỗi 8 bit dữ liệu đƣợc gọi là một byte. Mỗi mạch nhớ là một byte (byte nhớ), đƣợc xác nhận bởi một con số gọi là địa ch (address). Byte nhớ đầu tiên có địa ch 0. Dữ liệu chứa trong byte nhớ gọi là nội dung. Địa ch của một byte nhớ là cố định và mỗi byte nhớ trong PLC có một địa ch riêng của nó. Địa ch của byte nhớ khác nhau sẽ khác nhau, nội dung chứa trong một byte nhớ là đại lƣợng có thể thay đổi đƣợc. Nội dung byte nhớ chính là dữ liệu đƣợc lƣu trữ tức thời trong bộ nhớ. Để lƣu giữ một dữ liệu mà một byte nhớ không thể chứa hết đƣợc thì PLC cho phép một cặp 2 byte nhớ cạnh nhau đƣợc xem xét nhƣ là một đơn vị nhớ và đƣợc gọi là một từ đơn (Word). Địa ch thấp hơn trong 2 byte nhớ đƣợc dùng làm địa ch của từ đơn. Ví dụ:Từ đơn có địa ch là 2 thì các byte nhớ có địa ch là 2 và 3 với 2 là địa ch byte cao và 3 là địa ch của byte thấp. IB2 IB3 IW 2 IW2 là từ đơn có địa ch 2 IB2 là byte có địa ch 2 IB3 là byte có địa ch 3 Trong trƣờng hợp dữ liệu cần đƣợc lƣu trữ mà một từ đơn không thể chứa hết đƣợc, PLC cho phép ghép 4 byte liền nhau đƣợc xem xét là một đơn vị nhớ và đƣợc gọi là từ kép (Double Word). Địa ch thấp nhất trong 4 byte nhớ này là địa ch của từ kép. Ví dụ: Từ kép có địa ch là 100 thì các byte nhớ trong từ kép này có địa ch là 100, 101,102,103 trong đó 103 là địa ch byte thấp,100 là địa ch byte cao. 15
MB100 MB101 MB102 MB103 DW100 Trong PLC bộ xử lý trung tâm có thể thực hiện một số thao tác nhƣ: – Đọc nội dung các vùng nhớ (bit, byte, word, double word). – Ghi dữ liệu vào vùng nhớ (bit, byte, word, double word). Trong thao tác đọc, nội dung ban đầu của vùng nhớ không thay đổi mà ch lấy bản sao của dữ liệu để xử lý. Trong thao tác ghi, dữ liệu đƣợc ghi vào trở thành nội dung của vùng nhớ và dữ liệu ban đầu bị mất đi. 3. Xử l chư ng trình của PLC. 3.1.Vòng quét chư ng trình. Hình 1.9 Vòng quét của PLC V ng quét chƣơng trình đƣợc thực hiện qua 4 bƣớc: – Bƣớc 1: Cập nhật dữ liệu từ bên ngoài vào (đọc dữ liệu từ Input) – Bƣớc 2: Thi hành chƣơng trình – Bƣớc 3: Truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi – Bƣớc 4: Xuất dữ liệu ra ngoài Output 3.2. Cấu trúc chư ng trình của PLC. Các chƣơng trình cho S7 – 200 phải có cấu trúc bao gồm chƣơng trình chính (main program) và sau đó đến các chƣơng trình con (Subrortine) và các chƣơng trình xử lý ngắt (Interrupt) đƣợc ch ra sau đây: 16
Hình 1.10 Cấu trúc chương trình của PLC 3.3. Các phư ng pháp lập trình cho PLC. Cách lập trình cho S7 – 200 nói riêng và cho các PLC hãng Seimens nói chung dựa trên 3 phƣơng pháp cơ bản: Phƣơng pháp hình thang (Ladder Logic viết tắt là LAD) và Phƣơng pháp liệt kê lệnh (Statement List viết tắt là STL). Chƣơng này sẽ giới thiệu các thành phần cơ bản của 2 phƣơng pháp trên và các sử dụng chúng trong lập trình. Ngoài ra, c n có Phƣơng pháp lập trình theo sơ đồ khối (Funtion Block Diagramm FBD) của phần mềm STEP 7. Ví dụ về ladder logic, statement list và Funtion Block Diagramm: Hình mô tả việc thực hiện lệnh LD (viết tắt của từ tiếng anh Load) đƣa giá trị logic của tiếp điểm I0.0 vào trong ngăn xếp theo cách biểu diễn của LAD, STL và FBD. LAD STL FBD 17
B. NỘI DUNG THỰC HÀNH I. CÁC BƯỚC VÀ CÁCH THỰC HIỆN CÔNG VIỆC 1. Thiết bị, dụng cụ, vật tư: (Tính cho một ca thực hành gồm 20HSSV) TT Loại trang thiết bị Số lượng 1 Mô hình PLC S7-200 CPU 224 10 bộ 2 Bảng phấn 1 bộ 3 Mô hình thực hành ứng dụng PLC 10 bộ 4 Mỗi sinh viên chuẩn bị vở bút 10 bộ 5 Mỗi sinh viên chuẩn bị bộ dụng cụ thực hành nhƣ (Bút thử 10 bộ điện, các loại kiềm, các loại tục vít, khoan pin cầm tay…) 6 Máy tính để bàn 10 bộ 7 Xƣởng thực hành 1 2. Quy trình thực hiện 2.1. Qui trình tổng quát: Tên các Tiêu chuẩn Thiết bị, dụng Lỗi thường gặp, TT bước công thực hiện công cụ, vật tư cách khắc phục việc việc Thí nghiệm Mô hình thí Thực hiện đúng -Thí nghiệm các thao nghiệm qui trình cụ thể tác kiểm tra tháo lắp 1 đƣợc mô tả ở thiết bị. mục 2.3 - Ghi chép kết quả thực nghiệm Ghi kết quả Giấy , bút Ghi chép đúng * Cần nghiêm túc thí nghiệm chính xác kết thực hiện đúng qui quả lắp đặt kiểm trình, qui định của 2 lắp đặt tra và khảo sát GVHD Nộp tài liệu Giấy, bút, máy Đẩm bảo đầy đủ thu thập, tính, tài liệu ghi khối lƣợng 4 ghi chép chép đƣợc. đƣợc cho GVHD Thực hiện - Mô hình thí -Sạch sẽ vệ sinh nghiệm 5 công - Giẻ lau sạch nghiệp 18
2.2. Qui trình cụ thể: 2.2.1. Kiểm tra tháo lắp mô hình a. Kiểm tra tổng thể mô hình. b. Kiểm tra các thiết bị. c. Tiến hành thí nghiệm: Mỗi nhóm ít nhất 2-3 sinh viên. d. Ghi kết quả trình tự kiểm tra lắp đặt. 2.2.2. Nộp tài liệu thu thập, ghi chép được cho giáo viên hướng dẫn. 2.2.3. Thực hiện vệ sinh mô hình. II. BÀI TẬP THỰC HÀNH 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư. Đ n Số STT Tên thiết bị Ghi chú vị tính lượng 1 Bút thử điện Cái 10 2 Tục vít nhỏ 2 chấu Cái 10 3 Tục vít nhỏ 4 chấu Cái 10 4 Tục vít 2 chấu Cái 10 5 Tục vít 4 chấu Cái 10 6 Kiềm bằng Cái 10 7 Kiềm nhọn Cái 10 8 Kiềm cắt Cái 10 9 Khoan cầm tay pin Cái 10 10 Mô hình PLC Cái 10 11 Đồng hồ đo VOM Cái 10 2. Chia nhóm: Mỗi nhóm từ 2 – 3 SV thực hành trên 1 mô hình. 3. Thực hiện qui trình tổng quát và cụ thể. Tháo lắp thiết bị theo yêu cầu GVHD cụ thể. III. YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP Mục tiêu Nội dung Điểm – Trình bày đƣợc cấu trúc hệ thống PLC Kiến thức 3 – Tìm hiểu đƣợc một số phƣơng pháp lập trình PLC – Sử dụng thành thạo các thiết bị dụng cụ. Kỹ năng – Thực hiện đƣợc quy trình tháo lắp và kiểm tra hệ thống 5 PLC Thái độ – Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt vệ 2 19