Giáo trình PLC - Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ: Cao đẳng nghề (Phần 1)

Chia sẻ: Lê Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:63

Thêm vào BST

Báo xấu

185
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 giáo trình trình bày cấu trúc cơ bản của các phần tử logic, kết nối các cổng logic cơ bản.M2, mạch điều khiển đèn cầu thang, mạch điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha quay một chiều.M4, mạch điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha quay hai chiều.M5,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình PLC - Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ: Cao đẳng nghề (Phần 1)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH YÊN BÁI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ YÊN BÁI GIÁO TRÌNH Mô đun: PLC NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ 1
BÀI 1: CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA CÁC PHẦN TỬ LO GIC 1. Sơ đồ cấu trúc của phần tử: 1.1. Giới thiệu sơ đồ. Trong kỹ thuật tự động điều khiển, các bộ điều khiển chia làm 2 loại: - Điều khiển nối cứng - Điều khiển logic khả trình Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần: - Khối vào - Khối xử lý – điều khiển - Khối ra xử lý Hình 1.1 : Các thành phần trong hệ thống điều khiển 1.2.Chức năng đầu vào - đầu ra. +Khối vào: Để chuyển đổi các đại lượng 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). Bộ chuyển đổi Đại lượng đo Đại lượng ra Công tắc Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân(on/off) (Switch) Công tắc hành trình Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân(on/off) (Limit switch) Bộ điều chỉnh 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 Trở kháng thay đổi (Proximity cell) tượng Điện trở đo sức căng Áp suất/ sự dịch chuyển Trở kháng thay đổi 2
(Strain gage) Bảng 1.1: Các dạng tín hiệu vào +Khối xử lý: Khối này thay thế người 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 được những tín hiệu ra cần thiết để đáp ứng yêu cầu điều khiển đã xác định trong phần xử lý. Tín hiệu điều khiển được thực hiện theo 2 cách: - Dùng mạch điện nối kết cứng - Dùng chương trình điều khiển +Khối ra: Tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống điều khiển. Các tín hiệu này được sử dụng để tạo ra những hoạt động đáp ứng cho các thiết bị 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 cưả van thay đ ổi Điện/dầu ép/khí ép R ơ-le Tiếp điểm điện/chuyển động Điện vật lý có giới hạn Bảng 1.2: Các dạng cơ cấu tác động ở ngõ ra. - Logo là module logic thế hệ mới của Siemens , là bộ điều khiển có khả năng lâp trình đơn giản có sẵn đầu vào và ra được ứng dụng cho các quy trình tự động hoá cỡ nhỏ. - Loại có màn hình LCD : Có màn hiển thị bằng LCD và các nút để thao tác cho phép lập trình bằng tay trực tiếp ngay trên Logo hoặc qua phần mềm lầp trình trên máy tính. - Loại không có màn hình LCD : Không có màn hiển thị và các nút để thao tác . Dùng phần mềm lập trình trên máy tính và nạp vào Logo để chạy, logo có thể nối thêm các module mở rộng. tới 4 đầu vào và 8 đầu ra. Logo có hai loại vói nguồn điện cung cấp 24V và 230V: - Loại bình thường có 6 đầu vào 4 đầu ra. - Loại lớn có 12 đầu vào 8 đầu ra. - Loại LB11 có 12 đầu vào 8 đầu ra có thể mở rông thêm 4 vào- 4 ra. Sơ đồ khối bộ điều khiển LOGO. 3
1. Nguồn 2. Đầu vào 3. Đầu ra 4. Module với nắp bao phủ 5. Panel điều khiển ( các khóa ) 6. Màn hiển thị LCD 7. AS kết nối giao diện. * Bảng thông số kỹ thuật của các họ Logo. 4
Bảng 1.3: Thông số đặc tính của các họ LOGO * Khả năng mở rộng của LOGO * Đối với version LOGO! 12/24 RC/RCo và LOGO! 24/24o: Khả năng mở rộng: 4 modul digital và 3 modul analog: Bảng 1.4: Thông số đặc tính mở rộng của các họ LOGO * Đối với version LOGO! 24 RC/RCo và LOGO! 230 RC/Rco: Khả năng mở rộng: 4 modul digital và 4 modul analog: Bảng 1.5: Thông số đặc tính mở rộng của các họ LOGO 2. Kết nối với các phần tử ngoại vi: Trong các bộ điều khiển nối cứng, các thành phần chuyển mạch như các rơ le, contactor, các công tắc, đèn báo, động cơ,v.v…được nối cố định với nhau. Toàn bộ chức năng điều khiển, cách tiến hành chương trình được xác định qua cách thức nối các rơ le, công tắc, …với nhau theo sơ đồ thiết kế. Khi muốn thay đổi lại hệ thống thì phải nối dây lại cho hệ thống điều khiển nên đối với hệ thống phức tạp thì việc làm này đòi hỏi tốn nhiều thời gian, chi phí nên hiệu quả đem lại không cao. OFF ON 5
Hình 1.2. Bộ điều khiển nối cứng đơn giản Trong công nghiệp, sự ứng dụng các công nghệ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nên nhu cầu tự động hoá ngày càng tăng, đòi hỏi kỹ thuật điều khiển phải đáp ứng đủ các yêu cầu: - Dễ dàng thay đổi chức năng điều khiển dựa trên các thiết bị cũ. - Thiết bị điều khiển dễ dàng làm việc với các dữ liệu, số liệu. - Kích thước vật lý gọn gàng, dễ bảo quản, dễ sửa chữa. - Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp. Hệ thống điều khiển để đáp ứng được các yêu cầu trên phải sử dụng bộ vi xử lý, bộ điều khiển lập trình, điều khiển qua các cổng giao tiếp với máy tính. Các chương trình điều khiển được định nghĩa là tuần tự trong đó các tiếp điểm, cảm biến được sử dụng để từ đó kết hợp với các hàm logic, các thuật toán và các giá trị xuất của nó để điều khiển tác động hoặc không tác động đến các cuộn dây điều hành. Trong quá trình hoạt động, toàn bộ chương trình được lưu vào trong bộ nhớ và tiến hành truy xuất trong quá trình làm việc. Chương trình Ngõ vào Input BộBoä nhớ Nhôù Ngõ ra Output Hình 1.3 Bộ điều khiển logic khả trình 2.1. Kết nối với máy tính: 6
Đối với máy tính cá nhân cần thiết phải có cáp chuyển đổi Thông qua cable RS 232, hoặc cổng USB . Sơ đồ nối máy tính với Logo thông qua cổng USB được cho như hình 1.4. Hình 1.4 Sơ đồ kết nối Logo với máy tính dùng cabe thông qua cổng USB Cáp LOGO!USB-CABLE, dùng cổng USB để nạp và đọc chương trình của LOGO Siemens Hình 1.5 Hình 1.5 2.2. Kết nối với cơ cấu chấp hành Với Logo ! có các tín hiệu vào 220V xoay chiều, cổng ra rơ le, ta kết nối với cơ cấu chấp hành theo sơ đồ sau. 7
220V M D RN 0V L M I1 I2 I3 I4 I5 I6 AI1 AI2 Q1 Q2 Q3 Q4 0V K1 K2 K3 220V Hình 1.6 Kết nối Logo ! với cơ cấu chấp hành . - Kết nối đầu vào số * Cách đấu dây họ LOGO!230: Hình 1.7: Sơ đồ đấu dây của họ LOGO!230. Việc đi dây cho các đầu vào được chia thành hai nhóm, mỗi nhóm 4 đầu vào. Các đầu vào trong cùng một nhóm chỉ có thể cấp cùng một pha điện áp. Các đầu vào trong hai nhóm có thể cấp cùng pha hoặc khác pha điện áp. * Cách đấu dây họ LOGO! AM2: 8
Hình 1.8: Sơ đồ đấu dây của họ LOGO! AM2 * Cách đấu dây họ LOGO! AM2 PT100 Hình 1.9: Sơ đồ đấu dây của họ LOGO! AM2 PT100 - Kết nối đầu ra số: * Đối với đầu ra dạng relay: Ta có thể kết nối nhiều dạng tải khác nhau vào đầu ra. Ví dụ: đèn, motor, contactor, relay… Tải thuần trở: tối đa 10A Tải cảm: tối đa 3A. Sơ đồ kết nối như sau: 9
Hình 1.10: Sơ đồ đấu dây đầu ra relay của LOGO * Đối với đầu ra dạng transistor: Tải kết nối vào đầu ra của LOGO phải thoả điều kiện sau: dòng điện không vượt quá 0.3 A. Sơ đồ kết nối như sau: Hình 1.11: Sơ đồ đấu dây đầu ra Transistor của LOGO *Kết nối với modul analog output LOGO! AM 2 10
Hình 1.12: Sơ đồ đấu dây ra Analog của LOGO 3. Nạp chạy chương trình lập trình: 3.1. Nạp chương trình từ phần tử điều khiển vào PC Khi kết nối LOGO với máy tính: nối logo với máy tính PC cần phải có cáp PC. Các bước thực hiện: - Bật công tắc LOGO  to PC  LOGO mode - Bật công tắc logo Kiểu chương trình + Chọn PC/ Card: Ấn OK + Chọn PC  LOGO + Ấn OK! LOGO  - Trong kiểu PC  LOGO hiển thị như sau: - Không kết nối PC ấn ESC * Copy chương trình từ LOGO dến chương trình module/ card 11
Quá trình thực hiện như sau: - Đặt chương trình module/ card - Bật LOGO Kiểu chương trình - Chuyển “ > “ đến PC/ Card - Ấn OK thay đổi loại. - Chuyển “ > “ đến LOGO  Card : - Ấn OK → LOGO copy chương trình đến module/ card trong khi đang làm việc dấu “ # “ được hiển thị. PC LOGO > LOGO  Card Card  LOGO Flashes # - Khi LOGO hoàn thành việc copy trở về hiển thị Program .. > PC/ Card .. Start Cài đặt phần mềm điều khiển. Để cài đặt phần mềm điều khiển Logo-Soft V3.0 chúng ta cần thực hiện các bước như sau : - Kích đúp chuột vào phần cài đặt LOGO, sẽ hiện lên toàn bộ chương trình chứa phần cài đặt, kích chuột vào phần Set-up như sau để bắt đầu cài đặt: - Chương trình sẽ tự động chạy phần cài đặt: 12
- Đến khi hiện ra cửa sổ như sau, kích chuột vào OK - Chương trình sẽ tự động cài đặt tiếp, đến khi hiện ra cửa sổ tiếp theo, kích chuột vào Next → Install→Done: 13
14
- Đến đây, chúng ta đã hoàn thành phần cài đặt phần mềm, để bắt đầu làm việc, chúng ta kích chuột vào New để tạo một file mới và bắt đầu lập trình. 15
Các hàm lập trình trong LOGO được chia thành 4 danh sách sau đây: Co: danh sách các điểm liên kết (bit M, các ngõ input, output…), các hằng số. GF: danh sách các hàm cơ bản như AND, OR… SF: danh sách các hàm cơ bản. BN: danh sách các block đã được sử dụng trong sơ đồ mạch. * Danh mục Co: - Đầu vào số: Đầu vào số được xác định bởi kí tự bắt đầu là I. Số thứ tự của các đầu vào (I1, I2, …) tương ứng với đầu vào kết nối trên LOGO. - Đầu vào analog: Đối với các version LOGO! 24, LOGO! 24o, LOGO! 12/24RC và LOGO! 12/24Rco, các đầu vào I7, I8 có thể được lập trình để sử dụng như hai kênh vào analogAI1, AI2. - Đầu ra số: Đầu ra số được xác định bởi kí tự bắt đầu là Q (Q1, Q2, … Q16). - Đầu ra analog: Đầu ra analog được bắt đầu bởi ký tự AQ, LOGO chỉ cho phép tối đa 2 đầu vào analog là AQ1 và AQ2. 3.2. Nạp chương trình từ PC vào phần tử điều khiển: Sau khi lập trình trên PC ta nạp chương trình từ PC vào phần tử điều khiển. - Sử dụng cáp kết nối giữa PC và phần tử diều khiển. 16
- Nhấp chuột vào biểu tượng PC -> LOGO * Copy chương trình từ chương trình module/ Card đến LOGO! - Sử dụng PC/Card : + Đặt chương trình module/ card + Bật LOGO chương trình kiểu và OK > Program .. PC/Card .. Start + Chuyển “ > “ đến PC/ Card + Ấn OK thay đổi loại > PC LOGO LOGO Card Card  LOGO Hoặ + Chuyển “ > “ đến LOGO  Card : + Ấn OK LOGO! Các chương trình copy từ module/card đến logo khi kết thúc nó trở về chương trình chính. * Chú ý: Khi chuyển chương trình từ PC đến LOGO thi yêu cầu: - Chương trình trong logo phải được xoá sạch ( No program ) - Cáp giữa máy tính PC và logo đã phải được kết nối. 17
BÀI 2: KẾT NỐI CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN. M2 1. Giới thiệu các cổng logic cơ bản: 1.1. Ký hiệu các cổng logic cơ bản 1.2. Trạng thái logic của các cổng cơ bản 1.21 Cổng AND – VÀ. * Sơ đồ nối thể hiện bằng tiếp diểm * Biểu tượng của hàm: 18
* Bảng trạng thái: I1 I2 I3 Q 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 * Kết luận: - Đầu ra = 1 khi tất cả các đầu vào bằng 1. - Đầu ra = 0 khi có một đầu vào = 0 19
1.2.2 Cổng OR – HOẶC . *Sơ đồ nối biểu hiện bằng tiếp điểm *Biểu tượng của hàm * Bảng trạng thái : I1 I2 I3 Q 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 * Kết luận: - Đầu ra =1 khi có một trong các đầu vào =1. 20