Giáo trình Lập trình PLC

:S5TIME R : BOOL BI (DUAL): WORD BCD (DEZ) : WORD Q : BOOL Bộ thời gian SP: -Sơ đồ khối: - 25 - - Nguyên lý làm việc: Tại thời điểm s-ờn lên của tín hiệu vào SET thời gian sẽ đựơc tính đồng thời giá trị Logic ở đầu ra là "1". Khi thời gian đặt kết thúc giá trị đầu ra cũng trở về 0. Khi có tín hiệu RESET (R) thời gian tính lập tức trở về 0 và tín hiệu đầu ra cũng giá trị là "0". -Trường hợp không sử dụng các tín hiệu đầu vào SET(S), RESET ( R), BI và BCD ta sử dụng khối Timer SI sau: Tín hiệu đầu vào I0.0 chính là tín hiệu kích. S5T#2s là thời gian đặt 2s Tín hiệu ra của bộ thời gian tác động tới đầu ra Q4.0 Bộ thời gian SE -Nguyên lý làm việc: - 26 - Hoạt động của Timer giữ độ rộng xung như sau: Timer hoạt động khi kết quả RLO tại ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1. Khi đó Timer hoạt động trong khoảng thời gian đặt trước tại ngõ vào TV. Nếu thời gian ở mức 1 của ngõ vào S lớn hơn hay nhỏ hơn thời gian đặt trước TV thì Timer cũng chỉ hoạt động trong khoảng thời gian đặt trước TV. Nếu tín hiệu tại ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1 trong khi Timer đang hoạt động thì Timer sẽ khởi động mới lại. Trạng thái tín hiệu tại ngõ ra Q=1 khi Timer hoạt động, ngược lại Q=0 khi Timer ngưng hoạt động. Ngõ ra BI và BCD dùng để quan sát giá trị hiện hành của Timer, ngõ ra BI để quan sát dạng số nhị phân, ngõ ra BCD để quan sát dạng số BCD. Giá trị thời gian hiện hành là giá trị ban đầu của TV trừ đi giá trị thời gian đã hoạt động của Timer, tính từ khi Timer hoạt động. Khi kết quả RLO tại ngõ vào R là 1 thì giá trị thời gian hiện hành và độ phân giải bị xoá, ngõ ra Q ở trạng thái reset hoặc khi Timer hoạt động thì ngõ ra Q cũng bị Reset. Nếu trạng thái tín hiệu tại hai ngõ vào R và S đều bằng 1 thì ngõ ra Q không được Set cho đến khi ngõ R=0. Ví dụ: - 27 - Nếu trạng thái tín hiệu tại I0.0 thay đổi từ 0 lên 1 thì Q4.0=1, T5 hoạt động. Timer hoạt động đến 2s cho dù thời gian I0.0=1 lớn hơn hay nhỏ hơn 2s. Nếu I0.1 thay đổi từ 0 lên 1 trong thời gian Timer đang hoạt động thì Timer sẽ bị Reset. Ngõ ra Q4.0=1 trong thời gian Timer hoạt động, Q4.0=0 khi Timer Reset. Bộ thời gian SD - Ký hiệu - Giản đồ thời gian: Hoạt động của Timer đóng mạch chậm không nhớ như sau: Timer hoạt động khi kết quả RLO tại ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1. Khi đó timer bắt đầu hoạt động với giá trị thời gian đặt trước tại ngõ vào TV. Trạng thái tín hiệu tại ngõ ra Q=1 khi timer hoạt động song, không có lỗi và ngõ vào S vẫn bằng 1. Nếu ngõ vào S thay đổi từ 1 về 0 trong khi Timer đang hoạt động thì ngõ ra Q trở về 0. Ngõ ra BI và BCD dùng để quan sát giá trị hiện hành của Timer, ngõ ra BI để quan sát dạng số nhị phân, ngõ ra BCD để quan sát dạng số BCD. Giá trị thời gian hiện hành là giá trị ban đầu của TV trừ đi giá trị thời gian đã hoạt động của Timer, tính từ khi Timer hoạt động. - 28 - Khi kết quả RLO tại ngõ vào R là 1 thì giá trị thời gian hiện hành và độ phân giải bị xoá, ngõ ra Q ở trạng thái reset. Ví dụ: Nếu trạng thái tín hiệu tại I0.0 thay đổi từ 0 lên 1 thì T5 hoạt động, timer hoạt động đến 2s nếu ngõ vào I0.0 vẫn bằng 1. Nếu Timer hoạt động trong thời gian nhỏ hơn 2s mà I0.0 trở về 0 thì Timer ngừng hoạt động. Nếu tín hiệu tại ngõ vào I0.1 thay đổi từ 0 lên 1 thì Timer sẽ bị Reset. Trong thời gian Timer hoạt động, nếu thời gian I0.0 ở mức 1 lớn hơn 2s thì ngõ ra Q4.0 sẽ lên mức 1 mãi cho đến khi I0.0 về 0. * Bộ thời gian SS - Ký hiệu: - Giản đồ thời gian: Hoạt động của Timer đóng mạch chậm có nhớ như sau: Timer hoạt động khi kết quả RLO tại ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1. Khi đó timer bắt đầu hoạt động với giá trị thời gian đặt trước tại ngõ vào TV và tiếp tục hoạt động cho - 29 - dù ngõ vào S thay đổi về 0 trong suốt thời gian đó. Nếu tín hiệu tại ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1 trong khi Timer đang hoạt động thì Timer sẽ khởi động mới lại. Trạng thái tín hiệu tại ngõ ra Q=1 khi timer hoạt động song, không có lỗi thì không cần chú ý đến trạng thái tín hiệu ngõ vào S là 0 hay 1. Ngõ ra Q chỉ về 0 khi có lệnh Reset. Ngõ ra BI và BCD dùng để quan sát giá trị hiện hành của Timer, ngõ ra BI để quan sát dạng số nhị phân, ngõ ra BCD để quan sát dạng số BCD. Giá trị thời gian hiện hành là giá trị ban đầu của TV trừ đi giá trị thời gian đã hoạt động của Timer, tính từ khi Timer hoạt động. Khi kết quả RLO tại ngõ vào R là 1 thì giá trị thời gian hiện hành và độ phân giải bị xoá, ngõ ra Q ở trạng thái reset. Ví dụ: Nếu trạng thái tín hiệu tại I0.0 thay đổi từ 0 lên 1 thì T5 hoạt động, timer vẫn hoạt động cho dù ngõ vào S ở mức 0 hay 1. Nếu ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1 trong khi Timer đang hoạt động thì Timer sẽ khởi động mới trở lại. Nếu tín hiệu tại ngõ vào I0.1 thay đổi từ 0 lên 1 thì Timer sẽ bị Reset. Ngõ ra Q4.0 sẽ lên mức 1 mãi khi Timer hoạt động song, Q4.0 chỉ Reset khi I0.1=1. * Bộ thời gian SA - Ký hiệu: - Giản đồ thời gian: - 30 - Hoạt động của Timer mở mạch chậm như sau: Timer hoạt động khi kết quả RLO tại ngõ vào S thay đổi từ 1 về 0. Khi đó Timer hoạt động trong khoảng thời gian đặt trước tại ngõ vào TV. Nếu tín hiệu tại ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1 trong khi Timer đang hoạt động thì Timer sẽ dừng và thời gian kế tiếp trạng thái tín hiệu của S thay đổi từ 1 về 0 thì Timer sẽ bắt đầu hoạt động lại từ đầu. Trạng thái tín hiệu tại ngõ ra Q=1 khi ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1, nếu trạng thái của S trở về 0 thì Q cũng vẫn bằng 1, sau khi Timer hoạt động song ngõ ra Q mới trở về 0. Ngõ ra BI và BCD dùng để quan sát giá trị hiện hành của Timer, ngõ ra BI để quan sát dạng số nhị phân, ngõ ra BCD để quan sát dạng số BCD. Giá trị thời gian hiện hành là giá trị ban đầu của TV trừ đi giá trị thời gian đã hoạt động của Timer, tính từ khi Timer hoạt động. Khi kết quả RLO tại ngõ vào R là 1 thì giá trị thời gian hiện hành và độ phân giải bị xoá, ngõ ra Q ở trạng thái reset. Nếu trạng thái tín hiệu tại hai ngõ vào R và S đều bằng 1 thì ngõ ra Q không được Set cho đến khi ngõ R=0. - Ví dụ: Nếu trạng thái tín hiệu tại I0.0 thay đổi từ 0 lên 1 thì Q4.0=1, T5 chưa hoạt động. Khi S thay đổi từ 1 về 0 thì Timer hoạt động, Q4.0 vẫn bằng 1 đến khi Timer hoạt động song thì Q4.0 trở về 0. Nếu ngõ vào S thay đổi từ 0 lên 1 trong khi Timer đang hoạt động thì Timer sẽ dừng lại đến khi S thay đổi từ 1 về 0. Nếu tín hiệu tại ngõ vào I0.1 thay đổi từ 0 lên 1 thì Timer sẽ bị Reset. - 31 - 2.1.4. Couter (Bộ đếm). a. Nguyên lý làm việc: Counter thực hiện chức năng đếm tại các sườn lên của các xung đầu vào. S7- 300 có tối đa là 256 bộ đếm phụ thuộc vào từng loại CPU, ký hiệu bởi Cx. Trong đó x là số nguyên trong khoảng từ 0 đến 255. Trong S7-300 có 3 loại bộ đếm thường sử dụng nhất đó là : Bộ đếm tiến lùi (CUD), bộ đếm tiến (CU)và bộ đếm lùi (CD). Một bộ đếm tổng quát có thể được mô tả như sau: trong đó: CU : BOOL là tín hiệu đếm tiến CD : BOOL là tín hiệu đếm lùi S : BOOL là tín hiệu đặt PV : WORD là giá trị đặt trước R : BOOL là tín hiệu xoá CV : WORD Là giá trị đếm ở hệ đếm 16 CV_BCD: WORD là giá trị đếm ở hệ đếm BCD Q : BOOL Là tín hiệu ra . Quá trình làm việc của bộ đếm đ-ợc mô tả nh- sau: Số s-ờn xung đếm đ-ợc, đ-ợc ghi vào thanh ghi 2 Byte của bộ đếm, gọi là thanh ghi C- Word. Nội dung của thanh ghi C-Word đ-ợc gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm và ký hiệu bằng CV và CV_BCD. Bộ đếm báo trạng thái của CWord ra ngoài C-bit qua chân Q của nó. Nếu CV 0 , C-bit có giá trị "1". Ng-ợc lại khi CV = 0, C- bit nhận giá trị 0. CV luôn là giá trị không âm. Bộ đếm sẽ không đếm lùi khi CV = 0. - 32 - Đối với Counter, giá trị đặt tr-ớc PV chỉ đ-ợc chuyển vào C-Word tại thời điểm xuất hiện s-ờn lên của tín hiệu đặt tới chân S. Bộ đếm sẽ đ-ợc xoá tức thời bằng tín hiệu xoá R (Reset). Khi bộ đếm đ-ợc xóa cả C-Word và C- bit đều nhận giá trị 0. b. Khai báo sử dụng Việc khai báo sử dụng counter bao gồm các bước sau: - Khai báo tín hiệu Enable nếu muốn sử dụng tín hiệu chủ động kích đếm (S): dạng dữ liệu BOOL - Khai báo tín hiệu đầu vào đếm tiến CU : dạng dữ liệu BOOL - Khai báo tín hiệu đầu vào đếm lùi CD : dạng dữ liệu BOOL - Khai báo giá trị đặt tr-ớc PV: dạng dữ liệu WORD - Khai báo tín hiệu xoá: dạng dữ liệu BOOL - Khai báo tín hiệu ra CV nếu muốn lấy giá trị đếm tức thời ở hệ 16. dạng dữ liệu WORD - Khai báo tín hiệu ra CV-BCD nếu muốn lấy giá trị đếm tức thời ở hệ BCD dạng dữ liệu WORD - Khai báo đầu ra Q nếu muốn lấy tín hiệu tác động của bộ đếm. dạng dữ liệu BOOL Trong đó cần chú ý các tín hiệu sau bắt buộc phải khai báo: Tên của bộ đếm cần sử dụng, tín hiệu kích đếm CU hoặc CD. * Bộ đếm tiến lùi: - Sơ đồ khối: - 33 - -Nguyên lý hoạt động: Khi tín hiệu I0.2 chuyển từ 0 lên 1bộ đếm đ-ợc đặt giá trị là 55. Giá trị đầu ra Q4.0 =1 . Bộ đếm sẽ thực hiên đếm tiến tại các s-ờn lên của tín hiệu tại chân CU khi tín hiệu I0.0 chuyển giá trị từ "0" lên "1" Bộ đếm sẽ đếm lùi tại các s-ờn lên của tín hiệu tại chân I0.1 khi tín hiệu chuyển từ "0" lên "1" Giá trị của bộ đếm sẽ trở về 0 khi có tín hiệu tai s-ờn lên của chân R ( I0.3)  Bộ đếm tiến: -Nguyên lý hoạt động: Khi tín hiệu I0.2 chuyển từ "0" lên "1" bộ đếm đ-ợc đặt giá trị là 55. Giá trị đầu ra Q4.0 =1 . Bộ đếm sẽ thực hiên đếm tiến tại các s-ờn lên của tín hiệu tại chân CU khi tín hiệu I0.0 chuyển giá trị từ "0" lên "1" Giá trị của bộ đếm sẽ trở về 0 khi có tín hiệu tai s-ờn lên của chân R (I0.3) Bộ đếm sẽ chỉ đếm đến giá trị <= 999. - 34 - * Bộ đếm lùi: -Nguyên lý hoạt động: Khi tín hiệu I0.2 chuyển từ "0" lên "1" bộ đếm đ-ợc đặt giá trị là 55. Giá trị đầu ra Q4.0 =1 . Bộ đếm sẽ thực hiên đếm lùi tại các s-ờn lên của tín hiệu tại chân CD khi tín hiệu I0.0 chuyển giá trị từ "0" lên"1" Giá trị của bộ đếm sẽ trở về 0 khi có tín hiệu tai s-ờn lên của chân R (I0.3). Bộ đếm sẽ chỉ đếm đến giá trị >= 0. 2.2. Trình tự thực hiện 2.2.1. Điều kiện thực hiện - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm, Cáp MPI kết nối máy tính và mô đun PLC S7 – 300. - Phần mềm lập trình Step7-300 - Nguồn 220V cung cấp cho module PLC S7 – 300 2.2.2. Các bước thực hiện: TT Công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật 1 Soạn thảo chương trình trên phần mềm S7 300 Thực hiện các câu lệnh đã được học - Viết được chương trình theo yêu cầu công nghệ. - Viết chương trình đúng theo quy trình công nghệ. - Có đầy đủ các chú thích của đầu vào/ đầu ra. - Có giải thích tại mỗi Network, tại mỗi phần chương trình (tên của mạch thiết kế) 2 Chạy thử chương trình trên máy tính Chạy thử các chương trình trên phần mềm mô phỏng - Chương trình điều khiển đơn giản rễ kiểm tra. - Chạy mô phỏng theo đúng yêu cầu - 35 - công nghệ. - Độ chính xác của chương trình điều khiển. - Độ hoàn hảo của chương trình điều khiển. - Chương trình điều khiển hoạt động ổn định. - Lựa chọn các bit logic hợp lý. 3 Kết nối và chạy thử với mô hình thực tập PLC S7 – 300 - Kết nối đầu vào, đầu ra: Kết nối với các Module chấp hành khác để theo dõi kết quả đầu ra (Đảm bảo kết nối đúng theo mức điện áp với từng Module - Load chương trình các chương trình xuống mô hình thực tập PLC và chạy thử Chương trình chạy đúng yêu cầu công nghệ - Thao tác chuẩn xác. - Thời gian - Đảm bảo an toàn về người và thiết bị - Thao tác và tổ chức nơi làm việc 2.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 2.4. Bài tập ứng dụng liên quan Bài tập 1: Cho thang máy xây dựng như hình vẽ: - 36 - - Mô tả hoạt động: Thang máy xây dựng hoạt động như sau: Khi nhấn nút nhấn nâng thì gàu sẽ chạy lên đến công tắc giới hạn trên thì gàu dừng lại.Khi nhấn nút nhấn hạ thì gàu sẽ hạ xuống đến công tắc giới hạn dưới thì gàu dừng lại. Trong khi đang di chuyển nếu nhấn nút nhấn dừng thì gàu dừng lại và sau đó có thể nâng gàu lên hay hạ gàu xuống theo mong muốn. Yêu cầu: - Viết bảng địa chỉ vào/ra - Viết chương trình điều khiển Hướng dẫn: * Bảng địa chỉ vào/ra:  Chương trình(hs viết) Xác định ngõ vào/ra Ký hiệu Địa chỉ Chú thích S1 I0.0 Nâng, thường mở S2 I0.1 Hạ, thường mở S3 I0.2 Dừng, thường đóng S4 I0.3 Giới hạn trên thường đóng S5 I0.4 Giới hạn dưới thường đóng K1 Q0.0 Gàu chạy lên K2 Q0.1 Gàu chạy xuống H0 Q0.2 Đèn báo nâng H1 Q0.3 Đèn báo hạ H2 Q0.4 Đèn báo dừng - 37 - BÀI 2: LẬP TRÌNH CÁC PHÉP TOÁN SỐ CỦA PLC Mã mô đun: MĐ ĐTCN23 - 2 Giới thiệu: Trong bài này sẽ trình bày và hướng dẫn cụ thể về các bước lập trình các lệnh chức năng truyền dẫn và các lênh về chức năng so sánh Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này người học có khả năng: + Kiến thức: - Phân tích được cấu trúc của các lệnh chức năng truyền dẫn và các lệnh chức năng so sánh + Kỹ năng: - Lâp trình được các lệnh chức năng truyền dẫn và các lệnh chức năng so sánh theo yêu cầu kỹ thuật. - Sửa được các lỗi thường gặp khi lập trình điều khiển. - Kiểm tra chính xác điều kiện hoạt động của thiết bị. + Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. - Tự chịu trách nhiệm khi thực hiện các việc được giao. Nội dung: 1. Lập trình các lệnh chức năng truyền dẫn 1.1. Các lệnh chức năng truyền dẫn 1.1.1. Truyền Byte, Word, Doubleword. * Nhóm chức năng toán học: Các lệnh trong nhóm chức năng toán học cơ bản có ký hiệu tương tự nhau và tác động lên thanh ghi trạng thái như nhau, có ký hiệu như sau: EN l ng vo cho php lệnh tốn học hoạt động (Enable Input). Biểu diễn tốn hạng l dữ liệu dạng số nhị phn. Biểu diễn tốn hạng l địa chỉ dạng: I, Q, L, M, D. ENO l ng cho php ng ra hoạt động (Enable Output). Ng ra ENO cĩ cng trạng thi với ng vo EN. Loại tốn hạng l dữ liệu dạng số nhị phn. Loại tốn - 38 - hạng l địa chỉ dạng: I, Q, L, M, D. IN1, IN2: Cĩ chức năng phụ thuộc vo từng loại lệnh. Gi trị tại ng vo để thực hiện lệnh tốn học, cĩ tốn hạng l dữ liệu ty vo dạng chuyển đổi như số nguyn 16 bit, số nguyn kp 32 bit, số thực, tốn hạng l địa chỉ: I, Q, L, M, D hoặc l hằng số nếu l số nguyn. Khi EN=1 thì lệnh tốn học thực hiện v gi trị được đọc vo địa chỉ ng ra OUT. OUT: Ng ra l kết quả của lệnh tốn học. Cĩ tốn hạng l dữ liệu ty vo dạng chuyển đổi như số nguyn 16 bit, số nguyn kp 32 bit, số thực, tốn hạng l địa chỉ: I, Q, L, M, D. * Lệnh số nguyên 16 bit: - Ký hiệu: Hoạt động: Khi trạng thái ngõ vào EN=1 thì lệnh ADD-I hoạt động, giá trị IN1 và IN2 được cộng lại và kết quả gửi ra ngõ ra OUT. Nếu kết quả vượt quá giới hạn cho phép của số nguyên 16 bit thì bit OV và OS lên 1 và ENO=0, nên những chức năng khác mà được nối với ngõ ENO sẽ không hoạt động - Ví dụ: Khi ngõ vào I0.0=1 thì lệnh ADD-I hoạt động, kết quả của lệnh cộng MW0+MW2 được xuất ra ngõ MW10. Nếu kết quả nằm ngoài vùng hoạt động của số nguyên 16 bit thì Q4.0=1. - Lệnh trừ số số nguyên 16 bít - 39 - + Ký hiệu: Hoạt động: Khi trạng thái ngõ vào EN=1 thì lệnh SUB-I hoạt động, giá trị IN1 trừ giá trị IN2 và kết quả gửi ra ngõ ra OUT. Nếu kết quả vượt quá giới hạn cho phép của số nguyên 16 bit thì bit OV và OS lên 1 và ENO=0, nên những chức năng khác mà được nối với ngõ ENO sẽ không hoạt động. - Ký hiệu: Khi ngõ vào I0.0=1 thì lệnh SUB-I hoạt động, kết quả của lệnh trừ MW0-MW2 được xuất ra ngõ MW10. Nếu kết quả nằm ngoài vùng hoạt động của số nguyên 16 bit hoặc I0.0=0 thì Q4.0=1. * Lệnh nhân số nguyên 16 bit: - Ký hiệu: Hoạt động: Khi trạng thái ngõ vào EN=1 thì lệnh MUL-I hoạt động, giá trị IN1 và IN2 được nhân lại và kết quả gửi ra ngõ ra OUT. Nếu kết quả vượt quá giới hạn cho phép của số nguyên 16 bit thì bit OV và OS lên 1 và ENO=0, nên những chức năng khác mà được nối với ngõ ENO sẽ không hoạt động. - Ví dụ: - 40 - Khi ngõ vào I0.0=1 thì lệnh MUL-I hoạt động, kết quả của lệnh nhân MW0*MW2 được xuất ra ngõ MW10. Nếu kết quả nằm ngoài vùng hoạt động của số nguyên 16 bit thì Q4.0=1. * Lệnh chia số nguyên 16 bit - Ký hiệu: Hoạt động: Khi trạng thái ngõ vào EN=1 thì lệnh DIV-I hoạt động, giá trị IN1 được chia bởi giá trị IN2 và kết quả gửi ra ngõ ra OUT. Nếu kết quả vượt quá giới hạn cho phép của số nguyên 16 bit thì bit OV và OS lên 1 và ENO=0, nên những chức năng khác mà được nối với ngõ ENO sẽ không hoạt động. - Ví dụ: Khi ngõ vào I0.0=1 thì lệnh DIV-I hoạt động, kết quả của lệnh chiaMW0 bởi MW2 được xuất ra ngõ MW10. Nếu kết quả nằm ngoài vùng hoạt động của số nguyên 16 bit thì Q4.0=1. 1.1.2. Truyền một vùng nhớ dữ liệu. * Lệnh MOVE - Ký hiệu: - 41 - Các ngõ vào/ra EN, ENO, IN, OUT biểu diễn các toán hạng là địa chỉ ngõ vào/ra như sau: I, Q, M, L, D. EN là ngõ vào cho phép lệnh MOVE hoạt động (Enable Input). Loại dữ liệu dạng BOOL. ENO là ngõ ra cho phép các lệnh sau lệnh MOVE mà có nối với ngõ ENO hoạt động (Enable Output). Ngõ ENO có cùng trạng thái với ngõ vào EN. Loại dữ liệu dạng BOOL. IN là ngõ vào biểu diễn địa chỉ nguồn (Source Address). Loại dữ liệu có chiều dài 8, 16, 32 Bit. OUT là ngõ ra biểu diễn địa chỉ đích (Destination Address). Loại dữ liệu có chiều dài 8, 16, 32 Bit. Hoạt động của lệnh MOVE: Ở dạng LAD/FBD thì khi ngõ vào EN được kích hoạt thì giá trị ngõ vào IN được sao chép tới địa chỉ tại ngõ ra OUT. Ngõ ENO có cùng trạng thái với ngõ EN. Ở dạng STL thì lệnh nạp và truyền dữ liệu không phụ thuộc vào kết quả RLO. Dữ liệu đuợc trao đổi nhờ bộ tích luỹ (ACCU). Lệnh L (Load) ghi giá trị từ địa chỉ nguồn bên phải vào bộ tích lũy ACCU1, nội dung của ACCU1 được chuyển vào bộ tích luỹ ACCU2. Trường hợp giá trị chuyển vào bộ tích luỹ có kích thước nhỏ hơn 16 Bit (Double Word) thì chúng sẽ ghi vào bộ tích luỹ theo thứ tự Byte thấp của Word thấp đến Byte cao của Word thấp đến Byte thấp của Word cao đến Byte cao của Word cao. Những Bit còn trống trong ACCU được ghi vào giá trị 0. Lệnh T (Transfer) sao chép một phần hoặt tất cả nội dung của bộ tích lũy ACCU1 đến địa chỉ cụ thể. Lệnh T không ảnh hưởng đến bộ tích luỹ ACCU2. * Sơ lược về bộ tích luỹ (ACCU): - Bộ tích luỹ là bộ nhớ phụ trong CPU dùng để trao đổi dữ liệu giữa những địa chỉ khác nhau và các phép toán so sánh, toán học. S7-300 có 2 bộ tích luỹ là ACCU1 và - 42 - ACCU2, mỗi bộ có 32 Bit. - ACCU1 là thanh ghi quan trọng nhất trong CPU. Khi một lệnh nạp (Load) được thi hành thì giá trị nạp được ghi vào ACCU1. Khi lệnh truyền (transfer) được thi hành thì đọc giá trị trong ACCU1, kết quả của các phép tính số học, các lệnh thay thế (Shift) và quay (Rotate) cũng được ghi vào trong ACCU1. - ACCU2: Khi lệnh nạp được thi hành, những nội dung cũ của ACCU1 trước tiên di chuyển sang ACCU2 và ACCU1 được xoá trước khi giá trị mới được chuyển vào ACCU1. ACCU2 cũng được sử dụng cho các lệnh so sánh, các phép tính số, số học, lệnh dịch - Ví dụ: Khi I0.0=1 thì lệnh MOVE được thực hiện. Khi đó giá trị chứa trong Word nhớ MW10 được sao chép đến Word của khối dữ liệu DB12. 1.1.3. Chức năng dịch chuyển. Hầu hết các lệnh dịch và lệnh xoay đều có ký hiệu tương tự nhau. Các lệnh này tác động lện thanh ghi trạg thái như nhau. Ký hiệu chung là (dạng LAD): EN là ngõ vào cho phép lệnh dịch/xoay hoạt động (Enable Input). Biểu diễn toán hạng là dữ liệu dạng số nhị phân. Biểu diễn toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q, L,M, D. ENO là ngõ cho phép ngõ ra hoạt động (Enable Output). Ngõ ra ENO có cùng trạng thái với ngõ vào EN. Loại toán hạng là dữ liệu dạng số nhị phân. Loại toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q, L, M, D. - 43 - IN: là ngõ vào của dữ liệu cần dịch/xoay. Biểu diễn toán hạng là dữ liệu dạng số nguyên, số nguyên kép, Word, Word kép. Biểu diễn toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q,L, M, D. N: Biểu diễn số bit cần dịch/xoay. Biểu diễn toán hạng là dữ liệu dạng Word. Biểu diễn toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q, L, M, D. O/OUT: Là kết quả của lệnh dịch/xoay. Biểu diễn toán hạng là dữ liệu dạng số nguyên, số nguyên kép, Word, Word kép. Biểu diễn toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q,L, M, D. Khi thựchiện lệnh dịch/xoay thì giá trị cần dịch/xoay được đưa vào bộ tích luỹ ACCU1 và thực hiện lệnh dịch/xoay, sau đó giá trị được chuyển đến ngõ ra OUT. 1.1.4. Lệnh dịch phải số nguyên - Ký hiệu: IN: là ngõ vào của dữ liệu cần dịch. Biểu diễn toán hạng là dữ liệu dạng số nguyên. Biểu diễn toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q, L, M, D. N: Biểu diễn số bit cần dịch. Biểu diễn toán hạng là dữ liệu dạng Word. Biểu diễn toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q, L, M, D. Nếu N>=16 thì lệnh vẫn được thực hiện như là N=16. O/OUT: Là kết quả của lệnh dịch. Biểu diễn toán hạng là dữ liệu dạng số nguyên. Biểu diễn toán hạng là địa chỉ dạng: I, Q, L, M, D. Hoạt động: Lệnh SHR-I hoạt động khi ngõ vào EN=1. Lệnh SHR-I thực hiện dịch 16 bit sang bên phải, 16 bit cao còn lại không sử dụng. Ngõ vào N đặt số bit cần dịch. Kết quả dịch được lưu trữ vào địa chỉ ngõ ra OUT. Khi lệnh thực hiện thì ngõ ra ENO cho biết trạng thái bit cuối cùng của số bit bị dịch. Các lệnh phụ thuộc vào ENO khác sẽ không thực hiện nếu trạng thái của bit cuối cùng của số bit bị dịch là 0. Ví dụ: - 44 - Lệnh SHR-I hoạt động khi ngõ vào I0.0=1. MW0 bị dịch phải bởi số bit đặt trước tại ngõ vào N (MW2), kết quả được ghi ra MW4. Q4.0 được đặt lên 1. 1.2. Trình tự thực hiện 1.2.1. Điều kiện thực hiện - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm, Cáp MPI kết nối máy tính và mô đun PLC S7 – 300. - Phần mềm lập trình Step7-300 - Nguồn 220V cung cấp cho module PLC S7 – 300 1.2.2. Các bước thực hiện: Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 1.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa - Kết nối đúng dây - 45 - PLC với thiết bị giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 1.4. Bài tập ứng dụng liên quan * Mạch điều khiển đèn giao thông Một nút giao thông ngã tư, gồm có 4 trục đèn điều khiển phương tiện giao thông và 4 cột đèn điều khiển người đi bộ. Ký hiệu các tiếp điểm như sau: Chương trình được viết trong đó các bit điều khiển đèn người đi bộ sẽ được điều khiển thông qua các bit điều khiển phương tiện giao thông, trong đó: - Đèn đỏ đi bộ 1: Q0.7 lấy bit đảo của Q0.6 - Đèn xanh đi bộ 1: Q0.6 lấy bit Q0.0 điều khiển - Đèn đỏ đi bộ 2: Q1.1 lấy bit đảo của Q1.0 - Đèn xanh đi bộ 2: Q1.0 lấy bit Q0.3 điều khiển Do đó, chúng ta không vẽ các bit điều khiển đèn người đi bộ trên giản đồ thời gian. Giản đồ thời gian của một chu kỳ đèn giao thông: - 46 - * Hướng dẫn: - Chương trình: - 47 - - 48 - 2. Lập trình các lệnh chức năng so sánh 2.1. Các lệnh chức năng so sánh Các phép so sánh có thể sử dụng là so sánh ==, , >, >=, < ,<= và chỉ có thể áp dụng cho Byte, số nguyên I, số nguyên kép DI và số thực R. Dữ liệu tại ngõ vào IN1 được so sánh với dữ liệu tại ngõ vào IN2 Trong soạn thảo LAD thì tiếp điểm sẽ ON khi thoả mãn điều kiện so sánh. Trong soạn thảo STL các lệnh Load, AND hoặc OR sẽ = 1 khi phép so sánh là True. 2.1.1. So sánh Byte IN1=IN2, IN1 > IN2, IN1 >=IN2, IN1IN2 - 49 - Inputs/Outputs Operands Data Types IN IB, QB, MB, SMB, VB, SB, LB, AC, Constant, *VD, *LD, *AC BYTE OUT I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Power Flow BOOL 2.1.2. So sánh số nguyên Integer IN1=IN2, IN1 > IN2, IN1 >=IN2, IN1IN2 So sánh số nguyên cần chú ý đến dấu ( 16#7FFF > 16#8000) Phạm ví so sánh từ – 32768 đến + 32767. - 50 - Inputs/Outputs Operands Data Types IN IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, VW, LW, AIW, AC, Constant, *VD, *LD,*AC INT OUT I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Power Flow BOOL 2.1.3. So sánh số nguyên kép Doubleword IN1=IN2, IN1 > IN2, IN1 >=IN2, IN1IN2 So sánh số nguyên cần chú ý đến dấu ( 16#7FFFFFF > 16#8000000) Phạm vi so sánh từ – 2.147.483.647 đến + 2.147.483.647. Inputs/Outputs Operands Data Types IN ID, QD, MD, SD, SMD, VD, LD, HC, AC, Constant, *VD, *LD, *AC DINT OUT I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Power Flow BOOL Bảng giới hạn vùng toán hạng và dạng dữ liệu hợp lệ 2.1.4. So sánh số thực Dùng để so sánh 2 số thực : IN1 với IN2. Các phép so sánh có thể sử dụng là: IN1=IN2, IN1 > IN2, IN1 >=IN2, IN1IN2 - 51 - Inputs/Outputs Operands Data Types IN ID, QD, MD, SD, SMD, VD, LD, AC, Constant, *VD, *LD, *AC REAL OUT I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Power Flow BOOL 2.2. Trình tự thực hiện: 2.2.1. Điều kiện thực hiện - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm, Cáp MPI kết nối máy tính và mô đun PLC S7 – 300. - Phần mềm lập trình Step7-300 - Nguồn 220V cung cấp cho module PLC S7 – 300 2.2.2. Các bước thực hiện: Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa - 52 - ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 2.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 2.4. Bài tập ứng dụng liên quan * Viết chương trình mạch điều khiển trộn sơn  Quá trình làm việc: 1. Ấn Start (I0.0, I0.2): Q0.0, Q0.1 làm việc để đổ hai loại sơn vào bình trộn. 2. Khi I0.4 (mức cao) tác động thì dừng Q0.0, Q0.1 và chạy động cơ khuấy Q0.2 trong 10 giây. 3. Dừng Q0.2, Mở Q0.4, Q0.5 để đưa sản phẩm ra khỏi bình trộn. - 53 - 4. Đếm số lần sản xuất theo bình liệu trộn được. Đến 12 bình thì dừng sản xuất. Hệ thống trở về trạng thái chờ làm việc. * Yêu cầu: - Viết bảng địa chỉ vào/ra - Viết chương trình điều khiển * Hướng dẫn: - Bảng địa chỉ vào/ra: - Q0.0: Bơm cấp liệu màu sơn thứ nhất - Q0.1: Bơm cấp liệu màu sơn thứ 2 - Q0.2: Động cơ khuấy để trộn đều - I0.4: Công tắc hành trình báo mức cao - I0.5: Công tắc hành trình báo mức thấp - Q0.4: Van điện mở vòi chảy sơn đã trộn - Q0.5: Bơm xả sơn đã trộn - I0.0: Cho bơm Q0.0 làm việc - I0.2: Dừng bơm Q0.0 - I0.1: Cho bơm Q0.2 làm việc - I0.3: Dừng bơm Q0.1 - I0.6: Để ngắt tức thời khi đang xả liệu - I0.7: Để reset counter đếm số bình trộn được - Chương trình” - 54 - - 55 - BÀI 3: LẬP TRÌNH VÀ VẬN HÀNH MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC Mã mô đun: MĐ ĐTCN - 3 Giới thiệu: Trong bài này sinh viên sẽ được tìm hiểu và viết chương trình một cách đầy đủ và thành thạo về các mô hình điều khiển bằng PLC. Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này người học có khả năng: + Kiến thức: - Phân tích được nguyên lý làm việc của các mô hình: Van điện tử hai cuộn dây, mô hình hệ thống cung cấp khí nén và các mô hình điều khiển động cơ. + Kỹ năng: - Lâp trình được các mô hình điều khiển bằng PLC theo yêu câu kỹ thuật - Vận hành được các mô hình theo yêu cầu kỹ thuật - Sửa được các lỗi thường gặp khi lập trình điều khiển. - Kiểm tra chính xác điều kiện hoạt động của thiết bị. + Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. - Tự chịu trách nhiệm khi thực hiện các việc được giao. Nội dung: 1. Lập trình và vận hành điều khiển mô hình van điện từ hai cuộn dây. 1.1. Mô hình van điện từ hai cuộn dây 1.1.1. Sơ đồ bố trí thiết bị 1.1.2. Yêu cầu công nghệ. Sử dụng một xy lanh khí nén để đẩy phôi ra khỏi ống chứa phôi, ấn nút S1, xy lanh đi ra để đẩy phôi ra, sau đó tự động đi về. (xy lanh tác động kép và van 5/2 hai cuộn dây, cảm biến phát hiện xy lanh ở cuối hành trình B2 là cảm biến từ tiệm cận). - 56 - 1.1.3.Bảng quy định các địa chỉ vào/ra 1.1.4. Sơ đồ kết nối PLC 1.1.5. Chương trình điều khiển - 57 - 1.2. Trình tự thực hiện 1.2.1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu. - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm. - Cảm biến logic (nếu có). - Đèn báo (hoặc thiết bị chấp hành và role trung gian). - Module Rơ le trung gian 24Vdc. - Phần mềm lập trình S7-300 1.2.2.Trình tự thực hiện Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 1.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với - Chọn sai loại cáp kết - Chọn đúng loại - 58 - PLC nối cáp kết nối 1.4. Bài tập ứng dụng liên quan 1.4.1. Cho sơ đồ mạch như hình vẽ: 1.4.2. Mô tả hoạt động: Qua việc khởi động S1 hoặc S3 các bộ nhớ một (van từ 1) hoặc bộ nhớ hai (van từ 2) sẽ được đặt. Nút nhấn S2 làm nhiệm vụ cắt mạch. 1.4.3. Yêu cầu: - Viết bảng địa chỉ vào/ra - Viết chương trình - Mô phỏng chương trình * Hướng dẫn: - Bảng xác lập địa chỉ vào/ra: - Viết chương trình: Xác lập vào/ra Kí hiệu Địa chỉ Chú thích S1 I0.0 Nút nhấn thường mở S2 I0.1 Nút nhấn thường đóng S3 I0.2 Nút nhấn thường mở Y1 Q0.0 Van từ 1 Y2 Q0.1 Van từ 2 - 59 - 2. Lập trình và vận hành điều khiển hệ thống cung cấp khí nén. 2.1. Mô hình hệ thống cung cấp khí nén 2.1.1. Yêu cầu công nghệ Thiết kế mạch khí nén, điện – khí nén và viết chương trình PLC điều khiển cho một thiết bị đóng mở cửa với yêu cầu sau: - Khi nhấn đồng thời nút ON1 và ON2, piston đẩy ra, cửa mở. - Khi nhấn nút OFF, piston hồi về, kết thúc một chu trình hoạt động. 2.1.2. Biểu đồ trạng thái - 60 - 2.1.3. Sơ đồ mạch khí nén 2.1.4. Sơ đồ kết nối điện khí nén - 61 - 2.1.5. Sơ đồ mạch điện điều khiển a. Quy trình điều khiển b. Sơ đồ mạch điện điều khiển 2.1.6. Chương trình điều khiển bằng PLC a. Sơ đồ chức năng - 62 - b. Bảng địa chỉ vào/ra Tên Địa chỉ Giải thích ON1 I0.0 Nút nhấn ON1 ON2 I0.1 Nút nhấn ON2 OFF I0.2 Nút nhấn OFF K1 Q0.0 Cuộn từ K1 K2 Q0.1 Cuộn từ K2 c. Chương trình điều khiển - 63 - 2.2. Trình tự thực hiện 2.2.1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu. - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm. - Cảm biến logic (nếu có). - Đèn báo (hoặc thiết bị chấp hành và role trung gian). - Module Rơ le trung gian 24Vdc. - Phần mềm lập trình S7-300 2.2.2.Trình tự thực hiện Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 2.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên - 64 - mềm phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 2.4. Bài tập ứng dụng liên quan 2.4.1. Cánh tay ROBOT bốc hàng hóa. Công nghệ: loại robot này hay gặp trong các xí nghiệp công nghiệp. Robot nắm chặt vật từ băng chuyền A bỏ sang băng chuyền B 2.4.2. Yêu cầu công nghệ 1. Ở vị trí ban đầu cánh tay ở phía băng chuyền B 2. Khi ấn START động cơ thuận khởi động quay theo chiều kim đồng hồ. Khi gặp LS1 nó dừng lại đồng thời băng chuyền A được khởi động 3. Băng chuyền A đưa vật tiến tới cánh tay. Khi vật chạm vào PH1 là cảm biến phát hiện vật thì cánh tay kẹp chặt lấy vật. Khi LS3 tác động tức là vật được kẹp chặt thì động cơ ngược khởi động quay theo chiều ngược lại 4. Khi cánh tay chạm vào LS2 thì nó dừng và nhả vật xuống băng chuyền B 5. Băng chuyển B luôn hoạt động (Khi ấn START nó bắt đầu hoạt động) Nhấn stop thì dừng - 65 - 2.4.3. Hướng dẫn: - Bảng địa chỉ vào/ra: - Chương trình điều khiển: - 66 - 3. Lập trình và vận hành mô hình điều khiển đảo chiều trực tiếp động cơ 3 pha roto lồng sóc 3.1. Mô hình điều khiển đảo chiều trực tiếp động cơ 3 pha roto lồng sóc Bài toán: Thiết kế mạch điều khiển động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc không đảo chiều một vị trí. 3.1.1.Yêu cầu bài toán: - Khởi động động cơ bằng nút ấn S1 - Dừng hệ thống bằng nút ấn S2 - Có bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt. - 67 - 3.1.2. Mạch động lực 3.1.3. Bảng địa chỉ vào/ra: 3.1.4. Sơ đồ kết nối PLC 3.1.5. Chương trình điều khiển - 68 - 3.2. Trình tự thực hiện 3.2.1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu. - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm. - Cảm biến logic (nếu có). - Đèn báo (hoặc thiết bị chấp hành và role trung gian). - Module Rơ le trung gian 24Vdc. - Phần mềm lập trình S7-300 3.2.2.Trình tự thực hiện Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối - 69 - 3.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 3.4. Bài tập ứng dụng liên quan 4. Lập trình và vận hành mô hình điều khiển đảo chiều gián tiếp động cơ 3 pha rô to lồng sóc 4.1. Mô hình điều khiển đảo chiều trực tiếp động cơ 3 pha roto lồng sóc Bài toán: Điều khiển động cơ thuận nghịch. 4.1.1. Sơ đồ động lực - 70 - 4.1.2. Thiết bị sử dụng  1 Áptomát  1 Nút mở máy chiều thuận  1 Nút mở máy chiều ngược  1 nút dừng  1 rơle nhiệt 4.1.3. Bảng địa chỉ vào/ra 4.1.4. Sơ đồ kết nối PLC 4.1.5. Chương trình điều khiển: - 71 - 4.2. Trình tự thực hiện 4.2.1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu. - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm. - Cảm biến logic (nếu có). - Đèn báo (hoặc thiết bị chấp hành và role trung gian). - 72 - - Module Rơ le trung gian 24Vdc. - Phần mềm lập trình S7-300 4.2.2.Trình tự thực hiện Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 4.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 4.4. Bài tập ứng dụng liên quan Bài tập: Lập trình điều khiển động cơ KĐB 3 pha rôt lồng sóc mở máy qua 3 cấp điện trở phụ. 4.4.1. Yêu cầu bài toán: - 73 - - Khởi động động cơ bằng nút ấn S1, động cơ chạy với toàn bộ ba cấp điện trở phụ R = R1 + R2 + R3, sau 10s tự động loại bỏ cấp điện trở thứ nhất R = R3 + R2,sau 10s sau tự động loại bỏ cấp điện trở thứ hai R = R3, sau 10s sau tự động loại bỏ cấp điện trở thứ ba. - Dừng động cở bằng nút ấn S2 - Có bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt. 4.4.2. Sơ đồ mạch động lực 4.4.3. Bảng địa chỉ vào/ra: 4.4.4. Sơ đồ kết nối PLC - 74 - 4.4.5. Chương trình điều khiển PLC - 75 - 5. Lập trình và vận hành mô hình điều khiển mở máy sao/tam giác động cơ không đồng bộ ba pha 5.1. Mô hình điều khiển mở máy sao/tam giác động cơ không đồng bộ ba pha 5.1.1. Yêu cầu bài toán: - Khởi động hệ thống bằng nút ấn S1, động cở chạy ở chế độ Sao.Sau 10s động cơ tự động chuyển sang chế độ chạy Tam giác - Dừng động cơ bằng nút ấn S2, Có bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt. 5.1.2. Sơ đồ mạch động lực 5.1.3. Thiết bị sử dụng trong mạch điều khiển - 1 Rơlenhiệt F2 - 1 nút mở máy - 3 Công tắc tơ K1,K2,K3 - 1 nút dừng 5.1.4. Bảng địa chỉ vào/ra - 76 - 5.1.5. Sơ đồ kết nối PLC 5.1.6. Chương trình điều khiển - 77 - 5.2. Trình tự thực hiện 5.2.1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu. - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm. - Cảm biến logic (nếu có). - Đèn báo (hoặc thiết bị chấp hành và role trung gian). - Module Rơ le trung gian 24Vdc. - Phần mềm lập trình S7-300 - 78 - 5.2.2.Trình tự thực hiện Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 5.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 5.4. Bài tập ứng dụng liên quan Bài tập: Lập trình điều khiển đổi nối Y/ động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc có đảo chiều gián tiếp 5.4.1. Yêu cầu bài toán: - Nhấn nút mở thuận S1, động cở chạy ở chế độ Sao .Sau 10s động cở tự động chuyển sang chế độ chạy Tam giác ở chế độ chạy thuận. - 79 - - Nhấn nút mở ngược S2, động cở chạy ở chế độ Sao .Sau 10s động cở tự động chuyển sang chế độ chạy Tam giác ở chế độ chạy ngược. - Dừng động cở bằng nút ấn S3 - Có bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt. 5.4.2. Mạch động lực 5.4.3. Bảng địa chỉ vào/ra 5.4.4. Sơ đồ kết nối PLC - 80 - 5.4.5. Chương trình điều khiển - 81 - 6. Lập trình và vận hành mô hình điều khiển băng tải 6.1. Mô hình điều khiển băng tải Lập trình điều khiển ba băng tải bằng tay 6.1.1. Yêu cầu bài toán: - Hệ thống gồm 3 băng tải( BT_1,BT_2,BT_3) chuyển sảm phẩm vào thùng. Mỗi băng tải đều có một nút khởi động Start và một nút dừng Stop - Qúa trình khởi động như sau:Băng tải 3 hoạt động trước, sau đó đến băng tải 2, cuối cùng là băng tải 1 khởi động.Băng tải 1 chỉ khởi động được khi băng tải 2 đã khởi động, băng tải 2 chỉ khởi động khi đã khởi động băng tải 3. - Qúa trình dừng ngược lại: Băng tải 3 chỉ dừng khi băng tải 2 đã dừng, băng tải 2 chỉ dừng khi băng tải 1 đã dừng. - Hệ thống sẽ dừng khi ấn nút dừng - Có bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt. 6.1.2. Mạch động lực 6.1.3. Bảng địa chỉ vào/ra: - 82 - 6.1.4. Sơ đồ kết nối PLC 6.1.5. Chương trình điều khiển: - 83 - - 84 - 6.2. Trình tự thực hiện 6.2.1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu. - Máy vi tính - Module PLC S7 300. - Giắc cắm. - Cảm biến logic (nếu có). - Đèn báo (hoặc thiết bị chấp hành và role trung gian). - Module Rơ le trung gian 24Vdc. - Phần mềm lập trình S7-300 6.2.2.Trình tự thực hiện Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu - Chọn đúng loại CPU - 85 - ra - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 6.3. Những lỗi thường gặp, cách khắc phục Sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục - Khai báo sai cấu hình phần cứng của PLC S7 – 300 trên phần mềm. - Chọn sai loại CPU - Chọn sai đầu vào, đầu ra - Chọn đúng loại CPU - Chọn đúng các đầu vào, đầu ra. - Khai báo sai các đầu vào/ra dữ liệu. - Ghi sai đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Ghi đúng đầu vào, đầu ra dữ liệu trên phần mềm - Kết nối sai các đầu vào/ ra dữ liệu. - Kết nối sai dây giữa PLC với thiết bị - Kết nối đúng dây giữa PLC với thiết bị - Lập trình không đúng với yêu cầu công nghệ đưa ra. - Chưa xác định đúng yêu cầu công nghệ Xác định đúng yêu cầu công nghệ đưa ra - Không kết nối máy tính được với PLC - Chọn sai loại cáp kết nối - Chọn đúng loại cáp kết nối 6.4. Bài tập ứng dụng liên quan 6.4.1. Bài toán: Lập trình điều khiển dây chuyền đóng gói sản phẩm. - Hệ thống gồm 3 băng tải( BT_1,BT_2,BT_3) chuyển sảm phẩm vào thùng.Hệ thống được khởi động bằng nút ấn Start và dừng bằng nút ấn Stop. - Qúa trình khởi động hệ thống như sau: Ấn nút ấn Start băng tải 3 chạy, sau 5s băng tải 2 chạy, 5s sau băng tải 1 chạy. Các băng tải chuyển sản phẩm vào thùng. Một cảm biến đếm sản phẩm, nếu đủ 10 sản phẩm thì hệ thống sẽ dừng ( 3 băng tải dừng ngay). - Để thực hiện chu trình tiếp theo, người vận hành ấn nút Reset, sau đó ấn nút Start - 86 - và hệ thống hoạt động như trên - Hệ thống ngừng khi ấn nút Stop - Có bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt. 6.4.2. Sơ đồ mạch động lực 6.4.3. Bảng địa chỉ vào/ra 6.4.4. Sơ đồ kết nối PLC. - 87 - 6.4.5. Chương trình điều khiển - 88 - - 89 - TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Tự động hoá với Simatic S7-200. Nhà xuất bản nông nghiệp,1997- Doãn Minh Phước, Phan Xuân Minh. 2.S5-95U và phần mềm Step5. Giáo trình giảng dạy của trung tâm đào tạo Simens tự động hoá trường ĐHBK Hà nội, 1997- Doãn Minh Phước, Phan Xuân Minh. 3.SPS-Grundkurs, Volgel Buchverlag- Juergen Kaftan. 4.Speicherprogrammierte Steuerungen Aufgaben mit Loesungen, EuropaFachbuchreihe. 5.Tự động hoá với Simatic S7-300. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2000-Doãn Minh Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Văn Hà . 6. Hoài Quốc - Bộ điều khiển lập trình – vận hành và ứng dụng - KHKT –1999 7. PTS. Lê Hoài Quốc- Bộ điều khiển lập trình vận hành và ứng dụng-Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật-1999 8. Nguyễn Thế Kiệt - Bài giảng PLC - CĐKN- 1995 9. Siemens – Simatic S7-300 Manual- siemens-1999