Giáo trình PLC nâng cao (Trình độ: Cao đẳng)

qua công tắc 2 cực chọn chế độ và công tắc 3 cực chọn kiểu phun. 1.2. CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG VIẾT CHO PLC S7-300: 17 Chương trình điều khiển Tank 1 18 19 20 Chương trình điều khiển Tank 2 21 22 Chương trình điều khiển băng tải 23 Chương trình điều khiển vời phun 24 25 26 27 Chương trình điều khiển đèn báo 28 29 30 Kiểm tra - Mở phần mềm PLC Sim và tạo mô phỏng mới; - Chèn biến đầu vào IB124, đầu ra QB124; 31 - Đặt PLC Sim ở chế độ Run_P; - Download chương trình xuống PLC Sim và chạy thử 2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 2.1. Sơ đồ kết nối phần cứng Sơ đồ cảm biến Loại Đặc tính kỹ thuật CR18-8DP Nguồn: 12 ÷ 24VDC Dòng: 15 mA Khoảng cách phát hiện: 8 mm Dòng tải: 200 mA Loại Đặc tính kỹ thuật E2K – L26MC1 Nguồn: 12 ÷ 24VDC Dòng: 12 mA Dùng cho ống: 12 ÷ 26 mm Độ dày ống lớn nhất: 1,5 mm Dòng tải: 100 mA Hình 6: Cảm biến E2K – L26MC1 32 Cách đấu nối theo sơ đồ sau 2.2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tư stt Tên dụng cụ, thiết bị, vật tư Số lượng Đơn vị Hãng sản xuất 1 2 3 4 5 2.3. Lắp ráp mạch - Lắp đặt mạch điều khiển theo sơ đồ - Lắp đặt mạch động lực theo sơ đồ - Kiểm tra kết nối phần cứng 3. Nạp chương trình và vận hành thử. - Kiểm tra cáp kết nối MPI và cài đặt chế độ giao tiếp PC với .PLC; - Download cấu hình cứng, download chương trình phần mềm; * Qui trình vận hành - Trước khi sử dụng mô hình phải kiểm tra các cơ cấu. - Bật công tắc tổng. Điều khiển tank1 - Chọn chế độ làm việc cho tank1. - Điều khiển các máy bơm, val 33 Điều tank 2 - Chọn chế độ điều khiển cho tank2 . - Ấn nút điều khiển tank2 theo chế độ đã chọn. Điều khiển hệ thống băng tải và vòi phun - Chọn chế độ điều khiển vòi phun - Chọn kiểu phun, 1 vòi, 2 vòi, hay không phun - Điều khiển vòi phun theo chế độ đã chọn Lắp ráp tủ điều khiển - Tùy thuộc vào yêu cầu của bài toán SV có thể được lắp các tủ điện 1, 2, 3, 4. theo đúng yêu cầu. Bài tập áp dụng: Hệ thống bài tập được sử dụng trên mô hình. - Bài tập ứng dụng các bit logic. - Bài tập ứng dụng Timer - Bài tập ứng dụng counter - Điều khiển động cơ có đảo chiều quay - Điều khiển mức nước - Điều khiển băng tải - Điều khiển quạt gió, máy bơm - Điều khiển hệ thống theo trình tự. - Điều khiển máy trộn - Điều khiển dây chuyền trộn và phun sơn tự động Bài tập 1: Một công ty có 2 bồn trộn hóa chất, mỗi bồn được điều khiển bởi một động cơ trộn. 34 - Bồn 1 trộn hóa chất A - Bồn 2 trộn hóa chất B Trên bảng điều khiển có 3 lựa chọn: - Nhan ON khoi dong he thong - Nếu nhấn nút P1 thì cả hai bồn đều được trộn trong 30s - Nếu nhấn nút P2 thì chỉ có bồn 1 làm việc trong 30 s rồi nghỉ (bồn 2 nghỉ) - Nếu nhấn nút P3 thì chỉ có bồn 2 làm việc trong 30 s rồi nghỉ (bồn 1 nghỉ) - Khi đang trộn hóa chất, nếu bồn hóa chất bị hở van thì phải có tín hiệu báo động ngay lập tức và dừng quá trình trộn lại, muốn hoạt động trở lại ấn nút RES - Nhấn OFF dừng hệ thống Mô hình công nghệ - Viết chương trình điều khiển theo yêu cầu công nghệ trên với S7-300 • Bảng gán nhiệm vụ I/O Thiết bị ngoài Thiết bị PLC Mô tả OFF I0.1 Nút nhấn dung 2 bồn P1 I0.2 Nút nhấn chọn chế độ cả 2 bồn làm việc P2 I0.3 Nút nhấn chọn chế độ bồn 1 làm việc P3 I0.4 Nút nhấn chọn chế độ bồn 2 làm việc RES I0.5 Sen1 I0.6 Sen2 I0.7 K1 Q0.0 K2 Q0.1 Ð Q0.2 Lưu đồ điều khiển chương tr Chương trình điều khiển 35 Nút nhấn xóa báo sự cố Cảm biến báo sự cố hở van 1 Cảm biến báo sự cố hở van 1 Ngõ ra điều khiển bồn 1 hoạt động Ngõ ra điều khiển bồn 2 hoạt động Ngõ ra điều khiển đén báo sự cố ình 36 37 38 BÀI 6: ĐO ĐIỆN ÁP DC VÀ ĐIỀU KHIỂN ON/OFF Mã bài: MĐ 30-06 Mục tiêu: - Lập trình trên các loại PLC S7-300 để đọc và xử lý các tín hiệu Analog. - Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 để đo điện áp DC và điều khiển ON/OFF. - Ghép nối các Modul Analog với PLC S7-300. - Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng tương tự khác. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Viết chương trình điều khiển 1.1. Yêu cầu công nghệ Viết chương trình hiển thị tín hiệu điện áp đo được ở ngõ vào analog PIW 256 với giải điện áp 0÷10 volt trên PLC. Khi nhấn nút ON thực hiện đọc tín hiệu điện áp DC ở ngõ vào PIW và hiển thị trên PC sau đó xuất ra ngõ ra PQW 256. nếu điện áp vào là 0÷5 volt đèn Đ1 sáng, nếu điện áp vào 5÷10 volt thì đèn Đ2 sáng: * Các lệnh sử dụng để viết chương trình: NO, NC, SR, SD, FC105, FC106 1.2. Lập bảng symbol Ngõ vào tương tự PIW256 39 Ngõ ra tương tự PQW256 Ngõ ra điều khiển Đ1 Q124.0 Ngõ ra điều khiển Đ2 Q124.1 ON I124.1 OFF I124.0 1.3. Lập giản đồ thơi gian 1.4. Viết chương trình điều khiển Chương trình được viết trong khối OB1 Chương trình điều khiển dạng ladder với S7-300 40 Kiểm tra - Mở phần mềm PLC Sim và tạo mô phỏng mới; - Chèn biến đầu vào IB124, đầu ra QB124; - Đặt PLC Sim ở chế độ Run_P; 41 - Download chương trình xuống PLC Sim và chạy thử 2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 2.1. Sơ đồ kết nối phần cứng Từ yêu cầu công nghệ và bảng thiết bị vào ra xây dựng được sơ đồ kết nối phần cứng như sau: - Phương pháp đo, kiểm tra các khí cụ điện - Bản vẽ sơ đồ định vị khí cụ điện trong tủ điện - Phương pháp kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi - Cách chọn dây - Cách đo kiểm tra mạch Trình tự thực hiện 2.2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tư stt Tên dụng cụ, thiết bị, vật tư Số lượng Đơn vị Hãng sản xuất 1 2 3 4 5 2.3. Lắp ráp mạch - Lắp đặt mạch điều khiển theo sơ đồ - Lắp đặt mạch động lực theo sơ đồ - Kiểm tra kết nối phần cứng 3. Nạp chương trình và vận hành thử. - Kiểm tra cáp kết nối MPI và cài đặt chế độ giao tiếp PC với .PLC; - Download cấu hình cứng, download chương trình phần mềm; - Vận hành trên mô hình thực. 42 Bài tập áp dụng: Bài tập 1: Hệ thống trộn bê tông định lượng các thành phần: sạn, cắt, ximăng, nước theo thứ tự cát → sạn → ximăng→ nước khối lượng cho một mẻ là: Sạn 200kg, cát 400kg, ximăng 200kg, nước 0,1 m3. Cơ cấu định lượng được đặt trên 4 tải trọng (loadcell) được phân bố ở 4 góc của cơ cấu và trọng lượng được phân bố tại trọng tâm. Giả thiết đặc tính: + Cảm biến tải trọng đo G=1000kg, thang tín hiệu điện áp 0÷10 volt + Thang điện áp ngõ vào của môdul Analog của PLC là 0÷10 volt tương ứng với giá trị trạng thái là 0÷27648 Viết chương trình đọc và hiển thị giá trị thực của khối lượng từng thành phần và của cả mẻ đo được trên PLC. Bài tập 2: Viết chương trình cho PLC điều khiển cơ cấu xả của một phễu chứa bột mì khi trọng lượng đạt tới mẻ cân là 30kg (bao gồm 25kg bột và 5 kg trọng lượng của phễu, khung lắp). Trọng lượng của phễu được đo lường bằng cảm biến tải trọng (loadcell) cho biết đặc tính kỹ thuật của loadcell như sau: Tầm đo khối lượng m= 0÷100 kg, tín hiệu điện áp ra U= 0÷10 volt, giá trị đọc vào của cảm biến qua kênh PIW256 là 0 ÷ 26460 (thang máy modul analog AI0: 27648). Bài tập 3: Đọc khối lượng từ đầu cân Redlion: Đầu cân Redlion có tích hợp sẵn các Card Analog ( 0-10V,4-20mA ) và 1 số Card khác như RS232, RS485, ModBus, Profibus, Device Net) Tín hiệu Analog sẽ tương ứng với khối lượng hiện thị trên đầu cân tuỳ thuộc vào việc Set giá trị Analog tương ứng trên đầu cân. Ví dụ : Sử dụng kênh Analog là 0-10VDC,chọn giá trị Min là 0Kg,giá trị Max là 100Kg thì: Nếu khối lượng trên đầu cân là 50Kg,thì điện áp đọc về tương ứng là 5VDC. Bài tập 4: Xuất tín hiệu Analog Out điều khiển biến tần : Có 1 cách thông dụng để thay đổi tốc độ của động cơ là điều khiển biến tần bằng cách thay đổi cấp điện áp tương ứng,hoặc dòng tương ứng . Tuỳ thuộc vào từng bài toán cụ thể,tốc độ động cơ sẽ được thay đổi tương ứng cho phù hợp 43 Bài tập 5: Hệ thống trộn bê tông định lượng các thành phần: sạn, cắt, ximăng, nước theo thứ tự cát → ximăng → sạn → nước (tỷ lệ 2-1-3-4) khối lượng cho 1 mẻ trộn là 250kg. Để xả 4 thành phần trên người ta dùng 4 val điện từ. kết thúc quá trình xả là quá trình trộn, thời gian trộn là 15 giây, kết thúc quá trình trộn là việc dừng động cơ trộn và val xả. khi liệu trong thùng xả hết bắt đầu mẻ trộn tiếp theo. Muốn dừng hệt thống ấn nút dừng stop. Lưu ý: Cơ cấu định lượng được đặt trên 4 tải trọng (loadcell) được phân bố ở 4 góc của cơ cấu và trọng lượng được phân bố tại trọng tâm. Giả thiết đặc tính: + Cảm biến tải trọng đo G=500kg, thang tín hiệu điện áp 0÷10 volt + Thang điện áp ngõ vào của môdul Analog của PLC là 0÷10 volt tương ứng với giá trị trạng thái là 0÷27648. Viết chương trình điều khiển hệ thống và hiển thị giá trị thực của khối lượng từng thành phần và của cả mẻ đo được trên PLC. Bài tập 6: Điều khiển biến tần dùng kết nối bên ngoài. Sơ đồ kết nối biến tần Siemens G110 44 Hình 6.1. Sơ đồ khối của biến tần SIEMEN G110 Giới thiệu về biến tần G110. a. Một số đặc điểm chính của biến tần Siemen G110. – Đầu nối cáp đơn giản. – 1 cổng ra số cách ly bằng opto – 3 ngõ vào số không cách ly – 1 cổng vào tương tự – AIN: 0-10V – Tần số chuyển mạch cao làm giảm độ ồn của động cơ khi làm việc. – Những chọn lựa ngoài cho truyền thông với PC, panel vận hành cơ bản (BOP), b. Các đặc tính làm việc. – Kết hợp hãm dùng dòng điện DC. – Phương pháp điều khiển • V/f tuyến tính (M~n) – Thời gian đáp ứng chu kỳ nhanh – Nhanh tới dòng giới hạn để làm việc với phần cơ khí dừng tự do – Với chương trình điều khiển thời gian khởi động / dừng động cơ mềm. Kết nối phần cứng như Hình 6.2 45 Hình 6.2 Kết nối phần cứng Ghi chú: DIN0: Ngõ vào Start/Stop DIN1: Ngõ vào đảo chiều DIN2: Ngõ vào xác nhận lỗi. Các tiếp điểm ngõ vào DIN0, DIN1, DIN2 được điều khiển bởi các nút nhấn. Để điều khiển biến tần từ các kết nối bên ngoài, các tham số phải được thiết lập để chọn ngõ vào điều khiển như bảng Mô tả Chân ngõ vào Thông số thiết lập Chức năng Thay đổi tần số 9 P1000=2 Ngõ vào analog Chân điều khiển 3,4,5 P0700=2 Ngõ vào số DIN0 3 P0701=1 ON/OFF Ngõ vào số DIN1 4 P0702=12 Revert Ngõ vào số DIN2 5 P0703=9 Fault Acknowledge Chọn PP điều khiển P0727=0 Simens standard Control 46 Điều khiển biến tần hoạt động. - Nhấn ON/OFF cho phép biến tần hoạt động ON/OFF = 1: Cho phép, ON/OFF = 0: Không cho phép. - Nhấn Revert cho phép động cơ đảo chiều: Revert = 1: Quay thuận, Revert = 0: Quay nghịch. - Điều chỉnh biến trở để tăng giảm tốc độ cho động cơ. Bài tập 7: Điều khiển biến tần dùng PLC. Kết nối phần cứng như Hình 6.3 Hình 6.3 Sơ đồ kết nối phần cứng PLC- biến tần Để điều khiển biến tần từ các kết nối từ PLC, các tham số phải được thiết lập để chọn ngõ vào điều khiển như bảng Mô tả Chân ngõ vào Thông số thiết lập Chức năng Thay đổi tần số 9 P1000=2 Ngõ vào analog 47 Chân điều khiển 3,4,5 P0700=2 Ngõ vào số DIN0 3 P0701=1 ON/OFF Ngõ vào số DIN1 4 P0702=12 Revert Ngõ vào số DIN2 5 P0703=9 Fault Acknowledge Chọn PP điều khiển P0727=0 Simens standard Control Điều khiển động cơ dùng biến tần. - Xuất tín hiệu từ PLC điều khiển ngõ vào ON/OFF cho phép biến tần hoạt động ON/OFF =1: Cho phép, ON/OFF = 0: Không cho phép. - Xuất tín hiệu từ PLC điều khiển ngõ vào Revert cho phép động cơ đảo chiều: Revert = 1: Quay thuận, Revert = 0: Quay nghịch. - Xuất tín hiệu analog để điều khiển ngõ vào ADC nhằm tăng giảm tốc độ động cơ. 48 BÀI 7: ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ Mã bài: MĐ 30-07 Mục tiêu: - Lập trình trên các loại PLC S7-300 để điều khiển nhiệt độ nhiều kênh. - Ghép nối các loại Modul mở rộng với PLC S7-300. - Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng tương tự khác. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Viết chương trình điều khiển 1.1. Yêu cầu công nghệ Để điều khiển nhiệt độ lò nung người ta dùng PLC để điều khiển các val mở nhiên liệu cung cấp cho lò sưởi đó. Hệ thống gồm có 8 lò hoạt động như sau: Lò 1: 1 KW Lò 2: 2 KW Lò 3: 4 KW Lò 4: 8 KW Lò 5: 16 KW Lò 6: 32 KW Lò 7: 64 KW Lò 8: 128 KW - Nhấn nút ON đèn Đ sáng báo hệ thống sẵn sàng làm việc; - Nhấn T1 hệ thống tăng công suất lên 1KW - Nhấn T5 hệ thống tăng công suất lên 5KW - Nhấn G1 hệ thống giảm công suất lên 1KW - Nhấn G5 hệ thống giảm công suất lên 5KW - Nhấn OFF hệ thống dừng hoạt động. 1.2. Mô hình công nghệ 49 Lưu đồ chương trình: Hình 7. Lưu đồ điều khiển chương trình nhiệt độ lò nung * Các lệnh sử dụng để viết chương trình: NO, NC, SR, SD, SUB, ADD... 1.3. Lập bảng symbol Thiết bị ngoài Thiết bị PLC Mô tả ON I0.0 Nút nhấn khởi động hệ thống OFF I0.1 Nút nhấn dừng hệ thống T1 I0.2 Nút nhấn tắng cống suất lên 1 KW T5 I0.3 Nút nhấn tắng cống suất lên 5 KW 50 G1 I0.4 Nút nhấn giảm cống suất lên 1 KW G5 I0.5 Nút nhấn giảm cống suất lên 5 KW D1 Q0.0 Ngõ ra điều khiển đèn báo đã khởi động K1 Q1.0 Ngõ ra điều khiển đèn báo hệ thống1 K2 Q1.1 Ngõ ra điều khiển val nhiên liệu lò 2 K3 Q1.2 Ngõ ra điều khiển val nhiên liệu lò 3 K4 Q1.3 Ngõ ra điều khiển val nhiên liệu lò 4 K5 Q1.4 Ngõ ra điều khiển val nhiên liệu lò 5 K6 Q1.5 Ngõ ra điều khiển val nhiên liệu lò 6 K7 Q1.6 Ngõ ra điều khiển val nhiên liệu lò 7 K8 Q1.7 Ngõ ra điều khiển val nhiên liệu lò 8 1.4. Viết chương trình điều khiển Chương trình được viết trong khối OB1 Chương trình điều khiển dạng ladder với S7-300 51 52 Giá trị tai MB3 cũng chính là công suất của hệt hống, hàm Move sẽ chuyển giá trị này sang QB0 để điều khiển đóng mở van nhiên liệu 53 Kiểm tra - Mở phần mềm PLC Sim và tạo mô phỏng mới; - Chèn biến đầu vào IB124, đầu ra QB124; - Đặt PLC Sim ở chế độ Run_P; - Download chương trình xuống PLC Sim và chạy thử 2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 2.1. Sơ đồ kết nối phần cứng Từ yêu cầu công nghệ và bảng thiết bị vào ra ta xây dựng được sơ đồ kết nối phần cứng như sau: Kết nối PLC điều khiển nhiệt độ lò nung - Phương pháp đo, kiểm tra các khí cụ điện - Bản vẽ sơ đồ định vị khí cụ điện trong tủ điện - Phương pháp kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi - Cách chọn dây - Cách đo kiểm tra mạch 54 2.2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tư stt Tên dụng cụ, thiết bị, vật tư Số lượng Đơn vị Hãng sản xuất 1 2 3 4 5 2.3. Lắp ráp mạch - Lắp đặt mạch điều khiển theo sơ đồ - Lắp đặt mạch động lực theo sơ đồ - Kiểm tra kết nối phần cứng 3. Nạp chương trình và vận hành thử. - Kiểm tra cáp kết nối MPI và cài đặt chế độ giao tiếp PC với .PLC; - Download cấu hình cứng, download chương trình phần mềm; - Vận hành trên mô hình thực. 55 BÀI 8: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ SERVOMOTOR Mã bài: MĐ 30-08 Mục tiêu: - Lập trình trên các PLC S7-300 để điều khiển tốc độ và vị trí. - Kết nối PLC S7-300 có ngỏ ra Transistor với hệ thống động cơ Servo-motor. - Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng tương tự khác. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Viết chương trình điều khiển 1.1. Yêu cầu công nghệ: Chương trình điều khiển sau sử dụng động cơ servo để điều khiển tay máy di chuyển vật đi từ điểm A tới điểm B 56 * Các lênh sử dụng để viết chương trình - Hàm FC 106: - Lệnh MOVE: 57 - Lệnh COUNTER: 1.2. Chương trình điều khiển 58 59 2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 2.1. Sơ đồ kết nối phần cứng Từ yêu cầu công nghệ và bảng thiết bị vào ra ta xây dựng được sơ đồ kết nối phần cứng như sau: - Phương pháp đo, kiểm tra các khí cụ điện - Bản vẽ sơ đồ định vị khí cụ điện trong tủ điện - Phương pháp kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi - Cách chọn dây - Cách đo kiểm tra mạch 2.2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tư stt Tên dụng cụ, thiết bị, vật tư Số lượng Đơn vị Hãng sản xuất 1 2 3 4 5 60 2.3. Lắp ráp mạch - Lắp đặt mạch điều khiển theo sơ đồ - Lắp đặt mạch động lực theo sơ đồ - Kiểm tra kết nối phần cứng 3. Nạp chương trình và vận hành thử. - Kiểm tra cáp kết nối MPI và cài đặt chế độ giao tiếp PC với .PLC; - Download cấu hình cứng, download chương trình phần mềm; - Vận hành trên mô hình thực. 61 BÀI 9: ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY Mã bài: MĐ 30-09 Mục tiêu: - Lập trình trên PLC S7-300 để điều khiển thang máy. - Lắp đặt, kết nối PLC S7-300 để điều khiển mô hình thang máy. - Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng tương tự khác. - Điều khiển động cơ kéo thang máy bằng biến tầng thông qua PLC S7-300. - Tạo giao điện SCADA bằng màn hình cảm ứng để điều khiển thang máy thông qua PLC S7-300. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Viết chương trình điều khiển 1.1. Yêu cầu công nghệ Bài 1: viết chương trình đóng mở cửa thang máy theo yêu cầu sau: - Khi nhấn mở cửa thì cửa thang máy mở ra - Khi nhấn đóng cửa thì cửa thang máy đóng lại. HƯỚNG DẪN: Ngõ vào ra cần sử dụng cho chương trình này: Ngõ vào I0.5 PLC : đấu dây cho nút nhấn đóng cửa buồng cabin. Ngõ vào I0.6 PLC : đấu dây cho nút nhấn mở cửa buồng cabin. Ngõ vào I2.1 PLC : đấu dây cho công tắc cảm biến đóng cửa. Ngõ vào I2.2 PLC : đấu dây cho công tắc cảm biến mở cửa. Ngõ ra Q0.2 và Q0.3: Đấu dây cho motor cửa cabin thang máy. 1.2. Chương trình tham khảo 62 Bài 2: viết chương trình đóng mở cửa thang máy theo yêu cầu sau: - Khi nhấn mở cửa thì cửa thang máy mở ra sau 10 giây thì cửa thang máy tự động đóng lại - Trong thời gian mà cửa chưa tự động đóng lại nhấn đóng cửa thì cửa thang máy sẽ đóng lại ngay HƯỚNG DẪN: Ngõ vào ra cần sử dụng cho chương trình này: Ngõ vào I0.5 PLC : đấu dây cho nút nhấn đóng cửa buồng cabin. Ngõ vào I0.6 PLC : đấu dây cho nút nhấn mở cửa buồng cabin. Ngõ vào I2.1 PLC : đấu dây cho công tắc cảm biến đóng cửa. Ngõ vào I2.2 PLC : đấu dây cho công tắc cảm biến mở cửa. Ngõ ra Q0.2 và Q0.3: Đấu dây cho motor cửa cabin thang máy. Chương trình tham khảo 63 Bài 3: Viết chương trình nhấn nút gọi tầng trong buồng cabin thang máy theo yêu cầu sau: - Khi nhấn nút gọi tầng G thì cabin thang máy sẽ chạy tới tầng G, nếu cabin thang máy đã ở tầng G thì nhấn nút gọi tầng G sẽ không có tác dụng buồng cabin thang máy đứng yên tại chỗ 64 - Khi nhấn nút gọi tầng 1 thì cabin thang máy sẽ chạy tới tầng 1, nếu cabin thang máy đã ở tầng 1 thì nhấn nút gọi tầng 1 sẽ không có tác dụng buồng cabin thang máy đứng yên tại chỗ - Khi nhấn nút gọi tầng 2 thì cabin thang máy sẽ chạy tới tầng 2, nếu cabin thang máy đã ở tầng 2 thì nhấn nút gọi tầng 2 sẽ không có tác dụng buồng cabin thang máy đứng yên tại chỗ - Khi nhấn nút gọi tầng 3 thì cabin thang máy sẽ chạy tới tầng 3, nếu cabin thang máy đã ở tầng 3 thì nhấn nút gọi tầng 3 sẽ không có tác dụng buồng cabin thang máy đứng yên tại chỗ - Khi nhấn nút gọi tầng 4 thì cabin thang máy sẽ chạy tới tầng 4, nếu cabin thang máy đã ở tầng 4 thì nhấn nút gọi tầng 4 sẽ không có tác dụng buồng cabin thang máy đứng yên tại chỗ. HƯỚNG DẪN: Ngõ vào ra cần sử dụng cho chương trình này:  Ngõ vào I0.0, I0.1, I0.2, I0.3,I0.4 PLC: đấu dây cho nút nhấn đến tầng buồng cabin.  Ngõ vào I3.1 PLC: đấu dây cho công tắc đến tầng G ở cảm biến công tắc báo tầng  Ngõ vào I3.2 PLC: đấu dây cho công tắc đến tầng 1 ở cảm biến công tắc báo tầng  Ngõ vào I3.3 PLC: đấu dây cho công tắc đến tầng 2 ở cảm biến công tắc báo tầng  Ngõ vào I3.4 PLC: đấu dây cho công tắc đến tầng 3 ở cảm biến công tắc báo tầng  Ngõ vào I3.5 PLC: đấu dây cho công tắc đến tầng 4 ở cảm biến công tắc báo tầng.  Ngõ vào I2.7 PLC:dấu dây cho cảm biến phát hiện chiều lên của Cabin. 65  Ngõ vào I3.0 PLC:dấu dây cho cảm biến phát hiện chiều xuống của Cabin.  Nối ngõ ra Analog AO0 của PLC với ngõ vào tốc độ 0-10V của biến tần.  Ngõ ra Q0.0, Q0.1 PLC: nối với ngõ vào RUN/STOP và REVERSE của biến tần. II. Bài 3: chương trình chính 66 III. Chương trình gọi tầng 67 68 69 70 71 72 73 IV. Chương trình IN_OUT: 74 75 76 77 78 79 80 Bài 4: Viết chương trình nhấn nút gọi tầng thang máy, báo chiều, báo số ,báo lỗi và mở cửa cabin thang máy theo yêu cầu sau: - Mô tả các lệnh bên trong cabin.  Khi muốn đến tầng (tầng G,tầng 1,tầng 2,tầng 3,tầng 4) nào thì ấn đó tương ứng.  Khi nhấn thì đèn nút ấn đó bật sáng lên báo hiệu nhận được lệnh.  Nếu muốn mở cửa trở lại hoặc giữ cửa lâu hơn thời gian giữ cửa mặc định thì nhấn vào nút DO (mở cửa), đđến khi khách vào hết thì mới 81 buông tay ra. Nếu muốn đóng cửa nhanh thì bấm nút DC (đóng cửa), cửa sẽ đóng lại để thang chạy ngay. Sau khi thực hiện xong các thao tác trên( quý khách ở trong phòng thang). Đến đúng tầng,đèn nhớ sẽ tắt đi, cửa tự động mở đđể khách ra. Quý khách nhìn lên chữ số trên màn hìnhđđể xem đó có phải là tầng mình muốnđđến không.  Quá trình trả đúng tầng thì phụ thuộc vào chiều hoạt động của thang.khi thang đi lên hoặc xuống nếu có tầng gọi ra thì thang sẽ dừng lại trả khách,còn không đi ngang tầng gọi thì thang sẽ quay ngược lại sau khi trả hết tầng(hết chiều hoạt động).  Muốn báo sự cố thì ấn nút gọi chuông. - Mô tả các lệnh bên ngoài cabin.  Người đi thang máy muốn gọi tầng chỉ cần ấn vào nút lên nếu muốn lên và nút xuống nếu muốn đi xuống. Đèn sẽ sáng báo hiệu nhận được lệnh gọi. Khi đến tầng đèn nút ấn sẽ tắt. Sau khi ấn nút, thang sẽ đến trong khoảng thời gian ngắn hay dài tùy thuộc vào vị trí của thang, thứ tự ưu tiên sẽ được thực hiện như sau:  Nếu thang đang di chuyển cùng chiều với lệnh gọi, đi ngang qua tầng khách đứng thì nĩ sẽ dừng lại, mở cửa để khách đi vào  Nếu thang máy di chuyển ngược chiều với lệnh gọi hay cùng chiều mà không đi qua tầng khách đứng thì nĩ sẽ tự động quay lại đón khách sau khi phục vụ xong các lệnh gọi trước đấy.  Trước khi vào thang, khách cần kiểm tra mũi tên trên màn hình để đảm báo nó di chuyển đúng chiều khách muốn để tránh trường hợp thang máy di chuyển ngược lại với chiều mong muốn. - lập trình màn hình kết nối với PLC mô phỏng các nút nhấn thang máy và cài đặt số người đi thang. - Trong quá trình thang máy chạy, nếu thang máy chạy lên thì sẽ hiển thị mũi tên , chạy xuống sẽ hiển thị mũi tên  82 - Khi thang máy đứng ở tầng nào thì sẽ hiện số tầng đó, riêng tầng G sẽ hiện số 0 - Khi thang máy đang chạy đi lên nếu thang máy qua tầng nào thì bằng số tầng đó cộng 1 VD: Nếu thang máy đi lên đã qua tầng 1 thì sẽ hiển thị số 2 - Khi thang máy đang chạy đi xuống nếu thang máy qua tầng nào thì bằng số tầng đó trừ 1 VD: Nếu thang máy đi xuống đã qua tầng 2 thì sẽ hiển thị số 1 HƯỚNG DẪN: Ngõ vào ra cần sử dụng cho chương trình này:  Ngõ vào I0.0, I0.1, I0.2, I0.3,I0.4,I0.5,I0.6,I0.7 PLC: đấu dây cho nút nhấn đến tầng buồng cabin.  Ngõ vào I1.0, I1.1, I1.2, I1.3,I1.4,I1.5,I1.6,I1.7 PLC: đấu dây cho nút nhấn gọi tầng ngoài cabin.  Ngõ vào I2.0 PLC: đấu dây cho cảm biến cửa(chống kẹt cửa).  Ngõ vào I2.1 PLC: đấu dây cho cảm biến đóng cửa trong cabin.  Ngõ vào I2.2 PLC: đấu dây cho cảm biến mở cửa trong cabin.  Ngõ vào I2.3 PLC: đấu dây cho cảm biến đóng cửa ngoài cabin.  Ngõ vào I2.4 PLC: đấu dây cho cảm biến mở cửa ngoài cabin.  Ngõ vào I2.5 PLC: đấu dây cho cảm biến giới hạn trên.  Ngõ vào I2.6 PLC: đấu dây cho cảm biến giới hạn dưới.  Ngõ vào I2.7 PLC: đấu dây cho cảm biến phát hiện cạnh lên của cabin.  Ngõ vào I3.0 PLC: đấu dây cho cảm biến phát hiện cạnh xuống của cabin.  Ngõ vào I3.1 PLC: đấu dây cho cảm biến báo tầng G.  Ngõ vào I3.2 PLC: đấu dây cho cảm biến báo tầng 1.  Ngõ vào I3.3 PLC: đấu dây cho cảm biến báo tầng 2.  Ngõ vào I3.4 PLC: đấu dây cho cảm biến báo tầng 3. 83  Ngõ vào I3.5 PLC: đấu dây cho cảm biến báo tầng 4.  Ngõ ra AO0:nối với ngõ vào tốc độ của motor kéo.  Ngõ ra Q0.0, Q0.1 PLC: đấu dây cho ngõ vào RUN/STOP và REVERSE của motor kéo thang máy.  Ngõ ra Q0.2, Q0.3 PLC: đấu dây ngõ vào đóng cửa,mở cửa cho motor kéo cửa.  Ngõ ra Q0.4, Q0.5 PLC: đấu dây cho ngõ vào bật đèn+quạt và còi.  Ngõ ra Q0.6, Q0.7, Q1.0 PLC: đấu dây cho vi mạch led báo tầng.  Ngõ ra Q1.1, Q1.2,Q1.3,Q1.4,Q1.5 PLC: đấu dây cho đèn báo nút nhấn tầng G,1,2,3,4 trong buồng cabin.  Ngõ ra Q1.6, Q1.7,Q2.0,Q2.1,Q2.2,Q2.3,Q2.4,Q2.5 PLC: đấu dây cho đèn báo nút nhấn gọi tầng bên ngoài cabin.  Ngõ ra Q2.6, Q2.7 PLC: đấu dây cho ngõ vào báo chiều thang máy. Bước 4: Kiểm tra - Mở phần mềm PLC Sim và tạo mô phỏng mới; - Chèn biến đầu vào IB124, đầu ra QB124; - Đặt PLC Sim ở chế độ Run_P; - Download chương trình xuống PLC Sim và chạy thử 2. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 a. Cấu tạo Mô hình thang máy 5 tầng (4 lầu) dùng PLC gồm 3 module và 1 mô hình thang máy, chúng được phân bố các thiết bị ,linh kiện như sau: Module 1: là module xử lý trung tâm cho thang máy gồm có PLC S7-200 CPU 224, các nguồn , các điểm vào ra của PLC được bố trí theo thứ tự tương ứng với PLC và được gắn thêm các công tắc và các led tương ứ ng với các ngõ vào ra của PLC giúp cho học viên học lập trình PLC S7-200 cơ bản trước khi đi vào lập trình PLC S7-200 cho thang máy. 84 Module 2: gồm có các rơle trung gian, công tắc chuyển mạch, nút nhấn khẩn cấp và các nguồn cần thiết cho thang máy. Module 3: gồm các nút nhấn, các tiếp điểm rơle cảm biến, các tiếp điểm công tắc công tắc hành trình, công tắc bảo vệ, các đầu dây động cơ, quạt, chuông. Mô hình thang máy: gồm thân thang máy và cabin thang máy, bao gồm các động cơ , các cảm biến, các công tắc hành trình, các nút nhấn gọi tầng được bố trí theo các vị trí thích hợp trên thang máy và các tiếp điểm, các đầu dây được bố trí ở module thứ 3. b. Mô tả chức năng các khối trong thang máy Bảng điều khiển ở các tầng: Ở các tầng đều có hộp gọi tầng này. Nó có hai nút: một nút lên và một nút xuống. Tầng trên cùng chỉ có nút ấn theo chiều xuống và tầng dưới cùng chỉ có nút ấn theo chiều lên. Bảng điều khiển trong cabin: Nút số tầng: để thang di chuyển đến tầng tương ứng với lệnh gọi. Nút mở cửa: Dùng để giữ cửa lâu hơn thời gian giữ cửa mặc định. Nút đóng cửa: Dùng để đóng cửa cho thang chạy ngay, bỏ qua thời gian giữ cửa mặc định. Nút chuơng: Dùng để liên lạc trong và ngoài phịng thang khi xảy ra tình huống khẩn cấp. Đèn báo tầng: Cho biết vị trí của thang khi đó. Đèn báo chiều: Cho biết chiều di chuyển của thang. b. Đấu dây - Đấu dây cấp nguồn cho Module PLC S7-300:nối ngõ ra nguồn 24VDC ở module 3 với ngõ vào cấp nguồn 24VDC cho PLC. - Đấu dây cho nút nhấn buồng cabin với PLC S7-300: 85 - Đấu dây cho nút nhấn gọi tầng với PLC S7-300: - Đấu dây cho cảm biến trong cabin với S7-300: +24VDC I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 NGÕ VÀO PLC S7-300 NUÙT NHAÁN BUOÀNG CABIN TAÀNG G TAÀNG 1 TAÀNG 2 TAÀNG 3 TAÀNG 4 ÑOÙNG CÖÛA MÔÛ CÖÛA CHUOÂNG +24VDC I1.1 I1.0 I1.3 I1.2 I1.6 I1.5 I1.4 PLC S7-300 NGÕ VÀO I1.7 TAÀNG G LEÂN NUÙT NHAÁN GOÏI TAÀNG TAÀNG 2 X UOÁNG TAÀNG 1 LEÂN TAÀNG 1 X UOÁNG TAÀNG 3 LEÂN TAÀNG 3 X UOÁNG TAÀNG 2 LEÂN TAÀNG 4 X UOÁNG 86 - Đấu dây cảm biến cửa ngoài của S7-300: - Đấu dây cảm biến báo tầng,báo chiều với S7-300: 3 5 4 1 2 S E N S O R +24VDC 0V + OUT - I2.0 I2.2 I2.1 C PLC S7-300 NGÕ VÀO CAÛM BIEÁN CÖÛA CAÛM BIEÁN ÑOÙNG CÖÛA CAÛM BIEÁN MÔÛ CÖÛA L O A D C E L L B O Ä C H U Y E ÅN Ñ O ÅI POWER + POWER - OUT - OUT + +24VDC 0V V (0-10V DC) OUT- OUT+ AI0 NGOÕ VAØO ANALOG KEÁT NOÁI CAÛM BIEÁN TRONG CABIN CAÛM BIEÁN QUAÙ TAÛI +24VDC I2.3 I2.4 NGÕ VÀO PLC S7-300 CAÛM BIEÁN ÑOÙNG CÖÛA CAÛM BIEÁN MÔÛ CÖÛA KEÁT NOÁI CAÛM BIEÁN CÖÛA NGOAØI 87 - Đấu dây cho điều khiển motor đèn quạt với S7-300. +24VDC S E N S O R 3 5 4 1 2 0V OUT +24VDC S E N S O R 3 5 4 1 2 0V OUT +24VDC S E N S O R 3 5 4 1 2 0V OUT CB GIÔÙI HAÏN DÖÔÙI CB CABIN LEÂN CB CABIN XUOÁNG I3.0 CB TAÀNG G I3.1 CB TAÀNG 1 CB TAÀNG 2 CB TAÀNG 3 CB TAÀNG 4 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 S E N S O R +24VDC 3 5 4 1 2 0V OUT + I2.5 I2.7 I2.6 PLC S7-300 NGÕ VÀO CB GIÔÙI HAÏN TREÂN KEÁT NOÁI CAÛM BIEÁN BAÙO TAÀNG BAÙO CHIEÀU +24VDC S E N S O R 3 5 4 1 2 0V OUT + S E N S O R +24VDC 3 5 4 1 2 0V OUT + +24VDC S E N S O R 3 5 4 1 2 0V OUT + +24VDC S E N S O R 3 5 4 1 2 0V + OUT +24VDC S E N S O R 3 5 4 1 2 0V OUT 88 - Đấu dây cho vi mạch led báo tầng với S7-300: Q2.6 Q2.7 CHIEÀU XUOÁNG CHIEÀU LEÂN KEÁT NOÁI ÑIEÀU KHIEÀN MOTOR ÑEØN QUAÏT PLC S7-300 NGÕ RA NGOÕ RA ANALOG B IE ÁN T A ÀN V MANA Q0.0 T O ÁC Ñ O Ä (0-10V)AO0 RUN/STOP Q0.1 REVERSE 3FA 3 4 5 6 8 7 1 2 3 4 5 6 8 7 1 2 0V 0V 24VDC 24VDC 0V 0V A -+1 2 ÑOÙNG MÔÛ MOTOR KEÙO MOTOR CÖÛA Q0.2 Q0.3 0V QUAÏT Q0.4 0V COØI Q0.5 L E D B A ÙO C H IE ÀU 89 - Đấu dây cho đèn các nút nhấn gọi tầng và nút nhấn trong cabin với S7- 300: 3. Nạp chương trình và vận hành thử. NGÕ RA PLC S7-300 3 2 1 L E D B A ÙO T A ÀN G Q0.6 KEÁT NOÁI LED BAÙO TAÀNG Q1.0 Q0.7 Q2.5 Q2.4 NGÕ RA PLC S7-300 Q1.7 Q1.6 Q2.2 Q2.1 Q2.0 Q2.3 0v Q1.5 Q1.4 Q1.3 Q1.2 Q1.1 TAÀNG G TAÀNG 1 TAÀNG 2 TAÀNG 3 TAÀNG 4 TAÀNG G LEÂN TAÀNG 1 XUOÁNG TAÀNG 1 LEÂN TAÀNG 2 LEÂN TAÀNG 3 LEÂN TAÀNG 2 XUOÁNG TAÀNG 3 XUOÁNG TAÀNG 4 XUOÁNG KEÁT NOÁI ÑEØN CAÙC NUÙT NHAÁN 90 - Kiểm tra cáp kết nối MPI và cài đặt chế độ giao tiếp PC với .PLC; - Download cấu hình cứng, download chương trình phần mềm; - Vận hành trên mô hình thực. 91 BÀI 10: MÀN HÌNH CẢM ỨNG Mã bài: MĐ 30-10 Mục tiêu: - Sử dụng màn hình cảm ứng (TP). - Kết nối màn hình cảm ứng với PC và nạp chương trình cho màn hình cảm ứng. - Thiết kế giao diện cho màn hình cảm ứng phù hợp với yêu cầu điều khiển. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Giới thiệu chung về màn hình cảm ứng Bảng điều khiển vận hành OP 170B ( màn hình giao tiếp) là một trong những họ sản phẩm OP sư dụng rộng rãi trong công nghiệp. Việc tìm hiểu đặc tính và khai thác sử dụng màn hình này có hiệu quả là điều cần thiết đối với những người công tác trong ngành tự động hoá, đây là màn hình chuẩn chạy trên nền Microsoft Windows. Với OP 170B, người sử dụng có thể tự tạo ra hình đồ hoạ, những bức ảnh kỹ thuật số, ảnh quét sau đó tích hợp trong một dự án ( Prorect) như những sơ đồ Bar và Trend để hiển thị sự thay đổi nhiệt độ... OP 170B được thiết kế có thể giao tiếp với chuẩn MPI và ROFIBUS_DP. Cách giao tiếp này sử dụng cho việc download cấu hình. Bộ nhớ OP 170B được thiết kế cho các cấu hình từ nhỏ đến trung bình. Đặc tính chung của màn hình OP 170B: - Tự động nhận biết download cấu hình, - Bảo vệ bằng Password, - Hiển thị các vùng I/O, hiệu chỉnh các tham số xử lý, - Các nút nhấn và phím chức năng có thể được cấu hình để điều khiển các ngõ I/O và dữ liệu dạng bit, - Xem trạng thái cấu hình cho các đèn cảnh báo, 92 - Các bar hiển thị đồ họa dưới dạng động, - Thư viện chuẩn cho đồ họa và các nút nhấn cho Protool CS, - Có thể cấu hình đồ họa cho các nút nhấn, dán nhãn hoặc định dạng ngay trên màn hình, - Các nút nhấn được dán nhãn chữ cái, màn hình xử lý được nhiều cỡ chữ khác nhau. Những đặc trưng khác của OP 170B: - Chức năng in - Trends - Lịch trình (Scheduler) - Thông báo cảnh báo (Alarm messager) - Quản lý thực đơn (Recipe Management) - Lấy dữ liệu của Recipe và cấu hình trong các Card nhớ. Lĩnh Vực ứng dụng 93 OP 170B cho phép giám sát trạng thái hoạt động các giá trị xử lý hiện hànhvà những sự cố liên quan tới PLC để hiển thị dưới dạng đồ họa, các máy móc hoặc hệ thống được giám sát và vận hành một cách dễ dàng. OP 170B còn có thể được dùng để - Điều khiển giám sát và xử lý thông qua hệ thống menu. Ví dụ đặc trước các giá trị hay thiết lập phần tử điều khiển có thể hiệu chỉnh bằng cách nhập các giá trị từ phím chức năng hoặc nút nhấn. - Hiển thị quá trình xử lý máy móchoặc hệ thống trên các màn hình đồ họa động. - Hiển thị và soạn thảo thông báo, ví dụ: các tag trong input field đưa ra hiển thị dnạg bar hoặc hiển thị trnạg thái. - Can thiệp tiếp vào quá trình xử lý Input. - Đặc cấu hình với Protoll CS. - Các phần tử hiển thị như Graphic, text được thể hiện trên OP, trước hết phải được tạo ra trên máy tính PC. Để xử dụng phần mền cấu hình Protoll CS máy tính phải được nối với OP170B để download cấu hình vào OP170B. có thể kết nối qua mạng MPI hoặc PROFIBUS-DP. Sau khi download thành công nối OP 170 với PLC. Lúc này OP 170B có thể giao tiếp với PLC và đáp ứng theo thông tin đã cấu hình liên quan tới chương trnhf trong PLC. 94 2. Vận hành Trạng thái hoạt động của máy móc hoặc một hệ thống cần giám sát có thể được quan sát trên màn hình OP 170B và quá trình xử lý đang thực hiện chịu sự ảnh hưởng trực tiếp bởi việc xử dụng bàn phím. Bàn phím OP 170B gồm 2 khối: - Hình bên các phím chức năng, các phím mềm (từ K đến K10, từ F1 đến F14) - Các phím hệ thống (phím điều khiển, phím hệ thống). 95 Các phím chức năng có gắn chức năng toàn cục. Các phím chức năng có gắn chức năng toàn cục luôn kích cùng một hoạt động trên OP 170B hoặc trong PLC , không phụ thuộc vào màn hình hiện hành đang mở (ảnh hưởng toàn cục trên OP 170B). Các hoạt động có thể bao gồm: - Mở màn hình - Hiển thị các thông báo cảnh báo hiện hành. - In màn hình Tất cả các phím F và K có thể được gắn các chức năng có ý nghĩa toàn cục. Các phím có chức năng ấn định chức năng cục bộ. Một phím chức năng có ấn định chức năng cục bộ có thể kích các hành động khác nhau trên OP 170B và trong các PLC tùy theo màn hình hiện hành (ý nghĩa cục bộ của màn hình hiện hành). Một biểu tượng có thể cấu hình cho mỗi phím mềm và đặt tại cạnh của màn hình. Tất cả các phím chức năng đặt tại cạnh của màn hình có thể được gắn các chức năng mang tính chất cục bộ trong khi cấu hình. Trong trường hợp của OP 170 B là các phím từ F1 đến F14. Chú ý: nếu một phím chức năng được nhấn trực tiếp cùng với sự thay đổi màn hình thì chức năng tương ứng liên kết với màn hình mới có thể được kích trước khi màn hình được mở. Phím hệ thống - Các phím điều khiển sau phục vụ cho chức năng điều khiển và soạn thảo: Backspace, insert/delete, tubulato, shift (numeric/alphanumeric), shift (Up/low case), ctr, alt, enter, ack, esc, help. - Các phím hệ thống: ctr, alt, enter, ack, esc, help có thể được gán những chức năng. 96 - Các phím con trỏ dùng di chuyển con trỏ text và tạo liên kết trong màn hình với đối tượng hình ảnh. Các chức năng của phím giống như các phím con trỏ trên bàn phim PC chuẩn. - Các phím end và home cũng có thể được gán các chức năng. Chức năng phím hệ thống: PHÍM Ý NGHĨA MỤC ĐÍCH Xóa ký tự (delete character) Xóa ký tự trong ấn định phím số, để chèn ký tự, sử dụng phím shift để chuyển sang ấn định ký tự Cancel Xóa ký tự của một giá trị đã nhập Đóng cửa sổ tích cực Acknowledge Xác nhận thông báo cảnh báo được hiển thị hiện hành hoặc tất cả các thông báo trong một nhóm xác nhận Display help text Mở một cửa sổ văn bản giúp đỡ tương ứng với đối tượng đã chọn (thông điệp, vùng nhập). led chỉ hiển thị nếu văn bản giúp đỡ vùng nhập Enter Chấp nhận và kết thúc việc nhập Mở một vùng chọn lựa cho mộ ký tự. Kích hoạt chức năng trên nút nhấn đã chọn tabulator Chuyển tới đối tượng màn hình có thể chọn lựa theo thứ tự bảng đã cấu hình. Delete character Xóa ký tự bên trái con trỏ Move cursor Chuyển tới đối tượng màn hình kế tiếp có thể chọn lựa bên phải, bên trái, ở trên, ở dưới đối tượng màn hình hiện hành. 97 Shift (upper/lower case) Chỉ sử dụng kết hợp với các phím khác. Các đối tượng của màn hình OP 170B Hoạt động của quá trình xử lý có thể được nhìn thấy trên màn hình OP phụ thuộc vào cấu hình đã tạo bằng chương trình cấu hình Protool Pro CS. Chương này trình bày các thông tin tổng quát về các màn hình và hoạt động của các đối tượng màn hình được định nghĩa trước trên bàn phím OP 170B. Khái niệm về màn hình -Các màn hình hiển thị diễn biến của quá trình xử lý và hiển thị các giá trị xử lý xác định một màn hình chứa dữ liệu liên quan một cách logic mà OP 170B có thể hiển thị và cho phép hiệu chỉnh các giá trị riêng biệt. - Các màn hình hiển thị trạng thái xử lý hiện hành. - Ví dụ: ở dnạg các giá trị số cho đồ thị thanh hoặc các đường cong. Các đối tượng màn hình động cho phép thể hiện vị trí hiện hành của một quá trình sản xuất. Các phần tử của màn hình Màn hinhf cơ bản gồm có phần tĩnh và phần động. các thuật ngữ tĩnh và động không ám chỉ khả năng tĩnh hay động của các màn hình mà ám chỉ khả năng kết nối với PLC. Các phần tử tĩnh ví dụ như text và đồ họa thì không đựoc cập nhật bởi PLC. Các phần tử động ví dụ: các vùng xuất và nhập, các trends, bars được kết nối với PLC và được hình thành qua các tags. Phần cửa sổ cố định: là một vùng phía trên cùng của màn hình, hiển thị các mực độ xử lý quan trọng hoặc giá trị thời gian, chiều cao cửa sổ có thể được cấu hình. Một phần tử hoạt động trong cửa sổ được cấu hình trong cửa sổ cố định sẽ xuất hiện trong mọi màn hình. Ví dụ một nút nhấn có thể được cấu hình trong cửa sổ cố định thể hiện cho một phím chức năng có hiệu lực toàn cục. Các biểu tượng của OP 170B 98 Các biểu tượng là đồ họa có kích thước cố định, được đặt ở phía dưới hay các cạnh của màn hình. Chúng được xác định trong khi cấu hình và chỉ định rõ chức năng gán cho một màn hình xác định bởi các phím ở dạng đồ họa. Khi nhấn phím tương ứng, chức năng được ký hiệu hóa bằng biểu tượng sã được kích hoạt trên OP 170B hoặc trên PLC. Báo hiệu có thông báo. Bóa hiệu thông báo là một ký hiệu cấu hình dnạg đồ họa, được hiển thị trên màn hình khi có ít nhất một thông báo cảnh báo hiện diện cần được xác nhận trên OP 170B. Báo hiệu tiếp tục nhấp nháy nếu thông báo chưa được xác nhận hiện diện. Cửa sổ thông báo: OP 170 B hiển thị các trnạg thái hoạt động trong hệ thống ở các cửa sổ thông báo hệ thống ví dụ các hoạt động không đúng hoặc lỗi giao tiếp. Các thông báo sự cố: OP 170B sử dụng các thông báo sự cố để hiển thọ các trạng thái hoạt động và các lỗi liên quan đến máy hoặc hệ thống được kết nối với PLC. Vị trí của cửa sổ này có thể được cấu hình. Các thông báo cảnh báo: OP 170 B sử dụng thông báo cảnh báo để hiển thị các lỗi liên quan đến máy hoặc hệ thống kết nối với PLC. Vị trí của cửa sổ có thể được cấu hình. Chọn lựa màn hình OP có thể dùng để xem, vận hành và in các màn hình. Các màn hình liên quan phải được chọn trước. sau đây là một vài cách chọn màn hình: - phím chức năng, nút nhấn - nhấn phím chức năng hoặc nút nhấn để mở màn hình tương ứng đã được xác định trong cấu hình. - các thông báo edit - khi đã được cấu hình nhấn nút edit để gọi ra các thông báo đã ấn định với màn hình trong cửa sổ thông báo hoặc hiển thị thông báo. 3. Thiết kế giao diện điều khiển trên PC Yêu cầu: Viết chương trình điều khiển động cơ KĐBBP dùng PLC S7-300 và màn hình cảm ứng OP 170B 99 Giới thiệu phần mềm lập trình giao diện Win CC, Protool, VISU Thiết kế giao diện điều khiển trên PC Bước 1: Khởi động phần mềm Khới động chương trình Protool. Khi cửa sổ giao diện protool xuất hiện làm theo trình tự sau: Tạo dự án với protool: Từ thanh trình đơn chọn file/new tạo trang làm việc mới 100 Hộp thoại project wizard- device selection xuất hiện chọn mục OP 170B rồi nhấp next: Danh sách giao tiếp với thiết bị ngoài xuất hiện, ở đây ta chọn loại protocol sử dụng simatic s7-300,400 như hình: 101 Tiếp theo nhấp nút parameter thiết lập các thông số của thiết bị giao tiếp. 102 Trở lại hộp thoại project wizard nhấp finish: 103 Bước 2: Tạo giao diện điều khiển Giao diện làm việc simatic protool xuất hiện nhấp đúp vào biểu tượng screen trong khung bên trái của màn hình làm việc: Hộp thoại xuất hiện như hình dưới: 104 Tạo nút khởi động động cơ: Nhập tên các nút nhấn: 105 Chọn tab funtion để cài đặt thuộc tính cho các nút nhấn. trong tab funtion chọn edit bit > reset bit xuất hiện: ON – I 124.0 Làm tương tự với nút OFF- I124.1 Tạo biểu tượng động cơ Q 124.0 Sau khi hoàn thành dự án có dạng: 106 Nạp file mô phỏng vào chương trình PLC từ trình đơn file/ save 107 Bước 3: Nạp chương trình cho màn hình cảm ứng và vận hành thử hộp thoại browse xuất hiện chọn thư mục lưu dự án PLC đã viết cho mô phỏng: Hộp thoại save as xuất hiện trong khung đặt tên OP 170B nhấp OK 108 3.3. Nạp chương trình cho màn hình cảm ứng và vận hành thử Từ trình đơn file chọn download như hình bên: Hộp thoại set download xuất hiện, chọn hình thức truyền dữ liệu là MPI/PROFILBUS DP 109 Chọn cổng truyền thông là COM1 và tốc độ truyền thông là 115200 Sau khi thiết lập tham số nhấn OK kết thúc. Nhấp compile trên thanh toolbar xác định lượng thông tin cho dự án. Hộp thoại download xuất hiện: Download chương trình PLC lên CPU chạy chương trình: 110 BÀI 11: KẾT NỐI PLC VỚI MÀN HÌNH CẢM ỨNG Mã bài: MĐ 30-11 Mục tiêu: - Kết nối PLC với màn hình cảm ứng (TP). - Lập trình trao đối dữ liệu giữa PLC và màn hình cảm ứng. - Sửa đổi giao diện và chương trình cho phù hợp với yêu cầu ứng dụng. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn. Nội dung chính: 1. Giao tiếp PC với PLC 2. Giao tiếp PC với TP 3. Giao tiếp PLC với TP 4. Thiết kế chương trình trên nền Simatic manager 5. Thiết kế giao diện điều khiển trên Win CC 6. Nạp chương trình cho PLC, TP 7. Kiểm tra và vận hành thử 1. Giới thiệu về WinCC Flexible Wincc flexible là phần mềm SCADA được thiết kế bởi hãng Microsoft theo yêu cầu Siemens nhằm phục vụ cho việc giám sát và thu thập dữ liệu trong hệ thống SCADA sữ dụng các thiết bị của SIEMENS như các PLC S7-200, S7- 300, S7-400. 111 Hình 11.1 WinCC Flexible giám sát PLC WinCC Flexible rất linh hoạt trong việc giám sát có thể chuyển đồi dễ dàng giữa các kết nối. Giao diện rất thân thiện gần gũi với người sữ dụng, ngoài ra còn hỗ trợ ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng VisualBasic. 2 Một số thuộc tính nổi bật trong WinCC Flexible Đặc điểm nổi bật nhất của WinCC Flexible so với WinCC SCADA chính là nó hỗ trợ những tính năng rất mạnh cho việc thiết kế các giao diện, thiết lập giao diện cũng như lập trình cho các loại màn hình HMI. Hình 11.2: Một số màn hình HMI được tích hợp trong WinCC Flexible. 112 3. Thiết lập giao thức kết nối WinCC Flexible cung cấp các giao thức kết giữa HMI và s7-200, s7-300 và s7-400. Các kết nối có thể qua MPI, DP, Profibus, Ethernet 3.1 Kết nối giữa HMI với s7-200 Hình 11.3. Thiết lập giao tiếp giữa HMI với s7 200 3.2. Kết nối giữa HMI với s7-300/s7-400 113 Hình 11.4: Thiết lập giao tiếp giữa HMI với s7 – 300 qua MPI. 3.3 Thiết lập kết nối giữa HMI với s7 – 300 qua ethernet Hình 11.5 Thiết lập thông số kết nối qua Ethernet Giao thức kết nối Ethernet theo chuẩn IP. Ta chi cần khai báo đại chỉ IP cho các phần tử kết nối trong mạng. 4. Tags và Tags group 114 WinCC Flexible giao tiếp các thiết bị thông qua các Tag. WinCC Flex thực hiện tính toán và truyền dữ liệu thông qua tag xuống thiết bị, dữ liệu thu nhân từ thiết bị cũng được thông qua tag về PLC. Có 2 loại tag: tag nội và tag ngoại: - Tag nội: Được sử dụng để tính toán, lưu trữ trong nội tại của WinCC, tag nội không giao tiếp với các bộ điều khiển lập trình bên ngoài. WinCC quản lý tag nội thông qua tên của tag và kiểu dữ liệu tương ứng. Chính vì vậy trong một chương trình thì tên của tag phải là độc nhất. - Tag ngoại: Là những vùng nhớ bên trong bộ điều khiển lập trình hoặc thiết bị mô phỏng. Tag ngoại luôn gắn với một địa chỉ và kiểu dữ liệu nhất định. WinCC quản lý các tag ngoại thông qua tên của tag và địa chỉ của nó. Hình 11.6 Thiết lập Tag kết nối Ở hình trên ta có Tag_1 là tag nội có kiểu dữ liệu là Int, Tag_2 là tag ngoại có kiểu dữ liệu là Bool và đại chỉ giao tiếp với thiết bị bên ngoài là M0.0. - Connections: Khai báo các kết nối giữa màn hình và thiết bị điều khiển: + Đặt tên cho liên kết. + Chọn thiết bị điều khiển. + Định tốc độ truyền thông. + Địnhđịa chỉ các thiết bị. + Khai báo dạng cáp kết nối. - Cycle: Khai báo và định dạng các vòng quét của chương trình + Chương trìnhđã tự động định dạng chuẩn tên và thời gian cho các vòng quét cơ bản, ta có thể thay đổi các thời gian đó hoặc tạo thêm các vòng quét mới. + Tạo mới một vòng quét:  Click đúp vào một dòng mới.  Điền tên của vòng quét  Định đơn vị vòng quét.  Định số lượng thời gian. 115 Vùng quản lý cảnh báo: Cho phép khai báo và quản lý các cảnh báo trong chương trình. - Analog Alarm: Khai báo các cảnh báo dạng tương tự. + Đặt dòng cảnh báo khi xảy ra. + Số thứ tự của cảnh báo. + Dạng cảnh báo:lỗi(Erorr), cảnh báo(Warning), lỗi hệ thống (System). + Chọn biến tạo lỗi. + Giá trị giới hạn của biến. + Thời điểm xuất hiện cảnh báo: tại sườn lên của tín hiệu (On rising edge), hoặc sườn xuống của tín hiệu (On falling edge). - Discrete Alarm: Khai báo các cảnh báo dạng số. + Đặt dòng cảnh báo khi xảy ra. + Số thứ tự của cảnh báo. + Dạng cảnh báo:lỗi(Erorr), cảnh báo(Warning), lỗi hệ thống (System). + Chọn biến tạo lỗi. + Giá trị của bit khi có lỗi xuất hiện. - Setting : Cài đặt các thống số cho cảnh báo + Alarm Setting  Đặt số vị trí hàngđợi cho phép của các cảnh báo.  Đặt thời gian xuất hiện của các cảnh báo lỗi hệ thống. + Alarm Class  Đặt các biểu tượng tương ứng với các cảnh báo, lỗi  Màu sắc của mối cảnh báo. + Alarm Groups Đặt tên cho từng nhóm cảnh báo hay lỗi 5. Thiết kế giao diện (Screen) cho HMI Giao tiếp của người và máy điều thông qua màn hình. Vì vậy việc thiết kế 116 giao diện cho phù hợp với mục đích sữ dụng là điều hết sức quan trọng. WinCC Flexible cung cấp hầu hết các công cụ thiết kế phục vụ cho việc thiết kế giao diện điều khiển giám sát. Hình 11.7 Giao diện thiết kế của WinCC Flexible Menubar: Là nơi dùng để điều khiền hoạt động chính của việc thiết kế. Nó cung cấp các công cụ cũng như thiết lập các thông số cho giao diện của chúng ta. Standar Toolbar: Là nơi chứa các nút cho phép chúng ta thực hiện những lệnh một cách nhanh chóng. Tool: Cung cấp cho chúng ta những đối tượng chuẩn như ( Polygon, Ellipse, Rectangle,), các đối tượng thong minh ( OLE control, OLE Elêmnt, I/O Field,) và các đối tượng Windows ( Button, Check Box,). Project: là nơi cung cấp các dịch vụ về điều khiển hoạt động của giao diện như tao ngắt, tạo ra các các report. Kịch bản (Scrip) Scrip là nơi mà ta tạo ra các hoạt động khi có sự kích hoạt. Scrip được hỗ trợ viết bằng ngôn ngữ Visual Basic. Trong Scrip hỗ trợ một số cú pháp chuẫn của các lệnh. 117 Hình 11.7 Khởi tạo Scrip 6. Một số hàm hay sử dụng trong chương trình: - Inverbit Cú pháp: Inverbit (Tag) Ý nghĩa: Đảo ngược giá trị của một Tag kiểu dữ liệu là Binary. - Setbit Cú pháp: Setbit (Tag) Ý nghĩa: Đặt giá trị của Tag = True với kiểu dữ liệu là Binay. - Resetbit Cú pháp: Resetbit (Tag) Ý nghĩa: Đặt giá trị của Tag = False với kiểu dữ liệu là Binay. - SetbitInTag Cú pháp: SetbitInTag (Tag,bit) Ý nghĩa: Đặt giá trị là true cho vị trí bit được xác định trong Tag - ReSetbitInTag Cú pháp: ReSetbitInTag (Tag,bit) Ý nghĩa: Đặt giá trị là False cho vị trí bit được xác định trong Tag -StopRuntime Cú pháp: StopRuntime (Mode) Ý nghĩa: Thóat khỏi Runtime của WinCC. Bài tập áp dụng: 118 Bài 1: Một đèn tín hiệu giao thông được điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động dùng S7 300 kết hợp với HMI. Thời gian hoạt động của các đèn được nhập từ HMI. Trạng thái của các đèn được hiển thị trên màn hình HMI. Yêu cầu: - Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI. - Viết chương trình cho S7 200 và HMI để điều khiển và giám sát trạng thái của đèn. Gợi ý các bước thực hiện. 1. Kết nối đèn tín hiệu giao thông với S7 300. 2. Viết chương trình điều khiển cho S7 300. 3. Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI từ WinCC Flexible. 4. Tạo các tag kết nối và thiết lập các liên kết cho HMI. 5. Download chương trình vào HMI. 6. Kết nối HMI với S7 300 qua cáp MPI. 7. Cấp nguồn và kiểm tra hoạt động. Hình 11.8 : Thiết kế giao diện cho HMI dùng WinCC Flexible 119 Hình 11.9: Giao diện điều khiển đèn giao thông của HMI khi Runtime Bài 2: Chương trình điều khiển trò chơi dạng “Đường lên đỉnh Olimpia” Yêu cầu: Sau khi người dẫn chương trình (host) đã nêu xong các câu hỏi, các đấu thủ (player) sẽ bấm nút trước mặt để trả lời câu hỏi. Ai bấm trước trả lời trước. Chuông (Buzzer) sẽ kêu trong 10giây sau khi bất kỳ đấu thủ nào bấm nút. Cùng lúc đó đèn trước mặt đấu thủ sáng và sẽ chỉ được tắt (reset) bởi người dẫn chương trình Bài 3: Điều khiển đóng mở cửa Gara ôtô Yêu cầu: Một cảm biến siêu âm (Ultrasonic switch) được dùng để phát hiện ôtô đang lại gần cửa. Một cảm biến quang điện được dùng để phát hiện ôtô đi qua của. PLC sẽ nhận tín hiệu vào này và điều khiển động cơ đóng mở cửa. 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]- Tăng Văn Mùi (biên dịch), Điều khiển logic lập trình PLC, NXB Thống kê, 2006. [2]- Trần Thế San (biên dịch), Hướng dẫn thiết kế mạch và lập trình PLC, NXB Đà Nẵng, 2005. [3]- Nguyễn Trọng Thuần, Điều khiển logic và ứng dựng, NXB Khoa học kỹ thuật, 2006. [4]- Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Tự động hóa với Simatic S7-200, NXB Nông Nghiệp, 2000 [5]- Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Tự động hóa với Simatic S7-300, NXB Nông Nghiệp, 2000