TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ĐIỆN 1 Tài Liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ĐIỆN I (Phần PLC) Biên soạn: Phòng TN Kỹ Thuật Điện (B3) TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 9 NĂM 2008 Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 2 MỤC LỤC Trang Mục lục 2 Giới thiệu 3 Chương 1 Tìm hiểu PLC (Bài 1) 4 Chương 2 Hướng dẫn các bài thí nghiệm về PLC 21 Vấn đề 1 ĐK khởi động, đảo chiều động cơ KĐB (Bài 2.1) 22 Vấn đề 2 Điều khiển quá trình theo thời gian (Bài 2.2) 25 Vấn đề 3 Điều khiển dây chuyền công nghiệp (Bài 2.3) 27 Vấn đề 4 Điều khiển bãi đậu xe (Bài 2.4) 29 Vấ n đề 5 Điều khiển phân loại và đếm sản phẩm (Bài 2.5) 31 Chương 3 Hướng dẫn làm bài chuẩn bị và bài báo cáo thí nghiệm 33 Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 3 GIỚI THIỆU Thí nghiệm Kỹ thuật điện 1 gồm 2 phần: - Phần 1: Làm quen với PLC và một vài ứng dụng của nó trong thực tế - Phần 2: Các thí nghiệm vật lý về những kiến thức đã học trong môn Kỹ thuật điện I Tập tài liệu này sẽ giới thiệu với sinh viên nội dung thí nghiệm của Phần 1 Mục đích – Làm quen với các thiết bị công nghiệp: thiết bị động lực và thiết bị điều khiển. – Làm quen với khái niệm điều khiển cứng (bằng thiết bị, dây nối) và điều khiển mềm (bằng chương trình). – Tìm hiểu về bộ điều khiển bằng chương trình (PLC) – Tìm hiểu về cách sử dụng PLC để điều khiển các đối tượng đơn gi ản. Công cụ thí nghiệm – Bộ PLC S7 – 200, CPU 212, 216, hay 226. – Phần mềm STEP7 – MicroWIN/16, hay STEP7 – MicroWIN/16. – Các thiết bị đầu vào và ra. Lưu ý: – Sinh viên sẽ thí nghiệm 2 trong số 5 vấn đề về PLC được đưa ra trong tập tài liệu này. Cán bộ hướng dẫn sẽ quyết định những vấn đề mà sinh viên cần thực hiện. – Trước mỗi buổi thí nghiệm, sinh viên cần soạn trước bài chuẩn bị cho vấn đề đã được chỉ định vào buổi đó (theo mẫu ở Chương 3). Sinh viên phải trình cho cán bộ hướng dẫn các bài chuẩ n bị này, nếu không sẽ không được vào thí nghiệm. – Sau đợt thí nghiệm, sinh viên sẽ nộp báo cáo (theo mẫu ở Chương 3) để được tính điểm cho phần thí nghiệm về PLC. – Sinh viên sẽ được giới thiệu và thực tập 3 bài:  Bài 0: Sinh viên đọc trước ở nhà, không cần làm bài chuẩn bị và bài báo cáo, thử lập trình các ví dụ đã cho.  Bài 1: Vấn đề 1 (phải làm bài chuẩn bị và bài báo cáo)  Bài 2: Cán bộ hướ ng dẫn phân công một trong các Vấn đề 2, 3, 4, hay 5 (phải làm bài chuẩn bị và bài báo cáo) – Về điểm số: Điểm chỉ được tính khi SV tham dự đầy đủ các buổi TN và có nộp báo cáo ¾ SV tại chức  Điểm môn học sẽ là tổng của Phần 1 (50%) và Phần 2 (50%) – không thi trắc nghiệm  Riêng Phần 1 (PLC) có thành phần điểm như sau: chuẩn bị bài (5%), thái độ thí nghiệm (15%), trả lời câu hỏi cuối buổi thí nghiệm (20%), nội dung và hình thức của bài báo cáo (10%). ¾ SV chính quy (sẽ thông báo sau) Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 4 CHƯƠNG 1 (Bài 1) TÌM HIỂU PLC I. Các kiến thức cơ bản về PLC Các bộ điều khiển có thể lập trình được – PLC (Programmable Logic Controller) hiện nay được sử dụng rất rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động cũng như trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp. Các PLC đầu tiên được thiết kế vào giữa những năm 70 để thay thế cho các hệ thống điều khiển bằng relay. Ban đầ u chúng chỉ bao gồm một bộ xử lý một bit với bộ nhớ chương trình, một thanh ghi tích lũy và một số ngõ vào ngõ ra, về chức năng chúng chỉ có thể thực hiện được các thao tác logic đơn giản và chỉ xử lý được với các ngõ vào ra số. Ngày nay PLC đã phát triển mạnh và có thể thao tác với tín hiệu tương tự cũng như thực hiện các phép toán phức tạp như điều khiển PID, đi ều khiển mờ Chúng được dùng hầu như trong tất cả các giai đoạn của quá trình sản xuất và điều khiển quá trình. Không giống như các hệ thống đấu dây phần cứng truyền thống, PLC có khả năng lập trình lại, có thể giám sát on-line, và có khả năng phát hiện lỗi trong bản thân PLC và các thiết bị được kết nối với chúng. Quá trình thực thi của PLC bao gồm 3 giai đoạn: giám sát các ngõ vào, tính toán trên cơ sở chương trình của nó và điều khiển các ngõ ra để tự động hóa các quá trình hay công cụ. PLC hiện diện trong rất nhiều các ứng dụng cụ thể. Chúng là các thiết bị làm việc rất lâu bền, có thể làm việc trong điều kiện môi trường sản xuất bao gồm độ ẩm, nhiễu, các thay đổi nhiệt độ và các chấn động. Tất cả các hệ thống PLC đều gồm có các thành phần cơ bản c ần thiết để thao tác với các dữ liệu vào, xử lý dữ liệu và điều khiển ngõ ra. Các khối cơ bản của một PLC bao gồm bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ, bộ giao tiếp ngõ vào và bộ giao tiếp ngõ ra. Ngoài ra, PLC có thể tích hợp các khối nguồn, xung clock và giao tiếp truyền thông để nạp chương trình, giám sát trạng thái của PLC hay nối mạng các PLC với nhau. Ngõ vào của PLC có thể đưa vào các tín hiệu số hay tương tự từ các thi ết bị khác nhau (cảm biến) và biến đổi thành tín hiệu logic để CPU sử dụng. Bộ xử lý trung tâm CPU tính toán và thực thi các phép tính điều khiển dựa trên các lệnh điều khiển trong bộ nhớ. Bộ giao tiếp ngõ ra biến đổi các lệnh điều khiển từ CPU thành tín hiệu số hay tương tự để có thể dùng điều khiển các thiết bị chấp hành khác nhau (actuator). Một thiết bị lập trình đượ c dùng để nhập các lệnh mong muốn, những lệnh này quyết định PLC sẽ làm gì khi tác động các ngõ vào cụ thể. Một thiết bị giao tiếp (operator interface) cho phép thông tin quá trình được hiển thị và để nhập các thông số điều khiển mới. Bộ nhớ của PLC nói chung được chia thành 3 phần: bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu và vùng nhớ lưu các thông số cấu hình hệ thống. Bộ nhớ chương trình lư u trữ các lệnh sơ đồ lập trình LAD hay STL. Vùng nhớ này sẽ điều khiển cách thức sử dụng vùng nhớ dữ liệu và các I/O. Các lệnh LAD hay STL được viết bằng các thiết bị lập trình (PC) và được nạp (tải) vào vùng nhớ chương trình của PLC. Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 5 Hình 1: Cấu trúc chung của PLC. Bộ nhớ dữ liệu được dùng như một vùng làm việc bao gồm vùng nhớ cho các phép tính, vùng lưu trữ tạm thời cho các kết quả tạm và các hằng số. Vùng nhớ dữ liệu bao gồm các vùng nhớ cho các thiết bị như: vùng nhớ timer (T) (word và bit), counter (C) (word và bit), bộ đếm tốc độ cao (HC), và vùng nhớ ngõ vào (I), vùng nhớ ngõ ra (Q), ngõ vào tương tự (AI), ngõ ra tương tự (AQ), vùng nhớ biến (V), vùng nhớ bên trong (M), vùng nhớ đặc biệt (SM),… Bộ nhớ thông số gồm các ô nhớ lưu trữ các thông số cài đặt, mật khẩu, địa chỉ thiết bị điều khiển và các thông tin về các không gian nhớ có thể sử dụng. PLC hoạt động theo một cách thức đơn giản bằng việc lặp lại quá trình sau. Dữ liệu vào từ bên ngoài được chuyển đổi qua bộ giao tiếp ngõ vào thành dạng mà CPU có thể dùng. CPU tính toán dựa trên các dữ liệu vào theo chương trình người dùng được l ưu trữ trong bộ nhớ. Các kết quả của quá trình tính toán này được đưa tới bộ giao tiếp ngõ ra để chuyển đổi thành dạng mà các thiết bị kết nối với PLC có thể sử dụng. II. Cấu trúc chung của hệ thống điều khiển dùng PLC PLC được nhiều hãng chế tạo, và mỗi hãng có nhiều họ khác nhau, và có nhiều phiên bản (version) trong mỗi họ, chúng khác nhau về tính năng và giá thành, phù hợp với mức độ bài toán đơn giản hay phức tạp. Ngoài ra còn có các bộ ghép nối mở rộng cho phép liên kết nhiều bộ PLC nhỏ (thành mạng PLC) để thực hiện các chức năng phức tạp, hay giao tiếp với máy tính để tạo thành một mạng tích hợp, thực hiện việc theo dõi, kiểm tra, điều khiển một quá trình công nghệ phức tạp hay toàn bộ một phân xưởng sản xuất. Mặc dù vậy, một hệ thống đi ều khiển dùng bất kỳ loại PLC nào cũng đều có cấu trúc như hình 2. Hình 2: Cấu trúc chung hệ thống điều khiển dùng PLC. BỘ NHỚ ROM,RAM NGÕ VÀO SỐ TƯƠNG TỰ CPU NGÕ RA SỐ TƯƠNG TỰ Công tắc, tiếp điểm, … Biến trở, điện áp hồi tiếp, … Relay, đèn, … Hiển thị, điện áp điều khiển, … Thiết bị đầu vào Input Thiết bị đầu vào PLC Output Cơ cấu chấp hành Chương trình điều khiển Máy tính PG/PC Thiết bị lập trình Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 6 Trong đó: ● Ngõ vào dạng số: gồm hai trạng thái ON và OFF. Khi ở trạng thái ON thì ngõ vào số được coi như ở mức logic 1 hay mức logic cao. Khi ở trạng thái OFF thì ngõ vào số có thể được coi như ở mức logic 0 hay mức logic thấp. ● Ngõ vào tương tự: tín hiệu vào là tín hiệu tương tự , thường ngõ vào tương tự có tầm 0 – 20 mA, 4 – 20 mA hay 0 – 10VDC. ● Ngõ ra số: gồm 2 trạng thái ON và OFF. Các ngõ ra này thường được nối ra để điều khiển các van solenoid, cuộn dây contactor, đèn hiệ u. ● Ngõ ra tương tự: tín hiệu ra là tín hiệu tương tự , thường có tầm từ 0 – 10 VDC. ● Thiết bị đầu vào: gồm các thiết bị tạo ra tín hiệu điều khiển, thường là nút nhấn, cảm biến … * Cảm biến: là thiết bị nhằm biến đổi một trạng thái vật lý thành tín hiệu điện để PLC sử dụng. Cảm biến được nối với ngõ vào của PLC. Mộ t ví dụ là sử dụng nút nhấn nối với đầu vào của PLC, một tín hiệu điện được gửi tới PLC chỉ ra trạng thái (đóng/mở) của tiếp điểm nút nhấn. ● Thiết bị chấp hành (Actuator): là thiết bị biến đổi tín hiệu điện từ PLC thành một tác động vật lý. Actuator được nối với ngõ ra của PLC. Một ví dụ của actuator là sử dụng một Soft Starter (bộ khởi động mềm) được nối ở đầu ra PLC, tùy thuộc vào tín hiệu ngõ ra PLC mà bộ Soft Starter sẽ khởi động hay dừng động cơ. Hình 3. Các dạng tín hiệu ngõ vào của PLC ● Chương trình điều khiển: một chương trình bao gồm một hay nhiều lệnh nhằm thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Việc lập trình cho PLC chỉ đơn giản là xây dựng một tập hợp các l ệnh. Có nhiều cách để lập trình cho PLC như: dạng lập trình hình thang (LAD), dạng câu lệnh (STL), hay dạng sơ đồ khối chức năng (FBD). Chương trình điều khiển định ra qui luật thay đổi tín hiệu output phía đầu ra của PLC theo sự thay đổi của tín hiệu input phía đầu vào theo như mong muốn. Các chương trình điều khiển được tạo ra bằng cách sử dụng bộ lập trình chuyên dụng cầm tay (hand- held programmer hay PG = programmer) hoặc chạy phần m ềm điều khiển trên máy tính PC và được nạp vào PLC thông qua cáp, nối giữa PLC và PC hoặc PG. Cần chú ý là chương trình để điều khiển hệ thống chạy trên PLC, do đó không cần có máy tính hay bộ lập trình để chạy PLC, chúng chỉ đóng vai trò bộ lập trình hay bộ giám sát hoạt động thông qua việc trao đổi thông tin với PLC. NGÕ VÀO PLC Nút nhấn thường hở Nút nhấn thường đóng Công tắc thường hở Công tắc thường đóng Tiếp điểm thường hở Tiếp điểm thường đóng Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 7 Chương trình của các PLC thường có cấu trúc, gồm có chương trình chính (main program), các chương trình con (subroutine) và chương trình ngắt (interrupt). Nhờ đó cấu trúc của chương trình trở nên dễ đọc và rõ ràng hơn. Chương trình PLC được thực thi theo các chu kỳ qt liên tục. Chương trình PLC thực thi là một phần của một q trình lặp lại: chu kỳ qt. Chu kỳ qt của PLC bắt đầu với việc CPU đọc trạng thái của các ngõ vào. Chương trình ứng dụng được thực hiện sử dụng trạng thái của các đầu vào này. Khi chương trình này thực hiện xong thì CPU sẽ bắt đầu q trình tự chẩn đốn và các tác vụ giao tiếp. Chu kỳ qt kết thúc bởi việc cập nhật các ngõ ra, sau đó lại lặp lại từ đầu. Thời gian thực hiện chu kỳ qt phụ thuộc vào kích thước của chương trình, số lượng các ngõ vào/ra cần được giám sát của PLC và vào số lượng u cầu giao tiếp. Hình 4. Chu kỳ (vòng) qt của PLC ● Thiết bị lập trình (PG/PC): chương trình viết trong thiết bị lập trình và truyền xuống PLC. ● Cáp kết nối (cáp PPI): thiết bị cần thiết để truyền dữ liệu từ thiết bị lập trình đến PLC.  Quy trình thiết kế hệ điều khiển dùng PLC: Bao gồm các bước cơ bản như sau: i) Xác định quy trình điều khiển: trong bước này cần phải biết về đối tượng điều khiển của PLC. Các thay đổi của đối tượng điều khiển được kiểm tra thường xun bởi các thiết bị đầu vào, các thiết bị này gởi tín hiệu đến PLC để tính tốn xuất các tín hiệu ra đế n các thiết bị đầu ra để điều khiển hoạt động của đối tượng. ii) Xác định tín hiệu vào ra: trong bước này cần xác định cách kết nối các thiết bị đầu vào, ra với PLC. Thiết bị vào có thể là tiếp điểm, cảm biến,…. Thiết bị ra có thể là các loại cuộn dây điện từ , đèn, … iii) Soạn thảo chương trình: chương trình được viết dưới dạ ng LAD, STL, hay dạng FBD. iv) Nạp chương trình cho PLC v) Chạy chương trình: trước khi khởi động hệ thống cần kiểm tra nối dây từ PLC đến các thiết bị ngoại vi và trong q trình chạy kiểm tra có thể cần thực hiện các bước tinh chỉnh hệ thống để đảm bảo an tồn khi đưa vào hoạt động thực tế. Trong bài thí nghiệm với PLC S7-200 (của hãng Siemens) sinh viên cần quan tâm tới hai vấn đề sau: ●Sơ đồ nối dây PLC: thể hi ện sơ đồ nối dây thực của các thiết bị phía input và phía output vào PLC S7–200. ●Sơ đồ điều khiển PLC: được viết bằng STEP7-Micro/WIN là phần mềm dùng cho các PLC thuộc chủng loại S7-200. Đ ọc các ngõ vào Thực hiện chương trình Truyền thông/Tự kiểm tra Cập nhật các ngõ ra Chu kỳ quét Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 8 III. Giới thiệu PLC S7-200 PLC có thể được phân thành hai loại: Micro PLC và Modular PLC. - Micro PLC là loại PLC mà các ngõ vào, bộ xử lý, các ngõ ra và bộ nguồn đều được đặt chung trong cùng một khối. Các PLC này thì khá rẻ và thường được dùng trong các ngành công nghiệp nhẹ mà ở đó các điện áp cao không cần thiết. Chúng có những cấu hình khác nhau về ngõ vào, ngõ ra, khả năng bộ nhớ và có thể làm việc lâu dài để thỏa mãn các ứng dụng khác nhau. Họ PLC S7-200 của Siemens thuộc loại PLC này. - Modular PLC là loại PLC dùng trong các ứng dụng công nghiệ p nặng thường là các hệ thống dạng mô đun. Các loại PLC này có các cấu hình khác nhau về ngõ vào/ngõ ra, nguồn cung cấp, dạng tín hiệu (rời rạc hay tương tự), các ứng dụng mạng và điều khiển từ xa. Các hệ thống PLC này bao gồm các mô đun xử lý, mô đun ngõ vào/ngõ ra, thanh gắn, mô đun nguồn, bộ lập trình và các mô đun giao tiếp nếu cần thiết. Họ PLC S7-300, S7-400 của Siemens thuộc loại này. - Bộ xử lý của cả PLC loại Micro hay Modular đều bao gồm CPU, bộ nhớ, các cổng giao tiếp và các cổng ngoại vi. Không phải tất cả các PLC đều có cấu hình giống nhau mà có thể khác nhau về bộ nhớ, các cấu hình ngõ vào/ngõ ra, cấu hình mạng và nhiều đặc tính khác. Sau đây sẽ giới thiệu một vài loại CPU họ S7-200 được sử dụng trong nội dung thí nghiệm: a. Bộ S7-200/CPU 212 có một số tính năng như sau: – Số cổng vào/ra (I/O): 8 ngõ vào số/6 ngõ ra số (có địa chỉ I0.0 ÷ I0.7, Q0.0 ÷ Q0.5). – S ố tối đa các bộ mở rộng có thể ghép nối: 2 (với tối đa 64 ngõ vào số /64 ngõ ra số). – Tốc độ xử lý lệnh Boolean: 1.2 μs/lệnh. – Bộ đếm thời gian (timer): 64 bộ. – Bộ đếm (counter): 64 bộ. – Bộ đếm tốc độ cao (high-speed counter): 1 (2 kHz-software). b. Bộ S7-200/CPU 216 có các tính năng sau: – Số cổng vào/ra (I/O): 24 ngõ vào số/16 ngõ ra số số (có địa chỉ I0.0 ÷ I2.7, Q0.0 ÷ Q1.7). – Số tối đa các bộ mở rộng có thể ghép nối: 7. – Tốc độ xử lý lệnh Boolean: 0.8 μs/lệnh. – Bộ đếm thời gian (timer): 256 bộ. – Bộ đếm (counter): 256 bộ. – Bộ đếm tốc độ cao (high-speed counter): 3 (1 software – 2 hardware). – Bộ nhớ chương trình/dữ liệu: 8KB/5KB. – Cổng giao tiếp: 2. c. Bộ S7-200/CPU 226 có các tính năng sau: – Số cổng vào/ra (I/O): 24 ngõ vào số/16 ngõ ra số (địa chỉ từ I0.0 ÷ I2.7, Q0.0 ÷ Q1.7). – Số tối đa các bộ mở rộng có thể ghép nối: 7 – Tốc độ xử lý lệ nh Boolean: 0.37 μs/lệnh. – Bộ đếm thời gian (timer): 256 bộ. – Bộ đếm (counter): 256 bộ. – Bộ đếm tốc độ cao (high-speed counter): 6 (30 kHz). Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 9 – Đồng hồ thời gian thực. – Bộ nhớ chương trình/dữ liệu: 8KB/5KB. – Cổng giao tiếp: 2. – Số ngõ ra xung: 2 (20 kHz). IV. Sơ đồ nối dây thực của S7 – 200 Sơ đồ nối dây của CPU 212: Hình 5. Sơ đồ nối dây của PLC S7-200, CPU 212 Với cách nối dây như sơ đồ đã thể hiện, khi một công tắc (hay nút nhấn) ở ngõ vào nào đó được tác động, ngõ vào đó sẽ ở trạng thái logic là 1 (trạng thái ON). Nếu công t ắc bị ngắt (hay không nhấn nút nữa), ngõ vào tương ứng sẽ ở trạng thái logic là 0 (trạng thái OFF). Nguyên tắc chung là khi có điện áp trong khoảng quy định trước (thông thường là 15 – 30 VDC) so với điểm chuẩn điện áp (các ngõ vào ký hiệu là COM) đặt vào một ngõ vào nào đó thì ngõ vào đó ở trạng thái 1, nếu không có điện áp đủ lớn so với điểm chuẩn điện áp đặt vào ngõ vào thì ngõ vào đó ở trạng thái 0. Các CPU 216 và CPU 226 cũng đượ c nối dây tương tự với CPU 212. V. Giới thiệu chương trình STEP7 – Micro/WIN 1. Dạng lập trình: STEP7 – Micro/WIN hỗ trợ hai dạng lập trình sau: a. Dạng STL (Statement List): dạng ngôn ngữ sử dụng danh sách các câu lệnh. b. Dạng LAD (ladder): dạng ngôn ngữ đồ hoạ sử dụng các ký hiệu tương tự như các sơ đồ mạch điện (hình thang). c. Dạng FBD (Function Block Diagram): dạng ngôn ngữ đồ hoạ sử dụng các ký hiệu tương tự sơ đồ các khối logic AND, OR N guồn DC cho ngõ vào N guồn DC cho PLC Các ngõ ra nối với cơ cấu chấp hành Các ngõ vào nối với tín hiệu điều khiển Tài liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật Điện 1 Phần 1: PLC Trang 10 2. Các lệnh cơ bản của chương trình dạng LADDER: Phần tử Ký hiệu Tên qui ước Tính chất Lệnh tiếp điểm thường mở. (Normally open) n = I0.0, I0.1, …,I0.7, … n = Q0.0, Q0.1, …,Q0.5, … n = C0, C1, …, C63, … n = T0, T1, …, T63, … Lệnh này tác động khi bit n ON – I: tiếp điểm thực nối ở cổng vào – Q: tiếp điểm do output điều khiển – C: tiếp điểm do bộ đếm đ.khiển – T: tiếp điểm do timer điều khiển Lệnh tiếp điểm thường đóng (Normally closed) n = I0.0, I0.1, …,I0.7, … n = Q0.0, Q0.1, …,Q0.5, … n = C0, C1, …, C63, … n = T0, T1, …, T63, … Lệnh này tác động khi bit n OFF – I: tiếp điểm thực nối ở cổng vào. – Q: tiếp điểm do output điều khiển – C: tiếp điểm do bộ đếm đ.khiển – T: tiếp điểm do timer điều khiển Lệnh phát hiện cạnh lên P Lênh này chỉ tác động khi phát hiện tín hiệu phía trước lệnh chuyển từ OFF sang ON (cạnh lệnh). Lệnh ngõ ra (OUTput instruction) n = Q0.0, Q0.1, …, Q0.5, … Trang thái logic của bit n luôn bằng trạng thái logic ở ngay phía trước lệnh. Lệnh SET bit n = Q0.0, Q0.1, … (1 bit bất kỳ) Khi lệnh SET tác động, bit n chuyển sang ON và giữ luôn. Lệnh RESET bit n = Q0.0, Q0.1, … (1 bit bất kỳ) Khi lệnh RESET tác động, bit n chuyển sang OFF và giữ luôn. Bộ định thời gian đóng trễ TON (On-delay timer) Txxx= * T32: đơn vị tính là 1 ms T96 (CPU216, 226) * T33 – T36: 10ms T97–T100 (CPU216, 226) * T37 – T63: 100ms T101–T255 CPU216,226) – IN: tín hiệu vào – PT: hệ số thời gian trễ. – Khi IN từ 0 lên 1 thì sau thời gian định bởi PT, Txxx sẽ chuyển sang trạng thái ON (1) – Bất cứ khi nào IN từ 1 xuống 0 thì Txxx sẽ chuyển sang OFF (0) n n n [...]... 27 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 II N i dung thí nghiệm 1 Xác định số tín hiệu vào và ra cần liên kết v i PLC 2 Lập trình trên PC để dùng PLC thực hiện chức năng i u khiển a Vẽ sơ đồ đấu dây dùng PLC b Vẽ sơ đồ i u khiển dạng LAD 3 Nạp chương trình i u khiển vào PLC và kiểm tra hoạt động của PLC Phần 1: PLC Trang 28 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 Vấn đề 4 (B i 2) I U KHIỂN B I ĐẬU... MicroWIN/16 – Các thiết bị đầu vào và ra Chú ý: Sinh viên sẽ thí nghiệm 2 trong số 4 vấn đề về PLC được ra trong phần hướng dẫn này Cán bộ hướng dẫn thí nghiệm sẽ quyết định b i nào cần thí nghiệm Phần 1: PLC Trang 21 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 Vấn đề 1 (B i 2) I U KHIỂN KH I ĐỘNG, ĐẢO CHIỀU ĐỘNG CƠ KĐB Trong b i thí nghiệm này, các anh chị sẽ dùng đến số M, được tính theo mã số sinh viên... ≥ ≤ Dạng dữ liệu: _Byte _Word (Integer) _Double Word _Real Phần 1: PLC Trang 11 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 Gi i thích thêm: 1 Lập trình kiểu FBD AND logic: OR logic: 2 Th i gian của bộ định th i Timer Đ i v i bộ định th i gian đóng trễ TON: Công thức tính giá trị th i gian đặt: PT = T Ck v i T: th i gian cần làm trễ (s) Ck: độ phân gi i (đơn vị tính th i gian) của bộ định th i (1 ms, 10... con II N i dung thí nghiệm 1 Tìm hiểu cách hoạt động của sơ đồ đấu dây Xác định số tín hiệu vào/ra cho m i b i toán 2 Lập trình trên PC để dùng PLC thực hiện chức năng i u khiển cho từng b i toán a Vẽ sơ đồ đấu dây dùng PLC b Vẽ sơ đồ i u khiển dạng LAD 3 Nạp chương trình i u khiển vào PLC và kiểm tra hoạt động của PLC Phần 1: PLC Trang 24 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 Vấn đề 2 (B i 2) I U... thứ nhất bắt đầu i u khiển nam châm M2 để mở nắp phễu cho hàng r i xuống băng t i Khi đã đủ số g i hàng qui định (chẳng hạn, 10 g i) cho một thùng thì bộ đếm lên sẽ i u khiển để: + Đóng nắp phễu bằng cách ngừng cung cấp i n cho M2 + Kh i động bộ timer (lo i on-delay) thứ hai (để định th i gian M giây) Phần 1: PLC Trang 25 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 – Sau M giây, reset giá trị bộ đếm về... v i các thiết bị công nghiệp: thiết bị động lực và thiết bị i u khiển – Làm quen v i kh i niệm i u khiển cứng (bằng thiết bị, dây n i) và i u khiển mềm (bằng chương trình) – Tìm hiểu về bộ i u khiển bằng chương trình (PLC) – Tìm hiểu về cách sử dụng PLC để i u khiển các đ i tượng đơn giản Công cụ thí nghiệm – Bộ PLC S7 – 200, CPU 212, 216, hay 226 – Phần mềm STEP7 – MicroWIN/16, hay STEP7 – MicroWIN/16... quét Trang 18 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 Giả sử ngõ ra Q0.1 đang ở mức logic 0, khi đó T37 đang ở trạng th i 0 nên tiếp i m thường đóng T37 ở Network 1 là mức 1 Khi nhấn nút nhấn S thì ngõ vào I0 .0 có mức logic 1, khi đó tiếp i m thường mở I0 .0 trong sơ đồ LAD sẽ đóng l i, cuộn dây Q0.1 có tín hiệu từ đường công suất nên có mức logic 1, tiếp i m thường mở Q0.1 đóng l i Khi nhả nút nhấn... Số Integer (I) : 2 byte ~ Word Số Long Integer (D) 4 byte ~ Double Word Số Real (R) 4 byte ~ Double Word Phần 1: PLC Trang 12 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 VI Hướng dẫn lập trình v i STEP 7-Micro/WIN 32 Sau đây là trình tự tổng quát cần thực hiện để kh i tạo, kiểm tra và giám sát một project sử dụng Step7-MicroWIN 32 Trình tự: 1 Kh i động chương trình STEP 7-Micro/WIN 32 trong Windows 2 Để thiết... Trang 19 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 Giản đồ th i gian và gi i thích: Dùng các nút nhấn S1,S2 và S3 để tạo ra các xung đưa vào I0 .0 , I0 .1và I0 .2 tương ứng M i khi nhấn S1 thì ngõ vào I0 .0 sẽ có sự chuyển trạng th i từ mức logic 0 lên 1, chân đếm lên CU của bộ đếm cũng có sự chuyển đ i từ Off sang On làm cho giá trị đếm tức th i tăng lên 1 đơn vị Tương tự khi nhấn S2 thì sẽ có sự chuyển đ i trạng... ph i bỏ Debug/Program Status 10 Xem hướng dẫn sử dụng việc lập trình PLC Chọn menu Help/Contents and Index Chọn tab Index và nhập từ lệnh cần xem Phần 1: PLC Trang 16 T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 VII Ví dụ minh hoạ: Ví dụ 1: Mạch i u khiển tắt/mở một bóng đèn Đ S Đ a Sơ đồ mạch i n: b Sơ đồ i u khiển dạng LAD (chương trình bên trong PLC): Sơ đồ trong hình vẽ dư i đây thể hiện thuật toán i u . TRƯỜNG Đ I HỌC BÁCH KHOA KHOA I N – I N TỬ PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT I N 1 T i Liệu: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT I N I (Phần PLC) Biên soạn: Phòng TN Kỹ Thuật i n (B3). 2: Các thí nghiệm vật lý về những kiến thức đã học trong môn Kỹ thuật i n I Tập t i liệu này sẽ gi i thiệu v i sinh viên n i dung thí nghiệm của Phần 1 Mục đích – Làm quen v i các thiết bị. T i liệu Hướng dẫn TN Kỹ Thuật i n 1 Phần 1: PLC Trang 3 GI I THIỆU Thí nghiệm Kỹ thuật i n 1 gồm 2 phần: - Phần 1: Làm quen v i PLC và một v i ứng dụng của nó trong