GIỚI THIỆU CHUNG 1.Mục tiêu chung của phần thực hành – thí nghiệm môn học • Giúp sinh viên nắm vững kiến thức trên lớp, nắm bắt được phương pháp lập trình trên phần mềm step 7. • Giúp sinh viên nắm rõ hơn về các hàm logic, hàm chức năng, timer và hoạt động của chúng trong PLC. • Sinh viên có thể nắm bắt, xây dựng các hệ thống tự động đơn giản với PLC. • Giúp sinh viên tiếp cận với các phương pháp điều khiển hiện đại. 2. Thiết bị phòng thực hành – thí nghiệm
Trang 1TRƯỜNG ĐAI HỌC HÀNG HẢIKHOA: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TÀU BIỂN -
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH - THÍ NGHIỆM
(hoặc trưởng đơn vị) (hoặc trưởng bộ phận)
HẢI PHÒNG – 05/2013
Trang 2Mục lục
Bài 2: Dây chuyền đóng gói táo 8
Bài 3: Hệ thống bơm cấp nước 11
Nắm được hoạt động của các loại bộ định thời trong S7-300 13
Thực hành được trên trạm PLC thử nghiệm 13
Bài 4: Hệ thống bình trộn 14
Bài 5: Hệ thống điều khiển lặp đơn giản 18
Bài 6: Hệ thống cắt ống 22
Bài 7: Cửa tự động 23
Bài 8: Máy đóng hộp 26
Trang 3GIỚI THIỆU CHUNG1.Mục tiêu chung của phần thực hành – thí nghiệm môn học
• Giúp sinh viên nắm vững kiến thức trên lớp, nắm bắt được phương pháp lập trình trên phần mềm step 7
• Giúp sinh viên nắm rõ hơn về các hàm logic, hàm chức năng, timer
và hoạt động của chúng trong PLC
• Sinh viên có thể nắm bắt, xây dựng các hệ thống tự động đơn giản với PLC
• Giúp sinh viên tiếp cận với các phương pháp điều khiển hiện đại
2 Thiết bị phòng thực hành – thí nghiệm
- Phòng thực hành 308
- 7 máy tính để bàn + 2 trạm PLC phục vụ mục đích thí nghiệm
3 Bảng tiến độ và thời lượng triển khai các bài thực hành của sinh viên
4 Phương pháp đánh giá kết quả thực hành của sinh viên
Qua quá trình thực hành, sin viên phải viết báo cáo kỹ thuật
5 Chuẩn bị của sinh viên
Sinh viên phải ôn lại kiến thức cơ bản trên lớp để nắm được nội dunglệnh
Sinh viên phải đọc trước tài liệu thí nghiệm và tìm hiểu giải pháp chovấn đề nêu ra
6 Cán bộ phụ trách, hướng dẫn thực hành môn học
KS Vũ Thị Thu
7 Tài liệu tham khảo
- Bài giảng PLC
- Nguyễn Doãn Phướng, Phan Xuân Minh Tự động hoá với SIMATIC
S7-200 Nhà xuất bản nông nghiệp
Trang 4Bài 1: Thiết lập cấu hình phần cứng cho PLC
1.1 Mục tiêu:
- Giới thiệu về cách thức tạo mới chương trình với phần mềm Step7
- Làm quen với cách khai báo một trạm PLC
1.2 Công tác chuẩn bị của sinh viên
- Sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
- Tìm hiểu về cấu trúc phần cứng của một trạm PLC
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
1.4 Nội dung bài thực hành
Việc đầu tiên cần làm để tạo một chương trình cho PLC là khai báo cấuhình cứng của nó Yêu cầu về khai báo cấu hình trong PLC phải đúng thứ tự sovới cấu hình thực Việc khai báo cấu hình cứng thực hiện trong S7-300 đượcthực hiện như sau:
4.1 Tạo một project mới có tên Bài 1
4.2 Sau khi đặt tên và chọn đường dẫn cho project ta tiến hành lựa chọn cấu
hình cứng cho PLC Đầu tiên ta lựa chọn trạm chủ cho PLC như sau: Insert
Station Simatic 300 Station.
Trang 75 Kết luận, các yêu cầu chủ cần đặt được đối với sinh viên khi thực hành
- Năm được cấu trúc phần cứng của một trạm PLC
- Các bước khai báo và các loại module chức năng, module mở rộng
- Định địa chỉ cho các module khai báo trong trạm
Trang 8Bài 2: Dây chuyền đóng gói táo
1.1 Mục tiêu:
- Làm quen với việc viết chương trình và sử dụng ngôn ngữ lập trình choPLC
- Mô phỏng hệ thống sử dụng PLC-sim
1.2 Công tác chuẩn bị của sinh viên
- Sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
- Chuẩn bị chương trình để điều khiển hệ thống
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
1.4 Nội dung bài thực hành
* Hoạt động của dây chuyền
Khi nhấn nút (công tắc) Start, băng tải đựng hộp táo di chuyển Khi cảmbiến hộp tác động (hộp táo ở vị trí sẵn sàng), băng tải táo bắt đầu chuyển động.Cảm biến đếm đến khi đủ 10 quả táo trong hộp thì băng tải táo dừng lại, băng
Trang 9tải hộp táo di chuyển để đưa hộp tiêp theo vào vị trí sẵn sàng Hệ thống dừnglại khi nhấn nút Stop.
- Định nghĩa các đầu vào ra cho PLC
Trang 10* Chương trình viết cho PLC
5 Kết luận, các yêu cầu cần đạt được đối với sinh viên khi thực hành
- Nắm được phương pháp viết chương trình điều khiển cho PLC S7-300
- Nắm được các lệnh cơ bản
Trang 11Bài 3: Hệ thống bơm cấp nước.
1.1 Mục tiêu:
- Nâng cao khả năng lập trình, sử dụng timer, counter trong PLC
- Mô phỏng hệ thống sử dụng PLC-sim
- Chạy chương trình trên trạm PLC
1.2 Công tác chuẩn bị của sinh viên
- sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
- Tìm hiểu về hoạt động của bộ định thời
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
- Trạm PLC
1.4 Nội dung bài thực hành
Hệ thống yêu cầu bơm nước từ bình chứa 2 lên bình chứa 1 Yêu cầu của
hệ thống như sau:
• Khi bình 1 hết nước (cảm biến L2 tác động) thì bơm hoạt động đểbơm nước từ bình 2 lên bình 1
• Nếu nước ở bình 1 đầy đến khi L3 tác động thì yêu cầu dừng bơm
• Nếu nước ở bình chứa 2 đã cạn (dưới mức L1) thì bơm khôngđược hoạt động
Trang 12• Ngoài ra ta có thể cho bơm hoạt động ở chế độ bằng tay bằng cáchnhấn nút Start hoặc Stop.
- Định nghĩa các đầu vào ra cho PLC
- Chương trình viết cho PLC
Trang 135 Kết luận, các yêu cầu cần đạt được đối với sinh viên sau khi thực hành
- Nắm được hoạt động của các loại bộ định thời trong S7-300
- Thực hành được trên trạm PLC thử nghiệm
Trang 14Bài 4: Hệ thống bình trộn.
1.1 Mục tiêu:
- Nâng cao khả năng lập trình, sử dụng timer, counter trong PLC
- Mô phỏng hệ thống sử dụng PLC-sim
- Chạy chương trình trên trạm PLC
1.2 Công tác chuẩn bị của sinh viên
- sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
- Tìm hiểu về bộ đếm trong PLC S7-300
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
- Trạm PLC
1.4 Nội dung bài thực hành
• Khi nhấn nút start, van MV1 và van MV2 mở và nước được đổ đầybình, cùng lúc đó động cơ trộn hoạt động
Trang 15• Khi mức nước vượt qua mức 1 thì van MV1và MV2 đóng lại Động cơtrộn tiếp tục hoạt động thêm 1’ thì dừng lại.
• Tiếp theo van MV2 mở Khi mức nước ở dưới mức 2 thì van 2 đóng
• Khi nhấn Stop thì hệ thống sẽ dừng hoạt động, tất cả các van đều đóng
và dừng điều khiển trộn
- Định nghĩa các đầu vào ra cho PLC
- Chương trình viết cho PLC
Trang 175 Kết luận, các yêu cầu cần đạt được đối với sinh viên sau khi thực hành
- Nắm rõ hoạt động về bộ đếm trong PLC S7-300
- Thực hiện việc giám sát hoạt động của trạm PLC trên máy tính
- Làm quen với các công cụ hỗ trợ gỡ lỗi được hỗ trợ trong chương trình
Trang 18Bài 5: Hệ thống điều khiển lặp đơn giản.
1.1 Mục tiêu:
- Nâng cao khả năng lập trình, sử dụng timer, counter trong PLC
- Mô phỏng hệ thống sử dụng PLC-sim
- Chạy chương trình trên trạm PLC
1.2 Công tác chuẩn bị của sinh viên
- sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
- Sinh viên phải
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
- Trạm PLC
1.4 Nội dung bài thực hành
Khi nhấn nút Start, xe M sẽ chuyển động từ trái qua phải Khi cảm biếnLS2 tác động, xe dừng lại 5s sau đó chuyển động ngược lại Khi cảm biến LS1tác động, xe dừng lại 5s sau đó chuyển động về phía phải hệ thống cứ lặp lạinhư vậy đến khi nút stop được ấn
- Định nghĩa các đầu vào ra cho PLC
Trang 19- Viết chương trình cho PLC
Trang 205 Kết luận, các yêu cầu cần đạt được đối với sinh viên sau khi thực hành
- Nắm được phương pháp để xây dựng một chương trình hoàn thiện cho
hệ thống
Trang 21- Nắm được liên kết giữa phần cứng và phần mềm
Trang 221.2 Chuẩn bị của sinh viên
- sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
- Trạm PLC
1.4 Nội dung bài thực hành
Sản phẩm là ống nhựa được đưa vào hê thông cắt qua một băng truyền.Đầu tiên băng truyền chuyển động để đưa sản phẩm vào vị trí cắt Khi đủ độdài sản phẩm thì cảm biến LS tác động Băng tải dừng lại, dao cắt được đưaxuống để cắt sản phẩm Sau khi cắt xong, dao cắt được nâng lên và băng tảihoạt động để đưa tiếp sản phẩm vào vị trí cắt
5 Kết luận, các yêu cầu cần đạt được đối với sinh viên sau khi thực hành
- Làm quen với việc thiết kế hệ thống
- Sử dụng các chức năng đã học của PLC S7-300
Trang 231.2 Chuẩn bị của sinh viên
- sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
- Trạm PLC
Trang 241.4 Nội dung bài thực hành
Chúng ta có thể thấy hệ thống cửa tự động mở khi có người đi qua ngàymột phổ biến, nhất là trong các lối vào của siêu thị, ngân hàng, bệnh viện… Hệthống cửa tự đông có các yêu cầu như sau:
- Khi có ai đó đi đến cánh cửa, nó phải tự động mở ra
- Cửa phải được mở đến khi không còn ai ở đi ra vào
- Khi không có người qua lại trong 5s, cửa phải tự động đóng lại
5 Kết luận, các yêu cầu cần đạt được đối với sinh viên sau khi thực hành
- Làm quen với việc thiết kế hệ thống
Trang 25- Sử dụng các chức năng đã học của PLC S7-300
Trang 261.2 Chuẩn bị của sinh viên
- sinh viên phải đọc tài liệu hướng dẫn và chuẩn bị ở nhà
1.3 Trang thiết bị cần thiết:
- Máy tính cá nhân
- Trạm PLC
1.4 Nội dung bài thực hành
hệ thống hoạt động như sau:
- Băng tải sản phẩn được chạy để đưa sản phẩn vào hộp
- Khi cảm biến đếm đủ 5 sản phẩn thì băng tải sản phẩn dừng lại Cuộn van được cấp điện trong 2s để đóng gói sản phẩm
- Sau khi đóng goi xong băng tải sảp phẩm lại tiếp tục hoạt động để đưa sản phẩm vào hộp
5 Kết luận, các yêu cầu cần đạt được đối với sinh viên sau khi thực hành
Trang 27- Làm quen với việc thiết kế hệ thống
- Sử dụng các chức năng đã học của PLC S7-300