Giáo trình PLC nâng cao (Nghề: Điện công nghiệp-CĐ) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình

Giáo trình PLC nâng cao trang bị cho học viên các trường dạy nghề những kỹ năng cần thiết để lắp đặt và lập trình điều khiển cho một số hệ thống tự động hóa có trong thực tế, từ đó có tư duy kỹ thuật để áp dụng vào thực tiễn sản xuất.

Trang 1

BỘ NÔNG NGHIỆP V

TRƯỜNG CAO

MÔ ĐUN: PLC NGH

Ban hành kèm theo Quyết định số: /

2017 của Trường cao đẳng n

Ộ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔNG

ỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: PLC NÂNG CAO NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

ết định số: / QĐ-TCGNB ngày…….tháng….năm ờng cao đẳng nghề Cơ giới Ninh Bình

Ninh Bình, năm 2018

ỂN NÔNG THÔNG

TCGNB ngày…….tháng….năm

Trang 2

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

Trang 3

LỜI GIỚI THIỆU

Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển Trong các xí nghiệp hiện nay có nhiều hệ thống máy sản xuất sử dụng các bộ điều khiển lập trình Trên thế giới có nhiều hãng sản xuất các bộ điều khiển lập trình khác nhau nhưng tính năng tương tự như nhau Trong tài liệu đề cập đến bộ điều khiển lập trình của OMRON và SIEMENS (S7-200 và S7-300)

PLC nâng cao là một mô đun chuyên môn của học viên chuyên ngành Điện công nghiệp Mô đun này nhằm trang bị cho học viên các trường dạy nghề những kỹ năng cần thiết để lắp đặt và lập trình điều khiển cho một số hệ thống tự động hóa có trong thực tế, từ đó có tư duy kỹ thuật để áp dụng vào thực tiễn sản xuất

Ninh Bình, ngày 5 tháng 6 năm 2018

Tham gia biên soạn

1 Bùi Thị Thủy

Trang 4

MỤC LỤC

3 Bài mở đầu:Vị trí, ứng dụng PLC trong công nghiệp 12

1 Các bài toán điều khiển động cơ

2 Các bài toán điều khiển quá trình

4 Bài 1: Điều khiển các động cơ khởi động

và dừng theo trình tự

20

1 Viết chương trình điều khiển

2 Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300

3 Nạp chương trình và vận hành thử

5 Bài 2: Điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha quay hai chiều

có hãm trước lúc đảo chiều

28

Trang 5

9 Bài 6: Đo điện áp DC và điều khiển ON/OFF 87

1 Giới thiệu chung về màn hình cảm ứng

2 Vận hành

3 Thiết kế giao diện cho màn hình cảm ứng

14 Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm ứng 158

1 Giao tiếp PC với PLC

2 Giao tiếp PC với TP

3 Giao tiếp PLC với TP

Trang 6

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

Trang 7

MÔ ĐUN: PLC NÂNG CAO

Mã mô đun: MĐ 30

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí: Mô đun PLC nâng cao học sau các môn học, mô đun: Kỹ thuật cơ

sở ; Trang bị điện, Kỹ thuật cảm biến, truyền động điện và PLC cơ bản

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề

- Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:

Mục tiêu của mô đun:

- Về kiến thức:

+ Sử dụng được các loại PLC của hãng OMRON và SIEMENS

+ Có khả năng tự nghiên cứu để sử dụng các loại PLC của các hãng khác

- Về kỹ năng:

+ Vận hành được một hệ thống điều khiển dùng PLC có sẵn

+ Lắp đặt được các hệ thống điều khiển cỡ nhỏ dùng PLC đơn và Màn hình cảm biến

+ Viết được các chương trình ứng dụng cỡ nhỏ cho PLC đơn và Màn hình cảm biến theo yêu cầu thực tế

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn, tiết kiệm

Nội dung của mô đun:

Số

TT Tên các bài trong mô đun

Thời gian Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, Bài tập

Kiểm tra

1 Bài mở đầu:Vị trí, ứng dụng PLC

trong công nghiệp

1 Các bài toán điều khiển động cơ 1

2 Các bài toán điều khiển quá trình 1

Trang 8

Số

số

Lý thuyết

Kiểm tra

2 Bài 1: Điều khiển các động cơ khởi

động

và dừng theo trình tự

1 Viết chương trình điều khiển 1 5

2 Lắp đặt và nối dây cho PLC

3 Nạp chương trình và vận hành

3 Bài 2: Điều khiển động cơ không

đồng bộ ba pha quay hai chiều có

hãm trước lúc đảo chiều

4 Bài 3: Điều khiển đèn giao thông 16 4 10 2

Trang 9

Số

số

Lý thuyết

Kiểm tra

Trang 10

Số

số

Lý thuyết

Kiểm tra

4 Thiết kế chương trình trên nền

Trang 11

Số

số

Lý thuyết

Kiểm tra

5 Thiết kế giao diện điều khiển

Trang 12

BÀI MỞ ĐẦU: VỊ TRÍ, ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHIỆP

Mã bài: MĐ 30-00

Giới thiệu:

Trong công nghiệp, các bài toán về điều khiển rất đa dạng và phong phú Tùy vào đặc điểm của từng hệ thống sản xuất mà việc đưa ra các cách thức điều khiển khác nhau như điều khiển cho động cơ cụ thể hay điều khiển theo một quá trình liên tục, có mối liên quan mật thiết giữa nhiều thiết bị trong hệ thống Nội dung bài học này sẽ đưa ra các đặc điểm của các bài toán điều khiển động cơ và bài toán điều khiển quá trình giúp cho học viên có được những kiens thức cơ bản nhất áp dụng vào giải quyết các nội dung còn lại trong mô đun cũng như trong thực tế thực tế sản xuất

1 Các bài toán điều khiển động cơ

 Các nguyên tắc điều khiển

Quá trình làm việc của động cơ điện để truyền động một máy sản xuất thường gồm các giai đoạn: khởi động, làm việc và điều chỉnh tốc độ, dừng và có thể có cả giai đoạn đảo chiều Xét động cơ là một thiết bị động lực, quá trình làm việc và đặc biệt là quá trình khởi động, hãm thường có dòng điện lớn, tự thân động cơ điện vừa là thiết bị chấp hành nhưng cũng vừa là đối tượng điều khiển phức tạp Về nguyên lý khống chế truyền động điện, để khởi động và hãm động cơ với dòng điện được hạn chế trong giới hạn cho phép, thường dùng ba nguyên tắc khống chế tự động sau:

- Nguyên tắc thời gian: Việc đóng cắt để thay đổi tốc độ động cơ dựa theo

nguyên tắc thời gian, nghĩa là sau những khoảng thời gian xác định sẽ có tín hiệu điều khiển để thay đồi tốc độ động cơ Phần tử cảm biến và khống chế cơ bản ở đây là rơle thời gian

- Nguyên tắc tốc độ: Việc đóng cắt để thay đổi tốc độ động cơ dựa vào

nguyên lý xác định tốc độ tức thời của động cơ Phần tử cảm biến và khống chế

cơ bản ở đây là rơle tốc độ

Trang 13

- Nguyên tắc dòng điện: Biết tốc độ động cơ do mô men động cơ xác

định, mà mô men lại phụ thuộc vào dòng điện chạy qua động cơ, do vậy có thể

đo dòng điện để khống chế quá trình thay đổi tốc độ động cơ điện Phần tử cảm biến và khống chế cơ bản ở đây là rơle dòng điện

Mỗi nguyên tắc điều khiển đều có ưu nhược điểm riêng, tùy từng trường hợp cụ thể mà chọn các phương pháp cho phù hợp

 Các thiết bị điều khiển

Để đóng cắt không thường xuyên thường dùng áptômát Trong áptômát hệ thống tiếp điểm có bộ phân dập hổ quang và các bộ phân tự động cắt mạch để bảo vệ quá tải và ngắn mạch Bộ phận cắt mạch điện bằng tác động điện từ theo kiểu dòng điện cực đại Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép chúng sẽ cắt mạch điện để bảo vệ ngắn mạch, ngoài ra còn có rơle nhiệt bảo vệ quá tải

Phần tử cơ bản của rơle nhiệt là bản lưỡng kim gồm hai miếng kim loại có

độ dãn nở nhiệt khác nhau dán lại với nhau Khi bản lưỡng kim khi bị đất nóng (thường là bằng dòng điện cần bảo vệ) sẽ bị biến dạng (cong), độ biến dạng tới ngưỡng thì sẽ tác động vào các bộ phận khác để cắt mạch điện

Các rơle điện từ, công tắc tơ tác dụng nhờ lực hút điện từ Cấu tạo của rơle điện từ thường gồm các bộ phân chính sau: cuộn hút; mạch từ tĩnh làm bằng vật liệu sắt từ; phần động còn gọi là phần ứng và hệ thống các tiếp điểm

Mạch từ của rơle có dòng điện một chiều chạy qua làm bằng thép khối, còn mạch từ của rơle dòng điện xoay chiều làm bằng lá thép kỹ thuật điện Để chống rung vì lực hút của nam châm điện có dạng xung trên mặt cực người ta đặt vòng ngắn mạch Sức điện động cảm ứng trong vòng ngắn mạch sẽ tạo ra dòng điện và làm cho từ thông qua vòng ngắn mạch lệch pha với từ thông chính, nhờ đó lực hút phần ứng không bị gián đoạn, các tiếp điểm luôn được tiếp xúc tết

Tuỳ theo nguyên lý tác động người ta chế tạo nhiều loại thiết bị điều khiển khác nhau như rơle dòng điện, rơle điện áp, rơle thời gian

Hệ thống tiếp điểm của các thiết bị điều khiển có cấu tạo khác nhau và thường mạ bạc hay thiếc để đảm bảo tiếp xúc tết Các thiết bị đóng cắt mạch động lực có dòng điện lớn, hệ thống tiếp điểm chính có bộ phận dập hồ quang, ngoài ra còn có các tiếp điểm phụ để đóng cắt cho mạch điều khiển Tuỳ theo trạng thái tiếp điểm người ta chia ra các loại tiếp điểm khác nhau

2 Các bài toán điều khiển quá trình

Trang 14

Điều khiển quá trình là quá trình ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động trong điều khiển, vận hành và giám sát các quá trình công nghệ, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ con người, máy móc và môi trường

- Phạm vi ứng dụng: công nghiệp chế biến, khai thác và năng lượng

- Bài toán đặc thù và quan trọng nhất: điều chỉnh

- Đối tượng điều khiển: quá trình công nghệ

Đặc thù của các quá trình công nghệ:

- Quy mô sản xuất thông thường vừa và lớn

- Yêu cầu rất cao về độ tin cậy và tính sẵn sàng

- Các quá trình liên quan tới biến đổi năng lượng và vật chất

Điều khiển quá trình công nghệ gồm 2 loại:

- Điều khiển quá trình liên tục: điều khiển một quá trình công nghệ hoạt động liên tục Ví dụ: các quá trình chưng cất, quá trình sản xuất điện, quá trình sản xuất xi măng…

- Điều khiển quá trình mẻ: điều khiển các quá trình công nghệ hoạt động theo mẻ Ví dụ: quá trình trộn bê tông, quá trình phản ứng hóa chất, quá trình sản xuất bia…

- Đảm bảo vận hành an toàn: nhằm mục đích bảo vệ con người, máy móc, thiết bị và môi trường

- Bảo vệ môi trường: giảm nồng độ các chất độc hại trong khí thải, nước thải, giảm bụi, giảm sử dụng nguyên liệu và nhiên liệu

- Nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng lợi nhuận: giảm chi phí nhân công, nguyên liệu và nhiên liệu, thích ứng nhanh với yêu cầu thay đổi của thị trường

Các chức năng điều khiển quá trình:

Trang 15

Trong đó:

- Điều khiển cơ sở:

Gồm: + Điều chỉnh (điều chỉnh tự động, điều chỉnh bằng tay)

+ Điều khiển rời rạc (điều khiển thiết bị, khóa liên động quá trình) + Điều khiển trình tự (khởi động và dừng hệ thống, điều khiển phối hợp, điều khiển theo mẻ)

+ Điều khiển an toàn (khóa liên động an toàn)

- Vận hành và giám sát:

Gồm: + Thu thập và quản lí dữ liệu

+ Giao diện người-máy + Cảnh báo và báo động + Giám sát và chẩn đoán + Lập báo cáo tự động

- Điều khiển cao cấp:

Gồm: + Điều khiển quản lí mẻ

+ Điều khiển chất lượng, điều khiển thống kê + Tối ưu hóa quá trình, điều khiển tối ưu hóa

Cấu trúc cơ bản của một hệ thống điều khiển:

Trang 16

Sơ đồ khối một vòng điều khiển:

Trong đó:

- Thiết bị đo quá trình:

Gồm: + Measurement device: Thiết bị đo, VD: đo nhiệt độ, áp suất, nồng

Trang 17

+ Signal conditioning: điều hòa tín hiệu + Transmitter: chuyển đổi tín hiệu và truyền phát tín hiệu chuẩn

Một số ví dụ về điều khiển quá trình:

- Quá trình sản xuất hóa chất:

Trang 19

đếm, và các thuật toán để điều khiển máy và các quá trình công nghệ PLC được thiết kế cho các kỹ sư, không yêu cầu cao về kiến thức máy tính và ngôn ngữ máy tính, có thể vận hành Chúng được thiết kế cho các nhà kỹ thuật có thể cài đặt hoặc thay đổi chương trình Vì vậy, các nhà thiết kế PLC phải lập trình sẵn sao cho chương trình điều khiển có thể nhập bằng cách sử dụng ngôn ngữ đơn giản (ngôn ngữ điều khiển) Thuật ngữ logic được sử dụng vì việc lập trình chủ yếu liên quan đến các hoạt động logic, ví dụ nếu có các điều kiện A và B thì C làm việc Người vận hành nhập chương trình (chuỗi lệnh) vào bộ nhớ PLC Thiết bị điều khiển PLC sẽ giám sát các tín hiệu vào và các tín hiệu ra theo chương trình này và thực hiện các quy tắc điều khiển đã được lập trình

Các PLC tương tự máy tính, nhưng máy tính được tối ưu hoá cho các tác

vụ tính toán và hiển thị, còn PLC được chuyên biệt cho các tác vụ điều khiển và môi trường công nghiệp Vì vậy các PLC:

+ Được thiết kế bền để chịu được rung động, nhiệt, ẩm và tiếng ồn

+ Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra

+ Được lập trình dễ dàng với ngôn ngữ điều khiển dễ hiểu, chủ yếu giải quyết các phép toán logic và chuyển mạch

Về cơ bản chức năng của bộ điều khiển logic PLC cũng giống như chức năng của bộ điều khiển thiết kế trên cơ sở các rơle công tắc tơ hoặc trên cơ sở các khối điện tử đó là:

+ Thu thập các tín hiệu vào và các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến

+ Liên kết, ghép nối các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển và thực hiện đóng mở các mạch phù hợp với công nghệ

+ Tính toán và soạn thảo các lệnh điều khiển trên cơ sở so sánh các thông tin thu thập được

+ Phân phát các lệnh điều khiển đến các địa chỉ thích hợp

Riêng đối với máy công cụ và người máy công nghiệp thì bộ PLC có thể liên kết với bộ điều khiển số NC hoặc CNC hình thành bộ điều khiển thích nghi Trong hệ thống của các trung tâm gia công, mọi quy trình công nghệ đều được

bộ PLC điều khiển tập trung

Trang 20

BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA QUAY

HAI CHIỀU CÓ HÃM TRƯỚC LÚC ĐẢO CHIỀU

Mã bài: MĐ 30-01

- Lập trình được cho PLC S7-300 để điều khiển các động cơ khởi động và dừng theo trình tự

- Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 để điều khiển nhóm động cơ

- Sửa đổi được 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:

1.1 Yêu cầu công nghệ

Viết chương điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha có đảo chiều quay

Hoạt động theo yêu cầu sau:

- Khi động cơ đang dừng ấn nút FWD động cơ quay thuận

- Muốn đảo chiều quay động cơ ấn nút Stop để thực hiện dừng hãm động

cơ (hãm động năng- thời gian hãm là 3s) sau khi động cơ dừng ấn nút REV để khởi động theo chiều ngược lại

- Muốn dừng động cơ ấn nút Stop để dừng hãm

- Ngoài ra hệ thống có thực hiện dừng trong trường hợp khẩn cấp (Emg)

- Động cơ có bảo vệ quá tải bằng rơ le nhiệt OL

Trang 21

1.2 Lập bảng thiết bị vào/ra

Thiết bị ngoài

(Symbol)

Thiết bị PLC (address)

Mô tả (comment) Input

FWD I124.0 Nút ấn khởi động thuận REV I124.1 Nút ấn khởi động ngược

_

Trang 22

Emg I124.3 Nút dừng khẩn cấp

OL I124.4 Bảo vệ quá tải

Output K1 Q124.0 Đầu ra điều khiển động cơ quay thuận K2 Q124.1 Đầu ra điều khiển động cơ quay ngược K3 Q124.2 Đầu ra điều khiển CTT hãm

1.3 Viết chương trình điều khiển

Chương trình điều khiển dạng ladder với S7-300

Trang 23

Bài điều khiển động cơ đảo chiều quay

Trang 25

2 Lắp đặt và nối dây cho PLC S7

Q124.0 Q124.1 Q124.2

KN Rtg1

KH Rtg2

Trang 26

2.2 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật tư

_

Trang 27

- 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

Bài tập áp dụng:

Bài tập 1: Viết chương trình điều khiển 8 động cơ

Yêu cầu:

- Khi nhấn Start thì motor 1 hoạt động;

- Khi nhấn nút PL thì motor kế tiếp bên trên hoạt động, nếu motor 8 đang hoạt động thì motor 1 hoạt động;

-Khi nhấn PR thì motor kế tiếp bên dưới hoạt động, nếu motor 1 đang hoạt động thì motor 8 sẽ hoạt động;

- Khi nhấn nút OFF thì tất cả các motor đều dừng

Mô hình công nghệ

Hình 1 Mô hình công nghệ điều khiển 8 động cơ Bài tập 2: Viết chương trình điều khiển động cơ KĐB xoay chiều ba pha roto lồng sóc, khởi động Y/Δ theo nguyên tắc thời gian, có đảo chiều quay

Yêu cầu như sau:

Trang 28

- Ấn nút mở FW (Forward) động cơ khởi động ở chế độ Y thuận sau 5 giây chuyển sang làm việc ở chế độ tam giác thuận

- Muốn đảo chiều quay động cơ ấn nút mở ngược RV (Review) động cơ khởi động ở chế độ Y ngược sau 5 giây chuyển sang làm việc ở chế độ tam giác ngược

- Muốn dừng động cơ ấn nút Stop

- Động cơ có bảo vệ quá tải bằng OL (Overload)

- Có các đèn báo trạng thái làm việc của động cơ

Bài tập 3: Viết chương trình điều khiển động cơ KĐB ba pha 2 cấp tốc độ Y/YY

có đảo chiều

Yêu cầu như sau:

- Ấn nút mở FW (Forward) động cơ làm việc ở tốc độ thấp (Y) thuận sau

15 giây chuyển sang làm việc ở tốc độ cao (YY) thuận

- Muốn đảo chiều quay động cơ ấn nút mở ngược RV (Review) động cơ làm việc ở tốc độ thấp (Y) ngược sau 15 giây chuyển sang làm việc ở tốc độ cao (YY) ngược

- Muốn dừng động cơ ấn nút Stop

- Động cơ có bảo vệ quá tải bằng OL (Overload)

Bài tập 4: Viết chương trình điều khiển động cơ KĐB ba pha roto dây quấn khởi động qua 3 cấp điện trở phụ (Rf) theo nguyên tắc thời gian có đảo chiều quay Yêu cầu như sau:

- Ấn nút mở thuận FW động cơ khởi động theo chiều thuận với 3 cấp Rf (Rf1+Rf2+Rf3) sau thời gian 5 giây loại cấp Rf1 sau thời gian 5 giây tiếp theo loại cấp Rf2 sau thời gian 5 giây tiếp theo loại cấp Rf3

- Ấn nút mở ngược RV động cơ khởi động theo chiều ngược với 3 cấp Rf (Rf1+Rf2+Rf3) sau thời gian 5 giây loại cấp Rf1 sau thời gian 5 giây tiếp theo loại cấp Rf2 sau thời gian 5 giây tiếp theo loại cấp Rf3

- Ấn nút Stop dừng động cơ

Trang 29

BÀI 2: ĐIỀU KHIỂN CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG

VÀ DỪNG THEO TRÌNH TỰ

Mã bài: MĐ 30-02 Mục tiêu:

- Lập trình được cho PLC S7-300 để điều khiển động cơ kđb 3 pha quay 2 chiều và có hãm trước khi đảo chiều

- Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 để điều khiển ĐC kđb 3 pha quay 2 chiều và có hãm trước khi đảo chiều

- Sửa đổi được kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng tương tự khác

an toàn

1.1 Yêu cầu công nghệ

Hệ thống gồm có 3 động cơ với yêu cầu vận hành sau:

- Khi ấn nút khởi động (Start- ON) động cơ M1 làm việc, sau thời gian 5 giây động cơ M2 tự động làm việc, sau đó 5s động cơ M3 tự động làm việc

- Khi ấn nút dừng (Stop- OFF) động cơ M3 dừng, sau thời gian 5 giây động cơ M2 tự động dừng, sau đó 5s động cơ M1 tự động dừng

- Cảm biến (lấy tín hiệu từ các bộ phận bảo vệ) theo dõi tình trạng sự cố cho toàn hệ thống, khi một trong các động cơ gặp sự cố thì hệ thống ngừng hoạt động

1.2 Mô hình công nghệ:

Trang 30

Mô tả (Comment) Start (ON) I124.0 Nút nhấn khởi động tuần tự

Stop (OFF) I124.1 Nút nhấn dừng tuần tự

OL I124.2 Ngắt dòng quá tải K1 Q124.0 Ngõ ra điều khiển động cơ M1 K2 Q124.1 Ngõ ra điều khiển động cơ M2 K3 Q124.2 Ngõ ra điều khiển động cơ M3

Trang 31

LM1 Q124.3 Đèn báo động cơ M1 làm việc LM2 Q124.4 Đèn báo động cơ M2 làm việc LM3 Q124.5 Đèn báo động cơ M3 làm việc 1.4 Lập giản đồ thời gian

Chương trình điều khiển dạng ladder với S7-300

Trang 34

2.1 Sơ đồ kết nối phần cứng

Trang 35

2.2 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật tư

- 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

Bài tập áp dụng:

Bài tập1: Viết chương trình điều khiển tuần tự 4 động cơ với yêu cầu sau:

Khi nhấn nút khởi động (start) động cơ M1 khởi động, sau 5 phút động cơ M1 dừng lại, động cơ M2 bắt đầu khởi động Động cơ M1 khởi động được 2 phút thì động cơ M3 lam việc trong 30 s rồi tự động dừng lại

Khi nhấn nút dừng (Stop) động cơ M2 dừng ngay lập tức, động cơ M4 khởi động và làm việc trong 2 phút sẽ tự động dừng lại

Bài tập 2: Lắp đặt, lập trình điều khiển mở máy tuần tự tuyến băng tải đáp ứng các yêu cầu sau:

1 Khi công tắc chuyển chế độ ở vị trí 1, có thể ấn nút thử nháp từng băng độc Khi công tắc chuyển chế độ ở vị trí 2, ấn nút Start động cơ 1 hoạt động, sau 10s động cơ 2 hoạt động, sau 5s động cơ 3 hoạt động

2 Khi ấn Stop động cơ 3 dừng, sau 5s động cơ 2 dừng, sau 10s động cơ 1 dừng

3 Khi có sự cố quá tải ở một trong các băng tác động dừng

tất cả tuyến băng, bóng báo sự cố của băng đó sáng, sau khi sử lý sự cố ấn nút phục hồi, ấn Start hệ thống làm việc lại từ đầu

Bài tập 3: Lắp ráp mạch điện tự động khống chế dùng PLC:

Trang 36

- Vẽ sơ đồ nguyên lý điện điều khiển 03 động cơ không đồng bộ 3 pha rô

to lồng sóc

- Lắp mạch điện điều khiển 03 động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc bằng lập trình PLC

Yêu cầu kỹ thuật:

- Động cơ 1Đ khởi động trực tiếp, quay 1 chiều làm việc trước

- Động cơ 2Đ khởi động trực tiếp, quay 1 chiều, tự động mở máy sau động cơ 1Đ 5 giây;

- Động cơ 3Đ khởi động trực tiếp, đảo chiều gián tiếp, truyền động cho bàn máy tự động giới hạn hành trình và đảo chiều chuyển động 3Đ chỉ khởi động được sau khi 1Đ và 2Đ đã làm việc

- Khi 2Đ dừng, sau 5 giây 1Đ tự động dừng theo; 3Đ dừng tự do

- Các động cơ được bảo vệ quá tải bằng rơ le nhiệt và bảo vệ ngắn mạch bằng Át tô mát

- Lập trình trên S7-300 và lắp ráp mạch điện có nguyên lý trên

Bài tập 4: Vẽ sơ đồ nguyên lý và lắp mạch điện điều khiển 02 động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc theo yêu cầu:

Động cơ 1Đ khởi động trực tiếp, quay 1 chiều làm việc trước, khi dừng hãm động năng

2 Động cơ 2Đ khởi động trực tiếp, tự động đảo chiều sau 10 giây 2Đ chỉ khởi động được sau khi 1Đ làm việc 5 giây

3 Khi dừng 2Đ, sau 5 giây mới dừng được 1Đ

4 Các động cơ được bảo vệ quá tải bằng rơ le nhiệt và bảo vệ ngắn mạch bằng Át tô mát

Bài tập 5: Dùng phần mềm Simatic manager viết chương trình điều khiển hệ thống bơm nước tự động từ hồ lên bể chứa:

- Hệ thống bơm tự động được điều khiển bởi 2 nút nhấn start và stop

Trang 37

- Bể chứa cú 2 cảm biến: cảm biến mức cao (HL) và cảm biến mức thấp (LL)

- Máy bơm nước là loại động cơ KĐB ba pha

Yêu cầu hoạt động như sau:

- Ban đầu (khi nước cạn) nhấn nút mở start máy bơm làm việc bơm nước từ

hồ lên bể chứa, khi cảm biến mức cao HL báo đầy thì bơm dừng lại

- Trong qúa trình sử dụng mực nước sẽ giảm xuống nhưng bơm vẫn không làm việc

- Nếu người dùng nước cạn (cảm biến LL báo tín hiệu) lúc đó máy bơm sẽ

tự động làm việc tiếp tục quá trình bơm lần sau

- Nếu muốn dừng hệ thống ta ấn nút dừng stop

Bài tập 6: Dùng phần mềm Simatic manager viết chương trỡnh điều khiển hệ thống 3 động cơ hoạt động theo yêu cầu sau:

- Ấn nút start 1 khởi động động cơ 1, sau 15 giây cho phép khởi động động

cơ 2, ấn nút start 2 khởi động động cơ 2, sau 17 giây cho phép khởi động động

cơ 3, khi ấn nút start 3 khởi động động cơ 3 thỡ động cơ 1 dừng, khi nhấn nút dừng động cơ 3 sau 15 giây động cơ 2 tự động dừng

Khi ấn nút stop dừng hệ thống

Trang 38

BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG

Mã bài: MĐ 30-03

Mục tiêu:

- Lập trình được trên các loại PLC S7-300 để điều khiển Đèn giao thông

- Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300 để điều khiển Đèn giao thông

- Sửa đổi được kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng tương tự khácài

an toàn

1.1 Yêu cầu công nghệ:

Lập trình điều khiển hệ thống đèn giao thông ngã tư với 2 luồng đèn dùng PLC S7-300 hoạt động theo yêu cầu sau:

- Ấn nút START hệ thống bắt đầu làm việc tự động,

- Muốn dừng hệ thống ấn nút STOP

Thời gian sáng của mỗi đèn như sau:

+ Đèn xanh (X) sáng 25s + Đèn vàng (V)sáng 5s + Đèn đỏ (D) sáng 30s 1.2 Mô hình hệ thống:

Trang 39

Hình 3.1 Mô hình hệ thống 1.3 Lập bảng Symbol

Thiết bị ngoài

(Symbol)

Thiết bị PLC (Address)

Mô tả (Comment)

Trang 40

Hình 3.2 Giản đồ thời gian

- Các lệnh sử dụng để viết chương trình: NO, NC, SR, SD

5s 25s

Định dạng
Số trang	170
Dung lượng	4,29 MB

Giáo trình PLC nâng cao (Nghề: Điện công nghiệp-CĐ) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình

ĐIỀU KHIỂN CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG

KẾT NỐI PLC VỚI MÀN HÌNH CẢM ỨNG