Đang tải... (xem toàn văn)
4.1.Hướng dẫn sử dụng bộ thí nghiệm, thực hành điều khiển lập trình PLC S720034.1.1.Tổng quan về thiết bị lập trình3Bố trí thiết bị trên mô hình3Sơ đồ nối dây PLC S7200 CPU 224 ACDCRelay3Các biểu tượng trên mô hình4Cách đọc các loại CPU của PLC S72004Đèn báo tín hiệu4Cách kết nối PLC vơi PC lập trình64.1.2.Hướng dẫn sử dụng phần mềm64.2.Một số bài thực hành trên bộ thí nghiệm, thực hành ứng dụng PLC S720021Bài 1. Khởi động trực tiếp động cơ không đồng bộ (KĐB) ba pha rôto lồng sóc21Bài 2. Mạch đảo chiều quay động cơ KĐB ba pha rô to lồng sóc22Bài 3. Mạch khởi động động cơ KĐB ba pha rô to lồng sóc bằng cách đổi nối saotam giác 23 Bài 4. Mạch khởi động động cơ KĐB ba pha rô to lồng sóc bằng cách đổi nối saotam giác thuận nghịch 24Bài 5. Điều khiển hệ thống đèn giao thông ngã tư25Bài 6. Mạch điều khiển chuông báo tiết học theo hệ thống tín chỉ tại trường Đại học Nha Trang 27Bài 7. Mạch điều khiển bồn trộn hóa chất28Bài 8. Hệ thống đếm sản phẩm29Bài 9. Hệ thống kiểm tra sản phẩm31Bài 10. Điều khiển dây chuyền sản xuất nước ép trái cây33Tài liệu tham khảo35 Hướng dẫn sử dụng bộ thí nghiệm, thực hành điều khiển lập trình PLC S72004.1.1.Tổng quan về thiết bị lập trình Bố trí thiết bị trên mô hìnhHình 3. Sơ đồ nối dây và bố trí thiết bị trên bộ thí nghiệm, thực hành Sơ đồ nối dây PLC S7200 CPU 224 ACDCRelayHình 4. Sơ đồ nối dây PLC S7200 CPU 224 ACDCRelay
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÀI TẬP ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH TẬP 1 (LƯU HÀNH NỘI BỘ GV: ThS Bùi Thúc Minh NHA TRANG 2013 Mục lục 4.1. Hướng dẫn sử dụng bộ thí nghiệm, thực hành điều khiển lập trình PLC S7-200 3 4.1.1. Tổng quan về thiết bị lập trình 3 Bố trí thiết bị trên mô hình 3 Sơ đồ nối dây PLC S7-200 CPU 224 AC/DC/Relay 3 - Các biểu tượng trên mô hình 4 Cách đọc các loại CPU của PLC S7-200 4 Đèn báo tín hiệu 4 Cách kết nối PLC vơi PC lập trình 6 4.1.2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm 6 4.2. Một số bài thực hành trên bộ thí nghiệm, thực hành ứng dụng PLC S7-200 21 Bài 1. Kh ởi động trực tiếp động cơ không đồng bộ (KĐB) ba pha rôto lồng sóc 21 Bài 2. M ạch đảo chiều quay động cơ KĐB ba pha rô to lồng sóc 22 Bài 3. Mạch khởi động động cơ KĐB ba pha rô to lồng sóc bằng cách đổi nối sao-tam giác 23 Bài 4. Mạch khởi động động cơ KĐB ba pha rô to lồng sóc bằng cách đổi nối sao-tam giác thuận nghịch 24 Bài 5. Điều khiển hệ thống đ èn giao thông ngã t ư 25 Bài 6. Mạch điều khiển chuông báo tiết học theo hệ thống tín chỉ tại trường Đại học Nha Trang 27 Bài 7. M ạch điều khiển bồn trộn hóa chất 28 Bài 8. H ệ thống đếm sản phẩm 29 Bài 9. H ệ thống kiểm tra sản phẩm 31 Bài 10. Điều khiển dây chuyề n s ản xuất nước ép trái cây 33 Tài li ệu tham khảo 35 - 3 Hướng dẫn sử dụng bộ thí nghiệm, thực hành điều khiển lập trình PLC S7-200 4.1.1. Tổng quan về thiết bị lập trình Bố trí thiết bị trên mô hình Hình 3. Sơ đồ nối dây và bố trí thiết bị trên bộ thí nghiệm, thực hành Sơ đồ nối dây PLC S7-200 CPU 224 AC/DC/Relay Hình 4. Sơ đồ nối dây PLC S7-200 CPU 224 AC/DC/Relay Hình 5. Thiết bị lập trình PLC CPU 224 Hình 6. Cách nối nguồn xoay chiều vào cho PLC S7-200 - Các biểu tượng trên mô hình Cách đọc các loại CPU của PLC S7-200 Đèn báo tín hiệu - Đèn đỏ SF: đèn sáng khi PLC đang làm việc báo hiệu hệ thống bị hỏng hóc. - Đèn xanh RUN: đèn xanh sáng chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc. - Đèn vàng STOP: đèn sáng thông báo PLC đang ở trạng thái dừng. Dừng tất cả chương trình đang thực hiện. - Đèn xanh Ix.x : đèn sáng báo hiệu trạng thái của tín hiệu của cổng vào đang ở mức logic 1 ngược lại là mức logic 0. - Đèn xanh Qx.x : đèn sáng báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng ra đang ở mức logic 1, ngược lại là mức logic 0. Chọn chế độ làm việc cho PLC S7-200. Có 3 vị trí cho phép công tắc chọn chế độ làm việc cho PLC S7-200 : Run : Cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ. PLC S7-200 sẽ rời khỏi chế độ RUN và chuyển sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố, hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP. Stop: Cưỡng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ STOP. Ở chế độ STOP, PLC cho phép hiệu chỉnh, nạp, xóa một chương trình. Term: Cho phép người dùng từ máy tính quyết định chọn một trong hai chế độ làm việc cho PLC hoặc RUN hoặc STOP. Cổng truyền thông: S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với các trạm PLC khác. Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud. Tốc độ truyền cung cấp của PLC theo kiểu tự do là từ 300 baud đến 38400 baud. Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS-232 cần có cáp nối PC/PPI với bộ chuyển đổi RS232/RS485, và qua cổng USB ta có cáp USB/PPI. Hình 7. Cáp truyền thông USB/RS485 Cách kết nối PLC vơi PC lập trình Hình 8. Cách kết nối PLC với thiết bị lập trình 4.1.2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm 4.1.2.1. Khởi động phần mềm STEP 7- Micro/WIN Để mở STEP 7 Micro/WIN, nhấp đúp chuột vào biểu tượng STEP 7- Micro/WIN trên màn hình desktop, hoặc chọn Start > SIMATIC > STEP 7 MicroWIN V4.0. Giao diện màn hình có dạng như hình 5.3. Hình 9. Màn hình soạn thảo chương trình STEP 7-Micro/Win Vùng soạn thảo chương trình Vùng soạn thảo chương trình chứa chương trình và bảng khai báo biến cục bộ của khối chương trình đang được mở. Chương trình con (viết tắt là SUB) và chương trình ngắt (viết tắt là INT) xuất hiện ở cuối cửa sổ soạn thảo chương trình. Tùy thuộc vào việc nhấp chuột ở mục nào mà cửa sổ màn hình soạn thảo chương trình tương ứng sẽ được mở. Cây lệnh Cây lệnh hiển thị tất cả các đối tượng của dự án và các lệnh để viết chương trình điều khiển. Có thể sử dụng phương pháp “drag and drop” (kéo và thả) từng lệnh riêng từ cửa sổ cây lệnh vào chương trình, hay nhấp đúp chuột vào một lệnh mà muốn chèn nó vào vị trí con trỏ ở màn hình soạn thảo chương trình. Thanh chức năng Thanh chức năng chứa một nhóm các biểu tượng để truy cập các đặc điểm chương trình khác nhau của STEP 7 Micro/WIN. • Program Block Nhắp đúp chuột vào biểu tượng này để mở ra cửa sổ soạn thảo các chương trình ứng dụng (OB1, SUB hoặc INT). • Symbol Table Bảng ký hiệu (Symbol table) cho phép người dùng mô tả các địa chỉ sử dụng trong chương trình dưới dạng các tên gọi gợi nhớ. Điều này giúp cho việc đọc hiểu chương trình dễ dàng và khi viết chương trình ít bị sai sót do sử dụng trùng địa chỉ. • Status Chart : Bảng trạng thái (Status chart) cho phép người dùng giám sát trạng thái các ngõ vào và thay đổi trạng thái từng ngõ ra. Sử dụng bảng trạng thái để kiểm tra nối dây phần cứng và xem nội dung các vùng nhớ. Trong đó : - Cột Address: Cho phép nhập địa chỉ các biến hay vùng nhớ. - Cột Format: Cho phép chọn dạng dữ liệu của địa chỉ. - Cột Current Value: Hiển thị giá trị hiện hành của địa chỉ. - Cột New Value : Cho phép thay đổi trạng thái ngõ ra hay nội dung vùng nhớ. • Data Block : Sử dụng Data Block như một vùng nhớ để đặt trước dữ liệu cho các biến thuộc vùng nhớ V. Có thể tạo ra các Data block khác nhau và đặt tên theo dữ liệu chương trình. Ví dụ : Cửa sổ soạn thảo dữ liệu: • System Block : Đây là khối chức năng hệ thống, khi mở System Block chúng ta có thể cài đặt các chức năng như : Communication ports: Chọn các thông số truyền thông với thiết bị khác như máy tính hay CPU khác. Retentive Ranges : Chọn các vùng nhớ và địa chỉ sẽ có thuộc tính retentive Output Tables : Cho phép thiết lập cấu hình trạng thái ON và OFFcủa mỗi ngõ ra số khi CPU chuyển từ trạng thái Run sang Stop. Input filter : Cho phép chọn thời gian trễ cho một vài ngõ vào hoặc tất cả ngõ vào số (từ 0.2ms đến 12.8 ms). Mục đích là giúp chống nhiễu ở việc nối dây ngõ vào. Pulse Catch Bits : Cho phép thiết lập một ngõ vào để bắt lấy sự chuyển đổi trạng thái tín hiệu rất nhanh. Ngay khi có chuyển đổi, giá trị ngõ vào sẽ được chốt cho đến khi được đọc bởi chu kỳ quét của PLC. Background Time : Cho phép thiết lập lượng thời gian PLC sẽ dành cho các hoạt động nền trong chế độ RUN. Đặc điểm này được sử dụng chủ yếu để điều khiển ảnh hưởng của chu kỳ quét khi xử lý trạng thái và trong hoạt động soạn thảo runtime. EM Confuguration : Các module intelligent và địa chỉ cấu hình tương ứng được định nghĩa trong dự án. Thường thì STEP 7-Micro/WIN wizard đặt các địa chỉ này. Configure LED : LED SF/DIAG (System Fault/Diagnostic) có thể được chọn sáng khi thực hiện chức năng cưỡng bức (Force) hoặc xảy ra lỗi vào/ra (I/O). Increase Memory : Tăng bộ nhớ chương trình bằng cách không cho soạn thảo ở chế độ RUN. Đối với bộ nhớ Dữ liệu thì không thể. • Cross Reference Bảng tham chiếu cho biết những địa chỉ vùng nhớ nào (Byte, bit, word hay DWord, timer, counter…) đã sử dụng và ví trí (location) trong chương trình cũng như chức năng của chúng. • Communication và Set PG/PC Các biểu tượng này khi kích hoạt sẽ mở ra hộp thoại cho phép chúng ta cài đặt các giao tiếp với máy tính như: chọn cổng giao tiếp, địa chỉ CPU, tốc độ truyền. Đây là bước cần thực hiện khi bắt đầu giao tiếp giữa PLC với máy tính. Hình 10. Cửa sổ Communications [...]... chỉ b Sơ đồ mạch động lực, sơ đồ kết nối PLC c Soạn thảo chương trình điều khiển Giải thích: STT Ngõ ra Thiết bị Địa chỉ d Nạp chương trình vào PLC (như bài 1) e Chạy thử, kiểm tra Tài liệu tham khảo [1] Bùi Thúc Minh, 2012 Bài giảng điều khiển lập trình 1 Trường Đại học Nha Trang, Nha Trang [2] Bùi Thúc Minh, 2005 Nghiên cứu, thiết kế chương trình điều khiển PLC S7-200 giao tiếp với máy tính Luận văn... 7-Micro/Win V4.0, bộ điều khiển lập trình PLC S7-200 CPU 224, bộ dây nối, 01 động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc, 03 nút nhấn 5 Các bước tiến hành thực hành a Xác định thiết bị vào/ra và phân địa chỉ STT Ngõ vào Thiết bị Địa chỉ STT Ngõ ra Thiết bị Địa chỉ b Sơ đồ mạch động lực, sơ đồ kết nối PLC c Soạn thảo chương trình điều khiển Giải thích: d Nạp chương trình vào PLC e Chạy thử, kiểm tra Bài 5 Điều khiển hệ thống... 7-Micro/Win V4.0, bộ điều khiển lập trình PLC S7-200 CPU 224, dây nối, động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc, nút nhấn 5 Các bước tiến hành thực hành a Xác định thiết bị vào/ra và phân địa chỉ STT Ngõ vào Thiết bị Địa chỉ STT Ngõ ra Thiết bị Địa chỉ b Sơ đồ mạch động lực, sơ đồ kết nối PLC c Soạn thảo chương trình điều khiển Giải thích: d Nạp chương trình vào PLC e Chạy thử, kiểm tra Bài 3 Mạch khởi động... đích - Làm quen với lệnh điều khiển vào/ra; lệnh điều khiển thời gian Timer, - Hiểu và biết cách sử dụng các lệnh vào/ra; Timer trong quá trình soạn thảo chương trình 3 Các kiến thức cần thiết - Nguyên lý hoạt động hệ thống đèn giao thông ngã tư - Sơ đồ kết nối tín hiệu vào/ra PLC 4 Dụng cụ và thiết bị - Máy tính có cài phần mềm STEP 7-Micro/Win V4.0, bộ điều khiển lập trình PLC S7200 CPU 224, bộ dây... mềm STEP 7-Micro/Win V4.0; 01 bộ điều khiển lập trình PLC S7-200 CPU 224; dây nối; 01 động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc; 02 nút nhấn, 03 công tắc tơ 5 Các bước tiến hành thực hành a Xác định thiết bị vào/ra và phân địa chỉ Ngõ vào Ngõ ra b Sơ đồ mạch động lực, sơ đồ kết nối PLC c Soạn thảo chương trình điều khiển Giải thích: d Nạp chương trình vào PLC e Chạy thử, kiểm tra Bài 4 Mạch khởi động động cơ KĐB... ghi/xóa trong quá trình soạn thảo chương trình 3 Các kiến thức cần thiết - Lý thuyết về công tắc tơ; công tắc hành trình; cách lắp mạch điều khiển có tiếp điểm - Các lệnh dịch chuyển thanh ghi bit dữ liệu; lệnh vào/ra; lệnh ghi/xóa giá trị tiếp điểm - Sơ đồ kết nối tín hiệu vào/ra PLC 4 Dụng cụ và thiết bị - Máy tính có cài phần mềm STEP 7-Micro/Win V4.0; 01 bộ điều khiển lập trình PLC S7-200 CPU 224;... vào/ra và phân địa chỉ STT Ngõ vào Thiết bị Địa chỉ STT Ngõ ra Thiết bị Địa chỉ b Sơ đồ kết nối PLC c Soạn thảo chương trình điều khiển Giải thích: d Nạp chương trình vào PLC e Chạy thử, kiểm tra Bài 7 Mạch điều khiển bồn trộn hóa chất 1 Yêu cầu công nghệ - Một hệ thống gồm 2 bồn trộn hóa chất, mỗi bồn được điều khiển bởi một động cơ trộn - Bồn 1 trộn hóa chất A - Bồn 2 trộn hóa chất B Hoạt động như sau... khi download vào PLC, cần phải kiểm tra xem PLC đã ở chế độ Stop chưa thông qua đèn báo STOP trên PLC Nếu công tắc chọn chế độ trên PLC đặt ở vị trí TERM thì ta có thể chọn PLC ở chế độ RUN hoặc STOP từ máy lập trình Nếu PLC không ở chế độ STOP, thì nhấp chuột vào biểu tượng STOP trong toolbar hoặc chọn PLC > STOP Trong trường hợp không dùng phần mềm thì chuyển công tắc chọn chế độ cho PLC về vị trí STOP... đếm Counter; các bit đặc biệt trong quá trình soạn thảo chương trình 3 Các kiến thức cần thiết - Lý thuyết về công tắc tơ; động cơ KĐB 3 pha; cách lắp mạch điều khiển có tiếp điểm Một số lệnh ghi/xóa, timer, counter, bit đặc biệt - Sơ đồ kết nối tín hiệu vào/ra PLC 4 Dụng cụ và thiết bị - Máy tính có cài phần mềm STEP 7-Micro/Win V4.0, bộ điều khiển lập trình PLC S7-200 CPU 224; bộ dây nối; 02 nút nhấn;... vào/ra PLC 4 Dụng cụ và thiết bị - Máy tính có cài phần mềm STEP 7-Micro/Win V4.0, bộ điều khiển lập trình PLC S7-200 CPU 224; bộ dây nối; 04 nút nhấn; 02 cảm biến; 02 động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc; 01 đèn báo; 02 công tắc tơ 5 Các bước tiến hành thực hành a Xác định thiết bị vào/ra và phân địa chỉ STT Ngõ vào Thiết bị Địa chỉ b Sơ đồ mạch động lực, sơ đồ kết nối PLC c Soạn thảo chương trình điều khiển