Giáo trình: PLC logo KS: Nguyễn Đình Chung LỜI NÓI ĐẦU Nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, nghiên cứu khoa học của Giảng viên và Học sinh -

Bản ghi

1 LỜI NÓI ĐẦU Nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, nghiên cứu khoa học của Giảng viên và Học sinh - Sinh viên Khoa Điện - Điện tử. Giảng viên Nguyễn Đình Chung đã tập trung nghiên cứu biên soạn giáo trình "PLC Logo" cho bậc đào tạo Trung Cấp chuyên nghiệp. Giáp trình có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên bậc cao đẳng. Với nội dung cô đọng, dễ hiểu, đi sâu vào thực tế, các kiến thức được tổng hợp từ các tài liệu kỹ thuật trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm thực tế khi nghiên cứu khai thác ứng dụng PLC vào thực tiễn của tác giả. Các chương đều có ví dụ minh họa, các câu hỏi và bài tập để củng cố kiến thức. Mặc dù đã cố gắng nhưng năng lực của bản thân và khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng nên giáo trình có thể có những điểm thiếu sót, rất mong được các ý kiến đóng góp của từ các đồng nghiệp và các em học sinh - sinh viên. Chúc các em đạt nhiều thành công trong học tập và nghiên cứu khoa học! Giảng viên KS. Nguyễn Đình Chung 2

2 MỤC LỤC Nội dung Trang Chương1: Giới thiệu PLC Logo Phương pháp điều khiển nối cứng Phương pháp điều khiển có thể lập trình được Bộ điều khiển khả trình PLC Logo... 9 Câu hỏi ôn tập chương Chương 2: Lập trình trực tiếp trên PLC Logo Lập trình trực tiếp trên PLC Logo Chỉnh thông số trực tiếp trên PLC Logo Xóa chương trình điều khiển Viết chương trình điều khiển mới Kích hoạt chương trình điều khiển Các khối chức năng Thay đổi, cài đặt thông số Câu hỏi ôn tập chương 2... Chương 3: Phần mềm Logo! Softcomfort V2.0, V4.0, V Giới thiệu phần mềm Cài đặt, truy cập phần mềm Logo! Softcomfort V2.0, V4.0, V Cách viết chương trình điều khiển trên phần mềm Logo! Softcomfort V2.0, V4.0, V Cách cài đặt thông số trên phần mềm Logo! Softcomfort V2.0, V4.0, V Mô phỏng chương trình điều khiển trên phần mềm Logo! Softcomfort V2.0, V4.0, V Cách download, Upload một chương trình điều khiển giữu PC và Logo Những chú ý khi download và Upload một chương trình điều khiển giữa PC và Logo

3 Câu hỏi ôn tập chương Chương 4: Bài tập Bài tập mẫu... - Bài tập lập trình điều khiển công nghệ Tài liệu tham khảo

4 Chương 1: GIỚI THIỆU PLC LOGO H.1.1 Bộ điều khiển Logo PLC đã du nhập vào Việt nam được trên 10 năm, nay đã trở thành khái niệm phổ cập trong lĩnh vực tự động hoá công nghiệp. PLC phải chăng là công cụ hữu hiệu giúp đóng gói sản phẩm trí tuệ Việt Nam trong máy móc, hệ thống tự động hoá thương hiệu Việt? Thị trường PLC luôn được coi là thị trường phát triển bền vững nhất. Theo nghiên cứu của ARC thì tăng trưởng thị trường trung bình hàng năm của PLC là 4.6 % liên tục từ năm 2003 đến 2008 và dự đoán rằng doanh số sẽ vượt 7.5 tỷ US$ vào năm Mặc dù giá PLC có giảm xuống đôi chút, song do một số khu vực phát triển quá nhanh và các ứng dụng mở rộng vượt ra khỏi ranh giới công nghiệp chế tạo. Khái niệm PLC đã không còn bao hàm viết tắt của Điều khiển Logic khả trình nữa. Các khả năng truyền thông, bộ nhớ lớn và tốc độ cao của CPU đã biến PLC trở thành một sản phẩm tự động hoá tiêu chuẩn. Thiên đường mới với PAC (Programmable Automation Controller) sẽ làm thay đổi bộ mặt của tự động hoá công nghiệp ở lớp điều khiển. Các bộ Nano PLC (thí dụ như LOGO! của Siemens) đang tìm được các con đường mới hướng tới thay thế rơ le, trong khi Micro PLC (thí dụ như SIMATIC S7-200 của Siemens) thâm nhập một cách không hạn chế vào thị trường chế tạo máy. Các PLC cỡ vừa và lớn đang biến chuyển vào thị trường SCADA và gặm nhấm thị trường DCS có ứng dụng đơn giản. Người dùng quan tâm và thích các giải pháp ứng dụng chuyên nghiệp, chuyên dụng trên nền PLC, vì PLC là sản phẩm tiêu chuẩn công nghiệp và đã nổi tiếng vì độ tin cậy cao. Khách hàng thật sự an tâm dùng PLC vì bên cạnh có đội ngũ hùng hậu các kỹ sư tài năng hỗ trợ. 5

5 Sự đe dọa của máy tính đã qua đi. Thời gian vừa qua các điều khiển trên nền máy tính (PC-based Control) đã là một mối đe doạ đối với PLC hiện hành. PLC ngày nay đã bao gồm cả công nghệ máy tính và phát triển các công nghệ này đóng góp vào các chức năng của PLC. Các ứng dụng đã vượt ra ngoài biên giới ngành công nghiệp chế tạo. PLC bây giờ đã trở thành hàng hoá tiêu dùng. Các nhà cung cấp PLC thường không thể biết người dùng cuối cùng về Nano và Micro PLC, mà chỉ bán thông qua các nhà phân phối. Thị trường PLC tương đối ổn định, không có các biến động rõ nét về thị phần. Đó là một thực tế vì các nhà cung cấp lớn về PLC đã và đang tăng thế độc quyền trong các lĩnh vực này. 5 nhà cung cấp lớn trên thế giới như Siemens, Rockwell Automation, Schneider, Mitshubishi, OMRON hợp lại chiếm hầu hết trị trường và ngày càng nâng cao hiện diện ở mọi khu vực. Trong đó phải thấy Siemens có lợi thế hơn cả về dẫn đầu thị trường (trên 33%) và công nghệ. Với lợi thế: Kích thước nhỏ gọn có cấu trúc theo kiểu Mô đun, linh hoạt nên PLC được coi là giải pháp tự động hóa trong mọi lĩnh vực dân dụng cũng như sản xuất công nghiệp. Đặc biệt là giá thành phải chăng, hoạt động tin cậy trong môi trường khắc nghiệt có thể lập trình trực tiếp và bằng máy tính và phần mềm có thể dễ dàng Update. Các ứng dụng thường dùng như: Báo giờ tự động, tự động điều khiển đèn chiếu sáng công cộng, giải pháp tự động hóa cho tòa nhà: bơm nước tự động, tự động chiếu sáng, báo động, tự động chiếu sáng cầu thang, lối đi, điều khiến thang máy có số tầng hạn chế, điều khiển đóng mở cửa tự động, điều khiển bãi đỗ xe tự động Với các máy sản xuất cỡ vừa và nhỏ thì sử dụng PLC Logo của Siemens là một giải pháp vừa mang tính hiệu quả kinh tế và độ tin cậy làm việc cao. 6

6 1.1 Phương pháp điều khiển nối cứng ( Hard - wierd control ) Trong các hệ thống điều khiển nối cứng, người ta còn chia ra: nối cứng có tiếp điểm và nối cứng không tiếp điểm. Điều khiển nối cứng có tiếp điểm: dùng các khí cụ điện từ như rơle, công tắc tơ kết hợp với các bộ cảm biến, các đèn công tắc..., các khí cụ điện này được nối lại với nhau theo một mạch điện cụ thể để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất định. Ví dụ: mạch điều khiển đổi chiều quay, mạch khởi động giới hạn dòng hay mạch điều khiển nhiều động cơ chạy tuần tự. Điều khiển nối cứng không tiếp điểm: dùng các cổng lo gic cơ bản, các cổng logic đa năng hay mạch tuần tự (gọi chung là IC số ), kết hợp với các bộ cảm biến, các đèn, công tắc...các IC 7

7 số này cũng được nối lại với nhau theo một sơ đồ lô gic cụ thể để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất định. Các mạch điều khiển nối cứng sử dụng các linh kiện điện tử công suất như SRC, triac để thay thế công tác tơ trong các mạch động lực. Trong hệ thống điều khiển nối cứng, các linh kiện hay khí cụ điện được nối vĩnh viễn với nhau. Do đó, khi muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển thì phải nối dây lại toàn bộ mạch điện. Với các hệ thống phức tạp thì không hiệu quả và rất tốn kém. Phương pháp nối cứng được thực hiện theo các bước sau: Xác định yêu cầu công nghệ thiết kế sơ đồ điều khiển Chọn phần tử mach điện Ráp nối mạch, liên kết các phần tử Chay thử - Kiểm tra 8

8 H.1.2 Phương pháp nối cứng 1.2 Phương pháp điều khiển lập trình được Trong hệ thống điều khiển lập trình được, cấu trúc của bộ điều khiển và cách nối dây độc lập với chương trình. Chương trình định nghĩa hoạt động điều khiển, chỉ cần thay đổi nội dung bộ nhớ của bộ điều khiển, phần nối dây bên ngoài không bị ảnh hưởng. Đây là - ưu điểm lớn nhất của phương pháp lập trình điều khiển được. Phương pháp điều khiển lập trình được thực hiện theo các bước sau: Xác định yêu cầu công nghệ thiết kế thuật giải Soạn thảo chơng trình Nạp chơng trình vào bộ nhớ Chay thử - Kiểm tra H.1.3 Phương pháp điều khiển lập trình được 9

9 1.3 Bộ điều khiển khả trình Logo ( PLC ) Bộ điều khiển lập trình được: ( Program Logic Controller ) gọi tắt là PLC bao gồm các module sau: - Đơn vị xử lý trung tâm CPU với bộ nhớ chương trình - Module xuất / nhập ( I / O module ) - Hệ thống bus truyền tín hiệu - Khối cấp nguồn nuôi Hệ thống bus truyền tín hiệu gồm nhiều đường tín hiệu song song: - tuyến địa chỉ ( address bus ): chọn địa chỉ trên các khối khác nhau - tuyến dữ liệu (data bus ): mang dữ liệu từ khối này sang khối khác - tuyến điều khiển ( control bus ): chuyển, truyền các tín hiệu định thì và điều khiển để đông bộ các hoạt động trong PLC. Module tín hiệu vào (Input module ) được nối với các công tắc, nút ấn, các bộ cảm biến...để điều khiển chương trình từ bên ngoài. Các đầu vào tín hiệu được ký hiệu theo thứ tự I 1, I 2, I 3... Module tín hiệu ra ( Output module ) được nối với các tải ở ngõ ra như cuộn dây của rơ le, contator, đèn tín hiệu, van điện từ, các bộ ghép quang... Chương trình điều khiển trên PLC, có ba phương pháp biểu diễn là : - Sơ đồ hình thang LAD (Lader Diagram ) - Lưu đồ hệ thống điều khiển CFS ( Control System Flowchart ) 10

10 hoặc FBD ( Funtion Bloc Diagram ) - Liệt kê danh sách lệnh STL ( Statement List ) Giới thiệu tổng quan về PLC Logo Logo là một module logic đa năng mới của hãng Siesmen. Logo bao gồm các phần sau: - Các chức năng điều khiển - Bộ vận hành và hiển thị - Bộ cung cấp nguồn - Các đầu vào tín hiệu và các đầu ra tín hiệu - Một giao diện cho nguời lập trình và cáp nối với máy tính - Các chức năng cơ bản thông dụng trong thực tế như: các hàm thời gian, tạo xung... - Một công tắc thời gian theo đồng hồ (có pin nuôi riêng ). Logo có thể dùng điều khiển các hệ thống dân dụng (như : chiếu sáng, bơm nư- ớc, báo động...) hay tự động điều khiển trong công nghiệp ( như : điều khiển động cơ, máy lạnh, máy nén, máy công nghệ...) Có các loại PLC Logo sau: Logo 24 - Nguồn nuôi và đầu vào tín hiệu số: 24 VDC - Đầu ra tín hiệu số dùng tranzitor có I 0MAX = 0,3 A 11

11 Logo 24 R - Nguồn nuôi và đầu vào tín hiệu số: 24 VDC - Đầu ra tín hiệu dùng rơle có I 0MAX = 10 A Logo 230 R - Nguồn nuôi và đầu vào tín hiệu số: 125 VAC / 230 VAC - Đầu ra tín hiệu dùng rơle có I 0MAX = 10 A Logo 230 RC - Nguồn nuôi đầu vào tín hiệu số: 125 VAC / 230 VAC - Đầu ra tín hiệu dùng rơle có I 0MAX = 10 A - Bốn công tắc thời gian (theo đồng hồ) với ba lần đóng cắt cho mỗi công tắc. Nối nguồn - đầu vào tín hiệu - Đầu ra tín hiệu của Logo Dây nối cho Logo được chọn loại có tiết diện 1 x 2,5 mm 2 hay 2 x 1,5 mm 2. Logo đã được bảo vệ cách điện nên không cần dây nối đất. Nối nguồn và đầu vào tín hiệu : I L+ M L1 N I1 I2 I3 I4 I5 I6 I1 I2 I3 I4 I5 I6 SIEMENS LOGO!24R SIEMENS LOGO!230RC 12

12 H.1.4 Nối nguồn và đầu vào tín hiệu cho logo Nối đầu ra tín hiệu với các thiết bị ngoại vi. 13

13 H.1.5 Nối nguồn và đầu vào tín hiệu cho logo Khi đấu nhiết điện trở PT 100 vào môđun AM 2PT100, ta có thể sử dụng kỹ thuật 2 dây hoặc 3 dây. H.1.5 Các thông số kỹ thuật của PLC logo Logo 230 R và 230 RC dùng nguồn 115V hay 230 V / 50 Hz hay 60 Hz. Điện áp có thể thay đổi trong khoảng 85V đến 264 V. ở 230 V thì dòng điện tiêu thụ là 26 ma. Logo 24 và 24 R dùng nguồn 24 VDC. Điện áp có thể thay đổi trong khoảng 20,4 V đến 28,8 V. ở 24 V thì Logo 24 R có dòng tiêu thụ là 62 ma, 14

14 Logo 24 có dòng tiêu thụ là 30 ma cộng với dòng đầu ra tín hiệu là 4 x 0,3 A ( Logo 24 ngõ ra đợc cấp dòng từ nguồn 24 V của nguồn nuôi ). Logo 230 R và 230 RC có ngõ vào ở mức "0" khi công tắc hở hay có điện áp =< 40 VAC, ngõ ra ở mức "1" khi công tắc đóng hay hay có điện áp >= 79 VAC. Dòng điện ngõ vào lớn nhất là 0,24 ma. Thời gian đổi trạng thái từ "0" lên "1" hay từ "1" xuống "0" tối thiểu là 50 ms để logo nhận biết được. Logo 24 và 24 R có ngõ vào ở mức '0" khi công tắc hở hay có điện áp =< 5 VDC, ngõ vào ở mức "1" khi công tắc đóng hay có điện áp >= 15 VDC. Dòng điện ngõ vào tiêu chuẩn là 3mA. Thời gian đổi trạng thái từ "0" lên "1" hay từ "1" xuống "0" tối thiểu là 50 ms để Logo nhận biết được. Các loại logo 24 R RC có ngõ ra là rơle, với các tiếp điểm của rơle cách ly với nguồn và ngõ vào. Tải ở ngõ ra có thể là đèn, động cơ, công tắc...và có thể dùng các nguồn điện áp cấp cho các tải khác nhau. Khi ngõ ra = "1" thì dòng điện cực đại cho tải thuần trở là 10 A và tải cuộn dây là 3 A. Đối với Logo 24 thì dùng công tắc ngõ ra là tranzistor. Ngõ ra đuợc bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch. Loại này không cần nguồn nuôi riêng cho tải mà dùng chung với nguồn nuôi 24 VDC. Dòng điện cực đại ở ngõ ra là 0.3 A. Câu hỏi ôn tập chương 1? 1. Hãy phân biện phương pháp điều khiển nối cứng và phươn pháp điều khiển có thể lập trình được? 2. PLC logo là sản phẩm của hãng nào. Có bao nhiêu loại PLC Logo. 3. Trình bày cách kết nối tín hiệu vào/ra cho PLC logo. 4. Nêu các thông số cơ bản cho từng loại PLC logo. 15

15 Chương 2: LẬP TRÌNH TRỰC TIẾP TRÊN PLC LOGO (OBA 1 - OBA5) 2.1 Lập trình trực tiếp trên logo. Một ưu điểm của Logo là thiết bị có màn hình hiển thị LCD và các phím chức năng. Do đó người sử dụng có thể can thiệp lập trình thay đổi thông số trực tiếp trên logo mà không cần tới máy tính. Để lập trình trực tiếp người lập trình sử dụng kết hợp các phím chức năng, giao tiếp với màn hình LCD bố trí trên PLC Logo. 2.2 Chỉnh thông số trực tiếp trên Logo. Chỉnh thông số nhanh: Nhấn hai phím kết hợp ESC + OK, sau đó chọn Param, sau đó dùng phím mũi tên di chuyển con trỏ tới các khối chức năng cần chỉnh thông số. Chỉnh thông số trên trương trình điều khiển: Vào mục soạn thảo ( Edit Prg), sau đó dùng phím mũi tên di chuyển con trỏ tới các khối chức năng cần chỉnh thông số. 2.3 Xoá chương trình điều khiển. Với các dòng sản phẩm Logo OBA1 đến OBA3 Để can thiệp vào chương trình điều khiển cho Logo ta thực hiện như sau: + Cấp nguồn cho Logo. Sau khi được cấp nguồn màn hình sẽ xuất hiện: I : : Nhấn nút trái + phải ( ) + OK : màn hình sẽ xuất hiện >Program PC/ Card Start + Chọn Program : nhấn OK 16

16 + Để giao tiếp với thẻ nhớ(card) và PC: nhấn OK + Để chạy trương trình: nhấn Start Chú ý: để di chuyển con trỏ( >) ta sử dụng các phím trái, phải và lên, xuống - Khi chọn Program màn hình sẽ xuất hiện: >Edit Prg Clear Prg Set clock Xoá chương trình chọn Clear Khi chọn Clear màn hình xuất hiện: Clear Prg >No Yes Nếu muốn xoá chọn Yes và nhấn OK Muốn trở lại màn hình trước hoắc không xoá chọn No và nhấn OK. 2.4 Viết chương trình điều khiển mới. + Để soạn thảo chương trình chọn Edit Prg Khi chọn Edit Prg màn hình xuất hiện: B01 01 Dùng các phím chức năng chọn các khối chức năng để soạn thảo chương trình. Chú ý: + Nhập chương trình từ đầu ra tín hiệu ( ) tới đâu vào tín hiệu (I). 17

17 + Giữa đầu ra tín hiệu và đầu vào tín hiệu: số khối không quá 7 khối. 2.5 Kích hoạt chương trình điều khiển ( Logo ở chế độ Run ). Khi chương trình đã hoàn tất nhấn phím ESC cho đến khi xuất hiện giao diện: >Program PC/Card Start Chọn Start để chạy chương trình + Cài đặt thời gian chọn: Set Clock Khi chọn Clock màn hình sẽ xuất hiện Set Clock Su 00:00 MM.DD.YY dùng các phím chức năng di chuyển con trỏ chọn thay đổi: thứ, giờ, tháng, ngày, năm. Chú ý: Với các dòng sản phẩm Logo V3.0 đến V5.0 Để lập trình trực tiếp người lập trình thao tác như sau: + Cấp nguồn cho Logo. + Màn hình xuất hiện >Stop Set Param Set Clock Prg Name Chọn Stop màn hình xuất hiện: >Program Card Clock Start + Chọn Program để soạn thảo chương trình - Khi chọn program màn hình xuất hiện 18

18 >Edit... Clear Prg Password Chọn Password để nhập mã bảo vệ chương trình hoặc thay đổi chương trình cũ. chọn song nhấn OK. Nhập Password bằng cách sử dụng các phím lên xuống để chọn ký tự. - Khi soạn thảo xong chương trình nhấn phím ESC cho đến khi màn hình xuất hiện Start sau đó chọn Start. Dùng phím trái phải di chuyển màn hình hiển thị xuất hiện các tín hiệu vào ra. PLC Logo đang ở chế độ Run. Muốn thay đổi thông số nhấn đồng thời hai phím ESC + OK. Màn hình sẽ xuất hiện: >Set Clock Set Param Chọn Set Clock: để thay đổi thời gian. Chọn Set Param để thay đổi các tham số của các khối chứa năng như: thời gian trễ, số đếm... - Chọn Card để giao thiết với thẻ nhớ( Nhập trương trình từ thẻ nhớ hoặc ghi chương trình lên thẻ nhớ). - Chọn Clock để thay đổi thời gian - Chọn Start để Run chương trình. + Khi Logo ở chế độ Run ( làm việc ): - dùng phím ESC để màn hình xuất hiện như khi bắt đầu cấp nguồn cho logo - dùng phím trái, phải di chuyển để màn hình xuất hiện chế độ Run hoặc hiện thị thông số thời gian. 2.6 Các khối chức năng Các đầu nối CO (Conectors) Các đầu vào tín hiệu của Logo ký hiệu từ I 1 đến I n Các đầu ra tín hiệu của Logo ký hiệu từ 1 đến n 19

19 Các đầu nối có thể sử dụng trong Menu CO là : - Đầu vào tín hiệu (Inputs): I 1 - I 2 - I 3 - I 4 - I Đầu ra tín hiệu (Outputs): Mức thấp: lo ( "0" hay OFF ) - Mức cao: hi ( "1" hay ON ) - Đầu ra tín hiệu không nối: "x" Khi đầu vào tín hiệu của một khối luôn ở mức thấp thì chọn "lo", nếu luôn ở mức cao thì chọn "hi", nếu đầu vào tín hiệu đó không cần sử dụng thì chọn "x" Các chức năng cơ bản GF ( General Functions ) Khi nhập vào một mạch, chúng ta có thể chọn các khối chức năng cơ bản trong bảng sau: Ký hiệu trên sơ đồ mạch Ký hiệu trên Logo Chức năng cơ bản & AND >=1 OR 1 NOT =1 XOR 20

20 & NAND >=1 NOR H.2.1 Các khối chức năng cơ bản Hàm AND ( Và ) Hàm AND chỉ có đầu ra tín hiệu ở trạng thái 1" khi tất cả đầu vào tín hiệu ở trạng thái "1". Hàm AND có sơ đồ mạch, ký hiệu và bảng chân lý như hình vẽ (Bảng chân lý xét hai đầu vào tín hiệu, đầu vào tín hiệu dư dùng "x" ). I1 I2 I 1 I I1 I2 x & H.2.2 Hàm AND Hàm OR (Hoặc ) Hàm OR có đầu ra tín hiệu ở trạng thái "1" khi chỉ cần một đầu vào tín hiệu có trạng thái "1". Hàm OR có sơ đồ mạch, ký hiệu và bảng chân lý như hình vẽ ( Bảng chân lý chỉ xét hai đầu vào tín hiệu, đầu vào tín hiệu dư dùng "x" ). 21

21 I1 I2 I 1 I I1 I2 x >= H.2.3 Hàm OR Hàm NOT ( Đảo ) Hàm NOT có đầu ra tín hiệu đảo lại trạng thái của đầu vào tín hiệu, nếu đầu vào tín hiệu ở trạng thái "1" thì đầu ra tín hiệu ở trạng thái "0" và ngược lại. I1 I 1 I Hàm NAND ( Và - Đảo ) H.2.4 Hàm NOT Hàm NAND là mạch có các tiếp điểm thường đóng nối song song nhau như sơ đồ mạch trong hình: I 1 I 2 I1 I2 I1 I2 & I3 I H.2.5 Hàm NAND 22

22 Hàm NOR (Hoặc - Đảo) Hàm NOR là mạch có các tiếp điểm thường đóng nối tiếp nhau như sơ đồ mạch trong hình: I1 I2 I3 I 1 I I1 I2 I3 >= H.2.6 Hàm NOR Hàm EXOR hay XOR ( Hoặc - Loại trừ ) Hàm EXOR là mạch điện có hai tiếp điểm đối ngược nhau ghép nối tiếp như trong sơ đồ mạch: Hàm EXOR có ngõ ra ở trạng thái "1" khi chỉ có một đầu vào tín hiệu ở trạng thái "1". I1 I2 I 1 I I1 I2 = H.2.7 Hàm EXOR Các chức năng đặc biệt SF ( Special Functions ). Khi nhập vào một chương trình chúng ta có thể chọn các chức năng đặc biệt trong bảng sau: 23

23 Ký hiệu trên sơ đồ Ký hiệu trên Logo Chức năng đặc biệt Trg T ON - DELAY (Mở trễ ) Trg R T OFF - DELAY ( Đóng trễ ) Trg T Rơ-le xung N01 N02 N03 Công tắc thời gian R S S R RS Rơ-le chốt En T Phát xung đồng hồ R Trg Trg R T ON - DELAY có nhớ 24

24 R Cnt Dir Par Bộ đếm H.2.8 Các chức năng đặc biệt Hàm On - Delay. Hàm On - Delay có ký hiệu trên sơ đồ, ký hiệu trên logo và giản đồ thời gian như trong hình: Trg Trg T T T T H.2.9 Hàm On Delay - Trg: (Trigger) là đầu vào tín hiệu của mạch On - Delay. - T: (Time) là thời gian trễ của mạch On - Delay. Khi ngõ vào Trg có trạng thái "1" thì mạch bắt đầu tính thời gian trễ. Nếu ngõ vào Trg có trạng thái "1" đủ dài thì sau thời gian trễ T, đầu ra tín hiệu có trạng thái "1". Khi đầu vào tín hiệu Trg trở lại mức "0" thì đầu ra tín hiệu trở lại mức "0". Nếu ngõ Trg có trạng thái '1" rồi trở lại trạng thái "0" với thời gian nhỏ hơn T thì đầu ra tín hiệu không đổi trạng thái và thời gian trễ đang tính sẽ bị xoá Hàm Off - Delay. Hàm Off - Delay có ký hiệu trên sơ đồ, ký hiệu trên Logo và giản đồ thời gian như trong hình: Trg Trg R T R H.2.10 Hàm Off - Delay T T 25

25 - Trg: (trigger) là đầu vào tín hiệu của mạch Off - Delay. - R: (Reset) là đầu vào tín hiệu để chấm dứt thời gian trễ và điều khiển đầu ra tín hiệu xuống mức "0". - T: (Time ) là thời gian trễ của mạch Off Delay. Khi ngõ Trg lên trạng thái "1" thì đầu ra tín hiệu cũng lên trạng thái "1"ngay. Khi đầu vào tín hiệu Trg xuống trạng thái "0" thì sau thời gian trễ T, đầu ra tín hiệu xuống trạng thái "0". Trường hợp đầu vào tín hiệu Trg xuống "0" trong thời gian ngắn hơn T rồi lại lên "1" thì thời gian trễ đang tính sẽ bị xoá và bắt đầu tính thời gian trễ trễ trở lại khi đầu vào tín hiệu Trg lại về "0". Khi đầu ra tín hiệu đang ở trạng thái "1" trong thời gian trễ T. nếu đầu vào tín hiệu R lên "1" thì đầu ra tín hiệu sẽ xuống "0" ngay tức thì Rơ le xung ( Pulse Relay ). Rơ-le xung là loại Rơ-le được điều khiển đầu ra tín hiệu Trg bằng trạng thái "1" dạng xung. Mỗi lần đầu vào tín hiệu Trg nhận một xung kích dương (Từ "0" lên "1" rồi xuống "0") thì đầu ra tín hiệu bị đổi trạng thái một lần. Trg Trg T R H.2.11 Rơle xung Khi ngõ Trg nhận xung dương ("1") thứ nhất thì đầu ra tín hiệu "" lên trạng thái "1". Khi đầu vào tín hiệu Trg nhận xung dương thứ hai thì đầu ra tín hiệu xuống trạng thái "0". Trường hợp đầu ra tín hiệu đang ở mức "1", nếu đầu vào tín hiệu R lên trạng thái "1" thì đầu ra tín hiệu xuống "0" tức thời Đồng hồ thời gian thực (Real time clock = Time Switch). Chức năng này chỉ có trong Logo loại 230 RC và gọi tắt là khối đồng hồ (Clock). Mỗi khối đồng hồ có ba cam thời gian điều khiển ngõ ra. 26

26 N01 N02 N03 B01: NO1 Day : SA + ON : 08; 00 OFF : 12 : 00 H.2.12 Đồng hồ thời gian thực - B 01: N 01 nghĩa là cam số trong khối B 01 - Day: Để chọn các ngày trong tuần từ thứ hai đến chủ nhật - ON : Thời gian mở ( đầu ra tín hiệu lên "1" ) - OFF: Thời gian tắt (đầu ra tín hiệu xuống "0" ) Ngày trong tuần có thể chọn từng ngày như: Su ( Sunday: chủ nhật ), Mo ( Monday : thứ hai ), Tu ( Tuesday: thứ ba ), We ( Wenesday: thứ tư ), Th (Thusday : thứ năm ), Fr ( Friday : thứ sáu ), Sa (Saturday: thứ bảy ) hay chọn nhiều ngày liên tiếp như : Mo -- Fr ( thứ hai đến thứ sáu ) Mo -- Sa ( thứ hai đến thứ bảy ) Mo -- Su ( thứ hai đến chủ nhật ) Sa -- Su ( thứ bảy đến chủ nhật ) Thời gian mở ON và thời gian tắt OFF có thể chọn từ giờ đến giờ. Nếu chọn: : là không định thời gian mở và thời gian tắt. Trong Logo 230 RC có nguồn dự phòng cho đồng hồ nên khi mất điện đồng hồ vẫn hoạt động. Thời gian mở sử dụng nguồn dự phòng là 8 giờ nếu nhiệt độ môi trường là 40 0 C. Nếu chọn thời gian ON / OFF cho ba cam trùng nhau nhưng khác thời điểm thì thời điểm ON / OFF sẽ theo cam nào có thời điểm chọn sớm hơn.ví du: N01 08 : : 00 N02 07 : : 00 N03 06 : : 00 ON OFF H.2.13 Cam thời gian của đồng hồ thời gian thực 27

27 Rơ-le chốt. Thông thường, mạch điều khiển dùng nút ấn phải có mạch tự duy trì trạng thái đóng sau khi nhấn nút ON.Trong Logo dùng rơ-le chốt RS để thực hiện chức năng này. S R Ghi chú S R RS Giữ nguyên trạng thái Reset về "0" Set về "0" Reset (Reset ưu tiên ) H.2.14 Rơle chốt Mạch phát xung đồng hồ. En T En định trước. H.2.15 Mạch phát xung đồng hồ Mạch phát xung đồng hồ cho ra xung vuông đối xứng chuẩn với thời gian T: là thời gian đầu ra tín hiệu = "1" và cũng là thời gian = "0". Như 1 vậy, chu kỳ của xung vuông ra là 2T và lần số xung vuông ra là: f 2T Ngõ En ( Enable: cho phép ) lên "1" thì mạch sẽ cho ra xung vuông ở đầu ra tín hiệu. Lưu ý: Thời gian T phải chọn trị số lớn hơn 0,1s Rơ-le "On - Delay". Rơ-le On-Delay loại thường chỉ hoạt động đúng nếu đầu vào tín hiệu có thời gian lên "1" dài hơn thời gian trễ T. Nói cách khác On - Delay loại thường hoạt động bằng mức điện thế cao ở đầu vào tín hiệu. 28 T T

28 Rơ-le On - Delay có nhớ chỉ cần xung kích ở đầu vào tín hiệu( I lên "1" trong thời gian rất ngắn dạng xung điện ), thì mạch vẫn có thể hoạt động và tính thời gian trễ. Sau thời gian trễ, lên "1", nhưng không tự về "0" được mà cần phải có xung kích làm đầu vào tín hiệu R lên "1" thì đầu ra tín hiệu mới trở về "0". Trg Trg R T R T T Bộ đếm lên / xuống. H.2.16 Rơ le On Delay loại thường R Cnt Dir Par R: ( Reset ) khi đầu vào tín hiệu R = "1" thì giá trị đang đếm sẽ bị xoá và trở về giá trị "0". Cnt: ( Count: đếm ) khi đầu vào tín hiệu Cnt từ '0" lên "1" thì bộ đếm nhận tín hiệu vào để đếm, khi đầu vào tín hiệu Cnt từ "1" xuống "0" thì không đếm. Tần số đếm tối đa là 5 Hz. Dir: ( Direction: hướng đếm ) khi Dir = "0" thì mạch có chức năng đếm lên, khi Dir = "1" thì mạch có chức năng đếm xuống. Số đếm có thể từ 0 đến Par: (Parameter: thông số đếm ) chọn số đếm giới hạn cho bộ đếm. Khi số đếm lớn hơn hay bằng giá trị đã chọn cho Par thì lên "1". Giá trị Par có thể chọn giữa 0 và Số khối (BN: Block Numbes ). Khi lập trình cho PLC Logo, Logo sẽ tự cho số thứ tự các khối ở vị trí bên phải của mỗi khối, theo thứ tự từ phải sang trái. Ví dụ: 29

29 H.2.17 Số khối Trong một chương trình điều khiển số tối đa có thể viết giữa một đầu vào tín hiệu và một đầu ra tín hiệu là 7 khối như ví dụ: H.2.18 Chương trình điều khiển Đầu vào tín hiệu Analog ( Analog trigger ). H.2.19 Giản đồ thời gian Analog Triger Ax: Đầu vào tín hiệu tương tự ( AI1 hoặc AI2 ) Par: Gain: Tăng mức điện áp Max ( % ) Offset: Giảm mức điện áp Min ( 999 ) Điện áp thay đổi trong phạm vi từ 0 10 V tương ứng mức = 1; nếu giá trị Analog vượt quá ngưỡng đặt. = 0; nếu giá trị Analog dưới ngưỡng đặt. SW : Chọn ngưỡng điện áp cao ( ) 30

30 SW : Chọn ngưỡng điện áp thấp ( ) Đầu vào tương tự được lấy tín hiệu từ các biến trở hoặc các nhiệt điện trở So sánh tương tự (Analog Comparator). H.2.20 Giản đồ thời gian Analog Comparator Ax: Đầu vào tín hiệu so sánh Ay: Đầu vào tín hiệu so sánh Par: Gain: Tăng mức điện áp Max ( % ) Offset: Giảm mức điện áp Min ( 999 ) : Giá trị ngưỡng [ (Ax + Offset ) Gain ) [ ( Ay + Offset ) Gain] > ngưỡng đặt 2.7 Thay đổi, cài đặt thông số. Để thay đổi, cài đặt thông số người sử dụng dùng các phím chức năng di chuyển con trỏ tới các khối chức năng cần thay đổi, cài đặt thông số ví dụ như các khối Timer, counter.. Chỉ khi nào các thông số của khối chức năng được đặt thì chương trình điều khiển mới hoàn tất. Nếu chưa cài đặt hết các thông số thì khi thoát khỏi chương trình điều khiển màn hình sẽ hiển thị tự động các khối chưa đặt tham số. Khi nào đặt đầy đủ thông số cho chương trình điều khiển thì mới đưa Logo về chế độ Run được. 31

31 Câu hỏi ôn tập chương 2? 1. Nêu cách lập trình trực tiếp trên PLC Logo? 2. Nêu cách chỉnh thông số trực tiếp trên PLC Logo?. 3. Nêu cách xóa chương trình điều khiển trong PLC Logo? 4. Nêu cách viết một chương trình điều khiển mới cho PLC Logo? 5. Nêu cách chạy chương trình điều khiển? 6. Trình bày các khối chức năng: - Connectors. - General Functions. - Special Functions. 7. Trình bày cách thay đổi, cài đặt thông số cho các khối chức năng đặc biệt. Chương 3: PHẦN MỀM Logo! Softcomfort V2.0, V4.0, V Giới thiệu phần mềm Logo! Soft comfort V2.0, V4.0, V5.0 Phần mềm Logo! Soft comfort V2.0, V4.0 do hãng Siemens cung cấp dùng để phục vụ cho việc lập trình cho thiết bị PLC Logo V2, V4 của hãng. Với cáp PC/Logo người sử dụng dễ dàng downloat và uploat chương trình từ PC xuống Logo và ngược lại. Đặc biệt phần mềm có tính năng mô phỏng vì vậy rất thuận tiện cho việc kiểm tra độ chính xác, tin cậy của trương trình điều khiển, thuận tiện cho việc sinh viên có thể tự học ở nhà khi không có thiết bị thật. Tương ứng với các sản phẩm Logo OBA1 đên OBA4 nhà sản xuất có các phiên bản phần mềm V1.0 đến V4.0. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cũng như yêu cầu sản xuất hãng Siemens tung ra thị trường không ngừng các dòng sản phẩm có nhiều tính năng đặc biệt mới, tích hợp nhiều đầu vào đầu ra. Năm 2005 trên thị trường xuất hiện Logo OBA5.0 tương ứng với phần mềm V

32 Đặc biệt phần mềm từ V4.0 trở đi có hỗ trợ lập trình theo ngôn ngữ Lader thuận tiện cho những cán bộ kỹ thuật quen thiết kế chương trình điều khiển theo sơ đồ hình thang. 3.2 Cách cài đặt, truy cập phần mềm V2.0, V4.0, V5.0. Phần mềm Logo! Soft comfort tương thích cho hệ điều hành Windows từ Win 98 đến Win Xp. Có thể cài đặt cho hệ điều hành Linux. - Kích đúp chuột trái vào biểu tượng Setup sau đó nhấn OK tiếp theo chọn ngôn ngữ ( VD Englichs). - Kết thúc nhấn Finichs Sau khi cài đặt xong kích đúp vào biểu tượng Logo! Softcomfort trên màn hình. Màn hình sẽ xuất hiện giao diện soạn thảo: Hình 3.1: Giao diện phần mềm Logo!Softcomfort V Cách viết chương trình điều khiển trên phần mềm Logo! Softcomfort. 33

33 Hình 3.2: Các cửa sổ chức năng của phần mềm Logo!Softcomfort V5.0 Để soạn thảo mới vào biểu tượng New file hoặc Nhấn tổ hợp phím Ctrl+N Trên phần mềm tích hợp sẵn các biểu tượng của các khối chức năng người lập trình chỉ việc gắp các khối chức năng và kết nối chúng lại theo mục đích điều khiển trên màn hình soạn thảo. Việc thực hiện kết nối được thực hiện nhờ biểu tượng dây nối trên phần mềm. Việc gắp nhả các khối chức năng được thực hiện bằng cách kích chuột trái lên khối chức năng cần lấy, giữ nguyên và sau đó di chuột (di chuyển khối chức năng) đến vị trí xắp xếp theo chủ ý người lập trình. 3.4 Cách cài đặt thông số trên phần mềm Logo! Softcomfort. Kích đúp chuột lên khối chức năng cần thay đổi thông số hoặc kích phải chuột lên biểu tượng khối chức năng sau đó chọn Bock Properties. Nhập thông số sau đó chọn OK. 34

34 Hình 3.3: Cửa sổ điều chỉnh, cài đặt tham số cho khối chức năng. 3.5 Mô phỏng chương trình điều khiển trên phần mềm Logo! Softcomfort V2.0, V4.0, V5.0. Khi soạn thảo xong nhấn vào biểu tượng mô phỏng Simulation. Để mô phỏng người sử dụng dùng trỏ chuột tác động vào các đầu vào tín hiệu và quan sát đầu ra tín hiệu: đầu ra tín hiệu ở mức 1 logic (đèn sáng), đầu ra tín hiệu ở mức 0 logic (đèn tối). Hình 3.4 Giao diện hiện thị kết quả mô phỏng chương trình điều khiển 3.6 Cách download, upload một chương trình điều khiển giữa PC và Logo. - Để downloat: kích trái chuột lên biểu tượng hoặc nhấn tổ hợp phím: Ctrl + U - Để Upload: kích trái chuột lên biểu tượng hoặc nhấn tổ hợp phím: Ctrl + U 3.7. Những chú ý khi download, upload một chương trình điều khiển giữa PC và Logo. - Khi thực hiện download, upload một chương trình điều khiển giữa PC và Logo. Nếu thấy phần mềm báo lỗi người thực hiện phải kiểm tra như sau: 35

35 + Kiểm tra xem cổng COM của máy tính có thống nhất với chương trình điều khiển không. + Kiểm tra lại chương trình điều khiển có cấu hình phù hợp với phần cứng không. + Kiểm tra xem cáp truyền thông có hỏng hoặc cắm không chắc chắn không. + Kiểm tra cổng Com của máy tính có hỏng không. + Với các PLC Logo OBA1 đến OBA3. Kiểm tra xem đã vào chế độ giao tiếp với máy tính chưa ( PC -> Logo). Hình 3.5: Lỗi truyền thông PC - Logo Câu hỏi ôn tập chương 3? 1. Nêu cách viết chương trình điều khiển, chỉnh định thông số, download và Upload một chương trình điều khiển? 2. Nêu những chú ý khi Download và Upload một chương trình điều khiển? Chương 4: BÀI TẬP ỨNG DỤNG 4.1 Bài tập mẫu. Bài 1: Viết chương trình điều khiển tuần tự 2 động cơ như sau: Nhấn Start: động cơ 1 hoạt động sau 10 giây động cơ 2 hoạt động. Nhấn Stop: động cơ 1 và 2 dừng. Thực hiện như sau: Bước 1: Liệt kê tín hiệu Vào/ra: I1: Start I2: Stop 36

36 1: Cấp nguồn cho Contactor cấp điện cho động cơ 1 3: Cấp nguồn cho Contactor cấp điện cho động cơ 2 Bước 2: Lập trình điều khiển Khối B002: Rơle chốt đầu ra 1 lên mức 1 khi I1 = 1, đầu ra 1 xuống mức 0 khi I2 =0 Khối B001: Khối thời gian mở trễ (On delay). Sau thời gian đặt (15s) đầu ra 3 lên mức 1. Đầu ra 3 xuống mức 0 khi đầu vào 3 = 0 ( hay đầu ra 1 = 0). Trong khi lập trình để dễ đọc và kiểm tra chương trình điều khiển ta có thể đặt các tên ( Text) chèn vào các khối chức năng bằng cách nhấn trái chuột vào biểu tượng A trên thanh công cụ. Sau khi nhập dòng văn bản xong nhấn trái chuột vào biểu tượng lựa chon để thực hiện các công việc tiếp theo. Chú ý: Gõ văn bản không dấu. Bước 3: Kết nối phần cứng. L F 24 VDC M L M I1 I2 1 2 ~ 220 V K1 K2 37

37 Bài 2: Viết chương trình điều khiển cửa tự động ( Siêu thị, khách sạn, ngân hàng...). Hoạt động theo công nghệ như sau: Cảm biến hồng ngoại HN1 và HN2 đặt ở phía trước cửa và sau cửa. Khi có người đứng trước hoặc sau cửa thì cửa tự động mở ra, khi người đi khỏi tầm phát hiện của cảm biến thì sau thời gian trễ 3s cửa tự động đóng lại. Cửa tự động có thể được đóng mở bằng thuỷ lực, khí nén hoặc bằng động cơ điện. Công tắc hành trình LS1: giới hạn đóng cửa. Công tắc hành trình LS2: giới hạn mở cửa. Thiết kế chương trình điều khiển ( với cửa đóng mở bằng động cơ). Bước1: Liệt kê các tín hiệu vào/ra. HN1: I1 ( cảm biến hồng ngoại đặt trước cửa) HN2: I2 ( cảm biến hồng ngoại đặt sau cửa) GHD: I3 (Công tắc hành trình giới hạn đóng cửa). GHM: I4 (Công tắc hành trình giới hanh mở). 1: Đầu ra cấp nguồn cho động cơ quay theo chiều mở. 2: Đầu ra cấp nguồn cho động cơ quay theo chiều đóng. Bước 2: Lập trình điều khiển Chương trình điều khiển như sau: Ở đây hai khối đảo ( Not ): B004 và B005 nhằm mục đích bảo vệ khoá chéo không cho 1 và 2 đồng thời bằng "1" để đảm bảo an toàn. 38

38 Bước 3: Kết nối phần cứng. 24 VDC M L M I1 I2 I3 I4 1 2 ~ 220 V K1 K2 39

39 Bài 3: Điều khiển máy trộn nguyên liệu tự động. Công nghệ như sau: Hai chất lỏng A, B được dẫn vào bình trộn thông qua hai van điện từ V1 và V2. Khi hỗn hợp 2 chất lỏng ở mức thấp cảm biến mức thấp: SL tác động ( SL = "1")hai van mở, khi hỗn hợp 2 chất lỏng ở mức cao cảm biến mức cao SH tác động ( SH = "1") đồng thời động cơ lai máy khuấy M hoạt động trong 20s. Tiếp theo van xả V3 tác động trong 3s và nghỉ 2s. Khi nào mức hỗn hợp 2 chất lỏng xuống mức thấp thì quy trình làm việc lặp lại như ban đầu. Bước 1: Liệt kê tín hiệu vào/ra. I1: SL (cảm biến mức thấp). I2: SL (cảm biến mức cao). 1: V1 (Van1: Bơm chất lỏng A). 2: V2 (Van2: Bơm chất lỏng B). 3: V3 (Van3: Xả hỗn hợp chất lỏng A-B). 4: M (động cơ lai máy khuấy) A B V1 V2 M SH SL V3 40

40 Bước 2: Thiết kế chương trình điều khiển. Ở chương trình điều khiển trên: 2 Khối đảo: B007 và B006 đảm bảo cho cặp van V1-V2 và V3 không đồng thời hoạt động để thực hiện đúng công nghệ. Mạch chốt RS: đảm bảo tính tin cậy cho chương trình điều khiển. Bước 3: Kết nối phần cứng. F L 24 VDC M L M I1 I2 1 2 ~ 220 V V 1 V 2 V 3 K 41

41 Bài 4: Điều khiển đèn chiếu sáng công cộng. Công nghệ như sau: Vào mùa hè (1/4 đến 31/10): 19 h đèn bật đến 5h sáng ngày hôm sau đèn tắt. Vào mùa đông ( 1/11 đến 31/3 ): 18h đèn bật đến 6h sáng ngày hôm sau đèn tắt. Bước 1: Liệt kê tín hiệu vào ra. Ở chương trình điều khiển này ta sử dụng 2 Cam thời gian thực và kết hợp với 2 Hàm thời gian (MM - DD) để khống chế thời gian theo tháng và năm. 1: tín hiệu ra cấp nguồn cho đèn. Bước 2: Viết chương trình điều khiển. Bước 3: Kết nối phần cứng. 42

42 Bài 5: Điều khiển tuần tự hai động cơ theo công nghệ sau: Nhấn nút Start: Động cơ 1 hoạt động sau 10s động cơ 2 hoạt động. Nhấn nút Stop: Động cơ 1 dừng, động cơ 2 hoạt động 5s mới dừng Thực hiện như sau: Bước 1: Liệt kê tín hiệu vào/ra: I1: Start I2: Stop 1: Động cơ 1 2: Động cơ 2 Bước 2: Chương trình điều khiển: Bài 6: Điều khiển đèn chiếu sáng theo công nghệ sau: Nhấn I1 (xung < 2s): Đèn sáng 60s rồi tự động tắt. Nhấn I1 lần 1 trong khoảng > 2s : Đèn sáng liên lục Nhấn I2 lần 2: Đèn tắt. Thực hiện như sau: Bước 1: Liệt kê tín hiệu vào/ra I1: Nút nhấn 1: Đèn Bước 2: Chương trình điều khiển: Bài7: Điều khiển tuần tự 2 động cơ theo công nghệ sau: Nhấn Start: Động cơ 1 hoạt động sau 5s động cơ 2 hoạt động. Nhấn Stop: Động cơ 2 dừng sau 10s động cơ 1 dừng. Nhấn Dừng sự cố: Hai động cơ dừng ngay lập tức. Thực hiện như sau: Bước 1: Liệt kê tín hiệu Vào/ ra. I1: Start I2: Stop I3: Dừng sự cố Bước 2: Chương trình điều khiển: Bài 8:Điều khiển Đèn chiếu sáng Khu chung cư, Đèn bảo vệ doanh 43

43 nghiệp, trường học theo công nghệ sau: h30 tối hàng ngày đèn tự động bật: h30 sáng hàng ngày đèn tự động tắt Bước 1: Liệt kê tín hiệu Vào/ra Tín hiệu điều khiển 1 được duy trì bởi đồng hồ thời gian thực Thời gian bật đèn: Đặt là 18h30phút Thời gian tắt đèn: Đặt là 5h30phút. Đặt thời gian thực cho Clock. Bước 2: Chương trình điều khiển: Bài 9: Tự động bơm nước lên bể chứa như sau: Khi mức nước xuống mức thấp: Cảm biến mức thấp tác động I1 = 1 động cơ bơm hoạt động Khi mức nước lên mức cao: Cảm biến mức cao tác động I2 = 1 động cơ bơm nước dừng. Khi công tắc điều khiển bơm bằng tay tác động động cơ bơm hoạt động Thực hiện như sau: Bước 1: Liệt kê tín hiệu Vào/ ra Cảm biến mức thấp: I1 Cảm biến mức cao: I2 Công tắc điều khiển bơm bằng tay: I3 Đầu ra cấp nguồn cho bơm: 1 Bước 2: Chương trình điều khiển: 44

44 Bài 10: Điều khiển dây chuyền đếm sản phẩm như sau. Nhấn Start dây chuyền hoạt động: - Băng tải 1 hoạt động tải thùng táo. - Khi cảm biến S1 phát hiện thùng Băng tải 1 dừng. Băng chuyền 2 hoạt động tải táo vào hộp. - Khi cảm biến S2 đếm đủ số táo ( 10 quả ) thì Băng tải 2 dừng, băng tải 1 hoạt động tải thùng táo sang dây chuyền tiếp theo. Chu trình làm việc mới bắt đầu. Thực hiện như sau: Bước 1: Liệt kê tín hiệu Vào/ra I1: Start I2: Stop I1: Cảm biến S1 I2: Cảm biến S2 1: Cấp nguồn cho động cơ lai băng tải 1 2: Cấp nguồn cho động cơ lai băng tải 2 Bước 2: Chương trình điều khiển 4.2 Bài tập lập trình điều khiển công nghệ. Bài 1: Câu1: Viết chương trình điều khiển điều khiển khống chế gọi tầng thang máy 3 tầng. Câu2: Thiết kế mạch mạch điều khiển và mạch động lực. Câu 3: Thiết kế mạch điều khiển trên bằng mạch rơ le. Bài 2: Câu 1: Viết chương trình điều khiển cho động cơ bước thực hiện công nghệ sau: - Nhấn I1: Động cơ quay 40 bước thì dừng - Nhấn I2: Khi động cơ đang quay lập tức dừng ngay. Câu 2: Thiết kế mạch mạch điều khiển và mạch động lực. Câu 3: Thiết kế mạch điều khiển Rơle cho công nghệ sau: - Nhấn start động cơ 1 khởi động sau thời gian 20s động cơ tự động dừng. - Nhấn stop động cơ dừng. 45

45 Bài 3: Câu 1: Viết chương trình điều khiển hệ thống phân loại sản phẩm sau: - Trên băng chuyền vận chuyển chai vào khâu chiết. Cảm biến S1 có chức năng kiểm lỗi chai. - Nếu chai bị lỗi Xy-lanh sẽ đẩy chai lỗi đó sang dây chuyền thứ 2. - Khi cần tác động của xy-lanh va vào cảm biến vị trí S2 thì xy-lanh lùi về vị trí ban đầu.(chú ý hai băng chuyền chạy liên tục). Câu 2: Thiết kế mạch mạch điều khiển và mạch động lực. Câu 2: Thiết kế mạch điều khiển bằng rơle. Bài 4: Câu 1: Viết chương trình điều khiển cho hệ thống bơm nước tự động sau: - Khi mực nước ở mức thấp: Cảm biến S1 tác động, 2 bơm M1, M2 hoạt động. - Khi mực nước lên mức giữa: Cảm biến S2 tác động, bơm M1 dừng, bơm M2 vẫn hoạt động. - Khi mức nước lêm mức cao: Cảm biếm S3 tác động bơm M2 dừng. Câu 2: Thiết kế mạch mạch điều khiển và mạch động lực. Câu 3: Thiết kế mạch điều khiển trên bằng Rơle. Bài 5: Câu 1: Viết chương trình điều khiển hệ thống chiếu sáng sau: Nhấn I1( xung ): Đèn sáng 60s rồi tắt. Nhấn I1 ( 2s ): Đèn sáng liên tục Nhấn I1 hai lần liên tiếp đèn tắt. Câu 2: Thiết kế mạch mạch điều khiển và mạch động lực. Câu 3: Viết chương trình điều khiển tuần tự hai động cơ theo công nghệ sau: Nhấn I1(Start): động cơ M1 hoạt động, sau 5s động cơ M2 hoạt động nhấn I2 (Stop) 2 động cơ dừng. Câu 3. Thiết kế mạch mạch điều khiển và mạch động lực cho hai chương trình điều khiển trên. Câu 4: Thiết kế mạch điều khiển hai động cơ trên bằng mạch rơle. Bài 6: Câu 1: Viết chương trình điều khiển hệ thống tự động mở cửa khách sạn: - Khi có người đứng trước, hoặc sau cửa thì cửa tự động mở ra. - Khi người đi ra khỏi tầm phát hiện ra cảm biến thì sau 1s cửa tự động đóng lại. S1: Cảm biến hồng ngoại S2: Công tắc hành trình giới hạn đóng cửa. S3: Công tắc hành trình giới hạn khi mở cửa. Câu 2: Thiết kế mạch điều khiển và động lực. Chú ý: Khi có sự cố (ví dụ hỏa hoạn: Nhấn nút Exit): Cửa luôn luôn mở không phụ thuộc vào cảm biến hồng ngoại. Câu 3: Thiết kế mạch điều khiển bằng Rơle. Bài 7: Câu 1: Thiết kế chương trình điều khiển hệ thống đèn giao thông theo mùa ở miền Bắc như sau: - Mùa hè: 19h đèn bật đến 5h sáng thì tắt 46

46 - Mùa đông: 18h đèn bật đến 6h sáng thì tắt. Câu 2: Thiết kế chương trình điều khiển tuần tự 3 động cơ sau: - Nhấn I1(Start) : Động cơ M1 hoạt động sau 5s tiếp theo M2 hoạt động. Nhấn I2(stop) M2 dừng ngay, sau 10s M2 mới dừng. - Nhấn I3(dừng khẩn cấp): 2 động cơ dừng ngay. Câu 3: Thiết kế mạch điều khiển và động lực. Câu 4: Thiết kế mạch điều khiển 3 động cơ trên bằng rơle. Bài 8: Câu 1: Viết chương trình điều khiển cho mô hình Điện - Khí nén - PLC Theo công nghệ sau: - Khi cảm biến S1 phát hiện có vật A, sau 5s pittông 1 đẩy A lên, Khi cán pittông 1 va vào cảm biến S2 thì sau 3s Xy-lanh 2 đẩy A sang phải. - Khi cán pittông 2 tác động vào cảm biến S3 thì 2 Pittông lùi về. Câu 2: Khảo sát và vẽ lại mạch động lực và mạch điều khiển của mô hình. Câu 3: Xây dựng mạch điều khiển trên bằng rơ le. Bài 9: Câu 1: Viết chương trình điều khiển cho dây chuyền chế biến thực phẩm sau: Sản phẩm A được vận chuyển trên bằng chuyền. - Khi A đến trạm 1 băng chuyền dừng lại 10s sau đó di chuyển. - Khi A đến trạn 2 băng chuyền dừng lại 8s sau đó di chuyển, - Khi A đến trạm 3 băng chuyền dừng lại 5s sau đó di chuyển tiếp. Câu 2: Thiết kế mạch điều khiển và động lực. Câu 3: Xây dựng mạch điều khiển trên bằng mạch rơle. Bài10: Câu 1: Viết chương trình điều khiển công nghệ trộn hoá chất sau: Bơm M1: Bơm hoá chất 1 vào bình trộn. Bơm M2: Bơm hoá chất 2 vào bình trộn. - Khi hai hoá chất trong bình trộn ở mức thấp cảm biến S1 tác động hai bơm hoạt động. - Khi hai hoá chất trong bình trộn ở mức cao cảm biến S2 tác động hai bơm dừng, lập tức động cơ M lai máy khuấy hoạt động trong 15s thì tự động dừng. Câu 2: Thiết kế mạch điều khiển và động lực. Câu 3: Thiết kế mạch điều khiển trên bằng rơle. Bài 11: Câu 1: Viết chương trình đếm táo vào hộp theo công nghệ sau: Nhấn I1(Start): Động cơ lai băng chuyền 1 tải hộp chứa táo hoạt động. - Khi hộp đến vị trí hứng táo cảm biến S1 tác động, băng chuyền 1 dừng đồng thời băng chuyền 2 vận chuyển táo hoạt động - Táo được đếm nhờ cảm biến S2. - Khi số táo đã được đếm đủ (Ví dụ 10 quả). Thì động cơ lai băng chuyền 2 dừng, động cơ lai băng chuyền 1 hoạt động chuẩn bị chu trình làm việc mới. Nhấn I2(Stop): Hệ thống dừng làm việc. Câu 2: Thiết kế mạch điều khiển và động lực. Câu 3: Thiết kế mạch điều khiển bằng rơ le cho công nghệ sau: 47

47 Nhấn Start động cơ 1 hoạt động, sau 5s động cơ 2 hoạt động. Nhấn Stop động cơ 1 dừng ngay, sau 7s động cơ 2 dừng. Nhấn Dừng khẩn cấp 2 động cơ dừng. Bài 12: Câu 1: Viết chương trình điều khiển lò gia nhiệt sau: Cảm biến nhiệt sử nhiệt điện trở: điện áp rơi trên điện trở có dải từ 0V - 10V Nhiệt độ C ứng với 10V. Nhiệt độ C ứng với 6V. Viết chương trình điều khiển khống chế nhiệt độ cho khoang nhiệt: từ C đến C. - Khi nhiệt độ giảm xuống C thì công tắc tơ đóng điện cho vòng gia nhiệt. - Khi nhiệt độ tăng lên C thì công tắc tơ cắt nguồn điện cấp cho vòng gia nhiệt. Câu 2: Thiết kế mạch điều khiển và động lực. Câu 3: Lắp mạch điều khiển trên bằng rơle và cảm biến nhiệt thông thường 48

48 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Tự động hóa với PLC của Siemens. Nguyễn Hữu Phước. NXB KHKT [2]. Tài liệu của công ty TNHH TM & DVKT S.I.S. [3]. Tài liệu hướng dẫn sử dụng của hãng Siemens (tiếng Anh). 49