Download miễn phí Bài giảng Điều khiển lập trình 1
MỤC LỤC
TRANG
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 01
1.1 GIỚI THIỆU. 01
1.2 LOGIC BẬC THANG. Ladder Logic 01
1.3 LẬP TRÌNH. Programming 04
1.4 KẾT NỐI PLC. PLC Connections 06
1.5 NGÕ VÀO LOGIC BẬC THANG. Ladder Logic Inputs 06
1.6 NGÕ RA LOGIC BẬC THANG Ladder Logic Outputs 07
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 09
2.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC. PLC Hardware 09
2.1.1 Giới Thiệu. 09
2.1.2 Ngõ Vào và Ngõ Ra. 10
2.1.3 Relay. 16
2.1.4 Sơ Đồ Nối Dây. 17
2.2 HOẠT ĐỘNG CỦA PLC. PLC Operation 18
2.2.1 Giới Thiệu. 18
2.2.2 Hoạt Động Tuần Tự. 19
2.2.3 Trạng Thái PLC. 20
2.2.4 Bộ Nhớ. 20
CHƯƠNG 3: CẢM BIẾN 22
3.1 GIỚI THIỆU. 22
3.2 CẢM BIẾN DÂY NỐI. Sensor Wiring 22
3.2.1 Công Tắc. 22
3.2.2 TTL. 23
3.2.3 Rút Dòng và Cấp Dòng. Sinking/Sourcing 23
3.2.4 Tiếp điểm Relay Solid State Relay. 23
3.3 CẢM BIẾN TIỆM CẬN. Presence Detection 24
3.3.1 Công Tắc Tiếp Xúc. 24
3.3.2 Công tắc Lưỡi Gà. 24
3.3.3 Cảm Biến Quang. 25
3.3.4 Cảm Biến Điện Dung. 25
3.3.5 Cảm Biến Điện Cảm. 26
3.3.6 Dòng Chất lỏng. 27
CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ CHẤP HÀNH 28
4.1 GIỚI THIỆU. 28
4.2 CUỘN DÂY. Solenoid 28
4.3 VAL Valve 28
4.4 XY LANH Cylinder 29
4.5 THỦY LỰC. Hydraulic 30
4.6 KHÍ NÉN. Pneumatic 31
4.7 ĐỘNG CƠ Motor 31
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH THEO LƯU ĐỒ 35
5.1 GIỚI THIỆU. 35
5.2 PHƯƠNG PHÁP BLOCK LOGIC. 37
5.3 PHƯƠNG PHÁP SEQUENCE BIT. 42
CHƯƠNG 6: PLC S7 – 200 46
6.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG. 46
6.1.1 Đặc điểm chung. 46
6.1.2 Các đèn báo. 46
6.1.3 Các ngõ vào. 46
6.1.4 Các ngõ ra. 46
6.1.5 Nguồn cung cấp. 47
6.1.6 Cổng truyền thông. 47
6.1.7 Các module mở rộng. 48
6.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG. 49
6.2.1 Đơn vị xử lý trung tâm CPU. 49
6.2.2 Hệ thống BUS. 49
6.2.3 Bộ nhớ. 50
6.3 CẤU TRÚC BỘ NHỚ. 50
6.3.1 Phân chia bộ nhớ. 50
6.3.2 Vùng dữ liệu. 51
6.3.3 Vùng đối tượng. 51
6.3.4 cách truy cập bộ nhớ. 52
6.4 PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH. 53
6.4.1 Quan hệ giữa chương trình và các ngõ vào/ra 53
6.4.2 Khái niệm về ngôn ngữ lập trình 53
6.4.3 Phương pháp STL. 54
6.4.4 Phương pháp LAD. 55
6.4.5 Phương pháp FBD. 56
CHƯƠNG 7: TẬP LỆNH S7 – 200 57
7.1 NHÓM LỆNH VẾ TIẾP ĐIỂM. 57
7.2 NHÓM LỆNH VỀ TIMER VÀ COUNTER. 61
7.2.1 Lệnh Timer. 61
7.2.2 Lệnh Counter. 66
7.3 NHÓM LỆNH SO SÁNH. 69
7.4 NHÓM LỆNH VỀ CỔNG LOGIC. 71
7.4.1 Lệnh AND. 71
7.4.2 Lệnh OR. 72
7.5 NHÓM LỆNH VỀ CÁC PHÉP TOÁN LOGIC. 73
7.6 NHÓM LỆNH DI CHUYỂN VÀ BIẾN ĐỔI DỮ LIỆU. 75
7.6.1 Lệnh Di chuyển. 75
7.6.2 Lệnh Tăng Giảm. 77
7.6.3 Lệnh Chuyển đổi. 81
7.7 LỆNH VỀ ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC. 83
BÀI TẬP 86
PHỤ LỤC: 96
PHẦN MẾM LẬP TRÌNH Step 7 MicroWIN 3.2/4.0
PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7-200 Simulator 2.0
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Mỗi khối trong lưu đồ được chuyển thành một khối của logic bậc thang. Để thực hiện
việc này ta sử dụng lệnh MCR (Master Control Relay). Lệnh này được trình bày ở hình
5.4, bao gồm một cặp ngõ ra MCR.
Nếu dòng MCR đầu tiên trong lệnh này đúng thì các logic bậc thang trong các dòng
tiếp theo sẽ được quét bình thường cho đến lệnh MCR thứ hai.
Nếu dòng MCR đầu sai thì các dòng logic bậc thang tiếp theo sẽ tắt. Nếu trong khối
MCR có sử dụng một ngõ ra bình thường thì nó cũng bị tắt, nên ta phải sử dụng các
lệnh chốt đối với phương pháp này.
Hình 5.4: Lệnh MCR
BƯỚC 2: VIẾT LOGIC BẬC THANG ĐỂ PLC Ở TRẠNG THÁI ĐẦU TIÊN
Như hình 5.5.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–39
Hình 5.5: Đặt logic bậc thang vào trạng thái đầu tiên
BƯỚC 3: VIẾT LOGIC BẬC THANG CHO CÁC HÀM TRONG LƯU ĐỒ
Hình 5.6: Logic bậc thang cho bước F1.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–40
Hình 5.7: Logic bậc thang cho bước F2 và F3.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–41
Hình 5.8: Logic bậc thang cho bước F4 và F5
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–42
Hình 5.8: Logic bậc thang cho bước F6
5.3 PHƯƠNG PHÁP SEQUENCE BIT.
Ta thường chọn cách điều khiển không sử dụng lệnh MCR . Lưu đồ trong các ví dụ
trước có thể được thực hiện theo cách khác như sau:
Bước đầu tiên được vẽ trên hình 5.9.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–43
Hình 5.9: Đặt tên các khối và mũi tên cho lưu đồ.
Đoạn chương trình logic bậc thang đầu tiên được cho trên hình 5.10.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–44
Hình 5.10: Logic chuyển đổi.
Logic bậc thang trong hình 5.11 sẽ kích hoạt một hàm hay chuyển tới hàm tiếp theo.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–45
Hình 5.11: Hàm logic bậc thang và Các ngõ ra.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–46
CHƯƠNG 6: PLC S7 – 200
6.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG.
6.1.1 Đặc điểm chung.
S7-200 là thiết bị điều khiển logic lập trình loại nhỏ của hãng Siemens (Đức), có cấu
trúc theo kiểu module và có các module mở rộng. Các module này đươc sử dụng cho
nhiều ứng dụng lập trình khác nhau.
Hình dạng bên ngoài của PLC S7-200 được mô tả như hình 6.1.
Hình 6.1: Bộ điều khiển lập trình S7-200
Đặc điểm và thông số của các loại PLC S7-200 khác nhau được giới thiệu trong bảng
sau:
Đặc trưng CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226
Kích thước(mm) 90x80x62 90x80x62 120.5x80x62 190x80X62
Bộ nhớ chương trình 2048 words 2048words 4096words 4096words
Bộ nhớ dữ liệu 1024 words 1024words 2560words 2560words
Cổng logic vào 6 8 14 24
Cổng logic ra 4 6 10 16
Modul mở rộng None 2 7 7
Digital I/O cực đại 128/128 128/128 128/128 128/128
Analog I/O cực đại None 16In/16Out 32In/32Out 32In/32Out
Bộ đếm (Counter) 256 256 256 256
Bộ định thì (Timer) 256 256 256 256
Tốc độ thực thi lệnh 0.37s 0.37s 0.37s 0.37s
Khả năng lưu trữ khi mất điện 50 giờ 50 giờ 190 giờ 190 giờ
6.1.2 Các đèn báo.
- SF (System Failure): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng.
- RUN: Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương
trình được nạp vào trong máy.
- STOP: Đèn vàng STOP chỉ định rằng PLC đang ở chế độ dừng chương trình.
6.1.3 Các ngõ vào.
- Kiểu đầu vào IEC 1131-2 hay SIMATIC.
- Điện áp mức logic 1: 15-30VDC, dòng nhỏ nhất 4mA; 35VDC ở thời gian tức thời
500ms.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–47
- Trạng thái mức logic 1 chuẩn: 24 VDC, 7mA.
- Trạng thái mức logic 0: Tối đa 5 VDC, 1mA.
- Đáp ứng thời gian lớn nhất ở các chân I0.0 đến I1.5: có thể chỉnh từ 0,2 đến 8,7ms.
Thời gian mặc định 0,2ms.
- Sự cách ly về quang 500VAC.
6.1.4 Các ngõ ra.
- Kiểu đầu ra: Relay hay Transistor cấp dòng điện.
- Điện áp mức 1: 24.4 đến 28.8VDC.
- Dòng tải tối đa: 2A/ điểm; 8A/common.
- Quá dòng: 7A với contact đóng.
- Điện trở cách ly: nhỏ nhất 100 M.
- Thời gian chuyển mạch: tối đa 10ms.
- Thời gian sử dụng: 10.000.000 lần với công tắc cơ khí; 100.000 lần với tốc độ tải.
- Điện trở công tắc: tối đa 200 m.
- Chế độ bảo vệ ngắn mạch: không có.
6.1.5 Nguồn cung cấp.
- Điện áp nguồn cung cấp: 20.4 đến 24.8VDC
- Dòng vào max load: 900mA tại 24VDC
- Cách ly điện ngõ vào: không có
- Thời gian duy trì khi mất nguồn: 10ms ở 24 VDC
- Cầu chì bên trong: 2A, 250V
6.1.6 Chế độ làm việc.
PLC có 3 chế độ làm việc:
- RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình từ bộ nhớ, PLC sẽ chuyển từ RUN
sang STOP nếu trong máy có sự cố hay trong chương trình gặp lệnh STOP.
- STOP: cưỡng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ
STOP.
- TERM: cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ hoạt động cho PLC ở chế độ
RUN hay STOP.
6.1.7 Cổng truyền thông.
S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với đầu nối 9 chân để phục vụ cho
việc ghép nối với thiết bị lập trình hay với các trạm PLC khác. Tốc độ truyền cho
máy lập trình kiểu PPI (Point to Point Interface) là 9600 bauds. Tốc độ truyền của PLC
theo kiểu tự do là 300 38.400 bauds.
Sơ đồ chân cổng truyền thông vẽ trên hình 6.2.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–48
Hình 6.2: Sơ đồ chân của cổng truyền thông
Để ghép S7-200 với các máy tính PC qua cổng RS-232 cần có cáp nối PC/PPI với bộ
chuyển đổi từ RS232 sang RS485, theo hình vẽ 6.3.
Hình 6.3: Ghép nối S7-200 với máy tính qua cổng RS232
6.1.8 Các module mở rộng.
Có thể mở rộng ngõ vào/ra của PLC bằng cách ghép nối thêm vào PLC các module mở
rộng về phía bên phải của CPU. CPU 224 có thể ghép nhiều nhất 7 module theo bảng
6.1.
Các module mở rộng Digital hay Analog đều chiếm chỗ trong bộ đệm, tương ứng với
số đầu vào/ ra của các module.
Các module 5 và 6 dùng để kết nối mạng Profibus và AS-Interface.
Chân Chức năng
1 GND
2 24 VDC
3 Tín hiệu A của RS485 ( RxD/TxD+)
4 RTS ( theo mức TTL)
5 GND
6 +5 VDC
7 Nguồn cấp 24 VDC 120mA max
8 Tín hiện B RS485 (RxD/TxD-)
9 Chọn lựa cách giao tiếp
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
TRANG–49
Bảng 2.1: Định địa chỉ cho các module mở rộng
6.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.
6.2.1 Đơn vị xử lý trung tâm CPU.
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương
trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện tuần tự từng lệnh trong chương trình,
kết quả làm đóng hay ngắt các ngõ ra. Các...