Giáo trình Lập trình PLC - Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên

Tài liệu "Lập trình PLC" do Khoa công nghệ thông tin Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên có kết cấu nội dung cung cấp kiến thức về: Tổng quan về PLC; ngôn ngữ lập trình và ứng dụng; ngôn ngữ lập trinh Step 7; lựa chọn, lắp đặt, kiểm tra và bảo trì hệ thống. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Lập trình PLC - Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng YênLập trình PLCBiên tập bởi:Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng YênLập trình PLCBiên tập bởi:Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng YênCác tác giả:Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng YênPhiên bản trực tuyến:http://voer.edu.vn/c/b65809e7MỤC LỤC1. Chương 1: Tổng quan về PLC1.1. MỞ ĐẦU1.2. Lịch sử phát triển1.3. Cấu trúc và nguyên lý làm việc của PLC1.4. Phân loại1.5. Cấu trúc phần cứng PLC S7-3001.5.1. Hệ thống Module1.5.2. Cấu trúc bộ nhớ2. Chương 2 : Ngôn ngữ lập trình và ứng dụng2.1. Giới thiệu các ngôn ngữ lập trình2.2. Chu trình làm việc, lập trình và cấu trúc chương trình2.3. Tập lệnh PLC S7 - 3002.3.1. Nhóm lệnh logic tiếp điểm2.3.2. Bộ đếm (Counter)2.3.3. Bộ thời gian (Timer)2.3.4. Các hàm so sánh2.3.5. Các hàm toán học2.3.6. Hàm di chuyển dữ liệu2.3.7. Hàm logic thực hiện trên thanh ghi2.3.8. Lệnh làm việc với tín hiệu tương tự3. Chương 3 : Ngôn ngữ lập trinh Step 73.1. CÀI ĐẶT STEP 73.2. Soạn thảo một Project mới3.3. Soạn thảo chương trình3.4. Chạy thử, nạp chương trình xuống phần cứng, giám sát hoạt đọng của chươngtrình4. Chương 4 : Lựa chọn, lắp đặt, kiểm tra và bảo trì hệ thống4.1. Lựa chọn, lắp đặt, kiểm tra và bảo trì hệ thốngTham gia đóng góp1/130Chương 1: Tổng quan về PLCMỞ ĐẦUTrong các hệ thống sản xuất, trong các thiết bị tự động và bán tự động, hệ thống điềukhiển đóng vai trò điều phối toàn bộ các hoạt động của máy móc thiết bị. Các hệ thốngmáy móc và thiết bị sản xuất thường rất phức tạp, có rất nhiều đại lượng vật lý phải điềukhiển để có thể hoạt động đồng bộ hoặc theo một trình tự công nghệ nhất định nhằm tạora một sản phẩm mong muốn. Từng đại lượng vật lý đơn lẻ có thể được điều khiển bằngmột mạch điều khiển cơ sở dạng tương tự hay gián đoạn. Điều khiển nhiều đại lượng vậtlý đồng thời chúng ta không thể dùng các mạch điều khiển tương tự mà phải sử dụng hệthống điều khiển lô gíc. Trước đây các hệ thống điều khiển lô gíc được sự dụng là hệthống lô gíc rơ le. Nhờ sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật điện tử, các thiết bị điềukhiển lô gíc khả lập trình PLC (Programmable Logic Controller) đã xuất hiện vào năm1969 thay thế các hệ thống điều khiển rơ le. Càng ngày PLC càng trở nên hoàn thiện vàđa năng. Các PLC ngày nay không những có khả năng thay thể hoàn toàn các thiết bịđiều khiển lo gíc cổ điển, mà còn có khả năng thay thế các thiêt bị điều khiển tương tự.Các PLC được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.Chức năng chính của PLC là kiểm tra trạng thái của các đầu vào và điều khiển các quátrình hoặc các hệ thống máy móc thông qua các tín hiệu trên chính đầu ra của PLC. Tổhợp lô gíc của các đầu vào để tạo ra một hay nhiều tín hiệu ra được gọi là điều khiểnlô gíc. Các tổ hợp lô gíc thường được thực hiện theo trình tự điều khiển hay còn gọi làchương trình điều khiển. Chương trình điều khiển được lưu trong bộ nhớ của PLC có thểbằng cách lập trình bằng thiết bị cầm tay nối trực tiếp với PLC hoặc lập trình trên máytính cá nhân nhờ các phần mềm chuyên dụng và truyền vào PLC qua mạng hay qua cáptruyền dữ liệu. Bộ xử lý tín hiệu, thường là các bộ vi xử lý tốc độ cao, thực hiện chươngtrình điều khiển theo chu kỳ. Khoảng thời gian thực hiện một chu trình điều khiển từ lúckiểm tra các tín hiệu vào, thực hiện các phép tính lo gíc hoặc đại số để có được tín hiệuđiều khiển, cho đén khi phát tín hiệu đến đầu ra được goi là chu kỳ thời gian quét.2/130PLC trong công nghiệp thường có cấu hình đơn giản nhất, bởi vì các chương trình trìnhđiều khiển quá trình công nghệ hay máy móc thường được hoạt động 24/24 và khôngcần bất cứ sự can thiệp của con người trong quá trình điều khiển. PLC chỉ dừng quétchương trình điều khiển khi ngắt nguồn hoặc khi công tắc ngừng được kích hoạt. Sơ đồkhối đơn giản hoá của PLC được thể hiện trên hìnhTrên đầu vào của PLC có thể có các kênh tín hiệu tương tự hoặc các kênh tín hiệu số.Các kênh tín hiệu này xuất phát từ các cảm biến, từ các công tắc hành trình, công tắcđóng ngắt mạch điện hoặc từ các biến lô gíc tương ứng với các các trạng thái của máymóc, thiết bị. Tín hiệu vào được bộ xử lý trung tâm xử lý nhờ các phép tính lô gíc haysố học và kết quả là các tín hiệu ra. Các tín hiệu tín hiệu ra là các tín hiệu truyền điệnnăng đến cho các cơ cấu chấp hành như cuộn hút, đèn hiệu, động cơ vv.Điện áp trên đầu vào của PLC là điện áp công suất thấp, tương ứng với mức từ 0V đến5V một chiều. Khi ta nối các đầu vào có mức điện áp cao hơn 5V, thường phải dùng cáckênh có các mạch chuyển đổi để biến điện áp vào thành điện áp tương đương với mức+/ư 5VDC. Điện áp trên đầu ra của PLC có thể có nhiều mức điện áp khác nhau, nhưngđều có mức năng lượng thấp. Nếu cần phải điều khiển cơ cấu chấp hành có mức nănglượng cao hơn, ta phải sử dụng các thiết bị khuyếch đại công suất.3/130 ...