Tài liệu PLC S7 – 300 cho hệ thống MPS
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN . 5
CHƢƠNG I GIỚI THIỆU VỀ PLC . 6
1.1.SƠ LƢỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN.6
1.2. CẤU TRÚC VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC .7
1.2.1. Cấu trúc .7
1.2.2. Hoạt động của một PLC.7
1.3. Phân loại PLC .9
1.3.1.Loại 1 : Micro PLC (PLC siêu nhỏ) .9
1.3.2.Loại 2 : PLC cỡ nhỏ (Small PLC) .9
1.3.3. Loại 3 : PLC cỡ trung bình (Medium PLCS).10
1.3.4. Loại 4: PLC cỡ lớn (large PLC) .11
1.3.5 Loại : PLC rất lớn (very large PLCs) .12
1.4. SO SÁNH PLC VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC LỢI ÍCH CỦA VIỆC
SỬ DỤNG PLC .12
1.4.1. Việc sử dụng PLC và các hệ thống điều khiển khác .12
1.4.2. Lợi ích của việc sử dụng PLC .13
1.5. MỘT VÀI LĨNH VỰC TIÊU BIỂU ỨNG DỤNG PLC .14
Chƣơng 2: PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN . 15
2.1. Tiếp điểm thƣờng mở, thƣờng đóng, cảm biến, ký hiệu .15
2.2. Các liên kết nhị phân – Đại số Boolean .15
2.3. Lênh Set & Reset.16
2.4. Set / Reset một FLIP FLOP .16
2.5. Lệnh Nhảy – JUMP.17
2.5.1. Nhảy không điều kiện .17
2.5.2. Lệnh nhảy có điều kiện .18
2.6. Nhận biết cạnh tín hiệu.18
2.6.1. Nhận biết tín hiệu cạnh lên – POS (P).18Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử
2
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
2.6.2. Nhận biết tín hiệu cạnh xuống – NEG (N) .19
Chƣơng 3: PHÉP TOÁN SỐ HỌC. 20
3.1. Nạp và truyền dữ liệu .20
3.2. Timer.20
3.2.1. Trễ theo sƣờn lên không có nhớ - SD ( On Delay Timer).20
3.2.2. Trễ theo sƣờn lên có nhớ - SS ( Retentive On Delay Timer) .21
3.2.3. Timer tạo xung không có nhớ ( Pulse Timer – SP).22
3.2.4. Timer tạo xung có nhớ - SE ( Extended Pulse Timer) .22
3.2.5. Timer trễ theo sƣờn xuống.23
3.3. Bộ đếm (Counter).23
3.3.1. Nguyên tắc làm việc .23
3.3.2. Khai báo sử dụng.24
3.3.3. Bộ đếm câu lệnh Bit .25
3.4. Phép Toán Chuyển Đổi.26
3.4.1. Phép toán chuyển đổi BCD và I .26
3.4.2. Phép toán chuyển đổi BCD và DI .27
3.4.3. Phép toán chuyển đổi I – DI – REAL.28
3.5. Phép so sánh – CMP.30
3.6. Các phép toán Logic.30
3.6.1. Phép toán Logic AND – WAND_W .30
3.6.2. Phép toán Logic OR – WOR_W .31
3.6.2. Phép toán Logic XOR – WXOR_W .32
3.7. Các Phép Toán Học Cơ Bản .33
3.8. Lệnh dịch chuyển – Shift.34
3.9. Lệnh Xoay Doubleword .35
Chƣơng 4: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG.35
4.1. Sử dụng các Module Analog.35
4.2. Module đo lƣờng .36Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
4.3. Định tỉ lệ ngõ vào Analog.37
4.4.Định tỉ lệ ngõ ra Analog .38
Chƣơng 5: MỘT SỐ KHỐI HÀM CƠ BẢN.39
5.1. Khối hàm Byte & Bit.39
5.1.1. Đặt một loạt Byte ngõ ra lập tức FC101.39
5.1.2. Đặt một loạt Bit ngõ ra FC83.40
5.1.3. Xóa một loạt Byte lập tức FC100.41
5.1.4. Xóa một loạt bit FC82 .42
5.2. Hàm chuyển đổi .44
5.2.1. Giải mã 7 đoạn FC93.44
5.2.2. Hàm đổi tầm Scale FC105 .45
5.2.3. Hàm đổi tầm ngƣợc UnScale FC106.46
Chƣơng 6: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM STEP7 .47
6.1. Giới thiệu chung về STEP7.47
6.2. Cài đặt phần mềm STEP 7 V5.4.49
6.3. Soạn thảo một Project .54
6.3.1. Khai báo và mở một Project .55
6.3.2. Xây dựng cấu hình cứng cho trạm PLC.56
6.3.3. Đặt tham số quy định chế độ làm việc cho module .58
6.3.4. Soạn thảo chƣơng trình cho các khối logic .59
6.4. Làm việc với PLC.62
6.4.1. Quy định địa chỉ MPI cho module CPU .62
6.4.2. Ghi chƣơng trình lên module CPU .63
6.4.3. Giám sát việc thực hiện chƣơng trình .64
6.4.4. Giám sát module CPU.66
6.4.5. Giám sát nội dung ô nhớ .67
PHỤ LỤC 1 .69
I. VÙNG NHỚ PLC S7 – 300 .69Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
II. HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG SIMULATION .71
III. BÀI TẬP .76
M Ở Đ ẦU .76
Counter v à Timer .77
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ.80
Bài tập nâng cao .81
Phƣơng pháp lập trình Grafcet.83
BÀI TẬP ỨNG DỤNG .84
PHỤ LỤC 2 – TRẠM MPS.91
I. DISTRIBUTION STATION – TRẠM CUNG CẤP.91
II. TESTING STATION – TRẠM KIỂM TRA .101
III. PROCESSING STATION – TRẠM GIA CÔNG .113
IV. HANDLING STATION – TRẠM TAY GẮP .120
V. SORTING STATION – TRẠM PHÂN LOẠI .129
PHỤ LỤC 3 – MỘT SỐ ĐỀ THI THAM KHẢO .138
ĐỀ THI THỰC HÀNH .138
ĐỀ THI THỰC HÀNH .142
ĐỀ THI THỰC HÀNH .146
ĐỀ THI THỰC HÀNH .151
TÀI LIỆU THAM KHẢO.155
h gạt 1 mở ra DI 2 Cảm biến quang kiểm tra màu đen DO 2 Thanh gạt 2 mở ra DI 3 Cảm biến báo sản phẩm đi xuống DO 3 Thanh chắn kiểm tra phôi DI 4 Thanh gạt 1 rút lại DO 10 Đèn Start DI 5 Thanh gạt 1 mở ra DO 11 Đèn Reset DI 6 Thanh gạt 2 rút lại DO 12 Đèn báo chức năng đặc biệt số1 DI 7 Thanh gạt 2 mở ra Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 147 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 DI 10 Nút Start DO 13 Đèn báo chức năng đặc biệt số2 DI 11 Nút Stop DI 12 Khóa chuyển Auto-Manual DI 13 Nút Reset IV. PHÂN PHỐI ĐIỂM: Phần 1: Dựa trên hoạt động của PLC Mô tả Đánh giá Đánh giá tối đa Chức năng đƣợc kiểm tra sử dụng PLC board Chuẩn bị: Lấy sản phẩm ra khỏi trạm, nối PLC với các chân vào/ra, khởi động PLC, mở nguồn hơi cấp cho trạm. Đã làm Điểm tối đa ** Chuyển khóa sang chế độ Auto: Hệ thống hoạt động theo chế độ nhƣ sau: Nhấn nút Stop. Tất cả các cơ cấu đều dừng hoạt động. 0.2 Đèn báo chức năng đặc biệt số 1. 0.2 Nhấn nút Reset Hệ thống di chuyển về trạng thái vị trí gốc: - Băng tải ngừng hoạt động. - Thanh gạt 1, 2 rút lại. - Thanh chắn kiểm tra phôi đóng lại ( mức 0). 0.5 Khi đến vị trí gốc, Đèn báo chức năng đặc biệt tắt đèn Reset sáng. 0.2 Nhấn nút Start Hệ thống ở trạng thái sẵn sàng: Đèn Reset tắt. 0.2 Đèn Start sáng. 0.2 A1: Đặt sản phẩm vào băng tải. Sau 2s, đèn Start tắt . 0.3 Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 148 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 Băng tải hoạt động đƣa vật tới vị trí kiểm tra phôi 0.2 Nếu sản phẩm màu đen: => Tiếp tục với B1: Nếu sản phẩm màu đỏ: => Tiếp tục với B2: Nếu sản phẩm kim loại – màu bạc: => Tiếp tục với B3: B1: Thanh chắn kiểm tra mở ra cho phôi đi qua. 0.2 Thanh chắn kiểm tra đóng lại khi phôi đã qua. 0.3 Băng tải đƣa phôi tới máng cuối. 0.3 Vật rơi xuống máng băng tải ngừng hoạt động. 0.2 => Tiếp tục với A1. 0.5 B2: Thanh chắn kiểm tra mở ra cho phôi đi qua. 0.2 Thanh chắn kiểm tra đóng lại khi phôi đã qua. 0.3 Thanh gạt 1 mở ra cho phôi tới máng giữa. 0.3 Vật rơi xuống máng băng tải ngừng hoạt động, thang gạt 1 rút lại . 0.2 => Tiếp tục với A1. 0.5 B3: Thanh chắn kiểm tra mở ra cho phôi đi qua. 0.2 Thanh chắn kiểm tra đóng lại khi phôi đã qua. 0.3 Thanh gạt 2 mở ra cho phôi tới máng đầu tiên. 0.3 Vật rơi xuống máng băng tải ngừng hoạt động, thang gạt 2 rút lại . 0.2 => Tiếp tục với A1. 0.5 ** Chuyển khóa sang chế độ Manual Hệ thống hoạt động theo chế độ nhƣ sau: Đèn báo chức năng đặc biệt số 2 0.1 Nhấn Start hệ thống di chuyển về trạng thái vị trí gốc 0.1 Đặt sản phẩm vào băng tải. Nhấn Start băng tải chạy. 0.1 Băng tải hoạt động đƣa vật tới vị trí kiểm tra phôi 0.1 Nếu sản phẩm màu đen: => Tiếp tục với B4: Nếu sản phẩm không đen: => Tiếp tục với B5: Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 149 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 B4: Đèn Reset sáng. Lấy sản phẩm ra khỏi băng tải. 0.1 Nhấn Start để chạy lại chế độ manual. 0.1 B5: Nhấn Start thanh chắn kiểm tra mở ra cho phôi đi qua. 0.1 Nhấn Start thanh gạt 1 mở ra cho phôi tới máng giữa. 0.1 Vật rơi xuống máng. Nhấn Start băng tải ngừng hoạt động, thang gạt 1 rút lại, thanh chắn kiểm tra phôi đóng lại. 0.2 Tổng cộng PLC board 7.5 Phần 2: Đánh giá điểm thực hành chuẩn Mô tả Điểm đánh giá Điểm tối đa Điểm đánh giá dựa vào Bảng kỹ thuật chuẩn STT Không hoàn thành (ghi mã số) *1 0.5 *2 0.5 *3 0.5 *4 0.5 *5 0.5 Điểm tổng cộng thực hành chuẩn: 2.5 * Một lỗi sẽ bị trừ 0.5 điểm. Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 150 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 Tổng kết: Đánh giá điểm tổng cộng: Mô tả Điểm đánh giá Điểm tối đa Điểm tổng cộng PLC: 7.5 Điểm tổng cộng thực hành chuẩn: 2.5 Điểm tổng cộng: 10 Quận 5, ngày 24 tháng 12 năm 2010 Hiệu trƣởng Giám Đốc TTCĐT Giáo viên soạn (Duyệt) Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 151 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 ỦY BAN NHÂN DÂN QUẬN 5 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NHGĨA VIỆT NAM TRƢỜNG TCN KTCN HÙNG VƢƠNG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ THI THỰC HÀNH TT Cơ Điện Tử Môn: Lập trình PLC Năm học: 2010 – 2011 Lớp:09CĐT Thời gian: 120 phút Kỳ thi: Hết môn Học kỳ Tốt nghiệp ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I. MỤC ĐÍCH: - Đánh giá kiến thức đã học và kỹ năng thực hành - Các kỹ năng: Lập trình PLC S7 – 300 của SIEMENS, Phân tích hệ thống tự động. - Lập trình PLC điều khiển cơ cấu theo yêu cầu. II. YÊU CẦU: 1. Kỹ thuật: Yêu cầu lập trình hệ thống hoạt động theo quy định chuẩn. 2. Các yêu cầu khác: - An toàn lao động. - Thời gian: hoàn thành trong thời gian quy định. - Đƣợc sử dụng các trang thiết bị: dụng cụ cầm tay, máy vi tính, cáp nạp chƣơng trình. III. NỘI DUNG ĐỀ THI: (ĐỀ SỐ 04) : Lập trình điều khiển Trạm Gia Công hoạt động Địa chỉ các chân vào/ra Địa chỉ đầu vào (IN) Chú thích Địa chỉ đầu ra (OUT) Chú thích DI 0 Có phôi tại vị trí chờ DO 0 Động cơ motor khoan quay DI 1 Có phôi tại vị trí khoan DO 1 Động cơ motor bàn xoay quay DI 2 Có phôi tại vị trí kiểm tra lỗ DO 2 Khoan đi xuống vị trí dƣới DI 3 Khoan tại vị trí trên cùng DO 3 Khoan đi lên vị trí trên DI 4 Khoan tại vị trí dƣới cùng DO 4 Kẹp phôi để khoan lỗ DI 5 Bàn xoay đúng vị trí DO 5 Dập phôi kiểm tra DI 6 Kiểm tra lỗ O.K DO 6 Gạt phôi sang trạm kế tiếp DI 10 Nút Start DO 10 Đèn Start DI 11 Nút Stop DO 11 Đèn Reset Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 152 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 DI 12 Khóa chuyển Auto-Manual DO 12 Đèn báo chức năng đặc biệt số1 DI 13 Nút Reset DO 13 Đèn báo chức năng đặc biệt số2 IV. PHÂN PHỐI ĐIỂM: Phần 1: Dựa trên hoạt động của PLC Mô tả Đánh giá Đánh giá tối đa Chức năng đƣợc kiểm tra sử dụng PLC board Chuẩn bị: Lấy sản phẩm ra khỏi trạm, nối PLC với các chân vào/ra, khởi động PLC, mở nguồn hơi cấp cho trạm. Đã làm Điểm tối đa ** Chuyển khóa sang chế độ Auto: Hệ thống hoạt động theo chế độ nhƣ sau: Nhấn nút Stop. Tất cả các cơ cấu đều dừng hoạt động. 0.3 Đèn báo chức năng đặc biệt số 1. 0.2 Nhấn nút Reset Hệ thống di chuyển về trạng thái vị trí gốc: - Bàn xoay ngừng hoạt động, bàn xoay về đúng vị trí. - Gạt hoạt động. - Khoan ở vị trí trên, mũi khoan ngừng hoạt động( mức 0). - Dập phôi ngừng hoạt động 0.5 Khi đến vị trí gốc, Đèn báo chức năng đặc biệt tắt, đèn Reset sáng. 0.3 Nhấn nút Start Hệ thống ở trạng thái sẵn sàng: Đèn Reset tắt. 0.2 Đèn Start sáng. 0.3 A1: Đặt sản phẩm vào vị trí chờ. Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 153 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 Sau 2s, đèn Start tắt . 0.2 Bàn xoay mang phôi xoay tới vị trí dập phôi. 0.3 Dập phôi trong 1.5s để kiểm tra lỗ. 0.2 Kiểm tra hoàn tất, bàn xoay mang phôi xoay tới vị trí khoan. 0.3 Đúng vị trí khoan thì kẹp phôi, cho mũi khoan hoạt động. 0.2 Khoan đi xuống vị trí dƣới khoan phôi. 0.3 Khoan 2s. 0.2 Khoan đi lên vị trí trên. 0.3 Mũi khoan ngừng khoan, ngừng kẹp phôi. 0.2 Bàn xoay mang phôi xoay tới vị trí gạt. 0.3 Gạt phôi sang trạm kế tiếp. 0.2 => Tiếp tục với A1. 0.5 ** Chuyển khóa sang chế độ Manual Hệ thống hoạt động theo chế độ nhƣ sau: Đèn báo chức năng đặc biệt số 2 0.2 Nhấn Start hệ thống di chuyển về trạng thái vị trí gốc 0.2 Đặt sản phẩm vào bàn xoay. Nhấn Start bàn xoay mang phôi tới vị trí dập phôi. 0.2 Nhấn Start dập phôi trong 2s. 0.2 Nhấn Start bàn xoay mang phôi tới vị trí khoan. 0.2 Nhấn Start kẹp phôi hoạt động, mũi khoan xoay. 0.2 Nhấn Start khoan đi xuống vị trí dƣới khoan phôi, khoan phôi trong 2s. 0.2 Nhấn Start khoan đi lên vị trí trên. 0.2 Nhấn Start mũi khoan ngừng hoạt động, ngừng kẹp phôi. 0.2 Nhấn Start bàn xoay mang phôi xoay tới vị trí gạt 0.2 Nhấn Start gạt phôi sang trạm kế tiếp trong 1.5s. 0.5 Tổng cộng PLC board 7.5 Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 154 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 Phần 2: Đánh giá điểm thực hành chuẩn Mô tả Điểm đánh giá Điểm tối đa Điểm đánh giá dựa vào Bảng kỹ thuật chuẩn STT Không hoàn thành (ghi mã số) *1 0.5 *2 0.5 *3 0.5 *4 0.5 *5 0.5 Điểm tổng cộng thực hành chuẩn: 2.5 * Một lỗi sẽ bị trừ 0.5 điểm. Tổng kết: Đánh giá điểm tổng cộng: Mô tả Điểm đánh giá Điểm tối đa Điểm tổng cộng PLC: 7.5 Điểm tổng cộng thực hành chuẩn: 2.5 Điểm tổng cộng: 10 Quận 5, ngày 24 tháng 12 năm 2010 Hiệu trƣởng Giám Đốc TTCĐT Giáo viên soạn (Duyệt) Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử 155 K.Sƣ Trần Văn Hiếu Email: tranhieu.hungvuong@gmail.com 161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tài liệu Training của hãng Siemens – SiemensCourses. 2. Tài liệu Manual của hãng Siemens: Getting Started S7-300, CPU31xC_and_CPU31x_, LAD programming for S7-300, Help của phần mềm Step 7 – Simatic Manager. 3. Giáo trình “Lập trình PLC Siemens” của Th.Sĩ Phạm Phú Thọ 4. Một số website về PLC nhƣ: của Siemens, diễn dàn PLC . Mọi thông tin chi tiết xin liên hệ: Trần Văn Hiếu Trung Tâm Cơ Điện Tử - Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng. Nghiên cứu và Phát triển ứng dụng PLC. Địa chỉ: 161 - 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5, TP.HCM. Email : tranhieu.hungvuong@gmail.com. Phone : 0987.338.334. XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN
File đính kèm:
tai_lieu_plc_s7_300_cho_he_thong_mps.pdf
