Giáo trình Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa - Thực tập PLC

 ỦY BAN NHÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 
------ 
 
GIÁO TRÌNH 
THỰC TẬP PLC 
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT 
 ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG 
Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCĐGTVT 
ngày tháng năm 2018 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng GTVT TPHCM 
Lưu hành nội bộ - Tháng 9/2017 
ỦY BAN NHÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 
------ 
 
GIÁO TRÌNH 
THỰC TẬP PLC 
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT 
 ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG 
 Chủ biên: ThS. Trần Ngọc Bình 
 Thành viên: TS. Đỗ Trí Nhựt 
Lưu hành nội bộ - Tháng 9/2018 
LỜI MỞ ĐẦU 
Giáo trình “Thực tập PLC” được biên soạn phục vụ cho công tác 
giảng dạy, nghiên cứu của giảng viên, sinh viên chuyên ngành Công Nghệ 
Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa Trường Cao Đẳng Giao Thông Vận 
Tải Thành phố Hồ Chí Minh. Giáo trình được biên soạn dựa trên chương 
trình đào tạo đã được duyệt, các bài học được thiết kế phù hợp trình độ Cao 
đẳng và khai thác được công năng sử dụng các mô hình, trang thiết bị hiện 
có tại phòng thực hành PLC. 
Giáo trình không những phục vụ cho môn thực tập PLC mà còn là tài 
liệu để nghiên cứu các môn học khác trong chuyên ngành Công Nghệ Kỹ 
Thuật Điêu Khiển và Tự Động Hóa, Công Nghệ Kỹ Thuật Điện – Điện Tử. 
Nhóm biên soạn chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu, Hội đồng thẩm 
định giáo trình Trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải Thành phố Hồ Chí 
Minh tạo điều kiện để chúng tôi biên soạn giáo trình phục vụ công tác giảng 
dạy của Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử. 
Nhóm biên soạn rất mong nhận được sự góp ý, bổ sung của quý độc 
giả và đồng nghiệp để giáo trình có chất lượng tốt hơn. 
TP.HCM, ngày 15 tháng 09 năm 2018 
 Nhóm Giảng Viên Biên Soạn 
MỤC TIÊU MÔN HỌC 
 Kiến thức: 
 Trình bày được nguyên lý hệ điều khiển lập trình PLC OMRON và 
SIEMENS. 
 Hiểu và trình bày được các phương pháp thiết kế một dự án PLC theo yêu 
cầu. 
 Kỹ năng: 
 Phân tích được cấu tạo phần cứng và nguyên tắc hoạt động của phần mềm 
trong hệ điều khiển lập trình PLC OMRON và SIEMENS 
 Kết nối thành thạo phần cứng của PLC - PC với thiết bị ngoại vi. 
 Viết chương trình, lập trình để thực hiện được một số bài toán ứng dụng 
đơn giản trong công nghiệp. 
 Có khả năng tự nghiên cứu để sử dụng các loại PLC của các hãng khác. 
 Lắp đặt được các hệ thống điều khiển cỡ nhỏ dùng PLC đơn và màn hình 
cảm biến. 
 Viết được các chương trình ứng dụng cỡ nhỏ cho PLC đơn và màn hình 
cảm biến theo yêu cầu thực tế. 
 Vận hành, phân tích được một số chương trình đơn giản, phát hiện sai lỗi và 
sửa chữa khắc phục 
 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: 
 Có ý thức tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn, bảo hộ lao động. 
 Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an 
toàn, tiết kiệm. 
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN 
 Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được 
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. 
 Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh 
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 
MỤC LỤC 
Bài 1: Điều khiển các động cơ khởi động và dừng theo trình tự ............. 1 
1.1. PLC S7-200 .............................................................................................. 2 
1.1.1. Các lệnh của PLC S7-200 được sử dụng trong chương trình .............. 2 
1.1.2. Viết chương trình cho PLC S7-200 ....................................................... 3 
1.1.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-200. Nạp chương trình và vận hành 
thử .................................................................................................................... 5 
1.2. PLC CPM2A ............................................................................................. 6 
1.2.1. Các lệnh của PLC CPM2A được sử dụng trong chương trình .............. 6 
1.2.2. Viết chương trình cho PLC CPM2A ..................................................... 7 
1.2.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A. Nạp chương trình và vận hành 
thử .................................................................................................................... 8 
1.3. PLC S7-300 .............................................................................................. 9 
1.3.1. Các lệnh của PLC S7-300 được sử dụng trong chương trình ............... 9 
1.3.2. Viết chương trình cho PLC S7-300 ..................................................... 10 
1.3.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300. Nạp chương trình và vận hành 
thử .................................................................................................................. 11 
Bài 2: Điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha quay hai chiều có hãm 
trước lúc đảo chiều ..................................................................................... 16 
2.1. PLC S7-200 ............................................................................................ 16 
2.1.1. Các lệnh của  ... ............................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
2. Viết chương trình cho PLC 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
3. Giải thích nguyên lý hoạt động 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
Bài 10: Màn hình cảm biến 
Giáo trình thực tập PLC Trang 222 
CÂU HỎI KIỂM TRA 
Câu 1: Viết chương trình cho hiển thị 2 giá trị analog SMB28 và SMB29 trên 
TD200 
Câu 2: Viết chương trình điều khiển đảo chiều quay động cơ dùng các phím 
chức năng trên TD200 và tạo các massage như “DONG CO DANG QUAY 
THUAN”, “DONG CO DANG QUAY NGHICH”, “DONG CO DANG 
DUNG”. 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 223 
BÀI 11: KẾT NỐI PLC VỚI MÀN HÌNH CẢM BIẾN 
Mục tiêu: 
 Kết nối PLC với màn hình cảm biến. 
 Lập trình trao đối dữ liệu giữa PLC và màn hình cảm biến. 
 Sửa đổi giao diện và chương trình cho phù hợp với yêu cầu ứng dụng. 
 Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo 
an toàn. 
Nội dung: 
11.1. PLC S7-200 
11.1.1. Các lệnh của PLC S7-200 được sử dụng trong chương trình 
11.1.2. Viêt chương trình cho PLC S7_200 
11.1.2.1. Vật tư, thiết bị thực hành 
 Bộ Module thực hành PLC PLC CPM2A, Module thực hành điều khiển 
nhiệt độ S7-200, PLC S7-300, Máy tính lập trình, cáp kết nối, đồng hồ 
vạn năng, tuốc nơ vít, ampe kìm, dây kết nối, 
11.2.2.2. Yêu cầu 
 Sử dụng đúng nguồn. 
 Kết nối dây đúng phân cực của nguồn. 
11.2.2.3. Nội dung 
Viết chương trình tạo các massage: “UBND TPHCM”, “TRUONG CAO 
DANG GTVT TPHCM” trên TD200. Các message hiển thị ở giữa, trên 2 dòng 
tin. 
Phần mềm để lập trình cho TD200 cũng là phầm mêm Step7 Microwin. 
 Để lập trình cho TD200, ta thực hiện các bước sau: 
 Bước 1: Khởi động chương trình Step7 Microwin, trên thanh Menu chọn 
Tools\Text Display Wizard 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 224 
 Bảng text display wizard 
 Bước 2: Chọn Model, version, lựa chọn có cho hiển thị các chức năng 
Timer, Password 
Bảng text display wizard nhấn next, chọn Model, version, 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 225 
 Bước 3: Nhấn next chọn ngôn ngữ hiển thị, 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 226 
 Bước 4: Lựa chọn thời gian, cài đặt password, 
 Bước 5: Chọn các bit M tương ứng với các phím chức năng 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 227 
 Bước 6: Chọn số ký tự, dòng hiển thị message, 
 Bước 7: Chọn vùng nhớ V để định dạng cho TD200 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 228 
 Bước 8: Nhập đoạn message cần hiển thị: “UBND TPHCM”, “TRUONG 
CAO DANG GTVT TPHCM”. 
 Bước 9: Nhấn Finish để kết thúc. 
 Viết chương trình PLC 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 229 
 Biên dịch kiểm tra lỗi và mô phỏng chương trình ta được kết quả: 
 Dòng message 1 hiển thị: “UBND TPHCM” 
 Dòng message 2 hiển thị: “TRUONG CAO DANG GTVT TPHCM” 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 230 
11.1.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-200. Nạp chương trình và vận 
hành thử. 
 Bật nguồn cho Bộ Module thực hành PLC, TD200. 
 Kiểm tra cáp kết nối giữa PLC và máy tính và TD200. 
 Kết nối input, output với TD200 
 Báo cáo, nhận xét kết quả 
11.2. PLC CPM2A. 
11.2.1. Các lệnh của PLC CPM2A được sử dụng trong chương trình. 
11.2.2. Viết chương trình cho PLC CPM2A. 
11.2.2.1. Vật tư, thiết bị thực hành 
 Bộ Module thực hành PLC CPM2A, Máy tính lập trình, cáp kết nối, đồng 
hồ vạn năng, tuốc nơ vít, ampe kìm, dây kết nối, 
11.2.2.2. Yêu cầu 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 231 
 Sử dụng đúng nguồn, kết nối dây đúng phân cực của nguồn. 
11.2.2.3. Chương trình 
11.2.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A. Nạp chương trình và vận 
hành thử. 
 Bật nguồn cho Bộ Module thực hành PLC. 
 Kiểm tra cáp kết nối giữa PLC và máy tính. 
 Kết nối input, output với thiết bị ngoại vi. 
 Dowload chương trình lên PLC 
 Vận hành theo yêu cầu. 
 Báo cáo, nhận xét kết quả 
11.3. PLC S7-300. 
11.3.1. Các lệnh của PLC S7-300 được sử dụng trong chương trình. 
11.3.2. Viết chương trình cho PLC S7-300. 
11.3.2.1. Vật tư, thiết bị thực hành 
 Bộ Module thực hành PLC S7-300, Máy tính lập trình, cáp kết nối, đồng 
hồ vạn năng, tuốc nơ vít, ampe kìm, dây kết nối, 
11.3.2.2. Yêu cầu 
 Sử dụng đúng nguồn, kết nối dây đúng phân cực của nguồn. 
11.3.2.3. Chương trình 
11.3.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300. Nạp chương trình và vận 
hành thử. 
 Bật nguồn cho Bộ Module thực hành PLC. 
 Kiểm tra cáp kết nối giữa PLC và máy tính. 
 Kết nối input, output với thiết bị ngoại vi. 
 Dowload chương trình lên PLC 
 Vận hành theo yêu cầu. 
 Báo cáo, nhận xét kết quả 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 232 
PHIẾU BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH 
1. Vẽ sơ đồ kết nối PLC 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
2. Viết chương trình cho PLC 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
3. Giải thích nguyên lý hoạt động 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
Bài 11: Kết nối PLC với màn hình cảm biến 
Giáo trinh thực tập PLC Trang 233 
CÂU HỎI KIỂM TRA 
Câu 1: Viết chương trình điều khiển đảo chiều quay động cơ dùng các phím 
chức năng trên TD200 và tạo các massage như “DONG CO DANG QUAY 
THUAN”, “DONG CO DANG QUAY NGHICH”, “DONG CO DANG 
DUNG”. 
Câu 2: Viết chương trình điều khiển băng chuyền rót và đóng nắp chai như 
sau: 
Chú ý: Các công đoạn thực hiện của chương trình phải hiển thị dòng 
message trên TD200 để theo dõi và điều khiển. 
Danh mục từ viết tắt 
Giáo trình thực tập PLC Trang 234 
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 
 PLC: Programmable Logic Controller. 
 BCD: Binary-Coded Decimal. 
 DC, M: Động cơ không đồng bộ 3 pha. 
 KM: Công tắt tơ. 
 KH: Tiếp điểm hãm động cơ. 
 CB: Cảm biến. 
 SW: Switch. 
 PID: Propotional (tỉ lệ), Integral (tích phân), Derivative (đạo hàm). 
 HMI: Human Machine Interface, thiết bị giao tiếp giữa người điều 
khiển và thiết bị. 
Danh mục hình 
Giáo trình thực tập PLC Trang 235 
DANH MỤC HÌNH 
 Trang 
 Hình 1.1: Sơ đồ động lực điều khiển tuần tự động cơ, bài 1 .......................... 2 
 Hình 2.1: Sơ đồ động lực đảo chiều quay có hãm động năng, bài 2 ............ 16 
 Hình 2.2: Minh họa thanh dẫn bất kỳ khi đi qua cuộn dây pha BY, bài 2 .... 17 
 Hình 3.1: Mô hình đèn giao thông, bài 3....................................................... 28 
 Hình 4.1 : Mô hình băng tải chuyền táo, bài 4 .............................................. 54 
 Hình 5.1: Mô hình băng tải định lượng và bồn trộn, bài 5 ............................ 98 
 Hình 6.1: Sơ đồ chung của cảm biến và module analog , bài 6 .................. 116 
 Hình 6.2: Module EM235, bài 6 ................................................................ 117 
 Hình 6.3: Sơ đồ khối đầu vào Analog, bài 6 .............................................. 118 
 Hình 6.4: Sơ đồ khối đầu ra Analog, bài 6 ................................................. 118 
 Hình 6.5: Sơ đồ nối dây, bài 6 .................................................................... 122 
 Hình 7.1: Các loại cảm biến, bài 7 ............................................................. 134 
 Hình 7.2: Mô hình điều khiển nhiệt độ, bài 7 ............................................ 135 
 Hình 7.3: Sơ đồ nối dây điều khiển nhiệt độ dùng PID, bài 7 ................... 136 
 Hình 7.4: Sơ đồ nối dây điều khiển nhiệt độ dùng EM235, bài 7 .............. 136 
 Hình 7.5: Sơ đồ nối nguồn cho PLC, bài 7 ................................................ 137 
 Hình 7.6: Sơ đồ nối nguồn EM235, bài 7 ................................................... 137 
 Hình 7.7: Sơ đồ nối nguồn ngõ vào EM235, bài 7 ..................................... 138 
 Hình 7.8: Sơ đồ nối nguồn ngõ ra EM235, bài 7 ....................................... 138 
 Hình 8.1: Sơ đồ động cơ servo, bài 8 ......................................................... 147 
 Hình 8.2: Sơ đồ kết nối PLC với động cơ servo, bài 8 .............................. 148 
 Hình 9.1: Mô hình thang máy 4 tầng, bài 9 ................................................ 155 
 Hình 10.1: Thiết bị HMI của hãng Siemens, bài 10 ................................... 207 
 Hình 10.2: TD200, bài 10 ........................................................................... 208 
Mục lục 
Giáo trình thực tập PLC Trang 236 
MỤC LỤC 
Tiếng Việt: 
[1] Lê Ngọc Bích, Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy (2011), Điều khiển 
và giám sát với S7200- S7300 PC ACCESS & WINCC, NXB ĐH QG 
TP.HCM. 
[2] Nguyễn Trọng Thuần, Điều khiển logic và ứng dựng (2006), NXB 
Khoa học kỹ thuật. 
[3] Trần Thế San (biên dịch), Hướng dẫn thiết kế mạch và lập trình 
PLC (2005), NXB Đà Nằng. 
[4] Tăng Văn Mùi (biên dịch), Điều khiển logic lập trình PLC (2006), 
NXB Thống kê. 
[5] Trung tâm Việt Đức, Tài liệu thực hành PLC-S7 200, Trường ĐH 
Sư phạm Kỹ thuật TPHCM. 
Các trang wed: 
[1]  
[2]  
 [3] https://plcvietnam.com.vn/