Mô hình thực tập điều khiển tự động sử dụng bộ lập trình PLC cỡ nhỏ

28 
MÔ HÌNH THỰC TẬP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG BỘ LẬP TRÌNH 
PLC CỠ NHỎ 
Trương Văn Tuấn15, Phan Hồ Bắc16, Đỗ Đức Trường17, Nguyễn Văn Gia18, 
Phan Anh Thắng19 
Email: phanhobac81@gmail.com SĐT: 0945130303 
Tóm tắt: 
Mô hình thiết bị tự làm “MÔ HÌNH THỰC TẬP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG SỬ 
DỤNG BỘ LẬP TRÌNH PLC CỠ NHỎ” có ƣu điểm là lắp đặt đầy đủ các thiết bị khí cụ 
điện, bộ PLC cỡ nhỏ để học đƣợc nhiều bài thực hành trong các mô đun trang bị điện và 
mô đun PLC cỡ nhỏ và mang tính thực tiễn cao sát với các mạch trang bị điện và các 
mạch điều khiển tự động sử dụng bộ lập trình PLC cỡ nhỏ đƣợc ứng dụng rộng rãi hiện 
nay trong các nhà máy, dây chuyền sản xuất công nghiệp. 
Mô hình này khai triển đấu nối các phần tử thiết bị trên hệ thống đôminô và cầu nối 
dây nên học sinh khi thực hành sẻ trực tiếp sử dụng dụng cụ đấu lắp “việc này rất quan 
trọng vì giúp ngƣời học hình thành đƣợc kỹ năng đấu, lắp mạch và khi làm ngoài thực tế 
sẻ tiếp cận việc lắp mạch nhanh và chính xác hơn, không bỡ ngỡ ). 
Xuất phát từ những nhƣợc điểm ở các mô hình bán trên thị trƣờng nên chúng tôi đã 
có ý tƣởng thiết kế, lắp đặt và làm ra mô hình“MÔ HÌNH THỰC TẬP ĐIỀU KHIỂN TỰ 
ĐỘNG SỬ DỤNG BỘ LẬP TRÌNH PLC CỠ NHỎ” phục vụ cho công tác giảng dạy và 
làm học cụ trực quan để học sinh học thực hành và rèn luyện kỹ năng tay nghề tốt hơn. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Hiện nay trên thị trƣờng thiết bị điện công nghiệp phục vụ việc dạy học có bán 
nhiều dạng mô hình thực hành nhƣng những mô hình này còn có một số mặt hạn chế: 
Mô hình đƣợc thiết kế bài học riêng lẽ trên các panen, hệ thống mạch điện không 
sát với các mạch ứng dụng tại các nhà máy công nghiệp, thiết bị khí cụ điện bố trí không 
đầy đủ để thực hiện học các bài nâng cao và các bài thực hành tổng hợp 
Thực hành trên các mô hình này ngƣời học phải dùng nhiều rắc cắm để đấu nối các 
phần tử thiết bị trên mạch điện nên sẻ không phát huy đƣợc tính sáng tạo và rèn luyện 
nâng cao đƣợc kỹ năng thực hành tay nghề 
15 Phó Hiệu trƣởng 
16 Trƣởng khoa Điện 
17 Giảng viên khoa Điện 
18 Giảng viên khoa Điện 
19 Giảng viên khoa Điện 
29 
Hệ thống mạch điện đƣợc bố trí theo panen rất rời rạc, khi đấu dây mạch điện rất 
rối, khó khăn cho ngƣời học khi kiểm tra xác định hƣ hỏng vì các vị trí ký hiệu trên các 
phần tử thiết bị bị che lấp.... 
Mô hình thiết bị tự làm “ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG BỘ LẬP TRÌNH 
PLC CỞ NHỎ” có ƣu điểm là lắp đặt đầy đủ các thiết bị khí cụ điện, bộ PLC để học 
đƣợc nhiều bài thực hành trong các mô đun trang bị điện và mô đun PLC và mang tính 
thực tiễn cao sát với các mạch trang bị điện và các mạch điều khiển tự động sử dụng bộ 
lập trình PLC đƣợc ứng dụng rộng rãi hiện nay trong các nhà máy, dây chuyền sản xuất 
công nghiệp. 
Hiện nay trên thị trƣờng có rất nhiều nhà cung cấp thiết bị mô hình mạch điện công 
nghiệp. Nhƣng nhình chung các mô hình này thƣờng bố trí lắp đặt thiết bị khí cụ điện rời 
và không đầy đủ để ngƣời học triển khai đấu lắp đƣợc các mạch điện nâng cao và các 
mạch điện tổng hợp trong các dây chuyền sản suất và các mạch máy công cụ. 
Những mô hình này chỉ mang tính chất thí nghiệm cho động cơ chỉ sử dụng các rắc 
cắm để nối các điểm dây trên mạch, ngƣời học không thể sử dụng dụng cụ, vật liệu để 
đấu lắp mạch điện sát với công việc đi làm sau này 
Hệ thống mạch trên mô hình không phù hợp với chƣơng trình khung hệ trung cấp, 
cao đẳng nghề, khi nhìn vào mô hình rất khó quan sát, kết cấu mô hình đƣợc cố định khó 
để thực hiện tháo lắp, sửa chửa, thay thế khi bị hƣ hỏng. 
Giá thành mô hình quá cao, hiệu quả sử dụng thấp, mô hình mang tính chất thí 
nghiệm mạch, ít có tính ứng dụng trong thực tiễn dạy học và rèn luyện kỹ năng thực hành 
nghề cho ngƣời học. 
 Trên thị trƣờng giá thành của một mô hình tƣơng tự do Công ty cổ phần kỹ thuât 
công nghệ và thƣơng mại Ban Mai cung cấp cho các đơn vị trƣờng học có giá thành trên 
95.000.000đ (chỉ khai thác tối đa 6 bài học) 
(Website: www.sunrise.com.vn), Điện thoại: +(84-4)37624443 
2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Mô hình đƣợc thiết kế hoàn toàn mới dựa trên sơ đồ nguyên lý của các mạch điện 
trong mô đun trang bị điện và mô đun PLC cỡ nhỏ và những mạch điện này đƣợc ứng 
dụng rộng rải trong các mạch máy công cụ và trong mạch điện điều khiển của các dây 
chuyền sản xuất công nghiệp hiện nay. 
30 
Mô hình nhóm thiết kế 
Thiết bị trên mô hình đƣợc lắp đặt theo các khối có ký hiệu về các phần tử rõ ràng, 
dễ quan sát, thiết bị đƣợc đấu nối với nhau trên mô hình thuận tiện cho việc tháo, lắp, bảo 
dƣỡng hoặc kiểm tra thay thế hƣ hỏng cho từng loại khí cụ điện khác nhau. 
Khối mạch PLC LOGO 
31 
Khối mạch trang bị điện 
Ngƣời học dễ dàng quan sát các loại khí cụ điện lắp đặt trên mô hình để chọn ra 
đúng và đủ từng loại khí cụ điện để lắp mạch theo sơ đồ nguyên lý của từng bài học. 
Trên mô hình này khi học thực hành thì ngƣời học sẻ trực tiếp sử dụng dụng cụ, vật 
liệu để đấu lắp mạch trên các hàng đôminô và cầu nối dây khác với các mô hình khác 
trên thị trƣờng hiện nay là thực hành lắp mạch bằng việc sử dụng rắc để cắm. 
Mạch điện sau khi đấu lắp 
Mô hình đủ chổ để 3 học sinh cùng tham gia thực hành theo nhóm. 
Trên mô hình này giáo viên đánh pan, tạo lổi để cho học sinh tìm hiểu, thảo luận 
chẩn đoán lỗi trong hệ thống mạch điện giúp cho ngƣời học phát huy khả năng tƣ duy, 
sáng tạo, khai thác hết thiết bị khí cụ điện đƣợc bố trí trên mô hình cũng nhƣ hình thành 
32 
phát triển các kỹ năng thực hành để ngƣời học ngày càng thuần thục trong cách đấu dây, 
cũng nhƣ thành thạo trong việc tìm lỗi trên mạch điện. 
Để học và khai thác hết bài tập trên mô hình thiết bị tự làm“ĐIỀU KHIỂN TỰ 
ĐỘNG SỬ DỤNG BỘ LẬP TRÌNH PLC CỞ NHỎ” yêu cầu: 
Hiểu và phân tích đƣợc sơ đồ nguyên lý bài tập thực hành trang bị điện và bài tập 
thực hành PLC, từ bài mạch điện cơ bản đến những bài mạch điện nâng cao 
Hiểu và nắm đƣợc cấu tạo, nguyên lý của các loại khí cụ điện lắp trên mô hình 
Đấu lắp mạch điện đúng bài học, đúng yêu cầu kỹ thuật, lắp mạch điện phải khoa 
học, chính xác, theo trình tự, an toàn khi cấp nguồn thử mạch. 
Điều khiển các mạch điện sử dụng bộ PLC: Thiết bị đƣợc kích hoạt ở (trạng thái 
ON hoặc OFF do thiết bị điều khiển vật lý bên ngoài). Lúc này một bộ điều khiển lập 
trình sẽ liên tục lặp chƣơng trình (vòng lặp) do ngƣời dùng cài đặt sẵn và chờ các tín hiệu 
xuất hiện ở ngõ vào và xuất ra các tín hiệu ở ngõ ra. 
Để khắc phục những nhƣợc điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển 
bằng Relay ở mạch trang bị điện) lúc này ta sử dụng bộ lập trình PLC nhằm thỏa mãn 
các yêu cầu kỹ thuật sau: 
 - Lập trình dể dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học. 
 - Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa. 
 - Dung lƣợng bộ nhớ lớn để có thể chứa đƣợc những chƣơng trình phức tạp. 
 - Bộ lập trình PLC đƣợc ứng dụng nhiều cho mạch điện điều khiển các loại máy nhƣ: 
Máy in, máy đóng gói, máy đánh sợi, máy se chỉ, máy chế biến thực phẩm, máy cắt tốc 
độ cao, hệ thống phân bổ giám sát trong dây chuyền sản xuất, lập trình điều khiển cho 
nhiều dạng mạch điện điều khiển động cơ 3 pha trong công nghiệp, các máy công cụ, 
máy cắt gọt kim loại.. 
 - Giao tiếp đƣợc với các thiết bị thông minh khác nhƣ: Máy tính, điện thoại thông 
minh, nối mạng, nối với nhiều Modul mở rộng. 
 - Giá cả có thể cạnh tranh đƣợc. 
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 
Mô hình “MÔ HÌNH THỰC TẬP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG BỘ LẬP 
TRÌNH PLC CỠ NHỎ” đƣợc ứng dụng giảng dạy bài tập thực hành mô đun trang bị điện 
và bài tập thực hành cho mô đun PLCcỡ nhỏ, từ mạch điện cơ bản đến những mạch điện 
33 
nâng cao với nhiều dạng sơ đồ mạch khác nhau sát với các mạch điện đƣợc ứng dụng 
trong các nhà máy sản xuất công nghiệp hiện nay. 
Rèn luyện và nâng cao kỹ năng thực hành tay nghề cho ngƣời học khi đấu lắp các 
mạch điện trên mô hình sát với các mạch ứng dụng đƣợc triển khai rộng trong các nhà 
máy công nghiệp hiện nay, ngoài ra ngƣời học sẻ hiểu và nắm rõ hơn về cấu tạo, nguyên 
lý làm việc của các loại khí cụ điện để phục vụ tốt hơn cho việc học một số mô đun khác. 
Hình thành cho ngƣời học nắm đƣợc các quy trình thực hành đấu, lắp và kiểm tra 
thực tế trên mô hình thật, cách khắc phục, sửa chửa các hƣ hỏng thƣờng gặp trong các 
mạch điện đƣợc ứng dụng nhiều trong thực tế hiện nay. 
4. KẾT LUẬN 
Mô hình“ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG BỘ LẬP TRÌNH PLC CỞ NHỎ” 
phục vụ cho công tác giảng dạy và làm học cụ trực quan để học sinh học thực hành và rèn 
luyện kỹ năng tay nghề tốt hơn. Mô hình có thể nhân rộng ra các hệ thống dạy nghề trên 
địa bàn cũng nhƣ cả nƣớc.