Bài giảng PLC và mạng công nghiệp môn Điều khiển logic và PLC | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
Bài giảng
PLC và Mạng Công Nghiệp
PLC and Industrial system (ME 4501)
Giảng viên: TS. Nguyễn Anh Tuấn
Bộ môn Cơ điện tử – ĐHBK Hà nội
Email: tuan.nguyenanh@hust.edu.vn bktuan2000@gmail.com
❑ MỤC TIÊU HỌC PHẦN (ME 4501 2(2-1-0-4))
➢ Hiểu về cấu trúc chung, nguyên lý làm việc của PLC
➢ Nắm vững khái niệm các hệ thống điều khiển và các phần tử trong
hệ thống điều khiển logic, lập trình PLC, mạng công nghiệp .
➢ Sử dụng PLC vào các ứng dụng điều khiển hệ thống công nghiệp
➢ Vận hành , khai thác được các hệ thống tự động , bảo dưỡng bảo
trì , hiệu chỉnh , thiết kế và cải tiến các hệ thống tự động sử dụng PLC . Requirement
➢ Nhiệm vụ của sinh viên:
- Dự lớp: đầy đủ theo quy chế.
- Bài tập: hoàn thành các bài tập của học phần.
- Bài tập lớn: hoàn thành đầy đủ các yêu cầu. + Kiểm tra giữa kỳ 2
- Thi cuối kỳ ( trắc nghiệm và tự luận ): trọng số 0.7
➢ Đánh giá kết quả: KT/BT(0.3)-T(TN/TL:0.7)
1- Điểm quá trình: trọng số 0.3
+ Điểm BTL, có báo cáo và bảo vệ STT
Tài liệu tham khảo
[1] Bài giảng PLC và mạng công nghiệp (slide bài giảng)
[2] TS. Nguyễn Trọng Doanh, Điều khiển PLC, NXB KHKT, 2013
[3] Dag. H Hansen: Programmable Logic Controller, 2015
[4] Frank D. Petruzella: Programmable Logic Controllers, 2017
[5] Phần mềm TIA Portal của Siemems
[6] https://support.industry.siemens.com/cs/start?lc=en-US
[7] https://www.rockwellautomation.com/en-us/support.html
[8] https://www.mitsubishielectric.com/fa/products/cnt/plc/index.html
Tài liệu tham khảo Mục lục
1.Tổng quan về điều khiển logic
1.1. Các khái niệm cơ bản
1.2. Điều khiển logic
1.3. Đại số logic (Đại số Boole)
1.4. Các phương pháp biểu diễn hàm logic 1.5. Hàm chính tắc
1.6. Tối thiểu hóa hàm logic
1. Tổng quan về điều khiển logic
1.1. Các khái niệm cơ bản
❑ Điều khiển (Control):
Ví dụ 1: Lái xe giữ vận tốc ổn định ở 45 km/h.
- Quan sát đồng hồ tốc độ => Thu thập thông tin
- Bộ não điều khiển: Nếu v <45km/h, tăng tốc, nếu v>45km/h,
giảm tốc => Xử lý thông tin
- Giảm ga hoặc tăng ga => Tác động vào hệ thống ( cơ cấu chấp hành )
Kết quả là xe chạy với vận tốc “ gần ” bằng 45 km/h
1.1. Các khái niệm cơ bản Nhiệt kế
Ví dụ 2 :
=> Điều khiển được hiểu là quá trình thu
thập , xử lý thông tin và
tác động đến hệ thống Van tay
nhằm đáp ứng với mục Lò nhiệt
Tác động vào hệ thống
đích đã định trước . ( cơ cấu chấp hành )
Hình 1.1 . Điều khiển nhiệt độ lò nhiệt ❑ Điều khiển
1.1. Các khái niệm cơ bản
❑ Điều khiển tự động Bộ Cảm điều biến khiển nhiệt => Điều khiển tự động : là quá trình điều khiển mà không cần sự tác động của con người . Van điều khiển Lò nhiệt
Hình 1.2. Điều khiển tự động nhiệt độ lò nhiệt
1.1. Các khái niệm cơ bản
❑ Hệ thống điều khiển:
➢ Hệ thống điều khiển: là một hệ thống mà đầu ra của nó có
thể được quản lý, kiểm soát hoặc điều chỉnh bằng cách thay đổi đầu vào . TÍN HIỆU VÀO TÍN HIỆU RA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Hình 1.3. Cấu trúc của hệ thống điều khiển
1.1. Các khái niệm cơ bản
❑ Hệ thống điều khiển
➢ Hệ thống điều khiển vòng hở: là hệ thống có tác động điều
khiển độc lập với tín hiệu ngõ ra.
Ví dụ : Hệ thống điều khiển máy giặt Tín Tín hiệu đặt hiệu Quần áo đã giặt điều BỘ ĐIỀU khiển MÁY KHIỂN GIẶT
Hình 1.4 . Hệ thống điều khiển vòng hở
1.1. Các khái niệm cơ bản
❑ Hệ thống điều khiển
➢ Hệ thống điều khiển vòng kín: là hệ thống có tác động điều khiển
phụ thuộc vào tín hiệu ngõ ra. Hệ thống điều khiển vòng kín còn được gọi là hệ thống điều khiển hồi tiếp (feedback control Tín Sai hiệu Tín hiệu vào lệch Tín BỘ ĐIỀU hiệu ra ĐK SO CƠ CẤU SÁNH KHIỂN CHẤP HÀNH CẢM BIẾN
Hình 1.4. Hệ thống điều khiển vòng kín systems)..
1.1. Các khái niệm cơ bản
❑ Hệ thống điều khiển
➢ Ví dụ về hệ thống điều khiển vòng kín Hành trình Sai lệch Hành trình mong muốn thực tế Lái xe Hệ thống lái Xe ô tô Xúc giác, thị giác
Hình 1.5. Điều khiển lái trên ô tô
1.1. Các khái niệm cơ bản
❑ Hệ thống điều khiển
➢ Ví dụ về hệ thống điều khiển vòng kín 6
1.1. Các khái niệm cơ bản ❑ Các hệ đếm:
➢ Hiện tồn tại nhiều hệ đếm khác nhau:
+ Hệ thập phân: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 + H ệ nhị phân : 0 , 1
+ H ệ cơ số 8 : 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
+ H ệ cơ số 16 : 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , A, B, C , D, E, F
➢ Công thức tổng quát biểu diễn hệ đếm : n 2 1 0 N ZR ... ZR R n 2 ZR 1 ZR 0
Trong đó Z là giá trị của chữ số ; R cơ số
1.1. Các khái niệm cơ bản ❑ Các hệ đếm ➢ Ví dụ: