MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………….. i
LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………………… ii
MỤC LỤC ……………………………………………………………………………. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT …………………….. vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ……………………………………………………….. ix
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ………………………………………………. x
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………… xi

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ………………………………………………………… xiii

LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ………………………………………………………. xiii

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI
NGHIÊN CỨU ……………………………………………………………………….. xv

TÓM TẮT CÔ ĐỌNG CÁC LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN VÀ ĐÓNG GÓP MỚI
CỦA TÁC GIẢ ……………………………………………………………………….. xv

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……………………………………………… xvi
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH (PLC)
VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7-300 CỦA SIEMENS ……………… 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH PLC ..1
1.1.1. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển logic khả trình PLC ………………. 1
1.1.2. Cấu trúc chung của PLC …………………………………………………………….. 1
1.1.3. Nguyên lý hoạt động của PLC ………………………………………………………. 2
1.1.4. Bài toán thiết kế hệ điều khiển PLC ………………………………………………. 3
1.1.5. Phân tích lựa chọn chủng loại PLC ……………………………………………….. 4
1.2. BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH PLC S7-300 CỦA SIEMENS….. 5
1.2.1. Tổng quan về PLC S7-300 …………………………………………………………… 5
1.2.1.1. Cấu trúc cơ bản của một trạm Simatic S7-300 ……………………….. 5
1.2.1.2. Đặc điểm của các họ CPU S7-300………………………………………… 6
1.2.1.3. Các họ CPU S7-300 và các Module …………………………………….. 7
1.2.1.4. Module tín hiệu – SM …………………………………………………………. 8

1.2.1.5. Module chức năng – FM ………………………………………………….. 9
1.2.1.6. Module ghép nối – IM …………………………………………………….. 10
1.2.1.7. Module truyền thông – CP ……………………………………………….. 10
1.2.2. Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ ………………………………………………. 10
1.2.2.1. Kiểu dữ liệu …………………………………………………………………. 10
1.2.2.2. Cấu trúc bộ nhớ của CPU ………………………………………………… 11
1.2.3. Lập trình và cài đặt thông số trên PLC S7-300 ………………………………. 13
1.2.3.1. Cấu trúc chương trình. …………………………………………………… 13
1.2.3.2. Các khối OB đặc biệt. ……………………………………………………. 14
1.2.3.3. Ngôn ngữ lập trình S7-300 ……………………………………………… 14
1.2.3.4. Kết nối PLC S7-313C với các đầu vào và đầu ra ………………….. 22
1.2.3.5. Thiết bị lập trình cho PLC S7 300……………………………………… 22
1.2.4. Xử lý lỗi…………………………………………………………………………………. 23
1.2.4.1. Lỗi biến đổi BCD: ………………………………………………………….. 24
1.2.4.2. Lỗi đọc ở nhớ ngoài miễn cho phép: ………………………………… 24
1.2.4.3. Lỗi ghi vào ô nhớ ngoài miễn cho phép: ……………………………… 24
1.2.4.4. Lỗi đọc ô nhớ có địa chỉ sai cấu trúc: ………………………………… 24
1.2.4.5. Lỗi ghi vào ô nhớ có địa chỉ sai cấu trúc: ………………………….. 24
1.2.4.6. Lỗi sai têm Timer: …………………………………………………………. 25
1.2.4.7. Lỗi sai tên Counter: ………………………………………………………… 25
1.2.4.8. Lỗi đọc ô nhớ qua con trỏ có địa chỉ sai: ……………………………… 25
1.2.4.9. Lỗi làm việc với DB: ………………………………………………………. 25
1.2.4.10. Lỗi làm việc với DI: ……………………………………………………… 25
1.2.4.11. Lỗi làm việc với DB: …………………………………………………….. 25
1.3. TỔNG QUAN VỀ WINCC ………………………………………………………… 26
1.3.1. Giới thiệu về WinCC ………………………………………………………………. 26
1.3.2. Đặc trưng cơ bản của phần mềm WinCC …………………………………… 26
1.3.3. WinCC explorer trong WinCC ……………………………………………….. 27
1.3.4. Các bước thiết kế hệ thống mô phỏng WinCC …………………………….. 29

1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ………………………………………………………. 36
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỰC HÀNH ĐA NĂNG ỨNG DỤNG
PLC S7-300 ……………………………………………………………………………… 37
2.1. XÂY DỰNG BỘ THỰC HÀNH ĐA NĂNG CHỨA BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC
S7 – 300 CPU 313C …………………………………………………………………….. 38
2.1.1. Cấu tạo bộ thực hành: ………………………………………………………….. 38
2.1.2. Sơ đồ bố trí thiết bị: ……………………………………………………………. 39
2.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TÍN HIỆU
GIAO THÔNG TẠI NGÃ TƯ ……………………………………………………….. 40
2.2.1. Tổng quan về hệ thống đèn tín hiệu giao thông …………………………… 40
2.2.2. Xây dựng mô hình thực hành ………………………………………………… 41
2.2.2.1. Cấu tạo mô hình thực hành ………………………………………….. 41
2.2.2.2. Nguyên lý làm việc …………………………………………………… 43
2.3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRONG
DÂY TRUYỀN SẢN XUẤT …………………………………………………………. 43
2.3.1. Tổng quan về hệ thống điều khiển động cơ trong dãy truyền sản xuất.. 43
2.3.2. Xây dựng mô hình thực hành ……………………………………………….. 45
2.3.2.1. Cấu tạo mô hình thực hành …………………………………………… 45
2.3.2.2. Nguyên lý làm việc …………………………………………………….. 48
2.4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BĂNG
TẢI ĐẾM SẢN PHẨM ……………………………………………………………… 49
2.4.1. Tổng quan về hệ thống băng tải đếm sản phẩm ………………………….. 49
2.4.2. Xây dựng mô hình thực hành …………………………………………………. 50
2.4.2.1. Cấu tạo mô hình thực hành …………………………………………… 50
2.4.2.2. Nguyên lý làm việc ……………………………………………………… 54
2.5. TỔNG THỂ MÔ HÌNH HỆ THỐNG THỰC HÀNH ………………………. 55
2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ………………………………………………………. 55

CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG BÀI GIẢNG THỰC HÀNH PLC S7-300 ………. 56
3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THỰC
HÀNH …………………………………………………………………………………… 56
3.1.1. Khái niệm về thực hành và dạy học thực hành kỹ thuật ……………….. 56
3.1.2. Nhiệm vụ của dạy học thực hành …………………………………………….. 56
3.1.3. Phương pháp dạy học thực hành kĩ thuật …………………………………… 57
3.2. XÂY DỰNG BÀI THỰC HÀNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC S7-300
CPU313C………………………………………………………………………………… 57
3.2.1. Các bước thực hành ……………………………………………………………… 58
3.2.2. Các bài thực hành tổng hợp và nâng cao ứng dụng PLC S7 -300 ……. 62
3.2.2.1. Bài tập 1: Điều khiển đèn giao thông tại ngã tư ………………… 62
3.2.2.2. Bài tập 2: Điều khiển động cơ trong dây truyền sản xuất …… 65
3.2.2.3. Bài tập 3: Điều khiển hệ thống băng tải đếm sản phẩm ………. 68
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ………………………………………………………. 71
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI …….. 72
4.1. KẾT LUẬN …………………………………………………………………………. 72
4.1.1. Ưu điểm …………………………………………………………………………… 72
4.1.2. Nhược điểm ……………………………………………………………………… 73
4.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ………………………………………. 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………. 74
PHỤ LỤC