Mô hình bàn thực hành PLC đa chức năng

CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÀN THỰC HÀNH PLC ĐA CHỨC NĂNG TẠI TRƯỜNG

CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ VIETTRONICS

            Tóm tắt (Abstract): Chủ động trong việc sáng tạo làm ra các sản phẩm mô hình phục vụ đào tạo ngành/ nghề thuộc lĩnh vực Điện - Điện tử - Tự động hóa của giảng viên đang đóng góp một phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo trong xu thế cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra nhanh chóng.

          1. Giới thiệu chung

          Tự làm thiết bị đào tạo phục vụ cho việc dạy và học tại Trường Cao đẳng Công nghệ Viettronics đã trở thành truyền thống được nhiều giảng viên Nhà trường nhiệt tình hưởng ứng với nhiệt huyết yêu nghề với sự sáng tạo ngày càng phát triển theo chiều sâu cùng với sự phát triển của Nhà trường cũng như xu thế chung của sự phát triển của khoa học - công nghệ. Đặc biệt với ngành/ nghề Điện - Điện tử - Tự động hóa của Nhà trường.

          Nhiều sản phẩm được giảng viên được nâng cấp qua mỗi năm cũng như các sản phẩm chế tạo mới đang khẳng định về tiềm năng khoa học - công nghệ của Nhà trường. Để có được những thành quả như trên là sự quan tâm động viên tạo điều kiện của các cấp lãnh đạo Nhà trường đặc biệt đó là tâm huyết của đội ngũ giảng viên nhà trường yêu nghề, đam mê sáng tạo. Với kinh nghiệm nhiều năm giảng dạy, nghiên cứu khoa học và trực tiếp lao động sản xuất, tư vấn và chuyển giao công nghệ thuộc lĩnh vực Điện - Điện tử - Tự động hóa cho các doanh nghiệp, các khách hàng cá nhân... đã tích cực hướng dẫn sinh viên thực hiện các nhiệm vụ chế tạo các mô hình học cụ để giúp các em phát triển kỹ năng và kiến thức chuyên môn nghề nghiệp. Đối với người học nắm vững lý thuyết song cũng phải vững thực hành, thực tiễn để sẵn sàng đáp ứng yêu cầu công việc trong xu thế phát triển khoa học - công nghệ của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra hiện nay. Bên cạnh đó bản thân cá nhân các giảng viên cũng chủ động cải tiến, chế tạo mới các thiết bị dạy học tự làm sát với thực tiễn để phục vụ công tác đào tạo qua đó phát huy được tính chủ động, sáng tạo và năng lực chuyên môn.

          Hưởng ứng cuộc thi chế tạo thiết bị dạy học tự làm Thành Phố Hải Phòng năm 2019 các giảng viên chuyên môn Điện - Điên tử - Tự động hóa của Nhà trường đã chế tạo các thiết bị tham dự cuộc thi trên cơ sở đầu tư mới trang thiết bị, tận dụng các thiết bị hiện có để cho ra các sản phẩm có tính ứng dụng cao hơn cũng như thẩm mĩ hơn tạo hứng thú cho người học. Một trong những sản phẩm của giảng viên được lựa chọn tham dự cuộc thi chế tạo thiết bị dạy học tự làm Thành Phố Hải Phòng năm 2019 đó là Mô hình bàn thực hành PLC đa chức năng tích hợp nhiều thiết bị phục vụ giảng dạy nhiều mô đun và nhiều bài trong chương trình đào tạo nhóm ngành/ nghề đào tạo Kỹ thuật điện, điện tử và viễn thông bao gồm trình độ trung cấp (mã 55202) và trình độ cao đẳng (mã 65202).

           Với mô hình thực hành này người học có thể nhận biết được các thiết bị trong thực tế (Các bộ điều khiển lập trình PLC, bộ biến tần, các khí cụ điện, các bộ cảm biến....) cũng như cách kết nối, tích hợp các bị có sẵn do các hãng sản xuất.

1.2. Phạm vi áp dụng

           HMI, PLC, biến tần, động cơ không đồng bộ 3 pha, các bộ cảm biến, khí cụ điện...là những thiết bị điện - điện tử không thể thiếu được trong các máy móc phục vụ sản xuất công nghiệp cũng như dân dụng trong thời đại công nghệ hiện nay. Chính vì vậy Mô hình bàn thực hành PLC đa chức năng có thể áp dụng trong giảng dạy lý thuyết và thực hành của các mô đun trong chương trình đào tạo: Kỹ thuật cảm biến, PLC cơ bản, PLC nâng cao, Chuyên đề cài đặt và vận hành biến tần...

1.2.1. Phục vụ học lý thuyết

           Người học có thể nhận dạng được thiết bị, quan sát và tìm hiểu trực quan về cấu trúc một bộ điều khiển lập trình (PLC), Màn hình HMI....Ví dụ: Cấu trúc của PLC mô đun nguồn, mô đun CPU, Mô đun tín hiệu vào/ ra số (Digital), Mô đun tín hiệu vào/ ra tương tự (Analog)...Tìm hiểu cấu trúc của bộ biến tần và ứng dụng của nó thông qua việc tích hợp thành mô hình băng tải. Nhận dạng, đọc các thông số, mã sản phẩm của các bộ cảm biến. Phân biệt được các thiết bị đơn lẻ với một hệ thống được tích hợp (phù hợp với thực tế của các máy móc, dây chuyền sản xuất).

1.2.2. Phục vụ học thực hành

            Thông qua mô hình người học sẽ biết cách bố trí các thiết bị điện trên tủ, panel điều khiển. Biết cách kết nối các thiết bị với nguồn điện cho phép, ghép nối các bộ cảm biến với các bộ chuyển đổi, ghép nối các tín hiệu vào cho các bộ điều khiển lập trình (PLC)....ghép nối tín hiệu ra, kết nối truyền thông giữa các thiết bị điều khiển (HMI - PLC - Biến tần - Máy tính....).

a, Kỹ năng lập trình điều khiển PLC

            Mô hình "Mô hình bàn thực hành PLC đa chức năng" sử dụng 02 loại PLC của hãng Siemens gồm: PLC S7-200 đã rất phổ biến trên thị trường và được nhiều cơ sở đào tạo, doanh nghiệp sử dụng. PLC S-1200 là sản phẩm mới của hãng Siemens xuất hiện vài năm gần đây trên thị trường với mục đích thay thế dòng PLC S7-200. Người học được học tập và rèn luyện kỹ năng sử dụng các phần mềm lập trình tương ứng với các bộ PLC (Step7 Microwin V4.0 sp9 đối với PLC S-200 và TIA Potial V13 đối với PLC S7-1200) với các kỹ năng sử dụng chuột, sử dụng phím tắt để lập trình. Kỹ năng chỉnh định, nhập các thông số, nhận biết các lỗi khi soạn thảo chương trình điều khiển, nạp chương trình điều khiển cho PLC.

b, Kỹ năng cài đặt và vận hành bộ biến tần điều khiển động cơ KĐB 3 pha

            Mô hình "Mô hình bàn thực hành PLC đa chức năng" sử dụng 01 bộ biến tần GD10 của hãng INVT. INVT tham gia vào thị trường các thiết bị điện - tự động hóa công nghiệp vài năm gần đây và tạo dựng uy tín trên thị trường với thế mạnh giá cả phải chăng - kỹ thuật đảm bảo. Người học được rèn luyện kỹ năng tra cứu tài liệu kỹ thuật, kỹ năng sử dụng phím lập trình được tích hợp trên biến tần trên cơ sở các bài tập mẫu được tác giả nghiên cứu biên soạn. Kỹ năng vận hành an toàn các hệ biến tần - động cơ.

c, Kỹ năng ghép nối, chỉnh định, cài đặt và chọn chế độ làm việc cho các bộ cảm biến.

            Người học được rèn luyện kỹ năng ghép nối đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn cho các bộ cảm biến đúng điện áp và tải cho phép. Kỹ năng chỉnh định khoảng cách cài đặt và khoảng cách làm việc của các bộ cảm biến quang thông thường, cảm biến thông minh tự học màu...Kết nối cảm biến thụ động (PT-100) với mô đun chuyển đổi đo trước khi gửi tín hiệu đo về PLC theo tiêu chuẩn quy định.

d, Kỹ năng thiết kế giao diện điều khiển trên màn hình HMI và PC

            Người học được rèn luyện kỹ năng thiết kế một dự án điều khiển cho màn hình HMI để kết nối điều khiển với PLC và biến tần...trên máy tính (PC) cũng như nạp và vận hành trên màn hình HMI. Người học biết các lựa chọn các công cụ, gán địa chỉ, sắp xếp bố trí giao diện hợp lý về không gian, màu sắc đảm bảo tính khoa học cũng như thuận tiện cho người sử dụng.

2. Một số bài thực hành được tích hợp sẵn trên mô hình

2.1. Thực hành cài đặt và vận hành biến tần

            Bài 1: Cài đặt biến tần INVT GD10 chế độ thường

            Bài 2: Cài đặt biến tần INVT  chế độ sử dụng nút nhấn ngoài

            Bài 3: Cài đặt biến tần INVT chế độ sử dụng nút nhấn ngoài và chạy nhấp (Jog)

            Bài 4: Cài đặt biến tần chế độ đa cấp tốc độ

            Bài 5: Cài đặt biến tần chế độ đa cấp tốc độ xác định chiều quay

            Bài 6: Cài đặt biến tần chế độ truyền thông RS485 - GD10

            Bài 7: Tự động dò thông số động cơ ở chế độ động.

            Bài 8: Tự động dò thông số động cơ ở chế độ tĩnh.

2.2. Thực hành lập trình PLC cơ bản và nâng cao

            Bài 1: Điều khiển đếm và phân loại sản phẩm.

            Bài 2: Kết hợp HMI và PLC điều khiển đếm và phân loại sản phẩm.

            Bài 3: Điều khiển đèn giao thông ngã tư cơ bản.

            Bài 4: Kết hợp HMI và PLC điều khiển đèn giao thông ngã tư.

            Bài 5: Điều khiển khống chế nhiệt độ lò sấy.

            Bài 6: Kết hợp HMI và PLC điều khiển khống chế nhiệt độ lò sấy.

2.3. Thực hành Kỹ thuật cảm biến

            Bài 1: Ghép nối và chỉnh định cảm biến quang thu phát phản xạ đầu ra transistor PNP với PLC.

            Bài 2: Ghép nối và cài đặt cảm biến quang thông minh tự học màu xác định vật 3EX -NH16.

            Bài 3: Ghép nối cảm biến nhiệt độ PT-100 với bộ chuyển đổi Analog kết nối với đầu vào Analog của PLC.

2.4. Khả năng kết nối mở rộng và thực hành điều khiển các mô hình tại trường Cao đẳng Công nghệ Viettronics.

            Với kết cấu module và mở nên Mô hình bàn thực hành PLC đa năng dễ dàng ghép nối phần cứng với các mô hình, thiết bị phục vụ đào tạo lập trình PLC hiện nay của Nhà trường. Các mô hình, thiết bị đã ghép nối phục vụ trong quá trình đào tạo của Nhà trường:

            - Ghép nối điều khiển mô hình điều khiển đèn giao thông.

            - Mô hình điều khiển cửa tự động.

            - Ghép nối điều khiển mô hình tay máy gắp và phân loại vật liệu.

            - Ghép nối điều khiển mô hình máy chiết và đóng nắp chai tự động.

            - Ghép nối mô hình điều khiển bồn trộn chất lỏng.

            - Ghép nối mô hình điều khiển thang máy 4 tầng.

            - Ghép nối mô hình PLC - Khí nén.

            - Mô hình điều khiển và đo tốc độ động cơ một chiều.

            - Mô hình điều khiển động cơ servo DC.

            - Mô hình điều khiển động cơ bước...

2.5. Giá thành rẻ và chủ động về mặt công nghệ trong quá trình khai thác.

            Do đây là sản phẩm tự thiết kế, tự gia công chế tạo và lắp đặt cũng như tự nghiên cứu lập trình - cài đăt cho các thiết bị, xây dựng các bài thực hành phù hợp với chương trình đào tạo của Nhà trường nên chi phí đầu tư ở mức thấp nhất (chỉ bao gồm tiền mua thiết bị vật tư) không phải chi trả tiền bản quyền, thương mại...nên tiết kiệm chi phí đầu tư cho Nhà trường và dễ nhân bản sản xuất nhiều thiết bị phục vụ đào tạo.

           Hình ảnh của mô hình:

                                                                       ThS. Nguyễn Đình Chung _ Phụ trách Khoa Điện - Điện tử

 

 

 

 

Đã Xem: 22418

Bài Viết Mới Nhất