Giao Trinh PLC

5/17/2018 Giao Trinh PLC - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-plc-55ab59a1d0e49 1/178

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KHOA HOÏC TÖÏ NHIEÂN KHOA VAÄT LYÙ

BOÄ MOÂN MAÙY TÍNH – ÑIEÄN TÖÛ

BOÄ ÑIEÀU KHIEÅN

KHAÛ LAÄP TRÌNH PLC

Tp.HCM - 2008

Moân hoïc

Email: [email protected]

01 November 2008 P.X.Hiển - ĐH KHTN TPHCM 1

Phạm Xuân Hiển



CHÖÔNG I TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN

01 November 2008© P.X.Hiển - ĐH KHTN TPHCM 2

Heä thoáng ñieàu khieån laø gìÑieàu khieån tín hieäu lieân tuïc vaø tín hieäu nhò phaân

Caùc quaù trình saûn xuaát thöôøng gaëp trong coâng nghieäp

Ñieàu chænh lieân tuïc

Heä thoáng ñieàu khieån duøng rô-le (relay)

Heä thoáng ñieàu khieån duøng maïch ñieän töû

Heä thoáng ñieàu khieån duøng IC soá

Heä thoáng ñieàu khieån duøng maùy tính



1.1. Heä thoáng ñieàu khieån laø gì


Caùc daïng tín hieäu vaøo



1.1. Heä thoáng ñieàu khieån laø gì


Caùc daïng tín hieäu ra



1.2 Ñieàu khieån tín hieäu lieân tuïc (analog) vaø tín hieäu nhò phaân (binary)


(a) Tín hieäu lieân tuïc; (b) Tín hieäu soá vaø söï bieåu dieãn nhò phaân



1.2 Ñieàu khieån tín hieäu lieân tuïc (analog) vaø tín hieäu nhò phaân (binary)


Ñieàu khieån lieân tuïc

Ñieàu khieån nhò phaân



1.3 Caùc quaù trình saûn xuaát thöôøng gaëp trong coâng nghieäp


Quaù trình saûn xuaát lieân tuïc



1.3 Caùc quaù trình saûn xuaát thöôøng gaëp trong coâng nghieäp


Quaù trình saûn xuaát töøng loaït



1.4 Phöông phaùp ñieàu khieån


Ñieàu khieån voøng hôû

Ñieàu khieån kích tieáp



1.4 Phöông phaùp ñieàu khieån


Ñieàu khieån voøng kín



1.5 Ñieàu khieån lieân tuïc


Taùc ñoäng hieäu chænh tyû leä

Taùc ñoäng hieäu chænh vi phaân

Taùc ñoäng hieäu chænh tích phaân

Ñieàu khieån PID



1.6 Heä thoáng ñieàu khieån duøng rô-le (relay)


Maïch ñieàu khieån duøng rô-le (relay)



1.7 Heä thoáng ñieàu khieån duøng maïch ñieän töû (electronic system)


Maïch ñoùng môû (switching) duøng transitor

Maïch khuyeách ñaïi duøng transitor



1.8 Heä thoáng ñieàu khieån duøng IC soá


Caùc hoï logic

Heä thoáng xöû lyù tuaàn töï

Ram

Rom



1.9 Heä thoáng ñieàu khieån duøng maùy tính


Caáu truùc ñieàu khieån phaân boá





Ñieàu khieån trình töï





Ñieàu khieån tín hieäu lieân tuïc



CHÖÔNG II BOÄ ÑIEÀU KHIEÅN PLC (Programable Logic Controller)


Ñaëc ñieåm boä ñieàu khieån khaû laäp trình

Khaùi nieäm cô baûn PLC

Caáu truùc PLC

Giôùi thieäu ngoân ngöõ laäp trình PLC

Cô cheá hoaït ñoäng vaø xöû lyù tín hieäu treân PLC

ÖÙng duïng PLC



2.1 Boä ñieàu khieån khaû laäp trình


„ Khaû naêng choáng nhieãu toát.„ Caáu truùc daïng moâñun cho pheùp deã daøng thay theá, taêng khaû naêng (noái theâm modulemôû roäng vaøo/ra) vaø theâm chöùc naêng (noái theâm module chuyeân duøng).„ Vieäc keát noái daây vaø möùc ñieän aùp tín hieäu ôû ñaàu vaøo vaø ñaàu ra ñöôïc chuaån hoaù.„ Ngoân ngöõ laäp trình chuyeân duøng ‟ ladder, instruction vaø function chart ‟ deã hieåuvaø deã söû duïng.„ Thay ñoåi chöông trình ñieàu khieån deã daøng.

Nhöõng ñaëc ñieåm treân laøm cho PLC ñöôïc söû duïng nhieàu trong vieäc ñieàu khieån caùcmaùy moùc coâng nghieäp vaø trong ñieàu khieån quaù trình.



2.2 Khaùi nieäm cô baûn


Khaùi nieäm PLC



2.2 Khaùi nieäm cô baûn


Söï so saùnh vôùi moät soá heä thoáng ñieàu khieån khaùc



2.3 Caáu truùc PLC


Sô ñoà caáu truùc



2.4 Giôùi thieäu ngoân ngöõ laäp trình PLC


3 kieåu ngoân ngöõ laäp trình



2.5 Cô cheá hoaït ñoäng vaø xöû lyù tín hieäu treân PLC


Hoaït ñoäng cuûa PLC Chu kyø voøng queùt cuûa PLC



2.5 Cô cheá hoaït ñoäng vaø xöû lyù tín hieäu treân PLC


Hoaït ñoäng cuûa PLC



2.6 ÖÙng duïng PLC




CHÖÔNG III PLC OMRON CPM1A


Caùc heä ñeám

Caùc phöông phaùp bieåu dieãn soá

Giôùi thieäu PLC CPM1A

Caùc thaønh phaàn cuûa CPU

Caùc thaønh phaàn cuûa khoái môû roäng

Ñònh ñòa chæ boä nhôù ñaàu ra

Giao tieáp truyeàn thoâng

Keát noái thieát bò ngoaïi vi

Caùc vuøng nhôù trong PLC CPM1A

Caùc tính naêng chính cuûa PLC CPM1A



3.1 Caùc heä ñeám


Heä nhò phaân- Laø heä ñeám trong ñoù chæ söû duïng hai con soá 0 hoaëc 1 ñeå bieåu dieãn taát caû caùc con soá vaø ñaïilöôïng. Daõy soá nhò phaân ñöôïc ñaùnh soá nhö sau: bit ngoaøi cuøng beân phaûi laø bit thöù 0, bit thöù haingoaøi cuøng, beân phaûi laø bit thöù 1, cöù nhö vaäy cho bit ngoaøi cuøng beân traùi laø bit thöù n. Bit nhòphaân thöù n coù troïng soá laø 2n x 0 (hoaëc 1), trong ñoù n laø soá cuûa bit trong daõy nhò phaân, 0 hoaëc 1vaø laø giaù trò cuûa bit thöù n ñoù . Giaù trò cuûa daõy soá nhò phaân baèng toång troïng soá cuûa töøng bittrong daõy.

Ví duï : Daõy soá nhò phaân 1001 seõ coù giaù trò nhö sau :1001 = 1x23 + 0x22 + 0x21 + 1x20 = 9

Heä thaäp phaân (decimal)- Laø heä ñeám söû duïng 10 chöõ soá 0, 1, 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9 ñeå bieåu dieãn caùc con soá. Heä nhò phaâncoøn keát hôïp vôùi heä nhò phaân ñeå coù caùch bieåu dieãn goïi laø BCD (Binary Coded Decimal).

Heä thaäp luïc (hexadecimal)- Laø heä ñeám söû duïng 16 kyù töï soá laø 0, 1, 2, 3, 4, 5 , 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Trong ñoù, töø Añeán F bieåu dieãn caùc soá töø 10 ñeán 15.



3.1 Caùc heä ñeám


HEX BCD

Soá nhò phaân 4 bit töông ñöông

Bit thöù 3 Bit thöù 2 Bit thöù 1 Bit thöù 0

23 = 8 22=4 21=2 20=10 0 0 0 0 01 1 0 0 0 12 2 0 0 1 03 3 0 0 1 14 4 0 1 0 05 5 0 1 0 16 6 0 1 1 07 7 0 1 1 18 8 1 0 0 09 9 1 0 0 1

A - 1 0 1 0B - 1 0 1 1C - 1 1 0 0D - 1 1 0 1E - 1 1 1 0F - 1 1 1 1



3.2 Caùc phöông phaùp bieåu dieãn soá


Bieåu dieãn soá thaäp phaân baèng soá nhò phaân

Giaû söû ta coù soá nhò phaân 16 bit nhö sau : 0000 0000 1001 0110. Giaù trò thaäp phaân cuûa 16bit naøy laø :

0000 0000 1001 01102 = 128 + 16 + 4 + 2 = #150 (thaäp phaân)Ngöôïc laïi, ta coù theå phaân tích :

(1750)10 = (1024 + 512 + 128 + 64 + 16 + 4 + 2) = (0000 0110 1101 0110)2

Bieåu dieãn soá thaäp phaân döôùi daïng BCDKhi bieåu dieãn baûng maõ BCD, moãi soá thaäp phaân ñöôïc bieåu dieãn rieâng bieät baèng nhoùm 4 bitnhò phaân.

Ví duï : Ta coù moät soá heä thaäp phaân laø 1750 vaø caàn chuyeån chuùng sang daïng maõ BCD 16bit nhö sau :

Nhö vaäy soá thaäp phaân döôùi daïng BCD laø : (1750)10 = (0001 0111 1101 0000)BCD



3.2 Caùc phöông phaùp bieåu dieãn soá


Bieåu dieãn soá nhò phaân döôùi daïng hexaSoá nhò phaân ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng hexa baèng caùch nhoùm 4 bit, baét ñaàu töø phaûi quatraùi vaø bieåu dieãn moãi nhoùm bit naøy baèng moät chöõ soá (digit) hexa, ví duï :

0001 0000 1010 11112 = 10AF16

Chuù yù : Bieåu dieãn soá thaäp phaân döôùi daïng hexa vaø BCD laø khoâng hoaøn toaøn töông ñöông

nhau (cho keát quaû baèng daõy soá nhò phaân khaùc nhau)Maõ BCD ñöôïc duøng chuû yeáu khi ñoåi soá thaäp phaân ra maõ nhò phaân daïng BCD, trong

khi maõ hexa ñöôïc duøng phoå bieán khi bieåu dieãn daõy soá nhò phaân döôùi daïng ngaén goïn hôn.



3.3 Digit, byte, word


Bieåu dieãn soá nhò phaân döôùi daïng hexaDöõ lieäu trong PLC ñöôïc maõ hoùa döôùi daïng maõ nhò phaân. Moãi chöõ soá ñöôïc goïi laø 1 bit, 8 bitlieân tieáp goïi laø 1 Byte, 16 bit hay 2 Byte goïi laø 1 word.

Caùc ñaïi löôïng lieân tuïc (analog) nhö doøng ñieän, ñieän aùp, … v.v. khi ôû trong PLC ñeàu ñöôïcñoåi sang daïng maõ nhò phaân 16 bit (word) vaø coøn ñöôïc goïi laø moät keânh (channel).1 word = 16 bit1 byte = 8 bit.1 nipple = 4 bit.Ngoaøi ra ñeå bieåu dieãn nhöõng soá löôïng lôùn hôn, ngöôøi ta coù theâm caùc ñôn vò sau:

„ Kilo : Trong kyõ thuaät soá, 1 Kilobit (Kb) = 210

= 1024 bit.„ Mega : 1 Mega (Mb) = 1024 Kb = 1024 x 1024 bit.„ Kilobyte vaø Megabyte : Töông töï nhö soá ñeám vôùi bit nhöng caùc caùch vieát vôùi byte laø

KB vaø MB„ Kiloword : 1 kWord = 1000 worñ.„ Baud : laø caùch bieåu dieãn toác ñoä truyeàn tin daïng soá (baud = bit/giaây hoaëc 2 bit/giaây…)



3.4 Giôùi thieäu PLC OMRON CPM1A


Giôùi thieäu Hoï PLC CPM1A



3.4 Giôùi thieäu PLC OMRON CPM1A


Giôùi thieäu khoái môû roäng



3.5 Caùc thaønh phaàn cuûa CPU






Caùc ngoõ I/O cuûa PLC CPM1A daïng rô-le (relay)





Caùc chæ ñònh traïng thaùi PLC





Chæ ñònh traïng thaùi Input- Caùc ñeøn LED chæ ñònh traïng thaùi input seõ saùng khi ñaàu vaøo töông öùng leân ON. Khi gaëpsöï coá traàm troïng, caùc ñeøn chæ ñònh traïng thaùi ñaàu vaøo seõ thay ñoåi nhö sau:- Khi coù loãi CPU hay loãi vôùi bus vaøo ra (CPU Error or I/O bus Error) thì caùc LED ñaàu vaøoseõ taét.- Khi coù loãi vôùi boä nhôù hoaëc loãi heä thoáng (Memory Error/System Error) thì caùc LED ñaàuvaøo vaãn giöõ traïng thaùi cuûa chuùng tröôùc khi xaûy ra loãi cho duø traïng thaùi thöïc ñaàu vaøo ñaõ

thay ñoåi.

Chæ ñònh traïng thaùi Output

Caùc ñeøn LED chæ thò traïng thaùi ñaàu ra (Output Indicators) naøy seõ saùng khi ngoõ ra töôngöùng ñöôïc baät.





Caøi ñaët hieån thò analogPLC loaïi CPM 1/CPM 1A coù 2 boä chænh ñoä lôùn thanh ghi beân trong PLC, ñöôïc ñaùnh soá 0vaø 1, moãi khi nuùm ñieàu chænh ñöôïc vaën, giaù trò cuûa thanh ghi töông öùng ñöôïc thay ñoåitrong khoaûng giaû trò töø 000 ñeán 200 (theo maõ BCD). Caùc thanh ghi trong PLC töông öùngvôùi 2 boä chænh naøy laø SR250 vaø SR251. Neáu gaùn ñòa chæ tham chieáu cuûa Timer hoaëcCounter vôùi caùc ñòa chæ naøy ta coù theå ñieàu chænh giaù trò cuûa chuùng baèng tay maø khoâng caànñeán phaàn meàm hoå trôï.

Coång ngoaïi vi

Duøng ñeå noái PLC vôùi thieát bò ngoaïi vi, boä chuyeån ñoåi RS-232C hay RS-485 hoaëc boä laäptrình caàm tay (Programming Console).

RS-232C Port

Keát noái PLC vôùi thieát bò laäp trình nhö Programming Console, Host computers,Programmable Terminal, hoaëc caùc thieát bò chuaån khaùc. Expansion Connector

Laø ñaàu noái vôùi module vaøo ra môû roäng (Expansion I/O UNIT) nhö khoái môû roäng I/O, khoáianalog, hoaëc khoái lieân keát CompoBus/S. Moät CPU chæ coù khaû naêng keát noái toái ña 3 khoáimôû roäng.



3.6 Caùc thaønh phaàn cuûa khoái môû roäng


Thieát bò môû roäng I/O 20 I/O cuûa PLC CPM1A goàm : CPM1A-20EDR; CPM1A-20EDT; CPM1A-

0EDT1

Thieát bò môû roäng vôùi ngoõ vaøo 8 input coù : CPM1A-8ED.





Thieát bò môû roäng I/O vôùi ngoõ vaøo 8 output goàm : CPM1A-8ER; CPM1A-8ET; CPM1A-8ET1

Caùc thaønh phaàn khoái I/O Analog : CPM1A-MAD01





Thieát bò CompoBus/S CPM1A-SRT21

Chuù yù : - Chæ coù CPM1A 30 hoaëc 40 I/O môùi coù chöùc naêng môû roäng. Soá modul môû roäng toái ña laø 3

module.- CPM1A 20 I/O vaø CPM1A 10 I/O khoâng coù chöùc naêng môû roäng.- Ñòa chæ I/O cuûa module môû roäng ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch : Neáu goïi m, n laø ñòa chæ wordI/O cuoái cuøng cuûa CPM1A, thì ñòa chæ word I/O keá tieáp cuûa khoái môû roäng seõ laø m+1,m+2, … vaø n+1, n+2, …



3.7 Ñònh ñòa chæ boä nhôù ñaàu ra


Ñòa chæ vuøng nhôù I/O cuûa caùc ñaàu vaøo ra cuûa boäPLC CPM1A-20CDR

Ñòa chæ boä nhôù I/O cuûa caùc loaïi PLC CPM1A vaø caùc I/O môû roäng



3.8 Giao tieáp truyeàn thoâng (Communications)


Truyeàn thoâng Host Link

Keát noái 1:1

RS-232C Adapter





Truyeàn thoâng Host Link





Truyeàn thoâng Host Link- Mode Setting Switch : Ñaët khoùa Mode veà vò trí Host khi muoán duøng Host Link systemñeå noái vôùi maùy tính. Ñaët veà vò trí “NT” khi noái vôùi moät Programming Terminal hoaëc moätPLC khaùc duøng giao thöùc “1:1” NT Link. - Connector : Noái vôùi coång Peripheral Port cuûa PLC- RS-232C Port : Noái vôùi cable RS-232C töø thieát bò khaùc nhö maùy tính, thieát bò ngoaïi vihay Programmable Terminal

-Termination Resistance Switch : Ñaët khoùa naøy veà vò trí ON cho caùc Link Adapter ôû caûhai ñaàu cuûa heä thoáng giao tieáp duøng Host Link vaø cho RS-422 Adapter.- Connector : Noái vôùi coång Peripheral Port cuûa CPU PLC- RS-422 Port : Noái vôùi maïng Host Link duøng chuaån RS-422C- Adapters and Cables :





Truyeàn thoâng noái keát PLC 1:1

(1-to-1 PLC Communication Links)





Truyeàn thoâng NT Links

Ví duï veà keát noái PLC Link 1:1 giöõa 2 CPM1A






Trong moãi boä PLC CPM1A, coù moät vuøng nhôù ñaëc bieät goïi laø “Link Relay” hay “Link bit” (ñöôïc vieát taét vôùi tieàn toá LR) laøm nhieäm vuï trao ñoåi döõ lieäu giöõa 2 PLC ñaõ ñöôïc thieát laäp keátnoái döõ lieäu kieåu 1:1. Ñaây laø caùc thanh ghi 16 bit coù ñòa chæ töø LR00 ñeán LR15 (toång coäng256 bit). Khi keát noái, moät PLC phaûi ñöôïc ñaët laø Master, coøn PLC coøn laïi ñaët laø Slave.Caùc böôùc thöïc hieän :„ Böôùc 1 : Ñaët thoâng soá trong PLC

Moãi boä PLC caàn coù moät boä chuyeån ñoåi RS-232C vaø cable noái giöõa hai PLC vôùinhau. Khoùa chuyeån (DIP switch) treân moãi boä RS-232C Adapter phaûi ñaët veà vò trí “NT”. Khi2 PLC ñang trao ñoåi döõ lieäu vôùi nhau, ñeøn LED “COMM” treân caû 2 PLC seõ nhaáp nhaùy ñeåbieåu thò söï hoaït ñoäng cuûa PLC.

Ñeå ñaët cheá ñoä keát noái truyeàn thoâng giöõa 2 PLC, thanh ghi DM 6650 trong moãi boäCPM1A phaûi ñöôïc caøi ñaët nhö baûng döôùi ñaây, trong ñoù coù moät boá laø Master (Dm 6650 =3000), coøn boä kia laø Slave (DM 6650 = 2000).











„ Böôùc 2 : Vieát chöông trình truyeàn vaø nhaän döõ lieäu



3.9 Keát noái thieát bò ngoaïi vi


Programming Console

„ Böôùc 2 : Vieát chöông trình truyeàn vaø nhaän döõ lieäu





Phaàn meàm laäp trình cho PLC





Caùc phuï kieän keát noái PLC vôùi phaàn meàm laäp trình



3.10 Caùc vuøng nhôù trong PLC CPM1A


Caùc vuøng nhôù



3.10 Caùc vuøng nhôù trong PLC CPM1A


Caùc vuøng nhôù



3.11 Caùc tính naêng chính cuûa boä PLC CPM1A




3.11 Caùc tính naêng chính cuûa boä PLC CPM1A


CHÖÔNG IV



CHÖÔNG IV COÂNG CUÏ LAÄP TRÌNH PROGRAMMING CONSOLE


Giôùi thieäu coâng cuï laäp trình Programming Console

Khôûi ñaàu söû duïng Programming Console

Caùc thao taùc laäp trình baèng Programming Console

Ví duï laäp trình baèng Programming Console



4.1 Giôùi thieäu Programming Console






3 cheá ñoä caøi ñaët





Keát noái Programming Console vaøo PLC





Nhaäp Password



4.2 Khôûi ñaàu söû duïng Programming Console


Xoùa chöông trình trong PLC

- Ñeå xoùa chöông trình trong PLC, thöïc hieän nhö sau :Chuyeån PLC sang cheá ñoä Program mode :

Baám laàn löôït caùc nuùt döôùi ñaây ñeán khi maøn hình hieån thò nhö sau :

Baám nuùt ñeå xoùa chöông trình trong boä nhôù PLC.



4.3 Caùc thao taùc laäp trình baèng Programming Console


Nhaäp leänh vaø vieát chöông trình

Böôùc 1 :

Böôùc 2 :

Böôùc 3 :

Böôùc 4 :Böôùc 5 :

Böôùc 6 :

Böôùc 7 :


Böôùc 10 :

Böôùc 11 :





Nhaäp leänh vaø vieát chöông trình


Böôùc 14 :

Böôùc 15 :


Böôùc 18 :

Böôùc 19 :


Böôùc 22 :

Böôùc 23 :





Tìm kieám trong chöông trình (search)

Böôùc 1 :

Böôùc 2 :

Böôùc 3 :

Tìm ñòa chæ ngoõ ra (01000) :

Böôùc 1 :


Böôùc 4 :

Tìm kieám bit (Bit search) 00005 :





Cheøn vaø xoùa taäp leänh

Böôùc 1 :

Böôùc 2 :

Böôùc 3 :

Böôùc 4 :

Cheøn taäp leänh 00105





Xoùa taäp leänh 00103

Böôùc 1 :

Böôùc 2 :

Böôùc 3 :

Böôùc 4 : Keát quaû

CHƢƠNG V



CHƢƠNG V

NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH LADDER


Đại số Boole

Các hệ mạch logic

Sơ đồ Grafcet

Phân tích sơ đồ Grafcet

Chƣơng trình điều khiển dạng Ladder

Một số mạch thông dụng

Các ví dụ lập trình



5.1 Đại số Boole










Định lý đại số Boole

Giao hon :

A.B = B.A

A+B = B+A

Kt h p :

A.B.C = (A.B).C = A.(B.C)

A+B+C = (A+B)+C = A+(B+C)

Phân phối :

A.(B+C) = A.B+B.C

(A+B).(C+D) = A.C+A.D+B.C+B.D

Đnh l De Morgan :

Mt số đng thc hu dng :





Bài tập đại số Boole

1) a) Chng minh

b) Vit biu thc rt gn dạng mạch logic v mạch relay biu thc trư c v sau

khi rt gn

2) Rt gn cc biu thc :

3) Đơn gin hm

4) Vit biu thc rt gn dạng mạch logic v mạch relay bi 2 v 3



5.2 Cc hệ mạch logic


- Các phép toán và đnh lý của đại số Boole giúp cho thao tác các biu

thc logic. Trong kỹ thuật thực t là nối các cổng logic của các mạch logic

lại vi nhau (theo kt cấu đã tối gin nhất nu có).

- Đ thực hiện mt bài toán điều khin phc tạp, số mạch logic sẽ ph

thuc vào số lưng đầu vào và cách gii quyt bằng loại mạch logic nào,

sử dng các phép toán hay đnh lý nào. Đây là mt bài toán tối ưu nhiều

khi có không chỉ có mt lời gii.- Tùy theo loại mạch logic mà việc gii các bài toán có nhng phương

pháp khác nhau. Về cơ bn mạch logic đưc chia làm hai loại :

+ Mạch logic trình tự

+ Mạch logic tổ hp





- Mạch logic tổ hp là mạch mà đầu ra tại bất kỳ thời đim nào chỉ ph thuc tổ

hp các trạng thái đầu vào ở thời đim đó

- Như vậy, mạch không có phần tử nh . Theo quan đim điều khin thì hệ thống mạch tổ hp là hệ thống hở (hệ không có hồi tip), nghĩa là trạng thái đóng mở của

các phần tử trong mạch hoàn toàn không b nh hưởng của trạng thái tín hiệu đầu ra.

- Vi mạch logic tổ hp tồn tại hai loại bài toán là bài toán phân tích và bài toán

tổng hp.

Mạch logic tổ hợp





Bài toán phân tích

- Bài toán phân tích có nhiệm v là từ mạch tổ hp đã có, mô t hoạt đng và vit các hàm logic của các đầu ra theo các bin đầu vào và nu cần có th xét ti việc

tối thiu hóa mạch

Bài toán tổng hp

- Thực chất là thit k mạch tổ hp. Nhiệm v chính là thit k đưc mạch tổ hp

thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật nhưng phi tối gin. Bài toán tổng hp là bài toán phc

tạp, vì ngoài các yêu cầu về chc năng logic, việc tổng hp mạch còn ph thuc

vào việc sử dng các phần tử, chng hạn như loại phần tử là : relay-công tắc tơ,

loại phần tử khí nén hay loại phần tử là bán dẫn vi mạch … - Vi mỗi loại phần tử logic đưc sử dng thì ngoài nguyên lý chung về mạch

logic còn đòi hỏi phi bổ sung nhng nguyên tắc riêng lúc tổng hp và thit k hệ

thống.

Mạch logic tổ hợp





Ví dụ mạch logic tổ hợp





- Mạch trình tự hay còn gi là mạch dãy (sequential circuits) là mạch trong đó

trạng thái của tín hiệu ra không nhng ph thuc vào tín hiệu vào mà còn ph

thuc vào trình tự tác đng của tín hiệu vào, có nghĩa là có nh trạng thái.

- Như vậy về mặt thit b thì ở mạch trình tự không nhng chỉ có các phần tử đóng

mở mà còn có c các phần tử nh .- Vi mạch logic trình tự ta cũng có bài toán phân tích và bài toán tổng hp

Mạch logic trình tự





Ví dụ mạch logic trình tự

- Chú ý mối quan hệ của các ngõ ra Output và ngõ vào Input có cùng đa chỉ



5.3 Sơ đồ Grafcet


- Grafcet là từ vit tắt của ting Pháp : Graphe

fonctionnel de commande étape transition (chuỗi điều

khin chc năng điều khin giai đoạn – chuyn tip), do

hai cơ quan AFCET (liên hp Pháp về tin hc, kinh t

và kỹ thuật) và ADEPA (tổ chc nhà nưc về phát trin

nền sn xuất tự đng hóa) hp tác soạn tho tháng11/1982 đưc đăng ký bởi tổ chc tiêu chuẩn hóa Pháp.

- Sơ đồ Grafcet đã đưc tiêu chuẩn hóa và đưc công

nhận là mt ngôn ng thích hp cho việc mô t hoạt đng dãy của quá trình tự đng hóa trong sn xuất.- Sơ đồ Grafcet mô t thành chuỗi các giai đoạn trong

chu trình sn xuất. Sơ đồ Grafcet cho mt quá trình sn xuất là mt mô hình khép kín từ trạng thái đầu đn

trạng thái cuối và từ trạng thái cuối về trạng thái đầu





- Mt trạng thái (giai đoạn) đưc biu diễn bằng mt hình ch nhật ghi ký hiệu th

tự của trạng thái. Gắn liền vi biu tưng trạng thái là mt hình ch nhật bên cạnh

mô t hoạt đng của trạng thái đó. Mt trạng thái có th có th tương ng vi mt hoặc nhiều hành đng của quá trình sn xuất.- Trạng thái khởi đng đưc th hiện bằng 2 hình ô vuông lồng vào nhau, trạng

thái khởi đng thường có số th tự là 1.

Một số ký hiệu trong Grafcet

Trạng thái

khởi đng 2

Trạng thái

hoạt đng 1





Chuyển tiếp trạng thái trong Grafcet

- Việc chuyn tip từ trạng thái này sang trạng thái khác chỉ có th thực hiện khi

các điều kiện chuyn tip đưc thỏa mãn.

- Chng hạn việc chuyn tip gia các trạng thái 3 và 4 đưc thực hiện khi tác

đng lên bin b

- Chuyn tip gia trạng thái 5 và 6 đưc thực hiện ở sườn tăng của bin c

- Chuyn tip gia trạng thái 7 và 8 đưc thực hiện ở sườn gim của bin d

- Chuyn tip gia trạng thái 9 và 10 sẽ xy ra sau 2s k từ có tác đng cuối cùng

của trạng thái 9 đưc thực hiện

3 5 7 9

4 6 8 10

d 2scb



Phân nhánh trong Grafcet



Có hai loại phân nhánh là rẽ nhánh và song song.

Sơ đồ rẽ nhánh là sơ đồ có 2 điều kiện liên hệ gia 3 trạng thái :

- Ở hình a, gi sử trạng thái 1 đang hoạt đng. Nu trạng thái 1 thỏa mãn điều kiện

chuyn tip t12 thì trạng thái 2 hoạt đng, hoặc nu trạng thái 1 thỏa mãn điều kiện

chuyn tip t13 thì trạng thái 3 hoạt đng.- Ở hình b, gi sử trạng thái 4 đang hoạt đng và thỏa mãn điều kiện chuyn tip t13 thì

trạng thái 6 hoạt đng, hoặc gi sử trạng thái 5 đang hoạt đng và thỏa mãn điều kiện

chuyn tip t56 thì trạng thái 6 hoạt đng.





Phân nhánh trong Grafcet

Sơ đồ song song là sơ đồ chỉ có 1 điều kiện liên hệ gia 3 trạng thái

- Ở hình c, nu trạng thái 1 đang hoạt đng và thõa mãn điều kiện chuyn tip t123

thì trạng thái 2 và trạng thái 3 đồng thời hoạt đng.- Ở hình d, nu trạng thái 4 và trạng thái 5 cùng hoạt đng và cùng thỏa mãn điều

kiện chuyn tip t456 thì trạng thái 6 hoạt đng.





Cách xây dựng sơ đồ Grafcet

Đ xây dựng sơ đồ Grafcet cho mt quá trình nào đó ta phi :

- Mô t mi hành vi tự đng bao gồm các giai đoạn và các điều kiện chuyn tip.

- Lựa chn các dẫn đng và các cm bin rồi mô t chúng bằng các ký hiệu.

- Sau đó kt nối chúng lại theo cách mô t của Grafcet.



5.4 Phân tích sơ đồ Grafcet


Quy tắc vượt qua chuyển tiếp

Mt giai đoạn trưc chỉ chuyn tip sang giai đoạn sau khi nó đang hoạt đng

(trạng thái ON) và có đủ điều kiện chuyn tip.

Khi quá trình đã chuyn tip sang giai đoạn sau thì giai đoạn sau hoạt đng

(trạng thái ON) và sẽ khử bỏ hoạt đng của giai đoạn trưc đó (giai đoạn trưc ở trạng thái OFF)

Vi các điều kiện hoạt đng như trên thì có nhiều sơ đồ không hoạt đng hoặc hoạt đng không tốt.

Đoạn sơ đồ không hoạt đng đưc gi là nhánh cht. (Mt sơ đồ có nhánh cht có th vẫn hoạt đng nu không đi vào nhánh cht)

Đoạn sơ đồ không sạch là đoạn sơ đồ mà tại mt v trí nào đó đưc phát lệnh hailần





Ví dụ : Cho đoạn sơ đồ nhnh cht

Gi sử khi S0 ON nu thỏa điều

kiện 3 thì S3 ON và S1 vẫn OFF, S3

ON nu thỏa điều kiện 4 thì S4 ON.

Mặt khác do S1 OFF nên S2 OFF,

mà đ S5 ON thì phi có S2 và S4

ON kèm theo điều kiện 5. Như vậy hệ sẽ nằm im ở v trí S4.

Do đó, sơ đồ này không th làm

việc đưc.





Ví dụ : Cho đoạn sơ đồ không sạch

S0

S1 S3

1

S5

S2 S4

4

2 3

5

6

S¬ ®å kh«ng s¹ch

S0

S1 S3

3

S5

S2 S4

6

2 4

5

7

S¬ ®å s¹ch

1





Như đã phân tích ở trên thì nhiều khi sơ đồ Grafcet không hoạt đng đưc hoặc

hoạt đng không tốt. Nhưng đối vi các sơ đồ không hoạt đng đưc hoặc hoạt đng không tốt vẫn có th làm việc đưc nu như không đi vào nhánh cht. Trong

thực t sn xuất, mt hệ thống có th đang hoạt đng rất tốt, nhưng nu vì lý do nào

đó mà hệ thống phi thay đổi ch đ làm việc (do sự cố từng phần hoặc do thay đổi công nghệ …) thì có th hệ thống sẽ không hoạt đng đưc nu đó là nhánh cht.

Vi cách phân tích sơ đồ như trên thì khó đnh giá đưc các mạng có đ phc

tạp ln. Do đó ta phi xem xét mt cách hỗ tr đ phân tích sơ đồ Grafcet là dùng phương pháp ging đồ đim.

Thành lập giản đồ điểm

Xuất phát từ giai đoạn đầu trên Grafcet đưc coi là đang ON, giai đoạn này đang

có dấu “”, khi có mt thỏa mt điều kiện nào đó, sẽ có giai đoạn mi ON thì :

- Đnh dấu “” vào giai đoạn vừa ON trên Grafcet- Xóa dấu “” ở giai đoạn ht ON (nu có) trên Grafcet

- Tạo mt ô mi trên gin đồ đim sau điều kiện vừa thực hiện

- Ghi ht các giai đoạn ON của hệ (có dấu “”) vào ô mi tạo





Từ các ô đã thành lập khi thỏa mt điều kiện nào đó thì các giai đoạn ON lại đưc chuyn đổi, ta lặp lại 4 bưc nhỏ trên.

Quá trình c như vậy tip tc, ta có th vẽ hoàn thiện đưc gin đồ đim (sơ đồ

tạo thành mạch liên tc, sau khi kt thúc lại trở về đim xuất phát) hoặc không vẽ

hoàn thiện đưc.

Nhìn vào gin đồ đim, ta sẽ có các kt luận sau :

- Nu trong quá trình vẽ đn giai đoạn nào đó không th vẽ đưc na (không hoàn

thiện sơ đồ) thì sơ đồ đó là sơ đồ có nhánh cht.- Nu vẽ đưc ht mà ở v trí nào đó có các đim làm việc cùng tên thì gi là sơ đồ

không sạch.

- Nu vẽ đưc ht mà không có v trí nào có các đim làm việc cùng tên thì gi là

sơ đồ làm việc tốt, sơ đồ sạch.

Thành lập giản đồ điểm



5.5 Chương trình điều khin dạng Ladder

01 November 2008© P.X.Hiển

- ĐH KHTN TPHCM

92

- Khaùi nieäm coâng taéc thöôøng môû vaø coâng taéc thöôøng ñoùng ñöôïc aùp duïng cho traïngthaùi cuûa coâng taéc vaø chuû yeáu laø caùc loaïi caûm bieán.

Coâng taéc thöôøng môû : traïng thaùi coâng taéc laø ON thì ñieàu kieän thöïc thi leänh seõ ôûtraïng thaùi ON

Coâng taéc thöôøng ñoùng : traïng thaùi coâng taéc laø ON thì ñieàu kieän thöïc thi leänh seõ

ôû traïng thaùi OFF

Khái niệm công tắc thường mở và công tắc thường đóng





- ĐH KHTN TPHCM

93

- Thaønh phaàn luoân phaûi coù trong sơ đồ Ladder goïi laø POWER BUS, laø nôi daãnnguoàn ñieän (qui öôùc) ñi vaøo vaø ñi ra sô ñoà.- Moãi doøng leänh trong Ladder bao goàm 2 phaàn cô baûn : beân traùi laø ñieàu kieän vaø beânphaûi laø leänh. Khi ñieàu kieän ñöôïc thöïc thi thì leänh seõ chaïy.- PLC seõ thöïc hieän caùc doøng leänh theo thöù töï töø treân xuoáng

- Trong khi nhaäp chöông trình vaøo PLC, phaûi ñaûm baûo ñang ôû cheá ñoä Program Modevaø cuoái chöông trình phaûi coù leänh END.

Các ký hiệu và quy ước





- ĐH KHTN TPHCM

94

Phân nhánh và kết hợp các dòng lệnh





- ĐH KHTN TPHCM

95

Cấu trc chương trình điều khin dưi dạng sơ đồ Ladder gồm 3 phầnĐoạn chương trình điều khin ch đ hoạt đng :

- Hầu ht cc điều khin trong công nghiệp đều có nt khởi đng (START) v nt dừng(STOP) m có th lập trình cho hnh vi của chng. Cc nt ny đưc lập trình bằngcông tắc logic thực hiện khởi đng hay dừng ton b hoạt đng điều khin của PLC.

Đoạn chương trình chính : - Đây l kt qu của qu trình thit k v lập trình cc điều khin dùng cơ ch trình tựhay logic tổ hp.- Chương trình chính đưc chuyn đổi từ sơ đồ Grafcet hoặc cc dạng sơ đồ khc

Dòng lệnh kt thc chương trình

Cấu trúc chương trình điều khiển



5.6 Các phương pháp lập trình Ladder


- ĐH KHTN TPHCM

96

Qu trình tuần tự nối tip l qu trình nhiều

giai đoạn xy ra liên tip nhau, không đè lên

nhau và kt h p v i cc phương thc tc đng.

Giải thuật lập trình quá trình tuần tự nối tiếp

Y1

YnXn-1

Start

Yn

Y2

Y3

Y2

Y3

Y2

Y1

X2

Y1

Xn

Y4

X1

Y3

Y2

.

Yn-1

.

.





Ví dụ lập trình quá trình tuần tự nối tiếp

Start

Bôm 1 Giaët 1 Xaõ 1 Vaét + Xaõ 1

Giaët 2 Vaét + Xaõ 2 Giặt+ Saáy Xaõ 2

Bôm 2

End

x T2 T3 T4

X

T6 T7 T8 T9

y1 y2 y3 y4

y5

y6 y7 y8 y9





Ví dụ lập trình quá trình tuần tự nối tiếp

Y6Y5

Y3

Y8

Y4 y2

T7

Vaét

Y7

Y5T3

T8Y2

Y1

Saáy

Y7

X

T7

y8

Y8

Y7

T2

T8

y1 Bôm

y4

T6

y8

Y3

y9

Y5

y6

Y3

y9

Y5

Y8

y7

Y4

y4

T3

Y9

T6

Y1

X

y3

y5

T4Y4

Y1

Xaû

T9

T2

Y2

Y2

T4

Y9

Y9Start

Y6

T9

Giaët

Y6





Qu trình tuần tự song song l qu trình nhiềugiai đoạn xy ra đồng thờ i cùng nhau bắt đầu và

chờ đ i nhau kt thc.

Giải thuật lập trình quá trình tuần tự song song Yi-1

Yi

Ybk-1

.

Xbk

Yb1

Xbk-1

Yi+1

Ya1

Yaj

.

.

.

Yi+2

Yi+1

Yb1

Yi

Xaj

Ya1

Yi

Yb2

Yaj

Yi

Xi

Ybk

Xi-1

Xi

Ybk

Xaj-1

Ya2

Yi+1

Ya1

Yi+1

.

Ybk

Yb1

.

Yaj-1 Yaj





Ví dụ lập trình quá trình tuần tự song song

Nhấn Start, hệ thống khởi đng, xylanh A tin ti v trí A2 đ kẹp chặt tấm thép xy lanh B tin ti v trí B2 đ cắt tấm thép đồng thời xy lanh C cũng tin ti v trí

C2 đ cắt tấm thép xylanh B lùi về v trí B1, đồng thời xylanh C lùi về v trí C1

xy lanh A lùi về v trí A1 th tấm thép ra





Ví dụ lập trình quá trình tuần tự song song

YM2

YN2

Start

YN2

B2

B1

YM2

YN1Y1

A

YN1

YM1

Y1

YN2

Y2

Y2

YN1

YN2

YN1

C1YM2

A2 YN1

Y2

C2

C

B

Y2

A2

YM1

YM2

YM2

Y1

YM1

Y1

Y1

YM1

A1

YM1

YM1





Qu trình tuần tự có chn lựa l qu trình có r

nhnh gồm nhiều giai đoạn xy ra không đồng thờ inhau.

Giải thuật lập trình quá trình tuần tự có chọn lựa Ya1

.

Ya1

Yi-1

Ya2

Ybk

Yaj

Xi-1

Ybk

Xaj

Yi

Yb1

.

Yaj

Yb1

Ya1

.

Ybk Yi+2

Xaj-1

Yi

Xbk-1. Yi+1

Yi+1

Ybk-1

Xp

Xp

Yb2

.

Yaj-1

Xi

Yi+1Xbk

.

Xb1

Yi+1

Yi

Yi

Yaj

Xi

5 6 Cá h há lậ ì h dd





Ví dụ lập trình quá trình tuần tự có chọn lựa

Nhấn Start, hệ thống khởi đng, xylanh A tin ti v trí A2 đ kẹp chặt tấm thép

cm bin màu Xp hoạt đng. Nu tấm kim thép là màu trắng, xy lanh B tin ti v

trí B2 đ cắt tấm thép đồng thời xy lanh C cũng tin ti v trí C2 đ cắt tấm thép xylanh B lùi về v trí B1, đồng thời xylanh C lùi về v trí C1. Nu tấm kim thép là

màu đen, xy lanh D tin ti v trí D2 đ cắt tấm thép đồng thời xy lanh E cũng tin ti v trí E2 đ cắt tấm thép xylanh D lùi về v trí D1, đồng thời xylanh E lùi về v trí

E1 xy lanh A lùi về v trí A1 th tấm thép ra.

5 6 Cá h há lậ ì h L dd






5 6 Cá h há lậ ì h L dd






ym1

yk1

yk2

yn2

B

C

a2

yk1

y1

a1Yn2

y1

y1 yk2

yn1

y1

Xp

c2

a2

yn2

ym2

y1Yn1

ym1

A

c1

b2Start

Y2

b1

y2

yk1

yn1

a2

b2

y1

yn2

b1

yn1

c1

yk2

yk2

yn2

Xp

Yk1

ym2

ym1

Y2

y2Xp

Ym2

Yk2

yn1

ym1

yk1

yk1

yn1

Ym1

yk1

y2

y2

a1

c2

ym2

Y2

5 6 Cá h há lậ t ì h L dd





Qu trình tuần tự có vòng lặp l qu trình

thực hiện lặp lại mt chu trình khi mt điều kiệnno đó thỏa mãn. Qu trình vòng lặp kt thc

khi điều kiện đó ht thỏa mãn vòng lặp.

Giải thuật lập trình quá trình tuần tự có vòng lặp

Xi

Yaj-1

Ya1

Yi+2

Ya1 Xaj-1

Yi-1

Xa1

Xq

.

Yi

.

Xi-1 Yi

Yaj

Yi+1 .

Yaj

Yaj

Yi

Ya2

Ya1

Xaj

Ya3 Ya2

Yaj

Xq

Ya1

Yi+1

Ya1

Xaj

Yi+1

Ya2





01 November 2008 © P.X.Hiển - ĐH KHTN TPHCM 107

Ví dụ lập trình quá trình tuần tự có vòng lặp

Nhấn Start, hệ thống khởi đng, xylanh A tin ti v trí A2 đ kẹp chặt tấm thép

dày xy lanh B tin ti v trí B2 đ cắt tấm thép theo chiều từ trên xuống xylanhB lùi về v trí B1 xylanh C tin ti v trí C2 đ cắt tấm thép theo chiều từ dưi lên

xylanh C lùi về v trí C1 Nu cm bin Xp phát hiện vt cắt chưa đt, xylanh B

tin ti v trí B2 cắt tip, quy trình lặp lại. Nu cm bin Xp phát hiện vt cắt đã đt,xy lanh A lùi về v trí A1. Quy trình k t thúc.






Ví dụ lập trình quá trình tuần tự có vòng lặp

ym1

y2

B

Ab1

Xq

ym2

ym2

ym2

c1

ym2

a1

Y2

Xq

y1

ym3

c2

c1

ym3

ym3

ym3

y1

Ym1

A

Start

y1

ym3

ym3

Ym1

ym1

a2

ym2

b2ym1

ym1

Ym3

Ym2

y1

y2

5 6 Cá phương há lập t ì h L dd





Ví dụ lập trình quá trình tuần tự có n vòng lặp

Nhấn Start, hệ thống khởi đng, xylanh A tin ti v trí A2 đ kẹp chặt tấm thépdày xy lanh B tin ti v trí B2 đ cắt tấm thép theo chiều từ trên xuống xylanh

B lùi về v trí B1, đồng thời xylanh C tin ti v trí C2 đ cắt tấm thép theo chiều từ

dưi lên quy trình lặp lại n lần (số lần n do ta quy đnh) xy lanh A tin ti v trí

A1

5 7 Mt số ví d lập trình



5.7 Mt số ví d lập trình


Ví dụ 1 : Xe chạy thuận nghịch

Giai đoạn 0 : Nhấn công tắc khởi đng bắt đầu giai đoạn 1

Giai đoạn 1 : motor quay thuận làm xe di chuyn theo hưng bên phi đn v trí cm bin 2. Khi cm bin LS2 phát hiện xe thì chuyn qua giai đoạn 2.

Giai đoạn 2 : motor quay nghch làm xe di chuyn theo hưng bên trái đn v trí cm

bin 1. Khi cm bin LS1 phát hiện xe thì chu trình lặp lại cho đn khi nhấn Stop, đng

cơ ngừng lại.






Ví dụ 1 :






Ví dụ 2 : Hệ thống trộn hóa chất

Giai đoạn 0 : Nhấn công tắc khởi đng bắt đầu giai đoạn 1

Giai đoạn 1 : van V1 mở x chất lỏng R1 vào bồn cha cho đn khi cm bin L1 phát hiện mực

chất lỏng đầy thì van V1 đóng lại, chuyn sang giai đoạn 2.

Giai đoạn 2 : đng cơ trn khởi đng đồng thời van V2 mở x chất lỏng R2 vào bồn cha cho

đn khi cm bin L2 phát hiện mực chất lỏng đầy chuyn sang giai đoạn 3.Giai đoạn 3 : van V2 đóng, đng cơ trn dừng lại, van V3 mở x chất lỏng khỏi bồn cha cho

ti khi cm bin L0 phát hiện mực chất lỏng cạn. Sau 10 phút chuyn sang giai đoạn 4

Giai đoạn 4 : chuông báo đã xã ht chất lỏng vang lên cho ti khi có người nhấn công tắc reset

hệ thống trở lại trạng thái ban đầu






Ví dụ 2 : Hệ thống trộn hóa chất






Ví dụ 3 : Hệ thống chuông Game Show

Input Device

10000 MC-Start

10001 MC-Reset

1000 Buzzer

0001 Player1-switch

0002 Player2-switch

0003 Player3-switch

- Sau khi MC đc xong câu hỏi, MC sẽ nhấn công tắc MC-Start, hệ thống công tắc chuông của 3

người chơi bắt đầu có tác dng.

- Nu người chơi nào nhấn công tắc chuông trưc, chuông sẽ reo, đồng thời công tắc chuông của 2

người chơi còn lại sẽ mất tác dng.

- Sau khi người chơi tr lời xong câu hỏi, MC sẽ nhấn công tắc MC-Reset đ vô hiệu hóa công tắc

chuông của 3 người chơi và bắt đầu đc câu hỏi k tip, chu trình lặp lại.- Chú ý : loại công tắc sử dng trong hệ thống là công tắc thường hở






Ví dụ 4 : Hệ thống đèn giao thông






Nhấn nút Start, băng ti chạy và mang theo chai, cm bin chai phát hiện, băng

ti dừng, bắt đầu mở van đ chit nưc vào chai. Thời gian chit đầy là 30s, sau

khi chit đầy, van đóng, băng ti lại chạy và quy trình lặp lại.

Ví dụ 5 : Dây chuyền chiết nước vào chai

Input Device

0000 Start

0001 Stop

0002 Bottle Sensor

1000 Conveyer Motor

1001 Fill Van






Ví dụ 5 : Dây chuyền chiết nước vào chai






Ví dụ 6 : Dây chuyền đóng hộp tự động

Heä thoáng coù mạch an toaønNhaán coâng taéc khôûi ñoäng :- Baêng taûi 2 vaän haønh- Khi hoäp gaëp caûm bieánBox Sensor :

+ Baêng taûi 2 döøng+ Baêng taûi 1 vaän haønh- Caûm bieán Apple Sensorñeám soá taùo ñoå vaøo hoäp- Khi ñaõ ñuû soá taùo caànñoùng hoäp :

+ Baêng taûi 1 döøng

+ Baêng taûi 2 vaän haønh- Chu trình laëp laïi






Ví dụ 6 : Dây chuyền đóng hộp tự động






Ví dụ 6 : Hệ thống bôi trơn bánh răng tự động :

- Khi sensor S1 phát hiện

bánh răng, van V1 mở trong 10 giây đ châm dầu

bôi trơn. Sau 10 giây, vanV1 ngắt.- Khi sensor S2 phát hiện

lưng dầu trong bình cạn, đèn báo cạn dầu sẽ bật đồng thời van V1 sẽ mất tác dng.

CHƢƠNG VII-A

CÁC LẬP LỆNH CỦA PLC OMRON



CÁC LẬP LỆNH CỦA PLC OMRON


Caùc leänh sô ñoà Ladder

Caùc leänh ñieàu khieån BIT

Leänh Interlock vaø Interlock Clear

Leänh Jump vaø Jump End

Caùc leänh Timer

Caùc leänh Counter

6.1 Caùc leänh sô ñoà Ladder



6.1 Cac leänh sô ño Ladder


Leänh LOAD vaø LOAD NOT

Leänh AND vaø AND NOT




ä


Leänh AND LOAD

Leänh OR LOAD




ä


Leänh OR vaø OR NOT

Leänh OUTPUT vaø OUTPUT NOT

6.2 Caùc leänh ñieàu khieån BIT



ä


Leänh SET vaø RESET – SET vaø RSET

- Leänh SET seõ baät bit ñi keøm leân ON khi ñieàu kieän thöïc thi cuûa chuùng laø ON. Sau

ñoù, Bit seõ vaãn ôû traïng thaùi ON khoâng phuï thuoäc vaøo leänh SET coù ñieàu kieän thöïc thilaø ON hoaëc OFF cho ñeán khi leänh RESET (RSET) xoùa chuùng veà OFF.




ä


Leänh SET vaø RESET – SET vaø RSET




ä


- Leänh KEEP(11) hoaït ñoäng nhö moät relay choát vôùi hai ñaàu vaøo laø SET (S) vaøRESET (R). Bit seõ ñöôïc set leân ON khi ñaàu vaøo S laø ON vaø seõ vaãn giöõ ôû ONcho ñeán khi bit B bò reset veà OFF khi ñaàu vaøo R laø ON.

Leänh KEEP – KEEP(11)





- Leänh DIFU(13) seõ baät bit ñi keøm leân 1 trong voøng moät chu kyø queùt (scan/cycle)khi ñieàu kieän thöïc thi chuyeån töø OFF ôû chu kyø queùt tröôùc sang ON ôû chu kyø queùtlaàn naøy. Sau ñoù, bit trôû veà traïng thaùi OFF.- Leänh DIFD(14) seõ baät bit ñi keøm leân 1 trong voøng moät chu kyø queùt (scan/cycle)khi ñieàu kieän thöïc thi chuyeån töø ON ôû chu kyø queùt tröôùc sang OFF ôû chu kyø queùtlaàn naøy. Sau ñoù, bit trôû veà traïng thaùi OFF.

Leänh DIFFERENTIATE UP vaø DIFFERENTIATE DOWN – DIFU(13) vaø DIFD(14)

6.3 Leänh INTERLOCK vaø INTERLOCK CLEAR - IL(02) vaø ILC(03)




- Leänh IL(02) vaø ILC(03) luoân luoân ñöôïc duøng ñi keøm vôùi nhau. Khi moät leänh

IL(02) ñöôïc ñaët tröôùc moät ñoaïn chöông trình, thì ñieàu kieän thöïc thi cuûa IL(02) seõñieàu khieån ñieàu kieän thöïc thi cuûa toaøn boä caùc leänh baét ñaàu töø sau leänh IL(02) choñeán leänh ILC(03) ñaàu tieân sau leänh IL(02) naøy.- Khi ñieàu kieän thöïc thi cuûa leänh IL(02) ON, thì chöông trình vaãn thöïc hieän bìnhthöôøng. Coøn khi ñieàu kieän thöïc thi cuûa leänh IL(02) OFF, thì taát caû caùc leänh theosau leänh IL(02) cho ñeán leänh ILC(03) ñaàu tieân ñeàu ñöôïc thi haønh vôùi ñieàu kieän

thöïc thi laø OFF, nghóa laø caùc leänh OUTPUT naèm giöõa IL(02) vaø ILC(03) seõ laøOFF.- Chöông trình seõ trôû laïi hoaït ñoäng bình thöôøng sau leänh ILC(03).

6.3 Leänh INTERLOCK vaø INTERLOCK CLEAR - IL(02) vaø ILC(03)




6.4 Leänh JUMP vaø JUMP END - JMP(04) vaø JME(05)




- Moãi leänh JUMP goàm caëp leänh JMP vaø JME coù soá töø 00 ñeán 49. Leänh JMP vaø JMEluoân ñi chung vôùi nhau.- Neáu ngoõ vaøo cuûa JMP laø OFF, khi chöông trình gaëp leänh JMP N thì chuùng seõ boû quakhoâng thöïc hieän caùc leänh theo sau leänh naøy cho ñeán leänh JME N coù cuøng soá. Khi gaëpleänh JME, thì chöông trình sau ñoù laïi thöïc thi bình thöôøng.

- Khi ngoõ vaøo cuûa JMP laø ON, khi chöông trình gaëp leänh JMP N thì caùc leänh theo sauleänh naøy seõ thöïc thi bình thöôøng.- Chuù yù : Moãi soá N cuûa leänh JMP vaø JME chæ ñöôïc duøng moät laàn duy nhaát trong chöôngtrình

6.5 Caùc leänh TIMER




- SV thuoäc khoaûng giaù trò töø 0000 ñeán 9999 (BCD). N naèm trong ñoaïn töø 000ñeán 127 trong PLC CPM1/CPM1A/SRM1- Leänh TIM trì hoaõn khoaûn thôøi gian (ON Delay) ñeán 0 tuøy theo giaù trò ñaët SV.

Chuù yù, ñoä phaân giaûi cuûa leänh TIM laø 0,1s. Do ñoù, thôøi gian hoaït ñoäng thöïc teá cuûa timer laø SVx0,1(s)

Timer - TIM





- SV thuoäc khoaûng giaù trò töø 0000 ñeán 9999 (BCD). N naèm trong ñoaïn töø 000ñeán 127 trong PLC CPM1/CPM1A/SRM1- Gioáng nhö leänh TIM. Chuù yù, ñoä phaân giaûi cuûa leänh TIMH(15) laø 0,01s. Do ñoù,

thôøi gian hoaït ñoäng thöïc teá cuûa timer laø SVx0,01(s)

High-speed timer - TIMH





- SV thuoäc khoaûng giaù trò töø 0000 ñeán 9999 (BCD). N naèm trong ñoaïn töø 000ñeán 127 trong PLC CPM1/CPM1A/SRM1- Gioáng nhö leänh TIM. Chuù yù, ñoä phaân giaûi cuûa leänh TIMHH(--) laø 0,001s. Do

ñoù, thôøi gian hoaït ñoäng thöïc teá cuûa timer laø SVx0,001(s)

Very high-speed timer – TMHH(--)

6.6 Caùc leänh COUNTER




- SV thuoäc khoaûng giaù trò töø 0000 ñeán 9999 (BCD). N naèm trong ñoaïn töø 000ñeán 127 trong PLC CPM1/CPM1A/SRM1- Leänh CNT duøng ñeå ñeám xuoáng töø giaù trò ñaët SV khi ñieàu kieän thöïc thi CP

chuyeån töø OFF leân ON, khi ñoù, giaù trò ñaët tröôùc PV(Preset value) seõ giaûm 1. Giaùtrò SV seõ baèng 0 khi CP luoân ñoåi traïng thaùi töø OFF leân ON trong SV laàn. Côø cuûaCNT ON khi PV=0 vaø vaãn ON cho ñeán khi CNT bò reset.- Counter bò reset bôûi ngoõ vaøo (input) reset. Khi R töø OFF leân ON, thì giaù trò PVseõ reset ñeán SV. Giaù trò PV seõ khoâng giaûm khi R ON.

Counter - CNT





Reversible Counter – CNTR(12)





- SV thuoäc khoaûng giaù trò töø 0000 ñeán 9999 (BCD). N naèm trong ñoaïn töø 000ñeán 127 trong PLC CPM1/CPM1A/SRM1- Leänh CNTR(12) duøng ñeå ñeám xuoáng hoaëc ñeám leân töø giaù trò ñaët SV khi ñieàukieän thöïc thi cuûa ngoõ vaøo II hoaëc DI chuyeån töø OFF leân ON, khi ñoù, giaù trò ñaët

tröôùc PV(Preset value) seõ giaûm 1 hoaëc taêng 1. Giaù trò SV seõ ñeám taêng khi ngoõvaøo II chuyeån töø OFF leân ON vaø giaù trò PV seõ ñeám giaûm khi ngoõ vaøo DI chuyeåntöø OFF leân ON. Khi II vaø DI cuøng chuyeån traïng thaùi töø OFF leân ON, thì giaù tròPV seõ khoâng thay ñoåi.- CNTR(12) bò reset bôûi ngoõ vaøo (input) reset. Khi R töø OFF leân ON, thì giaù tròPV seõ reset ñeán 0. Giaù trò PV seõ khoâng giaûm khi R ON.

Reversible Counter – CNTR(12)

CHÖÔNG VII-B CÁC LẬP LỆNH CỦA PLC OMRON




Leänh Step Define vaø Step Start

Caùc leänh Chöông Trình Con

Caùc leänh Dòch Chuyeån

Caùc leänh Di Chuyeån Döõ Lieäu

Caùc leänh So Saùnh

Caùc leänh Logic

Caùc leänh Taêng Giaûm

6.7 Leänh STEP DEFINE vaø STEP START ‟ STEP(08)/SNXT(09)




- Caùc leänh STEP(08) vaø SNXT(09) ñöôïc söû duïng chung ñeå caøi ñaët caùc ñieåmngaét (breakpoint) giöõ caùc phaàn trong moät chöông trình lôùn maø caùc phaàn naøy coùtheå thöïc thi nhö caùc khoái vaø coù theå reset treân caùc thaønh phaàn naøy. Moät stepgioáng nhö maõ chöông trình bình thöôøng.- STEP(08) söû duïng moät bit ñieàu khieån trong vuøng nhôù IR hoaëc HR ñeå xaùc ñònhbaét ñaàu moät phaàn chöông trình. Leänh STEP(08) khoâng ñoøi hoûi ñieàu kieän thöïcthi, nghóa laø thöïc thi ñieàu khieån qua caùc bit ñieàu khieån.- Ñeå baét ñaàu thöïc thi step, leänh SNXT(09) söû duïng cuøng bit ñieàu khieån nhö STEP(08). Neáu ñieàu kieän thöïc thi cuûa SNXT(09) ON, thì step vôùi cuøng bit ñieàukhieån seõ ñöôïc thöïc thi.

6.7 Leänh STEP DEFINE vaø STEP START ‟ STEP(08)/SNXT(09)




6.8 Caùc leänh chöông trình con (SUBROUTINE INSTRUCTIONS)




- Soá chöông trình con N naèm trong ñoaïn töø 000 ñeán 049- Moät chöông trình con ñöôïc goïi trong chöông trình chính baèng ñoaïn SBS(91)ñöôïc thöïc thi, thì caùc leänh giöõa SBN(92) vôùi cuøng soá chöông trình con N vaø leänhRET(93) ñaàu tieân sau chuùng ñöôïc thöïc thi tröôùc khi trôû laïi leänh thöïc thi sau leänhSBS(91) maø chöông trình ñaõ goïi.

Leänh Soubroutine enter – SBS(91)





Leänh Soubroutine Enter – SBS(91)

- SBS(91) coù theå söû duïng nhieàu laàn trong moätchöông trình chính vaø trong moät chöông trìnhcon, cuõng coù theå goïi nhieàu chöông trình con

khaùc





Leänh Soubroutine Define vaø Return – SBN(92) vaø RET(93)

- Soá chöông trình con N naèm trong ñoaïn töø 000 ñeán 049. Moãi chöông trình chínhchæ chöùa soá chöông trình con N duy nhaát.- Leänh SBN(92) duøng ñeå baét ñaàu moät chöông trình con. Leänh RET(93) ñeå keát

thuùc chöông trình con.





Leänh Macro - MCRO(99)

- Soá chöông trình con N naèm trong ñoaïn töø 000 ñeán 049. Neáu ñòa chæ DM söûduïng ñoái vôùi O1, thì O1 ñeán O1+3 phaûi thuoäc vuøng nhôù DM ñoïc/ghi.

- Leänh MCRO(99) cho pheùp moät chöông trình con ñöôïc thay theá baèng nhieàuchöông trình con gioáng nhau veà caáu truùc nhöng khaùc nhau veà toaùn haïng. Trongleänh MCRO(99) coù 4 word input (SR 232 ñeán SR 235) vaø 4 word output (SR236ñeán SR239). 8 words naøy duøng trong chöông trình con vaø laáy noäi dung cuûachuùng töø I1 ñeán I1+3 vaø O1 ñeán O1+3 khi chöông trình con thöïc thi.





Leänh Macro - MCRO(99)

- Leänh MCRO(99) copy caùc noäi dungcuûa I1 ñeán I1+3 vaøo SR 232 ñeán SR 235,vaø sau ñoù goïi vaø thöïc thi chöông trìnhcon. Khi chöông trình con ñaõ ñöôïc thöïc

thi, thì noäi dung cuûa SR 236 ñeán SR 239ñöôïc copy ñeán caùc output töø DM 0020ñeán DM 0023

6.9 Caùc leänh dòch chuyeån (SHIFT INSTRUCTIONS)




Leänh Register - SFT(10)

I (input) P (pulse) R (reset)

- Giôùi haïn : St vaø E phaûi cuøng vuøng döõ lieäu. E phaûi lôùn hôn hoaëc baèng St.- Moâ taû söû duïng : Leänh SFT(10) ñöôïc bieåu dieãn baèng ba ñieàu kieän I, P, R.SFT(10) ñöôïc thöïc thi khi :

+ Khi P ON roài OFF, nghóa laø thôøi gian P chuyeån töø ON sang OFF laø thôøi gian

leänh SFT(10) thöïc thi dòch moät bit.+ Khi R OFF, nghóa laø neáu R ON thì SFT(10) khoâng thöïc thi vaø caùc bits trongthanh ghi dòch OFF.

+ Khi I ON, nghóa laø neáu I ON, leänh SFT(10) dòch vaøo thanh ghi, coøn I OFFkhoâng dòch





Leänh Word Shift - WSFT(16)

- Giôùi haïn : St vaø E phaûi cuøng vuøng döõ lieäu. E phaûi lôùn hôn hoaëc baèng St. Vuøng

nhôù töø DM 6144 ñeán DM 6655 khoâng söû duïng ñoái vôùi St vaø E.- Moâ taû : Leänh WSFT(16) dòch (shift) döõ lieäu giöõa St vaø E. Zero (0) ñöôïc ghivaøo St vaø noäi dung cuûa E bò maát.





Leänh Word Shift - WSFT(16)

- Caùc côø : St vaø E coù vuøng döõ lieäu khaùc nhau, hoaëc St lôùn hôn E.





Leänh Arithmetic shift left – ASL (25)

- Caùc côø : ER : word DM khoâng laø soá BCDCY : nhaän traïng thaùi cuûa bit 15EQ : ON khi noäi dung cuûa Wd laø 0, ngöôïc laïi OFF

- Giôùi haïn : Vuøng nhôù töø DM 6144 ñeán DM 6655 khoâng söû duïng ñoái vôùi St vaøE.- Moâ taû : Leänh ASL(25) dòch (shift) 0 vaøo caùc bit 00 cuûa Wd, dòch caùc bit cuûaWd qua traùi moät bit, vaø dòch traïng thaùi cuûa bit 15 vaøo côø CY.





Leänh Arithmetic shift right – ASR (26)

- Caùc côø : ER : word DM khoâng laø soá BCDCY : nhaän traïng thaùi cuûa bit 00EQ : ON khi noäi dung cuûa Wd laø 0, ngöôïc laïi OFF

- Giôùi haïn : Vuøng nhôù töø DM 6144 ñeán DM 6655 khoâng söû duïng ñoái vôùi Wd.- Moâ taû : Leänh ASR(26) dòch (shift) 0 vaøo caùc bit 15 cuûa Wd, dòch caùc bit cuûaWd qua phaûi moät bit, vaø dòch traïng thaùi cuûa bit 00 vaøo côø CY.





Leänh Rotate left – ROL(27)

- Caùc côø : ER : word DM khoâng laø soá BCDCY : nhaän döõ lieäu cuûa bit 15EQ : ON khi noäi dung cuûa Wd laø 0, ngöôïc laïi OFF

- Giôùi haïn : Vuøng nhôù töø DM 6144 ñeán DM 6655 khoâng söû duïng ñoái vôùi Wd.- Moâ taû : Leänh ROL(27) dòch (shift) taát caû caùc bit cuûa Wd qua traùi moät bit, dòchcôø CY vaøo bit 00 cuûa Wd, vaø dòch bit 15 vaøo côø CY.





Leänh Rotate right – ROR(28)

- Caùc côø : ER : word DM khoâng laø soá BCDCY : nhaän döõ lieäu cuûa bit 15EQ : ON khi noäi dung cuûa Wd laø 0, ngöôïc laïi OFF

- Giôùi haïn : Vuøng nhôù töø DM 6144 ñeán DM 6655 khoâng söû duïng ñoái vôùi Wd.- Moâ ta û : Leänh ROR(27) dòch (shift) taát caû caùc bit cuûa Wd qua phaûi moät bit, dòchcôø CY vaøo bit 15 cuûa Wd, vaø dòch bit 00 vaøo côø CY.

CHÖÔNG VIII PHẦN MỀM LẬP TRÌNH CX-PROGRAMMER




Giới thiệu bộ phần mềm CX-Automation Suite

Tạo một Project mới

Các thành phần trên cửa sổ Project

Các thao tác trên cửa sổ Project

Mô phỏng với CX-Simulator

Biên dịch và kiểm tra lỗi chƣơng trình

Nạp và chạy chƣơng trình

7.1 Gii thiệu b phần mềm CX-Automation Suite




CX-Automation Suite là mt b phần mềm đưc tích hp chặt chẽ

nhằm đp ng nhng yêu cầu ngày càng cao trong tự đng hóa công

nghiệp và hỗ tr các thit b rất đa dạng của OMRON.

Vi các phần mềm này, người sử dng có trong tay nhng công c

mạnh, sử dng dễ dàng và liên tc đưc cập nhật, ci tin.

7.1 Gii thiệu b phần mềm CX-Automation Suite




CX-Programmer là phần mềm trung tâm của gói phần mềm trên. Không chỉ dùng đ lập trìnhcho PLC, CX-Programmer còn là công c đ các kỹ sư qun lý 1 dự án tự đng hóa vi PLC làm b

não hệ thống. Các chc năng chính của CX-Programmer bao gồm :

Tạo và qun lý các dự án (project) tự đng hóa

Kt nối vi PLC qua nhiều đường giao tip

Cho phép thực hiện các thao tác chỉnh sửa & theo dõi khi đang online (như force set/reset, online

edit, monitoring,..)

Đặt thông số hoạt đng cho PLCCấu hình đường truyền mạng

Hỗ tr nhiều chương trình, nhiều PLC trong 1 cùng project & nhiều section trong 1 chương trình

Giớ i thiệu phầ n mề m CX-Programmer

Các ký hiệu quy ước dùng trong giáo trình

7.2 Tạo mt project mi




Chọn loại PLC và CPU

7.2 Tạo mt project mi




Chọn kênh truyền tin

7.3 Cc thnh phần trên cửa sổ project




7.3 Cc thnh phần trên cửa sổ project




Trong quá trình làm việc vi CX-Programmer, người sử

dng có th bật hoặc tắt các

cửa sổ ph. Các cửa sổ này

hin th các thông tin có liên

quan đn các đối tưng & công

việc đang đưc thực thi.

Các cửa sổ phụ trên màn hình giao diện của CX -Programmer

7.4 Cc thao tc trên cửa sổ project

ế ể




Thêm tiếp điểm





Thêm cuộn dây





Thêm function

Mỗi chương trìnhđều cần có ít nhất 1

lệnh End đ đnh dấu

đim kt thúc của

chương trình. Lệnh

End và nhiều khối chc năng khác

(function) có th nhập

vào dùng công c

Instruction.





Thêm hàng

vào Rung





Thêm cột vào Rung


hè h




Chèn thêm

một Rung


Cá h á




Các thao tác

Copy và Past

Ta có th áp dng

thao tác Copy và Past

như vi 1 chương

trình Windows thông

thường khác. Đồng

thời có th áp dng

Undo và Redo vi các thao tác vừa làm.


Xó R




Xóa Rung


Thê á




Thêm các

tên cục bộ

vào trong

danh sách

7.5 Mô phỏng vi CX-Simulator

Cấ hì h CX Si l t




Cấu hình CX -Simulator

Chn loại CPU trong CX-Simulator phi trùng vi loại CPU trong CX-Programmer


Cấ hì h CX Si l t




Cấu hình CX -Simulator


Ch ô hỏ




Việc chạy mô phỏng vi CX-

Simulator đ

nhằm kim tra

phát hiện các lỗi do sai cú pháp,

thiu/thừa các phần tử, … trong

chương trình và

tin hành xử lý

khắc phc các lỗi này trưc khi tin

hành nạp vào

PLC.

Chạy mô phỏng

7.6 Biên dch v kim tra lỗi chương trình

Biên dịch chương trình




Bấm vào nút Work Online đ kt nối vi PLC sau khi đã nối cáp

gia máy tính vi PLC.

Sau khi kt nối đưc thit lập, CX-Programmer sẽ ở ch đ làm việc Online.

Bấm lại vào nút Work

Online sẽ chuyn sang

ch đ Offline đ có th

sửa chương trình.







Kt qu biên dch đưc hin th trong tab

compile của cửa sổ

Ouput.



Kiểm tra lỗi




Khi đang onlinecó th kim tra và

xóa các lỗi trong

PLC bằng cách nhấn

đp vào Error Log

Kiểm tra lỗi

7.7 Nạp v chạy chương trình

Nạp chương trình




Việc nạp chương trìnhvào PLC cũng sẽ xóa ni dung hiện đang có trong

PLC. Vì th cần thận

trng trong việc này.

Nạp chương trình


Chạy chương trình




Đ chạy chương trình

vừa nạp vào

PLC, cần

chuyn sang ch

đ Monitor hoặc

Run Mode.

Chạy chương trình


Thay đổi chương trình trực tiếp online




CX-Programmercho phép sửa

chương trình ngay

c khi PLC đang ở ch đ chạy bằng

cách dùng tính

năng Online Edit.

Sau khi thực hiện xong các thay đổi nh lưu vào b

nh PLC.

Thay đổi chương trình trực tiếp online


Theo dõi sự thay đổi



Vi các bit thay đổi nhanh , ta có th sử dng

chc năng này đ phát hiện

sự thay đổi mt cách trực

quan

Theo dõi sự thay đổi (Diffrential Monitoring)

Documents

Giao Trinh PLC