Giáo trình: PLC Chuyên ngành K ạnh và điều hòa không khí

Trang số 1

UBND TỈNH HẢI PHÒNG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HẢI PHÒNG

Giáo trình: PLC Chuyên ngành: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí

(Lưu hành nội bộ)

HẢI PHÒNG

Trang số 2

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại phát triển của khoa học và kỹ thuật ngày nay cảm biến đóng vai trò

quan trọng. Nó là thành phần quan trọng nhất trong các thiết bị đo hay trong các hệ thống

điều khiển tự động. Có thể nói rằng nguyên lý hoạt động của một cảm biến, trong nhiều

trường hợp thực tế cũng chính là nguyên lý của phép đo hay của phương pháp điều khiển

tự động

Giờ đây không có một lĩnh vực nào mà ở đó không sử dụng cảm biến. Chúng có

măt trong các hệ thống tự động phức tạp, người máy, kiểm tra sản phẩm, tiết kiệm năng

lượng, chống ô nhiễm môi trường. Cảm biến cũng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực

giao thông vận tải, hàng tiêu dùng, bảo quản thực phẩm, ô tô, trò chơi điện tử...Do đó việc

trang bị cho mình một kiến thức về các loại cảm biến là nhu cầu không thể thiếu của các

kỹ thuật viên, kỹ sư của ngành điện cũng như những ngành khác.

Môn học lập trình PLC là môn học chuyên môn của học viên ngành điện tử công

nghiệp. Môn học này nhằm trang bị cho học viên các trường nghề những kiến thức về tư

duy lập trình tự động, điều khiển các dây truyền sản xuất tự động,..... Với các kiến thức

được trang bị học viên có thể áp dụng trực tiếp vào lĩnh vực sản xuất cũng như trong đời

sống. Ngoài ra các kiến thức này môn học này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các

cán bộ kỹ thuật, các học viên của các ngành khác quan tâm đến lĩnh vực này.

Tổ bộ môn Tự động hóa

Trang số 3

Bài 1 :ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

Chương này giới thiệu khái niệm về điều khiển lập trình, so sánh ưu nhược điểm của điều

khiển lập trình với các hình thức điều khiển khác và trình bày một số các ứng dụng cơ bản của

PLC trong thực tế.

Chương này gồm 4 phần:

1. Tổng quan về điều khiển

2. Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình

3. So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường khác

4. Các ứng dụng của PLC trong thực tế

5. Câu hỏi ôn tập

1.1. Tổng quan về hệ thống điều khiển

Trong ứng dụng các công nghệ khoa học vào sản xuất công nghiệp, mục tiêu tăng năng

suất lao động được giải quyết bằng con đường tăng mức độ tự động hoá các quá trình và thiết bị

sản xuất nhằm mục đích tăng sản lượng, cải thiện chất lượng và độ chính xác của sản phẩm.

Tự động hoá trong sản xuất nhằm thay thế một phần hoặc toàn bộ các thao tác vật lý của

công nhân vận hành máy thông qua hệ thống điều khiển (HTĐK). Những HTĐK này có thể điều

khiển quá trình sản xuất với độ tin cậy cao, ổn định mà không cần sự tác động nhiều của người

vận hành. Điều này đòi hỏi HTĐK phải có khả năng khởi động, kiểm soát, xử lý và dừng một quá

trình theo yêu cầu hoặc đo đếm các giá trị đã được xác định nhằm đạt được kết quả mong muốn ở

sản phẩm đầu ra của máy hay thiết bị. Một hệ thống như vậy được gọi là hệ thống điều khiển.

Bộ điều khiển logic khả trình (Programable Logic Controller) là một thiếtbị có thể xem như là

có thể coi như là một máy tính công nghiệp với một cấu trúc được thiết kế đặcbiệt bao gồm cả

khối điều khiển trung tâm (Main CPU) và mạchgiaotiếp với các thiết bị trường (Các đầu vào/ra nối

với các thiết bị chấp hành)trên cùng một Module để thức hiện các chức năng điều khiển. PLC có

khả năngthực hiện các lệnh như: Các lệnh tuần tự, định thời, đếm, xử lí dữ liệu và truyềnthông để

điều khiển hoạt động của các máy gia công công nghiệp và điều khiển các quá trình sản xuất.

Ý tưởng về bộ điều khiển logic có khả năng lập trình được các kĩ sư củahãng General Motors đưa

ra đầu tiên vào năm 1968 với mục đích để giảm giáthành cho các hệ thống điều khiển bằng role.

Đặc biệt bộ điều khiển logic lập trìnhđược yêu cầu phải nhỏ gọn, có khả năng xử lí linh hoạt như

máy tính, có khả nănglàm việc lâu dài trong môi trường công nghiệp, có khả năng lập trình và

bảodưỡng bởi các kĩsư, các kĩ thuật viên của các nhà máy, có khả năng tái sử dụng.

Hơn nữa hệ thống điều khiển dùng bộ điều khiển logic lập trình được phải giảm được thời gian

dừng máy và có khả năng mở rộng hệ thống trong tương lai.

Một số đặc điểm của PLC ngày nay:

- Thời gian chu kì quét nhanh hơn nhờ việc sử dụng công nghệ mới

- Số lượng đầu vào ra nhiều hơn - Giao diện vào ra được mở rộng tiêu biểunhư giao diện PID,

Network, Canbus, Fieldbus…

- Nâng cao khả năng truyền thông

- Cung cấp công cụ lập trình hướng đối tượng với nhiều ngôn ngữ khácnhau.

- Tập lệnh nhiều hơn

- Ngôn ngữ bậc cao như Basic, C cũng được sử dụng để viết chương trìnhcho một số loại PLC để

việc lập trình linh hoạt hơn khi thực hiện truyền thông vớicác thiêt bị ngoại vi và xử lí dữ liệu

- Có thể xử lí dữ liệu dạng số thực Trong tương lai cùng với sự phát triểncủa công nghệ thông tin

và truyền thông, thông qua mạng truyền thông côngnghiệp, PLC kết nối với PLC và kết nối với

máy tính tạo thành một hệ thống sảnxuất tích hợp, sự kết nối đó giúp năng cao khả năng tự động

hóa trong các hệthống sản xuất và dễ dàng chia sẻ tài nguyên với các hệ thống điều khiển

khácnhư: Hệ thống điều khiển số NC (numerical controls), Robots, CAD/CAM,các máy tính cá

nhân, các hệ thống thông tin quản lý.

Trang số 4

Trong kỹ thuật tự động điều khiển, các bộ điều khiển chia làm 2 loại:

- Điều khiển nối cứng

- Điều khiển logic khả trình (PLC)

Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần:

- Khối vào

- Khối xử lý – điều khiển

- Khối ra

Bộ chuyển đổi

tín hiệu ngõ vào

Xử lý điều

khiển

Cơ cấu

tác động

Tín hiệu vào Kết quả xử lý

Khối vào Khối xử lý Khối ra

Hình 1.1a. Các thành phần trong hệ thống điều khiển

Ta cũng có thể biểu diễn sơ đồ tổng quát của điều khiển lập trình như sau:

Hình C u tr c p tr nh C

Và hình ảnh thực tế như sau:

+ Khối vào (input):

Để chuyển đổi các đại lượng vật lý thành các tín hiệu điện, các bộ chuyển đổi có thể là

các nút nhấn, cảm biến, điện trở đo sức căng.v.v… và tùy theo bộ chuyển đổi mà tín hiệu ra khỏi

khối vào có dạng ON/OFF (Digital) hoặc dạng liên tục (Analog).

Bộ chuyển đổi Đại lượng đo Đại lượng ra

Công tắc(Switch) Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân(on/off)

Công tắc hành trình

(Limit switch) Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân(on/off)

Bộ điều chỉnh nhiệt

(Thermostat) Nhiệt độ Điện áp nhị phân

Cặp nhiệt điện Nhiệt độ Điện áp thay đổi

Kết quả xử lý

Trang số 5

(Thermocouple)

Nhiệt trở(Thermister) Nhiệt độ Trở kháng thay đổi

Tế bào quang điện

(Photo cell) Ánh sáng Điện áp thay đổi

Tế bào tiệm cận

(Proximity cell) Sự hiện diện cuả đối tượng Trở kháng thay đổi

Điện trở đo sức căng

(Strain gage) Áp suất/ sự dịch chuyển Trở kháng thay đổi

Bảng 1.1: Các dạng tín hiệu vào

+ Khối xử lý:

Khối này thay thế người vận hành thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạt động. Từ

thông tin tín hiệu khối vào hệ thống điều khiển phải tạo ra được những tín hiệu ra cần thiết để đáp

ứng yêu cầu điều khiển đã xác định trong phần xử lý. Tín hiệu điều khiển được thực hiện theo 2

cách:

- Dùng mạch điện nối kết cứng

- Dùng chương trình điều khiển

+ Khối ra (output):

Tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống điều khiển. Các tín hiệu này được

sử dụng để tạo ra những hoạt động đáp ứng cho các thiết bị ở ngõ ra.

Thiết bị ở ngõ ra Đại lượng ra Đại lượng tác động

Động cơ điện Chuyển động quay Điện

Xy-lanh – Piston Chuyển động thẳng/áp lực Dầu ép/khí ép

Solenoid Chuyển động thẳng/áp lực Điện

Lò xấy/ lò cấp nhiệt Nhiệt Điện

Van Tiết diện cửa van thay đổi Điện/dầu ép/khí ép

Rơ-le Tiếp điểm điện/chuyển động vật

lý có giới hạn

Điện

Bảng 1.2a. Các dạng cơ c u tác đ ng ở ngõ ra.

Người ta còn thể hiện chức năng tương tác của hệ thống PLC như sau:

Trang số 6

Hình 1.2b:Chức năng tương tác của PLC

Phần bên phải là ngõ vào Input (công tắc hành trình LS Limit Switch, nút nhấn thường mở

PB Press Button).

Phần bên trái là ngõ ra Output (M Motor động cơ, Van khí nén SOL Solenoid, đèn PL1).

Phần giữa là khối xử lý Proccessor, bao gồm chương trình điều khiển, được lưu trong bộ

nhớ và được nuôi bởi nguồn nuôi Power Supply.

Trong thực tế, có 2 loại ngõ ra Ouput chính là:

+ PLC điều khiển trực tiếp tải

+ PLC điều khiển gián tiếp tải, điều khiển qua rơ le trung gian

PLC điều khiển trực tiếp tải: PLC được cấp nguồn chân vào L1,L2 và tải đấu trực tiếp vào

cọc đấu dây, ở đây tải không cần điều khiển bởi rơ le trung gian.

Trang số 7

Hình 1.2c: PLC có tải đ u trực tiếp vào cọc đ u dây

PLC điều khiển gián tiếp tải: PLC điều khiển tải gián tiếp, tải đấu vào cọc đấu dây, từ cọc

đấu dây đấu vào rơ le trung gian từ rơ le trung gian đấu vào ngõ ra Output của PLC.

Trang số 8

Hình 1.2d: PLC c p nguồn chân L1,L2 và tải đ u trực tiếp vào cọc đ u dây

1.2. Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình

Trong kỹ thuật điều khiển cũng như tự động hóa ngưới ta chia ra làm hai loại điều khiển:

điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình (điều khiển khả trình).

Điều khiển nối cứng (Hard –Wired Control)

Trong các bộ điều khiển nối cứng, các thành phần chuyển mạch như các rơle, contactor,

các công tắc, đèn báo, động cơ…được nối cố định với nhau. Toàn bộ chức năng điều khiển, cách

tiến hành chương trình được xác định qua cách thức nối các rơle, công tắc, …với nhau theo sơ đồ

thiết kế. Khi muốn thay đổi lại hệ thống thì phải nối dây lại cho hệ thống điều khiển nên đối với

hệ thống phức tạp thì việc làm này đòi hỏi tốn nhiều thời gian, chi phí nên hiệu quả đem lại

không cao.

Hình 1.3a B điều khiển nối cứng đơn giản

Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng Rơle ( điều khiển nối cứng )

Hình 1.3b ưu đồ điều khiển dùng Rơ e

Trong công nghiệp, việc ứng dụng các công nghệ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nên nhu cầu

tự động hoá ngày càng tăng, đòi hỏi kỹ thuật điều khiển phải đáp ứng đủ các yêu cầu:

- Dễ dàng thay đổi chức năng điều khiển dựa trên các thiết bị cũ.

- Thiết bị điều khiển dễ dàng làm việc với các dữ liệu, số liệu.

- Kích thước vật lý gọn gàng, dễ bảo quản, dễ sửa chữa.

- Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.

Hệ thống điều khiển để đáp ứng được các yêu cầu trên phải sử dụng bộ vi xử lý, bộ điều

khiển lập trình, điều khiển qua các cổng giao tiếp với máy tính.

Điều khiển l p trình

Bộ điều khiển logic khả trình PLC (Programable Logic Controller) là loại thiết bị cho

phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển thông qua các ngôn ngữ lập trình. Với chương

trình điều khiển của PLC đã tạo cho nó trở thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay đổi

thuật toán, các số liệu và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh.

Các chương trình điều khiển được định nghĩa là tuần tự trong đó các tiếp điểm, cảm biến

được sử dụng để từ đó kết hợp với các hàm logic, các thuật toán và các giá trị xuất của nó để điều

ON OFF

Trang số 9

khiển tác động hoặc không tác động đến các cuộn dây điều hành. Trong quá trình hoạt động, toàn

bộ chương trình được lưu vào trong bộ nhớ và tiến hành truy xuất trong quá trình làm việc.

Hình 1.4. B điều khiển ogic khả tr nh

Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng PLC (điều khiển lập trình) hình 1.4

Hình 1.4a ưu đồ điều khiển bằng PLC Hình 1.4b: Ví dụ điều khiển đ ng cơ dùng Rơ e

Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển người ta cần thay đổi mạch điều khiển bằng cách

lắp lại mạch, thay đổi phần tử mới đối với hệ thống điều khiển bằng Rơle điện. Trong khi đó

khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển ta chỉ cần thay đổi chương trình soạn thảo đối với hệ điều

khiển bằng lập trình có nhớ.

Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng PLC (điều khiển lập trình) như dưới đây:

Boä Nhôù Khối xử lý trung tâm

Chương trình Ngõ vào

Input

Ngõ ra

Output

Bộ nhớ

Trang số 10

Hình 1 4c ưu đồ điều khiển

bằng PLC

Hình 1 4d ưu đồ điều khiển bằng PLC

1.3. So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường khác

- Việc phát triển hệ thống điều khiển lập trình đã dần thay thế từng bước hệ thống điều khiển

bằng rơle trong các quá trình sản xuất khi thiết kế một hệ thống điều khiển hiện đại, người kỹ sư

phải cân nhắc, lựa chọn giữa các hệ thống điều khiển lập trình thường được sử dụng thay cho hệ

thống điều khiển bằng rơ le do các nguyên nhân sau:

+ Thay đổi chương trình điều khiển một cách linh động.

+ Có độ tin cậy cao.

+ Không gian lắp đặt thiết bị nhỏ, không chiếm nhiều diện tích.

+ Có khả năng đưa tín hiệu điều khiển ở ngõ ra phù hợp: dòng, áp.

+ Dễ dàng thay đổi đối với cấu hình (hệ thống máy móc sản xuất) trong tương lai khi có nhu

cầu mở rộng sản xuất.

Hình 1.5a Điều khiển ít thiết bị

H nh 5 Điều khiển nhiều thiết bị

Với điều khiển ít thiết bị thì dùng PLC là một sai lầm, khi đó ta chọn điều khiển nối cứng

(dùng dây nối, công tắc) là tối ưu nhất.

Với điều khiển nhiều thiết bị thì dùng PLC là tốt hơn cả.

Đặc trưng cho hệ thống điều khiển chương trình là phù hợp với những nhu cầu đã nêu trên,

đồng thời về mặt kinh tế và thời gian thì hệ thống điều khiển lập trình cũng vượt trội hơn hệ

thống điều khiển cũ (rơle, contactor …). Hệ thống điều khiển này cũng phù hợp với sự mở rộ ng

hệ thống trong tương lai do không phải thay đổi, loại bỏ hệ thống dây nối giữa hệ thống điều

khiển và các thiết bị, mà chỉ đơn giản là thay đổi chương trình sao cho phù hợp với điều kiện sản

Trang số 11

xuất mới. Nhìn ở góc độ toán học thì 1 PLC mạnh bằng tổng của rơ le và bộ đếm và gấp nhiều

lần.

Hiện nay, các hệ thống điều khiển bằng PLC đang dần dần thay thế cho các hệ thống điều

khiển bằng relay, contactor thông thường. Ta hãy thử so sánh ưu khuyết điểm của hai hệ thống

trên:

Hệ thống điều khiển thông thường (điều khiển nối cứng)

- Thô kệch do có quá nhiều dây dẫn và relay trên bảng điều khiển.

- Tốn khá nhiều thời gian cho việc thiết kế, lắp đặt.

- Tốc độ hoạt động chậm.

- Công suất tiêu thụ lớn.

- Mỗi lần thay đổi yêu cầu thì phải lắp đặt lại toàn bộ, tốn nhiều thời gian.

- Khó bảo quản và sửa đổi.

Hệ thống điều khiển bằng PLC - Những dây kết nối trong hệ thống giảm được 80% nên nhỏ gọn hơn.

- Công suất tiêu thụ ít hơn.

- Sự thay đổi các ngõ vào, ra và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhờ phần mềm

điều khiển bằng máy tính.

- Tốc độ hoạt động của hệ thống nhanh hơn.

- Bảo trì và bảo quản dễ dàng hơn.

- Độ bền và độ tin cậy vận hành cao.

- Giá thành của hệ thống giảm khi số tiếp điểm tăng.

- Có thiết bị chống nhiễu.

- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.

- Dễ lập trình và có thể lập trình trên máy tính, thích hợp cho việc thực hiện các lệnh tuần

tự của nó.

- Các module rời cho phép thay thế hoặc thêm vào khi cần thiết.

Do những lý do trên PLC thể hiện rõ ưu điểm của nó so với thiết bị điều khiển thông thường

khác. PLC còn có khả năng thêm vào hay thay đổi các lệnh tùy theo yêu cầu của công nghệ. Khi đó

ta chỉ cần thay đổi chương trình của nó, điều này nói lên tính năng điều khiển khá linh động của

PLC. Ta có thể so sánh PLC với một số hệ thống khác qua bảng tóm tắt sau:

Chỉ tiêu so sánh Rơ-le Mạch số Máy tính PLC

Giá thành từng chức năng Khá thấp Thấp Cao Thấp

Kích thước v t lý Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn

Tốc đ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh

Khả năng chống nhiễu Xuất sắc Tốt Khá tốt Tốt

Lặp đặt

Mất thời

gian thiết kế

và lắp đặt

Mất thời

gian thiết

kế

Mất nhiều thời

gian lập trình

Lập trình và

lắp đặt đơn

giản

Khả năng điều khiển tác

vụ phức tạp Không Có Có Có

Dễ thay đổi điều khiển Rất khó Khó Khá đơn giản Rất đơn giản

Công tác bảo trì

Kém - có quá

nhiều công

tắc.

Kém -

nếu IC

được hàn.

Kém - có rất

nhiều mạch điện

tử chuyên dùng.

Tốt - các mô -

đun được tiêu

chuẩn hoá.

Bảng 1.3. So sánh PLC với m t số hệ thống khác

Trang số 12

Theo bảng so sánh, PLC có những đặc điểm về phần cứng và phần mềm làm cho nó trở thành bộ

điều khiển công nghiệp được sử dụng rộng rãi

1.4. Các ứng dụng của PLC trong thực tế

Do những đặc điểm nổi bật của PLC trong điều khiển, nên ngày nay nó được sử dụng rất

rộng rãi trong các giải pháp tự động hoá trong công nghiệp ở rất nhiều lãnh vực:

- Điều khiển thang máy, thiết bị nâng, hạ hàng.

- Điều khiển các quy trình sản xuất: đóng gói bao bì, xi măng, bia…v.v

- Tự động hoá các hệ thống dịch vụ: trạm xăng, trạm rửa xe ôtô, máy bơm nước, máy bán

nước tự động…v.v

- Tự động hoá các máy công cụ: lò sấy, xi mạ…v.v

Tuy nhiên không phải bất cứ hệ thống điều khiển nào cũng sử dụng PLC mà tùy vào yêu

cầu cụ thể và so sánh về yếu tố kinh tế mà ta chọn phương án điều khiển thích hợp.

- Hiện nay PLC đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực sản xuất cả trong công

nghiệp và dân dụng. Từ những ứng dụng để điều khiển các hệ thống đơn giản, chỉ có chức năng

đóng/mở (ON/OFF) thông thường đến các ứng dụng cho các lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi tính chính

xác cao, ứng dụng các thuật toán trong quá trình sản xuất. Các lĩnh vực tiêu biểu ứng dụng PLC

hiện nay bao gồm:

+ Hóa học và dầu khí: Định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn, cân đong

trong ngành hóa …

H nh 6: Ứng dụng PLC trong dầu khí

+ Chế tạo máy và sản xuất: Tự động hóa trong chế tạo máy, cân đong, quá trình lắp đặt máy,

điều khiển nhiệt độ lò kim loại,…

+ Bột giấy, giấy, xử lý giấy: điều khiển máy băm, quá trình ủ bột, quá trình cán, gia nhiệt, …

+ Thủy tinh và phim ảnh: quá trình đóng gói, thử nghiệm vật liệu, cân đong, các khâu hoàn tất

sản phẩm, đo cắt giấy, …

+ Thực phẩm, rượu bia, thuốc lá: đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm soát quá trình sản

xuất, bơm (bia, nước trái cây, …), cân đong, đóng gói, hòa trộn

Trang số 13

H nh .7:Ứng dụng PLC trong sản xu t bia

H nh 8:Ứng dụng C trong điều khiển hệ thống đèn tín hiệu giao thông

+ Kim loại: điều khiển quá trình cán, cuốn (thép), quy trình sản xuất, kiểm tra chất lượng.

+ Năng lượng: điều khiển nguyên liệu (cho quá trình đốt, xử lý trong các turbin), các trạm cần

hoạt động tuần tự khai thác vật liệu một cách tự động (than, gỗ, dầu mỏ).

+ Tự động hóa tòa nhà như: Điều khiển thang máy, Rửa xe ôtô tự động, Hệ thống xử lý nước

sạch.

+ Điều khiển hệ thống đèn giao thông và còn nhiều hệ thống điều khiển tự động khác. Ứng

dụng PLC trong điều khiển đèn giao thông

- Các PLC ngày nay có thể đáp ứng được phân cấp tự động tự hóa trong nhà máy và có thể kết

nối bằng các giao thức truyền thông để làm việc với nhau trong một hệ thống lớn gọi là mạng

truyền thông công nghiệp (hình 1.4).

Hình 1.9: Phân c p tự đ ng hóa trong nhà máy

Câu hỏi bài tập ôn tập chương I

Câu 1:

Thống kê một số thiết bị ngõ vào và ngõ ra (dùng bút điền vào bảng bên dưới)

Thiết bị ở ngõ vào Thiết bị ở ngõ ra

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

Cấp AS-i

Cấp Field

Cấp Cell

Cấp Management

Cấp truyền thông Cấp trường (cấp mức độảnh hưởng)

Cấp tế bào

Cấp quản lý

Trang số 14

Câu 2:

Đánh dấu X vào cột tương ứng (cột thứ 3 hoặc cột thứ 4).

TT Thiết bị Thiết bị ở ngõ vào T.bị ở ngõ ra Mô tả hiểu biết của em về nó

1 Nồi cơm điện

2 Máy sấy tóc

3 Tủ lạnh

4 Máy giặt

5 Công tắc

6 Đề xe máy

Câu 3:

Đánh dấu X vào cột tương ứng (cột thứ 3 hoặc cột thứ 4).

TT Thiết bị Thiết bị ở ngõ vào T.bị ở ngõ ra Mô tả hiểu biết của em về nó

1 Động cơ điện

2 Xy-lanh – Piston

3 Solenoid

4 Lò xấy

5 Van

6 Rơ-le

Câu 4:

Nêu một số ứng dụng PLC mà em biết

Câu 5:

Viết 5 bài toán điều khiển đơn giản trong thực tế (trong gia đình, ở trường, siêu thị BIG C) mà em

nghĩ có thể dùng PLC

Câu 6: Chỉ ra đâu là ngõ vào input của PLC và chỉ ra đâu là ngõ vào Output của PLC trong hình

vẽ dưới đây:

Trang số 15

H nh

1.16: M t số thiết bị C điều khiển trong thực tế

Câu 7:Dịch ra tiếng Việt và chỉ ra đâu là ngõ vào input của PLC và chỉ ra đâu là ngõ vào Output

của PLC trong hình vẽ dưới đây:

Trang số 16

Bài 2: CẤU TRÚC VÀ PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA PLC

2.1. Cấu trúc của PLC

Thiết bị logic khả trình được lắp sẵn thành bộ. Trước tiên chúng chưa có nhiệm vụ nào cả.

Tất cả các cổng logic cơ bản, chức năng nhớ, timer, counter… được nhà chế tạo tích hợp trong

chúng và được kết nối với nhau bằng chương trình cho một chương trình điều khiển cụ thể nào

đó. Có nhiều thiết bị điều khiển và được phân biệt với nhau qua các chức năng sau:

- Các ngõ vào và ra

- Dung lượng nhớ

- Bộ đếm

- Bộ định thời

- Bít nhớ

- Các chức năng đặc biệt

- Tốc độ xử lý

- Loại xử lý chương trình

Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controller), là loại thiết bị cho

phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho

việc thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Như vậy, với chương trình điều khiển này, PLC trở

thành một bộ điều khiển số số nhỏ, gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt trao đổi thông tin với

môi trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ chương trình điều khiển

được lưu nhớ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các khối chương trình và được thực hiện lặp theo

chu kỳ của vòng quét (Scan).

Để thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có chức năng như một

máy tính, nghĩa là phải có bộ vi xử lý (CPU), một bộ điều hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều

khiển, dữ liệu. PLC còn phải có các cổng vào/ ra để giao tiếp được các đối tượng điều khiển và để

trao đổi thông tin với môi trường xung quanh.

H nh 2 C điều khiển nhiều thiết bị khác nhau trong đời sống

Các thiết bị điều khiển lớn thì được lắp thành modun riêng. Đối với các nhiệm vụ nhỏ thì

chúng được lắp tích hợp trong một bộ. Các bộ điều khiển này có số lượng vào-ra cho trước cố

định.

Thiết bị điều khiển được cung cấp tín hiệu từ các cảm biến ở bộ phận ngõ vào của thiết bị

tự động. Tín hiệu này được xử lý thông qua chương trình điều khiển đặt trong bộ nhớ chương

trình. Kết quả xử lý được đưa ra ngõ ra của thiết bị tự động để đến đối tượng điều khiển.

- Cấu trúc của một PLC có thể được mô tả như sau:

Trang số 17

Hình 2.2: C u trúc PLC với nhiều góc đ

Bộ nhớ chương trình: Bộ nhớ chương trình trong PLC là một bộ nhớ điện tử đặc biệt có

thể đọc được. Nếu sử dụng bộ nhớ đọc-ghi được được (RAM), thì nội dung của nó luôn thay đổi.

Trong trường hợp điện áp mất thì nội dung trong vẫn có thể giữ lại được nếu sử dụng pin dự

phòng. Nếu sự làm việc ổn định, hợp lý, chương trình không thay đổi nếu nạp vào một bộ nhớ cố

định, ví dụ như trong một EPROM. Nội dung chương trình ở EPROM có thể xóa bằng tia cực

tím.

- Thông tin xử lý trrong PLC được lưu trữ trong bộ nhớ của nó. Mỗi phần tử vi mạch nhớ có thể

chứa một bit dữ liệu. Bit dữ liệu (Data Binary Digital) là một chữ số nhị phân, chỉ có thể là 1

trong hai giá trị 1 hoặc 0. Tuy nhiên các vi mạch nhớ thường được tổ chức thành các nhóm để có

thể chứa 8 bit dữ liệu. Mỗi chuỗi 8 bit dữ liệu được gọi là một byte. Mỗi mạch nhớ là một byte

(byte nhớ), được xác nhận bởi một con số gọi là địa chỉ (address). Byte nhớ đầu tiên có địa chỉ 0.

Dữ liệu chứa trong byte nhớ gọi là nội dung.

- Địa chỉ của một byte nhớ là cố định và mỗi byte nhớ trong PLC có một địa chỉ riêng của nó.

Địa chỉ của byte nhớ khác nhau, sẽ khác nhau, nội dung chứa trong một byte nhớ là đại lượng có

thể thay đổi được. Nội dung byte nhớ cính là dữ liệu được lưu trữ tức thời trong bộ nhớ.

- Để lưu giữ một dữ liệu mà một byte nhớ không thể chứa hết được thì PLC cho phép cặp 2

byte nhớ cạnh nhau được xem xét như là một đơn vị nhớ và được gọi là một từ đơn (Word). Địa

chỉ thấp hơn trong 2 byte nhớ được dùng làm địa chỉ của từ đơn.

- Ví dụ: Từ đơn có địa chỉ là 2 thì các byte nhớ có các địa chỉ là 2 và 3 với 2 là địa chỉ byte cao

và 3 là địa chỉ của byte thấp.

IB2 IB3

IW 2

IW2 là từ đơn có địa chỉ 2

IB2 byte có địa chỉ 2

IB3 byte có địa chỉ 3

- Trong trường hợp dữ liệu cần được lưu trữ mà một từ đơn không thể chứa hết được , PLC cho

phép ghép 4 byte liền nhau là một đơn vị nhớ và được gọi là từ kép (Double Word). Địa chỉ thấp

nhất trong 4 byte nhớ này là địa chỉ của từ kép.

Ví dụ: Từ kép có địa chỉ là 100 thì các byte nhớ trong từ kép này có địa chỉ là 100, 101, 102, 103

trong đó 103 là địa chỉ byte thấp, 100 là địa chỉ byte cao.

MW100 MW101 MW102 MW103

DW100

Đó là trong PLC của hãng siemens của Đức. Của PLC Mitsubishi Q02u của Nhật tại VKTECH

thì ta lưu giá trị vào thanh ghi D. Ví dụ D0; D10; D100.

Ta có thể kiểm tra giá trị mà thanh ghi này lưu là bao nhiêu, cụ thể như dưới đây:

Trang số 18

- Trong PLC bộ xử lý trung tâm có thể thực hiện một số thao tác như:

+ Đọc nội dung các vùng nhớ (bit, byte, word, double word)

+ Ghi dữ liệu vào vùng nhớ (bit, byte, word, double word)

- Trong thao tác đọc, nội dung ban đầu của vùng nhớ không thay đổi mà chỉ lấy bản sao của dữ

liệu để xử lý.

- Trong thao tác ghi, dữ liệu được ghi vào trở thành nội dung của vùng nhớ và dữ liệu ban đầu

bị mất đi.

- Có 2 bộ nhớ trong CPU của PLC:

+ RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ có thể đọc và ghi

+ ROM (Read Only Memory) Bộ nhớ chỉ đọc.

Hệ điều hành: Sau khi bật nguồn, hệ điều hành sẽ đặt các Counter, Timer và các bit nhớ.

Để xử lý chương trình, hệ điều hành đọc từng dòng chương trình từ đầu đến cuối. Tương ứng hệ

điều hành thực hiện chương trình theo các lệnh.

Bít nhớ: Các memory bit là các phần tử nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ trạng thái tín hiệu.

Bộ đệm: Bộ đệm là một vùng nhớ nằm trong PLC, ghi nhớ các trạng thái đầu vào ra nhị

phân.

Counter, Timer: cũng là các vùng nhớ, hệ điều hành ghi nhớ các giá trị đếm trong nó.

Hệ thống BUS: Bộ nhớ chương trình, hệ điều hành và các modun ngoại vi được kết nối với

PLC thông qua Bus nối.

2.2. Thiết bị điều khiển lập trình mitsubishi dòng Q

Tổng quát: PLC Q02U là thiết bị điểu khiển logic khả trình theo kiểu cấu trúc modun và

có các modun mở rộng. Các modun này được sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau.

Thành phần cơ bản của PLC Q02U gồm nguồn, CPU, modun đầu vào, modun đầu ra, các modun

mở rộng khác.

Trang số 19

Hình 2.2.1: C u tạo của PLC Q02U trong thực tế

Mô tả đèn báo:

Er (đèn đỏ) : đèn Er sáng lên khi báo lỗi PLC

Run (đèn xanh): đèn Run sáng lên khi PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương

trình được nạp vào trong máy.

Stop (đèn vàng): chỉ định PLC ở chế độ dừng.

2.3. Địa chỉ các ngõ vào/ra

Địa chỉ các ngõ vào/ra:

CPU Q02U có 32 cổng vào và 32 cổng ra và có khả năng mở rộng thêm các modun khác.

Các ngõ vào có địa chỉ từ X00 đến X0F và các ngõ ra có địa chỉ từ Y10 đến Y1F.

Hình 2.3.1A. Sơ đồ c u tạo khối vào ra của PLC Mitsubishi

Trang số 20

H nh 2 3 B Sơ đồ c u tạo khối vào ra của PLC Mitsubishi trong thực tế

2.4. Cấu trúc bộ nhớ của misibishi dòng Q

Bộ nhớ của CPU được chia thành 3 vùng: Vùng nhớ chương trình, vùng nhớ dữ liệu và

vùng nhớ thông số. Vùng nhớ chương trình, vùng nhớ thông số và một phần vùng nhớ dữ liệu

được được chứa trong EPROM.

Vùng nhớ chương trình:

Là vùng nhớ được sử dụng để lưu trữ chương trình. Vùng này thuộc kiểu đọc/ghi và không

bị mất dữ liệu khi mất điện cung cấp cho CPU.

Vùng nhớ thông số:

Gồm các ô chứa thông số cài đặt, mật khẩu, địa chỉ thiết bị điều khiển và các thông tin về

các vùng trống có thể sử dụng. Nội dung vùng nhớ thông số không bị mất đi nếu nguồn cấp mất

điện giống như vùng nhớ chương trình.

Vùng nhớ dữ liệu:

Vùng nhớ dữ liệu là nơi làm việc, vùng này gồm các địa chỉ để lưu trữ các phép tính, lưu

trữ tạm thời các kết quả trung gian và chứa các hằng số được sử dụng trong các chỉ dẫn hoặc các

thông số điều chỉnh khác. Ngoài ra trong phần này còn có các phần tử và đối tượng như: bộ định

thời, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các ngõ vào/ra analog.

Vùng dữ liệu được chia thành các vùng nhớ nhỏ có các công dụng khác nhau. Chúng được

ký hiệu bằng chữ cái đầu của tên tiếng anh. Đặc trưng cho công dụng riêng của chúng như sau:

X (Input image register): Ngõ vào

Y (Input image register ): Ngõ ra

M (Memory bits): Bít nhớ

SM (Special memory bits): Bít nhớ đặc biệt

Tất cả các miền này, ngoại trừ một vài ô nhớ đặc biệt chỉ cho phép đọc, đều có thể truy

nhập theo từng bit, byte, word hoặc double word.

2.4.1. Bộ nhớ:

- Bộ nhớ của PLC có vai trò rất quan trọng, bởi vì nó được sử dụng để chứa toàn bộ chương

trình điều khiển, các trạng thái của các thiết bị phụ trợ. Thông thường các bộ nhớ được bố trí

trong cùng một khối với CPU. Thông tin chứa trong bộ nhớ sẽ xác định việc các đầu vào, đầu ra

được xử lý như thế nào.

- Bộ nhớ bao gồm các tế bào nhớ được gọi là bit. Mỗi bit có hai trạng thái 0 hoặc 1.

Đơn vị thông dụng của bộ nhớ là K, 1K = 1024 tứ (word), 1 từ (word) có thể là 8 bit. Các PLC

thường có bộ nhớ từ 1K đến 64K, phụ thuộc vào mức độ phức tạp của chương trình điều khiển.

http://plcmitsubishi.vn/wp-content/uploads/2014/10/China_Mitsubishi_FX2N_128MR_00120123281337250.jpg

Trang số 21

Đặc trưng quan trọng nhất của một bộ điều khiển logic lập trình được là người sử dụng của khả

năng thay đổi chương trình điều khiển một cách nhanhchóng và dễ dàng. Bộ nhớ hệ thống là

vùng nhớ nẵm bên trong CPU của PLC ở đó tất cả các trình tự các lệnh, hoặc chương trình được

lưu trữ và được thực hiệnbởi bộ xử lí để đưa ra các tác động điều khiển đối với các thiết bị

trường. M tphân của bộ nhớ lưu trữ chương trình điều khiển có thể thay đổi được hoặc lậptrình

lại để đáp ứng sự thay đổi sản phẩm của dây chuyền sản xuất hoặc sự thayđổi của cả hệ thống.

Vùng nhớ điều hành là tập hợp các chương trình giám sát đã được lưu trữvĩnh viễn trong

PLC và nó được coi là một phần của PLC. Các chương trình giámsát này chỉ đạo tất cả các hoạt

động hệ thống, chẳng hạn như thực hiện chươngtrình điều khiển và thông tin tới các thiết bị ngoại

vi. Vùng nhớ hệ thống là mộtphần của PLC nó lưu trữ các mã lệnh ví dụ: Mã lệnh role, mã lệnh

dịch chuyểnkhối hoặc các mã lệnh số học…. Không thể truy cập vùng nhớ hệ thống bỏi

ngườidùng.

Vùng nhớ ứng dụng là vùng nhớ cho phép người dùng lưu trữ chương trìnhđiều khiển.

Trong vùng nhớ ứng dụng lại được chia thành một số vùng nhớ khácnhau có chức năng và ứng

dụng cụ thể.

Chức năng và nhiệm vụ của vùng nhớ hệ thống và vùng nhớ ứng dụng làkhác nhau, do đó

loại bộ nhớ sử dụng cho hai vùng nhớ này là hoàn toàn khácnhau, Ví dụ, vùng nhớ hệ thống đòi

hỏi một bộ nhớ vĩnh viễn lưu trữ nội dung củanó và không thể bị xóa hoặc bị biến đổi hoặc do

điện hoặc do người sử dụng, tấtnhiên loại bộ nhớ này không phù hợp với vùng nhớ ứng dụng.

Bộ nhớ có thể được chia thành hai loại: Loại bay hơi và không bay hơi.

Loại bộ nhớ bay hơi thì nội dung của nó có thể bị thay đổi hoặc sẽ bị mất nếu mấtđiện. Bộ

nhớ bay hơi dễ dàng thay đổi nội dung, phù với việc lưu trữ chương trìnhứng dụng. Bộ nhớ

không bay hơi thì nội dung của nó không bị mất khi mất điện.

Bộ nhớ không bay hơi thì nội dung của nó là không thể thay đổi, nhưng cũng cóloại bay hơi

đặc biệt có thể thay đổi nội dung của nó. Có hai điểm chú ý về loại bộnhớ lưu trữ chương trình

ứng dụng, thứ nhất bộ nhớ lưu trữ chương trình ứngdụng phải duy trì chương trình điều khiển

chạy hàng ngày mà không bị “bay hơi”,thứ hai chương trình điều khiển lưu trữ trong bộ nhớ ứng

dụng có thể bị thay đổi. Việc dẽ dàng thay đổi nội dung bộ nhớ ứng dụng là rất quan trọng ví nó

tham giavào quá trình tương tác giữa người sủng dụng và PLC. Sự tương tác này là thayđổi

Trong các PLC hiện đại có sử dụng một số kiểu bộ nhớ khác nhau. Các kiểu nhớ này có thể

xếp vào hai nhóm: Bộ nhớ có thể thay đổi (loại bay hơi) và bộ nhớ cố định (loại không bay hơi).

Bộ nhớ thay đổi là các bộ nhớ có thể mất các thông tin ghi trên đó khi mất điện. Nếu chương trình

điều khiển chứa trong bộ nhớ mà bị mất điện đột xuất do tuột dây tuột dây, mất điện nguồn thì

chương trình phải được nạp lại và lưu vào bộ nhớ.

Bộ nhớ cố định ngược lại với bộ nhớ thay đổi là có khả năng lưu giữ thông tin ngay cả khi

mất điện. Các loại bộ nhớ hay sử dụng trong PLC gồm:

2.4.2. Bộ nhớ RAM ( Random Access Memory):

- Là bộ nhớ thay đổi, bộ nhớ RAM thường hoạt động nhanh và dễ dàng nạp chương trình điều

khiển ứng dụng cũng như các dữ liệu. Một số bộ nhớ RAM sử dụng pin để lưu nội dung nhớ khi

mất điện. Bộ nhớ RAM được được sản xuất từ công nghệ CMOS nên tiêu thụ rất ít năng lượng.

Các PLC có thể được mở rộng thêm nên bộ nhớ cũng phải được tăng thêm. Chương trình điều

khiển đơn giản chỉ cần dung lượng bộ nhớ bé, ngược lại các chương trình phức tạp cần bộ nhớ

dung lượng lớn.

- Bộ nhớ được sử dụng rộng rãi đó là bộ nhớ RAM. Bộ nhớ RAM hoạt động nhanh và lưu các

chương trình ứng dụng. Để chống lại các khả năng mất dữ liệu khi mất điện, các PLC thường sử

dụng pin.

2.4.3. Bộ nhớ ROM (Read Only Memory):

- Là bộ nhớ tĩnh dùng để nhớ các lệnh điều khiển cơ bản và các hàm toán học của PLC, không

thay đổi nội dung nhớ ngay cả khi mất điện.

Trang số 22

- Ngoài ra còn có bộ nhớ EEPROM (Ellectronically Erasable Programable Read Only Memory)

là bộ nhớ tĩnh có khả năng xóa bằng lập trình lại. EEPROM dùng để ghi chương trình ứng dụng.

- Người sử dụng có thể truy cập vào 2 vùng nhớ của PLC là vùng nhớ chương trình và vùng

nhớ dữ liệu. Vùng nhớ chương trình là nơi chứa chương trình điều khiển ứng dụng, các chương

trình con và các lỗi của chương trình. Vùng nhớ dữ liệu lưu trữ các dữ liệu liên quan đến chương

trình điều khiển như dữ liệu vào/ra; giá trị đầu, giá trị tức thời và giá trị cuối của bộ đếm lệnh hay

bộ đấm thời gian; các hằng số và các biến của chương trình điều khiển. Hai vùng nhớ này được

gọi là bộ nhớ dành cho người sử dụng. Bộ xử lý tín hiệu còn có bộ nhớ hệ thống dùng để ghi các

dữ liệu trung gian trong quá trình thực hiện các phép tính, các lệnh của chương trình và phối hợp

giữa chúng; quét các dữ liệu và gửi các dữ liệu đến modul ra. Bộ nhớ hệ thống do nhà sản xuất

nên không thay đổi được và người sử dụng cũng không thể truy cập được.

2.4.4.Cấu trúc bộ nhớ

Bộ nhớ của PLC có thể coi như là một mảng hai chiều của các cell, mỗi mộtcell trong

mảng chỉ lưu trữ thông tin dưới dạng nhị phân “1”hoặc “0”. Mỗi cell chỉ có thể lưu trữ một kí số

nhị phân (Binary Digit) được gọi là bit, do đo mỗi cellđược gọi là một bit. Bit là phần tử nhỏ nhất

của bộ nhớ, mỗi bit chỉ có thể lưu trữmộ đơn vị thông tin “1” hoặc “0”. “1” hoặc “0” là các giá trị

logic, “1” tương ứng với mức điện áp cao, “0” tương ứng với mức điện áp thấp. Một bit được coi

là ONnếu thông tin lưu trữ là “1” (Mức điện áp cao) và được coi là OFF nếu thông tin lưu trữ là

“0” (Mứ điện áp thấp). Thông tin ON / OFF được lưu trữ trong một bitđược gọi là trạng thái bit.

Đôi khi bộ xử lí phải xử lí nhiều hơn một bit tại một thời điểm, ví dụ quá trình trao đổi dữ liệu với

bộ nhớ khi đó bộ xử lí thực hiện thao tácnày đồng thời với một nhóm các bit để nâng cao dung

lượng trao đổi, cũng nhưvậy thì việc lưu trữ trong bộ nhớ cũng thực hiện theo nhóm các bit. Một

nhóm các bit được xử lí đồng thời được gọi là một byte, byte là một nhóm nhỏ nhất của cácbit

được xử lí đồng thời, theo qui ước 1 byte bằng 8 bit. Đơn vị thông tin cuốicùng sử dụng trong

PLC là Word. Nói chung một word là đơn vị thông tin mà bộxử lí sử dụng khi xử lí dữ liệu hoặc

các lệnh được thực hiện. Cũng giống như byte,word gồm 16 bit, hay là 2 byte.

Hình 2.4a Các đơn vị của b nhớ bit, byte, word

2.4.5. Dung lượng bộ nhớ

Khi đánh giá khả năng ứng dụng của PLC thì một trong các nhân tố chính làdung lượng bộ nhớ.

Dung lượng bộ nhớ là số lượng các bit nhớ trên một đơn vịphần cứng và khả năng mở rộng bộ

nhớ. Với các PLC cỡ nhỏ (64I/O) thì dunglượng bộ nhớ không thể mở rộng, còn các loại PLC cỡ

lớn thì có thể mở rộngdung lượng bộ nhớ. PLC cỡ nhỏ có dung lượng bộ nhớ cố định dủ cho các

ứngdụng cỡ nhỏ, còn PLC cỡ lớn cho phép mở rộng dung lượng bộ nhớ bởi vì phạm vi ứng dụng

và số lượng thiết bị vào ra của nó. K là đơn vị chỉ kích thước của bộnhớ, tùy thuộc vào cấu hình

mà 1K bằng 1024 word hoặc 1K bằng 1024 byte.

Trang số 23

Hình 2.4b Dung ượng của b nhớ

2.4.6. Tổ chức không gian nhớ

Không gian nhớ của PLC được chia thành hai phần chính là vùng nhớ hệ

thống và vúng nhớ ứng dụng. Trong mỗi vùng nhớ này lại được chia thành các

vùng nhớ khác nhau: Vùng nhớ điều hành, vùng nhớ tạm thời, bảng dữ liệu, vùng

nhớ lập trình

Hình 2.4c:Tổ chức không gian của b nhớ

Vùng nhớ hệ thống: Được chia làm vùng nhớ điều hành và tạm thời.

Vùng nhớ điều hành: Vùng nhớ điều hành là vùng chứa các chương trìnhgiám sát được lưu trữ

vĩnh viễn và được coi là một phần của PLC. Đây là cácchương trình giám sát hoạt động hệ thống

như chương trình giám sát thông tin trao đổi dữ liệu với các thiết bị ngoại vi.

Vùng nhớ tạm thời: Đây là vùng nhớ dùng để CPU lưu trữ giá trị tạm thời trong quá tính toán xử

lí dữ liệu. Vùng nhớ này có dung lượng nhở. Khi tính toán,xử lí dữ liệu CPU trao đổi trực tiếp

vùng nhớ này giảm thời gian tính toán, xử lí

Vùng nhớ ứng dụng: Được chia làm hai vùng nhớ bảng dữ liệu và vùng

nhớ lập trình.

Vùng nhớ lập trình: được sử dụng để lưu trữ các lệnh của chương trìnhđiều khiển và các dữ liệu

mà bộ xử lí dùng để thực hiện chức năng điều khiển củanó. Mỗi PLC có một giá trị dụng lượng

bộ nhớ nhớ ứng dụng khác nhau tùy thuộcvào cỡ của PLC. PLC sẽ lưu trữ tất cả các dữ liệu trong

bảng dữ liệu, còn các lệnhcủa chương trình điều khiển được lưu trữ ở vùng nhớ lập trình

Vùng nhớ bảng dữ liệu: Vùng nhớ này lưu trữ tất cả các dữ liệu củachương trình điều khiển, như

giá trị thiết lập của Timer, Counter, các hằng số, cácbiến sử dụng trong chương trình điều khiển.

Đồng thời vùng nhớ này cũng lưu trữcác thông tin của hệ thống đầu vào khi thông tin đầu vào

được đọc và kết quả đầu

ra của hệ thống khi nó được thiết lập bởi chương trình điều khiển.

Trang số 24

Hình 2.4d :Vùng nhớ ứng dụng

Trong bảng dữ liệu được thành ba vùng nhớ: Input register, Output register,và vùng lưu trữ

(Storage Area). Các vùng nhớ này chứa các thông tin nhị phântương ứng với trạng thái các đầu

vào (ON hoặc OFF), các dữ liệu số.

Input register: Thanh ghi đầu vào là một mảng của các bit lưu trữ trạngthái của các đầu vào số

kết nối với giao diện đầu vào của PLC. Số lượng tối đacủa các bit thanh ghi đầu vào bằng với số

lượng đầu vào của PLC có thể kết nối.

Ví dụ PLC có 64 đầu vào thì cần một thanh ghi đầu vào có 64 bit. Địa chỉ củathiết bị đầu vào

được xác định bởi vị trí của bit trong thanh ghi và vị trí của word.

Hình 2.4e : Kết nối it thanh ghi đầu vào

Ví dụ 1: Với PLC Omron: Địa chỉ của công tắc hành trình nối tới đầu vào là 13007 có nghĩa

làcông tắc hành trình đã được nối tới vị trí bit thứ 07 của word có địa chỉ 13. Trongkhi hoạt động

PLC, bộ vi xử lý sẽ đọc tình trạng của mỗi đầu vào và thiết lập mộtgiá trị (0 hoặc 1) vào địa chỉ

tương ứng trong thanh ghi đầu vào. Giá trị của thanhghi đầu vào thay đổi liên tục phản ánh sự

thay đổi trạng thái của các thiết bịtrường được kết nối ở đầu vào.

Ví dụ 2: Với PLC Mitsubishi: Địa chỉ của stop nối tới đầu vào là X0 thường đóng hoặc là thường

mở thì sẽ thiết lập một giá trị (0 hoặc 1) vào địa chỉ tương ứng trong thanh ghi đầu vào.

Nghĩa là nếu công tắc thường đóng của ta bị hỏng mà ở chợ cũng không bán thường đóng thì ta

nối stop vào nút nhấn thường hở và trong chương trình thì viết stop là thường đóng.

Trang số 25

Các bit bên trong PLC phản ánh trạng thái của nút nhấn, của công tắc bên ngoài.

Nếu nút nhấn nối với PLC là thường đóng thì bit là mức logic 1.

Nếu nút nhấn nối với PLC là thường mở thì bit là mức logic 0.

Output register: Thanh ghi đầu ra là một mảng các bit đề điều khiển trạngthái các thiết bị đầu ra

được kết nối với giao tiếp đầu ra của PLC. Số lượng tối đacủa bít trong thanh ghi đầu ra bằng số

lượng thiết bị được kết nối với giao diệnđầu ra. Ví dụ một PLC có 128 đầu ra thì số bít trong

thanh ghi đầu ra là 128. Bộxử lí sẽ điều khiển các bit trong thanh ghi đầu ra tươn ứng với trình tự

của chươngtrình điều khiển logic trong chu kì quét, bật ON hoặc OFF các thiết bị đầu ratương

ứng trong chu trình cập nhật trạng thái đầu ra. Ví dụ Nếu bit 05 trong word051 ON thì thiết bị đầu

ra tương ứng sẽ ON. Lưu ý sự thay đổi trạng thái của thiếtbị trường được kết nối tới giao tiếp đầu

ra xảy ra trong chu kí cấp nhật kết quả sauchu kì quét thực hiện chương trình.

Hình 2.4f Trường đầu ra được tác đ ng với thanh ghi đầu ra

Định địa chỉ vào ra có thể nói hoạt động của PLC đơn giản chỉ là đọc trạngthái đầu vào, thực hiện

chương trình ladder trong bộ nhớ chương trình và cập nhậttrạng thái đầu ra. Như vậy ta cần phải

xem xét mối quan hệ giữa địa chỉ của thiếtbị trường được nối tới PLC và bảng địa chỉ vào ra,

cũng như các địa chỉ vào ra đósử dụng trong chương trình như thế nào. Khi các thiết bị trường

được nối tới đầuvào ra của PLC thì các đầu vào ra này được định địa chỉ trong các thanh ghi vào

ra,tức là mỗi một thiết bị trường được nối tới đầu vào ra của PLC đều gán một địachỉ nhất định.

Ví dụ: Mạch điều khiển đèn bằng role như sau:

Mạch điều khiển này được nối với đầu vào ra của PLC:

Trang số 26

2.5. Xử lý chương trình

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp, mỗi vòng lặp được gọi là 1 vòng

quét(Scan). Mỗi vòng quét bao gồm các bước sau:

- Nhập dữ liệu từ ngoại vi (các ngõ vào) vào bộ đệm ảo.

- Thực hiện chương trình.

- Truyền thông nội bộ và tự kiểm tra lỗi.

- Chuyển dữ liệu từ bộ đệm ảo ra ngoại vi.

Hình 2.5a: Hoạt động xuất nhập của PLC

Một chu kỳ quét được bắt đầu bằng việc đọc trạng thái của đầu vào và sau đó thực hiện

chương trình. Vòng quét kết thúc bằng việc thay đổi trạng thái đầu ra. Trước khi bắt đầu 1 vòng

quét tiếp theo PLC thực hiện nhiệm vụ bên trong và nhiệm vụ truyền thông. Chu trình thực hiện

chương trình là chu trình lặp lại.

Hình 2.5b: Thực hiện chương tr nh C

- PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp (hình 2.5b), mỗi vòng lặp được gọi là vòng

quét. Mỗi vòng quét bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các ngõ vào (contact, sensor, relay...)

Trang số 27

vào vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương

trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc tại lệnh MEND. Sau giai đọan thực hiện

chương trình là giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai

đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các ngõ ra.

Như vậy, tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, lệnh này không trực tiếp làm việc với cổng

vào/ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng tham số.

- Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với thiết bị ngoại vi trong giai đọan 1 và 4 là do CPU quản

lý. Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả

chương trình xử lý ngắt để thực hiện lệnh này trực tiếp với cổng vào/ra.

- Thường việc thực thi một vòng quét xảy ra với một thời gian rất ngắn, một vòng quét đơn

(single scan) có thời gian thực hiện từ 1ms tới 100ms. Việc thực hiện một chu kỳ quét dài hay

ngắn còn phụ thuộc vào độ dài của chương trình và cả mức độ giao tiếp giữa PLC với các thiết bị

ngoại vi (màn hình hiển thị…).Vi xử lý có thể đọc được tín hiệu ở ngõ vào chỉ khi nào tín hiệu

này tác động với khoảng thời gian lớn hơn một chu kỳ quét thì vi xử lý coi như không có tín hiệu

này.

Tuy nhiên trong thực tế sản xuất, thường các hệ thống chấp hành là các hệ thống cơ khí nên tốc

độ quét như trên có thể đáp ứng được các chức năng của dây chuyền sản xuất. Để khắc phục thời

gian quét dài, ảnh hưởng đến chu trình sản xuất các nhà thiết kế còn thiết kế hệ thống PLC cập

nhật tức thời, các hệ thống này thường được áp dụng cho các PLC lớn có số lượng I/O nhiều, truy

cập và xử lý lượng thông tin lớn.

- Có đoạn chương trình mô tả 2 nút nhấn Start, Stop. Khi nhấn Start, thì đèn sáng, nhấn Stop thì

đèn tắt.

- Kết nối mạch điện

- Với PLC Mitsubishi ta viết chương trình LAD có dạng như sau:

Trang số 28

Với PLC Siemens Đức thì thực hiện như sau:

- Sơ đồ kết nối:

- Bảng xác lập vào/ra:

- Viết chương trình dưới dạng LAD và STL:

LAD là sự tiếp nối truyền thống phương pháp biểu diễn hoạt động củamạch điều khiển tuần

tự. Phương pháp biểu diễn của mạch tuần tự là sự kết nốicủa các thiêt bị trường trên một đường

Trang số 29

dây nối mà một thiết được kích hoạt (TurnON) sẽ bật ON một thiết bị khác tương ứng với các sự

kiện đã được xác địnhtrước.

Nguồn gốc của LAD được thiết kế để biểu diễn cho các mạch điều khiểnlogic cứng sử dụng

để điều khiển các thiết bị. LAD đã được sử dụng rộng rãitrong công nghiệp và trở thành một

chuẩn truyền thông tin điều khiển. Khi PLC rađời, LAD cũng được áp dụng để làm ngôn ngữ lập

trình vì nó rất dẽ sử dụng và đãđược chấp nhận rộng rãi trong công nghiệp.

H nh2 8 Chương tr nh C viết bằng Ladder

- Với PLC Mitsubishi ta viết chương trình LAD có dạng như sau:

- Hiểu một chương trình viết trong LAD:

Từ sơ đồ phần cứng, ta thấy rằng: nút nhấn thường đóng được kết nối với ngõ vào I0.0 và nút

nhấn thường hở được kết nối với ngõ vào I0.1. Điều đó có nghĩa là khi chưa nhấn thì ngõ vào

nút Stop đã có điện và ngõ vào nút Start chưa có điện. Khi nhấn nút Start, luồng năng lượng từ

nhánh trái, qua I0.1 (Start được nhấn), qua I0.0 (do thường đóng và chưa nhấn) cấp nguồn cho

M0.0. M0.0 có điện, tiếp tục duy trì cho M0.0 ngay cả khi ta buông nút Start.

Khi nhấn nút Stop, luồng năng lượng bị ngắt do I0.1 = 0 (nút thường đóng bị nhấn nên hở ra).

Câu hỏi bài tập ôn tập chương II

Câu 1:

Khi PLC vận hành tốt thì đèn nào chưa sáng trong các đèn sau:

1. Run ; 2. Err; 3. Mode

Trang số 30

Câu 2:

Khi PLC chưa cấp điện thì đèn nào chưa sáng trong các đèn sau:


Câu 3:

Khi PLC vẫn tốt nhưng chưa vận hành thì đèn nào chưa sáng trong các đèn sau:


Câu 4:

Thứ tự các đèn trên PLC thế nào là đúng?

1. Mode; run; err;

2. Mode; err; run;

3. Err; mode; run;

Câu 5:

Trong PLC, xử lý ngõ vào thực hiện:

A. Chạy chương trình và cập nhật từng ngõ vào khi cần.

B. Quét tất cả các ngõ vào và copy trạng thái của chúng vào RAM.

C. Không cần đọc dữ liệu ngõ vào, PLC tự hiểu.

D. Cập nhật từng nhóm theo yêu cầu của người dùng.

Một số bài tập cơ bản

Bài 1

Nhấn nút ON thì đèn A sáng

Buông tay thì đèn A tắt

Bài 2

Nhấn nút ON thì đèn B sáng

Buông tay thì đèn B vẫn sáng

Bài 3

Nhấn nút ON thì đèn C sáng

Buông tay thì đèn C vẫn sáng

Nhấn OFF thì đèn C tắt

Bài 4 (Command AND)

Nhấn nút ON1 và ON2 thì đèn A sáng

Buông tay ON1 thì đèn A tắt

Buông tay ON2 thì đèn A cũng tắt

Buông tay cả ON1 và ON2 thì đèn A cũng tắt

Bài 5


Buông tay ON1 thì đèn A vẫn sáng

Buông tay ON2 thì đèn A cũng vẫn sáng

Buông tay cả ON1 và ON2 thì đèn A cũng vẫn sáng

Bài 6





Nhấn OFF thì đèn tắt

Bài 7 (Command OR)

Nhấn nút ON1 thì đèn A sáng

Trang số 31

Hoặc nhấn nút ON2 thì đèn A cũng sáng

Hoặc nhấn cả 2 nút ON1 và ON2 thì đèn A cũng sáng

Buông tay ON1 thì đèn A tắt

Buông tay ON2 thì đèn A cũng tắt

Buông tay cả ON1 và ON2 thì đèn A cũng tắt

Bài 8

Nhấn nút ON1 thì đèn A sáng

Hoặc nhấn nút ON2 thì đèn A cũng sáng

Hoặc nhấn cả 2 nút ON1 và ON2 thì đèn A cũng sáng




Nhấn OFF thì đèn tắt

Bài 9 (Command SET)

Sử dụng lệnh SET thực hiện yêu cầu sau


Bài 9 (Command SET và RST)

Sử dụng lệnh RESET thực hiện yêu cầu sau


Nhấn nút OFF thì đèn A tắt

Trang số 32

BÀI 3: CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM PLC MITSUBISHI Q02U GX

WORKS2

1.Cài đặt phần mềm GX Works2

Để hệ thống hoạt động cần nạp cho phần cứng một chương trình lập trình, công việc như

vậy được thực hiện bằng phần mềm GX Works2; hôm nay chúng ta học về cài đặt phần

mềm.

Cấu hình máy tính tương thích để cài phần mềm

Cấu hình khuyến nghị cài đặt GX Works2 là:

+ Vi xử lý: 1 Ghz hoặc hơn.

+ Ram: 1 GB.

+ HDD (ổ cứng): trống 3GB.

Phần mềm GX Works2 là một phần mềm lập trình cho PLC Mitsubishi dòng Q dưới

dạng LAD (Ladder Diagram), STL (Statement List Programming) và FBD (Function

Block Diagram). Phần mềm này rất tiện ích, có hỗ trợ mô phỏng và mình có thể quan sát

được từng bước hoạt độngchương trình, có thể thay đổi giá trị của các đầu vào mà không

cần kết nối trực tiếp với PLC.

- Bước 1. Chọn đường dẫn chứa phần mềm trong máy tính

- Bước 2: chọn autorun

- Bước 3: chọn Yes

- Bước 4: chọn GX Works2

Trang số 33

Sau đó hiện bảng hội thoại

- Chọn OK

- Bước 6: Điền thông tin người sử dụng và và mã ID sản phẩm

Để lấy mã ID sản phẩm, quay lại nơi chứa file cài, vào mục key

Nguyễn Văn Cảnh

Trang số 34

Copy hai dãy số và past vào hay ô chữa ID sản phẩm và chọn next

Chọn Next

Chọn next

Nguyễn Văn Cảnh

Trang số 35

Đợi phần mềm cài đặt

Hiện ra bảng hội thoại, chọn Don’t Install (nếu máy tính nối với CPU của PLC thì

chọn Install)

Chọn OK

Chọn Yes

Trang số 36

2.Sử dụng phần mềm GX Works2

Nhấn và chọn Start / MELSOFT Application / GX Works2 và nháy chuột trái.

Hiển thị bảng hội thoại như sau:

Chờ một lát hiện ra giao diện người dùng như sau:

Trang số 37

Để tạo Project mới ta thực hiện như sau:

Cách 1: chọn Project / New

Cách 2: chọn chuột trái vào biểu tượng trắng

Hiện ra bảng hội thoại sau:

Ta chọn Type là Q02U và các lựa chọn khác như dưới đây:

Rồi nhấn OK ta được giao diện như sau:

Trang số 38

Viết tiếp điểm thường mở như sau:

Cách 1: chọn bằng chuột trái như sau:

Cách 2: Nhấn F5 trên bàn phím.

Ta nhập địa chỉ ngõ vào (ví dụ X0) rồi chọn OK là xong.

Ta được kết quả là:

Tương tự để nhập tiếp điểm thường đóng ta nhấn F6.

Để viết ngõ ra ta nhấn F7.

Trang số 39

BÀI 4: CÁC PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN CỦA PLC Chương này trình bày các lệnh cơ bản thường gặp của PLC Mitsubishi. Chương này gồm

các phần:

- Các liên kết logic

- Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm

- Các lệnh về Timer

- Các lệnh về Counter

- Các bài tập ứng dụng

Định nghĩa Chương Trình

Chương trình là một chuỗi các lệnh nối tiếp nhau được viết theo một ngôn ngữ mà PLC có

thể hiểu được. Có ba dạng chương trình: Instruction, Ladder và SFC/STL. Không phải tất cả các

công cụ lập trình đề có thể làm việc được cả ba dạng trên. Nói chung bộ lập trình cầm tay chỉ làm

việc được với dạng Instruction trong khi hầu hết các công cụ lập trìnhđồ họa sẽ làm việc được ở

cả dạng Instruction và Ladder. Các phần mềm chuyên dùng sẽ cho phép làm việc ở dạng SFC

Hình 4.1. Các dạng ngôn ngữ l p trình của PLC

Các thiết bị cơ bản dùng trong lập trình: Có 6 thiết bị lập trình cơ bản. Mỗi thiết bị có

công dụng riêng. Để dể dàng xác định thì mỗi thiết bị được gán cho một kí tự:

X: dùng để chỉ ngõ vào vât lý gắn trực tiếp vào PLC

Y: dùng để chỉ ngõ ra nối trực tiếp từ PLC

T: dùng để xác định thiết bị định thì có trong PLC

C: dùng để xác định thiết bị đếm có trong PLC

M và SM: dùng như là các cờ hoạt động bên trong PLC

Tất cả các thiết bị trên được gọi là “Thiết bị bit”, nghĩa là các thiết bị này có 2 trạng thái:

ON hoặc OFF, 1 hoặc 0.

Ngôn ngữ Instruction, ngôn ngữ dòng lệnh, được xem như là ngôn ngữ lập trình cơ

bản dễ học, dễ dùng, nhưng phải mất nhiều thời gian kiểm tra đối chiếu để tìm ra mối

quan hệ giữa một giai đoạn chương trình lớn với chức năng nó thể hiện. Hơn nữa, ngôn

ngữ instruction của từng nhà chế tạo PLC có cấu trúc khác nhau. (đây là trường hợp phổ

biến) thì việc sử dụng lẫn lộn như vậy có thể dẫn đến kết quả là phải làm việc trên tập

lệnh ngôn ngữ instruction không đồng nhất.

Một ngôn ngữ khác được ưa chuộng hơn là Ladder, ngôn ngữ bậc thang. Ngôn ngữ

này có dạng đồ họa cho phép nhập chương trình có dạng như một sơ đồ mạch điện logic,

dùng các ký hiệu điện để biểu diễn các công tác logic ngõ vào và Rơle logic ngõ ra. Ngôn ngữ

này gần với chúng ta hơn hơn ngôn ngữ Instruction và được xem như

là một ngôn ngữ cấp cao. Phần mềm lập trình sẽ biên dịch các ký hiệu logic trên thành mã

máy và lưu vào bộ nhớ của PLC. Sau đó, PLC sẽ thực hiện các tác vụ điều khiển theo

logic thể hiện trong chương trình.

Cách đọc logic của chương trình LADDER

Logic Ladder rất gần với logic role cơ bản. Các công tắc và cuộn dây được kết nối và điều

khiển theo nhiều dạng mạch khác nhau, tuy vậy, nguyên tắc cơ bản không có gì khác.

Trang số 40

Cuộn dây có thể được dùng để điều khiển trực tiếp ngõ ra từ PC (ví dụ thiết bị Y), hoặc nó

có thể điều khiển bộ định thì, bộ đếm, hoặc cờ (như là thiết bị T, C, M, S). Mỗi cuộn dây gắn với

các công tắc hoặc tiếp điểm, các công tắc hoặc tiếp điểm này có thể là thường mở (NO – normal

open) hoặc thường đóng (NC – normal close).

Thuật ngữ “thường” nói đến trạng thái các công tắc khi cuộn dây không có điện. Nếu role

được dùng và cuộn dây giả sử là OFF, một công tắc NO sẽ không có điện, nghĩa là tải được nối

với công tắc NO sẽ không hoạt động, còn công tắc NC thì có dòng điện đi qua, vì vậy tải được

nối với công tắc sẽ hoạt động.

Khi cuộn dây được kích hoạt thì trạng thái của công tắc bị đảo ngược, nghĩa là có dòng trong

công tắc NO và công tắc NC lại ngăn không cho dòng điện đi qua. Các ngõ vào vật lý nối đến bộ

điều khiển lập trình (thiết bị X) không có cuộn dây có thể lập trình. Các thiết bị này chỉ có thể được

dùng ở dạng công tắc (nhận tín hiệu) mà thôi loại tiếp điểmNO và NC

4.1. Các liên kết logic

4.1.1 Các lệnh vào/ra và các lệnh tiếp điểm đặc biệt

a. Các lệnh vào/ra

Lệnh gợi nhớ Chức năng Dạng mẫu Thiết bị

LD (Load)

(F5)

Có nhiệm vụ logic khởi tạo loại công tắc

NO. Nối trực tiếp đầu bên trái của mạch.

X,Y,M,S,T,C

LDI(Load

Inverse) (F6)

Có nhiệm vụ logic khởi tạo loại công tắc

NC. Nối trực tiếp đầu bên trái của mạch.

X,Y,M,S,T,C

OUT Điều khiển cuộn dây. Nối trực tiếp đầu

bên phải của mạch. Nhiều lệnh OUT có

thể được nối song song. Không thể điều

khiển thiết bị ngõ vào loại X.

Y,M,S,T,C

Lệnh LD (Load) dùng để đặt một công tắc logic thường mở vào chương trình. Trong

chương trình dạng Instruction, lệnh LD lươn luôn xuất hiện ở vị trí đầu tiên của một dòng chương

trình hoặc mở đầu cho một khối logic (sẽ được trình bày ở phần lệnh về khối). Trong chương

trình dạng ladder, lệnh LD thể hiện công tắc logic thường mở đầu tiên nối trực tiếp với đường bus

bên trái của một nhánh chương trình hay công tắc thường mở đầu tiên của một khối logic. Ví dụ

H nh 4 2 ệnh đặt m t công tắc thường mở vào đường us trái

Ngõ ra Y000 đóng khi công tắc X000 đóng, hay ngõ vào X000 = 1.

Lệnh LDI (Load Inverse) dùng để đặt một công tắc logic thường đóng vào chương trình.

Trongchương trình Instruction, lệnh LDI luôn luôn xuất hiện ở vị trí đầu tiên của một

dòngchương trình hoặc mở đầu cho một khối logic (sẽ được trình bày sau ở phần lệnh về

khối).Trong chương trình ladder lệnh LD thể hiện công tắc logic thường đóng đầu tiên nối

trựctiếp với đường bus bên trái của một nhánh logic hoặc công tắc thường đóng đẩu tiên củamột

khối logic.Ví dụ:

H nh 4 3 ệnh đặt m t công tắc thường đóng vào đường us trái

Lệnh OUT dùng để đặt một rơle logic vào chương trình. Trong chương trìnhdạng ladder,

lệnh OUT ký hiệu bằng “( )” (F7) được nối trực tiếp với đường bus phải. LệnhOUT sẽ được thực

hiện khi điều khiển phía bên trái của nó thỏa mãn. Tham số (toán hạngbit) của lệnh OUT không

duy trì được trạng thái (không chốt); trạng thái của nó giống vớitrạng thái của nhánh công tắc

điều khiển. Ví dụ

Trang số 41

H nh 4 4 ệnh OUT đặt m t rơ e ogic vào đường us phải

Ngõ ra Y21 = ON khi công tắc logic thường đóng X1 đóng (X1 = 0); ngõ raY21 = OFF

khi công tắc logic thường đóng X1 hở (X1 = ON).

b. Các lệnh tiếp điểm đặc biệt

Có thể dùng các lệnh tiếp điểm đặc biệt để phát hiện sự chuyển tiếp trạng thái cuả xung

(sườn xung) và đảo lại trạng thái dòng điện cung cấp. LD sử dụng các tiếp điểm đặc biệt để tác

động vào dòng cung cấp. Các tiếp điểm đặc biệt không có toán hạng riêng của chúng và vì thế

phải đặt chúng vào vị trí phía trước của cuộn dây hoặc hộp đầu ra.

Lệnh LD tiếp điểm SM400 thì đầu ra luôn ON (Y20 luôn ON).

Tương tự như vậy, khi LD tiếp điểm SM401 thì đầu ra luôn OFF.

LD tiếp điểm SM402 thì sau khi chương trình chạy, đầu ra chỉ ON trong 1 chu kỳ đầu tiên.

Ngược lại, LD tiếp điểm SM 403, sau khi chạy, đầu ra chỉ OFF trong 1 chu kỳ đầu ra.

Lệnh LD tiếp điểm SM409, chuỗi xung có chu kỳ 0,01 giây

Tương tự, khi LD các tiếp điểm SM410, SM 411, SM412, SM413 đầu ra sẽ là chuỗi xung

có chu kỳ tương ứng là: 0,1 giây, 0,2 giây, 1 giây, 2 giây.

4.1.2 Các lệnh liên kết logic cơ bản

a. Lệnh AND,lệnh ANI (AND Inverse)


AND (AnD) Nối tiếp các công tắc NO (thường mở),

có thể nối nhiều công tắc cùng một lúc.

X,Y,M,S,T,C

ANI (And

Inverse)

Nối tiếp các công tắc NC (thường đóng),

có thể nối nhiều công tắc cùng một lúc.

X,Y,M,S,T,C

Ví dụ về lệnh AND và lệnh ANI

H nh 4 5 ví dụ về ệnh AND và lệnh ANI

b. Lệnh OR, lệnh ORI (OR Inverse)


Trang số 42

OR Nối song song các công tắc NO (thường

mở), Tối đa là 10 nhánh song song cho

một cuộn dây.

X,Y,M,S,T,C

ORI (OR

Inverse)

Nối song song các công tắc NC (thường

mở), Tối đa là 10 nhánh song song cho

một cuộn dây.

X,Y,M,S,T,C

Ví dụ về lệnh OR và lệnh ORI

H nh 4 5 ví dụ về ệnh AND và lệnh ANI

c. Lệnh logic EXCLUSIVE-OR (EX-OR)

Cổng logic EXCLUSIVE-OR này khác với cổng OR ở chỗ là nó cho logic 1 khi một trong

hai ngõ vàocó logic 1, nhưng khi cả hai ngõ vào đều có logic 1 thì nó cho logic 0. logic này có

thểđược thực hiện bằng hai nhánh song song, mỗi nhánh là mạch nối tiếp của một ngõ vào vàđảo

của ngõ còn lại. Vì không có lệnh thể hiện cho logic này nên nó được biểu diện bằngtổ hợp các

logic cơ bản như trên.

H nh 4 6 Ví dụ về ệnh EX-OR

d. Lệnh ANB

Lệnh ANB (AND block) không có tham số. Lệnh ANB được dùng đề tạo ra các nhánhnối

liên tiếp phức tạp gồm nhiều nhánh nối tiếp với nhau. Lệnh ANB được mô tả rõ nhấtkhi thực hiện

nối tiếp nhiều khối có nhiều công tắc mác song song.

Hình 4.6. Ví dụ về phép toán ANB với 2 khối đơn giản.

Thứ tự lập trình là quan trọng. Công tắc thường mở X000 được nhập đầu tiên, sau đó

làcông tắc thường đóng X001. Hai công tắc này thường mắc song song theo lệnh ORI tạo hành

một khối có hai công tắc song song. Hai công tắc X002 và X003 cũng được lập

trình tương tự tạo thành một khối khác. Hai khối mới hình thành trên cũng được nối tiếp

lại với nhau bằng lệnh ANB và kết quả được nối qua ngõ ra Y000.

4.2. Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm

a. Lệnh SET (F8)

Trang số 43

Lệnh SET dùng để đặt trạng thái của tham số lệnh (chỉ cho phép toán hạng bit) lênlogic 1

vĩnh viễn (chốt trạng thái 1). Trong chương trình dạng Ladder, lệnh SET luôn luôn xuất hiện ở

cuối nhánh , phía bên phải của công tắc cuối cùng trong nhánh, và được thi hành khi điều kiện

logic của tổ hợp các công tắc bên trái được thoả mãn.

Hình 4.2.1. Dùng ệnh SET để chốt trạng thái Y20

Khi ngõ vào X0 có logic 1 thì ngõ ra Y20 được chốt ở trạng thái 1 và được duy trì ở

trạng thái đó. Như vậy, ngõ ra Y20 được kích lên logic 1 và duy trì đó dù ngõ vào X0 đã

chuyển sang trạng thái logic 0.

Khi ngõ vào X0 có logic 1 thì cờ M0 được chốt ở trạng thái 1 và được duy trì ở trạng thái

đó, M0 sau đó được dùng để kích thích ngõ ra Y20. Như vậy, ngõ ra Y20 được kích lên logic 1 và

duy trì đó dù ngõ vào X0 đã chuyển sang trạng thái logic 0.

b. Lệnh RST (ReSet)

Lệnh RST dùng để đặt trạng thái của tham số lệnh (chỉ co phép toán hạng bit) về logic 0

vĩnh viễn (chốt trạng thái 0). Trong chương trình dạng Ladder, lệnh RST luôn luôn xuất hiện ở

cuối nhánh , phía bên phải của công tắc cuối cùng trong nhánh, và được thi hành khi điều kiện

logic của tổ hợp các công tắc bên trái được thỏa mãn. Tác dụng của lệnh RST hoàn toàn ngược

với lệnh SET.

H nh 4 8 So sánh tác dụng giữa ệnh SET và RST

Ngõ ra Y000 có logic 1 khi X000 có logic 1, trạng thái Y000 là 0 khi X001 có logic 1.

Công tắc thường đóng X000 và X001 có tác dụng khóa lẫn tránh trường hợp cả hai công tắc

X000 và X001 đều ON, nghĩa là cả lệnh SET và RST đều được thực hiện. Giả sử trường hợp này

xảy ra (không có mạch khoá lẫn) thì trạng thái của Y000 là 0 vì PLC thực hiện trạng thái ngõ ra ở

cuối chu kì quét.

Ví dụ

Thực hiện lập trình như sau:

Nhấn nút X0, đèn 1 sáng, nhấn nút x1 đèn 1 tắt, đèn 2 sáng.

c. Lệnh PLS (Pulse - lệnh bắt sườn lên) và PLF (PuLse Falling – lệnh bắt sườn xuống)

Trong trong hợp một tác vụ được thực hiện khi có cạnh lên của tín hiệu ngõ vào, không

hoạt động theo mức thì lệnh PLS là một lệnh rất hữu dụng.

Trang số 44

Hình 4.9. Kích hoạt lệnh bằng cạnh lên của xung vào

Nếu ngõ vào X0 kích trực tiếp lệnh PLS thì M0 = 1 chỉ trong chu kỳ quét. M0 được gọi là

rơle logic phụ trợ.

Hình dưới lập trình mạch phát hiện cạnh xuống. Mạch này xuất ra một xung M0 có độ

rộng xác định bằng với chu kì quét của chương trình . Một xung M0 xuất hiện tương ứng với

trường hợp có cạnh xuốngcủa ngõ vào X0. Sử dụng các công tắc logic trong chương trình PLC.

Hình 4.10. L p trình mạch phát hiện cạnh xuống

Trang số 45

BÀI 5. CÁC LỆNH VỀ EDGE PULSE VÀ ỨNG DỤNG

Mục tiêu: Thời gian: 6 giờ

- Kiến thức: Trình bày được các lệnh xung sườn lên, lệnh xung sườn xuống.

- Kỹ năng Phân tích đúng cách sử dụng các lệnh xung sườn lên, lệnh xung sườn xuống.

- Thái đ :

+ Tích cực xây dựng bài và áp dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn;

+ Hình thành thói quen làm việc nhóm;

+ Tuân thủ nội quy phòng học và thực hiện 5S thường xuyên;

+ Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.

5.1. Tập lệnh xung sườn lên, xung sườn xuống

a. Cách viết tập lệnh

b. Ví dụ

Trang số 46

5.2. Lệnh nối tiếp xung sườn lên, xun suờn xuống


b. ví dụ

5.3. Lệnh nối song song xung sườn lên và xung sườn xuống

a. Cách viết câu lệnh

Trang số 47

b. Ví dụ

BÀI 6. Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm

Mục tiêu: Thời gian: 6 giờ

- Kiến thức: Trình bày được các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm

- Kỹ năng Phân tích đúng cách sử dụng các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm

- Thái đ :

+ Tích cực xây dựng bài và áp dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn;

+ Hình thành thói quen làm việc nhóm;

+ Tuân thủ nội quy phòng học và thực hiện 5S thường xuyên;

+ Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.

6.1. Tập lệnh xung sườn lên, xung sườn xuống


Trang số 48

Mô tả:

- Lệnh Set: Lệnh ghi giá trị logic 1 cho toán hạng n (tiếp điểm n) khi đầu vào của nó được

thoả mãn.

- Lệnh RST: Lệnh ghi giá trị logic 0 cho toán hạng n (tiếp điểm n) khi đầu vào của nó

được thoả mãn.

- ZRST: Lệnh ghi giá trị logic 0 cho một dãy bit liên tiếp nhau bắt đầu từ n1 đến n2 khi

đầu vào của nó được thỏa mãn.

b. Ví dụ

Ví dụ 1

Trang số 49

Ví dụ 2: Yêu cầu công nghệ

Đây là hệ thống băng tải liên tục sử dụng trong các nhà máy công nghiệp để tiết kiệm năng

lượng các băng chỉ hoạt động khi trên băng có sản phẩm. Sản phẩm trên băng được phát

hiện bởi các cảm biến Sensor 1 => Sensor 4. Để kéo các băng tải người ta dùng 3 động cơ

không đồng bộ rotor lồng sóc SM1, SM2, SM3.

Nhấn vào nút Run hệ thống bắt đầu được đặt vào chế độ làm việc. Khi có sản phẩm nằm ở

vùng kiểm soát của Sensor 1 thí ra lệnh khởi động SM1. Khi sản phẩm được chuyền tới

cuối băng tải 1- tức là bắt đầu vào vùng kiểm soát của Sensor2, lúc đó ra lệnh khởi động

SM2. Khi sản phẩm được chuyền sang băng tải 2 tức là vượt khỏi vùng kiểm soát của

Sensor 2, thí ra lệnh dừng SM1. Khi sản phẩm bắt đầu vào vùng kiểm soát của Sensor 3 ra

lệnh khởi động SM3, khi sản phẩm vượt ra khỏi vùng kiểm soát của Sensor 3 ra lệnh dừng

SM2. Khi sản phẩm vượt ra khỏi Sensor 4 ra lệnh dừng SM3. Muốn dừng toàn bộ hệ

thống ta nhấn vào nút Stop.

Phân công bảng địa chỉ vào/ra

Kết nối PLC

Trang số 50

Lập trình

Trang số 51

Trang số 52

BÀI 7. Các lệnh về Timer và ứng dụng

7.1.Khái niệm Timer

Bộ định thì về bản chất là một bộ đếm xung có chu kỳ xác định . Khi được kích hoạt, bộ

định thì thực hiện việc đếm xung cho đến khi đủ số xungtương ứng với thời gian cần định thì.

Trong PLC có lệnh kích hoạt bộ định thì rất đơngiản về lập trình và sử dụng.

7.2. Cú pháp câu lệnh Timer

Bộ định thì được ký hiệu T và được đánh số thập phân. Ví dụ: T0, T32, T63…

Cơ chế hoạt động của bộ định thì như sau: (giả sử dùng bộ định thì T0)

Khi T0 chưa được kích hoạt thì T0 có logic 0; khi T0 được kích hoạt thì T0 vẫn có logic0

cho đến khi hoàn tất thời gian định thì thì T0 có logic 1.

Chú ý: Điều kiện kích hoạt bộ định thì phải được duy trì trong suốt thời gian định thì.

Nếu điều kiện này không được thỏa mãn thì bộ định thì ngưng được kích hoạt, nghĩa là

không định thì.

Phương pháp lập trình cho bộ định thì thường là xác định khoảng thời gian và các

điều kiện để kích hoạt hay dừng bộ định thì. Trong hình 4.11 điều kiện kích hoạt bộ định

thì có thể là các tín hiệu bên trong hoặc bên ngoài PLC. Trong ví dụ này bộ định thì T0

được kích hoạt bởi công tắc Y000. vì vậy, T0 chỉ bắt đầu định thì khi Y000 có logic 1.

trong khi đó, Y000 được kích hoạt bởi công tắc thường mở X000 và thường đóng X001.

khi bị kích hoạt, bộ định thì đếm xuống từ giá trị định trước (trong trường hợp này là 3

giây), đến khi bằng 0: khi đó các công tắc kết hợp với bộ định thì đó sẽ hoạt động.

Như với mọi công tắc khác trong PLC, công tắc được điều khiển bởi bộ định thì cũng

được sử dụng ở vị trí nào trong chương trình ladder. Trong trường hợp này công tắc T0

điều khiển ngỏ ra Y001. mạch logic dùng để kích hoạt bộ định thì củng là mạch logic

dùng để dừng bộ định thì. Đây là trường hợp thường sử dụng trên các PLC loại nhỏ.

Mạch kích hoạt bộ định thì có thể nhiều công tắc có liên hệ với nhau hoặc chỉ một công tắc.

7.3. Ví dụ câu lệnh Timer

Hình 4.14. Mạch cơ ản về b định thì

Thông số giá trị định thì thay đổi tuỳ thuộc loại PLC của từng hãng, thường ta

nhập vào hằng số (K) với đơn vị là10 miligiây hay 100 miligiây. Thời gian định

thì không cố định vì tuỳ thuộc vào độ phân giải của bộ định thì sử dụng, độ phân giải

thấp thì thời gian định thì lớn nhưng cấp chính xác nhỏ, độ phân giải cao thì thời gian

định thì nhỏ, cấp chính xác cao. (đối với dòng Q, muốn độ phân giải 10 miligiây) ta dùng lệnh H

space T space Kx

Do thời gian định thì có giới hạn nên để có thể định thì được thời gian lớn hơn ta có thểsử

dụng nhiều bộ định thì nối tiếp.

Bộ định thì T0 được đặt giá trị định thì 19 giây. Khi X000 là 1 (nhấn nút) thì Y001=1thực

hiện việc duy trì cho công tắc X000. trong khi đó, công tắc thường đóng X000 hở vìX000 vẫn là

1, không cho phép bộ định thì hoạt động cho đến khi không tác động vào nútnhấn nữa. X000 = 0.

Trang số 53

bộ định thì T0 sẽ định thì 19 giây. Khi hết đến thời gian định thì,

công tắc T0 ở nhánh đầu tiên hở, ngắt đường hoạt động cho Y000 và T0

Hình 4.15. Mạch định thì loại Off – delay

(a ) Mạch ladder ( b ).Giản đồ thời gian.

- Mạch định thì Long – time

Dùng hai bộ định thì nối tiếp để định thì thời gian lớn hơn. Trong ví dụ hình 4.16, độ

phân giải của T0 và T1 là 100 mili giây. Như vậy, tổng thời gian định thì là:

3200 + 3200 = 6400 giây = 106,67 phút.

Hình 4.16. Mạch định thì long – time

- Mạch Flicker

Trong hình 4.17, mạch định thì dƣợc kích và đóng mở liên tục cho đến khi X000= 0

làmhở mạch. Hoạt động được giải thích: khi X000 = 1 làm đóng công tắc thường mở X000,nó

kích bộ định thì T0 (1 giây). Khi đạt đến thời gian định thì, công tắc T0 đóng làm

kích hoạt bộ định thì T1 (1.5 giây) ở nhánh kế. Sau 1.5 giây, T1 = 1, công tắc thường

làm khởi động lại T1. Công tắc T1 đóng làm kích hoạt lại T0. Quá trình trên lặp liên tục

cho đến khi công tắc X000 hở, tức X000 = 0.

Hình 4.17. Mạch Ficker phát chuỗi xung dùng hai b định thì.

Hoạt động của mạch trên có thể được thấy rõ hơn từ sơ đồ thời gian bên dưới. Sơ đồ

nàycho thấy mạch trên thực hiện việc phát xung 1.5 giây ON/1 giây OFF nhận được ở nhánhT1

hay nhánh song song Y000.

7.4. Bài tập ứng dụng Timer

Mạch One – shot mức cao

Khi X000 = 1, ngõ ra Y0 =1; 8 giây sau thì ngõ ra Y0 = 0.

Trang số 54

Hình 4.18 Mạch One-shot mức cao

7.5. Counter

7.5.1. Khái niệm Counter

Trong lập trình PLC có sẵn lệnh để kích hoạt bộ đếm. Về cách thức hoạt động, bộđếm được

lập trình tương tự như bộ định thì, nhưng thêm vào mạch nhận tín hiệu đếm sựkiện. Hầu hết bộ

đếm trên PLC là bộ đếm xuống hoặc đếm lên tùy vào điều khiển chiều đếm.

7.5.2. Sử dụng bộ đếm Counter Trong hình 4.19, bộ đếm C0 được khởi động lại (reset) khi công tắc X002 đóng.

Bộ đếm đếm xung từ ngõ vào X003. Trạng thái của bộ đếm C0 là 1 sau khi nhận được 8

xung từ ngõ vào X003, khi đó công tắc bộ đếm C0 đóng làm ngõ ra Y00 đóng. Nếu công

tắc X002 đóng trong trạng khi đang đếm thì bộ đếm sẽ bị khởi động lại.

Hình 4.19. L p tr nh cơ ản b đếm

Như vậy cú pháp:

--------(Cx Ky)

Trong đó:

Cx:Là tên chỉ số của Counter (x=0÷255)

Ky:Là giá trị đếm đặt trước

Trường hợp mất nguồn cung cấp điện, ta thường phải dùng bộ đếm có khả năng nhớ

(được nuôi bằng pin) nhắm tránh trường hợp mất dữ liệu quan trọng.

Các mạch ứng dụng của bộ đếm trình bày trong các hình 4.20 và 4.21.

Trong hình 4.20cờ M100 và M101 được kích bởi cùng ngõ X000, và cờ M001 được kích

sau M100. Dođó, tác dụng M101 là làm cho M100 = 1 chỉ trong một chu kỳ quét hiện hành mà

thôi khiX000 =1. Tín hiệu M100 được dùng làm tín hiệu đếm cho C0. như vậy, mỗi lần công

tắcX0 đóng; bộ đệm sẽ tăng 1.

Bộ đếm C0 được đặt giá trị 5, và khi đếm đủ số xung M100 thì sẽ tác động các công tắckết

hợp với bộ đếm này. Trong hình 4.21, có hai công tắc kết hợp với C0: một công tắc

C0 đặt ở mạch điều khiển Y0 và mạch song song với nó gồm công tắc Y0 và công tắc

thường đóng M100 có tác dụng duy trì ngõ ra Y0 khi bộ đếm C0 bị khởi động lại và ngõ

ra Y0 = 1 cho đến khi lại có một xung M100 do công tắc X0 đóng, và một công tắc thứ

hai mắc song song với công tắc X1 trong mạch khởi động lại bộ đếm C0.X1 hoạt động như một

công tắc khởi động lại cho bộ đếm và X1 hoạt động như là mộtcông tắc cho phép việc kích ngõ ra

Y0.

Ứng dụng b đếm tạo mạch định thì Long –time

Mạch trong hình 4.21 đếm số lần time –out (đạt đến thời gian định thì là 3276.7 giây)

củabộ định thì T0. Bộ đếm C0 được đặt giá trị 3, và như vậy sẽ đếm 3 lần của 3276.7 giây

tức 9830.1 giây = 2.73 giờ. Cờ M56 reset bộ định thì T0 sau khi mỗi lần time-out. Ngõ ra

Trang số 55

Y0 được dùng để reset bộ định T0 với điều kiện X1=1. Một quá trình định thì mới sẽ

được thực hiện khi X1 là OFF và được bật ON trở lại.

Hình 4.20. Mạch ứng dụng b đếm

Hình 4.21.Dùng b đếm tạo mạch định thì Long-time

Hoạt đ ng mạch đếm sau khi m t nguồn.

Trong các ứng dụng thực tế ta cần bộ đếm có khả năng lưu lại trong bộ nhớ các thông

tinđếm được khi mất nguồn cấp điện cho PLC để việc điều khiển có thể hoạt động tiếp tục

theo đúng trình tự mong muốn khi được cấp điện trở lại. Cách giải quyết là đúng theo bộ

đếm và bộ định thì có nguồn pin nuôi (nếu có) gọi là bộ đếm chốt. Để xác định bộ đếmnào là bộ

đếm chốt ta xem trong bảng chỉ tiêu kỹ thuật của từng loại PLC sử dụng tươngứng.

7.5.3 Các bài tập ứng dụng

1. Điều khiển dãy đèn

a. Yêu cầu công nghệ

- Điều khiển hệ thống đèn nhấp nháy gồm 8 đèn:

- Mỗi công tắt (CT1 … CT8) điều khiển 1 đèn tương ứng (D1 … D8).

Trang số 56

- Tại một thời điểm chỉ có 1 đèn sáng.

b. Yêu cầu thực hành

- Vẽ giản đồ thời gian

- Vẽ mạch động lực và sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại vi

- Viết chương trình điều khiển

- Chạy mô phỏng chương trình

2. Điều khiển đèn giao thông

a. Yêu cầu công nghệ:

Điều khiển đèn giao thông ngã tư giao lộ Tuyến 1: đèn xánh sáng 15s, sau đó chuyển

sang đèn vàng sáng 5s trong khi đó tuyến 2 đèn đỏ sáng.

Tuyến 2: khi đèn đỏ tuyến 1 sáng thì đèn xanh tuyền 2 sáng 15s, sau đó chuyển sang

đèn vàng sáng 5s.

b. Yêu cầu thực hành:.




Chạy mô phỏng chương trình

3. Điều khiển dây chuyền đếm sản phẩm


Điều khiển một dây chuyền đóng gói sản phẩm hoạt động như sau:

+ Băng tải hoạt động đưa sản phẩm tới vị trí đóng gói.

+ Sensor đếm sản phẩm tác động khi có một sản phẩm ngang qua, khi đếm được 8 sản

phẩm thì băng tải dừng lại để đóng gói. Sau 5 giây thì hệ thống hoạt động trở lại.

+ Khi bị sự cố: nhấn nút dừng khẩn toàn bộ hệ thống mất điện.

b. Vẽ giản đồ thời gian

c. Quy định địa chỉ ngõ vào/ra:

Ngõ vào Ngõ ra

Địa chỉ Mô tả Địa chỉ Mô tả

X0 Nút nhấn start Y20 Động cơ kéo băng tải

X1 Nút nhấn stop Y21 Đèn hiển thị có SP qua

X2 Sensor đếm sản phẩm

C. Viết chương trình điều khiển:

4. Điều khiển tuần tự 2 động cơ điện


- Điều khiển 2 động cơ làm việc theo chế độ như sau:

Trang số 57

- Động cơ 1 chạy 5 giây rồi ngừng, sau đó đến động cơ 2 chạy 5 giây rồi ngừng 5 giây,

động cơ 2 lặp lại 5 lần như vậy, kế đến chu kỳ làm việc của 2 động cơ lặp lại 10 lần rồi nghỉ.

Muốn hệ thống làm việc nữa thì khởi động lại.

b. Yêu cầu thực hành




- Chạy mô phỏng chương trình


Bài 10 (Command PLS và PLF - Lệnh PLS (Pulse - lệnh bắt sườn lên) và PLF (PuLse

Falling – lệnh bắt sườn xuống)) Sử dụng lệnh PLS hoặc PLF thực hiện yêu cầu sau

Nhấn nút ON thì đèn A sáng (nhấn ON thì sáng ngay)


Bài 11

Sử dụng lệnh PLS hoặc PLF thực hiện yêu cầu sau

Sử dụng lệnh PLS thực hiện yêu cầu sau


Nhấn nút OFF thì đèn A tắt (nhấn OFF thì tắt ngay)

Bài 12


Sử dụng lệnh PLF thực hiện yêu cầu sau

Nhấn nút ON thì đèn A sáng (sau khi nhấn ON thì đèn chưa sáng ngay, buông tay thì đèn mới

sáng)


Bài 13


Sử dụng lệnh PLF thực hiện yêu cầu sau


Nhấn nút OFF thì đèn A tắt (sau khi nhấn OFF thì đèn chưa tắt ngay, buông tay thì đèn mới

tắt)

Bài 14A

Nhấn nút Open thì đèn A sáng, đồng thời cửa mở

Gặp công tắc hành trình GH1 thì đèn A tắt và cửa dừng.

Nhấn nút Close thì A sáng, đồng thời cửa đóng,

Gặp công tắc hành trình GH2 thì đèn A và cửa dừng.

Cửa đang hoạt động nhấn nút Stop thì cửa dừng

Bài 14B (Command TIMER)

Nhấn nút ON và sau thời gian 10 giây thì đèn A sáng

Bài 15A



Bài 15B

Nhấn nút ON đèn A sáng, sau 10 giây đèn A tự tắt.

Nhấn nút OFF đèn A tắt.

Trang số 58

Bài 16


Nhấn nút OFF và sau thời gian 20 giây thì đèn A tắt

Bài 17



Bài 18

Nhấn nút ON thì đèn A sáng tắt với chu kì là 2 giây (nghĩa à sáng 2 giây và tắt 2 giây)

Bài 19

Nhấn nút ON thì đèn A sáng tắt với chu kì là 2 giây


Bài 20A

Nhấn nút On1 thì đèn A sáng tắt với chu kì là 1 giây



Bài 20B




Bài 20C

Điều khiển đèn giao thông ngã tư 3 đèn: đèn xánh sáng 15s (s nghĩa à second nghĩa à

giây), sau đó chuyển sang đèn vàng sáng 5s. Lặp đi lặp lại như vậy

Khởi động bằng nút On

Dừng bằng nút Off

Bài 20D

Điều khiển đèn giao thông ngã tư 3 đèn: đèn xánh sáng 15s, sau đó chuyển sang đèn

vàng sáng 5s, đèn đỏ sáng T = 15 + 5 = 20s. Lặp đi lặp lại như vậy

Khởi động bằng nút On

Dừng bằng nút Off

Trang số 59

Trang số 60

BÀI 8. CÁC PHÉP TOÁN SỐ CỦA PLC

Chương này trình bày các lệnh cơ bản về các phép toán số thường gặp của PLC Mitsubishi.

Chương này gồm các phần:

- Chức năng truyền dẫn

- Chức năng so sánh

- Chức năng dịch chuyển

- Chức năng chuyển đổi

- Chức năng toán học

8.1. Chức năng truyền dẫn

Các hoạt động về sao chép dùng nhớ cũng được dùng để tăng cường các chức năngsẵn có,

ví dụ cho phép thay đổi các giá trị xác lập cho bộ định thì hay bộ đếm. Các loại ứngdụng này rất

bổ biến, cho phép người điều khiển nhập các giá trị tham số khác nhau trướckhi hoặc trong lúc

PLC hoạt động.Nội dung toán hạng nguồn S được gắn vào thiết bị đích D khi lệnh được khích

hoạt.

8.1.1. Chức năng truyền dẫn số nhị phân Giá trị của từng bít nhớ vẫn là giá trị nhị phân.

H nh 5 C u tr c ệnh truyền dẫn số nhị phân

Phép truyền Move Word(16 bít) sẽ thực hiện copy dữ liệu Word tại vùng nhớ này và

truyền tới Word tại vùng nhớ khác.

Dữ liệu trước và sau khi thực hiện lệnh MOV

Phép truyền Move DoubleWord(32 bít) sẽ thực hiện copy dữ liệu doubleword tại vùng nhớ

này và truyền tới doubleWord tại vùng nhớ khác. Cấu trúc lệnh tương tự như lệnh MOV, ta chỉ

thêm D vào trước lệnh MOV là DMOV.

Giá trị dữ liệu cũ tại vùng nhớ được chuyển đến (D) sẽ bị mất và giá trị mới sẽ là giá trị dữ

liệu của vùng nhớ bị chuyển tới (S).

Trang số 61

Ngoài lệnh MOV và lệnh DMOV, người ta còn sử dụng lệnh bắt theo sườn lên: MOVP và

DMOVP.

H nh 5 2 Ví dụ về ệnh di chuyển dữ iệu (MOV)

-----[ MOV S1 S2 ]

Ý nghĩa cụ thể như sau:

Dấu MOV là phép dịch chuyển, đôi khi người ta còn gọi là sao chép.

S1: giá trị được dịch chuyển, còn được gọi là giá trị nguồn Source; S1 nhận giá trị là giá trị của

Timer T0;T1;T2; nhận giá trị là giá trị của Counter C0;C1;C2; nhận giá trị là giá trị của thanh ghi

16 bit D0;D1;D2; K1Y20; K2 Y20;

S2: giá trị đích target và tương tự như S1.

8.1.2. Chức năng truyền dẫn số thực

Ngoài dịch chuyển giá trị là số hệ nhị phân, trong thực tế chúng ta làm việc với các số thực

hệthập phân là chủ yếu. PLC hỗ trợ lệnh dịch chuyển số thực bằng lệnh: EMOV, EMOVP. Lệnh

này thực hiện trên vùng nhớ nhỏ nhất là 32 bít

Cấu trúc lệnh:

H nh 5 3 C u tr c ệnh truyền dẫn số thực

H nh 5 4 Các dạng dữ iệu của vùng nhớ của ệnh EMOV, EMOV

H nh 5 5 Cách thức thực hiện ệnh EMOV, EMOV

8.1.2. Chức năng truyền dẫn đảo

Trang số 62

Trong PLC còn hỗ trợ lệnh truyền dẫn dữ liệu kiểu nhị phân đảo, nghĩa là chuyển 1 vùng

nhớ này sang vùng nhớ khác và toàn bộ dữ liệu trong từng bít nhớ sẽ bị đảo.

Cấu trúc lệnh:

H nh 5 6 C u tr c ệnh truyền dẫn số nhị phân đảo

H nh 5 7 Cách thức thực hiện ệnh truyền dẫn số nhị phân đảo

8.2. Chức năng so sánh

Các lệnh so sánh thường được dùng để so sánh giá trị số được nhập từ bên ngoài cho bộ

định thì hay bộ đếm… với giá trị lưu trong thanh ghi dữ liệu. Tuỳ thuộc vào các lệnh so sánh sử

dụng: so sánh bằng, không bằng (khác), lớn hơn, nhỏ hơn bằng, nhỏ hơn và lớn hơn bằng, các

lệnh này sẽ trả về kết quả so sánh.

Ví dụ nhiệt độ dò được trong lò nấu thủy tinh được đưa về dưới dạng điện áp analog biểu

diễn nhiệt độ trong lò. Giá trị điện áp này được chuyển sang dạng digital bằng môdul A/D

(Analog – Digital Coverter) gắn với PLC. Ở đó, nó được đọc vào bằng lệnh đọc dữ liệu đã được

lập trình từ trước và lưu vào thanh ghi D10. quá trình xử lý số liệu đọc vào như sau:

- Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 200oC thì lò nung phải không hoạt động vì không đủ nhiệt.

- Nếu nhiệt độ lớn hơn 200oC và nhỏ hơn 250

oC thì lò hoạt động với tốc độ bình thường

(nghĩa là mỗi mẻ nung trong 5 phút).

- Nếu nhiệt độ giữa 250oC - 280

oC thì thời gian nấu một mẻ giảm xuống còn 3 phút 25

giây.

- Nếu nhiệt độ quá 280oC thì lò tạm dừng hoạt động. Ngoài ra các ứng dụng khác như kiểm

tra giá trị của bộ đếm và bộ định đối với hoạt động cần xử lý khi bộ đếm đạt giá trị giữa chừng

nào đó.

Chú ý: trạng thái logic của thanh ghi D sẽ được duy trì ngay cả khi lệnh không còn được

thực hiện. Ngoài ra, phép so sánh trên áp dụng được cho số có dấu, ví dụ – 10 nhỏ hơn +2

Chương trình thể hiện rằng sau khi nhấn nút, với thời gian 1 giây thì đèn xanh Y20 bắt đầu

sáng.

8.2.1. Chức năng so sánh số nhị phân

a. Chức năng so sánh số nhị phân 16 bít

Cấu trúc lệnh

Trang số 63

H nh 5 8 C u tr c ệnh so sánh số nhị phân

Kết quả của phép so sánh số nhị phân 16 bít:

``

H nh 5 9 Kết quả của phép so sánh nhị phân 6 ít

Ví dụ về lệnh so sánh:

b. Chức năng so sánh số nhị phân 32 bít

Tương tự như so sánh số nhị phân 16 bít, khi so sánh số nhị phân 32 bít ta có cấu trúc

lệnhlà thêm chữ D vào trước điều kiện so sánh.

Ví dụ: Kiểm tra điều kiện xem số -80000 dạng nhị phân có lớn hơn giá trị trong biến

thanh ghi dữ liệu D3 không? Từ đó có lệnh điều khiển đầu ra.

8.2.2. Chức năng so sánh số thập phân kiểu số thực

Cũng giống nhưso sánh số nhị phân 16 bít và 32 bít, khi so sánh số thập phân dạng số thực

32 bít ra có cấu trúc lệnh là thêm chữ E vào trước điều kiện so sánh.

Ví dụ:

So sánh số thực 64 bít, ta thêm chữ ED vào trước điều kiện.

8.3. Chức năng dịch chuyển

Lệnh quay và dịch chuyển chuỗi bít được sử dụng để xử lý một số ứng dụng: điều khiển dãy

đèn theo yêu cầu mong muốn.

8.3.1. Lệnh ROR (dịch phải), ROL (dịch trái) dữ liệu 16 bít

Trang số 64

Hình 5.10. C u trúc lệnh ROR, ROL

Chuỗi dữ liệu 16 bít của toán hạng đích D được dịch chuyển sang phải n bit khi lệnh này

đượckích hoạt.

Hình 5.11. Mô tả hoạt đ ng của lệnh ROR

Chuỗi dữ liệu 16 bít của toán hạng đích D được dịch chuyển sang trái n bit khi lệnh này

đượckích hoạt.

Trang số 65

Hình 5.12. Mô tả hoạt đ ng của lệnh ROL

8.3.2. Lệnh ROR (dịch phải), ROL (dịch trái) dữ liệu 32 bít

Tương tự lệnh dịch phải và dịch trái dữ liệu 16 bít, đối với dữ liệu 32 bít ta chỉ cần thêm

chữ D vào trước các lệnh ROR và ROL (DROR, DROL).

8.4. Chức năng chuyển đổi

Toàn bộ hoạt động tính toán của CPU trong PLC đều dựa vào số nhị phân, trong khi PLC

giao tiếp với người dùng thì cần nhập xuất dữ liệu dạng thập phân. Do đó, số BCD là dạng trung

gian trong việc chuyển đổi này và hỗ trợ thông qua các lệnh chuyển đổi trên PLC lệnh BCD dùng

để chuyển đổi số dạng nhị phân sang dạng BCD và lệnh BIN dùng để chuyển đổi số dạng BCD

sang dạng nhị phân. Đối với các dữ liệu sẵn ở dạng nhị phân như các giá trị analog. Được thông

qua các mô-đun chuyên dùng A/D hay D/A, các giá trị này được đọc trực tiếp vào thanh ghi và có

thể xử lý ngay.

8.4.1. Chuyển đổi từ mã nhị phân sang mã BCD

Cấu trúc lệnh:

H nh 5 3 C u tr c ệnh chuyển đổi từ mã nhị phân sang mã BCD 6 và 32 ít

Trong đó:

+ S là dữ liệu mã nhị phân cần chuyển đổi sang mã BCD.

+ D là địa chỉ ô nhớ chứa mã BCD

BCD là lệnh chuyển đổi 16 bít, DBCD là lệnh chuyển đổi dữ liệu 32 bít. Ngoài ra còn

lệnh bắt theo sường xung lên (BCDP, DBCDP).

Hình 5.14 . Hoạt đ ng của lệnh BCD

8.4.2. Chuyển đổi từ mã BCD sang mã nhị phân

Trang số 66

Cấu trúc lệnh:

H nh 5 5 C u tr c ệnh chuyển đổi từ mã BCD sang mã nhị phân

Trong đó:

+ S là dữ liệu mã BCD cần chuyển đổi (nguồn) sang mã nhị phân. Mã BCD 4 số (0-9990).

+ D là địa chỉ ô nhớ chứa mã nhị phân (đích)

Chuyển dữ liệu mã BCD 32 bít (0-99999999)thì thêm chữ D vào lệnh Bin (DBIN).

Ngoài ra còn lệnh bắt theo sườn lên BINP, DBINP.

Hình 5.16 . Hoạt đ ng của lệnh BIN

8.4.3. Chuyển đổi từ mã nhị phân sang mã thập phân

Cấu trúc lệnh:

H nh 5 7 C u tr c ệnh chuyển đổi từ mã nhị phân sang mã th p phân

Trong đó:

+ S là dữ liệu mã nhị phân cần chuyển đổi sang mã thập phân.

+ D là địa chỉ ô nhớ chứa mã thập phân

Chuyển dữ liệu mã nhị phân 32 bít thì thêm chữ D vào lệnh Bin (DFLT).

Ngoài ra còn lệnh bắt theo sườn lên FLTP, DFLTP.

a b

Hình 5.18 . Hoạt đ ng của lệnh FLT và DFLT

a-Lệnh FLT (16 bít nhị phân thành 32 bít số thực th p phân)

b-Lệnh DFLT (32 bít nhị phân thành 32 bít số thực th p phân)

8.4.4. Chuyển đổi từ mã thập phân sang mã nhị phân

Cấu trúc lệnh:

H nh 5 9 C u tr c ệnh chuyển đổi từ số thực mã th p phân sang mã nhị phân

Trong đó:

+ S là dữ liệu mã thập phân cần chuyển đổi sang mã nhị phân.

Trang số 67

+ D là địa chỉ ô nhớ chứa mã nhị phân

a) b)

Hình 5.20 . Hoạt đ ng của lệnh INT và DINT

a-Lệnh INT (32 bít th p phân thành 16 bít số nhị phân)

b-Lệnh DINT (32 bít th p phân thành 32 bít số nhị phân)

Ví dụ:

Sau khi thực hiện lệnh

8.5. Chức năng toán học

8.5.1. Lệnh cộng, trừ số nhị phân 16 bít

Cấu trúc lệnh

Hình 5.21. C u trúc lệnh c ng, trừ số nhị phân 16 bít

Dữ liệu trong S cộng hoặc trừ với dữ liệu trong D, kết quả lưu lại trong D.

Quá trình thực hiện lệnh cộng

Giá trị trong vùng nhớ S và D trong khoảng từ - 32768 đến 32767

Quá trình thực hiện lệnh trừ

Trang số 68

Giá trị trong vùng nhớ S và D trong khoảng từ - 32768 đến 32767

8.5.2. Lệnh cộng, trừ số nhị phân 32 bít

Tương tự như lệnh cộng trừ số nhị phân 16 bít, ta chỉ cần thêm D trước dấu cộng hoặc trừ.

Hình 5.22. C u trúc lệnh c ng, trừ số nhị phân 32 bít

Giá trị trong vùng nhớ S và D trong khoảng từ -2147483648 đến 2147483647

8.5.3. Lệnh nhân, chia số nhị phân 16 bít

Cấu trúc lệnh

Hình 5.23. C u trúc lệnh nhân chia số nhị phân 16 bít

S1, S2 là dữ liệu nhị phân 16 bít, kết quả là dữ liệu nhị phân 32 bít. Đối với phép chia, khí

S2 =0 máy sẽ báo lỗi.

Giá trị trong vùng nhớ S1 và S2 trong khoảng từ - 32768 đến 32767

Ví dụ: Nhân 2 số 5678 và 1234, kết quả lưu vào địa chỉ D3.

8.5.4. Lệnh nhân, chia số nhị phân 32 bít

Tương tự như lệnh nhân và chia số nhị phân 16 bít, ta chỉ cần thêm D trước phép nhân

hoặc chia.

Hình 5.24. C u trúc lệnh nhân chia số nhị phân 32 bít

Trang số 69

Giá trị trong vùng nhớ S1 và S2 trong khoảng từ -2147483648 đến 2147483647. Vùng

chứa kết quả gồm 64 bít.


Bài 21

Một ngã tư đèn giao thông ( gồm 6 đèn ) hoạt động theo chế độ sau:

Nhấn Start1 hệ thống hoạt động như sau

Đèn xanh: 25s; Đèn đỏ: 30s; Đèn vàng: 5s.

Lặp đi lặp lại như vậy.

Nhấn Stop1 hệ thống ngừng.

Bài 22

Một ngã tư đèn giao thông ( gồm 6 đèn ) hoạt động theo chế độ sau:


Đèn xanh: 25s; Đèn đỏ: 30s; Đèn vàng: 5s.


Nhấn Stop hệ thống hoạt động thêm 10s sau mới ngừng hoạt động.

Bài 23

Một ngã tư đèn giao thông (gồm 6 đèn ) hoạt động theo chế độ sau:


Đèn xanh sáng 10s; Đèn đỏ: 15s; Đèn vàng: 5s.


Nhấn Stop1 đèn vàng nhấp nháy chu kỳ 4s ( sáng 2s tắt 2s).

Bài 24A

Nhấn start1 hệ thống hoạt động như sau:

Nhấn on1: Đèn 1 sáng 1s tắt 1s, đèn 2 tắt 2s sáng 2s.


Bài 24B

Nhấn start1 hệ thống hoạt động như sau:


Nhấn Stop1. Đèn 1 sáng 10s, đèn 2 sáng 2s rồi dừng hoạt động

Bài 25

Mô tả hoạt động của hệ thống điều khiển tuần tự 3 động cơ

- Sơ đồ nguyên lý được mô tả trên bản vẽ

- n ON1 Công tắc tơ K1 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 chạy trước.

Sau 10 giây, Công tắc tơ K2 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 chạy sau. Sau

05 giây tiếp theo, Công tắc tơ K3 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 chạy sau

cùng.

- n OFF Công tắc tơ K3 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 dừng trước. Sau 05 giây,

Công tắc tơ K2 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 dừng sau. Sau 10 giây tiếp theo, Công

tắc tơ K1 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 dừng sau cùng.

Trang số 70

- Trong lúc hệ thống đang hoạt động mà có bất kỳ sự cố nào xảy ra thì dừng ngay và đưa tín hiệu

nháy đèn với thời gian trong 1 chu kỳ là 7 giây.

Bài 26 (special bit SM)

Khi chuyển chế độ hoạt động từ STOP sang RUN thì đèn A sáng.

Nhấn nút RESET thì đèn A tắt.

Bài 27



Bài 28

Nhấn nút ON thì đèn A sáng tắt với chu kì là 0.5 giây


Bài 29 A (Command COUNTER)

Nhấn nút Start thì đèn A sáng, buông tay đèn tắt.

Đếm số lần sáng = 8 thì đèn A tắt

Nhấn nút OFF tại bất cứ thời điểm nào thì đèn A tắt

.

Bài 29 B (Command COUNTER)


Trang số 71

Đếm số lần sáng = 5 thì đèn A tắt

Nhấn nút OFF tại bất cứ thời điểm nào thì đèn A tắt

Bài 30 A

Trong phòng thực hành PLC chỉ chứa được 10 sinh viên

Trong ngày thi kết thúc môn PLC, những sinh viên đến dự thi sớm sẽ được cộng thêm 2 điểm vào

bài thi và được thông báo trước cho cả lớp ngay từ đầu kỳ.

Viết chương trình điều khiển như sau:

Khi chưa đủ 10 sinh viên cửa mở, đèn xanh sáng

Khi đủ 10 sinh viên cửa đóng và đèn đỏ sáng

Nhấn stop thì cửa mở, đèn đỏ tắt

Bài 30 B

Trong phòng thực hành PLC chỉ chứa được 10 sinh viên

Trong ngày thi kết thúc môn PLC, những sinh viên đến dự thi sớm sẽ được cộng thêm 2 điểm vào

bài thi và được thông báo trước cho cả lớp ngay từ đầu kỳ.


Khi số sinh viên đến <= 7 đèn xanh sáng

Khi số sinh viên đến =8 đèn vàng sáng

Khi số sinh viên đến =9 đèn đỏ sáng

Bài 31


Ở nhà gửi xe của trường

Bình thường khi chưa đủ 100 xe thì đèn xanh sáng, đèn đỏ tắt.

Trang số 72

Khi đếm đủ 100 xe thì đèn xanh tắt và đèn đỏ sáng.

Cảm biến S1 báo có xe vào

Bài 32


Ở nhà gửi xe của trường

Bình thường khi chưa đủ 10 xe thì đèn xanh sáng, đèn đỏ tắt.

Khi đếm đủ 10 xe thì đèn xanh tắt và đèn đỏ sáng.

Cảm biến S1 báo có xe ở ngõ vào,

Cảm biến S2 báo có xe ở ngõ ra.

Bài 32

Nhấn nút Start động cơ khởi động ở chế độ sao,

Sau 3 giây chuyển sang chế độ tam giác.

Nhấn nút Stop động cơ dừng.

Trang số 73

BÀI 9: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG

Chương này giới thiệu khái niệm về và xử lý tín hiệu Analog và bao gồm các phần chính

sau:

- Tín hiệu analog

- Biểu diễn các giá trị analog

- Kết nối các ngõ vào / ra analog

- Hiệu chỉnh tín hiệu analog

- 9Giới thiệu về module analog PLC Mitsubishi dòng Q

9.1. Tín hiệu analog

Trong quá trình điều khiển một hệ thống tự động hoá có thể có các yêu cầu điều khiển liên

quan đến việc xử lý các tín hiệu Analog. Các đại lượng vật lý như: nhiệt độ, áp suất, tốc độ, dòng

chảy, độ PH... cần phải được các bộ Transducer chuẩn hoá tín hiệu trong phạm vi định mức cho

phép trước khi nối tín hiệu vào ngõ vào Analog . Ví dụ: chuẩn của tín hiệu điện áp là từ 0 đến 10

VDC hoặc chuẩn của tín hiệu Analog là dòng điện từ 4 đến 20 mA. Các Modul ngõ vào Analog

(AI) bên trong có các bộ chuyển đổi ADC (Analog Digital Converter) để chuyển đổi các tín hiệu

Analog nhận được thành các tín hiệu số đưa về CPU qua Bus dữ liệu. Các Modul ngõ ra Analog

(AO) bên trong có bộ chuyển đổi DAC (Digiatal-Analog Converter) chuyển các tín hiệu số nhận

được từ CPU ra các giá trị Analog có thể là áp hoặc dòng.

Hình 6.1. Mô tả hoạt đ ng của modul analog

9.2. Biểu diễn các giá trị analog

Trang số 74

Trong bảng trên ta thấy giá trị điện áp từ 0 tới 5 Vôn, được biểu diễn bằng số từ 0 tới 4000

Ví dụ: giá trị đo được là 0.00125 V thì trong PLC được biểu diễn bằng số là

= 0.00125*4000

5 = 1

Ví dụ giá trị đo được là 0.0075 V thì trong PLC được biểu diễn bằng số là

= 0.0075*4000

5 = 6

Từ những ví dụ trên ta thấy: ở phương pháp biểu diễn này PLC chỉ phát hiện mức điện áp

chính xác tới 0.00125 V, nếu bé hơn thì không thể biểu diễn được, lúc đó ta phải dùng các biểu

diễn khác để có thể thu được độ chính xác cao hơn.

Ta cũng làm tương tự với tín hiệu là dòng điện.

Ta cũng có thể hiểu một cách đơn giản hơn khi biểu diễn dạng giản đồ như sau:

9.3. Kết nối các ngõ vào / ra analog

Để đảm bảo tín hiệu Analog có được độ chính xác cao và ổn định cần tuân thủ các điều

kiện sau:

+ Đảm bảo rằng điện áp 24 VDC cấp nguồn cho Sensor không bị ảnh hưởng bởi nhiễu và

ổn định.

+ Định tỷ lệ cho module (được mô tả bên dưới).

+ Dây nối cho Sensor cần để ngắn nhất tới mức có thể.

+ Sử dụng cáp đôi dây xoắn cho sensor.

+ Tất cả các ngõ vào không sử dụng phải được nối tắt.

+ Tránh bẻ cong dây dẫn thành những góc nhọn.

+ Sử dụng máng đi dây hay các ống đi dây cho tuyến dây.

+ Tránh đặt các đường dây tín hiệu Analog gần với các đường dây có điện áp cao, nếu 2

đường dây này cắt nhau phải đặt chúng vuông góc với nhau.

Tùy thuộc từng loại CPUvà modul mà ta có thể nối dây khác nhau. Việc thực hiện nối dây cho

CPU phải tra cứu sổ tay kèm theo của hãng sản xuất.

PLC Mitsubishi dòng Q (Q64AD2DA) được kết nối với các thiết bị ngoại vi (input và output)

như sau.

0

5V

0V

4000

Trang số 75

H nh 6 2 Sơ đồ kết nối modu vào ra tương tự Q64AD2DA

9.4. Hiệu chỉnh tín hiệu analog

Để hiệu chỉnh tín hiệu analog ta cần cài đặt các thông số theo các bước sau :

- Bước 1: Kết nối phần cứng với thiết bị ngoại vi (modul analog với cảm biến analog).

- Bước 2: Vào mục Parameter Setting/ Device I/O Assignment để khai báo cấu hình với

phần mềm.

Trang số 76

- Bước 3: Ta cấu hình các modul vào ra số như trên hình vẽ sau (đã học ở các bài học

trước):

- Bước 4: Ta cấu hình modul vào ra tương tự Q64AD2DA.

Trang số 77

- Bước 5: Ta cấu hình modul vào ra tương tự Q64AD2DA. Ta lựa chọn New

Module/Analog Module/ Chọn Q64AD2DA.

- Bước 6: Ta được kết quả như sau.

- Bước 7: Trong mục Parameter chọn Intelligent Function Module/ chọn Q64AD2DA/

chọn Switch setting.

Trang số 78

- Bước 8: Chọn Switch setting, hiển thị một cửa sổ. Cửa số này có các kênh vào ra

tương tự của modul Q64AD2DA. Ta sẽ lựa chọn kênh đầu vào và kiểu tín hiệu của đầu vào

(phụ thuộc vào đầu vào của tín hiệu cảm biến analog).

Tại mục Resolution Mode Setting ta lựa chọn Hight Resolution Mode

Trang số 79

- Bước 9: Chọn mục Parameter_(A/D_Conversion)

Sẽ xuất hiện một cửa sổ để lựa chọn các kênh của đầu vào và chọn dải điều chỉnh.

Kích chuột vào lựa chọn Basic setting Xuất hiện cửa sổ

Trang số 80

Chọn A/D conversion enable/disable setting/ trong mục Set the A/D conversion system

chuyển sang enable.

- Bước 10: tương tự bước 9, ta nhọn mục Parameter_(D/A_Conversion) để thiết lập

đầu ra.

- Bước 11: Chọn chuột phải vào Q64AD2DA xuất hiện lựa chọn. Ta chọn Register to

Intelligent Function Module Monitor

Trang số 81

Và ta viết một chương trình xử lý tín hiệu như sau:

Ở đây, U4\G102 chính là địa chỉ của kênh CH1

U4\G302 chính là địa chỉ của kênh CH2

Và lưu giá trị kênh CH1 vào D100

Và lưu giá trị kênh CH2 vào D101

Network trên hoàn thành việc chuyển đổi (đọc) tín hiệu Analog từ bên ngoài vào CPU

Network 17 thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu sau khi xử lý đưa ra kênh CH5 và CH6

Trang số 82

Documents

Giáo trình: PLC Chuyên ngành K ạnh và điều hòa không khí