CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC FX3G-24MT/ES CỦA HÃNG MITSUBISHI ELECTRIC 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC FX3G-24MT/ES Hình ảnh các dòng FX3G FX3G-24MT/ES thuộc dòng PLC FX3G, dòng PLC được cải tiến từ dòng FX1N, nó được kế thừa tất cả những tính năng của dòng PLC FX kết hợp với sự tiến bộ vượt bậc của dòng PLC thế hệ FX3 nhắm đến sự đổi mới công nghệ mang đến cho người dùng sự ổn định và tính linh hoạt cao Hình ảnh PLC FX3G-24MT/ES 1. Sơ lược Dòng FX3G PLC được tích hợp bộ nhớ trong lên đến 32Kb bước lệnh cho dòng tiêu chuẩn, tốc độ xử lý một lệnh đơn logic trong thời gian 0. Thêm vào đó, nó cho phép xử lý trên số thực và các ngắt. Việc lập trình trên FX3G dễ hơn bao giờ hết nhờ vào sự thực thi thông qua đồng thời 2 cổng truyền thông tốc độ cao là RS422 & USB.
Còn với dòng FX3G ngõ ra kiểu transistor cho phép phát xung độc lập trên 3 ngõ ra lên đến 100 kHz, được nhà sản xuất tích hợp và cải tiến nhiều tập lệnh điều khiển vị trí.Chức năng cho phép cài đặt mật khẩu truy cập và phân quyền theo người sử dụng. Ngoài ra việc kết nối mở rộng thông qua 2 bus bên trái và bên phải cho phép kết nối mở rộng khối chức năng đặc biệt như analog / truyền thông nối mạng… để đạt được hiệu suất làm việc tốt hơn. Những tính năng chính và khả năng mở rộng - Số I/O linh hoạt: 14/24/40/60 I/O và có thể mở rộng lên 128 I/O thông qua module hoặc 256 I/O thông qua mạng CC-Link. - Tập lệnh điều khiển vị trí linh hoạt mạnh mẽ, cho phép phát xung tối đa lên đến 100kHz trên 3 trục độc lập (40/60 I/O) - Bộ nhớ trong đến 32Kb - Cổng lập trình Giao tiếp USB và RS422 giúp tăng tốc cho việc lập trình, gỡ lỗi và giám sát.
- Tích hợp bộ đếm tốc độ cao 60Hz x 4 kênh và 10Hz x 2 kênh - Cho phép kết nối 2 board đồng thời, mở rộng thêm tính năng phụ - Tương thích với hầu hết các module mở rộng thế hệ trước - Điều khiển đồng thời nhiều biến tần qua mạng RS485. - Nó có khả năng mở rộng Module I/O, Module chức năng như là analog / nhiệt độ / truyền thông / nối mạng…vv để đáp ứng được đa dạng các yêu cầu của bài toán hơn. Về giao thức truyền thông -Tích hợp giao diện truyền thông USB giữa PC và PLC. -Tích hợp giao diện truyền thông nối tiếp giữa PLc và HMI.
-Sử dụng ngôn ngữ lập trình chuẩn (Ladder). -Có khe cắm thẻ nhớ dạng cassettes. -Tích hợp điều khiển vị trí. Cấu tạo Cổng kết nối Các cổng kết nối HMI, PC module mở rộng và công tắc RUN/STOP Cổng kết nối module mở rộng CÔNG TẮC RUN/STOP Cổng kết nối module mở rộng Cổng RS422 - Thông số và đặc điểm kỹ thuật Hình ảnh thông số và đặc điểm kỹ thuật của dòng PLC FX3G 1.
PHẦN MỀM LẬP TRÌNH Phần mềm lập trình lập trình của FX3G-24MT/ES là GX Works2. - Ví dụ: Bấm nút 1 đèn sáng, bấm nút 2 đèn tắt. + Bước 1: Project 🡪 New (Ctrl + N) 10 + Bước 2: Chọn CPU, ta chọn ‘FXCPU’, chọn Type tương ứng và chọn ngôn ngữ ladder 🡪 Ok. + Bước 5: Lập Trình • Ta chọn các tiếp điểm như sau: 11 • Ta chèn các biến đã khai báo vào như sau: • chọn View 🡪 Comment 🡪 chọn (1) 🡪chọn tiếp điểm cần khai báo (2) 🡪 đặt tên (3) 🡪 OK, làm tương tự cho các tiếp điểm khác.
12 + Để mô phỏng chọn debug 🡪 Start/stop Simulation 🡪 13 14 + Chuột phải vào tiếp điểm start 🡪 Debug 🡪 Modify Value + Nhấn ON 15 + Sau đó sẽ thấy mạch chạy. CÁCH KẾT NỐI I/O - Cách nối dây ngõ vào - Cách nối dây ngõ ra 17 1. KẾT NỐI PLC VỚI MÁY TÍNH 1. Cáp kết nối - Cáp kết nối PLC FX3G-24MT/ES với máy tính là cáp USB-SC09-FX 1.Cài đặt driver - Giải nén và chọn file cài đặt.
- Chọn Install để bắt đầu cài đặt. 18 - Kiểm tra máy tính có nhận cáp hay không. Cách thiết lập kết nối cáp trong GX Works2. - Để kết nối cáp trong GX Works2 ta vào: Connection Destination 🡪 Connection 1.
19 - Chỉnh cổng về port nhận cáp của máy tính. 20 CHƯƠNG 2: CÁC LỆNH CƠ BẢN 1.1CÁC TẬP LỆNH CƠ BẢN TRÊN BỘ PLC FX 21 1.1 Nhóm xử lý bit 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 CHƯƠNG 3: XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ (DIGITAL) 3. GIỚI THIỆU VỀ TÍN HIỆU SỐ (DIGITAL) Tín hiệu Digital hay còn lại là tín hiệu số là tín hiệu rời rạc không nối tiếp nhau theo từng thời điểm. Đây là tín hiệu được thể hiện bằng những con số cụ thể trong máy tính gọi là nhị phân điện thế 0-1; thể hiện ở 2 mức cao và thấp trong đó mức điện thế cao là 1 và mức điện thấp là 0 hay còn được hiểu với nghĩa là OFF – ON.
35 Nói một cách đơn giản, khi ở trạng thái 0 (OFF) thiết bị ngừng hoạt động, còn ở trạng thái 1 (ON) là thời gian thiết bị hoạt động. ỨNG DỤNG DIGITAL TRONG PLC Tín hiệu Digital là tín hiệu không có thật trong tự nhiên được con người tạo ra bằng công nghệ nên có thể thay đổi điều chỉnh theo mục đích của mình. Ví dụ: điều chỉnh âm thanh trong loa máy tính, điều chỉnh âm thanh tivi; có thể tăng âm lượng lớn lên hoặc nhỏ đi trong máy nghe nhạc….; nói chung là không có sẵn mà phải nhờ tác động của con người thông qua công nghệ Tín hiệu Digital được áp dụng vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống chủ yếu là các thiết bị điện tử viễn thông… 36 Trong PLC tín hiệu số (digital) thì được sử dụng nhiều trong lập trình điều khiển đèn giao thông. CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN - Bước 1: Vào phần mềm GX Works2 và mở file mới chọn Project 🡪 New (Ctrl + N) - Bước 2: Chọn CPU, ta chọn ‘FXCPU’, chọn Type tương ứng và chọn ngôn ngữ ladder => Ok.
37 - Bước 3: Kiểm tra thư viện lấy các lệnh để lập trình. + Xem trên Chương 2: Các lệnh cơ bản. - Bước 4: Lập trình: + Đề bài: Điểu khiển 2 cột đèn giao thông đối diện nhau, đèn sáng theo nguyên lý sau: ● Đèn đỏ = xanh + vàng 38 ● Đèn đỏ 1 chạy thì xanh 2 chạy sau đó là vàng 2 chạy và ngược lại khi đỏ 2 chạy + Sử dụng timer đếm thời gian cho các đèn. 39 + Sử dụng 6 timer để điều khiển sau bóng đèn.
+ Cách timer hoạt động: ● Ta có thể thiết lập thời gian ở hệ số K, đơn vị mặc định là mili giây(ms) 40 ● Ví dụ timer 0 (T0): Khi nhấn M1 thì đèn Y010 sẽ sáng và đồng thời cấp điện cho T0, sau 100ms T0 sẽ bật 🡪 tiếp điểm thường mở của T0 sẽ đóng lại, lúc này sẽ có điện cấp cho đèn Y001 ● Sau khi hoàn thành code theo đề bài ta được.4 CÁC CHƯƠNG TRÌNH VÀ HƯỚNG DẪN CHI TIẾT - Xem đoạn phim hướng dẫn trong file. 42 43 CHƯƠNG 4: XỬ LÝ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ (ANALOG) 4.1 TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ - Trong quá trình điều khiển một hệ thống tự động hóa 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 hóa 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 10VDC hoặc chuẩn của tín hiệu Analog là dòng điện từ 4 đến 20mA. Các module ngõ vào Analog (AL) 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 Module ngõ ra Analog (AO) bên trong có bộ chuyển đổi DAC (Digital Analog Converter) chuyển các tín hiệu số nhận được từ CPU ra các giá trị Analog có thể là áp hoặc dòng 44 4. BIỂU DIỄN CÁC GIÁ TRỊ ANALOG - Mỗi một tín hiệu ngõ vào Analog sau khi qua bộ chuyển đổi ADC trong module AI được chuyển thành các số nguyên Integer 16 bit có giá trị từ 0 đến 27648. Do đó, địa chỉ vùng nhớ chứa giá trị này là 1 Word. Độ chính xác của phép chuyển đổi này phụ thuộc vào độ phân giải của Module Analog hiện có, phạm vi độ phân giải là từ 8 đến 15 Bits.
Module Analog có độ phân giải càng cao thì giá trị chuyển đổi càng 45 chính xác. Việc chuyển đổi từ tín hiệu Analog sang tín hiệu số là tỷ lệ thuận và có dạng đường thẳng. Các giá trị Analog sau khi được chuyển đổi thành giá trị số sẽ được chứa vào một Word 16 Bit và lấp đầy các bit trong word này theo thứ tự từ bên trái sang, các Bi t trống sẽ bị lấp đầy bằng số 0. (chú ý Bit thứ 15 là Bit dấu : = 0 khi giá trị chuyển đổi là số nguyên dương và =1 khi giá trị chuyển đổi là số nguyên âm.
KẾT NỐI I/O VÀ KHAI BÁO CHƯƠNG TRÌNH 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 24VDC 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 46 ● 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 4. GIỚI THIỆU VỀ MODULE ANALOG PLC FX3G-24MT/ES - PLC FX3G-24MT/ES có các module analog mở rộng sau: + MODULE MITSUBISHI FX2N-16ER: 8 ngõ vào VDC, 8 ngõ ra relay + Module mở rộng 2 Analog Input FX3G-2AD-BD: +Module FX2N-2DA: là module analog output. +FX2N-4DA là module analog output + FX2N-4AD là module analog input -Trong đó nhóm em sử dụng 2 module analog là FX2N-4AD và FX2N-DA 4.1 Đặc tính kỹ thuật module analog input fx2n-4ad - PLC FX2N-4AD là PLC của hãng Mitsubishi có 4 kênh chuyển đổi giá trị analog sang giá trị số 12 bits.1 Thông số kĩ thuật Ngõ vào điện áp Ngõ vào Dòng Dải đọc -10V - +10V -20mA - 20mA, 4mA-20mA Độ phân giải 12 bit 12 bit Tốc độ đọc 15ms/kênh 15ms/kênh 48 4.
