Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế phát triển của nền công nghiệp hiện đại, công tác điều khiển tự động hóa đóng vai trò then chốt trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ mới vào quy trình sản xuất. Các hệ thống sản xuất công nghiệp đòi hỏi khả năng xử lý thông tin nhanh chóng, độ chính xác cao và vận hành ổn định nhằm đáp ứng các yêu cầu khắt khe về số lượng, chất lượng và tính thẩm mỹ của sản phẩm. Để giải quyết các bài toán điều khiển phức tạp này, thiết bị điều khiển lập trình logic (Programmable Logic Controller - PLC) đã trở thành giải pháp cốt lõi và ngày càng được ứng dụng sâu rộng trong thực tế sản xuất.

Trong số các dòng thiết bị tự động hóa trên thị trường, dòng PLC họ FX của hãng Mitsubishi Electric được ứng dụng phổ biến trong các dây chuyền công nghiệp tại Việt Nam nhờ tính linh hoạt và độ tin cậy cao. Đồ án môn học tập trung nghiên cứu bộ điều khiển lập trình PLC Mitsubishi FX3G-24MT/ES nhằm làm chủ cấu trúc phần cứng, tập lệnh và các module mở rộng thông qua việc hiện thực hóa 5 tính năng kỹ thuật trọng tâm.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm:

  1. Nghiên cứu tổng quan kiến trúc phần cứng, khả năng mở rộng và phương thức kết nối truyền thông của bộ điều khiển PLC FX3G-24MT/ES.
  2. Cài đặt môi trường lập trình GX Works2, thiết lập driver và cáp truyền thông USB-SC09-FX để kết nối máy tính với PLC.
  3. Làm chủ tập lệnh cơ bản, đặc biệt là nhóm lệnh xử lý bit logic.
  4. Triển khai 5 tính năng kỹ thuật chuyên sâu trên phần cứng và mô phỏng:
    • Xử lý tín hiệu số (Digital) qua bài toán điều khiển hệ thống đèn giao thông;
    • Xử lý tín hiệu tương tự (Analog) thông qua các module mở rộng FX2N-4AD và FX2N-4DA;
    • Điều chế độ rộng xung (PWM - Pulse Width Modulation);
    • Thiết kế giao diện giám sát hành trình HMI/SCADA;
    • Cấu hình và ứng dụng bộ đếm tốc độ cao (HSC - High Speed Counter / Fast Counter).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Bộ điều khiển PLC Mitsubishi FX3G-24MT/ES, các module mở rộng tín hiệu tương tự FX2N-4AD, FX2N-4DA, phần mềm lập trình GX Works2, giao diện HMI và các tập lệnh logic, hàm chức năng đặc biệt.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Đồ án được thực hiện trong khuôn khổ học phần PLC-SCADA (Mã học phần: 010103310702), Khoa Điện – Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Giao thông Vận tải TP. Hồ Chí Minh, hoàn thành vào tháng 06 năm 2021 dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Quang Vinh bởi Nhóm sinh viên 02.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và thiết bị phần cứng

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết điều khiển tự động và cấu trúc vi xử lý chuyên dụng trong công nghiệp của hãng Mitsubishi Electric:

  • Họ PLC FX3G: Dòng sản phẩm cải tiến từ thế hệ FX1N, thừa hưởng đặc tính của dòng FX và tích hợp các công nghệ của thế hệ FX3. Dòng PLC này sở hữu bộ nhớ trong 32Kb bước lệnh, hỗ trợ tính toán số thực, ngắt phần cứng và tích hợp ngõ ra phát xung tốc độ cao dạng transistor.
  • Lý thuyết xử lý tín hiệu số (Digital): Tín hiệu rời rạc hoạt động ở hai mức logic nhị phân điện thế (mức cao tương ứng logic 1 / trạng thái ON; mức thấp tương ứng logic 0 / trạng thái OFF).
  • Lý thuyết xử lý tín hiệu tương tự (Analog): Quá trình chuyển đổi tín hiệu liên tục từ các đại lượng vật lý (nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, độ pH) sau khi được chuẩn hóa thành điện áp (0 đến 10VDC) hoặc dòng điện (4 đến 20mA) qua các bộ chuyển đổi ADC (Analog to Digital Converter) và DAC (Digital to Analog Converter).
  • Kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) và đếm xung tốc độ cao (HSC): Phương pháp điều khiển thời gian đóng/cắt xung điện áp và ghi nhận các chuỗi xung tần số cao từ cảm biến hoặc encoder vượt qua tần số quét thông thường của chu kỳ vòng quét PLC.
  • Giao tiếp người - máy (HMI/SCADA): Nền tảng điều khiển giám sát, thu thập dữ liệu và biểu diễn trạng thái vận hành của hệ thống lên giao diện đồ họa trực quan.

Phương pháp nghiên cứu

Đề tài sử dụng kết hợp các phương pháp nghiên cứu kỹ thuật thực nghiệm và thiết kế hệ thống:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu kỹ thuật: Khảo cứu cấu trúc thanh ghi, thông số kỹ thuật của CPU FX3G-24MT/ES và các tài liệu hướng dẫn module FX2N-4AD, FX2N-4DA từ nhà sản xuất.
  • Phương pháp thiết kế sơ đồ ghép nối phần cứng: Xây dựng sơ đồ đấu nối dây cho tín hiệu vào/ra số, các kênh điện áp/dòng điện tương tự và cáp truyền thông theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật công nghiệp.
  • Phương pháp lập trình và mô phỏng logic: Sử dụng ngôn ngữ sơ đồ bậc thang (Ladder Diagram) trên phần mềm GX Works2, áp dụng công cụ mô phỏng tích hợp (Simulation) và chức năng ép trạng thái tiếp điểm (Modify Value) để gỡ lỗi và kiểm chứng chương trình.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu nghiên cứu bao gồm tài liệu đặc tính kỹ thuật (datasheet) của dòng PLC FX3G, thông số dải đo module analog của Mitsubishi Electric, hệ thống thư viện tập lệnh trên phần mềm GX Works2 và dữ liệu thu được từ các kịch bản chạy thử nghiệm mô phỏng.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được cấu hình và triển khai dựa trên nền tảng phần cứng PLC Mitsubishi và phần mềm chuyên dụng:

Cấu trúc phần cứng và công nghệ truyền thông

  1. Khối xử lý trung tâm (CPU): PLC FX3G-24MT/ES tích hợp 24 ngõ vào/ra (I/O) cơ bản, ngõ ra kiểu Transistor cho phép phát xung độc lập trên 3 ngõ ra với tần số lên đến 100 kHz phục vụ bài toán điều khiển vị trí. Thiết bị tích hợp sẵn bộ nhớ 32Kb bước lệnh, hỗ trợ 2 cổng truyền thông tốc độ cao gồm RS422 và USB. Khả năng mở rộng tối đa đạt 128 I/O thông qua các module gắn thêm hoặc 256 I/O khi kết nối qua mạng công nghiệp CC-Link.
  2. Khối mở rộng tín hiệu tương tự: Sử dụng module Analog Input FX2N-4AD gồm 4 kênh ngõ vào với độ phân giải 12-bit (chuyển đổi dải điện áp -10V đến +10V hoặc dải dòng điện -20mA đến +20mA, 4mA đến 20mA với thời gian chuyển đổi 15ms/kênh) kết hợp cùng module Analog Output FX2N-4DA (hoặc FX2N-DA) để xuất tín hiệu điều khiển.
  3. Cáp lập trình và kết nối máy tính: Sử dụng cáp chuyển đổi USB-SC09-FX kết nối giữa cổng USB của máy tính và cổng giao tiếp RS422 của PLC. Cấu hình cổng kết nối trong phần mềm GX Works2 thông qua menu Connection Destination -> Connection 1 để trỏ đúng cổng COM nhận diện trên hệ điều hành.
Thiết bị / Module Thông số kỹ thuật chính Chức năng trong hệ thống
PLC FX3G-24MT/ES 24 I/O tích hợp, bộ nhớ 32Kb, ngõ ra Transistor phát xung 100 kHz, tích hợp cổng USB và RS422 Khối điều khiển trung tâm, xử lý logic, tính toán số thực, PWM và HSC
Module FX2N-4AD 4 kênh Analog Input, độ phân giải 12-bit, dải đo -10V ~ +10V / -20mA ~ +20mA (4~20mA), tốc độ 15ms/kênh Thu thập tín hiệu tương tự từ cảm biến, chuyển đổi ADC
Module FX2N-4DA Ngõ ra Analog Output 4 kênh Chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự (DAC) điều khiển thiết bị chấp hành
Cáp USB-SC09-FX Giao tiếp USB sang RS422 Nạp chương trình và giám sát dữ liệu online giữa PC và PLC
Phần mềm GX Works2 Hỗ trợ ngôn ngữ Ladder, tích hợp bộ mô phỏng Simulation và gỡ lỗi Debug Môi trường lập trình, biên dịch và mô phỏng hoạt động hệ thống

Nguyên tắc đấu nối và chống nhiễu tín hiệu Analog

Để đảm bảo độ chính xác của quá trình chuyển đổi tín hiệu tương tự, hệ thống áp dụng các quy chuẩn kỹ thuật:

  • Cấp nguồn 24VDC ổn định, không bị ảnh hưởng bởi nhiễu cho các cảm biến.
  • Dây nối tín hiệu cho cảm biến có chiều dài ngắn nhất có thể, sử dụng cáp đôi dây xoắn (twisted pair).
  • Tất cả các kênh ngõ vào không sử dụng trên module FX2N-4AD đều phải được đấu nối tắt.
  • Bố trí tuyến cáp trong máng hoặc ống dẫn chuyên dụng; tránh bẻ cong cáp thành góc nhọn.
  • Tách biệt tuyến dây tín hiệu Analog khỏi các tuyến cáp động lực điện áp cao; trong trường hợp giao cắt bắt buộc phải đặt vuông góc với nhau.
  • Đối với chế độ đọc tín hiệu dòng điện trên FX2N-4AD, thực hiện nối chung chân cực dương điện áp ($V+$) và chân cực dương dòng điện ($I+$).

Quy trình lập trình và kiểm thử phần mềm

  1. Khởi tạo dự án mới trên GX Works2: Chọn loại vi xử lý FXCPU, dòng CPU tương ứng (FX3G/FX3GC), định dạng ngôn ngữ lập trình Ladder.
  2. Khai báo biến, gán nhãn ghi chú (Comment) cho từng địa chỉ đầu vào ($X$), đầu ra ($Y$), rơ-le phụ ($M$) và bộ định thời ($T$).
  3. Thiết lập các khối lệnh điều khiển chức năng (Digital, Analog, PWM, HSC).
  4. Kiểm thử chương trình thông qua công cụ mô phỏng Start/Stop Simulation, sử dụng cửa sổ Debug -> Modify Value để kích hoạt On/Off trạng thái bit và kiểm tra chuỗi đáp ứng logic.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về PLC FX3G-24MT/ES của hãng Mitsubishi Electric

Chương 1 giới thiệu toàn diện về xuất xứ, kiến trúc và đặc tính kỹ thuật của dòng PLC FX3G-24MT/ES. Bộ điều khiển kế thừa các ưu điểm từ dòng FX1N, tích hợp khả năng xử lý số thực, ngắt phần cứng và quản lý mật khẩu truy cập phân quyền người dùng. Thiết bị trang bị 2 bus mở rộng bên trái và bên phải cho phép ghép nối đồng thời 2 bo mạch mở rộng cùng các khối chức năng chuyên sâu như analog, nhiệt độ và truyền thông mạng. Khả năng kết nối mạng nối tiếp RS485 cho phép điều khiển đồng thời nhiều biến tần.

Về phần mềm, chương này hướng dẫn chi tiết quy trình tạo project trên GX Works2, các thao tác lập trình logic cơ bản (bấm nút 1 đèn sáng, bấm nút 2 đèn tắt), phương pháp đặt nhãn biến nhớ (Comment), cùng quy trình cài đặt driver cho cáp lập trình USB-SC09-FX và thiết lập cổng giao tiếp trong mục Connection Destination.

Chương 2: Các lệnh cơ bản

Chương 2 trình bày có hệ thống các tập lệnh cơ bản được hỗ trợ trên dòng PLC FX của Mitsubishi Electric. Nội dung tập trung phân loại và giải thích nhóm lệnh xử lý bit:

  • Các lệnh tiếp điểm thường mở, tiếp điểm thường đóng liên kết trực tiếp với ngõ vào vật lý hoặc vùng nhớ nội bộ.
  • Các lệnh điều khiển cuộn dây ngõ ra (OUT), lệnh chốt/hủy chốt trạng thái (SET/RST).
  • Nhóm lệnh sườn xung kích hoạt cạnh lên (LDP, MEP) và cạnh xuống (LDF, MEF) phục vụ xử lý tín hiệu chuyển trạng thái tức thời.

Chương 3: Xử lý tín hiệu số (Digital)

Chương 3 tập trung vào lý thuyết tín hiệu số và ứng dụng thực tiễn trong bài toán điều khiển hệ thống đèn giao thông tại giao lộ hai chiều đối diện nhau:

  • Bản chất tín hiệu số trong PLC là các trạng thái nhị phân mức cao (1 - ON) và mức thấp (0 - OFF).
  • Thuật toán điều khiển đèn giao thông tuân thủ quy luật: Thời gian sáng của đèn Đỏ bằng tổng thời gian sáng của đèn Xanh và đèn Vàng ($\text{Đèn Đỏ} = \text{Đèn Xanh} + \text{Đèn Vàng}$).
  • Chu trình hoạt động: Khi Đèn Đỏ cột 1 bật sáng thì Đèn Xanh cột 2 hoạt động, sau đó chuyển sang Đèn Vàng cột 2; khi Đèn Đỏ cột 2 kích hoạt thì chu trình diễn ra tương tự đối với Đèn Xanh và Đèn Vàng của cột 1.
  • Hệ thống sử dụng 6 bộ định thời (Timer từ $T_0$ đến $T_5$) để đếm thời gian cho 6 cụm bóng đèn. Giá trị thời gian cài đặt được biểu diễn qua hệ số hằng số $K$ (đơn vị mili-giây, ms). Ví dụ, khi kích hoạt cờ $M_1$, đèn $Y_{010}$ sáng đồng thời cấp nguồn cho $T_0$; sau 100ms, tiếp điểm thường mở của $T_0$ đóng lại để cấp nguồn cho đèn $Y_{001}$.

Chương 4: Xử lý tín hiệu tương tự (Analog)

Chương 4 phân tích các yêu cầu kỹ thuật khi giao tiếp với các đại lượng vật lý liên tục:

  • Tín hiệu điện áp chuẩn (0 đến 10VDC) hoặc dòng điện chuẩn (4 đến 20mA) từ cảm biến được đưa vào bộ chuyển đổi ADC trong module ngõ vào.
  • Giá trị analog sau khi số hóa được biểu diễn dưới dạng số nguyên 16-bit (từ 0 đến 27648 hoặc theo độ phân giải từ 8 đến 15 bits), lưu trữ trong 1 Word dữ liệu. Dữ liệu được điền từ trái sang phải, các bit trống được bù số 0; bit thứ 15 đóng vai trò là bit dấu (bằng 0 đối với số nguyên dương, bằng 1 đối với số nguyên âm).
  • Trình bày thông số kỹ thuật của module Analog Input FX2N-4AD: 4 kênh chuyển đổi 12-bit, dải điện áp $-10\text{V} \sim +10\text{V}$, dải dòng điện $-20\text{mA} \sim +20\text{mA}$ và $4\text{mA} \sim 20\text{mA}$, tốc độ chuyển đổi đạt 15ms/kênh.
  • Giới thiệu các module mở rộng liên quan: module ngõ ra tương tự FX2N-4DA, FX2N-2DA, module 2 kênh ngõ vào FX3G-2AD-BD, và module kết hợp FX2N-16ER (8 ngõ vào VDC, 8 ngõ ra relay).

Chương 5: PWM

Chương 5 nghiên cứu về phương pháp điều chế độ rộng xung (Pulse Width Modulation - PWM):

  • Giới thiệu nguyên lý tạo xung vuông với chu kỳ cố định và chu kỳ nhiệm vụ (duty cycle) có thể điều chỉnh nhằm thay đổi điện áp đầu ra trung bình.
  • Ứng dụng của PWM trong việc điều khiển tốc độ động cơ DC, điều khiển độ sáng và kiểm soát công suất thiết bị.
  • Hướng dẫn cấu trúc tập lệnh phát xung PWM trên PLC FX3G và quy trình thiết lập các tham số thời gian phát xung trong chương trình điều khiển.

Chương 6: Giám sát hành trình HMI/SCADA

Chương 6 đề cập đến việc xây dựng giao diện vận hành và giám sát hệ thống:

  • Trình bày khái niệm, chức năng và vai trò của màn hình HMI (Human-Machine Interface) trong việc hiển thị dữ liệu thời gian thực, cảnh báo sự cố và cho phép người vận hành can thiệp vào quy trình.
  • Xây dựng chương trình mô phỏng giao diện HMI kết nối truyền thông với PLC FX3G để giám sát hành trình chuyển động và trạng thái hoạt động của các cơ cấu chấp hành trong hệ thống.

Chương 7: Bộ đếm tốc độ cao

Chương 7 trình bày về chức năng bộ đếm tốc độ cao (High Speed Counter - HSC / Fast Counter):

  • Nguyên lý hoạt động độc lập với chu kỳ quét vòng (scan time) của CPU, cho phép bắt các xung ngõ vào tần số cao từ cảm biến xung hoặc encoder.
  • Khả năng xử lý của dòng FX3G với các kênh đếm tốc độ cao tích hợp sẵn phần cứng.
  • Hướng dẫn cấu hình phần cứng, khai báo vùng nhớ thanh ghi đặc biệt và lập trình ứng dụng HSC để phục vụ các bài toán đo lường vị trí, đếm sản phẩm tốc độ cao và đo tốc độ vòng quay.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  1. Làm chủ thiết bị và môi trường phát triển: Cấu hình thành công môi trường lập trình GX Works2, cài đặt driver cáp USB-SC09-FX và thiết lập kênh truyền thông ổn định với CPU PLC FX3G-24MT/ES.
  2. Hiện thực hóa 5 tính năng cốt lõi:
    • Xây dựng hoàn chỉnh chương trình điều khiển tuần tự hệ thống đèn giao thông 2 cột đối diện bằng tín hiệu Digital, sử dụng 6 bộ định thời Timer với tham số đặt $K$.
    • Thiết lập cấu hình đọc và chuyển đổi tín hiệu tương tự trên module FX2N-4AD với độ phân giải 12-bit, tốc độ 15ms/kênh, đồng thời làm rõ phương pháp đấu nối chống nhiễu và nối tắt chân $V+/I+$ cho chế độ đo dòng điện.
    • Ứng dụng tập lệnh phát xung PWM để điều chế độ rộng xung trên phần cứng ngõ ra transistor.
    • Thiết kế giao diện mô phỏng HMI/SCADA phục vụ giám sát hành trình hoạt động của hệ thống kỹ thuật.
    • Khai báo và vận hành thành công bộ đếm tốc độ cao (HSC) trên phần cứng FX3G phục vụ xử lý xung tốc độ cao.

Đóng góp của đồ án

  • Hệ thống hóa tài liệu kỹ thuật và quy trình thực hành từ cấu hình phần cứng, sơ đồ đấu nối đến lập trình ứng dụng trên dòng PLC Mitsubishi FX3G-24MT/ES.
  • Cung cấp hướng dẫn kỹ thuật chi tiết về việc tích hợp các module chức năng đặc biệt họ FX2N vào PLC thế hệ FX3G, đóng vai trò tài liệu tham khảo cho sinh viên trong học phần PLC-SCADA.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Nội dung đồ án môn học được thực hiện trong phạm vi thời gian và điều kiện thực hành có giới hạn, một số chức năng chuyên sâu chủ yếu được kiểm chứng trên môi trường mô phỏng (Simulation) của phần mềm GX Works2.
  • Các bài toán ứng dụng mới dừng lại ở các kịch bản mẫu (điều khiển đèn giao thông, đọc kênh analog cơ bản, mô phỏng giao diện HMI) mà chưa tích hợp toàn diện vào một dây chuyền công nghiệp hoàn chỉnh.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Triển khai kết nối mạng truyền thông nối tiếp RS485 thực tế để điều khiển đồng thời nhiều biến tần trong hệ thống truyền động.
  • Mở rộng quy mô điều khiển lên 256 I/O thông qua việc tích hợp mạng công nghiệp CC-Link.
  • Ghép nối các thuật toán xử lý tín hiệu analog và bộ đếm HSC vào các mô hình điều khiển hồi tiếp vòng kín trong thực tế như điều khiển vị trí động cơ servo hoặc điều khiển nhiệt độ/áp suất theo thuật toán PID.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án môn học mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Tự động hóa, Cơ điện tử: Sử dụng làm tài liệu hướng dẫn từng bước trong học phần PLC-SCADA, đồ án chuyên ngành hoặc khóa luận tốt nghiệp có sử dụng bộ điều khiển họ Mitsubishi FX.
  • Kỹ thuật viên, kỹ sư mới tiếp cận PLC Mitsubishi: Tham khảo sơ đồ đấu dây chuẩn công nghiệp, quy tắc chống nhiễu tín hiệu tương tự trên module FX2N-4AD và cách thức cấu hình truyền thông trên GX Works2.
  • Các nội dung đáng tham khảo nhất:
    • Quy trình thiết lập kết nối cáp USB-SC09-FX và gỡ lỗi mô phỏng (Debug/Simulation) trên GX Works2.
    • Sơ đồ đấu nối và phương pháp cấu hình dải đo điện áp/dòng điện cho module Analog Input FX2N-4AD.
    • Phương pháp lập trình tuần tự sử dụng nhiều timer kết hợp hằng số $K$ trong điều khiển tín hiệu số.

Câu hỏi thường gặp

1. PLC Mitsubishi FX3G-24MT/ES có dung lượng bộ nhớ chương trình là bao nhiêu và lập trình bằng phần mềm nào?

Bộ điều khiển PLC FX3G-24MT/ES được tích hợp bộ nhớ trong tiêu chuẩn lên đến 32Kb bước lệnh. Phần mềm chuyên dụng được sử dụng để lập trình, cấu hình và mô phỏng cho dòng PLC này trong đồ án là GX Works2.

2. Module Analog Input FX2N-4AD hỗ trợ những dải đo nào và có độ phân giải bao nhiêu?

Module FX2N-4AD sở hữu 4 kênh ngõ vào tương tự với độ phân giải chuyển đổi là 12-bit. Module hỗ trợ dải đo điện áp từ $-10\text{V}$ đến $+10\text{V}$ và dải đo dòng điện từ $-20\text{mA}$ đến $+20\text{mA}$ hoặc từ $4\text{mA}$ đến $20\text{mA}$, với tốc độ lấy mẫu là 15ms trên mỗi kênh.

3. Trong chế độ đọc tín hiệu dòng điện trên module FX2N-4AD, cách đấu nối dây ngõ vào được thực hiện như thế nào?

Khi cấu hình kênh ngõ vào hoạt động ở chế độ đo dòng điện, chân cực dương điện áp ($V+$) và chân cực dương dòng điện ($I+$) của kênh tương ứng phải được đấu nối tắt (nối chung) với nhau trước khi kết nối với tín hiệu dòng điện từ cảm biến.

4. Thuật toán điều khiển hệ thống 2 cột đèn giao thông ở Chương 3 được tổ chức theo nguyên lý nào?

Hệ thống hoạt động theo nguyên lý cân bằng thời gian chu kỳ: thời gian sáng của Đèn Đỏ bằng tổng thời gian sáng của Đèn Xanh và Đèn Vàng ($\text{Đỏ} = \text{Xanh} + \text{Vàng}$). Khi Đèn Đỏ cột 1 sáng thì Đèn Xanh cột 2 sáng rồi chuyển sang Đèn Vàng cột 2; quy trình đảo ngược lại khi Đèn Đỏ cột 2 sáng. Toàn bộ chu trình được định thì bằng 6 bộ Timer với thời gian đặt theo hằng số $K$ (đơn vị mili-giây).

5. Cáp kết nối giữa máy tính và PLC FX3G-24MT/ES trong đồ án là loại nào và sử dụng cổng giao tiếp gì?

Đồ án sử dụng cáp lập trình chuyên dụng mã hiệu USB-SC09-FX. Cáp này chuyển đổi tín hiệu từ cổng USB của máy tính sang chuẩn giao tiếp nối tiếp RS422 kết nối trực tiếp vào cổng lập trình trên thân CPU của PLC.

Kết luận

Báo cáo đồ án môn học "Ứng dụng PLC Mitsubishi FX3G thực hiện 5 tính năng" của nhóm sinh viên Trường ĐH Giao thông Vận tải TP. HCM đã trình bày chi tiết và có hệ thống về cấu trúc phần cứng, phương thức kết nối truyền thông và kỹ thuật lập trình trên dòng PLC FX3G-24MT/ES. Thông qua việc nghiên cứu lý thuyết kết hợp triển khai thực nghiệm trên phần mềm GX Works2, đồ án đã hiện thực hóa thành công 5 tính năng kỹ thuật bao gồm xử lý tín hiệu số, xử lý tín hiệu tương tự với module FX2N-4AD/FX2N-4DA, điều chế độ rộng xung PWM, giám sát giao diện HMI/SCADA và bộ đếm tốc độ cao HSC. Công trình là tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao, hỗ trợ đắc lực cho sinh viên và kỹ thuật viên trong việc tiếp cận và ứng dụng các giải pháp tự động hóa của hãng Mitsubishi Electric.