Chương 1: Giới (hiệu vê hộ điểu khiên Ịập trĩnh thiết bị có bộ nhớ lớn hơn, phần cứng cũ có thể được tái sử dụng cho một ứng dụng khác và có khả nâng lập trình lại, Sử dụng PLC, bạn có thể giải quyết được nhiều vấn đề điều khiển khác.3 liệt kê một số tính năng và ưu điểm của thiết bị điều khiển lập trình. Các tính năng và ưu điểm của bộ điều khiển lập trinh điển hình Tính năng vốn có Những lợi ích Thành phần phần cứng - Độ tin cậy cao - Dễ dàng thay đổi Bộ nhớ có the lập trình - Điều khiển linh hoạt Kích cỡ nhỏ gọn - Yêu cầu không gian tối thiểu - Khả năng truyền thông - Mức độ thực hiện cao hơn Dựa trên bộ vi xử lý - Sản phẩm chất lượng cao hơn - Đáp ứng nhiều chức năng - Loại bỏ phần cứng Timer, counter - Dễ dàng thay đổi cài đặt trước - Giảm chi phí phần cứng (dây nối) Phần mềm diều khiển rơle - Giảm yêu cầu không gian Cấu trúc mô-đun - Cài đặt linh hoạt - Giảm chi phí phần cứng - Điều khiển nhiều thiết bị khác nhau Mô-đun I/O - Loại bỏ kiểm soát tùy chỉnh Trạm I/O từ xa - Loại bỏ dây dài, ống dẫn Các chỉ sổ chẩn đoán - Giảm thời gian khắc phục sự cố - Bảng điều khiên gọn gàng Giao diện I/O - Dễ dàng duy tri Mô-đun I/O ngắt kết nổi nhanh - Không lo ngại hệ thống dây dẫn Các biến hệ thống - Quản ỉý/bảo trì hữu ích Được lưu trữ trong dữ liệu bộ nhớ - Có thể được xuất ra dưới dạng báo cáo 1.1 De dàng thay đẳỉyêu cầu điều khiển Sau khi cài dặt, chương trình điều khiển có thể tự động thay đổi để đáp ứng các yêu cầu điều khiển mà không cần thay đổi các thông số khác. Sự thay đổi này dễ dàng vì không có kết nối mạch điện giữa các thiết bị đầu vào và thiết bị đầu ra (xem hình 1.18) như trong các hệ thống mạch phần cứng. Ket nối duy nhất là thông qua chương trình điều khiển, có thể thay đổi dễ dàng.
Mạch ban dầu là một cuộn dây solenoid được điều khiển bởi hai tiếp điểm công tấc giới hạn mac nối tiếp (xem hình 1. Thay đổi điều khiển cuộn dây solenoid bằng cách đặt hai tiếp điếm công tắc giới hạn song song (xem hình 1.18b) hoặc bang cách thêm một tiếp điểm công tắc giới hạn thứ ba vào mạch hiện tại (xem hình 1. Sự thay đổi này sẽ mất ít hơn một phút trong PLC. Trong hầu hểt các.
trường hợp, chương trình đơn giản này thay đổi có thể được thực hiện mà không can tắt nguồn hệ thống. Sự thay đổi tương tự này cho một hệ thống mạch relay có thế mất khoảng ba mươi đến sáu mươi phút, có nghĩa là thiệt hại sản xuất có thể khá đáng kể. Tình trạng tương tự nếu có nhu cầu thay dổi giá trị cài đặt hẹn giờ hoặc một hệ số dữ liệu khác. Một bộ đểm thời gian Chương I: Giới thiệu về hộ điểu khiên lập trình 13 trong chương trình PLC có thể được thay đổi ít nhất là năm giây.
Một công tắc hay một nút ấn có thể dễ dàng được cấu hình để nhập các giá trị đặt trước cho bất kỳ bộ tính giờ trong phần mềm. Cách tiết kiệm thời gian cho việc thay đổi chương trình phần mềm, thay vì thay đôi một sô thiêt bị phần cứng, là hiến nhiên. Ảnh minh họa cấu trúc phần cứng PLC dạng module của hãng Mitsubishi. » HAM'• POWER CPU INPUT OUTPUT ANALOG INPUT SUPPLY RUN ■ RUN 01234567 01234567 RUN ■ ERROR ■ ERROR 89ABCDEF 8 9ABCDEF ERROR ■ 0 —y+ •v-1 SLDi A 3 B 4 v+ c Vj 0 5 [@]L1 D«™4H SLD" 0 6 E E [©] L2/N 7 Si O’ _F _ F> COM COM © ẠGI _1_ COM COM**^ 110V 0 - ±20mA INPUT OUTPUT OVDC 01234567 01234567 + 24VDC-? -Ỵ OVDC f Jf+24VDC 89ABCDEF 89ABCDEF 0 @ .8 ■" 2 9‘@ 3 B 4 5 , 04—1 D' 6 6 E o o 7 F m 7 2 0 F 1“ COM @ COM @ COM*-J COM"" Hinh 1.17 Sơ đồ kết nái I/O điều khiển lập trình 14 Chương ỉ: Giới thiệu vê bộ điêu khiên lập trình kết nối có dây PLC (a) Nổi tiếp (b) Song song (c) Song song và nối tiếp Hình 1.18: Ví dụ về thay đổi mạch cứng hoặc thay đổi phần mềm PLC Các tính năng phần cứng của bộ điều khiển lập trình cũng linh hoạt và tiết kiệm chi phí.
Một CPU thông minh có khả năng giao tiếp với các thiết bị thông minh khác. Khả năng này cho phép bộ điều khiển được tích hợp vào các chương trình điều khiển nội bộ hoặc toàn bộ. Với sự điều khiển như vậy, một PLC có thể gửi các thông tin hệ thống đến một màn hình thông minh. Mặt khác, một PLC có thể nhận thông tin giám sát, chẳng hạn như thay đổi sản xuất hoặc lên kế hoạch thông báo từ máy chủ.
Mô-đun I/O tiêu chuẩn bao gồm nhiều loại mô đun kỹ thuật số, tương tự và đặc biệt, cho phép điều khiển tinh vi mà không cần sử dụng các thiết bị điện tử giao tiếp đắt tiền, tùy chỉnh.2 Đễ dàng cài đặt Một số thuộc tính làm cho việc lắp đặt PLC dễ dàng và hiệu quả hơn. Đó là kích thước tương đồi nhỏ cho phép một PLC được bổ trí thuận tiện trong không gian được yêu cầu (xem Hình 1. Khoảng không gian hiệu quả để lắp đặt PLC Chương ỉ: Giới thiệu về bộ điều khiến lập trình 15 Trong lắp đặt các trạm lớn, các đầu vào/đầu ra từ xa được đặt ở vị trí tối ưu (xem Hình 1. Một cáp đồng trục hoặc một cặp dây xoắn kết nối các trạm từ xa với CPU.
cấu hình này giảm chi phí vật liệu và nhân công so với hệ thống dây dẫn cố định, sử dụng nhiều dây và lắp đặt ống dẫn lớn. Trạm từ xa ) Tram từ xa J Tram từ xa J Tram tứ xa ỉ I / _ CZautnic tong quát hệ thốngsử dụng các rnô-đuưỊ/O_lắp^đặt^từ_xạ_ _ ý Hình 1. Hệ thống sử dụng các mô-đun I/O lắp đặt từ xa Ì.Ì Dễ dàng bảo trì và xử lý lỗi Hình 1. Các lỗi cơ bản 16 Chương J: Giới thiệu về hộ điều khiên lập trình Ngay từ đầu, bộ điều khiển lập trình đuợc thiết kế để dễ bảo trì, với hầu như tất cả các phần cứng lắp ghép theo mô-đun.
Các mạch phát hiện lỗi và chỉ thị chẩn đoán (xem hình 1.21), được kết hợp trong mỗi thành phần chính, cho biết thành phần có hoạt động đúng hay không đủng hoặc hư hỏng. Trong thực tể, hầu hết các lỗi liên quan đến một hệ thống PLC cơ bản bắt nguồn từ mất kết nối với các thiết bị đầu vào/đầu ra chứ không phải là hệ thống giao tiếp CPU hoặc I/O của PLC (xem hình 1. Tuy nhiên, khả năng giám sát của một hệ thống PLC có thể dễ dàng phát hiện và sửa lỗi thiết bị trường. Với sự trợ giúp của các thiết bị lập trình, các lệnh logic có thể được giám sát đế xem đầu vào hoặc đầu ra là ON hoặc OFF (xem hình 1.
Các hướng dẫn lập trình cũng có thế được viết đe thông báo một sổ lỗi nhất định.23 Chương trình máy tính mô phỏng ngõ vào ra của PLC Những tính năng này là một phần giá trị của bất kỳ hệ thống điều khiến PLC. Sau khi cài đặt, dễ dàng phát hiện sự tiện lợi của nó. Những lợi ích tiềm ẩn của PLC, giống như bất kỳ thiết bị thông minh, sè phụ thuộc vào sự sáng tạo mà nó được áp dụng. Rõ ràng các cuộc thảo luận trước đây về những lợi ích tiềm năng của việc áp đụng bộ điều khiển lập trình trong một ứng dụng công nghiệp là rất lớn.
Điếm mấu chốt là thông qua việc sừ dụng lập trình điều khiển, người dùng sẽ đạt được hiệu suất cao, độ tin cậy cao, kết quả chất lượng cao hơn với chi phí giảm. Chương 2: Hệ thống sắ và mã 17 ' 1RUONG ĐAI HỌC CONGNGHiẸP TP.HCV Chương 2 HỆ THỐNG SỚ VÀ MÂ THƯ VIÊN MÃ VẠCH:Zj^5. Chương này sẽ giới thiệu về các hệ thống số được sử dụng trong bộ điều khiến lập trình. Bốn hệ thống số thường được sử dụng trong quá trình xử lý dữ liệu đó là: nhị phân (Bin), bát phân (OCT), thập phân (DEC) và thập lục phân (HEX).
Sau đó, chúng ta sẽ tìm hiểu về sổ thập phân mã hoá nhị phân (BCD) và mã Gray, bộ ký tự ASCII và một số hệ thống số khác ứong PLC. Những mã và hệ thống số này là nền tảng logic trong các PLC, các kiến thức cơ bản của chúng sẽ giúp người đọc hiểu được cách thức làm việc của PLC như thể nào.1 Hệ thống sổ Việc nắm rõ về các hệ thống so rat cần thiết khi làm việc với các bộ điều khiến lập trình, vì chức năng cơ bản của các thiết bị này là miếu tả, lưu trữ và vận hành trên các con số. Mỗi hệ thống số đều có những quy tắc chung đó là: ■ Mỗi hệ thống số có một cơ số. ■ Mỗi hệ thống số có thể được sử dụng để đếm.
■ Mỗi hệ thống số có thể được sử dụng để miêu tả sổ lượng hoặc mã số. ■ Mỗi hệ thống số đều sử dụng một bộ ký hiệu. Cơ số của một hệ thống số quyết định bởi tổng số ký hiệu được sử dụng. Ký hiệu có giá trị lớn nhất luôn có giá trị bằng một cơ số.
Các hệ thống số thường gặp khi làm việc với bộ điều khiển lập trình (PLC) là cơ số 2, cơ số 8, cơ số 10 và cơ số 16. Các hệ thống này được gọi ỉà hệ nhị phân, bát phân, thập phân và thập lục phân.2 Hệ thống số thập phân Hệ thống số thập phân là hệ thống số phổ biến nhất. Cơ số của hệ thống số thập phân là 10. Các ký hiệu được sử dụng trong hệ thống này là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, và 9.
Như đã nói ở trên, tong số của các ký hiệu (10) gọi là cơ số, với biểu tượng có giá trị lớn nhất là 9. 1 0 Số ——► Giá trị vn. Giá trị đặt Vi trí (n) 3 2 1 0 Giátii = (Cơsố)vl,ri ' y y (Cơ Số =10 đối với Số thập phân) Giá trị (V) V ' ------------- ►10°=l ---------------------- ► 10' = 10 ----------------------------- ► 102 = 100 _____ ------------------------------ ► 103 = 1000 Hình 2. Giá ứị trọng số Vị trí đầu tiên (xem hình 2.1), bắt đầu từ vị trí bên phải, là vị trí 0, thứ hai là vị trí 1 và cứ 18 Chương 2: Hệ thống số và mã như vậy, đến vị trí cuối cùng.
Như thể hiện trong hình 2.