Tiểu Luận Về Các Thiết Bị Cơ Bản PLC ControlLogix 5571

Trong phần này, tài liệu giới thiệu về PLC ControlLogix 5571, một dòng sản phẩm PAC cỡ lớn của Rockwell Automation. 63 trang.

• Đề tài: Khám Phá Thiết Bị Cơ Bản PLC ControlLogix 5571

Mục lục chi tiết

• 1. Chương 1: Tìm hiểu các thiết bị cơ bản
• 1.1. PLC ControlLogix 5571
• 1.1.1. Module nguồn 1756-PA75B
• 1.1.2. CPU 1756-L71
• 1.1.3. Module Ethernet 1756-EN2T/D
• 1.1.4. Module DeviceNet 1756-DNB/C
• 1.1.5. Module ControlNet 1756-CNBR/E
• 1.1.6. Module 1756-IB16D/A
• 1.1.7. Module 1756-OB16D/A
• 1.1.8. Module 1756-IA16/A
• 1.1.9. Module 1756-OA16/A
• 1.2. Các module Flex I/O 1794
• 1.2.1. Module nguồn cấp 1794-PS13
• 1.2.2. Module 1794-IB32
• 1.2.3. Module 1794-OB16
• 1.2.4. Module ControlNet 1794-IB16D
• 1.2.5. Module ControlNet 1794-ACN15
• 1.2.6. Module Ethernet 1794-AENT
• 1.2.7. Module DeviceNet 1794-ADN
• 1.3. Biến tần PowerFlex 525
• 1.3.1. Giới thiệu về biến tần PowerFlex 525
• 1.3.2. Thông số kỹ thuật biến tần PowerFlex 525
• 1.3.3. Sơ đồ đấu dây của biến tần
• 1.3.4. Các thao tác cơ bản với biến tần
• 1.3.5. Cấu hình các thông số cơ bản cho biến tần
• 1.4. Màn hình HMI PanelView Plus 7 Standard
• 1.4.1. Giới thiệu về HMI
• 1.4.2. Cấu trúc phần cứng
• 1.4.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản
• 2. Chương 2: Các phương thức truyền thông
• 2.1. Mạng truyền thông trong công nghiệp
• 2.1.1. Khái niệm và ưu điểm của mạng truyền thông công nghiệp
• 2.1.2. Các mạng công nghiệp thường được sử dụng
• 2.1.3. So sánh mạng công nghiệp với các hệ thống mạng khác
• 2.2. Mạng Ethernet và EtherNet/IP
• 2.2.1. Khái niệm cơ bản về Ethernet
• 2.2.2. Đặc tính và thông số kỹ thuật
• 2.2.3. Kiến trúc giao thức
• 2.2.4. Cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn
• 2.2.5. Cơ chế giao tiếp
• 2.2.6. Mạng EtherNet/IP
• 2.3. Chuẩn truyền thông DeviceNet
• 2.3.1. Giới thiệu chuẩn truyền thông DeviceNet
• 2.3.2. Đặc điểm của mạng DeviceNet
• 2.3.3. Lớp kiến trúc vật lý
• 2.3.4. Lớp mạng và các loại bản tin (Explicit Message, I/O Message)
• 2.3.5. Ưu - Nhược điểm của mạng DeviceNet
• 2.4. Mạng ControlNet
• 2.4.1. Giới thiệu về mạng ControlNet
• 2.4.2. Các đặc tính cơ bản
• 2.4.3. Các loại module ControlNet (1756-CNB và 1756-CNBR)
• 3. Chương 3: Ghép nối PLC, biến tần và HMI
• 3.1. Giới thiệu các phần mềm sử dụng
• 3.1.1. Phần mềm RSLinx Classic Lite
• 3.1.2. Phần mềm RSLogix 5000
• 3.1.3. Phần mềm FactoryTalk View ME
• 3.2. Ghép nối PLC với biến tần sử dụng EtherNet/IP
• 3.2.1. Cấu hình Driver Ethernet trong RSLinx Classic Lite
• 3.2.2. Tạo Project mới và cấu hình CPU trong RSLogix 5000
• 3.2.3. Cấu hình Module Ethernet 1756-EN2T
• 3.2.4. Thêm và cấu hình biến tần PowerFlex 525
• 4. Chương 4: Cấu hình cho các Flex I/O

Tóm tắt

I. Tìm hiểu các thiết bị cơ bản

Trong phần này, tài liệu giới thiệu về PLC ControlLogix 5571, một dòng sản phẩm PAC cỡ lớn của Rockwell Automation. PLC này được thiết kế để điều khiển các hệ thống phức tạp và tích hợp, như DCS và Batch. Một trong những điểm nổi bật của ControlLogix là khả năng cấu hình dự phòng sự cố, cho phép hệ thống hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn. PLC này hỗ trợ tối đa 128.000 I/O, cho phép kết nối nhiều thiết bị khác nhau. Hệ thống sử dụng nhiều loại truyền thông công nghiệp như ControlNet, Ethernet, DeviceNet, và DH+. Điều này giúp cho việc lắp đặt và cấu hình trở nên linh hoạt và dễ dàng hơn. Các module nguồn và CPU cũng được mô tả chi tiết, với thông số kỹ thuật rõ ràng, giúp người dùng hiểu rõ hơn về khả năng và ứng dụng của thiết bị.

1.1. Thông số kỹ thuật của PLC ControlLogix 5571

Bộ điều khiển ControlLogix 5571 có nhiều module khác nhau, mỗi module có thông số kỹ thuật riêng. Ví dụ, module nguồn 1756-PA75B có điện áp đầu vào từ 85-265V AC và công suất tiêu thụ tối đa là 25W. CPU 1756-L71 có bộ nhớ trong 2MB và khả năng giao tiếp với 128.000 I/O Digital và 4000 I/O Analog. Các module Ethernet và DeviceNet cũng được mô tả với tốc độ truyền thông và khả năng kết nối khác nhau. Điều này cho thấy sự đa dạng và linh hoạt trong việc sử dụng PLC trong các ứng dụng tự động hóa công nghiệp.

II. Các phương thức truyền thông

Phần này tập trung vào các phương thức truyền thông trong hệ thống PLC. Các mạng truyền thông công nghiệp như RS232, RS485, DeviceNet, ControlNet, và Ethernet được phân tích chi tiết. Mỗi loại mạng có ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng kết nối của hệ thống. Ethernet/IP là một trong những giao thức phổ biến nhất, cho phép truyền dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. Việc sử dụng các giao thức này giúp cho việc kết nối giữa các thiết bị trở nên dễ dàng hơn, đồng thời giảm thiểu chi phí lắp đặt và bảo trì. Tài liệu cũng đề cập đến cách thức hoạt động của các giao thức này trong môi trường công nghiệp, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn đúng phương thức truyền thông cho từng ứng dụng cụ thể.

2.1. Mạng DeviceNet

DeviceNet là một giao thức truyền thông cấp ứng dụng, được phát triển dựa trên CAN. Giao thức này cho phép tối đa 64 trạm kết nối trong một mạng, với tốc độ truyền thông từ 125 Kbps đến 500 Kbps. Mỗi thiết bị trong mạng được gán một địa chỉ MAC-ID, giúp dễ dàng quản lý và điều khiển. DeviceNet hỗ trợ truyền thông giữa các thiết bị mà không cần tắt nguồn, điều này rất hữu ích trong các ứng dụng tự động hóa. Tài liệu cũng nêu rõ cách thức hoạt động của các gói dữ liệu trong DeviceNet, bao gồm Explicit Message và I/O Message, giúp người đọc hiểu rõ hơn về cách thức truyền thông trong hệ thống.

III. Ghép nối PLC biến tần và HMI

Phần này trình bày về cách ghép nối giữa PLC, biến tần PowerFlex 525 và HMI. Việc cấu hình và lập trình cho các thiết bị này được thực hiện thông qua phần mềm RSLogix 5000 và FactoryTalk View ME. Tài liệu hướng dẫn chi tiết từng bước để kết nối và cấu hình các thiết bị, từ việc khởi động phần mềm đến việc thiết lập các thông số cần thiết cho biến tần. Điều này giúp người dùng có thể dễ dàng thực hiện các thao tác cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả. Việc sử dụng HMI giúp người vận hành có thể theo dõi và điều khiển hệ thống một cách trực quan, nâng cao hiệu suất làm việc.

3.1. Cấu hình biến tần PowerFlex 525

Biến tần PowerFlex 525 được thiết kế để đáp ứng nhu cầu điều khiển động cơ trong các ứng dụng công nghiệp. Tài liệu cung cấp thông tin chi tiết về các thông số kỹ thuật của biến tần, bao gồm dải công suất, tốc độ truyền thông và các tính năng an toàn. Việc cấu hình biến tần được thực hiện thông qua phần mềm RSLogix 5000, cho phép người dùng dễ dàng điều chỉnh các thông số theo yêu cầu của ứng dụng. Tính năng Safe Torque-Off và khả năng chịu quá tải của biến tần cũng được nhấn mạnh, cho thấy sự linh hoạt và độ tin cậy của thiết bị trong môi trường công nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình "Khám Phá Thiết Bị Cơ Bản PLC ControlLogix 5571" được biên soạn phục vụ công tác giảng dạy và học tập trong các học phần chuyên ngành như Điều khiển Lập trình Nâng cao, Mạng Truyền thông Công nghiệp và Tích hợp Hệ thống Tự động hóa thuộc chương trình đào tạo kỹ sư Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Cơ điện tử và Kỹ thuật Điện. Giáo trình định vị ở khối kiến thức chuyên nghiệp, kết nối giữa lý thuyết điều khiển tự động với kỹ thuật tích hợp phần cứng công nghiệp thực tế.

Mục tiêu học tập của tài liệu bao gồm:

• Trang bị kiến thức về cấu trúc phần cứng, thông số điện và cơ chế hoạt động của dòng Programmable Automation Controller (PAC) ControlLogix 5571 thuộc Rockwell Automation.
• Phân tích nguyên lý, cấu trúc gói tin và kiến trúc các chuẩn truyền thông công nghiệp: EtherNet/IP, DeviceNet và ControlNet.
• Rèn luyện quy trình cấu hình, lập trình liên kết hệ thống tích hợp gồm bộ điều khiển PAC, biến tần PowerFlex 525, màn hình giao diện HMI PanelView Plus 7 Standard và hệ thống Flex I/O phân tán (1794 Series).

Giáo trình triển khai theo 4 chương với cấu trúc tuyến tính: từ khảo sát phần cứng cơ bản, phân tích cơ sở truyền thông mạng, thực hành cấu hình ghép nối thiết bị đến thiết lập mở rộng ngoại vi phân tán. Cách tiếp cận của tài liệu dựa trên phân tích đặc tính kỹ thuật kết hợp hướng dẫn cấu hình từng bước trên các phần mềm chuyên dụng (RSLogix 5000, RSLinx Classic Lite, FactoryTalk View ME).

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Cấu trúc giáo trình gồm 4 chương trọng tâm:

Chương I: Tìm hiểu các thiết bị cơ bản

Chương II: Các phương thức truyền thông

Chương III: Ghép nối PLC, biến tần và HMI

Chương IV: Cấu hình cho các Flex I/O

• Chương I - Tìm hiểu các thiết bị cơ bản: Khảo sát thông số kỹ thuật của bộ điều khiển PAC ControlLogix 5571, CPU 1756-L71 (bộ nhớ trong 2MB, khả năng quản lý 128.000 Digital I/O và 4.000 Analog I/O), module nguồn 1756-PA75B (85–265V AC, công suất ra cực đại 75W), các module vào/ra số (1756-IB16D/A, 1756-OB16D/A, 1756-IA16/A, 1756-OA16/A), các module truyền thông mạng (1756-EN2T/D, 1756-DNB/C, 1756-CNBR/E), biến tần PowerFlex 525 (tích hợp Safe Torque-Off, cổng Ethernet/IP, RS485), màn hình HMI PanelView Plus 7 Standard (5.7 inch, 640x480 VGA) và các module mở rộng dòng Flex I/O 1794.
• Chương II - Các phương thức truyền thông: Trình bày nguyên lý truyền dẫn bit nối tiếp, so sánh các mạng công nghiệp tiêu chuẩn. Đi sâu vào mạng EtherNet/IP với mô hình lớp CIP (Common Industrial Protocol) trên nền TCP/IP; mạng DeviceNet xây dựng trên giao thức CAN với cấu trúc trunk/drop line (tốc độ 125/250/500 Kbps, phân loại Explicit Message và I/O Message); mạng ControlNet sử dụng cáp đồng trục RG-6 và đầu nối BNC cho tốc độ 5 Mbps hỗ trợ truyền thông xác định và dự phòng.
• Chương III - Ghép nối PLC, biến tần và HMI: Hướng dẫn luồng làm việc tích hợp hệ thống: Thiết lập driver kết nối trên RSLinx Classic Lite, tạo dự án mới trên RSLogix 5000 Version 20 với chassis 10 slot, thêm module Ethernet 1756-EN2T, cấu hình Match Drive với biến tần PowerFlex 525 qua OPC Server, ánh xạ Controller Tags (PowerFlex525:I, PowerFlex525:O), lập trình thang logic (Ladder) điều khiển chế độ chạy/dừng/đổi chiều/tính tần số qua khối lệnh MOV, CPT và cấu hình giao diện giám sát HMI trên FactoryTalk View ME.
• Chương IV - Cấu hình cho các Flex I/O: Cung cấp quy trình kết nối và gán địa chỉ cho các adapter Flex I/O (1794-AENT qua Ethernet, 1794-ACN15 qua ControlNet, 1794-ADN qua DeviceNet) kết hợp cùng các module mở rộng 1794-IB32, 1794-OB16 và 1794-IB16D.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết phần cứng PAC và phân phối I/O: Cơ chế giao tiếp hỏi đáp tuần tự, cấu trúc module lắp ráp trên Rack/Chassis, nguyên lý cách ly quang học của module I/O, các thông số dòng/áp trạng thái ON/OFF và bảo vệ ngắn mạch/sụt áp.
• Mô hình phân tầng mạng truyền thông công nghiệp: Ánh xạ từ mô hình OSI sang kiến trúc mạng tự động hóa; nguyên lý hoạt động của giao thức CIP; kỹ thuật phân xử bus CSMA/CD trong Ethernet và phương pháp truy nhập mạng theo cơ chế Master/Slave, Peer-to-Peer, Producer/Consumer.
• Nguyên lý điều khiển động cơ và truyền thông số: Phương pháp điều khiển biến tần qua mạng số (thay đổi tần số, đọc trạng thái dòng/áp/lỗi thông qua Control Word và Status Word), tiêu chuẩn dừng an toàn Safe Torque-Off (SIL2, PLd, Cat 3).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Đọc và giải thích datasheet linh kiện phần cứng công nghiệp; đấu dây sơ đồ mạch I/O DC/AC; cấu hình địa chỉ IP, Node Address, MAC-ID trên thiết bị mạng; khai thác phần mềm RSLogix 5000, RSLinx Classic, FactoryTalk View ME.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đánh giá tính tương thích giữa firmware phần cứng và phiên bản phần mềm (RSLogix 5000 V20); phân tích cấu trúc bản tin mạng Explicit/Implicit; chẩn đoán lỗi truyền thông và trạng thái hoạt động của PAC qua đèn chỉ thị và mã lỗi phần mềm.
• Năng lực thực hành (Practical competencies): Xây dựng chương trình điều khiển hoàn chỉnh bằng ngôn ngữ Ladder; cấu hình trao đổi dữ liệu đa thiết bị qua EtherNet/IP; thiết kế màn hình vận hành HMI kết nối OPC Server để giám sát thời gian thực.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được thiết kế theo phương pháp sư phạm định hướng thực hành kỹ thuật (Lab-oriented Learning) kết hợp phân tích hệ thống. Nội dung lý thuyết đi liền với tài liệu tra cứu thông số kỹ thuật thực tế và quy trình thực hiện theo từng bước trên giao diện phần mềm.

Luồng phương pháp học tập và thực hành:
[Tra cứu thông số kỹ thuật Phần cứng/Module] 
[Thiết lập Driver mạng trên RSLinx Classic] 
[Khai báo Cấu hình I/O & CPU trên RSLogix 5000] 
[Lập trình Ladder Logic & Ánh xạ Controller Tags] 
[Thiết kế Giao diện Giám sát trên FactoryTalk View ME]

• Hệ thống bài tập và thực hành:
  • Bài tập tính toán phụ tải nguồn và kiểm tra điện áp sụt áp trên các cổng vào ra số DC (1756-IB16D, 1756-OB16D) và AC (1756-IA16, 1756-OA16).
  • Bài tập thực hành cấu hình Driver mạng EtherNet/IP trên RSLinx Classic Lite để nhận diện các Controller đang kết nối.
  • Bài tập xây dựng Project trên RSLogix 5000: Khai báo CPU 1756-L71 ở Slot 1 trên Chassis 10 slot, thêm module 1756-EN2T, kết nối biến tần PowerFlex 525 qua Match Drive và nạp thông số toàn diện.
  • Bài tập lập trình Ladder logic tích hợp khối lệnh toán học CPT và chuyển dữ liệu MOV để xử lý tần số hoạt động của động cơ.
  • Bài tập thiết lập đường truyền OPC giữa PLC và màn hình HMI PanelView Plus 7 Standard thông qua RSLinx Enterprise và FactoryTalk View ME.
• Phương pháp đánh giá:
  • Đánh giá kiến thức lý thuyết: Kiểm tra khả năng phân biệt đặc tính của các giao thức EtherNet/IP, DeviceNet, ControlNet, cấu trúc bản tin CIP và thông số giới hạn của các module phần cứng.
  • Đánh giá kỹ năng thực hành: Kiểm tra trực tiếp trên mô hình phòng thí nghiệm hoặc phần mềm giả lập về khả năng Online hệ thống, Download chương trình xuống CPU 1756-L71, điều khiển biến tần và hiển thị dữ liệu lên màn hình HMI.
• Hướng dẫn tự học: Người học cần bám sát các bảng thông số kỹ thuật của thiết bị, thực hiện theo đúng trình tự các bước chụp màn hình (Step-by-step screenshots) được cung cấp trong giáo trình để tự cấu hình trên máy tính cá nhân.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tiếp cận dòng PAC công nghiệp cỡ lớn: Khác với các tài liệu chỉ tập trung vào PLC cỡ nhỏ (MicroLogix) hoặc cỡ trung (CompactLogix), giáo trình này đi sâu vào dòng phần cứng cao cấp ControlLogix 5571 chuyên dụng cho các hệ thống phức tạp, hỗ trợ cấu hình dự phòng (Redundant), khả năng mở rộng lên tới 128.000 Digital I/O và 4.000 Analog I/O trong các nhà máy DCS và quy trình Batch.
• Cập nhật công nghệ biến tần PowerFlex 525: Trình bày chi tiết tính năng PowerFree (cho phép upload, download, flash firmware cho biến tần qua cổng USB/Ethernet mà không cần cấp nguồn động lực), tích hợp chuẩn an toàn công nghiệp Safe Torque-Off (SIL2, PLd, Cat 3) và hỗ trợ đa phương thức điều khiển động cơ (V/f, Sensorless Vector, Closed Loop, Velocity Vector, Permanent Magnet).
• Bao quát toàn diện hạ tầng mạng công nghiệp Rockwell: Cung cấp thông tin kỹ thuật so sánh giữa ba mạng công nghiệp cốt lõi của Rockwell Automation: DeviceNet (cấp thiết bị), ControlNet (cấp điều khiển với tính xác định thời gian cao) và EtherNet/IP (chuẩn giao tiếp công nghiệp hiện đại).
• Quy trình tích hợp đồng bộ theo chuỗi phần mềm Rockwell Software: Hướng dẫn chi tiết sự phối hợp giữa RSLinx Classic Lite (tầng giao tiếp driver), RSLogix 5000 Version 20 (tầng logic điều khiển) và FactoryTalk View Studio ME (tầng giao diện giám sát HMI).

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên chuyên ngành: Sinh viên năm thứ 3 và năm thứ 4 theo học các ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Cơ điện tử, Kỹ thuật Điện, Công nghệ Tự động hóa tại các trường đại học và cao đẳng kỹ thuật.
• Yêu cầu tiên quyết: Người học cần có kiến thức nền tảng về Lý thuyết Điều khiển tự động, Kỹ thuật Điện - Điện tử, Nguyên lý lập trình PLC cơ bản (ngôn ngữ Ladder) và kiến thức cơ sở về mạng máy tính (địa chỉ IP, Subnet mask, giao thức TCP/IP).
• Giảng viên và cán bộ hướng dẫn thực hành: Sử dụng tài liệu làm khung bài giảng môn học, xây dựng đề cương bài tập lớn, đồ án môn học hoặc giáo trình thực hành xưởng tự động hóa trang bị thiết bị Rockwell Automation / Allen-Bradley.
• Kỹ sư và học viên tự học: Kỹ sư vận hành, bảo trì tại các nhà máy có trang bị hệ thống ControlLogix, biến tần PowerFlex, HMI PanelView sử dụng tài liệu để tra cứu thông số kỹ thuật chân cắm (terminal), thông số module 1756/1794 và quy trình thiết lập truyền thông.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình phù hợp với sinh viên ngành Tự động hóa, Cơ điện tử từ năm thứ 3 trở lên, giảng viên phụ trách thực hành PLC/SCADA và các kỹ sư tự động hóa cần nắm vững phần cứng ControlLogix 5571 cùng quy trình cấu hình thiết bị Rockwell Automation.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi tiếp cận tài liệu?

Người học cần nắm vững kiến thức về mạch điện công nghiệp, nguyên lý đóng cắt rơ-le, logic số, kiến thức cơ bản về lập trình PLC (tiếp điểm NO, NC, cuộn coil, timer, counter) và nguyên lý truyền thông mạng cơ bản.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu PLC cơ bản là gì?

Tài liệu không dừng lại ở việc giải thích lệnh lập trình đơn lẻ mà tập trung vào kiến trúc PAC cỡ lớn (ControlLogix 5571), kỹ thuật truyền thông công nghiệp đa chuẩn (EtherNet/IP, ControlNet, DeviceNet) và quy trình ghép nối đồng bộ giữa PAC với biến tần PowerFlex 525, màn hình HMI PanelView Plus 7 và hệ thống ngoại vi phân tán Flex I/O 1794.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Người học nên kết hợp đọc thông số kỹ thuật với việc thực hành từng bước trên phần mềm: bắt đầu từ tạo driver trên RSLinx, khởi tạo phần cứng trên RSLogix 5000, cấu hình Match Drive cho biến tần PowerFlex 525, kiểm tra bảng Controller Tags, và thiết kế màn hình trên FactoryTalk View ME.

5. Những tài liệu bổ trợ nào cần kết hợp khi học giáo trình này?

Cần kết hợp với tài liệu hướng dẫn sử dụng (User Manual) và bảng thông số (Technical Data) chính hãng của Rockwell Automation cho dòng ControlLogix 1756, Flex I/O 1794, biến tần PowerFlex 525 và HMI PanelView Plus 7 Standard.

---

Kết luận

Giáo trình "Khám Phá Thiết Bị Cơ Bản PLC ControlLogix 5571" là tài liệu học thuật tổng hợp chuyên sâu về phần cứng PAC cao cấp và các giải pháp mạng truyền thông công nghiệp của Rockwell Automation. Nội dung tài liệu cung cấp dữ liệu kỹ thuật chuẩn xác, mô tả chi tiết các module dòng 1756, 1794, biến tần PowerFlex 525, HMI PanelView Plus 7 và chuẩn hóa quy trình tích hợp hệ thống qua các phần mềm RSLogix 5000, RSLinx và FactoryTalk View ME. Lộ trình học tập xuất phát từ hiểu biết phần cứng đến làm chủ truyền thông và tích hợp điều khiển - giám sát giúp người học xây dựng năng lực kỹ thuật vững vàng trong lĩnh vực điều khiển tự động hóa quy mô công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I : Tìm hiểu các thiết bị cơ bản Chương II : Các phương thức truyền thông Chương III: Ghép nối PLC, biến tần và HMI Chương IV: Cấu hình cho các Flex I/O 1 I. Tìm hiểu các thiết bị cơ bản 1. PLC Controllogix5571 - Là dòng PAC cỡ lớn của Rockwell Automation - Ứng dụng: + Điều khiển phức tạp, tích hợp hệ thống như DCS, Batch + Yêu cầu Redundant (cấu hình dự phòng sự cố) + Số lượng IO lớn, phân tán (tối đa 128.000 I/O) + Sử dụng nhiều loại truyền thông công nghiệp khác nhau như Controlnet, Ethernet, DeviceNet, DH+….Module nguồn 1756- PA75B • Điện áp đầu vào : 85- 265V AC • Điện áp vào chuẩn : 120V/ 220 VAC • Dải tần số đầu vào : 47- 63 Hz • Dòng vào tối đa : 20 A • Công suất vào cực đại: 100 VA/100W • Công suất ra cực đại: 75 W • Công suất tiêu thụ: 25 W khi nhiệt độ từ 0- 60℃ 3 1. CPU 1756- L71 - Bộ nhớ trong 2MB - Khả năng giao tiếp: 128000 IO Digital, 4000 IO Analog - Cơ chế giao tiếp: hỏi đáp tuần tự - Các lựa chọn truyền thông: Ethernet/IP, ControlNet, DeviceNet, Data Highways Plus, Remote I/O, SynchLink - Phần mềm lập trình: RSXLogix 5000 - Các ngôn ngữ lập trình: Ladder, Structured Text, Function Block, SFC 4 2 01/10/2019 1.

Module Ethernet 1756- EN2T/D + Tốc độ truyền thông EtherNet / IP: 10/100 Mbps + Kết nối truyền thông logix: 256 + Kết nối giao tiếp TCP / IP: 128 + Cổng Ethernet: 1 Ethernet RJ45 Loại 5 + Công suất tiêu thụ: 3.65 W + Cổng USB: USB 1.1, tốc độ tối đa (12 Mb / giây) + Giao tiếp nối tiếp USB, cho phép máy tính truy cập và lập trình bộ điều khiển Logix5000. Module DeviceNet 1756- DNB/C + Nhiệt độ hoạt động: 0. 140 ° F) + Tốc độ truyền thông: 125 Kbps với khoảng cách tối đa 500m, 250 Kbps với khoảng cách tối đa 250m, 500 Kbps với khoảng cách tối đa 100 m + Số node kết nối tối đa: 64 + Giao diện: Đầu nối 5 chân Phoenix + Cổng lập trình cục bộ: 1 USB + Công suất tiêu thụ: 5. Module ControlNet 1756-CNBR/E + Hiển thị: Kỹ thuật số + Nhiệt độ hoạt động: 0.

140 ° F) + Truyền thông: ControlNet + Giao diện: 2 BNC của ControlNet + Cổng lập trình cục bộ: 1 RJ45 + Công suất tiêu thụ: 6. Module 1756- IB16D/ A 8 4 01/10/2019 + Số đầu vào: 16 + Công suất tiêu thụ tối đa: 5.8 W + Dải điện áp trạng thái ON: 10- 30 V + Điện áp vào chuẩn: 24 VDC + Dòng trạng thái ON: 10 mA đối với 10 VDC, 13 mA đối với 30 VDC + Điện áp trạng thái OFF: 5 V + Dòng trạng thái OFF: 1.5 mA + Nhiệt độ hoạt động: 0- 60℃ (32- 140℉) 9 1. Module 1756- OB16D/ A 10 5 01/10/2019 Thông số kỹ thuật: + Số đầu ra: 16 + Công suất tiêu thụ tối đa : 3.3 kW + Dải điện áp ra: 19.2- 30 VDC + Sụt áp lớn nhất trạng thái ON: 1.2 VDC đối với dòng 2 A + Dòng rò lớn nhất trạng thái OFF: 1 mA/ điểm 11 1. Module 1756- IA16/ A 12 6 01/10/2019 + Số đầu vào: 16 + Công suất tiêu thụ cực đại : 5.8 W + Dải điện áp trọng thái ON: 74- 132 VAC, tần số 47- 63 Hz + Điện áp vào chuẩn: 120 VAC + Dòng trạng thái ON: 5 mA đối với 74 VAC, 13 mA đối với 132 VAC + Điện áp trạng thái OFF: 20 V + Dòng lớn nhất trạng thái OFF: 2.

Module 1756- OA16/A 14 7 01/10/2019 + Số đầu ra: 16 + Công suất tiêu thụ cực đại: 6.5 W ở 60℃ + Dải điện áp ra: 74- 265 VAC, tần số 47- 63 Hz + Dòng tải tối thiểu: 10 mA/điểm + Sụt áp lớn nhất trạng thái ON: 1.5 V đối với dòng tải 0.7 V đối với dòng tải < 50 mA + Dòng rò lớn nhất trạng thái OFF: 3 mA/ điểm 15 1. Module nguồn cấp 1794- PS13 1 Module nguồn cấp PS13 2 Chỉ tiêu 3 Đầu nối đất 120/230 VAC 4 Đầu nối chung L2/N nguồn 120/230 VAC 5 Đầu nối L1 nguồn 120/230 VAC 6 Kết nối nguồn +24 VDC 7 Kết nối nguồn – 24VDC 8 Kết nối Flexbus 16 8 01/10/2019 1. Module nguồn cấp 1794- PS13 • Thông số đầu vào: + Điện áp nguồn lớn nhất: 120 VAC, 47-63 Hz, 0.42A + Dải điện áp: 85- 265 VAC • Thông số đầu ra: + Điện áp ra: 24 VDC + Dải điện áp: 20.6 VDC + Dòng điện đầu ra lớn nhất: 1. Module 1794- IB32 + Số đầu vào: 32 points + Dải điện áp đầu vào: 19.2VDC + Nguồn cấp: 24VDC + Trạng thái OFF: * Umax = 5 VDC * Imax = 1.5 mA + Trạng thái ON: * Imin = 2 mA, Umin = 19.2 V * Imax = 6 mA, Umax = 31.

Module 1794- OB16 + Nguồn cấp : 24 VDC + Số đầu ra : 16 + Dải dòng điện đầu ra: 20- 65 mA + Dải điện áp đầu ra: 10 – 31.2 VDC + Công suất tiêu thụ: 5.2V + Nhiệt độ hoạt động: 0 – 55° C 19 1. Module ControlNet 1794- IB16D + Số đầu vào : 16 + Nguồn cấp :24VDC + Dải điện áp đầu vào : 10- 31.2 VDC + Dải dòng điện đầu vào: 56- 78 mA + Công suất tiêu thụ : 8. Module ControlNet 1794- ACN15 1 Module bộ điều khiển ControlNet 2 Chỉ tiêu 3 Đầu nối BNC cáp mạng ControlNet 4 ControlNet Node lựa chọn công tắc ngón cái 5 Cổng kết nối lập trình 6 Tab khóa module 7 Kết nối nguồn +24VDC 8 Kết nối chung 24V 9 Kết nối Flexbus 21 1. Module Ethernet1794- ACN15 + Số I/O tối đa: 8 + Dải điện áp đầu vào: 19.2 VDC + Điện áp đầu vào chuẩn: 24 VDC + Dòng điện đầu ra lớn nhất: 640 mA tại 5 VDC + Tốc độ truyền thông: 5 Mbps + Công suất tiêu thụ lớn nhất: 9.6 W + Nhiệt độ hoạt động: 0-55℃ (32- 131℉) + Đầu nối ControlNet: Belden RG-6/U 22 11 01/10/2019 1.

Module Ethernet 1794- AENT + Số I/O tối đa: 8 + Dải điện áp đầu vào: 19.2 VDC + Điện áp đầu vào chuẩn: 24 VDC + Dòng điện đầu ra lớn nhất: 640 mA tại 5 VDC + Tốc độ truyền thông: 10/100 Mbps + Công suất tiêu thụ lớn nhất: 9.6 W + Nhiệt độ hoạt động: 0-55℃ (32- 131℉) + Đầu nối Ethernet: RJ-45 Cat. Module DeviceNet 1794- ADN + Số I/O tối đa: 8 + Dải điện áp đầu vào: 19.2 VDC + Điện áp đầu vào chuẩn: 24 VDC + Tốc độ truyền thông: 125 KB, 250 KB, 500 KB + Công suất tiêu thụ lớn nhất: 9.6 W + Dòng điện đầu ra lớn nhất: 640 mA tại 5 VDC + Nhiệt độ hoạt động: 0-55℃ (32- 131℉) + Cáp DeviceNet: Belden YR 29832 24 12 01/10/2019 1. Biến tần PowerFlex 525 1. Giới thiệu về biến tần • Biến tần Powerflex 525 là một series nằm trong dòng biến tần 520 của Rockwell, đây là dòng biến tần component thế hệ mới của Allen- Bradley.

dòng biến tần Powerflex 520 ra đời nhằm đáp ứng nền tảng Logix của Rockwell trong những ứng dụng phổ thông đòi hỏi dùng biến tần. Thông số kĩ thuật biến tần PowerFlex 525 • Dải công suất : - PowerFlex 525 AC drives: 0.30 Hp in global voltages from 100-600V - PowerFlex 525 AC drives: 0.30 Hp in global voltages from 100-600V • Đặc điểm nổi bật là chức năng powerfree, có nghĩa là mình có thể upload, download, flash firmware cho biến tần qua cổng USB, Ethernet. Thông số kĩ thuật biến tần PowerFlex 525 • + Tích hợp sẵn Truyền thông RS485, cổng RJ45 • + Tích hợp sẵn Truyền thông Ethernet IP, cổng RJ45 • + PTC input : 1 cổng • + Digital Input: 7 cổng • +Tích hợp sẵn Safe Torque-Off, SIL2, PLd, Cat 3 • + Ứng dụng cho tải nặng chịu quá tải 150% trong 60s và 180% trong 3s • + Tích hợp sẵn cổng RS485 (Modbus RTU) 27 1. Thông số kĩ thuật biến tần PowerFlex 525 • + Các option hỗ trợ: Dual-port EtherNet/IP, DeviceNet, PROFIBUS- DP • + Phần mềm lập trình, online: Rslogix 5000, Studio 5000, Connected Component Workbench • + 2 cổng Analog Input • + 1 Analog output • + Sản phẩm đạt các chứng chỉ quốc tế: UL, CE, cUL, C-Tick, TVU, ATEX, GOST-R, Semi-F47, • Marine (Lloyds), ACS156, REACH, RoHS, KCC • + Chế đọ điều khiển động cơ: Volts per Hertz • Sensorless Vector Control • Closed Loop • Velocity Vector Control • Permanent Magnet Motor Control 28 14 01/10/2019 1.

Sơ đồ đấu dây của biến tần. • Ở đây ta để ý luôn có sẵn sợi dây cầu từ chân số 1 qua 11, nếu tháo sợi dây này ra sẽ khởi động không được, lý do chân 1 cầu qua 11 dùng khi cần dừng khẩn cấp,nối với nút dừng khẩn giữa 2 chân này. • - Các terminal 2,3,5,6,7,8 là các chân đa nhiệm,có thể cài đặt nhiều chức năng • - Powerflex 525 có 2 ngõ vào analog, ngõ vào số 13 mặc định là 0-10V. Ngõ vào só 15 mặc định là 4-20mA 29 1.

Các thao tác cơ bản với biến tần 30 15 01/10/2019 1. Cấu hình các thông số cơ bản cho biến tần 31 1. Màn hình HMI Panelview Plus 7 Standard 1. Giới thiệu về HMI - HMI là từ viết tắt của Human-Machine- Interface.

- Có 2 loại chính: + HMI trên nền PC và Windows/MAC: SCADA. + HMI trên nền các máy tính nhúng: HMI chuyên dụng 32 16 01/10/2019 * Các ưu điểm của HMI: • Tính đầy đủ kịp thời và chính xác của thông tin. • Tính mềm dẻo, dễ thay đổi bổ xung thông tin cần thiết. • Tính đơn giản của hệ thống, dễ mở rộng, dễ vận hành và sửa chữa.

• Tính “Mở”: có khả năng kết nối mạnh, kết nối nhiều loại thiết bị và nhiều loại giao thức. • Khả năng lưu trữ cao. Cấu trúc phần cứng 1. Màn hình hiển thị 2.

Cổng USB máy chủ 6. Cổng USB thiết bị 7. Khe cắm thẻ SD và vỏ bảo vệ 8. Chỉ số trạng thái 34 17 01/10/2019 1.

Các thông số kỹ thuật cơ bản Thuộc tính Thông số Kích thước hiển thị 5.7 in Độ phân giải 640 x 480 VGA, 18- bit color graphics Tỷ lệ khung hình 4:3 Độ sáng 300 nits Bộ nhớ 512 MB RAM và lưu trữ 100MB lưu trữ cho các ứng dụng Cổng USB Một cổng máy chủ tốc độ cao USB 2.0 (loại A) hỗ trợ ổ đĩa flash loại bỏ để lưu trữ Một cổng thiết bị 1.0 tốc độ cao (loại B) hỗ trợ kết nối với máy tính chủ Cổng Ethernet Một cổng Ethernet 10 / 100Base-T, MDI / MDI-X tự động có hỗ trợ IEEE1588 Nguồn cấp 24 VDC 85…265V AC, 47…63 Hz Phần mềm hỗ trợ FactoryTalk View Studio for Machine Edition, version 8.0 or later,FactoryTalk ViewPoint, version 2.6 or later 35 II. Các phương thức truyền thông 2.