Tập bài giảng hệ thống cơ điện tử 2 docx

Đại học đà nẵng Trờng đại học bách khoa Khoa khí ** * ** Tập giảng Hệ thống đIện tử Biên soạn: PGS TS Trần xuân tùy đà nẵng - 2007 CHNG 1: IU KHIN LOGIC 1.1 KHÁI NIỆM QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN “Điều khiển” q trình hệ thống, tác động hay nhiều đại lượng vào thi đại lượng thay đổi theo quy luật định 1.1.1 Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển bao gồm thiết bị điều khiển đối tượng điều khiển, thể sơ đồ hình 1.1 Tín hiệu nhiễu z Dây chuyền sản xuất xe1 xe2 Thiết bị điều khiển Đối tượng điều khiển xa xe Tín hiệu điều khiển Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển Đối tượng điều khiển: Thiết bị, máy móc kỹ thuật Thiết bị điều khiển: Các phần tử truyền tín hiệu, phần tử xử lý điều khiển, cấu chấp hành, thể sơ đồ hình 1.2 P/tử truyền tín hiệu Phần tử xử lý điều khiển Cơ cấu chấp hành Hình 1.2 Các phần tử hệ thống điều khiển Trong đó: Phần tử truyền tín hiệu: nhận giá trị đại lượng lý đại lượng vào Ví dụ: cơng tắc, nút bấm, cơng tắc hành trình, cảm biến, … Phần tử xử lý tín hiệu điều khiển: xử lý tín hiệu vào theo quy tắc logic, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển, điều khiển dòng lượng theo yêu cầu để làm thay đổi trạng thái cấu chấp hành Ví dụ: van đảo chiều, van chắn (van chiều, van logic OR, van logic AND), van tiết lưu, van áp suất, rơle, phần tử khuếch đại, phần tử chuyển đổi tín hiệu, … Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái đối tượng điều khiển, đại lượng mạch điều khiển Ví dụ: xilanh, động cơ, biến đổi áp lực.v.v Tín hiệu điều khiển: đại lượng xa thiết bị điều khiển đại lượng vào xe đối tượng điều khiển Tín hiệu nhiễu z: đại lượng tác động từ bên vào hệ thống gây ảnh hưởng xấu đến hệ thống điều khiển 1.1.2 Các loại tín hiệu điều khiển Thơng tin (tín hiệu vào xe tín hiệu xa) mạch điều khiển hoạt động theo quy luật định sẵn thực tín hiệu áp suất, giá trị áp suất gọi thơng số tín hiệu Tín hiêu tương tự (liên tục) tín hiệu rờI rạc thể qua hình 1.3 Tương tự Rời rạc Tín hiệu nhị phân Tín hiệu số Tín hiệu ba Hình 1.3 Phân loại tín hiệu 1.2 CÁC PHẦN TỬ LOGIC Trong điều khiển logic có hai trạng thái, trạng thái “0” trạng thái “1” Ví dụ 1: Nếu a = L = L a Nếu a = L = Ta viết L = a Trong đó: a nút ấn thường mở; L đèn tín hiệu Ví dụ 2: Nếu b = L = Nếu b = L = L b − Ta viết L = b − Trong đó: b nút ấn thường đóng; L = b phủ định b Ví dụ 3: Một phần tử sơ đồ mạch điều khiển logic khí nén thể hình 1.3 1 A R P A0 P R B A P R A0 B A0 S P P R R a A B A Y Z P S P R R Khi 1.1 (0) ⇒ 1.2 lùi Khi 1.1 (1) ⇒ 1.2 duỗi thẳng 1.2 S1 S2 1.1 S P R b B X P R Hình 1.4 Sơ đồ logic khí nén 1.2 S1 S2 1.1 A+ A- S P R Hình 1.5 Sơ đồ logic điện khí nén Khi 1.1 (0) (có tín hiệu A-) ⇒ 1.2 lùi Khi 1.1 (1) (có tín hiệu A+) ⇒ 1.2 duỗi thẳng Các phần tử logic ký hiệu bảng sau (tiêu chuẩn EU USA): Ký hiệu Số TT Tên gọi Theo tc EU Theo tc USA & Theo tc EU Theo tc USA & Theo tc EU Theo tc USA ≥1 Theo tc EU Theo tc USA ≥1 Theo tc EU Theo tc USA =1 Theo tc EU Theo tc USA NOT AND NAND OR NOR XOR (EXC-OR) 1.2.1 Phần tử logic NOT (Phủ định) Ta có phương trình logic L = a Phần tử NOT biểu diễn: ấn nút a, rơle c điện ⇒ bóng đèn L tắt; ngược lại nhả nút a, rơle c có điện ⇒ bóng đèn L sáng a c a c L L Bảng chân lý a L 1 tín hiệu vào tín hiệu Sơ đồ tín hiệu Ký hiệu a L a Theo tc EU L Theo tc USA 1.2.2 Phần tử AND (Và) Phương trình logic L = a.b Phần tử AND (và) biểi diễn: ấn nút a đồng thời ấn nút b, rơle c có điện ⇒ bóng đèn L sáng a b c a tín hiệu vào L c tín hiệu vào b L Bảng chấn lý a b 0 1 1 tín hiệu Sơ đồ tín hiệu Ký hiệu L 0 a L b & Theo tc EU a L b Theo tc USA 1.2.3 Phần tử logic NAND (Và - Khơng) Phương trình logic L = a.b = a + b Phần tử logic NAND biểu diễn: ấn nút a đồng thời ấn nút b, rơle c điện ⇒ bóng đèn L tắt c a b L c a b a 0 1 tín hiệu vào L Bảng chân lý b L 1 1 tín hiệu vào tín hiệu Sơ đồ tín hiệu Ký hiệu a b a b L & Theo tc EU L Theo tc USA 1.2.4 Phần tử logic OR (Hoặc) Phương trình logic L = a + b Phần tử biểu diễn: ấn nút a b, rơle c có điện ⇒ bóng đèn L sáng a c a L b b c L a 0 1 Bảng chân lý b L 0 1 1 1 tín hiệu vào tín hiệu vào tín hiệu Sơ đồ tín hiệu Ký hiệu a b ≥1 L Theo tc EU 1.2.5 Phần tử logic NOR (Hoặc - Khơng) Phương trình logic L = a + b = a.b a b L Theo tc USA Phần tử logic NOR biểu diễn: nút ấn a b thực hiện, đèn L tắt Đèn L sang khơng có tín hiệu thực a b c a c L b L a 0 1 Bảng chân lý b L 1 0 1 tín hiệu vào tín hiệu vào tín hiệu Sơ đồ tín hiệu Ký hiệu a b ≥1 L Theo tc EU a L b Theo tc USA 1.2.6 Phần tử logic XOR (EXC - OR) Phương trình logic L = a.b + a.b Phần tử logic XOR biểu diễn: ấn nút a b, rơle c1 c2 có điện ⇒ đèn L sáng; ấn nút đồng thời ⇒ đèn L tắt a c1 a c2 c1 c b L c2 c a 0 1 Bảng chân lý b L 0 1 1 L 1 a L b =1 Theo tc EU Phương trình logic: L1 = a + b; L = a + b = a.b tín hiệu vào Ký hiệu 1.2.7 Phần tử logic OR/NOR tín hiệu vào tín hiệu Sơ đồ tín hiệu a L b Theo tc USA Phần tử OR/NOR có hai tín hiệu L1, L2 biểu diễn: chưa ấn nút a b, rơle c chưa có điện ⇒ bóng đèn L1 tắt, L2 sáng; ấn nút a b, rơle c có điện ⇒ bóng đèn L1 sáng, L2 tắt a a tín hiệu vào c b L1 c tín hiệu vào b L2 c tín hiệu L1 L2 a 0 1 Bảng chân lý b L1 0 1 1 1 tín hiệu Sơ đồ tín hiệu Ký hiệu L2 0 L1 a b ≥1 L2 Theo tc EU 1.2.8 Phần tử logic AND - NAND Phương trình logic: L1 = a.b; L = a.b = a + b Phần tử logic AND - NAND có hai tín hiệu L1, L2 biểu diễn: chưa tác động nút ấn a b ⇒ L1 tắt, L2 sáng; ấn a đồng thời ấn b, rơle c có điện ⇒ S1 sáng, L2 tắt a tín hiệu vào c a b tín hiệu vào b L1 c Bảng chân lý a b L1 0 0 1 0 1 1 tín hiệu L2 c L1 L2 tín hiệu Sơ đồ tín hiệu Ký hiệu L2 1 L1 a L2 b & Theo tc EU 1.3 LÝ THUYẾT ĐẠI SỐ BOOLE Trong kỹ thuật điều khiển, giá trị tín hiệu vào tín hiệu viết dạng biến số đại số Boole 1.3.1 Các quy tắc đại số Boole (ta quy ước để thuận tiện việc tính tốn: lý thuyết đại số Boole phần tử logic AND "." "∧" ; phần tử logic OR "+" "∨" ) Phép toán liên kết AND (và): L = a.b.c (hoặc viết L = a ∧ b ∧ c ) 1.1.1 = (1 ∧ ∧ = 1) 1.0.0 = (1 ∧ ∧ = ) 1.1.0 = (1 ∧ ∧ = ) Cụ thể: 1.0.1 = (1 ∧ ∧ = ) 0.1.1 = (0 ∧ ∧ = 0) 0.0.0 = (0 ∧ ∧ = 0) Phép toán liên kết OR (hoặc): L = a +b +c (hoặc viết L = a ∨ b ∨ c ) + + = (1 ∨ ∨ = 1) + + = (1 ∨ ∨ = 1) + + = (1 ∨ ∨ = 1) Cụ thể: + + = (0 ∨ ∨ = 1) + + = (1 ∨ ∨ = 1) + + = (0 ∨ ∨ = 0) Phép toán liên kết NOT (phủ định): S = a =1 Cụ thể: 1= a Quy tắc hốn vị: Các tốn tử a b hoán vị cho L1 = a.b = b.a (S = a ∧ b = b ∧ a ) L = a + b = b + a (S = a ∨ b = b ∨ a ) Ta biểu diễn bảng dưới: a.b = b.a a+b=b+a Sơ đồ mạch điện Sơ đồ logic a b a b & L Sơ đồ mạch điện a b L b Theo tc EU Theo tc USA b b a a & L b a a Sơ đồ logic a b Theo tc EU Theo tc USA a b L Theo tc EU Theo tc USA b b a L ≥1 L a ≥1 L b a L Theo tc EU Theo tc USA Các đặc điểm cần nhớ: - Lệnh OR ORI đợc dùng để nèi song song mét contact §Ĩ nèi mét khèi cã nhiỊu contact nèi tiÕp, song song víi khèi kh¸c, ta dùng lệnh ORB - Một bên lệnh OR/ORI nối với đầu bên trái Giới hạn ngoại vi: Mặc dù không giới hạn số contact mắc song song, nhng số bảng điều khiển lập trình, hình máy in hiển thị in chơng trình vợt giới hạn phần cứng Mỗi dòng nhánh chơng trình ladder nên chứa tối đa 10 contact cuộn dây Số ngõ follow-on nên giới hạn tối đa 24 VÝ dô: X4 Y5 X6 M102 X5 M103 X7 M103 LD OR ORI OUT LD AND OR OUT X X M Y X X M M 102 5 103 103 e Or Block: LƯnh gỵi nhí ORB (OR Block) Chức Dạng mẫu Nối song song nhiều mạch contact Thiết bị Số bứơc chuơng trình X, Y, M, S, T, C Các điểm cần nhớ: - Lệnh ORB độc lập không kết hợp với thiết bị hay số - Lệnh ORB đợc dùng để nối song song nhiều mạch contact (thờng khối nối tiếp) với khối phía trớc Các khối nối tiếp khối cã nhiỊu contact nèi tiÕp hay dïng lƯnh ANB - Để khai báo điểm đầu khối dïng lÖnh LD hay LDI Sau mét khèi nèi tiÕp, nèi nã vµo khèi tr−íc b»ng lƯnh ORB VÝ dơ: X0 X1 Y6 X2 X3 56 LD AND LD AND X X X X f And Block: Lệnh gợi nhớ Chức Dạng mẫu ANB Nối tiếp mạch song (And Block) song Thiết bị X, Y, M, S, T, C Số bứơc chuơng trình Các điểm cần nhớ: - Lệnh ANB độc lập không kết hợp với thiết bị hay số - Lệnh ANB đợc dùng để nối tiếp nhiều mạch contact (thờng khối song song), víi khèi phÝa tr−íc C¸c khèi song song khối có nhiều contact nối song song hay dùng lệnh ORB - Để khai báo điểm bắt đầu khối dùng lệnh LD hay LDI Sau mét khèi nèi tiÕp, nèi nã vµo khèi tr−íc lệnh ANB g MPS, MRD MPP: Lệnh gợi nhớ Chức Luu kết hành tác vụ PC Đọc kết MRD hành cđa (Read) c¸c t¸c vơ PC MPS (Point Store) MPP (PoP) Lấy ra(gọi loại bỏ) kết đà luu Thiết bị Số bứơc chuơng trình Không có Không có Không có Dạng mẫu MPS MRD MPP Các điểm cần nhớ: 57 - Các lệnh cần để nối cuộn dây ngõ vào bên trái contact Nếu lệnh nối vào bên phải contact cuối - MPS lu điểm nối mạch ladder, đợc gọi lại nhiều lần để nối nhiều nhánh cuộn dây - MRD gọi lại đọc liệu điểm nối đà đợc lu trớc nối víi contact tiÕp theo - MPP lÊy (gäi loại bỏ) điểm nối đà lu từ vùng lu tạm sau contact kế bị buộc nối vào điểm - Đối với lệnh MPS phải có lệnh MPP tơng ứng - Lệnh MPP phải đợc dùng để nối mạch contact/cuộn dây cuối - bớc lập trình nào, số cặp lệnh MPS-MPP hoạt động phải không đợc 11 Cách dùng MPS, MRD MPP: - Khi chơng trình đợc viết dạng ladder tất lệnh MPS, MRD, MPP tự động đợc thêm vào thực chuyển chơng trình (program conversion) sang dạng intruction Nừu xem chơng trình dạng intruction sau chuyển se có lệnh MPS, MRD, MPP - Khi chơng trình đợc viết dạng intruction, ngời sử dụng phải nhập vào toàn tất lệnh MPS, MRD MPP cần thiết h Master Control Master Control Reset: Lệnh gợi nhớ Chức Chỉ điểm MC đầu (Master khối ®iỊu khiĨn Control) chÝnh (master control block) MCR (Master Control Reset) ChØ ®iĨm kÕt thóc cđa mét khèi ®iỊu khiển Thiết bị Số bứơc chuơng trình MC N Y, M (cho phép thêm cuộn M chuyên dùng loại NO) MC N N đuợc đặt lại Dạng mẫu Các điểm cần nhớ: - Khi ngõ vào X0=ON tất lệnh MC MCP đợc thi hành Khi X0=OFF, tất thiết bị đợc đặt lại (reset) trừ định thì, đếm thiết bị đợc điều khiển lƯnh SET/RST - Sau thùc hiƯn lƯnh MC, ®−êng bus (tại điểm LD, LDI) dịch chuyển đến điểm sau lệnh MC Lệnh MCR đa điểm vào đờng bus ban đầu Sau lệnh MC đợc thiết lập, cần phải thêm trỏ lồng mức N, số mức lång cã thĨ chän tõ kho¶ng N0 tíi N7 Møc lång cao nhÊt lµ “0” vµ thÊp nhÊt lµ “7” Mỗi mức lồng đợc đặt lại (reset) cách định mức lệnh MCR Khi mức lồng bị đặt lại tất mức thấp đặt lại 58 - Lệnh MC dùng nhiều lần cần thiết, cách thay đổi số nhận dạng thiết bị Y M Nếu dùng số nhận dạng xử lý nh cuộn dây kép Các mức lồng đợc gấp đôi lên nhng chúng bị reset tất mức bị reset mức ghi lệnh MC i Set Reset: Lệnh gợi nhớ Dạng mẫu Thiết bị Số bứơc chuơng trình Đặt thiết bị SET bit lªn ON (vÜnh (SET) viƠn) SET N Y, M, S Y, M: S, cuén chuyªn dïng: Đặt thiết bị RST bit xuống OFF (ReSet) (vĩnh viÔn) RST N Y, M, S D, V, Z D, ghi D chuyên dùng, V Z: Chức Các điểm cần nhớ: - Một X0 bật on, Y0 hoạt động trì ON sau X1 tắt OFF Khi X1 bật ON, Y0 tắt OFF trì OFF sau X1 tự chuyển thành OFF (điều M0 S0 ví dụ) - SET RST đợc dùng cho thiết bị bao nhiều lần tùy ý Tuy nhiên, trạng thái lệnh cuối đợc kích hoạt trạng thái có ảnh hởng - Lệnh RST cúng đợc dùng để reset nội dung liệu nh yhanh ghi liệu (dât register), ghi mục (index register) Hiệu tơng đơng với việc chuyển KO vào thiết bị liệu Ví dụ: X0 LD X SET Y0 SET Y X1 LD X RST Y0 RST Y X2 LD X SET M0 SET M X3 LD X RST M0 RST M X4 LD X SET S0 SET S 59 X5 LD X RST S0 RST S X6 j Bộ định đếm (Out and Reset) Lệnh gợi nhớ Chức Điều khiển OUT cuộn dây (OUT) định đếm Đặt lại định RST đếm, (ReSet) cuộn dây, contact giá trị hành Số bứơc chuơng trình Bộ đếm 32 bit: Kh¸c: Y, M, S D, V, Z RST Thiết bị T, C Dạng mẫu D, ghi D chuyên dùng, V Z: k Xung cạnh lên xung cạnh xuống: Lệnh gợi nhớ Chức Dạng mẫu Kích xung có cạnh lên Kích xung PLF (PuLSe có Failling) cạnh lên Y, M (không cho phép dùng cuộn M chuyên dùng) Y, M (không cho phÐp dïng cuén M chuyªn dïng) PLS PLF PLS (PuLSe) Thiết bị Số bứơc chuơng trình 2 Các điểm cần nhớ: - Khi lệnh PLS đợc thi hành, thiết bị Y M hoạt động kho¶ng thêi gian mét chu kú sau tÝn hiệu ngõ vào đà bật ON - Khi lệnh PLF đợc thi hành, Y M HOạT Đẫng khoảng thêi gian mét chu kú sau tÝn hiÖu ngâ vào đà tắt OFF 60 - Khi trạng thái PC thay đổi từ RUN sang STOP trở lại RUN với tín hiệu ngõ vào ON, PLS M0 hoạt động trở lại Tuy nhiên dùng cuộn dây M có nguồn pin nuôi (đợc chốt) thay cho M0 không hoạt động lại Đối với thiết bị đợc chốt để hoạt động lại ngõ vào điều khiển phải tắt OFF trình chuyển trạng thái RUN/STOP/RUN trớc đợc kích lần k No Operation End: Các điểm cần nhớ: - Thêm lệnh NOP chơng trình để giảm tối thiểu thay đổi số bớc chơng trình thay đổi hay soạn thảo chơng trình - Có thể hoạt động mạch cách thay lệnh đà lập trình lệnh NOP - Thay lƯnh LD, LDI, ANB hc ORB b»ng lƯnh NOP làm cho mạch thay đổi đáng kể, gây lỗi nhiều nơi chơng trình - Sau thực chức All clear operation tất lệnh hành chơng trình đợc ghi chồng lệnh NOP - Khi đặt lệnh END chơng trình có tác dụng buộc kết thúc trình quét chơng trình hành tiến hành cập nhật ngõ vào ngõ - Chèn lệnh END vào chơng trình giúp tìm lỗi cho chơng trình phần sau lệnh END bị vô hiệu cách ly khỏi vùng kiểm lỗi Nhớ xóa lệnh END khỏi khối đà kiểm tra - Khi lệnh END đợc thi hành định watchdog tự động đợc làm tơi 3.2.4 Các lệnh ứng dụng: Các hàm từ FNC ữ FNC - CJ (Condition Jump): Nhảy đến trỏ đích đà định - CALL (Call Subroutine): Gọi chơng trình hoạt động - SRET (Subroutine Return): Trë vỊ tõ tr×nh - IRET (Interrupt Return): Trở từ chơng trình ngắt - EI (Enable Interupt): Cho phép ngõ vào ngắt - DI (Disable Interupt): Vô hiệu việc xử lý chơng trình ngắt - I (Interupt Pointer): Chỉ định điểm bắt đầu chơng trình ngắt - FEND (First End): Dùng để cuối khối chơng trình - WDT (Watchdog Timer reset): Dùng để làm tơi định watchdog suốt thời gian quét chơng trình - FOR (Start of a For/Next Loop): Xác định vị trí bắt đầu số lần lặp vòng lặp - NEXT (End a For/Next Loop): Xác định vị trí cuối vòng lặp 3.2.5 Nhóm lệnh dịch chuyển so sánh: Các hàm từ FNC 10 ữ FNC 19 - CMP (Compare): So sángh hai giá trị liệu, cho biết kết 61 - ZCP (Zone Compare): So sánh liệu với giá trị liệu, cho biết kết - MOV (Move): Di chun d÷ liƯu tõ vïng nhí ®Õn vïng nhí kh¸c - SMOV (Shift Move): Di chun liệu từ vùng nhớ đến vùng nhớ khác - CML (Compliment): Sao chép nghịch đảo chuỗi bit nguån sang ®Ých - BMOV (Block Move): Sao chÐp mét khối nhiều phần tử liệu đến đích - FMOV (Fill Move): Sao chép liệu đơn đến dÃy đích - XCH (Exchange): Hoán đổi liệu thiết bị xác định - BCD (Binary Coded Decimal): Chuyển đổi số nhị phân sang BCD hay chuyển đổi liệu đấu chấm động sang dạng khoa học - BIN (Binary): Chuyển đổi số BCD sang nhị phân tơng ứng hay chuyển đổi liệu dạng khoa học sang thËp ph©n 3.2.6 Nhãm lƯnh vỊ xư lý sè học: Các hàm từ FNC 20 ữ FNC 29 - ADD (Addition): Cộng hai liệu nguồn, kết lu thiết bị đích - SUB (Subtraction): Trừ hai liệu nguồn, kết lu thiết bị đích - MUL (Multipcation): Nhân hai liệu nguồn, kết lu thiết bị đích - DIV (Divation): Chia liệu nguồn cho liệu nguồn khác, kết lu thiết bị đích - INC (Increment): Thiết bị đích đợc tăng lên dùng lệnh - DEC (Decrement): Thiết bị đích đợc giảm xuống dïng lƯnh nµy - WAND (Word AND): Thùc hiƯn logic AND hai thiết bị nguồn, kết lu thiết bị đích - WOR (Word OR): Thực logic OR hai thiết bị nguồn, kết lu thiết bị đích - WXOR (Word Exclusive): Thực logic XOR hai thiết bị nguồn, kết lu thiết bị đích - NEG (Negation): Thực đổi dấu nội dung thiết bị đích 3.2.7 Nhóm lệnh quay dịch chuyển chuỗi bit: Các hàm từ FNC 30 ữ FNC 39 - ROR (Rotation Right): Chuỗi bit thiết bị đích đợc quay phải n vị trí lần thi hành lệnh - ROL (Rotation Left): Chuỗi bit thiết bị đích đợc quay trái n vị trí lần thi hành lệnh - RCR (Rotation Right with Carry): Chuỗi bit thiết bị đích đợc quay phải với bit đợc trích qua cờ nhớ - RCL (Rotation Left with Carry): Chuỗi bit thiết bị đích đợc quay trái với bit đợc trích qua cờ nhớ - SFTR (Shift Right): Trạng thái thiết bị nguồn đợc chép vào ngăn xếp bit di chuyển qua phải - SFTL (Shift Left): Trạng thái thiết bị nguồn đợc chép vào ngăn xếp bit di chuyển qua trái - WSFR (Word Shift Right): Trạng thái thiết bị nguồn đợc chép vào ngăn xếp bit di chuyển qua phải - WSFL (Word Shift Left): Trạng thái thiết bị nguồn đợc chép vào ngăn xếp bit di chuyển qua trái - SFWR (Shift Register Right): Lệnh tạo ngăn xếp FIFO có độ dài n, phải dïng kÌm víi lƯnh SFRD 62 - SFRD (Shift Register Left): Đọc loại bỏ ngăn xếp FIFO Phải dùng víi lƯnh SFWR 3.2.8 Nhãm lƯnh vỊ xư lý d÷ liệu: Các hàm từ FNC 40 ữ FNC 49 - ZRST (Zone Reset): Thùc hiƯn reset d·y thiÕt bÞ - DECO (Decode): Gía trị liệu nguồn Q set bit thø n cđa thiÕt bÞ bit - ENCO (Encode): Vị trí bit hoạt động thiết bị nguồn xác định giá trị thiết bị đích - SUM (The Sum Of Active Bits): Số lợng bit dÃy định đợc lu thiết bị đích - BON (Check Specified Bit Status): Trạng thái thiết bị bit xác định đợc biểu thị cách kích hoạt bit cờ đợc chọn - MEAN (Mean): Tính giá trị trung bình - ANS (Annunciator Set): Lệnh khởi động định Khi vợt thời gian định kích hoạt cờ trạng thái tơng ứng - ANR (Annunciator Reset): Reset cờ trạng thái mức thÊp nhÊt - SQR (Square Root): Thùc hiƯn phÐp to¸n số - FLT (Float (Floating Point)): Dùng chuyển đổi liệu sang dạng dấu chấm động ngợc lại 3.2.9 Nhóm lệnh xử lý tốc độ cao: Các hàm từ FNC 50 ữ FNC 59 - REF (Refresh): Trạng thái hành ngõ vào/ra định đwocj đọc lại vào PC - REFF (Refresh and Filler Adjust): Các ngõ vào X0 đến X7 đợc làm tơi lọc ngõ vào chúng đợc gán trị - MTR (Input Matrix): Đa hợp n ngõ vào tập thiết bị cã thĨ dïng mét lÇn - HSCS (High Speed Counter Set): Khi giá trị đếm giá trị định trớc set ngõ đà định - HSCR (High Speed Counter Reset): Khi giá trị đếm giá trị định trớc reset ngõ đà định - HSZ (High Speed Counter Zone Compare): Hoạt động 1: Gía trị hành đếm tốc độ cao đợc kiểm tra với khoảng giá trị xác định Hoạt động 2: Khoảng giá trị xác định đợc giữ bảng liệu điều khiển trực tiếp ngõ Hoạt động 3: Khoảng giá trị xác định đợc giữ bảng liệu điều khiển trực tiếp tần số PLSY khoảng cách dùng D8132 - SPD (Speed Detect): §Õm sè xung cđa encoder mét kho¶ng thêi gian cho phÐp KÕt qu¶ cã thĨ dïng ®Ĩ tÝnh tèc ®é - PLSY (Pulse Y Output): Phát xung với tần số xác định - PWM (Pulse Width Modulation): Tạo chuỗi xung có độ rộng thay đổi 3.2.10 Nhóm lệnh khác: Các hàm từ FNC 60 ÷ FNC 69 - IST (Initial Stale): ThiÕt lËp hệ thống điều khiển - SER (Search): Tạo danh sách thống kê giá trị đwocj tìm thấy mét stack d÷ liƯu - ABSD (Absolute Drum): KÝch hoạt nhiều kiểu tùy thuộc giá trị ®Õm - INCD (Incremental Drum): KÝch tuÇn tù tõng ngâ tùy thuộc giá trị đếm 63 - TTMR (Teachinh Timer): Giám át khoảng thời gian tín hiệu đặt liệu thời gian vào ghi liệu - STMR (Special Timer-Definable): Cung cấp định loại off-delay, one shot định nhấp nháy - ALT (Alternate State): Thiết bị đích thay đổi trạng thái lệnh hoạt động - RAMP (Ramp-Variable Value): Tạo giá trị đờng dốc hai giá trị liệu cố định - ROTC (Rotary Table Control): §iỊu khiĨn sù di chun cđa bàn quay - SORT (Sort Data): Sắp thứ tự liệu bảng theo vùng đợc chọn trì toàn vẹn mẫu tin 3.2.11 Nhóm lệnh nhập xuất liệu: Các hàm từ FNC 70 ÷ FNC 79 - TKY (Ten Key Input): §äc 10 phím thập phân kết hợp giá trị thập phân đọc đợc thành số đơn - HKY (Hexadecimal Input): Đọc 16 phím kết hợp giá trị thập phân đọc đợc thành số đơn - DSW (Digital Switch-Thumbwheel Input): Cho phÐp ®äc n bé chän nhÊn nhËp sè BCD - SEGD (Seven Segmant Decoder): D÷ liƯu thập lục phân đợc giải mà thành dạng liệu ®iỊu khiĨn ®Ìn ®o¹n - SEGL (Seven Segment with Latch): Dùng để ghi liệu hiển thị chữ số, tối đa hai - ARWS (Arrow Switch): Tạo bảng (panel) nhập liệu số - ASC (ASCII Code): Một chuỗi chữ số chuyển thành mà ASCII - PR (Print to a Display): Xt d÷ liƯu ASCII cho bé hiĨn thÞ - FROM (Read From a Special-Function Block): Dữ liệu đợc đọc từ nhớ đệm khối chức chuyên dùng gắn vào - TO (To): Dữ liệu đợc ghi vào nhớ đệm khối chức chuyên dùng gắn vào 3.3 Thiết kế chơng trình 3.3.1 Các bớc lập trình: Ngôn ngữ lập trình, tiếp cận vấn đề có hệ thống cải thiện khả tạo chơng trình chất lợng cao thời gian ngắn Kỹ tht thiÕt kÕ cã hƯ thèng gåm c¸c b−íc sau: - Xác định yêu càu ngõ vào ngõ - Xác định thuật toán đợc sử dụng Thuật toán thứ tự bớc xác định phơng pháp giải vấn đề Điều thờng đợc thực lu đồ viết thuật giải mà (pseudocode), kể sử dụng từ BEGIN, DO, END, IFTHEN-ELSE, WHILE-DO, - Thuật toán đuệoc diễn dịch thành lệnh để nhập vào PLC - Kiểm tra gỡ rối chơng trình - Chơng trình đợc lập thành tài liệu để ngời sử dụng sửa đổi sau hiểu hoạt động chơng trình Ngõ A Ngõ vào A 3.3.2 Các lu đồ thuật giải mÃ: a Chuỗi thứ tự hoạt động: Ngõ B Ngõ vào B Khi có tín hiệu vào khởi động, ngõ A hoạt ®éng Khi A hoµn tÊt, A vËn hµnh ngâ END 64 vµo B vµ ngâ B xt hiƯn X Ngõ A động b Điều kiện: Khi xuất tín hiệu vào khởi động, Ngõ A có tín hiệu vào đến X, ngợc Lại ngõ B Khởi động X Ngõ A END Hình 1.20 Điều kiện c Vòng lặp: Bộ đếm đợc sử dụng vị trí vòng lặp đợc lặp lại với số lần xác định, nhận xung tín hiệu vào lần vòng lặp xảy dừng chuỗi vòng lặp hoàn tất số vòng lặp đợc yêu cầu 3.3.3 Một số hoạt động chơng trình mẫu: a VÝ dơ 1: XÐt t¸c vơ gåm ba xilanh A, B C lần lợt hoạt động theo thứ tự A tiến bên phải, A tiến bên trái, B tiến bên phải, B tiến bên trái, C tiến bên phải, C tiến bên trái (chuỗi thờng đợc viết A+, A-, B+, B-, C+, C-) Chu tr×nh: Xilanh A Xilanh B Xilanh C Xilanh A Xilanh B A+ Y430 AR P B+ Y431 Xilanh C B- Y432 Y433 Y434 R P H×nh 1.21 Các van điều khiển X400 T450 T451 T451 T451 T452 T452 65 Y433 T453 Y434 T452 T453 T454 Y434 Y435 K4 Piston B di chun qua ph¶i K4 Piston B di chun qua tr¸i Y433 T453 P Piston A di chun qua tr¸i Y432 Y432 R K4 Y431 Y431 C- Piston A di chun qua ph¶i Y430 Y430 T450 C+ K4 Piston C di chun qua ph¶i Thø tù lệnh chơng trình nêu Mitsubushi: LD X400 Khởi động công tắc OR Y430 ANI T450 ANI Y431 ANI Y432 ANI Y433 ANI Y434 ANI Y435 OUT Y430 Piston A di chuyển sang phải OUT T450 Đồng hồ ®Þnh giê T450 khëi ®éng LD T450 OR Y431 ANI T451 OUT Y431 Piston A chun sang tr¸i OUT T451 Đồng hồ định T451 khởi động LD T451 OR Y432 ANI T452 OUT Y432 Piston B chun sang ph¶i OUT T452 Đồng hồ định T452 khởi động LD T452 OR Y433 ANI T453 OUT Y433 Piston B chuyÓn sang trái OUT T453 Đồng hồ định T453 khởi ®éng LD T453 OR Y434 ANI T454 OUT Y434 Piston C chuyển sang phải OUT T454 Đồng hồ định T454 khëi ®éng LD T454 OR Y435 ANI T455 OUT Y435 Piston C chuyển sang trái OUT T455 Đồng hồ định T455 khởi động END 66 X400 công tắc khởi động, đóng có tín hiệu từ Y430 đồng hồ định T450 khởi động Công tắc khởi động bị xác lập, K=4, tiếp ®iĨm th−êng ®ãng cđa ®ång hå ®Þnh giê T450 më, ngắt mạch Y430, cấp nguồn cho Y431 khởi động ®ång hå ®Þnh giê T451 Piston A di chun vỊ bên trái Trên nấc 2, tiếp điểm T450 bị khóa, đó, tín hiệu linh kiện tiếp tục hết thời gian xác lập Khi đó, tiếp điểm thờng đóng đồng hồ định T451 mở tiếp điểm thờng mở đồng hồ định T451 đóng Điều làm ngắt mạch Y431 cấp nguồn cho Y432, khởi ®éng ®ång hå ®Þnh giê T452 Piston B di chun sang phải Mỗi nấc khích hoạt Solenoid Do đó, ngõ đợc cấp lợng b Ví dụ 2: Xét hoạt động van khí nén vận hành chắn bÃi đậu xe Thanh chắn vào mở nạp số tiền vào hộp thu, chắn mở phát xe đến gần chắn X402 X405 Cưa X404 Xilanh A X401 Cưa vµo A+ Y430 AP R B+ Y432 Y431 BR P Y433 H×nh 1.23 HƯ thèng Van - Piston X400 Y430 Y430 X401 T450 T450 M100 X402 Y430M100 Y431 Y431 X403 K10 M101 Y433 Y432 Y432 X404 T451 T451 M101 X405 Y432M101 Y433 Y433 END X400 công tắc đựơc vận hành đồng xu Y430 ngõ đến Solenoid Đồng hồ định T450 cung cấp thời gian chắn vào 10s M100 rơle nội X401 ngõ vào báo hiệu chắn nâng lên Hạ chắn vào Y431 ngõ đến Solenoid X402 ngõ vào báo hiệu chắn hạ xuống Nâng chắn Y432 ngõ đến Solenoid X403 ngõ vào xe đến gần chắn Thời gian trì chắn ra, 10s M101 rơle nội X404 báo hiệu chắn nâng lên Hạ chắn Y433 ngõ đến Solenoid X405 báo hiệu chắn hạ xuống Hình 1.24 Chuơng trình chắn xe Ngõ vào: X400 X401 X402 Công tắc vận hành đồng xu Ngõ vào chắn vào nâng lên Ngõ vào chắn vào hạ xuống 67 X403 Ngõ vào xe đến gần chắn X404 Ngõ vào chắn nâng lên X405 Ngõ vào chắn h¹ xng Ngỉ ra: Y430 Van A, solenoid Y431 Van B, solenoid Y432 Van C, solenoid Y433 Van D, solenoid Thứ tự lệnh chơng trình nªu trªn cđa Mitsubishi: LD X400 OR Y430 ANI M100 ANI Y431 OUT Y430 LD X401 OUT T450 K 10 LD T450 OUT M100 LD M100 OR Y431 ANI X402 ANI Y430 OUT Y431 LD X403 OR Y432 ANI M101 ANI Y433 OUT Y432 LD X404 OUT T451 K 10 LD T451 OUT M101 LD M101 OR Y433 ANI X405 ANI Y433 OUT Y433 END Ngâ Y430 ®Õn solenoid nâng chắn vào tín hiệu từ cảm biến hộp đựng tiền cung cấp ngõ vào X400 Y430 bị khóa trì trạng thái hoạt động rơle nội M100 mở Tuy nhiên, ngõ không xuất chắn hạ xuống có ngõ Y431 đến solenoid Đồng hồ định T450 dùng để giữ chắn cao 10s, khởi động ngõ vào X402 từ cảm biến cho biết chắn cao Khi hết thời gian này, ngõ Y431 đợc mở, kích hoạt solenoid hạ chắn xuống Thanh chắn đợc nâng lên ngõ Y432 đến solenoid cảm biến phát xe cấp ngõ vào X401 Khi chắn lên cao, đồng hồ 68 định T451 đợc sử dụng để giữ chắn cao 10s, khởi động nhờ ngõ vào X404 từ cảm biến cho biết chắn cao Khi hết thời gian này, ngõ Y433 đợc mở, kích hoạt solenoid chắn hạ xuống c Ví dụ 3: Xét toán dây chuyền sản xuất gồm băng tải chuyển chai đến thiết bị đóng gói, chai đựoc tải băng chuyền, đợc kiểm tra để bảo đảm đầy, đà đóng nắp số lợng chai (4) đợc đóng gói vào thùng Các hoạt động điều khiển đợc yêu cầu là: chai không đầy dừng băng chuyền; kích hoạt máy đóng nắp chai vào vị trí, thời gian băng chuyền dừng; đếm bốn chai kích hoạt máy đóng gói, băng chun dõng nÕu cã chai khÊc ®Õn ®iĨm ®ãng gãi thời gian này; phát âm cảnh báo dừng băng chuyền M100 X404 Y430 X400 X401 Y430 Y432 X405 Y430 X402 Y431 M100 M100 X403 T450 T450 Y432 Y432 X405 X404 C460 X405 RST C460K4 C460 Y433 END Y430 ngõ đến băng chuyền X400 nút khởi động, X401 nút dừng Băng chuyền dừng Y432, M100, X404 X405 đựơc kích hoạt Y431 ngõ đến thiết bị cảnh báo, mở băng chuyền dừng M100 rơle nội đựơc kích hoạt X402 đóng chai không đầy Sau M100 dừng băng chuyền T450 đồng hồ định giờ, dừng băng chuyền thời gian đà chọn để đóng nắp chai, Y432 cấp lựơng cho máy đóng nắp dừng băng chuyền Cài đặt lại đếm máy đóng gói có đủ chai Ngõ vào X404 chai đựơc phát X405 mở đóng gói chai đà đếm Y433 cấp lựơng cho máy đóng gói C460 đếm đựơc chai Hình 1.25 Chuơng trình điều khiển Mitsubishi Thứ tự lệnh chơng trình nªu trªn cđa Mitsubishi: LD X400 NÊc thø OR Y430 ANI X401 ANI Y432 ANI M100 LDI X404 ORI X405 ANB OUT Y430 LDI Y430 NÊc thø OUT Y431 LD X402 NÊc thø OR M100 OUT M100 LD X403 NÊc thø OR Y431 ANI T450 OUT T450 K 2 giây để đóng nắp 69 OUT T450 LD X405 NÊc thø RST C460 LD X404 NÊc thø ANI X405 OUT C460 K 4 chai đợc đếm LD C460 Nấc thứ OUT Y433 END Kết thúc chu kỳ Việc phát chai đầy hay không đợc thực cảm biến quang điện, sau cảm biến đợc dùng để kích hoạt công tắc ngõ vào X402 Sự diện chai máy đóng nắp đợc nhận biết cảm biến quang điện ngõ vào X403 Tín hiệu vào đếm chai xuất phát từ cảm biến quang điện ngõ vào X404 Các ngõ vào khác công tắc khởi động ngõ vào X400 dừng ngõ vào X401 băng chuyền tín hiệu ngõ vào X405 từ máy đóng gói máy vận hành, đà nhận đủ chai cha nhận thêm chai khác 70 ... hiệu, phần tử xử lý điều khiển, cấu chấp hành, thể sơ đồ hình 1 .2 P /tử truyền tín hiệu Phần tử xử lý điều khiển Cơ cấu chấp hành Hình 1 .2 Các phần tử hệ thống điều khiển Trong đó: Phần tử truyền... 1 .2 lùi Khi 1.1 (1) ⇒ 1 .2 duỗi thẳng 1 .2 S1 S2 1.1 S P R b B X P R Hình 1.4 Sơ đồ logic khí nén 1 .2 S1 S2 1.1 A+ A- S P R Hình 1.5 Sơ đồ logic điện khí nén Khi 1.1 (0) (có tín hiệu A-) ⇒ 1 .2. .. sau biến đổi gồm phần tử: phần tử NOT phần tử NOR với cổng vào phần tử OR với cổng vào phân tử NOR với cổng vào phần tử AND với cổng vào ⇒ Như sau biến đổi số phần tử Ví dụ 2: Hãy đơn giản mạch