Chương 7: BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH PLC CỦA HÃNG SIEMENS I_ GIỚI THIỆU _ Hệ thống điều khiển công nghiệp được tạo ra từ một nhóm bao gồm các thiết bò điện và điện tử, nó mang đến sự chính xác, hiện đại và tránh được các hư hại trong sản xuất. Hệ thống điều khiển bao gồm nhiều dạng khác nhau, khác từ nguồn năng lượng sử dụng, cách thức vận hành cho đến máy móc thiết bò. 1. Bảng điện điều khiển truyền thống _ Khi thời đại công nghiệp bắt đầu, đặc biệt vào những năm 60-70, những bộ tiếp điểm rơle được dùng để tự động vận hành các máy móc thiết bò, kèm theo đó là việc sử dụng dây điện để kết nối chúng với nhau trong bảng điều khiển. _ Có những bảng điện điều khiển to bằng cả vách tường. Khi đó, muốn tìm ra được lỗi xảy ra trong hệ thống sẽ gây mất rất nhiều thời gian, đặc biệt là với những hệ thống công nghiệp mang tính phức tạp. Đồng thời, tuổi thọ của các bộ tiếp điểm rơle là có giới hạn nên nó cần phải được thay thế. Khi đó, toàn bộ máy móc phải tạm dừng và kể cả toàn hệ thống sản xuất. _ Đôi khi, bảng điện điều khiển không còn đủ khoảng trống để có thể thay đổi hoặc lắp đặt thêm nhằm mục đích nâng cấp yêu cầu sử dụng, vì nó chỉ dùng cho một mục đích nên không dễ thích nghi với yêu cầu của một hệ thống mới. Bên cạnh đó, người thợ điện khi thực hiện công việc bảo trì cũng đòi hỏi có những kỹ năng tay nghề cao mới có thể tìm ra được lỗi một cách tương đối nhanh chóng. Do đó tính linh hoạt của bảng điện điều khiển truyền thống là không cao. + Tốn khá nhiều công sức cho việc kết nối dây điện. + Khó khăn cho việc thay thề và sửa chữa. + Khó xác đònh lỗi nhanh chóng, muốn vậy đòi hỏi người thợ phải có kỹ năng tay nghề cao. + Khi có sự cố về điện xảy ra, cần phải tạm ngưng sản xuất để xác đònh lỗi và tiến hành sửa chữa. 2. Bảng điện điều khiển dùng PLC (Programmable Logic Controller) _ Nhờ có sự tiến bộ nhanh trong công nghệ, nhiều nhiệm vụ, thao tác phức tạp đã được giải quyết. Kỹ thuật điều khiển lập trình logic xuất hiện bằng cách kết nối với hệ thống điều khiển logic lập trình PLC với một máy tính trung tâm, và kết nối PLC với các thiết bò bò như bảng điện điều khiển, động cơ, cảm biến, công tắc, van khí… nhờ đó khả năng truyền đạt thông tin giữa các thiết bò được vân hành và dụng cụ điều khiển lớn đến nổi chúng cho phép phối hợp các quá trình hoạt động phức tạp lại với nhau để có thể khai thác tối đa tính năng của chúng, chẳng hạn như việc thực thi những hệ thống điều khiển công nghiệp phức tạp một cách linh hoạt và chính xác. Bộ PLC SIEMENS S7-200 _ Bộ điều khiển PLC lúc đầu chỉ là một thiết bò đơn giản. Ngõ vào của nó được kết nối với công tắc, cảm biến số … và dựa trên những phép tính logic bên trong mà ngõ ra của nó sẽ đóng hoặc mở các thiết bò. Khi vừa mới xuất hiện, bộ điều khiển PLC không tương thích với các hệ thống điều khiển khá phức tạp như nhiệt độ, vò trí, áp suất … tuy nhiên, vào những năm kế tiếp nhà sản xuất đã liên tục cải tiến nó. _ Ngày nay, bộ PLC đã có thể điều khiển được các hoạt động phức tạp như điều khiển vò trí, và kể cả nhiều ứng dụng phức tạp khác nhau. Tốc độ làm việc ngày càng được nâng cao, việc lập trình cũng trở nên dễ dàng hơn. Ngày nay, thật là khó hình dung được một hệ thống nào mà PLC không thể điều khiển. Bộ PLC SIEMENS S7-300 Bộ PLC SIEMENS S7-400 _ Với sự phát minh ra bộ diều khiển lập trình PLC, đã có sự thay đổi lớn trong việc thiết kế các hệ thống điều khiển. Nhiều thuận lợi cũng xuất hiện. + Chức năng chẩn đoán lỗi của bộ PLC được thực hiện một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn. + Không tốn nhiều khoảng trống để dự phòng khi lắp đặt. + Giá thành rẽ hơn so với bảng điện truyền thống, đặc biệt khi số lượng đầu vào và đầu ra cho các thiết bò đòi hỏi quá nhiều, hoặc khi hệ thống điều khiển có các chức năng quá phức tạp. + So với bảng điện truyền thống, số lượng dây điện đã giảm đi khoảng 80%. + Có thể thay đổi một cách dễ dàng các ứng dụng của bộ PLC từ điều khiển hoạt động của quá trình này sang một quá trình khác bằng cách nạp lại vào cho nó một chương trình bằng bảng điều khiển hoặc dùng phần mềm đã được cài vào máy tính, mà không cần phải thay đổi dây điện trừ khi có sự thay đổi số đầu vào và đầu ra. + Năng lượng tiêu thụ giảm đáng kể, do bộ PLC có ít các tiếp điểm rơle hơn. + Sự tin cậy về các tiếp diểm của PLC lớn hơn so với rơle dạng khí cụ điện. . Chương 7: BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH PLC CỦA HÃNG SIEMENS I_ GIỚI THIỆU _ Hệ thống điều khiển. là khó hình dung được một hệ thống nào mà PLC không thể điều khiển. Bộ PLC SIEMENS S7-300 Bộ PLC SIEMENS S7-400 _ Với sự phát minh ra bộ diều khiển lập trình PLC, đã có sự thay đổi lớn trong. đònh lỗi nhanh chóng, muốn vậy đòi hỏi người thợ phải có kỹ năng tay nghề cao. + Khi có sự cố về điện xảy ra, cần phải tạm ngưng sản xuất để xác đònh lỗi và tiến hành sửa chữa. 2. Bảng điện