Bài giảng tổng quan về PLC

Tài liệu này dành cho sinh viên, giáo viên khối ngành công nghệ thông tin tham khảo và có những bài học bổ ích hơn, bổ trợ cho việc tìm kiếm tài liệu, giáo án, giáo trình, bài giảng các môn học khối ngành công nghệ thông tin

ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 1 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC NHA TRANG KHOA ĈLӊN-ĈLӊN TӰ BӜ0Ð1Ĉ,ӊN CÔNG NGHIӊP Nha Trang 2011 GV: BÙI THÚC MINH Yêu cҫu–mөc ÿích •Yêucҫu: – Sinh viên phҧihiӇuvӅ các mҥch ÿLӅukhiӇncótiӃp ÿLӇm, thiӃt kӃ mҥch bҵng cәng logic,… –Trìnhÿӝ Fѫ bҧnvӅ máy tính. •Mөc ÿích: sau khi hӑcxongmônhӑcnàysinh viên: –HiӇubiӃtcáckiӃnthӭc Fѫ bҧnvӅÿLӅukhiӇnlұp trình, cҩutҥophҫncӭng, phҫnmӅmcӫahӋÿLӅu khiӇnlұptrình. – Phân tích, thiӃtkӃ, viӃt FKѭѫQJ trình sӱ dөng PLC. ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 2 Tài liӋuthamkhҧo [1] Phan Xuân Minh, NguyӉnDoãn3Kѭӟc–TΉÿͱng hóa vͳi SIMATIC S7-200 – NXB Nông nghiӋp1997 [2] BM ĈLӋn Công nghiӋp, Bài giҧng “ĈL͙ukhi͛nlͅptrình” [3] Sͭ tay Ḱͳng d̓ns΅ dͽng FX-TRN-BEG-E –KhoaĈLӋn 7UѭӡngĈ+Công nghiӋp Tp.HCM, Công ty TNHH Sa Giang [4] TrҫnThӃ San, NguyӉnNgӑc 3KѭѫQJ – PLC Lͅptrình΁ng dͽng trong công nghi͟p - NXB KHKT - 2008 [5] W. Bolton - Programmable Logic Controllers [6] Hugh Jack - Automating Manufacturing Systems with PLCs [7] SIEMENS - S7-200 Programmable Controller System Manual - Edition 04/2002 [8] Visual Guide to Programming OMRON PLCs NӜI DUNG &KѭѫQJ 1 Ĉҥi FѭѫQJ vӅÿLӅukhiӇnlұptrình &KѭѫQJ 2CҩutrúcvàSKѭѫQJ pháp hoҥt ÿӝng cӫaPLC &KѭѫQJ 3 Các phép toán nhӏ phân cӫaPLC &KѭѫQJ 4 Các phép toán sӕ cӫaPLC &KѭѫQJ 5Cáchӑ PLC khác ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 3 Ôn tұp kiӃn thӭc vӅÿLӅu khiӇn •VӁ Vѫ ÿӗ ÿLӅu khiӇn,ÿӝng lӵc mӝt sӕ mҥch yêu cҫXÿLӅu khiӇQÿӝQJFѫ.Ĉ%ED pha rô to lӗng sóc sau: –KhӣLÿӝng trӵc tiӃp. –KhӣL ÿӝng gián tiӃp: sao-tam giác, cuӝn kháng,… – Ĉҧo chiӅXTXD\ÿӝQJFѫ: trӵc tiӃp, gián tiӃp –KhӣLÿӝng sao/tam giác thuұn/nghӏch –Mҥch tuҫn tӵ: mӣ máy M1->M2->M3; dӯng QJѭӧc lҥi PLC là thiӃtbӏÿLӅukhiӇn Logic khҧ trình cho phép thӵchiӋn linh hoҥtcácthuұt toán ÿLӅukhiӇn Logic thông qua 1 ngôn ngӳ lұptrình ¾ BҧnchҩtPLC làgì? ¾ Có bao nhiêu loҥiPLC? ¾ Nên sӱ dөng loҥi nào? ¾ Chӑn ngôn ngӳ lұp trình nào? PLC (P rogrammable Logic Control) ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 4 Mӝt sӕ loҥi PLC •SIEMENS (ĈӬC) • ABB (PHҪN LAN) • OMRON (NHҰT) •DELTA (ĈÀI LOAN) • PANASONIC (NHҰT) • MITSUBISHI (NHҰT),… Caùc loaïi PLC S7 cuûa Siemens S7-200 S7-300 S7-400 ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 5 Vai trò cӫaPLC •TrongmӝthӋ thӕng tӵÿӝng, nói chung PLC ÿѭӧcvíQKѭ là “con tim”cӫahӋ thӕng ÿLӅu khiӇn. •Vӟi FKѭѫQJ trình ӭng dөng ÿLӅukhiӇn(ÿѭӧc OѭX trӳ trong bӝ nhӟ PLC) trong viӋcthӵcthi, PLC WKѭӡng xuyên giám sát tình trҥng hӋ thӕng qua tính hiӋuphҧnhӗicӫathiӃtbӏÿҫu vào. Sau ÿósӁ dӵavàosӵ hӧplýcӫa FKѭѫQJ trình ÿӇ xác ÿӏnh tiӃntrìnhhoҥt ÿӝng ÿѭӧcthӵchiӋn ӣ nhӳng thiӃtbӏ xuҩtcҫnthiӃt. •PLC cóthӇÿѭӧcsӱ dөng ÿLӅukhiӇn: –Nhӳng nhiӋmvөÿѫQgiҧncótínhlһp ÿL lһplҥi –NhiӋmvө có thӇÿѭӧc liên kӃtcùngnhauvӟi thiӃtbӏÿLӅukhiӇnchӫ hoһcmáytínhchӫ khác qua mӝtloҥimҥng giao tiӃp ÿӇ tích hӧp ÿLӅukhiӇncӫamӝtquátrìnhphӭctҥp. ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 6 ѬX ÿLӇmcӫaPLC Những bất lợi của bảng điều khiển cổ điển • - Có quá nhiều dây trong bảng điều khiển • - Sự thay đổi hoàn toàn khó khăn • - Việc sửa chữa vô cùng phiền phức vì bạn phải cần đến nhà kỹ thuật giỏi • - Tiêu thụ điện năng lớn khi cuộn dây của rờ – le tiêu thụ điện • - Thời gian dừng máy là quá dài khi sự cố xảy ra, vì phải mất một thời gian dài để sửa chữa bảng điều khiển • - Nó gây ra thời gian dừng máy lâu hơn khi bảo trì và điều chỉnh khi các bản vẽ không còn nguyên vẹn qua thời gian nhiều năm. Thuұnlӧicӫa ÿLӅukhiӇnlұptrình • - Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu dùng rơ le. • - Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, khi chỉ cần thay đổi chương trình (phần mềm) điều khiển. • - Chiếm vò trí không gian nhỏ trong hệ thống. • - Nhiều chức năng điều khiển. • - Tốc độ cao. • - Công suất tiêu thụ nhỏ. • - Không cần quan tâm nhiều về vấn đề lắp đặt. • - Có khả năng mở rộng số lượng đầu vào/ra khi nối thêm các khối vào/ra chức năng. • - Tạo khả năng mở ra các lónh vực áp dụng mới. ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 7 NKѭӧFÿLӇm cӫa PLC + Giá thành cao (phҫncӭng + phҫnmӅm) + Ĉòi hӓi QJѭӡisӱ dөng phҧi có chuyên môn 1307/09/11 11:02 PM VӅ giá trӏ kinh tӃ Khi xét vӅ giá trӏ kinh tӃ cӫa PLC ta phҧLÿӅ cұp ÿӃn sӕOѭӧQJÿҫu ra vàÿҫu vào. Quan hӋ vӅ giá thành vӟi sӕOѭӧQJÿҫu vào/ra có dҥng QKѭKình bên 14 07/09/11 11:02 PM ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 8 •Khi tíQKÿӃn giá cҧ cӫa PLC thì phҧi kӇÿӃn các bӝ phân phөQKѭWKLӃt bӏ lұp trình, máy in,EăQJ ghi cҧ viӋF ÿào tҥo nhân viên kӻ thuұt. Nói chung nhӳng phҫn mӅPÿӇ thiӃt kӃ lұp trình cho các mөFÿíFKÿһc biӋt là kháÿҳt. • Ngày nay nhiӅu hãng chӃ tҥR3/&ÿã cung cҩp trӑn bӝÿóng gói phҫn mӅPÿã ÿѭӧc thӱ nghiӋm, QKѭQJ YLӋc thay thӃ, sӱD ÿәi các phҫn mӅm là nhu cҫu không thӇ tránh khӓi. DR ÿó, vүn cҫn thiӃt phҧi có kӻQăQJSKҫn mӅm. 1507/09/11 11:02 PM Phân bӕ giá cҧ cho viӋc lҳSÿһt mӝW3/&WKѭӡng QKѭVDX: + 50% cho phҫncӭng cӫaPLC + 10% cho thiӃt kӃ khuân khәFKѭѫQJWUình + 20% cho soҥnthҧovàlұptrình + 15% cho chҥythӱ nghiӋm + 5% cho tài liӋu. ViӋc lҳSÿһt mӝt PLC tiӃp theo chӍ bҵng khoҧng 1/2 giá thành cӫa bӝÿҫu tiên, nghƭa là hҫXQKѭ chӍ còn chi phí phҫn cӭng. 1607/09/11 11:02 PM ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 9 Ӭng dөng cӫaPLC • PLC được sử dụng khá rộng rãi trong các ngành: Công nghiệp, Máy nông nghiệp, Thiết bò y tế, tô (xe hơi, cần cẩu)… Thay đổi hệ thống nhanh chóng và dễ dàng Kích thước nhỏ gọn Sử dụng bộ điều khiển PLC ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 10 Phân loҥi SKѭѫQJ pháp ÿLӅukhiӇn • Trong lónh vực điều khiển – Phương pháp điều khiển nối cứng – Phương pháp điều khiển lập trình được • Trong các hệ thống điều khiển nối cứng: – Nối cứng có tiếp điểm – Nối cứng không tiếp điểm Nӕicӭng có tiӃp ÿLӇm • Dùng các khí cụ điện như rơle, công tắc tơ kết hợp với các bộ cảm biến, các nút nhấn, công tắc. Các khí cụ điện này được nối lại với nhau theo một mạch điện cụ thể để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất đònh. Thí dụ : Mạch điều khiển đảo chiều quay, mạch khởi động giới hạn dòng hay mạch điều khiển động cơ chạy tuần tự và dừng tuần tự [...]... bit = 1 byte Biên so n: Bùi Thúc Minh 24 u khi n l p trình Kết nối tín hiệu ngõ vào cho PLC Ngõ vào PLC Nguồn 24Vdc ra từ PLC COM ngõ vào Nút nhấn Công tắc Kết nối tín hiệu ngõ ra của PLC Bóng đèn Relay Ngõ ra của PLC COM ngõ ra Cấp nguồn AC cho PLC Biên so n: Bùi Thúc Minh 25 u khi n l p trình Kết nối tín hiệu PLC Đèn Công tắc C u trúc b nh Vù ình: là mi n b nh cs d các l trình Vùng tham s : là mi... trình • Qui trình thi t k u khi n dùng PLC: 1 Xác nh c qui trình 2 Xác nh tín hi u vào ra 3 So n th o 4 N p u khi n trình trình cho PLC 5 Ch y trình Cấu trúc của PLC Ngõ vào CPU Ngõ ra PLC Bộ lập trình Biên so n: Bùi Thúc Minh Module mở rộng 13 u khi n l p trình C u trúc ph n c ng c a PLC • B x lý trung tâm (Central Processing Unit): là m t vi x lý nh ng ho t ng c a PLC Nó th c hi n các l nh trong trình,... nh Input – M ch u vào c cách ly v trong PLC nh các diod quang n v i các m ch • M ch u ra (Output Unit) m ch nt u ra s bi n i các l nh m c logic bên trong PLC (vùng nh Output) thành tín hi u u khi n óng m … Thi t b l p trình Biên so n: Bùi Thúc Minh 16 u khi n l p trình Nút nh Nút nh Cơng t Cơng t Ti Ti ng m óng ng m óng ng m óng Các d ng tín hi u ngõ vào c a PLC Các thi t b vào Biên so n: Bùi Thúc... Biên so n: Bùi Thúc Minh 19 u khi n l p trình PLC S7-200 điều khiển thiết bò Bóng đèn Công tắc Điều khiển dùng PLC Cơ cấu chấp hành Biên so n: Bùi Thúc Minh Điều khiển 20 u khi n l p trình u khi n qua contactor Biên so n: Bùi Thúc Minh 21 u khi n l p trình Thêm module mở rộng Cáp nối CPU Module mở rộng Biên so n: Bùi Thúc Minh 22 u khi n l p trình Gắn PLC lên Rail Giá đỡ CPU Module mở rộng Số module... n dùng PLC Các thi t b t o ra tín hi u khi n, ng là nút nh n, c m bi n… - Ngõ vào d ng s - Ngõ và - Ngõ ra d ng s - Thi t b bi i tín hi n t PLC thành m t tá ng v t lý Biên so n: Bùi Thúc Minh m ình bao g m m t hay nhi u l nh nh m th c hi n m t nhi m v c th 15 u khi n l p trình • M ch u vào (Input Unit) là các m ch nt làm nhi m v ph i ghép chuy n i gi a tín hi u u vào và tín hi u s d ng trong PLC K t . OMRON PLCs NӜI DUNG &KѭѫQJ 1 Ĉҥi FѭѫQJ vӅÿLӅukhiӇnlұptrình &KѭѫQJ 2CҩutrúcvàSKѭѫQJ pháp hoҥt ÿӝng cӫaPLC &KѭѫQJ 3 Các phép toán nhӏ phân cӫaPLC &KѭѫQJ 4 Các phép toán sӕ cӫaPLC &KѭѫQJ. dӯng QJѭӧc lҥi PLC là thiӃtbӏÿLӅukhiӇn Logic khҧ trình cho phép thӵchiӋn linh hoҥtcácthuұt toán ÿLӅukhiӇn Logic thông qua 1 ngôn ngӳ lұptrình ¾ BҧnchҩtPLC làgì? ¾ Có bao nhiêu loҥiPLC? ¾ Nên sӱ. MITSUBISHI (NHҰT),… Caùc loaïi PLC S7 cuûa Siemens S7-200 S7-300 S7-400 ĈLӅu khiӇn lұp trình Biên soҥn: Bùi Thúc Minh 5 Vai trò cӫaPLC •TrongmӝthӋ thӕng tӵÿӝng, nói chung PLC ÿѭӧcvíQKѭ là “con tim”cӫahӋ