Nghiên cứu, ứng dụng PLC để xây dựng hệ thống thực hành đa năng tại trường Đại học Công nghiệp Việt Hung

- Lựa chọn chủng loại và cấu hình của bộ PLC - Thiết kế phần cơ khí các modul bài tập thực hành PLC - Viết chương trình điều khiển đáp ứng hệ thống bài tập thực hành PLC - Download chươn

đại học tháI nguyên Trường đại học kỹ thuật công nghiệp

TẠ THỊ DUNG

NGHIấN CỨU, ỨNG DỤNG PLC ĐỂ XÂY DỰNG

HỆ THỐNG THỰC HÀNH ĐA NĂNG TẠI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC CễNG NGHIỆP VIỆT- HUNG

Trường đại học kỹ thuật công nghiệp

TẠ THỊ DUNG

NGHIấN CỨU, ỨNG DỤNG PLC ĐỂ XÂY DỰNG

HỆ THỐNG THỰC HÀNH ĐA NĂNG TẠI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC CễNG NGHIỆP VIỆT- HUNG

Chuyên ngành: kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Thái Nguyên - 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Tạ Thị Dung

Sinh ngày: 10 tháng 11 năm 1966

Học viên lớp cao học khóa 14 - Tự động hóa - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên

Hiện đang công tác tại: Trường Đại học Công nghiệp Việt - Hung

Tôi cam đoan toàn bộ nội dung trong luận văn do tôi làm theo định hướng của giáo viên hướng dẫn, không sao chép của người khác

Các phần trích lục tài liệu tham khảo đã được chỉ ra trong luận văn

Nếu có gì sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm

Tác giả luận văn

Tạ Thị Dung

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo phòng Quản lý đào tạo sau đại học, khoa Điện trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên đóng góp nhiều ý kiến quan trọng để tác giả có thể hoàn thành bản luận văn của mình

Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo trong khoa Điện của trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên thuộc Đại học Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp Đặc biệt là dưới sự

hướng dẫn và góp ý của thầy PGS-TS Nguyễn Thanh Hà đã giúp cho đề tài hoàn

thành mang tính khoa học cao Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy giáo, cô giáo

Do thời gian, kiến thức, kinh nghiệm và tài liệu tham khảo còn hạn chế nên đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để tôi tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện hơn nữa trong quá trình công tác sau này

Tác giả luận văn

Tạ Thị Dung

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ viii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH PLC 2

1.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển logic khả trình PLC 2

1.1.1 Khái niệm về PLC 2

1.1.2 Lịch sử phát triển của PLC 2

1.1.3 Vai trò của PLC trong hệ thống tự động hoá .3

1.2 Cấu trúc chung của PLC 3

1.2.1 Bộ xử lý tín hiệu 4

1.2.2 Bộ nhớ 5

1.2.3 Bộ nguồn 6

1.2.4 Module vào - ra 6

1.2.5 Thiết bị lập trình 7

1.3 Nguyên lý hoạt động của PLC 9

1.3.1 Đọc tín hiệu đầu vào 9

1.3.2 Thực hiện chương trình 9

1.3.3 Cập nhật đầu ra 10

1.4 Trình tự các bước thiết kế bài toán điều khiển PLC 11

1.5 Phân tích lựa chọn chủng loại PLC 12

1.6 kết luận chương 1 13

CHƯƠNG 2: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ZEN CỦA OMRON 14

2.1 Tổng quan về ZEN của OMRON .14

2.1.1 Các đặc điểm cơ bản của Zen 14

2.1.2 Giới thiệu các loại Zen 15

2.1.3 Đặc tính kỹ thuật của ZEN -20C3AR-A-V2 16

2.2 Các vùng nhớ của Zen 18

2.2.1 Các bit vào/ ra, các bit làm việc và các bit có lưu 18

2.2.2 Timer 19

2.2.3 Counter 22

2.3 Lập trình và cài đặt thông số trên ZEN 22

2.3.1 Lựa chọn ngôn ngữ hiển thị 22

2.3.2 Nối dây đầu vào/ra và hoạt động bên trong 23

2.3.3 Viết chương trình bậc thang 24

2.3.4 Sửa chương trình bậc thang 24

2.4 Các chức năng đặc biệt của ZEN 31

2.4.1 Bảo vệ chương trình 31

2.4.2 Xoá password đã đăng ký 33

2.5 Xử lý lỗi 33

2.5.1 Xử lý lỗi 33

2.5.2.Các thông báo lỗi 33

2.5.3 Xoá các thông báo lỗi 35

2.6 Kết luận chương 2 36

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỰC HÀNH ĐA NĂNG ỨNG DỤNG PLC ZEN 37

3.1 Thiết kế bố trí module chứa bộ điều khiển ZEN 37

3.2 Mô hình thực hành khởi động động cơ ở chế độ sao-tam giác 39

3.2.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển khởi động động cơ ở chế độ sao tam giác .39

3.2.2 Thiết kế bố trí thiết bị trên bề mặt module 40

3.2.3 Xây dựng mô hình thực hành 41

3.2.4 Chương trình điều khiển 41

3.3 Mô hình thực hành lập trình cửa tự động 42

3.3.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển cửa tự động 42

3.3.2 Thiết kế bố trí thiết bị trên bề mặt modul 43

3.3.3 Xây dựng mô hình thực hành 44

3.3.4 Chương trình điều khiển 44

3.4 Mô hình trò chơi đường lên đỉnh Olympia 45

3.4.1 Tổng quan về trò chơi đường lên đỉnh Olympia 45

3.4.2 Thiết kế bố trí thiết bị trên bề mặt modul 46

3.4.3 Xây dựng mô hình thực hành 46

3.4.4 Chương trình 47

3.5 Mô hình thực hành lập trình điều khiển bãi đỗ xe tự động 48

3.5.1 Tổng quan về hệ thống đóng điều khiển bãi đỗ xe tự động 48

3.5.2 Bố trí thiết bị trên bề mặt modul 51

3.5.3 Xây dựng mô hình thực hành 52

3.5.4 Chương trình 53

3.6 Mô hình thực hành điều khiển đèn giao thông tại ngã tư 53

3.6.1 Tổng quan về hệ thống đèn giao thông 53

3.6.2 Xây dựng mô hình thí nghiệm 57

3.6.3 Chương trình điều khiển 59

3.7 Kết luận chương 3 62

CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG BÀI GIẢNG THỰC HÀNH ZEN 63

4.1 Cơ sở lý thuyết chung của phương pháp dạy học thực hành 63

4.1.1 Khái niệm về thực hành và dạy học thực hành kỹ thuật 63

4.1.2 Nhiệm vụ của dạy học thực hành 63

4.1.3 Phương pháp dạy học thực hành kĩ thuật 64

4.2 Xây dựng bài thực hành lập trình điều khiển Zen 64

4.2.1 Tiếp cận thiết bị và thực hành với đầu vào ra .65

4.2.2 Thực hành với Timer và Counter 76

4.2.3 Bài thực hành tổng hợp và nâng cao về Zen 83

4.3 Kết luận chương 4 88

KẾT LUẬN 89

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

1 PLC Programmable Logic Controller

2 CPU Bộ xử lý trung tâm

3 RAM Random access Memory - Bộ nhớ cho phép đọc và ghi

4 ROM Read Only Memory - Loại bộ nhớ chỉ đọc

5 PROM Programmable Read Only Memory - Loại bộ nhớ cải tiến từ ROM

6 EPROM Erasable Programmable Read Only Memory - Bộ nhớ cải tiến lên

từ PROM

7 EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory - là loại

kết hợp ưu điểu của cả RAM và EPROM

8 AC Nguồn điện xoay chiều

9 DC Nguồn điện một chiều

10 MT Nút mở máy quay động cơ theo chiều thuận

11 MN Nút mở máy quay động cơ theo chiều ngược

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Bảng các loại Zen phiên bản V2 16

Bảng 2.2 Các bit vào ra, các bit làm việc và các bit có lưu 18

Bảng 2.3 Phương pháp đặt thông số trong trang thiết lập thông số 27

Bảng 2.4 Thông báo lỗi bật điện nhưng không chạy 34

Bảng 2.5 Thông báo lỗi khi bật điện hay khi đang chạy 35

Bảng 2.6 Lỗi khi truyền chương trình từ card nhớ 35

Bảng 4.1 Yêu cầu cấu hình máy tính 65

Bảng 4.2 Gán địa chỉ vào/ra 76

Bảng 4.3 Bảng tùy chọn Timer 77

Bảng 4.4: Sai số của Timer 78

Bảng 4.5 Các thông số đặt cho Weekly Timer 79

Bảng 4.6 Các thông số cho Calendar timer 80

Bảng 4.7 Các thông số đạt cho Counter 82

Bảng 4.8 Gán địa chỉ vào/ra 83

Bảng 4.9 Gán địa chỉ vào/ra 88

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Cấu trúc chung của PLC 4

Hình 1.2 Đầu vào - ra của bộ PLC 7

Hình 1.3 Lập trình PLC bằng máy tính 8

Hình 1.4 Thiết bị lập trình xách tay 8

Hình 1.5 Đọc tín hiệu đầu vào 9

Hình 1.6 Giai đoạn thực hiện chương trình 10

Hình 1.7 Giai đoạn cập nhật đầu ra 10

Hình 1.8 Chu trình làm việc của PLC 11

Hình 1.9 Trình tự các bước thiết kế bài toán điều khiển PLC 12

Hình 2.1 Đồ thị thời gian của Timer on delay 19

Hình 2.2 Đồ thị thời gian của OFF delay 20

Hình 2.3 Đồ thị thời gian của One-shot pulse timer 20

Hình 2.4 Đồ thị thời gian của Flashing pulse timer 20

Hình 2.5 Đồ thị thời gian của Twin timer 21

Hình 2.6 Đồ thị thời gian của Holding timer 21

Hình 2.7 Đồ thị mô tả hoạt động của count 22

Hình 2.8 Lập trình và cài đặt thông số trên ZEN 23

Hình 2.9 Nối dây đầu vào/ra và hoạt động bên trong của ZEN 23

Hình 2.10 Viết chương trình bậc thang 24

Hình 2.11 Đầu vào tương tự và bộ so sánh tương tự 26

Hình 2.12 Khi đầu vào analog I4 ≥ 5.2V 26

Hình 2.13 Khi đầu vào analog I5 ≥ I4 26

Hình 2.14 Đặt thông số trong trang thiết lập thông số 27

Hình 2.15 Thiết lập khi hiển thị chữ2.3.5 Dùng các bit nút bấm (B) 29

Hình 2.16 Dùng các bit nút bấm 30

Hình 2.17 Thiết lập bảo vệ chương trình 32

Hình 2.18 Xóa password đã đăng ký 33

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thiết bị modul chứa bộ điều khiển ZEN 38

Hình 3.2 Mô hình hoàn thiện Modul chứa bộ điều khiển Zen 38

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý đổi nối sao - tam giác 39

Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thiết bị modul đổi nối sao - tam giác 40

Hình 3.5 Mô hình hoàn thiện Modul đổi nối sao - tam giác 41

Hình 3.6 Chương trình điều khiển 42

Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thiết bị modul đóng mở cửa tự động 43

Hình 3.8 Mô hình hoàn thiện modul đóng mở cửa tự động 44

Hình 3.9: Chương trình điều khiển 45

Hình 3.10: Sơ đồ bố trí thiết bị trò chơi đường lên đỉnh Olympia 46

Hình 3.11: Mô hình hoàn thiện trò chơi đường lên đỉnh Olympia 46

Hình 3.12 Chương trình điều khiển 48

Hình 3.13: Sơ đồ mặt bằng bãi đỗ xe tự động 49

Hình 3.14: Hình ảnh một bãi đỗ xe trong thực tế 50

Hình 3.15: Sơ đồ bố trí thiết bị modul bãi đỗ xe tự động 52

Hình 3.16 Mô hình hoàn thiện modul bãi đỗ xe tự động 52

Hình 3.17 Chương trình điều khiển 53

Hình 3.18 Hình ảnh một hệ thống đèn giao ở ngã tư 54

Hình 3.19 Sơ đồ thời gian chế độ giờ cao điểm 56

Hình 3.20 Sơ đồ thời gian chế độ bình thường 57

Hình 3.21 Hình ảnh bố trí đèn giao thông ở ngã tư 58

Hình 3.22 Sơ đồ bố thiết bị modul đèn giao thông 58

Hình 3.23 Mô hình hoàn thiện modul đèn giao thông 59

Hình 3.24 Chương trình điều khiển 61

Hình 3.25 Toàn bộ các mô hình sau khi hoàn thiện 62

Hình 4.1 Sơ đồ cấu trúc chương trình theo ngôn ngữ LAD 66

Hình 4.2: Hình giản đồ thời gian của Counter 81

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây với sự phát triển của khoa học công nghệ, thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đã được ứng dụng rộng rãi trong tự động hoá xí nghiệp công nghiệp và rất nhiều lĩnh vực khác PLC có thể coi như trái tim của hệ thống điều khiển nhằm tăng năng suất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm PLC là một môn học thực sự cần thiết đối với một kỹ sư điều khiển tự động Với mục đích bổ sung cơ cở vật chất tại trường ĐHCN Việt - Hung nhằm đào tạo đội ngũ kỹ sư Điện có tay nghề cao, lập trình PLC thành thạo

Với ý nghĩa đó, đề tài luận văn: “Nghiên cứu, ứng dụng PLC để xây dựng hệ thống thực hành đa năng tại trường Đại học công nghiệp Việt - Hung” là một đề tài thiết thực, có tính ứng dụng cao

Mục tiêu của luận văn:

- Thiết kế chế tạo được mô hình bài tập thực hành PLC

- Nghiên cứu hệ lệnh của PLC ZEN và khả năng ứng dụng của ZEN trong thực tế

- Xây dựng được hệ thống bài tập thực hành PLC

- Xây dựng được đề cương hướng dẫn thực hành PLC

Nội dung thực hiện:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về bộ điều khiển PLC

- Nghiên cứu hệ lệnh của bộ PLC ZEN của hãng Omron

- Xây dựng hệ thống bài tập thực hành PLC cơ bản và các yêu cầu công nghệ điều khiển trong thực tế

- Lựa chọn chủng loại và cấu hình của bộ PLC

- Thiết kế phần cơ khí các modul bài tập thực hành PLC

- Viết chương trình điều khiển đáp ứng hệ thống bài tập thực hành PLC

- Download chương trình, kết nối với các modul và chạy kiểm tra

- Xây dựng đề cương hướng dẫn thực hiện các bài tập thực hành

Bố cục của luận văn :

Luận văn được chia thành 4 chương

Chương 1: Tổng quan về hệ thống điều khiển logic khả trình PLC

Chương 2: Bộ điều khiển lập trình ZEN của Omron

Chương 3: Xây dựng hệ thống bài tập thực hành ứng dụng PLC ZEN

Chương 4: Xây dựng bài giảng thực hành ZEN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH PLC 1.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển logic khả trình PLC

1.1.1 Khái niệm về PLC

Thiết bị điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Control), viết tắt

thành PLC là loại thiết bị được ứng dụng rất rộng rãi trong tự động hoá xí nghiệp công nghiệp và rất nhiều lĩnh vực khác Thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua ngôn ngữ lập trình, các thuật toán này có thể sửa đổi và thay thế một cách nhanh chóng và dễ dàng cho phù hợp với từng yêu cầu công nghệ PLC được thiết kế có sẵn giao diện cho các thiết bị vào/ra và có thể lập trình với ngôn ngữ lập trình đơn giản và dễ hiểu, chủ yếu giải quyết các phép toán logic và chuyển mạch, cho phép các kĩ sư không yêu cầu cao về máy tính và ngôn ngữ máy tính cũng có thể

sử dụng được PLC là một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và dễ trao đổi thông tin với các PLC khác hoặc với máy tính

1.1.2 Lịch sử phát triển của PLC

Vào khoảng năm 1968, các nhà sản xuất ô tô đã đưa ra các yêu cầu kỹ thuật đầu tiên cho thiết bị điều khiển logic khả lập trình Mục đích đầu tiên là thay thế cho các tủ điều khiển cồng kềnh, tiêu thụ nhiều điện năng và thường xuyên phải thay thế các rơ le

do hỏng cuộn hút hay gãy các thanh lò xo tiếp điểm Mục đích thứ hai là tạo ra một thiết bị điều khiển có tính linh hoạt trong việc thay đổi chương trình điều khiển Những PLC đầu tiên được ứng dụng trong công nghiệp ô tô vào năm 1969 đã đem lại

sự ưu việt hơn hẳn các hệ thống điều khiển trên cơ sở rơ le Các thiết bị này được lập trình dễ dàng, không chiếm nhiều không gian trong các xưởng sản xuất và có độ tin cậy cao hơn các hệ thống rơ le Các ứng dụng của PLC đã nhanh chóng rộng mở ra tất

cả các ngành công nghiệp sản xuất khác Hai đặc điểm chính dẫn đến sự thành công của PLC đó chính là độ tin cậy cao và khả năng lập trình dễ dàng Độ tin cậy của PLC được đảm bảo bởi các mạch bán dẫn được thiết kế thích ứng với môi trường công nghiệp Các mạch vào ra được thiết kế đảm bảo khả năng chống nhiễu, chịu được ẩm, chịu được dầu, bụi và nhiệt độ cao Vào cuối những năm bảy mươi việc truyền dữ liệu

đã trở nên dễ dàng nhờ sự phát triển nhảy vọt của công nghiệp điện tử Các PLC có thể

điều khiển các thiết bị cách xa hàng vài trăm mét Các PLC có thể trao đổi dữ liệu cho nhau và việc điều khiển quá trình sản xuất trở nên dễ dàng hơn

PLC được sản xuất bởi nhiều hãng khác nhau trên thế giới Về nguyên lý hoạt động các PLC này có tính năng tương tự giống nhau, nhưng về lập trình sử dụng thì chúng hoàn toàn khác nhau do thiết kế khác nhau của mỗi nhà sản xuất PLC khác với các máy tính là không có ngôn ngữ lập trình chung và không có hệ điều hành Khi được bật lên thì PLC chỉ chạy chương trình điều khiển ghi trong bộ nhớ của nó, chứ không thể chạy được hoạt động nào khác Một số hãng sản xuất PLC lớn có tên tuổi như: Siemens, Toshiba, Mishubisi, Omron, Allan Bradley,Rocwel,Fanuc là các hãng chiếm phần lớn thị phần PLC thế giới Các PLC của các hãng này được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sử dụng công nghệ tự động hoá

1.1.3 Vai trò của PLC trong hệ thống tự động hoá

Tất cả mọi hoạt động của hệ thống từ đơn giản đến phức tạp đều được PLC điều khiển vì vậy PLC đóng vai trò rất quan trọng trong một hệ thống điều khiển, PLC có thể được xem như trái tim trong một hệ thống điều khiển tự động đơn lẻ với chương trình điều khiển được chứa trong bộ nhớ của PLC Thông qua các tín hiệu đầu vào (các tín hiệu ở dạng logic ON/OFF) mà PLC sẽ cho các tín hiệu đầu ra để điều khiển hoạt động các thiết bị của hệ thống

1.2 Cấu trúc chung của PLC

Nếu không nhìn về khía cạnh giá thành, kích thước, mức độ phức tạp, tất cả các PLC đều có những thành phần cơ bản và đặc điểm chức năng giống nhau Một PLC bao giờ cũng gồm có 5 thành phần cơ bản:

Sơ đồ của một bộ PLC cơ bản được biểu diễn trên hình 1.1

Ngoài các module chính này, các PLC còn có các module phụ trợ như module kết nối mạng, các module đặc biệt để xử lý tín hiệu như module kết nối với các can nhiệt,

module điều khiển động cơ bước, module kết nối với encoder, module đếm xung vào

vv

Hình 1.1 Cấu trúc chung của PLC

1.2.1 Bộ xử lý tín hiệu

Bộ xử lý còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU), là bộ phận chứa bộ vi xử lý Bộ

xử lý biên dịch các tín hiệu vào và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương trình được lưu trong bộ nhớ của CPU, truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạt động đến các thiết bị ra

Bộ xử lý tín hiệu có thể bao gồm một hay nhiều bộ vi xử lý tiêu chuẩn hoặc các

bộ vi xử lý hỗ trợ cùng với các mạch tích hợp khác để thực hiện các phép tính logíc, điều khiển và ghi nhớ các chức năng của PLC Bộ xử lý thu thập các tín hiệu vào, thực hiện các phép tính logíc theo chương trình, các phép tính đại số và điều khiển các đầu

ra số hay tương ứng Phần lớn các PLC sử dụng các mạch logic chuyên dụng trên cơ

sở bộ vi xử lý và các mạch tích hợp tạo nên đơn vị xử lý trung tâm CPU

Bộ vi xử lý sẽ lần lượt quét các trạng thái của đầu vào và các thiết bị phụ trợ, thực hiện logic điều khiển được đặt ra bởi chương trình ứng dụng, thực hiện các tính toán và điều khiển các đầu ra tương ứng của PLC Bộ vi xử lý nâng cao khả năng logic

Mođun nguồn

CPU

Mođun nhớ Thiết bị lập

trình Mođun Vào / Ra

và khả năng điều khiển của PLC Các PLC thế hệ cuối cho phép thực hiện các phép tính số học và các phép tính logic, bộ nhớ lớn hơn, tốc độxử lý cao hơn và có trang bị giao diện với máy tính, với mạng nội bộ Bộ vi xử lý điều khiển chu kỳ làm việc của chương trình Chu kỳ này được gọi là chu kỳ quét của PLC, tức là khoảng thời gian thực hiện xong một vòng các lệnh của chương trình điều khiển

1.2.2 Bộ nhớ

Bộ nhớ của PLC có vai trò rất quan trọng, bởi vì nó được sử dụng để chứa toàn

bộ chương trình điều khiển, các trạng thái của các thiết bị phụ trợ Thông thường các

bộ nhớ được bố trí trong cùng một khối với CPU Thông tin chứa trong bộ nhớ sẽ xác định việc các đầu vào, đầu ra được xử lý như thế nào Bộ nhớ bao gồm các tế bào nhớ được gọi là bit Mỗi bit có hai trạng thái 0 hoặc 1 Đơn vị thông dụng của bộ nhớ là K, 1K = 1024 từ(word), 1 từ(word) có thể là 8 bit Các PLC thường có bộ nhớ từ 1K đến 64K, phụ thuộc vào mức độ phức tạp của chương trình điều khiển Trong các PLC hiện đại có sử dụng một số kiểu bộ nhớ khác nhau Các kiểu bộ nhớ này có thể xếp vào hai nhóm: bộ nhớ có thể thay đổi và bộ nhớ cố định Bộ nhớ thay đổi là các bộ nhớ

có thể mất các thông tin ghi trên đó khi mất điện Nếu chương trình điều khiển chứa trong bộ nhớ mà bị mất điện đột xuất do tuột dây, mất điện nguồn thì chương trình phải được nạp lại và lưu vào bộ nhớ Bộ nhớ cố định ngược lại với bộ nhớ thay đổi là

có khả năng lưu giữ thông tin ngay cả khi mất điện

Bộ nhớ có thể chia làm các loại sau:

- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM (Random access Memory): đó là bộ nhớ cho phép đọc và ghi Dữ liệu trong RAM dễ dàng sửa được nhưng sẽ bị mất đi khi PLC mất điện Để khắc phục nhược điểm này người ta thường dùng pin để lưu trữ dữ liệu và chương trình trong RAM

- ROM (Read Only Memory): là loại bộ nhớ chỉ đọc, không thể thay đổi được

dữ liệu trong ROM, ROM do nhà chế tạo chế sẵn chỉ nạp dữ liệu được một lần

- PROM (Programmable Read Only Memory): là loại bộ nhớ cải tiến từ ROM,

là bộ nhớ trắng được ghi do nhà thiết kế Tuy nhiên chương trình và dữ liệu được ghi trong PROM không thể xoá được

- EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): là bộ nhớ cải tiến lên

từ PROM, nguồn nuôi cho EPROM không cần dùng pin Nội dung dữ liệu và chương trình chứa trong EPROM có thể xoá được bằng cách chiếu tia cực tím vào một cửa sổ nhỏ trên EPROM và sau đó ghi dữ liệu mới vào máy bằng máy nạp

- EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory): là loại kết hợp ưu điểu của cả RAM và EPROM, dữ liệu trong EEPROM có thể xoá và nạp băng tín hiệu điện Tuy nhiên số lần nạp cũng có giới hạn

1.2.3 Bộ nguồn

Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho bộ vi xử

lý (thường là 5V) và cho các mạch điện đầu ra hoặc các module còn lại (thường là 24V)

1.2.4 Module vào - ra

Module vào - ra là phương thức liên lạc vật lý giữa hệ thống PLC với thế giới bên ngoài Cho phép thực hiện các kết nối, thông qua các kênh vào - ra đến module vào và module ra Cũng thông qua module vào - ra chương trình được nạp vào bộ nhớ Module vào - ra có thể là số hoặc tương tự

* Các dạng đầu vào: Các tín hiệu vào từ các thiết bị hay từ các cảm biến cung

cấp các dữ liệu và thông tin cần thiết để bộ xử lý tín hiệu thực hiện các phép tính logic yêu cầu quyết định đến việc điều khiển máy hoặc quá trình Các tín hiệu vào có thể lấy

từ các thiết bị khác nhau như nút ấn, công tắc, can nhiệt, ten zô mét, vv

Tín hiệu vào được nối vào các module vào để lọc tín hiệu và chuyển đổi tín hiệu về mức năng lượng thấp để bộ xử lý có thể sử dụng được Đầu vào có hai dạng là đầu vào dạng số và đầu vào dạng tương tự

Đầu vào dạng số được kết nối với các cầu nối kênh trên module vào số, các kênh này chỉ có các tín hiệu hai trạng thái 0 hay1

Đầu vào tương tự có thể là tín hiệu điện áp, dòng điện từ các cảm biến tương tự

cấu chấp hành, mà truyền đến các bộ khuyếch đại công suất, hoặc các bộ chuyển mạch

từ công suất thấp sang công suất cao hơn Ví dụ tín hiệu điều khiển đóng mở van, tín hiệu này truyền đến cuộn hút của khởi động từ của động cơ, kích hoạt khởi động từ

và mạch điện cấp vào động cơ được đóng, động cơ chạy và bắt đầu đóng hay mở van tuỳ theo chiều quay của động cơ Đầu ra cũng có hai dạng tín hiệu là dạng tín hiệu số hoặc tín hiệu tương tự

Tín hiệu vào/ra có thể là tín hiệu rời rạc, tín hiệu liên tục, tín hiệu logic Mỗi điểm vào/ ra có một địa chỉ duy nhất được PLC sử dụng

Hình 1.2 Đầu vào - ra của bộ PLC

1.2.5 Thiết bị lập trình

Thiết bị lập trình được sử dụng để lập các chương trình điều khiển cần thiết sau

đó được chuyển cho PLC Thiết bị lập trình có thể là thiết bị lập trình chuyên dụng, có thể là thiết bị lập trình cầm tay gọn nhẹ, có thể là phần mềm được cài đặt trên máy tính

cá nhân

- Lập trình nhờ các phần mềm lập trình trên máy tính và nạp chương trình lên PLC qua cổng RS232 hay qua cổng kết nối với mạng LAN hay mạng Internet Máy tính cá nhân là phương tiện lập trình tốt nhất cho PLC, bởi vì chúng ta có thể quan sát được nhiều dòng lệnh trên màn hình, soạn thảo và truy cập vào chương trình dễ dàng Điều bất tiện là máy tính cá nhân không thích hợp lắm với môi trường công nghiệp và khả năng di chuyển kém

Hình 1.3 Lập trình PLC bằng máy tính

Lập trình bằng thiết bị lập trình xách tay: lập trình trực tiếp vào bộ nhớ của PLC Thiết bị này không dễ sử dụng như máy tính, nhưng lại tiện cho việc mang đi theo người Lập trình được thực hiện từng dòng lệnh tương ứng với từng bậc của sơ đồ thang

Hình 1.4 Thiết bị lập trình xách tay

- Lập trình trên máy tính, nạp lên thẻ nhớ và sau đó nạp từ thẻ nhớ vào PLC qua cổng tiêu chuẩn Các thẻ nhớ EEPROM là các bộ nhớ ROM có thể xoá và lập trình lại được bằng điện Ưu điểm của EEPROM là nó có thể thay đổi chương trình của PLC bằng cách cắm vào cổng của PLC

1.3 Nguyên lý hoạt động của PLC

Khi chạy, một chương trình PLC chia làm 3 giai đoạn chính:

 Đọc tín hiệu đầu vào

 Thực hiện chương trình

 Xuất kết quả ra

1.3.1 Đọc tín hiệu đầu vào

Giai đoạn này bộ vi xử lý “chụp lại” trạng thái logic của các đầu vào rồi truyền hình ảnh nhận được vào bộ nhớ dữ liệu

Hình 1.5 Đọc tín hiệu đầu vào

1.3.2 Thực hiện chương trình

Thực hiện các phép toán logic chứa trong bộ nhớ chương trình lần lượt từ đầu đến cuối bằng cách sử dụng “hình ảnh” của trạng thái đầu vào chứa trong bộ nhớ dữ liệu Kết quả của mỗi phép toán logic ( hình ảnh đầu ra ) lại được lưu trong bộ nhớ dữ liệu

Hình 1.6 Giai đoạn thực hiện chương trình

1.3.3 Cập nhật đầu ra

Sao chép lại toàn bộ các trạng thái logic hình ảnh của đầu ra (lưu trong bộ nhớ

dữ liệu) ra các module đầu ra để điều khiển các thiết bị bên ngoài

Hình 1.7 Giai đoạn cập nhật đầu ra

Như vậy, ta có thể khái quát một chu trình làm việc của PLC như sau:

Hình 1.8 Chu trình làm việc của PLC 1.4 Trình tự các bước thiết kế bài toán điều khiển PLC

Đối với một bài toán thiết kế điều khiển PLC ta cần theo các bước sau:

- Tìm hiểu, phân tích yêu cầu công nghệ

- Xác định đối tượng điều khiển của hệ thống

- Xác định loại và số lượng tín hiệu đầu vào và ra, lập bảng phân công địa chỉ vào/ra

- Vẽ giản đồ thời gian hoặc lưu đồ thuật toán cho các tín hiệu vào/ ra

- Lựa chọn ngôn ngữ lập trình và loại PLC tương ứng

- Viết chương trình điều khiển

- Chạy mô phỏng và kiểm tra lỗi

- Nạp chương trình vào PLC

- Kết nối PLC với thiết bị ngoại vi

- Chạy thử và kiểm tra

- Nếu tốt ta tiến hành nạp chương trình vào EPROM và tạo tài liệu chương trình

Thu thập dữ liệu đầu vào

Chạy chương trình

Cập nhật đầu ra

Hình 1.9 Trình tự các bước thiết kế bài toán điều khiển PLC 1.5 Phân tích lựa chọn chủng loại PLC

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất PLC như Siemen, Omron, ABB, Mitshubishi, LG mỗi hãng đều có những tính năng và ưu điểm riêng Hiện tại, phòng thực hành PLC của trường Đại học Công nghiệp Việt - Hung đã có PLC của các hãng Siemen, LG, Mitsubitshi Với mục đích đa dạng về chủng loại để các em được làm quen với các hãng PLC khác nhau, vì vậy đề tài lựa chọn bộ PLC Zen của hãng Omron để nghiên cứu Bộ PLC Zen là bộ PLC đơn giản của hãng Omron, bộ Zen phù

Kiểm tra dây nối

Kết nối các thiết bị I/O vào PLC

Chạy tốt

Xác định yêu cầu

của hệ thống

Vẽ lưu đồ điều khiển

Liệt kê các thiết bị I/O tương

ứng với các đầu I/O của PLC

Soạn thảo chương trình

hợp với các yêu cầu điều khiển tự động đơn giản và phù hợp với hệ thống bài tập thực hành dành cho sinh viên tại trường Đại học Công nghiệp Việt - Hung

Căn cứ vào yêu cầu bài tập và số lượng đầu vào, ra của từng bài tập tác giả lựa chọn bộ PLC ZEN-20C3AR-A-V2

1.6 kết luận chương 1

Nội dung chương 1 đã nghiên cứu được về những vấn đề sau :

Tổng quan về hệ thống điều khiển logic khả trình PLC

Tìm hiểu về vai trò của PLC trong hệ thống tự động hóa

Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của PLC

Đưa ra được trình tự các bước thiết kế bài toán điều khiển PLC từ đó chọn được chủng loại PLC sử dụng trong luận văn

Trên cơ sở những nghiên cứu bước đầu về PLC trong chương 1, chương 2 sẽ đi sâu nghiên cứu về bộ điều khiển lập trình Zen của OmRon

CHƯƠNG 2

BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ZEN CỦA OMRON 2.1 Tổng quan về ZEN của OMRON

2.1.1 Các đặc điểm cơ bản của Zen

Zen là một loại PLC cỡ nhỏ được cung cấp bởi hãng OMRON (Nhật) Zen còn được gọi là hệ rơle lập trình được (Programable relays) với nhiều ưu điểm nổi bật:

• Tiết kiệm khi điều khiển tự động hoá cỡ nhỏ

Một bộ xử lý trung tâm cung cấp 12 đầu vào và 8 đầu ra (đối với khối CPU 20 cổng vào ra) Thích hợp sử dụng cho các điều khiển cỡ nhỏ như hệ thống cung cấp nước cho nhà cao tầng hay điều khiển ánh sáng cho các văn phòng công sở…

• Hoạt động dễ dàng với một hệ điều khiển giá rẻ

Lập trình ladder trực tiếp từ bộ xử lý trung tâm Chương trình ladder có thể dễ dàng được copy

• Zen có kích thước rất nhỏ thuận lợi cho việc lắp đặt

• Dễ dàng trong việc lắp ráp và nối dây

Việc gá đặt dễ dàng với một rãnh nhỏ phía mặt sau Sẵn có các Timer và Counter vì vậy chỉ cần nối dây cho nguồn cấp và các cổng vào ra Thao tác kết nối đơn giản chỉ cần dùng một tuốc nơ vít

• Có thể kết hợp với các module mở rộng tăng số lượng các đầu vào ra Số lượng đầu vào ra của Zen có thể lên tới 24 đầu vào và 20 đầu ra nhờ kết hợp thêm 3 module mở rộng

• Biện pháp khắc phục khi mất điện

EEPROM vẫn lưu trữ chương trình và dữ liệu cài đặt hệ thống khi không cấp điện tới ZEN Các dữ liệu về thời gian, counter, holding timer và các bit làm việc vẫn được lưu nhờ sử dụng một nguồn nuôi

• Dễ dàng lưu trữ và copy chương trình

Sử dụng một băng từ nhớ có thể dễ dàng lưu trữ và copy chương trình

• Có thể lập trình và kiểm tra hoạt động từ một máy vi tính Phần mềm Zen Support cung cấp một cách hoàn chỉnh cho quá trình mô phỏng trên máy vi tính

• Dung lượng đóng cắt lớn: Công tắc đầu ra có thể chịu dòng 8A (250 VAC) Các công tắc đều độc lập với nhau

• Đầu vào xoay chiều: Đối với CPU có nguồn cấp đầu vào xoay chiều, có thể kết nối trực tiếp với điện áp từ 100V đến 240V

• Lập trình dễ dàng: Có thể đặt cho bit đầu ra 3 sự hoạt động khác nhau

• Các Timer phong phú: Mỗi Timer đều hỗ trợ 5 kiểu hoạt động và 3 kiểu thang chia thời gian Cùng với 8 holding Timers có thể giữ trạng thái Timer khi nguồn cấp bị ngắt

• Counter có thể đếm tăng và đếm giảm: Có sẵn 16 Counter có thể điều khiển đếm tăng hoặc đếm giảm Sử dụng bộ so sánh có thể lập trình cho nhiều đầu ra từ 1 Counter

• Hỗ trợ Timer hoạt động theo ngày hoặc theo mùa: Khối CPU với sẵn có chức năng đồng hồ và lịch hỗ trợ 16 Weekly Timer và Calendar Timer Calendar Timer hỗ trợ điều khiển theo mùa, còn Weekly Timer hỗ trợ điều khiển theo ngày giờ

• Đầu vào tương tự trực tiếp: Khối CPU với đầu vào nguồn cấp 1 chiều có 2 đầu vào tương tự (từ 0V đến 10V) và 4 bộ so sánh tương tự

• Bảo dưỡng dễ dàng hơn: Sử dụng chức năng hiển thị của khối CPU để hiển thị tin nhắn do người sử dụng cài đặt về ngày, thời gian và các dữ liệu khác

• Đèn màn hình sáng lâu hơn trong điều kiện làm việc tối: Có thể đặt cho đèn màn hình tắt sau 2, 10 hay 30 phút, cũng có thể đặt chế độ đèn luôn sáng Với chức năng hiển thị, đèn màn hình cũng có thể bật sáng khi một tin nhắn hiển thị

• Lọc nhiễu đầu vào: Mạch lọc nhiễu đầu vào ngăn chặn nhiễu đầu vào

• Sử dụng rộng rãi trên thế giới: Có thể hiển thị 6 ngôn ngữ Hỗ trợ chức năng phân biệt giờ theo mùa

• Bảo mật chương trình: Chương trình có thể được bảo vệ nhờ cài đặt password

2.1.2 Giới thiệu các loại Zen

Nói chung Zen được phân biệt dựa vào các yếu tố sau:

- Sử dụng nguồn nuôi AC hay DC:

+ Zen xoay chiều (nếu dùng nguồn AC)

+ Zen một chiều (nếu dùng nguồn DC)

- Có màn hình tinh thể lỏng LCD (đi kèm phím ấn hay không có)

- Có đồng hồ thời gian theo tuần và năm hay không

- Có đầu vào Analog hay không

Dưới đây là bảng các loại Zen phiên bản V2

Bảng 2.1 Bảng các loại Zen phiên bản V2

2.1.3 Đặc tính kỹ thuật của ZEN -20C3AR-A-V2

- Dòng điện đầu vào: 0,15mA ở 100VAC và 0,35mA ở 240 VAC

- Điện thế đóng (mức 1): 80 VAC min

- Điện thế ngắt (mức 0): 25VAC max

- Thời gian đáp ứng cần thiết cho trạng thái đóng hay ngắt:

• Ở 100 VAC là 50ms hay 70ms (dùng chức năng lọc nhiễu ngõ vào)

• Ở 240 VAC là 100ms hay 120ms (dùng chức năng lọc nhiễu ngõ vào)

2.1.3.2 Đặc tính đầu ra

- Dòng điện cực đại của tiếp điểm 8A ở 250VAC, 5A ở 24 VDC

- Tuổi thọ của Rơle:

• Về điện: 50.000 lần vận hành

• Về cơ: 10 triệu lần vận hành

- Thời gian đáp ứng cần thiết khi đóng: 15ms

- Thời gian đáp ứng cần thiết khi ngắt: 5ms

2.1.3.3 Công suất tiêu thụ

- Loại AC: 30VA max

- Điện trở cách nhiệt giữa nguồn AC cung cấp và đầu nối đầu vào, đầu nối đầu

ra 20MΩ min ở 500VDC

- Nhiệt độ môi trường cho phép: 00 C đến 550 C

- Độ ẩm môi trường cho phép: 10% đến 90%

2.1.3.4 Các thông số khác

Có 16 bit lưu (holding bit) trạng thái kể cả khi mất điện

16 timer với nhiều loại: ON-delay/OFF-delay timer, One-shot timer, pulse timer

Flashing-8 Holding timer với trạng thái được lưu kể cả khi mất điện

16 counter có thể đếm lên hoặc xuống thay đổi bằng chương trình

16 display bit dùng để hiển thị các message lên màn hiển thị của ZEN tuỳ theo trạng thái chương trình

8 bit báo trạng thái các nút bấm

Lưu chương trình bằng EEPROM hoặc bằng card nhớ

16 weekly/16 calendar timer

Lập trình từ trái sang phải dễ dàng trực tiếp trên ZEN hay bằng phần mềm ZEN Support Software

Dung lượng chương trình 96 dòng (gồm 3 đầu vào và 1 đầu ra mỗi dòng)

Các tính năng mới bổ sung của model -V2: twin timer, weekly timer day operation, pulse output operation, 8-digit counter (150 Hz), 8-digit comparators

multiple-2.2 Các vùng nhớ của Zen

2.2.1 Các bit vào/ ra, các bit làm việc và các bit có lưu

Bảng 2.2 Các bit vào ra, các bit làm việc và các bit có lưu

Địa chỉ bít

Số bít Chức năng

0 đến

CPU có 10 cổng vào/ra

Phản ánh trạng thái đóng/mở của thiết bị đầu vào nối tới đầu vào của Zen

Đưa ra trạng thái đóng/mở cho thiết bị đầu ra nối tới đầu ra của Zen

• Các bit đầu vào có 2 trạng thái: Thường mở và thường đóng

• Các bit đầu ra có 4 trạng thái:

- ‘[‘ Đầu ra hoạt động bình thường: Khi được nối điện thì đầu ra có điện, khi mất nối điện thì đầu ra mất điện

- ‘S’ Set bit đầu ra: Khi được nối điện thì trạng thái của đầu ra được set lên 1

mà không phụ thuộc vào việc còn nối điện cho đầu ra nữa hay không

- ‘R’ Reset bit đầu ra: Khi được nối điện thì trạng thái của đầu ra được reset về

0 mà không phụ thuộc vào việc còn nối điện cho đẩu ra nữa hay không

- ‘A’ Thay đổi trạng thái đầu ra: Mỗi khi được nối điện trạng thái của đầu ra sẽ chuyển sang trạng thái ngược lại với trạng thái đang có

Hình 2.1 Đồ thị thời gian của Timer on delay

- OFF delay timer : Vẫn ở ON trong khi đầu vào trigger ON và tắt sau một khoảng thời gian đặt trước sau khi đầu vào trigger về OFF

Hình 2.2 Đồ thị thời gian của OFF delay

- One-shot pulse timer (O): Vẫn ON ở trong một khoảng thời gian đặt trước khi đầu vào trigger bật lên ON

Hình 2.3 Đồ thị thời gian của One-shot pulse timer

- Flashing pulse timer (F): Bật và tắt lặp đi lặp lại trong khoảng chu kì đặt trước trong khi đầu vào trigger ở trạng thái ON

Hình 2.4 Đồ thị thời gian của Flashing pulse timer

- Twin timer ( W ): Bật tắt lặp đi lặp lại khi đầu vào trigger ở trạng thái ON Thời gian ON và thời gian OFF có thể tách riêng

Hình 2.5 Đồ thị thời gian của Twin timer

- Holding Timer (#): Từ #0 đến #3

Bật sau một khoảng thời gian đặt trước khi đầu vào trigger lên ON Giá trị hiện hành vẫn được lưu khi timer chuyển từ RUN sang STOP hoặc khi bị ngắt điện Timer lại tiếp tục khi đầu vào kích lên ON Bít đầu ra của Timer cũng được giữ nguyên trạng thái khi Timer đếm xong

Hình 2.6 Đồ thị thời gian của Holding timer

- Weekly Timer (@): Từ @0 đến @7

Cho phép đặt các ngày hoạt động trong tuần và thời gian hoạt động trong các ngày đó

- Calender Timer(*): Từ *0 đến *7

Cho phép đặt thời gian hoạt động trong 1 năm từ ngày bắt đầu đến ngày kết thúc

2.2.3 Counter

Có đến 16 bộ đếm và một bộ đếm 8 số có thể đếm tăng hoặc đếm giảm Giá trị hiện hành của bộ đếm và trạng thái đầu ra của counter được lưu giữ ngay cả khi thay đổi chế độ hoạt động hoặc khi mất điện Đầu ra của bộ đếm bật lên on khi giá trị đếm được bằng hay lớn hơn giá trị cài đặt Giá trị đếm được trở về 0 và đầu ra của bộ đếm (Counter bit) trở về OFF khi đầu vào Reset bật lên ON Đầu vào của bộ đếm không có tác dụng đếm khi đầu vào Reset lên ON

Có 3 đầu vào của bộ đếm:

• Đầu vào đếm: CC (Count) đếm lên/đếm xuống khi đầu vào đếm lên ‘1’

• Đầu chọn hướng đếm: DC (Direction) nếu = ‘0’ là đếm lên, nếu = ‘1’ là đếm xuống

• Đầu vào xoá số: RC ( Reset ) khi đầu vào xoá số = ‘1’ thì giá trị đếm trở về

‘0’, đầu ra của bộ đếm trở về ‘0’

Hình 2.7 Đồ thị mô tả hoạt động của count 2.3 Lập trình và cài đặt thông số trên ZEN

2.3.1 Lựa chọn ngôn ngữ hiển thị

Có thể lựa chọn tới 6 ngôn ngữ để hiển thị trên mặt hiển thị LCD của ZEN là Anh, Pháp, Italia, Đức, Tây Ban Nha và Nhật Mặc định là tiếng Anh

Bấm OK để chuyển sang trang Menu Bấm ↓ 4 lần để chuyển con trỏ tới

"LANGUAGE"

Bấm OK để hiển thị ngôn ngữ hiện tại, Chữ cuối của ngôn ngữ sẽ nhấp nháy (chữ "H" trong hình)

Bấm OK để làm cho cả từ nhấp nháy Bây giờ ta có thể lựa chọn ngôn ngữ khác dùng phím ↑/↓

Hình 2.8 Lập trình và cài đặt thông số trên ZEN

2.3.2 Nối dây đầu vào/ra và hoạt động bên trong

Hình 2.9 Nối dây đầu vào/ra và hoạt động bên trong của ZEN

Nối các công tắc SW1 và SW2 vào các đầu nối input I0 và I1 (số (1) trên chương trình bậc thang) cũng bật hoặc tắt Tương tự với công tắc SW2 và bit I1 Khi chương trình chạy ở chế độ RUN và công tắc SW1 bật, Bit I0 bật lên và cũng làm bit

đầu ra Q0 bật Khi đó tiếp điểm đầu ra (output contact) cũng bật theo (chỉ thị bởi số (3) chương trình)

Khi đó tiếp điểm đầu ra (output contact) bật lên (chỉ thị bởi số 3 trong chương trình), tải nối với đầu nối đầu ra Q0 cũng được bật

2.3.3 Viết chương trình bậc thang

Cần phải chuyển ZEN về chế độ STOP mới viết hay thay đổi được chương trình

Bấm OK để chuyển về màn hình Menu và chọn PROGRAM

Chọn EDIT PROGRAM

Hình 2.10 Viết chương trình bậc thang

Sau đó màn hình hiển thị như sau:

Bấm OK để chuyển sang trang sửa chương trình bậc thang

Các hoạt động khi ở trang sửa đổi chương trình bậc thang:

Tại 1 thời điểm chỉ có thể hiển thị được 2 dòng trong mạch của chương trình bậc thang trong màn hình Edit Screen

Mỗi bộ ZEN có thể chứa tới 96 dòng, mỗi dòng có thể gồm 3 input condition là các tiếp điểm đầu vào và 1 output

2.3.4 Sửa chương trình bậc thang

- Thay đổi đầu vào

Di chuyển con trỏ về vị trí cần thay đổi đầu vào

Bấm OK để đổi con trỏ sang dạng nhấp nháy và chuyển con trỏ sang vị trí nhập

Bấm phím ↑/↓ để lựa chọn M

Bấm  để chuyển sang vị trí nhập loại bit Dùng phím ↑/↓ để thay đổi đại chỉ bit từ 0 lên 1

Bấm OK để hoàn tất

- Sửa đổi các chức năng phụ khác cho đầu ra bit

Bây giờ ta sẽ thay đổi chức năng đầu ra bit sang S (tức SET)

Di chuyển con trỏ về vị trí cần thay đổi đầu ra

Bấm OK để đổi con trỏ sang dạng nhấp nháy

Bấm  chuyển con trỏ sang vị trí thay đổi chức năng đầu ra

Bấm phím ↑ hai lần để chuyển chức năng đầu ra từ [ thành S Bấm OK để hoàn tất

- Xoá các đầu vào, đầu ra và các đường nối

Di chuyển con trỏ tới vị trí của đầu vào, đầu ra hay đường nối cần xoá và bấm DEL

Di chuyển con trỏ tới vị trí của đầu vào bên phải của đường nối này Bấm ALT

để chuyển sang chế độ vẽ đường nối Con trỏ chuyển sang hình mũi tên 

Để xoá 1 dòng trắng, chuyển con trỏ về vị trí đầu của dòng cần xoá và ấn DEL

* Đầu vào tương tự (analog input) và bộ so sánh tương tự (analog comparator)

Có thể nối 2 đầu vào tương tự 0-10V vào module CPU của ZEN (với model dùng nguồn DC) Hai đầu vào này là I4 và I5 như hình dưới

Tín hiệu tương tự được chuyển đổi thành dạng số BCD từ 00.0 đến 10.0 Kết quả có thể được dùng với 1 trong 4 bộ so sánh tương tự (analog comparator) ký hiệu A0 đến A3 Kết quả của việc so sánh này có thể được dùng làm đầu vào trong chương trình

Hình 2.11 Đầu vào tương tự và bộ so sánh tương tự

- Ví dụ 1

Khi đầu vào analog I4 ≥ 5.2V

Hình 2.12 Khi đầu vào analog I4 ≥ 5.2V

Đầu ra của bộ comparator sẽ bật lên ON khi điện áp đầu vào 1 đạt đến 5,2V hoặc cao hơn

- Ví dụ 2

Khi đầu vào analog I5 ≥ I4

Hình 2.13 Khi đầu vào analog I5 ≥ I4

Đầu ra của bộ comparator sẽ bật lên ON khi điện áp đầu vào 2 cao hơn đầu vào 1

* Các bit hiển thị thông báo (Display bit)

Chương trình trong ZEN có thể hiển thị lên trên màn hình LCD các thông báo

tự đặt, thời gian, giá trị hiện hành của timer/counter hay giá trị của bộ so sánh analog

Có thể hiển thị nhiều dữ liệu trên cùng màn hình

- Thiết lập trong màn hình sửa chương trình bậc thang

Các đầu vào của bit hiển thị đựơc vẽ ở màn hình theo dõi thông số (Parameter settings)

Display address: D0 đến D7 (8 bit)

- Đặt thông số trong trang thiết lập thông số (Parameter Settings)

Hình 2.14 Đặt thông số trong trang thiết lập thông số Bảng 2.3 Phương pháp đặt thông số trong trang thiết lập thông số

Chú ý:

(1) Khi L0 hay L1 được chọn để tắt chức năng hiển thị trang thông báo, trang hiển thị thông báo sẽ không đựơc hiển thị tự động Dùng các phím để chuyển tới trang hiển thị hoạt động

(2) Khi L2 hay L3 được chọn để bật chức năng hiển thị trang thông báo, trang hiển thị thông báo sẽ được hiển thị tự động để hiển thị dữ liệu đã đặt Màn hình chính

sẽ không được hiển thị Để hiển thị màn hình chính, phải chuyển CPU về chế độ STOP

Thiết lập khi hiển thị chữ (khi chọn CHR)

Hình 2.15 Thiết lập khi hiển thị chữ