Bài giảng PLC TS nguyển minh tuấn

Chương 1: Tổng quan về hệ thống Điều khiển2/2009 6  Hệ thống điều khiển là một nhĩm các phần tử hay các hệ thống phụ trợ được liên kết lại với nhau nhằm duy trì một kết quả mong muốn bằ

1

BÀI GIẢNG PLC

2

1.NỘI DUNG

Mục tiêu của môn học:

Môn học giới thiệu bộ điều khiển lập trình PLC

Các hiểu biết, các kỹ năng cần đạt được sau khi học môn học

Kiến thức: phân biệt được các loại PLC, cấu trúc phần cứng, cách đấu dây,

có khả năng lập trình cơ bản, biết được một số modul mở rộng.

Kỹ năng chuyên môn: kỹ năng phân tích, viết chương trình điều khiển

Kỹ năng chuyển tiếp: áp dụng kiến thức được trang bị ở môn này để tiếp cận các hệ thống tự động trong các lĩnh vực khác nhau.

Tài liệu tham khảo:

[1] MITSUBISHI – sổ tay hướng dẫn lập trình các họ Fx0, Fx0s, FxoN, Fx, Fxao,Fxan…[2] tự động hóa với simatic S7 200 – Phan xuân Minh –Nguyễn Doãn Phúc

[3] Bộ điểu khiển lập trình vận hành và ứng dụng _ TS Lê hoài quốc-TS Chung tấn lâm[4] Các tài liệu khác về PLC

4 Tập lệnh

5 Bài tập thực hành ứng dụng

6 Hướng dẫn sử dụng thiết bị lập trình

Chương 1: Tổng quan về hệ thống Điều khiển

2/2009

6

 Hệ thống điều khiển là một nhĩm các phần tử (hay các hệ thống phụ trợ) được liên kết lại với nhau nhằm duy trì một kết quả mong muốn bằng cách tác động vào giá trị của một biến nào đĩ trong hê thống

Ví dụ: Lị sưởi sản sinh ra nhiệt lượng do quá trình đốt cháy nhiên liệu

Đối tượng điều khiển: Nhiệt độ  lượng nhiên liệu  Van nhiên liệu

Các phần tử bao gồm: Cơ cấu tác động cho các van nhiên liệu, cảm biến nhiệt độ(thermostats)

Hệ thống điều khiển đơn giản hình thành khi cĩ một giá trị ngõ ra (đáp ứng – response) ứngvới một ngõ vào

 Khối vào: tín hiệu thường qua bộ chuyển đổi để

chuyển đổi các đại lượng vật lý thành tín hiệu điện.

 Bộ chuyển đổi có thể là: nút nhấn, công tắc, cảm biến, nhiệt trở, cảm biến đo sức căng…

 Tùy theo bộ chuyển đổi tín hiệu ra có thể là on/off hay liên tục.

2/2009

7

+ LVDT+ Load cell (strain gauge)

+ Piezo component

+ Dòng, áp+ Camera+ Quang học+ Từ trường+ Độ ẩm+ Ion + Điện dẫn

VỊ TRÍ, VẬN TỐC, GIA TỐC

LVDT (Linear Variable Differential Transformer )

1 Incremental

2 Absolute

3 Kết hợp

INCREMENTAL

ABSOLUTE

LINEAR ENCODER

GYRO & TILT SENSOR

TILT

SENSOR

SONAR

NHIỆT ĐỘ

NHIỆT ĐỘ

KHỐI LƯỢNG

khối ra:

 tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống điều khiển Các tín hiệu này dùng để kích các thiết bị ngõ ra: động cơ điện, xy lanh- pit tông, solenoid, lò xấy/lò cấp nhiệt, van, rơle…

2/2009

24

ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN

+ VALVE ĐIỀU ÁP

…

ĐỘNG CƠ ĐIỆN

AC

AC servo

ĐỘNG CƠ ĐIỆN

DC

Ba loai DC

cơ bản

Series motor

Shunt motor

Compound motor

DC servo

Step motor

Brushless motor

RC servo motor

Linear motor, piezo motor, Micro motor, ultrasonic motor

53

 Các dạng tín hiệu

 Tín hiệu liên tục điều khiển liên tục

 Tín hiệu nhị phân điều khiển nhị phân

 Các dạng sản xuất trong công nghiệp:

 Sản xuất liên tục

 Sản xuất từng loạt

 Sản xuất đơn chiếc

 Phương pháp điều khiển:

Hệ thống điều khiển vòng hở

Hệ thống điều khiển vòng hở là hệ thống mà trong đó tín hiệu điều khiển không có phụ thuộc vào bất kỳ tín hiệu nào từ quá trình

- Động cơ: 10/giây (ở điện áp định mức)

Để thực hiện chuyển động mong muốn, bộ điều khiển xuất ra một xung tín hiệu trong 30 giây

Nếu động cơ làm việc chính xác, vị trí anten sẽ dừng chính xác ở 300

Hệ thống điều khiển vòng kín

Hệ thống điều khiển vòng kín là hệ thống mà trong đó tín hiệu điều khiển phụ thuộc vào

sự sai lệch giữa tín hiệu mong muốn và tín hiệu phản hồi

Ba thao tác chính của một hệ thống vòng kín

- Đo lường: đo giá trị của biến được điều khiển

- Ra quyết định: tính toán sai lệch và sử dụng giá trị sai lệch để ra quyết định điều khiển

- Tác động: sử dụng giá trị điều khiển để tác động những biến khác trong quá trình theo hướng làm giá trị sai lệch

Hệ thống điều khiển vòng kín

• Quá trình: đại diện cho quá trình vật lý bị ảnh hưởng bởi cơ cấu tác động

• Điểm điều chỉnh, biến được điều khiển, biến được đo, và điểm sai lệch

Hệ thống điều khiển vòng kín

• Bộ cảm biến: thực hiện đo giá trị thực của

biến được điều khiển, biến đổi thành một đại

lượng có thể sử dụng được và phản hồi về bộ

điểu khiển

• Bộ điều khiển (bao gồm cả bộ so sánh):

thực hiện cơ chế điều khiển thích hợp nhằm

làm giảm giá trị sai lệch

• Cơ cấu tác động: biến đổi tín hiệu điều khiển

thành tín hiệu tác động

Tín hiệu điều khiển vc được xác định tùy

theo cơ chế điều khiển:

Vị trí anten được điều khiển chính xác hơn bất chấp độ ổn định của động cơ cũng như

độ chính xác của bộ truyền cơ khí

Hệ thống điều khiển vòng kín

1.4 Hệ thống điều khiển vòng kín

Thí dụ: xét sơ đồ một hệ thống kín điều khiển vị trí bàn máy như sau:

Khảo sát sự chuyển động của bàn máy khi bàn máy dịch chuyển từ vị trí 0.4 m (ban đầu) sang bên phải ở vị trí 0.64 m Giả sử thời gian lấy mẫu (phản hồi) là 0.1 giây

- đơn giản và chi phí đầu tư thấp

- không kiểm soát được giá trị thực tế

- có thể ứng dụng khi đặc tính làm việc của

những cơ cấu tác động và quá trình tương

đối ổn định

- thường xuyên thực hiện quá trình cân

chỉnh hệ thống

- phức tạp và chi phí đầu tư cao

- có thể điểu khiển được giá trị thực tế

- giá trị thực tế luôn ổn định bất chấp đặc tính làm của những cơ cấu tác động và quá trình

- thỉnh thoảng chỉ cần kiểm tra đặc tính làm việc của bộ cảm biến

Hệ thống điều khiển vòng kín

1-65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

4 Chuyển dữ liệu từ bộ đệm ảora ngoại vi

3 Truyền thông và tự kiểm tra lỗi

2.Thực hiện chương trình

Hoạt động

75

Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào / ra thông thường lệnh không làm việc trực tiếp cổng vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn (1) và (4) do CPU quản lý Khi gặp lệnh vào / ra ngay lập tức hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt để thực hiện lệnh này trực tiếp với cổng vào và ra.

Nếu sử dụng các chế độ ngắt chương trình tương ứng với từng tín hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình Chương trình xử lý ngắt chỉ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong vòng quét.

76

Hoạt động của PLC A-B

77

78

79

Khối vào ra sử dụng rơ le:

Khối vào ra sử dụng transistor:

Khối vào ra sử dụng triac:

80

81

82

83

PLC LOGO(SIEMENS)

84

PLC LOGO(SIEMENS)

85

PLC LOGO(SIEMENS)

86

PLC SIEMENS

87

PLC SIEMENS

88

PLC SIEMENS

89

PLC MITSUBISHI

90

PLC MITSUBISHI

91

PLC MITSUBISHI

92

PLC MITSUBISHI

93

PLC MITSUBISHI

94

PLC MITSUBISHI

95

96

97

98

2.1Bộ điều khiển lập trình PLC ALLEN-BRADLEY

PLC: Programmable Logic Controller

PEC: Programmable Electronic Controller

PCS: Programmable Control Systerm

99

TỔNG QUAN PHẦN CỨNG

100

TỔNG QUAN PHẦN CỨNG t.t

101

KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG

102

KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t

103

KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t

104

KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t

105

KẾT NỐI DÂY PHẦN CỨNG t.t

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

CONNECTING TO A DH-485 NETWORK

120

121

STEP LADDER