chủ đề Tìm hiểu về alpha

LỜI MỞ ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hố đất nước, việc ứng tiến KHKT vào sản xuất, xây dưng, sinh hoạt… góp phần giải phóng sức lao động người, tăng hiệu kinh tế đem lại nhiều lợi ích thiết thực đời sống Khi thiết bị Aphal controller chưa đời việc ứng dụng lập trình PLC khu cơng nghiệp, khu chế xuất mang lại hiệu kinh tế cao.Tuy nhiên áp dụng thiết lập trình PLC vơ cơng trình nhỏ biệt thự, khách sạn, phòng họp cấp cao khơng kinh tế gia thành thiết bị tương đối cao nên đưa vào ứng dụng không phù hợp hinh tế Chính đời Alpha giải vấn đề Đây thiết bị nhỏ gọn gíá thành phù hợp mà có tính PLC Do thiết bị ngày đươc ứng dụng rộng rãi đời sống sinh hoạt, đóng góp lớn vào q trình cơng nghiệp hố đại hóa đất nước Vì việc tìm hiều điều khiển Alpha l yếu tố trang quan trọng giúp cho sinh viên tiếp cận tiến KHKT -1- A TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM ALPHA GIỚI THIỆU : 1.Tổng quan PLC: PLC viết tắt Programmable Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện Các kiện kích hoạt tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC qua hoạt động có trễ thời gian định hay kiện đếm Một kiện kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình liên tục “lặp” chương trình “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ngõ vào xuất tín hiệu ngõ thời điểm lập trình Để khắc phục nhược điểm điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển Relay) người ta chế tạo PLC nhằm thỏa mãn u cầu sau: + Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học + Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa + Dung lượng nhớ lớn để chứa chương trình phức tạp + Hồn tồn tin cậy mơi trường cơng nghiệp + Giao tiếp với thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, mơi Modul mở rộng + Giá cạnh tranh Các thiết kế nhằm thay cho phần cứng relay dây nối logic thời gian Tuy nhiên, bên cạnh việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ tính dễ dàng cho PLC mà bảo đảm tốc độ xử lý giá cả… Chính điều gây quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC công nghiệp Các tập lệnh nhanh chóng từ lệnh logic đơn giản đến lệnh đếm, định thời, ghi dịch… sau chức làm tốn máy lớn… Sự phát triển máy tính dẫn đến PLC có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều Trong PLC, phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển xử lý hệ thống Chức mà điều khiển cần thực -2- xác định chương trình Chương trình nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC thực việc điều khiển dựa vào chương trình Như muốn thay đổi hay mở rộng chức qui trình cơng nghệ, ta cần thay đổi chương trình bên nhớ PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức thực cách dễ dàng mà không cần can thiệp vật lý so với dây nối hay rơle Sơ lược PLC α2 Mishubishi công ty hàng đầu kỹ thuật tự động hố cơng nghiệp giới thiết bị PLC Alpha sản phẩm điều khiển tự động công ty Thiết bị điều khiển tự động Alpha dùng để điều khiển thiết bị điện nhà ở, văn phòng, nhà máy xí nghiệp … tất nơi mà cần Thiết bị tắt hoặt mở việc điều khiển hay hiển thị thơng tin hình LCD bề mặt thiết bị Một vài ứng dụng Alpha điều khiển mạch chiếu sáng, máy lạnh, đóng mở cánh cửa, cổng… ứng dụng khác Để thực việc điều khiển, cần lập trình cho thiết bị lắp thiết bị điện vào ngõ mạch điều khiển xác lập thời gian làm việc Người sử dụng theo dõi việc lập trình hình LCD thiết bị Trong thực tế, thiết bị Alpha sử dụng rộng rãi việc lập trình thiết bị có dạng khối chức (hàm khối) Số lượng ngõ / ngõ vào thiết bị đa dạng thiết bị sử dụng điện áp xoay chiều lẫn điện áp chiều Có ngơn ngữ hiển thị hình thiết bị Password để bảo vệ chương trình người sử dụng hình thiết bị khơng bị người khác tác động -3- Alpha controller 110/220 VAC 14 I/O AL214MRA Alpha controller 24VDC Alpha controller 24VDC 14 I/O AL214MRD 10 I/O AL210MRD 3.Lập trình hàm khối Những thiết bị điều khiển Alpha sử dụng phương pháp lập trình đơn giản gọi phương pháp lập trình hàm khối Thao tác lập trình chia thành nhiều giai đoạn chúng đại diện hàm khối Để dể sử dụng người ta lập trình trước hàm khối với chức định đáp ứng tính linh hoạt cho yêu cầu riêng lẻ khác Như khối lập trình hố phần tử sơ đồ lập trình sơ đồ lập trình đầy đủ phải có I = ngõ vào O = ngõ Để xây dựng mạch phức tạp người sử dụng phải ngõ vào khối liên kết logic với đầu khối trước Khi lập trình xong thiết bị thu nhận thơng tin, xử lý thơng tin đưa tính hiệu để điều khiển hệ thống NỘI DUNG Chức phím : -4- Để cài đặt mạch điện PLC α2 trước tiên ta cần tìm hiểu chức phím bề mặt thiết bị Alpha2 Có phím bề mặt thiết bị cho phép người sử dụng truy nhập tới tất chức Alpha lập trình mạch điện nó: Tên phím Ký hiệu Chức Xác nhận lựa chọn menu, xác nhận thao tác hay thêm khối Huỷ bỏ thao tác hay thoát khỏi menu di chuyển tới menu khác cao hay tới menu Thêm khối liên kết, tăng giá trị hay tăng thời gian cài đặt, di chuyển qua lại chương trình hay menu Giảm khối liên kết, giảm giá trị hay giảm thời gian cài đặt, di chuyển qua lại chương trình hay menu Di chuyển lên menu OK K01 ESC K02 “+” K03 “-” K04  K05  K06 Di chuyển xuống menu  K07 Di chuyển sang phải hình  K08 Di chuyển sang trái hình CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA HÀM LOGIC VÀ KHỐI CHỨC NĂNG: I CÁC KHỐI CHỨC NĂNG LOGIC: I.1.KHỐI AND ( VÀ): Khối AND có ngõ trạng thi ‘1’ tất ngỏ vào trạng thi ‘1’ Khối AND có ký hiệu bảng trạng thái sau: Kýhiệu : -5- Bảng Logic: Hình 1.1 Khối AND I.2) KHỐI OR (HOẶC): Khối OR có ngõ trạng thái ‘1’ cần ngõ vào có trạng thái ‘1’ Khối OR có ký hiệu bảng trạng thái sau: Ký hiệu Bảng Logic OR Hình 1.2: Hàm OR I 3) KHỐI NOT ( ĐẢO): Khối NOT có ngõ đảo lại trạng thái ngõ vào, ngõ vào trạng thái ‘1’ ngõ trạng thái ‘0’ ngược lại Khối NOT có ký hiệu bảng trạng thái sau: Ký hiệu Bảng Logic NOT Hình 1.3 Khối NOT -6- I 4).KHỐI NAND (VÀ-ĐẢO): Khối NAND có ngõ trạng thái ‘0’ ngõ vào có trạng thái ‘1’ Khối NAND có ký hiệu bảng trang thái sau: Ký hiệu Bảng Logic NAND Hình 1.4: khối NAND I 5) KHỐI NOR ( HOẶC- ĐẢO): Khối NOR mạch có tiếp điểm thường đóng nối tiếp sơ đồ mạch hình 1.5 Ký hiệu bảng trạng thái Khối NOR sau: Ký hiệu Bảng Logic NOR Hình 1.5 Khối NOR I 6) KHỐI EXOR hay XOR ( HOẶC LOẠI TRỪ): Khối EXOR có ngõ trạng thái ‘1’ có ngõ vào trạng thái ‘1’ Khối EXOR có ký hiệu bảng trạng thái sau: Ký hiệu Bảng Logic XOR -7- Hình 1.6: khối NOR II KHỐI CHỨC NĂNG: Các khối chức chương trình trọng tâm Alpha Controller Các khối cung cấp phạm vi hoạt động rộng lớn lập trình để dễ sủ dụng vài khối chức có thơng số tạo đẻ đáp ứng yêu cầu riêng chương trình Mỗi khối chức có miêu tả mục đích khối Một sơ đồ khối xuất hình với miêu tả ngõ vào, ngõ ra, tuỳ chọn có sẳn Các thuật ngữ sau dùng xuyên suốt chương lập trình Alphal * Chú thích : + T: Giá trị thời gian ngõ vào thiết lập người sử dụng, từ 0-3276.7s + t: Thời gian trôi qua từ chức kích hoạt, từ 0-3276.7s + N: Giá trị đếm thiết lập người sử dụng, từ 0-32767 + n: số lần đếm thực, từ 0-32767 Giá trị dược thiết lập đến giá trị thời gian bù + Thiết lập trực tiếp- chấp nhận giá trị việc sử dụng phím “+”,”-“ +Tín hiệu analog- Giá trị ngõ vào ( analog ) từ hệ thống ngõ vào ( A01,A02,A03… A08) + Giá trị khối chức – giá trị tương tự chứa đựng khôi chức ( T,t,N, n … ) + Khối lệnh so sánh – giá trị ngõ vào 16 bít từ khối chức II.1 Khối chức Boolean: -Có thể miêu tả chức logic dạng cơng thức Ưu điểm việc có nhiều khối logic thay sử dụng công thức -Miêu tả chức cổng AND ngõ = S1 AND S2 -Có thể miêu tả chức cổng NAND ngõ = NOT(S1 AND S2) -Sự xếp phức tạp theo quy tắc sau Tuỳ chọn: AND, OR, NOT, XOR Inputs: 1> 2> 3> 4> Outputs: ON/OFF -8- II.2 Khối chức SET/RESET: Khối có chức set reset cũa tín hiệu Một ngõ khơng phụ thuộc vào tín hiệu thường để trì trạng thái + Ưu tiên SET trước: ngõ vào SET, ngõ có tín hiệu trì cho đền RESET tín hiệu nhận Khi ngõ có tín hiệu, ngõ vào SET OFF mà không ảnh hưởng đến trạng thái ngõ Nếu chân SET RESET ON ngõ ON + Ưu tiên Reset trước: cách vận hành ưu tiên Set trước, mà ngõ vào ON ngõ OFF Tuỳ chọn: Set Priority, Reset Priority Input: S>(Set) R>(Reset) Output: ON/OFF II.3 Khối chức PULSE: Khối xung gửi xung đơn thời gian (tuỳ người sử dụng) Chân ngõ vào nhận tín hiệu On, tín hiệu ngõ vào tắt hai Nếu hai tuỳ chọn chọn tín hiệu ngõ vào mở tắt nhanh thời gian xung, cặp độ dài tín hiệu xung gửi Tuỳ chọn: Đỉnh xung + (mở), đỉnh xug – (tắt), Ngõ vào: I>(Input) Ngõ ra: ON/OF II.4 Khối DELAY: Khối Delay trì hỗn lại tín hiệu đến ngõ với khoảng thời gian Set -9- Tuỳ chọn: On Delay trì hỗn ngõ khoảng thời gian mà ngõ vào có tín hiệu (On) Tuỳ chọn Off Delay trì hoãn ngõ khoảng thời gian mà ngõ vào tín hiệu (Off) Cả On Delay Off Delay dùng riêng lẻ kết nối VD: Time On Delay thiết lập giây Tín hiệu ngõ vào khối Delay trạng thái mở, sau giây tín hiệu ngõ trạng thái mở (có tín hiệu) Tín hiệu ngõ mở trạng thái mở đồng thời với tín hiệu ngõ vào trạng thái mở ngược lại Ngõ vào bị xố tắt tín hiệu ngõ vào ngừng vận hành lúc Chân xố bác bỏ chân ngõ vào Nếu hai tín hiệu lúc mở (On) Tuỳ chọn: On Delay (T,t) Off Delay (T,t) Inputs: I > (Input) ,C > (Clear) Outputs: ON/OFF and Word Comparision II.5 Khối ONE SHOT: Khối đưa xung đơn ngõ ra.Người sử dụng thiết lập độ dài xung từ – 3276,7 giây Nếu thời gian ưu tiên chọn, xung ngõ trạng thái mở tốc độ dài thời gian người sử dụng thiết lập mà chân ngõ vào nhận tín hiệu Tín hiệu ngõ vào tắt mà khơng ảnh hưởng đến xung One Shot Nếu ngõ vào ưu tiên chọn, xung trì ON đồng thời với tín hiệu ngõ vào trì trạng thái mở (On) Nếu thời gian thiết lập 0,0 giây, khối có chức giống khối Pulse Reset ngõ vào tắt ngõ gạt bỏ ngõ vào Tuỳ chọn: One Shot (T,t) or Priority (time, Input) Inputs: I >(Input), C > (Clear) Outputs: ON/OFF and Word Comparison II.6 Khối FLICKER: Khối cung cấp phương pháp đưa kiểu ON/OFF tín hiệu ngõ Người sử dụng thiết lập số lần ON OFF cho ngõ Kiểu ngõ có - 10 - Khi Nhấn phím hay di chuyển qua lại V1, dấu so sánh, V2 nhấn OK ta chọn chúng để cài đặt Khi chọn giấu trỏ V1,V2 bảng: Chọn V1: Chọn DirectSet nhấn phím “+” hay phím “-” để tạo tham số mong muốn cho V1 trường hợp ta chọn giá trị V =5 Nhấn ESC để thoát khỏi việc cài đặt giá trị cho V1 Chọn V2: Di chuyển đến FB Value nhấn OK nhấn OK lần để chấp nhận lấy tín hiệu cho V2 từ khối Counter ta chọn Current ( giá trị tại) gia trị mà V2 nhận tín hiệu từ khối Counter Khi chọn “=”( chọn comparator ) ta lựa chọn dấu so sánh V = V2.Nhấn OK để hồn tất việc lựa chọn nhấn ESC để khỏi menu Comparator Nhấn ESC để thoát khỏi Menu Setup FB nhấn tiếp ESC để thoát khỏi việc cài đặt cho khối Compare Nhấn phím để di chuyển khối CP sát bên trái hình nhấn OK chọn O1 (hay O2, O3 cuộn dây Contactor panel) liên kết chúng lại với - 21 - Ta lại di chuyển khối O1 vào sát bên trái hình phím rồi nhấn phím OK dùng phím hay phím  di chuyển menu ra, tìm chọn ngõ O5 (hay O4, O6 đèn panel) liên kết chúng lại với Sau liên kết ngõ O1với O5 ta nhấn phímđể di chuyển khối AND cho cho đền dấu mũi tên phía trước nhấp nháy Nhấn phím để di chuyển lên ngõ vào thứ hay phím  để di chuyển xuống ngõ vào thứ hay thứ khối AND.Khi đó, ta nhấn phím “+”để thêm khối vào dùng phím di chuyển đến cổng OR liên kết với khối AND Nhấn phím để di chuyển khối OR sát hình nhấn phím “+”để liên kết vói khối nhấn phím  hay phím di chuyển đến I2 Menu nhấn OK Liên kết I vào cổng OR cách nhấn OK có bảng thong báo “connect” Nhấn phím để di chuyển khối OR bên trái hình cho cho đền mũi tên phia trước khối nhấp nháy ta nhấn phím để di chuyển xuống ngõ vào thứ ba khối mủi tên ứng với ngõ vào thứ khối nhấp nháy ta nhấn phím “+” để liên kết với nố thêm khối chức Dùng phím di chuyển đến khối O1và chọn Lien kết ngõ O1 với cổng OR - 22 - Nhấn ESC để thoát khỏi việc cài đặt chọn Exit Edit Menu Nhấn OK thoát Top Menu di chuyển đến Run nhấn OK để chạy chương trình vừa cài đặt Khi chạy chương trình hình hiển thị bảng: Với: I( Input ) ngỏ vào O ( Output) ngỏ tác động điều khiển Vận hành mạch: Nhấn nút ON (I 2) lần thứ nhất Counter đếm lên 15 = 1( V1 = V2)  sai nên ngõ khơng có điện  đèn không sáng Nhấn nút ON (I 2) lần thứ hai Counter đếm lên 25 = 2( V1 = V2)  sai nên ngõ khơng có điện  đèn không sáng - 23 - Nhấn nút ON (I 2) lần thứ ba  Counter đếm lên 35 = 3( V1 = V2)  sai nên ngõ khơng có điện  đèn không sáng Nhấn nút ON (I2) lấn thứ tư  Counter đếm lên 45 = ( V1 = V2)  sai nên ngõ khơng có điện  đèn không sáng Nhấn nút ON (I 2) lần thứ năm  Counter đếm lên 55 = 5( V1 = V2)  nên ngõ ln có điện  Contactor hút vào nên đèn luôn sáng Khi ta nhấn OFF đèn không tắt Nếu tắt đèn ta nhấn nút I3 xóa giấu trỏ đặt đếm hay dừng chương trình Nhấn tổ hợp phím “ESC+OK” nhấn tiếp OK để dừng chương trình D.PHẦN MỀM ALPHA: Cửa sổ làm việc alpha - 24 - - 25 - - 26 - E MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ALPHA : I TỰ ĐỘNG ĐÓNG MỞ CỬA CHO CÁC BÃI XE I.1 Yêu cầu: Nếu bãi xe chưa đầy xe, có xe đến tự động mở cửa ngõ vào cho xe vào, đếm đếm tăng số lượng xe bãi lên Sau xe qua cửa xong sau giây cửa tự động đóng lại Nếu bãi xe đầy xe có đèn báo hiệu khơng mở cửa Khi có xe tự động mở cửa ngõ cho xe đếm đếm giảm số lượng xe bãi xuống Sau qua cửa xong sau giây cửa tự động đóng lại Khi có xe đến lúc cửa ngõ vào ngõ ưu tiên cho xe ngõ Sau xe xong, đóng cữa ngõ cho xe vào để đếm không bị đếm sai I.2 Sơ đồ điều khiển: - I1: cảm biến quang điện ngõ vào, có xe vào I1 = ‘1’ - I2: cảm biến quang điện ngó ra, có xe i2 = ‘1’ - O1: động mở cửa cho xe vào - O2: động mở cửa cho xe - O3: đèn báo hiệu, đủ 100 xe bãi O3 = ‘1’ - 27 - Khi có xe đến ngõ vào, IN01 = ‘1’ xe chưa đầy bãi OUT03= ‘0’ khơng có xe OUT02 = ‘0’ Lúc đó, ngõ cổng AND01 = ‘1’ điều khiển mở cửa OUT01 đóng lại qua sau thời gian trễ Off-Delay Khi có xe ngõ ra, IN02 = ‘1’ khơng có xe vào OUT01=‘0’ Lúc đó, cổng AND02 điều khiển mở cửa OUT02 đóng lại xe qua sau thời gian trễ Off-Delay Khi có xe vào IN01 = ‘1’ mở cửa OUT01 đếm U/D đếm lên Khi có xe mở cửa OUT02 đếm U/D đếm xuống Khi đầy xe (100 xe) OUT03 = ‘1’ khố khối AND01 khơng cho mở cửa OUT01 Để tránh đếm số lượng xe sai, thời điểm mở cửa để đếm đếm lên hay đếm xuống - 28 - - 29 - II ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ: II.1 Mạch động lực: II.2 Sơ đồ điều khiển: ON T 01 IN 02 ON N IN S R 001 01 001 001 SR AND OUT NT 002 02 002 002 SR AND OUT NT S R 01 IN - 30 - Y cầu: Khi nhấn IN1 động quay quay thuận Khi nhấn IN2 động c quay nghịch Khi chuyển từ quay thuận sang nghịch động quay thuận phải ngừng hẳn III Hệ thống tự động bơm nước cung cấp: III.1 Yêu cầu: Trong xí nghiệp hay chung cư thiết kế có hồ nước phục vụ sản xuất sinh hoạt Động bơm nước vào hồ chứa theo yêu cầu sau: Khi mục nước hồ giảm xuống mức thấp động tự cấp điện để bơm nước từ giếng, hay từ hệ thống thủy lực vào hồ chứa Khi mực nước hồ tăng đến mức cao động ngắt điện ngừng bơm Động hoạt động chế độ tự đông hay chế độ tay III.2 Sơ đồ điều khiển: I1 : tiếp điểm báo mực mực nước cao, mực nước cao I1 = - 31 - I2 : tiếp điểm báo mực nước thấp, mực nước thấp I2 = I3 : chế độ tự động hay chế độ tay Nếu I3 =0 chạy chế độ tự động, I3 =1 chạy chế độ tay - 32 - - Khi mực nước xuống mức thấp I2 =0, qua cổng NOT ngõ Lúc I1 cũn có mực nước thấp nên I1 =1 làm khối cơng AND có ngõ mức SET khối RS làm role chốt lên mức qua cổng OR lên mức làm động bơm nước Khi mực nước lên cao mức thấp thi I2 đổi trạng thái, khối RS chốt nên động bơm nước Khi mưc nước lên khỏi mức cao I1 =0 qua khối cổng NOT lên mức Reset khối RS, điều khiển động dừng Muốn bơm nước chế độ tay thi ấn I3 lên mức qua khối cổng Ỏ điều khiển trực tiếp động bơm nước Tài liệu tham khảo Truyền Động Điện, TS Phan Quốc Dũng, Lê Minh Phương Trang bị điện – điện tử tự đơng hóa, Bùi Quốc Khánh, Hồng Xn Bình www.google.vn weddien.com - 33 - Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU B CÁCH VIẾT CHƯƠNG TRÌNH : 16 - 34 - - 35 - ... tác động -3- Alpha controller 110/220 VAC 14 I/O AL214MRA Alpha controller 24VDC Alpha controller 24VDC 14 I/O AL214MRD 10 I/O AL210MRD 3.Lập trình hàm khối Những thiết bị điều khiển Alpha sử dụng... đặt mạch điện PLC α2 trước tiên ta cần tìm hiểu chức phím bề mặt thiết bị Alpha2 Có phím bề mặt thiết bị cho phép người sử dụng truy nhập tới tất chức Alpha lập trình mạch điện nó: Tên phím... phím “ESC+OK” nhấn tiếp OK để dừng chương trình D.PHẦN MỀM ALPHA: Cửa sổ làm việc alpha - 24 - - 25 - - 26 - E MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ALPHA : I TỰ ĐỘNG ĐÓNG MỞ CỬA CHO CÁC BÃI XE I.1 Yêu cầu: Nếu