giao trinh plc mitsubishi 976 p2

GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN CHƯƠNG V CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG TRONG PLC FXTRN-BEG-E I CÁC DẠNG BÀI TẬP A Giới thiệu họ lập trình FX (Learn the FX series PLC ) : Bài tập A-1 Giới thiệu loại PLC FX A-2 ng dụng chủng loại PLC FX A-3 Cách thức thiết lập chương trình Chủ đề Các ứng dụng phần mềm mô qua ngõ I/O Giới thiệu họ PLC FX Mức độ khó Nội dung điều khiển Điều khiển cửa Điều khiển cửa Ứng dụng cho người bắt đầu lập trình PLC Điều khiển băng tải B Sử dụng ngõ điều khiển (Let`s study the Basics): Bài tập B-1 Các ngõ I/O chương trình B-2 Một chương trình Chủ đề Tìm hiểu ngõ I/O chương trình Tìm hiểu ngõ hàm lệnh SET- RST Điều khiển đèn B-3 Chương trình điều khiển thiết lập thời gian B-4 Tìm hiểu kí hiệu ngõ vào Tìm hiểu dạng chương trình nhánh Điều khiển đèn giao thông với hai đèn đơn Tìm hiểu hệ thống cảm biến cấu hoạt động dây truyền đơn giản Điều khiển băng tải BỘ MÔN TỰ ĐỘNG Mức độ khó Nội dung điều khiển Điều khiển đèn GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN C Dạng lập trình (Easy dose it !): Bài tập C-1 Vận hành cấu timer C-2 ng dụng timer chương trình C-3 ng dụng timer chương trình C-4 Chương trình couter Chủ đề Tìm hiểu timer – on delay Mức độ khó Nội dung điều khiển Điều khiển cửa Tìm hiểu timer – off delay cách dùng thời gian theo dõi Sự chuyển đổi thời gian timer Điều khiển cửa Điều khiển đèn giao thông với hai đèn đơn Tìm hiểu hoạt động đếm couter Điều khiển băng tải D Bắt đầu với phần lập trình bản( Begginer Challenge ): Bài tập D-1 Thành phần phục vụ ứng dụng lập trình Chủ đề Tìm hiểu điều khiển tự động nhà hàng Mức độ khó D-2 Chế độ hoạt động cảm biến quang D-3 Điều khiển mạch đèn giao thông D-4 Bộ phận nhận biết kích cỡ (I) Khả nhận biết cảm biến quang Điều khiển đèn tia Điều khiển mạch đèn giao thông timer theo chu kỳ Khả nhận biết sensor kích cỡ Điều khiển đèn giao thông với ba đèn đơn D-5 Tắt mở băng tải D-6 Hoạt động băng tải tắt mở băng tải cấu sản xuất Điều khiển băng tải thông qua sensor liệu Điều khiển băng tải robot cung cấp sản phẩm Điều khiển băng tải Điều khiển băng tải BỘ MÔN TỰ ĐỘNG Nội dung điều khiển Điều khiển khu vực phục vụ nhà hàng GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN E Thực chương trình với mức trung bình ( Intermediate Challenge ): Bài tập E-1 Nút nhấn đơn Chủ đề Điều khiển đèn giao thông nút nhấn E-2 Sự nhận biết sensor kích cỡ(II) E-3 Bộ phận tách rời Khả nhận biết kích thước sensor phận Sự chuyển động cánh tay robot thông qua hàm truyền Điều khiển băng truyền rẽ nhánh Điều khiển băng tải robot Điều khiển máy khoan thiết bò khác cấu E-5 Điều khiển Điều khiển hoạt động phận cung cấp phận cung cấp Điều khiển chuyển động E-6 Điều khiển băng tải tới lùi băng tải Điều khiển băng tải, máy khoan robot cung cấp sản phẩm Điều khiển băng tải robot Điều khiển băng tải robot E-4 Máy khoan F Mức độ khó 3 Nội dung điều khiển Điều khiển đèn giao thông với ba đèn đơn Thực chương trình với mức độ khó (Advanced Challenge ) : Bài tập F-1 Điều khiển cửa tự động Chủ đề Vận hành cửa tự động đóng/mở F-2 Chuyển động vò trí cấu Điều khiển sản phẩm qua khu vực cho phép thông qua sensor Phân phối dạng sản phẩm tuỳ theo kích thước Khả nhận biết sản phẩm tốt/xấu dây truyền thông qua cảm biến Chuyển động băng tải tới lùi F-3 Bộ phận phân phối sản phẩm F-4 Bộ phận nhận biết sai lệch dây truyền F-5 Điều khiển chuyển động quay thuận/nghòch BỘ MÔN TỰ ĐỘNG Mức độ khó Nội dung điều khiển Điều khiển cửa Điều khiển cấu dừng Điều khiển băng tải pittông Điều khiển băng tải, máy khoan robot cung cấp sản phẩm 3 Điều khiển băng tải, máy khoan robot cung cấp sản phẩm GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN F-6 Điều khiển thang máy F-7 Khả nhận biết cung cấp sản phẩm sensor Sử dụng thang máy cấp Nhận biết sản phẩm thông qua sensor Điều khiển băng tải thang máy Điều khiển trạng thái hoạt động cánh tay robot On/Off II BÀI GIẢI THAM KHẢO CÁC BÀI TẬP MÔ HÌNH TRONG FXTRN-BEG-E BÀI TẬP A3 : ĐIỀU KHIỂN BĂNG TẢI a/ Giao diện mô hình BỘ MÔN TỰ ĐỘNG GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN b/ Bảng Thiết bò cần dùng (device Assignment) Ngõ thiết bò Kí hiệu ngõ I/O Tên thiết bò Chức Input X024 Công tắc Khởi động dừng hệ thống Input X000 Cảm biến Nhận hàng pitông Output Y000 Động điều khiển cánh tay rôbot Output Y001 Động kéo băng tải ON hệ thống làm việc Output Y020 Đèn đỏ Sáng hệ thống ngưng hoạt động Output Y023 Đèn xanh c/ Điều khiển phận cung cấp hàng Sáng hệ thống làm việc Nguyên lý hoạt động: Khi hệ thống ngưng hoạt động đèn đỏ Y020 sáng Khi bật công tắc X024 cuộn dây Y00 Y001 có điện tự trì lúc trước cảm biến X000 thường đóng Cánh tay rôbôt bắt đầu cấp hàng lên băng tải băng tải quay thuận đưa hàng cuối hành trình Lúc cuộn dây công tắc tơ Y002 chưa có điện mắc nối tiếp với tiếp điểm thường mở cảm biến X000 Khi hàng tới trước cảm biến cảm biến đổi trạng thái mở tiếp điểm thường đóng ngắt điện hai cuộn dây Y000 Y001 để động kéo băng tải ngưng lại cánh tay rôbôt trở trạng thái ban đầu Đồng thời đóng tiếp điểm thường mở cấp điện cho cuộn dây Y002 điều khiển pitông đẩy hàng nơi quy đònh Khi hàng vừa đẩy xuống cảm biến đổi trạng thái ngắt điện cuộn dây Y002 đồng thời đóng điện cho Y000 Y001 để cánh tay rôbôt tiếp tục cấp hàng băng tải tiếp tục hoạt động theo hành trình trước Trong lúc hoạt động đèn xanh Y023 sáng Khi muốn dừng ta việc bật công tắc X024 cánh tay rôbôt trở trạng thái ban đầu Nếu hàng băng tải dây chuyền hoạt động để hàng hết hành trình hệ thống ngưng hoạt động đèn đỏY20 sáng báo dây chuyền ngưng hoạt động BỘ MÔN TỰ ĐỘNG Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi d/ Sơ đồ mạch điện BÀI TẬP B1 , B2 : ĐIỀU KHIỂN ĐÈN a/ Giao diện mô hình BỘ MÔN TỰ ĐỘNG GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Hãy liệt kê mô tả nguyên tắc hoạt động thiết bò , lập bảng trạng thái Dùng ngôn ngữ ladder viết chương trình điều khiển , nạp chương trình vào PLC , cho mô hình vận hành Bảng Thiết bò cần dùng (device Assignment) LOẠI ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ X20 NGÕ VÀO X21 X22 X24 TÊN THIẾT BỊ Nút điều khiển đèn xanh Nút điều khiển đèn đỏ Nút điều khiển đèn đỏ Nút điều khiển đèn đỏ HOẠT ĐỘNG ON hàng chuyển đến quét ngang băng tải dừng Đèn vận hành Đèn xanh sáng Y0 lên mức on Y0 NGÕ Đèn báo dừng Đèn vàng sáng Y1 lên mức on Y1 RA Đèn báo lổi Đèn đỏ sáng Y2 lên mức on Y2 BÀI TẬP B3 : ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG VỚI HAI ĐÈN ĐƠN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Hãy liệt kê mô tả nguyên tắc hoạt động thiết bò , lập bảng trạng thái Dùng ngôn ngữ ladder viết chương trình điều khiển , nạp chương trình vào PLC , cho mô hình vận hành Bảng Thiết bò cần dùng (device Assignment) LOẠI NGÕ VÀO NGÕ RA ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ X20 X24 X21 X25 Y0 Y1 TÊN THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG Nút nhấn ĐK đèn đỏ Công tắc ĐK đèn đỏ Nút nhấn ĐK đèn xanh Công tắc ĐK đèn xanh Đèn tín hiệu đỏ Đèn đỏ sáng Y0 lên mức ON Đèn tín hiệu xanh Đèn xanh sáng Y1 lên mức ON BÀI TẬP B4 : ĐIỀU KHIỂN BĂNG TẢI BỘ MÔN TỰ ĐỘNG GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Hãy liệt kê mô tả nguyên tắc hoạt động thiết bò , lập bảng trạng thái Dùng ngôn ngữ ladder viết chương trình điều khiển , nạp chương trình vào PLC , cho mô hình vận hành Bảng Thiết bò cần dùng (device Assignment) LOẠI ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ TÊN THIẾT BỊ X00 NGÕ X03 VÀO X20 X25 Y0 Y1 NGÕ Y2 RA Y3 Y5 BÀI TẬP C1, C2 : ĐIỀU KHIỂN CỬA BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOẠT ĐỘNG GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Hãy liệt kê mô tả nguyên tắc hoạt động thiết bò , lập bảng trạng thái Dùng ngôn ngữ ladder viết chương trình điều khiển , nạp chương trình vào PLC , cho mô hình vận hành Bảng Thiết bò cần dùng (device Assignment) LOẠI ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ TÊN THIẾT BỊ X00 NGÕ X01 VÀO X20 X24 Y0 Y1 NGÕ Y5 RA Y6 Y7 BÀI TẬP C4 : ĐIỀU KHIỂN BĂNG TẢI BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOẠT ĐỘNG 10 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi e Haøm AND : f Haøm ANDI : g Haøm ANF : h Haøm ANP : i Haøm OR : j Hàm ORI : BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 113 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi k Haøm ORP : l Haøm ORF : m Haøm ANB : n Haøm ORB : o Haøm OUT : p Hàm SET : q Hàm RST : BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 114 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi r Hàm END : Đây hàm kết thúc chương trình lập trình s Hàm STL: Trong ta có hàm kết thúc RET dùng để khởi tạo lại trạng thái ban đầu chương trình Thông qua cờ S0 đến S9 cho phép lựa chọn trạng thái khởi tạo thông qua cờ chuyên dùng M8041 cờ chức khác B-BÀI TẬP ỨNG DỤNG : Ký hiệu thiết bò lập trình: 1.Thiết bò ngõ vào (Input ) X 2.Thiết bò ngõ (Output ) Y 3.Cờ trạng thái (Internal flag) M S 4.Bộ đònh (Timer) T 5.Bộ đếm (Counter) C 6.Hằng số (Constant) K ,được dùng Timer Counter I.Dạng tập bản: 1.Viết chương trình PLC điều khiển trực tiếp động không đồng ba pha sử dụng ngôn ngữ Ladder Instruction Bài làm: a.Dạng Ladder: b.Daïng Instruction: LD OR ANI OUT END X000 Y000 X001 Y000 c.Các ngõ I/O: *Nút nhấn OFF →X001 *Nút nhấn ON →X000 *Cuộn dây Contacter điều khiển động ba pha Y0 BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 115 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi 2.Viết chương trình PLC điều khiển động không đồng ba pha quay hai chế độ thuận nghòch Bài làm: a.Dạng Ladder: c.Các ngõ I/ O: *Nút nhấn OFF →X000 X002 *Nút nhấn ON →X001 X003 *Cuộn dây Contacter quay thuận Y000 * Cuộn dây Contacter quay nghòch Y001 b.Dạng Instruction: LDI LD OR ANB ANI OUT LDI LD OR ANB ANI OUT END X000 X001 Y000 Y001 Y000 X002 X003 Y001 Y000 Y001 II.Các tập Timer: 1.Viết chương trình khởi động động với yêu cầu sau: tác động ON sau giây động hoạt động Bài làm: a.Dạng Ladder: BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 116 GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN b.Dạng Instruction: LDI LD OR ANB MPS ANI OUT MPP OUT LDI LD OR ANB AND OUT END X000 X001 M1 Y000 T0 K30 M1 X000 T3 Y000 M1 Y000 Caùc ngõ I/O: *Nút nhấn OFF X000 *Nút nhấn ON X001 *Rơle phụ M1 *Timer T0 K30 *Cuộn dây Contacter la Y000 III Một số tập nâng cao : 1.Viết chương trình điều khiển băng tải với yêu cầu sau :băng tải chuyển động theo chiều từ trái sang phải sau thời gian giây băng tải chuyển động ngược trở lại 2.Viết chương trình điều khiển động với yêu cầu sau : động hoạt động sau nhấn ON , sau giây động hoạt động 3.Viết chương trình điều khiển mạch đèn cầu thang hai chế độ Viết chương trình điều khiển mạch đèn cầu thang ba chế độ Viết chương trình điều khiển mạch đèn hầm lò 6.Viết chương trình điều khiển động với yêu cầu sau : động hoạt động nhấn ON sau giây động hoạt động sau giây động hoạt động Khi tác động OFF động ngưng hoạt động , sau 2giây động ngưng hoạt động BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 117 GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN 7.Viết chương trình điều khiển trình tự cấu cấp phôi cho máy dập : Piston khí nén Phôi Thiết bò nhận phôi Băng tải cấp phôi Sensor nhận biết sản phẩm Nguyên lý hoạt động cấu : • Trạng thái :Băng tải hoạt động , xy- lanh co , cấu dập không hoạt động • Trạng thái :Xy-lanh duỗi , băng tải dừng , cấu dập không hoạt động • Trạng thái :Xy lanh co , băng tải dừng , cấu kẹt không hoạt động • Trạng thái :Cơ cấu dập hoạt động , băng tải dừng , xy lanh co • Sau quay trạng thái Thiết bò LS1 LS2 LS3 LS4 Trạng thái Trạng thái BỘ MÔN TỰ ĐỘNG I/O PLC x1 x2 x3 x4 m101 m102 Thiết bò Trạng thái Trạng thái Băng tải Xy lanh duỗi Xy lanh co Dập Khởi động I/O PLC m103 m104 y1 y2 y3 y4 m1 118 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Chương trình điều khiển : BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 119 GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Viết chương trình điều khiển máy xử lý hóa chất : Hệ thống gốm bồn chứa có bơm để chuyển chất lỏng qua hệ thống , bồn gắn cảm biến để nhận biết bồn cạn hay đầy bồn phần tử phát nóng nối với cảm biến nhiệt độ Bồn gắn cần khuấy để trộn hai thành phần tử lỏng chúng vào bồn Các bồn phía , bồn 3và , có dung tích gấp đôi bồn Bồn Alkal Bồn Bình phản ứng Bồn Polime Bồn Bộ lọïc Sản phẩm Sơ đồ hệ thống xử lý hoá chất Nguyên lý hoạt động : Bồn đổ đầy từ bồn chứa chất kiềm polime riêng biệt , thông qua bơm Bơm ngưng hoạt động có tín hiệu từ cảm biến báo đầy bồn Phần tử phát nóng bồn kích hoạt , nâng nhiệt độ polime lên 60°C Khi cảm biến nhiệt độ đóng , tín hiệu tắt điều khiển rung kích hoạt bơm để chuyển dung dòch vào bồn phản ứng , bồn cần khuấy kích hoạt bồn có hỗn hợp dung dòch khoảng thời gian tối thiểu 60 giây , bơm chuyển hỗn hợp trộn vào bồn , bồn sản phẩm , thông qua lọc Bơm dừng hoạt động bồn đầy bồn cạn Cuối , sản phẩm dung dòch đưa vào bồn chứa lưu trữ Quá trình xử lý kết thúc chu kỳ hoạt động Viết chương trình điều khiển với nguyên lý BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 120 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi chương VII LỰA CHỌN, LẮP ĐẶT, KIỂM TRA VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG PLC I Xem xét khả thi : Trong trường hợp việc xem xét khả thi yêu cầu thiếu đònh hay giải pháp điều khiển Phạm vi lónh vực thay đổi nhiều, từ việc đơn giản đặc tả tính khả thi yêu cầu việc phân tích toàn diện trường hợp Việc nghiên cứu tính khả thi bao gồm lónh vực sau: - tính khả thi kinh tế - tính khả thi kỹ thuật - lựa chọn phương án : nghiên cứu đánh giá phương án để đưa phương án tối ưu II Trình tự thiết kế hệ thống PLC: Vì PLC thiết kế dạng modun nên gần việc thiết kế cài đặt phần cứng, phần mềm thực đồng thời độc lập với Việc có ưu điểm tiết kiệm thời gian hệ thống linh hoạt bất chất chức hệ thống Chọn PLC : Hiện thò trường có nhiều loại PLC với tính ngày tăng cường nhằm cải thiện hiệu suất chất lượng Tuy nhiên, hầu hết PLC cỡ có chức điều khiển tương đương Điểm khác quan trọng ngôn ngữ lập trình, với mức độ hỗ trợ nhà sản xuất Sự hỗ trợ từ nhà sản xuất yếu tố quan trọng thực thiết kế hệ thống điều khiển tự động Việc chọn PLC hãng quen dùng PLC hệ thống điều khiển nói chung Đối với người có kinh nghiệm việc thiết kế lắp đặt hệ thống điều khiển, vấn đề quan trọng vượt trội kỹ thuật hiệu suất Đối với người chưa có kinh nghiệm nhiều PLC không nắm vững thò trường PLC cần xem xét vấn đề sau : - người dùng có nhận hỗ trợ công việc thiết kế? - Tỉ lệ thò trường lónh vực ứng dụng nhà sản xuất - Nhà sản xuất có tổ chức khoá huấn luyện hệ thống PLC sư dụng? - Sổ tay tài liệu có với ngôn ngữ đọc - Khả tương thích hệ thống tương đương loại PLC khác nhà sản xuất - Phương pháp lập trình có thích hợp với điều khiển ứng dụng Loại cỡ PLC: Sự lựu chọn thực với việc lựa chọn nhà sản xuất PLC Quy mô hệ thống có số điểm cần xem xét: - Yêu cầu ngõ vào cần thiết BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 121 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN - GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Loại ngõ vào/ra Dung lượng nhớ Tốc dộ khả CPU tập lệnh Số lượng ngõ vào ra: Số lượng ngõ vào PLC phải có khả đáp ứng đủ số đường tín hiệu từ cảm biến đường điều khiển phần công suất cấu tác động Các tín hiệu tuân theo tiêu kỹ thuật hệ thống mức điện áp, dòng tải, tần số đáp ứng mà quan tâm đến điểm sau: - Số lượng ngõ vào modun(hay PLC ngõ vào có sẵn PLC) - Sự cách ly điều khiển phần công suất điều khiển cấu tác động - Nhu cầu ngõ vào sử lý tốc độ cao, điều khiển đầu từ xa, hay chức chuyên dùng khác - Nhu cầu mở rông thêm khả mở rộng lắp đặt thêm ngõ vào - Nguồn cấp điện cho ngõ vào ra, nghó nhu cầu có modun PSU (Power Source Unitl) cung cấp cho mạch chuyển đổi tín hiệu hay cấu tác động Dung lượng nhớ: Đối với PLC có khả mở rộng nhớ dung lượng nhớ mở rộng cách gắn thêm hộp nhớ (memory cassette) Dung lượng nhớ phụ thuộc vào số lượng ngõ vào sử dụng hệ thống Một chương trình điều khiển phức tạp, dùng nhièu logic khóa lẫn hay chương trình trình tự hiển nhiện cần nhiều nhớ chương trình đơn giản BỘ NHỚ CẦN THIẾT = BỘ NHỚ NGÕ VÀO RA + BỘ NHỚ CHƯƠNG TRÌNH + BỘ NHỚ LƯU DỮ LIỆU CHO CÁC LỆNH CHUYÊN DÙNG + KHOẢNG DUNG LƯNG CẦN THIẾT CHO MỞ RỘNG VÀ HIỆU CHỈNH CHƯƠNG TRÌNH SAU NÀY Tập lệnh CPU: Mọi PLC phải có tập lệnh để phục vụ cho việc lập trình giải nhiệm vụ điều khiển Tất PLC hiểu lệnh điều khiển logic, điều khiển trình tự… khác bật khả sử lý liệu, chức chuyên dùng truyền thông PLC loại lớn có tập lệnh mạnh PLC nhỏ Tuy nhiên ta nên xem xét kỹ khả PLC loại nhỏ trung bình thường có chức chuyên dùng tốt chức điều khiển PID Ở PLC dạng modun lựa chọn modun CPU với mức độ tốc độ khả sử lý Khi số lượng khả sử lý tăng, yêu cầu tốc độ CPU tăng, CPU phải xử lý nhiều lệnh chu kỳ quét PLC Điều đòi hỏi phải dùng CPU mạnh thời gian quét không đáp ứng nhu cầu BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 122 GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Để lựa chọn hệ thống đáp ứng nhu cầu điều khiển, việc thiết kế phần cứng phần mềm thực độc lập III.Tổ chức bố trí phần cứng hệ thống: Khi xác đònh phần cứng thích hợp, phải xem xét đến vấn đề bố trí hệ thống Công việc đơn giản việc xác đònh vò trí modul: CPU, modul mở rộng, modul chức chuyên dùng lắp ray Việc lắp đặt thưòng biểu diễn sơ đồ với chi tiết vò trí, loại modul, mức tín hiệu vò trí nhớ PSU Main CPU 240V AC 240V Ngõ Digital …… 0-10V kênh Analog 24V 16 ngoõ Digital 24V ngoõ Digital Ngoõ 0-10V kênh Analog Ngõ vào Bố trí PLC dạng modul Bố trí tủ điện: Có thể có nhiều cách bố trí tủ điện PLC, phụ thuộc vào số lượng loại thiết bò sử dụng kích thước vật lý tủ điện Người ta thường gắn PLC vào vò trí thuận tiện cho thao tác, cho phép: - Chen vào thêm modul - Nối panen lập trình - Dễ dàng thao tác nối dây phía trước phía sau panen - Quan sát dễ dàng đèn báo Để giảm bớt ảnh hưởng nhiễu, gắn PLC thường đặt cách xa tối thiểu 80 – 100mm; khoảng cách nhằm tạo thông thoáng cho modul gắn Kết nối dây: Công việc thiết kế phần cứng dựa vào sơ đồ bố trí chi tiết modul để triển khai sơ đồ nối dây cho việc lắp đặt nối cáp với thiết bò nhà máy Nhiệm vụ thiết kế điện bao gồm hoạch đònh đường nối cáp, chi tiết bố trí thanh, nguồn cấp điện đưòng dây cho modul truyền thông Đường cáp phải xem xét để tránh nhiễu, cáp có liên hệ với nhóm chung lại với tách biệt với nhóm khác Việc thiết kế nên dùng cáp có bọc che chắn để nối với ngõ vào/ra PLC Khi nối cáp dài, đường tín hiệu vào nên tách riêng dây cáp khác Các bọc che chắn nên nối đất điểm để tránh nhiễu nối đất tín hiệu BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 123 GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Lắp đặt: Việc lắp đặt phần cứng bao gồm việc bố trí tủ điện gắn PLC, sau lắp đặt nối dây Tủ gắn PLC khe cắm phụ phải đáp ứng đầy đủ yêu cầu môi trường, vấn đề bảo mật, an toàn bảo vệ sau: - Bảo mật: tủ đặt nơi chắt chắn cửa có khoá - An toàn: trang bò mạch tự động ngắt hay báo động tủ điện bò mở - Bảo vệ: tránh độ ẩm hay môi trường ăn mòn không khí cách làm kín khung nắp Việc ngăn tónh điện cách nối đất cho thân khung lắp - Với mục đích bảo trì, khe cắm bố trí dễ dàng thực kiểm tra, thay modul Các đèn thò on/off hay đèn thò trạng thái hoạt động nên gắn cửa tủ IV Chạy thử chương trình: Khi hoàn tất việc lắp đặt hệ thống, bước thử hệ thống Việc chạy thử chương trình gồm hai giai đoạn bản: - Kiểm tra việc kết nối dây PLC thiết bò điềukhiển - Cài chương trình điều khiển chạy thử chương trình Việc nối kết hệ thống phải đươc thực cẩn thận để đảm bảo ngõ vào/ra nối đến ngõ vào/ra PLC Trước phần cứng kiểm tra, phải kiểm tra lại toàn nguồn cấp điện chính, việc nối đất Chạy thử chương trình với ngõ vào giả lập: Công tắc Đèn thử / rơ le PLC thử Giả lập tín hiệu analog ngõ Thử tín hiệu analog Giả lập dùng công tắc Lắp đặt chạy chương trình hệ thống thật: chương trình chạy thử tốt, ta chuyển sang bước thử thiết bò thực tế BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 124 Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Hiệu chỉnh chương trình: Một ưu điểm lớn PLC dễ dàng thay đổi chương trình Ở giai đoạn thiết kế hoàn tất dự án, ưu điểm cho phép thay đổi thử thử lại nhiều lần chương trình đến thoả mãn thiết kế Lưu chương trình dự phòng: Khi hoàn tất giai đoạn thử hiệu chỉnh chương trình, dự phòng tương ứng với giai đoạn phải lưu trữ kèm theo mô tả chúng Ngay chương trình viết xong nên lưu dự phòng để nạp lại chương trình nhớ PLC bò hư V.Lập tài liệu cho hệ thống: Tập tài liệu đầy đủ cho việc lắp đặt PLC nên bao gồm phần sau: - Các đặc tả kế hoạch hay tiến trình thực - Các đặc tả đặc điểm yêu cầu điều khiển - Các đặc tả PLC gồm sổ tay thiết bò cần điều khiển - Các đặc tả chức chương trình điều khiển, gồm lưu đồ hay sơ đồ chức năng, nhớ cấp phát nhớ - Toàn chương trình với thích giải thích - Tập chương trình dự phòng - Sơ đồ lắp đặt điện mô tả - Danh sách thiết bò xuất nhập liệu gồm hình hiển thò, máy in… - Sổ tay sử dụng ghi chi tiết trình tự khởi động hệ thống, dừng hệ thống báo động hệ thống VI.Bảo trì hệ thống PLC: Lỗi PLC: PLC thiết kế để hoạt động tinh cậy bền vững môi trường công nghiệp Đây ưu điểm vượt trội so với điều khiển điện tử truyền thống điều khiển từ máy vi tính Do cấu trúc mạch điện tử mạch cản tónh điện hiệu nên mạch điện PLC sử dụng an toàn nơi không thuận lợi môi trường, dễ gây hư hỏng cho phần cứng điện vật lý PLC bảo vệ tránh khả hư hỏng ngõ vào/ra mạch cách ly quang (opto-isolated) Việc dùng nhớ RAM có nguồn pin nuôi hay EEPROM lưu giữ chương trình bảo đảm sản xuất trì chương trình bò hay sai nguồn cấp điện bò hỏng hay trường hợp tương tự Tóm lại, biện pháp khả thi thiết kế áp dụng cho PLC nhằm đạt độ tin cậy cao với giá thành hợp lý BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 125 GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Tỷ lệ Hư hỏng Khoảng thời gian hoạt động tốt Thời gian Đồ thò biểu diễn tỉ lệ phần trăm hư hỏng theo thời gian Tuy nhiên, độ tin cậy cao nghóa hệ thống hoàn toàn không bò hỏng Dù sử dụng vi mạch điện tử có chất lượng cao lắp ráp theo tiêu chuẩn cao PLC có lỗi PLC thường thử kỹ trước xuất xưởng chúng cho chạy liên tục chương trình thử thời gian dài Lỗi PLC: lỗi nghiêm trọng làm cho PLC bò ngưng hoạt động, số lỗi khác cho phép PLC tiếp tục hoạt động, hiển thò mã lỗi hình thông báo hay đèn bảy đoạn Khi Self-test không thành công, PLC bò ngừng hoạt động không khởi động lỗi khăùc phục Lỗi từ phần cứng bên PLC: PLC phần phần điều khiển; hệ thống có cảm biến, cấu tác động, dây kết nối, nguồn cấp điện chương trình điều khiển Mỗi phần có khả hư hỏng; nhiên phần lơn tỷ lệ hư hỏng thuộc phận, thiết bò nằm bên PLC như: - Hư hỏng thiết bò vào/ra – mạch chuyển đổi tín hiệu hay cấu tác động - Hư hỏng phần dây kết nối - Hư hỏng phần dây kết nối truyền thông - Nguồn cấp điện không ổn đònh – nhiễu hai mức nguồn Trình tự lập trình báo lỗi: Vấn đề bảo vệ: Một dạng lỗi PLC sử lý thương liên quan đến mạch bảo vệ (watchdog) Hầu hết PLC có trang bò rơle bảo vệ(watchdog relay) bên dùng để điều khiển nguồn cấp điện cho hay nhiều thiết bò bên Vấn đề an toàn: Mặc dù chương trình có hoàn hảo tinh vi đến đâu có sử lý sai, chương trình làm việc không PLC hoạt động bình thường Vì PLC có độ tin cậy 100% nên có cách thiết kế hệ thống an toàn thông qua mạch phần cứng thông qua phần mềm BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 126 GIÁO TRÌNH PLC Mitsubishi Trường ĐHCN TP.HCM Trung Tâm CÔNG NGHỆ ĐIỆN Mạch an toàn phần cứng: Các mạch phải thiết kế độc lập với PLC nên phối hợp với công tắc bảo vệ(watchdog relay) PLC để đảm bảo mạch thực việc ngắt hệ thống PLC bò lỗi Thường nút nhấn Start vàStop thiết kế nối vào ngõ vào PLC, nghóa Start Stop thực chương trình, công tắc nút nhấn EMERGENCY STOP (dừng khẩn cấp) dùng để dừng chuyển động máy thiết bò có nhiều khả gây nguy hiểm phải thiết kế mạch phần cứng Công tắc wachtdog từ PLC Nguồn điện Khoá hở (dừng) nút nhấn emergency stop cuc Máy Máy Đến mạch emergency stop hệ thống Máy Mạch phần cứng EMERGENCY STOP thông dụng Sửa lỗi : Khi hệ thống điều khiển chưa làm việc hay chạy đúng, nguyên nhân hư hỏng phải xác đònh, phải khắc phục theo trình tự: - Ghi nghiên cứu triệu chứng - Xác đònh vùng có nghi vấn - Cô lập lỗi - Sửa lỗi Sửa lỗi : lỗi xác đònh cần phải thay modun đó; đó, tuỳ thuộc vào chức modun mà phải cấu hình lại cho hệ thống Nếu lỗi xảy chương trình người thiết kế hệ thống nên xem xét kỹ trước thực thay đổi chương trình, có hoạt động khác liên quan đến dòng lệnh bò thay đổi Khi lỗi bên PLC, thiết bò hay dây nối sửa chữa hay thay Chương trình Cảm biến ngõ vào Mô-dun vào Bộ xử lý PLC Mô-dun Thiết bò ngõ Nguồn cấp điện Các thành phần hệ thống PLC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG 127