Nã nghiªn cøu c¸c mèi quan hÖ gi÷a c¸c biÕn sè tr¹ng th¸i logic.[r]
Trang 1Giáo trình
PLC
Trang 2
Mục lục
Chương 1: Lí thuyết cơ sở
1.1 Những niệm cơ bản 2
1.2 Các phương pháp biểu diễn hàm logic 7
1.3 Các phương pháp tối thiểu hoá hàm logic 9
1.4 Các hệ mạch logic 13
1.5 Grafcet – để mô tả mạch trình tự trong công nghiệp 15
Chương 2: Một số ứng dụng mạch logic trong điều khiển 2.1 Các thiết bị điều khiển 24
2.2 Các sơ đồ khống chế động cơ rôto lồng sóc 25
2.3 Các sơ đồ khống chế động cơ không đồng bộ rôto dây quấn 29
2.4 Khống chế động cơ điện một chiều 31
Chương 3: Lý luận chung về điều khiển logic lập trình PLC 3.1 Mở đầu 33
3.2 Các thành phần cơ bản của một bộ PLC 34
3.3 Các vấn đề về lập trình 37
3.4 Đánh giá ưu nhược điểm của PLC 43
Chương 4: Bộ điều khiển PLC – CPM1A 4.1 Cấu hình cứng 45
4.2 Ghép nối 49
4.3 Ngôn ngữ lập trình 51
Chương 5: Bộ điều khiển PLC – S5 5.1 Cấu tạo của bộ PLC – S5 54
5.2 Địa chỉ và gán địa chỉ 55
5.3 Vùng đối tượng 57
5.4 Cấu trúc của chương trình S5 58
5.5 Bảng lệnh của S5 – 95U 59
5.6 Cú pháp một số lệnh cơ bản của S5 60
Chương 6: Bộ điều khiển PLC – S7 - 200 6.1 Cấu hình cứng 70
6.2 Cấu trúc bộ nhớ 73
6.3 Chương trình của S7- 200 75
6.4 Lập trình một số lệnh cơ bản của S7- 200 76
Chương 7: Bộ điều khiển PLC – S7-300 7.1 Cấu hình cứng 78
7.2 Vùng đối tượng 81
7.3 Ngôn ngữ lập trình 83
7.4 Lập trình một số lệnh cơ bản 84
Phụ lục 1: Các phần mềm lập trình PLC I Lập trình cho OMRON 86
II Lập trình cho PLC- S5 92
III Lập trình cho PLC – S7-200 97
IV Lập trình cho PLC – S7-300 101
Phụ lục 2: Bảng lệnh của các phần mềm 1 Bảng lệnh của PLC – CPM1A 105
2 Bảng lệnh của PLC – S5 112
3 Bảng lệnh của PLC – S7 -200 117
4 Bảng lệnh của PLC – S7-300 128
Trang 3Phần 1: Logic hai trạng thái và ứng dụng
Chương 1: Lí Thuyết Cơ Sơ
Đ1.1 Những khái niệm cơ bản
1 Khái niệm về logic hai trạng thái
Trong cuộc sống các sự vật và hiện tượng thường biểu diễn ở hai trạng thái
đối lập, thông qua hai trạng thái đối lập rõ rệt của nó con người nhận thức được
sự vật và hiện tượng một cách nhanh chóng bằng cách phân biệt hai trạng thái
đó Chẳng hạn như ta nói nước sạch và bẩn, giá cả đắt và rẻ, nước sôi và không sôi, học sinh học giỏi và dốt, kết quả tốt và xấu
Trong kỹ thuật, đặc biệt là kỹ thuật điện và điều khiển, ta thường có khái niệm về hai trạng thái: đóng và cắt như đóng điện và cắt điện, đóng máy và ngừng máy
Trong toán học, để lượng hoá hai trạng thái đối lập của sự vật và hiện tượng người ta dùng hai giá trị: 0 và 1 Giá trị 0 hàm ý đặc trưng cho một trang thái của
sự vật hoặc hiện tượng, giá trị 1 đặc trưng cho trạng thái đối lập của sự vật và hiện tượng đó Ta gọi các giá trị 0 hoặc 1 đó là các giá trị logic
Các nhà bác học đã xây dựng các cơ sở toán học để tính toán các hàm và các biến chỉ lấy hai giá trị 0 và 1 này, hàm và biến đó được gọi là hàm và biến logic, cơ sở toán học để tính toán hàm và biến logic gọi là đại số logic Đại số logic cũng có tên là đại số Boole vì lấy tên nhà toán học có công đầu trong việc xây dựng nên công cụ đại số này Đại số logic là công cụ toán học để phân tích và tổng hợp các hệ thống thiết bị và mạch số Nó nghiên cứu các mối quan hệ giữa các biến số trạng thái logic Kết quả nghiên cứu thể hiện là một hàm trạng thái cũng chỉ nhận hai giá trị 0 hoặc 1
2 Các hàm logic cơ bản
Một hàm y = ( x1, x2, , xn) với các biến x1, x2, xn chỉ nhận hai giá trị: 0 hoặc 1 và hàm y cũng chỉ nhận hai giá trị: 0 hoặc 1 thì gọi là hàm logic
Hàm logic một biến: y = ( x )
Với biến x sẽ nhận hai giá trị: 0 hoặc 1, nên hàm y có 4 khả năng hay thường gọi là 4 hàm y0, y1, y2, y3 Các khả năng và các ký hiệu mạch rơle và điện tử của
Tên
Thuật toán logic Kiểu rơle Kiểu khối điện tử
Ghi chú
Hàm
không
y0 0 0 y0 = 0
x x
y0 = Hàm
đảo
y1 1 0 y1 = x
y1 x
1 x x
y1 y
Trang 4Hàm
lặp
(YES)
y2 0 1 y2 = x
Hàm
đơn vị
y3 1 1 y3 = 3
x x
y3 = +
Trong các hàm trên hai hàm y0và y3 luôn có giá trị không đổi nên ít được quan tâm, thường chỉ xét hai hàm y1 và y2
Hàm logic hai biến y = ( x1, x2)
Với hai biến logic x1, x2, mỗi biến nhận hai giá trị 0 và 1, như vậy có 16 tổ hợp logic tạo thành 16 hàm Các hàm này được thể hiện trên bảng1.2
Bảng 1.2
Tên
1
x2
1
1
1
0
0
1
0 0 Thuật toán
điện tử
Ghi chú
Hàm
không
y0 0 0 0 0
2 2 1 1 0
x x x x y +
luôn bằng 0
Hàm
Piec y
2 1 2 1 1
x x x x y
+
=
=
Hàm
cấm
x1
INHIBIT
x1
y2 0 0 1 0 y2 = x1x2
Hàm
đảo x1
y3 0 0 1 1 y3 = x1
Hàm
cấm
x2
INHIBIT
x2
y4 0 1 0 0 y4 = x1x2
Hàm
đảo x2
y5 0 1 0 1 y5 = x2
y2 x
1 x x
y2
y2
y3 x
x
y1 1
x2
y1
y2 1
x2
y2
x1
x2
y2
&
y4 1
x x2
x2
x1
y4
x2
x1
y4
&
y3 1 x
y5 2 x
Trang 5Hàm
hoặc
loại
trừ
XOR
y6 0 1 1 0
2 1 2 1 6
x x x x y +
=
Cộng mod ule
Hàm
2 1 7 x x x x y
= +
=
Hàm
và
AND y8 1 0 0 0 y8 = x1x2
Hàm
cùng
dấu y9 1 0 0 1
2 1 2 1 9
x x x x y +
=
Hàm
lặp x2
phụ thuộc
x2
Hàm
kéo
theo
x2
y11 1 0 1 1 y11= x1 + x2
Hàm
lặp x1
phụ thuộc
x1
Hàm
kéo
theo
x1
y13 1 1 0 1 y13= x1 + x2
Hàm
hoặc
OR y14 1 1 1 0 y14 = x1 + x2
Hàm
đơn vị y
) x x (
) x x ( y
2 2 1 1 15
+ +
=
Hàm luôn bằng 1
Ta nhận thấy rằng, các hàm đối xứng nhau qua trục nằm giữa y7 và y8, nghĩa
là y0 = y15, y1= y14
y6 1
x x2 1
x x2
x2
x1
y6
x2
x1
y6
=1
⊕
y7 2
x
1 x
x2
x1
y7
y8 1
x x2
x1
x2
x1 & y8
y9 1
x x2 1
x x2
x2
x1
y9
⊕
y10 2
y12 1
y11 2
x
1 x
x2
x1
y11
y13 1
x
2 x
x1
x2
y13
y14 1
x
2 x
x1
x2
y14
x1
x2
y14 1
≥
y15 1
x x2 1
x x2
x1
x1
x1
x1
y15
Trang 6§C
CD A
B
C
RN1
RN2
T
N
K§N
T4
T5
N5
N4
RN1 RN2
T2 T3 N2 N3
H×nh 2.1
§C
CD A
B
C
RN1
RN2
T
N
D K§T1
T4
T5
N5
N4
RN1 RN2
T2 T3 N2 N3
H×nh 2.2
P1
P
P2
P3 KT
KN K§N1
K§T2
K§T3
K§N2
K§N3
Trang 7§C
A B C
T1 N1
T
N
1
T4
T5
N5
N4
H×nh 2.3
K§N1 K§T2 K§N2
S
∆ 5
Tg1
∆
S5
Tg2
Tg
T6
N6
∆ 4
∆ 6
∆ 1 S1
K
K4
RN1
H×nh 2.4
1K
1Tg
1T
K5
2K3
K1
RN1
RN2
K2 K3
§C
R1
R2
1K2
2K2
RN2
2K
2Tg
2T
1K3 2K1
1K1
Trang 8H×nh 2.5
RN1
RN2
2S
§C
r1
r2 1K2
2K2
2K1
1K1
K
KC
K4
RN1
1Tg
1S
K5
3S1
RN2
K5
2S
2S1
3S
1K
1K
2K
2S
2Tg 3S
H
1Tg
3S
R
3 2 1 0 1’ 2’ 3’
1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12
KC
0
1
2
3
1’ 2’
3’
a,
H2
H×nh 2.6
2K1 1K1
1Tg RN
K
K2
1K
K3
H
1Tg1
-a,
b,
3Tg1
2K 1K2 2Tg1
3Tg
K4
RN
2Tg
H1 Rh