Tài liệu PLC thiết kế mạch điều khiển động cơ đơn giản docx

GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Ví dụ PLC thiết kế mạch điều khiển động đơn giản Trước đời mạch logic, hệ thống kiểm soát hợp lý thiết kế chế tạo độc quyền rơ le điện Relays cũ thiết kế đại, thay nhiều nhiều mạch điều khiển logic thiết bị kiểm soát mức độ, mặt ahnj chế cho ứng dụng đòi hỏi yêu cầu cao / chuyển mạch điện áp cao Hệ thống trình địi hỏi phải "bật / tắt" nhiều kiểm sốt thương mại công nghiệp đại, hệ thống kiểm soát xây dựng từ rơle điện cổng logic rời rạc Thay vào đó, máy tính kỹ thuật số cần điền vào chương trình trình để làm loạt chức hợp lý Vào cuối năm 1960 công ty Mỹ có tên Bedford Associates phát hành thiết bị máy tính mà họ gọi MODICON Là từ viết tắt Modular Digital Controller sau trở thành tên phận công ty với mục đích dành cho việc thiết kế, sản xuất, bán máy tính kiểm sốt đặc biệt Các cơng ty kỹ thuật khác phát triển phiên riêng thiết bị này, cuối biết đến điều khoản độc quyền PLC, Programmable Logic Controller PLC trực tiếp thay rơ le điện yếu tố logic, thay thay máy tính trạng thái rắn kỹ thuật số với chương trình lưu trữ, giả lập kết nối nhiều chuyển tiếp để thực nhiệm vụ định hợp lý PLC A nối vào "nhiều" thiết bị đầu cuối, thông qua diễn giải hợp lý từ cảm biến chuyển mạch "cao" "thấp" Nó nối với đầu ra, qua kết đầu "cao" "thấp" tín hiệu đèn sáng, Solenoids, cơng tắc, động nhỏ, thiết bị khác tự làm nhiệm vụ bật / tắt kiểm sốt Trong nỗ lực để làm cho chương trình PLC dễ dàng, ngơn ngữ lập trình họ thiết kế giống biểu đồ logic thang Vì vậy, thợ điện công nghiệp, kỹ sư điện quen với việc đọc sơ đồ thang logic cảm thấy dễ dàng lập trình PLC để thực chức kiểm soát PLC chế tạo để làm cơng nghiệp, tín hiệu đầu vào đầu thường 120 volts AC, giống điều khiển điện rơ le thiết kế để SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN thay Mặc dù số PLC có khả tín hiệu đầu vào đầu điện cấp thấp DC cường độ sử dụng mạch cổng logic, trường hợp ngoại lệ khơng phải quy luật Tín hiệu kết nối lập trình tiêu chuẩn khác nhà sản xuất PLC, có chung đủ phép giới thiệu PLC lập trình Các minh hoạ sau cho thấy PLC đơn giản, xuất từ lần xem trước Hai vit cấp kết nối tới 120 volt AC cho powering mạch nội PLC, có nhãn L1 L2 Sáu vít bên trái cung cấp kết nối đến thiết bị đầu vào, nhà sản xuất cho đầu vào khác đại diện cho "kênh riêng X" nhãn vít thấp cịn lại kết nối chung, kết nối với L2 (trung tính) nguồn điện 120 VAC Bên PLC, kết nối thiết bị đầu vào đầu vít , thường thiết bị cách quang (light-emitting diode) cung cấp điện tử bị lập "tín hiệu cao logic" để mạch máy tính (ảnh-transistor diễn giải ánh sáng đèn LED ) có điện 120 VAC thiết bị đầu vào, tương ứng thiết bị đầu, cuối thường áp dụng Đèn LED mặt trước PLC cho thị trực quan "đầu vào" SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Tín hiệu đầu tạo mạch máy tính PLC kích hoạt thiết bị chuyển mạch (bán dẫn, TRIAC, chí relay điện), kết nối nguồn "" thiết bị đầu, cuối Y "," có ghi thiết bị vào, Nguồn thiết bị đầu, cuối tương ứng, thường kết nối với bên L1 nguồn điện 120 VAC Cũng với đầu vào, cho thấy đèn LED mặt trước PLC cho thị trực quan "đầu ra" SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Bằng cách này, PLC có khả giao diện với thiết bị bên ngồi-chẳng hạn cơng tắc Solenoids Logic thực tế hệ thống kiểm soát thiết lập bên PLC phương tiện chương trình máy tính Chương trình đầu yêu cầu theo điều kiện đầu vào Mặc dù chương trình dường sơ đồ thang logic, với biểu tượng chuyển đổi chuyển tiếp, khơng có địa liên lạc chuyển đổi thực tế cuộn dây relay hoạt động bên PLC để tạo mối quan hệ hợp lý đầu vào đầu Bạn tưởng tượng địa liên lạc công tắc cuộn dây, Chương trình nhập xem thơng qua máy tính cá nhân kết nối với cổng lập trình PLC Xem xét mạch sau chương trình PLC: SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Khi nút bấm khơng hoạt động (unpressed), khơng có nguồn gửi đến đầu vào X1 PLC Sau chương trình, cho thấy tiếp điểm thường mở X1 nối với cuộn dây Y1, khơng có "điện" gửi đến cuộn dây Y1 Vì vậy, đầu raY1 PLC không hoạt động, đèn báo kết nối đến khơng sáng Nếu nút nhấn nhấn, tín hiệu gửi đến đầu vào X1 PLC Bất kỳ tất tín hiệu X1 xuất chương trình thay đổi trạng thai (khơng bình thường), tiếp điểm relay tác động cuộn dây mang tên X1 Trường hợp tiếpđiểm thường mở X1 đóng lại cấp tín hiệu cho Y1 làm sáng đèn kết nối với Y1 SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Nó phải hiểu liên hệ với X1, Y1 cuộn dây kết nối, nguồn xuất hiển thị máy tính cá nhân ảo Nó khơng tồn thành phần điện thực Chúng tồn lệnh chương trình máy tính - phần mềm - xảy với giống với sơ đồ Không phần quan trọng, để hiểu máy tính cá nhân sử dụng để hiển thị chỉnh sửa chương trình PLC không cần thiết cho hoạt động tiếp tục PLC Sau chương trình nạp vào PLC từ máy tính cá nhân, máy tính cá nhân cắm phít từ PLC, PLC tiếp tục thực theo lệnh lập trình Nó bao gồm hình máy tính cá nhân minh họa cho lợi ích sử dụng bạn, để hiểu điều kiện thực chương trình Sức mạnh thực tính linh hoạt PLC tiết lộ muốn thay đổi hoạt động hệ thống kiểm soát Kể từ PLC thiết bị lập trình, chúng tơi làm thay đổi hoạt động theo ý cách thay đổi câu lệnh cung cấp cho nó, mà khơng cần phải thay đổi cấu chấp hành nối kết với Ví dụ, giả sử muốn thực chuyển đổi công tắc-và-đèn mạch chức đảo ngược nhấn nút làm đèn tắt nhả làm cho sáng giải pháp Phần cứng yêu cầu nhấn tiếp điểm thường đóng thay cho tiếp điểm thường mở thời điểm Phần mềm giải pháp dễ dàng nhiều, cần thay đổi chương trình cho X1 thường đóng thường mở Trong ví dụ minh họa đây, thay đổi hiển thị nút ấn là: SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Trong minh họa tiếp theo, chuyển đổi hiển thị: SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Một ưu điểm việc thực kiểm soát tốt phần mềm phần cứng tín hiệu đầu vào tái sử dụng nhiều lần chương trình Ví dụ, theo mạch chương trình sau đây, thiết kế thêm tiếp điểm, hai ba tiếp điểm chuyển mạch nhấn đồng thời SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Để xây dựng mạch tương đương cách sử dụng rơ le điện, ba rơle với hai tiếp điểm thường-mở sử dụng, cung cấp hai tiếp điểm cho đầu vào Sử dụng PLC, nhiên, chúng tơi có nhiều chương trình địa liên hệ muốn cho ngõ vào X mà không cần thêm phần cứng bổ sung, từ đầu vào đầu không tốn nhiều nhớ PLC(hoặc 1) , nhớ lại nhiều lần cần thiết Hơn nữa, đầu PLC không chiếm nhiều nhớ PLC, chúng tơi gán địa liên lạc chương trình PLC đầu (Y) trạng thái Hãy ví dụ hệ thống này, khởi động- ngưng điều khiển mạch: SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Khi nhấn nút Start nối với ngõ vào X1, nhấn nút Stop ngắt ngõ vào X2 Mọi liên lạc chương trình đặt tên Y1, ngõ sử dụng cuộn dây cơng tắc mà contactor, motor khởi động nhấn nút Start Bạn thấy tiếp điểm thường đóng X2 đặt khối màu cho thấy tiếp điểm thường đóng Nếu ta nhấn nút Start ngõ vào X1 đổi trạng thái, X1 đóng liên tục chương trình Gửi tín hiệu tới cuộn dây ngõ Y1 dùng điện áp 120VAC để cấp cho cuộn dây contactor làm động hoạt động SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Bây giờ, bắt đầu nhấn nút,tiếp điểm thường mở trở lại trạng thái thường mở, động tiếp tục chạy, cuộn dây Y1 điều khiển tiếp điểm Y1 làm nhiệm vụ trì cho ngõ Y1 SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Muốn dừng động phải nhấn nút Stop, lúc X2 mở ngắt cuộn dây Y1 làm hở mạch Động ngừng chạy SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Kji nút Stop nhấn song, X2 trở trạng thái ban đầu động khơng quay lúc cuộn dây Y1 bị ngắt tín hiệu từ ngõ vào Muốn động hoatk động trở lại phải nhấn Start SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Một điểm quan trọng an toàn cố thiết kế hệ thống điều khiển PLC, đóng vai trò tiếp điểm Relay điều khiển hệ thống lúc nên xem xét mặt hạn chế thiết bị điều khiển để tìn giải pháp khắc phục Trong ví dụ mạch điều khiển động chung ta thấy có vấn đề: X2 (nút Stop) bị lỗi khơng mở khơng có cách để dừng động Một giải pháp cho vấn đề đảo ngược tiếp điểm thường đóng X2 chương trình PLC với nút nhấn Stop ngồi SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Khi tiếp điểm thường đóng mở tức nút nhấn Stop nhấn thiếp điểm thường mở X2 đóng lại, X2 đóng chương trình PCL thực Điều cho phép động chạy ngõ vào X1 chuyển trạng thai từ thường mở sang đóng, cho phép chạy nút Start bị nhấn Khi nhấn nút Stop X2 chuyển trạng thái ngắt chương trình PLC dừng động Vì khơng thấy khác so với thiết kế trước Tuy nhiên, ngõ vào X2 bị lỗi mở, ngõ vào X2 làm nhiệm vụ tương tự nư nhấn nút Stop Cuối kết ngõ vào X2 động bị ngắt Đây thiết kế an toàn so với thiết kế nút Stop không chuyển đổi khơng có khả ngắt động SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Ngồi chương trình thành phần ngõ vào X ngõ Y PLC cugn cấp cuộn dây để liên kết bên PLC với thiết bị bên ngồi Nó sử dụng nhiều giống điều khiển Relay (CR1,CR2…) sử dụng mạch relay chuẩn cung cấp tín hiệu logic đảo cần thiết Làm để chứng minh ngõ vào chuyển tiếp đươc sử dụng xem ví dụ mạch chương trình thiết kế mơ ngõ vào dùng cổng NAND Kể từ chương trình thiết kế PLC, tơi gọi tiếp điểm điều khiển bên C1 gọi CR1 có mạch điều khiển relay mạch này: đèn sáng nút nhấn khơng hoạt động Để chúng sáng ta phải tác động cơng tắc sau: SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Phần điều khiển logic lập trình minh hoạ mẫu nhỏ khả Như máy tính, PLC có chức thời gian( cho tương đương với việc tạo thời gian trễ), tróng, trình tự chức khác cho độ xác tin cậy so với thiết bị logic cơ- điện Hầu hết PLC có ngõ vào ngõ Các ảnh sau giới thiệu số mô-đun đầu vào PLC nhỏ Allen-Bradley SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Với mơ-đun có 16 điểm hai đầu vào để kiểm soát theo dõi hang chục thiết bị PLC phù hợp với tủ điện chiếm diện tích ít, đặc biệt xem xét khơng gian tương đương để dùng relay điên để thực chức tương tự SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN Một lợi PLC hệ thống điều khiển rơ-le giám sát điều khiển từ xa qua mạng máy tính kỹ thuật số Bởi PLC khơng khác máy tính kỹ thuật số, có khả giao tiếp với máy tính khác dễ dàng Các ảnh sau cho thấy máy tính cá nhân hiển thị hình ảnh đồ họa cột chất lỏng (một bơm, "nâng", trạm cho hệ thống xử lý nước thải đô thị) điều khiển PLC Các trạm bơm thực tế có vị trí cách xa hình máy tính cá nhân khoảng dặm: SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 GV: NGUYỄN ĐÀM TẤN SV: Nguyễn văn Bình C3CK1 nguyenbinh.yeui@yahoo.com MSSV:0721005054 ... từ chương trình thiết kế PLC, tơi gọi tiếp điểm điều khiển bên C1 gọi CR1 có mạch điều khiển relay mạch này: đèn sáng nút nhấn không hoạt động Để chúng sáng ta phải tác động cơng tắc sau: SV:... PLC, đóng vai trị tiếp điểm Relay điều khiển hệ thống lúc nên xem xét mặt hạn chế thiết bị điều khiển để tìn giải pháp khắc phục Trong ví dụ mạch điều khiển động chung ta thấy có vấn đề: X2 (nút... thiệu PLC lập trình Các minh hoạ sau cho thấy PLC đơn giản, xuất từ lần xem trước Hai vit cấp kết nối tới 120 volt AC cho powering mạch nội PLC, có nhãn L1 L2 Sáu vít bên trái cung cấp kết nối