Giáo trình PLC cơ bản

PLC: Programmable Logic Control. Là thiết bị Logic lập trình được, cho phép thực hiện các phép toán logic thông qua ngôn ngữ lập trình. Thành phần cơ bản của các PLC S7 200 là khối vi xử lý trung tâm, khối VXL này điều khiển các ứng dụng thông qua các modul (modul có sẵn và các module mở rộng). Chính những đặc điểm này cộng với khả năng làm việc trong môi trường công nghiệp và tính tin cậy cao nên ngày nay PLC được ứng dụng rất nhiều trong hầu hết các ngành công nghiệp: Điều khiển nhiệt độ lò nung, điều khiển băng tải, các trạm trộn, thang máy….. Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmable Logic Control) là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình. Sự phát triển của PLC đã đem lại nhiều thuận lợi và làm cho nó các thao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng và tin cậy hơn. Nó có khả năng thay thế hoàn toàn cho các phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle (loại thiết bị phức tạp và cồng kềnh)

Giáo trình : PLC LI NểI U PLC : Programmable Logic Control Là thiết bị Logic lập trình được, cho phép thực phép tốn logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Thành phần PLC S7 200 khối vi xử lý trung tâm, khối VXL điều khiển ứng dụng thông qua modul (modul có sẵn module mở rộng) Chính đặc điểm cộng với khả làm việc mơi trường cơng nghiệp tính tin cậy cao nên ngày PLC ứng dụng nhiều hầu hết ngành công nghiệp: Điều khiển nhiệt độ lò nung, điều khiển băng tải, trạm trộn, thang máy… Do tính ứng dụng cao PLC nên ngày tất ngành tự động hoá nói riêng ngành điện - điện tử nói chung tất các trường đưa PLC vào chương trình đào tạo nhằm giúp cho sinh viên có thêm có hội tiếp cận với cơng nghệ mới, đồng thời tăng khả làm việc sinh viên Nội dụng tài liệu bao gồm bài: Bài 1: Đại cương điều khiển lập trình Bài 2: Các phép toán nhị phân PLC Bài 3: Các phép toán số PLC Bài 4: Xử lý tín hiệu Analog Bài 5: PLC hãng khác Bài 6: Lắp đặt mơ hình điều khiển PLC Biờn son Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Bi m u: Gii thiu chung v PLC Điều khiển nối cứng điều khiển lập trình Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmable Logic Control) loại thiết bị cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển số thơng qua ngơn ngữ lập trình Sự phát triển PLC đem lại nhiều thuận lợi làm cho thao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng tin cậy Nó có khả thay hồn toàn cho phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle (loại thiết bị phức tạp cồng kềnh) PLC có khả điều khiển thiết bị dễ dàng linh hoạt dựa việc lập trình, lệnh logic bản: khả định thời, đếm, giải vấn đề tốn học cơng nghệ, khả tạo lập, gởi đi, tiếp nhận tín hiệu nhằm mục đích kiểm sốt kích hoạt đình chức máy dây chuyền công nghệ Hỡnh 1.1 Hỡnh daùng thửùc teỏ PLC Như đặc điểm làm cho PLC có tính ưu việt thích hợp mơi trường cơng nghiệp: • Khả kháng nhiễu tốt • Cấu trúc dạng module thuận tiện cho việc thiết kế, mở rộng, cải tạo nâng cấp • Có modul chun dụng để thực chức đặc biệt hay modul truyền thông để kết nối PLC với mạng cơng nghiệp mạng Internet • Khả lập trình được, lập trình dễ dàng đặc điểm quan trọng để xếp hạng hệ thống điều khiển tự động • u cầu người lập trình không cần giỏi kiến thức điện tử mà cần nắm vững công nghệ sản xuất biết chọn thiết bị thích hợp lập trình • Thuộc vào hệ sản xuất linh hoạt tính thay đổi chương trình Khoa §iƯn - §iƯn tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC thay i trc tip cỏc thông số mà không cần thay đổi lại cách nối dây Hình 1.2 Kết nối cho PLC Như vậy, với chương trình điều khiển PLC, PLC trở thành điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật tốn đặc biệt dễ trao đổi thơng tin với môi trường xung quanh (với PL khác với máy tính) Tồn chương trình điều khiển lưu nhớ nhớ PLC dạng khối chương trình (khối OB, FC Hình 1.3 Hệ thống điều khiển PLC FB) thực lặp theo chu kỳ vịng qt Để thực chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính máy tính, nghĩa phải có vi xử lý (CPU), hệ điều hành, nhớ để lưu chương trình điều khiển, liệu cổng vào/ra để giao tiếp với đối tượng điều khiển trao đổi thông tin với môi trường xung quanh Bên cạnh đó, nhằm phục vụ tốn điều khiển số, PLC cịn cần phải có thêm khối chức đặc biệt khác đếm (Counter), định thời (Timer), khối hàm chuyên dụng Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Hỡnh 1.4 Hệ thống điều khiển dùng PLC So sánh PLC với thiết bị điều khiển thông thường khác 2.1 Hệ thống điều khiển rơ le (truyền thống) Khi hình thành PLC, bắt đầu cách mạng công nghiệp, đặc biệt vào năm 1960 & 1970, máy móc tự động điều khiển rơ – le điện Những rơ - le lắp đặt cố định bên bảng điều khiển Trong vài trường hợp, bảng điều khiển rộng chiếm không gian Mọi kết nối ngõ rơ – le phải thực dẫn đến dây điện thường khơng hồn hảo, phải nhiều thời gian rắc rối hệ thống vấn đề tốn thời gian nhà sử dụng Hơn nữa, rờ – le bị hạn chế tiếp điểm Nếu có yêu cầu hiệu chỉnh hay cải tiến máy phải ngừng hoạt động, khơng gian lắp đặt bị giới hạn, nối dây phải làm để phù hợp thay đổi công nghệ Bảng điều khiển sử dụng cho q trình riêng biệt khơng địi hỏi thay đổi thành hệ thống Trong trình bảo trì, kỹ thuật viên phải huấn luyện tốt giỏi việc giải cố hệ thống điều khiển Nói tóm lại, bảng điều khiển rờ – le cổ điển linh hoạt thay *Nhược điểm hệ thống điều khiển cổ điển Khoa §iƯn - §iƯn tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC + Cú quỏ nhiu dõy bảng điều khiển + Sự thay đổi hoàn toàn khó khăn + Việc sửa chữa vơ phiền phức bạn phải cần đến nhà kỹ thuật giỏi + Tiêu thụ điện lớn cuộn dây rờ – le tiêu thụ điện + Thời gian dừng máy dài cố xảy ra, phải thời gian dài để sửa chữa bảng điều khiển + Nó gây thời gian dừng máy lâu bảo trì điều chỉnh vẽ gốc khơng cịn ngun vẹn qua thời gian nhiều năm 2.2 Hệ thống điều khiển vi sử lý Là cách dùng hệ thống điều khiển thông qua vi sử lý viết chương trình để hướng dẫn vi sử lý đáp ứng với tín hiệu đầu vào Do cách thay đổi lệnh sử dụng vi sử lý để điều khiển nhiều tình khác 2.3 Thiết bị điều khiển lập trình - Được dựa vào vi sử lý sử dụng nhớ chương trình để lưu lệnh thực chức phép tốn lơgic, định giờ, đếm, thuật tốn - Với xuất điều khiển khả lập trình, quan điểm thiết kế điều khiển tiến to lớn Có nhiều ích lợi việc sử dụng điều khiển lập trình - Cùng với phát triển phần cứng phần mềm, PLC ngày tăng tính lợi ích hoạt động cơng nghiệp - Điện tiêu thụ giảm đáng kể PLC tiêu thụ điện Chức tự chẩn đoán PLC cho phép sửa chữa dễ dàng nhanh chóng nhờ tính giám sát người máy (HMI) - Kích thước PLC thu nhỏ nhớ số lượng I/O nhiều hơn, ứng dụng PLC mạnh giúp người sử dụng giải nhiều vấn đề phức tạp điều khiển hệ thống Chỉ cần lắp đặt lần (đối với sơ đồ hệ thống, đường nối dây, tín hiệu ngõ vào/ra ), mà khơng phải thay đổi kết cấu hệ thống sau này, giảm tốn phải thay đổi lắp đặt, đổi thứ tự điều khiển (đối với hệ thống điều khiển Relay), - Khả chuyển đổi hệ điều khiển cao (như giao tiếp PLC để truyền liệu điều khiển lẫn nhau), - Hệ thống điều khiển linh hoạt Độ tin cậy cao PLC thiết kế đặc biệt để hoạt động mơi trường cơng nghiệp Một PLC lắp đặt nơi có độ nhiễu điện cao (Electrical Noise), vùng có từ truờng mạnh, có chấn động khí, nhiệt độ độ ẩm mơi trường cao Khả quyền lực mà PLC thực phối hợp thiết iu khin, Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC b¶n giám sát truyền thơng tạo mạng sản xuất toàn cầu: giám sát, điều khiển thu thập liệu (SCADA) - PLC sử dụng thiết bị điều khiển cho hệ thống điều khiển Để sửa đổi hệ thống điều khiển quy tắc sử dụng người ta cần nhập tập lệnh khác mà khơng cần mắc nối lại dây, nhờ hệ thống linh hoạt hiệu Khoa §iƯn - §iƯn tư đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Bi 1: I CNG V IU KHIỂN LẬP TRÌNH CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA PLC Hình 1.5 Hệ thống cấu trúc phần cứng PLC 1.1 Đơn vị xử lý trung tâm (CPU Central Procesing Unit) Thường PLC có đơn vị xử lý trung tâm, ngồi cịn có số loại lớn có tới hai đơn vị xử lý trung tâm dùng để thực chức điều khiển phức tạp quan trọng gọi hot standby hay redundant * Đơn vị xử lý "một -bit": Thích hợp cho ứng dụng nhỏ, đơn logic ON/OFF, thời gian xử lý dài, kết cấu đơn giản nên giá thành hạ thị trường chấp nhận * Đơn vị xử lý "từ - ngữ": • Xử lý nhanh thơng tin số, văn bản, phép tính, đo lường, đánh giá, kiểm tra • Cấu trúc phần cứng phc hn nhiu Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC ã Giỏ thnh cao - Nguyờn lý hoạt động: + Thông tin lưu trữ nhớ chương trình gọi (do điều khiển kiểm sốt đếm chương trình đơn vị xử lý trung tâm khống chế) + Bộ xử lý liên kết tín hiệu (dữ liệu) đơn lẻ (theo quy định thuật tốn điều khiển) rút kết lệnh cho đầu + Sự thao tác chương trình qua chu trình đầy đủ sau lại bắt đầu lại từ đầu thời gian gọi "thời gian quét" + Đo thời gian mà xử lý xử lý Kbyte chương trình để làm tiêu đánh giá PLC! Như vi xử lý định khả chức PLC Bộ xử lý - bit Xử lý trực tiếp tín hiệu đầu vào (địa đơn) Cung cấp lệnh nhỏ hơn, thông thường định có/ khơng Ngơn ngữ đầu vào đơn giản, khơng cần kiến thức tính tốn Khả hạn chế việc xử lý liệu số (khơng có chức tốn học logic) Chương trình thực liên tiếp, khơng bị gián đoạn, thời gian chu trình tương đối dài Chỉ phối với máy tính đơn giản Bộ xử lý từ - ngữ Các tín hiệu vào/ra địa hố thơng qua từ ngữ Cung cấp tập lệnh lớn hơn, đòi hỏi phải có kiến thức vi tính Ngơn ngữ đầu vào phức tạp dùng cho việc cung cấp lệnh lớn Thu thập xử lý liệu số Các q trình thời gian tới hạn địa hố qua lệnh gián đoạn chuyển đổi điều khiển khẩn cấp Phối ghép với máy tính hệ thống máy tính Khả xử lý tín hiệu tương tự Xử lý tín hiệu tương tự đầu vào bị hạn chế đầu 1.2 Bộ nhớ: Bao gồm RAM, ROM, EEPROM PLC thường yêu cầu nhớ trường hợp: Làm định thời cho kênh trạng thái I/O Làm đệm trạng thái chức PLC định thời, m, ghi cỏc Relay Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Mi lnh ca chng trỡnh cú mt vị trí riêng nhớ, tất vị trí nhớ đánh số, số địa nhớ Địa ô nhớ trỏ đến đếm địa bên vi xử lý Bộ vi xử lý giá trị đếm lên trước xử lý lệnh Với địa mới, nội dung ô nhớ tương ứng xuất đầu ra, trình gọi trình đọc Bộ nhớ bên PLC tạo vi mạch bán dẫn, vi mạch có khả chứa 2000 -16000 dòng lệnh, tùy theo loại vi mạch Trong PLC nhớ RAM, EPROM sử dụng RAM (Random Access Memory) nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung lúc Nội dung RAM bị nguồn điện ni bị Để tránh tình trạng PLC trang bị pin khơ, có khả cung cấp lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm Trong thực tế RAM dùng để khởi tạo kiểm tra chương trình Khuynh hướng dùng CMOS RAM nhờ khả tiêu thụ thấp tuổi thọ lớn EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) nhớ mà người sử dụng bình thường đọc khơng ghi nội dung vào Nội dung EPROM không bị mất nguồn, gắn sẵn máy, nhà sản xuất nạp chứa hệ điều hành sẵn Nếu người sử dụng khơng muốn mở rộng nhớ dùng thêm EPROM gắn bên PLC Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi xóa EPROM Mơi trường ghi liệu thứ ba đĩa cứng hoạc đĩa mềm, sử dụng máy lập trình Đĩa cứng đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường dùng để lưu chương trình lớn thời gian dài * Kích thước nhớ: - Các PLC loại nhỏ chứa từ 300 ÷ 1000 dịng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo - Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K ÷ 16K, có khả chứa từ 2000 - 16000 dịng lệnh Ngồi cho phép gắn thêm nhớ mở rộng RAM , EPROM 1.3 Khối vào/ra Hoạt động xử lý tín hiệu bên PLC: 5VDC, 15VDC (điện áp cho họ TTL & CMOS) Trong tín hiệu điều khiển bên ngồi lớn khoảng 24VDC đến 240VDC hay 110VAC đến 220VAC với dòng lớn Khối giao tiếp vào có vai trị giao tiếp mạch vi điện tử PLC với mạch công suất bên ngồi Thực chuyển mức điện áp tín hiệu cách ly mạch cách ly quang (Opto-isolator) khối vào Cho phép tín hiệu Khoa §iƯn - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC nh i qua ghim tín hiệu có mức cao xuống mức tín hiệu chuẩn Tác dụng chống nhiễu tốt chuyển công tắc bảo vệ áp từ nguồn cung cấp điện lên đến điện áp 1500V • Ngõ vào: nhận trực tiếp tín hiệu từ cảm biến • Ngõ ra: transistor, rơle hay triac vật lý 1.4 Thiết bị lập trình Có loại thiết bị lập trình - Các thiết bị chun dụng nhóm PLC hãng tương ứng - Máy tính có cài đặt phần mềm cơng cụ lý tưởng 1.5 Hệ thống bus Hệ thống Bus tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song: - Address Bus: Bus địa dùng để truyền địa đến Modul khác - Data Bus: Bus dùng để truyền liệu - Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền tín hiệu định điểu khiển đồng hoạt động PLC Trong PLC số liệu trao đổi vi xử lý modul vào thông qua Data Bus Address Bus Data Bus gồm đường, thời điểm cho phép truyền bit byte cách đồng thời hay song song Nếu modul đầu vào nhận địa Address Bus, chuyển tất trạnh thái đầu vào vào Data Bus Nếu địa byte đầu xuất Address Bus, modul đầu tương ứng nhận liệu từ Data bus Control Bus chuyển tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động PLC Các địa số liệu chuyển lên Bus tương ứng thời gian hạn chế Hệ thống Bus làm nhiệm vụ trao đổi thông tin CPU, nhớ I/O Bên cạch đó, CPU cung cấp xung Clock có tần số từ 1- MHZ Xung định tốc độ hoạt động PLC cung cấp yếu tố định thời, đồng hồ hệ thống 1.6 Modul quản lý việc phối ghép Dùng để phối ghép PLC với thiết bị bên ngồi máy tính, thiết bị lập trình, bảng vận hành mạng truyền thơng cơng nghiệp 1.7 Bài tập: Khảo sát phần cứng PLC Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC S ví dụ lệnh S R, I0.0 có tín hiệu Q0.0 có tín hiệu theo, Q0.1 có tín hiệu I0.0 tín hiệu điều khiển Q0.0 có logíc Q0.1 trì mức 1, cịn Q0.2 ngược lại so với Q0.1 Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC 2.3: TIMER On - Deley Timer ( TON) Retentive ON - Delay Timer (TONR) Các dẫn On-delay Timer Retentive OnDelay Timer đếm thời gian đầu vào cho phép ON Khi giá trị thời (Txxx) lớn thời gian đặt trước (PT), bit timer ON Giá trị thời On-Delay timer xoá đầu vào cho phép OFF, giá trị thời On-Delay Timer có nhớ trì đầu vào OFF Bạn sử dụng Timer On-Delay có nhớ để tích luỹ thời gian cho chu kỳ phức tạp đầu vào ON Một dẫn Reset (R) sử dụng để xoá giá trị thời timer On-delay có nhớ Cả timer On-delay Timer On-delay có nhớ liên tục đếm sau Preset đạt được, chúng dừng đếm giá trị max 32767 Off-Delay Timer (TOF) Off-Delay Timer sử dụng để điều chỉnh trễ đầu OFF cho chu kỳ cố định thời gian sau đầu vào chỉnh OFF Khi đầu vào cho phép chỉnh ON, bit timer chỉnh ON tức thời, giá trị thời đặt tới Khi đầu vào chỉnh OFF, timer đếm tới thời gian trôi qua vươn tới thời gian đặt trước Khi thời gian đặt trước đạt được, bit timer chỉnh OFF giá trị thời dừng đếm Nếu đầu vào OFF cho thời gian ngắn giá trị đặt trước, bit timer trì ON Chỉ dẫn TOF phải nhìn chuyển tiếp ON tới OFF để bắt đầu đếm Nếu timer TOF miền SCR miền SCR khơng hoạt động, giá trị thời đặt tới 0, bit timer chỉnh OFF, giá trị thời không đếm Đặc điểm Timer S7-200 Các đầu vào/đầu Txxx IN (LAD) IN (FBD) PT Các kiểu liệu Hằng số WORD Nguồn chảy BOOL I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, nguồn chảy BOOL VW, IW, QW, MW, SMW, LW, AIW, T, INT C, AC, số, *VD, *AC, *LD a Độ phân giải Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Cỏc toỏn hng Trờng Cao Giáo trình : PLC b¶n Các timer TON, TONR TOF có phân giải Sự phân giải xác định số timer minh hoạ bảng Mỗi lần đếm giá trị thời bội số thời gian Cho ví dụ, giá trị đặt PT 50 timer 10ms 500 ms Bảng thông số timer độ phân giải Kiểu timer TONR (Có nhớ) Độ phân giải theo ms ms 10 ms 100 ms TON, ms TOF 10 ms (Khơng có nhớ) 100 ms Giá trị max theo giây (s) 32.767 s (0.546 min.) 327.67 s (5.46 min.) 3l.276.7 s (54.6 min.) 32.767 s (0.546 min.) 327.67 s (5.46 min.) 3276.7 s (54.6 min.) Số Timer T0, T64 T1 tới T4, T65 tới T68 T5 tới T31, T69 tới T95 T32, T96 T33 tới T36, T97 tới T100 T37 tới T63, T101 tới T255 Chú ý: Không thể phân chia số timer tương ứng cho TOF TON CHo ví dụ, bạn khơng thể có TON T32 TOF T32 b Những điều cần biết dẫn Timer S7-200 Bạn sử dụng timer để làm phương tiện có chức đếm thời gian Các dẫn thiết lập S7-200 cung cấp ba kiểu timer minh hoạ Bảng 9-2 minh hoạ hoạt động timer khác - On-Delay Timer (TON) dùng để định thời gian khoảng thời gian đơn - Retentive On-Delay Timer (TONR) dùng để tính tốn số khoảng thời gian - Off-Delay Timer (TOF) dùng để tính thời gian qua điều kiện lỗi, thực tế việc làm mát động sau ngắt (off) Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Bảng hoạt động Timer Kiểu Timer TON TONR TOF Hiện thời >= Đặt Đang cho trước phép đầu vào ON Bit Timer ON, Giá trị Hiện thời tiếp tục thời đếm đếm tới 32,767 thời gian Bit Timer ON, Giá trị Hiện thời tiếp tục thời đếm đếm tới 32,767 thời gian Đang cho phép Chu kỳ nguồn/ đầu vào OFF Vòng quét đầu Bit Timer OFF, Giá trị thời = Bit Timer giá trị thời trì trạng thái cuối Bit Timer OFF, Bit Timer Timer đếm sau Hiện thời = Đặt ON, ON chuyển trước, dừng đếm Giá trị sang OFF thời = Bit Timer OFF, Giá trị thời = Bit Timer OFF, Giá trị thời trì1 Bit Timer OFF, Giá trị thời = * Các hoạt động timer độ phân giải khác giải nghĩa sau: - Sự phân giải 1ms (1 milli giây) Các timer ms đếm số khoảng thời gian 1-ms đếm đến lúc trơi qua hành động timer 1-ms cho phép Sự thực dẫn timer bắt đầu tính thời gian; nhiên, timer 1-ms cập nhật (timer bit timer thời) mili giây khơng đồng tới chu kỳ qt Nói cách khác, timer bit timer thời cập nhật bội số thời gian suốt vòng quét lớn ms Chỉ dẫn timer sử dụng để chỉnh timer on, tái thiết lập timer trường hợp timer TONR chỉnh timer off Từ timer bắt đầu chỗ khoảng ms, việc đặt trước phải thiết lập lên một, khoảng thời gian lớn giá trị khoảng thời gian mong muốn Cho ví dụ, để đảm bảo khoảng thời gian tối thiểu 56 ms sử dụng timer 1-ms, cần đặt trước giá trị thời gian đặt tới 57 - Sự phân giải 10ms Các timer 10 ms đếm số khoảng thời gian 10-ms đếm đến lúc trơi qua hành động timer 10-ms cho phép Sự thực dẫn timer bắt đầu tính thời gian; nhiên, timer 10-ms cập nhật lúc bắt đầu chu kỳ quét (nói cách khác, timer bit timer thời trỡ Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC b¶n số suốt vịng qt), việc cộng thêm số tính khoảng thời gian 10 ms (từ bắt đầu vòng quét trước) tới giá trị thời cho timer hoạt động Từ timer bắt đầu chỗ khoảng 10 ms, việc đặt trước phải thiết lập lên một, khoảng thời gian lớn giá trị khoảng thời gian mong muốn Cho ví dụ, để đảm bảo khoảng thời gian tối thiểu 140 ms sử dụng timer 10-ms, cần đặt trước giá trị thời gian đặt tới 15 - Sự phân giải 100ms Các timer 100 ms đếm số khoảng thời gian 100-ms đếm đến lúc trơi qua hành động timer 100-ms cập nhật cuối Các timer cập nhật việc cộng thêm vào số đươc tính khoảng thời gian 100 ms (từ chu kỳ quét trước) để giá trị thời timer dẫn timer thực Giá trị thời timer 100-ms cập nhật dẫn timer thực Do đó, timer 100-ms trôi qua mà dẫn timer không thực chu kỳ quét, giá trị thời cho timer khơng cập nhật thời gian Cũng thế, dẫn timer 100-ms tương tự thực số thời gian chu kỳ quét đơn, số khoảng thời gian 100-ms đươc cộng thêm tới bội số thời gian giá trị thời timer, khuếch đại thời gian Các timer 100-ms sử dụng dẫn timer thực xác chu kỳ quét Từ timer bắt đầu chỗ khoảng 100 ms, việc đặt trước phải thiết lập lên một, khoảng thời gian lớn giá trị khoảng thời gian mong muốn Cho ví dụ, để đảm bảo khoảng thời gian tối thiểu 2100 ms sử dụng timer 100-ms, cần đặt trước giá trị thời gian đặt tới 22 - Việc cập nhật giá trị thời timer Hiệu ứng cách khác giá trị thời gian thời cập nhật tuỳ thuộc vào việc timer sử dụng Cho ví dụ, xin vui lịng nhìn hoạt động timer minh hoạ hình 9-4 Trong trường hợp sử dụng timer 1-ms (1), Q0.0 chỉnh ON cho vòng quét lúc giá trị thời timer cập nhật sau tiếp điểm thường đóng T32 thực trước tiếp điểm thường mở T32 thực Trong trường hợp sử dụng timer 10-ms (2) Q0.0 khơng chỉnh ON, bit timer T33 chỉnh ON từ đỉnh vòng quét tới điểm khối timer thực Một khối timer thực hiện, giá trị hin thi ca timer Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC v T-bit ca nú l c thit lập tới zezo Khi tiếp điểm thường mở T33 thực hiện, T33 off Q0.0 chỉnh off Trong trường hợp sử dụng timer 100-ms (3), Q0.0 ln ln chỉnh ON cho vịng quét lúc giá trị thời timer đạt giá trị đặt trước Bằng cách sử dụng tiếp điểm thường đóng Q0.0 thay cho timer bit đầu vào cho phép khối timer, đầu Q0.0 đảm bảo chỉnh ON cho vòng quét lần timer đạt tới giá trị đặt trước Bài tập ứng dụng: a Ví dụ Timer On-delay b Ví dụ Timer On-delay có nhớ Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC c Vớ d Timer Off-delay Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC d Bi tp: Bi 1: Vit chng trình điều khiển động cơ; - Ấn ON1 Cơng tắc tơ K1 có điện cấp điện cho động KĐB pha MOTOR chạy trước Sau 10 giây, Cơng tắc tơ K2 có điện cấp điện cho động KĐB pha MOTOR chạy sau Sau 05 giây tiếp theo, Cơng tắc tơ K3 có điện cấp điện cho động KĐB pha MOTOR chạy sau - Ấn OFF Công tắc tơ K3 điện, động KĐB pha MOTOR dừng trước Sau 05 giây, Công tắc tơ K2 điện, động KĐB pha MOTOR dừng sau Sau 10 giây tiếp theo, Công tắc tơ K1 điện, động KĐB pha MOTOR dừng sau - Trong lúc hệ thống hoạt động mà có cố xảy thỡ dừng đưa tín hiệu nháy đèn với thời gian chu kỳ giây Bài tập 2: Viết chương trình điều khiển đèn giao thơng ngã tư; - Hệ thống điều khiển đèn giao thông ngã tư đơn giản với đèn cho hướng Xanh sáng 25 giây, đèn vàng sáng 05 giây, đèn đỏ sáng 30 giây - Gạt công tắc lên ON hệ thống hoạt động - Gạt công tắc xuống OFF hệ thống dừng Bảng trạng thái: Số trạng thỏi Khoa §iƯn - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định X1 V1 X2 V2 Trờng Cao Giáo trình : PLC 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1: Sỏng; 0: Tắt - Trạng trái hoạt động 25s, Trạng thái hoạt động 5s BÀI 2.4: COUTER ( BỘ ĐẾM) Bộ đếm lên ( Counter up) Counter Up đếm lên tới giá trị max sườn lên đầu vào Counter Up (CU) Khi giá trị thời (Cxxx) lớn giá trị đặt trước (PV-Preset Value), counter bit (Cxxx) chỉnh ON Counter tái thiết lập đầu vào Reset (R) chỉnh ON Nó dừng đếm đạt PV Bộ đếm xuống ( Counter down) Bộ đếm đếm xuống (Counter Down) đếm xuống từ giá trị đặt trước sườn lên đầu vào Count Down (CD) Khi giá trị hiên thời không, conuter bit (Cxxx) chỉnh ON Counter bit (Cxxx) tái thiết lập giá trị thời tải với giá trị đặt trước (PV) đầu vào tải (LD) chỉnh ON Bộ đếm đếm xuống dừng đếm đạt tới zezo Bộ đếm lên/xuống ( Counter up/ down) Chỉ dẫn Counter Up/Down đếm lên tới giá trị max sườn lên đầu vào Counter Up (CU) Nó đếm xuống sường lên đầu vào Counter Down (CD) Khi giá trị thời (Cxxx) lớn giá trị đặt trước (PV), counter bit (Cxxx) chỉnh ON Counter tái thiết lập đầu vào Reset (R) chỉnh ON Những điều cần biết dẫn Counter S7-200 Các phạm vi đếm: Cxxx= C0 tới C255 Bộ đếm lên (CTU) đếm lên từ giá trị thời thời gian đếm, đầu vào đếm lên làm chuyển tiếp từ off sang on Bộ đếm tái thiết lập đầu vào tái thiết lập chỉnh ON dẫn Reset thực Bộ đếm dừng đếm đạt giá trị max (32,767) Khoa §iƯn - §iƯn tư đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC B m lờn/xung (CTUD) m lờn đầu vào đếm lên làm chuyển tiếp từ off sang on đếm xuống đầu vào đếm xuống làm chuyển tiếp từ off sang on Bộ đếm tái thiết lập đầu vào tái thiết lập chỉnh ON dẫn Reset thực Vào lúc vươn tới giá trị max (32,767), sườn lên đầu vào đếm lên nguyên nhân giá trị đếm thời đếm tới giá trị bao quanh giá trị (-32,767) Cũng vậy, vươn tới giá trị (-32,767), sườn lên đầu vào đếm xuống nguyên nhân giá trị đếm thời đếm tới giá trị bao quanh giá trị max (32,767) Các đếm lên lên/xuống có giá trị thời trì đếm thời Chúng có giá trị đặt trước (PV) so sánh với giá trị thời bất cức lúc dẫn đếm thực Khi giá trị thời lớn giá trị đặt trước, counter bit (C-bit) chỉnh ON Nếu khơng thì, C-bit chỉnh off Bộ đếm xuống đếm xuống từ giá trị thời thời gian đếm, đầu vào đếm xuống làm chuyển tiếp từ off sang on Counter bit tái thiết lập đếm giá tị thời tải với giá trị đặt trước đầu vào tải chỉnh ON Bộ đếm dừng đạt tới zezo counter bit (C-bit) chỉnh ON.Khi bạn tái thiết lập đếm dùng dẫn Reset, counter bit tái thiết lập giá trị thời đếm đạt giá tị zezo Sử dụng số dếm để tham chiếu giá trị thời C-bit đếm Bài tập ứng dụng đếm: Khoa §iƯn - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Bi tp: Vit chng trỡnh điều khiển đèn tín hiệu bãi đỗ xe Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC BI 2.5 LỆNH NHẢY VÀ LỆNH GỌI CHƯƠNG TRÌNH CON Lệnh nhảy (Jump to Label) Chỉ dẫn Jump to label định dạng nhánh tới nơi xác định (n) khoảng thời gian chương trình Khi việc nhảy thực hiện, đỉnh giá trị ngăn xếp ln có logic Chỉ dẫn Label cho biết vị trí nơi đến việc nhảy (n) Các tốn hạng: None Hằng số(0 tới 255) Các kiểu liệu: WORD Cả Jump Label tương ứng phải chương trình chính, thủ tục ngắt tệp tin thi hành Bạn khơng thể nhảy từ chương trình tới nơi thủ tục ngắt tệp tin thi hành Nếu không thì, bạn khơng thể nhảy từ thủ tục ngắt tệp tin thi hành tới nơi nằm thủ tục ngắt tệp tin thi hành Lệnh gọi chương trình con: Chỉ dẫn gọi Subroutine điều khiển di chuyển tới thủ tục (n) Ban sử dụng dẫn gọi thủ tục có khơng có thơng số Để thêm thủ tục con, lựa chọn Edit > Insert > Subroutine từ menu SBR có hai dạng: + Chương trình sử dụng biến tồn cục: I, Q, V, M, SM, T, C, AC + Chương trình sử dụng biến cục bộ: L Chỉ dẫn Conditional Return from Subroutine sử dụng để giới hạn thủ tục dựa logic có trước Các tốn hạng: None Các kiểu liệu: WORD Một thủ tục hoàn thành việc thực hiện, trở lại điều khiển tới dẫn cho phép goi thủ tục Khi thủ tục gọi, logic ngăn xếp nhập bảo vệ, đỉnh ngăn xếp đặt tới 1, tất vị trí ngăn xếp khác đặt tới điều khiển truyền tới thủ tục gọi Khi thủ tục hồn Khoa §iƯn - §iƯn tư đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC thnh, ngn xp l c lu giữ lại với giá trị bảo vệ điểm gọi, điều khiển trở lại tới thủ tục gọi Các ghi tổng phổ biến tới thủ tục thủ tục gọi Không bảo vệ lưu giữ lại hoạt động đinh dạng ghi tổng tới thủ tục sử dụng Các thông số địa IN4 hình (&VB100) hợp lý hoá tới thủ tục giá trị từ kép (từ kép không dấu) Kiểu thông số số phải xác định thông số thủ tục gọi với số mơ tả trước giá trị số Cho ví dụ, để hợp lý hoá số từ kép không dấu với giá trị thông số 12,345, thông số số phải xác định DW#12345 Nếu số mơ tả bị bỏ sót thơng số, số coi kiểu khác Đây kiểu liệu không tự động chuyển đổi định dạng thông số đầu vào đầu Cho ví dụ, bảng biến cục xác định thông số kiểu liệu số thực thủ tục gọi từ kép (Dword) xác định cho thơng số đó, giá trị thủ tục từ kép Khi giá trị hợp lí hố tới thủ tục con, chúng đặt tới nhớ cục thủ tục Hầu hết cột trái bảng biến cục (nhìn hình 9-53) minh họa địa nhớ cục thơng số hợp lí hố Các giá trị thơng số đầu vào copy tới nhớ cục thủ tục thủ tục gọi Các giá trị thông số đầu copy từ nhớ cục thủ tục tới địa thông số đầu xác định thủ tục thực hoàn thành Kích thước kiểu liệu tương ứng với mã thông số Sự phân chia giá trị thông số tới nhớ cục thủ tục sau: Các giá trị thông số phân chia tới nhớ cục phần xác định dẫn thủ tục với thông số bắt đầu L.0 Khoa Điện - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao Giáo trình : PLC Cỏc giỏ trị thông số bit liên tục tới phân chia tới byte đơn bắt đầu với Lx.0 tiếp tục tới Lx.7 Các giá trị byte, từ từ kép phân chia tới nhớ cục đường biên byte (LBx, LWx LDx) Trong dẫn gọi thủ tục với thông số, thông số phải đặt phần với thông số đầu vào đàu tiên, cho phép thông số đầu vào/đầu ra, cho phép thơng số đầu Nếu bạn lập trình STL, định dạng dẫn gọi là: CALL số thủ tục con, thông số 1, thông số 2, Các điều kiện lỗi đặt ENO gọi thủ tục với thông số = 0: SM4.3 (đang chạy), 0008 (thủ tục max lồng vào q mức) Bài tập ứng dụng: Khoa §iƯn - Điện tử đẳng KT & CN Nam Định Trờng Cao .. .Giáo trình : PLC Bi m u: Gii thiệu chung PLC Điều khiển nối cứng điều khiển lập trình Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmable Logic Control) loại... Cao Giáo trình : PLC Bi 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA PLC Hình 1.5 Hệ thống cấu trúc phần cứng PLC 1.1 Đơn vị xử lý trung tâm (CPU Central Procesing Unit) Thường PLC. .. chương trình S7-200 Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình (Main program) sau đến chương trình chương trình xử lý ngắt Chương trình kết thúc lệnh kết thúc chương trình