Tài liệu học lập trình PLC Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY PLC Mạng Công Nghiệp PLC and Industrial system Content Tổng quan điều khiển logic Logic cứng phát triển PLC Cấu trúc nguyên lý làm việc PLC Các mô đun vào Cấu trúc hoạt động nhớ PLC Mạng công nghiệp giao thức kết nối Ứng dụng PLC công nghiệp Content Logic cứng phát triển PLC 2.1 Các phần tử lô gic cứng 2.2 Mạch lô gic cứng 2.3 Lịch sử phát triên PLC 2.4 Ưu nhược điểm PLC 2.5 Phân loại PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp Logic cứng phát triển PLC 2.1 Các phần tử logic cứng ❑ Các loại tiếp điểm rơ le điện từ Cấu tạo rơ le điện : - Cuộn dây nam châm điện - Cần dẫn động - Các tiếp điểm ngõ Hình 2.1 Cấu tạo rơ le điện Logic cứng phát triển PLC 2.1 Các phần tử logic cứng ❑ Các loại tiếp điểm rơ le điện từ Đèn Nút ấn + - Tiếp điểm thường mở NO + - Tiếp điểm thường đóng NC Nguồn Rơle Nguồn Logic cứng phát triển PLC 2.1 Các phần tử logic cứng ❑ Các loại tiếp điểm rơ le điện từ ➢ Ký hiệu số loại thiết bị Logic cứng phát triển PLC 2.2 Mạch logic cứng ❑ Một số sơ đồ mạch logic cứng (IEC) ➢ Mạch logic AND ➢ Mạch logic OR Logic cứng phát triển PLC 2.1 Mạch logic cứng ❑ Mạch tiếp điểm rơ le điện từ (IEC) Logic cứng phát triển PLC 2.1 Mạch logic cứng ❑ Mạch tiếp điểm rơ le điện từ (JIC) Logic cứng phát triển PLC 2.1 Mạch logic cứng ❑ Một số toán ứng dụng mạch logic cứng Bài toán Điều khiển hai xilanh khí nén họat động theo chu trình cho trước Logic cứng phát triển PLC 2.3 Lịch sử phát triển PLC ➢ Thập niên 1990s: giao diện phần mềm có cấu trúc lệnh giảm PLC lập trình theo sơ đồ khối (FBD), dịng lệnh trạng thái (STL), biểu đồ hình thang (LAD) ➢ Hiện có nhiều hãng SX PLC: Siemens, Allen Bradley, Omron, Mitsubishi, Sneijder… Logic cứng phát triển PLC 2.4 Ưu nhược điểm PLC Ưu điểm: - Dễ dàng thay đổi chương trình theo ý muốn - Thực thuật toán phức tạp độ xác cao - Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng việc bảo quản sửa chữa - Cấu trúc PLC dạng module, cho phép dễ dàng thay thế, mở rộng đầu vào/ra, mở rộng chức khác - Khả chống nhiễu tốt, hoàn toàn làm việc tin cậy môi trường công nghiệp - Giao tiếp với thiết bị thơng minh khác như: Máy tính, nối mạng truyền thông với thiết bị khác Logic cứng phát triển PLC 2.4 Ưu nhược điểm PLC Nhược điểm: - Giá thành phần cứng cao, số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình - Địi hỏi người sử dụng phải có trình độ chun mơn cao Logic cứng phát triển PLC 2.5 Phân loại PLC ❑ Tiêu chí chọn PLC: Dựa vào quy mơ hệ thống, hệ thống sản xuất theo dây chuyền phân dây chuyền làm nhiều cụm dựa đặc điểm cơng nghệ •u cầu ngõ vào/ cần thiết •Loại ngõ vào •Dung lượng nhớ •Tốc độ khả CPU tập lệnh Logic cứng phát triển PLC 2.5 Phân loại PLC ❖ Phân loại theo hãnh sản xuất: Trên giới có nhiều hãng sản xuất PLC tiếng phổ biến: Mitsubishi, Siemen, Omron, Panasonic, Alen Bradly,… ❖ Phân loại theo phiên (Version): + PLC Siemen có dịng: S7-200, S7-300, S7-400, S7 1500,… + PLC Mitsubishi có dịng: Alpha, FX, FX0N, FX1N, FX2N, FX3U, FX3G, FX3S, FX3UC,… + PLC Alen Bradley có dịng: Micro850, Micro870, MicroLogix 1100, MicroLogix 1200, SLC 500, SmartGuard 600, CompactLogix 5480, ControlLogix 5570, ControlLogix 5580,… Logic cứng phát triển PLC 2.5 Phân loại PLC ❖ Phân loại theo cấu trúc: - Kiểu hộp đơn (Compact) thường sử dụng cho thiết bị điều khiển lập trình cỡ nhỏ cung cấp dạng nguyên hoàn chỉnh PLC nhỏ gọn khơng có khả mở rộng mơ-đun có số mơ-đun I/O cố định thẻ I/O bên ngồi - Kiểu modul ghép nối: gồm nhiều mơ đun riêng cho nguồn, CPU, cổng vào/ra lắp ray Kiểu sử dụng cho thiết bị lập trình kích cỡ Logic cứng phát triển PLC 2.5 Phân loại PLC ❖ Theo phạm vi số lượng I/O: PLC Micro PLC PLC Nhỏ PLC trung bình PLC cỡ lớn PLC siêu lớn Đặc tính Up to 32I/O VXL 8bit Memory 1Kb Thay rơ le I/O digital Timers, counter Bộ lập trình cầm tay 128 I/O VXL bit Memory 2K Lập trình LAD, SL Timer, counter, realtime 1024 I/O VXL bit Thay rơ le Tín hiệu analog, Bộ nhớ 4-8K Timer, counter, realtime Cổng RS 232, network Lập trình máy tính 2048 I/O VXL 16 bit Thay rơ le Tín hiệu analog, Bộ nhớ 1232K Điều khiển PID Cổng RS 232, network Lập trình máy tính 8192 I/O VXL 16 32K bit Memory 64K up to 1M Xử lý thuật toán, bảng mã Logic cứng phát triển PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) ICS lớp rộng lớn mạng hệ thống huy, kiểm soát sử dụng để hỗ trợ tất loại quy trình cơng nghiệp ➢ Hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu (SCADA), ➢ Hệ thống điều khiển phân tán (DCS), ➢ Hệ thống điều khiển q trình (PCS), ➢ Hệ thống kiểm sốt an tồn (SIS) ➢ Hệ điều khiển khả lập trình (PLC) Logic cứng phát triển PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) Logic cứng phát triển PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) Logic cứng phát triển PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) DSI (Distributed Control System) Mạch Logic & PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) DSI (Distributed Control System) Logic cứng phát triển PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) HMI (Human Machine Interface) Logic cứng phát triển PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) Tủ điều khiển (Control cabinet) Contactor Relays DC power source Terminal blocks Logic cứng phát triển PLC 2.6 Hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) Cấu trúc hệ thống điều khiển (Basic Control System architecture) ... số loại thiết bị Logic cứng phát triển PLC 2.2 Mạch logic cứng ❑ Một số sơ đồ mạch logic cứng (IEC) ➢ Mạch logic AND ➢ Mạch logic OR Logic cứng phát triển PLC 2.1 Mạch logic cứng ❑ Mạch tiếp... 2 Logic cứng phát triển PLC 2.3 Lịch sử phát triển PLC Logic cứng phát triển PLC 2.3 Lịch sử phát triển PLC Tom Bossevain George Schwenk Dick Morley Jonas Landau Những người sáng lập PLC Logic. .. từ (IEC) 2 Logic cứng phát triển PLC 2.1 Mạch logic cứng ❑ Mạch tiếp điểm rơ le điện từ (JIC) 2 Logic cứng phát triển PLC 2.1 Mạch logic cứng ❑ Một số toán ứng dụng mạch logic cứng Bài tốn