BÀI GIẢNG MÔN PLC CƠ BẢN

BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH BÀI GIẢNG MƠN PLC (Programmable Logic Controller) I Tổng quan PLC: 1.Giới thiệu PLC: •Thiết bị điều khiển lập trình (programmable controller) nhà thiết kế cho đời năm 1968 (Cơng ty General Motor - Mỹ) •Tuy nhiên, hệ thống đơn giản cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống •Vì nhà thiết kế bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, việc lập trình cho hệ thống cịn khó khăn, lúc khơng có thiết bị lập trình ngoại vi hổ trợ cho cơng việc lập trình Trong năm đầu thập niên 1970, hệ thống PLC cịn có thêm khả vận hành với thuật toán hổ trợ (arithmetic), “vận hành với liệu cập nhật” (data manipulation) Do phát triển loại hình dùng cho máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp người điều khiển để lập trình cho hệ thống trở nên thuận tiện Sự phát triển hệ thống phần cứng phần mềm từ năm 1975 làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ với chức mở rộng: hệ thống ngõ vào/ra tăng lên đến 8.000 cổng vào/ra, dung lượng nhớ chương trình tăng lên 128.000 từ nhớ (word of memory) Để khắc phục nhược điểm điều khiển dùng dây nối ( điều khiển Relay) người ta chế tạo PLC nhằm thỏa mãn yêu cầu sau : • Lập trình dể dàng , ngơn ngữ lập trình dể học • Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản , sửa chữa • Dung lượng nhớ lớn để chứa chương trình phức tạp • Hồn tồn tin cậy mơi trường cơng nghiệp • Giao tiếp với thiết bị thơng minh khác : máy tính , nối mạng , module mở rộng • Giá cạnh tranh Cấu trúc PLC: Tất PLC có thành phần : • Một nhớ chương trình RAM bên ( mở rộng thêm số nhớ EPROM ) • Một vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC • Các Module vào /ra Bên cạnh đó, PLC hồn chỉnh cịn kèm thêm đơn vị lập trình tay hay máy tính Hầu hết đơn vị lập trình đơn giản có đủ RAM để chứa đựng chương trình dạng hồn thiện hay bổ sung Nếu đơn vị lập trình đơn vị xách tay , RAM thường loại CMOS có pin dự phịng, chương trình kiểm tra sẳn sàng sử dụng truyền sang nhớ PLC Đối với PLC lớn thường lập trình máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, … Khối điều khiển trung tâm (CPU) gồm ba phần: xử lý, hệ thống nhớ , hệ thống nguồn cung cấp a/ Đơn vị xử lý trung tâm CPU điều khiển hoạt động bên PLC Bộ xử lý đọc kiểm tra chương trình chứa nhớ, sau thực thứ tự lệnh chương trình , đóng hay ngắt đầu Các trạng thái ngõ phát tới thiết bị liên kết để thực thi Và toàn hoạt động thực thi phụ thuộc vào chương trình điều khiển giữ nhớ b/ 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 Module 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 c/ Bộ nhớ: • RAM (Random Access Memory ) • EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) d/ Các ngõ vào I/O: • Các đường tín hiệu từ cảm biến nối với module vào (các đầu vào PLC), cấu chấp hành nối với module (các đầu PLC) • Hầu hết PLC có điện áp hoạt động bên 5V, tín hiệu xử lý 12/24VDC 100/240 VAC Các hoạt động xử lý bên PLC: a Xử lý chương trình: + Đọc trạng thái tất đầu vào + Thực chương trình + Xử lý u cầu truyền thơng + Thực tự kiểm tra + Xuất tín hiệu ngõ 2.1 Lệnh CMP S1 so sánh với liệu S2 Kết so sánh thể bit có địa đầu chứa D cho biết: • S2 < S1 _ bit D ON • S2 = S1 _ bit D+1 ON • S2 > S1 _ bit D+2 ON • Để so sánh liệu 32 bit ta dùng lệnh DCMP thay cho CMP 2.2 Lệnh ZCP • Hoạt động giống lệnh CMP khác trị liệu đơn S3 so sánh với dãy liệu S1-S2 • S3 < (S1-S2) – bit D ON • (S1 < S3 < S2) – bit D+1 ON • (S1-S2) < S3 – bit D+2 ON 2.3 Lệnh MOV Nội dung thiết bị nguồn (S) chép vào thiết bị đích (D) thỏa điều kiện ngõ vào Nếu không tác động lệnh MOV thi khơng có xảy • Ví dụ: Ở ví dụ trên, liệu ghi D10 chép vào ghi D200 ngõ vào X001 kích hoạt Kết biễu diễn giản đồ sau 2.4 Lệnh SMOV Lệnh chép số số thập phân số nguồn S vào đích D ( số thập phân số) Dữ ữ liệu ệ ủ sốố thập ậ phân đích đ bịị ghi chồng Sư tính tốn sốố thập ậ phân dùng tất điều khiển FX FX2C Trong đó: m1 vị trí số thứ thiết bị nguồn m2 số số toán hạng nguồn n vị trí đích cho số 2.5 Lệnh BMOV Sao chép liệu nhiều phần tử liên tiếp từ thiết bị nguồn vào thiết bị đích Dữ liệu nguồn xác định theo địa đầu S số lượng phần tử liệu liên tiếp n Các n phần tử chuyển đến thiết bị đích D Ví dụ 2.6 LỆNH FMOV •Dữ liệu thiết bị nguồn S chép vào thiết bị nằm dãy đích •Dãy thiết bị đích xác định địa đầu D số phần tử liên tiếp n Nhóm lệnh xử lý số học logic •ADD •SUB •MUL •DIV •INC •DEC - Addition Subtraction Multiplication Division Increment Decrement FNC 20 FNC 21 FNC 22 FNC 23 FNC 24 FNC 25 3.1 Lệnh ADD Dữ liệu chứa thiết bị nguồn (S1, S2) cộng lại tổng lưu thiết bị đích D 3.2 Lệnh SUB Dữ liệu nguồn S2 trừ giá trị nguồn S1 Kết lưu thiết bị đích D 3.3 Lệnh MUL Nội dung thiết bị nguồn (S1, S2) nhân với kết lưu vào thiết bị đích D 3.4 Lệnh DIV Nguồn S1 chia cho nguồn S2 Kết lưu vào thiết bị đích D Các qui tắc đại số áp dụng cho trường hợp 3.5 Lệnh INC Mỗi thực lệnh giá trị hành thiết bị đích tăng lên trường hợp hoạt động 16 bit đạt đến +32,767 lần tăng ghi -32,768 vào thiết bị đích Trường hợp hoạt động 32 bit đạt đến +2,147,483,647 lần tăng ghi -2,147,483,648 vào thiết bị đích Trong trường hợp khơng có cờ báo hiệu có thay đổi 3.6 Lệnh DEC Mỗi thực lệnh giá trị hành thiết bị đích giảm xuống trường hợp hoạt động 16 bit đạt đến -32,768 lần giảm ghi +32,767 vào thiết bị đích Trường hợp hoạt động 32 bit đạt đến 2,147,483,648 lần giảm ghi +2,147,483,647 vào thiết bị đích ... DC Khóa lẫn khí bên ngồi Cầu chì Diode zener bảo vệ transistor THIẾT BỊ VÀ LỆNH PLC MITSUBISHI BÀI GIẢNG MÔN PLC (Programmable Logic Controller) CÁC THIẾT BỊ I Thiết bị dùng lập trình: Ngõ vào/ra:... số PLC hãng MITSUBISHI ELECTRIC: • Bố trí FX1N: • Bố trí FX2N: • Bố trí FX2NC: • Bố trí FX3U: III Kết nối PLC với thiết bị ngoại vi: • Khối vào/ra mạch giao tiếp mạch vi điện tử PLC với mạch cơng... PLC) , cấu chấp hành nối với module (các đầu PLC) • Hầu hết PLC có điện áp hoạt động bên 5V, tín hiệu xử lý 12/24VDC 100/240 VAC Các hoạt động xử lý bên PLC: a Xử lý chương trình: + Đọc trạng thái