II. XÂY DỰNG CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA THANG
7. Bài toán điều khiển đèn và quạt buồng thang.
8. Bài toán xử lý các sự cố xảy ra đối với thang. IV. PLUC
Thiết bị điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Control), viết tắt thành PLC, là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Bộ điều khiển logic khả trình là ý tởng của một nhóm kỹ s hãng General Motors vào năm 1968 và họ đã đề ra các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng những yêu cầu điều khiển trong công nghiệp:
©_ Dễ lập trình và dễ thay đổi chơng trình điều khiển, sử dụng thích hợp
trong nhà máy.
© Cấu trúc dạng module để dễ dàng bảo trì và sửa chữa.
® _ Tin cậy hơn trong môi trờng sản xuất của nhà máy công nghiệp.
®_ Dùng linh kiện bán dẫn nên có kích thớc nhỏ gọn hơn mạch role chức
năng tơng đơng.
© - Giá thành có khả năng cạnh tranh cao.
Đặc trng của kỹ thuật PLC là việc sử dụng vi mạch để xử lý thông tin. Các ghép nối logic cần thiết trong quá trình điều khiển đợc xử lý bằng phần mềm do ngời sử dụng lập nên và cài đặt vào. Chính do đặc tính này mà ngời sử dụng có thể giải quyết nhiều bài toán về tự động hóa khác nhau trên cùng một bộ điều khiển và hầu nh không phải
biến đổi gì ngoài việc nạp những chơng trình khác nhau. Nh vậy, với chơng trình điều
khiển trong mình, PLC trở thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán
và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trờng xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ chơng trình điều khiển đợc lu nhớ trong bộ nhớ của PLC dới
Špø án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47(2gmail.com
dạng các khối chơng trình (khối OB, FC hoặc FB) và đợc thực hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét (scan).
Để thực hiện một chơng trình điều khiển tất nhiên PLC phải có chức năng nh một máy
tính nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ để lu chơng
trình điều khiển, dữ liệu và phải có các cổng vào ra để giao tiếp đợc với đối tợng điều khiển và để trao đổi thông tin với môi trờng xung quanh. Bên cạnh đó để phục vụ bài
toán điều khiển số, PLC còn cần phải có thêm các khối chức năng đặc biệt khác nh là bộ đếm (Counter), bộ thời gian (Timer) và các khối hàm chuyên dụng.
Sự ra tăng những ứng dụng PLC trong công nghiệp đã thúc đẩy các nhà sản xuất trên thế giới hoàn chỉnh các họ PLC với mức độ khác nhau về khả năng, tốc độ xử lý và hiệu xuất. Các họ PLC phát triển từ loại làm việc độc lập, chỉ với 20 ngõ vào/ra và dung lợng bộ nhớ chơng trình 500 bớc đến các module nhằm dễ dàng mở rộng thêm khả năng và chức năng chuyên dùng:
® Xử lý tín hiệu liên tục (Module Analog).
e© Điều khiển động cơ Servo, động cơ bớc. e©_ Truyền thông.
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật vi mạch, kỹ thuật PLC đã có những bớc tiến bộ v- ợt bậc. Có thể nói nếu không có kỹ thuật PLC thì không có tự động hóa trong các ngành công nghiệp.
2.2 sơ đồ tổng quát của PLC.
Hầu hết các họ PLC của các hãng sản xuất trên thế giới đều có các module chính nh Sau:
-_ Bộ xử lý trung tâm CPU: là bộ não của PLC, xử lý chơng trình điều khiển. -_ Bộ vào/ra (Input/Output Module): nhận tín hiệu vào và gửi tín hiệu ra. - _ Bộ nhớ (Memory Module): dùng để chứa chơng trình điều khiển dữ liệu.
Spa án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi
Tim boi : nguyenvanbientbd47(gmail.com
Bộ nhớ chương trình xử lý trung : tâm và hệ điều hành Cổng vào ra onboard Quản lý ghép nốt Cổng ngất và đếm tốc
độ cao Bus của PLC
Hình 1.2 : Nguyên lý chung về cấu trúc của một bộ điều khiển logic khả trình PLC. Thông thờng để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các đối tợng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng nh chủng loại tín hiệu vào/ ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC đợc thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình. Chúng đợc chia nhỏ thành các module. Số module đợc sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo
từng bài toán, song tối thiểu bao giờ cũng phải có một module chính là module CPU.
Các module còn lại là những module nhận/truyền tín hiệu với đối tợng điều khiển, các
module chức năng chuyên dụng nh PID, điều khiển động cơ... Chúng đợc gọi chung
là module mở rộng. Tất cả các module đợc gá trên những thanh ray (Rack) 2.2.1 Module CPU.
Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ
thời gian, bộ đếm , cổng truyền thông (RS485)... và có thể còn có một vài cổng
vào/ra số. Các cổng vào/ra số có trên module CPU đợc gọi là cổng vào ra onboard. Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau. Nói chung chúng