S E1 E
4.1.Giới thiệu tổng quát về plc
4.1.1 Hệ thống điều khiển là gì :
Tổng quát , một hệ thống điều khiển là tập hợp những dụng cụ, thiết bị điện tử, đợc dùng ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn định, sự chính xác, sự chuyển đổi nhịp nhàng của một qui trình hoặc một hoạt động sản xuất . Nĩ thực hiện bất cứ yêu cầu nào của dụng cụ, từ cung cấp năng lợng đến một thiết bị bán dẫn. Với thành quả của sự phát triển nhanh chĩng của cơng nghệ thì việc điều khiển những hệ thống phức tạp sẽ đợc thực hiện bởi một hệ thống điều khiển tự động hố hồn tồn, đĩ là PLC, nĩ đợc sử dụng kết hợp với máy tính chủ. Ngồi ra, nĩ cịn giao diện để kết nối với các thiết bị khác ( nh là: bảng điều khiển, động cơ, contact, cuộn dây,...) . Khả năng chuyển giao mạng của PLC cĩ thể cho phép chúng phối hợp xử lý, điều khiển những hệ thống lớn . Ngồi ra , nĩ cịn thể hiện sự linh hoạt cao trong việc phân loại các hệ thống điều khiển. Mỗi một bộ phận trong hệ thống điều khiển đĩng một vai trị rất quan trọng. Từ hình 4.30 ta thấy: PLC sẽ khơng nhận biết đợc điều gì nếu nĩ khơng đợc kết nối với các thiết bị cảm ứng . Nĩ cũng khơng cho phép bất kỳ các máy mĩc nào hoạt động nếu ngõ ra của PLC khơng đợc kết nối với động cơ. Và tất nhiên , vùng máy chủ phải là nơi liên kết các hoạt động của một vùng sản xuất riêng biệt.
Hình 4-30: Hệ thống điều khiển PLC
4.1.2 Vai trị của PLC.
Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC đợc xem nh là trái tim của hệ thống điều khiển . Với một chơng trình ứng dụng (đã đợc lu trữ bên trong bộ nhớ của PLC thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống , bao gồm: kiểm tra tín hiệu phản hồi từ các thiết bị nhập, dựa vào chơng trình logic để xử lý tín hiệu và
Hiểnthị thị Cơ cấu Chấp hành plc Cảm biến xử lý Điều khiển
PLC đợc dùng để điều khiển hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Hoặc ta cĩ thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thơng cĩ thể điều khiển một quá trình phức hợp .
4.1.3 Các thiết bị nhập và xuất dùng trong plc
4.1.3.1 Các thiết bị nhập
Sự thơng minh của một hệ thống tự động hố phụ thuộc vào khả năng đọc tín hiệu từ các cảm biến tự động của PLC.
Hình thức giao diện cơ bản giữa PLC và các thiết bị nhập là: nút ấn, cầu dao phím Ngồi ra PLC cịn nhận đợc tín hiệu từ các thiết bị nhận dạng tự động nh: cơng tắc trạng thái , cơng tắc giới hạn ,cảm biến quang điện, cảm biến cấp độ,...Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải là trạng thái logic ON/OFF hoặc tín hiệu Analog. Những tín hiệu ngõ vào này đợc giao tiếp với PLC qua các modul nhập.
4.1.3.2 Các thiết bị xuất
Trong một hệ thống tự động hố, thiết bị xuất cũng là một yếu tố rất quan trọng . Nếu ngõ ra của PLC khơng đợc kết nối với thiết bị xuất thì hầu nh hệ thống sẽ bị tê liệt hồn tồn . Các thiết bị xuất thơng thờng là: động cơ , cuộn dây nam châm , relay, chuơng báo,...Thơng qua hoạt động của motor, các cuộn dây, PLC cĩ thể điều khiển một hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Các loại thiết bị xuất là một phần kết cấu của hệ thống tự động hố và vì thế nĩ ảnh hởng trực tiếp vào hiệu suất của hệ thống.
Tuy nhiên , các thiết bị khác nh là : đèn pilot ,cịi và các báo động chỉ cho biết các mục đích nh: báo cho chúng ta biết giao diện tín hiệu ngõ vào , các thiết bị ngõ ra đ- ợc giao tiếp với PLC qua miền rộng của modul ngõ ra PLC.
4.1. 4 Bộ điều khiển lập trình đ ợc PLC là gì ?
PLC là bộ điều khiển logic theo chơng trình bao gồm : bộ xử lý trung tâm gọi là CPU (Central Procesing Unit ) chứa trơng chình ứng dụng và các modul giao diện nhập xuất . Nĩ đợc nối trực tiếp đến các thiết bị I/O. Vì thế, khi tín hiệu nhập, CPU sẽ xử lý tín hiệu và gởi tín hiệu đến thiết bị xuất.
4.1. 5 So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thơng th ờng khác
Hiện nay, các hệ thống điều khiển bằng PLC đang dần dần thay thế cho các hệ thống điều khiển bằng relay ,contactor thơng thờng . Ta hãy thử so sánh u khuyết điểm của hai hệ thống trên:
Hệ thống điều khiển thơng thờng :
• Thơ kệch do cĩ quá nhiều dây dẫn trên bảng điều khiển. 59
• Tốn khá nhiều thời gian cho việc thiết kế ,lắp đặt. • Tốc độ hoạt động chậm.
• Cơng suất tiêu thụ lớn .
• Mỗi lần muốn thay đổi chơng trình thì phải lắp đặt lại tồn bộ, tốn nhiều thời gian.
• Khĩ bảo quản và sửa chữa. Hệ thống điều khiển bằng PLC:
• Những dây kết nối trong hệ thống giảm đợc 80% nên nhỏ gọn hơn. • Cơng suất tiêu thụ ít hơn.
• Sự thay đổi các ngõ vào , ra và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhờ phần mền điều khiển bằng máy tính hay trên console.
• Tốc độ hoạt động của hệ thống nhanh hơn. • Bảo trì hệ thống và sửa chữa dễ dàng. • Độ bền và tin cậy vận hành cao.
• Giá thành của hệ thống giảm khi số tiếp điểm tăng. • Cĩ thiết bị chống nhiễu.
• Ngơn ngữ lập trình dễ hiểu.
• Dễ lập trình và cĩ thể lập trình trên máy tính, thích hợp cho việc thực hiện các lệnh tuần tự của nĩ.
• Các modul rời cho phép thay thế hoặc thêm vào khi cần thiết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do cĩ những lý do trên PLC thể hiện rất rõ u điểm của nĩ so với các thiết bị điều khiển thơng thờng khác. PLC cịn cĩ khả năng thêm vào hay thay đổi các lệnh tuỳ theo yêu cầu của cơng nghệ. Khi đĩ ta chỉ cần thay đổi chơng trình của nĩ, điều này nĩi lên tính năng điều khiển khá linh động của PLC.
4.1.6 Cấu trúc phần cứng của PLC :
Cấu trúc phần cứng của tất cả các PLC đều cĩ các bộ phận sau: bộ xử lý, bộ nhớ, bộ nhập, xuất.