4. Ph−ơng pháp nghiên cứu
3.2.3. Module mở rộng EM231, EM235 [7]
Để tăng khả năng của bộ điều khiển trong các ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các đối t−ợng điều khiển có số l−ợng đầu vào/ra cũng nh− chủng loại tín hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ PLC đ−ợc thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình, vì vậy chúng bị chia nhỏ thành các module. PLC S7 - 200 có nhiều loại module mở rộng khác nhau. Các module mở rộng vào/ra số hoặc các cổng vào ra t−ơng tự, các tín hiệu đầu ra có thể là điện áp 24VDC hoặc rơle.
2. Thực hiện ch−ơng trình 1. Nhập dữ liệu từ ngoại vi vào bộ đệm ảo 3. Truyền thông và tự kiểm tra lỗi 4. Truyền dữ liệu từ bộ đệm ảo ra ngoại vi
Bảng 3.2: Một số loại module mở rộng của S7 - 200 Loại Module Số l−ợng đầu vào Số l−ợng đầu ra Tín hiệu đầu vào Tín hiệu đầu ra Kích th−ớc Rộng x cao x sâu (mm) EM221 8 0 24VDC 0 EM222 8 0 0 24VDC 46 x 80 x62 EM223 4 ữ 16 4 ữ 16 24VDC 24VDC (46 ữ 173,3) x 80 x 62 EM231 4 0 Analog 0 71,2 x 80 x62
EM232 0 2 Analog Analog 46 x 80 x 62
EM235 4 1 Analog Analog 71,2 x 80 x62
ắ Module đầu vào/ra analog EM231 RTD - Kích th−ớc (dài x rộng x cao): 90 x 80 x 62mm - Khối l−ợng: 0,2kg
- Công suất: 2W - 3 đầu vào analog
- EM231 RTD thu nhận tín hiệu nhiệt độ d−ới dạng analog dễ dàng với tính chính xác cao bằng việc sử dụng cặp nhiệt ngẫu chuẩn. Đ−ợc thiết kế giống nh− những thiết bị khác của dòng S7 - 22x, chúng đ−ợc liên kết với nhau qua các Bus dữ liệu và đ−ợc đặt trên một giá treo DIN phía bên phải CPU
- Kết nối module EM231TC, EM231 RTD: Có thể mắc trực tiếp với S7- 200 hoặc có thể sử dụng dây dẫn phụ có bảo vệ để hạn chế tiếng ồn một cách tốt nhất. Có thể mắc thiết bị EM231 RTD với cảm biến theo 3 cách: 4 dây, 3 dây và 2 dây. Cách chính xác nhất là sử dụng 4 dây, cách ít chính xác nhất là sử dụng 2 dây chỉ đ−ợc sử dụng nếu sai số do mắc dây đ−ợc bỏ qua trong các ứng dụng.
ắ Module đầu vào/ra analog EM235 - Đặc tính vật lý:
Hình 3.12: Sơ đồ nối thiết bị vào/ra Module EM235
Kích th−ớc (dài x rộng x cao): 90 x 80 x 62mm Khối l−ợng: 0,2kg
Công suất tiêu thụ: 2W
Số dầu vào/ra: 3 đầu vào analog, 1 đầu ra analog - Đặc tính đầu ra:
Dải tín hiệu ra: Điện áp ±10V, dòng điện 0 ữ 20mA
Kiểu dữ liệu: L−ỡng cực: - 32000 ữ 32000 và đơn cực: 0 ữ 32000 Thời gian ổn định: Điện áp 100μs, dòng điện 2μs
- Đặc tính đầu vào:
Dạng đầu vào kiểu vi phân Điện trở vào 100MΩ Điện áp vào cực đại: 30V Dòng điện vào cực đại: 32mA
Dòng điện nguồn 5VDC, 70mA từ khối cơ sở
Nguồn cung cấp mở rộng: 60mA, cộng với dòng điện ra 20mA từ khối cơ sở hay nguồn mở rộng.
ắ Cách sử dụng EM235:
- Đảm bảo nguồn cung cấp 24VDC không có nhiễu và ổn định - Điều chỉnh Module
- Sử dụng dây cảm biến càng ngắn càng tốt - Nối ngắn mạch những đầu vào không sử dụng - Tránh làm ngập dây
- Sử dụng cùng loại cho một tuyến dây
Thiết bị RTD cung cấp tín hiệu vào PLC với những giữ liệu cho biết nhiệt độ hoặc điều kiện sai số. Các bit trạng thái cho biết khoảng sai số và tình trạng không hoạt động của thiết bị/nguồn cung cấp đang sử dụng. LEDs cho biết tình trạng của thiết bị.
ắ Định cấu hình cho EM231: Để định cấu hình cho module EM231 RTD sử dụng công tắc DIP, các công tắc (SW1…SW3) dùng để xác định độ lớn tín hiệu đầu vào Analog. Nên nạp điện theo chu kỳ cho PLC hoặc sử dụng nguồn nuôi 24V Trung tâm nghiên cứu Bò và Đòng cỏ BA Vì
Bảng 3.3: Định cấu hình cho Module EM 231
Nguồn đơn cực SW1 SW2 SW3 Độ lớn tín hiệu vào Độ phân giải OFF ON 0 ữ10V 2,5mV 0 ữ 5V 1,25mV ON ON OFF 0ữ 20mA 5μA
ắ Định cấu hình cho EM235: Sử dụng công tắc DIP (SW1…SW6) đế xác định các giải pháp tín hiệu vào Analog. Tất cả các đầu vào đ−ợc đặt ở cùng một phạm vi tín hiệu đầu vào Analog.
Hình 3.13: Sơ đồ nối thiết bị vào Module EM231TC,
Bảng 3.4: Định cấu hình cho Module EM235 Nguồn đơn cực SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 Độ lớn tín hiệu vào Độ phân giải
ON OFF OFF ON OFF ON 0 - 50mV 12,5μV
OFF ON OFF ON OFF ON 0 - 100mV 25μV
ON OFF OFF OFF ON ON 0 - 500mV 125μV
OFF ON OFF OFF ON ON 0 - 1V 250μV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0 - 5V 1,25 mV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0 - 20mA 5μV
OFF ON OFF OFF OFF ON 0 - 10V 2,5 mV
Các module EM231 & EM235 có chi phí thấp tốc độ cao 12 bit. Chúng có khả năng chuyển đổi đầu vào analog thành tín hiệu digital t−ơng ứng với 149μs. Quá trình chuyển đổi tín hiệu đầu vào analog đ−ợc thực hiện mỗi khi tín hiệu analog đ−ợc truy cập bởi ch−ơng trình của ng−ời sử dụng. EM231 & EM235 cung cấp tín hiệu digital ch−a đ−ợc xử lý (không lọc hoặc tuyến tính hoá) đúng với điện áp analog hay giá trị thực đ−ợc thể hiện ở các cực đầu vào của thiết bị. Vì là thiết bị tốc độ cao nên chúng có thể thay đổi nhanh chóng theo tín hiệu đầu vào analog.