Xây dựng hệ thống điều khiển dùng plc cho hệ
3.2.1. Cỏc module của PLCS7-
Để tăng tớnh mềm dẻo trong ứng dụng thực tế, PLC được thiết kế sao cho khụng bị cứng hoỏ về cấu hỡnh. Chỳng được chia nhỏ thành cỏc module. Số cỏc module được sử dụng nhiều hay ớt tuỳ theo từng bài toỏn, song tối thiểu bao giờ cũng phải cú một module chớnh là module CPU. Cỏc module cũn lại là cỏc module truyền / nhận tớn hiệu với đối tượng điều khiển, cỏc module chuyờn dụng như PID, điều khiển động cơ…Chỳng được gọi chung là cỏc module mở rộng. Tất cả cỏc module được gỏ trờn những thanh ray (Rack).
Hỡnh 3.2. Một thiết bị PLC thường gồm nhiều module. Chương trỡnh điều khiển được viết trờn mỏy tớnh nhờ phần mền Step 7, sau đú truyền cho PLC qua ghộp nối RS485 của module CPU.
Module CPU:
Module CPU là loại module cú chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, cỏc bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thụng (RS485)…và cú thể cú một vài cổng vào ra số được gọi là cổng vào ra onboard. Cú rất nhiều loại module khỏc nhau chỳng được đặt theo tờn như CPU312, CPU314,…
Những module cựng sử dụng một loại bộ vi xử lý nhưng khỏc nhau về cổng vào/ra onboard cũng như khối hàm đặc biệt được tớch hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng cỏc cổng vào onboard này sẽ được phõn biệt với nhau trong tờn gọi bằng thờm cụm chữ cỏi IFM (Intergrated Funtion Module) vớ dụ CPU312IFM, CPU314IFM…
49
Ngoài ra cũn cú cỏc loại module CPU với hai cổng truyền thụng, trong đú cổng truyền thụng thứ hai cú chức năng chớnh là phục vụ việc nối mạng phõn tỏn. Cỏc loại module CPU được phõn biệt với những module CPU khỏc bằng thờm cụm từ DP (Distributed Port) trong tờn gọi vớ dụ CPU315-DP…
Cỏc module mở rộng:
Cỏc module mở rộng chỳng thường được chia làm 5 loại chớnh:
+) Module PS (Power Supply): Module nguồn nuụi. Cú 3 loại 2A, 5A, và 10A.
+) Module SM (Signal Module): Module mở rộng cổng tớn hiệu vào/ra, bao gồm:
- DI (Digital Input) Module mở rộng cỏc cổng vào số, tuỳ vào từng loại module số cỏc cổng cú thể là 8, 16, hoặc 32.
- DO (Digital Output) Module mở rộng cỏc cổng ra số.
- DI/DO: Module mở rộng cỏc cổng vào/ra số, số cỏc cổng vào/ra số mở rộng cú thể là 8/8 hoặc 16/16 tuỳ vào từng loại module.
- AI (Analog Input) module mở rộng cỏc cổng vào tương tự, về bản chất chỳng chớnh là những bộ chuyển đổi tương tự/số 12 bits (AD), tức là mỗi tớn hiệu được chuyển thành một tớn hiệu số cú độ dài 12 bits. Số cỏc cổng vào tương tự cú thể là 2, 4 hoặc 8 tuỳ từng loại module.
- AO (Analog Output) module mở rộng cỏc cổng ra tương tự, chỳng chớnh là cỏc bộ chuyển đổi số tương tự .
- AI/AO module mở rộng cỏc cổng vào/ra tương tự.
+) Module IM (Interface Module): Module ghộp nối. Đõy là module chuyờn dụng cú nhiệm vụ nối từng nhúm cỏc module mở rộng với nhau thành một khối và được quản lý chung bởi một module CPU. Thụng thường cỏc module mở rộng được gỏ liền nhau trờn một thanh đỡ gọi là Rack. Trờn mỗi rack cú thể gỏ được nhiều nhất 8 module mở rộng (khụng kể module CPU và module nguồn nuụi). Một module CPU S7-
50
300 cú thể làm việc trực tiếp được nhiều nhất với 4 racks và cỏc rack này phải được nối với nhau bằng module IM.
Hỡnh 3.3. Cấu hỡnh một thanh rack của trạm PLC S7-300