4. Kết nối dõy giữa PLC và cỏc thiết bị ngoại vi
4.2. Vớ dụ kết nối ngừ vào/ra của PLC từ một sơ đồ điều khiển cú tiếp điểm.
Trong nhiều trường hợp, cần cải tạo một hệ thống điều khiển với rơ le và contactor thành hệ thống điều khiển với PLC. Một cõu hỏi đặt ra là chỳng ta cần giữ lại những phần nào trong hệ thống điều khiển, cũn phần nào sẽ loại bỏ đi?
Để dễ dàng trong việc chuyển đổi, cú thể ỏp dụng phương phỏp sau để chuyển đổi từ một hệ thống điều khiển cũ sang điều khiển với PLC:
26
*Về phần cứng:
- Xỏc định cỏc bộ tạo tớn hiệu (vớ dụ: nỳt nhấn, cụng tắc, cảm biến . . .) cần thiết nhất trong hệ thống điều khiển, mỗi bộ tạo tớn hiệu tựy theo loại tạo ra tớn hiệu nào nờn được kết nối với một ngừ vào của PLC tương ứng, vớ dụ nếu bộ tạo ra tớn hiệu nhị phõn thỡ được kết nối với cỏc ngừ vào số, cũn bộ tạo ra tớn hiệu tương tự thỡ kết nối với ngừ vào tương tự (ngừ vào analog). Cũn cỏc bộ tạo tớn hiệu cũn lại nếu khụng cần thiết thỡ cú thể bỏ đi và sẽđược thực hiện bằng chương trỡnh trong PLC.
- Tương tự xỏc định cỏc cơ cấu chấp hành (đối tượng điều khiển) cần thiết nhất, thụng thường cỏc đối tượng này là cỏc đốn bỏo, contactor chớnh, van từ, .v.v.. Tuỳ theo loại mà mỗi đối tượng điều khiển cú thể kết nối trực tiếp hoặc giỏn tiếp với cỏc ngừ ra tương ứng, mỗi một đối tượng điều khiển cần một ngừ ra. Nếu cỏc đối tượng điều khiển cần dũng điều khiển lớn thỡ yờu cầu phải sử dụng rơ le trung gian. Vớ dụ như cỏc contactor chớnh điều khiển cỏc động cơ cụng suất lớn thỡ ngừ ra của PLC sẽ được nối với một rơ le trung gian và thụng qua tiếp điểm của rơ le trung gian để điều khiển cỏc contactor này. Cũn cỏc đối tượng điều khiển khụng tỏc động trực tiếp đến quỏ trỡnh điều khiển mà chỉ đúng vai trũ trung gian hỗ trợ cho quỏ trỡnh điều khiển như rơ le trung gian thỡ cú thể loại bỏ và được thay thế bằng một ụ nhớ nào đú trong chương trỡnh của PLC.
- Sau khi đó xỏc định được sốlượng cỏc ngừ vào, ngừ ra cần thiết và hệ thống điện cung cấp cho phần điều khiển thỡ tiến hành đến việc lựa chọn loại PLC phự hợp.
- Thiết lập bảng xỏc định cỏc ngừ vào/ra với cỏc ngoại vi tương ứng và chỳ ý ghi chỳ lại càng chi tiết càng tốt.
- Thực hiện việc nối dõy cỏc ngừ vào, ngừ ra của PLC với cỏc bộ tạo tớn hiệu điều khiển và đối tượng điều khiển. Trong quỏ trỡnh nối dõy cần lưu ý đến cỏc nguyờn tắc an toàn trong hệ thống điều khiển
- Tất cả việc kết nối dõy trong hệ thống điều khiển trước đõy sẽ được biến đổi thành chương trỡnh trong PLC.
*Về phần mềm:
27
Cỏch 1: Tựy theo yờu cầu cụng nghệ mà cú thể thiết lập giải thuật điều khiển và viết chương trỡnh theo giải thuật điều khiển này.
Cỏch 2: Vẫn duy trỡ hoạt động của hệ thống như cũ, hay nối khỏc đi là khụng cần thiết phải lập lại giải thuật điều khiển vỡ tất cả đó được thiết kế trong sơ đồđiều khiển cứng trước đõy mà chỉ cần biến đổi sơ đồ điều khiển này thành chương trỡnh trong PLC. Cỏch này tương đối dễ dàng và cú thể khụng bị lỗi khi lập trỡnh.
Trong phần này trỡnh bày phương phỏp chuyển đổi theo cỏch 2 theo cỏc bước như sau:
- Thực hiện viết chương trỡnh lần lượt cho mỗi đối tượng điều khiển, mỗi đối tượng điều khiển được viết ở một đoạn chương trỡnh và cú ghi chỳ cụ thểđể dễ dàng sữa lỗi. - Chỉcú cỏc điều kiện cần thiết nhất cho đối tượng điều khiển mới được viết vào đoạn chương trỡnh điều khiển nú.
- Nếu một số đối tượng điều khiển cú cựng chung một nhúm điều kiện, thỡ nhúm điều kiện này nờn được được viết riờng ở một đoạn chương trỡnh và cất kết quả vào một ụ nhớ trong PLC. Nếu đối tượng điều khiển nào cần nhúm điều kiện này thỡ chỉ cần lấy kết quả được chứa trong ụ nhớ. Điều này giỳp cho cấu trỳc chương trỡnh mạch lạc và việc đọc chương trỡnh trở nờn dễdàng hơn.
- Cỏc đối tượng điều khiển khụng cần thiết (vớ dụ contactor trung gian) sẽ được thay thế bằng một ụ nhớ trong PLC. Nếu cỏc đối tượng điều khiển nào cần đến tiếp điểm của rơ le trung gian này thỡ chỉ cần thay thế bằng tiếp điểm của ụ nhớ.
- Tựy theo hệ thống điều khiển cú phức tạp hay khụng mà cú thể phõn chia thành nhiều khối chương trỡnh để dễ dàng trong quỏ trỡnh quản lý.
Hỡnh 1.8 là một vớ dụ về việc chuyển đổi một sơ đồđiều khiển cửa ra vào cơ quan bằng contactor thành hệ thống điều khiển với PLC (chỉ dừng lại ở việc chuyển đổi kết nối dõy, cũn chương trỡnh thực hiện ở cỏc chương sau).
Dựa vào cỏc bước trờn, ta nhận thấy cỏc nỳt nhấn, contactor cần thiết được giữ lại như trong bảng xỏc định kết nối vào/ra với ngoại vi và PLC được chọn ở đõy là loại CPU 214 DC/DC/relay. Do contactor K1 và K2 khụng được phộp cú điện đồng thời nờn theo quan điểm an toàn cần phải khúa chộo hai contactor này lại với nhau.
28 Bảng xỏc định kết nối vào/ra với ngoại vi
Ký hiệu Địa chỉ Chỳ thớch
S0 I0.0 Nỳt nhấn dừng, thường đúng
S1 I0.1 Nỳt nhấn mở cửa, thường hở S2 I0.2 Nỳt nhấn đúng cửa, thường hở
S3 I0.3 Cụng tắc hành trỡnh giới hạn cửa mở, thường đúng S4 I0.4 Cụng tắc hành trỡnh giới hạn cửa đúng, thường đúng K1 Q0.0 Cuộn dõy contactor K1, điều khiển mở cửa
K2 Q0.1 Cuộn dõy contactor K2, điều khiển đúng cửa
H1 Q0.2 Đốn bỏo cửa đang mở
H2 Q0.3 Đốn bỏo cửa đang đúng
S0 S2 S1 K1 K2 S3 K2 K1 S4 K1 K2 0V 24Vdc K1 K2 H1 H2 F1
I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 L+ M
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 M L+ 24VDC 24VDC S4 S3 S2 S1 S0 H2 H1 K2 K1 K2 K1 PLC a) b)
29