L ỜI CẢM ƠN
3.1.2 Cấu trúc cơ bản của một PLC
a) Đơn vịđiều khiển trung tâm (CPU - Central Processing Unit):
Là bộ vi xử lý thực hiện các lệnh trong bộ nhớ của chương trình. Dữ liệu được nhập ở ngõ vào, xửlý chương trình, nhớchương trình, xử lý các kết quả trung gian sau đó các kết quả này sẽ được truyền trực tiếp đến cơ cấu chấp hành để thực hiện việc xuất dữ liệu ra ở các ngõ ra.
Hình 3.1: Cấu trúc cơ bản của PLC. b) Bộ nhớ (Memory):
Dùng để chứa chương trình lưu trữ số liệu, đơn vị nhỏ nhất là bit. Bộ nhớ là vùng lưu giữ hệđiều hành và vùng nhớ của người dùng (hệđiều hành là một phần mềm hệ thống mà nó kết nối PLC để PLC thực sự hoạt động được).
Có nhiều loại bộ nhớ khác nhau. Để PLC có thể hoạt động được ta cần phải có bộ nhớ đểPLClưu trữ chương trình. Nhiều trường hợp cần mở rộng bộ nhớ để thực hiện thêm các chức năng khác.
49
- Vùng nhớđệm tạm thời sẽlưu trữ trạng thái của các kênh xuất – nhập được gọi là RAM xuất - nhập.
- Lưu trữ tạm thời trạng thái của các chức năng bên trong: các bộđịnh thời (Timer), các bộđếm (Counter), các Rơle.
Bộ nhớ gồm có các loại sau đây:
- Bộ nhớ chỉ đọc (ROM - Read Only Memory): Bộ nhớ ROM không phải là bộ nhớ khả biến, nó chỉ được lập trình 1 lần. Do đó bộ nhớ này không thích hợp cho việc điều khiển “mềm” của PLC vì vậy nó ít phổ biến hơn so với các loại bộ nhớ khác. - Bộ nhớ ghi đọc (RAM - Random Access Memory): Bộ nhớ của PLC là CMOSRAM, nó tiêu tốn ít năng lượng và được cấp pin dự phòng khi mất nguồn. Nhờđó dữ liệu sẽ không bị mất khi ngắt nguồn đột ngột.
- Bộ nhớ chỉ đọc chương trình xóa được (EPROM - Erasable Programmable Read Only Memory): EPROM lưu trữ dữ liệu giống như bộ nhớ ROM, tuy nhiên dung lượng của nó có thểđược xóa đi nếu bị ảnh hưởng trực tiếp từ tia tử ngoại và khi đó ta phải viết lại toàn bộchương trình cho bộ nhớ.
- Bộ nhớ chỉ đọc chương trình sẽ được xóa được bằng điện (EEPROM - Electric Erasable Programmable Read Only Memory): Dữ liệu lưu trữ trên EEPROM có thể bị xóa và lập trình lại bằng điện, tuy nhiên nó sẽ giới hạn một số lần lập trình nhất định. c) Các Module xuất-nhập ( Input – Output):
Khối xuất – nhập đóng vai trò là mạch giao tiếp giữa vi mạch điện tử bên trong PLC với mạch ngoài. Module nhập nhận tín hiệu từ sensor và đưa vào trong CPU, module xuất sẽđưa tín hiệu điều khiển từCPU ra cơ cấu chấp hành. Mọi hoạt động xử lý tín hiệu từ bên trong PLC có mức điện áp từ 5 ÷ 15 VDC, trong khi tín hiệu bên ngoài có thể lớn hơn rất nhiều. Có nhiều loại ngõ ra như: ngõ ra dùng transistor, ngõ ra dùng triac, ngõ ra dùng rơle.
d) Hệ thống BUS:
Là hệ thống tập hợp một số dây dẫn kết nối các module trong PLC gọi là BUS, đây là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều tín hiệu song song với nhau.
50
3.2 Sơ lược về PLC S7-200 của Siemens 3.2.1 Giới thiệu phần cứng của PLC S7-200