2. CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG PLC TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
2.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của PLC 1 Cấu trúc
2.2.1. Cấu trúc
Tất cả các bộ điều khiển lập trình được (PLC) cơ bản phải gồm có hai phần: khối xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Unit) và hệ thống giao tiếp vào ra
Hình 2.4: Cấu trúc PLC
Bộ xử lý trung tâm:
Bộ xử lý trung tâm là thành phần quan trọng nhất của một PLC, gồm có ba phần: bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hệ thống nguồn cung cấp. Bộ xử lý thực hiện chương trình điều khiển được lưu trữ trong hệ thống bộ nhớ có dạng sơ đồ ladder, trong khi hệ thống nguồn cung cấp cung cấp tất cả cấp điện áp cần thiết để đảm bảo hoạt động của bộ nhớ và bộ xử lý.
Ngõ vào và ngõ ra:
Ngõ vào và ngõ ra thì cần thiết để PLC có thể giám sát và điều khiển một quá trình. Dựa vào tín hiệu để PLC giám sát và điều khiển ta phân loại như sau:
− Ngõ vào số:
Ngõ vào số của PLC được sử dụng để nhận những trạng thái thiết bị ngõ vào ON/OFF. Việc này chủ yếu để lấy thông tin trạng thái thiết bị ngoại vi... Đối với mỗi thiết bị đầu vào sẽ sử dụng năng lượng tiêu thụ khác nhau, điện áp khác nhau khi nút nhấn của bảng điều khiển và các loại cảm biến được kết nối vào module input. Người dùng nên lựa chọn module phù hợp với thiết bị đầu vào.
Module đầu vào số của PLC có thể được chia thành ngõ vào DC, ngõ vào AC theo kiểu điện áp ngõ vào loại cách ly hay không cách ly. Loại cách ly dùng để cô lập nhiễu đối với môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
− Ngõ ra số:
Module ngõ ra số của PLC xuất trạng thái tín hiệu ON/OFF để điều khiển quá trình. Thiết bị ngõ ra có được kết nối tới các thiết bị như đèn, contactor, relay...
Module ngõ ra số của PLC có thể được chia thành ngõ ra relay, ngõ ra transistor, SSR.
− Ngõ vào Analog (Bộ chuyển đổi A/D):
Bộ chuyển đổi A/D dùng để chuyển đổi tín hiệu analog sang số (số hóa hay còn gọi là A/D) để xử lý tín hiệu Analog trong CPU. Nhiệm vụ chính của quá trình chuyển đổi từ giá trị Analog sang tín hiệu số là biểu diễn giá trị số tương ứng với giá trị tín hiệu Analog. Độ phân giải của bộ chuyển đổi A/D được xác đinh bởi số bit đầu ra.
Độ phân giải = 2N (N là số bit ngõ ra)
− Ngõ ra Analog (Bộ chuyển đổi D/A):
Bộ chuyển đổi D/A dùng để chuyển đổi giá trị số sang Analog (bình thường hóa giá trị số hay còn gọi là D/A) để xuất tín hiệu Analog từ CPU ra bên ngoài. Nhiệm vụ chính của quá trình chuyển đổi từ giá trị số sang tín hiệu Analog là biểu diễn giá trị số tương ứng với giá trị tín hiệu Analog.