L ỜI GIỚI THI ỆU
2.2PLC Q03UDV của hãng Mitsubishi
PLC của hãng Mitsubitshi có thể chia thành 02 loại chính:
- Loại compact: CPU và các I/O module được tích hợp trên trong cùng một hộp chứa, ví dụ dòng FX.
- Loại separated module (hình 2.18): CPU, các module chức năng (I/O,
Intelligent… module) được gắn trên một bảng mạch chính (base main). Loại PLC
này cho phép người sử dụng có thể tùy chọn sốlượng và chủng loại các module chức năng theo mục đích sử dụng. A-series, Q-Series là các dòng PLC đại diện cho loại này.
Hình 2.18. Cấu trúc của PLC dòng A, Q
2.2.1 Module nguồn
28
2.2.2 CPU Q03UDV
Hình 2.20 mô tả các thành phần bên ngoài của Q03UDV
Hình 2.20. Cấu trúc bên ngoài PLC Q03UDE
Chú thích:
1. Móc cốđịnh Module.
2. Đèn MODE: Cho biết chế độ của Module CPU On: chếđộ Q
Flash: Đang thực hiện device test, chức năng On/Off của input/output. 3. Đèn RUN: Cho biết trạng thái hoạt động của CPU
29
- On: Công tắc RUN/STOP/RESET đểở vị trí "RUN"
- Off: Công tắc RUN/STOP/ RESET để ở vị trí "STOP". Khi có lỗi, CPU dừng hoạt động, đèn RUN sẽ tắt
- Nhấp nháy: Khi đang ghi địa chỉ hoặc chương trình hoặc khi Công tắc RUN/STOP/ RESET chuyển từ STOP sang RUN.
4. Đèn ERR.: Đèn báo lỗi On: Phát hiện lỗi
Off: CPU hoạt động bình thường
5. Đèn USER:
On: Khi các bit cờ(F) được bật (bằng lệnh).
Off: Bình thường
6. Đèn BAT.: Báo trạng thái lỗi Pin
On (màu vàng): lỗi Pin (điện áp của thẻ nhớ giảm). Flash (màu vàng): lỗi Pin (do điện áp của CPU giảm). On (màu xanh):
Bật trong 5 giây sau khi khôi phục và lưu dữ liệu vào ROM (sao lưu dữ liệu
được hoàn tất).
Flash (màu xanh lá cây):
Nhấp nháy khi sao lưu dữ liệu vào ROM (sao lưu dữ liệu được hoàn tất).
Off: Bình thường
7. Đèn BOOT
On: Bắt đầu hoạt động khởi động
Off: Không thực hiện các hoạt động khởi động 8. Số serial 9. EJECT: Nút đẩy thẻ nhớ 10. Vị trí cài thẻ nhớ 11. Cổng kết nối USB 13. Công tắc RUN/STOP/RESET 14. Lỗ vít cốđịnh Module
30 16. Chân kết nối Battery 17. Battery 18. Cần gạt Module 19. Cổng kết nối Ethernet 20. Đèn báo 100M On: Kết nối ở tốc độ 100Mbps. Off: Kết nối 10Mbps. Hoặc bị ngắt kết nối. 21. Đèn SD/RD
On: Dữ liệu được gửi / nhận
Off: Không có dữ liệu được gửi / nhận Thông số kỹ thuật của Q03UDE:
Kích thước chương trình: 30K steps (tương ứng 120K bytes)
Bộ nhớchương trình (drive 0): 120K bytes lưu trữ 124 chương trình. Memory card (RAM) (drive 1): Cài đặt thẻ nhớ (8M bytes max.)
Lưu trữ 319 chương trình (Khi sử dụng Q3MEM-8MBS) Memory card (ROM) (drive 2):
Cài đặt thẻ nhớ(Flash card: 4M bytes max., lưu trữ288 chương trình
ATA card: 32M bytes max. lưu trữ 288 chương trình)
RAM tiêu chuẩn (drive 3): 192K bytes ROM tiêu chuẩn (drive 4): 1024K bytes
Bộ nhớCPU được chia sẻ (Vùng nhớ CPU truyền tốc độ cao): 32K bytes
Địa cài đặt ban đầu lớn nhất của Module chức năng Intelligent là 4096
Địa chỉcài đặt lớn nhất Refresh (Ánh xạ) của Module chức năng Intelligent
là 2048
Chu kỳ ghi dữ liệu vào bộ nhớchương trình: lớn nhất là 100000 chu kỳ
Chu kỳ ghi dữ liệu vào bộ nhớ ROM: lớn nhất là 100000 chu kỳ
Sốđiểm I / O
+ Tổng sốđiểm có thể sử dụng trên chương trình là 8192 điểm (từ X/Y 0 tới 1FFF)
31 Relay bên trong [M]: từ M0 đến M8191 Relay chốt [L]: từL0 đến L8191
Relay liên kết [B]: từ B0 đến B1FFF Timer: có 2048 Timer ( từT0 đến T2047) Counter: có 1024 Bộđếm (từ C0 đến C1023) Thanh ghi dữ liệu [D]: từ D0 đến D12287 Thanh ghi liên kết [W]: từW0 đến W1FFF Bộ hiển thị [F]: từ F0 đến F2047
Edge relay [V]: từV0 đến V2047
Thanh ghi đặc biệt [SB]: từ SB0 đến SB7FF
Thanh ghi đặc biệt [SW]: từSW0 đến SW7FF Tốc độ truyền dữ liệu: 100/10Mbps
Khoảng cách kết nối giữa cái mối nối và các nút đối với cổng Ethernet tối đa
là 100m.
2.2.3 Base main Q38B
a. Các thành phần trên Q38B
Base main được sử dụng để liên kết giữa các module trên hệ thống với nhau. Hình 2.21 mô tả các thành phần trên mặt của Base main Q38B.
Hình 2.21. Base main (Q38B)
Chú thích:
1. Khe cắm cáp mở rộng: Dùng để kết nối một cáp mở rộng (truyền tín hiệu với các Base main mở rộng).
2. Vỏ bảo vệ của cáp nối mở rộng:
Trước khi một cáp mở rộng được kết nối, vùng được bao quanh bởi các
32 3. Các khe cắm Module
Dùng để kết nối Module nguồn, Module CPU và các Module chức năng.
Khe cắm không sử dụng thì phải gắn nắp nối cung cấp hoặc các mô-đun bìa
trắng (QG60) đểngăn chặn xâm nhập của bụi bẩn.
4. Lỗ vít cốđịnh Module: Dùng để cốđịnh Module Base main 5. Lỗvít Base main: Để gắn cốđịnh Base main vào bảng điều khiển
Base main (Q38B) cung cấp khe cắm cho 01 Module nguồn, có thể cắm 04 Module CPU, và các Module I/O, các Module chức năng Intelligent. Trên các
Base main mở rộng, Module I/O và Module chức năng Intelligent có thểđược gắn một cách trực tiếp.
Hình 2.22. Các khe cắm trên Base main (Q38B)
Ví dụ: Ghép các Module: Module nguồn (Q61P), Module CPU (Q03UDECPU) Module Melsec (QJ71PR11), Module CC-Link (QJ61BT11N), Module I/O (QX40), Module I/O (QY10) vào Base main theo hình 2.23 và hình 2.24.
33
Hình 2.24. Ghép các module vào Base main
b. Địa chỉ của Module khi ghép vào Base main
Địa chỉ của Module phụ thuộc vào cấu hình của các Module và vị trí ghép Module trên Base main. Khi vị trí ghép Module trên Base main để trống thì mặc định là 16 điểm.
Ví dụ 1: Các Module I/O được ghép trên Base main có cấu trúc 16 điểm thì địa chỉ các Module được xác định như hình 2.25
34
Ví dụ 2: Ghép các Module có cấu hình khác nhau: Module chức năng
Intelligent (32 điểm), Module I/O (16 điểm) được ghép trên Base main thì địa chỉ
của các Module được xác định như hình 2.26.
Hình 2.26. Địa chỉ các Module khi ghép Base main
Ví dụ 3: Ghép các Module: Module nguồn (Q61P), Module CPU (Q03UDVCPU), Module Melsec (QJ71PR11), Module CC-Link (QJ61BT11N), Module I/O (QX40), Module I/O (QY10) vào Base main
Địa chỉ của các Module được xác định như hình 2.27
Hình 2.27. Địa chỉ các Module (QJ71PR11, QJ61BT11N, QX40, QY10)
khi ghép Base main
2.2.4 Các I/O module
35
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của mô đun QX40
Thông tin Thông số kỹ thuật
Mã mô đun QX40
Sốđiểm đầu vào 16
Phương pháp cách ly Opto-Coupler
Điện áp đầu vào 24 VDC ( +20/-15%, Phạm vi tỉ lệ gợn sóng 5%)
Dòng điện đầu vào 4mA
Dòng điện giảm tải Lớn nhất 200mA cho 1 ms ( tại 132 VAC)
Điện áp / dòng điện cho đầu vào ON
19VDC hoặc cao hơn/ 3mA hoặc cao hơn Điện áp / dòng điện cho đầu vào
OFF
11VDC hoặc thấp hơn/ 1,7mA hoặc thấp hơn Điện trởđầu vào 5,6KΩ
Thời gian đáp ứng OFF → ON 1, 5, 10, 20, 70 ms ( Cài đặt tham số CPU, cài
đặt ban đầu: 10ms)
ON → OFF Điện áp chịu được của chất điện môi
560 VAC rms/ 3 chu kỳ ( cao: 2000m)
Điện trở cách điện 10 MΩ hoặc lớn hơn ( bởi người thử điện trở cách điện)
Khảnăng chống nhiễu
Nhiễu giả định của điện áp 500 Vp-p, độ rộng nhiễu 1μS và nhiễu tần số từ25Hz đến 60Hz Nhiễu đầu tiên trong thời gian ngắn
IEC61000-4-4: 1KV
Nhóm đầu vào 1 nhóm với 16 đầu vào ( chân COM và chân
18)
Hiển thị hoạt động 1 đèn LED cho mỗi đầu vào Kết nối bên ngoài 18 điểm (M3 x 6 Vít)
Áp dụng kích thước dây 0,3 đến 0,75 mm2, đầu cốt lớn nhất 2,8 mm
Dòng điện tiêu thụ (5VDC) 50mA ( tất cả các điểm đầu vào ON)
Trọng lượng 0,16 kg
36
b. QY10
Ví dụ cho một mô đun đầu ra Rơ le
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật của mô đun QY10
Thông tin Thông số kỹ thuật
Mã mô đun QY10
Sốđiểm đầu vào 16
Phương pháp cách ly Rơ le
Đánh giá Điện áp / dòng điện chuyển mạch
24 VDC, 2A ( tải thuần trở) cho mỗi đầu ra
240 VAC, 2A ( cosφ = 1) cho mỗi đầu ra, lớn nhất là 8A cho mỗi nhóm.
Tải chuyển mạch nhỏ nhất 5VDC, 1mA
Điện áp chuyển mạch lớn nhất 125VDC/264 VAC Thời gian đáp
ứng
OFF → ON 10 ms hoặc ít hơn ON → OFF 12 ms hoặc ít hơn
Tuổi thọ Cơ khí 20 triệu lần hoặc nhiều hơn
Điện 100000 lần hoặc nhiều hơn với tải điện áp/
dòng điện chuyển mạch
100000 lần hoặc nhiều hơn tại 200VAC,
1.5A ; 240VAC,1A ( cosφ = 0.7)
300000 lần hoặc nhiều hơn tại 200VAC,
0.4A ; 240VAC, 0.3A ( cosφ = 0.7)
100000 lần hoặc nhiều hơn tại 200VAC,
1A ; 240VAC,0.5A ( cosφ = 0.35)
300000 lần hoặc nhiều hơn tại 200VAC,
0.3A ; 240VAC, 0.15A ( cosφ = 0.35)
100000 lần hoặc nhiều hơn tại 24VDC, 1A ; 100VDC,0.1A ( L/R = 0.7 ms)
300000 lần hoặc nhiều hơn tại 24VDC, 0.3A ; 100VDC,0.03A ( L/R = 0.7 ms) Tần số chuyển mạch lớn nhất 3600 lần/giờ
37
Điện áp chịu được của chất điện môi 1780 VAC rms/ 3 chu kỳ ( cao: 2000m)
Điện trở cách điện 10 MΩ hoặc lớn hơn
Khả năng chống nhiễu
Nhiễu giả định của điện áp 1500 Vp-p, độ
rộng nhiễu 1μS và nhiễu tần số từ25Hz đến 60Hz
Nhiễu đầu tiên trong thời gian ngắn IEC61000-4-4: 1KV
Nhóm đầu ra 1 nhóm với 16 đầu ra ( chân COM: chân 17) Hiển thị hoạt động 1 đèn LED cho mỗi đầu ra
Kết nối bên ngoài 18 điểm (M3 x 6 Vít)
Áp dụng kích thước dây 0,3 đến 0,75 mm2, đầu cốt lớn nhất 2,8 mm
Dòng điện tiêu thụ (5VDC) 430mA
Trọng lượng 0,22kg
2.2.5 Hoạt động của PLC
a. Vòng quét chương trình:
38
b. Ngôn ngữ lập trình:
Ngôn ngữ lập trình là cách sử dụng lệnh để viết chương trình cho PLC. Đối với PLC dòng Q nói riêng và PLC của Mitsubishi nói chung thì thường dùng 2 ngôn ngữ là Ladder và Instruction.
- Ngôn ngữ LAD là một ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa. Những thành phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng rơle. (Có các kí hiệu giống như các tiếp điểm, cuộn dây).
LAD phù hợp với các đối tượng thiết kế mạch điều khiển logic. Phù hợp với người mới bắt đầu.
- Ngôn ngữ Instruction là ngôn ngữ thể hiện chương trình dưới dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chương trình, kể cả những câu lệnh hình thức biểu diễn một chức năng của PLC.
STL phù hợp với đối tượng có kinh nghiệm lập trình. Ví dụ:
Ladder Instruction Vùng nhớ Bước lập trình
LD n (Load) n: X, Y, M, S, T, C 1