SIEMENS
Mục tiờu:
Sau khi học xong bài này người học cú khả năng :
Kiến thức: Phõn biệt được cỏc dạng LOGO! của hĩng Siemens, giải thớch được cỏc lệnh ứng dụng trong LOGO!, trỡnh bày được phương phỏp lập trỡnh trực tiếp trờn bộ LOGO!, cỏch kết nối thiết bị ngoại vi với LOGO! và cỏch sử dụng phần mềm lập trỡnh LOGO! soft comfort.
Kỹ năng: Lập trỡnh được cỏc mạch ứng dụng LOGO! trong thực tế, sử
dụng thành thạo phương phỏp lập trỡnh trực tiếp trờn bộ LOGO!, sử dụng thành thạo phần mềm lập trỡnh LOGO! soft comfort.
Thỏi độ: Cú tỏc phong và thỏi độ nghiờm tỳc trong học tập.
8.1. TỔNG QUAN VỀ LOGO!:
8.1.1. Khỏi niệm về thiết bị logic lập trỡnh LOGO!:
LOGO! Là một thiết bị điều khiển lập trỡnh cỡ nhỏ do hĩng SIEMENS chế tạo. Thiết bị chứa tất cả cỏc chức năng như rơ le, rơ le trễ thời gian, bộ thời gian, bộ đếm, ….và cú khả năng lập trỡnh kết nối chỳng để hỡnh thành một logic điều khiển cho thiết bị mắc ở lối ra, tương ứng với cỏc trạng thỏi lối vào. Với cấu trỳc tinh giản dễ sử dụng.
LOGO! là một phương tiện và giải phỏp thớch hợp thụng dụng loại nhỏ tiết kiệm tiền bạc, thời gian và khụng gian. Hiện nay, trong cỏc lĩnh vực cụng nghiệp và thương mại trờn tồn thế giới đĩ sử dụng một cỏch sỏng tạo và mĩn nguyện với thiết bị chuyển mạch và điều khiển lập trỡnh này. Với LOGO! bạn cú thể giải quyết cỏc ứng dụng của bạn nhanh hơn, thuận lợi hơn và nhất là giỏ thành rẽ hơn so với kỹ thuật thụng thường.
Tiết kiệm tiền bạc : Một LOGO! của bạn thay thế cho hàng dĩy cỏc thiết bị đúng cắt thụng thụng thường với giỏ tương đối cạnh tranh. Với LOGO! bạn cú thể sử dụng chương trỡnh tớch hợp, đầu vào làm việc và cỏc chức năng hiển thị mà khụng cần cỏc thiết bị khỏc. Với một tủ điều khiển nhỏ, cần rất ớt cỏc phụ kiện, giỏ thấp hơn (thậm chớ thấp hơn 50% của tổng giỏ). LOGO! là thiết bị chống va đập tốt, độ tin cậy trở nờn tối ưu và chi phớ bảo dưỡng nhỏ nhất.
Tiết kiệm thời gian : LOGO! đồng nghĩa với việc nối dõy nối ớt nhất. Với LOGO! bạn cú thể tiết kiệm 80% thời gian theo yờu cầu thụng thường cho khoảng thời gian từ khi lắp đặt đến bảo dưỡng bởi vỡ nú khụng cần nhiều cỏc thiết bị đúng cắt khỏc nhau. Tất cả là một bộ LOGO! chỉ cần một vài phớm để lập trỡnh và giải quyết cỏc yờu cầu, thay vỡ phải đấu dõy tỉ mỉ cho mỗi chức năng riờng.
Tiết kiệm khụng gian : cần tủ điều khiển nhỏ hơn với LOGO! . LOGO! cú thể tiết kiệm cho bạn lờn đến 70% khụng gian cả tủ điều khiển và kho lưu trữ, vỡ vậy bạn cú thể lập kế hoạch làm tủ nhỏ hơn cho thớch hợp ngay từ ban đầu.
8.1.2. Ứng dụng của LOGO!:
Chiếu sỏng trong cỏc phũng nhà, cầu thang, cửa hàng, mạch đốn huỳng quang, cỏc rốm cửa, hệ thống điều nhiệt và thụng giú, cửa ga-ra ụ tụ, hệ thống cảnh bỏo và chuụng bỏo động, cỏc mỏy khoỏy nước, nhà tắm nắng, hệ thống tưới nước, điều kiển thang mỏy, mỏy nõng, điều khiển mỏy hàn cỏp, khắc mạch và làm sạch, mỏy cưa, mỏy uốn và mỏy cắt, mỏy mài giao, lũ hơi, hệ thống làm mỏt và điều hồ khụng khớ, hệ thống băng tải, hệ thống đo mức, mỏy nộn khớ, hệ thống quản lý năng lượng, cỏc hệ thống chuyển tải, hệ thống quan sỏt, điều khiển bĩi đổ xe, …
8.1.3. Phõn loại LOGO!: 8.1.3.1. LOGO! cơ bản:
Kớch thước nhỏ gọn 72x90x55 mm, 19 chức năng tớch hợp bờn trong, 6 đầu vào và 4 đầu ra, cú đồng hồ bờn trong cú thể lưu nguồn trong 80 giờ trờn LOGO! 12RC/24RC/230RC, tối đa 56 hàm, cú khả năng tớch hợp, cú 3 bộ điếm thời gian, 2 đầu vào 1kHz trờn mỗi LOGO! 12RC/24 và 4 bộ chốt trạng thỏi. LOGO! cơ bản cú loại cú màn hỡnh hiển thị và cú loại khụng cú màn hỡnh hiển thị.
8.1.3.2. LOGO! dài:
Kớch thước nhỏ gọn 126x90x55mm, 19 chức năng tớch hợp, 12 ngừ vào/8 ngừ ra, tớch hợp bờn trong với kiểu duy trỡ nguồn trong 80 giờ khi mất nguồn nuụi với LOGO! 230RCL/12RCL/24RCL, cú tới 56 chức năng, khả năng nhớ được tớch hợp sẵn, 3 bộ đếm thời gian làm việc, 2 ngừ vào 1kHz trờn mỗi LOGO! 12RCL/24L/24RCL và 4 bộ chốt trạng thỏi.
8.1.3.3 LOGO! Bus:
Kớch thước 126x90x55mm, 19 chức năng cú sẵn, 12 đầu vào và 8 đầu ra, đồng hồ tớch hợp bờn trong, lưu trữ năng lượng trong 80 giờ đối với LOGO! 230RCL/12RCL/24RCL, cú tới 56 chức năng, 3 bộ đếm thời gian vận hành, 2 đầu vào 1kHz trờn mỗi LOGO! 24RCLB11, 4 khúa.
8.1.4. Cấu tạo bờn ngồi của LOGO! 230RC:
LOGO! 230RC là một modun logic vạn năng của hĩng Siemens sản xuất, nú cú kớch thước nhỏ, gọn 72*90*55 m, trọng lượng 190g gồm cú hai đầu vào cho nguồn (L và N), 6 đầu vào logic (I1, I2, I3, I4, I5, I6) và 4 đầu ra logic (Q1, Q2, Q3, Q4), nú cú một màn hỡnh hiển thị trạng thỏi của LOGO! 230 RC và 6 phớm dựng để điều khiển cũng như lập trỡnh cho LOGO! ngồi ra trờn LOGO! cũn cú khe cắm cho modun /card lập trỡnh và cỏp mỏy tớnh dựng để giao tiếp với mỏy tớnh hoặc cỏc bộ LOGO! khỏc.
Ngừ ra
Hỡnh 8.1: Cấu tạo bờn ngồi của LOGO!.
Vỡ LOGO! 230RC cú kết cấu nhỏ gọn nờn cú thể lắp rỏp dễ dàng tại cỏc tủ cung cấp trờn cỏc thanh DIN 35mm.
Ta cú thể sử dụng LOGO! vào lắp đặt điện gia dụng (đốn cầu thang, đốn chiếu sỏng...) và cho mỏy múc cơ khớ hoặc cỏc thiết bị điện thụng thường (hệ thống điều khiển cổng ra vào, hệ thống bơm...)
8.1.5. Noỏi dãy cho LOGO!: 8.1.5.1. Nối với nguồn điện:
LOGO! được nối với nguồn điện ỏp từ 115v đến 230v AC, tần số là 50 Hz/60 Hz tuỳ loại và một số loại sử dụng nguồn một chiều DC.
Hỡnh 8.2: Sơ đồ đấu nối nguồn điện cho LOGO!.
8.1.5.2. Nối cỏc đầu vào của LOGO!:
Nối cỏc bộ cảm biến đến cỏc đầu vào cảm biến cú thể là cỏc cụng tắc, cảm biến nhiệt hoặc cụng tắc điều khiển bằng ỏnh sỏng, cảm biến quang điện, cụng
Phớm ủiều khieồn Nguồn Phớm di chuyeồn ẹầu vaứo Maứn hỡnh hieồn thũ
Khe cắm cho Module/card laọp trỡnh vaứ caựp keỏt noỏi maựy tớnh
tắc hành trỡnh. LOGO! nhận biết trạng thỏi 0 (khúa mở), tại điện ỏp < 40 VAC, dũng vào lớn nhất cho phộp là 0,24 mA.
LOGO! Nhận biết trạng thỏi 1 (khoỏ đúng) với điện ỏp > 79 VAC. Khi trạng thỏi khúa thay đổi từ 0 lờn 1, trạng thỏi 1 phải được duy trỡ ớt nhất 50 ms để LOGO! nhận biết trạng thỏi đú, cũng như vậy khi chuyển về trạng thỏi 0.
Hỡnh 8.3: Sơ đồ đấu nối ngừ vào cho LOGO!
8.1.5.3. Nối cỏc đầu ra của LOGO!:
Đầu ra của cỏc LOGO! là cỏc rơle. Khi đầu ra của LOGO! chuyển lờn mức 1 thỡ nú đúng tiếp điểm cung cấp điện cho tải. Cụng tắc của rơle được cỏch ly với nguồn cung cấp và đầu vào.
Ta cú thể nối cỏc tải khỏc nhau ở đầu ra, vớ dụ như đốn, motor, contactor,... Cỏc tải nối với LOGO! phải cú đặc tớnh sau đõy :
Dũng chuyển mạch lớn nhất phụ thuộc vào tải và số lần tỏc động
Khi rơle đúng (Q= 1), dũng điện cực đại là 8 Ampere cho tải thuần trở và cho tải cú tớnh cảm khỏng.
8.2. Lập trỡnh cho LOGO!:
Việc lập trỡnh cho LOGO! Là thực hiện kết nối và đặt cỏc thụng số cho cỏc hàm cho sẵn theo qui ước của LOGO!. Vỡ vậy, trước hết cần nắm vững cỏc hàm và chức năng logic:
8.2.1. Cỏc đầu nối CO (Conectors)
Cỏc đầu vào tớn hiệu của LOGO! ký hiệu từ I1 đến In. Cỏc đầu ra tớn hiệu của LOGO! ký hiệu từ Q1 đến Qn. Cỏc đầu nối cú thể sử dụng trong Menu CO là:
Đầu vào tớn hiệu (Inputs): I1 - I2 - I3 - I4 - I5.............
Đầu ra tớn hiệu (Outputs): Q1 - Q2 - Q3 - Q4 - Q5............
Mức thấp: Lo ("0" hay OFF)
Mức cao: Hi ("1" hay ON)
Đầu ra tớn hiệu khụng nối: "X"
Khi đầu vào tớn hiệu của một khối luụn ở mức thấp thỡ chọn "lo", nếu luụn ở mức cao thỡ chọn "Hi", nếu đầu vào tớn hiệu đú khụng cần sử dụng thỡ chọn
"X".
8.2.2. Cỏc chức năng cơ bản GF (General Function):
Khi nhập vào một mạch, chỳng ta cú thể chọn cỏc khối chức năng cơ bản trong bảng sau:
Biểu diễn bằng
biểu đồ mạch Biểu diễn LOGO! Chức năng cơ bản
AND OR NOT XOR NAND NOR
8.2.2.1. AND:
Nối tiếp nhiều cụng tắc thường mở được thể hiện trong LOGO! theo sơ đồ mạch dưới đõy :
Hỡnh 8.5: Sơ đồ mạch cổng AND 3 ngừ vào.
Bảng logic của cổng AND 3 ngừ vào:
I1 I2 I3 Q1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1
Bảng 8.2: Bảng logic cổng AND 3 ngừ vào.
8.2.2.2. OR:
Nối song song của một số cụng tắc thường mở được biểu diễn trong LOGO! theo sơ đồ mạch dưới đõy :
Hỡnh 8.6: Sơ đồ mạch cổng AND 3 ngừ vào.
Bảng logic của cổng OR 3 ngừ vào:
I1 I2 I3 Q1
0 0 0 0
0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Bảng 8.3: Bảng logic cổng OR 3 ngừ vào. 8.2.2.3. NOT:
Khối NOT cú đầu ra ở trạng thỏi 1 khi đầu vào ở trạng thỏi 0 và ngược lại. Núi cỏch khỏc, NOT đảo trạng thỏi đầu vào.
Sự tiện lợi của NOT là ta khụng cần cú cụng tắc thường đúng của LOGO!. Ta cú thể sử dụng cụng tắc thường mở và đảo chỳng thành cụng tắc thường đúng bằng khối NOT
Hỡnh 8.7: Sơ đồ mạch cổng AND 3 ngừ vào.
Bảng logic của cổng NOT:
I1 Q1
0 1
1 0
Bảng 8.4: Bảng logic của cổng NOT.
8.2.2.4. NAND:
Một số cụng tắc thường đúng nối song song được trỡnh bày trong LOGO! ở sơ đồ dưới đõy :
Bảng logic của cổng NAND: I1 I2 I3 Q1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0
Bảng 8.5: Bảng logic của cổng NAND.
8.2.2.5. NOR:
Việc nối liờn tiếp cỏc cụng tắc loại thường đúng được trỡnh bày trong LOGO! ở sơ đồ mạch sau :
Hỡnh 8.9: Sơ đồ mạch cổng NOR 3 ngừ vào.
Bảng logic cho cổng NOR:
I1 I2 I3 Q1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0
8.2.2.6. XOR:
Trong LOGO! mạch XOR được biểu diễn dưới dạng sơ đồ mạch sau :
Hỡnh 8.10: Sơ đồ mạch cổng NOR 3 ngừ vào.
Bảng logic cho cổng XOR:
I1 I2 Q1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Bảng 8.7: Bảng logic của cổng XOR.
8.2.3. Cỏc chức năng đặc biệt (SF – Special Functions)
Tuỳ thuộc vào loại LOGO! mà cú cỏc chức năng chớnh (21 chức năng đặc biệt). Dưới đõy chỉ nờu ra một số chức năng đặc biệt sau :
Biểu diễn trong biểu đồ mạch
Biểu diễn trong LOGO! Chức năng đặc biệt Đúng trễ (On – Delay) Ngắt trễ (Off – Delay) Rơ le xung (Pulse Relay) Chuyển mạch định thời gian trong tuần
(Seven-day time switch)
Rơ le chốt (Latching Relay) Phỏt xung đồng hồ (Clock Pulse Generator) Đúng trễ cú nhớ (Retentive On Delay) Bộ điếm lờn/xuống (Up/Down Counter)
Bảng 8.8: Bảng biểu diễn cỏc chức năng của khối SF.
8.2.3.1. On - Delay (Bộ đúng cú trễ):
Đầu vào Trg Khởi đầu thời gian On delay bằng đầu vào Trg
Thụng số T T là thời gian sau đú đầu ra đúng mạch (tớn hiệu đầu ra đổi từ 0 lờn 1)
Khi trạng thỏi đầu vào Trg thay đổi từ 0 lờn 1. Nếu trạng thỏi đầu vào Trg được duy trỡ đủ dài, đầu ra sẽ chuyển lờn 1 sau thời gian T đĩ đủ. ( đõy là thời gian trễ giữa thời điểm đầu vào chuyển lờn 1 cho đến khi đầu ra lờn 1).
Nếu trạng thỏi đầu vào Trg trở về 0 trước khi thời gian trụi qua đĩ đủ, thời gian này bị xoỏ.
Đầu ra trở về 0 khi đầu vào Trg lại cú trạng thỏi 0.
8.2.3.2. Off - Delay (Bộ ngắt cú trễ):
Đầu vào Trg Khởi đầu thời gian Off delay bằng đầu vào Trg
Trg Input Thời gian cho Off delay và đặt đầu ra về 0 thụng qua đầu vào R (R được ưu tiờn trước Trg).
Thụng số T T là thời gian sau đú đầu ra được cắt (tớn hiệu đầu ra chuyển từ 0 về 1)
Khi đầu vào Trg chuyển sang 1, đầu ra chuyển ngay sang 1. Nờn trạng thỏi Trg chuyển từ 1 sang 0, thời gian đặt của LOGO! Ta được bắt đầu và giữ nguyờn đầu ra. Khi ta đặt được giỏ trị đặt T (Ta = T). Đầu ra (Q) được chuyển về 0.
Nếu đầu ra vàoTg lại chuyển từ ON sang OFF, thời gian ta lại được bắt đầu lại.
Ta reset lại thời gian Ta và đầu ra thụng qua đầu vào P,(reset) trước khi thời gian Ta đĩ trụi qua.
8.2.3.3. Rơle xung (Pulse Relay):
Đầu vào Trg Ta sử dụng đầu vào Trg để đúng và cắt đầu ra
Chức năng T Ta sử dung đầu vào R( reset) để reset lại pulse rơle và chuyển đầu ra về 0, (R ưu tiờn trước Trg)
Mỗi khi trạng thỏi của đầu vào Trg chuyển từ 0 sang 1, trạng thỏi của đầu ra thay đổi. Ta reset pulse relay về trạng thỏi ban đầu bằng đầu vào R. Sau khi cú nguồn hay reset. Pulse relay được reset và đầu ra (Q) chuyển về 0.
8.2.3.4. Đồng hồ (khoỏ định thời gian):
Mạch khoỏ thời gian chỉ cú trong loại LOGO! cú chữ C (tức là Clock- đồng hồ) vớ dụ LOGO!230RC.
Mỗi đồng hồ cú 3 No (cam) định giờ No1, No2, No3. Trong mỗi cam giờ này ta thiết lập cỏc thụng số như sau :
Ngày trong tuần: - Su – Chủ nhật - Mo – Thứ 2 - Tu – Thứ 3 - We – Thứ 4 - Th – Thứ 5 - Fr – Thứ 6 - Sa – Thứ 7 - Mo..Fr (Thứ 2 – Thứ 6) - Mo..Sa (Thứ 2 – Thứ 7) - Mo..Su( Thứ 2 – Chủ nhật) - Sa..Su (Thứ 7 – Chủ Nhật)
Định thời gian đúng
- Bất kỳ thời gian nào giữa 00:00 giờ và 23:59 giờ. - --:-- cú nghĩa là khụng định thời gian đúng.
Định thời gian cắt
- Bất kỳ thời gian nào giữa 00:00 giờ và 23:59 giờ - --:-- cú nghĩa là khụng định thời gian cắt.
Bộ nhớ đệm cho đồng hồ
Trong LOGO!230RC đồng hồ trong vẫn chạy khi mất nguồn. Núi cỏch khỏc, đồng hồ cú nguồn dự phũng. Thời gian dự phũng của nguồn LOGO!230RC phụ thuộc vào nhiệt độ mụi trường. Tại nhiệt độ 40oC nguồn lưu trữ cho 8 giờ.
* Qui trỡnh đặt đồng hồ (khoỏ định thời): tiến hành theo cỏc bước sau:
B.1: Định vị con trỏ tới vị trớ của đồng hồ (vớ dụ No1).
B.2: Bấm phớm OK. LOGO! mở cửa sổ thụng số vũng cam, con trỏ ở vị trớ ngày cuối tuần.
B.3: Sử dụng phớm và để lựa chọn một hay nhiều ngày của
tuần.
B.4: Sử dụng phớm để di chuyển con trỏ tới vị trớ của thời gian đúng.
B.5: Đặt thời gian đúng.Ta sử dụng phớm và để thay đổi giỏ trị. Để di chuyển con trỏ tới vị trớ khỏc ta sử dụng phớm và . Ta cú thể chỉ lựa chọn giỏ trị --:-- tại vị trớ đầu tiờn (--:-- cú
nghĩa là cụng tắc khụng hoạt động).
B.6: Đặt thời gian tắt (quỏ trỡnh tương tự như B5). B.7: Kết thỳc việc nhập bằng việc ấn phớm OK.
Vớ dụ : Đúng cắt cỏc thiết bị điện trong tồ nhà yờu cầu như sau:
a. Bật tất cả cỏc đốn chiếu sỏng trong phũng từ 8h sỏng và tắt lỳc 19h trong cỏc ngày từ thứ hai đến thứ sỏu.
b. Bật tất cả cỏc hệ thống giỏm sỏt, bảo vệ tự động vào cỏc ngày thứ bảy và chủ nhật.
Để giải quyết vấn đề trờn, ta sử dụng 2 cam thời gian No1 và No2 thiết lập như sau :
No1 (sử dụng cho bật tắt cỏc đốn chiếu sỏng) :
- Day : Mon .. Fr (cú hiệu lực từ thứ hai tới thứ sỏu) - On : 08:00 (bật đốn lỳc 8 giờ)
- Off : 19:00 (tắt đốn lỳc 19giờ)
No2 (sử dụng cho bật tắt cỏc hệ thống bỏo động tồ nhà) : - Day : Sa .. Su (cú hiệu lực từ thứ bảy tới chủ nhật) - On : 00:00 (bật hệ thống lỳc 00 giờ)
- Off : 23:59 (tắt hệ thống lỳc 23giờ 59 phỳt)
8.2.3.5. Relay tự giữ:
Đầu vào S Ta đặt đầu ra (Q) ở mức 1 nhờ đầu vào S (Set)
Đầu vào R Ta Reset đầu ra (Q) về mức nhờ đầu vào R. Nếu S và R đều ở trạng thỏi 1 cựng một lỳc thỡ đầu ra được cắt (ưu tiờn đầu vào Reset)
Relay tự giữ là một mạch Flip-Flop (trigger) giản đơn. Giỏ trị của đầu ra