I - Giới thiệu về hệ thông điều khiển PLC
Ngăy nay với sự phât triển vượt bậc của nền khoa học kỹ thuật đê đem lại những lợi ích to lớn cho con người. Việc cơ khí hoâ, tự động hoâ trong sản xuất giúp con người giải phóng được sức lao động, tăng năng xuất vă chất lượng sản phẩm. Trong câc ngănh sản xuất nói chung vă cơ khí nói riíng thì điều khiển tự động bằng PLC hiện nay được sử dụng rộng rêi vă khâ hiệu quả nhờ những tính năng nổi bậc của nó:
- Điều khiển chính xâc, ổn định. - Bộ điều khiển nhỏ gọn, dễ sử dụng. - Giâ thănh không cao.
- Thay đổi chương trình diều khiển một câch dễ dăng. 1.Sơ đồ khối của bộ điều khiển PLC:
Giao diện
nhập Bộ xử lí trung tâm Giao diện xuất Bộ nguồn Bộ nhớ Thiết bị lập trình PLC chương trình t / h ra t / h vào Hình 6.1- Sơ đồ khối bộ PLC a) Bộ xử lý trung tđm:
- Chức năng: Điều khiển, tính toân vă quản lý toăn bộ hoạt động của PLC. Trong đó bao gồm:
+ Bộ thuật toân, logic: Xử lý số liệu, tính toân câc phĩp tính số học vă logic + Bộ điều khiển : Điều khiển chuẩn thời gian thực hiện câc phĩp tính.
+ Bộ nhớ : Câc thanh ghi lưu những thông tin đến việc thực thi chương trình.
b)Bộ nhớ :
- Bộ nhớ chỉ đọc : ROM.
- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiín RAM : Dănh cho người sử dụng.
- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiín RAM :Lưu trữ thông tin của thiết bị xuất nhập, chuẩn giờ đến dữ kiện vă lưu trữ câc địa chỉ văo ra.
- Bộ nhớ chỉ đọc có thể xoâ - lập trình lại EFROM. c)Giao diện xuất nhập:
Lăm tương thích điện âp vă dòng văo ra của thiết bị với PLC. d)Bộ nguồn:
Dùng để chuyển điện âp AC thănh DC để cung cấp cho PLC. e)Thiết bị lập trình :
Lă thiết bị dùng để viết chương trình vă nhập chương trình văo bộ nhớ. Có thể lă băn phím bằng tay hoặc có thể lập trình trín mây tính. Ngoăi ra còn có câc đường dẫn để truyền tín hiệu gọi lă câc bit (câc bộ dđy dẫn hoặc mạch dẫn), bao gồm: + Bit dữ liệu: Dùng để tải câc dữ liệu trong chương trình xử lý CPU. + Bit địa chỉ: Dùng để tải câc địa chỉ trong CPU.
+ Bit điều khiển: Dùng để truyền tín hiệu điều khiển trong CPU.
+ Bit hệ thống: Dùng để truyền thông tin giữa câc thiết bị xuất - nhập vă câc cổng xuất - nhập.
2.Lập trình câc thiết bị logic chuẩn.
Bao gồm việc lập trình cho câc thiết bị chuẩn sau: - Rơle.
- Thanh ghi. - Bộ định thời. - Bộ đếm.
Ở đđy ta sử dụng bộ PLC do hêng Mitsubishi của Nhật sản xuất. a)Lập trình rơle phụ trợ.(M : M0, M500...) X001 X002 M100 M100 X004 X003 M101 M101 M100 M101 Y000 b)Lập trình thanh ghi :D
Việc lập trình khi sử dụng thanh ghi rất quan trọng khi xử lý số liệu được nhập từ ngoăi văo. Câc số liệu năy được đọc - ghi vă xử lý để xuất đến cổng ra.
Dùng để đếm câc sự kiện. Việc lập trình bộ đếm được căi đặt theo giâ trị cho trước. Khi nhận được số xung của tín hiệu văo thì bộ đếm sẽ vận hănh câc thiết bị tương ứng.
d)Lập trình bộ định thời : T
Dùng để định thời gian cho câc xự kiện. Độ phđn giải 1ms, 10ms, 100ms... 3.Nội dung của một chương trình điều khiển.
Nội dung bao gồm:
- Chương trình điều khiển chế độ hoạt động. - Lập trình theo trình tự hay logic tổ hợp. - Chương trình để kích câc cổng văo ra. - Chương trình chỉ thị, chỉ bâo.
S- Kết thúc.
a)Dạng chương trình điều khiển.
Thường được viết dưới 2 dạng: + Dạng cđu lệnh.
+ Dạng Ledder (Dạng bậc thang). Ví dụ : Lệnh điều khiển dạng Ledder.
Kí hiệu:
t/điểm thường đóng.
t/điểm thường mở. Thiết bị nhập. Thiết bị xuất.
Thiết bị đăc biệt. Kết thúc. END Hoặc Ví dụ : X001 Y000 X004 X003 Y001 X004 Y002 X005 END Cổng vào b)Câc lệnh cơ bản:
LD : Dùng để vẽ công tắc logic thường mở. LDI: Dùng để vẽ công tắc logic thường đóng.
OUT: Đặt 1 rơle logic cuối dòng chương trình.
AND: Đặt 1 công tắc logic thường mở văo sau 1 công tắc logic thường mở khâc (nối tiếp).
OR: Đặt 1 công tắc logic thường mở song song. ANI: Đặt 1 công tắc thường đóng nối tiếp. ORI: Đặt 1 công tắc thường đóng song song. ORB: Tạo ra nhiều nhânh song song.
ANB: Tạo ra nhiều nhânh nối tiếp.
SET: Dùng để đặt câc tham số với giâ trị 1 ở chế độ vĩnh viễn. RST: Dùng để đặt câc tham số với giâ trị 0 ở chế độ vĩnh viễn.
MPS, MRD, MPP : Dùng để thực hiện việc rẽ nhânh ở phía phải của nhânh. CJ: Nhảy có điều kiện.
CALL: Khi có 1 đoạn chương trình lặp lại nhiều lần thì dùng chương trình con. (lệnh gọi chương trình con).
CMP: So sânh giâ trị nhập văo bộ đếm, bộ định thời với giâ trị đê lưu trong thanh ghi.
II- Phđn tích chọn phương ân điều khiển:
Một phương ân tối ưu lă phương ân mă xĩt về phương diện kỹ thuật vẫn đảm bảo được những yíu cầu kỹ thuật đê đặt ra khi thiết kế (lăm việc ổn định, hiệu quả, năng xuất...), về kinh tế phải đảm bảo thấp nhất về chi phí chế tạo vă trong điều kiện cụ thể có thể đâp ứng được.
1.Dùng một công tắc hănh trình. *.Sơ đồ: Như hình vẽ sau: Hình 6.2.
Lvph vph 1 4 2 3 Mép cắt
Hình 6.2- Sơ đồ đo bằng công tắc hănh trình
1. Công tắc hănh trình. 2. Thướt đo. 3. Vít hêm. 4. Phôi.
*. Hoạt động: Phôi 4 được bộ phận cấp phôi đưa văo với vận tốc Vph khi chạm công tắc hănh trình 1 sẽ ngắt điện ở động cơ cấp phôi, phôi ngừng chuyển động, đồng thời tín hiệu đưa về từ công tắc 1 qua bộ điều khiển sẽ tâc động lăm đầu dao trín đi xuống, thực hiện quâ trình cắt. Công tắc 1 được gắn trín thướt đo 2 vă có thể chuyển động dọc theo thđn thướt. Ta có thể cắt với những câch L khâc nhau bằng câch di chuyển công tắc 1 theo thđn thướt vă cố định ở vị trí mong muốn bằng vít hêm 3.Để điều chỉnh khoảng câch L ta dùng một động cơ riíng dẫn động trục vít me, công tắc hănh trình gắn trín cữ lắp trín đai ốc
*. Ưu, nhược điểm:
- Ưu: + Chỉ dùng 1 công tắc hănh trình, ít tốn kĩm.
+ Đơn giản cho bộ phận điều khiển vă cho cả chương trình điều khiển. - Nhược:
+ Phải dùng thím hệ thống cữ hănh trình vă động cơ diện dẫn động, lăm mây phức tạp vă tốn nguồn năng lượng
2.Sử dụng cảm biến hồng ngoại. *. Sơ đồ:Hình 6.4.
Lvph