Thiết kế mơ hình hệ thống t−ới nhỏ giọt tự động
3.1.2.3.Sự phát triển của PLC.
Trong quá trình phát triển của khoa học kỹ thuật, tr−ớc đây ng−ời ta chỉ phân biệt hai phạm trù kỹ thuật điều khiển bằng cơ khí và điều khiển bằng điện tử.
Từ cuối thế kỷ XX ng−ời ta đã dùng nhiều chỉ tiêu chi tiết để phân biệt các loại kỹ thuật điều khiển, vì trong thực tế sản xuất cịn địi hỏi tổng thể những hệ thống máy chứ không chỉ điều khiển từng máy đơn lẻ.
đồ án tốt nghiệp sv. L−ơng văn kiên
Tr−ờng dhnni – hà nội điện 45a – khoa cơ điện 52
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đ−ợc sáng tạo từ những ý t−ởng ban đầu của một nhóm kỹ s− thuộc hãng general motors vào những năm 1968- 1970. Nó phát triển trên cơ sở máy tính và đã từng b−ớc phát triển tiếp cận theo các nhu cầu của công nghệ. Quy trình lập trình lúc ban đầu đ−ợc chuẩn bị để sử dụng trong các xí nghiệp điện tử mà rơle điện từ ở đó khơng đáp ứng đ−ợc những yêu cầu điều khiển cao.
Ngày nay, do yêu cầu của nền sản xuất là cần phải một lúc có thể điều khiển đ−ợc nhiều quy trình cơng nghệ. Do đó PLC đã phát triển rất mạnh về số l−ợng đầu vào/ra và các bộ nhớ ch−ơng trình của nó.
Loại PLC cỡ vừa mã hiệu CQM1H có tối đa 512 đầu vào/ra, bộ nhớ ch−ơng trình 15,2 kword, lớn hơn nhiều so với các bộ điều khiển PLC tr−ớc kia chỉ có vài chục đầu vào/ra và bộ nhớ ch−ơng trình chỉ tối đa là 1kword đến 2 kword.
Để cho phép ng−ời sử dụng trao đổi thông tin giữa các môi tr−ờng làm việc, ng−ời ta con trang bị thêm cho PLC hệ thống thông tin, các bộ điều khiển khả trình loại nhỏ PLC S7-200 của siemens hiện đ−ợc thiết lập các chức năng công nghệ thông tin. Các chức năng này đ−ợc cung cấp bởi bộ xử lý truyền thông công nghiệp mạng ethernet. Các chức năng thơng tin đặc biệt sẽ rất hữu ích trong các ứng dụng nh−: tự động hố trong tồ nhà, các trạm thuỷ điện, các trạm phát điện nhờ sức gió hay các hệ thống giao thơng vận tải.
Ngồi ra PLC hiện đại cịn đ−ợc trang bị hại loại CS1 và CJ1 hội tụ những tiến bộ của ngành cơng nghệ tự động hố. CJ1 chỉ có kích th−ớc rất khiêm tốn ch−a cao bằng chiếc card visit nh−ng có thể quản lý tới 2560 đầu vào/ra. Khi số đầu vào ra tăng lên, ch−ơng trình điều khiển cũng sẽ dài ra và phức tạp hơn, vì vậy dẫn tới thời gian quét thực thi ch−ơng trình sẽ chậm đi. CJ1 có thể xử lý nhanh hơn tới 30 lần so với thế hệ PLC tr−ớc, nó có thể thực thi 30.000 lệnh chỉ trong thời gian 1ms.
đồ án tốt nghiệp sv. L−ơng văn kiên
Tr−ờng dhnni – hà nội điện 45a – khoa cơ điện 53
ng−ời lập trình, thậm trí là cùng một lúc. Những ứng dụng địi hỏi thời gian đáp ứng cao cũng th−ờng là những ứng dụng phức tạp, u cầu nhiều cơng sức.
Tính hiệu quả của PLC này còn đ−ợc thể hiện khả năng phân tán các đầu vào ra trên nhiều khu vực khác nhau nh−ng vẫn đ−ợc quản lý tập trung. Ngoài khả năng giảm đáng kể dây dẫn kết nối, tăng độ tin cậy và giảm thời gian sửa lỗi, PLC cịn có tính năng vào ra thơng minh. Ví dụ: một đầu ra rơle có thể tự ghi lại số lần đóng mở tiếp điểm. cpu của PLC chính có thể đọc thơng tin này và thơng báo cho nhân viên bảo d−ỡng cần kiểm tra hay thay thế tiếp điểm khi tuổi thọ làm việc đến hạn.
Loại CS1D là một loại PLC mới có tính năng dự phòng ở nhiều cấp độ. - Dự phòng nguồn: Trên rack của CS1d có thể lắp 2 bộ nguồn, mỗi khi một trong hai bộ bị hỏng , lập tức sẽ có bộ dự phịng thay thế vào, đảm bảo hệ thống khơng bị ảnh h−ởng.
- Dự phịng cpu: CS1D hỗ trợ 2 cpu chạy song song với cơ chế đồng bộ dữ liệu và trạng thái với nhau. Khi module giám sát có sự cố ở một trong hai cpu này thì cpu cịn lại sẽ trở thành cpu chính tích cực.
- Dự phịng bus: Thơng tin giữa các PLC sẽ đ−ợc đảm bảo thông suốt cả khi một đ−ờng cáp bị hỏng thông qua cơ chế đ−ờng vòng.
Khi bất kỳ một thành phần nào của hệ thống có dự phịng bị sự cố, ng−ời vận hành có thể thay thế nó bằng một module mới mà khơng cần tắt nguồn.
Sự phát triển của công nghệ đã giúp PLC ngày một mạnh hơn, thông minh hơn, nhỏ hơn, trong khi đó sự cạnh tranh của thị tr−ờng lai làm cho giá thành của nó ngay càng giảm đi dẫn đến khả năng ứng dụng của nó ngày càng cao và mang lại mn vàn lợi ích cho nhân loại.