2.3. Kết nối hệ thống
2.3.1. Mơ tả hệ thống kỹ thuật
PLC là một bộ phận của hệ thống điều khiển quá trình kỹ thuật hay hệ thống điều khiển sản xuất cơng nghiệp. Thao tác thiết kế chương trình, lập trình trên ngơn ngữ của PLC nhằm mục đích điều khiển các cơng đoạn hoạt động bộ phận. Vậy, để chúng thực sự hoạt động được thì hệ thống phải được kết nối sao cho hợp lý và ăn khớp với nhau. PLC phải được nối với các thiết bị ngoại vi đầu vào, đầu ra một cách hợp lý. Chúng ta lập trình để điều khiển thì rõ ràng phải biết được là điều khiển những gì, hay đối tượng để điều khiển là gì, kết nối như thế nào? Do vậy, chúng ta cần phải xét đến các khâu khác liên quan đến PLC trong hệ thống điều khiển sản xuất.
Hệ thống điều khiển sản xuất trong đĩ cĩ sử dụng đến bộ điều khiển PLC bao gồm các máy tính được nối mạng với nhau, các máy tính được kết nối với các PLC, các PLC thơng qua các module vào/ra để nối tới các thiết bị đo lường, rồi nối tới cơ cấu chấp hành để điều khiển hoạt động của chúng.
Hình 4.1: Hệ thống điều khiển và giám sát sử dụng PLC
Một hệ thống kỹ thuật hồn chỉnh bao gồm nhiều khâu được lắp ráp tương thích với nhau. Máy tính nối mạng để quản lý các số liệu, thơng số điều khiển cũng như các số liệu của q trình sản xuất. Các máy tính này hoạt động theo nguyên lý của một mạng máy tính nội bộ thơng thường được đặt trong phịng riêng gọi là phịng điều khiển trung tâm (Centre Control Room - CCR). Hệ máy tính trong CCR sẽ được nối tới các máy tính trạm hay các máy tính vận hành (Operation Station - OS).
Các máy tính vận hành này cĩ thể là nơi chứa sẵn chương trình lập trình cho thiết bị điều khiển như PLC chẳng hạn. Cơng việc lập trình cho các PLC được diễn ra tại một số máy tính trạm và đổ chương trình vào PLC để điều khiển các quá trình kỹ thuật ở cấp dưới.
Tĩm lại, hệ thống kỹ thuật thường bao gồm các phần riêng biệt như hệ thống máy tính nối mạng, hệ thống máy trạm, hệ các PLC, hệ các thiết bị đo lường và điều khiển cùng với các cơ cấu chấp hành, được nối với nhau bằng các loại cáp nối đặc biệt gọi là các Bus (ví dụ: bus trường – fieldbus, bus hệ thống – systembus, bus nối mạng nội bộ – Ethernet...).
Đối với điều khiển đơn giản sử dụng PLC cĩ thể chỉ gồm: - Nguồn điện.
- Khối PLC. - Cáp nối.
- Các thiết bị đo lường (Cảm biến, Rơ le, ....).
- Các thiết bị chấp hành (Động cơ, Rơ le, Bĩng đèn, ...). - Máy tính (để lập trình).
Hệ cĩ thể tách rời thiết bị lập trình cho PLC, bởi trước khi đổ chương trình cho PLC hoặc khi muốn thay đổi chương trình trong PLC thì sử dụng cáp nối từ máy tính cá nhân hoặc bộ lập trình cầm tay vào PLC, khi nạp xong thì tháo cáp. Một hệ thống điều khiển đơn giản sử dụng PLC được mơ tả như hình 4.2.
Hình 4.2: Hệ thống điều khiển sử dụng PLC đơn giản