Mễ HèNH HểA ĐỐI TƯỢNG
2.3. Giới thiệu Rslogix 5000 và Compactlogix 1769-L32E
Rockwell Automation là nhà cung cấp toàn cầu trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp có lịch sử phát triển hàng trăm năm với số lượng khách hàng trên 80 quốc gia.
Trong vài năm trở lại đây Rockwell Automation đã giới thiệu và phát triển Kiến trúc tích hợp hệ thống (Integrated Architecture -IA). Theo đó, toàn bộ hệ thống tự động hóa trong mô hình nhà máy sản xuất được tổ chức thành một kiến trúc tổng thể từ lớp thiết bị trường, thiết bị điều khiển đến các lớp thông tin quản lý kinh doanh. 3 điểm quan trọng của kiến trúc tích hợp này là:
• Logix Platform: Toàn bộ lớp điều khiển được tích hợp thành một nền tảng chung mà Rockwell gọi là Logix
• Factorytalk Platform: Toàn bộ lớp thông tin trong hệ thống tự động hóa được tích hợp thành một nền tảng chung gọi là Factorytalk
• Ethernet/IP: Một mạng Ethernet/IP cho toàn bộ kiến trúc điều khiển, từ I/O đến các máy tính.
Theo kiến trúc tích hợp, toàn bộ lớp điều khiển (Logix) gồm các bộ PAC chủ yếu là Controllogix và Compactlogix. Và phần mềm duy nhất để lập trình, cấu hình cho toàn bộ lớp Logix này chính là Rslogix 5000
2.3.1. Compactlogix 1769-L32E
Compactlogix là dòng PAC (Programmable Automation Controller) thuộc họ Logix cho các ứng dụng vừa và nhỏ (mid-range applications). Compactlogix cho phép người dùng có nhiều lựa chọn linh động cho các ứng dụng của mình từ các máy độc lập đơn lẻ, các dây chuyền sản xuất hoặc các hệ thống SCADA vừa và nhỏ dưới 1000 I/O.
Thông số cơ bản Compactlogix 1769-L32E:
- Bộ nhớ: 750 Kb - Max. I/O Points: 960 - Module I/O hỗ trợ: 16
- I/O Banks: 3 (gồm 2 bank chính và 1 bank dùng thêm) - Truyền thông:
o 1 cổng EtherNet/IP o 1 cổng RS-232 Một số đặc tính nổi bật:
- Tích hợp Motion trên Ethernet/IP tối đa 16 trục
- Trên mỗi CPU có sẵn 2 cổng Ethernet (Dual-port) hỗ trợ Devive Level Ring.
- Cổng USB 2.0 để lập trình
- Thẻ nhớ SD 1G dùng để Backup chương trình - Hỗ trợ Remote I/O trên Ethernet/IP
- Không cần pin.
- Lập trình bằng phần mềm Rslogix 5000 Version 20 trở lên.
Các thành phần: CPU, Bộ nguồn và Module I/O
Hình 2.13. Các thành phần CompactLogix 1769-L32E
- Compactlogix không cần Chassis mà có thể gắn luôn lên Din-rail. Các Module được nối với nhau qua khớp nối bên hông mỗi Module và kết thúc bằng nắp chặn cuối.
- CPU: L32E sử dụng Compact I/O
- Bộ nguồn: Bộ nguồn 24VDC cấp nguồn cho các module. Mỗi I/O bank yêu cầu bộ nguồn riêng
- Module: các module được gắn như hình trên
o Không có nhiều hơn 3 module I/O giữa CPU và bộ nguồn
o Không có nhiều hơn 8 module I/O giữa bộ điều khiển và nắp chặn cuối Compactlogix gần như không lắp thêm được module truyên thông mạng nào mà chủ yếu sử dụng mạng Ethernet/Ip qua các cổng có sãn trên CPU
2.3.2. Rslogix 5000
Một số thông tin cơ bản về phần mềm này:
• Dùng để lập trình cho toàn bộ các PAC thuộc họ Compactlogix và Controllogix
• Hỗ trợ 4 ngôn ngữ lập trình là Ladder, FBD, SFC và ST
• Online, truy cập thông tin thời gian thực các thiết bị trên
• Hỗ trợ cấu hình các thiết bị khác như biến tần PowerFlex…
Một số thông tin khác
• Phiên bản hiện tại (10/2012) của phần mềm Rslogix 5000 là Version 20. Phiên bản nào thì dùng cho phần cứng có Firmware đấy.
• Cài đặt trên Windows 7 tốt hơn (32 bit hay 64 đều được)
Phần mềm khác liên quan:
- Rslinx Classic: Phần mềm cài kèm theo Rslogix 5000, sử dụng để kết nối giữa máy tính và logix controller.
- RsEmulate 5000: Phần mềm mô phỏng chương trình.
Phương pháp lập trình a. Kết nối PLC với máy tính
PLC CompactLogix 1769-L32E của Rockwell có 2 cổng giao tiếp để kết nối với máy tính cũng như kết nối với mạng điều khiển: Một cổng RS232 được cách ly hoàn toàn và có thể nối trực tiếp vào mạng và một cổng RJ45 để kết nối mạng Erthernet
Việc kết nối PLC với máy tính qua cổng mạng RJ45 có thể làm trực tiếp qua cáp mạng được đấu thẳng hoặc thông qua hub. Khi kết nối đã được xác lập đúng, quan sát đèn Link(LNK) bên cạnh cổng RJ45 sẽ chuyển sang màu xanh ổn định.
Trong chương trình lập trình với Rslogix 5000, ta sử dụng Rslinx Classic cho mục đích Download, Upload, Online,…, sau khi đặt địa chỉ IP cho card mạng máy tính, khởi động Rslink và lựa chọn Driver theo chuẩn Ethernet. Chọn mở rộng Driver mới tạo, các
b. Lập trình cho PLC bằng Rslogix 5000
Cấu hình các module cho hệ thống điều khiển
- Mở phần mềm RSLogix5000. Tạo một dự án mới bằng cách vào File/New
Hình2.14. Tạo dự án mới
- Chọn đúng loại bộ điều khiển, đặt tên cho bộ điều khiển cũng là tên của dự án, chọn thư mục chứa dự án.
- Trong phần I/O Configuration, chúng ta thấy tên bộ điều khiển mà ta đã chọn.
Ngoài module CPU còn có các module I/O tích hợp sẵn. Ta có thể thấy chúng trong phần Embedded I/O. Nếu chúng ta gắn thêm các module mở rộng khác vào hệ thống thì chúng ta phải khai báo trong phần Expansion I/O. Nếu không khai báo hoặc khai báo sai, các module sẽ không thể điều khiển được.
- Khi các module đã được khai báo đầy đủ, chúng ta có thể cấu hình cho từng module riêng lẻ bằng cách click đúp chuột trái vào tên từng module. Mỗi module sẽ có một giao diện cấu hình riêng tùy thuộc vào chức năng của module đó. Nói chung, ta có thể cho phép/cấm các kênh I/O trên module, đặt các tùy chọn để báo lỗi, debug chương trình …
c. Lập trình cho PLC
Một số thuật ngữ dùng trong phần mềm RSLogix5000:
- Tag: Tags là một tên bằng chữ dùng để chỉ định một vùng nhớ nơi mà dữ liệu được cất giữ. Tags là một cơ cấu cơ sở dùng để chỉ định bộ nhớ, tham chiếu các dữ liệu và giám sát dữ liệu. Mỗi tag được chỉ định ít nhất 4 byte trong bộ nhớ - Rung: Ngôn ngữ Ladder thực hiện các lệnh logic dựa theo cấu trúc các bậc thang,
mỗi bậc gọi là 1 RUNG được đánh số từ 0. Trên mỗi RUNG ta có thể thêm vào các phần tử lập trình như đầu I/O của PLC, các phần tử so sánh, tính toán, di chuyển số liệu, timer, counter … Bộ điều khiển sẽ kiểm tra phần tử bên trái, thường là các phần tử có điều kiện như kiểm tra đầu vào, bộ so sánh … và thực hiện các phần tử bên phải, là các phần tử điều khiển, thực hiện tác vụ.
- Vòng quét: Để thực hiện chương trình lập trình cho PLC theo ngôn ngữ Ladder, PLC sẽ thực hiện vòng quét tuần tự từ trên xuống các RUNG cho tới RUNG cuối cùng là RUNG “End” thì quay lại thực hiện vòng quét từ RUNG 0
Sau khi viết xong chương trình cho PLC, ta cần tải phần mềm này xuống PLC. Kết nối PLC với máy tính, bật PLC và chuyển khóa chế độ trên PLC sang vị trí PROG. Vào phần mềm RSLogix5000, chọn thẻ Communication ◊ Who Active để chọn kết nối tới bộ điều khiển (CPU) cần lập trình
Sau khi chọn được bộ điều khiển, click vào nút Set Project Path rồi click vào nút Download. Khi việc tải chương trình xuống PLC hoàn thành, chuyển khóa chế độ sang vị trí RUN để PLC thực hiện chạy chương trình. Giao diện lập trình sẽ tự động chuyển sang chế độ Online, các phần tử logic sẽ được hiển thị giá trị đồng bộ với bộ điều khiển.
Chúng ta có thể quan sát màn hình giao diện lập trình để debug chương trình điều khiển.
Khi muốn chỉnh sửa lại chương trình, cần chuyển chế độ lập trình về trạng thái Offline bằng thanh công cụ Online Toolbar nằm góc trên, bên trái của giao diện lập trình.
2.4. Phương pháp mô hình hóa