2.3.1. Khối xử lý trung tâm
Trong công nghiệp có nhiều bộ điều khiến phô biến khác nhau, tuy nhiên đối với đề tải này, nhóm đã tìm hiểu và quyết định lựa chọn bộ điều khiển lập trình logic PLC S7 1200 của Simens vì độ phô biến, tính năng dễ lập trình và phù hợp với hệ thống.
Là trung tâm tiếp nhận và truyền thông tin "công việc' ' đến các thiết bị để yêu cầu thiết bị thực hiện nhiệm vụ mà người sử dụng yêu cầu. Nơi lưu trữ các thông tin cầu hình, cài đặt của người dùng hệ thống nhà thông minh, cập nhật trạng thái các thiết bị và tự động ra lệnh cho các thiết bị hoạt động theo cầu hình mà người dùng cài đặt.
4) Tổng quan về PLC - Khái niệm:
PLC la cac chit duoc viét tat tir “Programmable Logic Controller”, PLC 1a mét thiết bị điều khiển mà được trang bị các chức năng logic, tạo dãy xung, đếm thời gian, đếm xung và tính toán cho phép điều khiến nhiều loại máy móc và các bộ xử lý. Các chức năng đó được đặt trong bộ nhớ mà tạo lập sắp xếp theo chương trình. Ngôn ngữ lập trình PLC phô biến hiện nay là Ladder, Step Ladder. Tuy nhiên, mỗi hãng sản xuất sẽ có các ngôn ngữ lập trình riêng.
- Chức năng:
PLC được sử dụng để điều khiển dây chuyên, thiết bị công nghiệp riêng lé (Rơ- le, timer, contactor ...) hoặc kết hợp với nhau tuỳ theo mức độ yêu cầu thành một hệ thông điện điều khiển đáp ứng được bài toán công nghệ đặt ra. Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng PLC khác nhau cùng phát triển như hãng Omron, Misubishi, Hitachi, Siemens, ... đều có chung một nguyên lý cơ bản, tuy nhiên có vài điểm khác biệt phù hợp với ting nganh.
b) Cdu tao va phán loại PLC
18
Nguyễn Khánh Hùng Khôi
- Bộ nhớ chương trình: RAM, ROM, ngoài ra có thê sử dụng vùng nhớ ngoài - EPROM.
19 Nguyễn Khánh Hùng Khôi
- Bộ xử lý trung tâm CPU
- Module inputoutput. Thông thường module l/O được tích hợp trên PLC, khi có nhu câu mở rộng I/O có thê lap module I/O.
- Ngoài ra, PUC còn có các bộ phận khác:
+) Công kết nỗi PLC và máy tính: RS232, RS422, RS485 thực hiện đồ chương
trinh và piám sát chương trình.
+) Cổng truyền thông: PLC thường tích hợp cổng truyền thông Modbus RTU.
Tuy hang va dong san pham, PLC co thé được tích hợp thêm các chuẩn truyền thông khac nhwu Profibus, Profinet, CANopen, EtherCAT...
| Nguôn *
Push Button Switch ý | ụ Motor
ằ.ỐỒ ion = |
———-— ở 3 (M
Liquid Level Switch | s5 z X Solinoid
Limit Switch = ~ = Speaker
>4 4 | 7 i
2 Qa
Pressure Switch | > 5 Light
. 1
X—]|Š| "”
—ễ— _—
Ngõ vào Memory Ngõ Ra
Bộ nhớ
Hình 2.5 Cau tao PLC
c) Neuyén lÿ hoạt động của PLC
Bộ điều khiển trung tâm CPU thực hiện điều khiển toàn bộ hoạt động của bộ PLC. Tôc độ xử lý của CPU quyết định đến tốc độ điều khiên của PUC. Chương trình được lưu trữ trên RAM. Pin dự phòng được tích hợp trên PLC giúp chương trình không bị mât khi có sự cô về điện. CPU thực hiện quét chương trình và thực hiện các lệnh theo thứ tự.
- Ưu điểm:
+ Bộ điều khiển PLC chống nhiễu tốt, đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp.
+ Chương trình PLC dễ thay đôi và sửa chữa.
; + Cac tin hiệu đưa ra từ bộ PLUC có độ tin cậy cao hơn so với các tín hiệu được câp từ bộ điều khiên bang ro-le.
+ Với hệ thông điều khiển dung PLC via có thể tiến hành hiệu chỉnh sửa chữa mà hệ thong van làm việc, cho phép hiệu chính đê đạt được kêt quả hiệu chỉnh là tôi ưu.
20 Nguyễn Khánh Hùng Khôi
- Nhược điểm:
+ Do chưa tiêu chuẩn hoá nên mỗi công ty sản xuất ra PLC đều đưa ra các ngôn ngữ lập trình khác nhau, dẫn đến thiếu tính thông nhất về hợp thức hoá.
+ Trong cỏc mạch điều khiển với quy mụ nhỏ, ứ1ỏ của một bộ PLC đắt hơn khi sử dụng bằng phương pháp rơ-le.
+ Dòng đầu ra của PLC thường nhỏ hơn 500 mA. Nên khi đấu nối với các thiết bị công suất lớn thường phải sử dụng thiết bị trung gian là rơ- le.
+ Để thực hiện lập trình được chương trình điều khiến bắt buộc phải có máy
tính hoặc máy lập trình đi kèm với cáp chuẩn hóa.
- Phân loại: PUC được phân loại theo 2 cách:
+ Hãng sản xuất: Gồm các nhãn hiệu như Siemen, Omron, Misubishi, Delta...
+ Version: Ví dụ như PLUC Siemen có các họ: $7-200, 87-300, S7-400, Logo;
PLC Misubishi có các họ: FX, FX1S, FX3G, 3U,...
Kết luận: Để có được sản phẩm tốt và phù hợp nhất, sau khi tham khảo nhiều loại PLC trên thị trường, nhóm quyết định lựa chọn “S7 1200 CPU 1214C DŒ/DŒ/ĐC” có tính năng phù hợp với từng mục đích, yêu cầu của đề tải.
Kết luận: Sau khi tìm hiểu các giá cả trên thị trường, để có thê phù hợp với giá cả hiện nay và thích hợp với điều kiện của đề bài. Nhóm quyết định sử dụng phiên bản 1214C DC/DC/DC cua hang Siemens.
d) Giới thiệu về CPU 1214C DC/DC/DC :
Bộ điều khiến CPU S7-1200 DC/DŒ/DC cung cấp sự linh hoạt và sức mạnh đề kiểm soát nhiều loại thiết bị hỗ trợ cho nhu cầu tự động hóa của bạn. Thiết kế nhỏ gon,
cầu hình linh hoạt và bộ hướng dẫn mạnh mẽ kết hợp đề biến S7-1200 thành một giải pháp hoàn hảo đề kiếm soát nhiều ứng dụng.
CPU PLC S7-1200 DC/DC/DC két hop b6 vi xtr ly, mach cap nguồn, đầu vào và đầu ra tích hợp, PROFINET tích hợp, I / O điều khiến chuyền động tốc độ cao và đầu vào tương tự trên bo mạch trong vỏ nhỏ gon dé tạo ra bộ điều khiến mạnh mẽ.
CPU PLC S7-1200 DC/DC/DC cung cap céng PROFINET để truyền thông qua mạng PROFINET. Các mô-đun bô sung có sẵn để liên lạc qua các mạng PROFIBUS, RŠ485 hoặc RS232.
Với CPU PLC S7-1200 DC/DC/DC:
- _ Đối với đầu vào là Sink, kết nối công M với chân âm (-) -_ Đối với đầu vào là Source, kết nối công M với chân đương (+)
- _ Đầu vào là nguồn điện 24V DC - Daurala24V DC
21 Nguyễn Khánh Hùng Khôi
So dé dau ngé vao ngé ra cia PLC 1214C DCDCDC
= gỡ. điằ dụ ly> Ly¿lsby bạ |
xt [HH [el 1 oc
et ue al
Le _ M ae b+ M 1M 0
2# | L@ | ba DC
24VDC
212-1AE40-0XB0
[xT2 73]
= 24VDC OUTPUTS
= a
3+ 3M 0 1 2 3 4 5