I ngat = (2,2 5ữ 2,5 ) dm =1 , 5A
Chương III: Gi i thi u plc v ng d ng plc ụ
III.1. khỏi ni m chung.ệ
PLC vi t t t c a Progammble Logic Control, l thi t b l p trỡnh ế ắ ủ à ế ị ậ được, cho phộp th c hi n linh ho t cỏc phộp toỏn i u khi n thụng qua m t ngụn ngự ệ ạ đ ề ể ộ ữ
l p trỡnh. Nú đậ ơc thi t k chuyờn d ng trong cụng nghi p ế ế ụ ệ để đ ề i u khi n cỏcể
quỏ trỡnh t ừ đơn gi n ả đến ph c t p v tu thu c v o ngứ ạ à ỳ ộ à ườ ử ụi s d ng m nú cúà
th th c hi n h ng lo t cỏc chể ự ệ à ạ ương trỡnh.
Thi t b i u khi n logic kh trỡnh PLC hi n nay cú ng d ng r t r ngế ị đ ề ể ả ệ ứ ụ ấ ộ
rói nú cú th thay th ể ế đượ ả ộc c m t m ng rơle, h n th n a PLC gi ng nh m tả ơ ế ữ ố ư ộ
mỏy tớnh nờn cú th l p trỡnh ể ậ được. Chương trỡnh c a PLC cú th thay ủ ể đổ ấi r t d d ng, cỏc chễ à ương trỡnh con c ng cú th s a ũ ể ử đổi nhanh chúng.
Thi t b i u khi n logic kh trỡnh PLC ỏp ng ế ị đ ề ể ả đ ứ được h u h t cỏc yờuầ ế
c u v nh l y u t chớnh trong vi c nõng cao h n n a hi u qu s n xu tầ à ư à ế ố ệ ơ ữ ệ ả ả ấ
trong cụng nghi p. Trệ ướ đc õy thỡ vi c t ệ ự động hoỏ ch ỉ được ỏp d ng trong s nụ ả
xu t h ng lo t n ng su t cao. Hi n nay c n thi t ph i t ấ à ạ ă ấ ệ ầ ế ả ự động hoỏ c trongả
s n xu t nhi u lo i khỏc nhau ả ấ ề ạ để nõng cao n ng su t v ch t lă ấ à ấ ượng.
III.2. nh ng đ c đi m c a plc.ữ ặ ể ủ
Plc cú nh ng ữ đặ đ ểc i m sau: - Thi t b tr ng nhi u.ế ị ố ễ
- Cú th k t n i thờm cỏc modul ể ế ố để ở ộ m r ng ngừ v o /ra .à
- Ngụn ng l p trỡnh d hi u .ữ ậ ễ ể
- D d ng thay ễ à đổi chương thỡnh i u khi n b ng mỏy l p thỡnh ho c đ ề ể ằ ậ ặ
mỏy tớnh cỏ nhõn.
- Độ tin c y cao, kớch thậ ước quỏ nh .ỏ
- B o trỡ d d ng.ả ễ à
III.3. vai trũ c a plc.ủ
T nh ng ừ ữ đặ đ ểc i m c a ủ plc ta th y vai trũ c a nú r t quan tr ng trongấ ủ ấ ọ
ng nh t à ự động hoỏ núi riờng v ng nh cụng nghi p núi chung .à à ệ
Trong m t h th ng i u khi n t ộ ệ ố đ ề ể ự động, PLC được xem nh l m t bư à ộ ộ
lóo c a h th ng i u khi n v i m t chủ ệ ố đ ề ể ớ ộ ương trỡnh ng d ng ó ứ ụ đ đượ ư ởc l u bờn trong b nh c a PLC, PLC luụn ki m tra tr ng trỏi c a h th ng bao g m:ộ ớ ủ ể ạ ủ ệ ố ồ
Ki m tra tớn hi u ph n h i t thi t b nh p d a v o chể ệ ả ồ ừ ế ị ậ ự à ương trỡnh logic để ử s lý tớn hi u v mang thi t b i u khi n ra cỏc thi t b xu t.ệ à ế ị đ ề ể ế ị ấ
PLC cú đầ đủy cỏc ch c n ng nhứ ă : B ộ đếm, b nh th i, cỏc thanh ghi,ộ đị ờ
b c ng b tr , b so sỏnh ... v cỏc t p l nh cho phộp th c hi n cỏc tớn hi uộ ộ ộ ừ ộ à ậ ệ ự ệ ệ
theo yờu c u i u khi n t ầ đ ề ể ừ đơn gi n ả đến ph c t p khỏc nhau. Ho t ứ ạ ạ động c aủ
plc ho n to n ph thu c v o chà à ụ ộ à ương trỡnh n m trong b nh , nú luụn c p nh tằ ộ ớ ậ ậ
tớn hi u gừ v o x lý tớn hi u ệ à ử ệ để đ ề i u khi n ngừ ra.ể
Hỡnh th c giao di n c b n gi a PLC v cỏc thi t b nh p l : nỳt n, c uứ ệ ơ ả ữ à ế ị ậ à ấ ầ
dao... Ngo i ra PLC cũn nh n à ậ được tớn hi u t cỏc thi t b nh n d ng t ệ ừ ế ị ậ ạ ự động nh: Cụng t c tr ng thỏi, c m bi n quang i n... Cỏc lo i tớn hi u nh p ắ ạ ả ế đ ệ ạ ệ ậ đến PLC ph i l tr ng thỏi Logic ON/OFF ho c tớn hi u Analog. Nh ng tớn hi uả à ạ ặ ệ ữ ệ
ngừ v o n y à à được giao ti p v i PLC qua cỏc Modul nh p.ế ớ ậ
Trong m t h th ng t ộ ệ ố ự động hoỏ, thi t b xu t c ng l m t y u t r tế ị ấ ũ à ộ ế ố ấ
quan tr ng. N u ngừ ra c a PLC khụng ọ ế ủ được k t n i v i thi t b xu t thỡ h uế ố ớ ế ị ấ ầ
nh h th ng s b tờ li t ho n to n. Cỏc thi t b xu t thụng thệ ố ẽ ị ệ à à ế ị ấ ường l : à Động c ,ơ
cu n dõy nam chõm, relay, cũi bỏo... Thụng qua ho t ộ ạ động c a motor, cỏc cu nủ ộ
dõy, PLC cú th i u khi n m t h th ng t ể đ ề ể ộ ệ ố ừ đơn gi n ả đến ph c t p. ứ ạ
Tuy nhiờn cỏc thi t b xu t khỏc nh l : ốn, cũi v cỏc bỏo ế ị ấ ư à Đ à động s cự ố
v o, cỏc thi t b ngừ ra à ế ị được giao ti p v i PLC qua mi n r ng c a Modul ngừ raế ớ ề ộ ủ
PLC.
Ng y nay à plc đượ đưc a v o h th ng i u khi n m t cỏc r ng rói và ệ ố đ ề ể ộ ộ à
tr lờn thụng d ng ở ụ để đ ỏp ng nhu c u ng y c ng a d ng. Cỏc nh s n xu tứ ầ à à đ ạ à ả ấ
a ra th tr ng h ng lo t cỏc lo i PLC khỏc nhau v i nhi u m c th c
đư ị ườ à ạ ạ ớ ề ứ độ ự
hi n chệ ương trỡnh, đủ để đ ỏp ng nhu c u c a ngứ ầ ủ ườ ử ụi s d ng.Vỡ v y ậ để
ỏnh giỏ m t PLC ng i ta d a v o 2 tiờu chu n sau :
đ ộ ườ ự à ẩ
- Dung lượng b nh . ộ ớ
- S ti p i m v o /ra c a ố ế đ ể à ủ plc.
Bờn c nh ú c ng c n chỳ ý ạ đ ũ ầ đến cỏc ch c n ng nhứ ă : B vi s lý, chu kỡộ ử
xung clock, ngụn ng l p trỡnh, kh n ng m r ng s ngừ v o /ra.ữ ậ ả ă ở ộ ố à
III.4. c u trỳc c b n.ấ ơ ả
Hỡnh 1.1 . S ơ đồ ấ c u trỳc .
III.4.1. CPU
Ch t o d a trờn cụng ngh vi s lý, nú cú cỏc b nhế ạ ự ệ ử ộ :
B thu t toỏn v logic (ALU) ch u trỏch nhi m x lý gi li u thộ ậ à ị ệ ử ữ ệ c hi nệ
cỏc phộp toỏn s h c (c ng tr ) v cỏc phộp toỏn logic: AND, OR, NOT...ố ọ ộ ừ à
B nh (cỏc thanh ghi). Bờn trong b vi s lý ộ ớ ộ ử được s d ng ử ụ để ư l u trữ
thụng tin liờn quan đế ự ựn s th c thi chương trỡnh.
III.4.2. Memory.
Trong h th ng ệ ố plc cú nhi u lo i b nh :ề ạ ộ ớ
67 Ngu nồ CPU Out put
modul Me mory In put modul Link
- B nh a ch (ROM) cung c p dung lộ ớ đị ỉ ấ ượng l u tr cho h i u ư ữ ệ đ ề
h nh v d li u c nh à à ữ ệ ố đị được cpu s d ng.ử ụ
- B nh truy c p ng u nhiờn (RAM) d nh cho d li u. õy l n i l uộ ớ ậ ẫ à ữ ệ Đ à ơ ư
tr thụng tin theo tr ng thỏi cua cỏc thi t b nh p xu t. ữ ạ ế ị ậ ấ Đặ đ ểc i m n i dung cúộ
th ể đọc, ghi, xoỏ, khi m t i n thụng tin s b m t. ấ đ ệ ẽ ị ấ
- B nh n a c nh: ộ ớ ư ố đị
+ EFPOM được dựng ph bi n do cú th xoỏ ổ ế ể được v l p trỡnhà ậ
l i nhi u l n.Vi c xoỏ v l p trỡnh l i cho EFROM ph i ạ ề ầ ệ à ậ ạ ả được th c hi n trờnự ệ
cỏc thi t b riờng, m i l n l p trỡnh l i ph i xoỏ to n b cỏc ô nh c aế ị ỗ ầ ậ ạ ả à ộ ớ ủ
EFROM.
+ EEFROM l lo i cú th xoỏ v ghi b ng tớn hi u i n v ià ạ ể à ằ ệ đ ệ ớ
m c i n ỏp thụng thứ đ ệ ường, ngo i ra EEFROM cũn cú th xoỏ t ng ô nh xỏcà ể ừ ớ
nh m khụng c n nh c ra kh i m ch ng d ng.
đị à ầ ấ ỏ ạ ứ ụ
III.4.3. Input :
- S lố ượng.
- Xoay chi u, m t chi uề ộ ề
- S ố
- Tương t ự
III.4.4. Out put:
- S lố ượng - Ti p i m ế đ ể - S ố -Tương t ự III.4.5. Ghộp n i:ố - Console - Mỏy tớnh . - Ph n m m.ầ ề
III.4.6. Bus :
- Bus a ch .đị ỉ
- Bus d li u.ữ ệ
- Bus h th ng.ệ ố
- Bus i u khi n.đ ề ể
III.5. Cỏc bước thi t k m t h th ng đi u khi n dựng ế ế ộ ệ ố ề ể PLC.
thi t k m t ch ng trỡnh i u khi n cho m t ho t ng bao g m
Để ế ế ộ ươ đ ề ể ộ ạ độ ồ
nh ng bữ ước sau:
Xỏc nh quy trỡnh cụng ngh . đị ệ
Trước tiờn ta ph i xỏc nh thi t b hay h th ng n o mu n i u khi n. ả đị ế ị ệ ố à ố đ ề ể
M c ớch cu i cựng c a bộ i u khi n l i u khi n m t h th ng ho t ụ đ ố ủ đ ề ể à đ ề ể ộ ệ ố ạ
ng.
độ
Xỏc nh ngừ v o, ngừ ra: đị à
T t c cỏc thi t b xu t/nh p bờn ngo i ấ ả ế ị ấ ậ à đề đượu c k t n i v i bộ i uế ố ớ đ ề
khi n l p trỡnh. Thi t b nh p l nh ng contact, c m bi n... Thi t b xu tể ậ ế ị ậ à ữ ả ế ế ị ấ
l nh ng cu n dõy, motor, b hi n th .à ữ ộ ộ ể ị
Sau khi xỏc nh t t c cỏc thi t b xu t nh p c n thi t, ta nh v cỏcđị ấ ả ế ị ấ ậ ầ ế đị ị
thi t b v o ra tế ị à ương ng cho t ng ngừ v o, ra trờn PLC trứ ừ à ước khi vi tế
chương trỡnh.
Vi t chế ương trỡnh: Khi vi t chế ương trỡnh theo s ơ đồ hỡnh thang (Ladder) ph i theo ho t ả ạ động tu n t t ng bầ ự ừ ướ ủc c a h th ng.ệ ố N p chạ ương trỡnh v o b nh :à ộ ớ
Bõy gi chỳng ta cú th cung c p ngu n cho bộ i u khi n cú l p trỡnhờ ể ấ ồ đ ề ể ậ
thụng qua c ng I/0. Sau ú n p chổ đ ạ ương trỡnh v o b nh thụng qua mỏyà ộ ớ
tớnh cú ch a ph n m m l p trỡnh hỡnh thang. Sau khi n p xong ki m traứ ầ ề ậ ạ ể
l i b ng h m chu n oỏn. N u ạ ằ à ẩ đ ế được mụ ph ng to n b ho t ỏ à ộ ạ động c aủ
h th ng ệ ố để chắcchắn r ng chằ ương trỡnh ó ho t đ ạ động t t.ố Ch y chạ ương trỡnh:
Trước khi nh n nỳt Start, ph i ch c ch n r ng cỏc dõy d n n i cỏc ngừấ ả ắ ắ ằ ẫ ố
v o/ra à đến cỏc thi t b nh p, xu t đãđế ị ậ ấ ợc n i ỳng theo ch nh. Lỳc úố đ ỉ đị đ
PLC m i b t ớ ắ đầu ho t ạ động th c s . ự ự
Trong khi ch y chạ ương trỡnh, n u b l i thỡ mỏy tớnh s bỏo l i, ta ph i ế ị ỗ ẽ ỗ ả
s a ch a l i cho ử ữ ạ đến khi PLC ho t ạ động an to n.à
III.6. thi t b đi u khi n logic kh ả trỡnh simantic S7-200.ế ị ề ể III.6.1. C u hỡnh c ng. ấ ứ
Simantic S7-200 l thi t b i u khi n logic kh trỡnh lo i nh c a hóngà ế ị đ ề ể ả ạ ỏ ủ
Siemens (CHLB Đức), cú c u trỳc theo ki u modul v cú cỏc modul m r ng.ấ ể à ở ộ
Cỏc modul n y s d ng cho nhi u lo i ng d ng l p trỡnh khỏc nhau.Thầnhà ử ụ ề ạ ứ ụ ậ
ph n c b n c a S7-200 l kh i vi s lý c a CPU214 ho c c a CPU215.Vầ ơ ả ủ à ố ử ủ ặ ủ ề
hỡnh th c bờn ngo i nh n bi t ứ à ậ ế được nh s ờ ố đầu v o/ ra v ngu n cung c p.à à ồ ấ
CPU214 cú 10 đầu v o v cú 8 à à đầu ra. CPU215 cú 14 đầu v o v cú 10 à à đầu ra.
T ng s v o /racực ổ ố à đạ ài l 64 c ng v o v 64 c ng ra.ổ à à ổ
Cú 256 Timer chia l m 3 lo i theo à ạ độ phõn gi i khỏc nhau: 8 Timer 1ms, 32 ả
Timer 10ms, 208Timer 100ms.
T ng cú 256 b ổ ộ đếm chia l m 2 lo i: Ch à ạ ỉ đếm ti n v v a ế à ừ đếm ti n v a ế ừ đếm lựi.
Cỏc ch ế độ ng t v x lý ng t bao g m: Ng t truy n thụng, ng t theoắ à ử ắ ồ ắ ề ắ
sườn lờn ho c sặ ườn xu ng, ng t theo th i gian, ng t c a b ố ắ ờ ắ ủ ộ đếm t c ố độ cao và
To n b vựng nh khụng bi m t d li u trong kho ng th i gian l 190hà ộ ớ ấ ữ ệ ả ờ à
khi PLC m t ngu n nuụi .ấ ồ
Cú 368 bớt nh ớ đặc bi t dựng ệ để thụng bỏo tr ng thỏi v ạ à đặt ch ế độ à l m vi c.ệ
D i tớn hi u v o t 15 ả ệ à ừ đến 30V iờn ỏp m t chi u 4mA .đ ộ ề
Th i gian ph n ng l i :T 0.2ms ờ ả ư ạ ừ đến 8.7 ms .
Cú cỏch ly quang 500VAC 1 phỳt.
Hỡnh 3.1:B i u kh iển l p trỡnh ộ đ ề ậ được S7-200 v i CPU.ớ
III.6.2 Mụ t cỏc ốn bỏo trờn S7-200 CPU215.ả đ
SF ( ốn đ đỏ Đ): ốn đỏ SF bỏo hi u h th ng b h ng. ốn SF sỏng lờn khiệ ệ ố ị ỏ Đ
PLC b h ng húc .ị ỏ
RUN ( ốn xanh): ốn xanh RUN ch th PLC ang ch đ Đ ỉ ị đ ở ế độ à l m vi c vệ à
th c hi n chự ệ ương trỡnh được n p trong mỏy .ạ
STOP ( ốn v ng ): ốn v ng STOP ch nh plc ang ch đ à Đ à ỉ đị đ ở ế độ ừ d ng. D ng chừ ương trỡnh ang th c hi n l i .đ ự ệ ạ
Ixx ( ốn xanh): ốn xanh c ng v o ch nh tr ng thỏi t c th i c ađ Đ ở ổ à ỉ đị ở ạ ứ ờ ủ
c ng Ix.x (xx= 0.0 ổ ữ 1.5). ốn bỏo hi u tr ng thỏi c a tớn hi u theo giỏ tr logicĐ ệ ạ ủ ệ ị
cuả c ng.ổ
Qyy (yy =0.0 ữ 1.1). ốn n y bỏo hi u tr ng thỏi c a tớn hi u theo giỏ trĐ à ệ ạ ủ ệ ị
logic c a c ng.ủ ổ III.6.3. C ng truy n thụng.ổ ề C ng truy n thụngổ ề Cỏc c ng v oổ à Cỏc c ng raổ SIEMENS SIMANTIC S7-200 SF RUN STOP I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 vv I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1
S7-200 s d ng c ng truy n thụng n i ti p RS485 v i phớch n i 9 chõn ử ụ ổ ề ố ế ớ ố để ph c v cho vi c ghộp n i v i thi t b l p trỡnh ho c v i cỏc tr m PLC khỏc.ụ ụ ệ ố ớ ế ị ậ ặ ớ ạ Chõn Gi i thớchả 1 Đất 2 24 VDC 3 Truy n v nh n gi ề à ậ ữ li uệ 4 Khụng s d ngử ụ 5 Đất 6 5VDC 7 24VDC 8 Truy n v nh n gi ề à ậ ữ li u ệ 9 Khụng s d ngử ụ
T c ố độ truy n cho mỏy l p trỡnh ki u PPI l 9600 Paud.T c ề ậ ể à ố độ truy nề
cung c p c a PLC theo ki u t do l 300 ấ ủ ể ự à đến 38.400.
ghộp n i S7-200 v i mỏy l p trỡnh PG 702 ho c v i cỏc lo i mỏy l p
Để ố ớ ậ ặ ớ ạ ậ
trỡnh thu c h PG7xx cú th s d ng m t cỏp n i th ng qua MPI.ộ ọ ể ử ụ ộ ố ẳ
73 5 4 3 2 1
9 8 7 6
Ghộp n i S7-200 v i mỏy tớnh PC qua c ng RS -232 c n cú cỏp n i PC/ố ớ ổ ầ ố
PPI v i b chuy n ớ ộ ể đổi RS232/RS485.
III.7. M r ng c ng v o ra.ở ộ ổ à
Th h Simatic S7-200 r t linh ho t v hi u qu s d ng cao do nh ng ế ệ ấ ạ à ệ ả ử ụ ữ
c tớnh sau:
đặ
Cú nhi u lo i CPU khỏc nhau trong h S7-200 nh m ỏp ng yờu c u ề ạ ệ ằ đ ứ ầ
c a khỏc nhau c a t ng úng d ng.ủ ủ ừ ụ
Cú nhi u Modul m r ng khỏc nhau nhề ở ộ cỏc Modul ngừ v o/ra tà ương t , ự
Modul ngừ v o/ra s .à ố
Modul truy n thụng ề để ế ố k t n i PLC trong h S7-200 v o m ng ệ à ạ
Profibus-DP nh l m t Slave.à ộ
Modul truy n thụng ề để ế ố k t n i PLC trong h S7-200 v o m ng AS-I ệ à ạ
nh l m t MASTER.à ộ
Ph n mền STEP7 Mico/win sofwarl.ầ
COM Hỡnh 1.3: Hai cỏch ghộp n i PLC S7-200 v i mỏy tớnh ố ớ để truy n thụng.ề PC/P PI MPI Card siemen simatic s7-200 i0.0 i0.1 i0.2 i0.3 i0.4 i0.5 i0.6 i0.0 i1.0 i1.1 i1.2 i1.3 i1.4 i1.5 q0.0 q0.1 q0.2 q0.3 q0.4 q0.5 q0.6 q0.7 q1.0 q1.1 sf run stop cpu215 6es7 215 siemen simatic s7-200 i0.0 i0.1 i0.2 i0.3 i0.4 i0.5 i0.6 i0.0 i1.0 i1.1 i1.2 i1.3 i1.4 i1.5 q0.0 q0.1 q0.2 q0.3 q0.4 q0.5 q0.6 q0.7 q1.0 q1.1 sf run stop cpu215 6es7 215
Hỡnh 3.2: Hỡnh kh i c a PLC v i CPU 215 c a Siemensố ủ ớ ủ
III.8. Gi i thi u v đ c tớnh c a Modul m r ng EM235.ớ ệ ề ặ ủ ở ộ
Đặc tớnh k thu t ỹ ậ EM235 S lố ượng đầu v o tà ương t ự 3 S lố ượng đầu ra tương t ự 1