Hướng dẫn lập trình PLC KEYENCE

KV Skill UP seminar Contents Outline 1 Điều khiển tuần tự là gì? 1 PLC là gì? 1 Tổng quan cấu hình hệ thống 2 Tổng quan cấu hình CPU 2 Chương trình 3 Cấu trúc thiết bị của KV NANO 3 Chương trình ladde.

KV Skill-UP seminar

Contents

Outline 1

Điều khiển tuần tự là gì? 1

PLC là gì? 1

Tổng quan cấu hình hệ thống 2

Tổng quan cấu hình CPU 2

Chương trình 3

Cấu trúc thiết bị của KV NANO 3

Chương trình ladder cơ bản 4

Lệnh cơ bản 4

Timer / Counter 5

Sử dụng lệnh 6

Chức năng điều khiển vị trí 8

Ví dụ ứng dụng 8

Ví dụ điều khiển vị trí 9

➢ Sự khác nhau giữa chế độ 1-pulse & 2-pulse 9

➢ Ví dụ nối dây loại Transistor Output (Sink) tơí Servo Amplifier (SV Series) 10

Cài đặt và chương trình 11

➢ Cài đặt khởi tạo 11

➢ Khơỉ tạo gốc 12

➢ JOG 13

Điều khiển vị trí 14

➢ Quy trình điều khiển vị trí 14

➢ Chế độ hoạt động 15

➢ Ưu điểm của ví dụ 1 17

➢ Ưu điểm của ví dụ 2 17

➢ Chương trình ví dụ 1 18

➢ Chương trình ví dụ 2 19

Quan sát biểu đồ thời gian thực 20

KV Script 21

Cú pháp Script 22

➢ Loại biế n 22

Câu hỏi và trả lời 23

Chương trình mẫu Script 25

Thông thạo chức năng 31

Điều khiển tuần tự là gì?

Trong dây chuyền lắp giáp oto như hình ảnh bên dưới, hoạt động linh hoạt, tuần tự, và điều kiện của thiết bị được ghi lại trong bộ điều khiển Khi bắt đầu vận hành, mục tiêu của hoạt động tuân theo trạng thái và điều kiện của thiết bị và địa chỉ để mà lắp ráp thành phẩm Oto , đó là điều khiển tuần tự.

PLCs (Programmable Logic Controllers) giống như KV Nano Series sư dụng địa chỉ của điều khiển tuần tự

PLC là gì?

KV-Nano là bộ điều khiển khả trình được xây dựng bởi CPU và bộ nhớ.

PLC điều khiển các địa chỉ thiết bị đầu ra ( như đèn chỉ thị , xilanh, cuộn dây…) thông qua các điều kiện của các địa chỉ thiết bị đầu vào (nút ấn, công tắc giới hạn, cảm biến ) và điều khiển trên màn hình cảm ứng thiết bị.

Từ phần mềm Studio cài đặt trên PC, chương trình được viết và đổ vào bộ nhớ nội của Nano

Xi lanhVan điện từ Nam châm điện Khơỉ động từ Other

Control section

MEMORY

MICRO COMPUTER

KV NANO

Outline

Tổng Quan Cấu Hình Hệ Thống

Cấu hình hệ thống của KV Nano như hình bên dưới

Đảm bảo tắt các thiết bị khi mà kết nối cầu hình hệ thống

CPU Cấu Hình Tổng quan

M odule ch í nh

KV Nano Series KV-N14** KV- N24** KV- N40** KV- N60**

H ộp nối mở

rộng

M odule m ở r ộ ng ( terminal block) ( I/O and special )

Kết nối biến nguồn

M odule m ở r ộ ng ( connector) (I/O, special)

Extension access

connection extension cable (1 m )(OP-87581)

KV STUDIO Ver7

Thông thường sử dụng Ladder Program

Lệnh được cấu tạo bởi các kí hiệu và biến địa chỉ, bao gồm những lệnh cơ bản, lệnh ứng dụng và lệnh về số học

Cấu trúc biến địa chỉ của KV-Nano

Các biến địa chỉ được chia ra từng loại như bên dưới :

♦Địa chỉ Bit♦

◇Bít đầu vào R Sử dụng địa chỉ này để ON/OFF từ thiết bị ngoại vi

◇Bít đầu ra R Sử dụng để xuất tín hiệu ON/OFF ra thiết bị ngoại vi

◇Biến nhớ nội MR Chỉ sử dụng trong CPU

◇Biến điều khiển CR Sử dụng với chức năng điều khiển của PLC hoặc nhận trạng thái

◇Bộ định thời T 0.01ms/1ms/10ms/100ms thời gian xuống and 10ms thời gian lên/xuống ◇Bộ đếm C Đếm lên/ đếm xuống

Thêm vào đó cũng có đỉa chỉ chốt (LR), địa chỉ liên kết (B) vv

♦Địa chỉ từ♦

◇Dữ liệu nhớ DM Sử dụng địa chỉ này để lưu giá dữ liệu số vào PLC Dữ liệu được xử lý trong 16-bit

◇Địa chỉ điều khiển nhớ CM Sử dụng với chức năng điều khiển hoặc nhận trạng thái của PLC

Thêm vào đó cũng có địa chỉ liên kết đăng ký dữ liệu (W) và chỉ số đăng ký (Z) , etc

Basic instruction

Ví dụ 1：Môj chương trình với LD＋OUT

Khi R000 bật (ON) , Đèn R500 sẽ ON (đèn sáng)

Ví dụ 2 : Một chương trình với LDB OUT

Khi mà công tắc R001 tắt (OFF), Đèn R501 sẽ ON (đèn sáng)

Ví dụ 3 : Viết chương trình với lệnh AND (ANB command)

Khi công tắc R002 bật ON và công tắc R003 cũng ON thì đèn R502 sẽ ON ( đèn sáng)

Ví dụ 4 : Viết chương trình với lệnh OR (OR command)

Khi mà công tắc R004 hoặc công tắc R005 bật ON, đèn R503 sẽ ON ( đèn sáng)

Ví dụ 5 : Viết chương trình sử dụnh mạch tự duy trì

Khi công tắc R006 bật ON, đèn R504 sẽ ON ( sáng) Khi mà công tắc R006 tắt OFF, đèn R504 vẫn ON ( sáng) Khi công tắc R007 bật ON, đèn R504 sẽ OFF( tắt)

？

Bộ định thời của KV-Nano sử dụng 32-bit

Hai từ được chiếm giữ cho cài đặt bộ định thời cho một hoặc vài địa chỉ

(2) Counters

OUTC

Ví dụ) Đầu ra R500 ON khi R000 bật ON 10 lần

Bộ đếm của KV-Nano sử dụng 32-bit

Hai từ được chiếm giữ cho cài đặt bộ đếm cho một hoặc vài địa chỉ

Ví dụ) R500 sáng lên sau 100 ms khi R000 bật ON

KV NANO loại đầu ra Transistor có thể xuất xung ( không ảnh hưởng bởi thời gian quét) để điều khiển các trục động cơ bước hoặc động cơ servo từ 2 đến 4 trục phụ thuộc vào từng loại

Ứng dụng

(1) Pick and Place (2) Dispenser (3) Alignment stage

(4) Printing machine (5) Press machine (6) Cutting machine

<MEMO>

Dòng KV-M Series có thể sử dụng điều khiển chuyển động dải rộng

Phụ thuộc vào yêu cầu tự động hóa trong nhà máy

Có thể điều khiển vị trí cho đến điều khiể n đồng bộ

* For KV-5500/5000/3000

KV-ML16V CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ

Tham chiếu ví dụ điều khiển vị trí

Sự khác nhau giữa chế độ 1-pulse và chế độ 2-pulse

Nếu cài đặt tham số giữa PLC và bộ điều khiển động cơ khác nhau, máy hoạt động sẽ xảy ra sự cố chạy theo một chiều

Để thiết lập cho PLC, click “CPU positioning parameter setting” → Input/output setting → Select output type Các phương pháp sử dụng cài đặt cho bộ điều khiển động cơ tùy biến phụ thuộc vào yêu cầu sản xuất , nhưng có thể sử dụng công tắc chuyển mạch để cấu hình trong nhiều trường hợp * Some models cannot be changed

CPU input wiring

CPU output wiring

Example of Wiring a Transistor Output (Sink) Type to a Servo Amplifier (SV Series)

* Đi dây EMG (Dừng cưỡng bức), LSP (Công tắc giới hạn chạy theo chiều thuận), và LSN (công tắc giới hạn chạy theo chiều nghịch ) riêng rẽ cho SV Series Ngoài ra, nếu không đi dây cho chúng có thể cài đặt tham số cho chúng với thườ ng mở

* Nên sử dụng cáp có vỏ bảo vệ và xoắn đôi cho các I/O Đảm bảo rằng cáp kết nối khoảng 3m hoặc ngắn hơn

* Nếu nhiễu xuất hiện tại I/O loại Sink , cần phải cải thiện bằng cách xoắn dây 0V và 24V và thực hiện đi dây với cáp xoắn

*1 Có thể sử dụng cài đặt tham số để thay đổi gán biến điều khiển

*2 Đầu vào chung được sử dụng Có thể thay đổi tùy ý với Ladder program

*3 Đầu vào chung được sử dụng Xác nhận trạng thái đầu vào, và sử dụng ladder programs để điều khiển CR8012 and CR8013

*4 Đầu ra chung được sử dụng Có thể thay đổi tùy ý với Ladder program.

Cài đặt và lập trình

Khởi tạo

Cài đặt ngõ ra/vào

Kiểm tra thiết bị thực tế để cài đặt địa chỉ I/O và chiều

Vd : Cài đặt theo demo

* R000 và R002 được gán cho công tắc giới hạn của chiều quay thuận và nghịch, theo chương trình bên dưới

Trong trường hợp này, viết chương trình có thể dừng cưỡng bức moto khi sử dụng đầu vào R003

Origin return

Nếu điện áp vượt quá mức cho phép trong khi đang làm việc, và nếu di chuyển chuyển bằng tay khi nguồn tắt, vị trí của trục sẽ được ghi bởi KV Nano và vị trí thực tế lại khác Khi đó cần trả về vị trí gốc thông qua

sử dụng Origin return

 Origin return method

Phương pháp về gốc được lựa chọn tùy thuộc theo cấu tạo cơ khí của các trục

 Câu lệnh của origin return

Khi xuất hiện sườn lên của R000, Thực hiện về gốc của trục 1

 Origin return setting

Select from the following six patterns

1 Origin sensor up edge

2 Medium point of the origin sensor

3 Origin sensor and Z-phase

4 Dog type (Z-phase not used)

5 Dog type (Z-phase used)

6 Dog type (press-against)

Origin sensor up edge Dog type (Z-phase not used) Dog type (Press-against)

JOG

Thực thi lệnh để di chuyển vị trí bằng tay

Thường dùng để dạy robot hoặc các mục đích tương đương

 JOG setting

 Instruction of JOG

Điều khiển vị trí

(1) Point parameter setting / Cài đặt tham số vị trí

Sử dụng cài đặt theo điểm đẻ cài đặt dự liệu cho từng vị trí

[Tool] → [CPU Positioning parameter setting (I)]

Axis

KV-N14*T and KV-N24*T 2 KV-N40*T 3 KV-N60*T 4

Operation mode

Positioning INC Positioning ABS Speed control CW Speed control CCW Target coordinate -2147483648 to 2147483647

(3) Execute the program

Trong chế độ này, tọa độ tương đối được sử dụng điều khiển vị trí.

Khoảng cách từ vị trí hiện tại của đối tượng đến vị trí mục tiêu là khoảng cách cài đặt Ví dụ, như hình bên dưới, đối tượng từ A đến B thì cài đặt vị trí di chuyển là +100 Di chuyển từ B đến C, cài đặt vị trí

di chuyển là +200 Di chuyển từ C về B thì cài đặt di chuyển là -200

 Positioning ABS

Ở chế độ này, tọa độ tuyệt đối được sử dụng để điều khiển vị trí

Khoảng cách từ vị trí gốc đến vị trí mục tiêu được cài đặt Ví dụ như hình bên dưới, di chuyển từ A đến

B, giá trị càu đặt lằ +100 Sau đó, di chuyển từ B đến C, cài đặt +300 Di chuyển từ C đến B cài đặt

+100

Thông số vị trí được gán vào các biến nhớ

Thay đổi tham số như tọa độ, tốc độ lưu giá trị vào các biến nhớ CM, sau đó thực hiện lệnh PSTRT

Chi tiết của điều khiển vị trí

Trong khi điều khiển vị trí , xung ra của cờ quá trình sẽ On và số của vị trí sẽ được lưng vào biến nhớ điều khiển chỉ ra vị trí hoạt động

Khi sản phẩm di chuyển đến vị trí lưu trữ trong bộ nhớ mục kiểm soát được chỉ ra trong cột giá trị mục tiêu , Các cờ nhớ quá trình sẽ OFF, cờ nhớ hoàn thành vị trí được bật, và sản phẩm ngừng di chuyển Khi có xung điều khiển tiếp theo bắt đầu, Cờ nhớ về vị trí hoàn thành OFF

(2) Tạo chương trình

Ví dụ 1 :

Khi có sườn lên của MR300 relay, điều khiển vị trí bắt đầu hoạt động

Cài đặt tham số điều khiển với “ABS.”

* Lưu giá trị được dạy vào chương trình chuyển động cho máy bằng tay

HINT: The “TCH” command is useful

 Đáp án ví d ụ 1:

Cài đặt tham số

Chương trình Ladder

20

 Đáp án ví d ụ 2

Ladder program

Phương pháp khác

21

Quan sát biều đồ thời gian thực

Quan sát biểu đồ thời gian thực là chức năng có thể quan sát trạng thái của các biến ( bít hoặc từ ) biến thiên theo chu kì trích mẫu như chu kỳ quết Phần này sẽ giải thích chức năng quan sát thời gian thực

Đặc trưng

1 Dữ liệu Bit/word có thể lấy mẫu theo thời gian quét hoặc chu kỳ theo mong muốn

2 Điều kiện kích hoạt hoặc gỡ lỗi có thể cài đặt dễ dàng

3 Dữ liệu của PLC có thể theo dõi theo hiển thị dạng biểu đồ

4 Quan sát biểu đồ thời gian thực có thể chạy khi KV-Studio đang ở chế độ Editor, Monitor hoặc Online edit Thậm chí nếu KV STUDIO không hoạt động thì quan sát biểu đồ thời gian thực cũng có thể hoạt động độc lập

[Monitor/Simulator] → [Real time chart monitor (H)]

Thay đổi chu kì trích mẫu (trigger)

Chu kỳ trích mẫu có thể cài đặt theo chu kỳ quét “SCAN”

Để thay đổi , mở cửa sổ “Trigger setting” và thay đổi “Sampling period”

Cũng có thể cài đặt điều kiện kích hoạt dựa trên bật/tắt các

22

KV SCRIPT

Phần này sẽ giải thích cách tạo hộp tập lệnh

Mô tả hoạt động

Đầu vào kích hoạt (R000) bật ON, Hộp tập lệnh tắt sẽ thực thi

Trong hộp tập lệnh, DM100 cài đặt mặc định 100, DM200 cài đặt mặc định 10, kế quả của phép tính DM100+DM200+1000 được lưu vào DM300

Khi (R000) tắt OFF, hộp tập lệnh sẽ không thực thi

CM1630 dùng để điều chỉnh Analog trong CPU

Dùng công tắc ON/OFF để kiểm tra giá trị của các thanh ghi

DM100 = 100DM200 = 10 DM300 = DM100 + DM200 + 1000

R000

Trigger

DM300 = DM100 + CM1630+ 1000DM400 = (DM100 + CM1630 + 1000) / 2 R000

Trigger

23

Nguyên tắc của hộp tập lệnh Script

Các phép tính (+, -, *, /, =) và dấu bằng được sử dụng theo tuần tự, cho phép bạn mô tả biểu thức số tùy chọn và trực quan theo quy định để mô tả biểu thức số học đơn giản (Tuy nhiên, có một số quy tắc cú pháp)

1 Tại sao kết quả không đúng , kết quả có thể là 66000…

Nếu biểu thức được viết dưới dạng bên dưới, kết quả sẽ không được lưu trữ trong DM0

Ví dụ) DM0 = 660 * 100 Kết quả , ‘660×100, lưu trữ vào DM0

Như kết quả này nằm ngoài dải số 16 bít không dấu ( từ 0 đến 65535), giá trị “464” sẽ được lưu trữ vào DM0

2 Tại sao không thể lưu trữ vào kết quả có giá trị âm

Nếu theo biểu thức bên dưới, giá trị ngưỡng dương sẽ được lưu vào DM2

Ví dụ) DM2 = 300 - 500 Kết quả, ‘300 - 500, is stored in DM2

Kết quả của phép tính là -200 nằm ngoài dải 16 bít không dấu ( từ 0 đến 65535 ), 65336 sẽ được lưu vào DM2

3 Tại sao kí tự sau dấu phảy sẽ được bỏ qua

Nếu theo biểu thức bên dưới, giá trị làm tròn sẽ được lưu vào DM4

Ví dụ) DM4 = 123 * 1.05 Kết quả, ‘123 × 1.05, sẽ lưu giữ trong DM4

Tương tự kết quả thực tế nằm ngoài dải 16 bit không dấu (0 through 65535), "129" được lưu trữ DM4 Loại biến

Các hậu tố đi kèm để chỉ thị các giá trị theo quy định

Tính toán giá trị trung bình, max, min và max- min từ 4 dữ liệu của 4 thiết

bị như hình bên dưới

Contact Digital Sensor Measurement value 1 : DM700 GT2 series Measurement value 2 : DM702

Measurement value 3 : DM704 Measurement value 4 : DM706

Average : DM800

Max : DM802

Min : DM804

Base：DM500 Height：DM502

Base：DM500 Height：DM502 Square measure：DM504

DM604

Ultra sonic sensor

FW series

Radius：DM600 Height：DM602 Measurement value：DM604 Cubic volume：DM606 DM600

DM602

25

Max－Min : DM806

27

Chương trình hộp lệnh mẫu

1.1 Các biểu thức số học trong hộp tập lệnh được tính trong phạm vi loại L ( 32 bit có dấu)

Mô tả : Vế phải với giá trị loại L thì kết quả của biểu thức cũng là dạng L Vì vậy, loại của

biến vế trái lưu trữ nên dùng là loại L Tất nhiên, quá trình vẫn được tính toán nhưng sẽ cho

một kết quả không chuẩn xác Do đó như câu lệnh số 1 sẽ cho kết quả sai, câu lệnh số 2 cho kết

quả đúng

1.2 Hằng số thập phân cũng có thể tính toán theo biểu thức :

VD DM1100.F = DM10001.U * 1.23

Mô tả : Nếu như vế phải có số hàng thập phân, thì được tính như F và kết quả phép tính là loại

F Do đó, các loại thiết bị ở phía bên trái để lưu trữ kết quả của hoạt động này nên được loại F

Trong trường hợp nếu dùng loại khác ( không phải hậu tố F) thì kết quả bị cắt ngắn đi sau dấu

chấm

* Trong trường hợp khác với phép tính 5000-DM10000.U được tính trong khoảng L, và kết

quả × 1,25 được lưu trữ tính toán ở phía bên trái với loại F

28

1.3 Kết quả của các phép tính được thực hiện ở phía bên phải là luôn luôn của "loại L (32 bit )" hoặc "loại F ( số thực )" Nếu loại của phía bên trái khác với bên phải, các loại kết quả của các hoạt động thực hiện ở phía bên phải được tự động chuyển đổi sang loại phía bên trái ngay lập tức trước khi thay thế ở phía vế trái

DM1200.L = DM10001.U * 1.23 ··· the first rung DM1210.F = DM10001.U * 1.23··· the second rung

- Kết quả sau câu lệnh 1 là số nguyên

- Kết quả sau câu lệnh 2 là số thực

Chú ý: Nếu loại của bên phải khác loại bên trái ( 16 bit ) , thì 16 bít đầu bị rút ngắn ( bỏ qua)

R0000

DM1300.T = “ABC” + “XYZ” + CHR($0D) DM1350.T = “abc” + STR ( DM10000.U ) + “xyz”

là 100) vượt quá Trong ví dụ trên, giá trị lặp sẽ là 101 “vì Z01=0 TO 100”

Chi tiết về cấu trúc lặp, hãy tham chiếu chương “4-3 Control statements” của giáo trình “ Scrip Programming Manual”