Đại cương về điều khiển lập trình
Khối vào: ( bảng 1.1)
C n là giao tiếp ngõ vào, có chức năng chuyển đổi các đại lượng vật lý đầu vào từ cảm biến, nút nhấn, hoặc điện trở đo sức căng thành tín hiệu số ON/OFF (digital) hoặc tín hiệu liên tục (analog) Tín hiệu này sau đó được cung cấp cho khối xử lý trung tâm (CPU) để xử lý.
Bộ chuyển đổi Đại lượng đo Đại lượng ra
Công tắc (Switch) Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân (ON/OFF)
Công tắc hành trình (Limit switch)
Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân (ON/OFF)
Nhiệt độ Điện áp nhị phân
(ON/OFF) Cặp nhiệt điện
Nhiệt độ Điện áp thay đổi
Nhiệt trở (Thermister) Nhiệt độ Trở kháng thay đổi
Tế bào quang điện (Photo cell) Ánh sáng Điện áp thay đổi (analog)
Tế bào tiệm cận (Proximity cell)
Sự hiện diện của đối tượng
Trở kháng thay đổi Điện trở đo sức căng (Strain gage) Áp suất/ sự dịch chuyển
Bộ nhớ (Memory)
Chương trình điều khiển do người dùng lập trình cùng với các dữ liệu như cờ, thanh ghi tạm, trạng thái đầu vào và lệnh điều khiển đầu ra được lưu trữ Tất cả nội dung trong bộ nhớ này được mã hóa dưới dạng mã nhị phân.
So sánh PLC với các hình thức điều khiển khác
Các ứng dụng của PLC trong thực tế
2 Bài 2: Cấu trúc và phương thức hoạt động của một PLC 4 2 2
1 Cấu trúc của một PLC
2 Thiết bị điều khiển lập trình PL
3 Địa chỉ các ngõ vào/ ra
4 Cấu trúc bộ nhớ của PLC
3 Bài 3: Kết nối giữa PLC và thiết bị ngoại vi 20 2 17 1
1 Kết nối dây giữa PLC và thiết bị ngoại vi
2 Kiểm tra việc nối dây bằng phần mềm
3 Cài đặt và sử dụng phần mềm lập trình cho PLC
4 Bài 4: Các phép toán nhị phân của
2 Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm
5 Các bài tập ứng dụng
5 Bài 5: Các phép toán số của PLC 22 9 12 1
6 Bài 6: Bộ xử lý tín hiệu Analog 10 2 7 1
2 Biểu diễn các giá trị Analog
3 Kết nối các ngõ vào/ra Analog
4 Hiệu chỉnh tín hiệu Analog
5 Giới thiệu mô đun Analog của
7 Bài 7: Các bài tập ứng dụng trong điều khiển động cơ 30 3 25 2
BÀI 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Mã bài: MĐ23-01 Giới thiệu:
Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, tự động hóa sản xuất đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và độ chính xác, từ đó cải thiện hiệu quả sản xuất Để thực hiện tự động hóa, không chỉ cần máy móc cơ khí và dây chuyền sản xuất mà còn cần các bộ điều khiển, trong đó điều khiển lập trình là một giải pháp quan trọng để quản lý và điều phối quá trình sản xuất.
- Phát biểu được khái niệm về điều khiển lập trình theo nội dung đã học
- So sánh ưu nhược điểm của điều khiển lập trình với các hình thưc điều khiển khác theo nội dung đã học.
- Trình bày được các ứng dụng của PLC trong thực tế theo nội dung đã học.
- Rèn luyện tính tư duy, tác phong công nghiệp
1 Tổng quan về điều khiển
- Hiểu được bộ nhớ , khối xử lý điều khiển.
- Nhận biết Khối ngõ vào, ngõ ra
Trong sản xuất công nghiệp, việc ứng dụng công nghệ khoa học đang gia tăng nhu cầu tự động hóa, đòi hỏi kỹ thuật điều khiển phải đáp ứng yêu cầu này Mục tiêu chính là nâng cao năng suất lao động thông qua việc tăng cường mức độ tự động hóa các quy trình và thiết bị sản xuất, nhằm cải thiện sản lượng, chất lượng và độ chính xác của sản phẩm.
Tự động hóa trong sản xuất là quá trình thay thế một phần hoặc toàn bộ thao tác của công nhân bằng hệ thống điều khiển, giúp kiểm soát quy trình sản xuất với độ tin cậy và ổn định cao Hệ thống điều khiển này có khả năng khởi động, kiểm soát, xử lý và dừng quy trình theo yêu cầu, đồng thời đo đếm các giá trị đã xác định để đạt được kết quả mong muốn cho sản phẩm đầu ra.
- Trong kỹ thuật tự động điều khiển, các bộ điều khiển chia làm 2 loại:
+ Điều khiển logic khả trình ( PLC)
- Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần:
+ Khối xử lý – điều khiển
* Sơ đồ tổng quát của điều khiển lập trình như sau ( hình 1.1):
C n, hay còn gọi là giao tiếp ngõ vào, có chức năng chuyển đổi các đại lượng vật lý đầu vào từ cảm biến, nút nhấn, hoặc điện trở đo sức căng thành các tín hiệu số ON/OFF (digital) hoặc tín hiệu liên tục (analog) Quá trình này phụ thuộc vào bộ chuyển đổi ngõ vào và cung cấp dữ liệu cho khối xử lý trung tâm (CPU).
Bộ chuyển đổi Đại lượng đo Đại lượng ra
Công tắc (Switch) Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân (ON/OFF)
Công tắc hành trình (Limit switch)
Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân (ON/OFF)
Nhiệt độ Điện áp nhị phân
(ON/OFF) Cặp nhiệt điện
Nhiệt độ Điện áp thay đổi
Nhiệt trở (Thermister) Nhiệt độ Trở kháng thay đổi
Tế bào quang điện (Photo cell) Ánh sáng Điện áp thay đổi (analog)
Tế bào tiệm cận (Proximity cell)
Sự hiện diện của đối tượng
Trở kháng thay đổi Điện trở đo sức căng (Strain gage) Áp suất/ sự dịch chuyển
Chương trình điều khiển do người dùng lập trình cùng với các dữ liệu khác như cờ, thanh ghi tạm, trạng thái đầu vào và lệnh điều khiển đầu ra được lưu trữ Nội dung của các bộ nhớ này được mã hóa dưới dạng mã nhị phân.
1.3 Khối xử lý – điều khiển:
Bộ xử lý trung tâm (CPU) thay thế người vận hành trong việc thực hiện các thao tác cần thiết để đảm bảo quá trình hoạt động Nó nhận thông tin tín hiệu vào hệ thống điều khiển, thực thi các lệnh trong chương trình lưu trữ trong bộ nhớ, xử lý các đầu vào và cung cấp kết quả xuất hoặc điều khiển cho các thiết bị đầu ra như cuộn dây và mô tơ Tín hiệu điều khiển được thực hiện theo hai phương pháp.
+ Dùng mạch điện nối kết cứng
+ Dùng chương trình điều khiển
C n là phần giao diện đầu ra, nơi tín hiệu ra phản ánh kết quả của quá trình xử lý trong hệ thống điều khiển Tín hiệu đầu vào được chuyển đổi thành các mức tín hiệu vật lý phù hợp bên ngoài, chẳng hạn như việc đóng mở rơle hoặc chuyển đổi giữa các dạng tín hiệu số và tương tự.
Thiết bị ở ngõ ra Đại lượng ra Đại lượng tác động Động cơ điện Chuyển động quay Điện
Xy lanh- Piston Chuyển động thẳng/áp lực
Solenoid Chuyển động thẳng/áp lực Điện
L xấy/ l cấp nhiệt Nhiệt Điện
Van Tiết diện cửa van thay đổi Điện/dầu ép/khí ép
Rơle Tiếp điểm điện/ chuyển động vật lý có giới hạn Điện
2.Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình
- Phân biệt điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình
- Thấy được tầm quan trọng của việc điều khiển có lập trình
Trong các bộ điều khiển nối cứng, các thành phần như rơle, contactor, công tắc, đèn báo và động cơ được kết nối cố định Chức năng điều khiển và cách thức thực hiện chương trình phụ thuộc vào sơ đồ thiết kế nối các thành phần này Khi cần thay đổi hệ thống, việc nối lại dây cho hệ thống điều khiển sẽ tốn thời gian và chi phí, đặc biệt là với các hệ thống phức tạp, dẫn đến hiệu quả không cao.
- Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng Rơle ( điều khiển nối cứng )
Hình 1.2:Lưu đồ điều khiển dùng Rơle
Trong ngành công nghiệp, việc áp dụng công nghệ khoa học kỹ thuật vào sản xuất đang gia tăng nhu cầu tự động hóa Điều này đòi hỏi các hệ thống kỹ thuật điều khiển phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cần thiết.
+ Dễ dàng thay đổi chức năng điều khiển dựa trên các thiết bị cũ.
+ Thiết bị điều khiển dễ dàng làm việc với các dữ liệu, số liệu.
+ Kích thước vật lý gọn gàng, dễ bảo quản, dễ sủa chữa
+ Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
Hệ thống điều khiển hiệu quả cần sử dụng bộ vi xử lý và bộ điều khiển lập trình, đồng thời hỗ trợ điều khiển thông qua các cổng giao tiếp với máy tính để đáp ứng linh hoạt các yêu cầu.
Bộ điều khiển logic khả lập trình (PLC) là thiết bị linh hoạt cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển thông qua nhiều ngôn ngữ lập trình Nhờ vào khả năng thay đổi dễ dàng thuật toán và số liệu, PLC trở thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, đồng thời hỗ trợ việc trao đổi thông tin với môi trường xung quanh.
Các chương trình điều khiển tuần tự sử dụng các tiếp điểm và cảm biến kết hợp với hàm logic và thuật toán để điều khiển các cuộn dây điều hành Trong quá trình hoạt động, toàn bộ chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ và được truy xuất khi cần thiết.
- Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng PLC (điều khiển lập trình) hình 1.3
Hình 1.3: Lưu đồ điều khiển bằng PLC
Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển, cần thay đổi mạch điều khiển bằng cách lắp lại mạch và thay thế các phần tử mới trong hệ thống điều khiển sử dụng rơle điện Ngược lại, với hệ điều khiển lập trình có nhớ, chỉ cần thay đổi chương trình soạn thảo để thực hiện nhiệm vụ mới.
3 So sánh PLC với các hình thức điều khiển khác
- Nắm được ưu điểm của hệ thống điều khiển PLC với các hệ thống điều khiển bằng rơle và máy tính cá nhân.
3.1 PLC với hệ thống điều khiển bằng rơle:
Việc phát triển hệ thống điều khiển lập trình đang dần thay thế hệ thống điều khiển bằng rơle trong sản xuất Khi thiết kế hệ thống điều khiển hiện đại, kỹ sư cần cân nhắc và lựa chọn giữa các hệ thống điều khiển lập trình, thường được ưa chuộng hơn do nhiều lợi ích vượt trội so với hệ thống rơle truyền thống.
+ Thay đổi chương trình điều khiển một cách linh động
+ Có độ tin cậy cao
+ Không gian lắp đặt thiết bị nhỏ, không chiếm nhiều diện tích
+ Có khả năng đưa tín hiệu điều khiển ở ngõ ra phù hợp: d ng, áp
Hệ thống điều khiển lập trình mang lại sự linh hoạt trong việc thay đổi cấu hình máy móc sản xuất, đáp ứng nhu cầu mở rộng sản xuất trong tương lai Với ưu điểm vượt trội về kinh tế và thời gian so với các hệ thống điều khiển cũ như rơle hay contactor, hệ thống này cho phép dễ dàng điều chỉnh mà không cần thay đổi hệ thống dây nối giữa các thiết bị Chỉ cần cập nhật chương trình điều khiển, doanh nghiệp có thể nhanh chóng thích ứng với điều kiện sản xuất mới.
3.2 PLC với máy tính cá nhân:
Cấu trúc và phương thức hoạt động của một PLC
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controller) là một thiết bị linh hoạt cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển số thông qua ngôn ngữ lập trình, thay vì sử dụng mạch số Với chương trình điều khiển, PLC trở thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay đổi thuật toán và có khả năng giao tiếp với môi trường xung quanh Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu trữ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các khối chương trình và được thực hiện theo chu kỳ quét Để thực hiện chương trình điều khiển, PLC cần có chức năng như một máy tính, bao gồm bộ vi xử lý (CPU), bộ điều hành, bộ nhớ để lưu trữ chương trình và dữ liệu, cùng với các cổng vào/ra để giao tiếp với các đối tượng điều khiển và môi trường xung quanh.
Để phục vụ cho việc điều khiển số, PLC cần được trang bị thêm các khối chức năng đặc biệt như bộ đếm (Counter), bộ thời gian (Timer) và các khối hàm chuyên dụng khác.
Thiết bị logic khả trình được lắp đặt thành bộ và chưa có nhiệm vụ cụ thể ban đầu Các cổng logic cơ bản, chức năng nhớ, timer, và cuonter được tích hợp và kết hợp qua chương trình để thực hiện nhiệm vụ điều khiển cụ thể Có nhiều loại thiết bị điều khiển khác nhau, được phân biệt qua các chức năng của chúng.
+ Các ngõ vào và ra
+ Các chức năng đặc biệt
+ Loại xử lý chương trình.
Các thiết bị điều khiển lớn thường được lắp đặt thành các module riêng biệt, trong khi các thiết bị điều khiển nhỏ được tích hợp chung trong một bộ Những bộ điều khiển này có số lượng ngõ vào và ra cố định.
Thiết bị điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến ở ngõ vào, sau đó xử lý tín hiệu này qua chương trình điều khiển trong bộ nhớ Kết quả xử lý được chuyển đến ngõ ra của thiết bị để điều khiển đối tượng hoặc khâu điều khiển dưới dạng tín hiệu.
- Cấu trúc của một PLC có thể được mô tả như hình vẽ 2.1:
Thông tin xử lý trong PLC được lưu trữ trong bộ nhớ, với mỗi phần tử vi mạch nhớ có khả năng chứa một bit dữ liệu, là một chữ số nhị phân có giá trị 0 hoặc 1 Các vi mạch nhớ thường được tổ chức thành nhóm để chứa 8 bit dữ liệu, được gọi là một byte Mỗi byte nhớ được xác định bởi một địa chỉ, bắt đầu từ địa chỉ 0, và dữ liệu trong byte nhớ được gọi là nội dung.
Mỗi byte nhớ trong PLC có một địa chỉ cố định và riêng biệt, cho phép xác định chính xác nội dung của nó Địa chỉ của các byte nhớ khác nhau sẽ không giống nhau, trong khi dữ liệu được lưu trữ trong từng byte nhớ là có thể thay đổi Nội dung của byte nhớ chính là thông tin tạm thời được lưu trữ trong bộ nhớ.
PLC cho phép kết hợp hai byte nhớ liền kề để tạo thành một đơn vị nhớ gọi là từ đơn (Word), nhằm lưu trữ dữ liệu vượt quá dung lượng của một byte Địa chỉ của từ đơn được xác định bởi byte nhớ có địa chỉ thấp hơn trong cặp byte này.
Khi một từ đơn có địa chỉ là 2, thì các byte nhớ tương ứng sẽ là 2 và 3, trong đó địa chỉ 2 đại diện cho byte cao và địa chỉ 3 đại diện cho byte thấp.
IW 2 IW2 là từ đơn có địa chỉ 2
IB2 byte có địa chỉ 2
PLC cho phép lưu trữ dữ liệu bằng cách ghép 4 byte thành một đơn vị nhớ gọi là từ kép (Double Word) khi một từ đơn không đủ để chứa thông tin Địa chỉ thấp nhất trong 4 byte này sẽ được coi là địa chỉ của từ kép.
Ví dụ: Từ kép có địa chỉ là 100 thì các byte nhớ trong từ kép này có địa chỉ là 100,
101, 102, 103 trong đó 103 là địa chỉ byte thấp, 100 là địa chỉ byte cao.
MW100 MW101 MW102 MW103 DW100
- Trong PLC bộ xử lý trung tâm có thể thực hiện một số thao tác như:
+ Đọc nội dung các vùng nhớ (bit, byte, word, double word)
+ Ghi dữ liệu vào vùng nhớ (bit, byte, word, double word)
- Trong thao tác đọc, nội dung ban đầu của vùng nhớ không thay đổi mà chỉ lấy bản sao của dữ liệu để xử lý.
- Trong thao tác ghi, dữ liệu được ghi vào trở thành nội dung của vùng nhớ và dữ liệu ban đầu bị mất đi.
- Có 2 bộ nhớ trong CPU của PLC:
+ RAM (Random Access Memory):Bộ nhớ có thể đọc và ghi
+ ROM (Read Only Memory) Bộ nhớ chỉ đọc.
Cấu trúc bộ nhớ
3 Bài 3: Kết nối giữa PLC và thiết bị ngoại vi 20 2 17 1
1 Kết nối dây giữa PLC và thiết bị ngoại vi
2 Kiểm tra việc nối dây bằng phần mềm
3 Cài đặt và sử dụng phần mềm lập trình cho PLC
4 Bài 4: Các phép toán nhị phân của
2 Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm
5 Các bài tập ứng dụng
5 Bài 5: Các phép toán số của PLC 22 9 12 1
6 Bài 6: Bộ xử lý tín hiệu Analog 10 2 7 1
2 Biểu diễn các giá trị Analog
3 Kết nối các ngõ vào/ra Analog
4 Hiệu chỉnh tín hiệu Analog
5 Giới thiệu mô đun Analog của
7 Bài 7: Các bài tập ứng dụng trong điều khiển động cơ 30 3 25 2
BÀI 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Mã bài: MĐ23-01 Giới thiệu:
Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, tự động hóa sản xuất trở thành yếu tố quan trọng giúp tăng năng suất và độ chính xác, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất Để thực hiện tự động hóa, ngoài các máy móc cơ khí và dây chuyền sản xuất, cần có các bộ điều khiển, trong đó điều khiển lập trình là một lựa chọn đáp ứng tốt nhu cầu này.
- Phát biểu được khái niệm về điều khiển lập trình theo nội dung đã học
- So sánh ưu nhược điểm của điều khiển lập trình với các hình thưc điều khiển khác theo nội dung đã học.
- Trình bày được các ứng dụng của PLC trong thực tế theo nội dung đã học.
- Rèn luyện tính tư duy, tác phong công nghiệp
1 Tổng quan về điều khiển
- Hiểu được bộ nhớ , khối xử lý điều khiển.
- Nhận biết Khối ngõ vào, ngõ ra
Trong sản xuất công nghiệp, việc ứng dụng công nghệ khoa học đang ngày càng yêu cầu tự động hóa cao hơn Kỹ thuật điều khiển cần phải đáp ứng những yêu cầu này, nhằm tăng năng suất lao động thông qua việc nâng cao mức độ tự động hóa của các quá trình và thiết bị sản xuất Mục tiêu cuối cùng là tăng sản lượng, cải thiện chất lượng và độ chính xác của sản phẩm.
Tự động hóa trong sản xuất thay thế một phần hoặc toàn bộ thao tác của công nhân thông qua hệ thống điều khiển Hệ thống này có khả năng điều khiển quy trình sản xuất với độ tin cậy và ổn định cao, giảm thiểu sự can thiệp của người vận hành Để đạt được kết quả mong muốn, hệ thống điều khiển cần có khả năng khởi động, kiểm soát, xử lý và dừng quy trình, cũng như đo đếm các giá trị đã được xác định.
- Trong kỹ thuật tự động điều khiển, các bộ điều khiển chia làm 2 loại:
+ Điều khiển logic khả trình ( PLC)
- Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần:
+ Khối xử lý – điều khiển
* Sơ đồ tổng quát của điều khiển lập trình như sau ( hình 1.1):
C n, hay giao tiếp ngõ vào, có vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi các đại lượng vật lý đầu vào từ cảm biến, nút nhấn hoặc điện trở đo sức căng thành các tín hiệu số ON/OFF (digital) hoặc tín hiệu liên tục (analog) Quá trình này phụ thuộc vào bộ chuyển đổi ngõ vào và cung cấp thông tin cho khối xử lý trung tâm (CPU).
Bộ chuyển đổi Đại lượng đo Đại lượng ra
Công tắc (Switch) Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân (ON/OFF)
Công tắc hành trình (Limit switch)
Sự dịch chuyển/ vị trí Điện áp nhị phân (ON/OFF)
Nhiệt độ Điện áp nhị phân
(ON/OFF) Cặp nhiệt điện
Nhiệt độ Điện áp thay đổi
Nhiệt trở (Thermister) Nhiệt độ Trở kháng thay đổi
Tế bào quang điện (Photo cell) Ánh sáng Điện áp thay đổi (analog)
Tế bào tiệm cận (Proximity cell)
Sự hiện diện của đối tượng
Trở kháng thay đổi Điện trở đo sức căng (Strain gage) Áp suất/ sự dịch chuyển
Chương trình điều khiển do người dùng lập trình cùng với các dữ liệu quan trọng như cờ, thanh ghi tạm, trạng thái đầu vào và lệnh điều khiển đầu ra được lưu trữ Tất cả nội dung trong bộ nhớ này đã được mã hóa dưới dạng mã nhị phân.
1.3 Khối xử lý – điều khiển:
Khối xử lý trung tâm (CPU) thực hiện các thao tác thay thế người vận hành, đảm bảo quá trình hoạt động của hệ thống Nó tiếp nhận thông tin tín hiệu vào, tuần tự thực thi các lệnh trong chương trình lưu trữ, xử lý đầu vào và xuất kết quả hoặc điều khiển cho phần giao diện đầu ra như cuộn dây và mô tơ Tín hiệu điều khiển được thực hiện theo hai cách.
+ Dùng mạch điện nối kết cứng
+ Dùng chương trình điều khiển
C n được biết đến như phần giao diện đầu ra, nơi tín hiệu ra phản ánh kết quả của quá trình xử lý trong hệ thống điều khiển Tín hiệu ngõ vào sẽ được chuyển đổi thành các mức tín hiệu vật lý phù hợp bên ngoài, chẳng hạn như đóng mở rơle hoặc chuyển đổi giữa tín hiệu số và tương tự.
Thiết bị ở ngõ ra Đại lượng ra Đại lượng tác động Động cơ điện Chuyển động quay Điện
Xy lanh- Piston Chuyển động thẳng/áp lực
Solenoid Chuyển động thẳng/áp lực Điện
L xấy/ l cấp nhiệt Nhiệt Điện
Van Tiết diện cửa van thay đổi Điện/dầu ép/khí ép
Rơle Tiếp điểm điện/ chuyển động vật lý có giới hạn Điện
2.Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình
- Phân biệt điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình
- Thấy được tầm quan trọng của việc điều khiển có lập trình
Trong các bộ điều khiển nối cứng, các thành phần như rơle, contactor, công tắc, đèn báo và động cơ được kết nối cố định Chức năng điều khiển và quy trình thực hiện chương trình được xác định qua cách nối các thành phần theo sơ đồ thiết kế Khi cần thay đổi hệ thống, việc phải nối lại dây cho hệ thống điều khiển sẽ tốn nhiều thời gian và chi phí, đặc biệt là đối với các hệ thống phức tạp, dẫn đến hiệu quả không cao.
- Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng Rơle ( điều khiển nối cứng )
Hình 1.2:Lưu đồ điều khiển dùng Rơle
Trong ngành công nghiệp, việc áp dụng công nghệ khoa học kỹ thuật vào sản xuất đang gia tăng nhu cầu tự động hóa Điều này đòi hỏi hệ thống điều khiển phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật cần thiết.
+ Dễ dàng thay đổi chức năng điều khiển dựa trên các thiết bị cũ.
+ Thiết bị điều khiển dễ dàng làm việc với các dữ liệu, số liệu.
+ Kích thước vật lý gọn gàng, dễ bảo quản, dễ sủa chữa
+ Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
Hệ thống điều khiển hiệu quả cần sử dụng bộ vi xử lý và bộ điều khiển lập trình, đồng thời hỗ trợ giao tiếp qua các cổng kết nối với máy tính để đáp ứng linh hoạt các yêu cầu.
Bộ điều khiển logic khả lập trình (PLC) là thiết bị linh hoạt cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển thông qua ngôn ngữ lập trình Chương trình điều khiển của PLC giúp nó trở thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay đổi thuật toán và số liệu, đồng thời hỗ trợ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh.
Các chương trình điều khiển được định nghĩa là tuần tự, sử dụng các tiếp điểm và cảm biến để kết hợp với hàm logic, thuật toán và giá trị xuất nhằm điều khiển các cuộn dây điều hành Trong suốt quá trình hoạt động, toàn bộ chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ và được truy xuất khi cần thiết.
- Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng PLC (điều khiển lập trình) hình 1.3
Hình 1.3: Lưu đồ điều khiển bằng PLC
Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển, cần lắp lại mạch và thay đổi phần tử mới cho hệ thống điều khiển bằng Rơle điện Ngược lại, với hệ điều khiển bằng lập trình có nhớ, chỉ cần điều chỉnh chương trình soạn thảo để thực hiện thay đổi nhiệm vụ.
3 So sánh PLC với các hình thức điều khiển khác
- Nắm được ưu điểm của hệ thống điều khiển PLC với các hệ thống điều khiển bằng rơle và máy tính cá nhân.
3.1 PLC với hệ thống điều khiển bằng rơle:
Việc phát triển hệ thống điều khiển lập trình đang dần thay thế hệ thống điều khiển bằng rơ le trong sản xuất Khi thiết kế hệ thống điều khiển hiện đại, kỹ sư cần cân nhắc và lựa chọn giữa các hệ thống điều khiển lập trình, vì chúng mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với hệ thống điều khiển bằng rơ le.
+ Thay đổi chương trình điều khiển một cách linh động
+ Có độ tin cậy cao
+ Không gian lắp đặt thiết bị nhỏ, không chiếm nhiều diện tích
+ Có khả năng đưa tín hiệu điều khiển ở ngõ ra phù hợp: d ng, áp
Hệ thống điều khiển lập trình mang lại khả năng thay đổi linh hoạt cho cấu hình máy móc sản xuất trong tương lai, đáp ứng nhu cầu mở rộng sản xuất Với ưu điểm vượt trội về kinh tế và thời gian so với hệ thống điều khiển cũ như rơle và contactor, hệ thống này cho phép điều chỉnh mà không cần thay đổi hay loại bỏ hệ thống dây nối giữa các thiết bị Chỉ cần điều chỉnh chương trình là có thể phù hợp với điều kiện sản xuất mới, giúp doanh nghiệp dễ dàng thích ứng với sự phát triển.
3.2 PLC với máy tính cá nhân:
