Giáo trình kỹ thuật lập trình plc

Cho d~n nay, rfrt nhi~u giao trinh dugc xufrt ban nhfim cung dp cho nguai hQC .cai nhin toan di~n v~ ly thuy~t, l~p trinh mg dµng thi,rc t~ CJ ban va nang cao.. Nhin chung hiu hSt cac gi

NGO THANH QUYEN (Chu bien) - NGUYEN ANH TUAN

PLC

TRUONG DAI HOC CONG NGHt~P Tf'.HC~

NHA xuAT BAN D~I HQC CONG NGHIE:P

THANH PHO HO CHI MINH

Loi n6idau

Liri n6i d~u

Nh& l?i thoi toi dang hQC d?i hQC va sau khi ra tnrang giai do<;ID nam 2003 trcr v~ tnr&c, kha nang ung d\mg cua b9 di~u khien logic kha trinh tren th~ gi6i

da phat tri~n rfrt m?nh me Tuy nhien, 6 Vi~t Nam trong linh vi,rc giao dµc cung nhu & cac cong ty ben ngoai thi m&i bAt dfru bi~t d~n d~n va ung dµng b(> di~u khi~n logic kha trinh 6 muc d(> don gian va rfrt h?n ch~

K~ tu nam 2003 cho d~n nay, b(> di~u khien logic kha trinh dugc su dµng hfru nhu trong tfrt ca cac linh vi,rc khac nhau 6 d?ng nay hay d?ng khac, d~ dap ung

dugc xu th~ phat tri~n chung, hiu h~t cac truang d?i h9c xem b(> di~u khi~n ·

logic kha trinh la mon h9c cho sinh vien nganh di~n d~c bi~t khong th~ thi~u cho sinh vien di~u khi~n ti,r d(>ng D~ phµc vµ cho vi~c dao t?o ben canh trang thi~t bi phfrn cung, giao trinh la m(>t phfrn khong th€ thi~u trong qua trinh dao t?O

Cho d~n nay, rfrt nhi~u giao trinh dugc xufrt ban nhfim cung dp cho nguai hQC cai nhin toan di~n v~ ly thuy~t, l~p trinh (mg dµng thi,rc t~ C(J ban va nang cao Nhin chung hiu hSt cac giao trinh chu trong cung dp cho nguai d9c cac ki~n thvc lien quan v~ kSt n6i, l~p trinh di~u khi€n cho· tirng hang PLC khac nhau chfing h?n nhu Siemens, Mitsubishi, ABB, Schneider, V &i each ti~p c~n nay, uu di€m giup nguoi d9c co th€ d~ dang ung dµng hang PLC da gi&i thi~u vao ung dµng thi,rc t~ Tuy nhien, v&i each ti~p can nay se khong cung

dp cho nguai d9c co cai nhin toan di~n v~ ly thuy~t, ung dt,mg thvc t~ v~ tfrt

ca cac khia c?nh chung c~a PLC va cac thi~t bi lien quan

Trong giao trinh nay, chung toi mu6n cung dp cho nguoi dQC co cai nhin t6ng quan v~ tit ca cac khia c?fih lien quan v~ PLC chfing h?n nhu: t6ng quan,

du true phk cung, S(J d6 k~t n6i giao ti~p ngon ngfr l~p trinh va t~p l~nh cua PLC theo tieu chu.ln IEC Cu6i cung d€ cho nguai dQc hi€u ro them ung dµng cµ the cua PLC thong qua hai hang thong dµng Mitsubishi va Siemens thong qua vi dµ va hinh anh minh hQa cv th~

0€ co giao trinh nay la m(>t trai nghi~m nhi~u nam trong linh vµc giao dµc, h9c hoi nhfrng tai li~u trong nu6c va nu&c ngoai cua nhfrng nguai tham gia

Vi vfry chung toi mu6n cam an cac cong ty va cac tac gia da giup cho chung toi co cu6n giao trinh horn nay: Tai li~u dugc cung cfrp bai PLC hang Mitsubishi, Siemens, d~c bi~t tac gia Luis Bryan va Eric Bryan da cho phep chung toi su dµng m(> phin tai nguyen trong Programmable controllers: theory and implementation

Chung toi hy v9ng rfing cu6n sach nay la m9t cong cµ hQc t~p va tham khao guy gia Chung toi da c6 gAng trinh bay m(>t each co th~ d~ hi~u nhfrt, tuy nhien, v6i sv thay d6i khong gi&i h?n trong M th6ng dieu khi~n, chung toi chAc chAn khong th~ cung dp diy du cac ung dµng PLC Chi b?n, dugc trang

bi ki~n thuc thu dugc qua cu6n sach nay, m&i co th~ kham pha gi&i h?n thµc

sv cua b◊ dieu khi€n logic kha trinh

ii Loi n6idau

Lam th~ nao ll~ sfr d~1ng cufm giao trinh nay

Chao mung b~ d~n v&i B(> dieu khi~n c6 th6 l?p trinh: Ly thuy~t va Tri~n khai Tru&c khi b<;1.n bilt dfru d9c, vui long xem 1<;1.i cac chi~n luqc sau d~ su

d\mg cu6n sach nay Bling each lam theo cac chi~n luqc nghien cuu nay, b<;1.n

se hi~u ky hon thong tin duqc trinh bay trong van ban va do d6, c6 th~ ap dµng ki~n thuc nay Va!) cac tinh hu6ng th\IC t~ t6t hon

Khi h~t llAu l19c mii clunrng

Tnr&c khi b<;1.n bilt dfru m(>t chuong, hay d9c do<;1.n tom tilt nhiing n(>i dµng chifl.h a dfru chuong Do<;1.n nay se cung dp cho b<;1.n cai nhin t6ng quan v~ nhfrng gi b<;1.n se h9c, ciing nhu giai thich each thong tin duqc trinh bay trong chuong phu hqp v~i nhfrng gi b<;1.n da h9c va nhfrng gi b<;1.n se h9c

Khi b<;1.n g?p m(>t bai t?p, hay c6 gilng t\I giai quy~t v.in de tru&c khi xem J o i giai Bitng each nay, b<;1.n se xac djnh duqc chu d~ nao b<;1.n hi6u va chu d~ nao b<;1.n nen nghien cuu them

Khi han k~t tht'1c tirn° ch1nrnu • 1-, 1-,

V ao cu6i m6i chuong, hay xem qua danh sach cac thu?t ngfr chinh d~ dam bao riing b<;1.n hi~u t.it ca cac chu d~ quan tr9ng duqc trinh bay trong chuong N~u b<;1.n kh6ng chilc chiln v~ m(>t thu?t ngfr, hay xem !<;1.i n6 trong van ban Xem !<;1.i cac bai t?p d~ dam bao ritng b<;1.n hi~u logic va phuong trinh lien quan trong m6i bai toan Ngoai ra, hay xem !<;1.i sach bai t?p va hu&ng d~n h9c t?P, dam bao ring b~ c6 th6 giai quy~t t.it ca cac v.in de m9t each chinh xac Khi b<;1.n chilc chiln rling b~ da hi~u C?n ke thong tin da duqc trinh bay, b<;1.n

da s~n sang chuy6n sang chuong ti~p theo

Ml,lC 11,JC iii

Ml)C L~JC

Leri n6i dau i

La, m the~ n a'od; e su ' d µng cuon sac nay ~ ' h ' _ 11

Chmmg I Gi{ri thi('u ,t, I)(} dii-u khi[-n 1.)p trinh I I Khai ni~m 1

1.2 Lich SU phat tri~n I 1.3 B9 di€u khi€n l~p trinh trong tucmg lai · .4

1.4 Nguyen ly ho?t d(lng 4

1.5 K~t n6i v&i cac thi~t bi di~u khi€n khac 6

1.6 Cac dong san phfun ung dµng cua PLC 9

1 7 Sa d6 ladder va PLC 9

1.8 V u di€m cua PLC 11

Clnnmg 2 II(' tlu"mg s/, , :i m:i 2.1 H~ th6ng s6 17

2.2 H~ th6ng s6 th~p phan 17

2.3 Chuy~n d i h~ th6ng s6 22

2.4 D?ng bu m(lt va bu hai 24

2.5 Ma nhj phan 25

2.6 Dinh d?ng thanh ghi word 29

3.1 Khai ni~m ve so nhi phan 32

3.2 Cac chuc nang logic 33

~3.3 Mc;i.ch PLC va m6i quan M v&i cac ki hi~u logic 39

Chmmg -t \'i ,fr I~, nguf,n , :'1 thii-t hi 1.)p trinh 4.1 Gi&i thi~u 48

4.2 89 XU ly 49

4.3 Chu ki quet 51

4.4 Ki~m tra va chin doan 16i 55

4.5 Ngu6n cung c!p 60

4.6 Thi~t bi lap trinh 65

Chmrng :i Hf th/mg nhc'r, :'1 giao tii-p 1 / 0 5.1 T6ng quan v~ b9 nh& 69

5.2 Cac loc;i.i b9 nh& , 69

5.3 C!u true va dung luqng b(l nh& 72

5.4 T6 chuc b(> nh& va tucmg tac 1/0 75 5.5 Cfru hinh b(> nh6 PLC - dja chi 1/0 8 I

iv Mt,JC lt,JC

5.6 T6ng hgp v~ ho nh6, quet va tuang tac 1/0 85

'5.7 0i~uchinhb(>nh6 88

6.1 Gi6i thi~u v~ h~ thfmg ngo vao - ra s6 89

6.2 Rack I/O va bang SO'd6 90

6.3 H~ th6ng 1/0 di~u khi~n tu xa 95

6.4 Gi6i thi~u v~ cac ngo vao s6 cua PLC 97

6.5 Cac lo~i ngo vao s6 100

6.6 T?p l~nh cua PLC cho nhung ngo ra s6 I 08 6 7 Ngo ra s6 110

6.8 Cac thong s6 1/0 120 Clunrn° 7 ~ lie th{111° , ~ iwlra lll'O'll" '""' tu , 7 1 Tong quan ve cac tin hi~u tuong t{! 123

7 2 Cac l~nh mo-dun ngo vao tuang t\! 124

7.3 Mo ta dfr li~u ngo vao tuO"ng t\f 125

7.4 Xu ly dtr li~u ngo vao tucmg 11,f • • • .•• • 131

7.5 Ket noi ngo yao tuO"ng 11,f •• • ••• •.• • •• 133 7.6 T6ng quan v~ ngo ra tuO"ng t{! 134

7 7 Cac l~nh mo - dun ngo ra tuO"ng t\f 13 5 7.8 Bi~u di~n dii li~u ngo ra tuO"ng 11,f •.• • • •• • • 136

7.9 Xu ly dfr li~u ngo ra tuong tµ : 139

7.10 K~t n6i ngo ra tuang l\f : 144

Uunrng 8 ('hfrc nang 1/0 d:)t hi~t "' tru~ · ~n thf1ng n«ii tiJp 8.1 Gi6i thi?u cac mo dun J/0 d~c bi~t 145

8.2 Mo dun s6 d~c bi~t 146

8.3 Mo dun tuO"ng 11,f d~c bi~t, c~p nhi~t, PID 150

8.4 Mo dun di~u khi~n chuy~n d(>ng 155

8.5 Cac mo dun ACSII, may tinh, k~t n6i m~ng 161 Chmrng 9 :\g,111 ngfr IJp trinh 9.1 Gi6i thi~u ve ngon ngfr l?p trinh 175

9.2 Ngon ngfr l?p trinh PLC 176 9.3 ChuO"ng trinh su dt,mg ngon ngfr ladder : 180

9.4 T~p l~nh ti~p di~m ro- le 186

9 5 L~p trinh ngon ngfr ladder 192

9.6 Cac b() timer va counter 200

9.7 Cac l~nh Timer 201 9.8 L~nh b(> d~m 205

9 9 L~nh di~u khi~n chtrO"ng trinh 209

V

9.10 T~p l~nh s6 h<,>c : 215

9.11 Cac l~nh thao tac du li~u 227

9.12 Cac l~nh di chuy~n du li~u 238

Ph1;1 l1;1c Ph1;1 l1;1c 1 System Programming and Implementation I Large Batching Control Application 252

II Continuous Bottle-Filling Control 258

Ill Analog Input Comparision and Data Linearization 260

IV Analog Position Reading From An L VDT 266

Ph1;1 l1;1c 2 Chfr vi~t tit va tir vi~t tiit 274

vi M1,1c 11,1c

Chuong 1: Gio'i thiiu vJ b(J aiiu khie'n l(tp trinh I

ChtrOTig 1 GIOl THitU VE B(> l>IEU KHIEN L~P TRINH

Chuong nay se gi&i thi?u cho ngum d9c nhung v~n d~ co ban v~ b9 di~u khi€n l?p trinh Tu

d6, h?n se c6 m(>t cai nhin t6ng th€ v~ b9 di~u khi€n l?p trinh, cung v&i lich su hinh thanh va phat tri€n cua n6 Chung ta ciing se so sanh b9 di~u khi€n l?p trinh v&i cac b9 di~u khi€n khac d€ lam n6i b?t nhung uu va nhuqc di€m cua chung Sau khi h9c xong chuong nay, b?n se hi6u cac nguyen t~c co ban cua b9 di~u khi6n l?p trinh

1.1 Khai nifm

Be) di~u khi~n l?p trinh PLC (Programmable Logic Controller) con dugc g9i la b9 di~u khi~n logic kha trinh ho?c la thi~t bi c6 phfrn cung cung h9 h~ th6ng may tinh, su d1,mg phfrn m€m la chuong trinh dugc tich hqp boi cac l?nh logic d€ thvc hi?n chuc nang di€u khi€n thay cho cac thi~t

bi ca di?n (Relay, Timer, Counter, ) N6 c6 kha nang luu tru, xu ly cac thong tin v€ thoi gian, be) d~m tinh toan s6 h9c, thao tac du li~u va truy~n thong, d€ ki€m soat cac may m6c va quy trinh cong nghi?p Khai ni?m cua b9 dieu khi€n l?p trinh PLC dugc minh h9a nhu hinh 1.1

B(> dieu khien kha trinh

(PLC) (a) cAu true tbng quan (b) Hinh anh minh h9a du true thl,TC t€

Hinh 1.1 Khai ni?m b9 dieu khi6n l?p trinh Be) dieu khi€n l?p trinh c6 nhi~u dinh nghia Tuy nhien, PLC c6 the dugc coi la cac may tinh cong nghi?p v&i du true dugc thi~t k~ d?C bi?t giup n6 giao ti~p v&i cac thi~t bi hen ngoai (k~t n6i v6i cac thi~t bi dfru vao/dftu ra - g9i tic la thi~t bi vao/ra) B<) di€u khi6n l?P trinh la b9 di€u khi~n cong nghi?p v&i cac thiJt kJ dµa tren cac nguyen t~c don gian va ung d1,mg thvc ti~n

1.2 Ljch sir phat tri:n

B<) ph?n nghien cuu va phat tri6n cua T6ng cong ty General Motors da dua ra cac tieu chuJn thi6t k~ cho be) di~u khi~n l?p trinh dfru tien vao nam 1968 M1,1c tieu chinh cua b9 di~u khi6n l~p trinh la giam chi phi cho cac h? th6ng di~u khi€n ca di?n ho?c ky thu~t s6, tang SIJ linh ho:;it cho h~ th6ng, l~p trinh va bao tri mc)t each d~ dang H? th6ng di€u khi€n nhu v~y se lam giam thoi gian ngung may va c6 kha nang ma r(>ng cho tuong lai M(>t s6 thong s6 ky thu?t ban dfru duqc dua ra bao g6m:

• H? th6ng di~u khi€n m&i phai c6 gia ca C?nh tranh v&i h~ th6ng su d1,mg relay

• H? th6ng phai c6 kha nang lam vi?c trong moi tmang cong nghi?p

• Giao di~n d~u vao va d~u ra phai d~ dang thay th~

• Be) dieu khi€n phai dugc thi~t k~ theo d?ng mo-dun, d~ cac b9 ph?n nho c6 th6 dugc thao do d~ dang d~ thay thJ hO?C sua chua

2 Chuvng 1 : Gi&i thi ¢ u vi b9 ai d u khien l4p trinh

• H~ th6ng diSu khi~n c6 kha nang truySn dfr li~u d~n trung tam

• H~ th6ng phai dugc tai su d\lllg khi thay d6i yeu du cong ngh~ ho~c mo r◊ng

• Phuong phap va ngon ngfr su d\lllg d~ l~p trinh cho b◊ di~u khi~n phai don gian, d€ hi~u

1.2.1 B9 diiu khiin kha trinh di,u tien

Nam 1969, b◊ di~u khi~n l~p trinh diu tien da ra doi Nhfrng b◊ di~u khi~n ban d!u nay dap

(mg cac yeu du ky thu?t ban dAu va mo ra canh cua cho S\l' phat tri~n cua cong ngh~ di~u khi~n m&i Chung da dap (mg dugc cac yeu du v~ mo dun, kha nang mo r9ng, l~p trinh va d€ SU dt,mg trong moi tmang cong nghi~p Nhfrng b(> di~u khi~n nay dugc lAp d~t d€ dang, su dµng it khong gian hon va c6 th~ tai su d\lllg l?i duqc Chuong trinh di~u khi~n su dµng ngon ngfr hinh thang (Ladder) Trong m(>t khoang thoi gian ngAn, vi~c su dµng b(> diSu khi~n l~p trinh bAt dfru Ian truySn sang cac nganh khac D~n nam 1971, b◊ diSu khi~rt l~p trinh da dugc su d\lllg trong hfru h~t cac nganh cong nghi~p khac nhu: th\l'c phfun va nu&c giai khat, kim lo?i, san xu~t b◊t gi~y va gi~y

1.2.2 Y tuimg thiit ki cua b9 di2u khiin kha trinh

Cac b◊ diSu khi~n l?p trinh dAu tien dugc thi~t k~ chu y~u la d?ng relay Chuc nang chinh cua chung la th\l'c hi?n cac thao tac tuin t\J Cac ho?t d9ng nay bao g6m di~u khi~n ON/OFF va guy trinh cong ngh? cho cac ho?t dc;mg l~p di l~p l?i, ch~ng h?n nhu truySn dc)ng cho may nghi~n, may khoan Chung duqc IAp d~t d~ dang, su d\lllg it khong gian va nang luqng hon, c6 cac chi sf>

chftn doan giup khic phµc S\l' cf> va dugc tai su dµng khi d\l' an bi lo?i bo ho~c ma r9ng

M~c du cac chuc nang cua PLC nhu: t6c d◊ ho?t d9ng, giao ti~p va kha nang xu ly dfr li?u

da dugc cai ti~n trong nhiSu nam, nhung cac y~u t6 ky thu~t co ban cua PLC v~n dm;rc gifr nguyen nhu ban dAu, d6 la: d~ SU dµng, lAp d~t, bao duong va v~n hanh

1.2.3 B9 diiu khiin kha trinh ngay nay

Nhi~u ti~n b◊ cong ngh? trong nganh cong nghi?p di~u khi~n l~p trinh duqc 'ti~p tµc phat tri~n cho t&i ngay nay Nhfrng ti~n b9 nay khong chi cai ti~n thi~t k~ b◊ diSu khi~n l~p trinh, ma con la each ti~p c~n m&i d~ ki~m soat du true h~ th6ng Thay d&i bao g6m ca ph!n cung ( cac thanh phfrn v~t ly) va phfrn m~m (chuong trinh diSu khi~n) Sau day la m◊t s6 cai ti~n phfrn cung gfrn day cua PLC:

• Thai gian quet nhanh hon bAng each su d\lllg vi xii ly m&i, tien ti~n hon va ung dµ!}g cac cong ngh? di~n tu

• Ca~ PLC nho, chi phi th~p dugc minh hQa a hinh 1.2, c6 th~ thay th~ 4 d~n 10 role, c6 nhi~u kha nang hon so vm tm6c day

• Cac Mo-dun· ngo vao/ra (1/0 - Input/Output) (xem hinh 1.3) cung dp cac giai phap hi~u qua

vm chi phi thip ( cac mo-dun 1/0 nho lam giam di~n tich)

• Cac mo-dun I/0 thong minh, su d\lllg b9 vi xu ly mm Cac tinh nang di~n hinh bao g6m PIO (ti l~ -tich phan -vi phan), M?Ug, CANbus, fieldbus, giao ti~p ASCII, dinh vi, may tfnh luu trfr va cac mo-dun ngon ngfr (vi dµ Basic, Pascal)

• Cai ti~n thi~t k~ co khi bao g6m vo b9c I/0, cac module mo rc)ng

• Giao ti~p d~c bi~t cho phep cac thi~t bi khac k~t n6i tf\l'c ti~p v6i b◊ di~u khi~n Cac thi~t bi di~n hinh bao g6m cac c~p nhi~t di~n, b◊ do l\l'C va dAu vao dap ung nhanh cua b◊ d~m t6c

d◊ cao (Hight speed counter)

• Phin cung va giao di~n di~u hanh

Chucrng 1: Giai thi¢u vi bQ aiiu khiin l(jp trinh 3

Tit ca nhfrng cai ti€n phful cung da dfui t&i sµ phat tri~n da d~g cua cac 69 dieu khi~n l~p trinh nhu th~ hi?n trong hinh 1.4 Sµ da d:,mg nay bao g6m m9t dong san ph§.m tu cac PLC rit nho, chi v&i 10 ngo 1/0, d€n nh 16-n, PLC phuc t?P co t6i 8.000 ngo 1/0 va 69 nh6 co 128.000 (Word) Gi6ng nhu cac cai ti€n phfrn cung, nhfrng cai ti€n phfrn mem du6i day da lam cac PLC tr& nen m?nh me hem:

Hinh 1.3 PLC loai 16-n t6c do xu ly' 1/0 nhanh t

Hinh 1.4 Anh minh h9a cac dong PLC cua hang Mitsubishi

• Cac PLC da kSt hqp cac cong cv l~p trinh huong d6i tm;mg (Object Oriented Programming

- OOP) va nhi~u ngon ngfr dµa tren tieu chuful IEC 1131-3

• Cac PLC nho cilng da su dvng cac phful m~m, ngon ngfr m?nh me, ma r9ng ph?m vi ung dvng

■ Cac ngon ngfr b~c cao, nhu Basic va C, da duqc thµc hi?n trong m9t s6 mo-dun cua 69 di~u khi~n d~ cung dp sµ linh ho?t hem khi giao tiSp v6i cac thiSt bj ngo?i vi va thao tac dfr li?u

■ Nang dp cac kh6i l?nh cho ngon ngfr d?ng Ladder d~ tang cuang kha nang l~p trinh

• Chful doan va phat hi?n 16i da dugc ma r9ng tu ch.in doan h? th6ng, ch.in doan sµ c6 cua 69 dieu khi~n, bao g6m ch.in doan may, ch.in doan hong hoc cua may ho~c M th6ng dieu khi~n Cac I?nh toan h9c co th~ dugc ung dvng d~ thµc hi?n cac phep tinh toan phuc t?p trong cac bai toan dieu khi~n doi hoi sµ tinh toan, can bing va th6ng ke phuc t,;ip

■ Cac I?nh xu ly dfr Ii?u va dieu khi~n chuemg trinh da dugc cai ti€n va dem gian h6a d~ dap ung cho cac ung dvng xu ly dfr Ii?u va di~u khi~n phuc t,;ip nhu: luu trfr, theo doi va truy xu~t dfr li?u B9 dieu khi~n l~p trinh hi?n nay la M th6ng dieu khien m,;inh me, cung dp nhi~u kha nang hem so v&i tru&c day N6 co kha nang giao ti€p v&i cac h? th6ng dieu khi~n khac, chuc nang bao cao san xuit, !en k€ ho?ch san xu~t va chful doan 16i cua chinh no va cua may m6c ho~c h? th6ng Nhfrng cai ti€n nay da lam cho 69 di~u khi~n l~p trinh dong gop quan tr9ng trong vi?c dap ung nhu du ngay cang cao v~ chit lugng va nang suit M~c

4 Chuong 1: Giai thi?u vi h9 ,Mu khiin /(jp trinh

du cac bQ dieu khi~n l?p trinh da tr& nen phuc t?p hon nhi~u, nhung chung vfui gifr duqc sv don gian va d~ V?fl hanh nhu trong thi@t k@ ban d~u

1.3 Bq di~u khi~n l~p trinh trong hrong lai

Tuong lai cua b9 di~u khi~n l~p trinh khong chi dva tren sv phat tri~n cua cac dong san phftm m&i, ma con dµa tren vi~c tich hgp PLC v&i cac thi@t bi di~u khi~n, cac h~ th6ng giam sat PLC duqc k@t hgp thong qua m?ng, cac M th6ng san xuftt tich hgp (Computer Intergrated Manufacturing), k@t hgp v&i cac di~u khi~n s6, robot, h~ th6ng CAD (Computer Aided Design)

/CAM (Computer Aided Manufacturing), h~ th6ng quan ly thong tin va cac h~ th6ng dµa tren may tinh Cac bQ dieu khi~n l~p trinh se dong vai tro quan tn;mg trong nha may & tuong lai

Nhfrng ti@n b9 m&i trong cong ngh~ PLC bao g6m cac tinh nang nhu giao ti@p v&i nguoi dung, giao di~n d6 h9a (Graphical User Interface) va nhi~u giao di~n nguoi/may (nhu sli d1,mg mo-dun nh~n d?Dg gi9ng n6i) Chung bao g6m ca vi~c phat tri~n cac giao di~n cho phep truyen thong v&i thi~t bi, ph~ri cung va ph~ m~m dm;rc h6 trq tri thong minh nhan t?O, chAng h?n nhu cac mo-dun 1/0 logic mo

Cac cai ti~n ve ph~n m~m h6 trq cho vi~c giao ti~p gifra cac loi,ii thi~t bi khac nhau, sli di,mg cac tieu chu§n truyen thong thong qua cac M th6ng mi,ing Cac dong PLC m&i duqc phat tri~n them tri thong minh vao bQ di~u khi~n

Khai ni~m ve h~ th6ng san xuftt linh hoi,it (Flexible Manufacturing Systems) se la tri~t ly di~u khi~n cua tuong lai Cac bQ di~u khi~n l~p trinh tuong lai se la mQt thanh ph~n quan tr9ng trong nha may Cac chi~n luqc dieu khi~n se duqc phan ph6i v&i "tri thong minh" thay vi t?p trung Cac sieu PLC se duqc sli d\lllg trong cac ung di,mg doi hoi tinh toan phuc ti,ip, truy~n thong m?ng

va giam sat cac PLC nho hon trong cac quy trinh cong ngh~

1.4 Nguyen ly ho~t dqng

Mt)t bQ dieu khi~n l?p trinh, nhu minh h9a trong hinh 1.6 bao g6m hai ph~n co ban:

■ BQ ph~n xu ly trung tam ,

■ Cac ngo vao/ra

B<) xu ly trung tam (CPU) dieu khi~n tftt ca cac hoi,it d9ng PLC B6n thanh ph~n sau ti,io thanh CPU, th~ hi~n trong hinh 1.8:

dp k~t n6i gifra CPU va cung dp thong tin (d~u vao) va thi~t bi c6 th~ dieu khi~n (d~u ra)

Trong qua trinh ho?t d<)ng, CPU hoan thanh guy trinh g6m ba nhi~m v1,1: ( 1) d9c du li~u tir

cac thi~t bi d~u vao thong qua cac ngo vao (Input), (2) thvc thi chuong trinh di~u khi~n trong b<) nh&, (3) xuAt tin hi~u di~u khi~n d~n cac thi~t bi d~u ra thong qua cac ngo ra (Output) M6i quy trinh nay g9i la chu ky quet duqc minh h9a & hinh 1.7

Chirung l: Gi<Yi thi¢u vi b(J ai d u kh ii n !(Ip trinh 5

Mo-dun ngo vao/ra k~t n6i thi~t bi d!u vao/ra v&i b<} di~u khiSn duqc minh h9a a hinh 1.5 Nhi~m vµ chinh cua mo-dun nay la nh~ tin hi~u tu cac thi~t bi d!u vao dua vao CPU dS xfr ly va xufrt tin hi~u di~u khi~n tu CPU t&i cac thi€t bi d!u ra Cac thi€t bi dAu vao cung dp tin hi~u vao d~g s6 (digital) ho~c tucmg tµ (analog), ch~ng h~n nhu: nut nh~n, cong tiic, cong t~c gi&i h,;m,

cam bi€n quang, cam bi~n tu, cam bi~n dung, cam bib nhi~t, cam bi~n luu luqng, cam bi~n ap su~t, duc;rc n6i t&i dAu cu6i tren mo - dun ngo vao Cac thi€t d!u ra, ch~g h~n nhu: be;, khai d<)ng d<}ng co, van di~n tu, den bao duqc k~t n6i v&i cac d!u cu6i cua mo-dun ngo ra Ngu6n di~n cua h~ th6ng cung dp tfrt ca cac muc di~n ap dn thi~t cho ho~t d<}ng cua cac b<} pMn trong PLC

Truy~n thong

r"'II$1:'!,~~""',- _ 1:

I ·l ♦ Ji•lf'l.,V;~~ ll~ \'l"f- Jat •••_ I

' - - _) Hinh 1.8 S~6 kh&i cua cac thanh phAn chinh CP~

M~c du k.hong duqc xem la m<}t be;, ph?n cua b<} di~u khi8n, nhung thi~t bi dung d8 l?P trinh thong thucmg la may tinh ca nhan ho~c thi€t bi l?p trinh dm tay mini duqc SU dµng dS nh~p chuong

6 ChU011g 1 : Giai thiiu vi b9 aiiu khien /(jp trinh

trinh diSu khi~n vao be} nho duqc minh h9a & hinh 1.9 la r~t quan tr9ng Thi€t bi dung d~ l?p trinh phai duqc k6t n6i voi bQ diSu khi~n khi nh?p ho~c giam sat chuong trinh di~u khi~n

Hinh 1.9 (a) May tinh ca nhan duqc su d\lng nhu mQt thi€t bi l?p trinh,

(b) Thi€t bi l?P trinh mini

1.5 K~t nAi voi cac thi~t bi di~u khi~n khac

1.5.J Kit n8i PLC vui Relay

Trong nhi~u nam, cau hoi cua nhi€u ky su, giam d6c nha may va cac nha san xu~t la: "Toi c6 nen su di,mg be} di~u khi~n l?p trinh khong?" Ph.in Ion thoi gian cua ky su h? th6ng da bo ra d~ xac dinh tinh hi?u qua va chi phi cua m(>t PLC trong h? th6ng diSu khi~n Ngay ca ngay nay, nhi~u nha thi€t k6 h? th6ng di~u khi~n v!n nghi rAng hQ dang phai d6i m~t v6i v~n d€ nay Tuy nhien, m(>t di€u ch~c chin vfrn d~ chfrt luqng va nang sufrt cao kh6 c6 th~ duqc dap ung n€u khong c6 thi€t bi di€u khi~n PLC Voi SI! phat tri~n nhanh cua cong ngh? va sµ c~h tranh ngay cang tang,

chi phi b(> di~u khiSn l?P trinh da giam xu6ng d€n muc ngang bAng v6i relay Cac ung d\lng b(> diSu khiSn l?P trinh bay gio c6 th~ duqc danh gia dµa tren hi?u qua cua chung

Khi quy€t dinh su di,mg m(>t M th6ng PLC hay h? th6ng m1;1ch relay, nguoi thi€t k6 phai d~t m(>t s6 cau hoi M(>t s6 d6 la:

■ Co dn sµ linh ho1;1t trong thay d6i logic di~u khiSn?

• C6 nhu du v~ d(> tin C?Y cao khong?

■ Cac yeu du v~ khong gian co quan tr9ng khong?

■ Co dn tang s6 luqng d.iu vao va d.iu ra khong?

■ Co yeu du thu th?p du li?u khong?

■ Se c6 sµ thay d6i logic diSu khiSn thu@g xuyen?

■ Li~u c6 dn sua d6i nhanh khong?

■ Phai su d\lng logic di~u khi~n tuong tµ tren cac may khac nhau?

■ C6 nhu du phat tri~n trong tuong lai?

• Chi phi t6ng th~ la gi?

Cac thanh tl!ll cua h~ th6ng PLC lam cho chung d~c bi~ phu hqp voi cac ung d\lng trong m(>t h? th6ng san x ~t n,r d(>ng M(>t h~ th6ng PLC th~ hi~n trong hinh 1.10 cho thfry SIJ nho g<;m, don gian trong thi6t k6 cua n6 N6u M th6 g di~u khi~n nay su d\lng cac relay va timer se lam cho

bang di~u khi~n tr& thanh M th6ng day n6i phuc t1;1p va khong gian lip d~t Ian

N6u cac yeu d u cua h~ th6ng doi hoi tinh linh ho1;1t ho~c m& r(>ng trong tuong lai, b(> di€u khi~n l?p trinh se mang l1;1i !qi nhu?n cao hon h~ th6ng dieu khi~n relay Ngay ca trong tru@g hqp khong c6 SIJ linh ho?t ho~c m& r(mg trong tuong lai, m(>t h? th6 g 16n c6 th~ c6 rfrt nhi~u !qi th€ tir vi~c SU' di,mg cac cong C\l khAc ph\lC S1,1' c6 va trq giup do PLC cung dp Thai gian va chu ky quet q.rc ngAn cua PLC cha phep nang su~t tang !en dang k~ Ngoai ra, m~c du m?ch di~u khi~n

Chuang I: Giai thiefu vJ b(j aiiu kkiin !(Ip trinh 7

bing relay c6 th~ it t6n kem ban d~u, nhung lqi th& nay se bi m:lt do thai gian khAc ph1,1c 16i trong san xu§t vi ti I~ l6i cao cua h~ th6ng

Hinh 1.10 Tu di@u khi~n k&t hgp v6i PLC

1.5.2 Kit n6i PLC voi may tinh diJu khiin

C§u true CPU cua m9t PLC v@ ccr ban gi6ng v6i may tinh tieu chuftn Tuy nhien, m9t s6 d~c di~m quan tr9ng da tach chung ra khoi nhau Thu nh:lt, khong gi6ng nhu may tinh, PLC duqc thi~t k& d~c bi~t d~ t6n t{li trong di@u ki~n khAc nghi~t cua moi tnrang cong nghi~p M9t PLC duqc thi~t k& t6t c6 th~ duqc d~t trong m9t khu V\J'C c6 nhi@u ti~ng 6n, nhi~u di~n tu, rung d9ng va d9 ftm

Hinh 1.11 Hinh minh h9a h~ thf>ng PLC Siemen da xu ly S\l' khac bi~t thu hai cua PLC la phfrn cung va phfrn m~m cua chung dugc thi~t k& d~ su d\mg d~ dang Cac giao di~n phfrn cung d~ kSt n6i cac thi&t bi truang la m◊t ph!n cua PLC Cac mo-dun

t\l' chftn doan c6 th~ xac dinh l6i, va hem th& nua, c6 th~ d~ dang thao go va th~y th& Ngoai ra,

chucrng trinh phk m~m su d1,1ng cac kf hi~u Ladder truy@n th6ng ho~c cac ngon ngu d~ h9c khac, quen thu9c v&i ky thu~t vien nha may

8 Chirong 1: Giai thi¢u vi b(> aiiu khiin l(ip trinh

Trong khi may tinh c6 kha nang th\l'c hi~n m<)t s6 chuong trinh ho?c nhi~m v1,1 cung mc)t hie

va theo b.it ky thu t\J nao thi PLC thµc hi~n mc)t chuong trinh don le theo trinh tµ d:iu tien d~n cu6i Tuy nhien, PLC la mc)t M th6ng dang tr& nen thong minh hon Cac h~ thf>ng PLC phuc t~p hi~n nay cung cfrp kha nang da xu ly va da nhi~m, mQt PLC co th~ dieu khi~n m<)t s6 chuong trinh trong m<)t CPU duy nh&t v6i m<)t s6 bQ vi xu ly dugc minh h9a a hinh 1.11

1.5.3 Kit n6i PLC vui may tinh cti nhan

V 6i S\I gia tang cua may tinh ca nhan (PC), nhieu ky SU da phat hi~n ra r.lng may tinh ca nhan khong phai la mc)t d6i thu c ~ tranh trµc ti€p cua PLC trong dieu khi~n cac ung d1,1ng Thay vao d6, n6 la mc)t d6ng minh trong vi~c thµc hi~n dieu khi~n May tinh ca nhan va PLC c6 du true CPU tuong tµ, nhung chung khac nhau trong each k€t n6i cac thi€t bi ngo~i vi

M?c du cac may tinh c6 th~ k€t n6i dugc vm cac thi€t bi tmang, tuy nhien v~n con kh6 khan Cac may tinh nay phai giao ti€p v6i giao di~n ngo vao/ra khong phai dugc thi€t k€ cho chung va ngon ngu l~p trinh cua chung c6 th~ khong dap ung cac tieu chu~n cua l~p trinh sa d6 Ladder Ngan ngu v6n da quen thu<)c cho nhung nguai l~p trinh khi xir ly sµ c6 ho?c thay d6i h~ th6ng Tuy nhien may tinh ca nhan dugc su dt,mg lam thi~t bi l~p trinh lasµ lµa ch9n phu hgp May tinh ca nhan cfing dang duqc str d1,1ng d~ thu tMp du li~u qua trinh tu cac PLC d~ hi~n thi thong tin v~ quy trinh ho~c may m6c (nghia la chung dang dugc su dµng lam giao di~n d6 h9a nguai dung (GUI) V6i kha nang tfnh toan, may tinh ca nhan cilng r.it phu hgp d~ bf> sung cho chuong trinh cua b◊ di~u khi~n va d~ thu h~p khoang each truyen thong qua m~ng gitra mc)t h~ th6ng PLC

va cac may tinh 16n khac (xem Hinh 1.12)

Hinh 1 12 Mc)t may tinh ca nhan dugc lam du n6i gitra PLC va mc)t may chu

M<;>t s6 nha san xu&t ph:in m~m l~p trinh, su d1,1ng may tinh ca nhan nhu CPU ph:in cung d~ thl,l'c hi~n m<)t moi tmang gi6ng nhu PLC Ngan ngfr hQ sir d1,1ng la dµa tren tieu chu~n IEC I 131-

3 (International Electrotechnical Commission), la mc)t ngon ngtr bi~u di~n d6 ho~ bao g6m sa d6 Ladder, kh6i chuc nang, danh sach l~nh va du true van ban Cac nha san xufrt ph&n m~m n6i chung khong cung clip giao di~n 1/0 ph&n cung; nhung v6i vi~c su d1,1ng card thong tin lien I~c may tinh n<)i b(>, cac h~ th6ng nay c6 th~ giao ti~p v6i cac ph&n cung I/0 cua cac nha san xu&t khac nhau

1.5.4 Ung dt.mg tieu biiu ciia PLC

K~ tu-khi ch~ t~o, PLC da dugc ap d1,1ng thanh cong trong h:iu h~t cac !Tnh vµc cua nganh cong nghi~p, bao g6m cac nha may thep, nha may gifry, nha may ch~ bi~n thµc phfun, nha may

Chuong 1: Gio·i thi¢u vi h(j tliiu khi d n !{Ip trinh 9

hoa ch~t, cac nha may di~n, PLC thµc hi~n sµ da d~ng tuy~t vai cac nhi~m V\J di~u khi~n tu di~u khi~n ON/OFF l~p di l~p l~i cua cac may don gian d~n san xu~t tinh vi va di~u khi~n qua trinh

1.6 Cac dong san phim ung dyng cua PLC

Hinh 1.13 minh h9a cac dong san ph~m PLC Thi tnrcmg PLC c6 th~ duqc phan thanh 5 nh6m:

ideal/or perfo rmance

cr itic al appli cati o ns

Modular High-end Compack PL C

S uitable fo r more Powerj 11/ ,

co mplex or high compact modular spee d m ach ine s comr oller with possibly ut ilising c ost effec tiv e

m o tion m otio n co ntrol controllers op ti ns

Modular PLC

t.xpandahle PLC capable of even the biggest process

.S'.~'CNET II I

I 2 / t o /096 CC - 1 up to 819 2 CC - link/

I lin k/CC- li n k IE / I CC - link I Ell'ro.fibus, ' / I O

I Et h ernet / I EthernetJAS - Netwo rk

I SSCNF.T Il l I i nlerjace/Devi c eNer options

Hinh 1.13: Anh minh h9a cac dong san phim tieu bi~u cua PLC hang Mitsibishi duqc chia thanh

5 nh6m PLC nho duqc su d1,1ng trong cac ung d\lng di~u khi~n t6i 32 thi~t bi d~u vao va d~u ra cac PLC lo?i vua di~u khi~n tu 32 d~n 128 ngo I/O, lo~i trung binh di~u khi~n tu 64 d~n 1024 ngo

1/0), lo~i 16n tu 512 d~n 4096 ngo I/O va lo~i nit 1611 tt:r 2048 d~n 8 I 92 ngo I/O) Hinh 1.14 cho thjy m9t s6 lo~i PLC

Khu VIJC ch6ng cheo A, B va C trong Hinh 1.13 phan anh muc d9 cai ti~n b6 sung cac tuy ch911, v~ cac tinh nang tieu chuin cua PLC trong cung m9t lo~i Cac tuy ch9n nay cho phep m9t san ph§m dtrQ'C k~t hc;rp ch~t che v6i ung d\.)ng ma khong dn phai mua cac san phim l&n Hi~u bi~t v~ ph~m vi va d~c di~m cua chung se cho phep nguai su d\lng xac djnh chf nh xac b9 di~u khi~n se duqc ung d\lng nhu th~ nao

JO Chum,,g 1 : Giai thi¢u vi b<} diJu khi€n l(ip trinh

Mµc dich cua chung la th\l'c hi~n vi~c di~u khi~n cac quy trinh cong ngM m9t each tin c~y hon v6i chi phi th§.p hon Khi sir dµng m{lt PLC, tit ca cac k~t n6i day d~n d~u dugc thl!c hi~n trong chuong trinh PLC cua n6 Cac SO' d6 Ladder quen thu{lc giup cho cac ky su c6 th~ d~ dang l~p trinh

Hinh 1.15 minh h9a vi~c chuy~n d6i tu m9t SO' d6 mi:ich don gian trong hinh 1.14 thanh m9t chuO'Ilg trinh trong b{l nh6 cua PLC Nhu dad~ c~p, CPU d9c tri:ing thai diu vao, kich hoi:it cac l~nh logic tuong l'rng trong chuong trinh va di~u khi~n thi~t bi diu ra

Vi dlJ 1.1:

Trong m<,'lch di~n th~ hi~n trong hinh 1.14, den PL se ON n~u cong tic gi6i h?O LS I dong va n6u m{lt trong hai nut nh§.n PB 1 ho~c cong tic gi&i hi:in LS2 dong Su dµng mi:ich PLC, th~ hi~n S\l' k~t n6i ph~n cl'rng va chuO'Ilg trinh tuO'Ilg l'rng, cung m9t lo<,'lt cac di~u khi~n tri:ing thai den

Chuong 1: Gio'i thi¢u vi b(5 aiiu khidn !(Ip trinh 11

Giiii:

Hinh 1.16 mieu ta m6i quan h~ gifra m~ch k~t n6i phin cung va chmmg trinh tucmg ung thong qua cac tn;mg thai ho~t d(mg:

l.8 u·u di~m ciia PLC

Nhin chung, du true PLC theo mo-dun se linh ho~t, cho phep mo r(mg ph~n cung va cac

y~u t6 phin m~m khi yeu du c6ng n h~ thay d6i BQ di~u khi~n c6 th~ d~ dang thay th~ bing m9t

1 2 Chuon g 1 : G i a i thi ¢ u vJ h (J tti Ju kh ie' n l 4p trinh

thiJt bi co be) nh& Ion hem, phfu1 cung cu co th~ duqc tai su di,mg cho m9t ung d\mg khac va co kha nang l?p trinh l<;ti Su d\mg PLC, b<;tn co th~ giai quyJt duqc nhi~u v~n d~ di~u khi~n khac Bang 1.3 li?t ke mc)t s6 tinh nang va uu di~m cua thiJt bi di~u khi~n l?P trinh

Bang 1 I Cac tinh nang va uu di~m cua be) di~u khi~n l?p trinh di~n hinh

Thanh ph§n ph§n cung - 09 tin C?Y cao

89 nh& co th~ l?p trinh - D~ dang thay d i

- 0i~u khi~n linh h <;tt Kich co nho g9n - Yeu du khong gian t6i thi~u

- Kha nang truy~n thong Dµa tren b() vi fr ly - Muc de) th\fc hi~n cao hon

- San ph~m ch~t 1 w;mg cao hem

- 0ap ung nhi~u chfrc nang

Timer, counter - Lo<;ti bo ph§n cung

- D~ dang thay d i cai d~t tnr&c Ph§n m~m di~u khi~n role - Giam chi phi ph§n ctrng (day n i)

- Giam yeu d u k o g gian C~u true mo-dun - Cai d~t linh h <;tt

- Giam chi phi ph§n cung Mo-dun 1/0 - 0i~u khi~n nhi~u thi~t bi khac nhau

- Lo<;ti bo ki~m soat tuy chinh Tr<;tm I/0 ti.r xa - Lo<;1i bo day dai 6 g diin

Cac ch s6 ch~n d an - Giam thai gian khilc ph\.lC SIJ c6

Giao di?n I/0 - Bang di~u khi~n g9n gang

- D~ dang duy tri

Mo-dun 1/0 ng~t kJt n6i nhanh - Kho g lo ng<;ti h? th6 g day diin

Cac bi~n h~ th6ng - Quan ly/bao tri hfru ich

0uqc luu trfr trong du li~u be) nh& - Co th~ duqc xu~t ra duoi d<;tng bao cao

1.8 I D i dang thay ttJi y e u c6u di J u khi i n

Sau khi cai d~t, chuong trinh di~u khi~n co th~ tl,l' dc) g thay d6i d~ dap ung cac yeu d u di~u khi~n ma kho g d n thay d i cac thong s6 khac Sµ thay d i nay d~ dang vi kho g co k~t n6i m<;tch

di~n gifra cac thi~t hi d~u vao va thi~t bi d§u ra (xem hinh 1.18) nhu trong cac h~ th6 g m<;tch ph§n cung K~t n6i duy nh~t la th ng qua chuemg trinh di~u khi~n, co th~ thay d6i d~ dan

M?ch ban d§u la mc) cu n day solen id du qc di~u khi~n boi hai ti~p di~m cong tile gi&i <;tn mile n i ti~p (xem hinh 1.18a) Thay d6i i~u khi~n cu n day solen id bfing each d~t hai ti~p di~m cong t~c gi&i h<;tn song song (xem hinh 1.18b) ho?c bfing each them mc)t ti~p di~m cong tile gi&i h?n thfr ba vao m?ch hi~n t?i (xem hinh 1.18c) S\T thay d i nay se m~t ft hon mc)t phut trong PLC Trong h u h~t cac truang hqp, chuemg trinh don gian nay thay d6i c6 th~ du qc thl,l'c hi~n ma kho g

d n tilt ng 6n h~ th6 g Sl,l' thay d i tuemg tl,l' nay cho m9t h~ th6ng m<;1ch relay co th~ m~t khoang

ba muo d~n sau muoi phut, c6 ng fa la thi~t hl;li san xu:h c6 th~ kha dang k~ Tinh tr<;1ng tuemg t\

ll ~ ll co nhu d u thay d i ia tri cai d?t h~n gia hO?C m9t h~ s6 du li~u khac M<)t be) d~m thai ian

Chu'Ong 1: Gio·i thi¢u vJ h<} iiiJu khiin !rjp trinh 13

trong chucmg trinh PLC c6 th~ duqc thay d6i it nh~t la nam giay M9t cong t~c hay m9t nut ~n c6 th~ d~ dang duqc du hinh d~ nh?p cac gia tri d~t tru6c cho b~t ky b9 tinh gia trong ph~n m~m

Cach ti~t ki~m thai gian cho vi~c thay d6i chucmg trinh ph~n m~m, thay vi thay d6i m9t s6 thi~t

bi ph~n cung, la hi~n nhien

Anh minh hc;m du true ph~ cung PLC d~g module ctia hang Mitsubishi

+ 24VDC

Hinh 1.17 Sa d6 k~t n i 1/0 dit?u khi~n l?p trinh

OVDC

khac, m(>t PLC c6 th~ nMn thong tin giam sat, ching h<;ln nhu thay d6i san xu~t ho~c len ke ho~ch

thong bao tu may chu Mo-dun I/0 tieu chmin bao g6m nhiSu lo<;li mo dun ky thu~t s6, tucmg tv va

d~c bi?t, cho phep di€u khi€n tinh vi ma khong dn sir d\lng cac thiet bi di?n tu giao tiep dAt ti€n,

tuy chinh

1.8.2 Di dang cai tl{it

M(>t s6 thu(>c tinh lam cho vi~c lAp d~t PLC d~ dang va hi~u qua hem f>6 la kfch thu&c tucmg

d6i nho cho phep m◊t PLC duqc b6 tri thu~ ti?n trong khong gian duqc yeu c~u (xem Hinh 1.20)

Hinh I 19 Khoang khong gian hi?u quad~ IA d~t PLC

Chuong 1: Gio'i l~i~u vi b(> t/iJu khidn /(Ip trinh 15

Trong lip d~t cac tr~m lon, cac dAu vao/dAu ra tir xa dugc d~t a vi tri tf>i uu (xem Hinh 1.21 ) M9t cap d6ng trµc ho~c m<)t c~p day xoin k~t nf>i cac tr~ tu xa v&i CPU Ciu hinh nay giam chi phi v~t li~u va nhan cong so v&i h~ thf>ng day d~n cf> dinh, sir dl,lng nhi~u day va lAp d~t f>ng d~n 16-n

Hinh 1.21 B<) xu ly PLC va module thong minh di kem

L6i thi~t bi truong

- - - C PU

_ _ _ _ E)~u vao/ra

Hinh 1.22 Cac l6i ca ban

16 ChU'ong 1: Gi6·i thi¢u vJ ho diJu khidn l(jp trinh

Ngay tu d§u, b(> di~u khi~n l~p trinh duqc thi~t k~ de d~ bao tri, voi h~u nhu telt ca cac ph§n cung Hip ghep theo mo-dun Cac m~ch phat hi~n 16i va chi thi chin doan ( xem hinh 1.21 ), duqc

hu hong Trong thµc t~, h§u h~t cac 16i lien quan d~n m(>t h~ th6ng PLC ca ban bit ngu6n tu melt k~t n6i voi cac thi~t bi d§u vao/d§u ra chu khong phai la h~ th6ng giao ti~p CPU ho?c 1/0 cua PLC

(xem hinh 1.22) Tuy nhien, kha nang giam sat cua m◊t M th6ng PLC co the d~ dang phat hi~n va sira 16i thi~t bi trucmg

V oi sµ trq giup cua cac thi~t bi l~p trinh, cac l~nh logic co th~ duqc giam sat de xem d§u vao

thong bao m(>t s6 16i nhelt dinh

Nhfrng tinh nang nay la m{>t ph~n gia tri cua belt ky h~ th6ng di~u khien PLC Sau khi cai d~t, d~ dang phat hi~n sµ ti~n lqi cua no Nhung !qi ich ti~m &n cua PLC, gi6ng nhu b§t ky thi~t bi thong minh, se phv thu{>c vao sµ sang t~o ma no duqc ap d1,1ng

Ro rang cac CUQC thao lu?n tmc:rc day v~ nhung lqi fch ti~m niing cua vi~c ap d\mg be) di~u khiJn l~p trinh trong m{>t (mg di.mg cong nghi~p la r.lt Ion Diem m§u ch6t la thong qua vi~c su

dvng l~p trinh di~u khiJn, ngm'ri dung se d~t duqc hi~u su§t cao, de) tin c~y cao, k~t qua ch.it luqng

cao han voi chi phi giam

Chuang nay se gi&i thi~u v~ cac M th6ng s6 dugc sir d\mg trong b9 di~u khi~n l~p trinh B6n

h~ th6ng s6 thuong dugc sir d\mg trong qua trinh xir ly du li?u d6 la: nhi phan (Bin), bat phan

(OCT), th~p phan (DEC) va tMp h,1c phan (HEX) Sau d6, chung ta se tim hi~u v~ s6 th~p phan

ma hoa nhi phan (BCD) va ma Gray, b9 ky ti! ASCII va m9t s6 h~ th6ng s6 khac trong PLC

Nhfrng ma va h~ th6ng s6 nay la n~n tang logic trong cac PLC, cac ki~n thuc co ban cua chung se

giup nguai d9c hi~u dugc each thuc lam vi~c cua PLC nhu th~ nao

2.1 Hf th6ng sA

Vi~c nlim ro v~ cac h~ th6ng s6 rfrt dn thi~t khi lam vi~c v6i cac b9 di~u khi~n l~p trinh, vi

chuc ming co ban cua cac thi~t bi nay la mieu ta, luu tru va v~n hanh tren cac con s6 M6i h~ th6ng

s6 d~u c6 nhung quy tAc chung d6 la:

■ M6i h~ th6ng s6 c6 m9t co s6

• M6i h~ th6ng s6 c6 th~ dugc sir d\mg d~ d~m

• M6i h~ th6ng s6 c6 th~ dugc sir di,mg d~ mieu ta s6 lugng ho~c ma s6

• M6i h~ th6ng s6 d~u su d\mg m9t b9 ky hi~u

Ca s6 cua m9t h~ th6ng s6 quy~t djnh b&i t6ng s6 ky hi~u dugc su dµng Ky hi~u c6 gia tri

Ian nhfrt luon c6 gia tri bAng m9t co s6 Cac h? th6ng s6 thuCYng g~p khi lam vi?c v6i b9 di~u khi~n

l~p trinh (PLC) la CO' s6 2 CO' s6 8, CO' s6 10 va CO' s6 16 Cac h~ th6ng nay dugc g9i la h~ nhi phan,

bat phan, th~p phan va th~p lµc phan

2.2 Hf th6ng s6 th~p phan

H? th6ng s6 th?P phan la h~ th6ng s6 ph6 bi~n nhih Ca s& cua h? th6ng s& th?p phan la I O

Cac ky hi~u dugc su dµng trong h~ th6ng nay la 0, 1, , 3, 4, 5, 6, , , va 9 Nhu da n6i o tren,

t6ng s6 cua cac ky hi~u (I 0) gQi la CO' s6, v&i bi~u tugng c6 gia tri l&n nh~t la 9

Vi trf (n)

Gia tri (V)

Vi tri S6 + Gia tri

3 2 V3 V2 V1

I

Vi trf d~u tien (xem hinh 2.1 ), bAt d~u tir vi trf hen phai, la vi tri 0, thtr hai la vi tri I va cu

vi tri 0 (OFF), xem hinh 2.3 Cac m<;1ch s6 co thS phan bi~t gifra hai cfrp di~n ap (vi dµ: +5V va 0V), lam cho h~ nhi phan d.t huu ich cho cac ung dl,lllg ky thu?t s6

Chuo11g 2: H¢ th6ng sJ va ma 19

Hinh 2.3 M(>t d~mg cua h~ th6ng s6 nhi phan Gi6ng nhu h~ th6ng th~p phan, th~ hi~n cac s6 nhi phan 16n hon ky hi~u c6 gia td l6n nh:lt (trong tnrong hgp nay la I) duc;rc thvc hi~n bing each gan m(>t gia tri trc;mg s6 cho tung vi tri tu

phai sang trai Gia tri tn;mg s6 (s6 tMp phan tuong duong) cua mc)t s6 nhi phan duc;rc tinh theo each tuong t\r nhu d6i v6i mc)t s6 th~p phan, chi thay vi ca s6 I 0 , n6 la ca s6 2 06i v&i nhi phan, gia tri trc;mg s6 tu phai sang trai la 1, 2, 4 8, 16, 32, 64, , tuong ung vi tri 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,

1822

Nhu v~y, s6 nhi phan 10110110 tuong duong s6 182 trong s6 h~ th6ng tMp phan M6i chfr s6 cua m(>t s6 nhi phan duc;rc gQi la mc)t bit, di~u nay lam s6 nhi phan tro nen d~c bi~t, 10110110 ( 182 tMp phan), c6 8 bit Mc)t nh6m 4 bit duc;rc gQi la mc)t nibble; mc)t nh6m 8 bit la mc)t b te; va mc)t nh6m 2 byte la mc)t word Hinh 2-4 trinh bay mc)t s6 nhi phan g6m 16 bit, LSB bit c6 gia tri th:lp nh:lt trong word, MSB bit c6 gia tri Ion nh:lt trong word, duc;rc xac djnh

Bit c6 tr9ng s6 16n nh:lt Bit co tr9ng s6 nho nh:lt

20 Chuong 2: H¢ th6ng s6 va ma

D~m nhi phan c6 mc)t chut kh6 khan han d~m th~p phan vi chung ta kh6ng quen v6i n6 Bai

vi h~ th6ng s6 nhi phan chi su d\mg hai chfr s6, chung ta chi c6 th~ tinh tu 0 d6n 1, chi c6 m(,t thay d6i trong mc)t vi tri chfr s6 (OFF thanh ON) tru6c khi nh~p m(,t s6 m6i Ngugc l1;1i, trong h? th~p phan, chung ta c6 th~ d6m tir O d6n 9, bling muoi s6, tru6c khi m(,t vi tri chfr s6 m6i duqc them vao

Trong nhi phan, gi6ng nhu th~p phan, chung ta them m(,t vi tri chfr s6 khi c6 m(,t chuy~n ti6p Vi v~y, khi chung ta d~m nhj phan, chfr s6 sau Ova 1 la 10 (mc)t-kh6ng, kh6ng phai muoi), gi6ng nhu khi chung ta tinh 0, 1, 2 9 theo th~p phan, mc)t chfr s6 khac vi tri dugc them vao va chfr s6 ti~p theo la 1 0 (muoi) Bang 2.1 cho th!y m(,t bang s6 trong nhi phan tuang ung bang s6 trong h~ th~p phan tu 0 d6n 15

Bang 2.1: Chuy~n d6i gifra tMp phan va binary

Bang 2.2: Chuy~n d6i s6 tMp phan, nhj phan va bat phan

Decimal Binary Octal

trong h~ bat phan Theo each nay, m{>t s6 nhi phan r!t 16n c6 th€ d~ dang duqc di;ti di~n b6i m{>t s6

bat phan vai chfr s6 it hon dang kt

Vi V?Y, m{>t s6 nhi phan 16 bit c6 th~ duqc th~ hi~n tnJc ti~p bAng sau chfr s6 trong bat phan

Nhu bi;tn th!y sau nay, nhi~u b{> di~u khi~n l?p trinh su d\mg h~ th6ng s6 bat phan d~ danh dja chi

dfiu vao/dfiu ra va dia chi b{> nha

H~ th6ng s6 th?p h,1c phan (HEX) sir d\mg 16 lam co s6 cua n6 N6 bao g6m 16 chu s6 tu sf>

0 dSn 9 va cac chfr cai tu A dSn F ( di;ti di~n cac con s6 tu 10 d~n 15) H~ th?p ll,IC phan duqc SU' dµng vi ly do tucmg W nhu M th6ng bat phan, d€ bi€u thi cac s6 nhi phan b~ng each su dl,lng it chu s6 hon H~ th6ng s6 th?P lµc phan su dl,lng m{>t chfr s6 de di;ti di~n cho b6n chfr s6 nhj phan (ho~c cac bit), thay vi ba nhu trong h~ th6ng bat phan Bang 2-3 cho th~y m{>t s6 dSm th?p l\lc phan cua s6 0 dSn 15 vai s6 th?p phan va nhi phan tuong duong

Cung nhu cac h~ th6ng s6 khac, s6 th?p ll,lc phan c6 th€ duqc bieu di~n bAng s6 th?p phan b~ng each sir dl,lng phuong phap t6ng hqp tr<,mg s6 Cac gia tri tMp phan cua ky t\I chfr s6 hex tu

chfr cai A dSn F duqc su dl,lng khi tinh toan s6 th?p phan tuong duong ( 10 cho A, 11 cho B, ) Cac vi dl,I sau su dl,lng phuong phap t6ng hqp tr<;mg s6 d~ chuy~n d i s6 th?P ll,lc phan FI A6 thanh

s6 th?p phan tuong ducmg Gia tri cua A trong vi dl,l la 10 !fin, trong khi F la 15 !fin Nhu V?Y, h~

th?P l\lc phan s6 FlA6 tucmg duong v6i s6 th?P phan 61.862

Gi6ng nhu cac sf> bat phan, s6 th~p ll,lc phan c6 th~ d~ dang dugc chuy~n thanh s6 nhi phan

ma khong c6 bc1t ky sv chuy~n d6i toan h9c nao D~ chuy~n d6i m9t s6 th~p ll,lc phan sang nhi phan, chi dn vi~t nh6m 4 bit nhi phan tuong duong cho m6i chfr s6 hex Vi dl,l:

Trong ph~n tru&c, ta da thiy each chuy~n d6i m◊t s6 h? th6ng s6 sang h~ th6ng th~p phan

quen thu9c b~ng each sfr dl,lng phuong phap t6ng hgp tr9ng s6 Trong ph~n nay, chung ta se tim

Chwng 2: H ¢ th6ng s6 va mii 23

hi~u each m{>t s6 th~p phan c6 the dugc chuyen thanh s6 nhi phan, bat phan, ho~c h~t ky h~ s6 nao f)~ chuyen s6 th~p phan sang s6 tuong duong trong h~t ky ca s6 nao, b<;tn phai thvc hi~n m{>t lo<;tt cac don vi theo cac C(J s6 mong mu6n Qua trinh chuyen d6i hit dAu hAng chia s6 th~p phan theo ca s6 N~u c6 m{>t phAn con l<;ti (s6 du), n6 dugc d~t o vi tri th~p nhfrt con l<;ti (phia hen phai)

cua s6 ca so m6i N~u kh6ng c6 phful con l<;ti (s6 du), s6 0 dugc d~t o vi tri d6 Cac k~t qua cua phep chia sau d6 dugc dua xu6ng va qua trinh dugc l~p l<;ti cho d~n khi k~t qua cu6i cung cua cac dan vi lien ti~p la 0 Phuong phap nay c6 the mom ra; tuy nhien, d6 la phuc.mg phap chuyen d6i dan gian nh~t, ~ hieu va d~ su d\lng

Hinh 2.5: Phuong phap chuy~n d6i h~ th6ng s6

Hay tim h~ th6ng s6 c6 ca s6 5 tuong duong v6i s6 Z (xem Hinh 2.5) Phep chia dAu tien (Z + 5) cho k~t qua NI va s6 du la RI S6 du RI tro thanh chfr s6 dAu tien cua s6 c6 ca s6 5 (vi tri dfru tien hen phai) D~ c6 dugc chfr s6 ti~p theo, k~t qua NI l<;ti dugc chia cho 5, dua ra m{>t k~t

qua N2 va s6 du R2 tr& thanh chfr s6 thu hai Qua trinh nay dugc l~p l<;ti cho d~n khi k~t qua phan chia (Nn + 5) la 0 cho phful con l<;li cu6i cung Rn, tr& thanh chir s6 quan tr<;mg nh~t ( chfr s6 hen trai) Cua s6 CO C(J sf> 5

Vi dip ChuyJn s6 tMp phan 3510 sang s6 nhi phan (co s6 2) cua n6 su dµng phuong phap nay:

Do d6, h~ s6 th~p h,ic phan cua 1355101a 54B (HEX) (nho rfuig h~ tMp l1,1c phansu dµng ky

tµ B d?i di~n cho s6 11 )

C6 m<)t phm:mg phap khac, nhanh hem, d~ tinh toan nhi phan tucmg ducmg voi m<)t s6 th~p phan Phucmg phap nay su dµng phan chia cua tam, thay vi hai, d~ chuy~n d6i s6 d~u tien thanh bat phan va sau d6 la nhi phan tu bat phan (ba bit m<)t l~n)

Vi d1,1: Chung ta hay l§y s6 14510:

Vi d1,1: d~ thgc hi~n phep tinh 40 tru 20, d~u tien, bu 20 d~ c6 duqc -20 sau d6 thµc hi?n phep d;mg 40 voi k~t qua c6 duqc sau khi bu

2.4.1 Ph,nmg phtip bu mvt

Gia su r~g chung ta c6 m<)t s6 nhj phan 5 bit ma chung ta mu6n bi~u di~n n6 a d;,ing m9t

so am

Vi d1,1: S6 th~p phan 23, ho~c nhi phan la I 0111

C6 hai each d~ bi~u di~n cho s6 nay la s6 am Cach d~u tien la chi don gian la d~t d.lu (-) a

phia tm<JC cua s6 th~p phan ho~c nhi phan:

-(10111) Phuong phap nay phu hqp v&i chung ta, nhung khong phu hqp v&i b<) di~u khi~n l~p trinh

C hU'Ong 2: H ¢ th6ng s6 va mii 25

va may tinh vi chung chi giai thich cho cac chfr s6 nhi phan l va 0 0~ bi~u di~n s6 am, m<)t s6 thi~t bi di~n toan s6 duc;rc bi~t d~n la phuong phap bu m{>t ( One's Complement) O~u tien, phuong phap bu m{>t duc;rc d~t them m{>t bit o ben trai bit c6 tr~mg s6 cao nhit va cho phep bit nay xac dinh li~u s6 c6 duong hay am Con s6 nay la duong n~u ky hi~u la O va am n~u la l Su dµng phuong phap bu m(>t, + 23 th~p phan dugc bi~u di~n trong nhi phan nhu sau:

010111 S\l' bi~u di~n gia tri am cua nhi phan 10111 thu dugc b~ng each d~t vao bit c6 tr9ng s6 cao nh§ gia tri 1

101000 N~u m(>t s6 am dugc dua ra trong nhi phan, n6 la m<)t ki~u bu tuong t\f:

-15 1 O = 1 00002

-1510=0 lllb

2.4.2 Phu · ung phap bu hai

Phuong phap bu hai tuong W nhu phuong phap bu m(>t, c6 nghia la sfr dµng them m{>t chfr s6 ki hi~u khac d~ bi~u thi d§u hi~u Tuy nhien, tinh toan bu hai khac so v6i bu mc)t Trong phuong phap bu mc)t tit ca cac bit dugc dao ngugc; nhtmg trong phuong phap bu hai, m6i bit, tu phai sang trai, se bi dao ngugc chi khi xu§t hi~n s6 1 d~u tien

Vi dµ: Hay str dµng s6 +22 th~p phan

+2210 = 0 101102

Bu hai cua n6 se la:

Luu y r~g trong biSu di~n s6 am cua s6 22, bAt d~u tu phai, chfr s6 d~u tien la 0, do d6 n6 khong dao ngugc; chfr s6 thu hai la 1, vi v~y tit ca cac chfr s6 sau n6 dugc dao nguc;rc

N~u m(>t s6 am duc;rc dua ra bu hai cua n6 la s6 duong dugc xac dinh theo cung m{>t each:

-1410= 1100102

+ 14 I O = 0 0 111 02 M{>t l§n nfra, tit ca chung d~u duc;rc dao nguc;rc khi phat hi~n ra s6 1 d§u tien Cac vi d1,1 v~

bu hai duc;rc hi~n thi & day:

+ 1 1 o = 0 l 000 lz -171= 1 0111 ]z

+710= 0 0011 lz -7 1 = ] 1 ] 00 Ji

+ I 10 = 0 0000 Ii

-110=1 llllb

Phuong phap bu hai cua O khong thi,rc si,r t6n tl;ii Phuong phap bu hai cua O la 0 Phuong phap bu hai la phuang phap s6 h9c ph6 bi~n nhit dugc su d1,1ng trong may tinh cilng nhu b(> di~u khi~n l~p trinh

2.5 Ma nhj phan

M(>t yeu du quan tr9ng cua b◊ di~u khi~n l~p trinh la truy~n thong voi cac thi~t bi ben ngoai ho~c nh~n thong tin tu b{> di~u khi~n Mo-dun dfru vao/d~u ra se li n quan d~n vi~c truy~n, thao

26 Chl,f(Tng 2: H? th<5ng sJ va ma

tac va luu tru du li?u nhi phan

0~ dap ung yeu du nay nhung quy djnh vS S\J k~t hCJP cua cac chfr s6 1 va O cho mlii s6, ky ttJ ho?c ky hi?u duqc bi~u di~n g9i la ma nhj phiin, co hai lo:;ii ma s6:

M(lt ma s6 d:;ii di?n cho s6, ky hi?u va chfr cai la tieu chrnln trong toan nganh Nhung ma s6 ph6 bi~n nhfrt la:

ASCII BCD Gray

2.5.1 ASCII

ly thong tin, ch~ng h:;in nhu may in va 6ng tia catot (CRT), phai xfr ly cac chfr s6 va ky hi?u d~ic bi?t Nhfrng ky t\r chfr va s6 g6m 26 chfr cai ( chfr hoa), 10 s6 (0+-9), c(lng voi ky hi?u toan h9c va chfrm cau - co th~ duqc bi~u di~n bAng ma 6 bit (tuc la 26 = 64 ky) Ma ph6 bi~n nhfrt cho d:;ii di?n chfr va s6 la ASCII (B9 tieu chu~n thong tin Hoa Ky)

Bit ch~n le: P = 0 Bit chin

S6 Bit

· (b) 01O11O102 = Z

Hinh 2.6 TruySn dfr li?u ma ASCII

Ma ASCII (phat am la kee) co th~ la 6, 7 hO?C 8 bit M~c du ma 6 bit (64 ky tt,r t6i da) co th~ chua bang chfr cai co ban, s6 va ky hi?u d~c bi?t, b9 ky tt,r tieu chu~n ASCII su d\lng ma 7 bit (2 7

= 128 cac ky W co th~), bi~u di~n cac chfr thuong va cac ky tµ diSu khi~n, ngoai cac ky tµ da d~ c~p Ma 7 bit nay cung dp tit ca cac ki ttJ co th~ duqc su d\lng khi giao ti~p voi thi~t bi ngo:;ii vi

va giao di?n

Ma ASCII 8 bit duqc su d\lng khi kic~m tra tinh ch~ le dugc them vao chu~n ma 7 bit cho m\lc dich ki~m tra l6i (luu y rAng tfrt ca 8 bit phu hCJP voi 1 byte) Hinh 2.6a cho thcly ma ASCII d:;ii di?n ma nhi phan cua ki t\l' Z (1328) Ky tt,r nay thuong duqc gui va nh~n trong m~u n6i ti~p giua PLC va cac thi~t _bj khac

Hinh 2.6b cho thcly m<)t truy~n d~n ASCII di~n hinh, m9t l~n nfra su d\mg ky t\l' Z la m9t vi d\l Luu y dng cac bit ph\l da duqc them vao o dill va cu6i cua ky tµ d~ b~t d~u truy~n dfr li?u ASCII Ph\l ll)c B cho thfry m9t bang ASCII tieu chufrn

2.5.2 BCD

H? co s6 BCD (Binary Coded Decimal) duqc su d\lng ti?n lgi d~ xu ly du li~u nh~p vao thiJt

bi ·s6 va di~n giai cac du li?u duqc xufrt ra tu may moc Giai phap t6t nhfrt cho vdn d~ nay la chuy~n

Chircmg 2 : H¢ th6ng s6 va mii 27

d6i mad~ XU ly

H~ tMp phan su dl,lllg cac chfr s6 tu O d~n 9, con BCD d~i di~n cho m6i s6 nay nhu la m◊t

s6 nhj phan 4 bit Bang 2.4 m6i quan h~ gifra ma BCD v6i s6 nhi phan (binary) va s6 th~p phan

Cac ung di,mg PLC tieu biSu cua ma BCD bao g6m nh~p du li~u (thoi gian, kh6i lugng )

thong qua cong tAc xoay (IhumbWheel §.witches: TWS), hi€n thi du li~u thong qua led 7 do~n

ngo vao tir b(> ma h6a tuy~t d6i va l~nh ngo vao/ra d~ng tin hi~u tuong tµ Hinh 2.7 cho th§y m(>t m(>t bang hi€n thi led 7 do~n

Hinh 2.7 (a) Led 7 do~n hi€n thi gia tri cua thi~t bi truang, (b) Cong tAc xoay

Ngay nay, m1:1ch d n thi~t d€ chuy€n d i tu th~p phan sang BCD va tu BCD sang hi€n thj led 7- do~n r§t ph6 bi~n (xem cac hinh 2.8) Dfr li~u BCD nay dugc chuySn d6i boi PLC thanh s6 nhi

phan cua dfr li~u ngo vao Ngo vao, ra cua dfr li~u BCD yeu du m◊t giao di~n vao, ra v6i 4 duang

cho m6i chfr s6 th~p phan

Hinh 2.8 (a) Cong tic xoay chuy~n d6i s6 tMp phan thanh d§u vao BCD cho PLC (b) Hi~n thi

Led 7 do<;1n chuy~n d6i d§u ra BCD tu PLC thanh s6 th~p phan

2.5 3 GRAY

Ma Gray la m(>t trong m9t lo<;1t cac ma trn1n W su di,mg chu yJu cho d§u do vj trf (Encoder

tuy~t d6i) V~ ca ban no la m(>t ma nhj phan da duqc sua d i theo each ma chi m(>t bit thay d6i khi

s6 d~m tang len m(>t dan vj Trong s6 nhi phan tieu chu11n, c6 th~ b6n chtr s6 cung c6 th~ thay d6i

khi s6 d~m chi b~ng b6n chfr s6 nhi phan (4 bit) Sl,l' thay d6i m?nh me nay dugc nhin th~y khi

chuy~n tu nhi phan 7 (0111) sang 8 ( 1000) Sl,l' thay d6i nay khong thich hqp d~ djnh vi cac t'.mg

di;tng Do do, h u h~t cac b(> ma h6a d~u su di,mg cac ma Gray d~ xac djnh vj tri g6c Bang 2-5

hi~n thj ma nay v6i sc\ nhj phan va s6 th~p phan cua n6 d~ so sanh

Bang 2.5: Bang ma Gray, Binary, Dec

M(>t vi d1,1 v~ m(>t t'.mg d1,1ng ma Gray l a b9 ma h6a tuy?t d6i quang h9c (Encoder tuy~t d6i)

Trong Encoder, dTa rotor bao g6m cac phan do?n chua cac 1 6 tr6ng dugc sip x~p theo ma Gray

M9t ngu6n anh sang led chi~u qua cac 1 6 tr6ng cua dTa quay Anh sang truy~n duqc nh~n 6 d§u

Chuong 2: H¢ th6ng s6 va ma 29

kia 6 d,:mg ma Gray va t?o ra d?ng dfr li~u Gray d~ dua vao PLC ho~c dfr li~u Gray dua qua be)

chuy~n d6i thanh dfr li~u BCD Hinh 2-9 minh h9a m<)t di€n hinh be) ma h6a tuy~t d6i va d?ng dfr li~u dclu ra cua no

quang LED

Hinh 2.9 Be) ma hoa quang v&i ma Gray va BCD

2.6 Djnh d;mg thanh ghi Word

Nhu da d~ c~p, be) di~u khi~n l~p trinh th\fc hi~n tfrt ca cac ho?t d{mg n<)i b<) 6 d?ng nhi phan bAng cac chfr s6 I va 0 Ngoai ra, tr?ng thai cua cac thi~t bi vao, ra cung dtrQ'C d9c va vi~t 6 d?ng

nhi phan, cung nhu vi~c xfr ly dfr li~u cua CPU Noi chung, cac ho?t d<)ng nay duqc th\Ic hi~n b~ng

each su di,mg m(>t nhom 16 bit - gQi la word d?i di~n cho s6 va ma Word trong PLC ciing g9i la thanh ghi Hinh 2.10 minh ho? m(>t thanh ghi 16-bit bao g6m 2-byte hay l word

+ Bit co tr9ng s6 l&n nhfrt Bit co tr9ng s6 nho nhfrt +

2.6.1 Dinh dt,mg sti Binary

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

' - r , ~ : ~ - - : 'r.- ' , ' ' ' ' ' -

l l 1 1 1 1 1 1 1 1 , 1 , 1 1 1 r ·1_ , r • ~ '° T 1 · 1 1 · l - i r · 1 1 1 , 1 ~

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ L , J· .,- L ! _ · ' - - , - - - - J

Thanh ghi 16 Bit co th~ chua gia tri l&n nhfrt la: 65535

Hinh 2.11 16 bit cua s6 binary ung v&i gia tri 65535

30 Churmg 2: Hi th6ng s6 va mfi

Dfr li~u luu trfr duqc dinh d~mg nhi phan c6 th~ duqc chuy~n d6i tn,rc ti~p sang s6 th?P phan

tuang duang ma khong c6 b~t ky h?n ch~ d~c bi~t nao Trang dinh d,,mg nay, m◊t thanh ghi 16 bit

c6 th~ d?i di~n cho m◊t gia tri 16n nh~t la 65535 Hinh 2.11 cho th~y gia tri 65535 djnh d?ng nhi phan (t~t ca cac bit la l ) Dinh d?ng nhi phan d?i di~n cho tr?ng thai cua thi~t bi la 1 ho~c 0, duqc

luu trfr trong thanh ghi word

Hinh 2.12 chi ra vi~c su di.mg bit d~u, nhu v~y, gia tri tMp phan t6i da ma thanh ghi 16-bit

c6 th~ luu trfr la +32767 ho~c -32767

+ 3276710

Hinh 2.12 16 bit cua s6 Binary d?ng c6 d~u

2.6.2 Dinh dtJng s6 BCD

Dinh d?ng BCD su di.mg 4 bit d~ d?i di~n cho m◊t chfr s6 th?p phan Chfr s6 th?p phan ma

Chuong 2: H¢ th6ng sJ va mfi 31

Trong djnh d~g BCD, thanh ghi 16 bit c6 th~ chua d~n m9t gia tri th?p phan gf>m 4 chfr s6, v6i cac gia tri th?p phan c6 th~ duqc bi~u di~n tir 0000-9999 Hinh 2.13 cho th§y m9t thanh ghi co chua s6 nhi phan cua BCD tuong ung v6i s6 th?p phan 9999

Trang PLC, cac gia tri BCD duqc luu trfr trong m9t thanh ghi word M9t h? th6ng 4 chfr s6

se su d1,mg m9t thanh ghi 16-bit d~ luu trfr cac dfr li?u BCD (xem hinh 2.14)

Vi d'! 2.1

Hay minh h9a each m9t thanh ghi PLC 16 bit co chua s6 BCD c6 gia tri la 7815 se k~t n6i v6i m9t thi~t bi hi~n thi 4-chfr s6 b~ng led 7 do~n

Giiii:

Digit c6 tr9ng s6 Ion nh§t Digit co tr<;mg s6 nho nh§t Hinh 2.15 Thanh ghi 6 bit tuong ung v6i s6 co gia tri 7815 Hinh 2.15 minh h9a k~t n6i gifra m{>t thanh ghi 16-bit va m<)t man hinh hi~n thi 4 chfr s6 b~ng led 7-do~n Dfr li?u d~u ra BCD tir thanh ghi word PLC duqc gui d~n man hinh hi~n thi led 7-doi;m dJ hiJn thi s6 th?p phan tuong ung

32 Chuong 3: Khai ni¢m vd logic

ChtrO'ng 3

Hi~u vf b(> difu khi~n l?p trinh va cac ung di.mg cua chung, tru&c tien ta dn phai nAm duqc cac khai ni?m logic duqc su d1,mg trong b(> difu khi~n l~p trinh Trong chucmg nay, chung ta se

thao lu?n vf ba ham chuc nang logic co ban: AND, OR va NOT Chuong nay cung se gi&i thi?u cac nguyen tAc co ban cua d?i s6 Boolean va cac toan tu lien quan Cu6i cung se giai thich rn6i quan h? gifra d?i s6 Boolean va cac ki hi?u logic

Khai ni?m vf nhi phan khong phai la m(>t khai ni?m m&i N6 dcm gian la df C?P d€n y tucmg

vf thµ'c t€ d6 la nhi~u thu chi t6n t?i a hai tr?ng thai dinh tm&c Ch~ng h?n nhu: den chi c6 th6

duqc b?t ho~c tit, m(>t cong tAc chi ON ho~c OFF, d(>ng co ch?Y ho~c dung Trong cac h? th6ng

s6, hai tr?ng thai d6 la khong ho~c rn(>t, kich ho?t ho~c khong kich ho?t, cao hay thftp, b?t ho~c

tk Khai ni?m hai tr?ng thai nay c6 th~ la co sa d6 dua ra cac quy€t dinh va vi n6 rftt hqp ly v&i

h? th6ng s6 nhi phan, nen n6 duqc su d\mg d6 xay d\l'Ilg cac t?p l~nh cho b9 difu khi6n i?p trinh

thftp (0V) Bang 3.1 th6 hi?n hai tr?ng thai cua m9t s6 thi€t bi tucmg ung v6i muc logic duong

Trong do, di~n ap duong Ian hon (d?i di~n la logic 1) va di?n ap ducmg nho hem (d?i di~n la logic 0) Cach su d1,mg logic nhi phan 1 d6 d?i di~n muc di~n ap duong 16n hon ho~c cho S\l' hi~n di~n

cua S\l' ki~n duqc gQi la logic tich Cµ'C

Bang 3 1 Dinh nghia vf ma Binary su d1,mg muc logic duong

Bang 3 2 Dinh nghia vf ma Binary su dl,IIlg muc logic am