Tài liệu tham khảo - nhphuocdtcn ď BAI 3

Tài liệu tham khảo - nhphuocdtcn ď BAI 3 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả...

Các điểm chính khi sử dụng PLC

bộ nhớ, ngoại vi, Chu kỳ quét

A Mục đích yêu cầu

 Năm được các vấn đề chính cần biết khi sử dụng PLC

 Làm quen với thiết bị ngoại vi và ngôn ngữ lập trình

B Chuẩn bi :

 Một số loại PLC hiện có - OMRON, PLC, SIEMENS, DELTA, ABB

 Modul đào tạo PLC tối thiểu, Hoặc modul đầy đủ

 Các mô hình nếu có

 Thết bị lập trình cho PLC, Cáp ghép nối, bộ lập trình cầm tay

 Máy tính và phần mềm lập trình

C Lý thuyết :

I Bộ nhớ của PLC :

1 Bộ nhớ ROM là bộ nhớ cứng ( nhớ vĩnh cửu) dùng để nhớ chương trình điều hành cơ bản do nhà sản xuất ghi

2 Bộ nhớ EPROM, EEPROM, là bộ nhớ cứng có thể lập trình lại được bằng các công cụ lập trình, dùng để để lưu nhớ chương trình ứng dụng

3 Bộ nhớ RAM là bộ nhớ động dùng để nhớ chương trình và các kết quả tính trung gian Bộ nhớ này thường được nuôi bằng Pin, nên việc thay pin hoặc không sử dụng tronh thời gian dài phải theo chỉ dẫn của nhà sản xuất

4 Ký hiệu : Dữ liệu trong PLC được sử lý dưới dạng mã nhị phân "0", "1" hoặc "ON", OFF", và được ghi trong các bộ nhớ tổ chức thành các bit, các byte, kênh, Word, Double Word

 Phần tử nhớ đơn vị là một ô nhớ, lưu giữ một bit thông tin

 Tám ô nhớ liên tiếp nhau tạo thành một Byte có khả năng ghi giữ 8 bit

 Hai byte liên tiếp nhau tạo thành một Word ; hoặc một kênh

 Hai Word liên tiếp nhau tạo thành một Double Word

 Mỗi ô nhớ lưu giữ một bit thông tin được ký hiệu bằng chứ số đứng sau dấu chấm

 Phần chữ và số trước dấu chấm chỉ Byte; Kênh; Word; Double Word

 Ví dụ vùng nhớ vào ra của PLC

5 Phân vùng bộ nhớ : Mỗi loại PLC có ký hiệu và cách phân vùng bộ nhớ cũng như dung lượng của mỗi vùng là khác nhau Ngay cùng loại PLC S7-200 với các loại CPU khác nhau thì phân vùng cũng khác nhau Học viên nên sử dụng học liệu 1 và 2 để nắm vững về cấu truc bộ nhớ và cách

sử dụng Nói chung vùng nhớ của PLC được phân thành các vùng sau:

1 Vùng nhớ vào ra

2 Vùng nhớ trung gian

3 Vùng nhớ giao tiếp

4 Vùng nhớ Timer, Counter

5 Vùng nhớ đặc biệt

II Thiết bị ngoại vi :

1 Bộ lập trình cầm tay Consol

2 Phần mềm lập trình bằng máy tính.

3 Cáp ghép nối máy tính và PLC.

III Ngôn ngũ lập trình:

Để lập trình cho PLC có 3 loại ngôn ngữ lập trình khác nhau, và trong các phần mềm lập trình bằng máy tính thường có những lệnh chuyển đổi giữa các loại ngôn ngữ đó

1 Ngôn ngữ giản đồ thang LAD -

 ngôn ngữ này gần với mạch Logic điện ví dụ mạch Starstop - hay mạch khởi động và tự duy trì có sơ đồ mạch điều khiển Logic điện và chương trình điều khiển lập trình bằng PLC như hình đưới:

PLC OMRON :

Ký hi u:ệu:

0.00 ch Chanel 0, bit th 00 ỉ Chanel 0, bit thứ 00 được nối tới đầu vào ứ 00 được nối tới đầu vào được nối tới đầu vào c n i t i ối tới đầu vào ới đầu vào đầu vào u v o ào

0 0.01 ch Chanel 0, bit th 01ỉ Chanel 0, bit thứ 00 được nối tới đầu vào ứ 00 được nối tới đầu vào được nối tới đầu vào c n i t i ối tới đầu vào ới đầu vào đầu vào u v o ào 001

10.00 ch Chanel 10, bit th 00ỉ Chanel 0, bit thứ 00 được nối tới đầu vào ứ 00 được nối tới đầu vào n i t i ối tới đầu vào ới đầu vào đầu vào u ra 1000

10.01 ch Chanel 10, bit th 01 n i t i ỉ Chanel 0, bit thứ 00 được nối tới đầu vào ứ 00 được nối tới đầu vào ối tới đầu vào ới đầu vào đầu vào u ra 1001 PLC S7-200 :

I0.0 ch kênh I0, bít th 0 ỉ Chanel 0, bit thứ 00 được nối tới đầu vào ứ 00 được nối tới đầu vào  n i t i ối tới đầu vào ới đầu vào đầu vào u v o I0.0ào Q0.1 ch kênh Q0, bít th 1 ỉ Chanel 0, bit thứ 00 được nối tới đầu vào ứ 00 được nối tới đầu vào  n i t i ối tới đầu vào ới đầu vào đầu vào u ra Q0.1

2 Ngôn ngữ mã lệnh , STL - là danh sách các câu lệnh Ví dụ mạch stastop trên có chương trình viết bằng STL như sau :

END (01)

3 Ngôn ngũ khối logic : Gần với mach Logic điện tử

Ví dụ mạch stastop Viết cho PLC SIEMENS :

>1

&

1

Q0.0

I0.0

Q0.0

0

I0.1

Hình 3-2 Ngôn ng kh i Logicữ khối Logic ối tới đầu vào

Start

Sto p

K

K

1000-K

END

PLC

Hình 3-1 a- Sơ đồ mạch điều khiển logic điện

b Chương trình lập trình cho PLC CPM1 c.Chương trình lập trình PLC S7-200

I0.1

Q0.0

Hình 3-1 c Chương trình PLC

IV Chu kỳ quét và thời gian quét

Đặc điểm làm việc của PLC có tính chu kỳ và rời rạc

Tính chu kỳ :

Mỗi chu kỳ gồm các bước làm việc của CPU như sau :

 Đọc lần lượt các đầu vào

 Tính toán; hoặc sử lý

 Gửi kết quả ra các đầu ra

 Giao tiếp nếu có

Thời gian thực hiện một chu kỳ gọi là Tquét = 10 - 30ms phụ thuộc tốc độ CPU, độ dài chương trình, thời gian giao tiếp

Tquét thể hiện phản ứng của PLC với các thay đổi của ngoại vi

Tính rời rạc : Mỗi thời điểm CPU chỉ làm một nhiệm vụ

Do hai đặc điểm này nên trong khi sử dụng phải chú ý trong các trường hợp sau:

 Tín hiệu vào, ra yêu cầu thay đổi nhanh

 Tránh tác động không mong muốn

 Phải tính đến ảnh hưởng rời rạc hoá khi sử dụng PLC diều khiển cho hệ điều khiển liên tục

Mô tả chu kỳ quét của chương trình giản đồ thang :

Chu k ỳ quét

Hình 3-2 Chu k quét c a PLCỳ ủa PLC

V Các bươc lập trình cho PLC :

Sai

8 N i PLC v i thi t b th c ối tới đầu vào ới đầu vào ết bị thực ị thực ực

Ch ương trình đúng ? ng trình úng ? đ

9 Ki m tra n i ểm tra nối ối tới đầu vào

K t thúc ết bị thực

10 Ch y h th ng ạy hệ thống ệu: ối tới đầu vào

11 L u c t ch ư ất chương trình, ương trình đúng ? ng trình,

b n giao ào

S a chửa chương ương trình đúng ?ng trình

1 Tìm hi u k yêu c u công ểm tra nối ỹ yêu cầu công ầu vào

nghệu:

2 Li t kê các c ng v o ra, ệu: ổng vào ra, ào

ch n PLC ọn PLC

3 Phân c ng v o ra ổng vào ra, ào

4 D ng l u ực ư đồ chương ch ương trình đúng ? ng

trình

5 D ch l u ị thực ư đồ chương sang gi n ản

đồ chương thang.

6 L p trình gi n ập trình giản đồ thang ản đồ chương thang

v o PLC ào

Ch ương trình đúng ? ng trình úng? đ

7 Mô ph ng ch ỏng chương trình ương trình đúng ? ng trình

ki m tra ph n m m ểm tra nối ầu vào ềm

Dung

ung Đung

Sai

S a CTửa chương

Một số lưu khi thực hiện các bước lập trình cho PLC:

Bước 1 : Tìm hiểu kỹ yêu cầu công nghệ trong bước này người lập trình phải

tìm hiểu kỹ cấc yêu cầu công nghệ và phải bổ xung được các yêu cầu còn thiếu

vì trong thực tế khi đặt hàng người đặt hàng chỉ quan tâm đến các yêu cầu chính còn các yêu cầu khác để thực hiện được nhiệm vụ chính đặt ra thì thường không được nêu lên

Bước 2: Liệt kê đầy đủ các cổng vào ra, các cổng dự trữ, cần thiết khi phát triển

hệ thống.v.v và chọn PLC có số đầu vào ra lớn hơn hoặc bằng theo yêu cầu

Bước 3 : Phân cổng vào ra cho PLC về nguyên tắc nên tuân thủ các nguyên tắc

để thuận tiện cho việc lập trình, theo dõi kiểm tra phát hiện lỗi như sau :

 Phân cổng vào ra theo chức năng yêu cầu: ví dụ đầu vào đếm tốc độ

cao, đầu vào Analog, đầu vào logic, phải đúng với các đầu vào chức năng của PLC

 Phân cổng vào ra có dụng ý: theo tên gọi, hoặc theo trình tự tác động để

tận dụng được các khả năng tín hiệu hoá của PLC dễ theo dõi phát hiện lỗi và dễ lập trình

Bước 7 : Chạy mô phỏng kiểm tra chương trình

 Phải tạo ra tập tín hiệu thử tương tự thực tế đưa vào đầu vào PLC

 Xem kết quả đầu ra trên PLC và trên phần mềm mô phỏng So sánh với lý thuyết

Bước 8,9 : Nối PLC với thiết bị thực, phải kiểm tra chắc chắn phần ghép

nối theo đúng sơ đồ nguyên lý, đảm bảo phần nguồn cấp được thực hiện đúng đảm bảo chắc chắn điện áp nguồn cấp phải đúng với sơ đồ nguyên lý yêu cầu để đảm bảo không gây nguy hiểm cho thiết bị

Bước 10 : Chạy toàn bộ hệ thống theo các bước sau :

 Đảm bảo chắc chắn hệ thống nối đúng

 Đảm bảo chắc chắn hệ thống cơ khí, thuỷ lực khí nén chạy được

 Chạy nhắp

 Chạy bán tự động

 Chạy tự động toàn hệ thống

Bước 11: Bàn giao, Lưu cất chương trình,:

 Thực hiện bàn giao theo đúng các thủ tục cần thiệt như chạy kiểm tra, chạy thử nghiệm, chuyển giao công nghệ, các thủ tục bảo trì, bảo hành thành phần các bên tham gia bàn giao theo yêu cầu

 Lưu cất chương trình, dưới dạng File, thẻ nhớ EFROM, Tài liệu

1 Sơ đồ lắp ráp PLC với các thiết bị của hệ điều khiển :

CPM1A 20CDR

CH0 COM + 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

0 +24

CH10 00 01 02 03 04 05 06 07

Com Com Com Com Com Com Com Com

+24V

0V

Nut n N1 N2 HT1 HT2 HT3 CB1 CB2 CT1 CT2 CT3 ất chương trình,

Ung

S ơng trình đúng ? đồ chương ghép n i PLC CP M1A 20 CDR v i các thi t b c a h th ng i uối tới đầu vào ới đầu vào ết bị thực ị thực ủa PLC ệu: ối tới đầu vào đ ềm khi n trong ó :ểm tra nối đ

u v o g m các Ph n t :

Đungầu vào ào ồ chương ầu vào ửa chương

 Nút n i u khi n ất chương trình, đ ềm ểm tra nối

 Công t c h nh trình HT1, HT2ắc hành trình HT1, HT2 ào

 C m bi n NPNản ết bị thực

 Công t c CT1, CT2, CT3ắc hành trình HT1, HT2

u ra g m các ph n t :

Đungầu vào ồ chương ầu vào ửa chương

 Contactor K1, K2

 Rele : R1, R2

 Đungèn báo D1,D2

4 Sơ đồ lắp ráp Modul dạy học PLC tối thiểu bằng PLC CPM1A:

CPM1A 20CDR

CH0 COM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

0 +24

CH10 00 01 02 03 04 05 06 07 Com Com Com Com Com Com Com Com

+24V

0V

S ơng trình đúng ? đồ chương ắc hành trình HT1, HT2 l p ráp Modul d y hoc t i thi u b ng PLC - CPM1A - 20CDR:ạy hệ thống ối tới đầu vào ểm tra nối ằng PLC - CPM1A - 20CDR:

u v o g m các Ph n t :

Đungầu vào ào ồ chương ầu vào ửa chương

 Công t c CT0, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7ắc hành trình HT1, HT2

u ra g m các ph n t ho c l rele ho c l èn báo:

Đungầu vào ồ chương ầu vào ửa chương ặc là rele hoặc là đèn báo: ào ặc là rele hoặc là đèn báo: ào đ

 Rele : R0, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7

 Đungèn báo : D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7

6 Sơ đồ lắp ráp Modul dạy học tối thiểu bằng PLC - S7-200-CPU215:

Sơ đồ ghép nối modul dạy học tối thiểu PLC S7-200 :

Đầu vào gồm các Phần tử :

 Công tắc: CT0, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7

CT10, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15

Đầu ra gồm các phần tử hoặc là rele, hoặc là đèn báo:

 Rele : R0, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7

 Đèn báo : D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7

D Các bước thực hành

1 Tìm hiểu các đầu cấp nguồn cho PLC, điện áp, dòng điện ?

2 Tìm hiểu cách ghép nối đầu vào PLC với các thiết bị điều khiển khác, vẽ chiều dòng điện chay qua tiếp điểm trong trường hợp khi nối đầu COM chung với dương pin +24V, và khi nối với âm pin

3 Tìm hiểu cách ghép nối đầu ra PLC với các thiết bị điều khiển khác, vẽ chiều dòng điện chay qua tiếp điểm trong trường hợp khi nối đầu COM chung với dương pin +24V, và khi nối với âm pin

4 Trường hợp cảm biến có đầu ra ghép Trasitor PNP và NPN thì đầu vào phải nối như thế nào?

5 Giải thích tại sao thường hay nối đầu vào COM chung với dương pin, ưu điểm gì ?

6 Nối dây PLC vào nguồn và các thiết bị điều khiển khác Phải đảm bảo chắc chắn điện áp nguồn cấp phải đúng với sơ đồ thí nghiệm yêu cầu để đảm bảo không gây nguy hiểm cho thiết bị

7 Cấp nguồn cho PLC và hệ thống

8 Đặt PLC ở chế độ RUN

9 Đưa tín hiệu vào PLC bằng cách bật tắt các công tắc đầu vào và xem đèn báo tín hiệu hoá trên các đầu vào PLC

10.Trường hợp đầu vào PLC được nối với các nut ấn, hoặc các công tắc hành trình thì tác động vào các nút ấn hoặc cảm biển hành trình

11.Trường hợp đầu vào PLC được nối với các cảm biến tiif đưa tín hiệu vào đầu cảm biến và xem đèn báo tín hiệu hoá trên các đầu vào PLC

12.Kết thúc thực hành, Tăt nguồn, rỡ bỏ các thiết bị, viết báo cáo thu hoạch

E Câu hỏi cuối bài học

1 Phân tích sự khác nhau giữa cảm biến đầu ra ghép Transitor PNP và NPN, cách nối với PLC

2 Cách bảo vệ đầu ra cho PLC như thế nào?

3 Lưu ý gì trong lắp đặt PLC

4 Thiết bị lập trình cầm tay dùng để làm gì?

5 Thiết bị ghép nối PLC với máy tính dùng đẻ làm gì?