Giáo trình Điều khiển lập trình cỡ nhỏ: Phần 2

Phần 2 Giáo trình Điều khiển lập trình cỡ nhỏ trình bày các nội dung: Bộ điều khiển lập trình zen của omron, bộ điều khiển lập trình zen của omron, bộ điều khiển lập trình easy của Meller. Tham khảo nội dung tài liệu để nắm bắt nội dung chi tiết.

BÀI 5: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ZEN CỦA OMRON

1 Giới thiệu chung

1.1 Cấu trúc của một bộ điều khiển ZEN:

* Bộ điều khiển ZEN có hình dáng bên ngoài như sau:

- Các thông số kỹ thuật của bộ điều khiển ZEN:

+ 10 hoặc 20 I/O trên module CPU (6/12 đầu vào AC hoặc DC, 4/8 đầu ra rơle 8A)

+ Có thể mở rộng đến 44 I/O dùng các module mở rộng (tối đa 3 module

mở rộng)

+ Có 16 bit lưu (holding bit) trạng thái kể cả khi mất điện

+ 2 đầu vào analog 0-10VDC (loại DC)

+ 16 timer với nhiều loại: ON-delay/OFF-delay timer, One-shot timer, Flashing-pulse timer

+ 8 Holding timer với trạng thái được lưu kể cả khi mất điện

+ 16 counter có thể đếm lên hoặc xuống thay đổi bằng chương trình + 16 display bit dùng để hiển thị các message lên màn hiển thị của ZEN tuỳ theo trạng thái chương trình

+ 4 bộ so sánh analog/ 16 bộ so sánh counter/timer

+ 8 bit báo trạng thái các nút bấm

+ Lưu chương trình bằng EEPROM hoặc bằng card nhớ

+ 16 weekly/16 calendar timer

+ Lập trình từ trái sang phải dễ dàng trực tiếp trên ZEN (với loại có màn hình) hay bằng phần mềm ZEN Support Software

+ Các tính năng mới bổ sung của model -V2: twin timer, weekly timer multiple-day operation, pulse output operation, 8-digit counter (150 Hz), 8-digit comparators

4 đầu vào, 4 đầu ra rơle

ZEN-4Ex: Module mở rộng 4 đầu vào

ZEN-4ER: Module mở rộng

4 đầu ra rơle

ZEN-BAT01: Bộ pin để lưu thông số và đồng

hồ thời gian thực trong 10 năm ZEN-ME01: Card nhớ ZEN-CIF01: Cáp nối với máy tính; ZEN-

chương trình SOFT03: Phần mềm lập trình cho ZEN có mô

phỏng ZEN-KIT01-EV4: Bộ ZEN bao gồm ZEN-10C1AR-A-V1, cáp, phần mềm lập trình có mô phỏng và sách hướng dẫn

1.2 Phương pháp kết nối ngoại vi và bộ điều khiển ZEN

- Kết nối đầu vào

+ Loại CPU có 10 I/O, đầu vào tiếp điểm, loại AC

+ Loại CPU có 20 I/O, đầu vào tiếp điểm, loại AC

+ Loại CPU có 20 I/O, đầu vào tiếp điểm, loại DC

+ Loại CPU có 10 I/O, đầu vào số, transistor, loại PNP

+ Loại CPU có 10 I/O, đầu vào analog (I4 và I5), transistor, loại PNP

+ Loại CPU có 10 I/O, đầu vào số, transistor, loại NPN

+ Một ví dụ về kết nối đầu vào analog

- Kết nối đầu ra

Các chuẩn kết nối với loại CPU kiểu LCD, LED

+ Loại CPU có 10 I/O

+ Loại CPU có 20 I/O

+ Kết nối truyền thông

+ Kết nối thiết bị ngoại vi

- Ví dụ một bài kết nối cụ thể: kết nối đầu vào là hai công tắc, đầu ta là công tắc tơ Phương pháp kết nối như sau:

2 Cài đặt và sử dụng phần mềm ZEN

2.1 Những yêu cầu đối với máy tính PC

2.2 Cài đặt phần mềm điều khiển

* Các bước cài đặt:

- Mở phần cài đặt, chọn biểu tượng như dưới đây:

- Cửa sổ hiển thị sau sẽ hiện ra, chọn OK

- Kết thúc phần cài đặt, sẽ hiện lên màn hình hiển thị như sau:

2.3 Sử dụng phần mềm ZEN

2.3.1 Lập trình bằng tay trên màn hình

- Trước khi viết chương trình mới cần xóa chương trình cũ theo các bước sau:

- Chuyển chương trình về chế độ STOP để viêt chương trình

- Màn hình hiện ra như sau, bấm OK để tiếp tục

* Viết đầu vào cho I0

- Kí hiệu các đầu vào

- Bấm OK để hiển thị vị trí viết ban đầu (đầu vào NO địa chỉ I0) và chuyển con trỏ nhấp nháy về vị trí Bit type Dùng các phím mũi tên lên xuống

để lựa chọn loại của bit (Bit type) Dùng phím mũi tên → để chuyển sang vị trí

địa chỉ bit và bấm các phím mũi tên lên xuống để thay đổi địa chỉ bit

- Bấm nút OK hai lần để hoàn tất việc nhập địa chỉ I0 Con trỏ giờ đây chuyển sang vị trí nhập tiếp theo

- Bấm OK để hiển thị lại tiếp điểm đầu vào NO và địa chỉ I0

- Bấm ATL để chuyển sang loại tiếp điểm là NC

- Bấm phím mũi tên phải để chuyển con trỏ nháy sang vị trí địa chỉ bit và dùng phím mũi tên lên UP để chuyển thành 1

- Bấm OK để chuyển con trỏ sang vị trí nhập tiếp theo Đường nối sẽ tự động được nối giữa tiếp điểm I0 và I1

- Bấm ATL để chuyển sang chế độ ghi đường nối Con trỏ hình mũi tên chỉ sang trái sẽ nhấp nháy

- Bấm nút → để vẽ đường nối tới đầu ra

* Nối tới đầu ra

- Kí hiệu đầu ra

- Bấm → lần nữa để vẽ một đường nối tới đầu ra và chuyển con trỏ về vị trí ghi đẩu ra

- Bấm OK để hiển thị giá trị ban đầu cho đầu ra (đầu ra bình thường Q0)

và chuyển con trỏ nháy về vị trí loại bít Q

- Dùng các phím lên/xuống ↑/↓ để lựa chọn loại bit Dùng các phím → và

← để di chuyển con trỏ và dùng các phím ↑ và ↓ để chọn các chức năng hay để chọn địa chỉ bít

- Bấm nút OK hai lần để hoàn tất việc nhập địa chỉ Q Con trỏ giờ đây chuyển sang vị trí nhập input ở đầu dòng tiếp theo

- Bấm ESC để kết thúc hoạt động vẽ

- Bấm tiếp ESC để trở về màn hình Menu

- Bấm OK để hiển thị màn hình Menu và bấm ↓ để chuyển con trỏ đến RUN

- Bấm OK để chuyển từ STOP sang RUN

2.3.2 Lập trình bằng phần mềm

- Mở một chương trình mới: Vào File/New hoặc kích vào biểu tượng như trên hình vẽ, sẽ hiện lên màn hình như sau:

-Muốn lưu bài đã lập trình xong, ta vào File/save hoặc kích vào biểu tượng như sau:

* Để thực hiện bài tập, ta lấy các công cụ như sau:

- Lấy đầu vào: vào khối tiếp điểm

- Sẽ hiện lên màn hình hiển thị để chọn loại tiếp điểm: thường đóng hoặc thường mở

- Đặt các tiếp điểm đã chọn vào các ô:

- Lấy đầu ra: vào khối cuộn dây

- Chọn loại cuộn dây: loại gán tức thời hoặc dùng các lệnh ghi xóa

- Đưa vào ô đặt cuộn dây:

- Giả sử thực hiện lập trình theo sơ đồ sau:

- Tiến hành nối dây giữa các phần tử:

- Bài tập kết nối hoàn thành

- Thực hiện mô phỏng để kiểm tra kết quả của bài: vào ZEN/Start Simulator

- Sẽ hiện lên cửa sổ mô phỏng, bấm RUN để bắt đầu mô phỏng:

- Bấm giả định vào các đầu vào để xem kết quả đầu ra:

2.4 Kết nối ZEN và máy tính

Khi nối phần mềm ZEN, địa chỉ nút đặt trong phần mềm ZEN phải trùng đúng với địa chỉ nút đặt trên CPU của ZEN Nếu không sẽ không thể giao tiếp được giữa phần mềm với ZEN

Các bước kết nối

- Bấm OK để hiển thị xác lập hiện hành

- Bấm ←→ để chuyển tới các ký tự cần thay đổi

- Bấm ↑↓ để nhập chữ số từ 0 đến 9

* Di chuyển sao chép chương trình

- Chọn Memory cassette và thao tác với các Menu hiện ra

- Dùng các nút ↑↓ để di chuyển con trỏ nhấp nháy và bấm OK để chọn các thao tác cần thực hiện

- Sử dụng phần mềm : + Lập trình bằng tay

Bấm OK để chuyển sang trang Menu

Bấm ↓4 lần để chuyển con trỏ tới ‘LANGUAGE”

Bấm OK để hiển thị ngôn ngữ hiện tại

Bấm OK để làm cho cả từ nhấp nháy Chọn ngôn ngữ bằng cách dùng phím↓↑

Sau khi bật điện, bấm OK để hiển thị đồng hồ Chọn SET CLOCK

Bấm OK để vào trang hiển thị thời gian và ngày tháng hiện tại Chữ số bên phải của ngày tháng sẽ nhấp nháy

Bấm OK để làm cho cả từ nhấp nháy Chọn ngày tháng bằng cách dùng phím↓↑ và bấm OK

3 Bài tập thực hành

Bài tập số 1:

Lập trình bằng phần mềm theo yêu cầu sau:

- Sơ đồ đấu nối:

- Chương trình lập trình

Bài tập số 2:

Lập trình bằng phần mềm theo yêu cầu sau:

- Viết chương trình điều khiển động cơ đảo chiều quay trực tiếp không thông qua trạng thái dừng bằng phần mềm ZEN

- Các bước tiến hành: thực hiện như một bài lập trình của Logo, ở đây ta chỉ xét đến phương pháp viết chương trình như sau:

- Kết quả mô phỏng:

+ Tác động thử I0 đèn Q0 sáng, động cơ quay thuận

+ Tác động thử I1 đèn Q1 sáng, động cơ quay ngược

Bài 7: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH EASY CỦA MELLER

1 Giới thiệu chung

1.1 Cấu trúc và phân loại

* Cấu trúc bên ngoài của EASY

A -

Loại Mod

ul CPU chuẩ

n và

có màn hình LC

D

Ghi chú:

Đối với loại module dùng nguồn cấp là 115VAC/240VAC thì L tương ứng với dây pha còn N tương ứng với dây trung tính

Đối với loại module dùng nguồn cấp là 12VDC hoặc 24VDC thì cực tính được ghi cụ thể như sau: +12VDC, +24VDC và 0V

B – Loại module CPU dạng dài và có màn hình LCD

Phân loại EASY

Model của một module được in trên bề mặt với kí tự bắt đầu là EASY và

theo sau là các kí tự thể hiện đặc tính của module có các ý nghĩa như sau:

Ví dụ :

Easy 412 – AC – R:

a) Nguồn cung cấp 115/230V AC

b) Có 8 ngõ vào số ( 115/230V AC ) không cách ly, 4 ngõ ra Relay ( 8A-230V AC ) có cách ly

c) Không có chức năng điều khiển theo thời gian thực

a) Nguồn cung cấp 115/230V AC

b) Có 12 ngõ vào số ( 115/230V AC ) không cách ly, 6 ngõ ra relay ( 8A-230V AC) có cách ly

c) Có chức năng điều khiển theo thời gian thực

Khi ấn nút M ( I1 ) thì động cơ làm việc và tự duy trì

Khi ấn nút dừng D ( I2 ) thì động cơ dừng làm việc

Khi đang làm việc nếu bị quá tải thì tác động vào rơ le nhiệt RN ( I3 ) dẫn đến động cơ dừng làm việc

BT2: Chuông báo giờ trong trường học

Yêu cầu:

Chuông báo giờ hoạt động trong ngày: đầu buổi học, giữa buổi học và cuối buổi học Mỗi lần hoạt động khoảng 2 giây

Chuông chỉ hoạt động từ thứ 2 đến thứ 6 trong tuần Ngõ Q1 được dùng

để điều khiển chuông

2.2 Lập trình bằng phần mềm EASY Soft

Các phím bấm trên EASY:

+ Phím OK: dùng để vào cấp menu kế tiếp hoặc chấp nhân sự lựa chọn, còn dùng để chuyển sang chế độ nhập khi soạn thảo chương trình khi đó ta có thể nhập hay thay đổi một giá trị tại vị trí hiện hành của con trỏ

+ Phím ESC: dùng để thoát ( quay trở lại một bước ) hoặc bỏ qua sự lựa chọn

+ Phím DEL: dùng xóa một đối tượng tại vị trí của con trỏ trong sơ đồ mạch ( như tiếp điểm, cuộn dây rơle, đường nối mạch )

+ Phím ALT: dùng chuyển đổi, tiếp điểm thường đóng ↔ thường hở ( NC

↔ NO ) hoặc chuyển đổi giữa chế độ vẽ đường nối và chế độ di chuyển, chèn dòng, ngoài ra còn kết hợp với phím DEL để vào menu hệ thống

+ Các mũi tên lên (▲), xuống (▼) để di chuyển con trỏ lên và xuống, thay đổi mục chọn trong menu, thay đổi giá trị

+ Các phím bấm mũi tên phải (►), trái (◄) để di chuyển con trỏ sang phải, sang trái

Các màn hình hiển thị và menu thông dụng:

Menu thông dụng Sau khi nối dây cấp nguồn, kết nối ngõ vào, ngõ ra cho Easy xong, bật công tắc cấp nguồn cho Easy

Bấm OK màn hình sẽ hiện ra Menu chính:

Menu chính Menu lập trình

Program OK Program Run Stop Delete Prog OK Delete?

Set Clock

OK

OK

Sumer Time ( hay Winer Timer ) T (Timer)

Real Time Clock + Menu chính có 4 mục

- Program để vào Menu lập trình

- Run hay Stop để chọn chế độ hoạt động cho Easy

- Parameter để vào menu chỉnh thông số

- Set Clock để vào chức năng cài đặt lại giờ

+ Menu lập trình có 3 mục:

- Program để viết chương trình

- Delete Program để xóa chương trình

- Card để vào menu sao chép với Card

+ Menu chỉnh thông số có 3 mục:

- Chỉnh lại các số cài đặt của các bộ đếm C

- Chỉnh lại thời gian trễ của các rơle thời gian T

- Chỉnh lại giờ, ngày điều khiển tiếp điểm thời gian của đồng hồ thời gian thực

Cài đặt giờ (Set Clock)

Ấn OK ở mục Set Clock sẽ hiện ra màn hình cài đặt giờ

WINTER TIME DAY: SU – MO – TU – WE – TH – FR – SA TIME: 00 : 00

Để chọn ngày giờ, dùng các phím bấm mũi tên phải/trái, lên/xuống Xong rồi ấn OK rồi ESC để thoát ra menu chính

Xóa chương trình ( Delete Program )

Ấn OK để vào menu chính, chọn Program rồi chọn Delete Program xong

ấn OK

Màn hình sẽ xuất hiện câu hỏi: Delete? Nếu ấn OK thì máy sẽ xóa hết chương trình đang có trong EASY, nếukhông muốn xóa thì ấn ESC để thoát ra menu chính

Cài đặt các thông số ( Prameter )

Ấn OK để vào menu chính, chọn mục Prameter rồi ấn OK Màn hình sẽ hiện thị như sau: Chế độ Parameter cho phép xem và cài đặt lại các thông số như

số điếm của các bộ đếm C ( Counter ), thời gian trễ của các rơle thời gian T (Timer) hay giờ đóng – ngắt tiếp điểm điều khiển bằng đồng hồ thời gian thực

Viết chương trình mới (Program)

Ấn OK để vào menu chính, chọn mục Program rồi ấn OK để vào menu phụ Chọn tiếp mục Program rồi ấn OK để vào chế độ viết chương trình Màn hình sẽ mất các menu và có con trỏ chờ viết chương trình

Cho chạy chương trình (Run)

Ấn OK để vào menu chính, chọn mục Run rồi ấn OK

Mục Run sẽ được thay thế bằng mục Stop Ấn ESC để thoát ra màn hình hiển thị trạng thái để chạy Lúc đó, Easy sẽ đọc trạng thái ngõ vào I1 đến I8 để điều khiển đổi trạng thái ngõ ra cửa Q1 đến Q4

Trong chế độ Run, không thể viết hay sửa chữa chương trình

Để thoát khỏi chế độ Run, trở lại menu chính, chọn mục Stop rồi ấn OK Mục Stop sẽ thay thế bằng mục Run

Ngày trong tuần

Các ngõ ra

Giờ : Phút Trạng thái của EASY

+ Chế độ giám sát mạch

+ Chế độ chỉnh thông số

Trong chế độ giám sát mạch nếu ta đặt con trỏ tại vị trí các tiếp điểm của

các chức năng đặc biệt như: Relay thời gian, bộ đếm và bấm OK thì màn hình

chỉnh thông số sẽ xuất hiện cho phép ta cài đặt lại thông số Ví dụ xét bộ đếm

C1 và Relay thời gian T1

* Các màn hình trong trạng thái Stop

Ghi chú: Sử dụng phím bấm ▲▼ để di chuyển trạng thái nhấp nháy đến mục

CNT RES

{ {

0 0 1 0 0 0 0 2 0 1.0 0

TRG RES

{

Loại Rơle thời gian

+

Thời gian tính được

Địa chỉ của Rơle thời gian Dấu + cho phép hiển thị và điều chỉnh thông số

PROGRAM DELET PROGRAM CARD

Soạn thảo chương trình Xóa chương trình Giao tiếp với thẻ nhớ

* Cài đặt thời gian cho đồng hồ trong EASY

+ Màn hình WINTER TIME ( thời gian tính theo ngày trong tuần )

* Các menu khác

- PASS WORD Chọn mật hiệu để bảo vệ chương trình

- SYSTEM Menu hệ thống cho phép thiết lập các cài đặt cho EASY như; chống nhiễu ngõ vào, cho phép nhớ khi mất điện,

- GB D F E I Menu chọn ngôn ngữ hiển thị, gồm 5 ngôn ngữ chính; Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, Ý

BT1: Tưới cây trong nhà kính

Loại 1 sống trong nước, cần duy trì mực nước trong 1 khoảng cố định Loại 2 cần được tưới nước trong khoảng 3 phút vào mỗi buổi sáng và tối Loại 3 tưới vào tối cách nhau 2 ngày

Buổi sáng: ON 6:00 OFF 6:03 Buổi tối ON 20:00 OFF 20:03

Đối với loại 3: Ta cũng dùng I3 để cảm nhận buổi tối ( dùng cảm biến ánh sáng )

Các biến dùng trong EASY như sau:

I1: Cảm biến mức cao của mực nước ( công tắc thường đóng )

I2: Cảm biến mức thấp của mực nước ( công tắc thường hở )

I3: Cảm biến ánh sáng ( công tắc thường hở )

I4: Switch chọn chế độ tự động

Q1: Điều khiển van selenoid cho mực nước loại 1

Q2: Điều khiển van selenoid cho mực nước loại 2

Q3: Điều khiển van selenoid cho mực nước loại 3

BT2: Điều khiển băng tải

Yêu cầu: Ba băng tải được điều khiển bởi EASY Hệ thống liên kết với băng tải sẽ cung cấp hàng cho băng tải mỗi 30s Mỗi kiện hàng di chuyển trên băng tải mất hết 1 phút

Hệ thống liên kết với băng tải có thể cung cấp hàng chậm hơn 30s Hệ thống băng tải sẽ tự động chạy hoặc dừng phụ thuộc vào trên đó có hàng hay không

Giải pháp: Hệ thống hoạt động thông qua nút ON ( I2 ) và dừng thông qua nút OFF ( I2 ) Ba băng tải được điều khiển thông qua Q1, Q2, Q3 Ba proximity được dùng để kiểm tra hàng trên ba băng tải ( I4, I5, I6 ) Một proximity thứ tư được đặt ở đầu băng tải thứ nhất để kiểm tra hàng vào

Khi nút ON được nhấn và có hàng trên băng tải thì băng tải hoạt động Hàng sẽ di chuyển tuần tự băng tải 1 sang băng tải 2 rồi đến băng tải 3 Nếu sau hơn 1 phút mà đầu băng tải 1 không có hàng thì các băng tải sẽ dừng theo thứ tự 1-> 2 -> 3

Nếu sau 100 giây mà đầu vào vẫn không có hàng thì một thời gian chờ 15 phút được khởi động Sau khoảng thời gian này thì một đèn cảnh báo ( được điều khiển bởi Q4 ) se được bật

BT3: Điều khiển đèn trong cửa hàng

Yêu cầu: Trong cửa hàng có 4 nhóm đèn sau

Nhóm 1: Sáng liên tục trong thời gian cửa hàng mở cửa

Nhóm 2: Chỉ sáng vào những buổi tối sau khi cảm biến ánh sáng tác động ( I1 )

Nhóm 3: Sáng nhẹ trong lúc các nhóm đèn khác tắt và công tắc switch (I2) được bật ON

Nhóm 4: Sáng khi sự chuyển động được phát hiện ở chân I4

Ngoài ra, khi công tắc test switch được bật ON ( I3 ) thì tất cả các nhóm đèn đều sáng trong vòng 1 phút để kiểm tra hệ thống sau khi lắp đặt