Tự học Plc siêmens
Trang 1
2.1 CÁC LỊNH LẬP TRÌNH CƠ BẢN DÙNG CHO PLC HỌ FX-2N ( MITSUBISHI )
2.1.1 CÁC LỊNH TƯƠNG ĐƯƠNG
Với mục tiêu như đã khảo sát và trình bày trong mục 2.2 cho PLC họ TSX Nano, khi khào sát các PLC họ FX-2N (trong lúc lập trình theo ngôn ngử IL hay ngôn ngử Ladder) chúng ta có các tóan hạng và các lịnh lập trình có chức năng và tác động tương đương được tóm tắt như sau :
BẢNG 1 : Các tóan hạng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N( Mitsubishi)
PLC TSX Nano PLC FX-2N
Vật-Lý nối trực tiếp vào PLC
trên ngỏ ra nối trực tiếp từ PLC
các tiếp điểm của relay nội trong PLC.
Đây là các bit nội trong PLC
trạng thái thông thường hay relay trạng thái có chốt.
BẢNG 2 : Các lịnh tác động trực tiếp lên ngỏ vào và ngỏ ra; có chức năng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N (Mitsubishi )
LỊNH
CHỨC NĂNG KÝ HIỆU
TÓAN HẠNG
TSX
Nano
LD
(Load)
LD
(Load)
Tác vụ logic khởi tạo tác động như tiếp
%I0.i, %Q0.i
%Mi, %Si,
Xi, Yi,
Mi, Si,
CHƯƠNG
02
Trang 2(Load
NOT)
LDI
(Load
Inverse)
Tác vụ logic khởi tạo tác động như tiếp điểm thường đóng
%I0.i, %Q0.i
%Mi, %Si,
%TM.i, %Ci
Xi, Yi,
Mi, Si,
Ti, Ci
ST
(Store)
OUT
(OUT)
Tác vụ logic cuối tác động như cuộn dây relay thông thường
%Q0.i
%Mi, %Si,
%TM.i, %Ci
Yi,
Mi, Si,
Ti, Ci
BẢNG 3 : Các lịnh logic AND và OR; có chức năng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N (Mitsubishi )
LỊNH
CHỨC NĂNG KÝ HIỆU
TÓAN HẠNG
TSX
Nano
AND
(AND)
AND
(AND)
Tác vụ nối tiếp các tiếp điểm thường hở
%I0.i, %Q0.i
%Mi, %Si,
%TM.i, %Ci
Xi, Yi,
Mi, Si,
Ti, Ci
ANDN
(AND
NOT)
ANDI
(AND
Inverse)
Tác vụ nối tiếp các
tiếp điểm thường đóng
%I0.i, %Q0.i
%Mi, %Si,
%TM.i, %Ci
Xi, Yi,
Mi, Si,
Ti, Ci
OR
(OR)
OR
(OR)
Tác vụ nối song song
các tiếp điểm thường
hở
%I0.i, %Q0.i
%Mi, %Si,
%TM.i, %Ci
Xi, Yi,
Mi, Si,
Ti, Ci
ORN
(OR
NOT)
ORI
(OR
Inverse)
Tác vụ nối song song
các tiếp điểm thường
đóng
%I0.i, %Q0.i
%Mi, %Si,
%TM.i, %Ci
Xi, Yi,
Mi, Si,
Ti, Ci
BẢNG 4 : Các lịnh MPS, MRD, MPP; có chức năng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N (Mitsubishi )
LỊNH
TÓAN HẠNG
TSX
Nano
Nano
FX-2N
MPS
(Point
Store)
MPS
(Point
Store)
Lưu các kết quả hiện hành của tác vụ trong PLC
MPS
Không có
Không có
MRD
(Read)
MRD
(Read)
Đọc các kết quả hiện hành của tác vụ trong PLC
MRD
Không có
Không có
Trang 3(PoP)
MPP
(PoP)
Gọi ra và loai bỏ kết quả đã lưu
MPP
Không có
Không có
2.1.2.CÁC LỊNH CHUYÊN DÙNG CỦA PLC MITSUBISHI (HỌ FX-2N)
Khác với cấu trúc lịnh của PLC họ TSX Nano, khi lập trình theo dạng dòng lịnh cho các PLC họ FX-2N; ta không có các lịnh mở hay đóng ngoặc mà phải dùng các lịnh
OR BLOCK (ORB) hay AND BLOCK (ANB) Chúng ta có thể khảo sát và tóm tắt các đặc điểm của các lịnh này như sau:
2.1.2.1 LỊNH OR BLOCK (ORB)
Chức năng của lịnh ORB là dùng nối song song nhiều nhánh chứa tiếp điểm với nhau lại
Các đặc điểm cơ bản cần nhớ khi sử dụng lịnh ORB được liệt kê như sau:
Lịnh ORB là lịnh độc lập và không kết hợp với bất kỳ thiết bị hay con số nào
Lịnh ORB được dùng để nối song song nhiều nhánh chứa các tiếp điểm, thường là các khối đấu nối tiếp với khối trước đó Các khối đấu nối tiếp là tập hợp các tiếp điềm đấu nối tiếp nhau hay dùng trong lịnh ANB.
Khai báo điểm bắt đầu của khối thường dùng lịnh LD hay LDI Sau một khối nối tiếp, khối này được nối vào với khối trước bằng lịnh ORB.
Khi viết chương trình theo dạng dòng lịnh (Instruction List) ta có thể sử dụng một trong hai phương pháp lập trình (cho lịnh ORB) : lập trình tuần tự, hay lập trình theo lô, theo khối.
Giới hạn khi lập trình theo lô : Khi dùng lịnh ORB thep phương pháp lập trình theo lô
ta không được sử dụng quá 8 lịnh LD và LDI ở phần định nghĩa các khối được nối song song.
Khi lập trình khi xử lý tuần tự , không có giới hạn cho số nhánh mắc song song khi dùng lịnh ORB
2.1.2.2 LỊNH AND BLOCK (ANB)
Chức năng của lịnh ANB là dùng nối nối tiếp các khối (mà mỗi khối chứa nhiều nhánh song song chứa tiếp điểm ) lại với nhau
Các đặc điểm cơ bản cần nhớ khi sử dụng lịnh ANB được liệt kê như sau:
Lịnh AND là lịnh độc lập và không kết hợp với bất kỳ thiết bị hay con số nào
Lịnh ANB được dùng để nối nối tiếp các khối mạch song song nhiều nhánh ( trên mỗi nhánh có chứa các tiếp điểm ), với khối trước đó Các khối đấu song song là tập hợp các tiếp điềm đấu song song nhau hay dùng trong lịnh ORB.
Trang 4 Khi viết chương trình theo dạng dòng lịnh (Instruction List) ta có thể sử dụng một trong hai phương pháp lập trình (cho lịnh ORB) : lập trình tuần tự, hay lập trình theo lô, theo khối.
Giới hạn khi lập trình theo lô : Khi dùng lịnh ANB thep phương pháp lập trình theo lô
ta không được sử dụng quá 8 lịnh LD và LDI ở phần định nghĩa các khối được nối song song.
Khi lập trình khi xử lý tuần tự , lịnh ANB dùng đấu nối tiếp một số các mạch song song nhiều nhánh , với khối trước đó.
Chúng ta có thể tóm tắt chức năng và đặc điểm của các lịnh ORB và ANB trong bảng sau đây:
ORB
(OR
Block)
Nối song song nhiều
nhánh ( mà mỗi nhánh
chứa các tiếp điểm nối
tiếp ) với nhau lại
Không có
ANB
(AND
Block)
Nối nối tiếp nhiều nhánh
( mà mỗi nhánh chứa
các tiếp điểm song song
) với nhau lại
Không có
Xét một thí dụ như sau (xem hình 2.22 ):
HÌNH 2.22:
Một đọan chương trình mô tả
Các lịnh ORB với ngôn ngử
cấu trúc lịnh, cho PLC họ FX-2N
của nhà sản xuất Mitsubishi.
Lập trình theo phương pháp tuần tự
LD X001
LD X003
ORB
LD X004
ORB
LD
X003
AND
LD
X001 X002
ORB
AND
M0
AND
Y006
X004
LD
OUT
M1
ORB
Dùng ngôn ngử lịnh- Instruction List)
LD X001
LD X003
LD X004
AND M1 ORB ORB
Trang 5Xét đọan chương trình sau áp dụng lịnh ANB, xem hình 2.23.
HÌNH 2.23:
Một đọan chương trình mô tả
Các lịnh ORB và AND với ngôn ngử
cấu trúc lịnh, cho PLC họ FX-2N
của nhà sản xuất Mitsubishi.
2.1.3.CÁC LỊNH CHUYÊN DÙNG SET VÀ RESET CỦA PLC MITSUBISHI (HỌ FX-2N)
Các lịnh SET và RESET dùng trong ngôn ngử lịnh lập trình cho các PLC họ FX-2N của nhà sản xuất Mitsubishi có tác động và chức năng giống như lịnh SET và RESET khi lập trình cho PLC TSX Nano Tuy nhiên các ký hiệu tắt, cách biểu diển các lịnh SET và RESET trên giản đồ Ladder của PLC họ FX không giống như PLC họ TSX Nano
Ta có thể tóm tắt các chức năng và đặc tính của các lịnh SET và RESET trong bảng sau:
SET
(SET)
Đưa một tóan hạng, hay
cuộn dây lên trạng thái 0N
(vĩnh viển)
SET
Yi,
Mi, Si
RST
(RESET)
Đưa một tóan hạng, hay
cuộn dây trở lại trạng thái
0FF (vĩnh viển)
RST
Yi,
Mi, Si
Với các tóan hạng thông thường được tác động bởi các lịnh SET và RST; chúng ta có thể xét trong đọan chương trình thí dụ sau, xem hình 2 34 sau đây Trong trường hợp lịnh RST sử dụng với các khối định thì và khối đếm sẽ được khảo sát trong các chương sau.
OR
X001
OR
ANB
AND M0
OR AND
Y006
X004
LD
X005
OUT
X003
M1
ORB
Lập trình theo phương pháp tuần tự (dùng ngôn ngử lịnh):
LD X000
OR X001
LD X002
LDIX005
ORB
ANB
Trang 6
HÌNH 2.24 :
Một đọan chương trình mô tả lịnh SET và RST của PLC học FX-2N (Mitsubishi)
2.1.4.CÁC LỊNH CHUYÊN DÙNG CHO BỘ ĐỊNH THÌ CỦA PLC MITSUBISHI (HỌ FX-2N)
Các bộ định thì được sử dụng trong PLC họ FX-2N không được phân lọai cụ thể ( theo các lọai ON Delay, OFF Delay ), như trong lúc lập trình bộ định thì sử dụng PLC họ TSX Nano.
Với PLC họ FX, bộ định thì có các đặc tính như sau:
Ký hiệu của tóan hạng đặc trưng cho bộ định thì là T i
Hình thức sử dụng bộ định thì (khi lập trình theo sơ đồ Ladder) là cuộn dây mang tên Ti và điều khiển được các tiếp điểm thường đóng hay thường hở mang cùng tên là Ti
Bộ định thì khi họat động, có thể xem như một bộ đếm số xung Clock; ngỏ ra của bộ định thì được kích họat khi giá trị đếm ( số xung Clock này ) từ 0 đến giá trị hằng số K định trước Giá trị K này được người lập trình xác định trong giai đọan lập trình Chu kỳ của xung Clock có thể thay đồi từ 1 ms , 10ms hay 100ms tùy thuộc vào họ PLC.
Thời gian định thì của bộ định thì được xác định theo quan hệ như sau:
Thời gian định thì = K x ( Chu kỳ của xung Clock chuẩn bên trong PLC)
Ký hiệu của bộ định thì trong giản đồ Ladder có dạng như cuộn dây relay
Chức năng của bộ định thì luôn là ON Delay thời gian.
Bộ định thì dùng trong PLC họ FX-2N có thể lập trình để thực hiện tính năng bộ định thì khả nhớ Khi sử dụng chức năng này ta phải phối hợp bộ định thì với lịnh RST
Trong hình 2.25 ta có thí dụ mô tả chế độ họat động của bộ định thì theo trạng thái
Y001
X000
X001
M1
Y001 RST
Y001
Chương trình lập trình dùng ngôn ngử IL :
LD Y001
.
LD X001
RST Y001
T25
K30
thông thường, tuy nhiên giá trị hằng số K được chọn để xác định khỏang thời gian định thì, được ghi kế bên bộ định thì.
Trang 7HÌNH 2.25 :
Một thí dụ cho bộ định thì thực hiện
trạng thái relay thời gian ON Delay.
HÌNH 2.26 :
Một thí dụ cho bộ định thì thực hiện
trạng thái relay thời gian ON Delay,
có nhớ.
2.2 CÁC THÍ DỤ LẬP TRÌNH THỰC HIỆN CÁC YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN :
Trong phần này, chúng ta khảo sát một số ứng dụng lập trình điều khiển PLC bằng cách thực hiện tổ hợp các lịnh cơ bản vừa trình bày Mục tiêu của các thí dụ này giúp hiểu rỏ hơn về các lịnh lập trình Tuy nhiên, để dễ dàng cho việc nhận thức, chúng ta khảo sát song song đồng thời các mạch điều khiển dùng khí cụ điện từ với các lập trình dùng ngôn ngử LADDER (để nhận xét được các điểm tương đồng cũng như khác biệt trong hai phương pháp điều khiển, dù kết quả nhận được trong quá trình điều khiển tương đương như nhau)
Nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập trình về sau, song song với các chương trình đơn giản trình bày trong mỗi thí dụ; chúng ta nên quan tâm đến các khí cụ, linh kiện bố trí trên ngỏ vào và ra của PLC để chương trình xây dựng có tính thực tế và khả thi.
T25
LD T25
Y002
X000
LD
OUT Y002
T25
LD X000
LD
K30
OUT
OUT T25 K30
OUT
T25
LD T25
RST
RST T25
Y002
T25
X000
LD
LD
OUT Y002
T25
LD X000
LDX002
LD
K30
OUT X002
OUT T25 K30
OUT
Trang 82.2.1 ĐIỀU KHIỂN CONTACTOR HOẠT ĐỘNG BẰNG NÚT NHẤN :
N
C
+
.0 %Q0 .1 %Q0 .2 %Q0 .3 %Q0 .4 %Q0 .5 %Q0 .6
PLC1
PLC TSX NANO - TSX07 21 1622
OFF ON
LINE-220V AC
M
Khi sử dụng mạch điều khiển dùng khí cụ điện từ thông thường phương pháp lắp mạch điều khiển trình bày trong hình 2.28 ; với phương pháp dùng PLC ta lắp mạch như trong hình 2.27 và viết đoạn chương trình mô tả trong hình 2.29.
HÌNH 2.28 : Mạch điều khiển dùng khí cụ điện từ và giản đồ thời gian.
HÌNH 2.29 : Chương trình điều khiển dùng ngôn ngử LADDER
Trong hình 2.27 chúng ta có PLC được bố trí trên ngỏ vào các nút nhấn
ON (ngỏ vào %I0.0) và nút nhấn OFF (ngỏ vào %I0.2) để điều khiển vận hành một contactor M Cuộn dây của contactor M được bố trí trên ngỏ ra
%Q0.1 của PLC và nối đến nguồn lưới 220V- AC Với phương pháp lắp đặt trên, muốn contactor M hoạt động chúng ta cần lập trình sao cho: khi tác động lên nút nhấn ON trên ngỏ vào
%I0.0, ngỏ ra %Q0.1 hoạt động (xem như đạt trạng thái 1) kín mạch cấp nguồn cho cuộn dây M của contactor Khi tác động lên nút nhấn OFF contactor M ngừng hoạt động.
HÌNH 2.27
Trang 9Chúng ta có thể dùng hệ-thống nút nhấn điều khiển vận hành contactor nhưng không sử dụng các lịnh lập trình như vừa trình bày nêu trên Chúng ta khảo sát hình 2.30 với phương pháp lập trình bằng lịnh SET và RESET
2.4.2 DÙNG KHỐI ĐỊNH THÌ ON DELAY TẠO THÀNH RELAY THỜI GIAN OFF DELAY :
Đối với, PLC họ FX-2N của nhà sản xuất MITSUBISHI khối thời gian thuộc dạng ON delay , muốn tạo thành relay thời gian dạng OFF Delay chúng ta có thể sử dụng các lịnh lập trình như sau (xem hình 2.31).
X 0001
Y 0002
T4
Trong hình 2.31, khi ngỏ vào X0001 ở trạng thái 1, relay thời gian T4 không tác động Ngay sau khi ngỏ vào X0001 xuống trạng thái 0 , relay thời gian T4 bắt đầu tác động; ngòai ra ngỏ ra Y0002 cùng tác động ở trạng thái 1 khi ngỏ vào X0001 ở trạng thái 1 Do tác động của tiếp điểm Y0002 (đóng vai trò tự giử) nên khi ngỏ vào xuống trạng thái 0, ngỏ raY0002 vẫn tiếp tục duy trì trạng thái 1; cho đến khi relay thời gian T4 tác động, tiếp điểm thường đóng của T4 ngắt đường cung cấp nguồn vào cho các “cuộn dây” ngỏ ra Y0002 và relay thời gian T4, tòan bộ hệ thống trở về trạng thái ban đầu Ngỏ ra Y0002 chuyển về trạng thái 0 trể hơn một khỏang thời gian sau khi ngỏ vào chuyển xuống trạng
C
+
.0 %Q0 .1 %Q0 2 %Q0 3 %Q0 4 %Q0 5 %Q0 .6
PLC1
PLC TSX NANO - TSX07 21 1622
N
ON
LINE
dùng nút nhấn ON và OFF điều khiển contactor M trên ngỏ ra của PLC có thể lập trình như sau:
LD
LD %I0.2
S %Q0.3
END
RESET
%I0.2
END
%Q0.3
LD
R %Q0.3
S
%I0.0 %Q0.3 LD %I0.0
R
SET
HÌNH 2.30
X 0 0 0 1
X 0 0 0 1
T 4
K 3 0
T 4
Y 0 0 0 2
Y 0 0 0 2
HÌNH 2.31
Trang 10Dạng mạch này thường ứng dụng vào các mạch đếm Counter (sẽ trình bày trong các chương sau) ; đây là mạch hình thành xung có tác dụng như xung cấp đến các ngỏ vào của bộ đếm
Trong hình 2.32; khi dùng nút nhấn tác động trên ngỏ vào của PLC, chúng ta có thể tạo được một xung tín hiệu trên ngỏ ra hoặc xung tín hiệu trên bit nội (hay relay nội) của PLC.
X 0001
M2
T6
2.2.4 LẬP TRÌNH TẠO CHUỔI XUNG :
Trong đọan chương trình sau, chúng ta phối hợp hai relay thời gian On delay hình thành một chuổi xung có thể điều chỉnh thay đổi chu kỳ và độ rộng xung trên ngỏ ra hay trên bit nội của PLC.
X 0001
T4
T6
Thời gian định
thì của T4
Thời gian định
thì của T6
M1
X0001
T6
M2
K 3
T6
M2
HÌNH 2.32
T 4
T 4
M 1
K 1 5
T 6
K 1 0
X 0 0 0 1
T 6
HÌNH 2.33
