M?ch logic cung (m?ch logic t?o tir relay va thi~t bi nhu nut nhtln) dung d~ diSu khi~n cac ch(rc nang logic duqc xac dinh bAng vi~c cac thiSt bi duqc k~t n6i v6i nhau b~ng day d~n. Nguqc l?i, d6i vai PLC, cac chtrc nang logic co th~ l?p trinh va de dang thay d6i. M?ch logic cung la c6
40 Chu-ong 3: Khcii ni~m vi logic
djnh va chi co thS thay d6i b~ng each thay d6i cac thi~t bi duqc k~t n6i hO?C ffi?Ch di~n. M(>t chuc nang chinh cua PLC la thay th~ cho m<;1ch logic di~u khiSn cung hi~n c6 va thi,rc hi~n cac chuc nang di~u khiSn cho cac h~ th6ng moi Hinh 3 .1 0a cho th~y m(>t m<;1ch logic di~u khiSn cung su dl,lllg cac ti~p diSm w le thong thm:mg, va hinh 3.1 Ob cho th~y vi~c thàc hi?n chuc nang di~u khiSn tuang t\J m<;1ch logic cung b~ng m?ch logic phfin m~m d<;1ng so d6 Ladder cua PLC. Khi do, cac day d~n k~t n6i m<;1ch cung khong dn thi~t mia va so d6 m<;1ch k~t n6i phfin cung tro nen don gian hon dt nhi~u.
LI PB! PB2 STOP STOP
SI SWITCH
PBS
EMER P86
PB3
START
_ j _
Ml
PB7
L2 LI PBII
Ml PBI0 START
STOP _ I _
M4
CRI SWITCH S2 SEU
0-0 ~ SOLi
' PL! /
/ M2 '
Hinh 3 .10 a. M?ch logic su di,mg relay
L2 M4 OLA
' PL! / / '
M5
M6
M7
M8
M<;1ch logic duqc thi,rc hi?n trong cac PLC d\fa tren ba chuc nang logic ca ban: AND, OR, va NOT. Cac chuc nang nay duqc su di,mg m(>t minh ho~c k~t hqp dS t<;10 ra nhfrng l~nh di~u khi~n dong/ma thi~t bi theo quy trinh ma cong ngM yeu du. KiSu biSu di~n ky hi~u cua chung duqc SU' di,mg g9i la ngon ngfr l~p trinh. K~t hqp cac logic ca ban thanh m<;1ch logic di~u khi~n dugc g9i la chuong trinh di~u khi~n.
Ngon ngfr duc;rc sfr di,mg r(>ng rai dS tht,rc hi?n di~u khi~n tilt/ma va trinh tv la so d6 Ladder (ngon ngfr hinh thang) va cac phep toan Boolean. Day la ngon ngfr ti?n lgi nh~t trong cac lo<;1i ngon ngfr l~p trinh vi sà don gian, d~ hiJu va c6 tinh tuong d6ng v6i sa d6 m?ch logic cung st'.r di,mg ra-le di~u khi~n. Sa d6 Ladder ding duc;rc g9i la bi~u tuqng lien l<;1c, vi cac l?nh cua chung th~ hi~n ro rang ky hi~u de ti~p di~m d?ng thucmg dong, thucmg ma, ky hi?u cua CUQll day.
M<;1ch Ladder hoan chinh trong hinh 3 .10, c6 th~ xem dugc hinh thanh boi cac m?ch don le, moi m<;1ch c6 m(>t dfiu ra. Moi m<;1ch nay dugc g9i la m(>t n~c thang (nhanh) ho~c network; do do, moi nhanh la SIJ k~t n6i l~nh dn thi~t dJ di~u khiSn m(>t dfiu ra trong PLC. M(>t s6 b(> di~u khiSn cho phep m(>t nhanh co nhi~u d.1u ra, nhung m9t d~u ra cho moi nhanh la quy uac. Hinh 3.1 la mo
ta nhanh tren dmg cua so d6 m?ch cung a Hinh 3 .10, trong khi Hinh 3. I I b mo ta nhanh tuong
Chuong 3: Khai ni?m vd Logic 41 (mg cua chucmg trinh PLC. M(>t PLC co chucmg trinh su d\mg ngon ngfr Ladder hoan chinh, bao gf>m m(>t s6 nhanh. M6i nhanh di~u khi~n m(>t giao di?n ngo ra, nai ma n6 duqc k~t n6i v&i m9t thi~t bi ngo ra (nhu d(>ng ca, valve, relay ... ). M6i nhanh la m9t S\f k~t hqp cua ky hi~u ngo vao duqc k~t n6i tu trai sang phai gifra hai duong thi1ng dung, v&i ky hi~u d~i di~n cho ngo ra o cu6i
cimg ben phai.
Cac ky hi~u ngo vao duqc k~t n6i theo chu6i song song, n6i ti~p ho~c k~t hqp d~ co duqc m~ch logic di~u khi~n mong mu6n. Nhfrng ky hi~u ngo vao d~i di~n cho cac thi€t bi ngo vao (nut nh~n, cong tiic, cam bi€n, hanh trinh ... ) nhfrng thi€t bi duqc k~t n6i qua cac giao di~n ngo vao cua PLC.
Khi kf ch ho~t, cac thi€t bi ngo vao cho phep dong di~n luu thong qua m~ch ho~c ngiit dong, do do chuy~n d6i cac thi~t bi d.lu ra ON ho~c OFF. Cac thi€t bingo vao va ra duqc th~ hi~n o bang 3.4
r---,
I LI PBI L2 0 I 2i--...---1 30 LI Ml OLr I
: 0 ~ 13 30 :
SOLi I
"O I
J 31 - - - ~ I
4 1 - - - 1 I
32
6 7
5 10 11
~rr . w4
12 13
35 15
K~t n6i cung v6'i ngo K~t n6i m~m thong qua chuang trlnh PLC K~t n6i cung v&i ngo ra I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
vao PLC th1Jc hi~n tren may tinh PLC
L--- ✓
42 Chuang 3: Khai ni¢m vi logic
Hinh 3. IO b. N gem ngfr Ladder cua PLC
(---~
LI PITT U
PBI PB2 START Ml
STOP STOP _.l_
START
_ j _
Ml
(a) M~ch di~u khi~n bm cac thiJt bi dugc kJt n6i b~ng day
~ ... _ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ..L. - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -,
I LI L2 LI
I PBI O I 2 30
- , H
I I I I I I I I
3 30
I KJt n6i m~m thong qua chucmg trinh PLC K~t n6i cung voi ng6 ra I KJt n6i cung voi th\fc hi~n tren may tinh PLC
: ngo vao PLC (b) M h h ~c t \J'C h'•~n m uy 1eu ' b'. L"-d'~ kh': 1en I' ~p trm ' h PLC
~---
Hinh 3.11 K~t hqp ngon ngu PLC va m~ch relay Bang 3.4. Thi~t bi ngo va ra d~ng ON_ OFF Input Devices
Push button Selector switch Limit switch Proximity switch Timer contact
3.3.1 Dia chi su d{lng trong PLC
Output Devices Pilot light Solenoid valve Horn
Control relay Timer
ã M6i ky hi~u tren m(>t nhanh se c6 m(>t s6 tham chi~u, d6 chinh la dia chi trong b(> nh6 nai luu giu tr~g thai hi~n t~i (1 ho?c 0) cho ngo vao c6 dia chi tham chi~u d6. Khi m(>t thi~t bi ngo vao hO?C ngo ra duqc k€t n6i vm PLC qua giao di~n ngo vao/ra, dia chi cua n6 se duqc xac dinh.
Dia chi cho m(>t ngo vao/ra xac dinh c6 th~ duqc su d\mg nhi~u Iin trong su6t chuang trinh theo yeu du di~u khi~n. Tinh nang nay la m(>t uu di€m 16n cua PLC khi so vm di~u khi€n m~ch cung ki~u relay.
Hinh 3 .12 mo ta m(>t m~ch di~n Ladder dan gian va chuang trinh tuang duang cua PLC.
M6i thi€t bi ngo vao/ra ( cac nut nh§n PB 1 va PB2, cong t~c gi6i h~n LS I, va den bao PL I) duqc n6i v6i cac mo-dun ngo vao/ra cua PLC, trong d6 c6 th€ hi~n cac dia chi tham chi€u. Hiu h~t cac b(> di~u khi~n su dvng cac dia chi s6 v6i s6 bat phan ( ca s6 8) ho?c th~p phan ( ca s6 l 0). Luu y
ring trong m~ch Ladder, dong di~n luon ch~y tu trai sang phai khi t§t ca cac dja chi lien l~c 6 tr~ng thai dong vase kich ho~t dciu ra (den PLl), 0€ di~u khi~n den PLI ON, m(>t trong hai di~u ki~n
Chuong 3: Khai ni~m vi Logic 43
sau day phai xay ra: nut nhin PB I phai duqc An va gi&i h<;ln LS l phai bi tac d9ng ho~c phai nh!n nut PB2 va gi&i h<;ln LS l phai bi tac d9ng. Mc)t trong hai di~u ki~n nay se lam thong m<;ich va dong di~n ch<;ly qua den PL l lam cho den sang.
r LI PB3 L21
I . START PL! . t
I e---f'_.1_
1 LS I "- / I
I ~~-~ ~ - - ~ I
I PB4 / "- I
I START I
I _.l_ . , . I
I - - - - ~ (a) M~ch ket noi bang day I
~---~---"r - - - -----=-.r--~
CPU
r---
1 I I I
I
I I
5w•!Cl"'I 1.lOl)J
PB!
___L "C=:::::::Âs=:~=s:::i:::s::~ I ~ I ã ,... __ _
- 0 }--- - - - - 1
___L PB2
- 0 > - - - 1 LSI
~ So c16 k~t n6i I/0
I I Current ,nput
I I
"- PLo/ I I Pressure sensor. etc
I I
I Hinh anh thl,l'c t~ PLC Mitsubishi
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ __ _ _ _ _ _ j
44 Chuang 3: Khai ni¢m vi logic
Hinh 3 .12. M<;tch di~n su di,mg ladder va thi~t bi PLC
06i voi chuong trinh di~u khi~n trong PLC, muc logic 1 phai truy~n qua dia chi 30 (PB I) va 32 (LS 1) ho(lc truy~n qua dia chi 31 (PB2) va 32 (LS 1) de di~u khi~n ngo ra 40 ON. Ngo ra 40 tac d(mg dong ngu6n cho den PLl. 0~ tac d(mg lam thay df>i tr<;1ng thai cho cac dia chi 30 ho(lc 31 va 32, cac thi~t bi ngo vao cac dia chi 30, 31 va 32 phai duqc BA. T. 06 la, cac nut nhfrn phai duqc nhfrn ho(lc c6ng tiic gioi h<;lll phai bi tac d<)ng.
3.3.2 Kit n6i ctic lfnh sir d1.mg trong PLC
Cac tiSp di~m trong ng6n ngfr l?P trinh cua PLC va cac ti~p diem relay ca di~n ho<;tt d<)ng gi6ng nhau. Vi dl,l, chung ta co m<)t role A (xem hinh 3.13a) co hai b<) tiSp di~m, m<)t tiSp di~m thuong ma (A-1) va m<)t ti~p di~m thuong dong (A-2). N~u CUQn day relay A kh6ng duqc dp di~n (nghia la no la OFF), tiSp di~m A-1 se v~n ma va ti~p di~m A-2 se v~n dong (xem hinh 3.13b).
Nguqc l:,li, nSu cu<)n day A duqc dp di~n, ti~p diem A-1 se dong va ti~p di~m A-2 se ma ra (xem
hinh 3. l 3c ). Cac duong mau xanh lam lam n6i b?t cu<)n day va ti Sp di~m bi~u thi tr:,lng thai ON, ho(lc DONG cua tiSp di~m.
~ Cu<)n day ra le A TiSp di~m A-1 (NO)
TiSp diem A-2 (NC) (a)
~ A-1
---f t- --M-A-2
(b)
OFF ~ ON
A-1
Ma ---f t-
A-2
Dong --M- Ma
(c)
Hinh 3 .13. Ky hi~u ti Sp di~m cua role va PLC hi~n thi cu<)n day role va cac ti~p di~m thuong ma
vathuong
Trong PLC, m6i CUQn day ra le sful co va cac tiSp diem cua no c6 cung m<)t dia chi tham chi~u rieng duqc xac djnh. Vi d1,1, cu<)n day 10 se co tiSp di~m thuong ma va thuong dong co cung dja chi (10) (xem hinh 3.14). Chu y r~ng m<)t role cua PLC co th~ co nhi~u ti~p diem thucmg ma
va thuong dong rum mong mu6n; trong khi m<)t ro le CCJ di~n, s6 luqng tiSp di~m la h<;tn ch~ ã
~ ~ i - - - 1 I 0 lo I - - - -- - ,, __ .,,,1, ~ ..
--- / /
10- - - / / /
r - - - v - / /
-- /
1 0 - - - - /
/ /
1 0 - - - - -- - ,,.,
1
Hinh 3.14. K~t n6i nhi~u tiSp diem cua m<)t cuc)n day role trong PLC
Be) di~u khien l~p trinh cfing cho phep su dl,lng nhi~u tiSp di~m co cung dja chi cua mc)t thi~t bi ngo vao. Hinh 3.15 minh ho:,l mc)t vi d1,1 trong do c6ng tic gioi h<;ln LS I dm;rc k~t n6i voi mo-dun ngo vao c6 dia chi 20. Luu y r~ng chuong trinh di~u khi~n PLC cfing co th~ sir d1,1ng s6
Churmg 3: Khai ni<}m vJ Logic 45
lm;mg tiSp diSm cung dja chi 20 trong nhi~u netword theo nhu du.
LI L2
0 0 20
r----i f---1 r ---
20 0 20
r----i
Thi~t bi vao Chuang trinh di~u khiSn PLC Thi~t bi ra
Hinh 3.15. Ngo vao 20 co nhi~u ti~p diSm trong chtiang trinh PLC Bang 3.5 mo ta m(>t s6 l~nh CO' ban d~g Ladder dugc SU' dt,mg dS l~p trinh.
Bang 3.5: M(>t s6 ki hi~u logic ca ban
Ki hi~u Mota
TiSp diSm thm'mg ma, d?i di~n cho b§t ky m<)t dia chi ctia thi~t bi_ ngo vao
~ ~ ho~c ngo ra nao dS di~u khi~n logic. N~u tn,mg thai cua dia chi tham chi~u ngo vao/ngo ra la 1, ti~p diSm se dong va cho phep dong di~n chay qua ti~p di~m. N~u tr~g thai ctia dia chi tham chi~u ngo vao/ngo ra la 0, ti~p di~m se m& va khong cho phep ho~c d.t dong di~n chay qua ti~p di~m.
Ti~p di~m thuong dong, d?i di~n cho b§t ky m(>t dia chi ctia thi~t bi ngo vao
--M- ho~c ngo ra nao d~ diSu khi~n logic. N~u tr?ng thai ctia dja chi tham chi~u ngo vao/ngo ra la 1, ti~p diSm se m& va khong cho phep ho~c dt dong di~n chay qua ti~p diSm. N~u tr?ng thai ctia dia chi tham chi~u ngo vao/ngo ra la 0, ti~p di~m se dong va cho phep dong di~n chay qua ti~p diSm.
Ngo ra, d?i di~n cho bit ky dliu ra nao dugc diSu khi~n b&i m(>t s6 sà k~t hgp
-0- ctia cac l~nh logic ngo vao. M(>t ngo ra co thS la m<)t giao di~n k~t n6i v&i m(>t thi~t bi ngo ra ho~c la m(>t ngo ra n(>i be) (ngo ra ao ). N~u co duong dfrn kin trong nhanh chuang trinh tir trai sang phai (t§t ca cac dja chi lien l?c dong), ngo ra co dia chi tham chi~u dugc kich ho?t (b~t ON).
Bay diJm sau day mo ta cac l~nh d~ chuy~n d6i tir m?ch logic sang l~p trinh logic b~ng each su d\mg cac ky hi~u l~nh ctia PLC:
Ti~p di~m thuong mo: Khi thS hi~n trong chuang trinh, biSu tugng nay duqc ki~m tra cho muc 1 d~ dong lien l?c; do do, tin hi~u co dja chi tham chi~u ctia biSu tugng phai la ON, CLOSED, tac d(>ng ...
TiSp di~m thuong dong: Khi th~ hi~n trong chuang trinh, bi~u tugng nay dugc ki~m tra cho muc O d~ dong lien l?c; do do, tin hi~u co dia chi tham chi~u ctia bi~u tugng phai Ia OFF, OPEN, khong tac d(>ng ...
Ngo ra (out put): M(>t ngo ra tren m(>t network se dugc kich ho?t nSu t§t ca cac ti~p di~m &
vi tri truac no duqc dong l?i t?O thanh m(>t ID?Ch kin, muc logic 1 tir thanh dung hen trai ctia chuang trinh duqc chuy~n qua ben phai, d~n ngo ra do. M(>t ngo ra co th~ di~u khi~n m(>t thi~t bi 11go ra (n~u dja chi tham chi~u ciing la m(>t dja chi ngo ra) ho~c m(>t ngo ra n(>i b(> chi su di,mg di~u
46 Chuang 3: Khai ni¢m vJ logic
khi~n trung gian hay phv trc;r trong chuong trinh. M<}t ngo ra rn)i be) khong tràc ti€p di~u khi~n thi€t bi ngo ra.
Ngo vi10 (input): BiSu tuc;rng lien l?C nay co thS bi~u di~n tr?ng thai tin hi~u tir cac dia chi tham chi€u thi€t bi ngo vao/ngo ra ho~c dia chi lien l?c tir ngo ra n◊i b(>.
Dia chi ti€p di~m: M6i bi~u tuc;rng chuong trinh duc;rc quy dinh boi m◊t dia chi tham chi~u:
N~u m<}t thi~t bi ngo vao/ra duc;rc k~t n6i v&i PLC, cac ky hi~u di;ti di~n cho no trong chuong trinh co m(>t dia chi tham chi~u duc;rc xac dinh boi diSm ma thi€t bi duc;rc k€t n6i.
L~p di l~p li;ti vi~c su d\lflg cac dia chi ti€p diSm: M(>t ngo vao, ngo ra, ho~c ngo ra n(>i be} cp th~ duc;rc su dvng li;ti nhi~u lfin trong su6t chuong trinh theo yeu du.
Dinh di;tng logic: Chuong trinh co th~ duc;rc l~p trinh theo chu6i n6i ti€p ho~c song song, tuy thu(k vao logic di~u khiSn ngo ra. S6 dia chi lien l?c ho~c cac nhanh song song cho phep trong m<}t network ph\l thu<}c vao loi;ti PLC.
Bang 3.6 cho th~y sà don gian khi chuy~n d6i tuong duong cac mi;tch n6i ti€p va m?ch song song sang chuong trinh logic. M<}t mi;tch n6i ti€p tuong duong v&i hoi;tt d9ng cua chuc nang AND;
do do, t~t ca cac dfru vao phai ON dS kfch hoi;tt dfru ra. M(>t mi;tch song song tuong duong v&i hoi;tt d(mg cua cht'.rc nang OR; do do, bM ky m(>t ngo vao ON se kich hoi;tt dfru ra.
Bang 3.5: Chuy~n d6i tuong duong mi;tch n6i ti~p va song song SO' do rO' le d~ng Ladder ;\
LS4 M~ch song song
M~ch song song/n6i ti~p
LS7 CR2
LSIO CR3
...____.
M~ch song song/n6i ti~p
Chtrong trinh PLC d~ng Ladder
Y2 X4
X5 Y3
xp-7
D~i s6 Boolean Cau l~nh
Boolean 1 = Xl * X2
Y2 = X2 + X4
Y3 = XS+ X61Zl *
Cl
Y3 = X7 + XlOIZl * (C2 + C3)
STRXI ANDX2 OUTYI
STRX3 ORX4 OUTY2
STRXS ORX6 ANDCI OUTY3
STR X7 ORXI0 STRC2 ORC3 ANDCI OUTY4
Chur.mg 3: Kha.i ni¢m vi Logic
LSI I LS12 ALl
~ ~ . - - . - . i i ~ _ .
LS13 X13
M~ch song song/n6i ti Sp
LSl4 LS15
~ ~
Xl4 Cl5
H
LSl6 LS17
M~ch song song/n6i ti Sp ~
Xl6 Cl7
H
M~ch n6i tiep
LSl4 CRl-1
SOJA P'4 Cl
Y6
YIO
YS = X11 * X121Zl +X13
Y6 = X14 *XlSIZI * (X16 * X17)
Y3 = X14 * CllZI
47