Plc Là Gì ? Cấu Tạo Và Tính Năng Của Bộ Lập Trình Plc

--- Bài mới hơn ---

  • Cấu Trúc Bên Trong Và Các Module Mở Rộng Của Plc S7 1200
  • Bộ Điều Khiển Plc S7
  • Giải Pháp Tự Động Hóa Hoàn Chỉnh
  • Giới Thiệu Tổng Quan Về Plc Siemens Simatic S7
  • Plc S7 200_Bài 4: Bộ Điều Khiển Lập Trình Plc Simatic S7
  • PLC là gì ?

            Bộ điều khiển logic lập trình (PLC – Programmable Logic Controller ) là một hệ thống điều khiển máy tính công nghiệp, liên tục theo dõi trạng thái của các thiết bị đầu vào và đưa ra quyết định dựa trên chương trình tùy chỉnh để kiểm soát trạng thái của thiết bị đầu ra. Kiểm soát các quy trình sản xuất, như dây chuyền lắp ráp, hoặc thiết bị robot hoặc bất kỳ hoạt động nào đòi hỏi độ tin cậy cao.

    • Các

      Bộ lập trình PLC

      có thể bao gồm từ các thiết bị mô-đun nhỏ với hàng chục đầu vào và đầu ra (I / O), trong một bộ tích hợp với bộ xử lý, đến các thiết bị mô-đun gắn trên giá lớn với số lượng hàng ngàn I / O và thường được nối mạng với hệ thống PLC và SCADA khác.

    • PLC được phát triển đầu tiên trong ngành sản xuất ô tô để cung cấp các bộ điều khiển linh hoạt, chắc chắn và dễ lập trình để thay thế các hệ thống logic rơle có dây cứng. Kể từ đó, chúng đã được sử dụng rộng rãi như là bộ điều khiển tự động có độ tin cậy cao phù hợp với môi trường khắc nghiệt.

    PLC hoạt động như thế nào?

                Bộ điều khiển logic khả trình nhận thông tin từ các thiết bị và cảm biến đầu vào được kết nối, xử lý dữ liệu nhận được và kích hoạt đầu ra cần thiết theo các tham số được lập trình sẵn của nó. Dựa trên các đầu vào và đầu ra của nó, PLC có thể dễ dàng theo dõi và ghi lại dữ liệu thời gian chạy như nhiệt độ vận hành, năng suất máy, tạo báo động khi máy bị lỗi, tự động khởi động và dừng quá trình và hơn thế nữa. Điều này có nghĩa là PLC là giải pháp kiểm soát quá trình sản xuất mạnh mẽ và linh hoạt, có thể thích ứng với hầu hết các ứng dụng.

    Các thành phần phần cứng PLC bao gồm:

    • CPU: kiểm tra PLC thường xuyên để ngăn ngừa lỗi và thực hiện các chức năng như hoạt động số học và hoạt động logic.
    • Bộ nhớ: ROM hệ thống lưu trữ vĩnh viễn dữ liệu cố định được sử dụng bởi CPU trong khi RAM lưu trữ thông tin thiết bị đầu vào và đầu ra, giá trị bộ đếm thời gian, bộ đếm và các thiết bị nội bộ khác.
    • Phần O / P: phần này cho phép kiểm soát đầu ra đối với các thiết bị như máy bơm, solenoids, đèn và động cơ.
    • Phần I / P: phần đầu vào theo dõi trên các thiết bị hiện trường như công tắc và cảm biến.
    • Nguồn cấp: hầu hết các PLC hoạt động ở 24 VDC hoặc 220AC, nhưng vẫn có một số PLC có nguồn cấp khác.
    • Thiết bị lập trình: được sử dụng để đưa chương trình vào bộ nhớ Bộ xử lý.

    Các tính năng chính của PLC

    Các tính năng chính của bộ điều khiển logic khả trình bao gồm:

    • I / O: CPU giữ lại và xử lý dữ liệu trong khi các mô-đun đầu vào và đầu ra kết nối PLC với máy móc. Các mô-đun I / O cung cấp cho CPU thông tin và kích hoạt các kết quả được chỉ định. Mô-đun I / O có thể là tương tự hoặc kỹ thuật số. Lưu ý rằng I / O có thể được kết hợp khớp để đạt được cấu hình phù hợp cho một ứng dụng.
    • Truyền thông ( Communication ): PLC sử dụng các cổng tích hợp, như USB, Ethernet, RS-232, RS-485 hoặc RS-422 để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài (cảm biến, bộ truyền động) và các hệ thống (phần mềm lập trình, SCADA, HMI). Truyền thông được thực hiện qua các giao thức mạng công nghiệp khác nhau, như Modbus hoặc EtherNet / IP. Các PLC được sử dụng trong các hệ thống I / O lớn hơn có thể có giao tiếp ngang hàng (P2P) giữa các bộ xử lý.
    • HMI ( Human-Machine Interface ) để tương tác với PLC. Các giao diện vận hành có thể là bảng điều khiển màn hình cảm ứng lớn hoặc màn hình đơn giản cho phép người dùng nhập và xem lại thông tin PLC trong thời gian thực.

    • PLC sẽ tiếp tục phát triển nổi bật nhờ Công nghiệp 4.0 hiện tại và mạng internet công nghiệp của mọi thứ cường điệu. Các chuyển động này yêu cầu bộ điều khiển logic lập trình để giao tiếp qua trình duyệt web, kết nối với đám mây qua MQTT và tới cơ sở dữ liệu qua SQL. Do đó, PLC sẽ trở thành một phần ngày càng quan trọng của tự động hóa máy hiện đại.

    Thiết bị đầu vào ( Input Devices )

    Thiết bị đầu ra ( Output Devices )

    – Công tắc và nút bấm

    – Thiết bị cảm biến

    – Công tắc giới hạn

    – Cảm biến quang điện

    – Cảm biến tiệm cận

    – Cảm biến điều kiện

    – Encoders

    – Công tắc áp suất

    – Công tắc cấp

    – Công tắc nhiệt độ

    – Công tắc chân không

    – Công tắc phao

    – Van

    – Khởi động động cơ

    – Solenoit

    – Thiết bị truyền động

    – Sừng và báo động

    – Đèn xếp

    – Rơle kiểm soát

    – Bộ đếm / Tổng số

    – Bơm

    – Máy in

    – Quạt

    Danh sách các từ viết tắt thường được sử dụng khi sử dụng PLC.

    ASCII

    American Standard Code for Information Interchange

    BCD

    Binary Coded Decimal

    CSA

    Canadian Standards Association

    DIO

    Distributed I/O

    EIA

    Electronic Industries Association

    EMI

    ElectroMagnetic Interference

    HMI

    Human Machine Interface

    IEC

    International Electrotechnical Commission

    IEEE

    Institute of Electrical and Electronic Engineers

    I/O

    Input(s) and/or Output(s)

    ISO

    International Standards Organization

    LL

    Ladder Logic

    LSB

    Least Significant Bit

    MMI

    Man Machine Interface

    MODICON

    Modular Digital Controller

    MSB

    Most Significant Bit

    PID

    Proportional Integral Derivative (feedback control)

    RF

    Radio Frequency

    RIO

    Remote I/O

    RTU

    Remote Terminal Unit

    SCADA

    Supervisory Control And Data Acquisition

    TCP/IP

    Transmission Control Protocol / Internet Protocol

     

    --- Bài cũ hơn ---

  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động, Các Bước Lập Trình Chi Tiết Nhất
  • Tìm Hiểu Vùng Nhớ Thanh Ghi Bit Đặc Biệt Của Plc Omron
  • Cấu Trúc Các Vùng Nhớ Của Plc Omron (Cio)
  • Plc Là Gì? Cấu Trúc Đơn Giản Nhất Của Một Plc?
  • Pin Galvanic – Du Học Trung Quốc 2022
  • Cấu Tạo Bộ Điều Khiển Lập Trình Plc

    --- Bài mới hơn ---

  • Tài Liệu Đồ Án Tốt Nghiệp
  • Đề Tài: Ứng Dụng Plc S7
  • Lập Trình Plc S7 1200 Tiếng Việt
  • Tai Lieu Lap Trinh Plc S7 200 Full
  • Giới Thiệu Về Plc S7 200 Của Hãng Siemens
  • Điều này sẽ giúp cho động cơ hoạt động tốt theo như mong muốn Bộ điều khiển này giúp cho người dùng hiểu được những yêu cầu trên khi lập trình

    1. PLC là gì?

    Nó cho phép thực hiện một cách linh hoạt các cách điều khiển qua ngôn ngữ lập trình

    PLC giúp cho việc lập trình ở các mức độ từ dễ cho tới khó tùy theo yêu cầu của người dùngTín hiệu đầu vào nhận tất cả những sự thay đổi từ phía người lập trình

    2. Nguyên lý hoạt động của PLC

    CPU có chức năng điều khiển mọi hoạt động trong PLC

    Trước đây, các bộ điều khiển có dây nối như rơ le

    • PLC đã được cải tiến gọn nhẹ mà hết sức đa năng, đáp ứng nhiều yêu cầu người dùng
    • Đây là ưu điểm nổi bật lớn nhất khiến khả năng kết nối với máy tính, internet tiện lợi
    • PLC có dung lượng bộ nhớ lớn để đủ lập trình các chương trình rất lớn và phức tạp
    • Bạn có thể tìm mua thiết bị này tại các cơ sở phân phối, cung cấp
    • Nguy cơ cháy nổ cũng rất thấp
    • Để sử dụng bộ điều khiển PLC, yêu cầu người lập trình phải chọn được thiết bị thích hợp cũng như nắm vững công nghệ sản xuất

    3. Cấu trúc của bộ điều khiển lập trình PLC

    PLC là thiết bị tương tự rơ le, nó cũng có cấu tạo tương tự nhưng cũng có nhiều điểm khác biệt

    • Ví dụ qua nút ấn, bàn phím và chuyển mạch Vai trò của đầu vào quan trọng trong toàn bộ khâu điều khiển
    • Cả khối giao tiếp ra và vào có tác dụng giao tiếp mạch vi điện tử của PLC với mạch bên ngoàiTín hiệu ở CPU được đưa ra ngoài để động cơ thực hiện
    • Nhưng RAM và ROM được dùng nhiều hơn ROM chỉ nạp được duy nhất một lần nên cũng ít được sử dụng nhiều
    • CPU – Đơn vị xử lý trung tâm: Đây chính là phần quan trọng nhất trong PLC, điều khiển PLC Đó là một phần vô cùng quan trọng trong CPU và đầu vào chỉ cần chuyển thông tin tới bộ xử lý trung tâm này là xong Qúa trình này cứ lặp đi lặp lại một cách có hệ thống

    Với cách lập trình bằng tay thì bạn cần thao tác trên máy bằng các nút trên PLCLượng RAM sử dụng sẽ tùy thuộc vào những đơn vị lập trình khác Các chương trình này khá đơn giản, nhỏ lẻ

    • Với máy tính thì người ta sẽ lập trình khi mà bạn cần thao tác với những chương trình lớnCổng kết nối PLC với máy tính như RS485, RS232…

    4. Ưu điểm khi sử dụng PLC

    Ngoài ra, nó còn giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí trong sản xuất công nghiệp

    • Điều này cũng giúp bạn không tốn công tạo ra nhiều chương trình khác nhau tốn công Bạn sẽ không phải bắt đầu lại từ việc đấu nối mạch rắc rối
    • Bởi vì thiết kế PLC không dây nên nó đơn giản và mang tính chính xác cao, ổn định bởi không có tình trạng đứt dây khi sử dụng
    • Như việc di chuyển lên xuống của thang máy, PLC có thể điều khiển một cách trơn tru và xử lý lỗi nhanh chóng
    • Đây là ứng dụng tuyệt vời giúp tiết kiệm công sức và thời gian
    • Tính tiết kiệm khi dùng PLC là điều không thể không nhắc tới

    --- Bài cũ hơn ---

  • Bộ Lập Trình Plc Cp1 Omron Là Gì?
  • Plc Siemens: Tổng Quan Về Logo, S7
  • Giới Thiệu Bộ Lập Trình Plc S7
  • Các Dòng Plc Siemens Hiện Nay
  • Tài Liệu Lập Trình Plc Mitsubishi Tiếng Việt Đầy Đủ Nhất
  • Plc Là Gì? Cấu Trúc Đơn Giản Nhất Của Một Plc?

    --- Bài mới hơn ---

  • Cấu Trúc Các Vùng Nhớ Của Plc Omron (Cio)
  • Tìm Hiểu Vùng Nhớ Thanh Ghi Bit Đặc Biệt Của Plc Omron
  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động, Các Bước Lập Trình Chi Tiết Nhất
  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo Và Tính Năng Của Bộ Lập Trình Plc
  • Cấu Trúc Bên Trong Và Các Module Mở Rộng Của Plc S7 1200
  • PLC là gì? Cấu trúc đơn giản nhất của một PLC? PLC Mitsubishi gồm những loại nào?

    PLC là gì?

    Bộ điều khiển khả trình PLC được sáng tạo nhờ ý tưởng ban đầu của nhóm kỹ sư thuộc hãng General motor của Mỹ vào năm 1968. Với công cuộc hiện đại hóa ngành công nghiệp, bộ điều khiển PLC ngày càng được sử dụng rộng rãi  trong điều khiển công nghiệp, nó là giải pháp lý tưởng cho việc tự động hóa quá trình sản xuất. PLC là thiết bị có những ưu điểm hơn hản cái thiết bị từ trước đến nay:

    + Dễ dàng trong việc lập trình.

    + Cho phép thay đổi chương trình điều khiển nhanh chóng.

    + Có nhiều module chức năng cho phép thực hiện phức tạp.

    + Có khả năng truyền thông, cho phép nối mạng ở nhiều cấp độ.

    + Đơn giản trong bảo dưỡng và sửa chữa.

    + Làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp.

    + Cấu trúc nhỏ gọn giá thành ngày càng thấp.

    Hiện nay trên thế giới có rất nhiều tập đoàn công nghiệp thiết kế chế tạo bộ điều khiển PLC có thể kể đến như Siemens, Rockwell, GE,…Ở Việt Nam bộ điều khiển PLC xuất hiện đầu tiên vào những năm 90 của thế kỷ trước (nhà máy xi măng Hoàng Thạch sử dụng bộ điều khiển S5 của hãng Siemens). Hiện nay tại Việt Nam có rất nhiều bộ điều khiển PLC của nhiều hãng khác nhau, ví dụ: PLC OMRON (Nhật Bản), PLC SIEMENS (Đức), PLC MITSUBISHI (Nhật Bản), PLC LG (Hàn Quốc)…

    Ngày nay, PLC ngoài chức năng điều khiển logic thông thường nó còn có nhiều chức năng điều khiển khác, do đó có thể coi PLC như một máy tính công nghiệp.

    II. Cấu trúc cơ bản của một PLC

    a. CPU (Central Processing Unit)

    Là bộ xử lý thông tin có nhiệm vụ điều khiển và quản lý mọi hoạt động bên trong PLC. Việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và cổng vào/ra được thực hiện thông qua hệ thống các BUS nối dưới sự điều khiển của CPU.

    b. Bộ nhớ

    Tất cả các PLC đều sử dụng 3 loại bộ nhớ:

    – Bộ nhớ ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc, PLC dung bộ nhớ này để lưu giữ chương trình điều hành do nhà sản xuất và chỉ nạp một lần.

    – Bộ nhớ RAM (Random Acess Memory): bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, PLC dung bộ nhớ này để lưu trữ dữ liệu và kết quả tạm thời các phép toán.

    Dữ liệu lưu trong RAM sẽ bị xóa khi mất nguồn nuôi. Để hạn chế mất dữ liệu khi xảy ra mất điện, PLC thường có một nguồn nuôi phụ cho RAM, nguồn nuôi có thể là tụ điện hoặc nguồn pin.

    – Bộ nhớ EEPROM (Electrical Eraserable Programable ROM); là bộ nhớ có thể xóa và nạp lại bằng tín hiệu điện, tùy thuộc vào từng loại EEPROM cho phép xóa đi nạp lại vài nghìn tới vài chục nghìn lần. Bộ nhớ EEPROM được dùng để lưu giữ chương trình ứng dụng trong PLC.

    c. Cổng vào/ra (input/output viết tắt là I/O)

    Mọi hoạt động bên trong PLC đều có mức điện áp ±5V hoặc ±15V( mức điện áp cấp cho các IC TTL hoặc CMOS) trong khi đó tín hiệu điều khiển bên ngoài theo chuẩn công nghiệp là 24VDC hoặc 240VAC. Khối cổng I/O đóng vai trò là mạch giao tiếp giữa các vi mạch điện tử bên trong PLC với các mạch công suất bên ngoài, nó thực hiện chuyển đổi mức tín hiệu và cách ly.

    – Cổng ra dùng RELAY:

    + Đặc điểm:

    Có thể đóng cắt được cả dòng điện 1 chiều lẫn xoay chiều, khi nối với các thiết bị ngoài không cần phân biệt cực tính.

    Đáp ứng chậm, không chịu được tần số đóng cắt cao.

    Đóng cắt dòng tải khoảng 2-5A tùy thuộc vào hãng chế tạo.

    Tuổi thọ thấp (tiếp điểm relay chỉ cho phép đóng cắt vài chục nghìn lần)

    Cổng ra dùng TRANSISTOR:

    + Cấu trúc:

    + Đặc điểm: Chỉ đóng cắt được dòng điện 1 chiều, khi nối với các thiết bị bên ngoài phải phân biệt cực tính.

    Đáp ứng nhanh, chịu được tần số đóng cắt cao.

    Tuổi thọ cao.

    d. Ngôn ngữ lập trình:

    Nhìn chung các PLC của tất cả các hãng đều sử dụng 3 ngôn ngữ lập trình cơ bản: Ngôn ngữ hình thang (ladder), ngôn ngữ liệt kê câu lệnh, ngôn ngữ biểu đồ chức năng.

    – Ngôn ngữ LADDER: là ngôn ngữ đồ họa, sử dụng các ký hiệu đồ họa để mô tả logic chương trình. Ngôn ngữ này rất thuận tiện cho những người lập trình chuyên và không chuyên hoặc những người quan thiết kế mạch relay.

    –  Ngôn ngữ liệt kê câu lệnh giống như một tệp lệnh của vi xử lý, dùng các phép toán đại số logic kết nối các lệnh này lại ta sẽ được một chương trình điều khiển.

    Ngôn ngữ liệt kê câu lệnh là ngôn ngữ phức tạp yêu cầu người sử dụng phải nhớ được câu lệnh chuyên nghiệp hoặc những người quen lập trình cho vi xử lý.

    III. PLC hãng Mitsubishi

    Hãng Mitsubishi là một tập đoàn công nghiệp rất lớn và có tên tuổi của Nhật Bản. Mitsubishi tham gia rất nhiều lĩnh vực sản xuất và kinh doanh trong đó có lĩnh vực sản xuất các thiết bị điều khiển công nghiệp Các sản phẩm thiết bị điều khiển của Mitsubishi đang được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam, trong đó có sản phẩm bộ điều khiển PLC.

    Bộ điều khiển PLC của Mitsubishi rất đa dạng về chủng loại có thể phân thành các họ sau:

    1.Họ alpha

    Họ PLC alpha là họ PLC đơn giản và thân thiện được thiết kế cho các ứng dụng trong gia đình, văn phòng, nhà máy: điều khiển chiếu sang, điều khiển điều hòa không khí, điều khiển đóng mở cửa, điều khiển hệ thống quạt,…đặc biệt PLC alpha còn có đồng hồ thời gian thực cho phép điều khiển các bài toán theo thời gian thực. Các đặc điểm nổi bật: kích thước nhỏ gọn, lập trình ngay trên PLC, ngõ ra chịu được dòng tải lớn, dung EEPROM đủ dùng cho các ứng dụng cơ bản, tích hợp thời gian thực.

    2. Họ FX

    PLC họ FX (FX1N, FX3U, FX3G, FX1S) là một họ PLC cỡ nhỏ, linh hoạt được sử dụng rất phổ biển hiện nay. Nó được thiết kế cho các ứng dụng điều khiển cục bộ các máy, ngoài ra PLC họ FX còn có chức năng điều khiển đặc biệt được tích hợp trên các module mở rộng: điều khiển nhiệt độ, điều khiển tương tự, điều khiển vị trí, nối mạng CC-link.. Số lương I/O quản lý được khoảng 30-140 điểm.

    3. PLC QnA

    PLC họ QnA là sự ra đời kế tiếp sự phát triển công nghệ sản xuất PLC của Mitsubishi. PLC QnA phát các tính năng cao cấp hơn cho phép 1 thời điểm 4 CPU tham gia vào điều khiển quá trình, giảm thiểu thời gian quét chương trình, tăng tốc độ xử lý. Cấu trúc chương trình được tổ chức theo kiểu Project cho phép dễ dàng kiểm tra, bắt lỗi và nâng cấp. Đặc biệt PLC QnA có them module CPU dự phòng để backup chương trình, nâng cao khả năng dự phòng của hệ thống. Chương trình gữi CPU và CPU dự phòng luôn được đông bộ một cách tự động, do đó, khi có bất kỳ sự cố nào xảy ra trên CPU chính, quá trình xử lý được tự động chuyển sang CPU dự phòng mà không ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống.

    Một điểm thú vị là các bộ PLC QnA cho phép tiến hành bảo dưỡng trực tuyến mà không cần phải dừng hệ thống. Sử dung các khóa bề mặt CPU, người dùng hoàn toàn có thể đặt chế độ active/inactive cho CPU tương ứng, các inactive CPU có thể được tháo ra khỏi hệ thống một cách an toàn. PLC QnA được sử dụng trong các nhà máy điện để điều khiển các tuabin, máy phát, trong công nghiệp sản xuất và lắp ráp oto, công nghiệp hóa dầu,..

    4.  PLC Q

    Đây là bộ điều khiển lập trình mạnh nhất của Mitsubishi trong giai đoạn hiện nay. Bộ PLC Q ra đời nhằm đáp ứng các yêu cầu mở rộng không ngừng của các hệ thống sản xuất tích hợp các kỹ thuật mới, các yêu cầu về truyền thông nhằm phá bỏ các hạn chế của các bộ lập trình truyền thống. Điểm nổi bật nhất của các PLC Q là kỹ thuật multi-processor cho phép tại một thời điểm 4 CPU cùng tham gia xử lý các quá trình điều khiển máy móc, điều khiển vị trí, truyền thông….Do đó, tính năng thời gian được tăng cường, thời gian quét vòng của chương trình giảm xuống còn 0.5-2ms. Ở PLC Q, các chức năng mạng được tăng cường, cho phép thiết lập cấu hình mạng MelsecNet với tổng khoảng cách truyền thông lên đến 13.6km với tốc độ đường truyền tối đa lên đến 25Mbps. Đặc biệt, các PLC dòng Q được hỗ trợ chức năng nối mạng Internet, cho phép truyền email cảnh báo đến cấp điều khiển cao hơn ở một khoảng cách rất xa.

    Dòng PLC Q được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp yêu cầu mức độ tự động hóa cao như: trong công nghệ bán dẫn, trong các dây chuyền đóng gói sản phẩm, hệ thống dệt, điều khiển hệ thống phun sơn,…

    (ST)

     

    --- Bài cũ hơn ---

  • Pin Galvanic – Du Học Trung Quốc 2022
  • Giải Phẫu Phổi – Màng Phổi
  • Sự Tắc Nghẽn Không Khí Giữa Ngực Và Phổi Ở Loài Chó
  • Đánh Giá Mức Độ Viêm Phổi Ở Heo Bằng Phương Pháp Chấm Điểm Phổi
  • Máy Đánh Bọt Protein Skimmer Qq1 Cho Bể Cá Biển Tốt Giá Rẻ
  • Plc Là Gì? Cấu Trúc, Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc

    --- Bài mới hơn ---

  • Cấu Tạo Của Quạt Trần Và Nguyên Lý Hoạt Động Thế Nào?
  • Cách Lắp Đặt Quạt Trần Panasonic Đơn Giản Hiệu Quả
  • Thứ Hoa Quả Tuyệt Vời Mà Thiên Nhiên Ban Tặng Cho Con Người
  • Cây Cam: Quả Cam Là Gì, Quả Hay Quả Mọng, Nó Nở Như Thế Nào, Quê Hương Ở Đâu, Lá Gồm Những Gì, Cấu Tạo Và Khi Nở Hoa Trông Như Thế Nào
  • Cam, Tác Dụng Của Cam, Thành Phần Cam, Cách Dùng Cam, Cam, Cam1
  • Khối nguồn cung cấp

    Khối nguồn có nhiệm vụ biến đổi điện áp lưới (110V hay 220V ) thành điện áp thấp hơn cung cấp cho các khối của thiết bị tự động. Điện áp này là 24VDC. Các điện áp cho cảm biến, thiết bị điều chỉnh và các đèn báo nằm trong khoảng (24…220V) có thể được cung cấp thêm từ các nguồn phụ ví dụ như biến áp.

    Bộ nhớ chương trình

    Các phần tử nhớ là các linh kiện mà thông tin có thể được lưu trữ (được nhớ) trong nó ở dạng tín hiệu nhị phân. Trong PLC các bộ nhớ bán dẫn được sử dụng làm bộ nhớ chương trình. Một bộ nhớ bao gồm 512, 1024, 2048 . . .phần tử nhớ, các phần tử nhớ này sắp đặt theo các địa chỉ từ 0 tới 511, 1023 hoặc 2047 . . .. Thông thường số lượng của các phần tử nhớ trong một bộ nhớ cho biết dung lượng của nó là bao nhiêu kilobyte (1kB = 1024 byte).

    Trong mỗi ô nhớ có thể mô tả một câu lệnh điều khiển nhờ thiết bị lập trình. Mỗi phần tử nhị phân của một ô nhớ có thể có trạng thái tín hiệu “0” hoặc “1”.

    Sơ đồ của một bộ nhớ chương trình được cho như hình dưới.

    Bộ nhớ đọc-ghi RAM (random-access memory)

    Bộ nhớ ghi-đọc có 1 số lượng các ô nhớ xác định. Mỗi ô nhớ có 1 dung lượng nhớ cố định và nó chỉ tiếp nhận 1 lượng thông tin nhất định. Các ô nhớ được ký hiệu bằng các địa chỉ riêng của nó. Bộ nhớ này chứa các chương trình còn sửa đổi hoặc các dữ liệu, kết quả tạm thời trong quá trình tính toán, lập trình. Đặc điểm của loại này là dữ liệu sẽ mất đi khi hệ thống mất điện. RAM được hình dung như một tủ chứa có nhiều ngăn kéo. Mỗi ngăn kéo được đánh số một địa chỉ và người ta có thể cất vào hoặc lấy các dữ liệu ra.

    Bộ nhớ cố định ROM (read-only memory)

    Bộ nhớ cố định (ROM) chứa các thông tin không có khả năng xóa được và không thể thay đổi được. Các thông tin này do các nhà sản xuất viết ra và không thể thay đổi được. Chương trình trong bộ nhớ ROM có nhiệm vụ sau:

    • Điều khiển và kiểm tra các chức năng hoạt động của CPU. Được gọi là hệ điều hành.
    • Dịch ngôn ngữ lập trình thành ngôn ngữ máy.

    Một ROM có thể so sánh với một quyển sách. Trong đó nó chứa các thông tin cố định, không thể thay đổi được và ta chỉ đọc các thông tin đó mà thôi. Đặc điểm của loại này là dữ liệu vẫn tồn tại khi mất điện.

    EPROM (eraseable read-only memory)

    EPROM là một bộ nhớ cố định có thể lập trình và xóa được. Nội dung của EPROM có thể xóa bằng tia cực tím và có thể lập trình lại.

    EEPROM (electrically eraseable read-only memory)

    EEPROM là bộ nhớ cố định có thể lập trình và xóa bằng điện. Mỗi ô nhớ trong EEPROM cho phép lập trình và xóa bằng điện.

    Khối trung tâm (CPU)

    Khối CPU là loại khối có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông … và có thể còn có một vài cổng vào ra số. Các cổng vào ra số có trên CPU được gọi là cổng vào/ra onboard.

    Khối vào

    Các ngõ vào của khối này sẽ được kết nối với các bộ chuyển đổi tín hiệu và biến đổi các tín hiệu này thành tín hiệu phù hợp với tín hiệu xử lý của CPU. Dựa vào loại tín hiệu vào sẽ có các khối ngõ vào tương ứng. Gồm có hai loại khối vào cơ bản sau:

    Khối vào số (DI: Digital Input):

    Các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu nhị phân như nút nhấn, công tắc, cảm biến tạo tín hiệu nhị phân .v.v… Do tín hiệu tại ngõ vào có thể có mức logic tương ứng với các điện áp khác nhau, do đó khi sử dụng cần phải chú ý đến điện áp cần thiết cung cấp cho khối vào phải phù hợp với điện áp tương ứng mà bộ chuyển đổi tín hiệu nhị phân tạo ra.

    Ví dụ: Các nút nhấn, công tắc được nối với nguồn 24VDC thì yêu cầu phải sử dụng khối vào có nguồn cung cấp cho nó là 24VDC.

    Khối vào tương tự (AI: Analog Input):

    Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tự (hay còn gọi là tín hiệu analog) thành tín hiệu số. Các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu analog như cảm biến nhiệt độ (Thermocouple), cảm biến lưu lượng, ngõ ra analog của biến tần .v.v…Khi sử dụng các khối vào analog cần phải chú ý đến loại tín hiệu analog được tạo ra từ các bộ chuyển đổi (cảm biến)

    Ví dụ: Các cảm biến tạo ra tín hiệu analog là dòng điện (4..20 mA) thì phải sử dụng ngõ vào analog là loại nhận tín hiệu dòng điện (4..20 mA). Nếu cảm biến tạo ra tín hiệu analog là điện áp (0..5V) thì phải sử dụng ngõ vào analog nhận tín hiệu là điện áp (0..5V).

    Khối ra

    Khối này có nhiệm vụ khuếch đại các tín hiệu sau xử lý của CPU (được gởi đến vùng đệm ra) cung cấp cho đối tượng điều khiển là cuộn dây, đèn báo, van từ .v.v.. Tùy thuộc vào đối tượng điều khiển nhận tín hiệu dạng nào mà sẽ có các khối ra tương ứng. Gồm có hai loại khối ra tiêu biểu:

    Khối ra số (DO: Digital Output):

    Các ngõ ra của khối này được kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tín hiệu nhị phân như đèn báo, cuộn dây relay .v.v…Vì đối tượng điều khiển nhận tín hiệu nhị phân sử dụng nhiều cấp điện áp khác nhau nên khi sử dụng các khối ra số cần phải chú ý đến điện áp cung cấp cho nó có phù hợp với điện áp cung cấp cho đối tượng điều khiển hay không. Theo loại điện áp sử dụng, ngõ ra số được phân thành hai loại:

    • Điện áp một chiều (DC: Direct Current): Gồm có hai loại ngõ ra là Transistor và relay. Thông thường trong công nghiệp điện áp một chiều được sử dụng là 24V.
    • Điện áp xoay chiều (AC: Alternative Current): Gồm có hai loại ngõ ra là relay và TRIAC.

    Khối ra tương tự (AO: Analog Output):

    Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu số được gởi từ CPU đến đối tượng điều khiển thành tín hiệu tương tự. Các ngõ ra của khối này được kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tín hiệu tương tự như ngõ vào analog của biến tần, van tỷ lệ, .v.v… Khi sử dụng các ngõ ra tương tự cần chú ý đến loại tín hiệu tương tự cung cấp cho đối tượng điều khiển có phù hợp với tín hiệu tương tự mà đối tượng điều khiển cần nhận hay không.

    Ví dụ: Ngõ vào analog của biến tần nhận tín hiệu là điện áp (0..10V) thì nhất thiết phải sử dụng ngõ ra tương tự tạo ra tín hiệu analog là điện áp (0..10V).

    Các khối đặc biệt

    Ngoài ra còn có một số khối khác đảm nhận các chức năng đặc biệt như xử lý truyền thông, thực hiện các chức năng đặc biệt như: điều khiển vị trí, điều khiển vòng kín, đếm tốc độ cao .v.v…

    Tùy thuộc vào từng loại PLC mà các khối trên có thể ở các dạng module riêng hoặc được tích hợp chung trong khối xử lý trung tâm (CPU).

    Hiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC như Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell…

    Liên hệ mua bán PLC và lập trình ứng dụng PLC

    CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỰ ĐỘNG

    Hotline: 0888789688

    Mobile: 0938919771 – 0938870872

    Email: [email protected][email protected]

    --- Bài cũ hơn ---

  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ưu Nhược Điểm Ra Sao
  • Nguyên Lý Hoạt Động Plc
  • Tìm Hiểu Về Cấu Tạo Của Một Cây Đàn Piano Cơ Grand
  • Pin Lithium Là Gì? Phần 1: Lịch Sử Và Thành Phần Cấu Tạo Của Pin Lithium – Ion
  • Phổi: Vị Trí, Đặc Điểm, Cấu Tạo, 14 Bệnh Phổi Thường Gặp
  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ưu Nhược Điểm Ra Sao

    --- Bài mới hơn ---

  • Plc Là Gì? Cấu Trúc, Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc
  • Cấu Tạo Của Quạt Trần Và Nguyên Lý Hoạt Động Thế Nào?
  • Cách Lắp Đặt Quạt Trần Panasonic Đơn Giản Hiệu Quả
  • Thứ Hoa Quả Tuyệt Vời Mà Thiên Nhiên Ban Tặng Cho Con Người
  • Cây Cam: Quả Cam Là Gì, Quả Hay Quả Mọng, Nó Nở Như Thế Nào, Quê Hương Ở Đâu, Lá Gồm Những Gì, Cấu Tạo Và Khi Nở Hoa Trông Như Thế Nào
  • PLC là gì?

    PLC là một từ viết tắt của programmable logic controller, đây là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo. Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic.

    Các loại PLC thường dùng hiện nay

    Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất PLC và mỗi hãng lại có nhiều dòng khác nhau chính vì vậy mà bạn sẽ rất mơ hồ khi quyết định tìm hiểu về một dòng PLC nào đó. Tuy nhiên thì với thị hiếu mua hàng chúng ta sẽ thường hướng đến những sản phẩm của những hãng được sử dụng phổ biến và dễ sử dụng đúng không nào. Và trong phần này mình sẽ giới thiệu đến các bạn một số dòng như sau:

    Đầu tiên là phải kể đến có là PLC đến từ hãng Siemens của Đức với các dòng mới hiện nay là s7-1200 s7-1500 thay thế cho một số dòng cũ là s7-200 và s7-300. Nói đến PLC siemens là phải nói đến giá cả cao và phần mềm lập trình rất nặng, tuy nhiên bù lại độ ổn định cao cũng như hỗ trợ của hãng cũng như cộng đồng người sử dụng nhiều. Các PLC của Siemens thường ứng dụng nhiều cho máy móc cao cấp hoặc hệ thống tự động hóa lớn. Nguyên nhân quan trọng khiến tại Việt Nam nhiều người dùng Siemens đó là do hãng xâm nhập vào thị trường Việt Nam tương đối sớm.

    Một hãng PLC khác cũng khá phổ biến đó chính là Mitsubishi của Nhật Bản. Một số dòng đang phổ biến hiện nay của mitsu như fx-3u fx-5u hay fx-3g thay thế cho một số dòng cũ như fx-1n và fx2n. PLC của Mitsu thì có giá thành mềm hơn có thể ứng dụng cho một số loại máy móc công cụ hoạt động độc lập. Sự phổ biến của plc mitsu tại Việt Nam là do theo máy nhập về từ Nhật rất nhiều.

    Bên cạnh đó thì chúng ta còn có một số hãng chuyên sản xuất PLC như Allen-Bradley, General Electric, Omron, Honeywell, INVT, Delta

    PLC thay thế của tiếp điểm Relay ra sao ?

    Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

    • Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
    • Giá cả cá thể cạnh tranh được.
    • Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học.
    • Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.
    • Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp.
    • Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Module mở rộng.

    Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và các Logic thời gian. Tuy nhiên việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính dễ dàng cho PLC mà vẫn bảo đảm tốc độ xử lý cũng như giá cả. Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp. Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch … sau đó là các chức năng làm toán trên các máy lớn. Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I / O nhiều hơn.

    Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC. Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với sử dụng các bộ dây nối hay Relay.

    Cấu trúc của PLC

    Thông thường thì một PLC sẽ có các bộ phận chính như sau:

    • RAM, ROM – là một bộ nhớ chương trình bên trong, ta có thể thêm bộ nhớ bên ngoài EPROM
    • CPU – là bộ xử lý trung tâm có công giao tiếp dùng cho việc kết nối với PLC
    • Các module vào – ra

    Tuy nhiên thì với một PLC hoàn chỉnh chúng ta sẽ có thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay thì RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485,…

    Nguyên lý hoạt động của PLC

    Các PLC sẽ có nguyên lý vận hành như sau: CPU sẽ điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.

    Hệ thống Bus là bộ phận dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song:

    • Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
    • Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
    • Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC.

    Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song. Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.

    Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O. Bên cạnh đó thì CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1,8 MHz. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống.

    Bộ nhớ của PLC

    PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp:

    • Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O.
    • Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay.

    Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ. Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo. Với một địa chỉ mới, nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc. Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2.000 – 16.000 dòng lệnh, tùy theo loại vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng.

    RAM (hay còn gọi Random Access Memory)

    Đây là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên tương tự như RAM trong máy tính hay laptop có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất và để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay dùng CMOS-RAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn.

    EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory)

    Là bộ nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được. Nội dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM.

    EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

    Có nhiệm vụ liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn định. Nội dung của nó có thể được xóa và lập trình lại, tuy nhiên số lần lưu sửa nội dung là có giới hạn.

    Môi trường ghi dữ liệu thứ tư

    Là một đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập trình. Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài.

    Kích thước bộ nhớ

    Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 -1.000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo.

    Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K – 16K, có khả năng chứa từ 2.000 -16.000 dòng lệnh.

    Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM, EPROM.

    Vị trí của PLC trong hệ thống điều khiển

    • Khối đầu vào: Gồm các nút điều khiển, các công tắc, các công tắc hành trình đặt tại máy, các cảm biến đo lường đặt tại dây chuyền sản xuất,…
    • Khối điều khiển gồm các phần tử: gồm các loại rơle, các bộ đếm time, các bộ đếm, các bộ so sánh, các bản mạch điện tử,…
    • Khối đầu ra: gồm các loại động cơ, các loại van, các thiết bị gia nhiệt, các thiết bị chỉ thị,…

    Các bước để lập trình cơ bản 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 sung 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 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 để có thể dễ theo dõi phát hiện lỗi và dễ lập trình.

    • Bước 4: dựng lưu đồ chương trình
    • Bước 5: dịch lưu đồ sang giản đồ
    • Bước 6: lập trình giản đồ thang vào PLC
    • 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.

         Nếu chương trình sai thì ta sửa chương trình và quay lại bước 7

         Nếu chương trình đúng ta tiếp tục sang bước 8

    • Bước 8: kết nối PLC với thiết bị thực.
    • Bước 9: 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.

         Nếu chương trình sai thì ta sửa chương trình và quay lại bước 10

         Nếu chương trình đúng thì ta sang bước 11

    • Bước 11: bàn giao và lưu trữ chương trình.

    Các phương thức điều khiển chính của PLC

    Điều khiển logic

    • Thời gian, đếm
    • Chức năng điều khiển rơ le
    • Điều khiển tự động, bán tự động, bằng tay các máy và các quá trình
    • Thay cho các panel điều khiển và các mạch in

    Điều khiển liên tục

    • Điều khiển PID, FUZY
    • Điều khiển liên tục nhiệt độ áp suất lưu lượng…
    • Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước
    • Điều khiển biến tần
    • Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước
    • Khối đầu vào thêm các khâu cảm biến tương tự (analog), chiết áp…
    • Khối đầu ra có thêm các thiết bị tương tự như biến tần, động cơ Servo, động cơ bước…
    • Khối điều khiển thêm các khâu biến đổi A/D, D/A…
    • Thực hiện các phép toán số học và logic

    Điều khiển tổng thể

    • Ghép nối máy tính
    • Ghép nối mạng tự động hóa
    • Điều hành quá trình và báo động
    • Điều khiển tổng thể quá trình- nghĩa là điều khiển một quá trình trong mối liên hệ với các quá trình khác
    • Tín hiệu vào và ra còn có thêm thông tin.

    Các ưu nhược điểm của PLC

    Ưu điểm

    • Dễ dàng thay đổi chương trình theo ý muốn, thích hợp để lập trình cho nhiều ứng dụng khác nhau.
    • Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng trong việc bảo quản, sửa chữa và thay thế
    • Độ tin cậy cao, chuẩn hóa được thiết bị.
    • Thực hiện được các thuật toán phức tạp và độ chính xác cao.
    • Cấu trúc PLC dạng module, cho phép dễ dàng thay thế, mở rộng đầu vào/ra, mở rộng chức năng khác
    • Khả năng chống nhiễu tốt, hoàn toàn làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp.
    • Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng truyền thông với các thiết bị khác.
    • Sử dụng tốt trong các loại môi trường như nhiệt độ, độ ẩm cao, dòng điện dao động,…

    Nhược điểm

    • Giá thành phần cứng cao: Vì đây là một thiết bị công nghệ cao, tự động hóa cao nên giá trị sẽ cao hơn nhiều so với các lại thiết bị rơ le ON/OFF thông thường. Tuy nhiên hiện tại giá thành PLC đã giảm đáng kể như các dòng PLC Mitsubishi hoặc PLC Delta.
    • Một số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình: thật vậy, các loại PLC sẽ được hãng thiết kế riêng chính vì thế chúng sẽ có sự khác biệt trong khâu lập trình hệ thống. Một số hãng sẽ kèm theo phần mềm, tuy nhiên cũng sẽ có một số hãng bán kèm để chúng ta sử dụng.

    Ứng dụng thực tế hiện nay của PLC

    Khi nói đến ứng dụng của PLC hiện nay thì mình có thể trả lời rằng chúng rất phổ biến trong công nghiệp cũng như đời sống. Những loại máy móc nhỏ như đóng gói, băng tải cũng có thể sử dụng một số dòng PLC kinh tế có in/out ít, thiết kế nhỏ gọn với giá thành rất cạnh tranh. Đặc điểm chính của những loại PLC này đó chính là tích hợp đầy đủ các tính năng cần thiết để linh hoạt sử dụng cho nhiều ứng dụng cơ bản.

    Đối với những hệ thống lớn cần có bộ điều khiển phức tạp như dây chuyền xử lý nước thải, nhà máy xi măng thì có những dòng PLC thiết kế dạng module tùy theo nhu cầu mà có thể sử dụng nhiều loại module khác nhau. Khi sử dụng loại này thì chúng ta phải tính toán loại CPU chính cũng như số lượng in/out, module analog, truyền thông để có thể đáp ứng đúng và đủ yêu cầu kỹ thuật của dự án.

    Một số ứng dụng khác trong đời sống và công việc như PLC có thể ứng dụng cho rất nhiều hệ thống đèn giao thông, nhà thông minh. Đặc biệt trong sự phát triển của nền nông nghiệp thì PLC đã và sẽ ứng dụng nhiều để giúp hiện đại hóa quá trình sản xuất nông nghiệp ở của nước ta hiện nay.

    Khi chọn mua PLC cần phải chú ý điều gì ?

    Để có thể chọn mua đúng loại PLC để dự phòng, thay thế hay cho dự án mới các bạn có thể thực hiện theo quy trình như sau:

    Đối với việc mua dự phòng hay thay thế thì thao tác đầu tiên các bạn cần làm đó chính phải có hình ảnh nhãn hoặc nameplate của thiết bị cũ. Sau đó xác định mã hàng để tìm mua sản phẩm đúng mã. Lưu ý đối với PLC muốn mua hàng dự phòng phải sao chép hay upload được chương trình trong thiết bị cũ thì mua hàng thay thế mới gắn vào cho máy hoạt động trở lại được.

    Còn với PLC dùng cho dự án mới các bạn nên tham khảo theo quy trình như sau:

    • Xác định số lượng ngõ vào, số lượng ngõ ra cần thiết để chọn loại CPU và module mở rộng thích hợp. Đối với ngõ ra thì các bạn phải chọn loại ngõ ra transistor hay relay.
    • Nếu có kết nối với màn hình cảm ứng HMI thì phải chọn loại PLC có mở rộng truyền thông.
    • Ngoài ra thì các bạn cũng nên tham khảo về bộ nhớ cần dùng và hỗ trợ tập lệnh của loại PLC cần dùng nếu ứng dụng phức tạp.

    --- Bài cũ hơn ---

  • Nguyên Lý Hoạt Động Plc
  • Tìm Hiểu Về Cấu Tạo Của Một Cây Đàn Piano Cơ Grand
  • Pin Lithium Là Gì? Phần 1: Lịch Sử Và Thành Phần Cấu Tạo Của Pin Lithium – Ion
  • Phổi: Vị Trí, Đặc Điểm, Cấu Tạo, 14 Bệnh Phổi Thường Gặp
  • Khái Niệm Và Chức Năng Của Protein
  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động, Các Bước Lập Trình Chi Tiết Nhất

    --- Bài mới hơn ---

  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo Và Tính Năng Của Bộ Lập Trình Plc
  • Cấu Trúc Bên Trong Và Các Module Mở Rộng Của Plc S7 1200
  • Bộ Điều Khiển Plc S7
  • Giải Pháp Tự Động Hóa Hoàn Chỉnh
  • Giới Thiệu Tổng Quan Về Plc Siemens Simatic S7
  • Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !

    PLC là gì ?

    PLC là một từ viết tắt của programmable logic controller, đây là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo. Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic.

    PLC thay thế của tiếp điểm Relay như thế nào ?

    Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

    • Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.

    • Giá cả cá thể cạnh tranh được.

    • Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học.

    • Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.

    • Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp.

    • Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Module mở rộng.

    Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và các Logic thời gian. Tuy nhiên việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính dễ dàng cho PLC mà vẫn bảo đảm tốc độ xử lý cũng như giá cả. Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp. Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch … sau đó là các chức năng làm toán trên các máy lớn. Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I / O nhiều hơn.

    Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC. Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với sử dụng các bộ dây nối hay Relay.

    Cấu trúc của PLC là gì ?

    Thông thường thì một PLC sẽ có các bộ phận chính như sau:

    • RAM, ROM – là một bộ nhớ chương trình bên trong, ta có thể thêm bộ nhớ bên ngoài EPROM

    • CPU – là bộ xử lý trung tâm có công giao tiếp dùng cho việc kết nối với PLC

    • Các module vào – ra

    Tuy nhiên thì với một PLC hoàn chỉnh chúng ta sẽ có thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay thì RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485,…

    Nguyên lý hoạt động của PLC như thế nào ?

    Các PLC sẽ có nguyên lý vận hành như sau: CPU sẽ điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.

    Hệ thống Bus là bộ phận dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song:

    • Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.

    • Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.

    • Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC.

    Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song. Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.

    Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O. Bên cạnh đó thì CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1,8 MHz. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống.

    Bộ nhớ của PLC là gì ?

    PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp:

    • Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O.

    • Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay.

    Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ. Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo. Với một địa chỉ mới, nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc. Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2.000 – 16.000 dòng lệnh, tùy theo loại vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng.

    RAM (hay còn gọi Random Access Memory):

    Đây là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên tương tự như RAM trong máy tính hay laptop có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất và để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay dùng CMOS-RAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn.

    EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory):

    Là bộ nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được. Nội dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM.

    EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory):

    Có nhiệm vụ liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn định. Nội dung của nó có thể được xóa và lập trình lại, tuy nhiên số lần lưu sửa nội dung là có giới hạn.

    Môi trường ghi dữ liệu thứ tư:

    Là một đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập trình. Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài.

    Kích thước bộ nhớ:

    • Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 -1.000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo.

    • Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K – 16K, có khả năng chứa từ 2.000 -16.000 dòng lệnh.

    Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM, EPROM.

    Vị trí của PLC trong hệ thống điều khiển:

    • Khối đầu vào: Gồm các nút điều khiển,

      các công tắc,

      các công tắc hành trình đặt tại máy,

      các cảm biến đo lường đặt tại dây chuyền sản xuất,…

    • Khối điều khiển gồm các phần tử: gồm các loại rơle,

      các bộ đếm time, c

      ác bộ đếm, c

      ác bộ so sánh, c

      ác bản mạch điện tử,…

    • Khối đầu ra: gồm c

      ác loại động cơ, c

      ác loại van, c

      ác thiết bị gia nhiệt, c

      ác thiết bị chỉ thị,…

    Các bước để lập trình cơ bản PLC là gì ?

    • 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 sung 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 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 để có thể dễ theo dõi phát hiện lỗi và dễ lập trình.

    • Bước 4: dựng lưu đồ chương trình

    • Bước 5: dịch lưu đồ sang giản đồ

    • Bước 6: lập trình giản đồ thang vào PLC

    • 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.

           Nếu chương trình sai thì ta sửa chương trình và quay lại bước 7

           Nếu chương trình đúng ta tiếp tục sang bước 8

    • Bước 8: kết nối PLC với thiết bị thực.

    • Bước 9: 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.

           Nếu chương trình sai thì ta sửa chương trình và quay lại bước 10

           Nếu chương trình đúng thì ta sang bước 11

    • Bước 11: bàn giao và lưu trữ chương trình.

    Các phương thức điều khiển chính của PLC là gì ?

    Điều khiển logic:

    • Thời gian, đếm

    • Chức năng điều khiển rơ le

    • Điều khiển tự động, bán tự động, bằng tay các máy và các quá trình

    • Thay cho các panel điều khiển và các mạch in

    Điều khiển liên tục:

    • Điều khiển PID, FUZY

    • Điều khiển liên tục nhiệt độ áp suất lưu lượng…

    • Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước

    • Điều khiển biến tần

    • Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước

    • Khối đầu vào thêm các khâu cảm biến tương tự (analog), chiết áp…

    • Khối đầu ra có thêm các thiết bị tương tự như biến tần, động cơ Servo, động cơ bước…

    • Khối điều khiển thêm các khâu biến đổi A/D, D/A…

    • Thực hiện các phép toán số học và logic

    Điều khiển tổng thể:

    • Ghép nối máy tính

    • Ghép nối mạng tự động hóa

    • Điều hành quá trình và báo động

    • Điều khiển tổng thể quá trình- nghĩa là điều khiển một quá trình trong mối liên hệ với các quá trình khác

    • Tín hiệu vào và ra còn có thêm thông tin.

    Các ưu nhược điểm của PLC là gì ?

    Ưu điểm:

    • Dễ dàng thay đổi chương trình theo ý muốn, thích hợp để lập trình cho nhiều ứng dụng khác nhau.

    • Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng trong việc bảo quản, sửa chữa và thay thế

    • Độ tin cậy cao, chuẩn hóa được thiết bị.

    • Thực hiện được các thuật toán phức tạp và độ chính xác cao.

    • Cấu trúc PLC dạng module, cho phép dễ dàng thay thế, mở rộng đầu vào/ra, mở rộng chức năng khác

    • Khả năng chống nhiễu tốt, hoàn toàn làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp.

    • Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng truyền thông với các thiết bị khác.

    • Sử dụng tốt trong các loại môi trường như nhiệt độ, độ ẩm cao, dòng điện dao động,…

    Nhược điểm:

    • Giá thành phần cứng cao: Vì đây là một thiết bị công nghệ cao, tự động hóa cao nên giá trị sẽ cao hơn nhiều so với các lại thiết bị rơ le ON/OFF thông thường. Tuy nhiên hiện tại giá thành PLC đã giảm đáng kể như các dòng PLC Mitsubishi hoặc PLC Delta.

    • Một số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình: thật vậy, các loại PLC sẽ được hãng thiết kế riêng chính vì thế chúng sẽ có sự khác biệt trong khâu lập trình hệ thống. Một số hãng sẽ kèm theo phần mềm, tuy nhiên cũng sẽ có một số hãng bán kèm để chúng ta sử dụng.

    Ứng dụng thực tế hiện nay của PLC là gì ?

    Khi nói đến ứng dụng của PLC hiện nay thì mình có thể trả lời rằng chúng rất phổ biến trong công nghiệp cũng như đời sống. Những loại máy móc nhỏ như đóng gói, băng tải cũng có thể sử dụng một số dòng PLC kinh tế có in/out ít, thiết kế nhỏ gọn với giá thành rất cạnh tranh. Đặc điểm chính của những loại PLC này đó chính là tích hợp đầy đủ các tính năng cần thiết để linh hoạt sử dụng cho nhiều ứng dụng cơ bản.

    Đối với những hệ thống lớn cần có bộ điều khiển phức tạp như dây chuyền xử lý nước thải, nhà máy xi măng thì có những dòng PLC thiết kế dạng module tùy theo nhu cầu mà có thể sử dụng nhiều loại module khác nhau. Khi sử dụng loại này thì chúng ta phải tính toán loại CPU chính cũng như số lượng in/out, module analog, truyền thông để có thể đáp ứng đúng và đủ yêu cầu kỹ thuật của dự án.

    Một số ứng dụng khác trong đời sống và công việc như PLC có thể ứng dụng cho rất nhiều hệ thống đèn giao thông, nhà thông minh. Đặc biệt trong sự phát triển của nền nông nghiệp thì PLC đã và sẽ ứng dụng nhiều để giúp hiện đại hóa quá trình sản xuất nông nghiệp ở của nước ta hiện nay.

    Các loại PLC thường dùng hiện nay:

    Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất PLC và mỗi hãng lại có nhiều dòng khác nhau chính vì vậy mà bạn sẽ rất mơ hồ khi quyết định tìm hiểu về một dòng PLC nào đó. Tuy nhiên thì với thị hiếu mua hàng chúng ta sẽ thường hướng đến những sản phẩm của những hãng được sử dụng phổ biến và dễ sử dụng đúng không nào. Và trong phần này mình sẽ giới thiệu đến các bạn một số dòng như sau:

    Đầu tiên là phải kể đến có là PLC đến từ hãng Siemens của Đức với các dòng mới hiện nay là s7-1200 s7-1500 thay thế cho một số dòng cũ là s7-200 và s7-300. Nói đến PLC siemens là phải nói đến giá cả cao và phần mềm lập trình rất nặng, tuy nhiên bù lại độ ổn định cao cũng như hỗ trợ của hãng cũng như cộng đồng người sử dụng nhiều. Các PLC của Siemens thường ứng dụng nhiều cho máy móc cao cấp hoặc hệ thống tự động hóa lớn. Nguyên nhân quan trọng khiến tại Việt Nam nhiều người dùng Siemens đó là do hãng xâm nhập vào thị trường Việt Nam tương đối sớm.

    Một hãng PLC khác cũng khá phổ biến đó chính là Mitsubishi của Nhật Bản. Một số dòng đang phổ biến hiện nay của mitsu như fx-3u fx-5u hay fx-3g thay thế cho một số dòng cũ như fx-1n và fx2n. PLC của Mitsu thì có giá thành mềm hơn có thể ứng dụng cho một số loại máy móc công cụ hoạt động độc lập. Sự phổ biến của plc mitsu tại Việt Nam là do theo máy nhập về từ Nhật rất nhiều.

    Bên cạnh đó thì chúng ta còn có một số hãng chuyên sản xuất PLC như Allen-Bradley, General Electric, Omron, Honeywell, INVT,…

    Lời kết:

    Website:  chúng tôi  và  chúng tôi

    Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !

    [Total: 2   Average: 3/5]

    --- Bài cũ hơn ---

  • Tìm Hiểu Vùng Nhớ Thanh Ghi Bit Đặc Biệt Của Plc Omron
  • Cấu Trúc Các Vùng Nhớ Của Plc Omron (Cio)
  • Plc Là Gì? Cấu Trúc Đơn Giản Nhất Của Một Plc?
  • Pin Galvanic – Du Học Trung Quốc 2022
  • Giải Phẫu Phổi – Màng Phổi
  • Cấu Trúc Các Vùng Nhớ Của Plc Omron (Cio)

    --- Bài mới hơn ---

  • Tìm Hiểu Vùng Nhớ Thanh Ghi Bit Đặc Biệt Của Plc Omron
  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động, Các Bước Lập Trình Chi Tiết Nhất
  • Plc Là Gì ? Cấu Tạo Và Tính Năng Của Bộ Lập Trình Plc
  • Cấu Trúc Bên Trong Và Các Module Mở Rộng Của Plc S7 1200
  • Bộ Điều Khiển Plc S7
  • Ghi chú:

    (1) A0 đến A447 chỉ cho phép đọc, cấm ghi. A448 đến A959 cho phép đọc/ghi (read/write)

    (2) Bit này có thể được tác động bởi các lệnh TST(350), TSTN(351), SET, SETB(532), RSTB(533), & OUTB(534).

    (3) Index registers & data registers có thể được dùng riêng cho từng task hay chung cho tất cả các task.

    (4) Timer PVs có thể được làm tươi gián tiếp bằng cách force-setting/resetting Timer Completion Flags.

    (5) Counter PVs có thể được làm tươi gián tiếp bằng cách force-setting/resetting Counter Completion Flags.

    (6) H512 đến H1535 được dùng trong Function Block Holding Area. Các words có thể được dùng nội bộ bên trong các lệnh gọi function block.

    (7) Data Memory Area cho CPU Units với 10, 14 hay 20 I/O Points: D0 đến D9999 và D32000 đến D32767.

    (8) Dải địa chỉ Input và Output của PLC phụ thuộc vào việc cấu hình IO table and Unit setup thực tế.

    1- Vùng nhớ CIO (Common I/O) hay IR (Internal Relay):

    Vùng nhớ Input/Output:Những bit trong vùng nhớ này dùng để đặt các địa chỉ vào/ra (I/O), nó chỉ các trạng thái ON/OFF của các tín hiệu vào/ra. Các địa chỉ không dùng cho chức năng I/O có thể sử dụng như work bit trong khi viết chương trình.

    Vùng nhớ 1:1 Link Area

    Vùng nhớ Serial PLC Link Area

    Vùng nhớ Work bitCác Work bit có thể đuợc sử dụng tự do trong chương trình. Chúng chỉ sử dụng cho các mục đích bit/word trung gian trong chương trình, không thể gán cho các I/O bên ngoài.

    2- Vùng nhớ Work Area:Các bit và word trong vùng Work area có thể đuợc sử dụng tự do trong chương trình. Chúng chỉ sử dụng cho các mục đích bit/word trung gian trong chương trình, không thể gán cho các I/O bên ngoài.

    3- Vùng nhớ TR (Temporary Relay):Sử dụng khi một sơ đồ ladder phức tạp cần phải rẽ nhánh, TR sẽ chứa tạm thời các trạng thái On/Off ở các nhánh chương trình. TR chỉ sử dụng khi lập trình bằng mã Mnemonic. Khi lập trình bằng Ladder, TR sẽ thực hiện một cách tự động.

    4- Vùng nhớ HR (Hold Relay):Các bit HR sẽ giữ trạng thái On/Off không đổi, ngay cả khi không cấp nguồn cho PLC.

    5- Vùng nhớ AR ( Auxiliary Relay):Những bit này chủ yếu phục vụ như cờ (flag), các trạng thái hoạt động của PLC.

    6- Vùng nhớ Timer:Quản lý timer được tạo ra từ các lệnh TIM, TIMH(15).

    TIM dùng để truy cập cờ (nếu sử dụng bit) và giá trị hiện thời (PV) (nếu sử dụng word) của Timer.

    7- Vùng nhớ Counter:Quản lý counter được tạo ra từ các lệnh CNT, CNTR(12),..

    CNT dùng để truy cập cờ (nếu sử dụng bit) và giá trị hiện thời (PV) (nếu sử dụng word) của Counter.

    8- Vùng nhớ DM (Data Memory):DM chỉ có thể truy cập theo Word.

    DM được chia ra hai nhóm: Nhóm sử dụng chứa các dữ liệu một cách tự do và nhóm dùng cho các chức năng đặc biệt.

    9- Task Flag Area:1 cờ Task Flag sẽ lên ON khi cyclic task (task theo chu kỳ) tương ứng ở trạng thái sẵn sàng chạy (RUN) và OFF khi cyclic task chưa được thực hiện (INI) hoặc ở trạng thái chờ standby (WAIT).

    Có thể hữu ích với bạn:

    Hướng dẫn sử dụng:

    Hướng dẫn sử dụng các thiết bị tự động hóa của các nhà sản xuất:

    (1) A0 đến A447 chỉ cho phép đọc, cấm ghi. A448 đến A959 cho phép đọc/ghi (read/write)(2) Bit này có thể được tác động bởi các lệnh TST(350), TSTN(351), SET, SETB(532), RSTB(533), & OUTB(534).(3) Index registers & data registers có thể được dùng riêng cho từng task hay chung cho tất cả các task.(4) Timer PVs có thể được làm tươi gián tiếp bằng cách force-setting/resetting Timer Completion Flags.(5) Counter PVs có thể được làm tươi gián tiếp bằng cách force-setting/resetting Counter Completion Flags.(6) H512 đến H1535 được dùng trong Function Block Holding Area. Các words có thể được dùng nội bộ bên trong các lệnh gọi function block.(7) Data Memory Area cho CPU Units với 10, 14 hay 20 I/O Points: D0 đến D9999 và D32000 đến D32767.(8) Dải địa chỉ Input và Output của PLC phụ thuộc vào việc cấu hình IO table and Unit setup thực tế.Những bit trong vùng nhớ này dùng để đặt các địa chỉ vào/ra (I/O), nó chỉ các trạng thái ON/OFF của các tín hiệu vào/ra. Các địa chỉ không dùng cho chức năng I/O có thể sử dụng như work bit trong khi viết chương trình.Các Work bit có thể đuợc sử dụng tự do trong chương trình. Chúng chỉ sử dụng cho các mục đích bit/word trung gian trong chương trình, không thể gán cho các I/O bên ngoài.Các bit và word trong vùng Work area có thể đuợc sử dụng tự do trong chương trình. Chúng chỉ sử dụng cho các mục đích bit/word trung gian trong chương trình, không thể gán cho các I/O bên ngoài.Sử dụng khi một sơ đồ ladder phức tạp cần phải rẽ nhánh, TR sẽ chứa tạm thời các trạng thái On/Off ở các nhánh chương trình. TR chỉ sử dụng khi lập trình bằng mã Mnemonic. Khi lập trình bằng Ladder, TR sẽ thực hiện một cách tự động.Các bit HR sẽ giữ trạng thái On/Off không đổi, ngay cả khi không cấp nguồn cho PLC.Những bit này chủ yếu phục vụ như cờ (flag), các trạng thái hoạt động của PLC.Quản lý timer được tạo ra từ các lệnh TIM, TIMH(15).TIM dùng để truy cập cờ (nếu sử dụng bit) và giá trị hiện thời (PV) (nếu sử dụng word) của Timer.Quản lý counter được tạo ra từ các lệnh CNT, CNTR(12),..CNT dùng để truy cập cờ (nếu sử dụng bit) và giá trị hiện thời (PV) (nếu sử dụng word) của chúng tôi chỉ có thể truy cập theo chúng tôi được chia ra hai nhóm: Nhóm sử dụng chứa các dữ liệu một cách tự do và nhóm dùng cho các chức năng đặc biệt.1 cờ Task Flag sẽ lên ON khi cyclic task (task theo chu kỳ) tương ứng ở trạng thái sẵn sàng chạy (RUN) và OFF khi cyclic task chưa được thực hiện (INI) hoặc ở trạng thái chờ standby (WAIT).

    --- Bài cũ hơn ---

  • Plc Là Gì? Cấu Trúc Đơn Giản Nhất Của Một Plc?
  • Pin Galvanic – Du Học Trung Quốc 2022
  • Giải Phẫu Phổi – Màng Phổi
  • Sự Tắc Nghẽn Không Khí Giữa Ngực Và Phổi Ở Loài Chó
  • Đánh Giá Mức Độ Viêm Phổi Ở Heo Bằng Phương Pháp Chấm Điểm Phổi
  • Cấu Trúc Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc

    --- Bài mới hơn ---

  • Plc Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc?
  • Cấu Tạo Quạt Trần Như Thế Nào? Nguyên Lý Hoạt Động Của Quạt Trần Ra Sao?
  • Tìm Hiểu Nguyên Lý Và Cấu Tạo Của Quạt Trần
  • Tìm Hiểu Về Các Bộ Phận Của Quạt Trần Và Chức Năng Của Chúng
  • Cách Đấu Công Tắc Và Lắp Hộp Số Quạt Trần Chuẩn Xác Chi Tiết 100%
  • Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC ( Programmable Logic Controller ) là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình và được xem như trái tim của hệ thống điều khiển. Với một chương trình ứng dụng đã được cài đặt sẵn thì liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống bao gồm: kiểm tra các tín hiệu đầu vào, dựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu và mang các tín hiệu điều khiển ra thiết bị xuất.

    Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian hay các sự kiện khác. Bộ điều khiển PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế. Bộ điều khiển PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo. Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic. Hiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC như Omron, Allen-Bradley,Siemens, Honeywell…

    Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển PLC?

    Khi thiết bị được kích hoạt (trạng thái ON hoặc OFF do thiết bị điều khiển vật lý bên ngoài). Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục lặp chương trình (vòng lặp) do người dùng cài đặt sẵn và chờ các tín hiệu xuất hiện ở ngõ vào và xuất ra các tín hiệu ở ngõ ra.

    Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ điều khiển PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

    + Lập trình dể dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học. + Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa. + Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp. + Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp. + Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Modul mở rộng. + Giá cả cá thể cạnh tranh được.

    Cấu trúc của bộ điều khiển PLC.

    Tất cả các bộ điều khiển PLC đều có thành phần chính là: Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào /ra.

    Bên cạnh đó, một bộ điều khiển PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485, …

    Ứng dụng của bộ điều khiển PLC.

    – Hệ thống nâng vận chuyển.

    – Dây chuyền đóng gói.

    – Các robot lắp giáp sản phẩm .

    – Điều khiển bơm.

    – Dây chuyền xử lý hoá học.

    – Công nghệ sản xuất giấy .

    – Dây chuyền sản xuất thuỷ tinh.

    – Sản xuất xi măng.

    – Công nghệ chế biến thực phẩm.

    – Dây chuyền chế tạo linh kiện bán dẫn.

    – Dây chuyền lắp giáp Tivi.

    – Điều khiển hệ thống đèn giao thông.

    – Quản lý tự động bãi đậu xe.

    – Hệ thống báo động.

    – Dây chuyền may công nghiệp.

    – Điều khiển thang máy.

    – Dây chuyền sản xuất xe ôtô.

    – Sản xuất vi mạch.

    – Kiểm tra quá trình sản xuất .

    Các bộ điều khiển PLC thông dụng của Hãng Omron.

    – Bộ điều khiểnPLC loại nhỏ CP1E , giá thành thấp nhất, lập trình cổng USB hỗ trợ tối đa 180 I/O.

    – Bộ điều khiển PLC loại nhỏ, đa năng CP1L, có sẵn cổng USB hỗ trợ tối đa 180 I/O, có Model tích hợp Ethernet CP1L-E.

    – Bộ điều khiển PLC loại nhỏ, tính năng mạnh nhất CP1H, lập trình cổng USB hỗ trợ tối đa 320 I/O.

    – Bộ điều khiển PLC loại ghép mô đun tính năng cao cấp CJ2M, có sẵn cổng USB hỗ trợ tối đa 2,560 I/O.

    – Bộ điều khiển PLC loại ghép mô đun tính năng mạnh nhất CS1/ CS1D, hỗ trợ tối đa 5,120 I/O.

    --- Bài cũ hơn ---

  • Plc Là Gì ? Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc, Ưu Điểm Nhược Điểm
  • Plc Và Tất Tần Tật Những Thứ Liên Quan Cần Nắm
  • Cấu Tạo Pin Điện Hóa Là
  • Cấu Tạo Đàn Piano Cơ Bạn Nên Biết
  • Cấu Tạo Của Phím Đàn Piano Cơ Mà Bạn Cần Biết
  • Plc Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc?

    --- Bài mới hơn ---

  • Cấu Tạo Quạt Trần Như Thế Nào? Nguyên Lý Hoạt Động Của Quạt Trần Ra Sao?
  • Tìm Hiểu Nguyên Lý Và Cấu Tạo Của Quạt Trần
  • Tìm Hiểu Về Các Bộ Phận Của Quạt Trần Và Chức Năng Của Chúng
  • Cách Đấu Công Tắc Và Lắp Hộp Số Quạt Trần Chuẩn Xác Chi Tiết 100%
  • Cấu Tạo Quạt Điều Hòa Hơi Nước
  • PLC – Progammable Logic Controller

    Thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các giải pháp điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm.

    Khi được ích hoạt, bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra”, chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình.

    Việc chế tạo ra PLC nhằm khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển trước đây (bộ điều khiển bằng relay) cũng như thỏa mãn các yêu cầu:

    • Ngôn ngữ lập trình dễ học, lập trình dễ dàng
    • Nhỏ gọn, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.
    • Dung lượng bộ nhớ lớn, chứa được những chương trình phức tạp.
    • Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác: máy tính, nối mạng, các modul mở rộng – hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
    • Mức giá cạnh tranh

    Bộ điều khiển cũ, sử dụng dây nối, relay, timer,… riêng bên ngoài để thực hiện giải thuật điều khiển Hệ thống điều khiển được thay thế bằng PLC

    PLC và sự phát triển

    Thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế phần cứng ( relay, timer, dây nối,…). Tuy nhiên, việc đòi hỏi tăng dung lượng bộ nhớ, tính dễ dàng nhưng vẫn đảm bảo tốc độ xử lý cũng như giá cả góp phần giúp người dùng quan tâm sâu sắc hơn đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp…. Các tập lệnh từ logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch, các chức năng làm toán… dẫn đến sự phát triển của các bộ PLC có dung lượng lớn, I/O nhiều hơn

    Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy, nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC. Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối hay relay.

    Cấu trúc bên trong của một PLC

    Tất cả các PLC đều có thành phần chính là; Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC, các modul vào/ra.

    Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458,…

    Nguyên lý hoạt động của PLC

    CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình đóng hay ngắt cà đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi và toàn bộ các hoạt động thi thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.

    PLC thiết bị được chế tạo để thay thế các nhược điểm của bộ điều khiển trước đây (điều khiển bằng relay) với dung lượng bộ nhớ lớn, thiết bị nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và lập trình.

    Nguồn: chúng tôi

    --- Bài cũ hơn ---

  • Cấu Trúc Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc
  • Plc Là Gì ? Nguyên Lý Hoạt Động Của Plc, Ưu Điểm Nhược Điểm
  • Plc Và Tất Tần Tật Những Thứ Liên Quan Cần Nắm
  • Cấu Tạo Pin Điện Hóa Là
  • Cấu Tạo Đàn Piano Cơ Bạn Nên Biết
  • Plc S7 200_Bài 2: Bộ Điều Khiển Lập Trình Plc

    --- Bài mới hơn ---

  • Giới Thiệu Plc S7 200 Siemens Sử Dụng Cho Các Ứng Dụng Vừa Và Nhỏ
  • Sơ Đồ Nguyên Lý Và Cách Đấu Dây Mạch Điện Quạt Trần
  • 100+ Quạt Trần Đèn Trang Trí Cao Cấp Quạt Trần Mỹ Luxuryfan
  • Tại Sao Nên Sử Dụng Quạt Trần Mini ? – Quạt Tản Nhiệt
  • Cách Lắp Đặt Quạt Trần Panasonic F
  • Bộ điều khiển lập trình PLC – Cấu trúc và phương thức hoạt động

     

    2.1   Giới thiệu

    Các thành phần của kỹ thuật điều khiển điện và điện tử ngày càng đóng một vai trò vô cùng to lớn trong lĩnh vực tự động hóa ngày càng cao. Trong những năm gần đây, bên cạnh việc điều khiển bằng Relay và khởi động từ thì việc điều khiển có thể lập trình được càng phát triển với hệ thống đóng mạch điện tử và thực hiện lập trình bằng máy tính. Trong nhiều lĩnh vực, các loại điều khiển cũ đã được thay đổi bởi các bộ điều khiển có thể lập trình được, có thể gọi là các bộ điều khiển logic khả trình, viết tắt trong tiếng Anh là PLC (Programmable Logic Controller).

    Sự khác biệt cơ bản giữa điều khiển logic khả trình ( thay đổi được qui trình hoạt động) và điều khiển theo kết nối cứng (không thay đổi được qui trình hoạt động) là: Sự kết nối dây không còn nữa, thay vào đó là chương trình.

    Có thể lập trình cho PLC nhờ vào các ngôn ngữ lập trình đơn giản. Đặc biệt đối với người sử dụng không cần nhờ vào các ngôn ngữ lập trình khó khăn, cũng có thể lập trình PLC được nhờ vào các liên kết logic cơ bản.

    Như vậy thiết bị PLC làm nhiệm vụ thay thế phần mạch điện điều khiển trong khâu xử lý số liệu. Nhiệm vụ của sơ đồ mạch điều khiển sẽ được xác định bởi một số hữu hạn các bước thực hiện xác định gọi là chương trình. Chương trình này mô tả các bước thực hiện gọi một tiến trình điều khiển, tiến trình này được lưu vào bộ nhớ nên được gọi là điều khiển theo lập trình  nhớ hay điều khiển khả trình. Trên cơ sở khác nhau ở khâu xử lý số liệu có thể biểu diễn hai hệ điều khiển như sau:

    Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển thì người ta thay đổi mạch điều khiển: Lắp lại mạch, thay đổi các phần tử mới ở hệ điều khiển bằng relay điện. Trong khi đó khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển ở hệ điều khiển logic khả trình (PLC) thì người ta chỉ thay đổi chương trình soạn thảo.

    2.2     Sự khác nhau giữa hệ điều khiển bằng relay và hệ điều khiển bằng PLC

    Sự khác nhau giữa hệ điều khiển bằng relay và hệ điều khiển bằng PLC có thể minh hoạ một cách cụ thể như sau:

    Điều khiển hệ thống của 3 máy bơm qua 3 khởi động từ K1, K2, K3. Trình tự điều khiển như sau: Các khởi động từ chỉ được phép thực hiện tuần tự, nghĩa là K1 đóng trước, tiếp theo K2 đóng và cuối cùng K3 mới đóng.

    Để thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu trên mạch điều khiển được thiết kế như sau:

    Hình 2.1: Mạch điều khiển trình tự 3 máy bơm

     

    Khởi động từ K2 sẽ đóng khi công tắc S3 đóng với điều kiện là khởi động từ K1 đã đóng trước đó. Phương thức điều khiển như vậy được gọi là điều khiển trình tự. Tiến trình điều khiển này được thực hiện một cách cưỡng bức.

    • Bốn nút nhấn S1, S2, S3, S4: Các phần tử nhập tín hiệu.
    • Các tiếp điểm K1, K2, K3 và các mối nối liên kết là các phần tử xử lý.
    • Các khởi động từ K1, K2, K3 là kết quả xử lý.

    Nếu thay đổi mạch điện điều khiển ở phần xử lý bằng hệ PLC ta có thể biểu diễn hệ thống như sau:

    • Phần tử vào: Các nút nhấn S1, S2, S3, S4 vẫn giữ nguyên.
    • Phần tử ra: Ba khởi động từ K1, K2, K3, để đóng và mở ba máy bơm vẫn giữ nguyên.
    • Phần tử xử lý: Được thay thế bằng PLC.

    Sơ đồ kết nối với PLC được cho như ở hình 2.3. Trình tự đóng mở theo yêu cầu đề ra sẽ được lập trình, chương trình sẽ được nạp vào bộ nhớ.

    Bây giờ giả thiết rằng nhiệm vụ điều khiển sẽ thay đổi. Hệ thống ba máy bơm vẫn giữ nguyên, nhưng trình tự được thực hiện như sau: chỉ đóng được hai trong ba máy bơm hoặc mỗi máy bơm có thể hoạt động một cách độc lập. Như vậy theo yêu cầu mới đối với hệ thống điều khiển bằng relay điện phải thiết kế lại mạch điều khiển, sơ đồ lắp ráp phải thực hiện lại hoàn toàn mới. Sơ đồ mạch điều khiển biễu diễn như hình 2.4.

    Như vậy mạch điều khiển sẽ thay đổi rất nhiều nhưng phần tử đưa tín hiệu vào và ra vẫn giữ nguyên, chi phí cho nhiệm vụ mới sẽ cao hơn.

    Nếu ta thay đổi hệ điều khiển trên bằng hệ điều khiển lập trình PLC, khi nhiệm vụ điều khiển thay đổi thì thực hiện sẽ nhanh hơn và đơn giản hơn bằng cách thay đổi lại chương trình.

    Hệ điều khiển lập trình PLC có những ưu điểm sau:

    • Thích ứng với những nhiệm vụ điều khiển khác nhau.
    • Khả năng thay đổi đơn giản trong quá trình đưa thiết bị vào sử dụng.
    • Tiết kiệm không gian lắp đặt.
    • Tiết kiệm thời gian trong quá trình mở rộng và phát triển nhiệm vụ điều khiển bằng cách copy các chương trình.
    • Các thiết bị điều khiển theo chuẩn.
    • Không cần các tiếp điểm.
    • v.v…

    Hệ thống điều khiển lập trình PLC được sử rộng rất rộng rãi trong các ngành khác nhau:

    • Điều khiển thang máy.
    • Điều khiển các quá trình sản xuất khác nhau: sản suất bia, sản xuất xi măng v.v ….
    • Hệ thống rửa ô tô tự động.
    • Thiết bị khai thác .
    • Thiết bị đóng gói bao bì, tự động mạ và tráng kẽm v.v …
    • Thiết bị sấy.

    2.3   Cấu trúc của một PLC

    Các bộ điều khiển PLC được sản xuất theo dòng sản phẩm. Khi mới xuất xưởng, chúng chưa có một chương trình cho một ứng dụng nào cả. Tất cả các cổng logic cơ bản, chức năng nhớ, timer, counter .v.v… được nhà chế tạo tích hợp trong chúng và được kết nối với nhau bằng chương trình được viết bởi người dùng cho một nhiệm vụ điều khiển cụ thể nào đó. Bộ điều khiển PLC có nhiều loại khác nhau và được phân biệt với nhau qua các thành phần sau:

    • Các ngõ vào và ra
    • Dung lượng nhớ
    • Bộ đếm (counter)
    • Bộ định thời (timer)
    • Bit nhớ
    • Các chức năng đặc biệt
    • Tốc độ xử lý
    • Loại xử lý chương trình.
    • Khả năng truyền thông.

    Các bộ điều khiển lớn thì các thành phần trên được lắp thành các modul riêng. Đối với các bộ điều khiển nhỏ, chúng được tích hợp trong bộ điều  khiển. Các bộ điều khiển nhỏ này có số lượng ngõ vào/ra cho trước cố định.

    Bộ điều khiển được cung cấp tín hiệu bởi các tín hiệu từ các cảm biến ở ngõ vào của nó. Tín hiệu này được xử lý tiếp tục thông qua chương trình điều khiển đặt trong bộ nhớ chương trình. Kết quả xử lý được đưa ra ngõ ra để đến đối tượng điều khiển hay khâu điều khiển ở dạng tín hiệu.

    Cấu trúc của một PLC có thể được mô tả như hình vẽ sau:

    • Bộ nhớ chương trình

    Bộ nhớ chương trình trong PLC là một bộ nhớ điện tử đặc biệt có thể đọc được. Nếu sử dụng bộ nhớ đọc-ghi được (RAM), thì nội dung của nó luôn luôn được thay đổi ví dụ như trong trường hợp vận hành điều khiển. Trong trường hợp điện áp nguồn bị mất thì nội dung trong RAM có thể vẫn được giữ lại nếu như có sử dụng Pin dự phòng.

    Nếu chương trình điều khiển làm việc ổn định, hợp lý, nó có thể được nạp vào một bộ nhớ cố định, ví dụ như EPROM, EEPROM. Nội dung chương trình ở EPROM có thể bị xóa bằng tia cực tím.

    • Hệ điều hành

    Sau khi bật nguồn cung cấp cho bộ điều khiển, hệ điều hành của nó sẽ đặt các counter, timer, dữ liệu và bit nhớ với thuộc tính non-retentive (không được nhớ bởi Pin dự phòng) cũng như ACCU về 0.

    Để xử lý chương trình, hệ điều hành đọc từng dòng chương trình từ đầu đến cuối. Tương ứng hệ điều hành thực hiện chương trình theo các câu lệnh.

    • Bit nhớ (Bit memoryt)

    Các bit memory là các phần tử nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ trạng thái tín hiệu.

    • Bộ đệm (Proccess Image)

    Bộ đệm là một vùng nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ các trạng thái tín hiệu ở các ngõ vào ra nhị phân.

    • Accumulator

    Accumulator là một bộ nhớ trung gian mà qua nó timer hay counter được nạp vào hay thực hiện các phép toán số học.

    • Counter, Timer

    Timer và counter cũng là các vùng nhớ, hệ điều hành ghi nhớ các giá trị đếm trong nó.

    • Hệ thống Bus

    Bộ nhớ chương trình, hệ điều hành và các modul ngoại vi (các ngõ vào và ngõ ra) được kết nối với PLC thông qua Bus nối. Một Bus bao gồm các dây dẫn mà các dữ liệu được trao đổi. Hệ điều hành tổ chức việc truyền dữ liệu trên các dây dẫn này.

    2.4.    Các khối của PLC

    Các khối khác nhau của một PLC được cho như hình 2.6.

    2.4.1    Khối cung cấp nguồn

    Khối nguồn có nhiệm vụ biến đổi điện áp lưới (110V hay 220V ) thành điện áp thấp hơn cung cấp cho các khối của thiết bị tự động. Điện áp này là 24VDC. Các điện áp cho cảm biến, thiết bị điều chỉnh và các đèn báo nằm trong khoảng (24…220V) có thể được cung cấp thêm từ các nguồn phụ ví dụ như biến áp.

    2.4.2   Bộ nhớ chương trình

    Các phần tử nhớ là các linh kiện mà thông tin có thể được lưu trữ (được nhớ) trong nó ở dạng tín hiệu nhị phân. Trong PLC các bộ nhớ bán dẫn được sử dụng làm bộ nhớ chương trình. Một bộ nhớ bao gồm 512, 1024, 2048 . ..phần tử nhớ, các phần tử nhớ này sắp đặt theo các địa chỉ từ 0 tới 511, 1023 hoặc 2047 . . .. Thông thường số lượng của các phần tử nhớ trong một bộ nhớ cho biết dung lượng của nó là bao nhiêu kilobyte (1kB = 1024 byte). Trong mỗi ô nhớ có thể mô tả một câu lệnh điều khiển nhờ thiết bị lập trình. Mỗi phần tử nhị phân của một ô nhớ có thể có trạng thái tín hiệu “0” hoặc “1”. Sơ đồ của một bộ nhớ chương trình được cho như hình 2.7.

    • Bộ nhớ đọc-ghi RAM (random-access memory)

    Bộ nhớ ghi-đọc có 1 số lượng các ô nhớ xác định. Mỗi ô nhớ có 1 dung lượng nhớ cố định và nó chỉ tiếp nhận 1 lượng thông tin nhất định. Các ô nhớ được ký hiệu bằng các địa chỉ riêng của nó. Bộ nhớ này chứa các chương trình còn sửa đổi hoặc các dữ liệu, kết quả tạm thời trong quá trình tính toán, lập trình. Đặc điểm của loại này là dữ liệu sẽ mất đi khi hệ thống mất điện. RAM được hình dung như một tủ chứa có nhiều ngăn kéo. Mỗi ngăn kéo được đánh số một địa chỉ và người ta có thể cất vào hoặc lấy các dữ liệu ra.

    Hình 2.7: Sơ đồ một bộ nhớ chương trình

    • Bộ nhớ cố định ROM (read-only memory)

    Bộ nhớ cố định (ROM) chứa các thông tin không có khả năng xóa được và không thể thay đổi được. Các thông tin này do các nhà sản xuất viết ra và không thể thay đổi được. Chương trình trong bộ nhớ ROM có nhiệm vụ sau:

    • Điều khiển và kiểm tra các chức năng hoạt động của CPU. Được gọi là hệ điều hành.
    • Dịch ngôn ngữ lập trình thành ngôn ngữ máy.

    Một ROM có thể so sánh với một quyển sách. Trong đó nó chứa các thông tin cố định, không thể thay đổi được và ta chỉ đọc các thông tin đó mà thôi. Đặc điểm của loại này là dữ liệu vẫn tồn tại khi mất điện.

    • EPROM (eraseable read-only memory)

    EPROM là một bộ nhớ cố định có thể lập trình và xóa được. Nội dung của EPROM có thể xóa bằng tia cực tím và có thể lập trình lại.

    • EEPROM (electrically eraseable read-only memory)

    EEPROM là bộ nhớ cố định có thể lập trình và xóa bằng điện. Mỗi ô nhớ trong EEPROM cho phép lập trình và xóa bằng điện.

    2.4.3    Khối trung tâm (CPU)

    Khối CPU là loại khối có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông … và có thể còn có một vài cổng vào ra số. Các cổng vào ra số có trên CPU được gọi là cổng vào/ra onboard.

    2.4.4     Khối vào

    Các ngõ vào của khối này sẽ được kết nối với các bộ chuyển đổi tín hiệu và biến đổi các tín hiệu này thành tín hiệu phù hợp với tín hiệu xử lý của CPU. Dựa vào loại tín hiệu vào sẽ có các khối ngõ vào tương ứng. Gồm có hai loại khối vào cơ bản sau:

    • Khối vào số (DI: Digital Input):

    Các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu nhị phân như nút nhấn, công tắc, cảm biến tạo tín hiệu nhị phân

    .v.v… Do tín hiệu tại ngõ vào có thể có mức logic tương ứng với các điện áp khác nhau, do đó khi sử dụng cần phải chú ý đến điện áp cần thiết cung cấp cho khối vào phải phù hợp với điện áp tương ứng mà bộ chuyển đổi tín hiệu nhị phân tạo ra.

    Ví dụ: Các nút nhấn, công tắc được nối với nguồn 24VDC thì yêu cầu phải sử dụng khối vào có nguồn cung cấp cho nó là 24VDC.

    • Khối vào tương tự (AI: Analog Input):

    Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tự (hay còn gọi là tín hiệu analog) thành tín hiệu số. Các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu analog như cảm biến nhiệt độ (Thermocouple), cảm biến lưu lượng, ngõ ra analog của biến tần .v.v…Khi sử dụng các khối vào analog cần phải chú ý đến loại tín hiệu analog được tạo ra từ các bộ chuyển đổi (cảm biến)

    Ví dụ: Các cảm biến tạo ra tín hiệu analog là dòng điện (4..20 mA) thì phải sử dụng ngõ vào analog là loại nhận tín hiệu dòng điện (4..20 mA). Nếu cảm biến tạo ra tín hiệu analog là điện áp (0..5V) thì phải sử dụng ngõ vào analog nhận tín hiệu là điện áp (0..5V).

    2.4.5      Khối ra

    Khối này có nhiệm vụ khuếch đại các tín hiệu sau xử lý của CPU (được gởi đến vùng đệm ra) cung cấp cho đối tượng điều khiển là cuộn dây, đèn báo, van từ .v.v.. Tùy thuộc vào đối tượng điều khiển nhận tín hiệu dạng nào mà sẽ có các khối ra tương ứng. Gồm có hai loại khối ra tiêu biểu:

    • Khối ra số (DO: Digital Output):

    Các ngõ ra của khối này được kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tín hiệu nhị phân như đèn báo, cuộn dây relay .v.v…Vì đối tượng điều khiển nhận tín hiệu nhị phân sử dụng nhiều cấp điện áp khác nhau nên khi sử dụng các khối ra số cần phải chú ý đến điện áp cung cấp cho nó có phù hợp với điện áp cung cấp cho đối tượng điều khiển hay không. Theo loại điện áp sử dụng, ngõ ra số được phân thành hai loại:

    • Điện áp một chiều (DC: Direct Current): Gồm có hai loại ngõ ra là Transistor và relay. Thông thường trong công nghiệp điện áp một chiều được sử dụng là 24V.
    • Điện áp xoay chiều (AC: Alternative Current): Gồm có hai loại ngõ ra là relay và TRIAC.
    • Khối ra tương tự (AO: Analog Output):

    Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu số được gởi từ CPU đến đối tượng điều khiển thành tín hiệu tương tự. Các ngõ ra của khối này được kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tín hiệu tương tự như ngõ vào analog của biến tần, van tỷ lệ, .v.v… Khi sử dụng các ngõ ra tương tự cần chú ý đến loại tín hiệu tương tự cung cấp cho đối tượng điều khiển có phù hợp với tín hiệu tương tự mà đối tượng điều khiển cần nhận hay không.

    Ví dụ: Ngõ vào analog của biến tần nhận tín hiệu là điện áp (0..10V) thì nhất thiết phải sử dụng ngõ ra tương tự tạo ra tín hiệu analog là điện áp (0..10V).

    2.4.6     Các khối đặc biệt

    Ngoài ra còn có một số khối khác đảm nhận các chức năng đặc biệt như xử lý truyền thông, thực hiện các chức năng đặc biệt như: điều khiển vị trí, điều khiển vòng kín, đếm tốc độ cao .v.v…

    Tùy thuộc vào từng loại PLC mà các khối trên có thể ở các dạng module riêng hoặc được tích hợp chung trong khối xử lý trung tâm (CPU).

    2.5      Phương thức thực hiện chương trình trong PLC

    Hình vẽ minh họa việc xử lý chương trình trong CPU được cho như hình 2.8

    Hình 2.8: Chu kỳ quét trong PLC

    PLC thực hiện chương trình cheo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo ngõ vào (I), tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng dòng quét, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc. Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo ngõ ra (Q) tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi.

    Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một vòng quét gọi là thời gian vòng quét (Scan time). Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau. Có vòng quét thực hiện lâu, có vòng quét thực hiện nhanh tùy thuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện, vào khối lượng dữ liệu truyền thông … trong vòng quét đó.

    Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý, tính toán và việc gửi tín hiệu điều khiển tới đối tượng có một khoảng thời gian trễ đúng bằng thời gian vòng quét. Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định tính thời gian thực của chương trình điều khiển trong PLC. Thời gian quét càng ngắn, tính thời gian thực của chương trình càng cao.

    Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi do hệ điều hành CPU quản lý. Ở một số module CPU, khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức, hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh trực tiếp với cổng vào/ra.

    --- Bài cũ hơn ---

  • Plc S7 200_Bài 4: Bộ Điều Khiển Lập Trình Plc Simatic S7
  • Giới Thiệu Tổng Quan Về Plc Siemens Simatic S7
  • Giải Pháp Tự Động Hóa Hoàn Chỉnh
  • Bộ Điều Khiển Plc S7
  • Cấu Trúc Bên Trong Và Các Module Mở Rộng Của Plc S7 1200
  • Web hay
  • Links hay
  • Push
  • Chủ đề top 10
  • Chủ đề top 20
  • Chủ đề top 30
  • Chủ đề top 40
  • Chủ đề top 50
  • Chủ đề top 60
  • Chủ đề top 70
  • Chủ đề top 80
  • Chủ đề top 90
  • Chủ đề top 100
  • Bài viết top 10
  • Bài viết top 20
  • Bài viết top 30
  • Bài viết top 40
  • Bài viết top 50
  • Bài viết top 60
  • Bài viết top 70
  • Bài viết top 80
  • Bài viết top 90
  • Bài viết top 100