Giáo trình PLC cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hoà không khí - CĐ/TC) - Trường cao đẳng Cơ giới Ninh Bình (2021)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:108

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình PLC cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hoà không khí - CĐ/TC) cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Giới thiệu chung về PLC và bài toán điều khiển; Đại cương về điều khiển lập trình; Các phép toán nhị phân của PLC; Các phép toán số của PLC;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình PLC cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hoà không khí - CĐ/TC) - Trường cao đẳng Cơ giới Ninh Bình (2021)

tBỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: PLC CƠ BẢN NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐHKK TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG và TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày….tháng….năm 2021 của Hiệu trưởng Trường cao đẳng nghề Cơ giới Ninh Bình Ninh Bình, năm 2021 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2
LỜI GIỚI THIỆU Mô đun PLC Cơ bản được biên soạn theo chương trình khung đào tạo hệ Cao Đẳng Điện công nghiệp được Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình thông qua năm 2021. Mô đun PLC Cơ bản là môn chuyên nghành quan trọng trong nghành Điện công nghiệp, không những thế nó còn được sử dụng cho các nghành khác như: Cơ khí chế tạo máy, Điện tử… Mô đun PLC cơ bản học sau các mô đun chuyên môn nghề, nên học cuối cùng trong khóa học, trước khi học mô đun PLC Nâng cao, Chuyên đề Điều khiển lập trình cỡ nhỏ... Toàn bộ nội dung mô đun gồm 100 giờ được chia làm 5 bài học, trong đó Bài mở đầu có nội dung là 8 giờ. Mô đun PLC Cơ bản nhằm cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản nhất về thiết bị lập trình PLC S7-300. Trên cơ sở đó giúp người học có thể thiết kế được những hệ thống điều khiển cơ bản và đơn giản, ngoài ra giúp học tốt mô đun PLC Nâng cao. Ninh Bình, ngày … tháng 02 năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Bùi Thị Thủy 2. Tống Thanh Bình 3
MỤC LỤC TRANG 1. Lời giới thiệu 1 2. Mục lục 4 3. Bài mở đầu: Giới thiệu chung về PLC và bài toán điều khiển 9 1.Giới thiệu chung về PLC 2. Tổng quan về PLC của các hãng 3. Bài toán điều khiển và giải quyết bài toán điều khiển 4. Bài 1: Đại cương về điều khiển lập trình 36 1. Giới thiệu PLC S7-300 2. Các module của PLC S7-300 3. Các kiểu dữ liệu và phân vùng bộ nhớ 4. Vòng quét chương trình 5. Cấu trúc chương trình 6. Các khối OB đặc biệt 7. Ngôn ngữ lập trình 8. Kết nối dây giữa plc với ngoại vi 9. Cài Đặt và sử dụng phần mềm STEP7 5. Bài 2: Các phép toán nhị phân của PLC 79 1. Nhóm lệnh Bit logic 2. Nhóm lệnh Timer 3. Nhóm lệnh Counter 4. Lệnh JMP, Call 6. Bài 3: Các phép toán số của PLC 101 1. Lệnh dịch chuyển (move) 2. Nhóm lệnh so sánh(comparator) 3. Nhóm lệnh dịch/ xoay (Shift/Rotate) 4. Nhóm lệnh chuyển đổi dữ liệu (Converter) 5. Nhóm lệnh toán học (Integer Function) 6. Đồng hồ thời gian thực 7. Bài 4: Xử lý tín hiệu analog 117 1. Tín hiệu Analog 2. Biểu diễn giá trị Analog 3. Kết nối ngõ vào-ra Analog 4. Các hàm xử lý tín hiệu tương tự FC105, FC106 5. Giới thiệu về module Analog PLC S7-300 4
MÔ ĐUN: PLC CƠ BẢN Mã mô đun: MĐ 28 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun PLC cơ bản học sau các mô đun chuyên môn nghề, nên học cuối cùng trong khóa học, trước khi đi thực tập tốt nghiệp. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề. - Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày được nguyên lý hệ điều khiển lập trình PLC; So sánh các ưu nhược điểm với bộ điều khiển có tiếp điểm và các bộ lập trình cỡ nhỏ khác. + Phân tích được cấu tạo phần cứng và nguyên tắc hoạt động của phần mềm trong hệ điều khiển lập trình PLC. + Biết được phương pháp kết nối dây giữa PC - CPU và thiết bị ngoại vi. - Về kỹ năng: + Thực hiện được một số bài toán ứng dụng đơn giản trong công nghiệp. + Kết nối thành thạo phần cứng của PLC - PC với thiết bị ngoại vi. + Viết, lập được chương trình để thực hiện một số bài toán ứng dụng đơn giản trong công nghiệp. + Phân tích được một số chương trình đơn giản, phát hiện sai lỗi và sửa chữa khắc phục. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Phát huy tınh tıch cực, chủ đô ̣ng, sáng ́ ́ tao, tác phong công nghiê ̣p. ̣ Nội dung của mô đun: Thời gian ( giờ) Số Tổng Lý Thực hành, Kiểm Tên các bài trong mô đun số thuyết thí nghiệm, tra* TT thảo luận, bài tập 1 Bài mở đầu: Giới thiệu chung về 8 8 PLC và bài toán điều khiển 1. Giới thiệu chung về PLC 1 5
2. Tổng quan về PLC của các hãng 5 3. Bài toán điều khiển và giải quyết 2 bài toán điều khiển 2 Bài 1: PLC S7-300 12 6 6 1. Giới thiệu PLC S7-300 0.5 2. Các module của PLC S7-300 0.5 3. Các kiểu dữ liệu và phân vùng bộ 1 nhớ 4. Vòng quét chương trình 0.5 5. Cấu trúc chương trình 0.5 6. Các khối OB đặc biệt 0.5 7. Ngôn ngữ lập trình 0.5 8. Kết nối dây giữa plc với ngoại vi 1 3 9. Cài Đặt và sử dụng phần mềm 1 3 STEP7 3 Bài 2: Các phép toán nhị phân của 28 8 18 2 PLC 1. Nhóm lệnh Bit logic 3 5 2. Nhóm lệnh Timer 2 6 3. Nhóm lệnh Counter 2 6 4. Lệnh JMP, Call 1 1 2 4 Bài 3: Các phép toán số của PLC 28 11 15 2 1. Lệnh dịch chuyển (move) 0.5 2. Nhóm lệnh so sánh(comparator) 3.5 4 3. Nhóm lệnh dịch/ xoay 3 5 (Shift/Rotate) 6
4. Nhóm lệnh chuyển đổi dữ liệu 1 1 (Converter) 5. Nhóm lệnh toán học (Integer 1 1 Function) 6. Đồng hồ thời gian thực 2 4 2 5 Bài 4: Xử lý tín hiệu Analog 24 8 14 2 1.Tín hiệu Analog 1 2.Biểu diễn giá trị Analog 1 3.Kết nối ngõ vào-ra Analog 2 4 4. Các hàm xử lý tín hiệu tương tự 2 2 FC105, FC106 4 5. Bài tập áp dụng 2 8 2 Cộng: 100 41 53 6 7
BÀI MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU PLC VÀ BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN MÃ BÀI: MĐ28-00 Mục Tiêu: Kiến thức: Trình bày được khái niêm và đăc điể m của PLC. ̣ ̣ Kỹ năng: Phân tıch được các da ̣ng bài toán điều khiển và giải bài toán điều ́ khiển. Thái độ: Rèn luyện đức tính tıch cực, chủ đô ̣ng và sáng tao. ́ ̣ Nội dung chính: 1. Giới thiệu chung về PLC 1.1. Sự ra đời của bộ điều khiển lập trình PLC Vào những năm của thập niên 20 cho đến 50, khoa học kỹ thuật của một số nước trên thế đã bước qua một giai đoạn phát triển, một số nhà sản xuất tìm và nghiên cứu đưa ra những giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất như tự động hóa các công đoạn trong sản xuất, giảm bớt các lỗi được sinh ra ở những công đoạn phức tạp, hay là đơn giản hóa các thành phần điều khiển tạo ra những thuận lợi trong lắp đặt, bảo trì và thay thế, giảm thiểu tối đa không gian lắp đặt. Năm 1968 thiết bị đầu tiên có khả năng đáp ứng được các nhiệm vụ của các nhà sản xuất đó là: thiết bị điều khiển lập trình (Programmable Controller) đã được những nhà thiết kế cho ra đời (công ty General Motor - Mỹ). Tuy nhiên, thiết bị này còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành hệ thống . Vì vậy các nhà thiết kế từng bước cải tiến thiết bị làm cho thiết bị đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, nhưng việc lập trình cho hệ thống còn khó khăn, do lúc này không có các thiết bị lập trình ngoại vi hổ trợ cho công việc lập trình. Để đơn giản hóa việc lập trình, thiết bị điều khiển lập trình cầm tay (Programmable Controller Handle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969. Điều này đã tạo ra được một sự phát triển thực sự cho kỹ thuật điều khiển lập trình. Trong giai đoạn này các thiết bị điều khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều khiển cổ điển. Qua quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bước tạo ra được một tiêu chuẩn mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là: Dạng lập trình dùng giản đồ hình thang (The Diagram Format). Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thống PLC còn có thêm khả năng vận hành với những thuật toán hỗ trợ (arithmetic), “vận hành với các dữ liệu cập nhật” (data manipulation). Do sự phát triển của loại màn hình dùng cho máy 8
tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp giữa người điều khiển để lập trình cho hệ thống càng trở nên thuận tiện hơn. Sự phát triển của công nghệ thông tin và mạch tích hợp điện tử vào những năm cuối thập niên 80 đã dần dần tạo ra hệ thống phần cứng và phần mềm hoàn thiện về tốc độ, tin cậy, linh động, giao tiếp… cho đến nay thiết bị PLC phát triển mạnh với các chức năng mở rộng: Hệ thống đầu vào/ra có thể tăng lên đến 8000 cổng vào/ra, dung lượng bộ nhớ chương trình tăng lên hơn 128000 từ bộ nhớ (word of memory) có thể gắn thêm nhiều Module bộ nhớ để có thể tăng thêm kích thước chương trình. Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ thật kết nối với các hệ thống PLC riêng lẽ thành một hệ thống PLC chung, kết nối với các hệ thống máy tính, tăng khả năng điều khiển của từng hệ thống riêng lẽ. Tốc độ xử lý của hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét (scan) nhanh hơn làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với những chức năng phức tạp, số lượng cổng ra/vào lớn. Một số thuật toán cơ bản dùng cho điều khiển cũng được tích hợp vào phần cứng như điều khiển PID (cho điều khiển nhiệt độ, cho điều khiển tốc độ động cơ, cho điều khiển vị trí), điều khiển mờ, lọc nhiễu ở tín hiệu đầu vào...vv Hiện nay PLC đã được nhiều hãng khác nhau sản xuất như: Siemens, Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider, Hitachi ... vv. Mặt khác ngoài PLC cũng đã bổ sung thêm các thiết bị mở rộng khác như :các cổng mở rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), các thiết bị hiển thị, các bộ nhớ Cartridge thêm vào. 1.2. Cấu trúc chung của PLC Thiết bị điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Controller) là loại thiết bị thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay vì phải thực hiện thuật toán đó bằng mạch số. Như vậy, với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu trong bộ nhớ PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB, FC hoặc FB) và thực hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét (scan). 9
Hình 0.1. Cấu trúc bên trong của một PLC Để thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và tất nhiên phải có các cổng vào/ra để giao tiếp được với đối tượng điều khiển và để trao đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó nhằm phục bài toán điều khiển số, PLC còn phải có thêm một số khối chức năng đặc biệt khác như bộ đếm (Counter), bộ định thời (Timer) … và những khối hàm chuyên dùng. 10
Hình 0.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC 2. Tổng quan về PLC của các hãng 2.1. PLC của hãng Omron 2.1.1. Các PLC họ CPM1A Các PLC loại này là các PLC có kích thước nhỏ gọn, cấu trúc đồng nhất một khối, trên mỗi 11
CPU có sẵn từ 10, 20, 30, 40 ngõ I/O. Tất cả các CPU dạng này đều có ngõ ra Rơle. Để dữ liệu trong RAM không bị mất khi PLC bị mất điện thì người dùng có thể sử dụng một Card nhớ Flash Memory. Khả năng mở rộng: Các modul CPU có thể mở rộng thêm 3 modul mở rộng, mỗi module mở rộng có từ 30-40 I/O Chức năng lọc tín hiệu ngõ vào: Các ngõ vào có khả năng đáp ứng nhanh, nhận biết trạng thái tín hiệu ngõ vào trong vòng 0,2 ms và có khả năng chống nhiễu Bộ đếm tốc độ cao Bộ đếm tốc độ cao cho phép tăng khả năng đếm lên hoặc xuống và không bị ảnh hưởng bởi chu kỳ quét của CPU. Timer Các Timer có khả năng trì hoãn từ 0.5 ms đến 999,9s. có tổng số 128 Timer. Chức năng chỉnh định tín hiệu Analog Trên CPU có 2 biến trở nhỏ cho phép chỉnh định giá trị cài đặt của tín hiệu Analog Truyền thông Các PLC CPM1A có khả năng kết nối với các máy tính cá nhân PC, chuyển đổi giao tiếp RS 232 cho truyền thông 1-1 và bộ chuyển đổi giao tiếp RS-422 cho truyền thông 1-n. 2.1.2. Các CPU họ C200H Các PLC họ C200H là họ các PLC cỡ trung bình, được phát triển dựa trên các PLC họ C200H. Các CPU C200H có nhiều ưu điểm như bộ nhớ được mở rộng hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn, được hỗ trợ Protocol Marco (thủ tục tryền thông 12
cho các Modul ASCII và Basic Modul )và có thể tùy chọn gắn thêm các card PCMCIA . Dưới đây là một số đặc điểm của các PLC thuộc họ này. + Có 11 loại CPU thuộc họ này + Nguồn cung cấp là module tách rời với CPU + Tổng số I/O: 1184 + Tốc độ xử lý: 0.1 s/lệnh + Khả năng mở rộng là 3 Backplane(rack mở rộng) + Các chức năng tích hợp cho phép các PLC họ này giao tiếp với nhau một cách dễ dàng. + Khả năng truyền thông với các bảng điều khiển vận hành (OP), các bộ đọc mã vạch,… sử dụng Devicenet cho phép chúng có thể kết nối dễ dàng với các thiết bị của các hãng khác như các bộ biế tần hay các thiết bị Analog. + Sử dụng phần mềm SYSMAC V1.2 hoặc SYSWIN V3.0 trở lên. Cấu hình của 1 PLC họ C200H  Backplane và các modul mở rộng 2.1.3. PLC loại Micro Gồm có các loại PLC: CPM1A, CPM2A, CPM2C 13
CPM1A CPM2A CPM2C Hình 0.3. PLC loại Micro của OMRON Các PLC này có kích thước dạng Modul nhỏ gọn, có tích hợp sẵn các bộ đếm tốc độ cao, ngõ ra xung, đặt chỉnh được ngõ vào analog, thích hợp trong việc lắp đặt trong các máy công cụ. Ngoài ra PLC loại này còn có một số đặc điểm sau: - Số lượng ngõ vào ra tối đa từ 100 đến 140 ngõ tùy loại CPU. - Có khả năng mở rộng các ngõ vào ra với các modul mở rộng. - Bộ nhớ chương trình từ 2..4kWord tùy loại. - Có khả năng kết nối mạng. PLC CPM2A - Có giao diện RS232; mở rộng tối đâ 120 I/O - Xử lý tốc độ cao với quét và ngắt tốc độ cao - Bộ đếm đầu vào tốc độ cao 20kHz - Điều khiển xung đồng bộ cho điều chỉnh thời gian dễ dàng - Chức năng đầu ra xung cho nhiều ứng dụng định vị khác nhau - Các đầu nối có thể tháo rời giúp cho bảo trì dễ dàng - Có chức năng đồng hồ thời gian thực - Có thể sử dụng điều khiển analog phân tán Thông tin CPU Số Số Số model Nguồn Diễn giải đầu đầu Các đầu ra điện Các đầu ra rơle vào ra TZT 14
Các CPU CPM2A-20CDR- với 20 đầu 12 8 AC …. A I/O CPM2A-30CDR- Các CPU AC …. A với 30 đầu 18 12 CPM2A-30CDR- CPM2A- I/O DC D 30CDT-D CPM2A-40CDR- Các CPU AC A với 40 đầu 24 16 CPM2A- I/O DC 40CDT-D CPM2A-60CDR- Các CPU AC A-V1 với 60 đầu 36 24 CPM2A-60CDR- CPM2A6CD I/O DC D T-D - Cấu hình hệ thống: - Tới 3 modul mở rộng có thể kết nối với CPU bằng cáp nối I/O. (chỉ có 1 modul mở rộng hoặc 1 modul I/O mở rộng có thể được kết nối nếu 1 bộ tiếp hợp NT- AL001 được nối với cổng RS232C bởi vì nguồn điện 5VDC của CPU bị hạn chế) 2.1.4. PLC ZEN Bộ lập trình đơn giản với 44 đầu vào ra ZEN là bộ điều khiển lập trình dễ sử dụng và đơn giản cho các ứng dụng tự động hóa nhỏ: điều khiển đèn chiếu sáng , điều hòa, bơm cấp thoát nước, của tự động, thang cuốn, quạt thông gió, máy công cụ… - Màn hình LCD với 8 phím chức năng ở mặt trước cho phép lập trình dạng bậc thang. - Tình năng HOLDING TIMERS và HOLDING BITS (bit lưu) giúp hoạt động ổn định sau khi mất điện. 15
- Tính năng MEMORY CASSETTES (card nhớ) tiện cho người sử dụng. - Mô phỏng không cần kết nối trực tiếp (ở chế độ offline). - 16 bit timers, 8 holding timers, 16 counters, 16 timer tuần, 16 timer tháng, 16 timer bit hiển thị. 2.1.5. PLC loại Mini: CQM1/CQM1H PLC này được ứng dụng trong các hệ thống sản xuất linh hoạt. Nó được thiết để dễ dàng mở rộng hệ thống và tự động thích hợp với yêu cầu điều khiển của người dùng. Có các modul truyền thông tốc độ cao và các modul I/O đặc biệt. Đặc điểm: - Có khả năng mở rộng đến 512 ngõ vào/ra bằng cách kết nối với các modul mở rộng. - Bộ nhớ chương trình 15 kWord - Bộ nhớ dữ liệu đến 6.144 kWord - Có khả năng kết nối mạng. - Ngoài ra còn có các chức năng điều khiển đặc biệt khác như: vào ra analog, điều khiển nhiệt độ, giao tiếp sensor tuyến tính, điều khiển tốc độ cao …. 2.1.6. PLC loại Medium CS1: Đây là loại PLC được ứng dụng cho các điều khiển lớn trong các nhà máy, nó có các đặc điểm sau: 16
- Khả năng các ngõ vào/ra: 5.120 với các modul mở rộng - Bộ nhớ chương trình 250 Kword - Bộ nhớ làm việc nội (RAM nội): 8.192 kWord. - Bộ nhớ dữ liệu: 32.768 kWord. - Có khả năng truyền thông: Ethernet, Controller Link, SYSMAC Link, CompoBus/D (DeviceNet), CompoBus/S, Profibus-DP, Modbus, Host Link, NT Link, Protocol Macro. - Các chức năng điều khiển đặc biệt khác: Analog I/O, Temperature Sensor, Temperature Controller, Fuzzy Logic, Hight-Speed Counter, Cam Positioner, Basic Processor, PID Control, Motion/Position control, I/D Sensor, Voice, Analog Timer, B7A Interface, Interrupt Input 2.2. PLC của hãng Mitsubishi Trong phần này chỉ đề cập tới các CPU họ FX1S, FX 1N, FX2N, FX2NC, cụ thể là các CPU họ FX 2NC. Các CPU loại này sử dụng phần mềm FX-WIN và GPP- WIN, chúng có một số đặc điểm sau: + Tính hiệu quả cao + Có thể soạn thảo chương trình ở 3 dạng là LAD, STL và FBD + Kết nối: có khả năng kết nối với tất cả các CPU của Mitsubishi, CC Link, Profibus, AS-i và các mạng khác. + Sử dụng trong các lĩnh vực điều khiển có số lượng ngõ vào ra tới 256 I/O Dưới đây là phạm vi mở rộng I/O của các CPU họ FX 2.2.1. PLC cực nhỏ loại Alpha PLC này chuyên dùng để điều khiển cho các ứng dụng nhỏ. Hình 7.2. PLC cực nhỏ loại Alpha 17
PLC này có một số đặc tính như sau: - Màn hình hiển thị tinh thể lỏng cho phép lập trình trực tiếp, hiển thị dữ liệu, nhập số liệu cho PLC, truy xuất dữ liệu bộ nhớ mà không cần cáp nối, đặc biệt có thể hiển thị chuỗi 10 ký tự thông báo, thuận tiện cho việc bảo trì ở những nơi không có máy tính. - Chức năng đồng hồ thời gian thực có khả năng lập trình cho các tác vụ hàng ngày, hàng tuần hay hàng tháng với hiển thị năm (4 số). - Bộ nhớ loại EEPROM có khả năng mở rộng. - Các ngõ vào có thể nhận tín hiệu dạng số hoặc tín hiệu liên tục (analog) tuỳ việc lập trình. - Các ngõ ra rơle hoặc transistor có thể tùy chọn; ngõ ra rơle chịu dòng đến 10A. - Có tính năng bảo mật tránh trường hợp chương trình bị thay đổi bởi người lạ. - Có khả năng nối mạng với bo mạch truyền thông gắn thêm. 2.2.2. PLC loại FXO, FXOS Các loại PLC này được thiết kế đủ mạnh, thật nhỏ gọn thích hợp cho việc lắp trên các máy đơn giản hoạt động độc lập (hình 1.2). Chúng chủ yếu thay thế các mạch điều khiển truyền thống dùng rơle, timer, counter rời , . . ., và thực hiện các tác vụ điều khiển ít, không phức tạp. Hình 0.4. PLC loại FXO, FXOS PLC loại này có đủ các điều khiển cơ bản thông qua các lệnh cơ bản, một số lệnh ứng dụng điều khiển trình tự, các tác vụ chuẩn như định thời và đếm. Việc lập trình được hỗ trợ với các ngôn ngữ như Instruction, Ladder và Function Chart. Tuy nhiên, PLC này có một số đặc điểm mà người sử dụng cần lưu ý như sau: - Không có khả năng kết nối với modul mở rộng vào/ra. - Không có khả năng kết nối với modul chức năng chuyên dùng - Không có khả năng kết nối với vào hệ thống mạng - Bộ nhớ nhỏ 2 không và không tăng được dung lượng. 18
2.2.3. PLC loại FXON, FX, FX2C, FX2N Các loại PLC này có cấu trúc modul thuận lợi cho việc mở rộng khả năng và chức năng điều khiển của hệ thống. Đặc điểm này cho phép ta nâng cấp hay mở rộng hệ thống điều khiển dễ dàng. Các modul chuyên dùng bao gồm: - Modul xử lý tín hiệu analog - Modul dùng với cặp nhiệt điện - Modul điều khiển vị trí - Bộ giao tiếp kết nối song song - Bộ giao tiếp RS232-RS485 PLC loại này được hỗ trợ chức năng truyền thông, cho phép PLC tham gia vào một hệ thống mạng điều khiển phân tán. Hình: 0.5 PLC loại FXON, FX, FX2C, FX2N Trường hợp khoảng cách điều khiển xa thì việc thực hiện nối dây trực tiếp đến từng cơ cấu tác động cũng như cảm biến là không kinh tế. Cách giải quyết cho vấn đề này là đặt các modul vào/ra ở xa và dùng kỹ thuật truyền thông để nhận tín hiệu ở ngõ vào và cập nhật trạng thái cho ngõ ra thông qua cáp truyền thông. Tín hiệu được chuyển từ dạng dữ liệu nối tiếp thành tín hiệu kích các ngõ ra riêng lẻ. 2.3. PLC của hãng Siemens (trung bình và lớn) 2.3.1. PLC họ S7-300: Loại PLC được sử dụng cho các hệ thống điều khiển có mức độ trung bình. 19
Có nhiều loại CPU khác nhau theo ký hiệu là CPU 31x. Nó các các đặc điểm sau: Số lượng ngõ vào/ra tối đa: 1024 Ngõ vào ra analog: 256 Có khả năng mở rộng bộ nhớ bằng card nhớ Flash EPROM lên đến 4 MB. Tùy theo loại CPU có thể đặt địa chỉ tự do Có khả năng mở rộng đến 32 khối. Có khả năng mạng: Multipoint interface (MPI), PROFIBUS hoặc Ethernet công nghiệp, ASI. 2.3.2. PLC họ S7-400: Đây là loại CPU PLC có khả năng trung bình đến cao cấp, có nhiều loại CPU khác nhau theo ký hiệu CPU 41x. Nó có các đặc điểm sau: Khả năng các cổng vào/ra: tuỳ từng loại CPU có thể lên đến 128 K ngõ vào/ra. Có khả năng mở rộng đến 300 khối Bộ nhớ chương trình khi có gắn thêm card nhớ có thể lên đến 16 MB. Có thể nối mạng: MPI, PROFIBUS, Ethernet công nghiệp .. Có khả năng địa chỉ tự do. Có khiều khả năng xử lý song song (có đến 4 CPU được dùng ở rãnh trung tâm). Có thể gắn thêm nhiều khối chức năng đặc biệt khác như : điều khiển vòng kín, định vị, đếm .... 2.4. PLC của hãng Allenbradley 2.4.1. PLC – 5 System Controller 20