›
›

Giáo trình PLC - Bài tập: Điều khiển băng tải máy khoan và robot

pdf 56 trang vanle 2810
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình PLC - Bài tập: Điều khiển băng tải máy khoan và robot", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_plc_bai_tap_dieu_khien_bang_tai_may_khoan_va_robo.pdf

Nội dung text: Giáo trình PLC - Bài tập: Điều khiển băng tải máy khoan và robot

  1. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BAØI TAÄP F4 : ÑIEÀU KHIEÅN BAÊNG TAÛI MAÙY KHOAN VAØ ROBOT Haõy lieät keâ vaø moâ taû nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa caùc thieát bò , laäp baûng traïng thaùi . Duøng ngoân ngöõ ladder vieát chöông trình ñieàu khieån , naïp chöông trình vaøo PLC , cho moâ hình vaän haønh. Baûng Thieát bò caàn duøng (device Assignment) LOAÏI ÑÒA CHÆ THIEÁT BÒ TEÂN THIEÁT BÒ HOAÏT ÑOÄNG NGOÕ VAØO NGOÕ RA BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 33
  2. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BAØI TAÄP F5 : ÑIEÀU KHIEÅN BAÊNG TAÛI MAÙY KHOAN VAØ ROBOT Haõy lieät keâ vaø moâ taû nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa caùc thieát bò , laäp baûng traïng thaùi . Duøng ngoân ngöõ ladder vieát chöông trình ñieàu khieån , naïp chöông trình vaøo PLC , cho moâ hình vaän haønh. Baûng Thieát bò caàn duøng (device Assignment) LOAÏI ÑÒA CHÆ THIEÁT BÒ TEÂN THIEÁT BÒ HOAÏT ÑOÄNG NGOÕ VAØO NGOÕ RA BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 34
  3. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Chöông trình ladder baøi taäp F5 BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 35
  4. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 36
  5. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BAØI TAÄP F6 : ÑIEÀU KHIEÅN BAÊNG TAÛI VAØ THANG MAÙY Haõy lieät keâ vaø moâ taû nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa caùc thieát bò , laäp baûng traïng thaùi . Duøng ngoân ngöõ ladder vieát chöông trình ñieàu khieån , naïp chöông trình vaøo PLC , cho moâ hình vaän haønh. Baûng Thieát bò caàn duøng (device Assignment) LOAÏI ÑÒA CHÆ THIEÁT BÒ TEÂN THIEÁT BÒ HOAÏT ÑOÄNG NGOÕ VAØO NGOÕ RA BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 37
  6. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Chöông trình ladder baøi taäp F6 BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 38
  7. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 39
  8. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BAØI TAÄP F7 : ÑIEÀU KHIEÅN HOAÏT ÑOÄNG CUÛA CAÙNH TAY ROBOT BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 40
  9. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Haõy lieät keâ vaø moâ taû nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa caùc thieát bò , laäp baûng traïng thaùi . Duøng ngoân ngöõ ladder vieát chöông trình ñieàu khieån , naïp chöông trình vaøo PLC , cho moâ hình vaän haønh. Baûng Thieát bò caàn duøng (device Assignment) LOAÏI ÑÒA CHÆ THIEÁT BÒ TEÂN THIEÁT BÒ HOAÏT ÑOÄNG NGOÕ VAØO NGOÕ RA Chöông trình ladder baøi taäp F7 BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 41
  10. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 42
  11. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi ¾ Ví du 1: ï CHÖÔNG TRÌNH MOÂ PHOÛNG E-5 I. Caùc thieát bò ñöôïc söû duïng trong chöông trình E-5: BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 43
  12. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Caùnh tay robot coù nhieäm vuï cung caáp thuøng cacton cho baêng taûi Baêng taûi coù nhieäm vuï di chuyeån theo chieàu töø traùi sang phaûi . Boä phaän cung caáp cam. II.Nguyeân lyù hoaït ñoäng : Khi baät coâng taéc X24 thì baêng taûi hoaït ñoäng Y1 ôû cheá ñoä ON ( luùc naøy caùnh tay robot chöa cung caáp thuøng cacton bôûi vì Y0 ôû cheá ñoä OFF ). Sau khi kích xung X20 , luùc naøy caùnh tay Robot seõ cung caáp thuøng cacton cho baêng taûi . baêng taûi di chuyeån mang theo thuøng cacton , khi thuøng cacton ñeán gaàn boä phaän cung caáp cam thì sensor X1 seõ hoaït ñoäng ñeå taùc ñoäng Y1 chuyeån töø traïng thaùi On sang Off . Tieáp theo boä phaän cung caáp cam seõ hoaït ñoäng thoâng qua caûm bieán BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 44
  13. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi X2 . Khi thuøng cacton ñaõ coù 5 qua cam ( do boä ñeám counter thieát laäp ) thì boä counter seõ thoâng baùo cho timer T0 hoaït ñoäng ñeå cho baêng taûi mang thuøng cacton chöùa cam ñeán kho caát giöõa . Khi thuøng cam ñi qua cuoái baêng ( Taïi ñaây coù laép ñaët sensor X5 ) thì luùc naøy caùnh tay Robot seõ ñöôïc kích hoaït thoâng caûm bieán X5 vaø relay phuï trôï M7 . Baûng thieát bò : Ngoõ thieát Teân thieát bò Kí hieäu Chöùc naêng bò ngoõ I/O INPUT Ñieåm baét ñaàu cuûa caùnh X000 ON khi robot ôû taïi vò trí baét ñaàu tay robot INPUT Caûm bieán nhaän bieát hoäp X001 On khi thuøng cactoâng ôû phía döôùi boä cactoâng treân baêng taûi phaän cung caáp cam INPUT Caûm bieán cung caáp cam X002 On khi boä counter ñeám INPUT Caûm bieán traïng thaùi X005 On khi thuøng cactoâng ñi qua ñeå trôû veà traïng thaùi khôûi taïo ban ñaàu OUTPUT Boä phaän cung caáp thuøng Y000 Ñieàu khieån boä phaän cung caáp thuøng cactoâng thoâng qua caùnh cactoâng cho baêng taûi tay robot OUTPUT Baêng taûi chuyeån ñoäng Y001 Baêng taûi chuyeån ñoäng khi Y1 ôû cheá ñoä theo chieàu töø traùi sang ON phaûi OUTPUT Boä phaän cung caáp cam Y002 Khi Y2 ôû cheá ñoä ON thì caùc quaû cam ñöôïc cung caáp cho thuøng cactoâng III.Chöông trình ñieàu khieån : 1) Chöông trình ñieàu khieån cô caáu hoaït ñoäng hôû : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 45
  14. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 2) Chöông trình ñieàu khieån cô caáu daïng xung : a) Chöông trình 1: BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 46
  15. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi b) Chöông trình 2: BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 47
  16. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 48
  17. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Caùc chöông trình ñieàu khieån 1 vaø 2 coù cheá ñoä hoaït ñoäng luaân phieân theo töø chu kyø,thoâng qua vieäc söû duïng sensor X5 laøm moùc khôûi taïo traïng thaùi ban ñaàu.Vieäc söû duïng moät chöông trình töï ñoäng seõ laøm coâng vieäc trôû neân ñôn giaûn hôn vaø hieäu quaû hôn trong coâng taùc vaän haønh cô caáu trong moät daây chuyeàn saûn xuaát phöùc taïp . IV. Caùc haøm leänh ñöôïc söû duïng trong chöông trình ñieàu khieån : 1. Haøm LD, LDP : duøng taïo traïng thaùi kích hoaït cho cô caáu thoâng qua X20 . 2. Haøm AND ,ANI,: duøng laøm caùc tieáp ñieåm trang thaùi cho caùc sensor , baêng taûi , counter , caùnh tay Robot, relay traïng thaùi M. 3. Haøm OR ,ORI : duøng laøm caùc tieáp ñieåm trang thaùi cho caùc sensor , baêng taûi , counter , caùnh tay Robot, relay traïng thaùi M. 4. Haøm SET , RST : duøng laøm traïng thaùi khôûi taïo cho Counter vaø cô caáu thoâng qua relay traïng thaùi M9. 5. Haøm PLS : duøng laøm traïng thaùi khôûi taïo chöông trình thoâng qua Y006. (Chuùng ta cuõng coù theå duøng keänh PLF ñeå khôûi taïo chöông trình ñieåu khieån ). 6. Haøm MRD :duøng taïo caùc nhaùnh cho maïch ñieän baäc thang . Ñieàu khieån cô caáu : • Sau khi naïp chöông trình [Write to PLC ]. • Luùc naøy boä plc seõ chuyeå töø traïng thaùi OFF sang RUN . • Baät coâng taéc X24 , ñeå cho baêng taûi hoaït ñoäng ( luùc naøy chæ coù duy nhaát baêng taûi hoaït ñoäng trong cô caáu ). • Nhaán nuùt nhaán X20 ñeå cho cô caáu hoaït ñoäng . (Caùnh tay Robot seõ cung caáp thuøng chöùa cam ). Caùc thieát bò : • Caùnh tay Robot : Nhieäm vuï chính cuûa caùnh tay Robot laø cung caáp thuøng cactong cho daây chuyeàn .Caùnh tay robot hoaït ñoäng khi noù ôû vò trí ñieåm baét ñaàu nhö hình. • Baêng taûi : Nhieäm vuï cuûa baêng taûi laø vaän chuyeån thuøng cactong roõng ñeán boä phaän cung caáp cam vaø vaän chyeån thuøng chöùa cam ñeán nôi löu tröõ . BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 49
  18. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi • Boä phaän cung caáp cam : Nhieäm vuï chính cuûa boä phaän naøy laø cung caáp cam cho thuøng cactong ôû phía döôùi thanh tröôït cung caáp cam . • Caûm bieán nhaän bieát : ( caûm bieán hoàng ngoïai ) Sensor X5 coù nhieäm vuï nhaän bieát thuøng chöùa cam ñi qua , baèng caùch nhaän ñöôøng vieàn phía hoâng cuûa thuøng chöùa cam . Caûm bieán nhaän bieát thuøng cactong khi thuøng ñeán gaàn boä phaän cung caáp cam laø sensor X1. Caûm bieán ñieàu khieån quaù trình cung caáp cam laø sensor X2. ¾ Ví duï 2 : MAÏCH ÑEØN GIAO THOÂNG HAI CHEÁ ÑOÄ Maïch ñeøn giao thoâng laø yeâu caàu thieát yeáu cho phaàn thöïc haønh ñieàu khieån öùng duïng duøng boä ñieàu khieån laäp trình PLC . Maïch ñeøn giao thoâng coù theå ñöôïc thieát laäp baèng caâu leänh tuaàn töï hoaëc ngaãu nhieân . I.Nguyeân lyù hoïat ñoäng : 1. baûng traïng thaùi hoïat ñoäng : Cheá ñoä 1: THÖÙ TÖÏ XANH 1 VAØNG 1 ÑOÛ 1 XANH 2 VAØNG 2 ÑOÛ 2 1 1 0 0 0 0 1 2 0 1 0 0 0 1 3 0 0 1 1 0 0 4 0 0 1 0 1 0 5 1 0 0 0 0 1 Cheá ñoä 2: BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 50
  19. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi THÖÙ TÖÏ XANH 1 VAØNG 1 ÑOÛ 1 XANH 2 VAØNG 2 ÑOÛ 2 1 0 1 0 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 1 0 0 1 0 2. Bieåu ñoà traïng thaùi : CHEÁ ÑOÄ 1: XANH 1 VAØNG 1 ÑOÛ 1 XANH 2 VAØNG 2 ÑOÛ 2 CHEÁ ÑOÄ 2: VAØNG 1 VAØNG 2 II.Chöông trình ñieàu khieån : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 51
  20. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 1. Chöông trình ñieàu khieån tuaàn töï : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 52
  21. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 53
  22. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 2. Chöông trình ñieàu khieån ngaåu nhieân: X0 T2 K40 T0 T0 T1 K30 Y0 T1 Y7 T0 K30 T3 K40 T2 Y5 T3 Y2 T2 T0 T1 Y6 X0 T4 T2 T0 T0 Y1 X0 T4 X0 T5 T4 K10 X1 T4 K10 T5 BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 54
  23. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi chöông VI LÖÏA CHOÏN, LAÉP ÑAËT, KIEÅM TRA VAØ BAÛO TRÌ HEÄ THOÁNG PLC I. Xem xeùt söï khaû thi : Trong tröôøng hôïp naøo ñoù vieäc xem xeùt veà söï khaû thi laø yeâu caàu khoâng theå thieáu trong moät quyeát ñònh hay moät giaûi phaùp ñieàu khieån. Phaïm vi cuûa lónh vöïc naøy coù theå thay ñoåi raát nhieàu, töø vieäc ñôn giaûn laø ñaëc taû tính khaû thi cuûa yeâu caàu cho ñeán vieäc phaân tích toaøn dieän moïi tröôøng hôïp. Vieäc nghieân cöùu tính khaû thi bao goàm nhöõng lónh vöïc sau: - tính khaû thi veà kinh teá - tính khaû thi veà kyõ thuaät - söï löïa choïn caùc phöông aùn : nghieân cöùu ñaùnh giaù caùc phöông aùn ñeå ñöa ra phöông aùn toái öu. II. Trình töï thieát keá heä thoáng PLC: Vì PLC ñöôïc thieát keá daïng modun neân gaàn nhö vieäc thieát keá vaø caøi ñaët phaàn cöùng, phaàn meàm ñöôïc thöïc hieän ñoàng thôøi nhöng ñoäc laäp vôùi nhau. Vieäc thöïc hieän nhö vaäy coù öu ñieåm laø tieát kieäm thôøi gian vaø heä thoáng linh hoaït baát chaát chöùc naêng cuûa heä thoáng. 1. Choïn PLC : Hieän nay treân thò tröôøng coù raát nhieàu loaïi PLC vôùi caùc tính naêng ngaøy caøng ñöôïc taêng cöôøng nhaèm caûi thieän hieäu suaát vaø chaát löôïng. Tuy nhieân, haàu heát PLC cuøng côõ thì coù caùc chöùc naêng ñieàu khieån töông ñöông nhau. Ñieåm khaùc nhau quan troïng nhaát laø ôû ngoân ngöõ laäp trình, cuøng vôùi caùc möùc ñoä veà söï hoã trôï cuûa nhaø saûn xuaát. Söï hoã trôï töø nhaø saûn xuaát laø yeáu toá quan troïng khi thöïc hieän thieát keá moät heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng. Vieäc choïn PLC cuûa haõng naøo laø do söï quen duøng ñoái vôùi PLC ñoù vaø heä thoáng ñieàu khieån noùi chung. Ñoái vôùi nhöõng ngöôøi coù kinh nghieäm trong vieäc thieát keá vaø laép ñaët heä thoáng ñieàu khieån, vaán ñeà quan troïng laø söï vöôït troäi veà kyõ thuaät vaø hieäu suaát. Ñoái vôùi nhöõng ngöôøi chöa coù kinh nghieäm nhieàu veà PLC vaø khoâng naém vöõng veà thò tröôøng PLC thì caàn xem xeùt nhöõng vaán ñeà sau ñaây : - ngöôøi duøng coù nhaän ñöôïc söï hoã trôï trong coâng vieäc thieát keá? - Tæ leä veà thò tröôøng vaø lónh vöïc öùng duïng cuûa nhaø saûn xuaát. - Nhaø saûn xuaát coù toå chöùc caùc khoaù huaán luyeän veà heä thoáng PLC ñang sö duïng? - Soå tay vaø taøi lieäu hieän coù vôùi ngoân ngöõ ñoïc ñöôïc. - Khaû naêng töông thích giöõa caùc heä thoáng töông ñöông hoaëc loaïi PLC khaùc cuûa cuøng nhaø saûn xuaát. - Phöông phaùp laäp trình coù thích hôïp vôùi caùc ñieàu khieån öùng duïng. 2. Loaïi vaø côõ PLC: Söï löïu choïn naøy coù theå thöïc hieän cuøng vôùi vieäc löïa choïn nhaø saûn xuaát PLC. Quy moâ cuûa heä thoáng coù moät soá ñieåm caàn xem xeùt: - Yeâu caàu ngoõ vaøo ra caàn thieát BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 55
  24. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi - Loaïi ngoõ vaøo/ra. - Dung löôïng boä nhôù. - Toác doä vaø khaû naêng cuûa CPU vaø taäp leänh. 3. Soá löôïng ngoõ vaøo ra: Soá löôïng ngoõ vaøo ra cuûa PLC phaûi coù khaû naêng ñaùp öùng ñuû soá ñöôøng tín hieäu töø caûm bieán cuõng nhö ñöôøng ñieàu khieån phaàn coâng suaát do cô caáu taùc ñoäng. Caùc tín hieäu khoâng nhöõng tuaân theo caùc chæ tieâu kyõ thuaät cuûa heä thoáng nhö laø möùc ñieän aùp, doøng taûi, taàn soá ñaùp öùng maø coøn quan taâm ñeán caùc ñieåm sau: - Soá löôïng vaø ngoõ vaøo ra treân moãi modun(hay treân PLC neáu caùc ngoõ vaøo ra coù saün treân PLC) . - Söï caùch ly giöõa boä ñieàu khieån vaø phaàn coâng suaát ñieàu khieån cô caáu taùc ñoäng. - Nhu caàu veà ngoõ vaøo ra söû lyù toác ñoä cao, ñieàu khieån ñaàu ra töø xa, hay caùc chöùc naêng chuyeân duøng khaùc. - Nhu caàu môû roâng theâm khaû naêng môû roäng vaø laép ñaët theâm ngoõ vaøo ra. - Nguoàn caáp ñieän cho caùc ngoõ vaøo ra, nghó laø nhu caàu coù modun PSU (Power Source Unitl) cung caáp cho maïch chuyeån ñoåi tín hieäu hay cô caáu taùc ñoäng 4. Dung löôïng boä nhôù: Ñoái vôùi PLC coù khaû naêng môû roäng boä nhôù thì dung löôïng boä nhôù coù theå ñöôïc môû roäng baèng caùch gaén theâm hoäp boä nhôù (memory cassette). Dung löôïng boä nhôù phuï thuoäc vaøo soá löôïng ngoõ vaøo ra söû duïng treân heä thoáng. Moät chöông trình ñieàu khieån phöùc taïp, duøng nhieøu logic khoùa laãn hay caùc chöông trình trình töï hieån nhieän caàn nhieàu boä nhôù hôn laø chöông trình ñôn giaûn. BOÄ NHÔÙ CAÀN THIEÁT = BOÄ NHÔÙ NGOÕ VAØO RA + BOÄ NHÔÙ CHÖÔNG TRÌNH + BOÄ NHÔÙ LÖU DÖÕ LIEÄU CHO CAÙC LEÄNH CHUYEÂN DUØNG + KHOAÛNG DUNG LÖÔÏNG CAÀN THIEÁT CHO MÔÛ ROÄNG VAØ HIEÄU CHÆNH CHÖÔNG TRÌNH SAU NAØY. 5. Taäp leänh CPU: Moïi PLC ñeàu phaûi coù taäp leänh ñeå phuïc vuï cho vieäc laäp trình giaûi quyeát caùc nhieäm vuï ñieàu khieån. Taát caû caùc PLC ñeàu coù theå hieåu ñöôïc leänh ñieàu khieån logic, ñieàu khieån trình töï söï khaùc nhau noåi baät laø khaû naêng söû lyù döõ lieäu, nhöõng chöùc naêng chuyeân duøng vaø truyeàn thoâng. PLC loaïi lôùn coù taäp leänh maïnh hôn caùc PLC nhoû hôn. Tuy nhieân ta neân xem xeùt kyõ khaû naêng cuûa PLC loaïi nhoû vaø trung bình thöôøng coù theå cuõng coù caùc chöùc naêng chuyeân duøng raát toát nhö chöùc naêng ñieàu khieån PID. ÔÛ caùc PLC daïng modun coù theå löïa choïn ñöôïc modun CPU vôùi caùc möùc ñoä vaø toác ñoä vaø khaû naêng söû lyù. Khi soá löôïng vaø khaû naêng söû lyù taêng, yeâu caàu veà toác ñoä CPU cuõng taêng, vì khi ñoù CPU phaûi xöû lyù nhieàu leänh hôn trong moät chu kyø queùt cuûa PLC. Ñieàu ñoù coù theå ñoøi hoûi phaûi duøng CPU maïnh hôn neáu thôøi gian queùt khoâng ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 56
  25. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Ñeå coù theå löïa choïn ñöôïc moät heä thoáng ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu ñieàu khieån, vieäc thieát keá phaàn cöùng vaø phaàn meàm coù theå ñöôïc thöïc hieän ñoäc laäp. III.Toå chöùc boá trí phaàn cöùng heä thoáng: Khi xaùc ñònh ñöôïc phaàn cöùng thích hôïp, chuùng ta phaûi xem xeùt ñeán vaán ñeà boá trí noù nhö theá naøo treân heä thoáng. Coâng vieäc naøy ñôn giaûn laø vieäc xaùc ñònh vò trí töøng modul: CPU, modul môû roäng, modul chöùc naêng chuyeân duøng ñöôïc laép treân thanh ray. Vieäc laép ñaët thöoøng bieåu dieãn baèng sô ñoà vôùi chi tieát veà vò trí, loaïi modul, möùc tín hieäu vaø vò trí trong boä nhôù PSU Main 240V 0-10V 24V 24V 0-10V CPU 8 Ngoõ 2 keânh 16 ngoõ 8 ngoõ 4 keânh 240 V Digital Analog Digital Digital Analog A C Ngoõ ra Ngoõ vaøo Boá trí caùc PLC daïng modul 1. Boá trí trong tuû ñieän: Coù theå coù nhieàu caùch boá trí tuû ñieän PLC, phuï thuoäc vaøo soá löôïng vaø loaïi thieát bò söû duïng vaø kích thöôùc vaät lyù cuûa tuû ñieän. Ngöôøi ta thöôøng gaén PLC vaøo vò trí thuaän tieän cho thao taùc, cho pheùp: - Chen vaøo vaø theâm modul - Noái caùc panen laäp trình - Deã daøng thao taùc noái daây phía tröôùc vaø phía sau panen - Quan saùt deã daøng caùc ñeøn chæ baùo Ñeå giaûm bôùt aûnh höôûng cuûa nhieãu, thanh gaén PLC thöôøng ñaët caùch xa toái thieåu 80 – 100mm; khoaûng caùch naøy nhaèm taïo söï thoâng thoaùng cho caùc modul gaén treân thanh. 2. Keát noái daây: Coâng vieäc thieát keá phaàn cöùng seõ döïa vaøo sô ñoà boá trí vaø chi tieát caùc modul ñeå trieån khai sô ñoà noái daây cho vieäc laép ñaët thanh vaø noái caùp vôùi caùc thieát bò cuûa nhaø maùy. Nhieäm vuï thieát keá veà ñieän bao goàm hoaïch ñònh ñöôøng noái caùp, chi tieát boá trí thanh, nguoàn caáp ñieän vaø ñöoøng daây cho modul truyeàn thoâng. Ñöôøng ñi cuûa caùp phaûi ñöôïc xem xeùt ñeå traùnh nhieãu, caùc caùp coù lieân heä vôùi nhau ñöôïc nhoùm chung laïi vôùi nhau vaø ñöôïc taùch bieät vôùi caùc nhoùm khaùc. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 57
  26. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Vieäc thieát keá neân duøng caùp coù boïc che chaén ñeå noái vôùi caùc ngoõ vaøo/ra cuûa PLC. Khi noái caùp daøi, caùc ñöôøng tín hieäu vaøo vaø ra neân taùch rieâng treân caùc daây caùp khaùc nhau. Caùc boïc che chaén neân ñöôïc noái ñaát taïi moät ñieåm duy nhaát ñeå traùnh nhieãu noái ñaát tín hieäu. 3. Laép ñaët: Vieäc laép ñaët phaàn cöùng bao goàm vieäc boá trí caùc tuû ñieän vaø caùc thanh gaén treân PLC, sau ñoù laép ñaët vaø noái daây. Tuû gaén PLC vaø caùc khe caém phuï phaûi ñöôïc ñaùp öùng ñaày ñuû yeâu caàu veà moâi tröôøng, nhö vaán ñeà baûo maät, an toaøn vaø baûo veä nhö sau: - Baûo maät: tuû ñaët ôû nôi chaét chaén vaø cöûa coù khoaù. - An toaøn: trang bò maïch töï ñoäng ngaét hay baùo ñoäng neáu tuû ñieän bò môû - Baûo veä: traùnh ñoä aåm hay moâi tröôøng aên moøn do khoâng khí baèng caùch laøm kín treân khung naép. Vieäc ngaên tónh ñieän baèng caùch noái ñaát cho thaân khung laép. - Vôùi muïc ñích baûo trì, caùc khe caém ñöôïc boá trí deã daøng thöïc hieän kieåm tra, thay theá caùc modul. Caùc ñeøn chæ thò on/off hay ñeøn chæ thò traïng thaùi hoaït ñoäng neân gaén treân cöûa tuû. IV.Chaïy thöû chöông trình: Khi hoaøn taát vieäc laép ñaët heä thoáng, böôùc keá tieáp laø thöû heä thoáng. Vieäc chaïy thöû chöông trình goàm hai giai ñoaïn cô baûn: - Kieåm tra vieäc keát noái daây giöõa PLC vaø caùc thieát bò ñöôïc ñieàukhieån. - Caøi chöông trình ñieàu khieån vaø chaïy thöû chöông trình Vieäc noái keát heä thoáng phaûi ñöôc thöïc hieän caån thaän ñeå ñaûm baûo caùc ngoõ vaøo/ra ñöôïc noái ñuùng ñeán caùc ngoõ vaøo/ra treân PLC. Tröôùc khi phaàn cöùng ñöôïc kieåm tra, phaûi kieåm tra laïi toaøn boä caùc nguoàn caáp ñieän chính, vieäc noái ñaát. Chaïy thöû chöông trình vôùi ngoõ vaøo giaû laäp: Coâng taéc Ñeøn thöû / rô le PLC thöû Giaû laäp tín hieäu analog ôû ngoõ Thöû tín hieäu analog ôû Giaû laäp duøng coâng taéc Laép ñaët vaø chaïy chöông trình treân heä thoáng thaät: khi chöông trình ñaõ chaïy thöû toát, ta coù theå chuyeån sang böôùc thöû treân thieát bò thöïc teá . BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 58
  27. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Hieäu chænh chöông trình: Moät trong nhöõng öu ñieåm lôùn cuûa PLC laø deã daøng thay ñoåi chöông trình. ÔÛ giai ñoaïn thieát keá vaø hoaøn taát döï aùn, öu ñieåm naøy cho pheùp thay ñoåi vaø thöû ñi thöû laïi nhieàu laàn chöông trình ñeán khi thoaû maõn thieát keá. Löu chöông trình döï phoøng: Khi hoaøn taát giai ñoaïn thöû vaø hieäu chænh chöông trình, caùc baûn sao döï phoøng töông öùng vôùi töøng giai ñoaïn phaûi ñöôïc löu tröõ keøm theo caùc moâ taû veà chuùng. Ngay caû khi chöông trình ñöôïc vieát xong neân löu moät baûn döï phoøng ñeå naïp laïi chöông trình khi boä nhôù treân PLC bò hö. V.Laäp taøi lieäu cho heä thoáng: Taäp taøi lieäu ñaày ñuû cho vieäc laép ñaët PLC neân bao goàm caùc phaàn sau: - Caùc ñaëc taû veà keá hoaïch hay tieán trình thöïc hieän. - Caùc ñaëc taû vaø ñaëc ñieåm veà yeâu caàu ñieàu khieån - Caùc ñaëc taû veà PLC goàm caû soå tay veà thieát bò caàn ñieàu khieån. - Caùc ñaëc taû veà caùc chöùc naêng cuûa chöông trình ñieàu khieån, goàm löu ñoà hay sô ñoà chöùc naêng, boä nhôù vaø söï caáp phaùt boä nhôù. - Toaøn boä chöông trình cuøng vôùi caùc chuù thích vaø giaûi thích. - Taäp chöông trình döï phoøng. - Sô ñoà laép ñaët ñieän vaø moâ taû - Danh saùch caùc thieát bò xuaát nhaäp döõ lieäu goàm caû maøn hình hieån thò, maùy in - Soå tay söû duïng ghi chi tieát trình töï khôûi ñoäng heä thoáng, döøng heä thoáng vaø caùc baùo ñoäng cuûa heä thoáng. VI.Baûo trì heä thoáng PLC: 1. Loãi do PLC: PLC ñöôïc thieát keá ñeå hoaït ñoäng tinh caäy vaø beàn vöõng trong moâi tröôøng coâng nghieäp. Ñaây laø öu ñieåm chính vöôït troäi so vôùi ñieàu khieån cô ñieän töû truyeàn thoáng vaø ñieàu khieån töø maùy vi tính. Do caáu truùc maïch ñieän töû maïch vaø caûn tónh ñieän hieäu quaû neân caùc maïch ñieän trong PLC söû duïng an toaøn ôû caùc nôi khoâng thuaän lôïi veà moâi tröôøng, deã gaây ra caùc hö hoûng cho phaàn cöùng veà ñieän vaø veà vaät lyù. PLC ñöôïc baûo veä traùnh caùc khaû naêng hö hoûng treân caùc ngoõ vaøo/ra bôûi caùc maïch caùch ly quang (opto-isolated). Vieäc duøng boä nhôù RAM coù nguoàn pin nuoâi hay EEPROM löu giöõ ñöôïc chöông trình baûo ñaûm ñöôïc saûn xuaát vaãn ñöôïc duy trì neáu chöông trình bò maát hay sai do nguoàn caáp ñieän bò hoûng hay trong caùc tröôøng hôïp töông töï. Toùm laïi, caùc bieän phaùp khaû thi trong thieát keá ñöôïc aùp duïng cho PLC nhaèm ñaït ñöôïc ñoä tin caäy cao coù theå ñöôïc vôùi giaù thaønh hôïp lyù. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 59
  28. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Tyû leä Hö hoûng Khoaûng thôøi gian hoaït ñoäng toát Thôøi gian Ñoà thò bieåu dieãn tæ leä phaàn traêm hö hoûng theo thôøi gian Tuy nhieân, ñoä tin caäy cao khoâng coù nghóa laø heä thoáng hoaøn toaøn khoâng bò hoûng. Duø söû duïng caùc vi maïch ñieän töû coù chaát löôïng cao vaø ñöôïc laép raùp theo tieâu chuaån cao thì PLC vaãn coù loãi. PLC thöôøng ñöôïc thöû raát kyõ tröôùc khi xuaát xöôûng vaø chuùng ñöôïc cho chaïy lieân tuïc chöông trình thöû trong thôøi gian daøi. Loãi do PLC: caùc loãi nghieâm troïng laøm cho PLC bò ngöng hoaït ñoäng, moät soá loãi khaùc coù theå cho pheùp PLC tieáp tuïc hoaït ñoäng, hieån thò maõ loãi treân caùc maøn hình thoâng baùo hay treân caùc ñeøn baûy ñoaïn. Khi Self-test khoâng thaønh coâng, PLC bò ngöøng hoaït ñoäng vaø khoâng khôûi ñoäng ñöôïc cho ñeán khi loãi ñöôïc khaêùc phuïc. 2. Loãi töø phaàn cöùng beân ngoaøi PLC: PLC laø moät phaàn trong phaàn ñieàu khieån; trong heä thoáng coù caûm bieán, cô caáu taùc ñoäng, daây keát noái, nguoàn caáp ñieän vaø chöông trình ñieàu khieån. Moãi phaàn ñeàu coù khaû naêng hö hoûng; tuy nhieân phaàn lôn tyû leä hö hoûng thuoäc veà caùc boä phaän, thieát bò naèm beân ngoaøi PLC nhö: - Hö hoûng thieát bò vaøo/ra – maïch chuyeån ñoåi tín hieäu hay cô caáu taùc ñoäng. - Hö hoûng phaàn daây keát noái. - Hö hoûng phaàn daây keát noái truyeàn thoâng. - Nguoàn caáp ñieän khoâng oån ñònh – nhieãu hai möùc nguoàn. 3. Trình töï laäp trình baùo loãi: Vaán ñeà baûo veä: Moät daïng loãi trong PLC veà söû lyù thöông lieân quan ñeán maïch baûo veä (watchdog). Haàu heát PLC coù trang bò rôle baûo veä(watchdog relay) beân trong duøng ñeå ñieàu khieån nguoàn caáp ñieän cho moät hay nhieàu thieát bò beân ngoaøi. Vaán ñeà an toaøn: Maëc duø chöông trình coù hoaøn haûo vaø tinh vi ñeán ñaâu thì cuõng coù khi söû lyù sai, chöông trình seõ laøm vieäc khoâng ñuùng ngay caû khi PLC ñang hoaït ñoäng bình thöôøng. Vì khoâng coù PLC naøo coù ñoä tin caäy laø 100% neân laø chæ coù caùch laø thieát keá moät heä thoáng an toaøn thoâng qua maïch phaàn cöùng hôn laø thoâng qua phaàn meàm. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 60
  29. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 4. Maïch an toaøn baèng phaàn cöùng: Caùc maïch naøy phaûi ñöôïc thieát keá ñoäc laäp vôùi PLC vaø neân phoái hôïp vôùi caùc coâng taéc baûo veä(watchdog relay) cuûa PLC ñeå ñaûm baûo maïch naøy thöïc hieän vieäc ngaét heä thoáng neáu PLC bò loãi. Thöôøng nuùt nhaán Start vaøStop ñöôïc thieát keá noái vaøo ngoõ vaøo cuûa PLC, nghóa laø Start vaø Stop ñöôïc thöïc hieän bôûi chöông trình, trong khi ñoù coâng taéc vaø nuùt nhaán EMERGENCY STOP (döøng khaån caáp) duøng ñeå döøng söï chuyeån ñoäng cuûa maùy vaø caùc thieát bò coù nhieàu khaû naêng gaây nguy hieåm phaûi ñöôïc thieát keá ôû maïch phaàn cöùng. Coâng taéc wachtdog töø PLC Ñeán maïch emergency stop cuûa heä thoáng nuùt nhaán emergency Khoaù hôû stop cuc boä (döøng) Nguoàn ñieän Maùy 0 Maùy 1 Maùy 2 Maïch phaàn cöùng EMERGENCY STOP thoâng duïng 5. Söûa loãi : Khi heä thoáng ñieàu khieån chöa laøm vieäc hay ñang chaïy ñuùng, nguyeân nhaân caùc hö hoûng phaûi ñöôïc xaùc ñònh, phaûi ñöôïc khaéc phuïc theo trình töï: - Ghi chuù vaø nghieân cöùu caùc trieäu chöùng. - Xaùc ñònh caùc vuøng coù nghi vaán. - Coâ laäp loãi. - Söûa loãi. Söûa loãi : neáu loãi ñaõ ñöôïc xaùc ñònh thì caàn phaûi thay theá moät modun naøo ñoù; khi ñoù, tuyø thuoäc vaøo chöùc naêng cuûa modun ñoù maø coù theå phaûi caáu hình laïi cho heä thoáng. Neáu loãi xaûy ra trong chöông trình thì ngöôøi thieát keá heä thoáng neân xem xeùt kyõ tröôùc khi thöïc hieän thay ñoåi naøo ñoù cuûa chöông trình, vì coøn coù caùc hoaït ñoäng khaùc lieân quan ñeán caùc doøng leänh seõ bò thay ñoåi. Khi loãi ôû beân ngoaøi PLC, thieát bò hay daây noái seõ ñöôïc söûa chöõa hay thay theá. Chöông trình Caûm bieán Moâ-dun Boä xöû lyù Moâ-dun Thieát bò ngoõ vaøo vaøo cuûa PLC ra ngoõ ra Nguoàn caáp ñieän Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng PLC BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 61
  30. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi ChöôngVI SÖÛ DUÏNG PHAÀN MEÀM FXGP-WINE I-Giôùi thieäu: Phaàn meàm laäp trình cho PLC cuûa MITSUBISHI ELECTRIC laø phaàn meàm FXGP-WINE .Phaàn meàm naøy cho pheùp laäp trình treân caùc cô caáu saûn xuaát thực teá.Ñaây laø phaàn meàm öùng duïng döïa treân WINDOWS . Ngoaøi ra haõng MITSUBISHI coøn coù phaàn meàm moâ phoûng döïa treân caùc cô caáu saûn xuaát thöïc teá ,nhaèm giuùp chuùng ta coù moät caùi nhìn khaùi quaùt hôn. -Dung lượng của FX_WINE 1,38 MB. -Caøi ñaët treân taát caû caùc heä ñieàu haønh WINDOWS -Boä nhôù 8MB hoaëc lôùn hôn. -Display 640x480 hoaëc cao hôn. -Coång keát noái töø PLC ñeán maùy tính, caùp truyeàn RS-232C neân maùy tính caàn ít nhaát moät coång COM1 hoaëc nhieàu hôn. Khôûi taïo phaàn meàm FX_WINE: Click vaøo bieåu töôïng FX ñeå khôûi taïo phaàn laäp trình FX-WINE Vieäc khôûi taïo phaàn meàm FXGP_WINE tuøy thuoäc vieäc caøi ñaët phaàn meàm naøy taïi ñaâu. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 101
  31. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi II.Phaàn meàm FXGPWINE: Sau khi khôûi taïo chöông trình laäp trình FXGPWINE treân maøn hình seõ xuaát hieän cöûa soå PLC type setting Choïn hoï FX caàn duøng cho vieäc laäp trình , sau ñoù click OK. 1.Giao dieän FXGPWINE: BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 102
  32. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 2.Giôùi thieäu veà thanh Menu: a.Menu File: *New : Taïo moät chöông trình môùi. *Open : Môûi moät chöông trình môùi. *Save : Löu moät chöông trình . *Save as :Löu chöông trình vôùi moät teân khaùc. *Exit : Thoaùt khoûi chöông trình FXGPWINE. b.Menu edit : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 103
  33. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi * Cut : Xoùa taïi vò trí con troû. * Line delete :Xoùa moät doøng taïi vò trí con troû. * Line Insert :Cheøn moät doøng taïi vò trí con troû. Trong thanh Menu→Edit→Line insert * Block select : Xaùc ñònh vò trí cuûa khoái taïi up vaø down. * Coil comment:Vò trí cuoän daây. * Block comment:Vò trí khoái. c.Menu Tools: *Contact :Khai baùo caùc tieáp ñieåm thöôøng ñoùng vaø thöôøng môû. *Coil: Khaùi baùo cuoän daây. *Function: Khai baùo veà haøm truyeàn. *Wire: Khai baùo caùc line trong maïch. *All clear:Xoùa taát caû line. *Convert: Xaùc nhaän caùc line. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 104
  34. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi d.MenuView: Ladder view :Chuyeån töø ngoân ngöõ Instruction sang Ladder. • Instruction view :Chuyeån töø ngoân ngöõ ladder sang Instruction. • SFC view : Chuyeån sang ngoân ngöõ SFC. • Comment view: khai baùo veà caùc thieát bò laäp trình. Khai baùo teân caùc thieát bò I/O: Taïi thanh Menu →View→Comment View -Device name: teân thieát bò. -Device comment: Chuù thích veà thieát bò X, Y, T, C, M, S. -Block comment: Chuù thích veà khoái Ladder trong Step#. -Coil comment : Chuù thích veà cuoän daây trong Step#. Taïi cöûa soå Comment sau khi nhaáp double vaøo Device comment, tuøy theo vieäc choïn thieát bò .Sau ñoù khai baùo caùc thieát bò taïi cöûa soå Comment. Goõ vaøo teân caùc thieát bò X,Y,T,C,M,S choïn OK. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 105
  35. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Nhaáp double vaøo Block comment seõ xuaát hieän cöûa soå Set Step numer. Sau ñoù xuaát hieän cöûa soå Block comment Taïi ñaây khai baùo caùc khoái (Block). Goõ vaøo soá böôùc caàn chuù thích . Choïn OK Goõ vaøo caùc chuù thích Nhaáp double vaøo Coil comment xuaát hieän cöûa soå Set Step number. Sau ñoù xuaát hieän cöûa soå Coil comment . Taïi ñaây khai baùo caùc cuoän daây (Coil). Goõ vaøo soá böôùc caàn chuù thích . Choïn OK BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 106
  36. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Goõ vaøo caùc chuù thích e.Menu PLC : • Tranfers : naïp chöông trình PLC töø maùy tính ñeán boä ñieàu khieån laäp trình ¾ Read : naïp chöông töø boä PLC veà maùy tính . ¾ Write : naïp chöông trình töø maùy tính ñeán boä PLC. ¾ Verify : coù chöùc naêng kieåm tra laïi quaù trình naïp chöông trình. • Register data tranfers : kieåm tra döõ lieäu thanh ghi . • PLC memory clear : coù chöùc naêng xoùa boä nhôù cuûa PLC. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 107
  37. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi f. Menu Option : Chöùc naêng quan troïng nhaát cuûa thanh coâng cuï naøy laø kieåm tra loãi cuûa chöông trình . Choïn Option →Program check Sau ñoù seõ xuaát hieän cöûa soå Program check • Syntax error check: kieåm tra loãi veà cuù phaùp trong ngoân ngöõ laäp trình PLC. • Double coil check, kieåm tra loãi veà thieát bò ngoõ ra cuûa PLC , bao goàm caùc leänh: OUT, SET, RST, PLS, PLF, MC. • Circuit error check: kieãm tra veà loãi maïch ñieän . • Choïn Exit ñeå kieåm tra loãi cuûa chöông trình . Chuù yù: - No error : Khoâng coù loãi, vaø coù theå naïp chöông trình töø maùy tính vaøo PLC. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 108
  38. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi III. Caùc böôùc laäp moät chöông trình môùi: 1.Môû moät taäp tin môùi: Nhaán Ctrl+N, hoaëc vaøo Menu FILEÆNEW , hay coù theå kích vaøo bieåu töôïng . 2.Choïn kieåu PLC: Sau khi taïo taäp tin môùi seõ xuaát hieän cöûa soå PLC type settingÆFX1ÆOK. 3.Môû moät taäp tin: Kích vaøo bieåu töôïng , hay vaøo Menu FILEÆOPEN, hoaëc nhaán CTRL+O 4.Löu moät taäp tin: Kích vaøo bieåu töôïng , hay vaøo Menu FILEÆSAVE, hoaëc nhaán CTRL+S . IV. Phöông phaùp laäp trình: 1. Ngoân ngöõ laäp trình LADDER: Ngoân ngöõ ladder thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå thieát keá heä thoáng ñieàu khieån môùi .Khi vieát chöông trình ladder ñeå ñieàu khieån thieát bò coù hoaït ñoäng ñôn giaûn thì ít coù ñoøi hoûi veà hoaïch ñònh vaø thieát keá chöông trình .Ngöôøi vieát chöông trình coù theå hieåu roõ caùc chöùc naêng cuõng nhö hoaït ñoäng cuûa noù , nhöng chæ trong moät thôøi gian nhaát ñònh thì hoï seõ queân ñi.Do ñoù caàn phaûi coù keá hoaïch ñeå thieát keá moät chöông trình ñieàu khieån laäp trình daïng Ladder. Ngoân ngöõ laäp trình ladder ñöôïc söû duïng roäng raõi, ñaây laø ngoân ngöõ laäp trình daïng baäc thang. Ngoân ngöõ naøy coù daïng nhö moät sô ñoà maïch ñieän logic vaø duøng caùc kyù hieäu ñieän ñeå bieåu dieãn caùc coâng taéc logic ngoõ vaøo vaø caùc relay logic ngoõ ra. Phaàn meàm laäp trình coù nhieäm vuï bieân dòch caùc kyù hieäu logic treân thaønh maõ maùy vaø ñöôïc löu vaøo boä nhôù cuûa PLC. Sau ñoù, PLC seõ thöïc hieän caùc nhieäm vuï ñieàu khieån theo logic theå hieän trong chöông trình. Veà phöông phaùp laäp trình ngoân ngöõ ladder goám caùc böôùc sau: ™ Xaùc ñònh yeâu caàu vaø phaân tích yeâu caàu . ™ Thieát keá chöông trình. ™ Laäp taøi lieäu thieát keá chöông trình. ™ Chaïy thöû chöông trình baèng caùc moâ hình giaû ñònh. Ñaây laø thanh coâng cuï söû duïng laäp trình cho Lader Bao goàm caùc tieáp ñieåm , caùc thieát bò vaø caùc haøm truyeàn ñaït duøng ñeå laäp trình moät chöông trình PLC. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 109
  39. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi a.Tieáp ñieåm thöôøng môû: Kích bieåu töôïng hoaëc nhaán phím F5.Xuaát hieän cöûa soå Input device. Goõ vaøo teân thieát bò ngoõ vaøo (Input device). Choïn OK hay b.Tieáp ñieåm thöôøng môû song song : Kích vaøo bieåu töôïng hoaëc nhaán phím Shift + F5 .Trong cöûa soå Input device, goõ vaøo teân thieát bò ngoõ vaøo ( Input device). Choïn OK hay Enter ( ). c.Tieåp ñieåm thöôøng ñoùng: Kích vaøo bieåu töôïng hoaëc nhaán phím F6 .Trong cöûa soå Input device , goõ vaøo teân thieát bò ngoõ vaøo ( Input device). Choïn OK hay Enter ( ). d. Tieåp ñieåm thöôøng ñoùng song song : Kích vaøo bieåu töôïng hoaëc nhaán phím F6 .Trong cöûa soå Input device , goõ vaøo teân thieát bò ngoõ vaøo ( Input device). Choïn OK hay Enter ( ). e. Xöû lyù traïng thaùi maïch: *Maïch thaúng: Kích vaøo hoaëc nhaán phím F9 vaø Enter ( ). *Maïch reõ nhaùnh: Kích vaøo hoaëc nhaán phím Shitf+F9 vaø Enter ( ). f. Cuoän daây: Kích vaøo hoaëc nhaán phím F7 .Xuaát hieän cöûa soå Input device Goõ vaøo teân thieát bò ngoõ ra (output device). Choïn OK hay enter BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 110
  40. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Caùc daïng cuoän daây: *Cuoän daây Y: *Relay phuï trôï M: *Cuoän daây Timer (T): *Relay traïng thaùi S: (côø hieäu) *Cuoän daây Counter (C): g.Cung caáp haøm truyeàn ñaït : Kích vaøo bieåu töôïng hoaëc nhaán phím F8 .Xuaát hieän khung cöûa soå Input instruction Goõ vaøo teân haøm truyeàn. Choïn OK hay enter Ví duï: SET S0 → 2.Daïng INSTRUCTION: Ñaây laø daïng laäp trình PLC ñöôïc söû duïng caùc leänh cô baûn trong chöông 3 ñaõ trình baøy ôû treân. Giaodieän: Goõ vaøo teân haøm truyeàn. Hay leänh BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 111
  41. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi b.Thanh coâng cuï: *Leänh LD: nhaán phím F5 *Leänh AND: nhaán phím F6 *Leänh OR: nhaán phím F7 *Leänh ANB: nhaán phím F8 *Leänh OUT: nhaán phím F9 Chuù yù : Cheøn moät doøng trong vuøng laäp trình daïng Instruction: Trong thanh Menu → Edit→NOP insert Soá caàn cheøn soá ñích taïi vò trí veät saùng V. BAØI TAÄP ÖÙNG DUÏNG PHAÀN MEÀM FX-WINE A-Nhöõng haøm logic cô baûn duøng trong laäp trình : a. Haøm LD : b. Haøm LDI : c. Haøm LDP : d. Haøm LDF : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 112
  42. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi e. Haøm AND : f. Haøm ANDI : g. Haøm ANF : h. Haøm ANP : i. Haøm OR : j. Haøm ORI : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 113
  43. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi k. Haøm ORP : l. Haøm ORF : m. Haøm ANB : n. Haøm ORB : o. Haøm OUT : p. Haøm SET : q. Haøm RST : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 114
  44. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi r. Haøm END : Ñaây laø haøm keát thuùc moät chöông trình laäp trình . s. Haøm tuaàn töï STL: Trong ñoù ta coù haøm keát thuùc RET duøng ñeå khôûi taïo laïi traïng thaùi ban ñaàu cuûa chöông trình tuaàn töï. Thoâng qua caùc côø S0 ñeán S9 cho pheùp chuùng ta löïa choïn traïng thaùi khôûi taïo thoâng qua caùc côø chuyeân duøng M8041 hoaëc caùc côø chöùc naêng khaùc. B-BAØI TAÄP ÖÙNG DUÏNG : Kyù hieäu caùc thieát bò trong laäp trình: 1.Thieát bò ngoõ vaøo (Input ) laø X. 2.Thieát bò ngoõ ra (Output ) laø Y. 3.Côø traïng thaùi (Internal flag) laø M hoaëc S. 4.Boä ñònh thì (Timer) laø T. 5.Boä ñeám (Counter) laø C. 6.Haèng soá (Constant) laø K ,ñöôïc duøng trong Timer vaø Counter. I.Daïng baøi taäp cô baûn: 1.Vieát moät chöông trình PLC ñieàu khieån tröïc tieáp ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha söû duïng ngoân ngöõ Ladder vaø Instruction. Baøi laøm: a.Daïng Ladder: b.Daïng Instruction: LD X000 OR Y000 ANI X001 OUT Y000 END c.Caùc ngoõ I/O: *Nuùt nhaán OFF →X001. *Nuùt nhaán ON →X000. *Cuoän daây Contacter ñieàu khieån ñoäng cô ba pha. Y0 BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 115
  45. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 2.Vieát moät chöông trình PLC ñieàu khieån ñoäng cô khoâng ñoàng ba pha quay ôû hai cheá ñoä thuaän vaø nghòch. Baøi laøm: a.Daïng Ladder: b.Daïng Instruction: LDI X000 LD X001 OR Y000 ANB ANI Y001 OUT Y000 LDI X002 LD X003 OR Y001 ANB ANI Y000 OUT Y001 END c.Caùc ngoõ I/ O: *Nuùt nhaán OFF →X000 vaø X002. *Nuùt nhaán ON →X001 vaø X003. *Cuoän daây Contacter quay thuaän laø Y000. * Cuoän daây Contacter quay nghòch laø Y001. II.Caùc baøi taäp veà Timer: 1.Vieát moät chöông trình khôûi ñoäng ñoäng cô vôùi yeâu caàu sau: khi taùc ñoäng ON sau 3 giaây ñoäng cô hoaït ñoäng. Baøi laøm: a.Daïng Ladder: BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 116
  46. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi b.Daïng Instruction: LDI X000 LD X001 OR M1 ANB MPS ANI Y000 OUT T0 K30 MPP OUT M1 LDI X000 LD T3 OR Y000 ANB AND M1 OUT Y000 END Caùc ngoõ I/O: *Nuùt nhaán OFF laø X000 *Nuùt nhaán ON laø X001 *Rôle phuï M1 *Timer laø T0 K30 *Cuoän daây Contacter la Y000. III. Moät soá baøi taäp naâng cao : 1.Vieát chöông trình ñieàu khieån moät baêng taûi vôùi nhöõng yeâu caàu sau :baêng taûi chuyeån ñoäng theo chieàu töø traùi sang phaûi sau thôøi gian 5 giaây baêng taûi seõ chuyeån ñoäng ngöôïc trôû laïi . 2.Vieát chöông trình ñieàu khieån ñoäng cô vôùi yeâu caàu sau : ñoäng cô 1 hoaït ñoäng sau khi nhaán ON , sau 5 giaây thì ñoäng cô 2 hoaït ñoäng . 3.Vieát chöông trình ñieàu khieån maïch ñeøn caàu thang hai cheá ñoä . 4. Vieát chöông trình ñieàu khieån maïch ñeøn caàu thang ba cheá ñoä . 5. Vieát chöông trình ñieàu khieån maïch ñeøn haàm loø . 6.Vieát chöông trình ñieàu khieån ñoäng cô vôùi yeâu caàu nhö sau : ñoäng cô 1 hoaït ñoäng khi nhaán ON sau 5 giaây ñoäng cô 2 hoaït ñoäng vaø sau 3 giaây ñoäng cô 3 hoaït ñoäng .Khi taùc ñoäng OFF thì ñoäng cô 3 ngöng hoaït ñoäng , sau 2giaây ñoäng cô 1 vaø 2 ngöng hoaït ñoäng . BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 117
  47. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 7.Vieát chöông trình ñieàu khieån trình töï cô caáu caáp phoâi cho maùy daäp : Piston khí neùn Phoâi Thieát bò nhaän phoâi Baêng taûi caáp phoâi Sensor nhaän bieát saûn phaåm Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa cô caáu : • Traïng thaùi 1 :Baêng taûi hoaït ñoäng , xy- lanh co , cô caáu daäp khoâng hoaït ñoäng . • Traïng thaùi 2 :Xy-lanh duoãi ra , baêng taûi döøng , cô caáu daäp khoâng hoaït ñoäng . • Traïng thaùi 3 :Xy lanh co , baêng taûi döøng , cô caáu keït khoâng hoaït ñoäng . • Traïng thaùi 4 :Cô caáu daäp hoaït ñoäng , baêng taûi döøng , xy lanh co. • Sau ñoù quay veà traïng thaùi 1 . Thieát bò I/O treân PLC Thieát bò I/O treân PLC LS1 x1 Traïng thaùi 3 m103 LS2 x2 Traïng thaùi 4 m104 LS3 x3 Baêng taûi y1 LS4 x4 Xy lanh duoãi y2 Traïng thaùi 1 m101 Xy lanh co y3 Traïng thaùi 2 m102 Daäp y4 Khôûi ñoäng m1 BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 118
  48. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Chöông trình ñieàu khieån : BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 119
  49. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 8. Vieát chöông trình ñieàu khieån maùy xöû lyù hoùa chaát : Heä thoáng goám 4 boàn chöùa coù caùc bôm ñeå chuyeån chaát loûng qua heä thoáng , moãi boàn ñöôïc gaén moät caûm bieán ñeå nhaän bieát khi naøo boàn caïn hay ñaày vaø boàn 2 phaàn töû phaùt noùng ñöôïc noái vôùi caûm bieán nhieät ñoä . Boàn 3 ñöôïc gaén moät caàn khuaáy ñeå troän hai thaønh phaàn töû loûng khi chuùng ñöôïc vaøo boàn 1 vaø 2 . Caùc boàn phía döôùi , boàn 3vaø 4 , coù dung tích gaáp ñoâi boàn 1 vaø 2 Boàn 1 Alkal Boàn 2 Polime Boàn 3 Boàn 4 Bình phaûn öùng Boä loïïc Saûn phaåm Sô ñoà heä thoáng xöû lyù hoaù chaát Nguyeân lyù hoaït ñoäng : Boàn 1 vaø 2 ñöôïc ñoå ñaày caùc töø caùc boàn chöùa chaát kieàm vaø polime rieâng bieät , thoâng qua bôm 1 vaø 2 . Bôm 1 vaø 2 ngöng hoaït ñoäng khi coù tín hieäu töø caûm bieán baùo ñaày boàn .Phaàn töû phaùt noùng trong boàn 2 ñöôïc kích hoaït , naâng nhieät ñoä polime leân 60°C . Khi caûm bieán nhieät ñoä ñoùng , tín hieäu naøy seõ taét boä ñieàu khieån rung vaø kích hoaït bôm 3 vaø 4 ñeå chuyeån dung dòch vaøo boàn phaûn öùng , boàn 3. caàn khuaáy cuõng ñöôïc kích hoaït khi boàn naøy coù hoãn hôïp dung dòch vaø trong khoaûng thôøi gian toái thieåu laø 60 giaây , bôm 5 seõ chuyeån hoãn hôïp ñaõ troän vaøo boàn 4 , boàn saûn phaåm , thoâng qua boä loïc . Bôm 5 döøng hoaït ñoäng khi boàn 4 ñaày vaø boàn 3 caïn . Cuoái cuøng , saûn phaåm dung dòch ñöôïc ñöa vaøo boàn chöùa löu tröõ .Quaù trình xöû lyù keát thuùc moät chu kyø hoaït ñoäng. Vieát chöông trình ñieàu khieån vôùi nguyeân lyù treân. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 120
  50. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi chöông VII LÖÏA CHOÏN, LAÉP ÑAËT, KIEÅM TRA VAØ BAÛO TRÌ HEÄ THOÁNG PLC I. Xem xeùt söï khaû thi : Trong tröôøng hôïp naøo ñoù vieäc xem xeùt veà söï khaû thi laø yeâu caàu khoâng theå thieáu trong moät quyeát ñònh hay moät giaûi phaùp ñieàu khieån. Phaïm vi cuûa lónh vöïc naøy coù theå thay ñoåi raát nhieàu, töø vieäc ñôn giaûn laø ñaëc taû tính khaû thi cuûa yeâu caàu cho ñeán vieäc phaân tích toaøn dieän moïi tröôøng hôïp. Vieäc nghieân cöùu tính khaû thi bao goàm nhöõng lónh vöïc sau: - tính khaû thi veà kinh teá - tính khaû thi veà kyõ thuaät - söï löïa choïn caùc phöông aùn : nghieân cöùu ñaùnh giaù caùc phöông aùn ñeå ñöa ra phöông aùn toái öu. II. Trình töï thieát keá heä thoáng PLC: Vì PLC ñöôïc thieát keá daïng modun neân gaàn nhö vieäc thieát keá vaø caøi ñaët phaàn cöùng, phaàn meàm ñöôïc thöïc hieän ñoàng thôøi nhöng ñoäc laäp vôùi nhau. Vieäc thöïc hieän nhö vaäy coù öu ñieåm laø tieát kieäm thôøi gian vaø heä thoáng linh hoaït baát chaát chöùc naêng cuûa heä thoáng. 1. Choïn PLC : Hieän nay treân thò tröôøng coù raát nhieàu loaïi PLC vôùi caùc tính naêng ngaøy caøng ñöôïc taêng cöôøng nhaèm caûi thieän hieäu suaát vaø chaát löôïng. Tuy nhieân, haàu heát PLC cuøng côõ thì coù caùc chöùc naêng ñieàu khieån töông ñöông nhau. Ñieåm khaùc nhau quan troïng nhaát laø ôû ngoân ngöõ laäp trình, cuøng vôùi caùc möùc ñoä veà söï hoã trôï cuûa nhaø saûn xuaát. Söï hoã trôï töø nhaø saûn xuaát laø yeáu toá quan troïng khi thöïc hieän thieát keá moät heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng. Vieäc choïn PLC cuûa haõng naøo laø do söï quen duøng ñoái vôùi PLC ñoù vaø heä thoáng ñieàu khieån noùi chung. Ñoái vôùi nhöõng ngöôøi coù kinh nghieäm trong vieäc thieát keá vaø laép ñaët heä thoáng ñieàu khieån, vaán ñeà quan troïng laø söï vöôït troäi veà kyõ thuaät vaø hieäu suaát. Ñoái vôùi nhöõng ngöôøi chöa coù kinh nghieäm nhieàu veà PLC vaø khoâng naém vöõng veà thò tröôøng PLC thì caàn xem xeùt nhöõng vaán ñeà sau ñaây : - ngöôøi duøng coù nhaän ñöôïc söï hoã trôï trong coâng vieäc thieát keá? - Tæ leä veà thò tröôøng vaø lónh vöïc öùng duïng cuûa nhaø saûn xuaát. - Nhaø saûn xuaát coù toå chöùc caùc khoaù huaán luyeän veà heä thoáng PLC ñang sö duïng? - Soå tay vaø taøi lieäu hieän coù vôùi ngoân ngöõ ñoïc ñöôïc. - Khaû naêng töông thích giöõa caùc heä thoáng töông ñöông hoaëc loaïi PLC khaùc cuûa cuøng nhaø saûn xuaát. - Phöông phaùp laäp trình coù thích hôïp vôùi caùc ñieàu khieån öùng duïng. 2. Loaïi vaø côõ PLC: Söï löïu choïn naøy coù theå thöïc hieän cuøng vôùi vieäc löïa choïn nhaø saûn xuaát PLC. Quy moâ cuûa heä thoáng coù moät soá ñieåm caàn xem xeùt: - Yeâu caàu ngoõ vaøo ra caàn thieát BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 121
  51. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi - Loaïi ngoõ vaøo/ra. - Dung löôïng boä nhôù. - Toác doä vaø khaû naêng cuûa CPU vaø taäp leänh. 3. Soá löôïng ngoõ vaøo ra: Soá löôïng ngoõ vaøo ra cuûa PLC phaûi coù khaû naêng ñaùp öùng ñuû soá ñöôøng tín hieäu töø caûm bieán cuõng nhö ñöôøng ñieàu khieån phaàn coâng suaát do cô caáu taùc ñoäng. Caùc tín hieäu khoâng nhöõng tuaân theo caùc chæ tieâu kyõ thuaät cuûa heä thoáng nhö laø möùc ñieän aùp, doøng taûi, taàn soá ñaùp öùng maø coøn quan taâm ñeán caùc ñieåm sau: - Soá löôïng vaø ngoõ vaøo ra treân moãi modun(hay treân PLC neáu caùc ngoõ vaøo ra coù saün treân PLC) . - Söï caùch ly giöõa boä ñieàu khieån vaø phaàn coâng suaát ñieàu khieån cô caáu taùc ñoäng. - Nhu caàu veà ngoõ vaøo ra söû lyù toác ñoä cao, ñieàu khieån ñaàu ra töø xa, hay caùc chöùc naêng chuyeân duøng khaùc. - Nhu caàu môû roâng theâm khaû naêng môû roäng vaø laép ñaët theâm ngoõ vaøo ra. - Nguoàn caáp ñieän cho caùc ngoõ vaøo ra, nghó laø nhu caàu coù modun PSU (Power Source Unitl) cung caáp cho maïch chuyeån ñoåi tín hieäu hay cô caáu taùc ñoäng 4. Dung löôïng boä nhôù: Ñoái vôùi PLC coù khaû naêng môû roäng boä nhôù thì dung löôïng boä nhôù coù theå ñöôïc môû roäng baèng caùch gaén theâm hoäp boä nhôù (memory cassette). Dung löôïng boä nhôù phuï thuoäc vaøo soá löôïng ngoõ vaøo ra söû duïng treân heä thoáng. Moät chöông trình ñieàu khieån phöùc taïp, duøng nhieøu logic khoùa laãn hay caùc chöông trình trình töï hieån nhieän caàn nhieàu boä nhôù hôn laø chöông trình ñôn giaûn. BOÄ NHÔÙ CAÀN THIEÁT = BOÄ NHÔÙ NGOÕ VAØO RA + BOÄ NHÔÙ CHÖÔNG TRÌNH + BOÄ NHÔÙ LÖU DÖÕ LIEÄU CHO CAÙC LEÄNH CHUYEÂN DUØNG + KHOAÛNG DUNG LÖÔÏNG CAÀN THIEÁT CHO MÔÛ ROÄNG VAØ HIEÄU CHÆNH CHÖÔNG TRÌNH SAU NAØY. 5. Taäp leänh CPU: Moïi PLC ñeàu phaûi coù taäp leänh ñeå phuïc vuï cho vieäc laäp trình giaûi quyeát caùc nhieäm vuï ñieàu khieån. Taát caû caùc PLC ñeàu coù theå hieåu ñöôïc leänh ñieàu khieån logic, ñieàu khieån trình töï söï khaùc nhau noåi baät laø khaû naêng söû lyù döõ lieäu, nhöõng chöùc naêng chuyeân duøng vaø truyeàn thoâng. PLC loaïi lôùn coù taäp leänh maïnh hôn caùc PLC nhoû hôn. Tuy nhieân ta neân xem xeùt kyõ khaû naêng cuûa PLC loaïi nhoû vaø trung bình thöôøng coù theå cuõng coù caùc chöùc naêng chuyeân duøng raát toát nhö chöùc naêng ñieàu khieån PID. ÔÛ caùc PLC daïng modun coù theå löïa choïn ñöôïc modun CPU vôùi caùc möùc ñoä vaø toác ñoä vaø khaû naêng söû lyù. Khi soá löôïng vaø khaû naêng söû lyù taêng, yeâu caàu veà toác ñoä CPU cuõng taêng, vì khi ñoù CPU phaûi xöû lyù nhieàu leänh hôn trong moät chu kyø queùt cuûa PLC. Ñieàu ñoù coù theå ñoøi hoûi phaûi duøng CPU maïnh hôn neáu thôøi gian queùt khoâng ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 122
  52. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Ñeå coù theå löïa choïn ñöôïc moät heä thoáng ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu ñieàu khieån, vieäc thieát keá phaàn cöùng vaø phaàn meàm coù theå ñöôïc thöïc hieän ñoäc laäp. III.Toå chöùc boá trí phaàn cöùng heä thoáng: Khi xaùc ñònh ñöôïc phaàn cöùng thích hôïp, chuùng ta phaûi xem xeùt ñeán vaán ñeà boá trí noù nhö theá naøo treân heä thoáng. Coâng vieäc naøy ñôn giaûn laø vieäc xaùc ñònh vò trí töøng modul: CPU, modul môû roäng, modul chöùc naêng chuyeân duøng ñöôïc laép treân thanh ray. Vieäc laép ñaët thöoøng bieåu dieãn baèng sô ñoà vôùi chi tieát veà vò trí, loaïi modul, möùc tín hieäu vaø vò trí trong boä nhôù PSU Main 240V 0-10V 24V 24V 0-10V CPU 8 Ngoõ 2 keânh 16 ngoõ 8 ngoõ 4 keânh 240 V Digital Analog Digital Digital Analog A C Ngoõ ra Ngoõ vaøo Boá trí caùc PLC daïng modul 1. Boá trí trong tuû ñieän: Coù theå coù nhieàu caùch boá trí tuû ñieän PLC, phuï thuoäc vaøo soá löôïng vaø loaïi thieát bò söû duïng vaø kích thöôùc vaät lyù cuûa tuû ñieän. Ngöôøi ta thöôøng gaén PLC vaøo vò trí thuaän tieän cho thao taùc, cho pheùp: - Chen vaøo vaø theâm modul - Noái caùc panen laäp trình - Deã daøng thao taùc noái daây phía tröôùc vaø phía sau panen - Quan saùt deã daøng caùc ñeøn chæ baùo Ñeå giaûm bôùt aûnh höôûng cuûa nhieãu, thanh gaén PLC thöôøng ñaët caùch xa toái thieåu 80 – 100mm; khoaûng caùch naøy nhaèm taïo söï thoâng thoaùng cho caùc modul gaén treân thanh. 2. Keát noái daây: Coâng vieäc thieát keá phaàn cöùng seõ döïa vaøo sô ñoà boá trí vaø chi tieát caùc modul ñeå trieån khai sô ñoà noái daây cho vieäc laép ñaët thanh vaø noái caùp vôùi caùc thieát bò cuûa nhaø maùy. Nhieäm vuï thieát keá veà ñieän bao goàm hoaïch ñònh ñöôøng noái caùp, chi tieát boá trí thanh, nguoàn caáp ñieän vaø ñöoøng daây cho modul truyeàn thoâng. Ñöôøng ñi cuûa caùp phaûi ñöôïc xem xeùt ñeå traùnh nhieãu, caùc caùp coù lieân heä vôùi nhau ñöôïc nhoùm chung laïi vôùi nhau vaø ñöôïc taùch bieät vôùi caùc nhoùm khaùc. Vieäc thieát keá neân duøng caùp coù boïc che chaén ñeå noái vôùi caùc ngoõ vaøo/ra cuûa PLC. Khi noái caùp daøi, caùc ñöôøng tín hieäu vaøo vaø ra neân taùch rieâng treân caùc daây caùp khaùc nhau. Caùc boïc che chaén neân ñöôïc noái ñaát taïi moät ñieåm duy nhaát ñeå traùnh nhieãu noái ñaát tín hieäu. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 123
  53. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 3. Laép ñaët: Vieäc laép ñaët phaàn cöùng bao goàm vieäc boá trí caùc tuû ñieän vaø caùc thanh gaén treân PLC, sau ñoù laép ñaët vaø noái daây. Tuû gaén PLC vaø caùc khe caém phuï phaûi ñöôïc ñaùp öùng ñaày ñuû yeâu caàu veà moâi tröôøng, nhö vaán ñeà baûo maät, an toaøn vaø baûo veä nhö sau: - Baûo maät: tuû ñaët ôû nôi chaét chaén vaø cöûa coù khoaù. - An toaøn: trang bò maïch töï ñoäng ngaét hay baùo ñoäng neáu tuû ñieän bò môû - Baûo veä: traùnh ñoä aåm hay moâi tröôøng aên moøn do khoâng khí baèng caùch laøm kín treân khung naép. Vieäc ngaên tónh ñieän baèng caùch noái ñaát cho thaân khung laép. - Vôùi muïc ñích baûo trì, caùc khe caém ñöôïc boá trí deã daøng thöïc hieän kieåm tra, thay theá caùc modul. Caùc ñeøn chæ thò on/off hay ñeøn chæ thò traïng thaùi hoaït ñoäng neân gaén treân cöûa tuû. IV. Chaïy thöû chöông trình: Khi hoaøn taát vieäc laép ñaët heä thoáng, böôùc keá tieáp laø thöû heä thoáng. Vieäc chaïy thöû chöông trình goàm hai giai ñoaïn cô baûn: - Kieåm tra vieäc keát noái daây giöõa PLC vaø caùc thieát bò ñöôïc ñieàukhieån. - Caøi chöông trình ñieàu khieån vaø chaïy thöû chöông trình Vieäc noái keát heä thoáng phaûi ñöôc thöïc hieän caån thaän ñeå ñaûm baûo caùc ngoõ vaøo/ra ñöôïc noái ñuùng ñeán caùc ngoõ vaøo/ra treân PLC. Tröôùc khi phaàn cöùng ñöôïc kieåm tra, phaûi kieåm tra laïi toaøn boä caùc nguoàn caáp ñieän chính, vieäc noái ñaát. Chaïy thöû chöông trình vôùi ngoõ vaøo giaû laäp: Coâng taéc Ñeøn thöû / rô le PLC thöû Giaû laäp tín hieäu analog ôû ngoõ Thöû tín hieäu analog ôû Giaû laäp duøng coâng taéc Laép ñaët vaø chaïy chöông trình treân heä thoáng thaät: khi chöông trình ñaõ chaïy thöû toát, ta coù theå chuyeån sang böôùc thöû treân thieát bò thöïc teá . BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 124
  54. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Hieäu chænh chöông trình: Moät trong nhöõng öu ñieåm lôùn cuûa PLC laø deã daøng thay ñoåi chöông trình. ÔÛ giai ñoaïn thieát keá vaø hoaøn taát döï aùn, öu ñieåm naøy cho pheùp thay ñoåi vaø thöû ñi thöû laïi nhieàu laàn chöông trình ñeán khi thoaû maõn thieát keá. Löu chöông trình döï phoøng: Khi hoaøn taát giai ñoaïn thöû vaø hieäu chænh chöông trình, caùc baûn sao döï phoøng töông öùng vôùi töøng giai ñoaïn phaûi ñöôïc löu tröõ keøm theo caùc moâ taû veà chuùng. Ngay caû khi chöông trình ñöôïc vieát xong neân löu moät baûn döï phoøng ñeå naïp laïi chöông trình khi boä nhôù treân PLC bò hö. V.Laäp taøi lieäu cho heä thoáng: Taäp taøi lieäu ñaày ñuû cho vieäc laép ñaët PLC neân bao goàm caùc phaàn sau: - Caùc ñaëc taû veà keá hoaïch hay tieán trình thöïc hieän. - Caùc ñaëc taû vaø ñaëc ñieåm veà yeâu caàu ñieàu khieån - Caùc ñaëc taû veà PLC goàm caû soå tay veà thieát bò caàn ñieàu khieån. - Caùc ñaëc taû veà caùc chöùc naêng cuûa chöông trình ñieàu khieån, goàm löu ñoà hay sô ñoà chöùc naêng, boä nhôù vaø söï caáp phaùt boä nhôù. - Toaøn boä chöông trình cuøng vôùi caùc chuù thích vaø giaûi thích. - Taäp chöông trình döï phoøng. - Sô ñoà laép ñaët ñieän vaø moâ taû - Danh saùch caùc thieát bò xuaát nhaäp döõ lieäu goàm caû maøn hình hieån thò, maùy in - Soå tay söû duïng ghi chi tieát trình töï khôûi ñoäng heä thoáng, döøng heä thoáng vaø caùc baùo ñoäng cuûa heä thoáng. VI.Baûo trì heä thoáng PLC: 1. Loãi do PLC: PLC ñöôïc thieát keá ñeå hoaït ñoäng tinh caäy vaø beàn vöõng trong moâi tröôøng coâng nghieäp. Ñaây laø öu ñieåm chính vöôït troäi so vôùi ñieàu khieån cô ñieän töû truyeàn thoáng vaø ñieàu khieån töø maùy vi tính. Do caáu truùc maïch ñieän töû maïch vaø caûn tónh ñieän hieäu quaû neân caùc maïch ñieän trong PLC söû duïng an toaøn ôû caùc nôi khoâng thuaän lôïi veà moâi tröôøng, deã gaây ra caùc hö hoûng cho phaàn cöùng veà ñieän vaø veà vaät lyù. PLC ñöôïc baûo veä traùnh caùc khaû naêng hö hoûng treân caùc ngoõ vaøo/ra bôûi caùc maïch caùch ly quang (opto-isolated). Vieäc duøng boä nhôù RAM coù nguoàn pin nuoâi hay EEPROM löu giöõ ñöôïc chöông trình baûo ñaûm ñöôïc saûn xuaát vaãn ñöôïc duy trì neáu chöông trình bò maát hay sai do nguoàn caáp ñieän bò hoûng hay trong caùc tröôøng hôïp töông töï. Toùm laïi, caùc bieän phaùp khaû thi trong thieát keá ñöôïc aùp duïng cho PLC nhaèm ñaït ñöôïc ñoä tin caäy cao coù theå ñöôïc vôùi giaù thaønh hôïp lyù. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 125
  55. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi Tyû leä Hö hoûng Khoaûng thôøi gian hoaït ñoäng toát Thôøi gian Ñoà thò bieåu dieãn tæ leä phaàn traêm hö hoûng theo thôøi gian Tuy nhieân, ñoä tin caäy cao khoâng coù nghóa laø heä thoáng hoaøn toaøn khoâng bò hoûng. Duø söû duïng caùc vi maïch ñieän töû coù chaát löôïng cao vaø ñöôïc laép raùp theo tieâu chuaån cao thì PLC vaãn coù loãi. PLC thöôøng ñöôïc thöû raát kyõ tröôùc khi xuaát xöôûng vaø chuùng ñöôïc cho chaïy lieân tuïc chöông trình thöû trong thôøi gian daøi. Loãi do PLC: caùc loãi nghieâm troïng laøm cho PLC bò ngöng hoaït ñoäng, moät soá loãi khaùc coù theå cho pheùp PLC tieáp tuïc hoaït ñoäng, hieån thò maõ loãi treân caùc maøn hình thoâng baùo hay treân caùc ñeøn baûy ñoaïn. Khi Self-test khoâng thaønh coâng, PLC bò ngöøng hoaït ñoäng vaø khoâng khôûi ñoäng ñöôïc cho ñeán khi loãi ñöôïc khaêùc phuïc. 2. Loãi töø phaàn cöùng beân ngoaøi PLC: PLC laø moät phaàn trong phaàn ñieàu khieån; trong heä thoáng coù caûm bieán, cô caáu taùc ñoäng, daây keát noái, nguoàn caáp ñieän vaø chöông trình ñieàu khieån. Moãi phaàn ñeàu coù khaû naêng hö hoûng; tuy nhieân phaàn lôn tyû leä hö hoûng thuoäc veà caùc boä phaän, thieát bò naèm beân ngoaøi PLC nhö: - Hö hoûng thieát bò vaøo/ra – maïch chuyeån ñoåi tín hieäu hay cô caáu taùc ñoäng. - Hö hoûng phaàn daây keát noái. - Hö hoûng phaàn daây keát noái truyeàn thoâng. - Nguoàn caáp ñieän khoâng oån ñònh – nhieãu hai möùc nguoàn. 3. Trình töï laäp trình baùo loãi: Vaán ñeà baûo veä: Moät daïng loãi trong PLC veà söû lyù thöông lieân quan ñeán maïch baûo veä (watchdog). Haàu heát PLC coù trang bò rôle baûo veä(watchdog relay) beân trong duøng ñeå ñieàu khieån nguoàn caáp ñieän cho moät hay nhieàu thieát bò beân ngoaøi. Vaán ñeà an toaøn: Maëc duø chöông trình coù hoaøn haûo vaø tinh vi ñeán ñaâu thì cuõng coù khi söû lyù sai, chöông trình seõ laøm vieäc khoâng ñuùng ngay caû khi PLC ñang hoaït ñoäng bình thöôøng. Vì khoâng coù PLC naøo coù ñoä tin caäy laø 100% neân laø chæ coù caùch laø thieát keá moät heä thoáng an toaøn thoâng qua maïch phaàn cöùng hôn laø thoâng qua phaàn meàm. BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 126
  56. Tröôøng ÑHCN TP.HCM GIAÙO TRÌNH PLC Trung Taâm COÂNG NGHEÄ ÑIEÄN Mitsubishi 4. Maïch an toaøn baèng phaàn cöùng: Caùc maïch naøy phaûi ñöôïc thieát keá ñoäc laäp vôùi PLC vaø neân phoái hôïp vôùi caùc coâng taéc baûo veä(watchdog relay) cuûa PLC ñeå ñaûm baûo maïch naøy thöïc hieän vieäc ngaét heä thoáng neáu PLC bò loãi. Thöôøng nuùt nhaán Start vaøStop ñöôïc thieát keá noái vaøo ngoõ vaøo cuûa PLC, nghóa laø Start vaø Stop ñöôïc thöïc hieän bôûi chöông trình, trong khi ñoù coâng taéc vaø nuùt nhaán EMERGENCY STOP (döøng khaån caáp) duøng ñeå döøng söï chuyeån ñoäng cuûa maùy vaø caùc thieát bò coù nhieàu khaû naêng gaây nguy hieåm phaûi ñöôïc thieát keá ôû maïch phaàn cöùng. Coâng taéc wachtdog töø PLC Ñeán maïch emergency stop cuûa heä thoáng nuùt nhaán emergency Khoaù hôû stop cuc boä (döøng) Nguoàn ñieän Maùy 0 Maùy 1 Maùy 2 Maïch phaàn cöùng EMERGENCY STOP thoâng duïng 5. Söûa loãi : Khi heä thoáng ñieàu khieån chöa laøm vieäc hay ñang chaïy ñuùng, nguyeân nhaân caùc hö hoûng phaûi ñöôïc xaùc ñònh, phaûi ñöôïc khaéc phuïc theo trình töï: - Ghi chuù vaø nghieân cöùu caùc trieäu chöùng. - Xaùc ñònh caùc vuøng coù nghi vaán. - Coâ laäp loãi. - Söûa loãi. Söûa loãi : neáu loãi ñaõ ñöôïc xaùc ñònh thì caàn phaûi thay theá moät modun naøo ñoù; khi ñoù, tuyø thuoäc vaøo chöùc naêng cuûa modun ñoù maø coù theå phaûi caáu hình laïi cho heä thoáng. Neáu loãi xaûy ra trong chöông trình thì ngöôøi thieát keá heä thoáng neân xem xeùt kyõ tröôùc khi thöïc hieän thay ñoåi naøo ñoù cuûa chöông trình, vì coøn coù caùc hoaït ñoäng khaùc lieân quan ñeán caùc doøng leänh seõ bò thay ñoåi. Khi loãi ôû beân ngoaøi PLC, thieát bò hay daây noái seõ ñöôïc söûa chöõa hay thay theá. Chöông trình Caûm bieán Moâ-dun Boä xöû lyù Moâ-dun Thieát bò ngoõ vaøo vaøo cuûa PLC ra ngoõ ra Nguoàn caáp ñieän Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng PLC BOÄ MOÂN TÖÏ ÑOÄNG 127