Xem mẫu
- B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TRƯ NG I H C SƯ PH M K THU T
KHOA I N
TÀI: M CH PLC VÀ C M BI N
TRONG BĂNG CHUY N
Gi ng viên hư ng d n : NGUY N VĂN M NH
Sinh viên th c hi n : PH M VŨ TI NG
- i H c Qu c Gia TP.H Chí Minh C ng Hòa Xã H i Ch Nghĩa Vi t Nam
Trư ng i H c Sư Ph m K Thu t c L p – T Do – H nh Phúc
-----oOo----- -----oOo-----
KHOA I N
B MÔN I N T
NHI M V LU N VĂN T T NGHI P
H và tên : PH M VŨ TI NG
Niên khóa: 1995-2000
Ngành : K Thu t i n – i n T
1. u lu n văn:
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
2. Cơ s ban u:
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
3. N i dung các ph n lý thuy t và tính toán:
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
4. Các b n v và th :
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
5. Cán b hư ng d n : NGUY N VĂN M NH
6. Ngày giao nhi m v : .....................................................................................
7. Ngày hoàn thành nhi m v : .........................................................................
Thông qua b môn
Ngày…………tháng…………năm………….
Cán b hư ng d n Ch nhi m b môn
NGUY N VĂN M NH
- NH N XÉT C A GIÁO VIÊN HƯ NG D N
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
NH N XÉT C A GIÁO VIÊN DUY T
.....................................................................................................
.....................................................................................................
- .....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
L iC mT
- Em xin chân thành c m ơn th y NGUY N VĂN M NH ã nhi t
tình hư ng d n và giúp t p lu n văn này hoàn thành úng th i
gian qui nh.
Em cũng xin chân thành c m ơn th y NGÔ QUANG HÀ cùng quí
th y cô thu c Trung tâm Vi t – c ã t o m i thu n l i trong quá trình
em th c hi n tài này.
Sau cùng em xin g i l i c m ơn n các th y cô và nh ng b n bè
ã giúp và óng góp ý ki n khi em th c hi n lu n văn này.
L I NÓI U
Cùng v i s ti n b c a khoa h c và công ngh , các thi t b i f -
i n t ư c ng d ng ngày càng r ng r i và mang l i hi u qu cao
trong h u h t các lĩnh v c kinh t , k thu t cũng như trong i s ng xã
h i.
V n t ng hóa trong công nghi p gi m b t lao ng chân
tay và nâng cao năng su t lao ng, là m t trong nh ng tài ư c các
- b n sinh viên, các th y cô nh ng trư ng k thu t quan tâm và nghiên
c u nhi u nh t. Chính vì v y em ư c Khoa và B môn giao nhi m v
th c hi n tài: “M CH PLC VÀ C M BI N TRONG BĂNG
CHGUY N” cho lu n văn t t nghi p c a mình.
N i dung t p lu n văn này g m 4 chương:
- Chương I : GI I THI U V PLC
- Chương II : GI I THI U V C M BI N
- Chương III : NG D NG PLC VÀ C M BI N I U
KHI N DÂY CHUY N ÓNG H P
- Chương IV : THI CÔNG MÔ HÌNH THÍ NGHI M
Dù r t c g ng khi th c hi n lu n văn này, nhưng ch c ch n không
tránh kh i nh ng thi u sót, r t mong ón nh n dư c s óng góp ý ki n
t quí thày cô và các b n. Xin chân thành c m ơn.
Sinh viên th c hi n
PH M VŨ TI NG
- M CL C
Trang
NH N XÉT C A GIÁO VIÊN HƯ NG D N
NH N XÉT C A GIÁO VIÊN DUY T
L IC MT
L I NÓI U
Chương I :Gi i Thi u V PLC
I.1. Sơ lư c v l ch s phát tri n
I.2. C u hình và nghiên c u ho t ng c a m t PLC
I.2.1. C u trúc
I.2.2. Ho t ng c a m t PLC
I.3. Phân Lo i PLC
I.3.1. Lo i 1 : PLC siêu nh (Micro PLC).
I.3.2. Lo i 2: PLC c nh (Small PLC).
I.3.3. Lo i 3: PLC c trung bình (Medium PLC).
I.3.4. Lo i 4: PLC c l n (Large PLC).
I.3.5. Lo i 5: PLC r t l n (Very large PLC).
I.4. So sánh PLC v i các h th ng i u khi n khác, l i ích c a vi c s
d ng PLC.
I.4.1. So sánh PLC v i các h th ng i u khi n khác.
I.4.2 L i ích c a vi c s d ng PLC.
I.5. M t vài lĩnh v c tiêu bi u ng d ng PLC.
I.6. Chương trình ph c v l nh c aPLC.
I.6.1. L nh LD (Load).
I.6.2. L nh LDN (Load not).
I.6.3. L nh A (And).
I.6.4. L nh AN(And not).
I.6.5. L nh O (OR).
I.6.6. L nh OF (Or not).
I.6.7. L nh = (Out).
I.6.8. L nh MD (Mend).
- Chương II: Gi i Thi u V C m Bi n.
II.1. Quang lư ng t .
II.2. Các linh bán d n nh y v i ánh sáng.
II.3. Gi i thi u vài c m bi n ánh sáng ph bi n.
II.3.1. Quang tr .
II.3.2. T bào quang i n và pin m t tr i.
Chương III : ng D ng PLC Và C m Bi n i u Khi n Dây Chuy n óng
H p.
III.1. Sơ Công T c.
III.2. Li t kê L nh.
III.3. Mô T Ho t ng.
Chương IV: Thi Công Mô Hình Thí Nghi m.
K T LU N.
TÀI LI U THAM KH O.
PH L C.
- LI T KÊ HÌNH
trang
Hình 1-1: sơ kh i c a h th ng i u khi n l p trình
Hình 1-2: Sơ kh i t ng quát c a PLC.
Hình 1-3: m t vòng quét c a PLC.
Hình 1-4: Cách dùng các lo i PLC.
Hình 2-1: Ký hi u c a nh ng c m bi n ánh sáng.
Hình 2-2: Dãy quang ph c a dao ng i n t .
Hình 2-3: Hình qu t c u.
Hình 2-4: C m nh n quang ph c a m t ngư i.
Hình 2-5: Quy t c hình vuông ngư c.
Hình 2-6: Quan h gi a Luminous và Illuminance.
Hình 2-7: Nh ng ch t bán d n quang nh y sáng.
Hình 2-8: c m nh n tương i c a quang tr Cds.
Hình 2-9: c tuy n giá tr gi i h n c a quang tr LDR03.
Hình 2-10: C u trúc i n hình và kch c c a quang tr .
Hình 2-11: Phân áp v i quang tr .
Hình 2-12: Nguyên lý cơ b n c a t bào quang i n và pin m t tr i.
Hình 2-13: i n áp m m ch như m t hàm c a Ev.
Hình 2-14: Dòng ng n m ch như m t hàm c a Ev.
Hình 2-15: c tuy n h m ch, ng n m ch và kích thư c c a t bào
quang i n lo i BPY11.
Hình 2-16: c tuy n h m ch, ng n m ch và kích thư c c a t bào
quang i n lo i BPY64.
Hình 2-17: C m nh n quang ph tương i và c i m ch th Ish =
f(ϕ) c a t bào quang i n lo i BPY11 và BPY64.
Hình 2-18: C u trúc c a pin m t tr i không nh hình.
Hình 2-19: i n áp và dòng i n trên ơn v di n tích như m t hàm c a
Ev.
- Hình 2-20: nh hư ng c a nhi t n i n áp m m ch và dòng ng n
m ch trên ơn v di n tích.
Hình 4-1: Sơ c a m t băng chuy n.
- CHƯƠNG I
GI I THI U V PLC
I.1. SƠ LƯ C V L CH S PHÁT TRI N :
Thi t b i u khi n l p trình u tiên (programmable controller) ã ư c
nh ng nhà thi t k cho ra i năm 1968 (Công ty General Moto - M ). Tuy
nhiên, h th ng này còn khá ơn gi n và c ng k nh, ngư i s d ng g p nhi u
khó khăn trong vi c v n hành h th ng. Vì v y các nhà thi t k t ng bư c c i
ti n h th ng ơn gi n, g n nh , d v n hành, nhưng vi c l p trình cho h th ng
còn khó khăn, do lúc này không có các thi t b l p trình ngo i vi h tr cho công
vi c l p trình.
ơn gi n hóa vi c l p trình, h th ng i u khi n l p trình c m tay
(programmable controller handle) u tiên ư c ra i vào năm 1969. i u này
ã t o ra m t s phát tri n th t s cho k thu t i u khi n l p trình. Trong giai
o n này các h th ng i u khi n l p trình (PLC) ch ơn gi n nh m thay th h
th ng Relay và dây n i trong h th ng i u khi n c i n. Qua quá trình v n
hành, các nhà thi t k ã t ng bư c t o ra ư c m t tiêu chu n m i cho h th ng,
tiêu chu n ó là :D ng l p trình dùng gi n hình thang (The diagroom format).
Trong nh ng năm u th p niên 1970, nh ng h th ng PLC còn có thêm kh
năng v n hành v i nh ng thu t toán h tr (arithmetic), “v n hành v i các d
li u c p nh t” (data manipulation). Do s phát tri n c a lo i màn hình dùng cho
máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên vi c giao ti p gi a ngư i i u khi n
l p trình cho h th ng càng tr nên thu n ti n hơn.
S phát tri n c a h th ng ph n c ng và ph n m m t năm 1975cho n nay
ã làm cho h th ng PLC phát tri n m nh m hơn v i các ch c năng m r ng:
h th ng ngõ vào/ra có th tăng lên n 8.000 c ng vào/ra, dung lư ng b nh
chương trình tăng lên hơn 128.000 t b nh (word of memory). Ngoài ra các
nhà thi t k còn t o ra k thu t k t n i v i các h th ng PLC riêng l thành m t
h th ng PLC chung, tăng kh năng c a t ng h th ng riêng l . T c x lý c a
h th ng ư c c i thi n, chu kỳ quét (scan) nhanh hơn làm cho h th ng PLC x
lý t t v i nh ng ch c năng ph c t p s lư ng c ng ra/vào l n.
Trong tương lai h th ng PLC không ch giao ti p v i các h th ng khác
thông qua CIM Computer Intergrated Manufacturing) i u khi n các h th ng:
Robot, Cad/Cam… ngoài ra các nhà thi t k còn ang xây d ng các lo i PLC
v i các ch c năng i u khi n “thông minh” (intelligence) còn g i là các siêu PLC
(super PLCS) cho tương lai.
I.2. C U TRÚC VÀ NGHIÊN C U HO T NG C A M T PLC.
I.2.1. C u trúc:
- M t h th ng i u khi n l p trình cơ b n ph i g m có hai ph n: kh i x lý
trung tâm (CPU: Central Processing Unit : CPU) và h th ng giao ti p vào/ra
(I/0).
I O
Central
N U
Processing T m
P
Unit m
Hình 1.1 : Sơ kh i c a h th ng i u khi n l p trình
Kh i i u khi n trung tâm (CPU) g m ba ph n: b x lý, h th ng b nh
và h th ng ngu n cung c p. Hình 1.2 mô t ba ph n c u thành m t PLC.
Processo Memory
r
Power
Supply
Hình 1.2 : Sơ kh i t ng quát c a CPU
I.2.2/. Ho t ng c a m t PLC.
V cơ b n ho t ng c a m t PLC cũng khá ơn gi n. u tiên, h th ng
các c ng vào/ra (Input/Output) (còn g i là các Module xu t /nh p) dùng ưa
các tín hi u t các thi t b ngo i vi vào CPU (như các sensor, công t c, tín hi u t
ng cơ …). Sau khi nh n ư c tín hi u ngõ vào thì CPU s x lý và ưa các
tín hi u i u khi n qua Module xu t ra các thi t b ư c i u khi n.
Trong su t quá trình ho t ng, CPU c ho c quét (scan) d li u ho c
tr ng thái c a thi t b ngo i vi thông qua ngõ vào, sau ó th c hi n các chương
trình trong b nh như sau: m t b m chương trình s nh t l nh t b nh
chương trình ưa ra thanh ghi l nh thi hành. Chương trình d ng STL
(StatementList – D ng l nh li t kê) s ư c d ch ra ngôn ng máy c t trong b
nh chương trình. Sau khi th c hi n xong chương trình, CPU s g i ho c c p
nh t (Update) tín hi u t i các thi t b , ư c th c hi n thông qua module xu t.
M t chu kỳ g m c tín hi u ngõ vào, th c hi n chương trình và g i c p nh t
tín hi u ngõ ra ư c g i là m t chu kỳ quét (Scanning).
- Trên ây ch là mô t ho t ng ơn gi n c a m t PLC, v i ho t ng này s
giúp cho ngư i thi t k n m ư c nguyên t c c a m t PLC. Nh m c th hóa
ho t ng c a m t PLC, sơ ho t ng c a m t PLC là m t vòng quét (Scan)
như sau:
Read input
Update
Output
Program execution
(Thực hiện chương trình)
Hình 1.3 :M t vòng quét c a PLC.
Th c t khi PLC th c hi n chương trình (Program execution) PLC khi c p
nh t tín hi u ngõ vào (ON'OFF), các tín hi u hi n nay không ư c truy xu t t c
th i ưa ra (Update) ngõ ra mà quá trình c p nh t tín hi u ngõ ra
(ON/OFF) ph i theo hai bư c: khi x lý th c hi n chương trình, vi x lý s
chuy n i các bư c logic tương ng ngõ ra trong “chương trình n i” ( ã ư c
l p trình), các bư c logic này s chuy n i ON/OFF. Tuy nhiên lúc này các tín
hi u ngõ ra “that” (t c tín hi u ư c ưa ra t i modul out) v n chưa ư c ưa
ra. Khi x lý k t thúc chương trình x lý, vi c chuy n i các m c logic (c a các
ti p i m) ã hoàn thành thì vi c c p nh t các tín hi u ngõ ra m i th c s tác
ng lên ngõ ra i u khi n các thi t b ngõ ra.
Thư ng vi c th c thi m t vòng quét x y ra v i m t th i gian r t ng n, m t
vòng quét ơn (single scan) có th i gian th c hi n m t vòng quét t 1ms t i
100ms. Vi c th c hi n m t chu kỳ quét dài hay ng n còn ph thu c vào dài
c a chương trình và c m c giao ti p gi a PLC v i các thi t b ngo i vi (màn
hình hi n th …). Vi x lý có th c ư c tín hi u ngõ vào ch khi nào tín hi u
này tác ng v i kho ng th i gian l n hơn m t chu kỳ quét thì vi x lý coi như
không có tín hi u này. Tuy nhiên trong th c t s n xu t, thư ng các h th ng
ch p hành “là các h th ng cơ khí nên có t c quét như trên có th áp ng
ư c các ch c năng c a dây chuy n s n xu t. kh c ph c th i gian quét dài,
nh hư ng n chu trình s n xu t các nhà thi t k còn thi t k h th ng PLC c p
nh t t c th i, các h th ng này thư ng ư c áp d ng cho các PLC l n có s
lư ng I/O nhi u, truy c p và x lý lư ng thông tin l n.
I.3 . Phân lo i PLC.
- u tiên là kh năng và giá tr cũng như nhu c u v h th ng s giúp ngư i
s d ng c n nh ng lo i PLC nào mà h c n. Nhu c u v h th ng ư c xem như
là m t nhu c u ưu tiên nó giúp ngư i s d ng bi t c n lo i PLC nào và c trưng
c a t ng lo i d dàng l a ch n.
Hình 1.4 cho ta các “b c thang” phân lo i các lo i PLC và vi c s d ng PLC
cho phù h p v i các h th ng th c t s n xu t. Trgng hình này ta có th nh n
th y nh ng vùng ch ng lên nhau, nh ng vùng này ngư i s d ng thư ng ph i
s d ng các lo i PLC c bi t như: s lư ng c ng vào/ra (I/O) có th s d ng
vùng có s I/O th p nhưng l i có các tính năng c bi t c a các PLC vùng có s
lư ng I/O cao (ví d : ngoài các c ng vào ra tương t (Analog). Thư ng ngư i s
d ng các lo i PLC thu c vùng ch ng l n nh m tăng tính năng c a PLC ng th i
l i gi m thi u s lư ng I/O không c n thi t.
Các nhà thi t k phân PLC ra thành các lo i sau:
I.3.1.Lo i 1 : Micro PLC (PLC siêu nh ).
Micro PLC thư ng ư c ng d ng trong các dây chuy n s n xu t nh , các
ng d ng tr c ti p trong t ng thi t b ơn l (ví d : i u khi n băng t i nh . Các
PLC này thư ng ư c l p trình b ng các b l p trình c m tay, m t vài micro PLC
còn có kh năng ho t ng v i tín hi u I/O tương t (analog) (ví d :vi c i u
khi n nhi t )& Các tiêu chu u c a m t Micro PLC như sau:
_ 32 ngõ vào/ra.
_ S d ng vi x lý 8 bit.
_ Thư ng dùng thay th rơle.
_ B nh có dung lư ng 1K.
_ Ngõ vào/ra là tín hi u s .
_ Có timers và counters.
_ Thư ng ư c l p trình b ng các b l p trình c m tay.
I.3.2.Lo i 2 : PLC c nh (Small PLC).
Small PLC thư ng ư c dùng trong vi c i u khi n các h th ng nh (ví d
: i u khi n ng cơ, dây chuy n s n xu t nh ), ch c năng c a các PLC này
thư ng ư c gi i h n trong vi c th c hi n chu i các m c logic, i u khi n thay
th rơle. Các tiêu chu n c a m t small PLC như sau:
_ Có 128 ngõ vào/ra (I/O).
_ Dùng vi x lý 8 bit.
- _ Thư ng dùng thay th các role.
_ Dùng b nh 2K.
_ L p trình b ng ngôn ng d ng hình thang (ladder) ho c li t kê.
_ Có timers/counters/thanh ghi d ch (shift registers).
_ ng h th i gian th c.
_ Thư ng ư c l p trình b ng b l p trình c m tay.
Chú ý vùng A trong sơ hình 1.4. ây dùng PLC nh v i các ch c năng
tăng cư ng c a PLC c l n hơn như: Th c hi n ư c các thu t toán cơ b n, có
th n i m ng, c ng vào ra có th s d ng tín hi u tương t .
- 5
4
3
2
1 Số I/O
32 64 128 512 1024 2048 4096 8192
Hình 1.4 : Cách dùng các lo i PLC.
3.3. Lo i 3 : PLC c trung bình (Medium PLCS).
PLC trung bình có hơn 128 ư ng vào/ra, i u khi n ư c các tín hi u
tương t , xu t nh p d li u, ng d ng dư c nh ng thu t toán, thay i ư c các
c tính c a PLC nh vào ho t ng c a ph n c ng và ph n m m (nh t là ph n
m m) các thông s c a PLC trung bình như sau:
_ Có kho ng 1024 ngõ vào/ra (I/O).
_ Dùng vi x lý 8 bit.
_ Thay th rơle và i u khi n ư c tín hi u tương t .
_ B nh 4K, có th nâng lên 8K.
_ Tín hi u ngõ vào ra là tương t ho c s .
_ Có các l nh d ng kh i và ngôn ng l p trình là ngôn ng c p cao.
_ Có timers/Counters/Shift Register.
_ Có kh năng x lý chương trình con (qua l nh JUMP…).
_ Có các l nh d ng kh i và ngôn ng l p trình là ngôn ng c p cao.
_ Có timers/counters/Shift Register.
_ Có kh năng x lý chương trình con ( qua l nh JUMP…).
_ Th c hi n các thu t toán (c ng, tr , nhân, chia…).
_ Gi i h n d li u v i b l p trình c m tay.
_ Có ư ng tín hi u c bi t module vào/ra.
_ Giao ti p v i các thi t b khác qua c ng RS232.
_ Có kh năng ho t ng v i m ng.
_ L p trình qua CRT (Cathode Ray Tube) d quan sát.
- Chú ý t i vùng B (hình 1.4) PLC vùng B thư ng tr c ư c dùng do có
nhi u b nh hơn, i u khi n m ng PID có kh năng th c hi n nh ng chu i l nh
ph n l n v thu t toán ho c qu n lý d li u.
I.3.4. Lo i 4: PLC c l n (large PLC).
Large PLC ư c s d ng r ng rãi hơn do có kh năng ho t ng h u hi u,
có th nh n d li u, báo nh ng d li u ã nh n… Ph n m m cho thi t b i u
khi n c m tay ư c phát tri n m nh hơn t o thu n l i cho ngư i s d ng. Tiêu
chu n PLC c l n: Ngoài các tiêu chu n như PLC c trung, PLC c l n còn có
thêm các tiêu chu n sau:
_ Có 2048 c ng vào/ra (I/O).
_ Dùng vi x lý 8 bit ho c 16 bit.
_ B nh cơ b n có dung lư ng 12K, m r ng lên ư c 32K.
_ Local và remote I/O.
_ i u khi n h th ng role (MCR: Master Control Relay).
_ Chu i l nh, cho phép ng t (Interrupts).
_ PID ho c làm vi c v i h th ng ph n m m PID.
_ Hai ho c nhi u hơn c ng giao ti p RS 232.
_17 N i m ng.
_ D li u i u khi n m r ng, so sánh, chuy n i d li u, ch c năng gi i
thu t toán mã i u khi n m r ng (mã nh phân, hexa …).
_Có kh năng giao ti p gi a máy tính và các module.
I.3.5 Lo i : PLC r t l n (very large PLCs).
Very large PLC ư c dùng trong các ng d ng òi h i s ph c t p và chính
xát cao, ng th i dung lư ng chương trình l n. Ngoài ra PLC lo i này còn có
th giao ti p I/O v i các ch c năng c bi t, tiêu chuan PLC lo i này ngoài các
ch c năng như PLC lo i l n còn có thêm các ch c năng:
_ Có8192 c ng vào/ra (I/O).
_ Dùng vi x lý 16 bit ho c 32 bít.
_ B nh 64K, m r ng lên ư c 1M.
_ Thu t toán :+, -, *, /, bình phương.
_ D li u i u khi n m r ng : B ng mã ASCII, LIFO, FIFO.
I.4. SO SÁNH PLC V I CÁC H TH NG I U KHI N KHÁC L I ÍCH
C A VI C S D NG PLC.
- 4.1. Vi c s d ng PLC và các h th ng i u khi n khác.
4.1.1. PLC v i h th ng i u khi n b ng rơle.
Vi c phát tri n h th ng i u khi n b ng l p trình ã d n thay th t ng bư c
h th ng i u khi n b ng role trong các quá trình s n su t khi thi t k m t h
th ng i u khi n hi n i, ngư i k sư ph i cân fh c, l a ch n gi a các h th ng
i u khi n l p trình thư ng ư c s d ng thay cho h th ng i u khi n b ng rơ
le do các nguyên nhân sau:
_ Thay i trình t i u khi n m t cách linh ng.
_ Có tin c y cao.
_ Kho n không l p c thi t b nh , không chi m di n tích.
_ Có kh năng ưa tín hi u i u khi n ngõ ra cao.
_ S ch n l a d li u m t cách thu n l i d dàng.
_ Thay i trình t i u khi n m t cách thư ng xuyên.
_ D dàng thay i i v i c u hình (h th ng máy móc s n xu t) trong
tương lai khi có nhu c u m r ng s n xu t.
c trưng cho h th ng i u khi n chương trình là phù h p v i nh ng nhu
c u ã nêu trên, ng th i v m t kinh t và th i gian thì h th ng i u khi n l p
trình cũng vư t tr i hơn h th ng i u khi n c i n (rơle, contactor …). H
th ng i u khi n này cũng phù h p v i s m r ng h th ng trong tương lai do
không ph i i, b h th ng dây ngi gi a h th ng i u khi n và các thi t b , mà
ch ơn gi n là thay v i máy tính.
C u trúc gi a máy i chương trình cho phù h p v i i u ki n s n xu t
m i.
4.1.2. PLC tính v i PLC u d a trên b x lý (CPU) x lý d li u. Tuy
nhiên có m t vài c u trúc quan tr ng c n phân bi t th y rõ s khác bi c gi a
m t PLC và m t máy tính.
_ Không như m t máy tính PLC ư c thi t k c bi c ho t ng trong
môi trư ng công nghi p. M t PLC có th ư c l p c nh ng nơi có nhi u
i n cao (Electrical noise), vùng có t trư ng m nh, có các ch n ng cơ khí,
nhi t môi trư ng cao …
_ i u quan tr ng th hai ó là: M t PLC ư c thi t k v i ph n c ng và
ph n m m sao cho d l p c ( i v i ph n c ng), ng th i v m t chương
trình cũng ph i d dàng ngư i s d ng (k sư, k thu t viên) thao tác l p trình
m t cách nhanh chóng, thu n l i (ví d : l p trình b ng ngôn ng hình thang …).
4.1.3. PLC v i máy tính cá nhân (PC :Personal Coomputers).
i v i m t máy tính cá nhân (PC), ngư i l p trình d nh n th y ư c s
khác bi c gi a PC v i PLC, s khác bi t có th bi t ư c như sau:
- Máy tính chông có các c ng giao ti p tropic ti p v i các thi t b i u khi n,
ng th i máy tính cũng ho t ng không t t trong môi trư ng công nghi p.
Ngôn ng l p trình trên máy tính không ph i d ng hình thang, máy tính
ngoài vi c s d ng các ph n m m chuyên bi c cho PLC, còn ph i thông qua vi c
s d ng các ph n m m khác làm “ch m” i quá trình giao ti p v i các thi t b
ư c i u khi n.
Tuy nhiên qua máy tính, PLC có th d dàng k t n i v i các h th ng khác,
cũng như PLC có th s d ng b nh (có dung lư ng r t l n) c a máy tính làm
b nh c a PLC.
4.2. L i ích c a vi c s d ng PLC.
Cùng v i s phát tri n c a ph n c ng l n ph n m m, PLC ngày càng tăng
ư c các tính năng cũng như l i ích c a PLC trong ho t ng công nghi p. Kích
thư c c a PLC hi n nay ư c thu nh l i b nh và s lư ng I/O càng nhi u
hơn, các ng d ng c a PLC càng m nh hơn giúp ngư i s d ng gi i quy t ư c
nhi u v n ph c t p trong i u khi n h th ng.
L i ích u tiên c a PLC là h th ng i u khi n ch c n l p c m t l n ( i
v i sơ h th ng, các ư ng n i dây, các tính hi u ngõ vào/ra …), mà không
ph i thay i k t c u c a h th ng sau này, gi m ư c s t n kém khi ph i thay
i l p t khi i th t i u khi n ( i v i h th ng i u khi n relay …) kh
năng chuy n i h i u khi n cao hơn (như giao ti p gi a các PLC truy n d
li u i u khi n l n nhau), h th ng ư c i u khi n linh ho t hơn.
Không như các h th ng cũ, PLC có th d dàng l p c do chi m m t
kho ng không gian nh hơn nhưng i u khi n nhanh, nhi u hơn các h th ng
khác. i u này càng t ra thu n l i hơn i v i các h th ng i u khi n l n,
ph c t p, và quá trình l p t h th ng PLC ít t n th i gian hơn các h th ng
khác.
Cu i cùng là ngư i s d ng có th nh n bi t các tr c tr c h th ng c a PLC nh
giao di n qua màn hình máy tính (m t s PLC th h sau có kh năng nh n bi t
các h ng hóc (trouble shoding) c a h th ng và báo cho ngư i s d ng), i u
này làm cho vi c s a ch a thu n l i hơn._
I.5. M T VÀI LĨNH V C TIÊU BI U NG D NG PLC.
Hi n nay PLC ã ư c ng d ng thành công trong nhi u lĩnh v t s n xu t
c trong công nghi p và dân d ng. T nh ng ng d ng i u khi n các h
th ng ơn gi n, ch có ch c năng óng m (ON/OFF) thông thư ng n các ng
d ng cho các lĩnh v c ph c t p, òi h i tính chính xác cao, ng d ng các thu t
toán trong quá trình s n xu t. Các lĩnh v c tiêu bi u ng d ng PLC hi n nay bao
g m:
_ Hóa h c và d u khí: nh áp su t (d u), bơm d u, i u khi n h th ng ng
d n, cân ông trong nghành hóa …
- _ Ch t o máy và s n xu t: T ng hoá trong ch t o máy, cân ông, quá
trình l p c máy, i u khi n nhi t lò kim lo i…
_ B t gi y, gi y, x lý gi y. i u khi n máy băm, quá trình boat, quá
trình cáng, gia nhi t …
_ Th y tinh và phim nh: quá trình óng gói, thou nghi m v t li u, cân
ong, các khâu hoàn t t s n ph m, o c t gi y .
_ Th c ph m, rư u bia, thu c lá: m s n ph m, ki m tra s n ph m, ki m
soát quá trình s n xu t, bơm (bia, nư c trái cây …) cân ông, óng gói, hòa
tr n …
_ Kim lo i: i u khi n quá trình cán, cu n (thép), qui trình s n xu t, ki m
tra ch t lư ng.
_ Năng lư ng: i u khi n nguyên li u (cho quá trình t, x lý trong các
turbin …) các tr m c n ho t ng tu u t khai thác v t li u m t cách t
ng (than, g , d u m ).
I.6. CHƯƠNG TRÌNH PH C V L NH C A PLC :
Nhi m v c a chương trình ph c v các l nh c a PLC bao g m: chuy n các
l nh nh p vào t bàn phím thành các mã Hexa, các mã này s tương ng v i m t
l nh c a vi x lý. Khi truy su t các mã Hexa, vi x lý s d ch các mã này và th c
hi n úng các l nh tương ng v i o n mã c ư c.Ngoài nhi m v chuy n các
l nh thành mã Hexa, chương trình còn cho phép xác nh úng a ch c a các
toán t nh p vào. Các a ch này ã ư c nh trư c v i các byte a ch ngõ
vào là 20H. Các byte này có a ch c a t ng bit như sau:
Output 1 1 1 1 1 1 1 1
22H 7 6 5 4 3 2 1 0
Input 0 0 0 0 0 0 0 0
20H 7 6 5 4 3 2 1 0
a ch bit 1 thu c byte 20H
Các bit a ch trên t ng byte s lưu gi tr ng thái c a t ng ngõ vào/ra,
nhi m v c a chương trình ph c v g i úng tr ng thái c a ngõ vào/ra.
Ví d : L nh LD I 1
L nh này có ch c năng t i tr ng thái c a ngõ vào I1 n m t bit trung gian.
N u trang thái c a ngõ vào I1 ang m c cao, thì tr ng thái c a bit có a ch 01
nguon tai.lieu . vn