Viết chương trình ứng dụng của PLC OMRON

Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com De tai: VIEÁT CHÖÔNG TRÌNH ÖÙNG DUÏNG CUÛA PLC OMRON CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAÙT VEÀ PLC 1.1 HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN LAØ GÌ: Toång quaùt, moät heä thoáng ñieàu khieån laø taäp hôïp nhöõng duïng cuï, thieát bò ñieän töû, ñöôïc duøng ôû nhöõng heä thoáng caàn ñaûm baûo tính oån ñònh, söï chính xaùc, söï chuyeån ñoåi nhòp nhaøng cuûa moät quy trình hoaëc moät hoaït ñoäng saûn xuaát. Noù thöïc hieän baát cöù yeâu caàu naøo cuûa duïng cuï, töø cung caáp naêng löïông ñeán moät thieát bò baùn daãn. Vôùi thaønh quaû cuûa söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa coâng ngheä thì vieäc ñieàu khieån nhöõng heä thoáng phöùc taïp seõ ñöôïc thöïc hieän bôûi moät heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng hoùa hoaøn toaøn, ñoù laø PLC, noù ñöôïc söû duïng keát hôïp vôùi maùy tính chuû. Ngoaøi ra, noù coøn giao dieän ñeå keát noái vôùi caùc thieát bò khaùc (nhö laø: baûng ñieàu khieån, ñoäng cô, contact, cuoän daây, ….). Khaû naêng chuyeån giao maïng cuûa PLC coù theå cho pheùp chuùng phoái hôïp xöû lyù, ñieàu khieån nhöõng heä thoáng lôùn. Ngoaøi ra, noù coøn theå hieän söï linh hoaït cao trong vieäc phaân loaïi caùc heä thoáng ñieàu khieån. Moãi moät boä phaän trong heä thoáng ñieàu khieån ñoùng moät vai troø raát quan troïng. Töø hình 1.1 ta thaáy: PLC seõ khoâng nhaän bieát ñöôïc ñieàu gì neáu noù khoâng ñöôïc keát noái vôùi caùc thieát bò caûm öùng. Noù cuõng khoâng cho pheùp baát kyø caùc maùy moùc naøo hoaït ñoäng neáu ngoõ ra cuûa PLC khoâng ñöôïc keát noái vôùi ñoäng cô. Vaø taát nhieân, vuøng maùy chuû phaûi laø nôi lieân keát caùc hoaït ñoäng cuûa moät vuøng saûn xuaát rieâng bieät. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 1 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Hình 1.1: Moät heä thoáng ñieàu khieån ñieån hình duøng PLC 1.2 VAI TROØ CUÛA PLC Trong moät heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng, PLC ñöôïc xem nhö laø traùi tim cuûa heä thoáng ñieàu khieån. Vôùi moät chöông trình öùng duïng (ñaõ ñöôïc löu tröõ beân trong boä nhôù cuûa PLC) thì PLC lieân tuïc kieåm tra traïng thaùi cuûa heä thoáng, bao goàm: kieåm tra tín hieäu phaûn hoài töø caùc thieát bò nhaäp, döïa vaøo chuông trình logic ñeå xöû lyù tín hieäu vaø mang caùc tín hieäu ñieàu khieån ra thieát bò xuaát. PLC ñöôïc duøng ñeå ñieàu khieån nhöõng heä thoáng töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp. Hoaëc ta coù theå keát hôïp chuùng vôùi nhau thaønh moät maïng truyeàn thoâng coù theå ñieàu khieån moät quaù trình phöùc hôïp. 1.3 CAÙC THIEÁT BÒ NHAÄP VAØ XUAÁT DUØNG TRONG PLC: 1.3.1 Caùc thieát bò nhaäp Söï thoâng minh cuûa moät heä thoáng töï ñoäng hoùa phuï thuoäc vaøo khaû naêng ñoïc caùc tín hieäu töø caùc caûm bieán töï ñoäng cuûa PLC. Hình thöùc giao dieän cô baûn giöõa PLC vaø caùc thieát bò nhaäp laø: nuùt aán, caàu dao, phím,…. Ngoaøi ra, PLC coøn nhaän ñöôïc tín hieäu töø caùc thieát bò nhaän daïng töï ñoäng nhö: coâng taéc traïng thaùi, coâng taéc giôùi haïn, caûm bieán quang ñieän, caûm bieán caáp ñoä , …. Caùc loaïi tín hieäu nhaäp ñeán PLC phaûi laø traïng logic ON/OFF hoaëc tín hieäu Analog. Nhöõng tín hieäu ngoõ vaøo naøy ñöôïc giao tieáp vôùi PLC qua caùc modul nhaäp. Hình1.2: Input Devices 1.3.2 Thieát bò xuaát SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 2 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Trong moät heä thoáng töï ñoäng hoùa, thieát bò xuaát cuõng laø moät yeáu toá raát quan troïng. Neáu ngoõ ra cuûa PLC khoâng ñöôïc keát noái vôùi thieát bò xuaát thì haàu nhö heä thoáng seõ bò teâ lieät hoøan toaøn. Caùc thieát bò xuaát thoâng thöôøng laø: ñoäng cô, cuoän daây nam chaâm, relay, chuoâng baùo ,…. Thoâng qua hoaït ñoäng cuûa motor, caùc cuoän daây, PLC coù theå ñieàu khieån moät heä thoáng töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp. Caùc loaïi thieát bò xuaát laø moät phaàn keát caáu cuûa heä thoáng töï ñoäng hoùa vaø vì theá noù aûnh höôûng tröïc tieáp vaøo hieäu suaát cuûa heä thoáng . Tuy nhieân, caùc thieát bò xuaát khaùc nhö laø : ñeøn pilot, coøi vaø caùc baùo ñoäng chæ cho bieát caùc muïc ñích nhö: baùo cho chuùng ta bieát giao dieän tín hieäu ngoõ vaøo , caùc thieát bò ngoõ ra ñöôïc giao tieáp vôùi PLC qua mieàn roäng cuûa modul ngoõ ra PLC. Hình 1.3: Output devices 1.4 BOÄ ÑIEÀU KHIEÅN LAÄP TRÌNH ÑÖÔÏC (PLC) LAØ GÌ PLC laø boä ñieàu khieån logic theo chöông trình bao goàm: boä xöû lyù trung taâm goïi laø CPU (Central Processing Unit) chöùa chöông trình öùng duïng vaø caùc modul giao dieän nhaäp xuaát. Noù ñöôïc noái tröïc tieáp ñeán caùc thieát bò I/O. Vì theá, khi tín hieäu nhaäp, CPU seõ xöû lyù tín hieäu vaø gôûi tín hieäu ñeán thieát bò xuaát. Hình 1.4: Sô ñoà khoái cuûa PLC SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 3 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 1.5 SO SAÙNH PLC VÔÙI CAÙC THIEÁT BÒ ÑIEÀU KHIEÅN THOÂNG THÖÔØNG KHAÙC Hieän nay, caùc heä thoáng ñieàu khieån baèng PLC ñang daàn daàn thay theá cho caùc heä thoáng ñieàu khieån baèng relay, contactor thoâng thöôøng. Ta haõy thöû so saùnh öu, khuyeát ñieåm cuûa hai heä thoáng treân: ♦ Heä thoáng ñieàu khieån thoâng thöôøng: • Thoâ keäch do coù quaù nhieàu daây daãn vaø relay treân baûn ñieàu khieån. • Toán khaù nhieàu thôøi gian cho vieäc thieát keá, laép ñaët. • Toác ñoä hoaït ñoäng chaäm. • Coâng suaát tieâu thuï lôùn. • Moãi laàn muoán thay ñoåi chöông trình thì phaûi laép ñaët laïi toøan boä, toán nhieàu thôøi gian. • Khoù baûo quaûn vaø söõa chöõa. ♦ Heä thoáng ñieàu khieån baèng PLC: • Nhöõng daây keát noái trong heä thoáng giaûm ñöôïc 80% neân nhoû goïn hôn. • Coâng suaát tieâu thuï ít hôn. • Söï thay ñoåi caùc ngoõ vaøo, ra vaø ñieàu khieån heä thoáng trôû neân deã daøng hôn nhôø phaàn meàm ñieàu khieån baèng maùy tính hay treân Console. • Toác ñoä hoaït ñoäng cuûa heä thoáng nhanh hôn. • Baûo trì vaø söõa chöõa deã daøng. • Ñoä beàn vaø tin caäy vaän haønh cao. • Giaù thaønh cuûa heä thoáng giaûm khi soá tieáp ñieåm taêng. • Coù thieát bò choáng nhieãu. • Ngoân ngöõ laäp trình deã hieåu. • Deã laäp trình vaø coù theå laäp trình treân maùy tính, thích hôïp cho vieäc thöïc hieän caùc leänh tuaàn töï cuûa noù. • Caùc modul rôøi cho pheùp thay theá hoaëc theâm vaøo khi caàn thieát . Do nhöõng lyù do treân PLC theå hieän roõ öu ñieåm cuûa noù so vôùi caùc thieát bò ñieàu khieån thoâng thöôøng khaùc. PLC coøn coù khaû naêng theâm vaøo hay thay ñoåi caùc leänh tuyø theo yeâu caøu cuûa coâng ngheä. Khi ñoù ta chæ caàn thay ñoåi chöông trình cuûa noù, ñieàu naøy noùi leân tính naêng ñieàu khieån khaù linh ñoäng cuûa PLC. 1.6 CAÙC BÖÔÙC THIEÁT KEÁ 1 HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN DUØNG PLC SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 4 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Ñeå thieát keá 1 chuông trình ñieàu khieån cho moät hoaït ñoäng bao goàm nhöõng böôùc sau: 1. Xaùc ñònh qui trình coâng ngheä Tröôùc tieân , ta phaûi xaùc ñònh thieát bò hay heä thoáng naøo muoán ñieàu khieån. Muïc ñích cuoái cuøng cuûa boä ñieàu khieån laø ñieàu khieån moät heä thoáng hoaït ñoäng Söï vaän haønh cuûa heä thoáng ñöôïc kieåm tra bôûi caùc thieát bò ñaàu vaøo. Noù nhaän tín hieäu vaø gôûi tín hieäu ñeán CPU , CPU xöû lyù tín hieäu vaø gôûi noù ñeán thieát bò xuaát ñeå ñieàu khieån söï hoaït ñoäng cuûa heä thoáng nhö laäp trình saün trong chöông trình 2. Xaùc ñònh ngoõ vaøo, ngoõ ra : Taát caû caùc thieát bò xuaát , nhaäp beân ngoaøi ñeàu ñöôïc keát noái vôùi boä ñieàu khieån laäp trình. Thieát bò nhaäp laø nhöõng contact, caûm bieán ... Thieát bò xuaát laø nhöõng cuoän daây , valve ñieän töø , motor, boä hieån thò. Sau khi xaùc ñònh taát caû caùc thieát bò xuaát nhaäp caàn thieát, ta ñònh vò caùc thieát bò vaøo ra töông öùng cho töøng ngoõ vaøo, ra treân PLC tröôùc khi vieát chöông trình. 3. Vieát chöông trình: Khi vieát chöông trình theo sô ñoà hình baäc thang (ladder ) phaûi theo söï hoaït ñoäng tuaàn töï töøng böôùc cuûa heä thoáng 4. Naïp chöông trình vaøo boä nhôù : Baây giôø chuùng ta coù theå cung caáp nguoàn cho boä ñieàu khieån coù laäp trình thoâng qua coång I/O. Sau ñoù naïp chöông trình vaøo boä nhôù thoâng qua boä console laäp trình hay maùy tính coù chöùa phaàn meàm laäp trình hình thang. Sau khi naïp xong, kieåm tra laïi baèng haøm chuaån ñoaùn. Neáu ñöôïc moâ phoûng toaøn boä hoaït ñoäng cuûa heä thoáng ñeå chaéc chaén raèng chuông trình ñaõ hoaït ñoäng toát. 5. Chaïy chöông trình : Tröôùc khi nhaán nuùt Start, phaûi chaéc chaén raèng caùc daây daãn noái caùc ngoõ vaøo, ra ñeán caùc thieát bò nhaäp, xuaát ñaõ ñöôïc noái ñuùng theo chæ ñònh. Luùc ñoù PLC môùi baét ñaàu hoaït ñoäng thöïc söï. Trong khi chaïy chöông trình, neáu bò loãi thì maùy tính hoaëc boä Console seõ baùo loãi , ta phaûi söõa laïi cho ñeán khi noù hoaït ñoäng an toaøn Sau ñaây laø löu doà phöông phaùp thieát keá boä ñieàu khieån SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 5 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 6 Xaùc ñònh yeâu caàu cuûa heä thoáng ñieàu khieån Veõ löu ñoà chung cuûa heä thoáng ñieàu khieån Lieät keâ taát caû caùc ngoõ ra, ngoõ vaøo noái töông ñoái ñeán caùc coång I/O cuûa PLC Chuyeån löu ñoà sang sô ñoà hình thang Naïp laäp trình sô ñoà hình thang thieát keá cho PLC Moâ phoûng chöông trình vaø söûa loãi phaàn meàm Hieäu chænh chöông trình cho phuø hôïp Keát noái toaøn boä thieát bò vaøo, ra vôùi PLC Kieåm tra taát caû caùc tieáp ñieåm vaøo, ra Chöông trình Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 1.7 CAÁU TRUÙC PHAÀN CÖÙNG CUÛA PLC: Caáu truùc phaàn cöùng cuûa taát caû caùc PLC ñeàu coù caùc boä phaän sau: boä xöû lyù, boä nhôù, boä nhaäp, xuaát. 1.7.1 Ñôn vò xöû lyù trung taâm (CPU): Laø boä vi xöû lyù, lieân keát vôùi caùc hoaït ñoäng cuûa heä thoáng PLC, thöïc hieän chöông trình, xöû lyù tín hieäu nhaäp xuaát vaø thoâng tin lieân laïc vôùi caùc thieát bò beân ngoaøi 1.7.2 Boä nhôù (Memory): Coù nhieàu loaïi boä nhôù khaùc nhau. Ñaây laø nôi löu giöõ traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa heä thoáng vaø boä nhôù cuûa ngöôøi söû duïng. Ñeå ñaûm baûo cho PLC hoaït ñoäng , phaûi caàn coù boä nhôù ñeå löu tröõ chöông trình, ñoâi khi caàn môû roäng boä nhôù ñeå thöïc hieän caùc chöùc naêng khaùc nhö : + Vuøng ñeäm taïm thôøi löu tröõ traïng thaùi cuûa caùc keânh xuaát / nhaäp ñöôïc goïi laø RAM xuaát / nhaäp SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 7 Chaïy thöû chöông trình Hieäu ñính laïi phaàn meàm Naïp chöông trình vaøo EPROM Laäp hoà sô heä thoáng cho taát caû caùc baûn veõ END Chöông trình Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com + Löu tröõ taïm thôøi caùc traïng thaùi cuûa caùc chöùc naêng beân trong : Timer , Counter, Relay Boä nhôù goàm coù nhöõng loaïi sau : + Boä nhôù chæ ñoïc (ROM: Read Only Memory): ROM khoâng phaûi laø moät boä nhôù khaû bieán, noù coù theå laäp trình chæ moät laàn. Do ñoù khoâng thích hôïp cho vieäc ñieàu khieån “meàm” cuûa PLC. ROM ít phoå bieán so vôùi caùc loaïi boä nhôù khaùc. + Boä nhôù ghi ñoïc (RAM: Random Access Memory): RAM laø moät boä nhôù thöôøng ñöôïc duøng ñeå löu tröõ döõ lieäu vaø chöông trình cuûa ngöôøi söû duïng. Döõ lieäu trong RAM seõ bò maát ñi neáu nguoàn ñieän bò maát. Tuy nhieân vaán ñeà naøy ñöôïc giaûi quyeát baèng caùch gaén theâm vaøo RAM moät nguoàn ñieän döï phoøng. Ngaøy nay, trong kyõ thuaät phaùt trieån PLC , ngöôøi ta duøng CMOSRAM nhôø söï tieâu toán naêng löôïng khaù thaáp cuûa noù vaø cung caáp pin döï phoøng cho caùc RAM naøy khi maát nguoàn. Pin döï phoøng coù tuoåi thoï ít nhaát moät naêm tröôùc khi caàn thay theá, hoaëc ta choïn pin saïc gaén vôùi heä thoáng , pin seõ ñöôïc saïc khi caáp nguoàn cho PLC. + Boä nhôù chæ ñoïc chöông trình xoùa ñöôïc (EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory): EPROM löu tröõ döõ lieäu gioáng nhö ROM, tuy nhieân noäi dung cuûa noù coù theå bò xoaù ñi neáu ta phoùng tia töû ngoaïi vaøo, ngöôøi vieát phaûi vieát laïi chöông trình trong boä nhôù. + Boä nhôù chæ ñoïc chöông trình xoaù ñöôïc baèng ñieän (EEPROM: Electric Erasable Programmable Read Only Memory): EPROM keát hôïp khaû naêng truy linh ñoäng cuûa RAM vaø tính khaû bieán cuûa EPROM, noäi dung treân EEPROM coù theå bò xoaù vaø laäp trình baèng ñieän , tuy nhieân chæ giôùi haïn trong moät soá laàn nhaát ñònh. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 8 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com CHÖÔNG II: KHAÛO SAÙT PLC CUÛA HAÕNG OMRON 2.1 KHAÛO SAÙT LOAÏI CPM2A 2.1.1 Giôùi thieäu chung: Caùc boä ñieàu khieån laäp trình cuûa haõng OMRON raát ña daïng, goàm caùc loaïi CPM1A, CPM2A, CPM2C, CQM1,…. nhöõng loaïi PLC neân taïo thaønh töø nhöõng modul rôøi keát noái laïi vôùi nhau, coù theå cho pheùp môû roäng dung löôïng boä nhôù vaø môû roäng vaùc ngoõ vaøo, ra. Vì vaäy chuùng ñöôïc söû duïng raát linh hoaït vaø ña daïng trong thöïc tieãn. Ngoaøi ra, haõng OMRON coøn saûn xuaát caùc boä PLC coù caáu truùc coá ñònh, caùc PLC naøy chæ ñöôïc cho caùc coâng vieäc ñaëc bieät neân khoâng ñoøi hoûi tính linh hoaït cao. Caùc PLC ñeàu coù caáu truùc goàm: boä nguoàn, CPU, caùc Port I/O, caùc modul I/O ñaëc bieät …. Ñeå coù ñöôïc moät boä PLC hoaøn chænh thì ta phaûi laép raùp caùc modul naøy laïi vôùi nhau. Vieäc keát noái naøy thöïc hieän khaù ñôn giaûn vaø cho pheùp thay theá deã daøng. Hoï CPM2A coù raát nhieàu loaïi. Ta coù theå toùm taét trong baûng sau: Teân Modul Soá ngoõ I/O Nguoàn cung caáp CPU coù ngoõ ra duøng Relay CPM2A-20CDR-A CPM2A-20CDR-D CPM2A-30CDR-A CPM2A-30CDR-D CPM2A-40CDR-A CPM2A-40CDR-D CPM2A-60CDR-A CPM2A-60CDR-D 20 20 30 30 40 40 60 60 AC DC AC DC AC DC AC DC SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 9 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com CPU coù ngoõ ra duøng Transistor CPM2A-20CDT-D CPM2A-20CDT1-D CPM2A-30CDT-D CPM2A-30CDT1-D CPM2A-40CDT-D CPM2A-40CDT1-D CPM2A-60CDT-D CPM2A-60CDT1-D 20 (ngoõ ra ôû möùc thaáp) 20 (ngoõ ra ôû möùc cao) 30 (ngoõ ra ôû möùc thaáp) 30 (ngoõ ra ôû möùc cao) 40 (ngoõ ra ôû möùc cao) 40 (ngoõ ra ôû möùc cao) 60 (ngoõ ra ôû möùc cao) 60 (ngoõ ra ôû möùc cao) DC DC DC DC DC DC DC DC 2.1.2 Caùc thaønh phaàn cuûa CPU: Caáu taïo chung cuûa 1 boä CPU goàm nhöõng phaàn nhö sau: Hình 2.1: Caùc thaønh phaàn cuûa CPU SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 10 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Trong ñoù: 1 - Nguoàn cung caáp: tuyø theo loaïi CPU maø ta duøng nguoàn AC töø 100V-240V hoaëc nguoàn DC 24V 2,3 - Chaân noái ñaát baûo veä (ñoái vôùi loaïi CPU duøng nguoàn AC): ñeå baûo veä an toaøn cho ngöôøi söû duïng. 4 - Nguoàn cung caáp cho ngoõ vaøo : ñaây laø nguoàn 24V DC ñöôïc duøng ñeå cung caáp ñieän aùp cho caùc thieát bò ñaàu vaøo (ñoái vôùi loaïi CPU duøng nguoàn AC ). 5 - Caùc ngoõ vaøo : ñeå lieân keát CPU vôùi caùc thieát bò ngoõ vaøo. 6 - Caùc ngoõ ra : ñeå lieân keát CPU vôùi caùc thieát bò ngoõ ra. 7 - Caùc ñeøn baùo cheá ñoä laøm vieäc cuûa CPU : caùc ñeøn baùo naøy cho chuùng ta bieát cheá ñoä laøm vieäc hieän haønh cuûa PLC. Ñeøn baùo Traïng thaùi Yù nghóa PWR (xanh) On PLC ñaõ ñöôïc caáp nguoàn Off PLC chöa ñöôïc caáp nguoàn RUN (xanh) On PLC ñang hoaït ñoäng ôû cheá ñoä RUN hoaëc ôû cheá ñoä MONITOR Off PLC ñang ôû cheá ñoä PROGRAM hoaëc bò loãi COMM (vaøng) Flashing Döõ lieäu ñang ñöôïc chuyeån vaøo CPU thoâng qua coång Peipheral hoaëc coång RS-232C Off Döõ lieäu khoâng ñöôïc chuyeån vaøo CPU thoâng qua coång Peripheral hoaëc coång RS-232C ERR/ALARM (red) On Xuaát hieän loãi (PLC ngöøng hoaït ñoäng ) Off Ñeøn baùo hoaït ñoäng bình thöôøng 8 - Ñeøn baùo traïng thaùi ngoõ vaøo : khi 1 trong caùc ngoõ vaøo ôû traïng thaùi ON thì ñeøn baùo töông öùng seõ saùng.  Löu yù : Khi ta söû duïng boä ñeám toác ñoä cao thì caùc ñeøn baùo ngoõ vaøo seõ khoâng saùng neáu taàn soá xung saùng quaù nhanh. 9 - Ñeøn baùo traïng thaùi ngoõ ra: caùc ñeøn baùo traïng thaùi ngoõ vaøo seõ saùng khi caùc ngoõ ra ôû traïng thaùi ON. 10 - Coång ñieàu khieån tín hieäu Analog: ñöôïc söû duïng khi tín hieäu vaøo hoaëc ra laø tín hieäu Analog, ñöôïc löu giöõ vaøo vuøng nhôù IR250 vaø IR251. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 11 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 11 - Coång giao tieáp vôùi thieát bò ngoaïi vi : lieân keát PLC vôùi thieát bò laäp trình: maùy tính chuû, thieát bò laäp trình caàm tay ... 12 - Coång giao tieáp RS-232C : lieân keát PLC vôùi thieát bò laäp trình (ngoaïi tröø thieát bò laäp trình caàm tay vaø maùy tính chuû). 13- Communication Switch : laø coâng taéc , choïn ñeå söû duïng moät trong hai coång Peripheral hoaüc coång RS-232C ñeå lieân keát vôùi thieát bò laäp trình 14 - Boä Acquy 15 - Phaàn môû roäng : keát noái CPU vaø PLC vôùi khoái môû roäng I/O hoaëc khoái môû roäng noùi chung ( Analog I/O Unit, Temporature Senson Unit ...) , coù theå keát noái 3 modul môû roäng 2.1.3 Caùc thaønh phaàn khaùc cuûa khoái môû roäng Hình 2.2: Caùc thaønh phaàn cuûa khoái môû roäng SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 12 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Trong ñoù : 1. Ñaàu noái ngoõ vaøo : lieân keát CPU vôùi caùc thieát bò ngoõ vaøo. 2. Ñaàu noái ngoõ ra : lieân keát CPU vôùi caùc thieá bò ngoõ ra. 3. Caùc ñeøn baùo hieån thò ngoõ ra. 4. Caùc ñeøn baùo hieån thò ngoõ vaøo. 5. Caùp keát noái ñôn vò môû roäng I/O vôùi CPU. 2.1.4 Caùc thaønh phaàn cuûa Modul nhaäp xuaát Analog. Modul I/O Analog thöïc hieän vieäc chuyeån ñoåi tín hieäu töông töï sang tín hieäu soá hoaëc töø tín hieäu soá sang tín hieäu töông töï ñeå giao tieáp giöõa CPU vôùi caùc thieát bò töông töï nhö maùy phaùt soùng caûm bieán , caùc duïng cuï ño vaø caùc thieát bò ñieàu khieån khaùc. Modul I/O Analog coù khoaûng thay ñoåi tín hieäu ñieän aùp töø 0-10V hoaëc töø 0-5V (ñoái vôùi Analog Input) vaø töø -10-10V (Analog Out Put). Moät CPU coù theå keát noái vôùi 3 modul Analog I/O ( 2 Analog Input vaø 1 Analog Output ) Döõ lieäu ñaõ ñöôïc bieán ñoåi thì ñöôïc löu tröõ trong vuøng phaân boå words cuûa Analog I/O Unit vaø noù ñöôïc söû duïng bôûi leänh ñoïc noäi dung cuûa Words ngaõ vaøo . Moät chöùc naêng khaùc cuûa noù laø xöû lyù giaù trò trung bình ñeå cho taát caû caùc döõ lieäu ôû ngoõ ra oån ñònh . Noù coøn coù chöùc naêng phaùt hieän daây daãn bò ñöùt khi taàm ngoõ vaøo ñöôïc ñaët khoaûng 4-20mA , hoaëc töø 1-5 V. Caáu taïo cuûa khoái môû roäng Analog ñöôïc moâ taû trong hình Hình 2.3: Caùc thaønh phaàn cuûa modul Analog I/O 1. Caùc ñaàu noái cuûa khoái Analog I/O : keát noái vôùi caùc thieát bò töông töï nhaäp hoaëc xuaát . 2. Caùp keát noái cuûa phaàn môû roäng : keát noái Analog I/O Unit vôùi coång môû roäng cuûa CPU hoaëc cuûa khoái môû roäng khaùc . SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 13 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 3. Coång môû roäng : Keát noái coång môû roäng I/O Unit vôùi khoái môû roäng khaùc (Analog I/O Unit, Temperature Senson Unit hoaëc Compo Bus/S I/O Link Unit). Moät CPU chæ coù theå keát noái toái ña 3 khoái môû roäng. 2..2 CAÙC KIEÅU LIEÂN KEÁT TRUYEÀN THOÂNG CUÛA PLC: 2..2.1 Truyeàn thoâng lieân keát chuû : Laø moái lieân keát “ chuû - tôù “ giöõa maùy tính chuû hoaëc thieát bò laäp trình caàm tay vôùi PLC . Söû duïng ñeå ñoïc / ghi döõ lieäu töø thieát bò laäp trình vaøo PLC • Truyeàn thoâng lieân keát chuû 1-1: Thöïc hieän vieäc lieân keát 1 - 1giöõa CPM2A CPU vôùi maùy tính töông thích, maùy tính IBM PC/AT hoaëc maøn ñieàu khieån PT thoâng qua coång Peripheral hoaüc coång RS-232C . Caùch keát noái ñöôc bieåu dieãn trong hình veõ sau Hình 2.4: Keát noái thoâng qua Peripheral Port Hình 2.5: Keát noái thoâng qua RS-232C Port • Truyeàn thoâng lieân keát chuû 1-N: Kieåu lieân keát naøy cho pheùp keát noái 1 maùy tính chuû hoaëc PT vôùi 32 boä ñieàu khieån laäp trình PC, ñöôïc thöïc hieän baèng caùch duøng boä noái töông thích (Adaptor) RS-232C hoaëc RS422 thoâng qua coång giao tieáp RS-232C Port hoaëc Peripheral Port. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 14 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Hình 2.6: Keát noái thoâng qua RS232C Port Hình 2.7: Keát noái thoâng qua Peripheral Port 2..2.2 No- Protocal Communications ( kieåu lieân laïc khoâng caàn thuû tuïc ) Ñaây laø kieåu lieân laïc ñôn giaûn giöõa PC vaø thieát bò kieåm soaùt khaùc: maùy in, boä maõ hoaù... Duøng ñeå trao ñoåi, chuyeån ñoåi döõ lieäu töø PC ñeán caùc thieát bò ngoaïi vi thoâng qua caùc coång giao tieáp RS 232C port hoaëc Peripheral Port. Kieåu lieân laïc naøy ñöôïc bieåu dieãn nhu sau : SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 15 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Hình 2.8: No-Protocol Communication 2.2.3 OMRON PT Connection Laø kieåu lieân laïc toác ñoä cao giöõa PC vaø PI, CPM2A ñöôïc noái tröïc tieáp ñeán maøn hình ñieàu khieån thoâng qua coång RS 232C Port maø khoâng ñöôïc noái vaøo coång Peripheral Port. Hình 2.9: PT Conection 2.2.4 Kieåu lieân laïc One – to – One Link (1 -1 ) Ñaây laø maïng trao ñoåi döõ lieäu giöõa 2 boä PC vôùi nhau baèng caùp RS-232C thoâng qua coång RS-232C Port. Trong ñoù moät PC ñoùng vai troø chính vaø moät phuï trong vieäc thieát laäp caùc cheá ñoä hoaït ñoäng cuûa heä thoáng. Hình 2.10:One to One Link Ta coù theå duøng maøn hình ñieàu khieån (PT) thay theá cho caû moät baûng ñieàu khieån cuûa moät maùy hay moät daây chuyeàn töï ñoäng phöùc taïp. Hôn nöõa, PT coøn coù nhieàu chöùc naêng ñaët bieät, phong phuù maø caùc thieát bò thöôøng gheùp noái vôùi nhau khoâng theå coù ñöôïc. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 16 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Vieäc duøng PT seõ tieát kieäm ñöôïc raát nhieàu daây daãn, thôøi gian laép ñaët, baûo döôõng hoaëc thay ñoåi heä thoáng. Ta coù theå duøng PT ñeå thieát keá maøn hình moâ phoûng caùc quaù trình coâng ngheä raát tieän lôïi. Cuõng gioáng nhö PLC, tröôùc khi söû duïng caàn phaûi laäp trình cho PT: thieát keá trang maøn hình theo yeâu caàu. Caùc phaàn meàm duøng laäp trình cho PT cuõng coù nhieàu loaïi : chaïy trong DOS hoaëc trong Windows. 2.2.5 Kieåu lieân laïc CompoBus I/O Link: Laø kieåu lieân laïc giöõa PC vaø caùc modul CompoBus I/O. Moät CPM2A coù theå lieân keát vôùi toái ña 32 modul CompoBus I/O Hình 2.1: CompoBus I/O 2.3 CAÙC BOÄ PHOÁI HÔÏP TRUYEÀN DAÃN : • Adapter RS232C: Hình 2.12: Caáu taïo boä chuyeån ñoåi RS232C 1. Phöông thöùc caøi ñaët khoùa: Chuyeån khoùa naøy ñeán vò trí “HOST” khi ñang duøng heä thoáng lieân keát chuû (Host Link) ñeå noái ñeán maùy tính caù nhaân (Persional Computer). Hoaëc khi PC ñang ñöôïc keát noái vôùi moät maøn hình ñieàu khieån (PT) thì ta chuyeån khoùa naøy ñeán vò trí “NT”. 2. Boä noái keát: Boä noái keát ñeán Peripheral Port cuûa CPU. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 17 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 3. Port RS232C: Keát noái ñeán maùy tính chu ûhoaëc maøn hình ñieàu khieån hoaëc caùc thieát bò ngoaïi vi khaùc. • Adapter RS-422: Hình 2.13: Caáu taïo boä chuyeån ñoåi RS-422 1- Termination Resistance Switch: Ñaët cheá ñoä keát noái. 2- Ñaàu noái: Keát noái ñeán Peripheral Port cuûa CPU 3- RS-422 Port: noái ñeán maïng lieân keát chuû. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 18 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com CHÖÔNG III: CAÙC ÑAËC ÑIEÅM KYÕ THUAÄT VAØ CAÁU TRUÙC VUØNG NHÔÙ CUÛA PLC 3.1 CAÙC THOÂNG SOÁ KYÕ THUAÄT CUÛA PLC HOÏ CPM2A: Moãi hoï PLC coù caùc thoâng soá kyõ thuaät cuï theå. Caùc thoâng soá kyõ thuaät naøy ñöôïc nhaø cheá taïo cung caáp. Sau ñaây laø caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa hoï CPM2A: Muïc 20 ngoõ vaøo ra 30 ngoõ vaøo ra 40 ngoõ vaøo ra 60 ngoõ vaøo ra Ñieän aùp cung caáp Loaïi AC 100 ñeán 240 VAC, 50/60 Hz Loaïi DC 24VDC Mieàn ñieän aùp hoaït ñoäng Loaïi AC 85 ñeán 264 VAC Loaïi DC 20.4 ñeán 26.4 VDC Coâng suaát tieâu thuï Loaïi AC 60 VA Loaïi DC 20 W Doøng taêng ñoät ngoät Loaïi AC 60 A Loaïi DC 20 A Cung caáp naêng löôïng beân ngoaøi (chæ loaïi AC Ñieän aùp cung caáp nguoàn 24 VDC Tuï ngoõ ra caáp nguoàn 300 mAL: chæ duøng ñeå caáp nguoàn cho ngoõ vaøo SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 19 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Ñieän trôû caùch ñieän 20 MΩ (ôû 500 VDC) giöõa caùc thieát bò ñaàu cuoái AC vaø thieát bò ñaàu cuoái noái ñaát baûo veä Khaû naêng choáng nhieãu Theo tieâu chuaån Chaâu Aâu IEC6100-4-4; Ñieän trôû dao ñoäng 10 ñeán 57 Hz, bieân ñoä 0.075-mm, 57 ñeán150 Hz, toác ñoä ñaït ñöôïc 9.8m/s2 ôû caùc höôùng X, Y, Z, moãi höôùng ñöôïc 80 phuùt Ñieän trôû soác 147m/s2 , 3 laàn moãi laàn ôû caùc höôùng X, Y vaø Z Nhieät ñoä moâi tröôøng Hoaït ñoäng : 0O – 25OC. Löu tröõ : - 25O – 75OC . Ñoä aåm moâi tröôøng Töø 10% ñeán 90% ( khoâng coù söï ngöng tuï). Moâi tröôøng xung quanh Khoâng bò Oxy hoùa Kích côõ ñinh vít thieát bò ñaàu cuoái M3 Thôøi gian giöõ cung caáp nguoàn Loaïi AC: thaáp nhaát laø 10ms Loaïi DC: thaáp nhaát laø 2ms. Troïng löôïng CPU Loaïi AC 650g max 700g max 800g max 1000g max Loaïi DC 550g max 600g max 700g max 900g max Troïng löôïng cuûa khoái môû roäng I/O Loaïi 20 ngoõ vaøo ra: 300 g max Loaïi coù 8 ngoõ ra : 250 g max Loaïi coù 8 ngoõ vaøo : 200 g max Troïng löôïng cuûa khoái môû roäng Modul môû roäng Analog: 150 g max Modul caûm bieán nhieät : 250 g max modul môû roäng CompBus/S: 200 g max Baûng 3.1: Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa ho ïCPM2A SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 20 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com • Caùc ñaëc tính kyõ thuaät: Muïc Ñaëc ñieåm Phöông phaùp ñieàu khieån Phöông phaùp laäp trình ñöôïc löu tröõ Phöông phaùp ñieàu khieån I/O Keát hôïp queùt tuaàn hoaøn vaø laøm töôi töùc thôøi caùc phöông phaùp xöû lyù Ngoân ngöõ laäp trình Sô ñoà baäc thang Ñoä daøi leänh 1 böôùc/leänh: töø 1 ñeán 5 words/leänh Caùc loaïi leänh Caùc leänh cô baûn: 14 Caùc leänh ñaëc bieät: 105 loaïi, 185 leänh Thôøi gian thöïc hieän leänh Caùc leänh cô baûn: 0.64 µs (leänh LD) Caùc leänh ñaëc bieät: 7.8 µs (leânh MOV). Dung löôïng cuûa chöông trình 4,096 words Caùc tieáp vaøo ra toái ña Chæ coù CPU 20 tieáp ñieåm 30 tieáp ñieåm 40 tieáp ñieåm 60 tieáp ñieåm Coù modul I/O môû roäng Toái ña 80 tieáp ñieåm Toái ña 90 tieáp ñieåm Toái ña 100 tieáp ñieåm Toái ña 120 tieáp ñieåm Caùc bit ngoõ vaøo IR 00000 ñeán IR 00915 Caùc bit ngoõ ra IR 01000 ñeán IR 01915 Caùc bit laøm vieäc (Work bits) 928 bits : IR 02000 ñeán IR 04915 vaø IR 20000 ñeán IR22715 Caùc bit Special (vuøng nhôù SR) 448 bits: SR 22800 ñeán SR 25515 Caùc bit Temporary (vuøng nhôù TR) 8 bits (TR0 ñeán TR7) Caùc bit Holding (vuøng nhôù HR) 320 bits: HR 0000 ñeán HR 1915 (Words HR00 ñeán HR19) Caùc bit Auxiliary (vuøng nhôù AR) 384 bits: AR 0000 ñeán AR 2315 (Words AR00 ñeán AR23) Caùc bit Link ( vuøng nhôù LR) 256 bits: LR 0000 ñeán LR 1515 (Words LR00 ñeán LR15) SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 21 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Timers/Count0ers 256 Timers/Counters (TIM/CNT 000 ñeán TIM/CNT 255) Caùc Timer 1ms: TMHH (--) Caùc Timer 10ms: TIMH(15) Caùc Timer 100ms: TIM Caùc Timer 1s/10s: TIML (--) Caùc boä ñeám xuoáng: CNT Caùc boä ñeám leân-xuoáng: CNTR(12) Boä nhôù döõ lieäu Read/Write: 2,048 words (DM 0000 ñeán DM 2047) Read-only: 456 words (DM 6144 ñeán DM 6599) PC Serup:56 words ( DM 6600 ñeán DM 6655) Xöû lyù ngaét 4 tieáp ñieåm thôøi gian ñaùp öùng Boä ñeám toác ñoä cao Moät boä ñeám toác ñoä cao: 20 kHz cho moät pha hoaëc 5kHz cho hai pha (duøng phöông phaùp ñeám tuyeán tính). Boä ñieàu khieån Analog Hai ñöôøng ñieàu khieån, phaïm vi ñieàu chænh 0 ñeán 200V Baûo veä boä nhôù Caùc noäi dung trong vuøng nhôù döõ lieäu HR, AR vaø caùc giaù trò boä ñeám ñöôïc duy trì trong suoát thôøi gian ngaét nguoàn Nguoàn nuoâi boä nhôù Flash memory: nuoâi chöông trình, vuøng nhôù chæ ñoïc DM Caùc chöùc naêng töï chuaån ñoaùn Hoûng CPU timer kieåm tra tuaàn töï, loãi bus vaøo ra vaø hoûng boä nhôù. Kieåm tra chöông trình Leänh NO END caùc loãi laäp trình ( tieáp tuïc kieåm tra söï hoaït ñoäng Caùc ngoõ vaøo ñaùp öùng nhanh Cuõng nhö ngoõ vaøo ngaét beân ngoaøi (ñoä roäng xung nhoû nhaát 0,2ms) Haèng soá thôøi gian ngoõ vaøo Coù theå ñaët töø 1ms,2ms, 4ms, 8ms, 16ms, 32ms, 64ms, hoaëc 128ms Baûng 3.2: Caùc ñaëc tính kyõ thuaät cuûa CPM2A SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 22 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com • Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa boä truyeàn daãn RS232C Muïc Thoâng soá Chöùc naêng Chuyeån ñoåi daïng CMOS (phía CPU cuûa PLC) vaø RS232C (phía maùy tính caù nhaân) Caùch ñieän RS232C ñöôïc caùch li bôûi moät boä chuyeån ñoåi Nguoàn cung caáp Nguoàn ñöôïc cung caáp töø CPU cuûa PLC Möùc naêng löôïng söû duïng Lôùn nhaát laø 0.3A Tyû leä baud Lôùn nhaát 3,8400bps Ñieän trôû dao ñoäng 10-75 Hz: bieân ñoä 0.075mm 75-150Hz: toác ñoä ñaït ñöôïc 9.8m/s2 ôû moãi höôùng X, Y, Z ñöôïc 80 phuùt. Ñieän trôû soác 147m/s2 moãi moät trong ba laàn ôû caùc höôùng X, Y, Z. Nhieät ñoä moâi tröôøng Hoaït ñoäng: 0 – 550C Löu tröõ: -20 ñeán 750C Ñoä aåm 10% - 90% (khoâng coù hôi nöôùc ngöng tuï) Aùp suaát Töï do oxy hoùa Troïng löôïng Lôùn nhaát 200g Baûng 3.3: Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa boä truyeàn daãn RS232C. 3.2 CAÁU TRUÙC VUØNG NHÔÙ TRONG PLC. 3.2.1 Vuøng nhôù IR: Vuøng nhôù naøy ñöôïc chia ra laøm 2 vuøng nhoû: • Vuøng xuaát nhaäp: Caùc Bit trong vuøng naøy ñöôïc phaân boá ñeàu cho caùc ngoõ nhaäp vaø xuaát. Chuùng phaûn aùnh traïng thaùi ON/OFF cuûa tín hieäu ngoõ vaøo vaø tín hieäu ngoõ ra. Caùc Bit nhaäp baét ñaàu töø IR 00000 vaø caùc Bit xuaát baét ñaàu töø IR01000. • Vuøng laøm vieäc: Ñoái vôùi caùc CPM2 – CPU thì taát caû caùc Bit naèm trong khoaûng IR020 ñeán IR049 vaø IR200 ñeán IR227 khoâng söû duïng caùc chöùc naêng ñaëc bieät maø noù ñöôïc söû duïng nhö caùc Bit laøm vieäc. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 23 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Caùc Bit laøm vieäc Reset khi CPU bò maát nguoàn hoaëc baét ñaàu laøm vieäc hoaëc ngöøng. 3.2.2 Vuøng nhôù SR: Caùc Bit naøy hoaït ñoäng nhö laø caùc côø ñeå lieân heä hoaït ñoäng cuûa CPM2A 3.2.3 Vuøng nhôù TR: Khi moät sô ñoà phöùc taïp khoâng theå laäp trình baèng maõ gôïi nhôù thì caùc Bit naøy ñöôïc söû duïng ñeå löu tröõ taïm thôøi ñieàu kieän thöïc hieän taïi ñieåm reõ nhaùnh. Chuùng chæ ñöôïc söû duïng cho maõ gôïi nhôù, khi laäp trình tröïc tieáp sô ñoà hình thang baèng caùch söû duïng phaàn meàm Ladder Support Software (LSS) hoaëc SYSMAC Support Software (SSS) thì caùc Bit TR ñöôïc xöû lyù moät caùch töï ñoäng. Caùc Bit TR gioáng nhau khoâng theå söû duïng quaù moät laàn trong cuøng moät heä leänh, nhöng coù theå söû duïng laïi trong caùc boä Bit TR khoâng theå kieåm tra ñöôïc töø caùc thieát bò ngoaïi vi. 3.2.4 Vuøng nhôù HR (vuøng giöõ): Caùc Bit trong vuøng naøy seõ giöõ laïi traïng thaùi ON hoaëc OFF cuûa noù khi PLC maát nguoàn hoaëc khi PLC ngöøng hoaït ñoäng. Caùc Bit naøy cuõng coù theå söû duïng nhö laø caùc Bit laøm vieäc. 3.2.5 Vuøng nhôù AR: Caùc Bit trong vuøng naøy ñöôïc söû duïng chuû yeáu nhö laø caùc côø baùo lieân quan ñeán traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa PLC 3.2.6 Vuøng nhôù LR: Khi PLC lieân keát 1: 1 vôùi PLC khaùc, caùc Bit naøy ñöôïc söû duïng ñeå chia döõ lieäu. Trong caùc Bit naøy LR coù theå duøng ñeå lieân keát döõ lieäu. 3.2.7 Vuøng nhôù DM: Döõ lieäu ñöôïc ñeà xuaát trong caùc khoái word, vuøng DM ñöôïc chia ra laøm 2: moät vuøng coù theå söû duïng töï do, vuøng coøn laïi ñöôïc söû duïng vôùi nhöõng chöùc naêng rieâng bieät. 3.2.8 Vuøng Timer/Counter: Vuøng naøy ñöôïc söû duïng ñeå quaûn lyù thôøi gian vaø ñeám vôùi TIM, TIMH (5), CNT vaø CNTR (12). Caùc soá gioáng nhau ñöôïc söû duïng cho caû TIMER vaø COUNTER, moãi soá chæ söû duïng duy nhaát moät laàn trong chöông trình maùy öùng duïng. Khoâng ñöôïc söû duïng hai soá TC gioáng nhau thaäm chí ñoái vôùi caùc leänh khaùc nhau. 3.2.9 Baûng toùm taét phaân boá caùc vuøng döõ lieäu: SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 24 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Vuøng döõ lieäu Word Bit Chöùc naêng Vuøng IR Vuøng ngoõ vaøo IR000-IR009 (10 word) IR00000-IR00915 (160 bit) Vuøng ngoõ ra IR010-IR019 (10 word) IR01000-IR01915 (160 bit) Caùc Bit naøy coù theå caáp ñeán caùc tieáp ñieåm I/O beân ngoaøi Vuøng laøm vieäc IR020-IR049 vaø IR200-IR227 (58 word) IR02000-IR04915 vaø IR20000-IR22715 (928 bit) Caùc Bit work coù theå töï do trong chöông trình Vuøng SR SR228-SR255 (28 word) SR22800-SR25515 (448 bit) Caùc Bit naøy phuïc vuï cho caùc chöùc naêng cuï theå nhö caùc côø vaø caùc Bit ñieàu khieån. Vuøng TR TR0-TR7 (8 bit) Nhöõng bit naøy ñöôïc duøng ñeå löu tröõ taïm thôøi caùc traïng thaùi ON/OFF ôû caùc nhaùnh cuûa chöông trình Vuøng HR HR00-HR19 (20 word) HR0000-HR1915 (320 bit) Caùc Bit naøy löu tröõ döõ lieäu vaø giöõ traïng thaùi ON/OFF khi nguoàn ñöôïc taét Vuøng AR AR00-AR23 (23 word) AR0000-AR2315 (384 bit) Caùc Bit naøy phuïc vuï cho caùc chöùc naêng cuï theå nhö: caùc côø, caùc Bit ñieàu khieån Vuøng LR LR00-LR15 (16 word) LR0000-LR1515 (256bit) Duøng cho lieân keát döõ lieäu 1:1 vôùi PC khaùc Vuøng Timer/Counter TC000-TC255 (256 Timer vaø Counter) Cuøng caùc soá ñöôïc duøng cho caû Timer vaø Counter Vuøng DM Read/write DM0000-DM2047 (2048 word) Döõ lieäu vuøng DM coù theå truy caäp trong caùc ñôn vò word. Caùc giaù trò word ñöôïc giöõ khi nguoàn ñöôïc taét. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 25 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Vuøng DM Error log DM2000-DM2021 (22 word) Duøng löu tröõ thôøi gian xaûy ra vaø maõ soá cuûa loãi ñoù. Nhöõng word naøy coù theå ñöôïc duøng nhö DM Read/Write khi chöùc naêng Error log khoâng ñöôïc duøng. Read only DM6144-DM6599 (456 word) Khoâng theå vieát tröïc tieáp töø chöông trình Set up PC DM6600-DM6655 (56 word) Duøng ñeå löu tröõ caùc thoâng soá khaùc nhau ñeå ñieàu khieån, vaän haønh PC. Baûng 3.4: Baûng toùm taét söï phaân boá caáu truùc vuøng nhôù trong PLC SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 26 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com CHÖÔNG IV: LAÄP CHÖÔNG TRÌNH CHO PLC BAÈNG THIEÁT BÒ LAÄP TRÌNH CAÀM TAY (PROGRAMMING CONSOLE). Programming Console laø moät boä baøn phím laäp trình caàm tay cho PLC cuûa OMRON duøng ngoân ngöõ laäp trình daïng doøng leänh Mnemonic Code. Noù cuõng ñöôïc duøng ñeå ñoïc chöông trình trong boä nhôù vaø thieát laäp caùc cheá ñoä hoaït ñoäng cuûa PLC. Boä Programming Console seõ ñöôïc noái vaøo coång Peripheral Port cuûa PLC duøng caùp ñi keøm, qua ñaây Programming Console seõ nhaän nguoàn nuoâi töø PLC, ñoàng thôøi coù theå ñoïc ghi chöông trình trong PLC. Hình 4.1:Boä Programming Console SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 27 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 4.1 KHÔÛI ÑAÀU Khi môùi noái Programming Console vôùi PLC, maøn hình cuûa Programming Console seõ hoûi Password treân maøn hình hieån thò ( Display). Ñeå nhaäp Password truy caäp, baám nhö sau: Sau khi baám nhö vaäy ta seõ thaáy xuaát hieän soá 00000: ñaây laø soá thöù töï cuûa böôùc laáp trình ñaàu tieân cuûa PLC. Neáu baám tieáp phím coù hình muõi teân xuoáng, ta seõ thaáy caùc böôùc tieáp theo cuûa chöông trình ñaõ coù saün trong PLC. Ghi chuù : Caùc hình muõi teân chæ bieåu thò trình töï baám caùc phím treân Programming Console. 4.2 CAÙC CHEÁ ÑOÄ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA PLC. Tröôùc khi khôûi ñoäng chöông trình PLC yeâu caàu ngöôøi söû duïng phaûi coù nhöõng caøi ñaët. PC coù 3 cheá ñoä caøi ñaët: ♦ Cheá ñoä Program: Laø cheá ñoä laäp vaø söûa chöông trình cho PLC. Chöông trình trong PLC seõ khoâng ñöôïc thöïc hieän ôû cheá ñoä naøy. ♦ Cheá ñoä theo doõi Monitor: Laø cheá ñoä trong ñoù chöông trình trong PLC seõ ñöôïc thöïc hieän, ñoàng thôøi caùc ñòa chæ boä nhôù trong PLC coù theå ñöôïc ñaët laïi tröïc tieáp töø boä laäp trình nhö caùc bit vaøo ra ( I/O BITS), caùc Timer, Counter, vuøng nhôù DM. Ñaây laø cheá ñoä neân ñaët khi muoán söûa chöông trình. ♦ Cheá ñoä RUN (Run Mode): Laø cheá ñoä maø chöông trình ñieàu khieån trong PLC ñöôïc thöïc hieän (chaïy) vaø noäi dung beân trong PLC chæ coù theå theo doõi chöù khoâng theå söûa ñoåi töø beân ngoaøi. Ñaây laø cheá ñoä neân ñaët sau khi chöông trình ñaõ ñöôïc nhaäp vaø kieåm tra ñuùng ñaén. Treân PC chuùng ta thaáy coù moät cöûa soå hieån thò, cöûa soå naøy chæ caùc döõ lieäu ñöôïc ñöa vaøo soá ñieàu khieån laäp trình. Caùc thoâng tin nhö laø noäi dung cuûa caùc ñòa chæ vaø caùc leänh chöông trình coù theå ñöôïc hieån thò. Vôùi 3 cheá ñoä löïa choïn treân, cho pheùp ngöôøi söû duïng naïp caùc chöông trình thöïc hieän cheá ñoä ñieàu haønh, chaïy chöông trình, thay ñoåi giaù trò thoâng soá naøo ñoù cuûa chöông trình ngay caû chöông trình maø maùy vaãn ñang thöïc hieän. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 28 PASSWORD! CLR MONTR CLR 00000 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 4.3 CAÙC PHÍM TIEÄN ÍCH CUÛA BOÄ LAÄP TRÌNH: PLC cho pheùp choïn caùc leänh chöông trình töông ñoái roäng raõi vaø do ñoù cho pheùp deã daøng ñieàu khieàn laäp trình nhöõng chöông trình phöùc taïp: Caùc leänh ñöôïc giaûi thích ôû ñaây bao goàm caùc kyù hieäu sô ñoà vaø caùc maõ Mnemonic. Phím leänh: Caùc leänh öùng duïng ñaëc bieät goïi laø chöùc naêng coù theå ñöôïc ñöa vaøo khi duøng khoaù naøy. LD: Nhaäp caùc ñieåm vaøo chöông trình cho ta yù nghóa cuûa caùc ñieåm phaân nhaùnh. AND cho pheùp caùc ñieåm phuï ñöôïc noái vôùi nhau ñeå hình thaønh moät maïch noái tieáp OR cho pheùp caùc ñieåm ñöôïc noái vaøo maïch ñeå hình thaønh maïch noái song song. Caùc leänh ra Leänh ñieàu khieån thôøi gian Duøng vôùi LD, AND, OR ñeå thaønh laäp caùc ñieåm tröôøng kín Thieát laäp caùc Relay löu giöõ ( duy trì). Thieát bò Relay taïm thôøi. SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 29 FUN LD AND OR OUT TIM NOT HR TR Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Chæ thò vaän haønh cuûa boä ghi dòch SHIFT duøng cho caùc chöùc naêng thay ñoåi cuûa caùc phím PLAY, RECORD, CONTACT. 4.4 XOÙA CHÖÔNG TRÌNH TRONG PLC. Vieäc xoùa toaøn boä chöông trình coù trong RAM cuûa CPU töông öùng cheá ñoä vaän haønh ALLCLEAR. Caùc khoâng gian nhôù cuûa Relay löu giöõ boä ñeám vaø boä nhôù döõ lieäu coù theå ñöôïc giöõ laïi baèng caùch nhaán khoaù cuûa khoâng gian baïn caàn giöõ tröôùc khi nhaán phím MONTR. Caùc böôùc xoùa chöông trình trong PLC: 1) Chuyeån PLC sang cheá ñoä Program Mode RUN MONITOR PROGRAM 2) Baám nuùt ñeå maøn hình hieån thò 00000 3) Baám laàn löôït caùc nuùt sau ñeå xoùa chöông trình trong boä nhôù PLC: Tuy nhieân baïn coù theå xoùa töøng phaàn chöông trình baèng caùch: nhaán phím HR, CTR hay DM tröôùc khi nhaán MONTR neáu baïn muoán giöõ moät phaàn döõ lieäu. 4.5 TÌM KIEÁM TRONG CHÖÔNG TRÌNH (SEARCH): Chöùc naêng tìm kieám (Search) ñöôïc duøng ñeå tìm kieám nhanh moät leänh hoaëc moät ñòa chæ trong chöông trình. Sau ñoù ta coù theå thöïc hieän caùc thao taùc nhö xoùa leänh, söûa leänh hay ñòa chæ. Ví duï: Trong chöông trình döôùi ñaây coù 2 leänh AND 00001 ôû 2 ñòa chæ khaùc nhau: SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 30 SFT SHIFT CLR CLR 00000 SET NOT RESET MONTR CLR Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Ñòa chæ Leänh 00000 LD 00000 00001 AND 00001 00002 OUT 01000 00003 LD 00002 00004 AND 00001 00005 OUT 01001 00006 END(01) Ñeå tìm ñeán ñòa chæ leänh AND 00001naøy, ta thöïc hieän nhö sau: ------------ Moãi laàn baám phím seõ ñöa ta ñeán nôi gaëp leänh caàn tìm keá tieáp 4.6 XOÙA LEÄNH ( DELETE) Ñeå xoùa leänh hieän ñang ñöôïc hieån thò treân Display cuûa Programming Console, baám caùc phím sau: Chuù yù : Khoùa chuyeån treân Programming Console phaûi ñöôïc ñaët veà vò trí Program Mode Ví duï: Caàn xoùa leänh LD 00002 trong chöông trình döôùi ñaây: Ñòa chæ Leänh 00000 LD 00000 00001 AND 00001 00002 OUT 01000 00003 LD 00002 00004 AND 00001 00005 OUT 01001 00006 END(01) Baám muõi teân xuoáng cho ñeán khi gaëp leänh LD 00002 SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 31 CLR AND B 1 SRCH SRCH SRCH DEL Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Baám laàn löôït ñeå xoùa leänh naøy Sau khi LD 00002 ñöôïc xoùa, leänh beân döôùi leänh naøy laø AND 00001 seõ ñöôïc dòch leân ñòa chæ 00003 vaø chöông trình môùi seõ laø: Ñòa chæ Leänh 00000 LD 00000 00001 AND 00001 00002 OUT 01000 00003 AND 00001 00004 OUT 01001 00005 END(01) 4.7 CHEØN THEÂM LEÄNH ( INSERT) Caùc leänh môùi coù theå ñöôïc cheøn vaøo treân leänh ñang ñöôïc hieån thò trong chöông trình hieän haønh. Ví duï: Ta muoán cheøn leänh OR 00002 vaøo giöõa leänh AND 00001 vaø OUT 01000 cuûa chöông trình sau: Ñòa chæ Leänh 00000 LD 00000 00001 AND 00001 OR 00002 00002 OUT 01000 00003 AND 00001 00004 OUT 01001 00005 END(01) Trình töï thöïc hieän: 1. Baám nuùt muõi teân cho ñeán khi maøn hình hieån thò OUT 01000 2. Nhaäp vaøo leänh OR 00002 nhö bình thöôøng SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 32 DEL Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 3. Baám theo thöù töï 4.8 CHAÏY THÖÛ VAØ KIEÅM TRA CHÖÔNG TRÌNH Khi ngöôøi söû duïng muoán chaïy thöû hoaëc muoán kieåm tra chöông trình maø mình vöøa môùi laäp ra ñaõ ñöôïc löu tröõ trong PLC thì ñaët chuyeån maïch veà choïn cheá ñoä RUN hoaëc MONITOR. 4.9 GOÏI LAÏI MOÄT CHÖÔNG TRÌNH Ñeå kieåm tra vaø khaúng ñònh moät leänh trong chöông trình caàn thöïc hieän tuaàn töï caùc phím leänh treân heä laäp trình nhö sau: Vôùi hieån thò treân ñaõ khaúng ñònh leänh OUT 10000 ñaõ ñöôïc vieát vaøo boä nhôù cuûa PLC vaø coù ñòa chæ laø 0003. Chuù yù : Neáu quaù trình treân ñöôïc thöïc hieän trong cheá ñoä MONITOR hoaëc RUN thì traïng thaùi cuûa moãi ñòa chæ coù theå ñöôïc goïi ra. 4.10 THEO DOÕI CAÙC HOAÏT ÑOÄNG CUÛA PLC 4.10.1 Theo doõi traïng thaùi moät tieáp ñieåm (1 bit ) + + + ( bit address) + Ví duï: Theo doõi traïng thaùi cuûa Channel 000 Bit 01 4.10.2 Baät taét cöôõng böùc caùc bit ( Forced Set / Reset) Sau khi hieån thò vaø theo doõi traïng thaùi bit CH 010.00 ôû böôùc treân, ñeå cöôõng böùc baät bit naøy leân traïng thaùi ON baám nuùt Ñeå cöôõng böùc baät bit naøy veà traïng thaùi OFF baámnuùt SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 33 INS CL R CLR B A 0 A 0 A 0 SRCH 0003 SRCH OUT 0100 OUT CLR SHIFT CONT # B 1 MONTR 0000 0001 ON SHIFT CONT # MONTR SET RESET Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 4.10.3 Theo doõi giaù trò 1 word ( Channel) + + Word caàn + theo doõi Ví duï : Ñeå theo doõi Channel 000 Giaù trò cuûa word ñöôïc ghi beân döôùi ñòa chæ word caàn theo doõi (c000) Traïng thaùi töøng bit trong word CH000 coù theå ñöôïc theo doõi khi baám tieáp phím SHIFT vaø MONTR Caùc bit trong Channel 000 ôû hình treân ñöôïc bieåu dieãn töø phaûi qua traùi, bit beân phaûi ngoaøi cuøng laø bit 0. Traïng thaùi baät (ON) cuûa bit ñöôïc bieåu thò baèng soá 1 coøn traïng thaùi taét (OFF) ñöôïc bieåu thò baèng soá 0. Neáu baät caùc coâng taéc ñaàu vaøo soá 1 vaø 2 ta seõ thaáy caùc bit töông öùng ñöôïc baät treân Programming Console nhö döôùi ñaây: SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 34 SHIFT CH *DM MONTR SHIFT CH *DM A 0 CLR MONTR 00000 00000 CHANNEL C000 0000 I 0 00000 CHANNEL 000 c000 0000 MONTRSHIFT c000 0000000000000000 c000 0000 CLR c000 0000000000000011 c000 0003 Ñoà aùn toát nghieäp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com 4.10.4 Ghi giaù trò môùi vaøo word: Giaù trò hieän haønh cuûa word coù theå ñöôïc ghi ñeø vaøo töø Programming Console nhö ôû ví duï sau, channel 010 seõ ñöôïc ghi ñeø giaù trò môùi laø 000F khoâng phuï thuoäc vaøo chöông trình hieän haønh trong boä nhôù PLC: Noùi chung caùc ñòa chæ boä nhôù ñaàu ra (IR) khoâng neân ñöôïc ghi ñeø tröø phi ñang thöû nghieäm. Sau ñaây laø moät ví duï ghi moät giaù trò môùi vaøo word DM 1000 SVTH: Leâ Haï Thieân Töôøng 35 CLR MONTR A 0 B 1 CH *DM SHIFT CHG WRITE F 5 SHIFT 00000 c010 0000 PRES VAL? c010 0000 ???? c010 000F MONTR A 0 B 1 CHG WRITE E 4 c010 000F D1000 c010 0000 000F PRES VAL? D1000 0000 ???? D1000 c010 1234 000F A 0 A 0 EM DM D 3 C 2 B 1