Giáo trình PLC - Lê Văn Bạn
1.1 GIỚI THIỆU VỀ PLC (Programmable Logic Control) (Bộ điều khiển logic khả
trình)
Hình thành từ nhóm các kỹ sư hãng General Motors năm 1968 với ý tưởng ban đầu
là thiết kế một bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu sau:
¾ Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
¾ Dễ dàng sửa chữa thay thế.
¾ Ổn định trong môi trường công nghiệp.
¾ Giá cả cạnh tranh.
Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmable Logic Control) (hình 1.1)
là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một
ngôn ngữ lập trình, thay cho việc thể hiện thuật toán đó bằng mạch số.
Hình 1.1
Như vậy, với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển số
nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung
quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu
nhớ trong bộ nhớ PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB, FC hoặc FB) và thực
hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét.dieukhientudong.net
Để có thể thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính
năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ
để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp với đối tượng điều
khiển và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ bài
toán điều khiển số, PLC còn cần phải có thêm các khối chức năng đặc biệt khác như bộ
đếm (Counter), bộ định thì (Timer) và những khối hàm chuyên dụng
ù đặc biệt 368 688 Chế độ ngắt & xử lý tín hiệu x X Thời gian lưu trữ bộ nhớ 50 giờ 190 giờ Pin kéo dài thời gian nhớ x X Led chỉ thị trạng thái I/O x X Ghép nối máy tính x X • CÁC ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CỦA CPU 312IFM CPU và Product Version - Mã hiệu 6ES7312-5AC02-0A0B - Phiên bản phần cứng: 01 - Phiên bản của Hãng V1.1.0 - Phần mềm thích hợp STEP 7 V5.0 Service Pack 03 Memory Bộ nhớ làm việc - Bộ nhớ nội: 6K - Bộ nhớ mở rộng: Không Bộ nhớ LOAD - Bộ nhớ tích phân: 20KB RAM 20KB EEPROM - FEPROM mở rộng: Không - RAM mở rộng: Không Backup Có - Có Pin: Không - Không có Pin: Giữ được 72 bytes thông số (dữ liệu, cờ, timer) Thời gian xử lý - Xử lý với các lệnh bit: Cực tiểu 0.6 µs - Xử lý với các lệnh từ: Cực tiểu 2 µs - Phép toán với số nguyên kép: Cực tiểu 3 µs - Các phép toán với dấu phẩy trôi: Cực tiểu 60 µs Bộ định thời/đếm và đặc tính lưu giữ Các bộ đếm S7: 32 - Điều chỉnh lưu giữ : Từ C 0 tới C 31 - Đặt trước (Preset): Từ C 0 tới C 7 - Dải đếm: 1 tới 999 Các bộ đếm IEC: Có - Loại: SFBs Bộ định thời S7: 64 - Điều chỉnh lưu giữ: Không - Dải định thời gian: 10 ms tới 9990 s Các bộ định thời IEC: Có - Loại SPBs dieukhientudong.net Giáo trình PLC Bộ môn Điều khiển tự động ThS. Lê Văn Bạn -----------S7200-S7300---------- KS. Lê Ngọc Bích Trang 66 Miền dữ liệu và các đặc tính lưu giữ Toàn bộ miền lưu giữ dữ liệu (các cờ Cực đại 1 DB, 72 byte dữ liệu liên hợp, các bộ thời gian, bộ đếm) Các bộ nhớ Bit: 1024 - Điều chỉnh lưu giữ: MB 0 tới MB 71 - Đặt trước (Preset) MB 0 tới MB 15 Các bộ nhớ Clock: 8 (1 byte bộ nhớ) Các khối dữ liệu: Cực đại 63 (DB 0 để dự trữ) - Kích thước: Cực đại 6KB - Điều chỉnh lưu giữ: Cực đại 1DB, 72 bytes - Đặt trước (Preset): Không lưu giữ Vùng dữ liệu (không thay đổi): Cực đại 512 byte - Lớp quyền ưu tiên 256 bytes Các Khối Obs Xem danh sách lệnh - Kích thước: cực đại 6 KB Chiều sâu ngăn xếp - Lớp quyền ưu tiên 8 - Các mức thêm vào trong vòng 1 lỗi OB: Không FBs Cực đại 32 - Kích thước: Cực đại 6KB FCs Cực đại 32 - Kích thước: Cực đại 6KB Miền địa chỉ (các lối vào / ra) Vùng địa chỉ cho ngoại vi: - Số / Digital: 0 tới 31/0 tới 31 Tích hợp: 124, 125 E/124 A - Tương tự / Analog: 256 tới 383/256 tới 383 Xử lý vẽ hình (không thay đổi được): 32 byte + 4 byte integral/ 32 byte + 4 byte integral Các kênh Digital: 256 + 10 integral /256 + 6 integral Các kênh Analog: 64/32 Cấu hình Khung gắn: 1 Số module trên giá đỡ: Cực đại 8 DB chủ - Tích hợp Không - Qua CP Có Các chức năng thông báo S7 Kích hoạt ngay lập tức Không Báo động - các khối S Thời gian Đồng hồ thời gian thực: Có - Lưu giữ: Không - Độ chính xác: Xem phần 8.1.6 Hoạt động của bộ đếm giờ Không Đồng bộ clock Có - Trên PLC Chủ - Trên MPI Chủ/Tớ Các chức năng kiểm tra và uỷ thác Trạng thái /thay đổi các biến Có - Các biến Lối vào, lối ra, các cờ, DBs, thời gian, bộ đếm - Số Các biến màn hình Cực đại 30 Các biến thay đổi Cực đại 14 Force - Biến Các lối vào, lối ra - Số Cực đại 10 Khối monitor Có Dãy đơn Có Điểm gãy 2 dieukhientudong.net Giáo trình PLC Bộ môn Điều khiển tự động ThS. Lê Văn Bạn -----------S7200-S7300---------- KS. Lê Ngọc Bích Trang 67 Bộ đệm chuẩn đoán Có - Số lối vào 100 Chức năng truyền thông Truyền thông PD/OP Có Truyền dữ liệu tổng thể Có - Số gói GD Gửi 1 Nhận 1 Kích thước của gói GD Cực đại 22 byte Kích thước thích hợp 8 byte Truyền thông S7 cơ bản Có - Dữ liệu Người dùng Cực đại 76 byte Kích thước thích hợp 32 byte với X/I_PUT/_GET 76 Byte vớI X_SEND/_RCV Truyền Thông S7 Có (server) - Dữ liệu Người dùng Cực đại 160 byte Kích thước thích hợp 32 byte Tương thích truyền thông S5 Không Truyền thông chuẩn Không Số tài nguyên kết nối 6 cho PD/OP/S7 cơ bản/S7 truyền thông - Đặt trước cho: Truyền thông PD Cực đại 5 Người dùng có thể định nghĩa từ 1 tới 5 Mặc định 1 Truyền thông OP Cực đại 5 Người dùng có thể định nghĩa từ 1 tới 5 Mặc định 1 Truyền thông S7 cơ bản Cực đại 2 Người dùng có thể định nghĩa từ 0 tới 2 Mặc định 2 Giao diện Giao diện thứ nhất Chức năng - MPI Có - DP chủ Không - DP tớ Không - Cách điện galvanic Không MPI - Các dịch vụ PD/OP Có Truyền thông toàn bộ dữ liệu Có Truyền thông S7 cơ bản Có Truyền thông S7 Có (Server) - Vận tốc truyền 19,2; 187,5kbps Kích thước - Kích thước lắp đặt W x H x D (mm) 80 x 125 x 130 - Trọng lượng Khoảng 0,45kg Lập trình - Ngôn ngữ lập trình STEP 7 - Tập lệnh lưu trữ Xem danh sách lệnh - Ngăn xếp 8 - Các lệnh hệ thống (SFCs) Xem danh sách lệnh - Các khối lệnh hệ thống (SFBs) Xem danh sách lệnh - Bảo mật chương trình người dùng Mật khẩu bảo vệ Điện thế, Dòng Nguồn nuôi 24VDC - Dải nguồn cho phép 20,4 tới 28,8VDC Công suất tiêu thụ (không tải) 0.7A (điển hình) Dòng khởi động 8A I2 t 0,4 A2 s Cầu chì ngoài cho đường cấp nguồn (khuyến cáo) Bộ ngắt mạch; 10A, loại B hoặc C dieukhientudong.net Giáo trình PLC Bộ môn Điều khiển tự động ThS. Lê Văn Bạn -----------S7200-S7300---------- KS. Lê Ngọc Bích Trang 68 Nguồn PG cho MPI (15 tới 30VDC) Cực đại 200mA Mất mát công suất 9W (điển hình) Pin Không Bộ ắcquy Không Các lối vào / ra tích hợp Địa chỉ: - Các lối vào Digital E 124.0 tới E 127.7 - Các lối ra Digital A 124.0 tới A 124.7 Các hàm tích hợp Đếm 1 (xem Integrated Functions Manual) Đo tần số cực đại tới 10 KHz (xem Integrated Functions Manual) • ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CÁC LỐI VÀO ĐẶC BIỆT CỦA CPU 312IFM Module – Dữ liệu đặc biệt Số các lối vào 4 từ [ 124.6 tới I 125.1 Chiều dài cáp - Bọc kim Cực đại 100m (109 yd.) Thế, dòng, điện thế Số các lối vào có thể xử lý đồng thời 4 - (Cấu hình ngang) tới 60°C 4 - (Cấu hình đứng) tới 40°C 4 Các trạng thái, các ngắt, các chuẩn đoán Hiển thị trạng thái 1 đèn LED xanh cho mỗi kênh Ngắt - Xử lý ngắt Có thể thông số hoá Các hàm chuẩn đoán Không Tài liệu lựa chọn cảm biến Thế lối vào - Giá trị 24VDC - Cho tín hiệu “1” [ 125.0 và [ 125.1 15 tới 30 V [ 124.6 và [ 24.7 15 tới 30 V - Cho tín hiệu “0” -3 tới 5V Dòng lối vào - Cho tín hiệu “1” [ 125.0 và [ 125.1 Cực tiểu 2 mA [ 124.6 và [ 24.7 Cực tiểu 6.5 mA Thời gian trễ lối vào - Từ “0” tới “1” Cực đại 50µs - Từ “1” tới “0” Cực đại 50µs Các đặc trưng lối vào - E125.0 và E125.1 Theo IEC 1131, loại 1 - E124.6 và E124.7 Theo IEC 1131, loại 1 Connections nối 2 dây Không BEROs Dòng tĩnh cho phép [ 125.0 và [ 125.1 Cực đại 0.5 mA [ 124.6 và [ 24.7 Cực đại 2 mA Thời gian, tần số Thời gian điều phối nội cho - Xử lý ngắt Cực đại 1.5ms Tần số lối vào ≤ 10 kHz • ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CÁC LỐI VÀO DIGITAL CỦA CPU 312 IFM Ghi chú: Có thể gán các thông số các lối vào [ 124.6 và [ 24.7 như là các lối vào đặc biệt, Khi đó các đặc tính kỹ thuật liệt kê cho các lối vào đặc biệt áp dụng cho các lối vào [ 124.6 và [ 24.7. Module – Đặc trưng Dữõ liệu Số các lối vào 8 Chiều dài cáp - Cáp không bọc kim Cực đại 600m - Cáp bọc kim Cực đại 1000m Thế, dòng, điện thế dieukhientudong.net Giáo trình PLC Bộ môn Điều khiển tự động ThS. Lê Văn Bạn -----------S7200-S7300---------- KS. Lê Ngọc Bích Trang 69 Số lối vào có thể xử lý đồng thời 8 - (Cấu hình ngang) tới 60°C 8 - (Cấu hình đứng) tới 40°C 8 Cách ly điện galvanic Không Các trạng thái, các ngắt, các chuẩn đoán Hiển thị trạng thái 1 đèn LED xanh cho mỗi kênh Các ngắt Không Các hàm chuẩn đoán Không Tài liệu lựa chọn cảm biến Thế lối vào - Giá trị 24VDC - Cho tín hiệu “1” 11 tới 30V - Cho tín hiệu “0” -3 tới 5V Dòng lối vào - Cho tín hiệu “1” 7 mA Thời gian trễ lối vào - Từ “0” tới “1” 1.2 tới 4.8 ms - Từ “1” tới “0” 1.2 tới 4.8 ms Các đặc trưng lối vào1 Theo IEC 1131, loại 2 Connections nối 2 dây Có thể BEROs Dòng tĩnh cho phép Cực đại 2 mA • ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CÁC LỐI RA DIGITAL CỦA CPU 312 IFM Tài liệu đặc thù - module Số các lối ra 8 Chiều dài cáp - Cáp không bọc kim Cực đại 600m - Cáp bọc kim Cực đại 1000m Thế, dòng, điện thế Dòng tổng cộng của các lối ra (trên nhóm) - (Cấu hình ngang) tới 40°C Cực đại 3A - (Cấu hình ngang) tới 60°C Cực đại 3A - (Cấu hình đứng) tới 40°C Cực đại 3A Cách ly điện galvanic Không Các trạng thái, các ngắt, các chuẩn đoán Hiển thị trạng thái 1 đèn LED xanh cho mỗi kênh Các ngắt Không Các hàm chuẩn đoán Không Tài liệu lựa chọn khởi động Thế lối ra - Cho tín hiệu “1” Cực tiểu L + (-0.8V) Dòng lối ra - Cho tín hiệu “1” / định mức 0.5 A Khoảng cho phép 5 mA đến 0.6 A - Cho tín hiệu “0” Dòng còn dư cực đại 0.5 mA Dải tổng trở tải 48Ω tới 4kW Tải đèn cực đại 5W Nối song song của 2 lối ra - Cho điều khiển kênh kép tải Có thể - Cho nâng cao chất lượng Không thể Điều khiển của một lối vào số Có thể Tần số chuyển mạch (switching) - Đối với tải trở Cực đại 100Hz - Đối với tải cảm theo IEC 947-5-1, DC13 cực đại 0.5 Hz - Đối với tải đèn Cực đại 100Hz Giới hạn của thế cảm ứngngắt 30V (điển hình) Bảo vệ ngắn mạch lối ra Có, định thời bằng điện tử - Ngưỡng nhạy 1A (điển hình)
File đính kèm:
- giao_trinh_plc_le_van_ban.pdf