GIÁO TRÌNH PLC CĂN BẢN

Trong các hệ thống sản xuất, trong các thiết bị tự động và bán tự động, hệ thống điều khiển đóng vai trò điều phối toàn bộ các hoạt động của máy móc thiết bị .Các hệ thông máy móc và thiết bị sản xuất thường rất phức tạp, có rất nhiều đại lượng vật lý pahri điều khiển mới có thể hoạt động đồng bộ theo một trình tự công nghệ nhất định nhằm tạo ra một sản phẩm mong muốn....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH PLC CĂN BẢN GIÁO TRÌNHPLC CĂN BẢNCh−¬ng 1 Giíi thiÖu vÒ PLCI.1 Më ®Çu Trong c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt, trong c¸c thiÕt bÞ tù ®éng vµ b¸n tù ®éng, hÖ thèng®iÒu khiÓn ®ãng vai trß ®iÒu phèi toµn bé c¸c ho¹t ®éng cña m¸y mãc thiÕt bÞ. C¸c hÖthèng m¸y mãc vµ thiÕt bÞ s¶n xuÊt th−êng rÊt phøc t¹p, cã rÊt nhiÒu ®¹i l−îng vËt lý ph¶i®iÒu khiÓn ®Ó cã thÓ ho¹t ®éng ®ång bé hoÆc theo mét tr×nh tù c«ng nghÖ nhÊt ®Þnh nh»mt¹o ra mét s¶n phÈm mong muèn. Tõng ®¹i l−îng vËt lý ®¬n lÎ cã thÓ ®−îc ®iÒu khiÓnb»ng mét m¹ch ®iÒu khiÓn c¬ së d¹ng t−¬ng tù hay gi¸n ®o¹n. §iÒu khiÓn nhiÒu ®¹i l−îngvËt lý ®ång thêi chóng ta kh«ng thÓ dïng c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn t−¬ng tù mµ ph¶i sö dônghÖ thèng ®iÒu khiÓn l« gÝc. Tr−íc ®©y c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn l« gÝc ®−îc sù dông lµ hÖthèng l« gÝc r¬ le. Nhê sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña kü thuËt ®iÖn tö, c¸c thiÕt bÞ ®iÒukhiÓn l« gÝc kh¶ lËp tr×nh PLC (Programmable Logic Controller) ®· xuÊt hiÖn vµo n¨m1969 thay thÕ c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn r¬ le. Cµng ngµy PLC cµng trë nªn hoµn thiÖn vµ®a n¨ng. C¸c PLC ngµy nay kh«ng nh÷ng cã kh¶ n¨ng thay thÓ hoµn toµn c¸c thiÕt bÞ ®iÒukhiÓn lo gÝc cæ ®iÓn, mµ cßn cã kh¶ n¨ng thay thÕ c¸c thiªt bÞ ®iÒu khiÓn t−¬ng tù. C¸cPLC ®−îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp. Chøc n¨ng chÝnh cña PLC lµ kiÓm tra tr¹ng th¸i cña c¸c ®Çu vµo vµ ®iÒu khiÓn c¸cqu¸ tr×nh hoÆc c¸c hÖ thèng m¸y mãc th«ng qua c¸c tÝn hiÖu trªn chÝnh ®Çu ra cña PLC.Tæ hîp l« gÝc cña c¸c ®Çu vµo ®Ó t¹o ra mét hay nhiÒu tÝn hiÖu ra ®−îc gäi lµ ®iÒu khiÓnl« gÝc. C¸c tæ hîp l« gÝc th−êng ®−îc thùc hiÖn theo tr×nh tù ®iÒu khiÓn hay cßn gäi lµch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®−îc l−u trong bé nhí cña PLC cã thÓb»ng c¸ch lËp tr×nh b»ng thiÕt bÞ cÇm tay nèi trùc tiÕp víi PLC hoÆc lËp tr×nh trªn m¸ytÝnh c¸ nh©n nhê c¸c phÇn mÒm chuyªn dông vµ truyÒn vµo PLC qua m¹ng hay qua c¸ptruyÒn d÷ liÖu. Bé xö lý tÝn hiÖu, th−êng lµ c¸c bé vi xö lý tèc ®é cao, thùc hiÖn ch−¬ngtr×nh ®iÒu khiÓn theo chu kú. Kho¶ng thêi gian thùc hiÖn mét chu tr×nh ®iÒu khiÓn tõ lóckiÓm tra c¸c tÝn hiÖu vµo, thùc hiÖn c¸c phÐp tÝnh lo gÝc hoÆc ®¹i sè ®Ó cã ®−îc tÝn hiÖu®iÒu khiÓn, cho ®Ðn khi ph¸t tÝn hiÖu ®Õn ®Çu ra ®−îc goi lµ chu kú thêi gian quÐt. PLC trong c«ng nghiÖp th−êng cã cÊu h×nh ®¬n gi¶n nhÊt, bëi v× c¸c ch−¬ng tr×nhtr×nh ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh c«ng nghÖ hay m¸y mãc th−êng ®−îc ho¹t ®éng 24/24 vµkh«ng cÇn bÊt cø sù can thiÖp cña con ng−êi trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn. PLC chØ dõngquÐt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn khi ng¾t nguån hoÆc khi c«ng t¾c ngõng ®−îc kÝch ho¹t. S¬®å khèi ®¬n gi¶n ho¸ cña PLC ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 1.1. I.1 I.2 Cuén hót C«ng t¾c M« ®un M« ®un Vµo CPU Ra §Ìn tÝn hiÖu §iÖn ¸p 110 V hoÆc 220 VH×nh 1.1 S¬ ®å khèi cña mét bé PLC ®¬n gi¶n. 1 Trªn ®Çu vµo cña PLC cã thÓ cã c¸c kªnh tÝn hiÖu t−¬ng tù hoÆc c¸c kªnh tÝn hiÖusè. C¸c kªnh tÝn hiÖu nµy xuÊt ph¸t tõ c¸c c¶m biÕn, tõ c¸c c«ng t¾c hµnh tr×nh, c«ng t¾c®ãng ng¾t m¹ch ®iÖn hoÆc tõ c¸c biÕn l« gÝc t−¬ng øng víi c¸c c¸c tr¹ng th¸i cña m¸ymãc, thiÕt bÞ. TÝn hiÖu vµo ®−îc bé xö lý trung t©m xö lý nhê c¸c phÐp tÝnh l« gÝc hay sèhäc vµ kÕt qu¶ lµ c¸c tÝn hiÖu ra. C¸c tÝn hiÖu tÝn hiÖu ra lµ c¸c tÝn hiÖu truyÒn ®iÖn n¨ng®Õn cho c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh nh− cuén hót, ®Ìn hiÖu, ®éng c¬ vv. §iÖn ¸p trªn ®Çu vµo cña PLC lµ ®iÖn ¸p c«ng suÊt thÊp, t−¬ng øng víi møc tõ 0V®Õn 5V mét chiÒu. Khi ta nèi c¸c ®Çu vµo cã møc ®iÖn ¸p cao h¬n 5V, th−êng ph¶i dïngc¸c kªnh cã c¸c m¹ch chuyÓn ®æi ®Ó biÕn ®iÖn ¸p vµo thµnh ®iÖn ¸p t−¬ng ®−¬ng víi møc+/- 5VDC. §iÖn ¸p trªn ®Çu ra cña PLC cã thÓ cã nhiÒu møc ®iÖn ¸p kh¸c nhau, nh−ng®Òu cã møc n¨ng l−îng thÊp. NÕu cÇn ph¶i ®iÒu khiÓn c¬ cÊu chÊp hµnh cã møc n¨ngl−îng cao h¬n, ta ph¶i sö dông c¸c thiÕt bÞ khuyÕch ®¹i c«ng suÊt.I.2 lÞch sö ph¸t triÓn cña PLc Vµo kho¶ng n¨m 1968, c¸c nhµ s¶n xuÊt « t« ®· ®−a ra c¸c yªu cÇu kü thu©t ®Çutiªn cho thiÕt bÞ ®iªï khiÓn l« gÝc kh¶ lËp tr×nh. Môc ®Ých ®Çu tiªn lµ thay thÕ cho c¸c tñ®iªu khiÓn cång kÒnh, tiªu thô nhiÒu ®iÖn n¨ng vµ th−êng xuyªn ph¶i thay thÓ c¸c r¬ ledo háng cuén hót hay gÉy c¸c thanh lß xo tiÕp ®iÓm. Môc ®Ých thø hai lµ t¹o ra mét thiÒubÞ ®iÒu khiÓn cã tÝnh linh ho¹t trong viÖc thay ®æi ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. C¸c yªu cÇukü thuËt nµy chÝnh lµ c¬ së cña c¸c m¸y tÝnh c«ng nghiÖp, mµ −u ®iÓm chÝnh cña nã lµ sùlËp tr×nh dÔ dµng bëi c¸c kü thuËt viªn vµ c¸c kü s− s¶n xuÊt. Víi thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn kh¶lËp tr×nh, ng−êi ta cã thÓ gi¶m thêi gian dõng trong s¶n xuÊt, më réng kh¶ n¨ng hoµnthiÖn hÖ thèng s¶n xuÊt vµ thÝch øng víi sù thay ®æi trong s¶n xuÊt. Mét sè nhµ s¶n xuÊtthiÕt ...