GIỚI THIỆU PLC CỦA SIMATIC S7-200

Giới thiệu PLC PLC viết tắt của Programmable Logic Controller , là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIỚI THIỆU PLC CỦA SIMATIC S7-200 GIỚI THIỆU BỘ PLC CỦA SIMATIC S7-200 Tổng quát về PLCI. 1. Giới thiệu PLC PLC viết tắt của Programmable Logic Controller , là thiết bị điều khiển lập trìnhđược (kh ả trình) cho phép thực hiện linh ho ạt các thuật toán điều khiển logic thông quamột ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để th ực hiện một lo ạt trình tựcác sự kiện. Các sự kiện nà y được kích hoạt b ởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác độngvào PLC ho ặc qua các hoạt động có trễ như thời gian đ ịnh thì hay các sự kiện đượcđ ếm. Mộ t khi sự kiện được kích ho ạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều khiểnb ên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trongchương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở n gõ vào và xuất tín hiệu ở ngõra tại các thời điểm đã lập trình. Để khắc phục những nhược điểm củ a bộ đ iều khiển dùng dây n ối ( b ộ đ iều kh iểnb ằng Relay) ngư ời ta đã chế tạo ra bộ PLC nh ằm thỏ a mãn các yêu cầu sau : Lập trình dể dàng , ngôn ngữ lập trình d ể học .• Gọn nh ẹ, dể dàng bảo quản , sửa chữa.• Dung lượng bộ nh ớ lớn để có th ể chứa được những chương trình phức tạp .• Hoàn toàn tin cậy trog môi trường công nghiệp .• Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như : máy tính , nố i m ạng , các•môi Modul mở rộng. Giá cả cá thể cạnh tranh được.• Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây n ối và cácLogic thời gian .Tuy nhiên ,bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ vàtính d ể dàng cho PLC mà vẫn bảo đ ảm tốc độ xử lý cũng như giá cả … Chính điều nàyđ ã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử d ụng PLC trong công nghiệp . Các tập lệnhnhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm , định thời , thanh ghid ịch … sau đó là các chức năng làm toán trên các máy lớùn … Sự phát triển các máytính d ẫn đến các bộ PLC có dung lư ợng lớn , số lượng I / O nhiều hơn. Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình đ iềukhiển hoặc xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần th ực hiện sẽ được xácđ ịnh bởi một chương trình . Chương trình này được n ạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLCsẽ thực hiện viêïc điều khiểûn dựa vào chư ơng trình này. Nh ư vậy nếu muốn thay đổih ay mở rộng chức năng củ a qui trình công nghệ , ta chỉ cần thay đổ i chương trình bêntrong bộ nhớ củ a PLC . Việc thay đổi hay m ở rộng chứ c năng sẽ được thực hiện mộtcách dể dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nố i hayRelay . 2. Cấu trúc , nguyên lý hoạt động củ a PLC Cấu trúca. Tất cả các PLC đều có thành phần chính là : Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong ( có thể mở rộng thêm mộ t số bộ nhớn goài EPROM ). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nố i với PLC . Các Modul vào /ra. Bên cạnh đó, một bộ P LC hoàn chỉnh còn đ i kèm thêm môït đơn vị lập trình bằngtay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứađựng chương trình dưới d ạng hoàn thiện hay b ổ sung . Nếu đơn vị lập trình là đơn vịxách tay , RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đ ãđược kiểm tra và sẳn sàng sử dụ ng thì nó mới truyền sang bộ n hớ P LC . Đối với cácPLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọ c và kiểm trachương trình . Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, … b. Nguyên lý hoạt động củ a PLC Đơn vị xử lý trung tâm CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm trachương trình được chứ a trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trongchương trình , sẽ đóng hay ngắt các đ ầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới cácthiết bị liên kết để thực thi. Và toàn b ộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộ c vàochương trình điều khiển được giữ trong b ộ nhớ. Hệ thống bus Hệ thống Bus là tuyến dùng đ ể truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệusong song : Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau. Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu. Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu đ ịnh thì và điểu khiểnđồng bộ các ho ạt động trong PLC . Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thôngqua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đư ờng, ở cùng thời điểm cho phéptruyền 8 bit của 1 byte m ột cách đồng thời hay song song. Nếu môït modul đ ầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽchuyển tất cả trạnh thái đ ầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa ch ỉ b yte củ a 8 đầura xu ất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Databus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt độngcủa PLC . Các địa chỉ và số li ...