Giới thiệu về thiết bị điều khiển khả trình PLC

Giáo trình tham khảo học tập về điều khiển lập trình PLC - Mạng PLC. PLC viết tắt của Programmable Logic Controller , là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh.Trong công nghiệp sản xuất, để điều khiển một dây chuyền, một thiết bị máy móc công nghiệp... người ta thực hiện kết nối các linh kiện điều khiển rời.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giới thiệu về thiết bị điều khiển khả trình PLC Giới thiệu về thiết bị điều khiển khả trình PLC A - GIÔÙI THIEÄU VEÀ THIEÁT BÒ ÑIEÀU KHIEÅN KHAÛ TRÌNH PLC: Trong coâng nghieäp saûn xuaát, ñeå ñieàu khieån moät daây chuyeàn, moät thieát bò maùy moùc coâng nghieäp … ngöôøi ta thöïc hieän keát noái caùc linh kieän ñieàu khieån rôøi (rôle, timer, contactor …) laïi vôùi nhau tuyø theo möùc ñoä yeâu caàu thaønh moät heä thoáng ñieän ñieàu khieån. Coâng vieäc naøy khaù phöùc taïp trong thi coâng, söûa chöõa baûo trì do ñoù giaù thaønh cao. Khoù khaên nhaát laø khi caàn thay ñoåi moät hoaït ñoäng naøo ñoù. Moät heä thoáng ñieàu khieån öu vieät maø chuùng ta phaûi choïn ñöôïc ñieàu khieån cho moät maùy saûn xuaát caàn phaûi hoäi ñuû caùc yeâu caàu sau: giaù thaønh haï, deã thi coâng, söûa chöõa, chaát löôïng laøm vieäc oån ñònh linh hoaït … Töø ñoù heä thoáng ñieàu khieån coù theå laäp trình ñöôïc PLC (Programable Logic Control) ra ñôøi ñaõ giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà treân. Thieát bò ñieàu khieån laäp trình ñaàu tieân ñaõ ñöôïc nhöõng nhaø thieát keá cho ra ñôøi naêm 1968 (Coâng ty General Moto - Myõ). Tuy nhieân, heä thoáng naøy coøn khaù ñôn giaûn vaø coàng keành, ngöôøi söû duïng gaëp nhieàu khoù khaên trong vieäc vaän haønh heä thoáng. Vì vaäy caùc nhaø thieát keá töøng böôùc caûi tieán heä thoáng ñôn giaûn, goïn nheï, deã vaän haønh, nhöng vieäc laäp trình cho heä thoáng coøn khoù khaên, do luùc naøy khoâng coù caùc thieát bò laäp trình ngoaïi vi hoã trôï cho coâng vieäc laäp trình. Ñeå ñôn giaûn hoùa vieäc laäp trình, heä thoáng ñieàu khieån laäp trình caàm tay (programmable controller handle) ñaàu tieân ñöôïc ra ñôøi vaøo naêm 1969. Trong giai ñoaïn naøy caùc heä thoáng ñieàu khieån laäp trình (PLC) chæ ñôn giaûn nhaèm thay theá heä thoáng Relay vaø daây noái trong heä thoáng ñieàu khieån coå ñieån. Qua quaù trình vaän haønh, caùc nhaø thieát keá ñaõ töøng böôùc taïo ra ñöôïc moät tieâu chuaån môùi cho heä thoáng, tieâu chuaån ñoù laø: daïng laäp trình duøng giaûn ñoà hình thang. Trong nhöõng naêm ñaàu thaäp nieân 1970, nhöõng heä thoáng PLC coøn coù theâm khaû naêng vaän haønh vôùi nhöõng thuaät toaùn hoå trôï (arithmetic), “vaän haønh vôùi caùc döõ lieäu caäp nhaät” (data manipulation). Do söï phaùt trieån cuûa loaïi maøn hình duøng cho maùy tính (Cathode Ray Tube: CRT), neân vieäc giao tieáp giöõa ngöôøi ñieàu khieån ñeå laäp trình cho heä thoáng caøng trôû neân thuaän tieän hôn. Ngoaøi ra caùc nhaø thieát keá coøn taïo ra kyõ thuaät keát noái vôùi caùc heä thoáng PLC rieâng leû thaønh moät heä thoáng PLC chung, taêng khaû naêng cuûa töøng heä thoáng rieâng leû. Toác ñoä xöû lyù cuûa heä thoáng ñöôïc caûi thieän, chu kyø queùt (scan) nhanh hôn laøm cho heä thoáng PLC xöû lyù toát vôùi nhöõng chöùc naêng phöùc taïp, soá löôïng coång ra/vaøo lôùn. Moät PLC coù ñaày ñuû caùc chöùc naêng nhö: boä ñeám, boä ñònh thôøi, caùc thanh ghi (register) vaø taäp leänh cho pheùp thöïc hieän caùc yeâu caàu ñieàu khieån phöùc taïp khaùc nhau. Hoaït ñoäng cuûa PLC hoaøn toaøn phuï thuoäc vaøo chöông trình naèm trong boä nhôù, noù luoân caäp nhaät tín hieäu ngoõ vaøo, xöû lyù tín hieäu ñeå ñieàu khieån ngoõ ra. Nhöõng ñaëc ñieåm cuûa PLC: • Thieát bò choáng nhieãu. • Coù theå keát noái theâm caùc modul ñeå môû roäng ngoõ vaøo/ra. • Ngoân ngöõ laäp trình deã hieåu. • Deã daøng thay ñoåi chöông trình ñieàu khieån baèng maùy laäp trình hoaëc maùy tính caù nhaân. • Ñoä tin caäy cao, kích thöôùc nhoû. • Baûo trì deã daøng. Do caùc ñaëc ñieåm treân, PLC cho pheùp ngöôøi ñieàu haønh khoâng maát nhieàu thôøi gian noái daây phöùc taïp khi caàn thay ñoåi chöông trình ñieàu khieån, chæ caàn laäp chöông trình môùi thay cho chöông trình cuõ. Vieäc söû duïng PLC vaøo caùc heä thoáng ñieàu khieån ngaøy caøng thoâng duïng, ñeå ñaùp öùng yeâu caàu ngaøy caøng ña daïng naøy, caùc nhaø saûn xuaát ñaõ ñöa ra haøng loaït caùc daïng PLC vôùi nhieàu möùc ñoä thöïc hieän ñuû ñeå ñaùp öùng caùc yeâu caàu khaùc nhau cuûa ngöôøi söû duïng. Ñeå ñaùnh giaù moät boä PLC ngöôøi ta döïa vaøo 2 tieâu chuaån chính: • Dung löôïng boä nhôù vaø soá tieáp ñieåm vaøo/ra cuûa noù. • Caùc chöùc naêng nhö: boä vi xöû lyù, chu kyø xung clock, ngoân ngöõ laäp trình, khaû naêng môû roäng soá ngoõ vaøo/ra. Vôùi PLC vieäc giaûi quyeát caùc baøi toaùn töï ñoäng hoaù khaùc nhau haàu nhö khoâng bieán ñoåi gì veà cô caáu ngoaøi vieäc phaûi thay ñoåi chöông thình ñieàu khieån sao cho phuø hôïp.PLC coù khaû naêng tuyeät ñoái veà khaû naêng linh ñoäng,meàm deûo vaø hieäu quaû veà giaûi quyeát caùc baøi toaùn cao hôn so vôùi caùc kyõ thuaät coå ñieån. Baûng sau ñaây chæ söï so saùnh giöõa kyõ thuaät ñieàu logíc coå ñieån vaø kyõ thuaät ñieàu khieån chöông trình hoaù: §iÒu khiÓn logic cæ ®iÓn §iÒu khiÓn ch−¬ng tr×nh logic PhÇn tö ®iÒu khiÓn phÇn Môc ®Ých ®Æc biÖt Môc ®Ých chung cøng Ph¹m vi ®iÒu khiÓn Nhá vμ trung b×nh Trung b×nh vμ lín Thay ®æi hoÆc thªm bít Khã DÔ Thêi gian giao hμng Vμi ngμy Ngay lËp tøc B¶o tr×, b¶o d−ìng Khã DÔ §é tin cËy Phô thuéc thiÕt kÕ vμ chÕ Cao t¹o HiÖu qu¶ kinh tÕ C«ng suÊt nhá C«ng suÊt nhá, trung b×nh vμ lín B – CAÁU HÌNH PHAÀN CÖÙNG S7-300: Thieát bò ñieàu khieån khaû trình SIMATIC S7-300 ñöôïc thieát keá theo kieåu module.Caùc module naøy söû duïng cho nhieàu öùng duïng khaùc nhau.Vieäc xaây döïng PLC theo caáu truùc module raát thuaän ...