Lý thuyết PLC

Bộ điều khiển lập trình đầu tiên đã được những nhà thiết kế cho ra đời năm 1968 với các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng các yêu cầu điều khiển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết PLCChương 2: TỔNG QUAN VỀ PLC2.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển : Một hệ thống sản xuất có khả năng tự khởi động, kiểm soát, xử lý và dừngmột quá trình theo yêu cầu hoặc đo đếm các giá trị đã đạt được xác định nhằm đạtkết quả tốt nhất ở sản phẩm đầu ra thì được gọi là Hệ thống điều khiển. Trong kỹ thuật tự động, các bộ điều khiển chia làm 2 loại: ● Điều khiển nối cứng. ● Điều khiển logic khả trình. Một hệ thống điều khiển bất kỳ được tạo thành từ các thành phần sau: ● Khối vào. ● Khối xử lý-điều khiển. ● Khối ra.Khối vào: Khối có nhiệm vụ chuyển đổi các đại lượng vật lý thành các tín hiệu điện, cácbộ chuyển đổi có thể là: nút nhấn, cảm biến …và tùy theo bộ chuyển đổi mà tínhiệu ra khỏi khối vào có thể ON/OFF hoặc dạng liên tục(analog).Khối xử lý: Khối có nhiệm vụ xử lý thông tin từ khối vào để tạo những tín hiệu ra đáp ứngyêu cầu điều khiển.Khối ra: Tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống điều khiển. Các tínhiệu này được sử dụng tạo ra những hoạt động đáp ứng cho các thiết bị ở ngõ ra.Các ngõ ra là: động cơ điện, xy lanh, solenoid, van, role…2.2 Sơ lược về lịch sử của PLC : Ngày nay tự động hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng đời sống và côngnghiệp, tự động hóa đã phát triển đến trình độ cao nhờ những tiến bộ của lýthuyết điều khiển tự động, tiến bộ của ngành điện tử, tin học…Chính vì vậy mànhiều hệ thống điều khiển ra đời, nhưng phát triển mạnh và có khả năng ứngdụng rộng là Bộ điều khiển lập trình PLC. Bộ điều khiển lập trình đầu tiên (Programmable controller) đã được những nhàthiết kế cho ra đời năm 1968(Công ty General Motor-Mỹ), với các chỉ tiêu kỹ thuậtnhằm đáp ứng các yêu cầu điều khiển : ● Dễ lập trình và thay đổi chương trình. ● Cấu trúc dạng Module mở rộng, dễ bảo trì và sữa chữa. ● Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất. Tuy nhiên hệ thống còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiềukhó khăn trong việc vận hành và lập trình hệ thống. Vì vậy các nhà thiết kế từngbước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành. Để đơn giản hóa việclập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (Programmable controller Handle)đầutiên được ra đời vào năm 1969. Điều này đã tạo ra sự phát triển thật sự cho kỹthuật lập trình. Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập trình (PLC) chỉđơn giản nhằm thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều khiển cổ.Qua quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bước tạo ra được một tiêu chuẩnmới cho hệ thống, đó là tiêu chuẩn: Dạng lập trình dùng giản đồ hình thang. Sự phát triển của hệ thống phần cứng từ năm 1975 cho đến nay đã làm cho hệthống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng : ● Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn và có khả năng điều khiển các ngõvào, ngõ ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông. ● Bộ nhớ lớn hơn. ● Nhiều loại Module chuyên dùng hơn. Trong những đầu thập niên 1970, với sự phát triển của phần mềm, bộ lậptrình PLC không chỉ thực hiện các lệnh Logic đơn giản mà còn có thêm các lệnhvề định thì, đếm sự kiện, các lệnh về xử lý toán học, xử lý dữ liệu, xử lý xung,xử lý thời gian thực.. Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ thuật kết nối các hệ thống PLC riêng lẻthành một hệ thống PLC chung, tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ. Tốc độcủa hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét nhanh hơn. Bên cạnh đó, PLC đượcchế tạo có thể giao tiếp với các thiết bị ngoại nhờ vậy mà khả năng ứng dụngcủa PLC được mở rộng hơn.2.3 Phân loại PLC:2.3.1 Theo hãng sản xuất: Các nhãn hiệu như Siemens, Ormon, Misubishi, Alenbratlay…2.3.2 Theo version:PLC Siemens có các họ như S7-200, S7-300, S7-400,… PLC S7-200 của hãng Siemens PLC S7-300 của Siemens PLC S7-400 của SiemensMisubishi có các họ như Alpha, Fx, Fx0, Fx0N,Fx1N,Fx2N…PLC loại ALPHA Đây là loại PLC có kích thước thật nhỏ gọn, phù hợp với các ứng dụng với số lượng I/O nhỏ hơn 30 cổng. Dòng ALPHA có màn hình LCD và các phím nhấn cho phép thao tác, lập trình, sửa đổi… chương trình được tích hợp bên trong bộ đếm tốc độ cao và bộ ngắt (role trung gian), cho phép xử lý tốt một số ứng dụng phức tạp…PLC loại FX0S Đây là loại PLC có kích thước siêu nhỏ, phù hợp với các ứng dụng với số lượng I/O nhỏ hơn 30, giảm chi phí lao động và kích cỡ panel điều khiển. Với việc sử dụng bộ nhớ chương trình bằng EEPROM cho phép dữ liệu chương trình được lưu lại trong bộ nhớ trong trường hợp mất nguồn đột xuất, giảm thiểu thời gian b ...