Chương 7: BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH PCL CỦA HÃNG SIEMENS pdf

Chương 7:
BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH
PLC
CỦA HÃNG SIEMENS
I_ GIỚI THIỆU
_ Hệ thống điều khiển công nghiệp được tạo ra từ một nhóm
bao gồm các thiết bò điện và điện tử, nó mang đến sự chính xác,
hiện đại và tránh được các hư hại trong sản xuất. Hệ thống điều
khiển bao gồm nhiều dạng khác nhau, khác từ nguồn năng
lượng sử dụng, cách thức vận hành cho đến máy móc thiết bò.
1. Bảng điện điều khiển truyền thống
_ Khi thời đại công nghiệp bắt đầu, đặc biệt vào những năm
60-70, những bộ tiếp điểm rơle được dùng để tự động vận hành
các máy móc thiết bò, kèm theo đó là việc sử dụng dây điện để
kết nối chúng với nhau trong bảng điều khiển.
_ Có những bảng điện điều khiển to bằng cả vách tường. Khi
đó, muốn tìm ra được lỗi xảy ra trong hệ thống sẽ gây mất rất
nhiều thời gian, đặc biệt là với những hệ thống công nghiệp
mang tính phức tạp. Đồng thời, tuổi thọ của các bộ tiếp điểm
rơle là có giới hạn nên nó cần phải được thay thế. Khi đó, toàn
bộ máy móc phải tạm dừng và kể cả toàn hệ thống sản xuất.
_ Đôi khi, bảng điện điều khiển không còn đủ khoảng trống
để có thể thay đổi hoặc lắp đặt thêm nhằm mục đích nâng cấp
yêu cầu sử dụng, vì nó chỉ dùng cho một mục đích nên không dễ
thích nghi với yêu cầu của một hệ thống mới. Bên cạnh đó,
người thợ điện khi thực hiện công việc bảo trì cũng đòi hỏi có
những kỹ năng tay nghề cao mới có thể tìm ra được lỗi một cách
tương đối nhanh chóng.
Do đó tính linh hoạt của bảng điện điều khiển truyền thống là
không cao.
+ Tốn khá nhiều công sức

cho việc kết nối dây điện.
+ Khó khăn cho việc thay
thề và sửa chữa.
+ Khó xác đònh lỗi nhanh
chóng, muốn vậy đòi hỏi
người thợ phải có kỹ năng tay
nghề cao.
+ Khi có sự cố về điện
xảy ra, cần phải tạm ngưng
sản xuất để xác đònh lỗi và
tiến hành sửa chữa.
2. Bảng điện điều khiển dùng PLC (Programmable Logic
Controller)
_ Nhờ có sự tiến bộ nhanh trong công nghệ, nhiều nhiệm vụ,
thao tác phức tạp đã được giải quyết. Kỹ thuật điều khiển lập
trình logic xuất hiện bằng cách kết nối với hệ thống điều khiển
logic lập trình PLC với một máy tính trung tâm, và kết nối PLC
với các thiết bò bò như bảng điện điều khiển, động cơ, cảm biến,
công tắc, van khí… nhờ đó khả năng truyền đạt thông tin giữa
các thiết bò được vân hành và dụng cụ điều khiển lớn đến nổi
chúng cho phép phối hợp các quá trình hoạt động phức tạp lại
với nhau để có thể khai thác tối đa tính năng của chúng, chẳng
hạn như việc thực thi những hệ thống điều khiển công nghiệp
phức tạp một cách linh hoạt và chính xác.
Bộ PLC SIEMENS S7-200
_ Bộ điều khiển PLC lúc đầu chỉ là một thiết bò đơn giản.
Ngõ vào của nó được kết nối với công tắc, cảm biến số … và dựa
trên những phép tính logic bên trong mà ngõ ra của nó sẽ đóng
hoặc mở các thiết bò. Khi vừa mới xuất hiện, bộ điều khiển PLC
không tương thích với các hệ thống điều khiển khá phức tạp như

nhiệt độ, vò trí, áp suất … tuy nhiên, vào những năm kế tiếp nhà
sản xuất đã liên tục cải tiến nó.
_ Ngày nay, bộ PLC đã có thể điều khiển được các hoạt động
phức tạp như điều khiển vò trí, và kể cả nhiều ứng dụng phức tạp
khác nhau. Tốc độ làm việc ngày càng được nâng cao, việc lập
trình cũng trở nên dễ dàng hơn. Ngày nay, thật là khó hình dung
được một hệ thống nào mà PLC không thể điều khiển.
Bộ PLC SIEMENS S7-300
Bộ PLC SIEMENS S7-400
_ Với sự phát minh ra bộ diều khiển lập trình PLC, đã có sự
thay đổi lớn trong việc thiết kế các hệ thống điều khiển. Nhiều
thuận lợi cũng xuất hiện.
+ Chức năng chẩn đoán lỗi của bộ PLC được thực hiện
một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn.
+ Không tốn nhiều khoảng trống để dự phòng khi lắp đặt.
+ Giá thành rẽ hơn so với bảng điện truyền thống, đặc
biệt khi số lượng đầu vào và đầu ra cho các thiết bò đòi hỏi quá
nhiều, hoặc khi hệ thống điều khiển có các chức năng quá phức
tạp.
+ So với bảng điện
truyền thống, số lượng dây
điện đã giảm đi khoảng 80%.
+ Có thể thay đổi một
cách dễ dàng các ứng dụng
của bộ PLC từ điều khiển
hoạt động của quá trình này
sang một quá trình khác bằng
cách nạp lại vào cho nó một
chương trình bằng bảng điều
khiển hoặc dùng phần mềm

đã được cài vào máy tính, mà
không cần phải thay đổi dây
điện trừ khi có sự thay đổi số
đầu vào và đầu ra.
+ Năng lượng tiêu thụ
giảm đáng kể, do bộ PLC có
ít các tiếp điểm rơle hơn.
+ Sự tin cậy về các tiếp diểm của PLC lớn hơn so với rơle
dạng khí cụ điện.