THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY CẮT SẢN PHẨM TẠI NHÀ MÁY TÔN HOA SEN

Đồ án tốt nghiệp Trang 2
CHƯƠNG I
DẪN NHẬP
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 3
1.1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của các ngành khoa học kỹ thuật làm cho
đời sống con người ngày càng được nâng cao hơn, thoải mái và thuận tiện hơn.
Cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện- điện tử, công nghệ thông tin,…
ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa đã và đang đạt được những tiến bộ mới.
một số hang tự động hóa đã cho ra đời nhiều loại thiết bị mới, nhiều tính năng để
phục vụ cho từng lĩnh vực tương ứng.
Một đơn vị hay một cá nhân chuyên về lĩnh vực kỹ thuật, tự động hóa, nhất là
trong các dây chuyền sản xuất. Để ấp dụng, đưa các thiết bị tự động hóa vào sử
dụng thì đòi hỏi người kỹ thuật phải hiểu biết về nó, hiểu biết về tính năng cũng
như kỹ thuật áp dụng nó.
Chính điều đó nhóm thực hiện đã chọn đề tài “ thiết kế mô hình máy cắt sản phẩm
tại nhà máy tôn Hoa Sen “. Và trong quá trình nghiên cứu để xây dựng,thiết kế mô
hình nhóm thực hiện cũng đã học hỏi, hiểu biết thêm về một số thiết bị tự động hóa
của hãng OMRON.
Chính vì vậy hàng loạt các thiết bị điều khiển tự động sử dụng trong công nghiệp
của các hãng sản xuất nổi tiếng như MITSUBISHI (Nhật), PANASONIC,
SIEMEN (Đức), OMRON (Nhật)… đã ra đời.
1.2. Mục đích nghiên cứu
• Tìm hiểu PLC CPM2A của công ty OMRON.
• Tìm hiểu khái quát màn hình điều khiển NT21 của công ty
OMRON.
• Tìm hiểu biến tần 3G3MV của công ty OMRON.
• Tìm hiểu về phần mềm lập trình CX-Programmer.
• Tìm hiểu phần mềm NT- Support V4.7( công cụ hỗ trợ lập trình
cho màn hình NT21).

• Ứng dụng PLC CPM2A, màn hình NT21 và biến tần 3G3MV để
xây dựng mô hình máy cắt sản phẩm.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 4
1.3. Giới hạn của đề tài
Do điều kiện và khả năng còn nhiều hạn chế nên trong đề tài:” Thiết kế mô
hình máy cắt sản phẩm tại nhà máy tôn Hoa Sen” chỉ thực hiện một số nội dung
sau:
• PLC CPM2A của OMRON.
• Nghiên cứu về màn hình điều khiển NT21 của OMRON.
• Biến tần 3G3MV của OMRON.
• Thiết kế mô hình máy cắt sản phẩm tại nhà máy tôn Hoa Sen.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài được thực hiện chủ yếu bằng phương pháp thu thập thông tin, tham
khảo các nguồn tài liệu có liên quan.
Dựa trên cơ sở lí thuyết đã tìm hiểu vận dụng xây dựng mô hình thực tế.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 5
CHƯƠNG II
PLC CPM2A
CỦA OMRON
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 6
2.1. Đặc điểm và chức năng của CPM2A
Hình 1.1: Hình dạng bên ngoài của CPM2A
- Các bộ điều khiển chương trình loại CPM2A kết hợp rất nhiều chức năng bao
gồm: điều khiển xung đồng bộ, đầu vào ngắt, xung đầu ra, chỉnh analog và
xung đồng hồ. Ngoài ra, bộ điều khiển CPM2A còn là bộ điều khiển độc lập có
khả năng xử lý các ứng dụng điều khiển của máy nên nó là bộ điều khiển lí
tưởng cho các thiết bị.

- CPM2A có khả năng kết nối thông tin với các máy tính cá nhân, với các PLC
khác. Khả năng kết nối này cho phép người sử dụng có thể thiết kế một hệ
thống sản xuất phân tán và tiết kiệm chi phí.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 7

Hình 1.2: Các bộ phận chính của CPU CPM2A
2.1.1. Các chức năng cơ bản
- Các hình thái của CPU : Bộ điều khiển lập trình CPM2A là một bộ điều khiển
với 20, 30, 40, 60 đầu vào/ra. Có 3 loại đầu ra ( Rơle, Transistor NPN, PNP) và
có 2 loại nguồn (100/240 VAC hoặc 24 VDC).
- Đầu vào/ra mở rộng: 3 module mở rộng có thể được nối thêm vào CPU để tăng
số đầu vào/ra của bộ điều khiển có thể lên tới 120. Có 3 loại mở rộng: loại 20
I/O, loại 8 In và loại 8 Out. Số tối đa 120 đầu vào/ra có thể là nhờ nối thêm 3 bộ
mở rộng 20 đầu vào/ra với CPU có 60 đầu vào/ra.
- Các module đầu vào/ra Analog: Ta có thể kết nối tối đa 3 module vào/ra
Analog vào bộ điều khiển CPM2A để cung cấp các đầu vào và đầu ra Analog.
Mỗi bộ này có 2 đầu vào và 1 đầu ra Analog. Như vậy ta có tối đa 6 đầu vào
Analog và 3 đầu ra Analog bằng cách nối thêm với 3 bộ mở rộng vào ra.
• Có thể đặt dải đầu vào Analog từ 0 đến 10 VDC, 1 đến 5 VDC hoặc 4
đến 20mA với độ phân giải 1/256. ( Chức năng phát hiện mạch hở có thể
được dùng với chế độ đặt từ 1 đến 5 VDC và 4 đến 20 mA).
• Có thể đặt đầu ra tương tự từ 0 đến 10 VDC, -10 đến 10 VDC hoặc 4 đến
20 mA với độ phân giải 1/256.
- Bộ kết nối đầu vào/ra CompoBus/S: bộ kết nối đầu vào/ra CompoBus/S có thể
được nối với CPM2A để biến bộ điều khiển chương trình này thành một thiết bị
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Bộ CPU bao gồm 20, 30, 40 hoặc 60
đầu vào/ra và có thể thêm vào các
module mở rộng để nâng lên tới 120

đầu vào/ra. Các module analog vào/ra
và các module ComproBus/S cũng có.
Cổng RS-232C: cổng này có thể được
sử dụng cho các truyền tin Host Link,
no-protocol, 1:1 PC Link, 1:1 NT Link.
Cổng ngoại vi: các thiết bị lập trình tương
thích với các module điều khiển khác của
Omron. Cổng ngoại vi này còn có thể được
dùng cho Host Link hoặc các kết nối thông
tin không giao thức( Protocol).
Đồ án tốt nghiệp Trang 8
Slave trong hệ thống CompoBus/S. Bộ kết nối đầu vào/ra này có 8 bit đầu vào
và 8 bit đầu ra.
Hình 1.3: Bộ kết nối đầu vào/ra CompoBus/S
- Dùng chung các bộ lập trình: Các thiết bị lập trình như bàn phím, phần mềm hỗ
trợ có thể dung được cho các bộ điều khiển chương trình C200H, C200HS,
C200HX/HG/ HE, CQM1, CPM1, CPM1A, CPM2C và RSM1( -V2) bởi vậy
các công cụ lập trình bằng ngôn ngữ bậc thang hiện có được sử dụng một cách
hiệu quả.
2.1.2. Khả năng điều khiển động cơ có sẵn
 Điều khiển xung đồng bộ ( Đầu ra transistor): điều khiển xung đầu ra cho phép
dễ dàng làm cho hoạt động của các bộ phận ngoại vi của các thiết bị chính được
đồng bộ. Tần số xung đầu ra có thể được điều khiển như bội số tần số xung đầu
vào, cho phép các thiết bị ngoại vi của máy( Ví dụ như băng tải) sẽ giống với
tốc độ của các bộ phận chính của máy.
Hình 1.4: kết nối PLC với các thiết bị
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
CompoBus/S
Distributed CPU
CompoBus/s Master Unit

hoặc SRM1 CompoBus/S
Master control
CompoBus I/O Link
Master PC
CPM2A
encoder
CPM2A
Motor driver
Đồ án tốt nghiệp Trang 9
 Ngắt và bộ đếm tốc độ cao: CPM2A có 5 ngõ vào đếm tốc độ cao. Mỗi ngõ vào
đếm tốc độ cao có đáp ứng tần số 20 KHz/ 5KHz và 4 đầu vào ngắt có tần số
đáp ứng 2 KHz.
Bộ đếm tốc độ cao được sử dụng ở 1 trong 4 chế độ ngõ vào sau đây:
- Chế độ lệch pha ( 5KHz).
- Chế độ xung với ngõ vào xác định chiều ( 20KHz).
- Chế độ xung lên xuống (20KHz).
- Chế độ đếm tăng (20KHz)
Các ngắt có thể được khởi động khi bộ đếm đạt giá trị đặt hoặc giảm trong
một khoảng nhất định.
Các ngõ vào ngắt ở chế độ Counter có thể được sử dụng để tăng hay giảm tốc
độ bộ đếm ( 2KHz) và khi thiết bị đếm đạt đến giá trị cần thiết thì bắt đầu thực
hiện ngắt theo chương trình ngắt.
2.1.3. Ngõ vào ngắt tốc độ cao để điều khiển máy
 Chức năng ngõ vào ngắt tốc độ cao: có 4 đầu vào được sử dụng cho ngõ vào
ngắt tốc độ cao( Đây là 4 ngõ vào dung chung với các ngõ vào phản hồi nhanh
và các ngõ vào ngắt ở chế độ Counter), độ rộng của tín hiệu ngõ vào tối thiểu là
50µs và thời gian phản hồi là 0,3 ms. Khi một ngõ vào ngắt bật lên ON chương
trinh chính sẽ dừng và chương trình ngắt sẽ hoạt động.
 Chức năng ngõ vào phản hồi nhanh: Có 4 ngõ vào được sử dụng cho các ngõ
vào phản hồi nhanh ( Chung với ngõ vào ngắt tốc độ cao và các ngõ vào ngắt ở

chế độ Counter) có thể đọc được tín hiệu ngõ vào với độ rộng tín hiệu ngắn
khoảng 50µs.
 Chức năng lọc ngõ vào: Tất cả các ngõ vào có tần số thời gian đặt ở 1ms, 2ms,
3ms, 5, 10, 20, 40 hoặc 80ms. Các tác động nhiễu bên trong máy hay bên ngoài
có thể giảm bớt bằng cách tăng thời gian hằng số ngõ vào.
2.1.4. Chức năng truyền tin
Khả năng kết nối đầy đủ: Host Link là mối liên kết chủ-tớ. kết nối Host Link
có thể thực hiện thông qua cổng RS-232C hoặc cổng ngoại vi. Ta có thể nối một
máy tính cá nhân hoặc một màn hình điều khiển vào PLC dưới dạng kết nối Host
Link để đọc hay viết số liệu vào trong bộ nhớ hoặc hay đổi chế độ hoạt động của bộ
PLC.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
1:1 Host Link Communication
1: N Host Link communication
B500-AI.004
Link Adapter
Đồ án tốt nghiệp Trang 10
Hình 1.5: Kết nối PLC với cổng RS-232C/ RS-422A
Truyền tin đơn giản không giao thức ( No – Protocol): Đây là kiểu liên lạc
đơn giản giữa PC và thiết bị kiểm soát khác như máy in, bộ mã hóa… Dùng để
trao đổi, chuyển đổi dữ liệu từ PC đến các thiết bị ngoại vi thông qua các cổng
giao tiếp RS-232C hoặc cổng các thiết bị ngoại vi. Kiểu liên lạc này được biểu
diễn như sau:
Hình 1.6: Các thiết bị kết nối
Truyền tin với màn hình tốc độ cao: Khi nối tiếp 1:1 với màn hình, một màn
hình điều khiển được nối trực tiếp với bộ PLC CPM2A. Màn hình điều khiển này
phải được nối với cổng RS-232C và không được nối với cổng ngoại vi.
Hình 1.7: Kết nối giữa PLC và màn hình NT
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Nạp dữ liệu từ máy đọc mã vạch

Máy đọc
mã vạch
Máy in
nối tiếp
Truyền dữ liệu với máy in nối tiếp
CPM2A
(kết nối qua cổng RS-232)
CPM2A
(kết nối qua cổng RS-232)
Đồ án tốt nghiệp Trang 11
Kết nối 1:1: Một bộ CPM2A có thể nối trực tiếp với một bộ CPM2A khác
hoặc các bộ điều khiển chương trình khác như CQM1, CPM1, CPM1A, CPM2C,
RSM1(-V2), C200HS, C200HX/HE/HG. Việc kết nối các PLC này phải được nối
qua cổng RS-232C, với kiểu kết nối này cho phép liên kết dữ liệu một cách tự
động, không được kết nối 1:1 qua cổng ngoại vi. trong đó một PLC đóng vai trò
chính và một PLC phụ trong việc thiết lập các chế độ hoạt động của hệ thống.
Hình 1.8: Kết nối qua cổng RS-232
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
CPM2A
(kết nối qua cổng RS-232)
CPM2A
(kết nối qua cổng RS-232)
Đồ án tốt nghiệp Trang 12
2.1.5. Khái quát các chức năng của CPM2A
Chức năng chính Mô tả chi tiết
Ngắt
( Interrupts )
Các đầu vào ngắt
4 đầu vào, xem Ghi chú 1
Thời gian đáp ứng : 0.3 ms

Ngắt timer khoảng thời gian (interval
timer)
1 đầu vào
Giá trị đặt : 0,5 tới 319.968 ms
Độ chính xác : 0,1 ms
Scheduled interrupts
One-shot interrupts
Counter tốc độ
cao
Bộ đếm tốc độ cao
1 đầu vào, xem Ghi chú 2
Chế độ dịch pha Differential phase ( 5
kHz) Đầu vào xung có xác đình chiều
(20 Khz) Chế độ đầu vào Up/down (20
kHz)
Chế độ đếm tăng Incremental mode (
20
kHz)
Không có ngắt
Count-check interrupt
Ngắt được phát sinh
khi giá trị đếm bằng
với giá trị đặt hoặc khi
nằm trong 1 khoảng
đặt trước
Các đầu vào ngắt ( counter mode)
4 đầu vào, xem Ghi chú 1
Đếm tăng ( 2kHz) Đếm giảm ( 2 kHz)
Không có ngắt
Count-up interrupt

Đầu ra xung 2 đầu ra :
Đầu ra xung 1 pha không gia tốc/ giảm
tốc
( Xem Ghi chú 3) 10Hz đến 10 kHz
2 đầu ra :
Đầu ra xung có độ rộng thay đổi ( Xem
Ghi chú 3)
0,1 đến 999,9 Hz, tỷ lệ độ rộng 0 đến
100%.
1 đầu ra:
Đầu ra xung có gia tốc/ giảm tốc hình
thang
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 13
Điều khiển xung
đồng bộ
1 đầu ( xem Ghi chú 2 và 3)
Dải tần số đầu vào : 10 đến 500 Hz, 20 Hz tới 1 kHz, hoặc 300 Hz
tới 20 kHz. Dải tần số đầu ra : 10 Hz tới 10 kHz.
Đầu vào đáp ứng
nhanh
4 đầu vào (xem Ghi chú 1)
Độ rộng tín hiệu đầu vào tối thiểu là 50 µs
Điều khiển
2 đầu ( dải đặt : 0 đến 200 BCD )
Hằng số thời gian
đầu vào
Xác định hằng số thời gian đầu vào cho tất cả các đầu vào
( Đặt : 1,2,3,5,10,20,40 hoặc 80 ms ).
Lịch / Giờ

Cho biết năm, tháng , thứ trong của tuần, ngày trong tháng, giờ,
Các chức năng bộ
mở rộng
Chức năng đầu vào/ra Analog
1 đầu vào Analog : dải đầu vào 0 đến 10 V, 1 đến 5 V hoặc 4 đến
20 mA.
1 đầu ra Analog: dải đầu ra 0 đến 10 V, -10 đến 10 V, hoặc 4 đến
20 mA
ComproBus/S Slave function
Trao đổi 8 bit đầu vào và 8 bit đầu ra của dữ liệu với Master Unit
Ghi chú:
1.Bốn đầu vào này chung với đầu vào ngắt, đầu vào ngắt dạng counter và
đầu vào đáp ứng nhanh, nhưng mỗi đầu vào chỉ có thể được sử dụng với một
mục đích.
2.Đầu vào này chung với chức năng couter tốc độ nhanh hoặc điều khiển
xung đồng bộ.
3.Đầu ra này Chung với chức năng đầu ra xung hoặc chức năng điều
khiển xung đồng bộ. Các chức năng đó chỉ được dùng với các đầu ra
transistor.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 14
2.2. Cấu hình cơ bản của bộ CPU CPM2A
2.2.1. Các bộ CPU chính
Bộ CPU 20 I/O Bộ CPU 30 I/O

Bộ CPU 40 I/O Bộ CPU 60 I/O

Hình 1.10: Các bộ CPU CPM2A
Họ CPM2A có rất nhiều loại, có thể tóm tắt trong bảng sau:
Số đầu vào/ra

Điện áp
Đầu vào
Đầu ra
Model
20 đầu vào/ra
(12 đầu vào và 8
đầu ra
100 tới 240
VAC
24 VDC Rơ le CPM2A-20CDR-A
24 VDC 24 VDC Rơ le CPM2A-20CDR-D
24 VDC NPN CPM2A-20CDT-D
24 VDC PNP
CPM2A-20CDT1-
D
30 đầu vào/ra
(18 đầu vào
và
12 đầu ra )
100 tới 240
VAC
24 VDC Rơ le CPM2A-30CDR-A
24 VDC 24 VDC Rơ le CPM2A-30CDR-D
24 VDC NPN CPM2A-30CDT-D
24 VDC PNP
CPM2A-30CDT1-
D
40 đầu vào/ra 100 tới 240
VAC
24 VDC Rơ le CPM2A-40CDR-A

24 VDC 24 VDC Rơ le CPM2A-40CDR-D
24 VDC NPN CPM2A-40CDT-D
24 VDC PNP
CPM2A-40CDT1-
D
60 đầu vào/ra 100 tới 240
VAC
24 VDC Rơ le CPM2A-60CDR-A
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 15
24 VDC 24 VDC Rơ le CPM2A-60CDR-D
24 VDC NPN CPM2A-60CDT-D
24 VDC PNP
CPM2A-60CDT1-
D
2.2.2. Bộ mở rộng
Ta có thể nối tối đa 3 bộ mở rộng vào đầu nối mở rộng bằng các cáp nối
vào ra mở rộng (Trong trường hợp NT-AL001 Adapter nối với cổng RS-
232C thì chỉ có thể nối thêm 1 bộ mở rộng vì nguồn cho 5VDC của CPU chỉ
có hạn). Có 3 loại bộ mở rộng:
Bộ mở rộng đầu vào/ra, bộ đầu vào/ra Analog và ComproBus/S I/O
Link
unit.

Hình 1.11: Sơ đồ kết nối với bộ mở rộng I/O
Các bộ mở rộng:
Hình 1.12: Các bộ mở rộng của PLC CPM2A
2.3. Cấu trúc của PLC CPM2A
Bộ CPU 20 hoặc 30 đầu vào ra:
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập

Bộ kết nối mở
Bộ mở rộng
(Expansion I/O unit,
Analog I/O Unit hoặc
compoBus/S I/O Unit)
Expansion I/O connecting
Loại 20 đầu vào/
ra
Loại 8 đầu
vào
Loại 8 đầu
2. Đầu nối đất chức
năng.(chỉ cấp điện
3. Đầu nối đất
Đồ án tốt nghiệp Trang 16
Hình 1.13: Mô tả chi tiết các bộ phận của bộ PLC CPM2A
Trong đó:
1. Các dây nối nguồn đầu vào:
Nối điện nguồn vào cho các đầu nối dây này, tùy theo loại CPU mà ta dùng
nguồn AC từ 100V-240V hoặc nguồn DC 24V.
2. Dây nối đất chức năng:
Nối đàu dây này xuống đất làm tăng khả năng chống nhiễu và làm giảm
nguy cơ gây điện giật.
3. Dây nối đất bảo vệ:
Đầu dây này được nối xuống đất làm giảm nguy cơ điện giật.
Chân 2 và 3 nối đất bảo vệ ( đối với loại CPU dùng nguồn AC) để bảo vệ
an toàn cho người sử dụng.
4. Các dây nối điện nguồn bên ngoài:
Các bộ điều khiển CPM2A được hỗ trợ các các dây điện nguồn 24VDC để cấp
điện áp cho các thiết bị đầu vào ( chỉ dùng với loại CPU dùng nguồn AC ).

5. Các dây nối ngõ vào: Nối các thiết bị đầu vào với bộ CPU.
6. Các dây nối ngõ ra: để liên kết CPU với các thiết bị ngõ ra.
7. Các đèn báo chế độ làm việc của CPU: các đèn báo này cho chúng ta
biết chế độ làm việc hiện hành của PLC.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
1. Các đầu
nối điện
nguồn vào
10. Điều
khiển
7. Các đèn
hiển thị chế
độ của PLC
11. Cổng
ngoại vi
14. Ngăn chứa
pin
4. Nối điện nguồn bên
ngoài ( Chỉ cấp nguồn
6. Các đầu nối ngõ
ra
9. Các đèn hiển thị ngõ
ra( 10 CH chỉ có ở
CPU 20 ngõ vào/ ra)
13. Công tắc chọn
chế độ truyền tin
15. Nắp của bộ kết
nối mở rộng
12. cổng RS-232C
8. Các hiển th

ị
đầu vào (0CH
chỉ có ở bộ
CPU 20 đầu )
5. Các đầu nối ngõ vào
Đồ án tốt nghiệp Trang 17
Các đèn hiển thị Chế độ ý nghĩa
POWR ON PLC đã được cấp đIện nguồn
OFF PLC chưa được cấp điện
RUN
( màu xanh)
ON
PLC được chạy ở chế độ MONITOR hoặc
OFF PLC đang chạy ở chế độ PROGRAM hoặc
có lỗi gây dừng
COMM
( màu vàng )
Đèn sáng Đang truyền dữ liệu qua cổng ngoạI vi hoặc
cổng RS-232C
OFF Không truyền dữ liệu qua cổng ngoạI vi
hoặc cổng RS-232C
ERR/ALA
RM
( Màu đỏ )
ON Có lỗi gây dừng ( PLC ngừng chạy)
Đèn nháy
sáng
Không có lỗi gây dừng ( PLC vẫn tiếp tục
chạy )
OFF PLC hoạt động bình thường

8. Các đèn báo trạng thái ngõ vào:
Khi một trong các ngõ vào ở trạng thái ON thì đèn báo tương ứng sẽ
sáng. Các đèn hiển thị sẽ sáng trong suốt quá trình nạp điện lại cho đầu
vào/ ra.
Lỗi gây dừng Các đèn hiển thị đầu vào
Lỗi CPU, I/O bus hoặc có quá
nhiều module
Tắt
Lỗi bộ nhớ hoặc lỗi FALS ( lỗi
hệ thống gây dừng)
Đèn hiển thị đầu vào sẽ thay đổi theo
các
trạng thái của tín hiệu đầu vào, nhưng
các trạng thái của đầu vào sẽ không
9. Các đèn báo trạng thái ngõ ra:
Đèn báo trạng thái ngõ ra sẽ sáng nếu các dây nối ngõ ra tương ứng ở
trạng thái ON. Các đèn này sẽ luôn sáng trong suốt quá trình cập nhật đầu
vào/ra. Khi ta dùng các đầu ra xung, đèn hiển thị sẽ sáng liên tục khi PLC
đang cho ra các xung.
10.Điều khiển Analog:
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 18
Ta xoay các chiết áp analog đIều khiển này để thay đổi các analog setting (
0 tới 200 ), lưu giữ vào vùng nhớ IR250 và IR251.
11.Cổng ngoại vi:
Liên kết PLC với một thiết bị lập trình ( gồm các bàn phím lập trình ), máy
tính chủ hoặc một thiết bị tiêu chuẩn bên ngoài.
12.Cổng RS-232C:
Liên kết PLC với thiết bị lập trình ( Ngoại trừ thiết bị lập trình cầm tay và
máy tính chủ).

Hình 1.14: Sơ đồ chân cổng RS-232C
13.Công tắc truyền tin:
Công tắc này cho phép ta chọn chế độ truyền tin qua cổng ngoại vi hoặc
cổng RS-232C.
OFF Cổng ngoại vi và cổng RS-232C hoạt động theo các setting
truyền tin trong PC Setup, ngoại trừ trường hợp bàn phím lập
trình được nối với cổng ngoại vi.
ON Cổng ngoại vi và cổng RS-232C hoạt động theo các setting
truyền tin tiêu chuẩn, ngoại trừ trường hợp các bàn phím lập
trình được nối với cổng ngoại vi.
Chế độ đặt của phím này không có ảnh hưởng tới các truyền tin với bàn phím
lập trình đang được nối với cổng ngoại vi. Nó chỉ có ảnh hưởng tới cổng RS-232C.
14.Pin : Pin này lưu lại bộ nhớ trong CPU và nó được nối sẵn khi bán bộ
CPU.
15.Bộ nối mở rộng: Bộ phận này nối CPU với một bộ mở rổng ( bộ mở
rông đầu vào/ra, bộ đầu vào/ra analog hoặc bộ kết nối đầu vào/ra
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 19
CompoBus/S ). Ta có thể nối vào CPU tối đa 3 bộ mở rộng.
2.4. Đặc tính kỹ thuật của CPM2A
Mục Bộ CPU
20 đầu I/O
Bộ CPU 30
đầu I/O
Bộ CPU 40
đầu I/O
Bộ CPU 60
đầu I/O
Điện áp nguồn
Điện AC

100 đến 240 VAC, 50/60 Hz
Điện DC
24 VDC
Dải điện áp
hoạt động
Điện AC
85 đến 264 VAC
Điện DC 20,4 đến 26,4 VDC
Công suất tiêu
thụ điện
Điện AC
Tối đa 60 VA
Điện DC
Tối đa 20 W
Dòng xung
Điện AC
Tối đa 60 A
Điện DC
Tối đa 20 A
Nguồn cấp
bên ngoài
( điện AC)
Điện áp
nguồn
24 VDC
Công suất
đầu ra
300 mA : Chỉ dùng cho các thiết bị đầu ra. Không dùng
được để điều khiển đầu ra.
( Khi nguồn cấp bên ngoài gây quá dòng hoặc ngắn

mạch, điện áp nguồn bên ngoài sẽ tụt xuống và PLC sẽ
ngừng hoạt động. )
Trở kháng cách điện Tối thiểu 20 MΩ ( tại 500 VDC ) giữa các đầu nối AC
bên ngoài và các đầu nối tiếp đất.
Cường độ điện môi 2300 VAC 50/60 Hz cho 1 phút với dòng dò tối đa 10
mA giữa các đầu nối AC bên ngoài và đầu nối tiếp đất.
Miễn nhiễu Tuân theo chuẩn IEC6100-4-4; 2KV (các đường dây
điện)
Khả năng chịu rung
10 đến 57 Hz, biên độ 0.075-mm , 57 tới 150 Hz, gia tốc
9.8 m/s
2
ở các hướng X,Y,Z cho 80 phút mỗi hướng
( hệ số thời gian: 8 phút x hệ số 10 = tổng số 80 phút).
Mức độ chịu sốc
147 m/s
2

ba lần, mỗi lần theo hướng X, Y và Z
Nhiệt độ môi trường
Hoạt động : 0 tới 55
oC
Cất giữ : -20 tới 75
oC
Độ ẩm 10% tới 90% ( Không đóng đá )
Môi trường Không có khí ăn mòn
Cỡ vít đầu nối
M3
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 20

Thời gian ngắt điện Nguồn AC : Tối thiểu 10 ms
Nguồn DC: Tối thiểu 2 ms
( Nguồn sẽ ngắt nếu điện sụt dưới 85% điện áp định mức
lâu hơn thời gian ngắt điện).
Trọng lượng
CPU
Điện AC Tối đa
650
g
Tối đa 700

g
Tối đa 800 g Tối đa 1000 g
Điện DC Tối đa
550
g
Tối đa 600

g
Tối đa 700 g Tối đa 900 g
Trọng lượng module I/O mở
rộng
Module với 20 đầu I/O: Tối đa 300 g
Module với 8 đầu ra: Tối đa 250 g
Module kết nối đầu vào: Tối đa 200 g
Trọng lượng module mở rộng
Module I/O Analog: Tối đa 150 g
Module cảm biến nhiệt độ: Tối đa
250 g
Module kết nối I/O CompoBus: Tối

2.5. Các chế độ hoạt động của CPM2A
CPU của bộ điều khiển lập trình CPM2A có 3 chế độ hoạt động : PROGRAM,
MONITOR và RUN.
 Chế độ PROGRAM: Chương trình không thể được thực hiện ở chế độ
PROGRAM. Chế độ này được dùng để thực hiện các các bước chuẩn bị cho
việc thưc hiện chương trình như sau:
-
Thay đổi các thông số ban đầu / thông số hoạt động như các thông
số trong PC setup.
- Viết, nạp hoặc kiểm tra chương trình.
-
Kiểm tra việc đấu dây bằng force-setting và force-resetting các
bit vào/ ra.
 Chế độ MONITOR: Quá trình thực hiện chương trình được thực hiện tại chế
độ này và các hoạt động có thể được thực hiện nhờ các công cụ lập trình. Nhìn
chung, chế độ MONITOR được sử dụng để tìm chỗ sai của chương trình,
chạy thử và sửa lỗi.
- Online editing: Sửa chương trinh trực tiếp khi đang chạy.
- Giám sát bộ nhớ vào/ra trong quá trình hoạt động.
-
Force-setting/ Force-resetting các bit vào/ra, thay đổi giá trị đặt và
thay đổi các giá trị hiện tại trong suốt quá trình hoạt động.
 Chế độ RUN: Chương trình được chạy với tốc độ bình thường ở chế độ này.
Ta không thể tiến hành các bước hoạt động như Online editing, force-setting/
force- reseting các bit vào/ra, thay đổi giá trị đặt hay các giá trị hiện tại nhưng
vẫn có thể theo dõi được tình trạng của các bit vào/ra.
2.5.1. Các chế độ hoạt động khi khởi động
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 21
Khi có điện vào, chế độ hoạt động của bộ điều khiển chương trình CPM2A phụ

thuộc vào các PC setup setting và các trạng thái của khoá trên bàn phím lập
trình nếu như bàn phím lập trình được nối với CPM2A.
PC Setup setting
Nối bàn phím lập
trình
Không nối bàn
phím lập
Word
B
Setting
DM6600 08 đến
15
00 Chế độ khởi động đư
ợc xác
định
Chế độ khởi động là ch
ế
độ
01 Chế độ khởi động giống như chế độ hoạt động trước
khi ngắt điện
02 Chế độ khởi động được xác định bởi các bit 00 tới 07
00 đến
07
00
Chế độ PROGRAM
01
Chế độ MONITOR
02 Chế độ RUN
Ghi

chú

: Xác lập mặc định là 00. Với xác lập này, chế độ khởi động được
thể hiện bởi Programming Console's mode switch setting nếu bàn phím lập trình
được nối với cổng ngoại vi. Nếu ta không nối bàn phím lập trình vào thì PLC sẽ tự
động vào chế độ RUN.
2.5.2. Hoạt động của bộ điều khiển chương trình khi khởi động
 Thời gian cần thiết để thiết lập trạng thái ban đầu: Thời gian cần thiết cho
quá trinh khởi động ban đầu phụ thuộc vào một số yếu tố như điều kiện hoạt
động ( bao gồm nguồn cấp, cấu hình của hệ thống và nhiệt độ xung quanh ) và
nội dung của chương trình.
 Nguồn cấp tối thiểu: Bộ điều khiển chương trình sẽ ngưng hoạt động và sẽ
tắt nếu nguồn cấp đạt dưới 85% giá trị định mức.
 Ngắt nguồn tạm thời: CPU sẽ tiếp tục hoạt động nếu thời gian ngắt điện kéo
dài dưới 10 ms cho điện AC hoặc 2 ms cho điện DC.
Khi phát hiện ngắt điện, CPU sẽ ngừng hoạt động và tất cả các đầu ra sẽ tắt.
 Tự động đặt lại: CPU sẽ tự động hoạt động lại khi điện áp nguồn đạt mức trên
85% giá trị định mức.
 Biểu đồ thời gian khi tắt điện: Thời gian phát hiện tắt điện là thời gian cần
thiết để phát hiện ra điện bị ngắt sau khi điện áp tụt xuống dưới 85% giá trị
định mức. Thời gian ngắt điện ngắn hơn 10 ms ( đối với điện AC ) hoặc 2 ms
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 22
(đối với điện DC ) thì sẽ không bị phát hiện.
Chú ý: điện áp dao động lên xuống ở mức 85% điện áp định mức của bộ điều
khiển chương trình thì lúc này bộ điều khiển sẽ liên tục tắt , bật và sẽ gây nên sự
cố đối với hệ thống được điều khiển. Trong trường hợp này, bạn hãy đặt một
mạch điện bảo vệ để tắt nguồn cấp điện cho các thiết bị nhạy
cảm cho tới khi
nguồn cấp điện quay trở về đạt mức đã định.

2.5.3. Hoạt động cơ bản của CPU
Quá trình xử lý khởi tạo sẽ được thực hiện khi bật điện lên. Nếu không có các
lỗi khởi tạo thì quá trình giám sát, thực hiện chương trình, cập nhật đầu vào/ra và
việc phục
vụ cổng truyền tin sẽ được thực hiện lặp đi lặp lại.
 Khởi động ban đầu:
- Kiểm tra phần cứng.
- Kiểm tra bộ nhớ.
- Đọc dữ liệu từ bộ nhớ Flash.
 Quá trình giám sát:
- Kiểm tra lỗi pin.
- Đặt lại thời gian kiểm tra chu kỳ.
- Kiểm tra bộ nhớ chương trình.
- Cập nhật các bít chức năng mở rộng.
 Thực hiện chương trình: Chạy chương trình.
 Tính chu kỳ thời gian:
-
Đợi chu kỳ thời gian tối thiểu nếu thời gian
chu kỳ tối thiểu được đặt trong PC Setup
(DM 6619).
-
Tính thời gian chu kỳ.
 Cập nhật đầu vào/ ra:
- Đọc dữ liệu đầu vào từ các bít đầu vào.
-
Viết các dữ liệu đầu ra tới các bit đầu ra.

Thực hiện quá trình truyền tin qua cổng RS-232C ( Có thể được thay
đổi trong DM 6616).


Thực hiện quá trình truyền tin qua cổng ngoại vi ( Có thể được thay
đổi trong DM 6617).
Ta có thể đọc được thời gian của chu kỳ này qua thiết bị lập trình.
AR 14 lưu thời gian của chu kỳ ngắn nhất và AR 15 gồm thời gian của chu kỳ hiện
tại theo đơn vị 0.1 ms. Chu kỳ thời gian này thay đổi một chút phụ thuộc vào quá
trình xử lý đang được thực hiện trong mỗi chu kỳ, bởi vậy chu kỳ thời gian dự tính
sẽ không luôn bằng chu kỳ thời gian thực.
2.6. Cấu trúc vùng nhớ trong PLC
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 23
Vùng dữ liệu Word Bit Chức năng
Vùng
IR
Vùng
ngõ vào
IR000-IR009
( 10 word)
IR00000-IR00915
( 160 bit)
Các bít này có
thể cấp đến
các tiếp điểm
I/O bên ngoài.
Vùng
ngõ ra
IR010-IR019
( 10 word)
IR01000-IR01915
(160 bit)
Vùng

làm việc
IR020-IR049 và
IR200-IR227
( 58 word)
IR02000-IR04915
và IR20000-
IR22715
(928 bit)
Các bit word
có thể tự do
trong chương
trình.
Vùng SR
SR228-SR255
( 28 word)
SR22800-SR25515
(448 bit)
Các bit này phục
vụ cho các chức
năng cụ thể như
các cờ và các bit
điều khiển.
Vùng TR
TR0-TR7
( 8 bit)
Những bit này
được dùng để lưu
trữ tạm thời các
trạng thái ON/OFF
ở các nhánh của

chương trình.
Vùng HR
HR00-HR19
(20 word)
HR0000-HR1915
( 320 bit)
Các bit này lưu trữ
dữ liệu và giữ
trạng thái ON/OFF
khi nguồn bị tắt.
Vùng AR
AR00-AR23
(23 word)
AR0000-AR2315
( 384 bit)
Các bit này phục
vụ cho các chức
năng cụ thể như:
các cờ, các bit điều
khiển.
Vùng LR
LR00-LR15
(16 Word)
LR0000-LR1515
( 256 bit)
Dùng cho liên kết
dữ liệu 1:1 với PC
khác.
Vùng
Timer/ Counter

TC000-TC255 ( 256 Timer và Counter) Cùng các số được
dùng cho cả timer
và Counter.
Vùng
DM
Read/
Write DM0000-
DM2047
( 2048 word)
Dữ liệu vùng DM
có thể truy cập
trong các đơn vị
word. Các giá trị
word được giữ khi
nguồn được tắt.
Eror log
DM2000-DM2021
(22 word)
Dùng lưu trữ thời
gian xảy ra và mã
số của lỗi đó.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 24
Vùng
DM
Những word này
có thể được dùng
như DM Read/
Write khi chức
năng Error log

không được dùng.
Read only DM6144-DM6599
( 456 word)
Không thể viết
trực tiếp từ
chương trình.
Set up
PC
DM6600-DM6655
( 56 word)
Dùng để lưu trữ
các thông số khác
nhau để điều
khiển, vận hành
PC.
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 25
2.7. Lập trình cho PLC CPM2A bằng phần mềm CX- Programmer
2.7.1. Giới thiệu về phần mềm CX-Programmer
CX- Programmer là một phần mềm của công ty Omron, nó có hầu hết các
tính năng của các phần mềm đi trước nhưng được nâng lên một tầm cao hơn về
những tính năng, về mức độ tiện dụng.
Lập trình cấu trúc: Chương trình sơ đồ bậc thang dài có thể phân thành có
thể phân thành các chương trình nhỏ hơn gọi là Task và được điều khiển bằng
Memory Card, vì vậy một dự án lớn có thể có nhiều người cùng tham gia xây
dựng và bảo trì.
Lập trình không cần địa chỉ thực: Chương trình PLC có thể được viết trước
khi hệ thống được ghép nối với các đầu vào ra.
Có thể chuyển đổi qua lại dễ dàng giữa dạng lập trình Ladder và Statement
List và ngược lại, thậm chí có thể chuyển đổi riêng một đoạn chương trình từ

dạng Ladder và Statement List và ngược lại.
Có thể trong cùng một thời gian mà theo dõi được nhiều đoạn chương trình
khác nhau (Multi View).
2.7.2. Cài đặt phần mềm CX-Programmer vào máy tính
 Cài đặt phần mềm CX-Programmer vào máy tính:
Sau khi bỏ đĩa CD vào ổ đĩa CD-ROM đĩa tự động chạy và hiện hộp thoại
Choose Setup Language xuất hiện:
Sau khi chọn xong ngôn ngữ, Click OK hộp thoại InstallShield Wizard
xuất hiện:
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập
Đồ án tốt nghiệp Trang 26
Để tiếp tục việc cài đặt Click Next xuất hiện thông báo về bản quyền của phần mềm:
Trong thông báo về bản quyền này ta chọn Accept sau đó Click Next để tiếp tục.
Khi đó xuất hiện hộp thoại User and Licence Information ( Thông tin về người sử
dụng và mã đăng kí):
GVHD: Ths. Lưu Văn Quang Chương I: Dẫn nhập