Điều khiển lập trình - Chương 1 pptx

Môn hoc:
Điều khiển lập trình
Chương 1: Đại cương về ĐKLT
Chương 2: Cấu trúc và phương thức hoạt động của PLC
Chương 3: Tập lệnh của PLC S7_200
Tài liệu tham khảo:
[1]. Bộ Điều khiển lập trình vận hành và ứng dụng_Lê Hoài Quốc
[2]. Tự động hoá với Simatic s7_200_Nguyễn Doãn Phước
[3]. Software: Step 7 Microwin V3.2
ÑAÏI CÖÔNG VEÀ
ÑIEÀU KHIEÅN LAÄP TRÌNH
Chöông 1:
I. CÁC LOẠI ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP.
1.1. Hệ thống điều khiển bằng relay:
Relay chiếm một phần quan trọng trong hệ thống điều khiển
hiện đại, nhất là trong các mạch động lực mà ta cần điều khiển
ngắt dòng điện tương đối lớn.
Hạn chế trong mạch điều khiển dùng relay:
 Hệ thống điều khiển bằng relay chiếm nhiều không gian của
tủ điều khiển.
 Khi cần thay đổi chức năng điều khiển thì phải đấu dây lại
toàn bộ hệ thống.
 Hệ thống điều khiển bằng relay cũng bò giới hạn về tốc độ,
tuổi thọ và độ tin cậy (do phần chuyển động cơ khí của relay).
I. CÁC LOẠI ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP
1.2. Hệ thống điện tử:
- Vào giữa năm 1950, Transistor đã bắt đầu được sử
dụng như là các phần tử chuyển mạch do có kích thước
rất nhỏ và không có phần chuyển động như relay.
- Các chất bán dẫn có độ tin cậy cao, tốc độ chuyển
mạch cao hơn relay đồng thời giá cả cũng thấp hơn relay.

Tuy nhiên, công suất mạch transistor nhỏ hơn nhiều so với
mạch relay.
- Các ứng dụng về điều khiển của transistor đã không bò
hạn chế đối với chuyển mạch logic với hai trạng thái [0]
và [1] ứng với trường hợp transistor dẫn và tắt.
I. CÁC LOẠI ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP
1.2. Hệ thống điện tử:
- Khi kỹ thuật bán dẫn phát triển, người ta đã chế tạo ra
được các mạch tích hợp bao gồm một số lớn các thành
phần là các linh kiện điện tử được tích hợp trên một chip
silic.
Mạch tích hợp được phát triển theo 2 hướng riêng biệt:
 IC tuyến tính: dùng trong điều khiển các tín
hiệu dạng analog, thực hiện truyền thông tin dưới
dạng biên độ và dạng sóng.
(Ví dụ: khuếch đại thuật toán OP-AMP)
 IC số: xử lý thông tin dưới dạng các cổng logic.
(Ví dụ: 74LS00 (4 NAND), 7404 (6 NOT)… )
1.3. Máy tính trong điều khiển:
Bộ nhớ dữ
liệu
Bộ logic số
học (ALU)
Chương trình
Dữ
liệu
vào
Dữ
liệu
ra

Hình 1. Cấu trúc tổng quát của máy tính
I. CÁC LOẠI ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP
- Bộ xử lý trung tâm kiểm tra và điều khiển các hoạt
động bên trong máy tính bằng cách thực hiện các lệnh
của chương trình đã được lưu trữ bên trong máy tính.
- Bộ nhớ cũng được dùng để lưu trữ dữ liệu tạm thời
trong suốt quá trình thực thi chương trình.
- Hệ thống máy tính nối với các thiết bò ngoại vi, các
thiết bò này được nối với các bộ biến năng và bộ khởi
động dùng trong điều khiển.
- Tuy nhiên trong thực tế việc sử dụng máy tính trong điều khiển là
khá phức tạp và chi phí quá cao.
- Nhu cầu về một bộ điều khiển dễ sử dụng, linh hoạt và có giá
thành thấp đã thúc đẩy sự phát triển những hệ thống điều khiển lập
trình (Programmable Control Systems).
- Bộ điều khiển lập trình (PLC: Programmable Logic Controller)
được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống
dùng rơle và thiết bò rời cồng kềnh. Nó tạo ra một khả năng điều
khiển thiết bò dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các
lệnh logic cơ bản.
- Ngoài ra, PLC còn có thể thực hiện những tác vụ khác như đònh
thì, bộ đếm, v.v… làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động
phức tạp.
II. ƯU ĐIỂM CỦA PLC
Tốt-các môdun
được tiêu chuẩn
hóa
Kém-có rất
nhiều mạch điện
tử chuyên dùng

Kém-nếu IC
được hàn
Kém-có rất
nhiều công tắc
Công tác bảo trì
Rất đơn giảnKhá đơn giảnKhóRất khóDễ thay đổi điều khiển
CóCóCóKhôngKhả năng điều khiển tác
vụ và phức tạp
Lập trình và lắp
đặt đơn giản
Mất nhiều thời
gian lập trình
Mất thời
gian
thiết kế
Mất thời gian
thiết kế và lắp
đặt
Lắp đặt
TốtKhá tốtTốtXuất sắcKhả năng chống nhiểu
NhanhKhá nhanhRất nhanhChậmTốc độ điều khiển
Rất gọnGọnRấtLớnKích thước vật lý
ThấpCaoThấpKhá thấpGiá thành từng chức năng
PLCMáy tínhMạch sốRơ-leChỉ tiêu so sánh
III. CÁC ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ
• Hệ thống PLC cho các trạm trộn bê tông, các nhà
máy sản xuất ximăng
• Các nhà máy chế biến thực phẩm, nước giải khát.
• Hệ thống PLC cho hệ thống vận chuyển hành lý và
hàng hoá tại các sân bay, bến cảng.

• Hệ thống PLC cho nhà máy nước, xử lý chất thải, các
kho xăng dầu.
III. CÁC ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ
 Kiểm soát hoạt động và kiểm tra chất lượng sản phẩm
trong qúa trình sản xuất.
 Phối hợp với các bộ cảm biến trong việc điều khiển hệ
thống robot ở các nhà máy, các dây chuyền sản xuất tự
động.
 Các robot trong việc nâng, hạ hay vận chuyển các vật từ
máy này đến máy khác (băng tải… ) được kết nối với PLC
cho phép máy này phát tín hiệu đến máy khác (thông qua
PLC) khi công việc hoàn tất hoặc có yêu cầu chuyển tiếp.
Xem phim