Slide thuyết trình tìm hiểu PLC modicon m340

BÁO CÁO
Môn: Điện tử công nghiệp
Giảng viên: Thầy Trần Nhựt Thanh

Chủ đề 9: Tìm hiểu PLC Modicon M340
Nhóm 7:
1/ Huỳnh Thiện Tâm
2/ Nguyễn Vũ Linh
3/ Danh Chí Cương
4/ Dương Phú Vinh

1


GIỚI THIỆU VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN



Bộ PLC Modicon M340 còn được gọi là bộ điều khiển tự động hóa khả trình PACs
Modicon M340. Bộ điều khiện tự động hóa khả trình PACs là viết tắt của
“Programmable Automation Controllers” là sự kết hợp những tinh túy của PLC
(Programmable Logic Controllers) và PC (Personal Computer) để tạo nên một nền tảng
truyền tải chức năng lớn hơn, độ mở rộng hơn và linh hoạt cao hơn.

2




Từ đó, điều khiển và vận hành hệ thống thiết bị một cách trực quan thông qua máy
tính. PACs được sử dụng trong công nghiệp để điều khiển qui trình sản xuất, trao đổi

dữ liệu, giám sát thiết bị từ xa, theo dõi hoạt động và điều khiển chuyển động .

PLC Modicon M340

3





Hơn nữa với khả năng kết nối qua hệ thống internet phổ thông bằng giao thức TCP/IP và
SMTP để điều khiển quy trình, PACs có thể truyền dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị
khác trong mạng lưới hay đến các phần mềm ứng dụng và hệ thống dữ liệu của doang
nghiệp.
Năm 2007 công ty Schneider Electric mới phát hành bộ điều khiển tự động hóa khả trình
Modicon M340 với bộ xử lý BMX P34 20302, đây là dòng sản phẩm mới trong dòng sản
phẩm Modicon M340.

4


CẤU TRÚC CƠ BẢN

Một trạm PLC Modicon M340 thường bao gồm:





Bộ nguồn.

Bộ xử lý CPU BMX P34.
Module I/O, module Analog, module truyền thông và các module mở rộng khác.

5


Các module này được kết nối với nhau thông qua bộ rack được tích hợp local bus. Mỗi
bộ rack đều bắt buộc phải có bộ nguồn. Bộ rack chính được trang bị một CPU.

6



•
•

CẤU TRÚC PHẦN CỨNG

Bộ rack: là phần tử cơ bản trong bộ PLC Modicon M340, bộ phận này có 2 chức
năng chính:
Chức năng cơ khí: được sử dụng để lắp rắp toàn bộ các module tại một trạm
PLC bao gồm bộ nguồn, CPU, module mở rộng, module I/O số và tương tự.
Chức năng điện – điện tử: được tích hợp đường truyền Bus để: Phân phối
nguồn điện cho các module được lắp trên cùng một bộ rack. Phân phối dữ liệu
và tín hiệu điều khiển cho toàn bộ trạm PLC. Có chức năng tản nhiệt trong suốt
quá trình hoạt động.

7

Bộ rack có 4 phiên bản (BMX XBP 0400, BMX XBP 0600, BMX XBP 0800, BMX XBP 1200) bao
gồm loại 4, 6, 8 hoặc 12 khe cắm. Số lượng tối đa các module mở rộng tương ứng với các
phiên bản là 4, 6,8 hoặc 12 module. Mỗi khe cắm được sử dụng để lắp các module chức
năng.

Bộ rack phiên bản BMX XBP 0600

8


Vị trí lắp đặt các module

9




Bộ xử lý CPU BMX P34 xxxx

Mỗi trạm PLC đều được trang bị một bộ xử lý CPU chính quản lý toàn bộ trạm PLC, bao

gồm các phần tử: Các module I/O mở rộng. Các module I/O analog. Các module giao
tiếp. Các module ứng dụng khác.
Việc chọn bộ CPU này dựa trên các đặc tính sau:

•
•
•

Khả năng xử lý của CPU (dựa trên số lượng vào/ra mà bộ CPU quản lý)

Khả năng bộ nhớ.
Lựa chọn cổng giao tiếp.

10


Cấu tạo của BMX P34 1000:

1.
2.
3.
4.
5.

Màn hình hiển thị.
Cổng USB.
Nắp bảo vệ thẻ nhớ.
Cổng nối tiếp.
Cổng nối tiếp vòng nhận dạng.

11


Cổng USB:
Hầu hết các bộ xử lý BMX P34 xxxx đều được trang bị cổng USB. Có 2 loại dây cáp có thể sử
dụng để kết nối tạo nên giao diện giao tiếp giữa người và máy thông qua cổng USB, đó là:

•
•
o

o

BMX XCA USB 018, có chiều dài là 1.8m.
BMX XCA USB 045, có chiều dài là 4.5m Hai loại dây cáp này thuộc hai kiểu:
Kiểu USB loại A dùng để kết nối với bàn phím.
Kiểu USB loại B dùng để kết nối với bộ điều khiển.

12


Giao thức modbus:




Modbus định nghĩa một tập hợp rộng các dịch vụ phục vụ trao đổi dữ liệu quá trình, dữ
liệu điều khiển và chuẩn đón. Tất cả các bộ điều khiển của hãng Modicon đều sử dụng
Modbus là ngôn ngữ chung.
Modbus là giao thức giao tiếp do hãng Modicon phát triển. Thực chất là một chuẩn giao
thức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng, vì vậy có thể được thực hiện trên các cơ chế vận
chuyển cấp thấp như TCP/IP, MAP (Manufacturing Message Protocol), và ngay cả qua
đường truyền nối tiếp RS-232.

13


Các bộ xử lý BMX P34 xxxx được xây dựng dựa trên phương thức giao tiếp nối tiếp thông
qua cổng nổi tiếp RJ45:

Cổng nối tiếp RJ45

14


Các chân sử dụng cho cổng nối tiếp RS-232 bao gồm:

•
•
•
•

Chân 1: chân tín hiệu RXD.
Chân 2: chân tín hiệu TXD.
Chân 3: chân tín hiệu RTS.
Chân 6: chân tín hiệu CTS.

Các chân sử dụng cho cổng song song RS-485 bao gồm

•
•

Chân 4: chân tín hiệu D1.
Chân 5: chân tín hiệu D0.

Còn lại chân 7 và 8 được kết nối với nguồn, trong đó:

•
•

Chân 7 nối với nguồn 5VDC/190mA.

Chân 8 nối với mass (0v).

15


Cổng Ethernet:
Ethernet là một công nghệ mạng cục bộ dùng để kết nối các thiết bị trong phạm vi gần. Các
bộ xử lý BMX P34 2020 và BMX P34 2030/20302 được xây dựng, tích hợp cổng giao tiếp
chuyên dụng Ethernet với 2 công tắc xoay dùng để lựa chọn địa chỉ IP một cách dễ dàng.

Cổng Ethernet RJ45

16


Trong đó:
Chân 1: TD+
Chân 2: TDChân 3: RD+
Chân 6: RDChân 4, 5, 7, 8: không kết nối.
Bên cạnh đó, địa chỉ MAC cũng được ghi phía trước bộ xử lý. Với cùng một mạng cục bộ gồm
nhiều trạm PLC được kết nối với máy tính thông qua Ethernet, thì mỗi trạm đóng vai trò như
một nút mạng, do đó mỗi trạm PLC phải có một địa chỉ IP nhất định. Hai công tắc xoay phía
sau bộ xử lý là một cách đơn giản để chọn một địa chỉ IP.

17




Bộ nguồn:

Mỗi bộ rack đều cần phải có 1 bộ nguồn để phân phối đến các module trên rack. Điều đó
có nghĩa là bộ nguồn BMX CPS xxxx được sử dụng để cấp nguồn cho mỗi rack BMX XBP
xx00 và các module trên đó. Sự lựa chọn bộ nguồn phù hợp phụ thuộc vào mạng lưới
phân phối.

18


Ngoài chức năng phân phối nguồn điện cho rack và các module, bộ nguồn còn có các chức
năng bổ sung khác bao gồm:

•
•
•
•

Cấp nguồn cho khối hiển thị.
Cấp nguồn cho các relay cảnh báo.
Khởi động lại toàn bộ các thiết bị trên rack.
Đảm bảo đầu ra là 24VDC nhờ có cảm biến nguồn.

19


Bộ nguồn BMX CPS xxxx
Trong đó:

1.
2.

3.
4.

Khối hiển thị
Nút reset
Cổng kết nối với thiết bị cảnh báo
Kết nối với ngõ vào của mạng

20


Thông số kĩ thuật cơ bản bộ nguồn BMX CPS xxxx.

Thông số kĩ thuật cơ bản
Đặc tính

Đơn vị

Thông số

Định mức

V

100-240 AC

Giới hạn

V

85/264 AC

Định mức

Hz

50-60

Giới hạn

Hz

47/63

Công suất biểu kiến

VA

70

Dòng điện hiệu dụng

A rms

061A/115V;

Điện áp

Tần số

0.31A/240V
Khối lượng

Kg

0.300

21




Các module vào/ra số:

Các module I/O của bộ PLC Modicon M340 được thiết kế tiêu chuẩn, mỗi module chỉ chiếm
1 khe cắm (slot) trên một rack. Mỗi module thường có số hiệu là BMX Dxx xx xx. Ý nghĩa như
sau:

22





Module I/O tương tự:



Trong đó, BMX AMI 0410 là module ngõ vào Analog (16 bit) với 4 kênh tốc độ cao riêng
biệt, tác động ở mức điện áp cao. BMX AMO 0210 là module ngõ ra Analog (15 bit) với

2 kênh ngõ ra, tác động ở mức điện áp cao hoặc dòng điện.

Bên cạnh các module I/O số dùng để xử lý các tín hiệu logic, trong công nghiệp việc thu
thập và xử lý các tín hiệu tương tự cũng không kém phần quan trọng. Do đó, trạm PLC
Modicon M340 cũng được trang bị một số module I/O tương tự. Đặc trưng là BMX AMI
0410 và BMX AMO 0210.

23


Các thông số cơ bản của các module I/O tương tự BMX AMI 0410 và BMX AMI 0210.

Module

BMX AMI 0410

BMX AMI 0210

Loại I/O

Ngõ vào tác động mức cao

Ngõ ra tác động mức cao

Số kênh

4

2

Khoảng giá Dòng

0mA-20mA

trị

20mA

Điện áp

hoặc

4mA-

0mA-20mA hoặc 4mA-20mA

0V-10V, ±10V

± 10V

Độ phân giải

16 bit

15bit

Khối lượng

0.143 kg

0.144kg

24








PHẦN MỀM UNITY PRO XL
Unity Pro XL là phần mềm hổ trợ lập trình cho bộ điều khiển PLC Modicon M340. Unity
Pro XL cung cấp một môi trường làm việc thân thiện với người dùng để có thể phát
triển các giải thuật logic điều khiển, chỉnh sửa, giám sát các trạng thái logic cần thiết để
kiểm soát ứng dụng, bao gồm công cụ để quản lý và cấu hình tất cả các thiết bị trong
dự án
Unity Pro XL có thể được sử dụng để lập trình cho các bộ PLC Modicon M340, Modicon
Premium, Modicon Atrium hoặc Modicon Quantum.

Phần mềm Unity Pro XL có nhiệm vụ làm cầu nối trung gian giữa người lập trình
và PLC.

25