bai giang về lập trình plc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KHAI THÁC TS
BỘ MÔN ĐIỆN – ĐTHH

Nha Trang 2010


Yêu cầu – mục đích
 Yêu cầu:

viên phải hiểu về các mạch điều khiển có tiếp
điểm.
 Trình độ cơ bản về máy tính.
 Sinh

 Mục

đích: sau khi học xong môn học này sinh

viên:
Hiểu biết các kiến thức cơ bản về điều khiển lập
trình, cấu tạo phần cứng, phần mềm của hệ điều
khiển lập trình.
 Phân tích, thiết kế, viết chương trình sử dụng PLC.



Tài liệu tham khảo
[1] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước – Tự động hóa với
SIMATIC S7-200 – NXB Nông nghiệp 1997
[2] BM Điện-ĐTHH - Giáo trình “Điều khiển lập trình”

[3] Sổ tay hướng dẫn sử dụng FX-TRN-BEG-E – Khoa Điện Trường
ĐH Công nghiệp Tp.HCM, Công ty TNHH Sa Giang
[4] Trần Thế San, Nguyễn Ngọc Phương – PLC Lập trình ứng dụng
trong công nghiệp - NXB KHKT - 2008
[5] W. Bolton - Programmable Logic Controllers
[6] Hugh Jack - Automating Manufacturing Systems with PLCs
[7] SIEMENS - S7-200 Programmable Controller System Manual Edition 04/2002
[8] Visual Guide to Programming OMRON PLCs


NỘI DUNG
Chương 1 Đại cương về điều khiển lập trình
Chương 2 Cấu trúc và phương pháp hoạt
động của PLC
Chương 3 Các phép toán nhị phân của PLC
Chương 4 Các phép toán số của PLC
Chương 5 Các họ PLC khác


PLC
(Programmable Logic Control) 

PLC là thiết bị điều khiển Logic lập trình
cho phép thực hiện linh hoạt các thuật
toán điều khiển Logic thông qua 1 ngôn
ngữ lập trình
 Bản chất PLC là gì?
 Có bao nhiêu loại PLC?
 Nên sử dụng loại nào?
 Chọn ngôn ngữ lập trình nào?

Caùc loaïi PLC S7 cuûa
Siemens
S7­200

S7­300
S7­400


Vai trò của PLC
một hệ thống tự động, nói chung PLC
đuợc ví như là “con tim” của hệ thống điều khiển.

 Trong
 Với

chương trình ứng dụng điều khiển (được lưu
trữ trong bộ nhớ PLC) trong việc thực thi, PLC
thường xuyên giám sát tình trạng hệ thống qua
tính hiệu phản hồi của thiết bị đầu vào. Sau đó
sẽ dựa vào sự hợp lý của chương trình để xác
định tiến trình hoạt động được thực hiện ở
những thiết bị xuất cần thiết


có thể được sử dụng điều khiển
những nhiệm vụ đơn giản có tính lặp đi
lặp lại hoặc một vài nhiệm vụ có thể được
liên kết cùng nhau với thiết bị điều khiển

chủ hoặc máy tính chủ khác qua một loại
mạng giao tiếp để tích hợp điều khiển
của một quá trình phức tạp.

 PLC


Ưu điểm của PLC
N hững bất lợi của bảng điều khiển 
cổ điển 








Có quá nhiều dây trong bảng điều khiển
Sự thay đổi hoàn toàn khó khăn
Việc sửa chữa vô cùng phiền phức vì bạn phải cần
đến nhà kỹ thuật giỏi
Tiêu thụ điện năng lớn khi cuộn dây của rờ – le tiêu
thụ điện
Thời gian dừng máy là quá dài khi sự cố xảy ra, vì
phải mất một thời gian dài để sửa chữa bảng điều
khiển
Nó gây ra thời gian dừng máy lâu hơn khi bảo trì và
điều chỉnh khi các bản vẽ không còn nguyên vẹn qua
thời gian nhiều năm.

Thuận lợi của điều khiển lập trình
Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như

kiểu dùng rơ le.
Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, khi chỉcần thay
đổi chương trình (phần mềm) điều khiển.
Chiếm vò trí không gian nhỏ trong hệ thống.
Nhiều chức năng điều khiển.
Tốc độ cao.
Công suất tiêu thụ nhỏ.
Không cần quan tâm nhiều về vấn đề lắp đặt.
Có khả năng mở rộng số lượng đầu vào/ra khi
nối thêm các khối vào/ra chức năng.
Tạo khả năng mở ra các lónh vực áp dụng mới.


Nhược điểm của PLC
+ Giá thành cao (phần cứng + phần mềm)
+ Đòi hỏi người sử dụng phải có chuyên môn

11/18/10 
10 19:07

Biên soạn: Bùi Thúc Minh

11
11

Về giá trị kinh tế
Khi xét về giá trị kinh tế của PLC ta phải đề cập
đến số lượng đầu ra và đầu vào.
Quan hệ về giá
thành với số lượng
đầu vào/ra có dạng
như hình bên

11/18/10 
10 19:07

Biên soạn: Bùi Thúc Minh

12
12


tính đến giá cả của PLC thì phải kể đến các
bộ phân phụ như thiết bị lập trình, máy in, băng
ghi...cả việc đào tạo nhân viên kỹ thuật. Nói chung
những phần mềm để thiết kế lập trình cho các
mục đích đặc biệt là khá đắt.
 Ngày nay nhiều hãng chế tạo PLC đã cung cấp
chọn bộ đóng gói phần mềm đã được thử nghiệm,
nhưng việc thay thế, sửa đổi các phần mềm là
nhu cầu không thể tránh khỏi, do đó, vẫn cần thiết
phải có kỹ năng phần mềm.
 Khi

11/18/10 
10 19:07

Biên soạn: Bùi Thúc Minh

13
13


Phân bố giá cả cho việc lắp đặt một PLC thường
như sau:
+ 50% cho phần cứng của PLC
+ 10% cho thiết kế khuân khổ chương trình
+ 20% cho soạn thảo và lập trình
+ 15% cho chạy thử nghiệm
+ 5% cho tài liệu.
Việc lắp đặt một PLC tiếp theo chỉ bằng khoảng
1/2 giá thành của bộ đầu tiên, nghĩa là hầu như
chỉ còn chi phí phần cứng.
11/18/10 
10 19:07

Biên soạn: Bùi Thúc Minh

14
14


Ứng dụng của PLC
 PLC

được sử dụng khá rộng rãi
trong các ngành: Công nghiệp,
Máy nông nghiệp, Thiết bò y
tế, tô (xe hơi, cần cẩu)…


Sử dụng bộ điều
khiển PLC
Thay đổi hệ thống
nhanh chóng và dễ
dàng

Kích thước
nhỏ gọn


Phân loại phương pháp điều khiển
 Trong

lónh vực điều khiển

 Phương

pháp điều khiển nối cứng
 Phương pháp đièu khiển lập trình
được
 Trong

các hệ thống điều khiển

nối cứng:
 Nối

cứng có tiếp điểm
 Nối cứng không tiếp điểm


Nối cứng có tiếp điểm
Dùng các khí cụ điện như rơle, 
công tắc tơ kết hợp với các bộ 
cảm  biến, các nút nhấn, công tắc.
Các khí cụ điện này được nối lại
với nhau theo một mạch điện cụ
thể để thực hiện một yêu cầu
công nghệ nhất đònh.


Thí dụ: Mạch điều khiển đảo chiều
quay, mạch khởi động giới hạn
dòng hay mạch điều khiển động
cơ chạy tuần tự và dừng tuần tự


Điều khiển nối cứng không tiếp
điểm
 Dùng các cổng logic cơ bản, các cổng
logic đa năng hay các mạch tuần tự
(gọi chung là IC số), kết hợp với các
bộ cảm  biến, các nút nhấn, công tắc.
 Các

IC số này cũng được nối lại
với nhau theo một sơ đồ logic cụ thể để
thực hiện một yêu cầu công nghệ
nhất đònh.

 Các

mạch điều khiển nối cứng sử
dụng các linh kiện điện tử công
suất như SCR, Triac để thay thế công
tắc tơ trong các mạch đông lực


 Trong

hệ thông điều khiển nối
cứng, các linh kiện hay khí cụ
điện được nối vónh viễn với
nhau.

 Do

đó, khi muốn thay đổi lại
nhiệm vụ điều khiển thì phải
nối dây lại toàn bộ mạch điện.
Với các hệ thống phức tạp thì
không hiệu quả và rất tốn
kém