BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: PLC CƠ BẢN
NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số:
/ QĐ-TCGNB ngày…….tháng….năm
2017 của Trường cao đẳng nghề Cơ giới Ninh Bình
Ninh Bình, năm 2018
1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
2
LỜI GIỚI THIỆU
Mô đun PLC Cơ bản được biên soạn theo chương trình khung đào tạo hệ
Cao Đẳng nghề Điện công nghiệp được Bộ Lao động- Thương binh- Xã hội
thông qua năm 2017.
Mô đun PLC Cơ bản là môn chuyên nghành quan trọng trong nghành
Điện công nghiệp, không những thế nó cịn được sử dụng cho các nghành
khác như: Cơ khí chế tạo máy, Điện tử… Mơ đun PLC cơ bản học sau các mô
đun chuyên môn nghề, nên học cuối cùng trong khóa học, trước khi học mơ
đun PLC Nâng cao, Chun đề Điều khiển lập trình cỡ nhỏ...
Tồn bộ nội dung mô đun gồm 120 giờ được chia làm 6 bài học, trong
đó Bài mở đầu có nội dung là 8 giờ. Mô đun PLC Cơ bản nhằm cung cấp cho
người học những kiến thức cơ bản nhất về thiết bị lập trình PLC S7-300. Trên
cơ sở đó giúp người học có thể thiết kế được những hệ thống điều khiển cơ
bản và đơn giản, ngoài ra giúp học tốt mơ đun PLC Nâng cao.
Ninh Bình, ngày 5 tháng 6 năm 2018
Tham gia biên soạn
1. Bùi Thị Thủy
3
MỤC LỤC
1. Lời giới thiệu
2. Mục lục
3. Bài mở đầu: Giới thiệu chung về PLC và bài toán điều khiển
1.Giới thiệu chung về PLC
2. Tổng quan về PLC của các hãng
3. Bài toán điều khiển và giải quyết bài toán điều khiển
4. Bài 1: Đại cương về điều khiển lập trình
1. Giới thiệu PLC S7-300
2. Các module của PLC S7-300
3. Các kiểu dữ liệu và phân vùng bộ nhớ
4. Vòng quét chương trình
5. Cấu trúc chương trình
6. Các khối OB đặc biệt
7. Ngơn ngữ lập trình
8. Kết nối dây giữa plc với ngoại vi
9. Cài Đặt và sử dụng phần mềm STEP7
5. Bài 2: Các phép toán nhị phân của PLC
1. Nhóm lệnh Bit logic
2. Nhóm lệnh Timer
3. Nhóm lệnh Counter
4. Lệnh JMP, Call
6. Bài 3: Các phép toán số của PLC
1. Lệnh dịch chuyển (move)
2. Nhóm lệnh so sánh(comparator)
3. Nhóm lệnh dịch/ xoay (Shift/Rotate)
4. Nhóm lệnh chuyển đổi dữ liệu (Converter)
5. Nhóm lệnh tốn học (Integer Function)
6. Đồng hồ thời gian thực
7. Bài 4: Xử lý tín hiệu analog
1. Tín hiệu Analog
2. Biểu diễn giá trị Analog
3. Kết nối ngõ vào-ra Analog
4. Các hàm xử lý tín hiệu tương tự FC105, FC106
5. Giới thiệu về module Analog PLC S7-300
8. Bài 5: Lắp đặt mơ hình điều khiển bằng PLC
1. Mơ hình xe chuyển ngun liệu
2. Đo chiều dài và sắp xếp vật liệu
4
TRANG
1
4
9
36
79
101
117
130
3. Thiết bị nâng hàng
4. Thiết bị vô nước chai
5
MƠ ĐUN: PLC CƠ BẢN
Mã mơ đun: MĐ21
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun PLC cơ bản học sau các mơ đun chun mơn nghề, nên
học cuối cùng trong khóa học, trước khi đi thực tập tốt nghiệp.
- Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề.
- Ý nghĩa và vai trị của môn học/mô đun:
Mục tiêu của mô đun:
- Về kiến thức:
+ Trình bày được nguyên lý hệ điều khiển lập trình PLC; So sánh các ưu
nhược điểm với bộ điều khiển có tiếp điểm và các bộ lập trình cỡ nhỏ khác.
+ Phân tích được cấu tạo phần cứng và nguyên tắc hoạt động của phần
mềm trong hệ điều khiển lập trình PLC.
+ Biết được phương pháp kết nối dây giữa PC - CPU và thiết bị ngoại vi.
- Về kỹ năng:
+ Thực hiện được một số bài toán ứng dụng đơn giản trong công nghiệp.
+ Kết nối thành thạo phần cứng của PLC - PC với thiết bị ngoại vi.
+ Viết, lập được chương trình để thực hiện một số bài tốn ứng dụng đơn
giản trong cơng nghiệp.
+ Phân tích được một số chương trình đơn giản, phát hiện sai lỗi và sửa
chữa khắc phục.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Phát huy tính tích cực, chủ động,
sáng tạo, tác phong công nghiệp.
Nội dung của mô đun:
Thời gian ( giờ)
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
Tổng Lý Thực hành, Kiểm
số thuyết thí nghiệm, tra*
thảo luận,
bài tập
1
Bài mở đầu: Giới thiệu chung về
PLC và bài toán điều khiển
1. Giới thiệu chung về PLC
8
8
1
6
2
2. Tổng quan về PLC của các hãng
5
3. Bài toán điều khiển và giải quyết
bài toán điều khiển
2
Bài 1: Đại cương về điều khiển lập
trình
12
1. Giới thiệu PLC S7-300
0,5
2. Các module của PLC S7-300
0,5
3. Các kiểu dữ liệu và phân vùng bộ
nhớ
3
6
6
1
4. Vịng qt chương trình
0,5
5. Cấu trúc chương trình
0,5
6. Các khối OB đặc biệt
0,5
7. Ngơn ngữ lập trình
0,5
8. Kết nối dây giữa plc với ngoại vi
1
3
9. Cài Đặt và sử dụng phần mềm
STEP7
1
3
8
18
1. Nhóm lệnh Bit logic
3
5
2. Nhóm lệnh Timer
2
6
3. Nhóm lệnh Counter
2
6
4. Lệnh JMP, Call
1
1
2
9
17
2
Bài 2: Các phép toán nhị phân của
28
2
PLC
4
Bài 3: Các phép toán số của PLC
28
1. Lệnh dịch chuyển (move)
0,5
2. Nhóm lệnh so sánh(comparator)
2,5
5
3
5
3. Nhóm lệnh dịch/ xoay
7
(Shift/Rotate)
5
4. Nhóm lệnh chuyển đổi dữ liệu
(Converter)
1
3
5. Nhóm lệnh tốn học (Integer
Function)
1
3
6. Đồng hồ thời gian thực
1
1
2
4
10
2
Bài 4: Xử lý tín hiệu Analog
16
1.Tín hiệu Analog
0,5
2.Biểu diễn giá trị Analog
0,5
3.Kết nối ngõ vào-ra Analog
1
6
4. Các hàm xử lý tín hiệu tương tự
1
4
FC105, FC106 4
5.Giới thiệu về module Analog PLC
1
2
S7-300
6
Bài 5: Lắp đặt mơ hình điều khiển
bằng PLC
2
24
1. Mơ hình xe chuyển nguyên liệu
0,5
7,5
2. Đo chiều dài và sắp xếp vật liệu
0,5
7,5
3. Thiết bị nâng hàng
0,5
7,5
4. Thiết bị vô nước chai
0,5
5,5
2
37
75
8
Cộng:
28
120
8
2
BÀI MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU PLC VÀ BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN
MÃ BÀI: MĐ21-00
Mục Tiêu:
Kiến thức: Trình bày được khái niệm và đặc điểm của PLC.
Kỹ năng: Phân tích được các dạng bài toán điều khiển và giải bài toán
điều khiển.
Thái độ: Rèn luyện đức tính tích cực, chủ động và sáng tạo.
Nội dung chính:
1. Giới thiệu chung về PLC
Mục tiêu: Mô tả được cấu trúc PLC, ưu điểm của PLC so với điều khiển
thông thường khác.
1.1. Sự ra đời của bộ điều khiển lập trình PLC
Vào những năm của thập niên 20 cho đến 50, khoa học kỹ thuật của một
số nước trên thế đã bước qua một giai đoạn phát triển, một số nhà sản xuất
tìm và nghiên cứu đưa ra những giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả
sản xuất như tự động hóa các cơng đoạn trong sản xuất, giảm bớt các lỗi được
sinh ra ở những cơng đoạn phức tạp, hay là đơn giản hóa các thành phần điều
khiển tạo ra những thuận lợi trong lắp đặt, bảo trì và thay thế, giảm thiểu tối
đa không gian lắp đặt. Năm 1968 thiết bị đầu tiên có khả năng đáp ứng được
các nhiệm vụ của các nhà sản xuất đó là: thiết bị điều khiển lập trình
(Programmable Controller) đã được những nhà thiết kế cho ra đời (công ty
General Motor - Mỹ). Tuy nhiên, thiết bị này còn khá đơn giản và cồng kềnh,
người sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành hệ thống . Vì vậy các
nhà thiết kế từng bước cải tiến thiết bị làm cho thiết bị đơn giản, gọn nhẹ, dễ
vận hành, nhưng việc lập trình cho hệ thống cịn khó khăn, do lúc này khơng
có các thiết bị lập trình ngoại vi hổ trợ cho cơng việc lập trình.
Để đơn giản hóa việc lập trình, thiết bị điều khiển lập trình cầm tay
(Programmable Controller Handle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969. Điều
này đã tạo ra được một sự phát triển thực sự cho kỹ thuật điều khiển lập trình.
Trong giai đoạn này các thiết bị điều khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản nhằm
thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều khiển cổ điển. Qua
quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bước tạo ra được một tiêu chuẩn
mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là: Dạng lập trình dùng giản đồ hình thang
(The Diagram Format).
9
Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thống PLC cịn có thêm
khả năng vận hành với những thuật toán hỗ trợ (arithmetic), “vận hành với
các dữ liệu cập nhật” (data manipulation). Do sự phát triển của loại màn hình
dùng cho máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp giữa người
điều khiển để lập trình cho hệ thống càng trở nên thuận tiện hơn.
Sự phát triển của cơng nghệ thơng tin và mạch tích hợp điện tử vào
những năm cuối thập niên 80 đã dần dần tạo ra hệ thống phần cứng và phần
mềm hoàn thiện về tốc độ, tin cậy, linh động, giao tiếp… cho đến nay thiết bị
PLC phát triển mạnh với các chức năng mở rộng: Hệ thống đầu vào/ra có thể
tăng lên đến 8000 cổng vào/ra, dung lượng bộ nhớ chương trình tăng lên hơn
128000 từ bộ nhớ (word of memory) có thể gắn thêm nhiều Module bộ nhớ
để có thể tăng thêm kích thước chương trình. Ngồi ra các nhà thiết kế còn tạo
ra kỹ thật kết nối với các hệ thống PLC riêng lẽ thành một hệ thống PLC
chung, kết nối với các hệ thống máy tính, tăng khả năng điều khiển của từng
hệ thống riêng lẽ. Tốc độ xử lý của hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét
(scan) nhanh hơn làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với những chức năng phức
tạp, số lượng cổng ra/vào lớn. Một số thuật toán cơ bản dùng cho điều khiển
cũng được tích hợp vào phần cứng như điều khiển PID (cho điều khiển nhiệt
độ, cho điều khiển tốc độ động cơ, cho điều khiển vị trí), điều khiển mờ, lọc
nhiễu ở tín hiệu đầu vào...vv
Trong tương lai hệ thống PLC khơng chỉ giao tiếp với các hệ thống khác
thông qua CIM (Computer Integrated Manufacturing) để điều khiển các hệ
thống: Robot, Cad/Cam, … Ngồi ra các nhà thiết kế cịn đang xây dựng các
loại PLC với các chức năng điều khiển “thông minh” (intelligence) còn gọi là
các siêu PLC (super PLC) cho tương lai.
Hiện nay PLC đã được nhiều hãng khác nhau sản xuất như: Siemens,
Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider, Hitachi ... vv. Mặt khác
ngoài PLC cũng đã bổ sung thêm các thiết bị mở rộng khác như :các cổng mở
rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), các thiết bị hiển thị, các bộ nhớ
Cartridge thêm vào.
1.2. Cấu trúc chung của PLC
Thiết bị điều khiển logic khả t
rình (Programmable Logic Controller) là loại thiết bị thực hiện linh
hoạt các thuật toán điều khiển số thơng qua một ngơn ngữ lập trình, thay vì
phải thực hiện thuật tốn đó bằng mạch số. Như vậy, với chương trình điều
khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật
10
tốn và đặc biệt dễ trao đổi thơng tin với môi trường xung quanh (với các
PLC khác hoặc với máy tính). Tồn bộ chương trình điều khiển được lưu
trong bộ nhớ PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB, FC hoặc FB)
và thực hiện lặp theo chu kỳ của vịng qt (scan).
Hình 0.1. Cấu trúc bên trong của một PLC
Để thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có
tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ
điều hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và tất nhiên phải có
các cổng vào/ra để giao tiếp được với đối tượng điều khiển và để trao đổi
thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó nhằm phục bài tốn điều
khiển số, PLC cịn phải có thêm một số khối chức năng đặc biệt khác như bộ
đếm (Counter), bộ định thời (Timer) … và những khối hàm chuyên dùng.
11
Hình 0.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC
Ưu điểm của điều khiển lập trình được so với điều khiển nối dây:
- Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu dùng rơ le.
- Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, khi thay đổi yêu cầu điều khiển chỉ
cần thay đổi chương trình (phần mềm) điều khiển.
- Chiếm vị trí khơng 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.
12
- Có khả năng mở rộng số lượng đầu vào/ra khi nối thêm các khối
vào/ra chức năng.
- Giá thành không cao.
- Phù hợp với môi trường công nghiệp.
- Độ tin cậy cao.
- Tạo khả năng mở ra các lĩnh vực áp dụng mới.
Chính nhờ những ưu thế đó, PLC hiện nay được sử dụng rộng rãi trong
các hệ thống điều khiển tự động, cho phép nâng cao năng suất sản xuất, chất
lượng và sự đồng nhất sản phẩm, tăng hiệu suất, giảm năng lượng tiêu tốn,
tăng mức an toàn, tiện nghi và thoải mái trong lao động. Đồng thời cho phép
nâng cao tính thị trường của sản phẩm.
Các ứng dụng của PLC trong sản xuất và trong dân dụng:
+ Điều khiển các Robot trong công nghiệp.
+ Hệ thống xử lý nước sạch.
+ Công nghệ thực phẩm.
+ Công nghệ chế biến dầu mỏ.
+ Công nghệ sản xuất vi mạch.
+Điều khiển các máy công cụ.
+ Điều khiển và giám sát dây chuyền sản xuất.
+ Điều khiển hệ thống đèn giao thông.
2. Tổng quan về PLC của các hãng
2.1. PLC của hãng Omron
2.1.1. Các PLC họ CPM1A
13
Các PLC loại này là các PLC có kích thước nhỏ gọn, cấu trúc đồng nhất
một khối, trên mỗi
CPU có sẵn từ 10, 20, 30, 40 ngõ I/O. Tất cả các CPU dạng này đều có
ngõ ra Rơle.
Để dữ liệu trong RAM không bị mất khi PLC bị mất điện thì người dùng
có thể sử dụng một Card nhớ Flash Memory.
Khả năng mở rộng:
Các modul CPU có thể mở rộng thêm 3 modul
mở rộng, mỗi module mở rộng có từ 30-40 I/O
Chức năng lọc tín hiệu ngõ vào:
Các ngõ vào có khả năng đáp ứng nhanh, nhận
biết trạng thái tín hiệu ngõ vào trong vịng 0,2 ms và có khả năng chống
nhiễu
Bộ đếm tốc độ cao
Bộ đếm tốc độ cao cho phép tăng khả năng đếm lên hoặc xuống và không
bị ảnh hưởng bởi chu kỳ quét của CPU.
Timer
Các Timer có khả năng trì hỗn từ 0.5 ms đến 999,9s. có tổng số 128
Timer.
Chức năng chỉnh định tín hiệu Analog
Trên CPU có 2 biến trở nhỏ cho phép chỉnh định giá trị cài đặt của tín
hiệu Analog
Truyền thơng
Các PLC CPM1A có khả năng kết nối với các máy tính cá nhân PC,
chuyển đổi giao tiếp RS 232 cho truyền thông 1-1 và bộ chuyển đổi giao tiếp
RS-422 cho truyền thông 1-n.
14
Dưới đây là toàn bộ các Module họ CPM1A
2.1.2. Các CPU họ C200H
Các PLC họ C200H là họ các PLC cỡ trung bình, được phát triển dựa
trên các PLC họ C200H. Các CPU C200H có nhiều ưu điểm như bộ nhớ
được mở rộng hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn, được hỗ trợ Protocol Marco (thủ
tục tryền thông cho các Modul ASCII và Basic Modul )và có thể tùy chọn gắn
thêm các card PCMCIA . Dưới đây là một số đặc điểm của các PLC thuộc họ
này.
+ Có 11 loại CPU thuộc họ này
15
+ Nguồn cung cấp là module tách rời với CPU
+ Tổng số I/O: 1184
+ Tốc độ xử lý: 0.1 s/lệnh
+ Khả năng mở rộng là 3 Backplane(rack mở rộng)
+ Các chức năng tích hợp cho phép các PLC họ này giao tiếp với nhau
một cách dễ dàng.
+ Khả năng truyền thông với các bảng điều khiển vận hành (OP), các bộ
đọc mã vạch,… sử dụng Devicenet cho phép chúng có thể kết nối dễ dàng với
các thiết bị của các hãng khác như các bộ biế tần hay các thiết bị Analog.
+ Sử dụng phần mềm SYSMAC V1.2 hoặc SYSWIN V3.0 trở lên.
Cấu hình của 1 PLC họ C200H Backplane và các modul mở rộng
16
2.1.3. PLC loại Micro
Gồm có các loại PLC: CPM1A, CPM2A, CPM2C
CPM1A
CPM2A
CPM2C
Hình 0.3. PLC loại Micro của OMRON
Các PLC này có kích thước dạng Modul nhỏ gọn, có tích hợp sẵn các bộ
đếm tốc độ cao, ngõ ra xung, đặt chỉnh được ngõ vào analog, thích hợp trong
việc lắp đặt trong các máy cơng cụ.
Ngồi ra PLC loại này cịn có một số đặc điểm sau:
- Số lượng ngõ vào ra tối đa từ 100 đến 140 ngõ tùy loại CPU.
- Có khả năng mở rộng các ngõ vào ra với các modul mở rộng.
- Bộ nhớ chương trình từ 2..4kWord tùy loại.
- Có khả năng kết nối mạng.
PLC CPM2A
- Có giao diện RS232; mở rộng tối đâ 120 I/O
- Xử lý tốc độ cao với quét và ngắt tốc độ cao
- Bộ đếm đầu vào tốc độ cao 20kHz
- Điều khiển xung đồng bộ cho điều chỉnh thời
gian dễ dàng
- Chức năng đầu ra xung cho nhiều ứng dụng định
vị khác nhau
- Các đầu nối có thể tháo rời giúp cho bảo trì dễ
dàng
17
- Có chức năng đồng hồ thời gian thực
- Có thể sử dụng điều khiển analog phân tán
Thông tin CPU
Diễn giải
Số
đầu
vào
Các CPU
với 20 đầu 12
I/O
Các CPU
với 30 đầu 18
I/O
Các CPU
với 40 đầu 24
I/O
Các CPU
với 60 đầu 36
I/O
Số
đầu
ra
Nguồn
điện
8
AC
Số model
Các đầu ra rơle
Các đầu ra
TZT
CPM2A-20CDRA
….
CPM2A-30CDRA
CPM2A-30CDRD
CPM2A-40CDRA
AC
12
DC
AC
16
….
CPM2A30CDT-D
CPM2A40CDT-D
DC
CPM2A-60CDRA-V1
CPM2A-60CDRD
AC
24
DC
CPM2A6CD
T-D
- Cấu hình hệ thống:
- Tới 3 modul mở rộng có thể kết nối với CPU bằng cáp nối I/O. (chỉ có 1
modul mở rộng hoặc 1 modul I/O mở rộng có thể được kết nối nếu 1 bộ tiếp
hợp NT-AL001 được nối với cổng RS232C bởi vì nguồn điện 5VDC của CPU
bị hạn chế)
2.1.4. PLC ZEN
Bộ lập trình đơn giản với 44 đầu vào ra
18
ZEN là bộ điều khiển lập trình dễ sử dụng và đơn giản cho các ứng dụng
tự động hóa nhỏ: điều khiển đèn chiếu sáng , điều hòa, bơm cấp thốt nước,
của tự động, thang cuốn, quạt thơng gió, máy
cơng cụ…
- Màn hình LCD với 8 phím chức năng
ở mặt trước cho phép lập trình dạng bậc
thang.
- Tình năng HOLDING TIMERS và
HOLDING BITS (bit lưu) giúp hoạt động ổn
định sau khi mất điện.
- Tính năng MEMORY CASSETTES (card nhớ) tiện cho người sử dụng.
- Mô phỏng không cần kết nối trực tiếp (ở chế độ offline).
- 16 bit timers, 8 holding timers, 16 counters, 16 timer tuần, 16 timer
tháng, 16 timer bit hiển thị.
19
20
2.1.5. PLC loại Mini: CQM1/CQM1H
21
PLC này được ứng dụng trong các hệ thống sản xuất linh hoạt. Nó được
thiết để dễ dàng mở rộng hệ thống và tự động thích hợp với yêu cầu điều
khiển của người dùng. Có các modul truyền thơng tốc độ cao và các modul
I/O đặc biệt.
Đặc điểm:
- Có khả năng mở rộng đến 512 ngõ vào/ra bằng cách kết nối với
các modul mở rộng.
- Bộ nhớ chương trình 15 kWord
- Bộ nhớ dữ liệu đến 6.144 kWord
- Có khả năng kết nối mạng.
- Ngồi ra cịn có các chức năng điều khiển đặc biệt khác như: vào
ra analog, điều khiển nhiệt độ, giao tiếp sensor tuyến tính, điều
khiển tốc độ cao ….ồ
2.1.6. PLC loại Medium CS1:
Đây là loại PLC được ứng dụng cho các điều khiển lớn trong các nhà
máy, nó có các đặc điểm sau:
- Khả năng các ngõ vào/ra: 5.120 với các modul mở rộng
- Bộ nhớ chương trình 250 Kword
- Bộ nhớ làm việc nội (RAM nội): 8.192 kWord.
- Bộ nhớ dữ liệu: 32.768 kWord.
22
- Có khả năng truyền thơng: Ethernet, Controller Link, SYSMAC Link,
CompoBus/D (DeviceNet), CompoBus/S, Profibus-DP, Modbus, Host Link,
NT Link, Protocol Macro.
- Các chức năng điều khiển đặc biệt khác: Analog I/O, Temperature
Sensor, Temperature Controller, Fuzzy Logic, Hight-Speed Counter, Cam
Positioner, Basic Processor, PID Control, Motion/Position control, I/D
Sensor, Voice, Analog Timer, B7A Interface, Interrupt Input
2.2. PLC của hãng Mitsubishi
Trong phần này chỉ đề cập tới các CPU họ FX1S, FX 1N, FX2N, FX2NC, cụ
thể là các CPU họ FX 2NC. Các CPU loại này sử dụng phần mềm FX-WIN
và GPP-WIN, chúng có một số đặc điểm sau:
+ Tính hiệu quả cao
+ Có thể soạn thảo chương trình ở 3 dạng là LAD, STL và FBD
+ Kết nối: có khả năng kết nối với tất cả các CPU của Mitsubishi, CC
Link,
Profibus, AS-i và các mạng khác.
+ Sử dụng trong các lĩnh vực điều khiển có số lượng ngõ vào ra tới 256
I/O
Dưới đây là phạm vi mở rộng I/O của các CPU họ FX
2.2.1. PLC cực nhỏ loại Alpha
PLC này chuyên dùng để điều khiển cho các ứng dụng nhỏ.
23
Hình 7.2. PLC cực nhỏ loại Alpha
PLC này có một số đặc tính như sau:
- Màn hình hiển thị tinh thể lỏng cho phép lập trình trực tiếp, hiển thị dữ liệu,
nhập số liệu cho PLC, truy xuất dữ liệu bộ nhớ mà khơng cần cáp nối, đặc
biệt có thể hiển thị chuỗi 10 ký tự thông báo, thuận tiện cho việc bảo trì ở
những nơi khơng có máy tính.
- Chức năng đồng hồ thời gian thực có khả năng lập trình cho các tác vụ
hàng ngày, hàng tuần hay hàng tháng với hiển thị năm (4 số).
- Bộ nhớ loại EEPROM có khả năng mở rộng.
- Các ngõ vào có thể nhận tín hiệu dạng số hoặc tín hiệu liên tục (analog) tuỳ
việc lập trình.
- Các ngõ ra rơle hoặc transistor có thể tùy chọn; ngõ ra rơle chịu dịng đến
10A.
- Có tính năng bảo mật tránh trường hợp chương trình bị thay đổi bởi người
lạ.
24
- Có khả năng nối mạng với bo mạch truyền thông gắn thêm.
2.2.2. PLC loại FXO, FXOS
Các loại PLC này được thiết kế đủ mạnh, thật nhỏ gọn thích hợp cho việc
lắp trên các máy đơn giản hoạt động độc lập (hình 1.2). Chúng chủ yếu thay
thế các mạch điều khiển truyền thống dùng rơle, timer, counter rời , . . ., và
thực hiện các tác vụ điều khiển ít, khơng phức tạp.
Hình 0.4. PLC loại FXO, FXOS
PLC loại này có đủ các điều khiển cơ bản thơng qua các lệnh cơ bản, một
số lệnh ứng dụng điều khiển trình tự, các tác vụ chuẩn như định thời và đếm.
Việc lập trình được hỗ trợ với các ngơn ngữ như Instruction, Ladder và
Function Chart. Tuy nhiên, PLC này có một số đặc điểm mà người sử dụng
cần lưu ý như sau:
- Khơng có khả năng kết nối với modul mở rộng vào/ra.
- Khơng có khả năng kết nối với modul chức năng chun dùng
- Khơng có khả năng kết nối với vào hệ thống mạng
- Bộ nhớ nhỏ 2 không và không tăng được dung lượng.
2.2.3. PLC loại FXON, FX, FX2C, FX2N
Các loại PLC này có cấu trúc modul thuận lợi cho việc mở rộng khả năng
và chức năng điều khiển của hệ thống. Đặc điểm này cho phép ta nâng cấp
hay mở rộng hệ thống điều khiển dễ dàng.
Các modul chuyên dùng bao gồm:
- Modul xử lý tín hiệu analog
- Modul dùng với cặp nhiệt điện
- Modul điều khiển vị trí
25