Giáo trình Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ (Nghề: Điện công nghiệp-CĐ) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.38 MB, 197 trang )
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: CHUN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ
NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ
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
Mơ đun Chun đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ được biên soạn theo chương
trình khung đào tạo hệ Cao Đẳng nghề Điện công nghiệp được Bộ Lao độngThương binh- Xã hội thông qua năm 2017.
Mô đun Chuyên đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ là mơn chun 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… Chuyên đề điều khiển
lập trình cỡ nhỏ học sau các mơ đun chun mơn nghề, nên học cuối cùng trong
khóa học.
Tồn bộ nội dung mô đun gồm 160 giờ được chia làm 11 bài học, trong đó
bao gồm ba bộ điều khiển lập trình thông dụng như ZEN, LOGO, EASY của các
hãng nổi tiếng trên thế giới như Omron, Simens, Meller. Mô đun Chuyên đề
điều khiển lập trình cỡ nhỏ nhằm cung cấp cho người học những kiến thức cơ
bản về thiết bị lập trình cỡ nhỏ như: ZEN, LOGO, EASY... Trên cơ sở đó giúp
người học có thể thiết kế được những hệ thống điều khiển đơn giản ứng dụng
vào đời sống sinh hoạt cũng như sản xuất nhỏ.
Ninh Bình, ngày 5 tháng 6 năm 2018
Tham gia biên soạn
Nguyễn Ngọc Hoàn
3
TRANG
NỘI DUNG
Bài 1: Giới thiệu chung về bộ điều khiển lập trình cỡ nhỏ……
13
1. Tổng quan.
13
2. Các ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng
19
3. Ưu điểm và nhược điểm so với PLC
19
Bài 2: Bộ điều khiển lập trình LOGO! của hãng Simens…….
21
1. Phân loại
21
2. Khả năng mở rộng của LOGO!
29
3. Đặc điểm ngõ vào, ngõ ra và kết nối phần cứng theo
chủng loại
32
Bài 3: Các hàm cơ bản trong LOGO!........................................
35
1. Hàm Co (Common)
35
2. Hàm GF (Genneral Function)
35
Bài 4. Các hàm đặc biệt trong LOGO! (SF: Special function)
39
1. Nhóm hàm Timer
40
2. Nhóm hàm counter
48
3. Nhóm hàm analog
51
4. Nhóm hàm hỗn hợp (Miscellaneous)
53
Bài 5: Lập trình trực tiếp trên LOGO…………………………..
57
1. Bốn quy tắc sử dụng phím trên LOGO !
57
2. Cách gọi các hàm
58
3. Phương pháp kết nối với các khối hàm
61
4. Lưu trữ vào thẻ nhớ và chạy chương trình
64
5. Khái niệm về bộ nhớ
65
4
74
6. Bài tập ứng dụng
Bài 6: Lập trình bằng phần mềm LOGOSOFT!...........................
95
1. Thiết lập kết nối PC với LOGO!
95
2. Sử dụng phần mềm
95
3. Bài tập ứng dụng
98
Bài 7: Bộ điều khiển lập trình ZEN của hãng Omron.............
104
1. Các đặc trưng chính
104
2. Địa chỉ các vùng nhớ
108
3. Cách xác định địa chỉ vào ra
110
4. Cách nối dây với ngõ vào/ ra
110
Bài 8: Sử dụng timer, counter, calendar timer, analog inputs
trong ZEN
117
1. Timer (T) và Timer có lưu (Holding Timer) (#)
117
2. Bộ đếm (Counter)
120
3. Weekly timer (ký hiệu @)
123
4. Calendar Timer (ký hiệu * )
125
5. Đầu vào tương tự (analog input) và bộ so sánh tương tự
(analog comparator
126
6. So sánh giá trị hiện tại (PV) của counter và timer dùng
bộ so sánh kiểu P
129
7. Các bit thông báo hiển thị (Display bit).
132
8. Dùng các bit nút bấm (B)
134
9. Bài tập ứng dụng
136
Bài 9: Lập trình trực tiếp trên ZEN........................................
5
139
1. Lựa chọn ngôn ngữ hiển thị
139
2. Đặt thời gian ngày tháng
140
3. Lập trình chương trình bậc thang
141
4. Kiểm tra hoạt động của chương trình bậc thang
148
5. Sửa chương trình bậc thang
149
6. Bài tập ứng dụng
149
Bài 10: Lập trình bằng phần mềm ZEN Soft..........................
155
1. Khởi động chương trình
155
2. Thốt chương trình
157
3. Tạo chương trình Ladder
157
4. Nhập chương trình ladder
158
5. Lưu chương trình
161
6. Nạp chương trình và giám sát hoạt động
162
7. Mô phỏng hoạt động của ZEN
163
8. Bài tập ứng dụng
164
Bài 11: Bộ điều khiển lập trình EASY của hãng MELLER…..
166
1. Giới thiệu chung
166
2. Lập trình trực tiếp trên EASY
176
3. Lập trình bằng phần mềm EASY Soft
176
6
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Chun đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ
Mã mơ đun: MĐ 31
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun Chun đề điều khiển lập trình cỡ nhỏ học sau các môn
học, mô đun: Tin học cơ bản, điện tử cơ bản, Kỹ thuật số, PLC cơ bản, Trang bị
điện, Kỹ thuật cảm biến.
- Tính chất: Là mô đun thuộc mô đun chuyên môn nghề.
Mục tiêu của mơ đun:
- Về kiến thức:
+ Phân tích được cấu tạo, nguyên lý lập trình, phạm vi ứng dụng ... của
một số bộ điều khiển lập trình loại nhỏ (LOGO! của Siemens; EASY của Moller
và ZEN của OMROM);
+ Phân tích được cấu trúc phần cứng và phần mềm của các bộ điều khiển
này;
- Về kỹ năng:
+ Kết nối được bộ điều khiển và thiết bị ngoại vi;
+ Chạy mô phỏng trên máy tính với phần mềm chuyên dụng;
+ Thực hiện được các ứng dụng cơ bản trong dân dụng và công nghiệp;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo;
+ Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Nội dung của mô đun:
Thời gian
Tổng
Lý Thực hành, Kiểm
số thuyết thí nghiệm, tra*
thảo luận,
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
Bài tập
1
Bài 1: Giới thiệu chung về bộ điều
khiển lập trình cỡ nhỏ
2
2
1
1. Tổng quan.
7
Thời gian
Tổng
Lý Thực hành, Kiểm
số thuyết thí nghiệm, tra*
thảo luận,
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
Bài tập
2. Các ứng dụng trong công
0,5
nghiệp và dân dụng
3. Ưu điểm và nhược điểm so với
0,5
PLC
2
Bài 2: Bộ điều khiển lập trình
LOGO! của hãng Simens
6
4
1. Phân loại
1
2. Khả năng mở rộng của LOGO!
1
3. Đặc điểm ngõ vào, ngõ ra và
2
2
2
4
11
1. Hàm Co (Common)
1
3
2. Hàm GF (Genneral Function)
3
8
1
6
16
2
1. Nhóm hàm Timer
2
6
2. Nhóm hàm counter
2
6
3. Nhóm hàm analog
1
2
1
2
2
4
18
2
kết nối phần cứng theo chủng loại
3
4
Bài 3: Các hàm cơ bản trong
LOGO!
Bài 4. Các hàm đặc biệt trong
LOGO! (SF: Special function)
4. Nhóm hàm
(Miscellaneous)
5
hỗn
16
24
hợp
24
Bài 5: Lập trình trực tiếp trên
8
1
Thời gian
Tổng
Lý Thực hành, Kiểm
số thuyết thí nghiệm, tra*
thảo luận,
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
Bài tập
LOGO
1. Bốn quy tắc sử dụng phím trên
LOGO !
0,5
1,5
2. Cách gọi các hàm
0,5
1,5
3. Phương pháp kết nối với các
khối hàm
0,5
1,5
4. Lưu trữ vào thẻ nhớ và chạy
chương trình
0,25
0,75
5. Khái niệm về bộ nhớ
0,25
0,75
2
12
2
14
1. Thiết lập kết nối PC với
LOGO!
1
1
2. Sử dụng phần mềm
1
1
6. Bài tập ứng dụng
6
Bài 6: Lập trình bằng phần mềm
16
LOGOSOFT!
12
3. Bài tập ứng dụng
7
Bài 7: Bộ điều khiển lập trình
ZEN của hãng Omron
4
4
1. Các đặc trưng chính
1
1
2. Địa chỉ các vùng nhớ
1
1
3. Cách xác định địa chỉ vào ra
1
1
9
8
2
Thời gian
Tổng
Lý Thực hành, Kiểm
số thuyết thí nghiệm, tra*
thảo luận,
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
1
Bài tập
1
6
16
1. Timer (T) và Timer có lưu
(Holding Timer) (#)
0,5
0,5
2. Bộ đếm (Counter)
0,5
0,5
3. Weekly timer (ký hiệu @)
0,5
0,5
4. Calendar Timer (ký hiệu * )
0,5
0,5
5. Đầu vào tương tự (analog input)
và bộ so sánh tương tự (analog
0,5
0,5
0,5
0,5
7. Các bit thông báo hiển thị
(Display bit).
0,5
0,5
8. Dùng các bit nút bấm (B)
0,5
0,5
2
12
2
2
13
1
0,25
0,25
4. Cách nối dây với ngõ vào/ ra
8
Bài 8: Sử dụng timer, counter,
calendar timer, analog inputs
24
2
trong ZEN
comparator
6. So sánh giá trị hiện tại (PV) của
counter và timer dùng bộ so sánh
kiểu P
9. Bài tập ứng dụng
9
Bài 9: Lập trình trực tiếp trên
ZEN
1. Lựa chọn ngơn ngữ hiển thị
10
16
Thời gian
Tổng
Lý Thực hành, Kiểm
số thuyết thí nghiệm, tra*
thảo luận,
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
10
2. Đặt thời gian ngày tháng
0,25
Bài tập
0,25
3. Lập trình chương trình bậc
thang
0,25
0,25
4. Kiểm tra hoạt động của chương
trình bậc thang
0,25
0,25
5. Sửa chương trình bậc thang
0,5
1,5
6. Bài tập ứng dụng
0,5
10,5
1
1
13
2
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 10: Lập trình bằng phần mềm
ZEN Soft
16
1. Khởi động chương trình
2. Thốt chương trình
3. Tạo chương trình Ladder
4. Nhập chương trình ladder
5. Lưu chương trình
6. Nạp chương trình và giám sát
hoạt động
7. Mơ phỏng hoạt động của ZEN
12
8. Bài tập ứng dụng
11
Bài 11: Bộ điều khiển lập trình
EASY của hãng MELLER
11
8
4
4
2
Thời gian
Tổng
Lý Thực hành, Kiểm
số thuyết thí nghiệm, tra*
thảo luận,
Số
Tên các bài trong mơ đun
TT
1. Giới thiệu chung
2. Lập trình trực tiếp trên EASY
3. Lập trình bằng phần mềm
EASY Soft
160
Cộng
12
0,5
Bài tập
0,5
2
2
1,5
1,5
39
111
10
BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN
LẬP TRÌNH CỠ NHỎ
Mã bài: MĐ31-01
Mục Tiêu:
- Trình bày được tổng quan về một hệ thống điều khiển;
- Phân biệt được sự khác nhau về công dụng giữa LOGO, EASY, ZEN với
PLC;
- Rèn luyện được tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng
tạo;
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Nội dung chính:
1. Tổng quan.
Trong quá trình thực hiện cơ khí hố - hiện đại hố các ngành cơng nghiệp
nên việc u cầu tự động hố các dây chuyền sản xuất ngày càng tăng. Tuỳ theo
yêu cầu cụ thể trong tự động hố cơng nghiệp địi hỏi tính chính xác cao nên
trong kỹ thuật điều khiển có nhiều thay đổi về thiết bị cũng như thay đổi về
phương pháp điều khiển.
Trong lĩnh vực điều khiển người ta có hai phương pháp điều khiển là: phương
pháp điều khiển nối cứng và phương pháp điều khiển lập trình được.
Phương pháp điều khiển nối cứng:
Trong các hệ thống điều khiển nối cứng người ta chia ra làm hai loại: nối cứng
có tiếp điểm và nối cứng khơng tiếp điểm.
Điều khiển nối cứng có tiếp điểm: là dùng các khí cụ điện như contactor,
relay, kết hợp với các bộ cảm biến, các đèn, các cơng tắc… các khí cụ này được
nối lại với nhau thành một mạch điện cụ thể để thực hiện một u cầu cơng nghệ
nhất định. Ví dụ như: mạch điều khiển đổi chiều động cơ, mạch khởi động sao –
tam giác, mạch điều khiển nhiều động cơ chạy tuần tự…
Đối với nối cứng không tiếp điểm: là dùng các cổng logic cơ bản, các
cổng logic đa chức năng hay các mạch tuần tự (gọi chung là IC số), kết hợp với
các bộ cảm biến, đèn, công tắc… và chúng cũng được nối lại với nhau theo một
sơ đồ logic cụ thể để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất định. Các mạch điều
13
khiển nối cứng sử dụng các linh kiện điện tử công suất như SCR, Triac để thay
thế các contactor trong mạch động lực.
Trong hệ thống điều khiển nối cứng, các linh kiện hay khí cụ điện được nối vĩnh
viễn với nhau. Do đó khi muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển thì phải nối lại
tồn bộ mạch điện. Khi đó với các hệ thống phức tạp thì khơng hiệu quả và rất
tốn kém.
Phương pháp điều khiển lập trình được:
Đối với phương pháp điều khiển lập trình này thì ta có thể sử dụng những phần
mềm khác nhau với sự trợ giúp của máy tính hay các thiết bị có thể lập trình
được trực tiếp trên thiết bị có kết nối thiết bị ngoại vi. Ví dụ như: LOGO!,
EASY, ZEN. SYSWIN, CX-PROGRAM…
Chương trình điều khiển được ghi trực tiếp vào bộ nhớ của bộ điều khiển hay
một máy tính. Để thay đổi chương trình điều khiển ta chỉ cần thay đổi nội dung
bộ nhớ của bộ điều khiển, phần nối dây bên ngồi khơng bị ảnh hưởng. Đây là
ưu điểm lớn nhất của bộ điều khiển lập trình được.
1.1. Phương pháp điều khiển nối cứng .
Điều khiển kết nối cứng là loại điều khiển mà các chức năng của nó được
đặt cố định(nối dây). Nếu muốn thay đổi chức năng điều đó có nghĩa là thay đổi
kết nối dây. Điều khiển kết nối cứng có thể thực hiện với các tiếp điểm (Relais,
khởi động từ, v.v.) hay điện tử (mạch điện tử).
1.2. Phương pháp điều khiển lập trình.
Điều khiển logic khả trình là loại điều khiển mà chức năng của nó được
đặt cố định thơng qua một chương trình cịn gọi là bộ nhớ chương trình. Các
phần tử nhập tín hiệu được nối ở ngõ vào của bộ điều khiển, các phần tử này
khởi động các cuộn dây đặt ở ngõ ra. Quá trình điều khiển ở đây được thực hiện
bằng một chương trình đã soạn thảo theo mục đích, yêu cầu của việc điều khiển
thiết bị. Nếu chức năng điều khiển cần được thay đổi, thì chỉ phải thay đổi
chương trình bằng thiết bị lập trình cho đối tượng điều khiển tương ứng hay cắm
một bộ nhớ chương trình đã lập trình khác vào trong bộ điều khiển
14
Hình 1.1. Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình
So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thơng thường khác. Trong cơng
nghiệp, u cầu tự động hóa ngày càng tăng, đòi hỏi kỹ thuật điều khiển phải
đáp ứng được các yêu cầu đó. Trong những năm gần đây, bên cạnh việc điều
khiển bằng relais và khởi động từ thì việc điều khiển có thể lập trình được càng
phát triển với hệ thống đóng mạch điện tử và thực hiện lập trình bằng máy tính.
Trong nhiều lĩnh vực, các loại điều khiển cũ đã được thay đổi bởi điều khiển có
thể lập trình được, có thể gọi là điều khiển logic khả trình. Viết tắt trong tiếng
Anh là PLC(Programmable Logic Controler), tiếng Đức là SPS
(Speicherprogrammierbare Steuerung). Sự khác biệt cơ bản giữa điều khiển
logic lập trình ( thay đổi được qui trình hoạt động) và điều khiển theo kết nối
cứng (khơng thay đổi được qui trình hoạt động) là: Sự kết nối dây khơng cịn
nữa, thay vào đó là chương trình. Có thể lập trình cho PLC nhờ vào các ngơn
ngữ lập trình đơn giản. Đặc biệt đối với người sử dụng không cần nhờ vào các
ngôn ngữ lập trình khó khăn, cũng có thể lập trình PLC được nhờ vào các liên
kết logic cơ bản. Như vậy thiết bị PLC làm nhiệm vụ thay thế phần mạch điện
điều khiển trong khâu xử lý số liệu. Nhiệm vụ của sơ đồ mạch điều khiển sẽ
được xác định bởi một số hữu hạn các bước thực hiện xác định gọi là chương
trình. Chương trình này mơ tả các bước thực hiện gọi là tiến trình điều khiển,
tiến trình này được lưu vào bộ nhớ nên được gọi là điều khiển theo lập trình nhớ
hay điều khiển khả trình. Trên cơ sở khác nhau ở khâu xử lý số liệu có thể biểu
diễn hai hệ điều khiển như sau:
Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển thì người ta thay đổi mạch điều khiển:
Lắp lại mạch, thay đổi các phần tử mới ở hệ điều khiển bằng relais điện. Trong
khi đó khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển ở hệ điều khiển logic khả trình (PLC)
15
thì người ta chỉ thay đổi chương trình soạn thảo. * Sự khác nhau giữa hệ điều
khiển bằng rơ le điện và hệ điều khiển logic khả trình có thể minh hoạ 1 cách cụ
thể như sau: Điều khiển hệ thống của 3 máy bơm qua 3 khởi động từ K1, K2,
K3. Trình tự điều khiển như sau: Các khởi động từ chỉ được phép thực hiện tuần
tự, nghĩa là K1 đóng trước, tiếp theo K2 đóng và cuối cùng K3 mới đóng. Để
thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu trên mạch điều khiển được thiết kế như sau:
Khởi động từ K2 sẽ đóng khi cơng tắc S3 đóng với điều kiện là khởi động
từ K1 đã đóng trước đó. Phương thức điều khiển như vậy được gọi là điều khiển
tuần tự. Tiến trình điều khiển này được thực hiện một cách cưỡng bức. Bốn nút
nhấn S1, S2, S3, S4: Các phần tử nhập tín hiệu. Các tiếp điểm K1, K2, K3 và
các mối nối liên kết là các phần tử xử lý. Các khởi động từ K1, K2, K3 là kết
quả xử lý. Nếu thay đổi mạch điện điều khiển ở phần xử lý bằng hệ PLC ta có
thể biểu diễn hệ thống như sau: - Phần tử vào: Các nút nhấn S1, S2, S3, S4 vẫn
giữ nguyên. - Phần tử ra: Ba khởi động từ K1, K2, K3, để đóng và mở ba máy
bơm vẫn giữ nguyên. - Phần tử xử lý: được thay thế bằng PLC. Sơ đồ kết nối với
PLC được cho như ở hình 1.2. Tuần tự đóng mở theo yêu cầu đề ra sẽ được lập
trình, chương trình sẽ được nạp vào bộ nhớ.
16
Bây giờ giả thiết rằng nhiệm vụ điều khiển sẽ thay đổi. Hệ thống ba máy
bơm vẫn giữ nguyên, nhưng trình tự được thực hiện như sau: chỉ đóng được hai
trong ba máy bơm hoặc mỗi máy bơm có thể hoạt động một cách độc lập. Như
vậy theo yêu cầu mới đối với hệ thống điều khiển bằng rơ le điện phải thiết kế
lại mạch điều khiển, sơ đồ lắp ráp phải thực hiện lại hoàn toàn mới. Sơ đồ mạch
điều khiển biễu diễn như hình 1.3.
Như vậy mạch điều khiển sẽ thay đổi rất nhiều nhưng phần tử đưa tín hiệu
vào và ra vẫn giữ nguyên, chi phí cho nhiệm vụ mới sẽ cao hơn. Nếu ta thay đổi
hệ điều khiển trên bằng hệ điều khiển có nhớ PLC, khi nhiệm vụ điều khiển thay
đổi thì thực hiện sẽ nhanh hơn và đơn giản hơn bằng cách thay đổi lại chương
trình Hệ điều khiển lập trình có nhớ (PLC) có những ưu điểm sau:
- Thích ứng với những nhiệm vụ điều khiển khác nhau.
- Khả năng thay đổi đơn giản trong quá trình đưa thiết bị vào sử dụng.
17
- Nhu cầu mặt bằng ít.
- Tiết kiệm thời gian trong quá trình mở rộng và phát triển nhiệm vụ điều
khiển bằng cách copy các chương trình.
- Các thiết bị điều khiển chuẩn.
- Không cần các tiếp điểm. Hệ thống điều khiển theo lập trình có nhớ
được sử rộng rất rộng rãi trong các ngành khác nhau:
- Điều khiển thang máy.
- Điều khiển các quá trình sản xuất khác nhau: sản suất bia, sản xuất xi
măng v.v ....
- Hệ thống rửa ô tô tự động.
- Thiết bị khai thác .
- Thiết bị đóng gói bao bì, tự động mạ và tráng kẽm v.v ...
- Thiết bị sấy
1.3. Bộ điều khiển lập trình PLC.
Bộ điều khiển logic khả trình PLC (Programable Logic Controller) là loại
thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toỏn điều khiển thụng qua cỏc
ngụn ngữ lập trỡnh. Với chương trình điều khiển của PLC đú tạo cho nó trở
thành một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay đổi thuật toán, các số liệu và
trao đổi thụng tin với môi trường xung quanh.
Các chương trình điều khiển được định nghĩa là tuần tự trong đó các tiếp
điểm, cảm biến được sử dụng để từ đó kết hợp với các hàm logic, các thuật tốn
và các giá trị xuất của nó để điều khiển tác động hoặc không tác động đến các
cuộn dây điều hành. Trong q trình hoạt động, tồn bộ chương trình được lưu
vào trong bộ nhớ và tiến hành truy xuất trong qúa trình làm việc.
Ngõ vào
Input
Chương trình
BộBoọ
nhớ
Ngõ ra
Output
18
Một số bộ điều khiển lập trình cỡ nhỏ được ứng dụng rất nhiều trong thục tế
như: LOGO của hãng Simens, EASY của hãng MELLER và , ZEN của Omron
2. Các ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng
Các bộ điều khiển lập trình loại nhỏ nhờ có nhiều ưu điểm và các tính năng
tích hợp bên trong nên nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong dân
dụng như:
Trong công nghiệp:
Điều khiển động cơ.
Máy công nghệ.
Hệ thống bơm.
Hệ thống nhiệt.
…
Trong dân dụng:
Chiếu sáng
Bơm nước
Hệ thống báo động
Tưới tự động …
3. Ưu điểm và nhược điểm so với PLC
Một thiết bị bất kì nào thì cũng có ưu điểm và nhược điểm tuỳ theo loại mà
số ưu, nhược điểm nhiều hay ít.
Ưu điểm:
Kích thước nhỏ, gọn, nhẹ.
Sử dụng nhiều cấp điện áp.
Tiết kiệm không gian và thời gian.
Giá thành rẻ.
Lập trình được trực tiếp trên thiết bị bằng các phím bấm và có màn hình
giám sát.
Nhược điểm:
Số ngõ vào, ra khơng nhiều nên không phù hợp cho điều khiển những
yêu cầu điều khiển phức tạp.
19
Ít chức năng tích hợp bên trong.
Bộ nhớ dung lượng nhỏ
20
BÀI 2: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH LOGO CỦA HÃNG SIMENS
Mã bài: MĐ 31- 02
Mục Tiêu:
- Sử dụng, khai thác đúng chức năng các hàm cơ bản của LOGO!;
- Viết được các chương trình ứng dụng các hàm cơ bản theo từng yêu cầu
cụ thể;
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo.
Nội dung chính:
1. Phân loại
Logo! là bộ điều khiển lập trình loại nhỏ đa chức năng của siemens, được
chế tạo với nhiều loại khác nhau để phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể. Do đó nó
được sử dụng ở nhiều mức điện áp vào khác nhau như: 12VDC, 24VAC,
24VDC, 230VAC và có ngõ ra số và ngõ ra relay.
Logo! có các chức năng sau:
Các chức năng thơng dụng trong lập trình.
Lọai có màn hình dùng cho vận hành và hiển thị.
Bộ nguồn tích hợp bên trong.
Cổng giao tiếp và cáp nối với PC.
21
Thông số
kỹ thuật
Logo! 12/24Rco Logo! 24
Logo! 24RC
Logo! 230RC
Logo! 12/24RC
Logo! 24RCo Logo!
230RCo
Số đầu vào
8
8
Số đầu vào
2(0 – 10V)
2(0 – 10V)
Điện áp
DC 12/24V
đầu vào
6
6
DC 24V
AC 24V
AC 115/230V
10.8 –
28.8VDC
20.4 –
28.8VDC
20.4 –
28.8VAC
85 – 256VAC
max: 4VDC
max: 5VDC
max: 5VDC
min: 79VDC
min: 8VDC
min: 12VDC
min: 12VDC
Dòng điện
vào
1.5mA
(12VDC)
1.5mA
2.5mA
0.05mA
Số đầu ra
4 Relay
4 Transistor
4 Relay
4 Relay
Dòng liên
tục
10A cho tải
thuần trở
0.3A
10A cho tải
thuần trở
10A cho tải
thuần trở
3A cho tảI cảm
3A cho tải
cảm
3A cho tải
cảm
Bảo vệ
ngắn mạch
u cầu cầu chì điện tử (xấp
bên ngồi
xỉ 1A)
u cầu cầu
chì bên ngồi
u cầu cầu
chì bên ngồi
Tần số
chuyển
mạch
2Hz cho tải trở
2Hz cho tải
trở
2Hz cho tải
trở
0.5Hz cho tải
cảm
0.5Hz cho tải
cảm
8w
1.1 –
3.5w(115V)
liên tục
Khoảng
giới hạn
Tín hiệu '0'
max: 40VDC
Tín hiệu '1'
10Hz
0.5Hz cho tải
cảm
0.1– 1.2w(12V) 0.2 – 0.5V
Tổn hao
năng lượng 0.2– 1.6w(24V)
2.3 –
4.6w(230V)
22
Các đồng
hồ bên
trong/ duy
trì nguồn
8/10 giờ
Cáp nối
2*1.5mm2, 1*2.5mm2
8/10 giờ
8/10 giờ
Nhiệt độ
0 - +55oC
môi trường
Nhiệt độ
lưu kho
- 40 – 70oC
Chống
nhiểu
đến En 55011(giới hạn giá trị cấp B)
Cấp bảo vệ IP 20
Xác nhận
Theo VDE 0031, IEC 1131, UL, FM, CSA,
Lắp đặt
Trên thanh ray DIN mm rộng 4 khối
Kích thước
72*90*55mm
Các chức năng cơ bản thông dụng như: các hàm thời gian, tạo xung, các chức
năng On/Off…
Các bộ định thời trong ngày, tuần, tháng, năm,.
Các vùng nhớ trung gian.
Các ngõ vào, ra có thể mở rộng tuỳ thuộc vào dạng logo!.
Ý nghĩa các ký hiệu in trên vỏ :
12: Sử dụng điện áp 12VDC.
24: Sử dụng điện áp 24VDC, 24VAC.
230: Sử dụng điện áp 115/230VAC.
R: Ngõ ra relay (khơng có R thì ngõ ra là transistor).
O: Khơng có hiển thị
L: Lọai dài, có số I/O gấp đơi loại cơ bản.
C: Có bộ định thời 7 ngày trong tuần.
B11: Kết nối được với mạng Asi.
23
DM: Modul mở rộng tín hiệu I/O số (digital).
AM: Modul mở rộng tín hiệu tương tự (analog).
Các dạng logo! hiện có:
LOGO! dạng chuẩn (cơ bản).
Logo! dạng chuẩn có hai loại: dạng có hiển thị và dạng khơng hiển thị.
Có 6 hoặc 8 ngõ vào và 4 ngõ ra.
Kích thước 72 * 90 * 55 mm.
Có 19 chức năng tích hợp bên trong(6 hàm cơ bản, 13 hàm đặc biệt).
Có đồng hồ bên trong, có thể lưu dữ liệu trong 80 giờ sau khi mất nguồn.
Có khả năng lập trình được tối đa 56 hàm.
Có khả năng tích hợp.
Có 3 bộ đếm thời gian.
Có 4 bộ chốt trạng thái.
Có 2 đầu vào 1KHz trên mỗi logo! 12RC, 24RC.
Bảng thông số kỹ thuật.
Hình 2.1 LOGO! Loại ngắn
LOGO! dạng dài (Loại L).
24
Có 4 loại: 12RCL, 24L, 24RCL, 230RCL.
Kích thước 126 * 90 * 55 mm.
Có 19 chức năng tích hợp bên trong(6 hàm cơ bản, 13 hàm đặc biệt).
Có 12 ngõ vào và 8 ngõ ra.
Có 56 chức năng.
Có 4 bộ chốt trạng thái.
Tích hợp bên trong kiểu duy trì nguồn trong 80 giờ khi mất nguồn cho
logo! 12RCL, 24RCL, 230RCL.
Có 2 đầu vào 1KHz trên mỗi logo! 12RCL, 24RC, 24L.
Có 3 bộ đếm thời gian vận hành.
Khả năng nhớ được tích hợp sẵn.
Ngồi ra chức năng phát xung cho phép người dùng đặt tỉ số giữa thời
gian mức cao và thời gian mức thấp của xung.
Người dùng muốn bảo vệ chương trình khỏi bị sao chép thì dùng tính năng bảo
vệ với card nhớ tùy chọn.
Dùng card màu đỏ giữ chương trình điều khiển khỏi bị sao chép hoặc thay đổi.
Dùng card màu vàng để sao chép chương trình điều khiển nhanh chóng và dễ
dàng.
Bảng thơng số kỹ thuật
Thơng số kỹ Logo! 12RC
thuật
Logo! 24L
Logo! 24RCL Logo!
230RCL
Số đầu vào
12
12
12
Điện áp đầu DC 12V
vào
10.8
–
Khoảng giới 15.6VDC
hạn
max: 4VDC
DC 24V
DC 24V
AC 115/230V
max: 5VDC
max: 5VDC
Tín hiệu '0'
min: 12VDC
min:
12VAC/DC
5mA
5mA
12
min: 8VDC
20.4
28.8VDC
Tín hiệu '1'
Dịng
điện 1.5mA
25
– 20.4
28.8VDC
– 85 – 256VAC
max: 40VDC
min: 79VDC
2mA
