Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển vị trí robot IAI sử dụng PLC keyence

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển vị
trí Robot IAI sử dụng PLC Keyence
Hoàng Trung Anh

Ngành KT Điều khiển & Tự động hóa
Chun ngành Tự động hóa cơng nghiệp

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Nguyễn Danh Huy

Bộ mơn:
Viện:

Tự động hóa cơng nghiệp
Điện

HÀ NỘI, 7/2020

Chữ ký của GVHD



ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ ROBOT
IAI SỬ DỤNG PLC KEYENCE

Giáo viên hướng dẫn
Ký và ghi rõ họ tên



Lời cảm ơn
Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Danh Huy đã giao cho nhóm em một đề tài tốt nghiệp
có tính thực tế cao, cùng với đó là sự chỉ bảo tận tình của thầy đã giúp chúng em
hồn thành đồ án tốt nghiệp đúng với kỳ vọng. Qua việc làm đồ án chúng em đã
tích lũy được rất nhiều kiến thức thực tế, là tiền đề quan trọng để chúng em bước
vào môi trường lao động sau khi ra trường.
Mặc dù trong suốt quá trình làm đồ án em đã cố gắng, lỗ lực với tinh thần quyết
tâm cao nhất, nhưng do thời gian có hạn và hiểu biết cịn hạn chế nên khơng thể
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được các góp ý, chỉ bảo và giúp đỡ
của các thầy cô giáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Tóm tắt nội dung đồ án
Vấn đề cần thực hiện trong nội dung đồ án:
- Tìm hiểu các dịng robot xy lanh điện đơn trục IAI, phương pháp điều khiển,
kết nối trong mạng truyền thơng cơng nghiệp.
- Tìm hiểu dịng PLC realtime Keyence KV-5500.
- Thiết kế hệ thống điều khiển vị trí sử dụng 2 robot xy lanh điện đơn trục.
Các công cụ sử dụng:
- Hai robot xy lanh điện đơn trục RCP2 dạng trượt, điều khiển bằng bộ điều
khiển MSEL.
- Bộ điều khiển MSEL.
- Bộ điều khiển PLC Keyence KV-5500.
- Module kết nối truyền thông KV-DN20, sử dụng để kết nối với bộ điều
khiển MSEL qua mạng truyền thông deviceNET.

- HMI Weintek MT8101iE.
- Phần mềm PC Interface software for XSEL, KV STUDIO V9, Easy Builder
PRO V6, Autocad Electric 2020.
Kết quả đồ án: hoàn thành các vấn đề đặt ra, nắm vững được phương pháp, cách
thức điều khiển robot xy lanh điện của hãng IAI
Các kỹ năng đạt được sau đồ án:
- Kỹ năng làm việc nhóm.
- Kỹ năng đọc tài liệu tiếng Anh.
- Kỹ năng làm việc với các thiết bị, phần mềm đang được sử dụng phổ biến
trong ngành tự động hóa cơng nghiệp.
Sinh viên thực hiện
Ký và ghi rõ họ tên


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN........................................................................ 1
1.1

Giới thiệu chung về robot đơn trục và các ứng dụng công nghiệp........... 1

1.2

Đề xuất nhiệm vụ thiết kế................................................................... 3

CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU DÒNG PLC REALTIME KV-5500
KEYENCE ................................................................................................. 4
2.1

Giới thiệu chung................................................................................ 4

2.2

Các đặc điểm PLC dòng KV5000 ....................................................... 5

2.3

2.2.1

CPU ................................................................................... 5

2.2.2

Các module vào ra ............................................................... 7

2.2.3

Các module tương tự...........................................................10

2.2.4

Module truyền thơng DeviceNet...........................................13

Tìm hiểu cơng cụ lập trình cho PLC KV5000......................................15
2.3.1

Giới thiệu chung .................................................................15

2.3.2

Tạo một project ..................................................................16

2.3.3

Download chương trình xuống PLC .....................................17

CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, TÌM HIỂU CÁC ROBOT IAI .....................19
3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

Giới thiệu chung robot xy lanh điện IAI..............................................19
3.1.1

Các dòng Robot xy lanh điện ...............................................19

3.1.2

Các bộ điều khiển robot IAI .................................................21

Tìm hiểu bộ điều khiển robot IAI PCON-CB ......................................23
3.2.1

Các thơng số kỹ thuật chính .................................................23

3.2.2

Sơ đồ ghép nối cơ bản .........................................................23

3.2.3

Các phương thức điều khiển.................................................25

3.2.4

Các thơng số điều khiển chính..............................................28

Tìm hiểu bộ điều khiển robot IAI MSEL ............................................29
3.3.1

Các thơng số kỹ thuật chính .................................................29

3.3.2

Sơ đồ ghép nối cơ bản .........................................................30

3.3.3

Các phương thức điều khiển.................................................31

3.3.4

Các thông số điều khiển chính..............................................32

Tìm hiểu truyền thơng DeviceNet trên các robot IAI............................36

3.4.1

Đặc điểm chung..................................................................36

3.4.2

Thiết lập truyền thơng cho robot...........................................38

Tìm hiểu ngơn ngữ lập trình SEL cho robot ........................................40


3.6

3.5.1

Bảng vị trí và chương trình ................................................. 40

3.5.2

Cửa sổ chỉnh sửa và định dạng chương trình......................... 40

3.5.3

Lệnh và chức năng ............................................................. 42

Tìm hiểu cơng cụ lập trình cho bộ điều khiển MSEL........................... 44
3.6.1

Giới thiệu chung ................................................................ 44

3.6.2

Thêm các vị trí định trước cho bộ điều khiển MSEL.............. 45

3.6.3

Cài đặt các thông số hệ thống cho bộ điều khiển MSEL......... 46

3.6.4

Viết chương trình cho bộ điều khiển MSEL.......................... 47

3.6.5

Download chương trình xuống bộ điều khiển MSEL ............. 48

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG NHIỀU
ROBOT IAI .............................................................................................. 50
4.1

Yêu cầu chung................................................................................. 50

4.2

Thiết kế sơ đồ điều khiển.................................................................. 50
4.2.1

Thiết kế sơ đồ cấp nguồn cho hệ thống................................. 50

4.2.2

Thiết kế phần ghép nối các bộ điều khiển với cơ cấu robot..... 51

4.2.3

Thiết kế phần ghép nối truyền thông và cài đặt truyền thông .. 51

4.3

Lắp ráp hệ điều khiển....................................................................... 56

4.4

Xây dựng ứng dụng mẫu .................................................................. 57
4.4.1

Máy trò chơi gắp búp bê ..................................................... 57

4.4.2

Hệ thống xếp hàng lên pallet ............................................... 63

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN ......................................................................... 70
5.1

Kết luận .......................................................................................... 70

5.2

Hướng phát triển đề tài..................................................................... 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................... 71


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Robot đơn trục dạng que đẩy ........................................................... 1
Hình 1.2 Robot đơn trục dạng trượt................................................................ 1
Hình 1.3 Robot đơn trục dạng table................................................................ 1
Hình 1.4 Robot đơn trục dạng quay................................................................ 1
Hình 1.5 Robot đơn trục dạng gắp.................................................................. 1
Hình 1.6 Di chuyển 1 vật sử dụng 1 trục. ........................................................ 2
Hình 1.7 Hàn nhiều vị trí trên một vỉ .............................................................. 2
Hình 1.8 máy kiểm thử nút nhấn .................................................................... 3
Hình 2.1 Cấu tạo một khối PLC ..................................................................... 4
Hình 2.2 Module CPU KV-5500.................................................................... 5
Hình 2.3 Module Input.................................................................................. 7
Hình 2.4 Module Output ............................................................................... 9
Hình 2.5 Module tương tự KV-AD40............................................................10
Hình 2.6 Module KV-DA40 .........................................................................12
Hình 2.7 Kiểu truyền dữ liệu Bit-Strobe ........................................................14
Hình 2.8 Tạo một project bước 1 ..................................................................16
Hình 2.9 Tạo một project bước 2 ..................................................................16
Hình 2.10 Tạo một project bước 3.................................................................17
Hình 2.11 Kiểm tra lỗi chương trình..............................................................17
Hình 2.12 Nạp chương trình xuống PLC........................................................18
Hình 3.1 Dịng sản phẩm RCP6 ....................................................................19
Hình 3.2 Dịng sản phẩm RCS3 ....................................................................20
Hình 3.3 Dịng sản phẩm RCP2 ....................................................................20
Hình 3.4 Bộ điều khiển PCON......................................................................21
Hình 3.5 Bộ điều khiển ACON .....................................................................21

Hình 3.6 Bộ điều khiển DCON .....................................................................21
Hình 3.7 Bộ điều khiển SCON......................................................................21
Hình 3.8 Bộ điều khiển PSEL.......................................................................22
Hình 3.9 Bộ điều khiển ASEL ......................................................................22
Hình 3.10 Bộ điều khiển SSEL .....................................................................22
Hình 3.11 Bộ điều khiển MSEL....................................................................22
Hình 3.12 Bộ điều khiển PCON....................................................................23
Hình 3.13 Sơ đồ ghép nối cơ bản bộ điều khiển PCON ...................................24
Hình 3.14 Chế độ Remote I/O ......................................................................25
Hình 3.15 Chế độ Position/Simple Direct ......................................................26
Hình 3.16 Chế độ Half direct........................................................................27


Hình 3.17 Chế độ Full direct........................................................................ 27
Hình 3.18 Cấu tạo bộ điều khiển MSEL........................................................ 30
Hình 3.19 Sơ đồ ghép nối cấu bản bộ điều khiển MSEL................................. 31
Hình 3.20 Trao đổi dữ liệu giữa bộ điều khiển MSEL và PLC ........................ 32
Hình 3.21 Các bước thực thi khởi động từ bộ điều khiển ................................ 34
Hình 3.22 Các bước thực thi khởi động từ bộ điều khiển có khóa liên động ..... 34
Hình 3.23 Các bước thực thi khởi động từ host controller............................... 36
Hình 3.24 Mơ hình truyền thơng DeviceNet.................................................. 37
Hình 3.25 Cấu trúc mạng truyền thơng DeviceNet ......................................... 37
Hình 3.26 Kết nối bộ điều khiển MSEl với PC .............................................. 40
Hình 3.27 Các thành phần chính của một chương trình điều khiển .................. 41
Hình 3.28 Giao diện chính của chương trình ................................................. 45
Hình 3.29 Thêm vị trí định trước vào chương trình MSEL bước 1................... 45
Hình 3.30 Thêm vị trí định trước vào chương trình MSEL bước 2................... 46
Hình 3.31 Cài đặt các thơng số hệ thống cho MSEL ...................................... 47
Hình 3.32 Giao diện viết chương trình cho bộ điểu khiển MSEL..................... 47
Hình 3.33 Nạp chương trình cho MSEL bước 1............................................. 48

Hình 3.34 Nạp chương trình cho MSEL bước 2............................................. 49
Hình 4.1 Sơ đồ kết nối nguồn hệ thống ......................................................... 50
Hình 4.2 Sơ đồ ghép nối với cơ cấu robot ..................................................... 51
Hình 4.3 Cổng kết nối DeviceNet................................................................. 51
Hình 4.4 Ghép nối truyền thơng các thành phần hệ thống ............................... 52
Hình 4.5 Bước 1 cài đặt truyền thơng PLC với HMI ...................................... 52
Hình 4.6 Bước 2 cài đặt truyền thông PLC với HMI ...................................... 53
Hình 4.7 Bước 3 cài đặt truyền thơng PLC với HMI ...................................... 53
Hình 4.8 Bước 1 cài đặt truyền thơng PLC với MSEL.................................... 54
Hình 4.9 Bước 2 cài đặt truyền thơng PLC với MSEL.................................... 54
Hình 4.10 Bước 3 cài đặt truyền thơng PLC với MSEL.................................. 55
Hình 4.11 Bước 1 cài đặt truyền thơng HMI với PLC .................................... 55
Hình 4.12 Bước 2 cài đặt truyền thông HMI với PLC .................................... 56
Hình 4.13 Hệ thống thực tế sau khi ghép nối các thành phần .......................... 56
Hình 4.14 Máy trị chơi gắp búp bê .............................................................. 57
Hình 4.15 Sơ đồ cơ cấu truyền động............................................................. 57
Hình 4.16 Lưu đồ hoạt động của chương trình............................................... 59
Hình 4.17 Chương trình PLC ....................................................................... 61
Hình 4.18 Giao diện điều khiển máy trị chơi gắp búp bê................................ 62
Hình 4.19 Hệ thống xếp hàng lên pallet ........................................................ 63


Hình 4.20 sơ đồ cơ cấu truyền động ..............................................................63
Hình 4.21 Lưu đồ hoạt động của chương trình ...............................................65
Hình 4.22 Chương trình PLC........................................................................68


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Các loại biến của PLC KV-5500 ...................................................... 5
Bảng 2.2 Các thông số cơ bản PLC KV-5500.................................................. 6

Bảng 2.3 Chức năng các thành phần trên module............................................. 8
Bảng 2.4 Các thông số kỹ thuật cơ bản module input ....................................... 8
Bảng 2.5 Chức năng các thành phần trên module............................................. 9
Bảng 2.6 Các thông số kỹ thuật cơ bản module output ................................... 10
Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật cơ bản của module KV-AD40............................. 11
Bảng 2.8 Các tín hiệu vào đầu vào của module KV-AD40.............................. 11
Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật cơ bản của module KV-DA40............................. 12
Bảng 2.10 Các tín hiệu vào đầu ra của module KV-DA40 .............................. 13
Bảng 2.11 Các thông số kỹ thuật cơ bản module KV-DN20 ........................... 15
Bảng 2.12 Các thông số trong chế độ Master................................................. 15
Bảng 3.1 Các phương thức điều khiển của bộ điều khiển PCON ..................... 25
Bảng 3.2 Cấu hình địa chỉ kênh PLC/bộ điều khiển ....................................... 26
Bảng 3.3 Cấu hình địa chỉ kênh PLC/bộ điều khiển ....................................... 27
Bảng 3.4 Cấu hình địa chỉ kênh PLC/bộ điều khiển ....................................... 28
Bảng 3.5 Các thông số kỹ thuật chính bộ điều khiển MSEL............................ 29
Bảng 3.6 Cài đặt tham số khi muốn khởi động chương trình ........................... 33
Bảng 3.7 Cài đặt tham số khi muốn khởi động chương trình ........................... 35
Bảng 3.8 Các thơng số kỹ thuật chính của mạng truyền thơng DeviceNet ........ 38
Bảng 3.9 Cài đặt truyền thông DeviceNet cho bộ điều khiển MSEL ................ 39
Bảng 3.10 Định dạng chung của một chương trình điều khiển......................... 41
Bảng 3.11 Định dạng chương trình khi mở rộng với cổng AND...................... 42
Bảng 3.12 Dịnh dạng chương trình khi mở rộng với cổng OR......................... 42
Bảng 3.13 Định dạng chương trình khi mở rộng với cổng AND và OR............ 42
Bảng 3.14 Các câu lệnh thường dùng trong ngô ngữ SEL............................... 43
Bảng 4.1 Các chân kết nối truyền thông DeviceNet ....................................... 51
Bảng 4.2 Khai báo I/O sử dụng trong chương trình của MSEL ....................... 60
Bảng 4.3 Chương trình điều khiển sử dụng ngôn ngữ SEL ............................. 60
Bảng 4.4 Khai báo I/O sử dụng trong chương trình PLC ................................ 61
Bảng 4.5 Khai báo I/O sử dụng trong chương trình của MSEL ....................... 66
Bảng 4.6 Chương trình điều khiển sử dụng ngơn ngữ SEL ............................. 66

Bảng 4.7 Khai báo I/o sử dụng trong chương trình PLC ................................. 67



CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về robot đơn trục và các ứng dụng công nghiệp
Hiện nay các Robot xy lanh điện đơn trục được ứng dụng rất nhiều trong công
nghiệp, thực hiện các nhiệm vụ đơn giản trước đây thường được gán cho xy lanh
khí vì các đặc tính nổi bật của nó.
Với rất nhiều kiểu truyền động, các robot đơn trục khi ghép nối với nhau sẽ trở nên
rất linh hoạt, có thể ứng dụng vào rất nhiều nhành công nghiệp khác nhau, từ đơn
giản cho đến phức tạp. Một số kiểu truyền động của các robot này:
-

Dạng que đẩy

Hình 1.1 Robot đơn trục dạng que đẩy

-

Dạng trượt

Hình 1.2 Robot đơn trục dạng trượt

-

Dạng Table

Hình 1.3 Robot đơn trục dạng table

-

Dạng quay

Hình 1.4 Robot đơn trục dạng quay

-

Dạng gắp

Hình 1.5 Robot đơn trục dạng gắp
1


Tuy có nhiều biến thể về truyền động nhưng các robot này đều dựa trên việc điều
khiển các động cơ bước hoặc động cơ servo bên trong chúng.
So với các xy lanh khí, các robot xy lanh điện với các driver điều khiển mạnh mẽ
cho phép tùy chỉnh vị trí, tốc độ, gia tốc, momen xoắn,… Mặt khác các driver điều
khiển này lại dễ dàng kết nối PLC qua các mạng truyền thơng cơng nghiệp với độ
tin cậy cao. Có thể thấy các robot xy lanh điện là một lựa chọn ưu việt và tin cậy
hơn nhiều so với các xy lanh khí nén.
Hiện nay có rất nhiều loại robot xy lanh phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể, có thể
kể đến như các ứng dụng trong máy ép nhựa yêu cầu lực đẩy lớn với vận tốc thấp,
các máy test nút nhấn với yêu cầu lực đẩy vừa phải nhưng có tốc độ cao, hoặc các
hệ thống vận chuyển với yêu cầu ưu tiên hàng đầu là tốc độ. IAI là một hãng cung
cấp giải pháp và có rất nhiều dòng robot cho các ứng dụng khác nhau.
Một số ứng dụng trong công nghiệp sử dụng robot xy lanh điện:
-

Trong ngành sản xuất PCB: Robot xy lanh di chuyển một mạch in PCB qua

lưỡi căt. Đây là ứng dụng đơn giản nhất của robot xylanh, sử dụng 1 trục
duy nhất để di chuyển vật.

Hình 1.6 Di chuyển 1 vật sử dụng 1 trục.

-

Máy hành điểm: ứng dụng này sử dụng khả năng cung cấp lực đẩy và khả
năng định vị vị trí để hàn nhiều điểm trên một vỉ.

Hình 1.7 Hàn nhiều vị trí trên một vỉ

2


-

Kiểm thử nút nhấn sau khi lắp ráp: robot xy lanh sử dụng chức năng đẩy để
kiểm thử khả năng hoạt động của các nút nhấn sau khi lắp ráp.

Hình 1.8 máy kiểm thử nút nhấn

Đây chỉ là ba trong vô vàn ứng dụng của các robot xy lanh điện. Với các chức năng
nổi bật như tốc độ cao, khả năng điều khiển linh hoạt, ghép nối thông minh, các
robot này chắc chắn sẽ ngày càng được ứng dụng nhiều trong cơng nghiệp, đưa
các quy trình sản xuất lên một tầm cao mới.
1.2 Đề xuất nhiệm vụ thiết kế
Đề tài đồ án cung cấp một hệ thống gồm 2 robot xylanh dạng trượt, một bộ điều
khiển MSEL với khả năng điều khiển 4 trục cùng lúc, và một PLC Keyence.
Với các thiết bị kể trên, nhóm đề tài sẽ thiết kế các chương trình điều khiển yêu

cầu cơ cấu xác định vị trí gồm 2 trục là 2 robot xy lanh, thêm một cơ cấu tay gắp
trục Z với các chức năng riêng như di chuyển lên xuống, gắp vật để trở thành 1 hệ
thống hoàn chỉnh.

3


CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU DỊNG PLC
REALTIME KV-5500 KEYENCE
2.1 Giới thiệu chung
Dòng PLC KV-5500 là 1 dòng PLC mạnh của Keyence, phù hợp cho các ứng dụng
lớn và vừa yêu cầu các chức năng đặc biệt như truyền thông mạng cơng nghiệp,
các chức năng an tồn u cầu độ tin cậy cao. PLC series KV-5500 là thiết bị điều
khiển logic khả trình cỡ trung bình, kết cấu theo kiểu các module sắp xếp trên các
thanh rack.
Các tính năng ưu việt của dòng CPU KV-5500
- Tốc độ xử lý cực nhanh, cơng suất lớn .
- Tích hợp sẵn 24 cổng vào ra, cung cấp bộ đếm tốc độ cao lên đến 100kHz.
- Trang bị màn hình điều khiển, có thể theo dõi và thay đổi trực tiếp các thông
tin CPU. Ngồi ra màn hình cịn có chức năng giám sát, thông báo trạng
thái hoăc lỗi của các khối mở rộng.
- Trang bị khết nối Ethernet/IP với nhiều đặc điểm ưu việt như liên kết giữa
các CPU, cảm biến, thiết bị giám sát,… mà chỉ cần sử dụng cáp Ethernet.
- Hỗ trợ Bluetooth, cho phép ghi, nạp chương trình thơng qua Bluetooth.
- Thiết kế nhỏ gọn, giúp thu nhỏ kích thước tủ điện.
- Phần cứng được thiết kế dễ dàng cho việc bảo trì. Tất cả các mẫu CPU của
Keyence đều được trang bị cổng USP, cho phép truyền nhận dữ liệu tốc độ
cao với PLC trong suốt quá trình cài đặt và bảo dưỡng.
Cấu tạo của một khối PLC thường gồm các thành phần chính: Module CPU KV5500, module I/O, module tương tự, module truyền thơng.

Hình 2.1 Cấu tạo một khối PLC

4


2.2 Các đặc điểm PLC dòng KV5000
2.2.1

CPU

Module CPU KV-5500 bao gồm các thành phần chính sau:

Hình 2.2 Module CPU KV-5500

Trạng thái của CPU và các khối mở rộng được giám sát trên màn hình điều khiển:
- Khi màn hình hiển thị màu đỏ: CPU ở trạng thái PROG hoặc đang xảy ra lỗi
- Khi màn hình hiển thị màu xanh: CPU hoạt động bình thường và đang ở chế
độ RUN.
❖ Thông số kỹ thuật cơ bản
Bảng 2.1 Các loại biến của PLC KV-5500
Tên biến

Kí hiệu

Thơng số kỹ thuật

Độ rộng

16000 điểm 1bit

R000 đến R99915

Rơ le đầu vào

R

Rơ le đầu ra

R

Rơ le liên kết

B

16384 điểm 1bit

B0 đến B3FFF

Rơ le hỗ trợ trong
MR

MR

16000 điểm 1bit

MR000 đến MR99915

Rơ le chốt

LR

16000 điểm 1bit

LR000 đến LR99915

Rơ le điều khiển

CR

640 điểm 1bit

CR000 đến CR3915

Timer

T

4000 điểm 32bit

T0 đến T3999

Counter

C

4000 điểm 32bit

C0 đến C3999

Dữ liệu bộ nhớ

DM

65535 điểm 16bit

DM0 đến DM65534

Bộ nhớ tạm thời

TM

512 điểm 16bit

TM0 đến TM511

Bộ đếm tốc độ
cao

CTH

2 điểm 32bit

CTH0 đến CTH1

So sánh bộ đếm
tốc độ cao

CTC

4 điểm 32bit

CTC0 đến CTC3
5


Bảng 2.2 Các thông số cơ bản PLC KV-5500
Chế độ kiểm sốt hoạt
động
Ngơn ngữ lập trình
Tốc độ thực hiện lệnh

Đặc điểm
kỹ thuật

Dung lượng chương
trình
Số lượng khối cài đặt
tối đa
Số lượng điểm vào/ra
tối đa
Định vị xung ngõ ra
Ngõ vào/ra khối CPU
Bộ nhớ
Chức
chương
năng duy trình
trì mất
điện
Thiết bị

Đặc điểm
kỹ thuật
chung

Chức năng tự chuần
đốn
Điện áp định mức
Nhiệt độ khơng khí
xung quanh
Độ ẩm mơi trường hoạt
động
Nhiệt độ bảo quản
Độ ẩm môi trường lưu
trữ
Môi trường làm việc
Độ cao hoạt động
Điện áp chống chịu

Chế độ chương trình lưu trữ
Sơ đồ dạng thang mở rộng, ký
hiệu dễ nhớ
Hướng dẫn cơ bản: tối thiểu 10ns
Hướng dẫn áp dụng: tối thiểu
20ns
Xấp xỉ 260k bước
16 khối (48 khối khi kết nối khối
mở rộng)
Tối đa 3096 điểm khi mở rộng
2 điểm (tần số ngõ ra tối đa
100KHZ)

Ngõ vào: 16 điểm, ngõ ra: 8 điểm
Bộ nhớ cực nhanh ghi được gấp
100000 lần
Dựa vào pin 5 năm (nhiệt độ môi
trường xung quanh hoạt động 25
độ C, trong chế độ giữ mất điện)
CPU bất thường, RAM bất
thường, khác
24 VDC  10%
0 đến 50o C (không đóng băng)
10 đến 95% RH (khơng ngưng tụ)
-20 đến + 70o C
10 đến 95% RH (khơng ngưng tụ)
Khơng có bụi và khí ăn mịn
Từ 2000m trở xuống
1500VAC cho 1 phút giữa đầu
cuối nguồn điện và đầu cuối
vào/ra hoặc đầu cuối bên ngồi và
vỏ bọc ơm kế 500Vdc)

❖ Các thơng số có thể điều khiển trực tiếp từ module CPU:
- Chế độ có thể được lựa chọn thơng qua Switch RUN-PROG:
• RUN mode: chạy chương trình.
• PROG mode: dừng chương trình, tất cả đầu ra OFF.

6


KV-5500 được cung cấp với một màn hình LCD nhỏ gọn với đèn nền 2
màu. Màn hình LCD hiển thị màu xanh lá cây trong chế độ RUN và đỏ ở

chế độ PRO.
- Màn hình tích hợp cho phép truy cập, theo dõi và thay đổi một cách dễ dàng
các thơng tin CPU. Màn hình cũng giám sát trạng thái và thơng báo khi có
lỗi các module để người sử dụng có thể nắm bắt và xử lý nhanh.
❖ Các chức năng của màn hình điều khiển:
- Unit moniter: Trong chế độ này, trạng thái của khối có thể được theo dõi
trên cửa sổ truy xuất bằng cách nhấn công tắc truy cập trực tiếp kết nối với
CPU.
- Device mode: Chế độ này cho phép giám sát và thay đổi các giá trị của thiết
bị PLC.
- Error clear: xóa lỗi nghiêm trọng về các khối CPU.
- Display and setting of time: Trong chế độ này, đồng hồ nội có thể được hiển
thị và thời gian có thể được thiết lập.
- CPU monitor: Trong chế độ này, tình trạng CPU và chức năng đếm tần số
có thể được theo dõi. Ngồi ra, tên của dự án chương trình lưu trên khối
CPU có thể được kiểm tra.
- Monitoring alarm: Trong chế độ này, hệ thống báo động có thể được theo
dõi và ghi báo động có thể được kiểm tra.
- Memory card operation: Trong chế độ này, các hoạt động như lưu trữ file /
tải đến và đi từ thẻ nhớ và hiển thị danh sách các tập tin có thể được thực
hiện.
- Access Window setup: Trong chế độ này, có thể thiết lập độ tương phản của
Access Window, ngôn ngữ hiển thị và các thiết lập khác có liên quan.
❖ Thẻ nhớ chương trình
- Tất cả các dịng CPU của Keyence đều được trang bị khe thẻ nhớ SD. Có
thể sử dụng các thẻ nhớ dạng này để lưu, đọc hoặc ghi chép dự liệu trực tiếp
vào CPU mà không cần phần mềm KV Studio
-

2.2.2

Các module vào ra
a. Module Input

Hình 2.3 Module Input

7


❖ Các thành phần của module input
Bảng 2.3 Chức năng các thành phần trên module
Chức năng

Tên
Công tắc chọn
điện áp đầu vào

Connecter đầu vào Kết nối đầu vào
Sau khi đặt thành ON, có thể theo dõi trạng thái của
đơn vị mở rộng thơng qua cửa sổ truy cập CPU. Ngồi
ra, cũng có thể biết trạng thái của đơn vị mở rộng
thơng qua màu của công tắc.
Công tắc truy cập
trực tiếp

LED (màu xanh lá cây): Hoạt động bình thường
Đèn LED xanh lục nhấp nháy: khi một đơn vị được
chọn trong khi đèn LED màu xanh lá cây sáng và công
tắc được bật.
Đèn LED đỏ sáng: Khi có lỗi xảy ra.

Tắt đèn đỏ: khi bật công tắc BẬT và chọn thiết bị dưới
đèn đỏ ở trạng thái

Khối terminal đầu
vào

Khối đầu cuối đầu vào. Có thể được gỡ bỏ

Khóa địn bẩy

Khóa kết nối của thiết bị

❖ Thông số kỹ thuật cơ bản
Bảng 2.4 Các thông số kỹ thuật cơ bản module input
KV-B16XC
(16 điểm)
Khối thiết bị
Chế độ kết nối mở đầu cuối có
rộng
thể tháo rời
24V
5V
Đầu vào terminal
DC
DC
Điện áp vào tối đa 26,4V DC
Model

KV-C32XC
(32 điểm)

Connector (tiêu
chuẩn MIL)

KV-C64XC
(64 điểm)
Connector
(tiêu chuẩn
MIL)

24V
DC

5V DC

24VDC

5V
DC
5.3mA 1mA

24V
DC
5.3mA

5V DC
1mA

24V DC,
4.1mA

Điện áp bật tối
thiểu

19V

3.5V

19V

3.5V

19V

Điện áp tắt tối đa

-

1.5V

-

1.5V

-

Trở kháng đầu
vào

4.3k 

4.3k 

Tiêu thụ dòng nội

15mA

25mA

Điện áp đầu vào
định mức

24V
DC

8


b. Module Output

Hình 2.4 Module Output

❖ Các thành phần của module output
Bảng 2.5 Chức năng các thành phần trên module
Tên

Chức năng

Connecter
đầu ra

Kết nối đầu ra
Sau khi đặt thành ON, có thể theo dõi trạng thái của đơn
vị mở rộng thông qua cửa sổ truy cập CPU. Ngồi ra,
cũng có thể biết trạng thái của đơn vị mở rộng thông qua
màu của cơng tắc.

LED (màu xanh lá cây): Hoạt động bình thường
Công tắc truy
Đèn LED xanh lục nhấp nháy: khi một đơn vị được chọn
cập trực tiếp
trong khi đèn LED màu xanh lá cây sáng và công tắc
được bật.
Đèn LED đỏ sáng: Khi có lỗi xảy ra.
Tắt đèn đỏ: khi bật công tắc BẬT và chọn thiết bị dưới
đèn đỏ ở trạng thái
Khối
terminal đầu
vào

Khối đầu cuối đầu vào. Có thể được gỡ bỏ

Khóa địn
bẩy

Khóa kết nối của thiết bị

9


❖ Thông số kỹ thuật cơ bản

Bảng 2.6 Các thông số kỹ thuật cơ bản module output

Loại

KVB8RC
(8 điểm)

KVB16RC
(16 điểm)

KVB16TCP
(16 điểm)

KVB32TCP
(32 điểm)

Chế độ
đầu ra

Relay

Transitor (PNP)

Chế độ
kết nối
mở rộng

Khối thiết bị đầu cuối
có thể tháo rời

Khối thiết bị đầu cuối
có thể tháo rời

Tải trọng 250VAC/30VDC –
định mức 2A

30VDC 0.2A

Dòng
điện rò rỉ
trong
trường
hợp TẮT

Thấp hơn 100  A

2.2.3

KVB64TCP
(64 điểm)

Connector

Các module tương tự
a. Module chuyển đổi A/D KV-AD40

Hình 2.5 Module tương tự KV-AD40

10

❖ Thông số kỹ thuật cơ bản
Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật cơ bản của module KV-AD40
Nguồn cung cấp

24VDC ± 10%

Tiêu thụ dòng trong

110Ma

Nhiệt độ hoạt động

0 đến 50 oC

Đầu vào analog

4 điểm
Điện áp: -10 đến10V
Dòng điện:
0 đến 10V
0 đến 20mA
0 đến 5V
4 đến 20mA
1 đến 5V
Điện áp: 1M 
Dòng điện: 250 
80  s/ch
Khối CPU: Khớp nối
Chanel: không cách nhiệt

Điện áp: 15V
dịng điện: 30mA
Tín hiệu đầu vào: NPN
Thời gian phản hồi: 200  A

Độ rộng đầu vào analog
Trở kháng đầu vào
Tốc độ chuyển đổi
Chế độ cách ly
Đầu vào tối đa
Đầu vào TRIG
Chức năng đặc biệt
Số thiết bi cung cấp

Chức năng chuyển đổi phạm vi đầu vào,
chia tỷ lệ, so sánh, chức năng bỏ qua kênh,
phát hiện ngắt dòng.
Rơ-le (R)
32
Bộ nhớ dữ liệu (DM) 22

❖ Các tín hiệu đầu vào của module KV-AD40
Bảng 2.8 Các tín hiệu vào đầu vào của module KV-AD40
Terminal

Tên tín hiệu

V0+

Đầu vào điện áp ch0

V1+

Đầu vào điện áp ch1

V2+

Đầu vào điện áp ch2

V3+

Đầu vào điện áp ch3

I0+

Đầu vào dòng điện ch0

I1+

Đầu vào dòng điện ch1

I2+

Đầu vào dòng điện ch2

I3+

Đầu vào dòng điện ch3

0-

Đầu vào GND ch0

1-

Đầu vào GND ch1

2-

Đầu vào GND ch2

3-

Đầu vào GND ch3

TRIG

Dải thông số
Độ rộng đầu vào từ: -10 đến
+10V, 0 đến 10V, 0 dến 5V, 1
đến 5V

Độ rộng đầu vào: 0 đến 20mA
hoặc 4 đến 20mA

Đầu vào trigger
11


b. Module chuyển đổi D/A KV-DA40

Hình 2.6 Module KV-DA40

❖ Thơng số kỹ thuật cơ bản
Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật cơ bản của module KV-DA40
Nguồn cung cấp

24VDC ± 10%

Tiêu thụ dịng trong

110mA

Nhiệt độ mơi trường
hoạt động

0 đến 50 oC

Đầu vào analog

4 điểm

Độ rộng đầu vào
analog

Điện áp: -10 đến10V
(2.5mV)
0 đến 10V (2.5mV)
0 đến 5V (1.25mV)
1 đến 5V (1.25mV)

Dòng điện:
0 đến 20mA (1  A)
4 đến 20mA (1  A)

Trở kháng đầu vào

Điện áp: 1M 

Dòng điện: 250 

Tốc độ chuyển đổi

80  s/ch

Chế độ cách ly

Khối CPU: Khớp nối
Chanel: không cách nhiệt

Đầu vào tối đa

Điện áp: 15V

Đầu vào TRIG

Tín hiệu đầu vào: NPN
Thời gian phản hồi: 200  A

Chức năng đặc biệt

Chức năng chuyển đổi phạm vi đầu vào, chức
năng chia tỷ lệ, chức năng giữ / xóa đầu ra lỗi.

Số thiết bi cung cấp

dòng điện: 30mA

Rơ-le (R)

16

Bộ nhớ dữ liệu (DM)

18

12


❖ Các tín hiệu đầu ra của odule KV-DA40
Bảng 2.10 Các tín hiệu vào đầu ra của module KV-DA40
Tên tín hiệu

Terminal
V0+

Đầu ra điện áp ch0

V1+

Đầu ra điện áp ch1

V2+

Đầu ra điện áp ch2

V3+

Đầu ra điện áp ch3

I0+

Đầu ra dòng điện ch0

I1+

Đầu ra dòng điện ch1

I2+

Đầu ra dòng điện ch2

I3+

Đầu ra dòng điện ch3

V0-

Đầu ra điện áp GND ch0

V1-

Đầu ra điện áp GND ch1

V2-

Đầu ra điện áp GND ch2

V3-

Đầu ra điện áp GND ch3

I0-

Đầu ra dòng điện GND ch0

I1-

Đầu ra dòng điện GND ch1

I2-

Đầu ra dòng điện GND ch2

I3-

Đầu ra dòng điện GND ch3

NC

NC

2.2.4

Dải thông số
Dải đầu vào từ: -10 đến
+10V, 0 đến 10V, 0 dến 5V,
1 đến 5V

Dải đầu vào: 0 đến 20mA
hoặc 4 đến 20mA

Dải đầu vào từ: -10 đến
+10V, 0 đến 10V, 0 dến 5V,
1 đến 5V

Không kết nối

Module truyền thông DeviceNet

Giao tiếp I/O chức năng Master: giao tiếp I/O có thể được thực hiện tự động giữa
đơn vị CPU được cài đặt với KV-DN20 và thiết bị DeviceNet slave ở chế độ
master. Khơng có lập trình sơ đồ thang cho điều khiển truyền thông.
a. Các chế độ truyền
Chức năng giao tiếp I/O của KV-DN20 hỗ trợ 4 chế độ truyền sau:
❖ POLL:
- Master gửi dữ liệu đến slave A
- Slave A gửi dữ liệu cho Master
- Master gửi dữ liệu đến slave B
- Slave B gửi dữ liệu đến Master

- Master gửi dữ liệu đến Slave
- Các slave C gửi dữ liệu đến Master
❖ Bit-Strobe
Các bước sau (1) đến (2) sẽ được lặp lại cho mỗi slave:
-

Master gửi 1bit tin nhắn đầu ra cho tất cả các slave đồng thời. (1)
Các slave A, B và C gửi dữ liệu cho master. (2)

13