Khả năng chế tạo bộ điều khiển logic khả trình PLC họ đơn giản

Bộ điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controller) là một khí cụ điện tử quan trọng không thể thiếu trong một dây chuyền tự động hóa trong công nghiệp. PLC được sản xuất theo chuẩn công nghiệp về mức logic điện lối vào (mức logic “1” là 24V, mức logic “0” là 0V), các lối ra là trạng thái on/off có thể là relay, triac hoặc transistor, và theo chuẩn về lắp đặt cơ khí.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng chế tạo bộ điều khiển logic khả trình PLC họ đơn giảnJournal of Thu Dau Mot University, No 1 (14) – 2014KHAÛ NAÊNG CHEÁ TAÏO BOÄ ÑIEÀU KHIEÅNLOGIC KHAÛ TRÌNH PLC HOÏ ÑÔN GIAÛNNguyeãn Vaên SônTrường Đại học Thủ Dầu MộtTÓM TẮTBộ điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controller) là một khí cụ điệntử quan trọng không thể thiếu trong một dây chuyền tự động hóa trong công nghiệp. PLCđược sản xuất theo chuẩn công nghiệp về mức logic điện lối vào (mức logic “1” là 24V,mức logic “0” là 0V), các lối ra là trạng thái on/off có thể là relay, triac hoặc transistor,và theo chuẩn về lắp đặt cơ khí. Họ PLC đơn giản như CPM1 của hãng Omron hoặc seriesFX0 của Mitsubishi có tổng số đầu vào và ra không quá 50, có tập lệnh căn bản. Họ PLCđơn giản như đã nêu đã được tác giả chế tạo thử phần cứng và phần mềm, cho thấy đápứng được các chỉ tiêu kỹ thuật của PLC và được giới thiệu trong bài báo này. PLC có cấutrúc phần cứng khá đơn giản, chế tạo PLC quan trọng là ở phần mềm lập trình cho PLC vàcác công cụ biên dịch. PLC, hiện nay chưa có đơn vị nào trong nước sản xuất. PLC nhậpngoại khá đắt, nên đặt vấn đề sản xuất PLC có ý nghĩa về mặt kinh tế và nâng cao trình độsản xuất khí cụ điện tử trong nước.Từ khóa: PLC, chế tạo PLC, thiết kế PLC.*1. Giới thiệuữ lập trình cho PLClà ngôn ngữữ trựcquan dễ lập trình, các phần tử của ngônngữ gồm: tiếp điểm thường đóng, tiếpđiểm thường mở, bộ định thời, bộ đếm.Đây cũng chính là các phần tử tự độnghóa thế hệ đầu mà các kỹ thuật viên tựđộng hóa đã quá quen thuộc.xây dựng mộtgiao diện đồ họa để soạn thảo lập trìnhcho PLC bằng ngôn ngữ ladder hoặc84Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 1 (14) – 2014không quá 400 mA, điện áp không quá40VDC, đây là loại lối ra ít được phổ biến,nhưng lại có ưu điểm về thời gian chuyểnmạch.– Lối ra triac, cho phép dòng điện qualà xoay chiều, dòng điện tối đa cho phépkhông quá 1A, điện áp không 400VAC,đây cũng là loại lối ra phổ biến, thích hợpđể điều khiển cho các relay xoay chiềuhoặc các khởi động từ.soạn thảo bằng ngôn ngữ câu lệnh; xâydựng một công cụ chuyển đổi từ ngônngữ ladder sang ngôn ngữdựng một công cụ chuyển đổi từ ngônngữ instruction sang dạng hợp ngữ(Assembly program); viết trình biêndịch để biên dịch từ hợp ngữ sang filenhị phân để có thể nạp vào bộ nhớchương trình cho vi điều khiển; xâydựng một công cụ cho phép nạp file nhịừ máy tính vào PLC.2. Nội dungTrung tâm bộ PLC là vi điều khiển(MCU: Micro-Controller Unit), các lối vàovà mạch lối ra PLC liên kết với các cổngvào – ra của vi điều khiển thông qua cáclinh kiện ghép quang, để cách ly về phươngdiện điện, tăng khả năng chống nhiễu.Ngoài ra dùng linh kiện ghép quang còncho phép tạo ra nhiều đường dây chung(common) cho mạch ra hoặc mạch vào, tiệnlợi cho việc sử dụng. Mức logic điện lốivào là 0V và 24V (mức logic “1” là 24V,mức logic “0” là 0V). Lối ra các bộ PLCtrên thị trường có 3 loại:– Lối ra là tiếp điểm relay, cho phépdòng điện tải lối ra là một chiều hoặc xoaychiều, dòng qua tiếp điểm cho phép khôngquá 500 mA, đây là loại lối ra phổ biến nhất.– Lối ra là transistor, chỉ cho phépdòng điện tải lối ra là một chiều, dòng điệnLoại phần tửHình1. Cấu trúc phần cứng bộ lập trình PLCNgôn ngữ ladder là ngôn ngữ trựcquan, các phần tử của ngôn ngữ là: tiếpđiểm thường mở (NO: Normal Open), tiếpđiểm thường đóng (NC: Normal Close), bộđịnh thời (T: Timer), bộ đếm (C: Counter),hộp lệnh (CB: Command Box) và dây nối.Ký hiệuTên phần tửX0, X1,… tiếp điểm lối vàoY0, Y1,… tiếp điểm của lối raT0, C1,…tiếp điểm của timer, counter, hoặcM0, M1,… tiếp điểm của relay trung gianX0, X1, …Y0, Y1, …T0, C1, …M0, M1, …Tiếp điểm thường mởTiếp điểm thường đóngBộ định thờiT0 K100*, T1 K500* …Bộ đếmC0 K100* , C1 K500* …85Journal of Thu Dau Mot University, No 1 (14) – 2014Y0, Y1, …M0, M1, …RST ( Reset ), SETENDCác ngõ ra hoặc relay trung gianHộp lệnhCác loại dây nối(các dây nối không có tên)Bảng 1. Các phần tử của PLC, ký hiệu và cách đặt tên(* các hằng số K chỉ là ví dụ )T0, T1,… ; tên bộ đếm: C0, C1,… hằng sốK của bộ định thời, ví dụ K100, có nghĩathời gian định thời là 100 đơn vị thời gian,đơn vị thời gian có thể là 1 ms, 10 ms hoặc100 ms tương ứng với các nhóm tên của bộđịnh thời. Các hằng số K của bộ đếm là sốxung định trước để bộ đếm đếm tới số xungnày sẽ tác động các tiếp điểm của nó.Số tiếp điểm (thường đóng hay thườngmở) của một phần tử là không hạn chế, cónghĩa là có thể sử dụng bao nhiêu lần cũngđược, đây là điểm khác nhau cơ bản giữaảo và thực, với một relay thực số cặp tiếpđiểm tối đa là 4. Tuỳ thuộc vào hãng chếtạo mà tên các phần tử trên chương trìnhcâu lệnh có khác nhau, cũng tuỳ thuộc vàohọ bộ lập trình PLC cũng có thể có thêmcác phần tử khác.Số lượng08X0 …X7Đầu ra08Y0 … Y7Ladder ProgramX0M0 … M15Bộ định thời ( Timer )08 ( 16 bit )T0 … T7Bộ đếm ( Counter)08 ( 16 bit )C0 … C7Để xây dựng giao ...