Giáo trình PLC
Tóm tắt Giáo trình PLC: ... trên bậc thang. - Lệnh th−ờng đóng NC (Normally Closed) t−ơng ứng với tiếp điểm th−ờng đóng trên sơ đồ thang của mạch điện. Lệnh này còn gọi là lệnh ngắt vì khi thực hiện nó sẽ ngắt điện trong mạch điện hay ngắt mạch lô gíc trên PLC. Nếu bit t−ơng ứng với tiếp điểm th−ờng đóng có trạng thái... bảo, đặt sau của giá đỡ nguồn điện. Nhà thiết kế hệ thống phải thêm yêu cầu dòng mặt sau trên tất cả các mô đun đ−ợc cài đặt vào kh−ng giá đỡ vào /ra và so sánh giá trị tính toán với dòng cực đại mà hệ thống công suất nguồn có thể cấp để xác định rằng công suất đ−ợc cấp đủ hay không. Nếu mức ...vào lô gíc của bộ đếm thực hiện từ o lên 1. 73 Khi điều kiện của bậc phải đi từ TRUE sang FALSE và ng−ợc lại về TRUE tr−ớc khi b−ớc đếm tiếp theo đ−ợc ghi nhận. Khi giá trị tích luỹ đạt giá trị cho tr−ớc, bit đếm xong bật lên 1. Không nh− lệnh đếm thời gian, lệnh đếm tiếp tục đếm để tăng g...
c của nó thì hoạt động của b−ớc kế tiếp ch−a thể xảy ra. Trong GRAFCET có ba nguyên tắc cơ bản. Nguyên tắc thứ nhất là b−ớc khởi động luôn đ−ợc kích hoạt ở đầu ch−ơng trình. Ch−ơng trình kết thúc lệnh cuối cùng là điều kiện để bắt đầu lại bằng lệnh khởi động cho chu kỳ mới. Nguyên tắc thứ hai là trạng thái chuyển tiếp đ−ợc kiểm tra sau khi nó kết hợp với b−ớc tiếp theo và nh− vậy các phép tính đi qua từ b−ớc này sang b−ớc tiếp theo khi trạng thái chuyển tiếp có giá trị lô gíc là 1 (TRUE). Nguyên tắc thứ ba là sau khi trạng thái chuyển tiếp có lô gíc là 1, bộ xử lý quét b−ớc này một lần nữa để bật lại toàn bộ các lệnh đếm thời gian à sau đó thực hiện b−ớc tiếp theo. Lần quét này đ−ợc gọi là quét hậu. Nh−ng quét hậu chỉ dùng cho các b−ớc thông th−ờng. Trong các tệp chuyển tiếp, không cần có các bộ đếm thời gian, cho nên bộ xử lý không cần thực hiện quét hậu. Khi có các nhánh ch−ơng trình song song với điều kiện đơn OR thì bộ xử lý sẽ quét ch−ơng trình lần l−ợt từ trái qua phải và từ trên xuống d−ới của mỗi nhánh. Nếu các nhánh này là các điều kiện kép AND thì bộ xử lý sẽ tiến hành quét từ bên trái qua bên phải và từ trên x−ớng d−ới đồng thời của các nhánh. ứng dụng của Grafcet 97 úng dụng của Grafcet thuận tiện hơn các ngôn ngữ khác, ở chổ nó thể hiện tứng b−ớc hoạt động của máy hay quá trình công nghệ cùng với các điều kiện bắt đầu và kết thúc của mỗi b−ớc. Ngôn ngữ này rất đơn giản và t−ơng tự nh− thuật toán dùng trong lập trình, nên rất dễ sử dụng. Ví dụ ta có một máy dập bán tự động điều khiển quá trình dập các sản phẩm cơ khí. Khi ng−ời thao tác ấn nút điều khiển, máy đi từ vị trí bắt đầu (vị trí cao) đi xuống dập vào tấm tôn. Khi đầu dập đạt đến vị trí thấp nhất tức là chi tiết đã dập xong, đầu dập chuyển động ng−ợc lai. Các hành trình lên xuống đ−ợc giới hạn bởi các công tắc hành trình. Trong hành trình dập, nếu có sự cố thì đầu dập sẽ dừng lại, khắc phục xong sự cố nó tự động quay về vị trí xuất phát. B−ớc 1 là b−ớc khởi động, đầu dập ở vị trí chờ trên cao. Khi nút ấn đ−ợc ấn và máy không bị trục trặc gì, đầu đập thực hiện b−ớc thứ hai là dập xuống. Khi đầu dập chạm công tắc hành trình d−ới, tức là kết thúc hành trình dập, đầu dập thực hiện b−ớc tiếp theo là quay trở về vị trí xuất phạt. Hoạt động của b−ớc này kết thúc khi dầu dập chạm công tắc hành trình trên cao. Máy lại về trạng thái chờ. Tr−ờng hợp đầu dập di xuống và có sự cố, thì b−ớc hoạt động của máy là dừng đầu dập, khắc phục sự cố và quay về trạng thái chờ. 98 Ch−ơng 6 Ngôn ngữ dạng soạn thảo cấu trúc ST và ngôn ngữ bảng lệnh stl Đây là ngôn ngữ lập trình bậc cao thiết kế cho tự động hoá các quá trình phức tạp. Ngôn ngữ này chủ yếu dùng để thực hiện các quá trình phức tạp mà các ngôn ngữ đồ hoạ nh− LAD, FBD, hay ngôn ngữ đơn giản kiểu bảng lệnh STT khó diễn đạt đ−ợc. Ngôn ngữ soạn thảo cấu trúc ST cũng đ−ợc sử dụng để thực hiện các b−ớc của quá trình và các điều kiện chuyển tiếp trong các hàm nhiệm vụ kế tiếp. Một ch−ơng trình ST là danh các lệnh lập trình. Mỗi lệnh kết thúc bằng dấu cách (;). Các tên đ−ợc dùng trong mã nguồn, nh− các các biến nhận dạng, các hằng số, và các từ khoá của ngôn ngữ, đ−ợc tách ra bởi các dấu cách thụ động nh− dấu cách trống, dấu hết dòng, dấu chấm. Các lệnh th−ờng đ−ợc tách riêng bằng các dấu cách tác động ví dụ dấu “”. Ng−ời lập trình có thể chèn các ghi chú để cho ng−ời đọc có thể hiểu đ−ợc. Phần chú thích phải bắt đầu bằng hai ký tự (* và kết thúc bằng hai ký tự *). Mỗi lệnh kết thúc bằng dấu ; (dấu cách). Các lệnh cơ bản của ch−ơng trình ST là: 1. Lệnh gán tên biến (Assignment) variable:=expression (biến:=hàm diễn tả) 2. Lệnh gọi các hàm hay ch−ơng trình con : Subprogram or functions call 3. Lệnh gọi hàm khối: “C” function block call 4. Lệnh chọn điều kiện: Selection statement (IF, THEN, ELSE, CASE, ..) 5. Lệnh lặp : Iteration statement (FOR, WHILE, REPEAT,) 6. Lệnh điều khiển: Control statement (RETURN, EXIT,) 7. Các lệnh đặc biệt để có thể liên kết với các ngôn ngữ khác. Ng−ời lập trình có thể chèn tuỳ ý các dấu cách thụ động giữa các dấu cách tác động, giữa các diễn tả hằng số, các biến nhận dạng để giúp cải thiện khả năng đọc cho ch−ơng trình. Các dấu cách thụ động của ngôn ngữ ST là dấu trắng, dấu tabs, và dấu hết dòng. Không giống nh− các ngôn ngữ hình thức nh− bảng lệnh STL, kết thúc dòng có đ−ợc nhập vào bất kỳ của ch−ơng trình. Điều này nâng rất cao khả năng đọc của ch−ơng trình khi sử dụng các dấu cách thụ động. Một số qui tắc cần nhớ khi lập trình là: 1. Không viết lệnh dài quá một dòng. 2. Sử dụng dấu cách tabs để làm các lệnh phức hợp lùi vào. 3. Chèn các chú thích để đọc đ−ợc các dòng lệnh. Ví dụ về một đoạn ch−ơng trình trong ngôn ngữ ST: (*imax: số vòng lặp*) (*i: chỉ số của lệnh vòng FOR*) (*cond: biến điều khiển từ quá trình công nghệ*) imax:=max_ite; cond:=X12 if not(cond(*báo động*)) then return; end_if (* Vòng lặp của quá trình công nghệ*) for i (*chỉ số*):=1 to max_ite do if 12 then SPcall(); 99 End_if; End_for; Ngôn ngữ soạn thảo cấu trúc ST hay ngôn ngữ lập trình bậc cao của PLC không khác nhiều so với các ngôn ngữ lập trình cho máy tính. Ngôn ngữ bảng lệnh tiêu chuẩn Đối với các PLC của hãng Siemens thì ng−ời ta hay dùng ngôn ngữ bảng lệnh STL cho cả các thế hệ PLC mới nhất PLC S7-300 và S7-400. Ngôn ngữ này là ngôn ngữ ngữ lập trình bằng các câu lệnh có cấu trúc t−ơng tự nh− ngôn ngữ máy ASSEMBLER. Các lệnh th−ờng đi với địa chỉ, để chỉ ra nơi mà các lệnh sẽ thực hiện. Ngôn ngữ bảng lệnh STL chứa một mảng các lệnh dễ hiểu để có thể tạo ra một ch−ơng trình điều khiển hoàn chỉnh. Các PLC S7 của Siemens sử dụng hơn 130 lệnh STL cơ bản cùng với một miền rộng các địa chỉ sẳn có phụ thuộc vào kiểu PLC. Phần lớn các nhà sản xuất PLC cũng sử dụng thể hệ t−ơng tự của ngôn ngữ STL. Cấu trúc của lệnh STL Lệnh STL có hai cấu trúc cơ bản. Cấu trúc thứ nhất là lệnh không cần địa chỉ, ví dụ nh− lệnh phủ định NOT. Cấu trúc thứ hai là lệnh có kèm theo địa chỉ. Đây là loại lệnh dùng nhiều nhất. Địa chỉ của lệnh chỉ thị một hằng số hay một vị trí nhớ mà trên đó lệnh tìm đ−ợc giá trị để thực hiện một phép tính. Địa chỉ có thể có tên bằng ký hiệu hay một vị trí nhớ cố định. Địa chỉ có thể chỉ đến số của phần tử nào đó nh− một hằng số, bit trạng thái, tên bằng ký hiệu, khối dữ liệu nhớ vv. Các PLC S7 của Siemens sử dụng từ 32 bit, ký hiệu từ o đến 31. Ví dụ lệnh nạp hằng số +77 và chuổi ký tự “END” vào ắc qui 1. 100 101 102 103 104 105 106 107 Cách biểu diễn lệnh và dấu ngoặc Lập trình bằng ngôn ngữ bảng lệnh Cờu trúc của bảng lệnh Lệnh bit lô gíc Lệnh AND Lệnh OR Lệnh EXCLUSIVE OR Lệnh AND NOT Lệnh OR NOT Lệnh thời gian Cấu trúc từ của bộ đếm thời gian Lập trình ngôn ngữ lệnh cho một bộ đếm giờ ứng dụng của lập trình bộ đếm giờ Lệnh đếm Cấu trúc từ của bộ đếm ứng dụng của lập trình bộ đếm Các lệnh tính toán với số nguyên Phép cộng số nguyên 108 Phép trừ số nguyên Phép nhân số nguyên Phép chia số nguyên Các lệnh toán có dấu phẩy Lệnh cộng số thực Lệnh trừ Lệnh nhân Lệnh chia Các lệnh so sánh So sánh số nguyên đơn So sánh số nguyên kép So sánh số thực Ch−ơng 7 ngôn ngữ lập trình bằng sơ đồ hàm lô gíc tiêu chuẩn Giới thiệu 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 Phần tử và cấu trúc hộp Các lệnh bit lô gic Lệnh AND Lệnh OR Lệnh EXCLUSIVE OR Phủ định bit vào Lệnh gán Lệnh ra Lệnh duy trì lệnh ra ứng dụng của các lệnh bit Các lệnh thời gian Cấu trúc từ của bộ nhớ thời gian Cấu hình của Sơ đồ khối của bộ đếm thời gian Bộ đếm xung thời gian S5 Bộ đếm xung mở rộng S5 Bộ đếm thời gian trễ S5 Bộ đém trễ có nhớ Bộ đếm sớm S5 Các lệnh đếm Cấu trúc từ của bộ đếm Cấu hình của Sơ đồ khối của bộ đếm Bộ đếm tăng/giảm Bộ đếm tăng Bộ đếm giảm Các lệnh tính số nguyên Các lệnh tính với số thực Các lệnh so sánh So sánh số nguyên So sánh số thực Ch−ơng 8 Mạng và hệ thống truyền dữ liệu Cơ sở về truyền thông 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 Truyền thông đơn h−ớng Truyền thông bán hai chiều Truyền thông hai chiều Ph−ơng pháp truyền tin Truyền song song Truyền nối tiếp Bộ dồn tín hiệu Bộ dồn kênh tần số Dồn kênh thời gian Dồn kênh bằng thống kê Lỗi điều khiển và kiểm tra Kiểm tra ồn Kiểm tra mức l−ợng d− dọc Kiểm tra l−ọng d− ngang Kiểm tra l−ợng d− trụ Các qui chuẩn truyền thông Truyền nối tiếp đồng bộ Qui phạm truỳen nối tiếp đồng bộ Qui phạm truyên nhị phân đồng bộ Qui phạm HDLC Mạng nội bộ LAN Cấu hình mạng LAN Qui phạm mạng LAN Cấu trúc mạng tiêu chuẩn Tiêu chuẩn phần cứng nối tiếp Tiêu chuẩn EIA232 133 Tiêu chuẩn RS-422 Tiêu chuẩn RS-485 Tiêu chuẩn mạch vòng dong 20-mA Ch−ơng 9 Các ứng dụng công nghiệp 1. Điều khiển băng tải: Ví dụ 9.1 Trong công nghiệp ta hay gặp vấn đề cần điều khiển xe cấp phôi điều khiển tự động AGV (Automated Guided Vehicle) trong các phân x−ởng. Một ví dụ đơn giản là ta cần điều khiển Xe C giữa hai điểm A và B. Các điểm này đ−ợc chỉ thị bới các các công tắc mini M1 và M2. Xe đ−ợc điều khiển bằng hai nút ấn P1 và P2. Ban đầu xe dừng tại điểm A, công tắc mini M1 đ−ợc bật và xe sẽ đứng yên cho tới khi nào nút P1 đ−ợc ấn. Khi đó đầu ra Z1 đ−ợc kích hoạt và động cơ của xe đ−ợc bật lên, xe bắt đầu chuyển động h−ớng đến điểm B. Chuyển động này sẽ tiếp tục ngay cả khi P1 hay P2 đ−ợc ấn. Khi xe đạt đến điểm B, nó làm bật công tắc mini M2. Công tắc M2 bật làm cho đầu ra Z2 đ−ợc kích hoạt và ngắt đầu ra Z1. Xe bắt đầu chuyển động theo chiều ng−ợc lại từ B đến A. Trong quá trình chuyển động nếu ta ấn nút P2, xe sẽ đảo chiều chuyển động và lại chuyển động theo h−ớng đến B. Nh− vậy là đầu ra Z2 đ−ợc ngắt và đầu ra Z1 đ−ợc kích hoạt. Nếu P2 không đ−ợc bấm, xe tiếp tục đi vế đến điểm A và sẽ dừng khi công tắc mini M1 đ−ợc bật. Z1 Z2 C M1 M2 P1 P2 PLC Hình 1*** Hệ thống điều khiển hoạt động khi bắt đầu công tắc nguồn trên PLC đ−ợc bật và trạng thái khởi động đ−ợc kích hoạt. Đầu ra Z1 và Z2 đang ở trạng thái tắt. Nếu nút ấn P1 ch−a đ−ợc ấn, xe ở nguyên ở trạng thái khởi động. Khi nút ấn P1 chuyển từ trạng thái 0 sang 1, thiết bị điều khiển thay đổi trạng thái bên trong nó và đầu ra Z1 đ−ợc kích hoạt. Tại B, khi xe đến thì công tắc mini M2 chuyển từ 0 sang 1, Z1 đ−ợc tắt và Z2 đ−ợc kích hoạt. Xe chuyển động về A. Nếu nút P2 không đ−ợc ấn, xe chạy về đến A, công tắc mini M1 chuyển trạng thái từ 0 sang 1, xe dừng tại vị trí khởi động. Nếu nút P2 đ−ợc ấn tr−ớc khi 134 xe quay về đến A, Z2 tắt và Z1 đ−ợc kích hoạt, xe quay lại điểm B và lắp lại hành trình từ B về A. Nếu thể hiện chức năng của hệ thống điều khiển bằng các hàm lô gíc thì ta sẽ có: 2221111 ... PZMMPMZ ++= 12122 .).( ZPMMZ += Ch−ơng trình điều khiển của hệ thống viết bằng ngôn ngữ bảng lệnh cơ bản sẽ có dạng: STR M1 AND P1 STR NOT M1 AND M2 OR STR STR NOT Z2 AND P2 OR STR OUT Z1 STR M2 OR NOT M1 AND NOT P2 AND NOT Z1 OUT Z2 Ch−ơng trình điều khiển viết trong ngôn ngữ LAD: M1 IR2 IR0 IR0 P1 M2 IR0 Z1 IR1 P2 M2 IR1 IR1 M2 IR2 IR2 IR2 M1 IR1 Z2 135 Ch−ơng trình thể hiện bằng ngôn ngữ Grafcet: 1 Khởi động hệ thống & M1=1 P1 =1 2 Chuyển động đến B : Z1 =1, Z2=0 M2 = 1 Chuyển động về 3 A: Z2 = 1, Z1=0 P2 = 1 M1 = 1 Ví dụ 9.2. Một sản phẩm cơ khí dạng thanh sản xuất trên dây chuyền tự động đ−ợc chuyển ra trên băng tải. Chiều dài của sản phẩm không đ−ợc v−ợt qua kích th−ớc L. Hệ thống phân loại sản phẩm (hình **. ) bao gồm băng tải, hai cảm biến quang điện đặt cách nhau một khoảng đúng bằng L. Các càm biến này gồm một đầu phát sáng và một đầu thu. Đầu ra của các cảm biến quang điện này là tín hiệu điện áp t−ơng ứng với mức lô gíc 0 hay 1, khi có sản phẩm đi qua giữa chúng và các đầu phát. Phía sau cảm biến thứ hai là một cửa xả, điều khiển bằng động cơ M. Nếu thanh sản phẩm nào dài hơn L, động cơ phải đ−ợc kích hoạt để thanh sản phẩm đó rơi xuống. Nếu sản phẩm không dài hơn L, động cơ M không hoạt động và để thanh sản phẩm đi ra. Một khi thanh sản phẩm đã rơi, động cơ M đ−ợc tắt và cửa xả đ−ợc đóng lại và hệ thống lại sẳn sàng cho chọn sản phẩm tiếp theo. Khoảng cách giữa các thanh sản phẩm để lựa chọn, phảu đảm bảo đ−ợc điều kiện là chỉ có 1 thanh đi vào vùng kiểm tra mỗi lần. Vấn đề ở đây là thiết kế hệ thống điều khiển lô gíc, mà đầu vào của nó là các đầu ra từ cảm biến x1 và x2 và đầu ra Z kích hoạt động cơ M. 136 Nguồn sáng Sản phẩm Cửa xả Băng tải Cảm biến quang X1 X2 M X2 PLC Z X1 Hình **. Hệ thống phân loại sản phẩm Nh− vậy ta thấy rằng khi khởi động hệ thống thì X1=0 và X2=0. Nếu sản phẩm đi qua các cảm biến thì có thể X1=1, sau đó X2=1. Nếu X1=1 khi X2 chuyển từ 0 thành 1, thì sản phẩm này đã dài hơn yêu cầu. Động cơ dừng khi X2=0 Ch−ơng trình trong ngôn ngữ bảng lệnh cơ bản sẽ có dạng: STR X1 AND X2 OUT Z Ch−ơng trình bằng ngôn ngữ Grafcet: 1 Khởi động hệ thống phân loại X1.X2=1 Mở cửa xả: Z=1 2 X2=0 137 1. Điều khiển cấp phôi tự động cho máy CNC 4.1 ứng dụng PLC trong điều khiển hệ thống cấp phôi cho máy công cụ Ta có hệ thống tự động cấp phôi cho máy công cụ phục vụ bởi một rô bốt công nghiệp nh− hình vẽ. Cảm biến mã vạch C1/R1 Tấm chắn R4 Phôi Băng tải Cảm biến tiếp xúc MS1 Rô bốt C2, R2, R3 Máy CNC C3, C4 Rô bốt cấp phôi vào máy CNC và lấy chi tiết từ máy CNC ra băng tải. Khi phôi chạy trên băng tải, chạm vào cảm biến tiếp xúc MS1, cảm biến mã vạch sẽ quét để nhận dạng phôi. Nếu đúng chi tiết yêu cầu, tấm chắn sẽ đ−ợc đẩy ra để dừng phôi lại. Rô bốt sẽ kẹp phôi và gá vào máy nếu máy đang ở trạng thái không làm việc. Ng−ợc lại, rô bốt phải chờ để tháo chi tiết đã gia công xong từ máy CNC ra băng tải. Các thành phần của hệ thống điều khiển gồm: TT Ký hiệu Mô tả Trạn g thái Chú thích 1 MS1 Cảm biến tiếp xúc 1 Phôi đến 2 R1 Đầu ra của cảm biến mã vạch 1 Quét mã vạch 3 C1 Đầu vào của cảm biến mã vạch 1 Đúng loại phôi 4 R2 Đầu ra của rô bốt 1 Gá lắp phôi 5 R3 Đầu ra của rô bốt 1 Tháo chi tiết 6 C2 Đầu vào của rô bốt 1 Rô bốt đang bận 7 R4 Đầu ra của cơ cấu đẩy tấm chặn 1 Đẩy tấm chắn ra 8 C3 Đầu vào từ máy CNC 1 Máy CNC đang bận 9 C4 Đầu vào từ máy CNC 1 Gia công xong 2. Điều khiển thang máy 3. Điều khiển máy rửa xe 4. Điều khiển lò hơi 138 Hệ thống cấp dầu cho lò hơi trong các nhà máy nhiệt điện hoạt động theo nguyên tắc sau: 1. Dầu trong thùng chứa đ−ợc sấy đến một nhiệt độ nhất định bằng bộ sấy bằng điện ( hoặc bằng chính hơi n−ớc). Cảm biến nhiệt TSL sẽ chỉ thị mức nhiệt độ cần sấy (TSL=1). 2. Trong thùng chứa dầu còn có cảm biến mực dầu LSL. Nếu cảm biến này báo mức dầu thấp hơn mức cho phép, phải dừng bơm P (LSL=1, PP=1), van điện từ XV3 mở để dầu trở về thùng chứa và đồng thời đèn đỏ RL đ−ợc bật lên để báo hiệu hệ thống đạng bị dừng (XV3=1, RL=1) . 3. Nếu áp suất của dầu tổn thất qua bộ lọc F, làm tăng áp trên trên đầu ra của bơm (cảm biến cao áp DPSH = 1) hay áp suất dầu trên đầu ra của bộ lọc giảm (cảm biến áp thấp PSL=1), nh− vậy hoạt động thứ hai đ−ợc lặp lại. 4. Nếu áp suất dầu trên đầu ra của của bộ lọc v−ợt quá một mức cho phép (cảm biến PSH=1), van điện từ XV3 phải đ−ợc mở (XV3=1). 5. Nếu một trong các súng bơm dầu bị tắt lửa (BS1 = 1 hay BS2 = 1) thì các van điện từ t−ơng ứng XV1 hay XV2 phải đ−ợc đóng (XV1=0 hay XV2=0) và XV3 phải đ−ợc mở (XV3=1). 6. Nếu không có súng phun nào hoạt động (BS1=1 và BS2=1), hệ thống phải dừng hoạt động nh− ở b−ớc 2. 7. Trong điều kiện hoạt động bình th−ờng đèn xanh GL đ−ợc bật (GL=1). Với hoạt động nh− vậy, điều kiện để bơm ngừng hoạt động có thể biểu diễn bằng hàm lô gíc sau: 2.1 BSBSPSLDPSHTSLLSLPP ++++= PPGL PPRL = = 11 BSXV = 22 BSXV = 213 BSBSPSLDPSHTSLLSLXV +++++= Qui −ớc các biến vào/ra đ−ợc thể hiện trên bảng sau: STT Tên biến Ký hiệu biến cho PLC 1 LSL X0 2 TSL X1 3 DPSH X2 4 PSL X3 5 PSH X4 6 BS1 X5 7 BS2 X6 8 PP Y1 9 XV1 Y2 10 XV2 Y3 11 XV3 Y4 12 GL Y5 13 RL Y6 139 Ch−ơng trình thể hiện bằng ngôn ngữ bảng lệnh: STR X0 OR X1 OR X2 OR X3 STR X5 AND X6 OR STR OUT Y1 STR NOT X5 OUT Y2 STR NOT X6 OUT Y3 STR Y1 OR X4 OUT Y4 STR NOT Y1 OUT Y5 STR Y1 OUT Y6 Ngôn ngữ LAD: X0 Y1 X1 X2 X3 X5 X6 X5 Y2 X6 Y3 Y1 Y4 X4 Y1 Y5 Y1 Y6 140 5. Điều khiển ga ra tự động Có một ga ra tự động điều khiển bằng PLC. Ga ra này có dung l−ợng chứa là 10 xe. Trên đầu vào và đầu ra của ga ra có hai ba ri ê điều khiển bằng hai động cơ M1 và M2. Mỗi ba ri ê đầu có hai cảm biến đặt phía tr−ớc và phía sau của ba ri ê để báo có xe phía tr−ớc hay xe đã đi qua ba ri ê (S1, S2, S3 và S4). Không bao giờ đồng thời cả S1 và S2 hoặc S3 và S4 đều đ−ợc bật đồng thời. Trên đầu ra có một cảm biến S5 để kiểm soát vé ra. Hệ thống điều khiển của ga ra sẽ điều khiển các hoạt động sau: 1. Đóng và mở ba ri ê tự động. Ba ri ê vào sẽ mở nếu trong ga ra có ít hơn 10 xe và cảm biến S1 = 1, báo có xe vào tr−ớc ba ri ê. Khi xe đi qua ba ri ê sẽ đóng lại nếu cảm biến S2 chuyển trạng thái từ 1 sang 0. Ba ri ê ra sẽ mở nếu S5 bật và S3 chuyển trạng thái từ 0 sang 1. Và ba ri ê ra đóng lại khi S4 chuyển từ trạng thái 1 sang 0, báo xe đã đi qua. 2. Trên đầu vào của ga ra nếu đèn xanh bật, báo hiệu ga ra đang còn chỗ. 3. Nếu trên đầu vào có đèn đỏ, báo hiệu ga ra đã đầy. Hệ thống điều khiển có các đầu vào sau: - Nút khởi động M: từ khi nguồn đ−ợc cấp vào PLC, không có một xe nào đ−ợc vào hay ra khi ch−a ấn nút này. - Nút dừng P: nếu nút này đ−ợc bật, không xe nào đ−ợc vào hay ra khi ch−a ấn lại nút M. Tr−ờng hợp cả hai nút P và M ấn đồng thời, thì nút P đ−ợc −u tiên. - Nút ấn R: để đặt lại số của bộ đếm xe khi PLC đ−ợc bật lên. Cảm biến S4 M2 Ba ri ê ra Cảm biến S3 Ra P Cảm biến S5 M R Vào Cảm biến S2 RL M1 Ba ri ê vào GL Cảm biến S1 Hình **.. 141 Để xác định đ−ợc ch−ơng trình điều khiển của hệ thống này, tr−ớc hết ta phải qui −ớc các biến vào/ra: Biến ngoài Biến trong PLC S1 X0 S2 X1 S3 X2 S4 X3 S5 X4 M X5 P X6 R X7 M1 Y0 M2 Y1 GL Y2 RL Y3 Các hàm lô gíc t−ơng ứng với các chức năng của hệ thống điều khiển gồm: 2050 .. YXXY = 2451 .. XXXY = CTRXY .52 = CTRXY .53 = Do cần sử dụng bộ đếm, cho nên ta phải sử dụng các biến trung gian để tạo xung và tạo các mạch duy trì các trạng thái của các biến vào. Trong ch−ơng trình này sử dụng 6 biến trung gian từ IR0 đến IR6. Ch−ơng trình PLC bằng ngôn ngữ bảng lệnh cơ bản của hệ thống điều khiển đ−ợc thể hiện nh− sau: STR X5 OR IRO ( Tạo mạch duy trì) AND NOT X6 OUT IR0 STR X0 OR Y0 AND NOT IR2 (Gán mạch duy trì cho đầu ra Y0) AND IR0 AND NOT Y3 OUT Y0 STR X1 OR IR1 AND NOT IR2 (Tạo xung đếm xe vào ga ra cho bộ đếm và AND Y0 hạ ba ri ê ) OUT IR1 STR NOT X1 142 AND IR1 OUT IR2 STR X4 OR IR3 AND NOT IR5 (Tạo mạch duy trì cho trạng thái soát vé ra) AND IR0 OUT IR3 STR IR3 AND X2 OR Y1 ( Tạo mạch duy trì cho đầu ra Y1) AND NOT IR5 OUT Y1 STR X3 AND Y1 OR IR4 AND NOT IR5 (Tạo xung đếm cho xe ra ) AND IR0 OUT IR4 STR NOT X3 AND IR4 OUT IR5 STR X7 AND Y1 STR IR5 STR IR2 ( Đếm xe và bật đèn đỏ khi số xe bằng 10) OR IR5 CTR 45 10 OUT Y3 STR IR0 AND NOT Y3 ( Tạo tín hiệu đèn xanh) OUT Y2 END Ch−ơng trình viết bằng ngôn ngữ LAD: 143 X5 X6 IR0 IR0 X0 IR2 IR0 Y3 Y0 Y0 X1 IR2 Y0 IR1 IR1 X1 IR1 IR2 X4 IR5 IR0 IR3 IR3 IR3 X2 IR5 Y1 Y1 X3 Y1 IR5 IR0 IR4 IR4 X3 IR4 IR5 X7 IR0 CTR 45 IR5 10 IR2 Y3 IR5 IR0 Y3 Y2 144
File đính kèm:
- giao_trinh_plc.pdf