Báo cáo Nghiên cứu giao tiếp PLC S7200 và HMI B07 S411 trong ðiều khiển – giám sát hệ thống (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu giao tiếp PLC S7200 và HMI B07 S411 trong ðiều khiển – giám sát hệ thống (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP PLC S7200 và HMI B07 S411 TRONG ÐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT HỆ THỐNG S K C 0 0 3 9 5 9 MÃ SỐ: T2013 - 18 S KC 0 0 5 3 7 0 Tp. Hồ Chí Minh, 2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP PLC S7200 và HMI B07 S411 TRONG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT HỆ THỐNG Mã số: T2013 - 18 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS Nguyễn Tấn Đời TP. HCM, Tháng 11 Năm 2013
3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP PLC S7200 và HMI B07 S411 TRONG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT HỆ THỐNG Mã số: T2013 - 18 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS Nguyễn Tấn Đời TP. HCM, Tháng 11 Năm 2013
4. DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ CÁC ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH 1. CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI: Nguyễn Tấn Đời 2. CÁC ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH. Khoa Điện Điện Tử.
5. MỤC LỤC Trang Danh mục bảng biểu 1 Kết quả nghiên cứu 3 Mở đầu 5 Chƣơng 1: Giới thiệu HMI B07 S411 7 1.1 Tổng quan về HMI 7 1.2 HMI B07 S411 9 1.3 Thông số B07 S411 10 1.4 Kết nối B07 S411 và PLC . 12 Chƣơng 2: Giới thiệu PLC S7-200 15 2.1 Tổng quan PLC 15 2.2 Cấu trúc và hoạt động 15 2.3 PLC S7-200 18 2.4 Bộ nhớ PLC S7-200 20 2.5 Tập lệnh PLC S7-200 22 Chƣơng 3: Nghiên cứu phần mềm HMI DOP Soft 32 3.1 Giới thiệu phần mềm DOP Soft . 32 3.2 Thiết kế giao diện trên DOP . 32 Chƣơng 4: Điều khiển và Giám sát hệ thống trên HMI B07 S411 50 4.1 Hệ thống trộn nguyên liệu 50 4.2 Lò sấy 53 Kết luận và kiến nghị 55 Tài liệu tham khảo 56
6. DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRANG 1. Danh mục hình ảnh: Hình 1.1: HMI DOP B07 S411 . 10 Hình 1.2: Mặt trước HMI B07 S411 12 Hình 1.3: Mặt sau HMI B07 S411 . 12 Hình 1.4: Cổng COM Port 1 . 12 Hình 1.5: Cổng COM Port 2 . 13 Hình 1.6: Chuyển dữ liệu PC và HMI . 13 Hình 1.7: Hỗ trợ thiết bị ngoại vi . 14 Hình 2.1: Cấu trúc PLC . 15 Hình 2.2: Sơ đồ CPU . 16 Hình 2.3: Mạch ngõ vào PLC . 16 Hình 2.4: Mạch ngõ ra PLC 17 Hình 2.5: Vòng quét PLC 17 Hình 2.6: Hình dạng PLC S7-200 18 Hình 2.7: Sơ đồ cổng truyền thông 19 Hình 2.8: Ghép nối S7-200 và máy tính 20 Hình 3.1: Trang khởi động DOPSoft 32 Hình 3.2: Chọn model HMI 33 Hình 3.3: Chọn cổng giao tiếp và PLC 33 Hình 3.4: Thiết kế giao diện 34 Hình 3.5: Các loại nút nhấn 35 Hình 3.6: Nút nhấn Momentary 36 Hình 3.7: Chọn địa chỉ bit nhớ 36 Hình 3.8: Các loại Meter 37 Hình 3.9: Tùy chọn cho Meter 38 Hình 3.10: Tùy chọn cho Bar graph 39 Hình 3.11: Các loại Pie graph 39 Hình 3.12:Các loại Indicator . 40 Hình 3.13: Chọn thông số Multi Indicator 40 Hình 3.14: Nhập dữ liệu 41 Hình 3.15: Tùy chọn nhập dữ liệu 41 Hình 3.16: Hiển thị giá trị dữ liệu . . 42 TRANG - 1
7. Hình 3.17: Chọn địa chỉ thanh ghi . . 43 Hình 3.18: Nội dung thanh ghi Curve Control . . 43 Hình 3.19: Tùy chọn Trend graph . . 44 Hình 3.20: Các thành phần Trend graph . . 44 Hình 3.21: Đồ thị Trend graph . . 45 Hình 3.22: Đồ thị X-Y chart . . 45 Hình 3.23: Chọn thông số vẽ đồ thị liên tục . . . 46 Hình 3.24: Chọn thông số vẽ đồ thị Curve input 47 Hình 3.25: Các loại Alarm . . 47 Hình 3.26: Chọn giá trị Alarm . . 47 Hình 3.27: Cài đặt thông số Alarm . . 48 Hình 3.28: Các loại Keypad . . 49 Hình 3.29: Tùy chỉnh Slide bar . . 49 Hình 4.1: Khai báo thông số giao tiếp HMI 51 Hình 4.2: Hệ thống trộn nguyên liệu 51 Hình 4.3: Lò sấy 53 2. Danh mục bảng biểu: Bảng 1.1: Các HMI dòng B series 9 Bảng 1.2: Thông số HMI B07 S411 11 Bảng 1.3: Các loại PLC giao tiếp HMI B07 S411 14 Bảng 2.1: Đặc điểmPLC S7-200 19 Bảng 2.2: Phân chia vùng nhớ S7-200 21 Bảng 2.3: Độ phân giải Timer 31 Bảng 3.1: Các thao tác thường dùng . 34 Bảng 3.2: Các dạng xuất dữ liệu 42 Bảng 3.3: Các dạng đồ thị . 42 Bảng 4.1: Gán địa chỉ hệ thống trộn . 52 Bảng 4.2: Gán địa chỉ hệ Lò sấy . 54 TRANG - 2
8. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Tp. HCM, ngày 18 tháng 11 năm 2013 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP PLC S7200 và HMI B07 S411 TRONG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT HỆ THỐNG - Mã số: T2013 – 18 - Chủ nhiệm: GV ThS Nguyễn Tấn Đời - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện:tháng 06 năm 2013 đến tháng 11 năm 2013 2. Mục tiêu: - Thiết kế giao diện trên HMI Delta B07 S411. - Giao tiếp PLC Siemens S7-200 và HMI Delta DOP B07 S411. 3. Tính mới và sáng tạo: - Nghiên cứu giao tiếp PLC và HMI DOP B07 S411. - Nghiên cứu sử dụng phần mềm DOP Soft để thiết kế giao diện trên HMI của hãng Delta Electronics. - Điều khiển và giám sát hệ thống trên HMI DOP B07 S411. 4. Kết quả nghiên cứu: - Kết nối được S7-200 và HMI B07 S411. - Sử dụng được phần mềm DOP Soft. - Thiết kế giao diện mô phỏng điều khiển và giám sát Hệ thống trộn nguyên liệu và Lò sấy trên HMI B07 S411. - Viết chương trình mô phỏng PLC S7-200 điều khiển hệ thống. 5. Sản phẩm: - Tài liệu hướng dẫn thiết lập giao tiếp PLC S7200 và HMI BO7 S411. - Chương trình thử nghiệm điều khiển và giám sát mô hình. 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu, khả năng áp dụng - Đề tài nghiên cứu đạt hiệu quả cao, kết quả mô phỏng được áp dụng thực tế. - Áp dụng cho các hệ thống điều khiển PLC. Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên, đóng dấu) (ký, họ và tên) TRANG - 3
9. INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Project title:RESEARCH ON INTERFACING PLC S7-200 WITH HMI B07S411 APPLYING SUPERVISORY CONTROL SYSTEM Code number: T2013 – 18 Coordinator: Nguyen Tan Doi, Lecturer Implementing institution: University of Technology Education HCMC Duration: from June01 to November 30, 2013 2. Objective(s): - Designing graphic on HMI Delta B07 S411. - Interfacing PLC S7-200 and HMI B07 S411. 3. Creativeness and innovativeness: - Research on interfacing PLC S7-200 and HMI B07 S411. - Use DOP-Soft software for designing Delta HMI graphics. - Control anh supervise a system on HMI B07 S411. 4. Research results: - Connect PLC S7-200 to HMI B07 S411. - Know how to use DOP-Soft software. - Design HMI graphic of Mixer system and Oven system. - Programme PLC. 5. Products: - Guide documentsinterfacing PLC S7-200 and HMI B07 S411. - PLC programmes. 6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: - Effect into practiceand laboratory PLC models. - Applying for PLC controlled system. TRANG - 4
10. MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu: - Sử dụng PLC điều khiển thiết bị hiện rất phổ biến ở Việt Nam, đặc biệt trong các nhà máy sản xuất. - Để thực hiện điều khiển và giám sát hệ thống, PLC có thể giao tiếp với máy tính, màn hình HMI. - Khoa Điện Điện Tử hiện có nhiều đề tài về nghiên cứu về giao tiếp điều khiển PLC S7-200, tuy nhiên chưa có đề tài nghiên cứu giao tiếp giữa PLC Siemens và HMI Delta. - Điều khiển và giám sát hệ thống được quan tâm rất nhiều vì đặc tính trực quan của thiết bị giám sát. - Một số nhà máy sản xuất hiện đại ở Việt Nam đã bắt đầu quan tâm lãnh vực điều khiển kết hợp giám sát hệ thống. 2. Tính cấp thiết: - Một số mô hình trong phòng thực hành sử dụng tủ điều khiển phức tạp. - Tiếp cận các thiết bị sử dụng trong thực tế các nhà máy. - Nhu cầu nghiên cứu, học tập của sinh viên 3. Mục tiêu: Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu giao tiếp giữa PLC S7-200 và HMI B07 S411 để điều khiển và giám sát hệ thống. Thử nghiệm kết quả thông qua các chương trình mô phỏng điều khiển và giám sát hệ thống trộn nguyên liệu và lò sấy. 4. Cách tiếp cận: - Khảo sát thiêt bị. - Nghiên cứu sử dụng phần mềm. - Thiết kế giao diện. - Viết chương trình thử nghiệm. 5. Phương pháp nghiên cứu: Nhóm tác giả nghiên cứu theo phương pháp tìm hiểu về lý thuyết, thử nghiệm trên thiết bị thực tế, sau đó lập trình mô phỏng trên máy tính, điều khiển và giám sát trên HMI. TRANG - 5
11. 6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: - PLC S7-200 và HMI B07 S411. - Phần mềm DOP Soft. - Tìm hiểu về kết nối phần cứng và phần mềm đặt cấu hình của HMI Delta. - Giao tiếp PLC S7200 và HMI BO7 S411. 7. Nội dung nghiên cứu: - Tìm hiểu PLC S7-200. - Tìm hiểu HMI B07 S411. - Nghiên cứu sử dụng phần mềm DOP Soft - Kết nối phần cứng. - Chương trình mô phỏng, điều khiển và giám sát hệ thống trên HMI. TRANG - 6
12. Chương 1: Giới thiệu HMI B07 S411 Chương này trình bày khái niệm về màn hình HMI và nêu các đặc điểm của màn hình HMI DOP B07 S411 của hãng Delta. Các thông số, các kết nối phần cứng cho màn hình HMI DOP B07 S411 với các loại PLC cũng được nêu ở đây. 1.1 Tổng quan về HMI: - HMI (Human – Machine Interface : Giao diện người – máy) là thuật ngữ dùng để chỉ một thiết bị dùng để giao tiếp giữa người và hệ thống máy móc. HMI cho phép người dùng theo dõi, ra lệnh điều khiển toàn bộ hệ thống. HMI có giao diện đồ họa, giúp cho người dùng có cái nhìn trực quan về tình trạng của hệ thống. - Khi các quá trình ở nhà máy được tự động hóa nhiều hơn, người điều khiển cần có thêm nhiều thông tin về quá trình, và yêu cầu về hiển thị và điều khiển nội bộ trở nên phức tạp hơn. Một trong những đặc điểm tiến bộ trong lĩnh vực này là hiển thị dạng cảm ứng. Điều này giúp cho người điều khiển chỉ cần đơn giản ấn từng phần của hiển thị có một “nút ảo” trên thiết bị để thực hiện hoạt động hay nhận hiển thị. - Một ưu điểm khác nữa là hiển thị dạng tinh thể lỏng. Nó chiếm ít không gian hơn, mỏng hơn hiển thị dạng CRT, và do đó có thể được sử dụng trong những không gian nhỏ hơn. - Người điều khiển làm việc trong không gian rất hạn chế tại nhà máy. Đôi khi không có chỗ cho họ, các công cụ, phụ tùng và HMI cỡ lớn nên họ cần có HMI có thể di chuyển được. - Một thiết bị HMI cần thực hiện các nhiệm vụ sau:  Hiển thị quá trình: quá trình được hiển thị trên thiết bị HMI. Màn hình trên thiết bị HMI được cập nhật một cách năng động. Điều này được dựa trên các sự chuyển tiếp quá trình.  Điều khiển vận hành của quá trình: người vận hành có thể điều khiển quá trình bởi GUI (Guide User Interface: Giao diện hướng dẫn người dùng). Ví dụ, người vận hành có thể đặt trước các giá trị tham khảo cho điều khiển hay khởi động một động cơ.  Hiển thị các cảnh báo: các quá trình nghiêm trọng tự động khởi phát báo động. Ví dụ như khi giá trị thu được vượt quá giá trị đặt. TRANG - 7
13.  Lưu trữ các giá trị và cảnh báo quá trình: hệ thống HMI có thể ghi lại các cảnh báo và giá trị quá trình. Tính năng này cho phép lưu giữ các dãy quá trình và lấy ra các dữ liệu của sản xuất từ trước.  Ghi chép các cảnh báo và các giá trị quá trình: hệ thống HMI có thể đưa ra các báo cáo giá trị quá trình và các cảnh báo. Tính năng này cho phép in ra các dữ liệu sản xuất ở cuối của ca làm việc.  Quản lí thông số máy móc và quá trình: hệ thống HMI có thể lưu giữ các thông số của các quá trình và máy móc dưới dạng công thức. Ví dụ, người dùng có thể download những thông số trên một đường dẫn từ thiết bị HMI tới PLC để thay đổi toàn kiểu sản xuất của sản phẩm. - Các thông số đặc trưng của HMI:  Độ lớn màn hình: quyết định thông tin cần hiển thị cùng lúc của HMI.  Dung lượng bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu, Flash dữ liệu: quyết định số lượng tối đa biến số và dung lượng lưu trữ thông tin.  Số lượng các phím và các phím cảm ứng trên màn hình: khả năng thao tác vận hành.  Chuẩn truyền thông, các giao thức hỗ trợ.  Số lượng các đối tượng, hàm lệnh mà HMI hỗ trợ.  Các cổng mở rộng: Printer, USB, CF, PCMCIA - Các thuật ngữ:  Màn hình( Screen ): là thành phần của HMI chứa đựng các đối tượng (Objects), các biến số (Tags), các chương trình dạng ngữ cảnh (script).  Biến số (Tags): gồm các biến số nội tại bên trong hệ điều hành thiết bị HMI, dùng để làm các biến số trung gian cho quá trình tính toán, các biến số quá trình trong các thiết bị trên mạng điều khiển: trong PLC, trong thiết bị đo lường thông minh, trong các thiết bị nhúng và controller khác  Kiểu biến: kiểu biến số (Tag type/Data type ): Bit: 0/1 (true/false). Byte: 0 255 Word: 2 byte = 0 65025. Interger (nguyên): -32512 +32512 String: abc. Long Float BCD. TRANG - 8
14.  Chương trình script: Script toàn cục (global): đoạn mã chương trình Script có tác động đến toàn bộ hệ thống HMI. Script đối tượng (Object script): là script chỉ tác dụng đến một đối tượng. đây Thường là các đoạn mã chương trình viết cho các sự kiện xảy ra trên đối tượng.  Trend: là dạng đồ thị biểu diễn sự thay đổi của một biến theo thời gian. Có 2 loại trend chính: Trend hiện thời và trend quá khứ (history).  Cảnh báo Alarm: là một loại đối tượng để đưa ra các báo động hay thông báo sự cố cho hệ thống. 1.2 HMI B07 S411: 1.2.1 Giới thiệu chung: DOP-B07S411 là sản phẩm thuộc dòng DOP-B series của hãng DELTA, là thế hệ sau DOP-A series. Hiện tại DOP-B là họ mới nhất của DELTA, và vượt trội hơn so với dòng DOP-A series. Đặc biệt dung lượng ROM lên tới 128MB. Có thể điều khiển trực tiếp các vùng nhớ của PLC. Màn hình có kích cỡ 7inch với 65.536 màu, công suất tiêu thụ tiết kiệm đáng kể (4W-7W). Hỗ trợ cổng USB2.0 và USB1.1, đảm bảo hỗ trợ tốt cho nhiều dòng PLC khác nhau được hỗ trợ bởi gói phần mềm chuyên biệt DOPSoft. Các HMI dòng DOP-B series cho trong bảng 1.1. Dòng Sản phẩm Tên sản phẩm DOP-B04S211 DOP-B05S100/B05S101 DOP-B07S201/B07S211 DOP-B DOP-B07S410/B07S411 DOP-B07S415/DOP-B07E415 DOP-B08S515/DOP-B08E515 DOP-B10S615/DOP-B10E615 Bảng 1.1: Các HMI dòng B series TRANG - 9
15. Hình dạng HMI DOP B07 S411 theo hình 1.1. Hình 1.1: HMI DOPB07 S411 Ý nghĩa của tên gọi DOP-B07 S411: 1.2.2 Thông số sử dụng: Thông số của HMI cho ở bảng B1.2 Thông số Giá trị Loại màn hình 7” TFT LCD (65536 màu) Độ phân giải 800 x 480 pixels Kích thước màn hình 154.08 x 85.92mm Hệ điều hành Delta Real Time OS MCU 32-bit RISC Micro-controller TRANG - 10
16. Flash ROM 128 MB(OS System: 30MB / Backup: NOR Flash ROM 16MB / User Application: 82MB) SDRAM 64Mbytes Bộ nhớ sao lưu 32Kbytes Buzzer Multi-Tone Frenquency (2K~4K Hz) / 85dB USB 1 USB Slave Ver 2.0 / 1 USB Host Ver 1.1 COM1 RS-232 (supports hardware flow control) Serial COM COM2 RS-232/RS-485 Port COM3 N/A Function Key N/A Chuẩn an toàn CE Chỉ số bảo vệ IP65 Điện áp hoạt động DC +24V (-10% ~ +15%) Công suất 4.0W Pin CMOS 3V CR2032 x 1 Tuổi thọ pin Hơn 3 năm ở nhiệt độ 25oC Nhiệt độ 0°C - 50°C Hoạt đông -20°C - +60°C Lưu trữ Độ ẩm Hoạt đông 10% - 90% Lưu trữ 5% - 95% Theo chuẩn IEC 61131-2 5Hz≤f<9Hz = Continuous: 1.75mm / Occasional: Độ rung động 3.5mm 9Hz≤f≤150Hz = Continuous: 0.5g / Occasional: 1.0g Kích thước 215 x 161 x 50 (mm) (W) x (H) x (D) Khối lượng 820g Bảng 1.2: Thông số DOP B07 S411 TRANG - 11
17. 1.2.3 Kết nối với các loại PLC: - Hình dạng bên ngoài: A: màn hình cảm ứng B: LED báo hiệu nguồn Hình 1.2: Hình mặt trước của DOP-B07S411 A: Nguồn cung cấp 24VDC B: COM Port 1 C: COM Port 2 D: USB slave(nối với máy tính) E: USB host F: Battery Case Hình 1.3: Hình mặt sau của DOP-B07S411 - Cổng COM Port 1: Cổng COM 1dùng để kết nối HMI DOP-B07S411 với PLC theo chuẩn RS232 Hình 1.4: Cổng COM Port 1 TRANG - 12
18. - Cổng COM Port 2: Cổng COM 2để kết nối HMI DOP-B07S411 với PLC theo chuẩn RS232/485 Hình 1.5: Cổng COM Port 2 - Cổng USB: Dùng để kết nối truyền cấu hình, giao diện từ máy tính đến HMI. Cấu hình HMI được thiết kế, cài đặt trên phần mềm DOP Soft. Hình 1.6: Chuyển dữ liệu từ máy tính đến HMI - Truyền thông với các PLC: DOP-B PT có thể truyền thông với hầu hết các loại PLC sản xuất bởi Siemens, Mitsubishi, Delta, Omron, Allen Bradley Hãng sản xuất DOP-B diplay OMRON C/CPM/CQM SERIES CS/CJ/CP1/CV/CVM SERIES TPM1A MITSUBISHI FX SERIES FX2N CPU PORT TRANG - 13
19. FX3U AND FX3G CPU PORT FX SERIES COMPUTER LINK A SERIES COMPUTER LINK A SERIES CPU PORT Q SERIES CPU PORT Q SERIES COMPUTER LINK Q SERIES COMPUTER LINK(3C FRAME) J2s SERIES DELTA DELTA DVP ALLEN MICRO LOGIX BRADLEY SLC5 DH485 SIEMENS S7 200 S7 200(ISO TCP) S7 300 S7 1200 Bảng 1.3: Một số loại PLC giao tiếp với HMI DOP B07 S411 - Hỗ trợ các thiết bị ngoại vi: HMI B07 S411 cho phép kết nối hầu hết các thiết bị ngoại vi thông dụng qua nhiều chuẩn giao tiếp khác nhau. Hình 1.7: Hỗ trợ các thiết bị ngoại vi TRANG - 14
20. Chương 2: Giới thiệu PLC S7-200 Chương này trình bày khái niệm về PLC và đặc điểm PLC S7-200. Ngoài ra còn trình bày cách kết nối phần cứng và tập lệnh PLC S7-200. 2.1 Tổng quan về PLC: - PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị điều khiển logic có khả năng lập trình được, cho phép thực hiện linh hoạt các lệnh điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình. - Các PLC đầu tiên xuất hiện vào năm 1968, là hệ thống đơn giản và cồng kềnh, người sử duṇ g găp̣ nhiều khó khăn trong viêc̣ vâṇ hành . Vì vậy các nhà thiết kế đã từ ng bước cải tiến chúng goṇ nhe ̣ , dê ̃ vâṇ hành hơn . Tuy nhiên viêc̣ lâp̣ trình cho hê ̣thống còn khó khăn do lúc này không có các thiết bi ̣ngoaị vi h ỗ trơ ̣ cho công viêc̣ lâp̣ trình. - Các PLC hiện nay đáp ứng đầy đủ yêu cầu của người sử dụng, từ kích thước gọn nhẹ, kết nối lập trình đơn giản, cho đến khả năng điều khiển đa dạng. - PLC được sử dụng trong nhiều lập trình ứng dụng khác nhau và có những đặc điểm sau:  PLC dễ dàng thay thay đổi chương trình điều khiển để thích ứng một yêu cầu mới mà vẫn có thể giữ nguyên thiết kế phần cứng, đầu nối dây  PLC có thể điều khiển nhiều chức năng khác nhau từ những thao tác đơn giản, lặp lại, liên tục đến những thao tác đòi hỏi chính xác, phức tạp.  Giao tiếp dễ dàng với các thiết bị ngoại vi, các module, các thiết bị phụ trợ  Có khả năng chống nhiễu trong công nghiệp rất cao.  Ngôn ngữ lập trình cho PLC đơn giản, dễ hiểu. 2.2 Cấu trúc và hoạt động: 2.2.1 Cấu trúc: - PLC gồm có hai phần: Khối xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Unit : CPU) và hệ thống giao tiếp vào/ra (I/0). Hình 2.1 : Sơđồ khối của hệ thống điều khiển lập trình TRANG - 15
21. Khối xử lý trung tâm (CPU) gồm ba phần : Bộ xử lý, Hệ thống bộ nhớ và Hệ thống nguồn cung cấp. Hình 2.2 mô tả 3 thành phần của một CPU. Hình 2.2 : Sơ đồ khối tổng quát của CPU - Hệ thống giao tiếp vào ra: gồm mạch ngõ vào và mạch ngõ ra.  Ngõ vào: Có các mạch điện chuyển đổi làm cho tín hiệu từ bên ngoài được chuyển đổi thành mức logic 0, hoặc 1 mà vi xử lý nhận biết được. Hình 2.3: Mạch ngõ vào của PLC  Ngõ ra: Ngõ ra PLC có nhiệm vụ nhận và chuyển đổi mức logic 0 hoặc 1 từ vi xử lý thành tín hiệu điều khiển ra ngoài. PLC sử dụng hai giải pháp để xuất tín hiệu đó là dùng Relay, transistor hoặc Opto. TRANG - 16
22. S K L 0 0 2 1 5 4