Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH CĂN BẢN PLC MASTER-K Chương I: BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC THEO CHƯƠNG TRÌNH ( PLC) Bộ điều khiển Logic theo chương trình (Programmable Logic Controller) sản phẩm ứng dụng kỹ thuật vi xử lý để điều khiển thiết bị, máy móc, dây chuyền tự động hóa … Các vấn đề trước giải mạch logic relay, cấu khí linh hoạt, khó thay đổi mềm hóa chương trình điều khiển vi xử lý Xét mặt phân tích, thiết kế qui trình công nghệ công sức bỏ Nếu tủ điều khiển thiết kế linh kiện phụ rời phức tạp chương trình viết tương ứng cho điều khiển lập trình (PLC) phức tạp tương tự Tuy nhiên dùng PLC có khả lập trình nâng cao để tăng chất lượng điều khiển Nếu dùng phụ kiện rời, người ta có khuynh hướng thiết kế vứa đủ đạt yêu cầu ví thêm tính có nghóa thêm phụ kiện rời gây ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành Ngoài với sản xuất số lượng nhiều dùng PLC tốn công sức cho lần lập trình mà Có thể viết chương trình dạng Module tổng quát thực nhiều chức dùng chung cho nhiều ứng dụng Khi công việc lập trình giảm nhiều công sức Một hệ PLC yêu cầu cần phải có đặc tính sau: dễ sử dụng, đa rẻ tiền Do chúngthường thiết kế sở phần cứng gồm: vi xử lý, nhớ, xuất nhập PLC có chức bên như: định (Timer), đếm (Counter) ghi dịch (Shift Registers) Nó hoạt động dựa nguyên tắc: Các tín hiệu vào gởi tới PLC lưu trữ nhớ, PLC xử lý tín hiệu vào dựa theo lệnh logic lập trình, sau kết xử lý gởi đến cấu chấp hành Trong điều khiển logic theo chương trình (PLC), công việc thực hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình điều khiển cài đặt nhớ Các chuẩn giao tiếp xây dựng PLC cho phép chúng liên lạc trực tiếp với cấu đọc/ghi trình phận chuyển đổi mà không cần phải có relay hay mạch trung gian Việc xử dụng PLC giúp cho người sử dụng không cần phải có thao tác tháo lắp, nối dây nhiều thời gian cần thay đổi chương trình điều khiển, người sử dụng cần ngồi nơi điều khiển bàn phím với thời gian lập trình thay đổi hoàn toàn điều khiển cũ thành điều khiển Mặc dù PLC tương tự máy tính thông thường yêu cầu làm việc môi trường công nghiệp nên phần cứng thiết kế với đặc điểm sau: • Thiết bị có cấu tạo chắn, có khả chống nhiễu cao Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS • Được thiết kế theo kiểu Module nên cho phép dễ dàng thay thế, sửa chữa ghép thêm vào Module khác • Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, dễ học • Dễ lập trình lập trình lại cho ứng dụng nhà máy công nghiệp Thỏa mãn đặc điểm trên, hãng LS Industrial Systems (LSIS) cho đời PLC với 02 họ MASTER-K GLOFA bgoài có hình giao diện kết hợp với PLC giúp cho bạn thiết kế máy móc hệ cải tiến công nghệ sản xuất trình tự động hóa đại hóa đất nước PLC LSIS chia làm nhiều loại tùy theo mục đích nhu cầu: loại nhỏ (Micro), loại trung bình (Compact),loại lớn (Module) Về hình thức bố trí ên thường không giống nhau, tập lậnh khác Tuy nhiên chúng có chung đích thiết kế dễ dàng thực hiện, thay cho logic điều khiển máy móc, thiết bị phương pháp truyền thống Tuy nhiên cần phân biệt rõ khác biệt logic điều khiển thực relay, phụ kiện rời hỗ trợ khác (như định thì, đếm, cam phân chia thời gian, …) với logic điều khiển lập trình PLC Logic điều khiển relay hoạt động chế độ thời gian thực Các kiện, biến cố xảy thực phản ứng có tín hiệu tác động Còn logic thực theo chương trình vi xử lý hoạt động có khác biệt Đó hoạt động xử lý theo bước chương trình, lập lại tuần hoàn Thường phân làm giai đoạn hoạt động sau: Giai đoạn 1: Đọc liệu ngõ nhập (dạng Binary Analog) vào PLC lưu trữ nhớ (lưu trữ dạng Binary) Giai đoạn 2: Xử lý liệu theo trật tự logic đặt chương trình Kết logic lưu trữ nhó Giai đoạn 3: Xuất kết PLC, tín hiệu ngõ PLC đưa đến cấu chấp hành Trong thời gian thực từ giai đoạn đến giai đoạn 3, PLC phản ứng có lần tín hiệu vàovà có lần khống chế, kiểm soát cấu chấp hành Thực tế với tốc độ nhanh vi xử lý nay, chậm trễ đáp ứng PLC không gây tác động đáng kể Với kinh nghiệm lập trình hỗ trợ phần cứng MODULE họ PLC, với khả xử lý song song, nối mạng PLC người ta giải nhiều toán thực tế Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Bảng so sánh sau trình bày ưu điểm điều khiển PLC so với hệ điều khiển khác: Đặc tính Hệ relay Phí tổn đơn Hơi thấp vị chức Kích thước Thô Tốc độ hoạt động Tính chống nhiễu điện Lắp đặt Khả thực chức phức tạp Khả thay đổi chức Bảo quản Hệ mạch số Máy tính PLC Thấp Cao Thấp Hơi gọn Rất gọn Chậm Khít khao, chắn gọn nhẹ Rất nhanh Hơi nhanh Nhanh Rất tốt Tốt Hơi tốt Tốt Tốn nhiều thời gian thiết kế lắp đặt Tốn nhiều thời gian thiết kế Tốn nhiều thời gian cho lập trình Lập trình đơn giản lắp đặt nhanh Không Có Có Có Rất khó Khó Hơi dễ Rất dễ Khó khăn nhiều tiếp điểm Khó IC hàn mạch Khó Dễ, có Card chuẩn Qua bảng so sánh thấy rõ lợi điểm PLC so với hệ điều khiển khác Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH CĂN BẢN PLC MASTER-K ChươngII: GIỚI THIỆU PLC MASTER-K CỦA LSIS Hiện tuỳ thuộc vào công nghệ máy mà lựa chọn số lượng I/O (Input/ Output PLC cho phù hợp, số lượng I/O lớn giá thành cao Trong họ Master-K chia làm nhiều loại: K14P1(8 Input/6 Output), K80S (Max: 80 I/O), K120S, K200, K300 (Max:384 I/O)… MASTER-K80S/120S MASTER-K14P1 • Smallest Micro PLC • Program Capacity: 800 Step • RS-232C Interface • Built-in High Speed Counter • I/O Points: 8/6 Pionts • Compact Size • Program Capacity: 7K Step • RS-232C Interface • High Speed Perfomance: 0.5 às/Step ã I/O Points: 10 ữ80 Pionts MASTER-K200S ã High Speed Perfomance: 0.5 às/Step ã Program Capacity: 7K Step ã RS-232C Interface • Comunication Module: RS232C, RS-422/485, Modbus, Fieldbus(Fnet) • I/O Points: Up to 384 Pionts Các hình giao diện với PLC bao gồm: XP10BKB/DC, PMU-330BT, PMU-330TT (TFT colour LCD, 16 colour), PMU-530TT, PMU-830TT… Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Đối với PLC cở nhỏ loại Master-K14P1, Master-K80S hay Master-K120S phận kết hợp với thành khối Với loại lớn Master-K200S, K300S hay K1000S thiết kế theo dạng Module để người sử dụng lựa chọn cấu hình PLC phù hợp mà tốn nhất, đồng thời đáp ứng ứng dụng Built-in Cnet Nắp che Terminal Cổng mở rộng Đèn LED hiển thị I/O ROM Mode LED trạng thái CPU Cổng RS-232C Nguồn PIN Một PLC thông thường bao gồm thành phần sau: BỘ VI XỬ LÝ (CPU): CPU não PLC, điều khiển kiểm soát tất hoạt động bên PLC, thực lệnh chương trình hóa lưu trữ bên nhớ Một hệ thống BUS mang thông tin đến từ CPU, nhớ xuất nhập chịu điều khiển CPU CPU cung cấp tần số đồng hồ tinh thể thạch anh bên hay mạch dao động RC, mạch dao động có nhiệm vụ tạo tạo tần số dao động từ ÷ 8MHz tuỳ thuộc vi xử lý sử dụng phạm vi sử dụng Xung đồng hồ định đến tốc độ hoạt động PLCvà cung cấp đồng hóa cho phần tử hệ thống Một CPU bao gồm thành phần riêng biệt sau: - Bộ điều khiển (CU_Control Unit): gồm khối kiểm soát lệnh ngăn xếp cá nhiệm vụ lấy lệnh từ nhớ xác định điều khiển - Bộ luận lý số học (ALU): Để thực phép toán số học logic như: AND, OR, NOT, … - Bộ nhớ tốc độ cao, kích thước nhỏ để lưu kết tạm thời thông tin điều khiển Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Để thi hành lệnh CPU phải làm chuổi sau: Lấy lệnh kế từ nhớ vào ghi Thay đổi đếm chương trình để đến lệnh Xác định kiểu lệnh vừa lấy Xác định lệu mà lệnh yêu cầu cà xác định vị trí liệu nhớ Nếu lệnh cần liệu nhớ, nạp vào ghi CPU Thực lệnh Lưu trữ kết nơi thích hợp Trở bước để thực lệnh BỘ NHỚ: Bao gồm nhớ chứa chương trình, nhớ liệu,… Đơn vị nhỏ nhớ BIT có giá trị (hoặc 0) Nhiều BIT hợp thành theo hàng cột tạo thành khối nhớ Nội dung nhớ đọc ghi vào Mỗi BIT có địa riêng để nhớ quản lý Bộ nhớ có dung lượng đo số lượng Byte (Kbyte, Mbyte …) Có loại nhớ sau: - Bộ nhớ RAM (Random Access Memory): RAM nhớ máy tính, kể PLC Bộ nhớ RAM có lợi điểm dung lượng lớn giá rẻ RAM loại nhớ đọc /ghi chương trình cách dễ dàng Tuy nhiên liệu RAM bị xóa có cố điện Vì muốn lưu trữ chương trình nhớ RAM người ta thường dùng phương pháp nuôi nhớ RAM nguồn pin Nếu cần lưu trữ thời gian dài ta dùng loại pin có tuổi thọ dài tốt nên thay pin vào thời gian thích hợp - Bộ nhớ ROM (Read Only Memory): ROM nhớ đọc Bộ nhớ có đặc tính trái ngược với nhớ RAM khó xóa, nên có cố điện nội dung chương trình nhớ Nhưng ROM người ta thay đổi nội dung Tuỳ thuộc vào tạo nội dung, cách xóa nội dung, cách nạp nội dung vào mà người ta có loại nhớ ROM khác : PROM, EPROM, RPROM EEPROM Điển hình ta xét hai loại nhớ ROM sử dụng rộng rãi PLC laø: EPROM vaø EEPROM EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): Bộ nhớ ROM xóa nội dung chương trình Bộ nhớ xóa tia cực tím, sau nội dung cũ bị xóa người ta dùng thiết bị đặc biệt để ghi nội dung chương trình vào ROM Loại phức tạp phải dùng thiết bị đắt tiền Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ): Loại giống nhớ EPROM phương thức xóa nội dung đơn giản hơn, tức xóa điện nạp nội dung cho đơn giản Ngoài loại PLC người ta dùng FLASH EROM Đối với điều khiển logic theo chương trình thuộc loại lớn có nhiều CPU nhằm tăng tốc độ xử lý TÍN HIỆU NGÕ VÀO (INPUT): Các cảm biến (Sensor), nút nhấn (Push Button), Công tắc hành trình (Limits Switch)… nối với ngõ vào PLC Thông thường đầu vào PLC Master-K có ngô vào ngõ vào 16 ngõ vào tuỳ thuộc vào yêu cầu đòi hỏi người sử dụng mà chọn cho phù hợp Đối với ứng dụng nhỏ cần khoảng ≤ 16 ngõ vào, ứng dụng trung bình cần khoảng 80 ngõ vào, ứng dụng cở lớn cần dùng khoảng 256 ngõ vào Đối với PLC người ta dùng cuộn dây relay cho ngõ vào Điện áp hoạt động d8ưa vào cuộn dây thường vào khoảng 24VDC với dòng vào vài mA (6mA), bé so với dòng tiêu thụ qua cuộn dây relaythực tế Cũng có PLC hoạt động với điện áp 220 VAC Mặc dù điện áp cao an toàn cho mạch điện tử PLC sử dụng phương pháp cách ly linh kiện Optocoupler Theo tiêu chuẩn công nghiệp với điện áp 24 VDC, người ta qui định sau: - Điện áp từ ÷ VDC thể logic ngõ vào - Điện áp từ 11 ÷ 30 VDC thể logic ngõ vào Autonics THIẾT BỊ NGÕ VÀO TÍN HIỆU NGÕ RA (OUTPUT): Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Trong PLC tín hiệu ngõ dùng để điều khiển cấu chấp hành Đối với ứng dụng nhỏ cần sử dụng ≤ 16 ngõ ra, ứng dụng lớn dùng tới 64 tới 256 ngõ Cũng giống tín hiệu ngõ vào ngõ tiếp điểm relay, khả chịu tải lớn 220V/1A Nếu muốn khống chế tải công suất lớn thông qua Contactor, Solid State Relay (SSR) … Ngoài có PLC với ngõ tín hiệu điện: Logic ứng với điện áp từ ÷ 0.8V Logic ứng với điện áp tù 12 ÷ 28 V với dòng có lên tới 300mA Dãi điện áp cấp nguồn từ 12V ÷28V Bóng đèn THIẾT BỊ NGÕ RA THỜI GIAN ĐÁP ỨNG CỦA NGÕ VÀO/RA: Ngõ vào PLC tiếp nhận tín hiệu từ sensor, từ đóng ngắt tiếp điểm nút nhấn Start, Stop , Reset hay từ công tắc hành trình, …Để chống rung ngõ vào, PLC có mạch lọc ngõ vào, làm chậm thời gian đáp ứng (từ 100µS ÷ 25.5mS ) Nếu cần PLC có ngõ vào chuyên dùng với tốc độ đáp ứng nhanh Đáp ứng ngõ đủ nhanh (cở mS), đạt yêu cầu ứng dụng điều khiển cấu chấp hành thiết bị tự động hóa công nghiệp Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH CĂN BẢN PLC MASTER-K ChươngIII: CÁCH THẢO CHƯƠNG TRÌNH VỚI PHẦN MỀM KGL-WIN Ver3.65 Thông thường để lập trình cho PLC người ta sử dụng thiết bị chuyên dùng gọi Hand-held Program Loader gồm có bàn phím hình thị để hiển thị só liệu cần thiết lệnh , thông số Sau chương trình lưu trữ nhớ PLC thực Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Song song với Hand-held Program Loader sử dụng phần mềm KGL-WIN V3.2 cài đặt máy tính cá nhân PC chạy hệ điều hành Windows XP để sửa chữa, viết lại lưu trữ chương tình gốc Thường việc truyền chương trình điều khiển dạng ngôn ngữ máy sang PLC thông qua cổng truyền nối tiếp RS-232C Thông thường chương trình viết , sửa đổi , thử nghiệm nhiều lần PLC thể ý đồ logic điều khiển mà ta mong đợi Chúng xin giới thiệu cách soạn thảo chương trình phần mềm KGL-WIN Ver3.2 cùa LSIS • YÊU CẦU CẤU HÌNH MÁY TÍNH CHO PHẦN MỀM: - Máy tính tối thiểu phải từ 80486DX trở lên, RAM phải từ 8Mb RAM trở lên - Phải có cổng nối tiếp (serial port): hay hai cồng - Dung lượng ổ đỉa cứng: Phảo trống 20Mb - Phải có ổ đóa mềm - Chuột máy in - Chạy hệ điều hành Windows 9.x hay Windows XP • CÀI ĐẶT PHẦN MỀM: Đưa đóa CDRom có chứa chương trình vào ổ đóa: - Double-click vào tập tin SETUP.EXE đóa Chương trình Setup Wizard chương trình hướng dẫn bạn cài đặt bước Nhấn nút NEXT để bắt đầu cài đặt Bạn nhấn nút Cancel bạn không muốn cài đặt KGL for Windows thời điểm Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Bảng địa chỉ: Thiết kế Công tắc S1 Contactor Contactor Contactor Chương trình: Ký hiệu S1 Y1 Y2 Y3 Địa PLC Ý nghóa BÀI TẬP 10: Điều khiển số lượng motor hoạt động Trong hệ thống gồm có motor điều khiển contactor Y1, Y2, Y3, Y4 Có hai nút nhấn PB1 PB2, PB1 để tăng số lượng motor hoạt động PB2 dùng để giảm số lượng motor hoạt động Các motor dừng lại nút PB1 nhấn Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS motor hoạt động không motor hoạt động PB2 nhấn motor hoạt động Vẽ sơ đồ đấu dây: M1 PB1 M2 24VDC M3 PB1 M4 Mag S/W Mag S/W 220V 220V Mag S/W 220V 220V Bảng địa chỉ: Thiết kế Nút nhấn tăng Motor Nút nhấn giảm Motor Contactor Contactor Contactor Contactor Hưng Phú Automation Ký hiệu PB1 PB2 Y1 Y2 Y3 Y4 Địa PLC Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 Ý nghóa itudong.com Mag S/W Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Chương trình: Ladder diagram: Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS Ghi chú: - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Höng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K LSIS - Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình baûn PLC Master-K LSIS - CHUÙC CÁC BẠN THÀNH CÔNG Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master-K Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 LSIS itudong.com ... itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master- K LSIS HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH CĂN BẢN PLC MASTER- K ChươngIII: CÁCH THẢO CHƯƠNG TRÌNH VỚI PHẦN MỀM KGL-WIN Ver3.65 Thông thường để lập trình cho PLC người... điểm PLC so với hệ điều khiển khác Hưng Phú Automation Tel: (08) 3.9407410 – 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master- K LSIS HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH CĂN BẢN PLC MASTER- K ChươngII:... 3.8593717 itudong.com Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC Master- K LSIS P0001 P0000 Giá trị cài đặt C0 P0040 HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH CĂN BẢN PLC MASTER- K Chương V: BÀI TẬP ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN PLC BÀI TẬP 1: