Đang tải... (xem toàn văn)
Lập trình PLC cơ bản cho người mới bắt đầu
1 CHƯƠNG 1: “ĐIỀU KHIỂN TUẦN TỰ” LÀ GÌ? Điều khiển tuần tự là thuật ngữ mà chúng ta thường ít khi nghe thấy.Nhưng nó tồn tại xung quanh chúng ta và chúng ta tiếp xúc với nó trong cuộc sống hằng ngày. Ví dụ, một máy giặt hoàn toàn tự động là một ví dụ điển hình của “Điều khiển tuần tự”. Trong chương này,chúng ta sẽ tìm hiểu xem “Điều khiển tuần tự “ là gì và ảnh hưởng của nó trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. 2 Bỏ tiền vào máy và nhấn nút START Đầu tiên xe dược rửa bằng nước Bụi bẩn và bùn được rửa sạch bằng chất tẩy Chải sạch bằng một bàn chải xoay to. Sau đó rửa lại bằng nước một lần nữa Nước được lau khô và việc rửa xe đã xong 1.1 " Điều khiển tuần tự " là gì ? " Tuần tự " nghĩa là gì? Mặc dù cụm từ “Điều khiển tuần tự”có thể xa lạ với chúng ta, nhưng nó được sử dụng thường xuyên quanh chúng ta, và mọi người có thể đã nhìn thấy hay đã tiếp xúc với cái gì đó đã được điều khiển tuần tự. Những từ ngữ dùng để mô tả từ "Tuần t ự " như sau : Từ đây, chúng ta có thể hiểu “tuần tự” liên quan tới những sự liên tiếp hay thứ tự trong những sự việc xảy ra. Những ví dụ mà chúng ta đã biết Hãy tìm hiểu ví dụ quá trình rửa ôtô chúng ta thường thấy tại một trạm xăng. . . Tuần tự 1. Tuần tự là trạng thái hay sự việc của sự liên tiếp hay sự hợp lý. 2. Tuần tự là sự liên tiếp. 3. Tuần tự là thứ tự của sự liên tiếp 4. Tuần tự là một chuỗi những sự việc thứ tự 3 Thông qua quá trình rửa ô tô ở trang trước được mô tả trong từng giai đoạn, trình tự như trên là phương thức cơ bản của những sự việc liên tiếp, và việc làm cho những sự việc này vận hành nhiều lần một cách chính xác và tự động như sự mong đợi trở thành điều khiển tuần tự. Điều khiển tuần tự được sử dụng rộng rãi và là một sự g ần gũi cuộc sống trong tất cả mọi hoàn cảnh và mọi lĩnh vực. Điều khiển tuần tự không chỉ sử dụng trong những ứng dụng phức tạp mà còn trong những ứng dụng rất quen thuộc với chúng ta. Thang máy Những thiết bị điện gia dụng Nhà máy Trạm điện Máy bán hàng tự động Điều khiển tuần tự được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực 4 Con người Thiết bị thông báo cho con người trạng thái của máy móc Những thiết bị vận hành bởi con người Công tắc,…. Đèn, chuông báo,…. Tuần tự. Những thiết bị vận hành bởi con người Những thiết bị làm máy móc di chuyển Thiết bị thông báo cho con người trạng thái của máy móc Những thiết bị thăm dò trạng thái của máy móc 1.2 Những thiết bị kết hợp với điều khiển tuần tự. Những thiết bị cấu thành trong điều khiển tuần tự Những thiết bị sau đây được dùng để thực hiện điều khiển tuần tự Những thiết bị này có thể được phân loại đại khái như sau: • " Những thiết bị được vận hành bởi con ng ười " • " Những thiết bị thông báo cho con người trạng thái của máy móc " • " Những thiết bị phát hiện ra trạng thái của máy móc " • " Những thiết bị làm máy móc di chuyển " Ví dụ: Những thiết bị khác nhau được kết hợp để thực hiện điều khiển tuần tự trong rửa xe ôtô. Bơm để đẩy chất tẩy bẩn hay nước và đông cơ … để quay bàn chải. Nút nhấn Start/stop . Công tắc . để phát hiện xe tới. Đèn trong quá trình vận hành . 5 Những thiết bị được trình bày trong hình vẽ này chỉ là ví dụ và chỉ một ít trong số nhiều thiết bị . Trong điều khiển tuần tự, sự kết hợp của những thiết bị như vậy được làm để vận hành tương ứng với quy trình công việc. “Những thiết bị được vận hành bởi con người “ và “ những thiết bị phát hiện ra trạng thái của máy móc” trở thành nh ững điều kiện để làm những sản phẩm di chuyển trong điều khiển tuần tự, Trong khi đó “những thiết bị thông báo cho con người trạng thái của máy móc “ và “ những thiết bị làm máy móc di chuyển” là các thiết bị được vận hành tương ứng với những điều kiện này. Bảng thao tác….… trên đó "những thiết bị được vận hành bởi con người" (chuyển mạch loại nút nhấn, bộ chuyển mạch cơ,…) và "những thiết bị thông báo cho con người trạng thạng thái của máy móc" (đèn, bộ hiển thị số, .) được lắp đặt . Bảng điều khiển……. lắp các thiết bị như tiếp điểm điện từ, rơle và PLCs, cho việc điều khiển máy điều khiển . Có thể điều khiển trực tiếp bằng PLC những phụ tải nhỏ như những van điện từ có kích thước nhỏ và những đèn hiệu. Những phụ tải lớn như những van điện từ có kích thước lớn phải được điều khiển qua một công tắc điện từ hoặc rơle trung gian. Động cơ Những thiết bị thăm dò trạng thái của động cơ Những thiết bị làm di chuyển động cơ Công tắc giới hạn,công tắc lân cận… Mô tơ, van điện từ . Điều khiển Contactor, relay … 6 1.3 Những yêu cầu để điều khiển tuần tự Hãy xét điều khiển tuần tự trong thực tế Bây giờ, hãy thử xét đến điều khiển tuần tự trong thực tế dựa vào sơ đồ kết nối dưới đây. Sau đó có thể mô tả những giới hạn mà chúng ta cần biết trong việc nghiên cứu điều khiển tuần tự. Ví dụ 1 Mạch điện ở bên dưới được đi dây dùng một bộ chuyển đổi nút nhấn và những bóng đèn (xanh, đỏ). • Nội dung của điều khiển tuần tự (1)Khi nút nhấn không được ấn, dòng điện chạy theo lộ trình B và đèn màu xanh sáng. (2) Khi nút nhấn được ấn, dòng điện chạy theo lộ trình A, và đèn màu đỏ sáng. (3)Khi nút nhấn được thả ra, đèn màu xanh sáng lần nữa như trường hợp (1) ở trên. Những thao tác như trường hợp (1) đến trường hợp (3) là một phần của điều khiển tuần tự. Sơ đồ nối dây Nút nhấn Rơ le Đèn đỏ Đèn xanh 7 Hãy cùng tìm hiểu một số thuật ngữ mới . • Rơ le là một chuyển mạch điện cơ đơn giản được tạo ra từ một nam châm điện và một bộ tiếp điểm . Mặt cắt ngang relay • Tiếp điểm Là một bộ phận tiếp xúc thực hiện thao tác chuyển mạch và cho phép dòng điện chạy qua hay ngăn chặn dòng điện. Những dạng khác của tiếp điểm được tìm thấy trong những bộ chuyển đổi, bộ định thời, bộ đếm và các thiết bị khác. Có hai loại tiếp điểm, những tiếp điểm N.O. và những tiếp điểm N.C. (xem trang tiếp theo). • Rơ le được sử dụng ở đâu? (1) Những rơ le có thể làm cho những mô tơ lớn và những bóng đèn vận hành bằng cách sử dụng tín hiệu nhỏ. (2) Những rơ le có thể vận hành cho những mô tơ và bóng đèn ở xa. Nam châm Tiếp điểm cố định Tiếp điểm động Khi dòng điện chạy tới nam châm, tiếp điểm. động tác động Nam châm Chiều dòng điện Tiếp điểm động 12V DC (dòng điện một chiều) 100V AC (dòng điện xoay chiều) 8 • Tiếp điểm Những tiếp điểm thực hiện thao tác chuyển mạch để ngăn chặn hay dẫn dòng điện. Những tiếp điểm cơ bản gồm tiếp điểm N.O, tiếp điểm N.C, và những bộ chuyển đổi, những rơ le, bộ định thời, bộ đếm và những thiết bị khác có tiếp điểm. Một "tiếp điểm N.O".là một tiếp điểm "thường mở" (normally open), và đóng khi có một sự tác động (ghi chú 1) đến tiếp điểm. (ghi chú 1) Một " sự tác động " ở đây có nghĩa là " nguyên nhân của một thao tác hay sự tthay đổi." Thao tác ấn một nút nhấn tương ứng với một sự tác động . Thao tác: trong trường hợp của một nút ấn Khi nút nhấn không được ấn, thì tiếp điểm mở. Khi nút nhấn được ấn, thì tiếp điểm được đóng . Một "tiếp điểm N.C." là một tiếp điểm "thường đóng".(normally closed), và mở khi có một sự tác động được tạo ra. Thao tác : Trong trường hợp một nút nhấn Khi nút nhấn không được nhấn, tiếp điểm đóng. Khi nút nhấn được nhấn, tiếp điểm mở. Tiếp điểm N.O. Hướng của dòn g điện Nút nhấn Hở mạch Dâ y dẫn Tiếp điểm động Nhấn nút nhấn Dâ y dẫnDây dẫnLò xo Tiếp điểm Tiếp điểm động Tiếp điểm cố định Lò xo Tiếp điểm cố định Tiếp điểm thường đóng (N.C) Trước khi ấn nút nhấn (ở trạng thái phục hồi) Sau khi ấn nút nhấn (ở trạng thái hoạt động) Đóng mạch Dây dẫn Dâ y dẫn Dâ y dẫn Tiế p điểm động Tiếp điểm động Tiế p điểm cố Tiế p điểm cố định Hở mạch Lò xo Lò xo Nút nhấn ấn nút nhấn Hướng của dòng điện 9 1.4 Thực hiện nối dây dựa trên tuần tự Chúng ta cùng tìm hiểu một số từ mới Hãy sử dụng ví dụ 1 ở trang 1- 6 Chúng ta tìm hiểu các tiếp điểm của rơle. Bảng chỉ dẫn nối dây rơ le trên mô hình thực tập Cáp nguồn …………………1 cái Nút nhấn……………………1 cái Đèn xanh …………………… 1 cái Đèn đỏ…………………… .1 cái Rơ le……………………… 1 cái Dây điện (nâu, đỏ, cam, vàng, xanh lá, xanh dương,đỏ tía, xám) mỗi thứ một đoạn • Hãy nối dây mô hình huấn luyện mẫu. 1. Đảm bảo rằng mô hình huấn luyện mẫu được bật OFF. 2. Nối dây đèn xanh như hình 1,việc kết nối dây như sau: Dây đỏ tía nối với đầu số 7 Dây màu vàng nối với đầu số 4 Dây màu xám nối với đầu số 8 3. Nối dây đèn đỏ như hình 2, việc kết nối dây như sau: Dây xanh lá nối với đầu số 5 Dây xanh dương nối với đầu số 6 Dây nâu nối với đầu số 1 Dây đỏ nối với đầu số 2 Dây màu cam nối với đầu số 3 Ghi chú t rong ví dụ này, nguồn cung cấp đầu số 4 và số 5 là đầu nối chung. *2 "Sơ đồ đấu dây thực tế " là gì? Hình này hướng đến sơ đồ gần với thực tế.và trình bày cách nối dây và các thiết bị dùng trong mạch điện. Khi việc nối dây và vị trí thiết bị có thể được nhìn thấy một cách chính xác trong sơ đồ này, điều này sẽ dễ dàng khi ráp thiết bị trong thực tế hoặc thực hiện việc bảo dưỡng . Cấu hình sản phẩm Đèn đỏ Đèn xanh n guồn DC Nút nhấn Relay Hình 1: Đèn xanh Đỏ Xanh Đỏ Xanh Hình 2: Đèn đỏ Sơ đồ nối dây *2 10 Chúng ta cùng tìm hiểu một số thuật ngữ và cụm từ mới • Hãy kiểm tra thao tác Hãy cùng t rao đổi nội dung của điều khiển tuần tự giải thích ở trang 1-6 với những thuật ngữ mới và những cụm từ chúng ta đã tìm hiểu. (1) Khi nguồn cung cấp được bật ON, tiếp điểm N.C. và lộ trình B được thực hiện, khi đó đèn xanh sáng . (2) Khi nút nhấn chuyển đổi (tiếp điểm N.O ) được ấn, thì rơ le hoạt động vì thế tiếp điểm N.O. đóng. Lộ trình A được thực hiện, và đèn đỏ sáng. (3) Khi nút nhấn được thả, đèn xanh sáng lại lần nữa như bước (1) ở trên. "lược đồ" là gì ? Với điều khiển tuần tự, những thiết bị khác nhau được kết nối bao gồm một mạch .Nhằm giải thích cho việc điều khiển những thiết bị này có thể trở nên khó sử dụng khi dựa trên những phương pháp cơ bản. Vì vậy một lược đồ là một phương pháp thích hợp hơn để giải thíchđiều khiể n tuần tự. Một lược đồ sử dụng những khối hình chữ nhật và những mũi tên để biểu diễn một cách đơn giản hơn trình tự của những công việc liên quan. "biểu đồ thời gian” là gì ? Một biểu đồ thời gian biểu diễn những sự thay đổi trong thao tác tuần tự theo thời gian. Những thiết bị để điều khi ển được biểu diễn theo trục thẳng đứng, trong khi sự thay đổi thời gian được biểu diễn theo trục nằm ngang. Những đường chấm chấm với các đầu mũi tên được dùng để chỉ mối quan hệ giữa những thiết bị tương ứng và những kết quả của thao tác. Đôi khi, biểu đồ thời gian hiển thị sự thay đổi theo thời gian mà không sử dụng mũ i tên . Chúng ta có thể tìm hiểu nội dung điều khiển tuần tự từ những lược đồ và những biểu đồ thời gian . Tuần tự được biểu diễn như một biểu đồ thời gian không Cấp nguồn Đèn xanh sáng Đèn đỏ tắt Nút nhấn được ấn ? Đèn xanh tắt Đèn đỏ sáng Nút nhấn không được ấn? đúng đúng không Tuần tự được biểu diễn như một lược đồ . rãi trong mọi lĩnh vực 4 Con người Thiết bị thông báo cho con người trạng thái của máy móc Những thiết bị vận hành bởi con người Công tắc,…. Đèn, chuông. việc dùng chương trình PLC để điều khiển thiết bị điện tử . 16 2.1 PLC là gì ? PLC làm gì ? Những thiết bị được vận hành bởi con người hoặc những thiết