Đang tải... (xem toàn văn)
Nâng cao kiến thức lĩnh hội dây chuyền tự động và bán tự động trong sản xuất Công Nghiệp cho đối tượng sinh viên mới ra trường, người thực hiện công việc ngành nghề khác muốn nâng cao, bổ trợ kiến thức. Tài liệu sẽ là cẩm nang để các bạn tự tin nắm bắt và là tiền đề để các bạn phát triển bản thân đến mức không giới hạn. Chúc các bạn thành công
Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN CHƯƠNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH - Mục tiêu học phần: Sau hoàn tất học phần sinh viên có khả kết nối Vào/Ra cho hệ thống điều khiển tự động dùng PLC, có kỹ lập trình tư logic, nắm vững tập lệnh có khả lập trình điều khiển cho hệ thống điều khiển tự động công nghiệp - Mô tả vắn tắt học phần: Môn học cho sinh viên có nhìn tổng quan điều khiển hệ thống dùng PLC, nguyên tắc kết nối ngõ vào ngõ ra, dạng lập trình tập lệnh PLC I Tổng quan về PLC Giới thiệu PLC Thiết bị điều khiển lập trình (programmable controller) đã được nhà thiết kế cho đời năm 1968 (Công ty General Motor - Mỹ) Tuy nhiên, hệ thống còn đơn giản cờng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống Vì nhà thiết kế từng bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, việc lập trình cho hệ thống còn khó khăn, lúc khơng có thiết bị lập trình ngoại vi hổ trợ cho cơng việc lập trình Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (programmable controller handle) được đời vào năm 1969 Điều đã tạo phát triển thật cho kỹ thuật điều khiển lập trình Trong giai đoạn hệ thống điều khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản nhằm thay hệ thống Relay dây nối hệ thống điều khiển cổ điển Qua trình vận hành, nhà thiết kế đã từng bước tạo được tiêu chuẩn mới cho hệ thống, tiêu ch̉n là: dạng lập trình dùng giản đờ hình thang (The diagroom format) Trong năm đầu thập niên 1970, hệ thống PLC còn có thêm khả vận hành với thuật toán hổ trợ (arithmetic), “vận hành với liệu cập nhật” (data manipulation) Do phát triển loại hình dùng cho máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp người điều khiển để lập trình cho hệ thống trở nên thuận tiện Sự phát triển hệ thống phần cứng phần mềm từ năm 1975cho đến đã làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ với chức mở rộng: hệ thống ngõ vào/ra tăng lên đến 8.000 cổng vào/ra, dung lượng nhớ chương trình tăng lên 128.000 từ nhớ (word of memory) Ngoài nhà thiết kế ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN còn tạo kỹ thuật kết nối với hệ thống PLC riêng lẻ thành hệ thống PLC chung, tăng khả từng hệ thống riêng lẻ Tốc độ xử lý hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét (scan) nhanh làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với chức phức tạp số lượng cổng ra/vào lớn Trong tương lai hệ thống PLC không chỉ giao tiếp với hệ thống khác thông qua CIM Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển hệ thống: Robot, Cad/Cam… nhà thiết kế còn xây dựng loại PLC với chức điều khiển “thông minh” (intelligence) còn gọi siêu PLC (super PLCS) cho tương lai PLC viết tắt Programmable Logic Controller , thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện Các kiện được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua hoạt động có trễ thời gian định hay kiện được đếm Một kiện được kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên được gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” chương trình “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào xuất tín hiệu ở ngõ thời điểm đã lập trình Để khắc phục nhược điểm điều khiển dùng dây nối ( điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo PLC nhằm thỏa mãn yêu cầu sau : ♦ Lập trình dể dàng , ngơn ngữ lập trình dể học ♦ Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản , sửa chữa ♦ Dung lượng nhớ lớn để chứa được chương trình phức tạp ♦ Hồn tồn tin cậy trog môi trường công nghiệp ♦ Giao tiếp được với thiết bị thông minh khác : máy tính , nối mạng , module mở rộng ♦ Giá cá thể cạnh tranh được Trong PLC, phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống Chức mà điều khiển cần thực sẽ được xác định bởi chương trình Chương trình được nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC sẽ thực việc điều khiểể̉n dựa vào chương trình Như muốn thay đổi hay mở rộng chức qui trình cơng nghệ , ta chỉ cần thay đổi chương trình bên nhớ PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức sẽ được thực cách dể dàng mà không cần can thiệp vật lý so với dây nối hay Relay Những ưu điểm kỹ thuật điều khiển PLC : ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Chỉ tiêu so sánh Giá thành từng chức Role Mạch số Máy tính PLC Khá thấp Thấp Cao Thấp Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh Rất tốt Tốt Khá tốt Tốt Mất thời gian thiết kế lắp đặt Mất thời gian để thiết kế Lập trình phức tạp tốn thời gian Lập trình lắp đặt đơn giản Khơng có Có Có Có Kích thước vật lý Tốc độ điều khiển Khả chống nhiễu Lắp đặt Khả điều khiển tác vụ phức tạp Thay đổi, nâng cấp điều khiển Rất đơn giản Rất khó Khó Khá đơn giản Cơng tác bảo trì Kém Kém Kém Tốt Theo bảng so sánh ta nhận thấy được điều khiển lập trình PLC với ưu điểm phần cứng phần mềm đáp ứng được hầu hết yêu cầu chỉ tiêu Mặt khác, PLC có khả kết nối mạng kết nối thiết bị ngoại vi cao giúp cho việc điều khiển được dễ dàng Cấu trúc PLC Tất PLC có thành phần chính : Một nhớ chương trình RAM bên ( mở rộng thêm số nhớ EPROM ) Một vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC Các Module vào /ra ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Hình 1.1: Sơ đờ khối hệ thống điều khiển Bên cạnh đó, PLC hồn chỉnh còn kèm thêm đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính Hầu hết đơn vị lập trình đơn giản có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hồn thiện hay bổ sung Nếu đơn vị lập trình đơn vị xách tay , RAM thường loại CMOS có pin dự phòng, chỉ chương trình đã được kiểm tra sẳn sàng sử dụng mới truyền sang nhớ PLC Đối với PLC lớn thường lập trình máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, … Khối điều khiển trung tâm (CPU) gồm ba phần: xử lý, hệ thống nhớ hệ thống ng̀n cung cấp ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Hình 1.2: Sơ đờ khối tổng qt CPU a Đơn vị xử lý trung tâm CPU điều khiển hoạt động bên PLC Bộ xử lý sẽ đọc kiểm tra chương trình được chứa nhớ, sau sẽ thực thứ tự từng lệnh chương trình , sẽ đóng hay ngắt đầu Các trạng thái ngõ được phát tới thiết bị liên kết để thực thi Và toàn hoạt động thực thi phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ nhớ b Hệ thống bus Hệ thống Bus tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song : Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến Module khác Data Bus : Bus dùng để truyền liệu Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền tín hiệu định điểu khiển đờng hoạt động PLC Trong PLC số liệu được trao đổi vi xử lý module vào thông qua Data Bus Address Bus Data Bus gồm đường, ở thời điểm cho phép truyền bit byte cách đồng thời hay song song Nếu module đầu vào nhận được địa chỉ Address Bus , sẽ chuyển tất trạnh thái đầu vào vào Data Bus Nếu địa chỉ byte đầu xuất Address Bus, module đầu tương ứng sẽ nhận được liệu từ Data bus Control Bus sẽ chuyển tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động PLC Các địa chỉ số liệu được chuyển lên Bus tương ứng thời gian hạn chế Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin CPU, nhớ I/O Bên cạch đó, CPU được cung cấp xung Clock có tần số từ 1÷ MHZ Xung định tốc độ hoạt động PLC cung cấp yếu tố định thời, đồng hồ hệ thống c Bộ nhớ PLC thường yêu cầu nhớ trường hợp : Làm định thời cho kênh trạng thái I/O Làm đệm trạng thái chức PLC định thời, đếm, ghi Relay ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Mỡi lệnh chương trình có vị trí riêng nhớ, tất vị trí nhớ được đánh số, số chính địa chỉ nhớ Địa chỉ từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi đếm địa chỉ ở bên vi xử lý Bộ vi xử lý sẽ giá trị đếm lên trước xử lý lệnh Với địa chỉ mới , nội dung ô nhớ tương ứng sẽ xuất ở đấu ra, trình được gọi trình đọc Bộ nhớ bên PLC được tạo bỡi vi mạch bán dẫn, mỡi vi mạch có khả chứa 2000 ÷ 16000 dòng lệnh , tùy theo loại vi mạch Trong PLC nhớ RAM, EPROM được sử dụng RAM (Random Access Memory ) nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc Nội dung RAM sẽ bị nguồn điện nuôi bị Để tránh tình trạng PLC được trang bị pin khơ, có khả cung cấp lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo kiểm tra chương trình Khuynh hướng dùng CMOSRAM nhờ khả tiêu thụ thấp tuổi thọ lớn EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ đọc chứ không ghi nội dung vào được Nội dung EPROM không bị mất nguồn , được gắn sẵn máy , đã được nhà sản xuất nạp chứa hệ điều hành sẵn Nếu người sử dụng không muốn mở rộng nhớ chỉ dùng thêm EPROM gắn bên PLC Trên PG (Programer) có sẵn chổ ghi xóa EPROM Môi trường ghi liệu thứ ba đĩa cứng hoạc đĩa mềm, được sử dụng máy lập trình Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu chương trình lớn thời gian dài Kích thước nhớ : ♦ Các PLC loại nhỏ chứa từ 300 ÷1000 dòng lệnh tùy vào cơng nghệ chế tạo ♦ Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K ÷ 16K, có khả chứa từ 2000 ÷16000 dòng lệnh Ngoài còn cho phép gắn thêm nhớ mở rộng RAM , EPROM d Các ngõ vào I/O Các đường tín hiệu từ cảm biến được nối với module vào (các đầu vào PLC), cấu chấp hành được nối với module (các đầu PLC) Hầu hết PLC có điện áp hoạt động bên 5V , tín hiệu xử lý 12/24VDC hoặc 100/240VAC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Mỡi đơn vị I/O có địa chỉ, hiển thị trạng thái kênh I/O được cung cấp bỡi đèn LED PLC, điều làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập xuất trở nên dể dàng đơn giản Bộ xử lý đọc xác định trạng thái đầu vào (ON, OFF) để thực việc đóng hay ngắt mạch ở đầu Các hoạt động xử lý bên PLC Xử lý chương trình Khi chương trình đã được nạp vào nhớ PLC , lệnh sẽ được vùng địa chỉ riêng lẻ nhớ PLC có đếm địa chỉ ở bên vi xử lý, chương trình ở bên nhớ sẽ được vi xử lý thực cách từng lệnh một, từ đầu cuối chương trình Mỡi lần thực chương trình từ đầu đến cuối được gọi chu kỳ thực Thời gian thực chu kỳ tùy thuộc vào tốc độ xử lý PLC độ lớn chương trình Một chu lỳ thực bao gờm ba giai đoạn nối tiếp : ♦ Đọc trạng thái tất đầu vào: PLC thực lưu trạng thái vật lý ngõ vào Phần chương trình phục vụ cơng việc có sẵn PLC được gọi hệ điều hành ♦ Thực hiện chương trình: xử lý sẽ đọc xử lý lệnh chương trình Trong ghi đọc xử lý lệnh, vi xử lý sẽ đọc tín hiệu đầu vào, thực phép tốn logic kết sau sẽ xác định trạng thái đầu ♦ Xử lý yêu cầu truyền thông: suốt thời gian CPU xử lý thơng tin chu trình quét PLC xử lý tất thông tin nhận được từ cổng truyền thông hay module mở rộng ♦ Thực hiện tự kiểm tra: chu kỳ quét, PLC kiểm tra hoạt động CPU trạng thái modul mở rộng ♦ Xuất tín hiệu ngõ ra: vi xử lý sẽ gán trạng thái mới cho đầu module đầu ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN b Xử lý xuất nhập Gồm hai phương pháp khác dùng cho việc xử lý I/O PLC : Cập nhật liên tục Trong phương pháp này, CPU phải khoảng thời gian để đọc trạng thái ngõ vào sẽ được xử lý Khoảng thời gian trên, thường 3ms, nhằm tránh tác động xung nhiễu gay bởi contact ngõ vào Các ngõ được kích trực tiếp (nếu có) theo sau tác vụ kiểm tra logic Trạng thái ngõ được chốt khối ngõ nên trạng thái chúng được trì lần cập nhật Lưu ảnh trình xuất nhập Hầu hết PLC loại lơn có vài trăm I/O, CPU chỉ xử lý lệnh ở thời điểm Trong suốt q trình thực thi, trạng thái mỡi ngõ nhập phải được xét đến riêng lẻ nhằm dò tìm tác động chương trình Do chúng ta yêu cầu relay 3ms cho mỗi ngõ vào, nên tổng thời gian cho hệ thống lấy mẫu liên tục, gọi chu kỳ quét hay thời gian quét, trở nên dài tăng theo số ngõ vào Để làm tăng tốc độ thực thi chương trình, ngõ I/O được cập nhật tới vùng đặc biệt chương trình Ở đây, vùng RAM đặc biệt được dùng đệm lưu trạng thái logic điều khiển đơn vị I/O Từng ngõ vào ngõ được cấp phát ô nhớ vùng RAM Trong kưu trạng thái ngõ vào/ra vào RAM CPU quét khối ngõ vào lưu trạng thái chúng vào RAM Quá trình xảy ở chu kỳ chương trình Khi chương trình được thực hiện, trạng thái ngõ vào đã lưu RAM được đọc Các tác vụ được thực theo trạng thái kết trạng thái ngõ được lưu vào RAM ngõ Sau vào cuối chu kỳ quét, trình cập nhật trạng thái vào/ra chuyển tất tín hiệu ngõ từ RAM vào khối ngõ tương ứng, kích ngõ khối vào Khối ngõ được chốt nên chúng vẫn trì trạng thái chúng được cập nhật ở chu kỳ quét Tác vụ cập nhật trạng thái vào/ra được tự động thực bởi CPU bằng đoạn chương trình được lập trình sẵn bởi nhà sản xuất Như vậy, chương trình sẽ được thực tự động vào cuối chu kỳ quét hành đầu chu kỳ Do đó, trạng thái ngõ vào/ra được cập nhật Lưu ý rằng, chương trình cập nhật trạng thái được thực thời điểm xác định chu kỳ quét, trạng thái ngõ vào ngõ không thay đổi chu kỳ quét hành Nếu ngõ vào có trạng thái thay đổi sau thực thi chương trình hệ thống, trạng thái sẽ khơng được nhận biết q trình cập nhật xảy ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Thời gian cập nhật tất ngõ vào phụ thuộc vào tổng số I/O được sử dụng, thường vài ms Thời gian thực thi chương trình (chu kỳ quét) phụ thuộc vào độ lớn chương trình điều khiển Thời giant hi hành lean (một bước) 0,08 µs đến 0.1 µs tùy loại PLC, nên chương trình có độ lớn 1K bước (1000 bước) có chu kỳ quét 0,8 ms đến 1ms Tuy nhiên, chương trình điều khiển thường ít 1000 bước, khoảng 500 bước trở lại Ngôn ngữ lập trình Có loại ngơn ngữ dùng để lập trình cho PLC: a Ngơn ngữ lập trình ST ( Structure text ) hoặc STL ( Statement List ) Là ngơn ngữ lập trình cấp cao gần giống Pascal, thực công việc sau: - Gán giá trị cho biến - Gọi hàm FunctionBlock - Tạo tính toán biểu thức - Thực biểu thức điều kiện Thí dụ: b Ngơn ngữ lập trình IL ( Instruction List ) Là ngơn ngữ lập trình cấp thấp, gần giống ngơn ngữ máy Assembler, thường được dùng để lập trình cho vi xử lý Cấu trúc chương trình bao gờm loạt câu lệnh, mỗi câu lệnh nằm dòng được kết thúc bằng ký tự xuống dòng Mỡi câu lệnh bao gờm tốn tử nhiều toán hạng Toán hạng đối tượng toán tử biến hoặc hằng số Ngôn ngữ IL phù hợp cho ứng dụng nhỏ, giải vấn đề có thứ tự trước sau Nếu được lập trình tốt, chương trình viết bằng IL sẽ có tốc độ tính tốn nhanh ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Thí dụ: Bảng so sánh mã gợi nhớ ( code mnemonics ) số hãng Của Mitsubishi: Của Siemens: c Ngơn ngữ lập trình FBD ( Function Block Diagrams ) Là ngơn ngữ lập trình theo kiểu đờ họa, bằng cách mơ tả q trình dưới dòng chảy tín hiệu khối hàm với Nó giống việc dây mạch điện tử Thí dụ: Ký hiệu công Logic: Một chương trình hoạt động: ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 10 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh Tốn hạng Chức Gọi chương trình hoạt động Con trỏ chương trình từ – 62 Số mức lồng: kể lệnh CALL khởi tạo Số bước CALL, CALLP: bước Con trỏ chương trình P: bước Hoạt động: Khi lệnh CALL tác động, cho chạy chương trình từ chỗ có trỏ chương trình gọi (đoạn chương trình Subroutine P10) Lệnh phải dùng với lệnh FEND (FNC 06) SRET (FNC 02) Chương trình nhảy đến trỏ chương trình (sau lệnh FEND) xử lý lệnh chương trình gặp lệnh SRET trở dòng chương trình sau lệnh CALL 1.3 Lệnh SRET (FNC 02) Lệnh Chức Toán hạng Trở từ chương Khơng có trình Tự động trở bước sau lệnh CALL kích hoạt chương trình Số bước SRET: bước Hoạt động: SRET báo hiệu kết thúc chương trình hành trở bước sau lệnh CALL kích hoạt chương trình 1.4 IRET, EI, DI (FNC 03, 04, 05) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 77 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh 1.5 Chức Tốn hạng Số bước Trở từ chương trình ngắt Khơng có Tự động trở bước chương trình xử lý ngắt IRET: bước Cho phép ngõ vào ngắt Khơng có Bất kỳ ngõ vào ngắt bị kích hoạt sau lệnh EI trước lệnh FEND DI xử lý trừ bị vơ hiệu EI: bước Vơ hiệu hóa việc xử lý chương trình ngắt Khơng có Bất kỳ ngõ vào ngắt bị kích hoạt sau lệnh DI trước lệnh EI lưu lại có lệnh EI chờ DI: bước Chỉ định điểm bắt đầu chương trình ngắt Một mã số cho biết lọai ngắt hoạt động ngắt I: bước FEND (FNC 06) Lệnh Chức Dùng để cuối khối chương trình Tốn hạng Khơng có Lưu ý: Có thể dùng với lệnh CJ (FNC 00), CALL (FNC 01) chương trình ngắt Số bước FEND: bước Hoạt động: Lệnh FEND định điểm kết thúc chương trình điểm bắt đầu đọan chương trình Khi hoạt động bình thường lệnh FEND hoạt động giống lệnh END, nghĩa là: việc xử lý ngõ ra, ngõ vào làm tươi định watchdog thực thi hành đến lệnh 1.6 WDT (FNC 07) Lệnh Chức Dùng để làm tươi định watchdog suốt thời gian qt chương trình Tốn hạng Khơng có Có thể kích hoạt lúc chương trình Số bước WDT, WDTP: bước Hoạt động: Lệnh WDT làm tươi định watchdog điều khiển Bộ định watchdog kiểm tra xem thời gian qt chương trình có vượt q giới hạn thời gian tùy chọn định Giả sử giới hạn thời gian bị vi phạm chương trình báo lỗi PC dừng hoạt động để ngăn lỗi khác xảy Bằng cách làm tươi định watchdog (dùng lệnh WDT) thời gian quét tăng lên ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 78 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN 1.7 Chương trình Chương trình pt1 Thời gian quét chương trình (pt1) 60ms Thời gian quét chương trình 120ms Chương trình pt2 Thời gian qt chương trình (pt2) 60ms FOR, NEXT (FNC 08, 09) Lệnh Chức Tốn hạng Số bước Xác định vị trí bắt đầu số lần lặp vòng lặp K, H KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z FOR: bước Xác định vị trí cuối vòng lặp Khơng có Lưu ý: Vòng FOR-NEXT lồng mức nhĩa lập trình d0ược vòng lặp FORNEXT lồng NEXT: bước Hoạt động: Các lệnh FOR NEXT cho phép đọan chương trình lặp lại số S lần ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 79 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN 2.1 Nhóm lệnh di chuyển vùng nhớ so sánh_ Các hàm từ 10 đến 19: Nội dung: CMP _ Compare FNC 10 ZCP _ Zone Compare FNC 11 MOV _ Move FNC 12 SMOV _ Shift Move FNC 13 CML _ Compliment FNC 14 BMOV _ Block Move FNC 15 FMOV _ Fill Move FNC 16 XCH _ Exchange FNC 17 BCD _ Binary Coded Decimal FNC 18 BIN _ Binary FNC 19 Các ký hiệu: D _ Tốn hạng đích S _ Tốn hạng nguồn m, n _ Số ký hiệu cho thiết bị, nhóm bit hay số Sự hiệu chỉnh lệnh: Lệnh hoạt động chế độ 16 bit, tên lệnh Lệnh hiệu chỉnh để dùng tác vụ xung 16 bit Lệnh hiệu chỉnh để hoạt động tác vụ 32 bit Lệnh hiệu chỉnh để dùng tác vụ xung 32 bit Lệnh CMP (FNC 10) Lệnh Chức So sánh giá trị liệu cho kết Toán hạng K, H Y, M, S KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, Lưu ý: Dùng V, Z thiết bị liên tiếp Số bước CMP, CMPP: bước DCMP, DCMPP: 13 bước Hoạt động: S1 so sánh với liệu S2 Kết so sánh thể bit có địa đầu chứa D cho biết: S2 < S1 _ bit D ON S2 = S1 _ bit D+1 ON S2 > S1 _ bit D+2 ON 2.2 Lệnh ZCP (FNC 11) Lệnh Chức Toán hạng So sánh dãy K, H Y, M, S liệu với giá trị KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, Lưu ý: Dùng liệu cho kết V, Z thiết bị liên tiếp Lưu ý: S1 nên nhỏ S2 ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Số bước ZCP, ZCPP: bước DZCP, DZCPP: 17 bước 80 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Hoạt động: Hoạt động giống lệnh CMP khác trị liệu đơn S3 so sánh với dãy liệu S1-S2 S3 < (S1-S2) – bit D ON (S1 < S3 < S2) – bit D+1 ON (S1-S2) < S3 – bit D+2 ON 2.3 Lệnh MOV (FNC 12) Lệnh Chức Di chuyển liệu từ vùng nhớ đến vùng nhớ khác Toán hạng Số bước K, H KnY, KnM, KnS, T, C, MOV, MOVP: KnX, KnY, KnM, KnS, D, V, Z bước T, C, D, V, Z DMOV, DMOVP: bước Hoạt động: Nội dung thiết bị nguồn (S) chép vào thiết bị đích (D) thỏa điều kiện ngõ vào Nếu không tác động lệnh MOV thi khơng có xảy 2.4 Lệnh SMOV (FNC 13) Lệnh Chức Lấy phần tử số thập phân chữ số chèn vào vị trí có chữ số Tốn hạng K, H Lưu ý: Có thể dùng số từ đến K, H KnY, KnM, KnX, KnY, KnS, T, C, KnM, KnS, T, D, V, Z C, D, V, Z Số bước SMOV, SMOVP: 11 bước Thập phân: – 9,999 BCD: – 9,999 dùng M8168 Hoạt động 1: Lệnh chép số số thập phân số nguồn S vào đích D (cũng số thập phân số) Dữ liệu số thập phân đích bị ghi chồng Sư tính tốn số tậhp phân dùng tất điều khiển FX FX2C Trong đó: m1 vị trí số thứ thiết bị nguồn m2 số số tốn hạng nguồn n vị trí đích cho số Hoạt động 2: Việc bổ sung lệnh SMOV cho phép thực số BCD hoàn toàn giống số tậhp phân nghĩa lệnh chép số từ nguồn S số BCD số vào đích D (cũng số BCD số) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 81 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Để chọn chế độ BCD lệnh SMOV dùng kết hợp với cờ chuyên dùng M8168 ON Từ tất lệnh SMOV hoạt động dạng BCD chế độ reset nghĩa M8168 OFF 2.5 Lệnh CML (FNC 14) Lệnh Toán hạng Chức Sao chép nghịch đảo chuỗi bit nguồn sang đích Số bước CML, CMLP: bước DCML DCMLP: bước Hoạt động: Mỗi bit liệu thiết bị nguồn S nghịch đảo chuyển sang thiết bị đích D Điều có nghĩa bit liệu nguồn trở thành bit liệu đích bit liệu nguồn se thành liệu đích Nếu vùng liệu đích nhỏ liệu nguồn bit vừa với thiết bị đích xử lý 2.6 Lệnh BMOV (FNC 15) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 82 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh Chức Nhảy tới vị trí trỏ đích định Tốn hạng KnX, KnY, KnY, KnM, KnM, KnS, T, KnS, T, C, D, C, D, V, Z V, Z Thanh ghi tập Thanh ghi tập tin (RAM) tin (RAM) Số bước K, H Lưu ý: n ≤ 512 BMOV, BMOVP: bước Hoạt động: Sao chép liệu nhiều phần tử liên tiếp từ thiết bị nguồn vào thiết bị đích Dữ liệu nguồn xác định theo địa đầu S số lượng phần tử liệu liên tiếp n Các n phần tử chuyển đến thiết bị đích D 2.7 Lệnh FMOV (FNC 16) Lệnh Chức Toán hạng Số bước K, H Lưu ý: n ≤ 512 Sao chép liệu đơn đến dãy đích FMOV, FMOVP: bước DFMOV, DFMOVP: 13 bước Hoạt động: Dữ liệu thiết bị nguồn S chép vào thiết bị nằm dãy đích Dãy thiết bị đích xác định địa đầu D số phần tử liên tiếp n số thiết bị đích n vượt số vị trí trống thiết bị đích thíêt bị đích vừa với số vị trí trống ghi vào Lưu ý lệnh hoạt động 32 bit áp dụng điều khiển FX có CPU phiên 3.07 trở lên FX 2C 2.8 Lệnh XCH (FNC 17) Lệnh Chức Hoán đổi liệu thiết bị xác định Toán hạng Số bước XCH, XCHP: KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z bước Lưu ý: Khi dùng XCH cho byte (tức M8160 ON) D1 D2 phải thiết bị không DXCH, DXCHP: bước có lỗi N8067 ON Hoạt động 1: Nội dung thiết bị đích D1 D2 hốn đổi lẫn tức tồn word hoán đổi Hoạt động 2: ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 83 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Các byte word thiết bị đích D1 hốn đổi M8160 = ON Lưu ý chế độ hoạt động byte trì đến reset, tức M8160 OFF.Ví dụ: 2.9 Lệnh BCD (FNC 18) Lệnh Chức Chuyển đổi số nhị phân sang BCD hay chuyển đổi liệu dấu chấm động sang dạng khoa học Toán hạng Khi dùng M8023 để chuyển đổi liệu sang dạng khoa học dùng ghi 32 bit D Số bước BCD, BCDP: bước DBCD, DBCDP: bước Hoạt động: Dữ liệu nhị phân nguồn S chuyển đổi thành số BCD tương ứng lưu thiết bị đích D Nếu số BCD vượt dãy cho phép đến 9,999 (hoạt động 16 bit) đến 99,999,999 (hoạt động 32 bit) gây lỗi Lệnh dùng để xuất liệu trực tiếp cho đèn đọan 2.10 Lệnh XCH (FNC 17) Lệnh Chức Toán hạng Chuyển đổi số BCD sang nhị phân tương ứng hay Khi dùng M8023 để chuyển đổi liệu sang chuyển đổi liệu dạng khoa học dùng ghi dạng khoa học sang 32 bit D dạng thập phân Số bước BIN, BINP: bước DBIN, DBINP: bước Hoạt động: Dữ liệu nguồn BCD chuyển thành dạng nhị phân tương ứng lưu thiết bị đích D Nếu liệu nguồn khơng thuộc dạng BCD gây lỗi Lệnh dùng để đọc trực tiếp liệu từ chọn nhấn ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 84 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 85 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN 3.1 Nhóm lệnh xử lý số học logic _ Các hàm từ 20 đến 29: Nội dung: ADD Addition FNC 20 SUB Subtraction FNC 21 MUL Multiplication FNC 22 DIV Division FNC 23 INC Increment FNC 24 DEC Decrement FNC 25 WAND Word AND FNC 26 WOR Word OR FNC 27 WXOR Word Exclusive OR FNC 28 NEG Negation FNC 29 Các ký hiệu: D _ Tốn hạng đích S _ Tốn hạng nguồn m, n _ Số ký hiệu cho thiết bị, nhóm bit hay số Sự hiệu chỉnh lệnh: Lệnh hoạt động chế độ 16 bit, tên lệnh Lệnh hiệu chỉnh để dùng tác vụ xung 16 bit Lệnh hiệu chỉnh để hoạt động tác vụ 32 bit Lệnh hiệu chỉnh để dùng tác vụ xung 32 bit Lệnh ADD (FNC 20) Lệnh Chức Cộng liệu nguồn, kết lưu thiết bị đích Tốn hạng Khi dùng M8023 để cộng liệu dạng dấu chấm động ghi liệu 32 bit D hay số K, H dùng Số bước ADD, ADDP: bước DADD, DADDP: 13 bước Hoạt động: Dữ liệu chứa thiết bị nguồn (S1, S2) cộng lại tổng lưu thiết bị đích D 3.2 Lệnh SUB (FNC 21) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 86 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh Chức Trừ liệu nguồn, kết lưu thiết bị đích Tốn hạng Số bước Khi dùng M8023 để trừ liệu dạng dấu chấm động ghi liệu 32 bit D hay số K, H dùng SUB, SUBP: bước DSUB, DSUBP: 13 bước Hoạt động: Dữ liệu nguồn S2 trừ giá trị nguồn S1 Kết lưu thiết bị đích D 3.3 Lệnh MUL (FNC 22) Lệnh Chức Nhân liệu nguồn, kết lưu thiết bị đích Tốn hạng Số bước KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z(V) Lưu ý: Z(V) không dùng cho hoạt động 32 bit MUL, MULP: bước DMUL, DMULP: 13 bước Khi dùng M8023 để nhân liệu dạng dấu chấm động ghi liệu 32 bit D hay số K, H dùng Hoạt động: Nội dung thiết bị nguồn (S1, S2) nhân với kết lưu vào thiết bị đích D 3.4 Lệnh DIV (FNC 23) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 87 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh Chức Toán hạng Chia liệu nguồn, kết lưu thiết bị đích Số bước Lưu ý: Z(V) không dùng cho hoạt động 32 bit DIV, DIVP: bước DDIV, DDIVP: 13 bước Khi dùng M8023 để chia liệu dạng dấu chấm động ghi liệu 32 bit D hay số K, H dùng Hoạt động: Nguồn S1 chia cho nguồn S2 Kết lưu vào thiết bị đích D Các qui tắc đại số áp dụng cho trường hợp 3.5 Lệnh INC (FNC 24) Lệnh Chức Toán hạng Thiết bị đích tăng lên dùng lệnh Qui tắc V, Z áp dụng cho hoạt động 32 bit Số bước INC, INCP: bước DINC, DINCP: bước Hoạt động: Mỗi thực lệnh giá trị hành thiết bị đích tăng lên trường hợp hoạt động 16 bit đạt đến +32,767 lần tăng ghi -32,768 vào thiết bị đích Trường hợp hoạt động 32 bit đạt đến +2,147,483,647 lần tăng ghi -2,147,483,648 vào thiết bị đích Trong trường hợp khơng có cờ báo hiệu có thay đổi 3.6 Lệnh DEC (FNC 25) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 88 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh Chức Tốn hạng Thiết bị đích giảm xuống dùng lệnh Qui tắc V, Z chuẩn áp dụng cho hoạt động 32 bit Số bước DEC, DECP: bước DDEC, DDECP: bước Hoạt động: Mỗi thực lệnh giá trị hành thiết bị đích giảm xuống trường hợp hoạt động 16 bit đạt đến -32,768 lần giảm ghi +32,767 vào thiết bị đích Trường hợp hoạt động 32 bit đạt đến -2,147,483,648 lần giảm ghi +2,147,483,647 vào thiết bị đích Trong trường hợp khơng có cờ báo hiệu có thay đổi 3.7 Lệnh WAND (FNC 26) Lệnh Chức Thực logic AND thiết bị nguồn – kết lưu thiết bị đích Tốn hạng Số bước WAND, WANDP: bước DAND, DANDP: 13 bước Hoạt động: Áp dụng logic AND chuỗi bit thiết bị nguồn S1 S2 (nội dung S2 XOR với nội dụng S1), kết lưu vào thiết bị đích D Qui tắc sau dùng để xác định hoạt động logic AND Thực AND bit thiết bị nguồn: (S1) bit n WAND (S2) bit n = (D) bit n WAND = WAND = WAND = 0 WAND = 3.8 Lệnh WOR (FNC 27) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 89 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh Chức Toán hạng Thực logic OR thiết bị nguồn – kết lưu thiết bị đích Số bước WOR, WORP: bước DOR, DORP: 13 bước Hoạt động: Áp dụng logic OR chuỗi bit thiết bị nguồn S1 S2 (nội dung S2 OR với nội dụng S1), kết lưu vào thiết bị đích D Qui tắc sau dùng để xác định hoạt động logic OR Thực OR bit thiết bị nguồn: (S1) bit n WOR (S2) bit n = (D) bit n WOR = WOR = 1 WOR = WOR = 3.9 Lệnh WXOR (FNC 28) Lệnh Chức Toán hạng Số bước Hoạt động: Thực logic WXORP: Áp dụng logic XOR chuỗi bit 2WXOR, thiết bị XOR thiết bước nguồn S1 S2 (nội dung S2 XOR bị nguồn – kết DXOR, DXORP: với nội dụng S1), kết lưu vào thiết bị đích D Qui tắc sau dùng lưu 13 bước để xác định hoạtthiết động logic XOR Thực XOR bit thiết bị bị đích nguồn: (S1) bit n WXOR (S2) bit n = (D) bit n WXOR = 0 WXOR = 1 WXOR = WXOR = 3.10 Lệnh NEG (FNC 29) ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 90 Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN Lệnh Chức Thực đổi dấu nội dung thiết bị đích Tốn hạng Số bước NEG, NEGP: bước DNEG, DNEGP: bước Hoạt động: Chuỗi bit thiết bị đích bị nghịch đảo Nghĩa bit “1” trở thành “0” ngược lại hoàn tất, chuỗi bit cộng thêm vào số nhị phân 1, nói cách khác đổi dấu nội dung thiết bị đích, thí dụ số dương trở thành số âm ngược lại ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 91 ... Cad/Cam… nhà thiết kế co n xây dựng loại PLC với chức điều khiển “thông minh” (intelligence) co n gọi siêu PLC (super PLCS) cho tương lai PLC viết tắt Programmable Logic Controller , thiết bị...Chương 1: BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN co n tạo kỹ thuật kết nối với hệ thống PLC riêng lẻ thành hệ thống PLC chung, tăng khả từng hệ thống riêng lẻ Tốc độ xử... KHIỂN LẬP TRÌNH – PLC CƠ BẢN II Giới thiệu số PLC hãng MITSUBISHI ELECTRIC Do nhu cầu sử dụng ngày cao PLC công nghiệp nên nhà sản xuất đã nghiên cứu chế tạo nhiều họ PLC đáp ứng cho nhu