Đang tải... (xem toàn văn)
Tự học Plc siêmens
Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: 2.1 CÁC LỊNH LẬP TRÌNH CƠ BẢN DÙNG CHO PLC HỌ FX-2N ( MITSUBISHI ) 2.1.1 CÁC LỊNH TƯƠNG ĐƯƠNG Với mục tiêu như đã khảo sát và trình bày trong mục 2.2 cho PLC họ TSX Nano, khi khào sát các PLC họ FX-2N (trong lúc lập trình theo ngôn ngử IL hay ngôn ngử Ladder) chúng ta có các tóan hạng và các lònh lập trình có chức năng và tác động tương đương được tóm tắt như sau : BẢNG 1 : Các tóan hạng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N( Mitsubishi) TÓAN HẠNG CHỨC NĂNG VÀ TÁC VỤ PLC TSX Nano PLC FX-2N %I0.i Xi Dùng để chỉ các trạng thái logic của ngỏ vào Vật-Lý nối trực tiếp vào PLC %Q0.i Yi Dùng để chỉ các trạng thái logic (cuộn dây) trên ngỏ ra nối trực tiếp từ PLC %Mi Mi Dùng để biểu diển các “cuôn dây” nội hay các tiếp điểm của relay nội trong PLC. Đây là các bit nội trong PLC %Si Si Bit nội trong PLC thực hiện tác vụ như relay trạng thái thông thường hay relay trạng thái có chốt. %Ti Ti Các khối đònh thì trong PLC %Ci Ci Các khối đếm trong PLC BẢNG 2 : Các lònh tác động trực tiếp lên ngỏ vào và ngỏ ra; có chức năng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N (Mitsubishi ) LỊNH CHỨC NĂNG KÝ HIỆU TÓAN HẠNG TSX Nano FX-2N TSX Nano FX-2N LD (Load) LD (Load) Tác vụ logic khởi tạo tác động như tiếp điểm thường hở %I0.i, %Q0.i %Mi, %Si, %TM.i, %Ci Xi, Yi, Mi, Si, Ti, Ci Tài liệu lưu-hành nội bộ 12 CHƯƠNG 02 Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: LDN (Load NOT) LDI (Load Inverse) Tác vụ logic khởi tạo tác động như tiếp điểm thường đóng %I0.i, %Q0.i %Mi, %Si, %TM.i, %Ci Xi, Yi, Mi, Si, Ti, Ci ST (Store) OUT (OUT) Tác vụ logic cuối tác động như cuộn dây relay thông thường %Q0.i %Mi, %Si, %TM.i, %Ci Yi, Mi, Si, Ti, Ci BẢNG 3 : Các lònh logic AND và OR; có chức năng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N (Mitsubishi ) LỊNH CHỨC NĂNG KÝ HIỆU TÓAN HẠNG TSX Nano FX-2N TSX Nano FX-2N AND (AND) AND (AND) Tác vụ nối tiếp các tiếp điểm thường hở %I0.i, %Q0.i %Mi, %Si, %TM.i, %Ci Xi, Yi, Mi, Si, Ti, Ci ANDN (AND NOT) ANDI (AND Inverse) Tác vụ nối tiếp các tiếp điểm thường đóng %I0.i, %Q0.i %Mi, %Si, %TM.i, %Ci Xi, Yi, Mi, Si, Ti, Ci OR (OR) OR (OR) Tác vụ nối song song các tiếp điểm thường hở %I0.i, %Q0.i %Mi, %Si, %TM.i, %Ci Xi, Yi, Mi, Si, Ti, Ci ORN (OR NOT) ORI (OR Inverse) Tác vụ nối song song các tiếp điểm thường đóng %I0.i, %Q0.i %Mi, %Si, %TM.i, %Ci Xi, Yi, Mi, Si, Ti, Ci BẢNG 4 : Các lònh MPS, MRD, MPP; có chức năng tương đương, khi so sánh giửa hai lọai PLC họ TSX Nano (Telemecanique – MODICON) và FX-2N (Mitsubishi ) LỊNH CHỨC NĂNG KÝ HIỆU TÓAN HẠNG TSX Nano FX-2N TSX Nano FX-2N MPS (Point Store) MPS (Point Store) Lưu các kết quả hiện hành của tác vụ trong PLC MPS Không có Không có MRD (Read) MRD (Read) Đọc các kết quả hiện hành của tác vụ trong PLC MRD Không có Không có Tài liệu lưu-hành nội bộ 13 Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: MPP (PoP) MPP (PoP) Gọi ra và loai bỏ kết quả đã lưu MPP Không có Không có 2.1.2.CÁC LỊNH CHUYÊN DÙNG CỦA PLC MITSUBISHI (HỌ FX-2N) K hác với cấu trúc lònh của PLC họ TSX Nano, khi lập trình theo dạng dòng lònh cho các PLC họ FX-2N; ta không có các lònh mở hay đóng ngoặc mà phải dùng các lònh OR BLOCK (ORB) hay AND BLOCK (ANB) . Chúng ta có thể khảo sát và tóm tắt các đặc điểm của các lònh này như sau: 2.1.2.1. LỊNH OR BLOCK (ORB) Chức năng của lònh ORB là dùng nối song song nhiều nhánh chứa tiếp điểm với nhau lại . Các đặc điểm cơ bản cần nhớ khi sử dụng lònh ORB được liệt kê như sau: Lònh ORB là lònh độc lập và không kết hợp với bất kỳ thiết bò hay con số nào . Lònh ORB được dùng để nối song song nhiều nhánh chứa các tiếp điểm, thường là các khối đấu nối tiếp với khối trước đó. Các khối đấu nối tiếp là tập hợp các tiếp điềm đấu nối tiếp nhau hay dùng trong lònh ANB. Khai báo điểm bắt đầu của khối thường dùng lònh LD hay LDI. Sau một khối nối tiếp, khối này được nối vào với khối trước bằng lònh ORB. Khi viết chương trình theo dạng dòng lònh (Instruction List) ta có thể sử dụng một trong hai phương pháp lập trình (cho lònh ORB) : lập trình tuần tự, hay lập trình theo lô, theo khối. Giới hạn khi lập trình theo lô : Khi dùng lònh ORB thep phương pháp lập trình theo lô ta không được sử dụng quá 8 lònh LD và LDI ở phần đònh nghóa các khối được nối song song. Khi lập trình khi xử lý tuần tự , không có giới hạn cho số nhánh mắc song song khi dùng lònh ORB . 2.1.2.2. LỊNH AND BLOCK (ANB) Chức năng của lònh ANB là dùng nối nối tiếp các khối (mà mỗi khối chứa nhiều nhánh song song chứa tiếp điểm ) lại với nhau . Các đặc điểm cơ bản cần nhớ khi sử dụng lònh ANB được liệt kê như sau: Lònh AND là lònh độc lập và không kết hợp với bất kỳ thiết bò hay con số nào . Lònh ANB được dùng để nối nối tiếp các khối mạch song song nhiều nhánh ( trên mỗi nhánh có chứa các tiếp điểm ), với khối trước đó. Các khối đấu song song là tập hợp các tiếp điềm đấu song song nhau hay dùng trong lònh ORB. Khai báo điểm bắt đầu của khối thường dùng lònh LD hay LDI. Sau một khối nối tiếp, khối này được nối vào với khối trước bằng lònh ANB. Tài liệu lưu-hành nội bộ 14 Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: Khi viết chương trình theo dạng dòng lònh (Instruction List) ta có thể sử dụng một trong hai phương pháp lập trình (cho lònh ORB) : lập trình tuần tự, hay lập trình theo lô, theo khối. Giới hạn khi lập trình theo lô : Khi dùng lònh ANB thep phương pháp lập trình theo lô ta không được sử dụng quá 8 lònh LD và LDI ở phần đònh nghóa các khối được nối song song. Khi lập trình khi xử lý tuần tự , lònh ANB dùng đấu nối tiếp một số các mạch song song nhiều nhánh , với khối trước đó. Chúng ta có thể tóm tắt chức năng và đặc điểm của các lònh ORB và ANB trong bảng sau đây: LỊNH CHỨC NĂNG DẠNG MẪU TÓAN HẠNG ORB (OR Block) Nối song song nhiều nhánh ( mà mỗi nhánh chứa các tiếp điểm nối tiếp ) với nhau lại Không có ANB (AND Block) Nối nối tiếp nhiều nhánh ( mà mỗi nhánh chứa các tiếp điểm song song ) với nhau lại Không có Xét một thí dụ như sau (xem hình 2.22 ): HÌNH 2.22: Một đọan chương trình mô tả Các lònh ORB với ngôn ngử cấu trúc lònh, cho PLC họ FX-2N của nhà sản xuất Mitsubishi. Tài liệu lưu-hành nội bộ 15 Lập trình theo phương pháp tuần tự LD X001 AND X002 LD X003 AND M0 ORB LD X004 AND M1 ORB OUT Y006 LD X003 AND LD X001 X002 ORB AND M0 AND Y006 X004 LD OUT M1 ORB Dùng ngôn ngử lònh- Instruction List) LD X001 AND X002 LD X003 AND M0 LD X004 AND M1 ORB ORB OUT Y006 Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: Xét đọan chương trình sau áp dụng lònh ANB, xem hình 2.23. HÌNH 2.23: Một đọan chương trình mô tả Các lònh ORB và AND với ngôn ngử cấu trúc lònh, cho PLC họ FX-2N của nhà sản xuất Mitsubishi. 2.1.3.CÁC LỊNH CHUYÊN DÙNG SET VÀ RESET CỦA PLC MITSUBISHI (HỌ FX-2N) C ác lònh SET và RESET dùng trong ngôn ngử lònh lập trình cho các PLC họ FX-2N của nhà sản xuất Mitsubishi có tác động và chức năng giống như lònh SET và RESET khi lập trình cho PLC TSX Nano . Tuy nhiên các ký hiệu tắt, cách biểu diển các lònh SET và RESET trên giản đồ Ladder của PLC họ FX không giống như PLC họ TSX Nano. T a có thể tóm tắt các chức năng và đặc tính của các lònh SET và RESET trong bảng sau: LỊNH CHỨC NĂNG DẠNG MẪU TÓAN HẠNG SET (SET) Đưa một tóan hạng, hay cuộn dây lên trạng thái 0N (vónh viển) SET Yi, Mi, Si RST (RESET) Đưa một tóan hạng, hay cuộn dây trở lại trạng thái 0FF (vónh viển) RST Yi, Mi, Si Với các tóan hạng thông thường được tác động bởi các lònh SET và RST; chúng ta có thể xét trong đọan chương trình thí dụ sau, xem hình 2. 34 sau đây. Trong trường hợp lònh RST sử dụng với các khối đònh thì và khối đếm sẽ được khảo sát trong các chương sau. Tài liệu lưu-hành nội bộ 16 OR X001 OR X000 X002 ANB AND M0 OR AND Y006 X004 LD X005 OUT X003 M1 ORB Lập trình theo phương pháp tuần tự (dùng ngôn ngử lònh): LD X000 OR X001 LD X002 AND M0 LDIX005 AND M1 ORB OR X003 ANB OR X004 OUT Y006 Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: HÌNH 2.24 : Một đọan chương trình mô tả lònh SET và RST của PLC học FX-2N (Mitsubishi) 2.1.4.CÁC LỊNH CHUYÊN DÙNG CHO BỘ ĐỊNH THÌ CỦA PLC MITSUBISHI (HỌ FX-2N) C ác bộ đònh thì được sử dụng trong PLC họ FX-2N không được phân lọai cụ thể ( theo các lọai ON Delay, OFF Delay . .), như trong lúc lập trình bộ đònh thì sử dụng PLC họ TSX Nano. Với PLC họ FX, bộ đònh thì có các đặc tính như sau: Ký hiệu của tóan hạng đặc trưng cho bộ đònh thì là T i. Hình thức sử dụng bộ đònh thì (khi lập trình theo sơ đồ Ladder) là cuộn dây mang tên Ti và điều khiển được các tiếp điểm thường đóng hay thường hở mang cùng tên là Ti . Bộ đònh thì khi họat động, có thể xem như một bộ đếm số xung Clock; ngỏ ra của bộ đònh thì được kích họat khi giá trò đếm ( số xung Clock này ) từ 0 đến giá trò hằng số K đònh trước. Giá trò K này được người lập trình xác đònh trong giai đọan lập trình. Chu kỳ của xung Clock có thể thay đồi từ 1 ms , 10ms hay 100ms tùy thuộc vào họ PLC. Thời gian đònh thì của bộ đònh thì được xác đònh theo quan hệ như sau: Thời gian đònh thì = K x ( Chu kỳ của xung Clock chuẩn bên trong PLC) Ký hiệu của bộ đònh thì trong giản đồ Ladder có dạng như cuộn dây relay Chức năng của bộ đònh thì luôn là ON Delay thời gian. Bộ đònh thì dùng trong PLC họ FX-2N có thể lập trình để thực hiện tính năng bộ đònh thì khả nhớ. Khi sử dụng chức năng này ta phải phối hợp bộ đònh thì với lònh RST Trong hình 2.25 ta có thí dụ mô tả chế độ họat động của bộ đònh thì theo trạng thái ON Delay thông thường và trạng thái ON Delay khả nhớ . Tài liệu lưu-hành nội bộ 17 Y001 X000 X001 M1 Y001 RST LD SET Y001 Chương trình lập trình dùng ngôn ngử IL : LD X000 SET Y001 LD Y001 OUT M1 . . . LD X001 RSTY001 T25 K30 thông thường, tuy nhiên giá trò hằng số K được chọn để xác đònh khỏang thời gian đònh thì, được ghi kế bên bộ đònh thì. Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: HÌNH 2.25 : Một thí dụ cho bộ đònh thì thực hiện trạng thái relay thời gian ON Delay. HÌNH 2.26 : Một thí dụ cho bộ đònh thì thực hiện trạng thái relay thời gian ON Delay, có nhớ. 2.2. CÁC THÍ DỤ LẬP TRÌNH THỰC HIỆN CÁC YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN : T rong phần này, chúng ta khảo sát một số ứng dụng lập trình điều khiển PLC bằng cách thực hiện tổ hợp các lònh cơ bản vừa trình bày. Mục tiêu của các thí dụ này giúp hiểu rỏ hơn về các lònh lập trình. Tuy nhiên, để dễ dàng cho việc nhận thức, chúng ta khảo sát song song đồng thời các mạch điều khiển dùng khí cụ điện từ với các lập trình dùng ngôn ngử LADDER (để nhận xét được các điểm tương đồng cũng như khác biệt trong hai phương pháp điều khiển, dù kết quả nhận được trong quá trình điều khiển tương đương như nhau). N hằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập trình về sau, song song với các chương trình đơn giản trình bày trong mỗi thí dụ; chúng ta nên quan tâm đến các khí cụ, linh kiện bố trí trên ngỏ vào và ra của PLC để chương trình xây dựng có tính thực tế và khả thi. Tài liệu lưu-hành nội bộ 18 T25 LD T25 Y002 X000 LD OUT Y002 T25 LD X000 LD K30 OUT OUT T25 K30 OUT T25 LD T25 RST RST T25 Y002 T25 X000 LD LD OUT Y002 T25 LD X000 LDX002LD K30 OUT X002 OUT T25 K30 OUT Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: 2.2.1. ĐIỀU KHIỂN CONTACTOR HOẠT ĐỘNG BẰNG NÚT NHẤN : N %I0.0 %I0.1 %I0.2 %I0.3 %I0.4 %I0.5 %I0.6 %I0.7 C + - % Q 0 . 0 % Q 0 . 1 % Q 0 . 2 % Q 0 . 3 % Q 0 . 4 % Q 0 . 5 % Q 0 . 6 C C C PL C1 PL C TSX NANO - TSX 07 21 1 622 - - - - - - - - - - -. . . . . . . . . . c OFFON LINE-220V AC M K hi sử dụng mạch điều khiển dùng khí cụ điện từ thông thường phương pháp lắp mạch điều khiển trình bày trong hình 2.28 ; với phương pháp dùng PLC ta lắp mạch như trong hình 2.27 và viết đoạn chương trình mô tả trong hình 2.29. HÌNH 2.28 : Mạch điều khiển dùng khí cụ điện từ và giản đồ thời gian. HÌNH 2.29 : Chương trình điều khiển dùng ngôn ngử LADDER Tài liệu lưu-hành nội bộ 19 Trong hình 2.27 chúng ta có PLC được bố trí trên ngỏ vào các nút nhấn ON (ngỏ vào %I0.0) và nút nhấn OFF (ngỏ vào %I0.2) để điều khiển vận hành một contactor M. Cuộn dây của contactor M được bố trí trên ngỏ ra %Q0.1 của PLC và nối đến nguồn lưới 220V- AC. Với phương pháp lắp đặt trên, muốn contactor M hoạt động chúng ta cần lập trình sao cho: khi tác động lên nút nhấn ON trên ngỏ vào %I0.0, ngỏ ra %Q0.1 hoạt động (xem như đạt trạng thái 1) kín mạch cấp nguồn cho cuộn dây M của contactor. Khi tác động lên nút nhấn OFF contactor M ngừng hoạt động. HÌNH 2.27 Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: Chúng ta có thể dùng hệ-thống nút nhấn điều khiển vận hành contactor nhưng không sử dụng các lònh lập trình như vừa trình bày nêu trên . Chúng ta khảo sát hình 2.30 với phương pháp lập trình bằng lònh SET và RESET . 2.4.2. DÙNG KHỐI ĐỊNH THÌ ON DELAY TẠO THÀNH RELAY THỜI GIAN OFF DELAY : Đối với, PLC họ FX-2N của nhà sản xuất MITSUBISHI khối thời gian thuộc dạng ON delay , muốn tạo thành relay thời gian dạng OFF Delay chúng ta có thể sử dụng các lònh lập trình như sau (xem hình 2.31). X 0001 Y 0002 T4 Trong hình 2.31, khi ngỏ vào X0001 ở trạng thái 1, relay thời gian T4 không tác động. Ngay sau khi ngỏ vào X0001 xuống trạng thái 0 , relay thời gian T4 bắt đầu tác động; ngòai ra ngỏ ra Y0002 cùng tác động ở trạng thái 1 khi ngỏ vào X0001 ở trạng thái 1. Do tác động của tiếp điểm Y0002 (đóng vai trò tự giử) nên khi ngỏ vào xuống trạng thái 0, ngỏ raY0002 vẫn tiếp tục duy trì trạng thái 1; cho đến khi relay thời gian T4 tác động, tiếp điểm thường đóng của T4 ngắt đường cung cấp nguồn vào cho các “cuộn dây” ngỏ ra Y0002 và relay thời gian T4, tòan bộ hệ thống trở về trạng thái ban đầu. Ngỏ ra Y0002 chuyển về trạng thái 0 trể hơn một khỏang thời gian sau khi ngỏ vào chuyển xuống trạng thái 0 ; tác động tương tự như trạng thái của relay thời gian OFF delay. 2.2.3. LẬP TRÌNH TẠO XUNG ĐƠN ỔN – ĐỘ RỘNG XUNG CÓ THỂ ĐIỀU CHỈNH : Tài liệu lưu-hành nội bộ 20 %I0.0 %I0.1 %I0.2 %I0.3 %I0.4 %I0.5 %I0.6 %I0.7 C + - % Q 0 . 0 % Q 0 . 1 % Q 0 . 2 % Q 0 . 3 % Q 0 . 4 % Q 0 . 5 % Q 0 . 6 C C C PL C1 PLC TSX NANO - TSX07 21 1622 - - - - - - - - - - -. . . . . . . . . . c N ON 220V - AC M LINE OFF Chương trình lập trình theo LADDER dùng nút nhấn ON và OFF điều khiển contactor M trên ngỏ ra của PLC có thể lập trình như sau: LD LD %I0.2 S %Q0.3 END RESET %I0.2 END %Q0.3 LD R %Q0.3 S %I0.0 LD %I0.0 %Q0.3 R SET HÌNH 2.30 X 0 0 0 1 X 0 0 0 1 T 4 K 3 0 T 4 Y 0 0 0 2 Y 0 0 0 2 HÌNH 2.31 Giáo Trình Lập Trình PLC Chương 02 Trang: D ạng mạch này thường ứng dụng vào các mạch đếm Counter (sẽ trình bày trong các chương sau) ; đây là mạch hình thành xung có tác dụng như xung cấp đến các ngỏ vào của bộ đếm . Trong hình 2.32; khi dùng nút nhấn tác động trên ngỏ vào của PLC, chúng ta có thể tạo được một xung tín hiệu trên ngỏ ra hoặc xung tín hiệu trên bit nội (hay relay nội) của PLC. X 0001 M2 T6 2.2.4. LẬP TRÌNH TẠO CHUỔI XUNG : T rong đọan chương trình sau, chúng ta phối hợp hai relay thời gian On delay hình thành một chuổi xung có thể điều chỉnh thay đổi chu kỳ và độ rộng xung trên ngỏ ra hay trên bit nội của PLC. X 0001 T4 T6 Thời gian đònh thì của T4 Thời gian đònh thì của T6 M1 Tài liệu lưu-hành nội bộ 21 X0001 T6 M2 K 3 T6 M2 HÌNH 2.32 T 4 T 4 M 1 K 1 5 T 6 K 1 0 X 0 0 0 1 T 6 HÌNH 2.33