TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
BÀI GIẢNG
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH I
Bậc học: CAO ĐẲNG
GV: Nguyễn Đình Hoàng
Bộ môn: Điện - Điện tử
Khoa: Kỹ thuật Công nghệ
Quảng Ngãi, năm 2015
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
BÀI GIẢNG
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH I
Bậc học: CAO ĐẲNG
SỐ TÍN CHỈ: 2 ( 30T)
GV: Nguyễn Đình Hoàng
Bộ môn: Điện - Điện tử
Khoa: Kỹ thuật Công nghệ
Quảng Ngãi, năm 2015
Lời nói đầu
Hiện nay, Việt Nam đang bước vào giai đoạn phát triển công nghiệp hóa – hiện đại
hóa rất mạnh mẽ. Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là ngành tự động hóa có nhiều bước
phát triển vượt bậc, góp phần thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá nước nhà.
Nhằm đáp ứng cho việc giảng dạy môn Điều khiển lập trình (PLC) bậc Cao Đẳng,
tác giả đã biên soạn bài giảng này nhằm làm tài liệu học tập cho các lớp chuyên ngành
Kỹ thuật Điện- Điện tử tại Đại học Phạm Văn Đồng. Tài liệu này được sử dụng cho
sinh viên các lớp Cao đẳng với thời lượng 30 tiết. Tác giả hy vọng rằng đây sẽ là tài
liệu thiết thực cho các bạn sinh viên.
Trong quá trình biên soạn, chắc chắn tài liệu không tránh khỏi có những sai sót.
Mọi góp ý xin gửi về địa chỉ Nguyễn Đình Hoàng - Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ -
Trường Đai học Phạm Văn Đồng. Xin chân thành cảm ơn.
Tác giả
MỤC LỤC
Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1
1.1 Các loại điều khiển trong công nghiệp
1.2 Ưu điểm của PLC .
1.3 Các ứng dụng trong thực tế .
Chương 2: CẤU TRÚC VÀ PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 3
2.1 Cấu trúc của một PLC .
2.2 Các khối của PLC .
2.3 Các ngõ vào ra và cách kết nối .
2.4 Xử lý chương trình .
2.5 Các phương pháp lập trình (LAD,STL) .
Chương 3: CÁC PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN CỦA PLC 14
3.1 Các liên kết logic .
3.2 Chức năng nhớ RS .
3.3 Timer .
3.4 Counter .
3.5 Các thí dụ .
Chương 4: CÁC PHÉP TOÁN SỐ CỦA PLC 43
4.1Chức năng truyền dẫn .
4.2Chức năng so sánh .
4.3Chức năng dịch chuyển .
4.4Chức năng biến đổi .
4.5Chức năng toán học (cộng ,trừ ,nhân ,chia ).
4.6Chức năng số ( trị tuyệt đối , căn , sin , cos) .
4.7Các thí dụ .
Chương 5: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG 64
5.1 Tín hiệu analog .
5.2 Biểu diễn giá trị analog .
5.3 Kết nối các cảm biến và tải .
5.4 Đọc và chuẩn hoá giá trị đo .
5.5 Hiển thị giá trị đo .
TRANG
1
Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
1.1 Các loại điều khiển trong công nghiệp
Quá trình thực hiện cơ khí hoá - hiện đại hoá các ngành công nghiệp đòi hỏi vấn
đề tự động hoá các dây chuyền sản xuất ngày càng tăng. Tự động hoá công nghiệp
ngày càng đòi hỏi tính chính xác cao nên trong kỹ thuật điều khiển có nhiều thay đổi
về thiết bị cũng như thay đổi về phương pháp điều khiển.
Trong lĩnh vực điều khiển người ta có hai phương pháp điều khiển là: phương
pháp điều khiển nối cứng và phương pháp điều khiển lập trình được.
1.1.1 Phương pháp điều khiển nối cứng
Trong các hệ thống điều khiển nối cứng người ta chia ra làm hai loại: nối cứng
có tiếp điểm và nối cứng không tiếp điểm.
Điều khiển nối cứng có tiếp điểm: là dùng các khí cụ điện như contactor, relay,
kết hợp với các bộ cảm biến, các đèn, các công tắc… các khí cụ này được nối lại với
nhau thành một mạch điện cụ thể để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất định. Ví
dụ như: mạch điều khiển đổi chiều động cơ, mạch khởi động sao – tam giác, mạch
điều khiển nhiều động cơ chạy tuần tự…
Đối với nối cứng không tiếp điểm: là dùng các cổng logic cơ bản, các cổng
logic đa chức năng hay các mạch tuần tự (gọi chung là IC số), kết hợp với các bộ cảm
biến, đèn, công tắc… và chúng cũng được nối lại với nhau theo một sơ đồ logic cụ thể
để thực hiện một yêu cầu công nghệ nhất định. Các mạch điều khiển nối cứng sử dụng
các linh kiện điện tử công suất như SCR, Triac để thay thế các contactor trong mạch
động lực.
Trong hệ thống điều khiển nối cứng, các linh kiện hay khí cụ điện được nối
vĩnh viễn với nhau. Do đó, khi muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển thì phải nối lại
toàn bộ mạch điện. Khi đó, với các hệ thống phức tạp thì không hiệu quả và rất tốn
kém.
1.1.2.Phương pháp điều khiển lập trình được
Đối với phương pháp điều khiển lập trình này thì ta có thể sử dụng những phần
mềm khác nhau với sự trợ giúp của máy tính hay các thiết bị có thể lập trình được trực
tiếp trên thiết bị có kết nối thiết bị ngoại vi. Ví dụ như: LOGO!, ZEN, S7-200…
Chương trình điều khiển được ghi trực tiếp vào bộ nhớ của bộ điều khiển hay
một máy tính. Để thay đổi chương trình điều khiển ta chỉ cần thay đổi nội dung bộ
nhớ của bộ điều khiển, phần nối dây bên ngoài không bị ảnh hưởng. Đây là ưu điểm
lớn nhất của bộ điều khiển lập trình được.
1.2 Ưu điểm của PLC
PLC viết tắt của Programmable Logic Controller , là thiết bị điều khiển lập
trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic
thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một
loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ
vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các
sự kiện được đếm. Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị
điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục