2
M ĐUỞ Ầ
Tính c n thi t c a đ tài ầ ế ủ ề
Nh đã bi t, n c ta hi n nay đang trong quá trình công nghi p hóa,ư ế ướ ệ ệ
hi n đi hóa. Vì th , t đng hóa s n xu t đóng vai trò quan tr ng, t đngệ ạ ế ự ộ ả ấ ọ ự ộ
hóa giúp tăng năng su t, tăng đ chính xác và do đó tăng hi u qu quá trìnhấ ộ ệ ả
s n xu t. Đ có th th c hi n t đng hóa s n xu t, bên c nh các máy mócả ấ ể ể ự ệ ự ộ ả ấ ạ
c khí hay đi n, các dây chuy n s n xu t…v.v, cũng c n thi t ph i có các bơ ệ ề ả ấ ầ ế ả ộ
đi u khi n đ đi u khi n chúng. PLC là m t trong các b đi u khi n đápề ể ể ề ể ộ ộ ề ể
ng đc yêu c u đó. Do đó trong nhi u tr ng Đi h c, Cao đng chuyênứ ượ ầ ề ườ ạ ọ ẳ
ngành k thu t t đng hóa Vi t Nam thì môn h c l p trình PLC là mônỹ ậ ự ộ ở ệ ọ ậ
h c b t bu c đi v i b t k sinh viên nào. Nhu c u tìm hi u v PLC là r tọ ắ ộ ố ớ ấ ỳ ầ ể ề ấ
l n nh ng trong quá trình đào t o thì ngoài nh ng bài th c hành l p trình vàớ ư ạ ữ ự ậ
mô ph ng b ng ph n m m trên máy tính thì c n nh ng mô đun mô ph ngỏ ằ ầ ề ầ ữ ỏ
nh ng ng d ng th ng s d ng trong h th ng t đng hóa đ giúp sinhữ ứ ụ ườ ử ụ ệ ố ự ộ ể
viên ti p c n v i nh ng v n đ th c t m t cách tr c quan nh t. ế ậ ớ ữ ấ ề ự ế ộ ự ấ
Đc bi t t i Khoa C h c K thu t và T đng hóa Tr ng Đi h cặ ệ ạ ơ ọ ỹ ậ ự ộ ườ ạ ọ
Công Ngh - Đi h c Qu c gia Hà N i v a m i đu t b thí nghi m PLCệ ạ ọ ố ộ ừ ớ ầ ư ộ ệ
hãng Mitsubishi và các mô đun đi kèm. Do đó yêu c u đt ra làm sao có thầ ặ ể
khai thác v n hành trong quá trình d y và h c. Vì v y c n nghiên c u xâyậ ạ ọ ậ ầ ứ
d ng ch ng trình đi u khi n cho các mô đun k t n i v i b thí nghi m đự ươ ề ể ế ố ớ ộ ệ ể
mô ph ng các yêu c u đu vào đu ra tín hi u ngay trên thi t b . Giúp sinhỏ ầ ầ ầ ệ ế ị
viên hi u rõ v yêu c u c a h th ng đt ra và cũng là tài li u l p trình thamể ề ầ ủ ệ ố ặ ệ ậ
kh o cho sinh viên.ả
Ý nghĩa khoa h c và th c tọ ự ế
Gi i quy t v n đ trong gi ng d y môn PLC t o cho sinh viên m t cáiả ế ấ ề ả ạ ạ ộ
nhìn t ng quan v h th ng giúp vi c h c và th c hành PLC m t cách dổ ề ệ ố ệ ọ ự ộ ễ
dàng h n. Qua đó sau khi ra tr ng sinh viên g p bài toán th c t v i hơ ườ ặ ự ế ớ ệ
th ng t đng l n b ng các kinh nghi m l p trình PLC trên mô đun có th dố ự ộ ớ ằ ệ ậ ể ễ
dàng đa ra cách gi i quy t t i u v n đ.ư ả ế ố ư ấ ề
Đi t ng và ph ng pháp nghiên c uố ượ ươ ứ
Đi t ng nghiên c u chính là mô đun PLC hãng Mitsubishi và các môố ượ ứ
đun k t n i.ế ố
Đu tiên là nghiên c u cách th c l p trình, cách th c k t n i, ph n m mầ ứ ứ ậ ứ ế ố ầ ề
l p trình, ph n m m mô ph ng PLC hãng Mitsubishi. Sau đó nghiên c u gi iậ ầ ề ỏ ứ ả
quy t v n đ đt ra cho t ng mô đun, l p trình mô ph ng, ki m tra. Cu iế ấ ề ặ ừ ậ ỏ ể ố
cùng sau khi ch ng trình đi u khi n đã th c hi n có th t i u ch ng trìnhươ ề ể ự ệ ể ố ư ươ
sao cho d hi u và ng n g n.ễ ể ắ ọ
N i dung nghiên c uộ ứ
Đu tiên là nghiên c u cách th c l p trình, cách th c k t n i, ph n m mầ ứ ứ ậ ứ ế ố ầ ề
l p trình, ph n m m mô ph ng PLC hãng Mitsubishi. Sau đó nghiên c u gi iậ ầ ề ỏ ứ ả
quy t v n đ đt ra cho t ng mô đun, l p trình mô ph ng, ki m tra. Cu iế ấ ề ặ ừ ậ ỏ ể ố
cùng sau khi ch ng trình đi u khi n đã th c hi n có th t i u ch ng trìnhươ ề ể ự ệ ể ố ư ươ
sao cho d hi u và ng n g n.ễ ể ắ ọ
Các n i dung nghiên c u đc th c hi n trong khóa lu n này bao g mộ ứ ượ ự ệ ậ ồ
c th nh sau:ụ ể ư
CH NG 1. T NG QUAN PLCƯƠ Ổ
CH NG 2. GI I THI U B THÍ NGHI M PLCƯƠ Ớ Ệ Ộ Ệ
CH NG 3. THI T K CH NG TRÌNH ĐI U KHI N 16 MÔ ĐUNƯƠ Ế Ế ƯƠ Ề Ể
PLC
K T LU NẾ Ậ
CH NG 1. T NG QUAN PLCƯƠ Ổ
Gi i thi uớ ệ
PLC là t vi t t t c a Programmable Logic Controller (B đi u khi nừ ế ắ ủ ộ ề ể
logic kh trình), đc dùng đ thay th ch c năng c a các b r le, b đmả ượ ể ế ứ ủ ộ ơ ộ ế
hay b đnh th i trong các thi t b đi u khi n, đng th i có thêm kh năngộ ị ờ ế ị ề ể ồ ờ ả
tính toán c b n giúp kh năng đi u khi n d dàng đc th c hi n.ơ ả ả ề ể ễ ượ ự ệ
Hi p h i nh ng nhà s n xu t đi n qu c gia (NEMA) đnh nghĩa “PLC làệ ộ ữ ả ấ ệ ố ị
thi t b đi n t đnh h ng kĩ thu t s , s d ng b nh có th l p trìnhế ị ệ ử ị ướ ậ ố ử ụ ộ ớ ể ậ
đc đ th c hi n nh ng ch c năng đc bi t nh logic, chu i đnh th i,ượ ể ự ệ ữ ứ ặ ế ư ỗ ị ờ
đm và tính toán thông qua các mô đun vào/ra s ho c t ng t , có kh năngế ố ặ ươ ự ả
đi u khi n máy móc và các b x lí khác nhau”.ề ể ộ ử
Kho ng nh ng năm 1970 m c đ ph c t p c a các h th ng côngả ữ ứ ộ ứ ạ ủ ệ ố
nghi p t đng hóa (đc bi t là dây chuy n s n xu t xe h i nhà máy) là quáệ ự ộ ặ ệ ề ả ấ ơ
cao v i công ngh th c t . Do đó các k s hãng General Moto đã thi t k vàớ ệ ự ế ỹ ư ế ế
ch t o m t thi t b v i các chi ti t k thu t nh m đáp ng nh ng yêu c uế ạ ộ ế ị ớ ế ỹ ậ ằ ứ ữ ầ
đi u khi n sau:ề ể
-D l p trình và thay đi ch ng trình đi u khi n.ễ ậ ổ ươ ề ể
-C u trúc d ng mô đun d m r ng, d b o trì và s a ch a.ấ ạ ễ ở ộ ễ ả ủ ữ
4
-Đm b o ph i có kh năng k t n i t i các máy tính b c cao h n.ả ả ả ả ế ố ớ ậ ơ
-Có hi u qu kinh t h n so v i b đi u khi n r le.ệ ả ế ơ ớ ộ ề ể ơ
-Đi n áp đu vào s d ng ngu n 115V AC.ệ ầ ử ụ ồ
-Đi n áp đu ra 115V AC, 2A.ệ ầ
-Trang b b nh có kh năng l p trình đc.ị ộ ớ ả ậ ượ
-Có kh năng m r ng mà không c n ph i thay đi toàn b h th ng.ả ở ộ ầ ả ổ ộ ệ ố
C u trúc ph n c ngấ ầ ứ
M t h th ng PLC bao g m các thành ph n ch c năng c b n nh : Bộ ệ ố ồ ầ ứ ơ ả ư ộ
vi x lý trung tâm, b nh , b cung c p ngu n đi n, giao di n đu vào/đuử ộ ớ ộ ấ ồ ệ ệ ầ ầ
ra, giao di n truy n thông, và các thi t b l p trình.ệ ề ế ị ậ
B x lý trung tâm CPU đóng vai trò nh b não c a PLC, CPU th cộ ử ư ộ ủ ự
hi n và gi i mã l n l t t ng ch ng trình đc l u tr trong b nh . Baoệ ả ầ ượ ừ ươ ượ ư ữ ộ ớ
g m nh n d li u ngõ vào, x lý ch ng trình, nh ch ng trình, x lý cácồ ậ ữ ệ ở ử ươ ớ ươ ử
k t qu trung gian và xu t các k t qu x lí t i các ngõ ra. Quá trình nàyế ả ấ ế ả ử ớ
đc l p đi l p l i r t nhanh và m i d li u đu đc x lí d i d ng mãượ ặ ặ ạ ấ ọ ữ ệ ề ượ ử ướ ạ
nh phân.ị
B cung c p ngu n đi n chuy n đi ngu n đi n AC thành ngu n đi nộ ấ ồ ệ ể ổ ồ ệ ồ ệ
áp DC c n thi t cho các b ph n khác s d ng.ầ ế ộ ậ ử ụ
Các thi t b l p trình đc s d ng đ thi t k và n p ch ng trìnhế ị ậ ượ ử ụ ể ế ế ạ ươ
đi u khi n vào b nh c a PLC.ề ể ộ ớ ủ
B nh là n i l u tr các ho t đng đc th c hi n b i b vi x lý vàộ ớ ơ ư ữ ạ ộ ượ ự ệ ở ộ ử
là n i l u tr d li u đc nh n t đu vào cũng nh d li u đc x lý ơ ư ữ ữ ệ ượ ậ ừ ầ ư ữ ệ ươ ử ở
đu ra.ầ
Giao di n đu vào/ra là b ph n giao ti p gi a h th ng bên trong PLCệ ầ ộ ậ ế ữ ệ ố
v i các thi t b bên ngoài. Giao di n đu vào có th nh n tín hi u t các c mớ ế ị ệ ầ ể ậ ệ ừ ả
bi n hay các thi t b đu vào khác và đa vào CPU. Giao di n đu ra đa tínế ế ị ầ ư ệ ầ ư
hi u đi u khi n t CPU t i c c u ch p hành. Giao di n đu vào/ra có thệ ề ể ừ ớ ơ ấ ấ ệ ầ ể
đc ph n lo i thành các giao di n có tín hi u r i r c, s hay t ng t .ượ ầ ạ ệ ệ ờ ạ ố ươ ự
Thi t b cho tín hi u r i r c ho c s là nh ng thi t b đc s d ng trongế ị ệ ờ ạ ặ ố ữ ế ị ượ ử ụ
các ng d ng s d ng tín hi u OFF ho c ON. V i tín hi u r i r c, m i 1 l nứ ụ ử ụ ệ ặ ớ ệ ờ ạ ỗ ầ
thay đi tín hi u s cho m t tr ng thái tín hi u r i r c (không có đi n ápổ ệ ẽ ộ ạ ệ ờ ạ ệ
ho c có đi n áp). Tín hi u s có th đc xem nh các tín hi u r i r c làặ ệ ệ ố ể ượ ư ệ ờ ạ
m t chu i các tín hi u ON/OFF. Tín hi u t ng t là tín hi u có đ l n cácộ ỗ ệ ệ ươ ự ệ ộ ớ
tín hi u c n theo dõi t l v i nhau. Ví d , m t b c m bi n nhi t đ có thệ ầ ỷ ệ ớ ụ ộ ộ ả ế ệ ộ ể
cung c p cho m t đi n áp t l v i nhi t đ.ấ ộ ệ ỉ ệ ớ ệ ộ
