Đồ án Ứng dụng PLC trong việc điều khiển tự động cho máy xấn tôn tại nhà máy khoá Minh Khai- Hà Nội

Môc Lôc Néi Dung   Trang    Lêi nãi ®Çu    Ch­¬ng I  Giíi thiÖu chung vÒ §iÒu khiÓn l«gÝc kh¶ lËp tr×nh (PLC)    1.1  Kh¸i niÖm vÒ PLC..........................................    1.2  §iÓm m¹nh vµ ®iÓm yÕu cña PLC.................    1.3  CÊu tróc cña PLC...........................................    1.4  CÊu tróc bªn trong c¬ b¶n cña PLC...............    Ch­¬ng II  C¸c thiÕt bÞ nhËp xuÊt    2.1  C¸c thiÕt bÞ nhËp............................................    2.1.1  C«ng t¾c c¬....................................................    2.1.2  C¸c bé c¶m biÕn............................................    2.2  C¸c thiÕt bÞ xuÊt............................................    2.2.1  Mét sè c¬ cÊu ®iÒu khiÓn,®iÒu chØnh trong hÖ thèng thuû lùc...........................................    Ch­¬ng III  LËp tr×nh PLC    3.1  S¬ ®å bËc thang..............................................    3.2  LËp tr×nh bËc thang PLC................................    3.3  C¸c hµm l«gÝc................................................    3.3.1  Hµm AND......................................................    3.3.2  Hµm OR.........................................................    3.3.3  Hµm NOT......................................................    3.3.4  Hµm NOTAND..............................................    3.3.5  Hµm NOR......................................................    3.3.6  Hµm EXCLUSIVE (XOR)............................    3.3.7  M¹ch kho¸.....................................................    3.3.8  M¹ch nhiÒu ngâ ra.........................................    3.4  C¸c R¬le néi..................................................    3.4.1  R¬le ®iÒu khiÓn chÝnh....................................    3.4.2  §i t¾t..............................................................    3.5  Bé ®Þnh thêi...................................................    3.5.1  C¸c lo¹i ®ång hå ®Þnh giê .............................    3.5.2  LËp tr×nh ®ång hå ®Þnh giê............................    3.6  C¸c bé ®Õm (Counter)....................................    3.6.1  C¸c d¹ng bé ®Õm ..........................................    3.6.2  LËp tr×nh bé ®Õm...........................................    3.7  Thanh ghi dÞch chuyÓn..................................    Ch­¬ng IV  Giíi thiÖu vÒ PLC OMRON    4.1  CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC OMRON...............    4.2  LËp tr×nh b»ng Programming Coonsole.........    4.2.1  Khëi ®Çu víi Programming Coonsole............    4.2.2  C¸c chÕ ®é ho¹t ®éng cña PLC......................    4.2.3  Xo¸ ch­¬ng tr×nh trong PLC..........................    4.2.4  T×m kiÕm trong ch­¬ng tr×nh.........................    4.2.5  Xo¸ lÖnh (Delete)..........................................    4.2.6  ChÌn lÖnh (Insert)..........................................    4.2.7  Theo dâi ho¹t ®éng cña PLC.........................    4.3  LËp tr×nh b»ng Ledder Diagram....................    4.3.1  LËp tr×nh b»ng s¬ ®å bËc thang Ledder.........    4.3.2  LÖnh LD.........................................................    4.3.3  LÖnh Out........................................................    4.3.4  LÖnh AND.....................................................    4.3.5  LÖnh OR........................................................    4.3.6  LÖnh AND LD...............................................    4.3.7  LÖnh OR LD..................................................    4.3.8  LÖnh AND NOT............................................    4.3.9  LÖnh LD NOT...............................................    4.3.10  Network..........................................................    4.3.11  M¹ch chèt...................................................... Latching/self Holding CIRCUIT...................    4.3.12  C¸c quy t¾c chung cña s¬ ®å Ledder diagram...........................................................    4.3.13  LÖnh OUT NOT (output not).........................    4.3.14  LÖnh Set & Reset............................................    4.3.15  LÖnh Keep (11)..............................................    4.3.16  LÖnh DIFU(13) & DIFD (14)........................    4.3.17  LÖnh JMP (04) & JME (05)...........................    4.3.18  LÖnh chuyÓn d÷ liÖu MOV(21)......................    4.3.19  LÖnh MVN (22) Move not    4.3.20  LÖnh tÝnh BCD (Binary Code Decimal)-set carry STC (40)    4.3.21  LÖnh Clear carry (CLC (41))    4.3.22  LÖnh ADD (30)    4.3.23  LÖnh SUB (31) trõ BCD    4.3.24  LÖnh MUL (32) nh©n BCD    4.3.25  LÖnh DIV (33) chia BCD    4.3.26  LÖnhCMP (20) lÖnh so s¸nh    4.3.27  Bé ®Õm lÆp l¹i CNTR (12)    4.3.28  LÖnh High speed time (TIMH(15))    4.3.29  LÖnh PRV (62) High Speed counter-Pvread    4.3.30  LÖnh Root (72) LÖnh can­ bËc 2    4.3.31  LÖnh END (01)    4.4  Mét sè lÖnh lËp tr×nh phæ biÕn kh¸c cña PLC OMRON    4.4.1  Bé ®Þnh thêi Timer    4.4.2  Bé ®Õm Counter    4.5  LËp tr×nh b»ng phÇn mÒm Syswin trªn m¸y tÝnh    4.5.1  PhÇn mÒm Syswin    4.5.2  LËp tr×nh víi Syswin    4.5.3  §Æt tªn, kü hiÖu m« t¶ (Symbol) cho c¸c ®Þa chØ    4.5.4  N¹p ch­¬ng tr×nh vµo PLC(Download Program to PLC)    4.5.5  Ch¹y ch­¬ng tr×nh PLC (Run)    4.5.6  Bæ xung c¸c lÖnh Timer vµ Counter vµo ch­¬ng tr×nh    4.5.7  Theo dâi c¸c ho¹t ®éng cña ch­¬ng tr×nh    4.5.8  L­u ch­¬ng tr×nh    4.5.9  §äc ch­¬ng tr×nh PLC    4.6  Mét vµi øng dông víi PLC OMRON    4.6.1  §iÒu khiÓn c¸c pÝt-t«ng A, B, C theo thø tù lÇn l­ît    4.6.2  øng dông PLC ®Ó vËn hµnh m¸y khoan tù ®éng    4.6.3  Ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trß ch¬i “§­êng lªn ®Ønh Olympia”    4.6.4  Ch­¬ng tr×nh PLC øng dông ®iÒu khiÓn cöa ra vµo ë b·i ®Ëu xe    4.6.5  M¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b¨ng t¶i    4.6.6  HÖ thèng tù ®éng b«i tr¬n dÇu cho b¸nh xe    4.6.7  Ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn d©y chuyÒn ®ãng gãi    4.6.8  M¹ch tù ®éng ®iÒu khiÓn cöa kho    Ch­¬ng V  øng dông PLC trong viÖc ®iÒu khiÓn tù ®éng cho m¸y xÊn t«n t¹i nhµ m¸y kho¸-Minh Khai-HN    5.1  Kh¶o s¸t m¸y hiÖn cã t¹i nhµ m¸y    5.1.1  Giíi thiÖu chung vÒ m¸y xÊn t«n t¹i nhµ m¸y kho¸ Minh Khai    5.1.2  S¬ ®å kÕt cÊu cña m¸y    5.2  So s¸nh viÖc ®iÒu khiÓn hÖ thèng thuû lùc m¸y xÊn b»ng PLC vµ b»ng hÖ thèng tiÕp ®iÓm R¬-le (HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn)    5.3  Ph©n bè c¸c thiÕt bÞ vµo ra cho viÖc ®iÒu khiÓn b»ng PLC vµ x©y dùng ch­¬ng tr×nh bËc thang    5.4     Lêi nãi ®Çu NÒn s¶n xuÊt thÕ giíi trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ®­îc ®Æc tr­ng bëi c­êng ®é cao cña c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vËt chÊt. ChÊt l­îng vµ hiÖu qu¶ cña c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt phô thuéc vµo rÊt nhiÒu tr×nh ®é kü thuËt cña c«ng nghiÖp chÕ t¹o m¸y. Mét nÒn c«ng nghiÖp chÕ t¹o m¸y tiªn tiÕn sÏ ®¶m b¶o cho c¸c ngµnh kinh tÕ c¸c lo¹i thiÕt bÞ cã n¨ng suÊt cao víi chÊt l­îng hoµn h¶o. §Ó thùc hiÖn tèt c¸c nhiÖm vô cña m×nh, c«ng nghiÖp chÕ t¹o m¸y cÇn kh«ng ngõng hoµn thiÖn vµ n©ng cao tr×nh ®é kü thuËt cña c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. §iÒu khiÓn tù ®éng vµ tù ®éng hãa lµ mét trong nh÷ng ph­¬ng h­íng ph¸t triÓn chñ yÕu cña c«ng nghiÖp chÕ t¹o m¸y. Tù ®éng ho¸ vµ ®iÒu khiÓn tù ®éng cho phÐp sö dông tèi ®a c¸c tiÒm n¨ng s½n cã, ®¸p øng yªu cÇu ngµy cµng cao ®èi víi c¸c trang thiÕt bÞ gia c«ng c¬ khÝ. ViÖc øng dông thµnh c«ng c¸c thµnh tùu cña lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tèi ­u, c«ng nghÖ th«ng tin, c«ng nghÖ m¸y tÝnh, c«ng nghÖ ®iÖn ®iÖn tö vµ c¸c lÜnh vùc khoa häc kü thuËt kh¸c trong nh÷ng n¨m ngÇn ®©y ®· ®Én ®Õn sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ lËp tr×nh ( PLC ). Còng tõ ®©y ®· t¹o ra mét cuéc c¸ch m¹ng trong lÜnh vùc kü thuËt ®iÒu khiÓn. Ngµy nay ai còng biÕt râ r»ng c«ng nghÖ PLC ®ãng vai trß quan träng trong n¨ng l­îng c¬ vµ lµm bé n·o cho c¸c bé phËn cÇn tù ®éng ho¸ vµ c¬ giíi ho¸. Do ®ã ®iÒu khiÓn logic kh¶ lËp tr×nh ( PLC ) rÊt cÇn thiÕt ®èi víi c¸c kü s­ c¬ khÝ còng nh­ c¸c kü s­ ®iÖn , ®iÖn tö, tõ ®ã gióp hä n¾m ®­îc ph¹m vi øng dông réng r·i vµ kiÕn thøc vÒ PLC còng nh­ c¸ch sö dông th«ng th­êng. Trong thêi gian lµm ®å ¸n tèt nghiÖp, em ®­îc giao nhiÖm vô vµ nghiªn cøu víi ®Ò tµi: “Nghiªn cøu, øng dông PLC trong ®iÒu khiÓn tù ®éng m¸y xÊn t«n” §©y lµ mét ®Ò tµi kh«ng hoµn toµn lµ míi nh­ng nã rÊt phï hîp víi thùc tÕ s¶n xuÊt hiÖn nay, cµng ®i s©u nghiªn cøu cµng thÊy nã hÊp dÉn vµ thÊy ®­îc vai trß cña nã trong viÖc ®iÒu khiÓn tù ®éng. §Æc biÖt ®­îc sù h­íng dÉn, chØ b¶o vµ gióp ®ì trùc tiÕp cña thÇy D­¬ng Minh TuÊn, thÇy NguyÔn §×nh B¶ng. Lµ c¸c c¸n bé gi¶ng d¹y ë bé m«n M¸y & Mas¸t häc- Khoa C¬ KhÝ, ng­êi ®· cã rÊt nhiÒu kinh nghiÖm vÒ lËp tr×nh PLC, ®iÒu khiÓn tù ®éng vµ R«bèt. Tuy nhiªn do ®iÒu kiÖn tµi liÖu nãi vÒ PLC cßn rÊt h¹n chÕ hoÆc chØ lµ giíi thiÖu tæng quan, mÆt kh¸c ®Ó lËp tr×nh thµnh c«ng PLC nã cßn ®ßi hái mét tÇm hiÓu biÕt nhÊt ®Þnh vÒ ®iÖn tö, tin häc…nªn em còng gÆp kh«ng Ýt khã kh¨n vÒ mÆt thêi gian. X¸c ®Þnh râ nhiÖm vô cña m×nh em ®· cè g¾ng hÕt søc, kh¾c phôc khã kh¨n, tËp trung t×m hiÓu, häc hái ë thÇy gi¸o h­íng dÉn vµ c¸c thÇy gi¸o kh¸c trong bé m«n. Ngoµi ra cßn ph¶i trang bÞ thªm vÒ kiÕn thøc Tin häc vµ tù ®éng ho¸ thuû khÝ ®Ó cã thÓ gi¶i quyÕt ®­îc nhiÖn vô ®Æt ra. KÕt qu¶ thu ®­îc ch­a nhiÒu do cßn bÞ h¹n chÕ vÒ kiÕn thøc, thêi gian vµ kinh nghiÖm nh­ng nã gióp em cã thªm kiÕn thøc míi ®Ó sau khi ra tr­êng cã nÒn t¶ng tiÕp cËn ®­îc víi c«ng nghÖ míi. Trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n do tr×nh ®é hiÓu biÕt cña em cã h¹n, nªn néi dung ®å ¸n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. V× vËy em rÊt mong ®­îc sù chØ b¶o gãp ý cña c¸c thÇy c« còng nh­ mäi ng­êi quan t©m ®Õn vÊn ®Ò nµy. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy D­¬ng Minh TuÊn, thÇy NguyÔn §×nh B¶ng. Ng­êi ®· trùc tiÕp h­íng dÉn tËn t×nh, gióp ®ì chØ b¶o vµ t¹o ®iÒu kiÖn cho em ®­îc tiÕp cËn víi c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc trong suèt qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n tèt nghiÖp. Nh©n ®©y em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n M¸y & Mas¸t häc ®· gióp ®ì vµ t¹o ®iÒu kiÖn cho em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Ch­¬ng I Giíi thiÖu chung vÒ ®iÒu khiÓn logic kh¶ lËp tr×nh (PLC) 1.1. Kh¸i niÖm vÒ PLC. PLC lµ c¸c ch÷ ®­îc viÕt t¾t tõ : Programmable Logic Controller Theo hiÖp héi quèc gia vÒ s¶n xuÊt ®iÖn Hoa kú ( NEMA- National Electrical Manufactures Association) th× PLC lµ mét thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn mµ ®­îc trang bÞ c¸c chøc n¨ng logic, t¹o d·y xung, ®Õm thêi gian, ®Õm xung vµ tÝnh to¸n cho phÐp ®iÒu khiÓn nhiÒu lo¹i m¸y mãc vµ c¸c bé xö lý. C¸c chøc n¨ng ®ã ®­îc ®Æt trong bé nhí mµ t¹o lËp s¾p xÕp theo ch­¬ng tr×nh. Nãi mét c¸ch ng¾n gän PLC lµ mét m¸y tÝnh c«ng nghiÖp ®Ó thùc hiÖn mét d·y qu¸ tr×nh. 1.2.§iÓm m¹nh vµ ®iÓm yÕu cña PLC. a)§iÓm m¹nh cña PLC Tõ thùc tÕ sö dông ng­êi ta thÊy r»ng PLC cã nh÷ng ®iÓm m¹nh nh­ sau: PLC dÔ dang t¹o luång ra vµ dÔ dµng thay ®æi ch­¬ng tr×nh Ch­¬ng tr×nh PLC dÔ dµng thay ®æi vµ söa ch÷a: Ch­¬ng tr×nh t¸c ®éng ®Õn bªn trong bé PLC cã thÓ ®­îc ng­êi lËp tr×nh thay ®æi dÔ dµng b»ng xem xÐt viÖc thùc hiÖn vµ gi¶i quyÕt t¹i chç nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan ®Õn s¶n xuÊt, c¸c tr¹ng th¸i thùc hiÖn cã thÓ nhËn biÕt dÔ dµng b»ng c«ng nghÖ ®iÒu khiÓn chu tr×nh tr­íc ®©y. Nh­ thÕ, ng­êi lËp tr×nh ch­¬ng tr×nh thùc hiÖn viÖc nèi PLC víi c«ng nghÖ ®iÒu khiÓn chu tr×nh. Ng­êi lËp ch­¬ng tr×nh ®­îc trang bÞ c¸c c«ng cô phÇn mÒm ®Ó t×m ra lçi c¶ phÇn cøng vµ phÇn mÒm, tõ ®ã söa ch÷a thay thÕ hay theo dâi ®­îc c¶ phÇn cøng vµ phÇn mÒm dÔ dµng h¬n C¸c tÝn hiÖu ®­a ra tõ bé PLC cã ®é tin cËy cao h¬n so víi c¸c tÝn hiÖu ®­îc cÊp tõ bé ®iÒu khiÓn b»ng r¬le. PhÇn mÒm lËp tr×nh PLC dÔ sö dông: phÇn mÒm ®­îc hiÓu lµ kh«ng cÇn nh÷ng ng­êi sö dông chuyªn nghiÖp sö dông hÖ thèng r¬le tiÕp ®iÓm vµ kh«ng tiÕp ®iÓm. Kh«ng nh­ m¸y tÝnh, PLC cã môc ®Ých thùc hiÖn nhanh c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn, chø kh«ng ph¶i mang môc ®Ých lµm dông cô ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng ®ã. Ng« ng÷ dïng ®Ó lËp tr×nh PLC dÔ hiÓu mµ kh«ng cÇn ®Õn khiÕn thøc chuyªn m«n vÒ PLC. C¶ trong viÖc thùc hiÖn söa ch÷a còng nh­ viÖc duy tr× hÖ thèng PLC t¹i n¬i lµm viÖc ViÖc t¹o ra PLC kh«ng nh÷ng dÔ cho viÖc chuyÓn ®æi c¸c t¸c ®éng bªn ngoµi thµnh c¸c t¸c ®éng bªn trong (tøc ch­¬ng tr×nh), mµ ch­¬ng tr×nh t¸c ®éng nèi tiÕp bªn trong cßn trë thµnh mét phÇn mÒm cã d¹ng t­¬ng øng song song víi c¸c t¸c ®éng bªn ngoµi. ViÖc chuyÓn ®æi ng­îc l¹i nµy lµ sù kh¸c biÖt lín so víi m¸y tÝnh. Thùc hiÖn nèi trùc tiÕp : PLC thùc hiÖn c¸c ®iÒu khiÓn nèi trùc tiÕp tíi bé xö lý (CPU) nhê cã ®Çu nèi trùc tiÕp víi bé xö lý. ®Çu I/O nµy ®­îc ®Æt t¹i gi÷a c¸c dông cô ngoµi vµ CPU cã chøc n¨ng chuyÓn ®æi tÝn hiÖu tõ c¸c dông cô ngoµi thµnh c¸c møc logic vµ chuyÓn ®æi c¸c gi¸ trÞ ®Çu ra tõ CPU ë møc logic thµnh c¸c møc mµ c¸c dông cô ngoµi cã thÓ lµm viÖc ®­îc. DÔ dµng nèi m¹ch vµ thiÕt lËp hÖ thèng: trong khi ph¶i chi phÝ rÊt nhiÒu cho viÖc hµn m¹ch hay nèi m¹ch trong cÊp ®iÒu khiÓn r¬le, th× ë PLC nh÷ng c«ng viÖc ®ã ®¬n gi¶n ®­îc thùc hiÖn bëi ch­¬ng tr×nh vµ c¸c ch­¬ng tr×nh ®ã ®­îc l­u gi÷ ë b¨ng catssete hay ®Üa CDROM, sau ®ã th× chØ viÖc sao trë l¹i. ThiÕt lËp hÖ thèng trong mét vïng nhá: v× linh kiÖn b¸n dÉn ®­îc ®em ra sö dông réng d·i nªn cÊp ®iÒu kiÖn nµy sÏ nhá so víi cÊp ®iÒu khiÓn b»ng r¬le tr­íc ®©y, Tuæi thä lµ b¸n- vÜnh cöu: v× ®©y lµ hÖ chuyÓn m¹ch kh«ng tiÕp ®iÓm nªn ®é tin cËy cao, tuæi thä l©u h¬n so víi r¬le cã tiÕp ®iÓm. b) §iÓm yÕu cña PLC Do ch­a tiªu chuÈn ho¸ nªn mçi c«ng ty s¶n xuÊt ra PLC ®Òu ®­a ra c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh kh¸c nhau, dÉn ®Õn thiÕu tÝnh thèng nhÊt toµn côc vÒ hîp thøc ho¸. Trong c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn víi quy m« nhá, gi¸ cña mét bé PLC ®¾t h¬n khi sö dông b»ng ph­¬ng ph¸p r¬le. 1.3.CÊu tróc cña PLC : HÖ thèng PLC th«ng dông cã n¨m bé phËn c¬ b¶n, gåm bé xö lý, bé nhí, bé nguån, giao diÖn nhËp/ xuÊt (I/O), vµ thiÕt bÞ lËp tr×nh. (H×nh 1.1) H×nh 1.1 Bé xö lý cña PLC : Bé xö lý cßn gäi lµ bé xö lý trung t©m (CPU), lµ linh kiÖn chøa bé vi xö lý, biªn dÞch c¸c tÝn hiÖu nhËp vµ thùc hiÖn c¸c ho¹t ®éng ®iÒu khiÓn theo ch­¬ng tr×nh ®­îc l­u ®éng trong bé nhí cña CPU, truyÒn c¸c quyÕt ®Þnh d­íi d¹ng tÝn hiÖu ho¹t ®éng ®Õn c¸c thiÕt bÞ xuÊt. Bé nguån: Bé nguån cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p AC thµnh ®iÖn ¸p thÊp DC (5V) cÇn thiÕt cho bé xö lý vµ c¸c m¹ch ®iÖn cã trong c¸c module giao diÖn nhËp vµ xuÊt. Bé nhí: Bé nhí lµ n¬i l­u ch­¬ng tr×nh ®­îc sö dông cho c¸c ho¹t ®éng ®iÒu khiÓn, d­íi sù kiÓm tra cña bé vi xö lý. Trong hÖ thèng PLC cã nhiÒu lo¹i bé nhí : Bé nhí chØ ®Ó ®äc ROM (Read Only Memory) cung cÊp dung l­îng l­u trì cho hÖ ®iÒu hµnh vµ d÷ liÖu cè ®Þnh ®­îc CPU sö dông. Bé nhí truy cËp ngÉu nhiªn RAM ( Ramden Accept Memory) dµnh cho ch­¬ng tr×nh cña ng­êi dïng. Bé nhí truy cËp ngÉu nhiªn RAM dµnh cho d÷ liÖu. §©y lµ n¬i l­u tr÷ th«ng tin theo tr¹ng th¸i cña c¸c thiÕt bÞ nhËp, xuÊt, c¸c gi¸ trÞ cña ®ång hå thêi chuÈn c¸c bé ®Õm vµ c¸c thiÕt bÞ néi vi kh¸c. RAM d÷ liÖu ®«i khi ®­îc xem lµ b¶ng d÷ liÖu hoÆc b¶ng ghi. Mét phÇn cña bé nhí nµy, khèi ®Þa chØ, dµnh cho c¸c ®Þa chØ ngâ vµo, ngâ ra, cïng víi tr¹ng th¸i cña ngâ vµo vµ ngâ ra ®ã. Mét phÇn dµnh cho d÷ liÖu ®­îc cµi ®Æt tr­íc, vµ mét phÇn kh¸c dµnh ®Ó l­u tr÷ c¸c gi¸ trÞ cña bé ®Õm, c¸c gi¸ trÞ cña ®ång hå thêi chuÈn, vv… Bé nhí chØ ®äc cã thÓ xo¸ vµ lËp tr×nh ®­îc ( EPROM ) Lµ c¸c ROM cã thÓ ®­îc lËp tr×nh, sau ®ã c¸c ch­¬ng tr×nh nµy ®­îc th­êng tró trong ROM. Ng­êi dïng cã thÓ thay ®æi ch­¬ng tr×nh vµ d÷ liÖu trong RAM. TÊt c¶ c¸c PLC ®Òu cã mét l­îng RAM nhÊt ®Þnh ®Ó l­u ch­¬ng tr×nh do ng­êi dïng cµi ®Æt vµ d÷ liÖu ch­¬ng tr×nh. Tuy nhiªn ®Ó tr¸nh mÊt m¸t ch­¬ng tr×nh khi nguån c«ng suÊt bÞ ng¾t, PLC sö dông ¸c quy ®Ó duy tr× néi dung RAM trong mét thêi gian. Sau khi ®­îc cµi ®Æt vµo RAM ch­¬ng tr×nh cã thÓ ®­îc t¶i vµo vi m¹ch cña bé nhí EPROM, th­êng lµ module cã kho¸ nèi víi PLC, do ®ã ch­¬ng tr×nh trë thµnh vÜnh cöu. Ngoµi ra cßn cã c¸c bé ®Öm t¹m thêi l­u tr÷ c¸c kªnh nhËp/xuÊt ( I/O). Dung l­îng l­u tr÷ cña bé nhí ®­îc x¸c ®Þnh b»ng sè l­îng tõ nhÞ ph©n cã thÓ l­u tr÷ ®­îc. Nh­ vËy nÕu dung l­îng bé nhí lµ 256 tõ, bé nhí cã thÓ l­u tr÷ 256
8 = 2048 bit, nÕu sö dông c¸c tõ 8 bit vµ 256
16 = 4096 bit nÕu sö dông c¸c tõ 16 bit. ThiÕp bÞ lËp tr×nh. ThiÕt bÞ lËp tr×nh ®­îc sö dông ®Ó nhËp ch­¬ng tr×nh vµo bé nhí cña bé xö lý. Ch­¬ng tr×nh ®­îc viÕt trªn thiÕt bÞ nµy sau ®ã ®­îc chuyÓn ®Õn bé nhí cña PLC. C¸c phÇn nhËp vµ xuÊt. Lµ n¬i bé xö lý nhËn c¸c th«ng tin tõ c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi vµ truyÒn th«ng tin ®Õn c¸c thiÕt bÞ bªn ngoµi. TÝn hiÖu nhËp cã thÓ ®Õn tõ c¸c c«ng t¾c hoÆc tõ c¸c bé c¶m biÕn vv… C¸c thiÕt bÞ xuÊt cã thÓ ®Õn c¸c cuén d©y cña bé khëi ®éng ®éng c¬, c¸c van solenoid vv… 1.4.cÊu tróc bªn trong c¬ b¶n cña PLC. CÊu tróc c¬ b¶n bªn trong cña PLC bao gåm bé xö lý trung t©m (CPU) chøa bé vi xö lý hÖ thèng, bé nhí, vµ m¹ch nhËp/ xuÊt. CPU ®iÒu khiÓn vµ xö lý mäi ho¹t ®éng bªn trong cña PLC. Bé xö lý trung t©m ®­îc trang bÞ ®ång hå cã tÇn sè trong kho¶ng tõ 1 ®Õn 8 MHz. TÇn sè nµy quyÕt ®Þnh tèc ®é vËn hµnh cña PLC, cung cÊp chuÈn thêi gian vµ ®ång bé hãa tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng. Th«ng tin trong PLC ®­îc truyÒn d­íi d¹ng c¸c tÝn hiÖu digital. C¸c ®­êng dÉn bªn trong truyÒn c¸c tÝn hiÖu digital ®­îc gäi lµ Bus. VÒ vËt lý bus lµ bé d©y dÉn truyÒn c¸c tÝn hiÖu ®iÖn. Bus cã thÓ lµ c¸c vÖt d©y dÉn trªn b¶n m¹ch in hoÆc c¸c d©y ®iÖn trong cable bÑ. CPU sö dông bus d÷ liÖu ®Ó göi d÷ liÖu gi÷a c¸c bé phËn, bus ®Þa chØ ®Ó göi ®Þa chØ tíi c¸c vÞ trÝ truy cËp d÷ liÖu ®­îc l­u tr÷ vµ bus ®iÒu khiÓn dÉn tÝn hiÖu liªn quan ®Õn c¸c ho¹t ®éng ®iÒu khiÓn néi bé. Bus hÖ thèng ®­îc sö dông ®Ó truyÒn th«ng gi÷a c¸c cæng vµ thiÕt bÞ nhËp /xuÊt. CÊu tróc cña PLC ®­îc minh ho¹ nh­ s¬ ®å sau.
CPU CÊu h×nh CPU tïy thuéc vµo bé vi xö lý. Nãi chung CPU cã: Bé thuËt to¸n vµ logic (ALU) chÞu tr¸ch nhiÖm xö lý d÷ liÖu, thùc hiÖn c¸c phÐp to¸n sè häc (céng, trõ, nh©n, chia) vµ c¸c phÐp to¸n logic AND, OR,NOT,EXCLUSIVE- OR. Bé nhí cßn gäi lµ c¸c thanh ghi, bªn trong bé vi xö lý, ®­îc sö dông ®Ó l­u tr÷ th«ng tin liªn quan ®Õn sù thùc thi cña ch­¬ng tr×nh. Bé ®iÒu khiÓn ®­îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn chuÈn thêi gian cña c¸c phÐp to¸n. BUS Bus lµ c¸c ®­êng dÉn dïng ®Ó truyÒn th«ng bªn trong PLC. Th«ng tin ®­îc truyÒn theo d¹ng nhÞ ph©n, theo nhãm bit, mçi bit lµ mét sè nhÞ ph©n 1 hoÆc 0, t­¬ng tù c¸c tr¹ng th¸i on/off cña tÝn hiÖu nµo ®ã. ThuËt ng÷ tõ ®­îc sö dông cho nhãm bit t¹o thµnh th«ng tin nµo ®ã. V× vËy mét tõ 8 - bit cã thÓ lµ sè nhÞ ph©n 00100110. C¶ 8- bit nµy ®­îc truyÒn th«ng ®ång thêi theo d©y song song cña chóng. HÖ thèng PLC cã 4 lo¹i bus. Bus d÷ liÖu: t¶i d÷ liÖu ®­îc sö dông trong qu¸ tr×nh xö lý cña CPU. Bé xö lý 8- bit cã 1 bus d÷ liÖu néi cã thÓ thao t¸c c¸c sè 8- bit, cã thÓ thùc hiÖn c¸c phÐp to¸n gi÷a c¸c sè 8-bit vµ ph©n phèi c¸c kÕt qu¶ theo gi¸ trÞ 8- bit. Bus ®Þa chØ: ®­îc sö dông ®Ó t¶i c¸c ®Þa chØ vµ c¸c vÞ trÝ trong bé nhí. Nh­ vËy mçi tõ cã thÓ ®­îc ®Þnh vÞ trong bé nhí, mçi vÞ trÝ nhí ®­îc g¸n mét ®Þa chØ duy nhÊt. Mçi vÞ trÝ tõ ®­îc g¸n mét ®Þa chØ sao cho d÷ liÖu ®­îc l­u tr÷ ë vÞ trÝ nhÊt ®Þnh. ®Ó CPU cã thÓ ®äc hoÆc ghi ë ®ã bus ®Þa chØ mang th«ng tin cho biÕt ®Þa chØ sÏ ®­îc truy cËp. NÕu bus ®Þa chØ gåm 8 ®­êng, sè l­îng tõ 8-bit, hoÆc sè l­îng ®Þa chØ ph©n biÖt lµ 28 = 256. Víi bus ®Þa chØ 16 ®­êng sè l­îng ®Þa chØ kh¶ dô