Hướng dẫn tự học PLC CPM1 qua hình ảnh.
Chương 1: Giới thiệu chung bộ CPM1 Training Kit
- Bộ CPM1 dành cho việc đào tạo thử nghiệm – CPM1 Training Kit
1.1 Bộ CPM1 chuẩn (Bộ hướng dẫn tự học CPM1 trong phòng thí nghiệm)
Là bộ PLC có thêm các khoá chuyển mạch mô phỏng đầu vào và các đèn hiển thị đầu ra, có khung gà và kèm theo sách hướng dẫn và phần mềm.
1.2 Bộ CPM1 thu gọn(Bộ hướng dẫn tự học CPM1 xách tay – CPM1 Laptop Training Kit)
Cũng có thêm các công tắc đầu vào như trên nhưng PLC nhỏ gọn hơn, không có khung gà, đèn chỉ thị đầu ra là đèn nằm chỉ thị của PLC.
Môđen PLC dùng cho bộ thử nghiệm là loại CPM1-20CDR-A có 20 đầu vào ra, trong đó 12 đầu vào 24V một chiều, và 8 đầu ra tiếp điểm rơle.
1. Các model trong họ CPM1
2. CPM1-20CDR-
3. CPM1-30CDR-
Chương 2: Cấu trúc cơ bản của PLC
-
Cấu trúc cơ bản của bộ điều khiển logic lập trình PLC
(Programmable Logic Controller)
2.1 Các hệ đếm (Number System)
- Hệ nhị phân (hệ 2) – (Binary)
- Hệ thập phân (hệ 10) – (Decimal)
- Hệ thập lục (hay hệ hexa – hệ 16) – (Hexadecimal)
- Hệ nhị phân (hay hệ 2 – Binary (BIN))
Là hệ đếm trong đó chỉ sử dụng 2 con số là 0 và 1 (gọi là bit) để biểu diễn tất cả các con số và đại lượng. Tất cả các giá trị bên trong PLC đều ở dạng nhị phân.
- Hệ thập phân (hay hệ 10 – Decimal (DEC))
Là hệ đếm thông thường và sử dụng 10 chữ số là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 để biểu diễn các con số.
Hệ thập phân còn kết hợp với nhị phân để có cách biểu diễn gọi là BCD (Binary-Coded Decimal).
- Hệ 16 (hay hệ 16 – Hexadecimal – HEX))
Là hệ đếm sử dụng 16 ký số là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.
Trong đó các chữ số từ A đến F có giá trị từ 10 đến 15 và thường được dùng để biểu diễn dạng số trị ở (A-F).
2.2 Cách biểu diễn các đại lượng bên trong PLC
Khi biểu diễn các con số theo các hệ đếm khác nhau, để phân biệt người ta thường thêm các chữ BIN (hoặc số ₂), BCD hay HEX (hoặc h) vào các con số.
Ví dụ: Số 2F61 trong hệ Hexa sẽ được biểu diễn như sau trong PLC:
2.2 Cấu trúc cơ bản của PLC OMRON
Sơ đồ khối:
- Input Devices → Input area → CPU → Output area → Output Devices
- Bộ nhớ (Memory area) nằm trong CPU
- Power Supply cung cấp nguồn
PLC gồm có 4 thành phần cơ bản sau:
- Input Area:
Các tín hiệu nhận vào từ các thiết bị đầu vào bên ngoài (Input Devices) sẽ được lưu trong vùng nhớ này.
- Output Area:
Các lệnh điều khiển đầu ra sẽ được lưu tạm trong vùng nhớ này. Các mạch điện tử trong PLC sẽ xử lý lệnh và đưa ra tín hiệu điều khiển thiết bị ngoại (Output Devices).
- Bộ xử lý trung tâm (CPU):
Là nơi xử lý mọi hoạt động của PLC, bao gồm việc thực hiện chương trình.
- Bộ nhớ (Memory):
Là nơi lưu chương trình điều khiển và các trạng thái nhớ trung gian trong quá trình thực hiện.
Mạch đầu vào (Input Unit)
Là các mạch điện tử làm nhiệm vụ phối ghép chuyển đổi giữa tín hiệu điện đầu vào (Input) từ tín hiệu số sử dụng bên trong PLC. Kết quả của việc xử lý sẽ được đưa vào bộ vùng nhớ Input Area.
Mạch đầu vào giúp cho PLC có thể ghép nối với các mạch trong thực tế mà không cần phải điều chỉnh quá nhiều. Do vậy, nhờ mạch đầu vào sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của CPU.
Bộ PLC dùng cho thử nghiệm có điện áp đầu vào là 24V một chiều.
Mạch đầu ra (Output Unit)
Mạch điện tử đầu ra sẽ biến đổi các lệnh mức logic bên trong PLC (trong vùng nhớ Output Area) thành các tín hiệu điều khiển như đóng mở rơle. Bộ training kit có mạch đầu ra bao gồm 8 tiếp điểm rơle, chịu được dòng tối đa 2A. Xin xem Phụ lục trong tài liệu Hướng dẫn tự học PLC để biết thêm chi tiết thông số kỹ thuật đầu vào ra của PLC loại CPM1.
Nối dây đầu vào PLC Switch Các công tắc trên bộ CPM1 PLC training kit sẽ lấy nguồn từ đầu ra Power Supply Output 24 VDC có sẵn của PLC với dòng ra tổng cộng tối đa là 0.3A.
Các công tắc này mô phỏng các đầu vào số (là các đầu vào chỉ có 2 trạng thái) trong thực tế bằng cách bật tắt bằng tay các công tắc này, do vậy thuận tiện trong việc thử nghiệm hay đào tạo.
Dưới đây là 1 ví dụ khi đấu dây đầu vào với các thiết bị có trong thực tế thay cho công tắc mô phỏng:
Chú ý
- Dòng vào của các đầu vào IN00000 – IN00002 = 12 mA
- Dòng vào của các đầu vào khác = 5 mA
Khi đầu vào của PLC ở mức ON, các đèn tương ứng trên PLC đều sáng.
Các địa chỉ bộ nhớ (Address) trong PLC
Tất cả các đầu vào ra cũng như các bộ nhớ lưu trữ khác trên PLC khi sử dụng trong chương trình đều thông qua các địa chỉ bộ nhớ tương ứng. Các địa chỉ bộ nhớ được tổ chức thành các nhóm gồm 16 bit gọi là word hay Channel (CH). Mỗi bit có giá trị 0 hoặc 1. Các bit được đánh số từ 00 đến 15 từ phải qua trái.
Địa chỉ đầy đủ của mỗi bit sẽ được ký hiệu bằng 5 chữ số: 3 chữ số đầu từ trái qua là ký hiệu của channel, 2 chữ số tiếp theo là số thứ tự của bit.
(Ví dụ minh họa: các bit được đánh số từ 00 đến 15 trong channel CH000).
Khi tham chiếu đến từng bit này, ta phải chỉ dịa chỉ của Channel ( Word) và sô của bit trong word.
Các vùng nhớ (Memory Areas) trong CPM1
Các vùng nhớ thường dùng trong bộ CPM1
