Tự học PLC P2
Cấu trúc cơ bản của PLC
H−íng dÉn tù häc PLC CPM1 qua h×nh ¶nh
Ch−¬ng 2: CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC
! CÊu tróc c¬ b¶n cña bé ®iÒu khiÓn logic lËp tr×nh PLC
(Programmable Logic Controller)
2.1 C¸c hÖ ®Õm (Number System)
" HÖ nhÞ ph©n (hÖ 2) (Binary)
" HÖ thËp ph©n (hÖ 10) (Decimal)
" HÖ thËp lôc (hay hÖ hexa - hÖ 16) (Hexadecimal)
1. HÖ nhÞ ph©n (hay hÖ 2 - Binary (BIN))
Lµ hÖ ®Õm trong ®ã chØ sö dông 2 con sè lµ 0 vµ 1 (gäi lµ bit) ®Ó biÓu diÔn tÊt
c¶ c¸c con sè vµ ®¹i l−îng. TÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ bªn trong PLC ®Òu ë d¹ng nhÞ ph©n
2. HÖ thËp ph©n (hay hÖ 10 - Decimal (DEC))
Lµ hÖ ®Õm th«ng th−êng vµ sö dông 10 ch÷ sè lµ 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 ®Ó biÓu diÔn c¸c con sè. HÖ thËp ph©n cßn kÕt hîp víi hÖ nhÞ ph©n ®Ó cã c¸ch
biÓu diÔn gäi lµ BCD (Binary-Coded Decimal)
3. HÖ 16 (hay hÖ 16 - Hexadecimal-HEX))
Lµ hÖ ®Õm sö dông 16 ký sè lµ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D
E F (trong ®ã cã 10 ch÷ sè tõ 0-9, c¸c ch÷ sè tõ 11 ®Õn 15 ®−îc biÓu diÔn b»ng c¸c
ký tù tõ A-F)
! C¸ch biÓu diÔn c¸c ®¹i l−îng bªn trong PLC
Khi biÓu diÔn c¸c con sè theo c¸c hÖ ®Õm kh¸c nhau, ®Ó ph©n biÖt ng−êi ta th−êng
thªm c¸c ch÷ BIN (hoÆc sè 2 ), BCD hay HEX (hoÆc h) vµo c¸c con sè
HEX BCD BiÓu diÔn b»ng sè nhÞ ph©n 4 ch÷ sè
23 = 8 22 = 4 21 = 2 20 = 1
0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 1
2 2 0 0 1 0
3 3 0 0 1 1
4 4 0 1 0 0
5 5 0 1 0 1
6 6 0 1 1 0
7 7 0 1 1 1
8 8 1 0 0 0
9 9 1 0 0 1
A - 1 0 1 0
B - 1 0 1 1
C - 1 1 0 0
D - 1 1 0 1
E - 1 1 1 0
F - 1 1 1 1
3
H−íng dÉn tù häc PLC CPM1 qua h×nh ¶nh
Ch−¬ng 2: CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC
VÝ dô Sè 2F61 trong hÖ Hexa sÏ ®−îc biÓu diÔn nh− sau trong PLC
2 F 6 1
0010 1111 0110 0001
2.2 CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC OMRON
INPUT DEVICES OUTPUT DEVICES
CPU
Input Output
area area
Memory
area
Power
Supply
PLC gåm cã 4 thµnh phÇn c¬ b¶n sau:
1. Input Area : C¸c tÝ n hiÖu nhËn vµo tõ c¸c thiÕt bÞ ®Çu
vµo bªn ngoµi (Input Devices) sÏ ®−îc l−u trong vïng
nhí nµy
2. Output Area : C¸c lÖnh ®iÒu khiÓn ®Çu ra sÏ ®−îc l−u
t¹m trong vïng nhí nµy. C¸c m¹ch ®iÖn tö trong PLC sÏ
xö lý lÖnh vµ ®−a ra tÝ n hiÖu ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ ngoµi
(Output Devices)
3. Bé xö lý trung t©m (CPU) lµ n¬i xö lý mäi ho¹t ®éng
cña PLC, bao gåm viÖc thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh
4. Bé nhí (Memory) lµ n¬i l−u ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn vµ
c¸c tr¹ng th¸i nhí trung gian trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn
M¹ch ®Çu vµo (Input Unit)
#
Lµ c¸c m¹ch ®iÖn tö lµm nhiÖm vô phèi ghÐp chuyÓn ®æi gi÷a tÝ n hiÖu ®iÖn
®Çu vµo (Input) vµ tÝ n hiÖu sè sö dông bªn trong PLC. KÕt qu¶ cña viÖc xö
lý sÏ ®−îc l−u ë vïng nhí Input Area. M¹ch ®Çu vµo ®−îc c¸ch ly vÒ ®iÖn víi
c¸c m¹ch trong cña PLC nhê c¸c ®ièt quang. Bëi vËy, h− háng m¹ch ®Çu vµo sÏ
kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn ho¹t ®éng cña CPU.
Bé PLC ®µo t¹o thö nghiÖm cã ®iÖn ¸p ®Çu vµo lµ 24V mét chiÒu.
4
H−íng dÉn tù häc PLC CPM1 qua h×nh ¶nh
Ch−¬ng 2: CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC
M¹ch ®Çu ra (Output Unit)
#
M¹ch ®iÖn tö ®Çu ra sÏ biÕn ®æi c¸c lÖnh møc logic bªn trong PLC (trong vïng
nhí Output Area) thµnh c¸c tÝ n hiÖu ®iÒu khiÓn nh− ®ãng më r¬le. Bé training
kit cã m¹ch ®Çu ra bao gåm 8 tiÕp ®iÓm r¬le, chÞ u ®−îc dßng tèi ®a 2 A
Xin xem Phô lôc trong tµi liÖu H−íng dÉn tù häc PLC ®Ó biÕt thªm chi
tiÕt th«ng sè kü thuËt ®Çu vµo ra cña PLC lo¹i CPM1
% C¸c thiÕt bÞ vµo ra th−êng gÆp
Sensor quang
Sensor tiÖm cËn
Can nhiÖt
COUNTER LIMIT SWITCH
ENCODER
INPUT DEVICES
B¬m
§Ìn
R¬le
§éng c¬
OUTPUT DEVICES
5
H−íng dÉn tù häc PLC CPM1 qua h×nh ¶nh
Ch−¬ng 2: CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC
% Nèi d©y ®Çu vµo PLC Switch
C¸c c«ng t¾c trªn bé CPM1 PLC training kit sÏ lÊy nguån tõ ®Çu ra
Power Supply Output 24 VDC cã s½n cña PLC víi dßng ra tæng céng tèi ®a lµ
0.3A. C¸c c«ng t¾c nµy m« pháng c¸c ®Çu vµo sè (lµ c¸c ®Çu vµo chØ cã 2
tr¹ng th¸i) trong thùc tÕ b»ng c¸ch bËt t¾t b»ng tay c¸c c«ng t¾c nµy, do vËy
thuËn tiÖn trong viÖc thö nghiÖm hay ®µo t¹o.
D−íi ®©y lµ 1 vÝ dô khi ®Êu d©y ®Çu vµo víi c¸c thiÕt bÞ cã trong thùc tÕ
thay cho c«ng t¾c m« pháng :
+ 24VDC
COM
'
00 &
⊥
Nót bÊm
&
01 &
& C«ng t¾c giíi h¹n
02
'
03 '
Sensor tiÖm cËn
04 '
05 '
'
'
06
§Çu ph¸t
07
08 §Çu thu
09
'
Sensor quang
10
lo¹i thu ph¸t
11
M¹ch liªn ®éng
'
- 0V
'
% C¸c c¸ch nèi ®Çu vµo sè cña PLC cã thÓ cã 3 d¹ng sau:
1) §Çu vµo lµ tiÕp ®iÓm r¬le (Relay)
.
Relay IN
q q CPM1
5 mA/12 mA
. COM ( + )
q
q
6
H−íng dÉn tù häc PLC CPM1 qua h×nh ¶nh
Ch−¬ng 2: CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC
2) §Çu vµo lµ transistor kiÓu NPN
Sensor +
•Output Sensor power
Supply
• IN
•
CPM1
5 mA /12 mA
•0 V • •
COM (+)
3) §Çu vµo lµ transistor kiÓu PNP
+ Sensor power CPM1
• Supply
5 mA /12 mA
IN
•Output •
COM (-)
• •
0V
Chó ý Dßng vµo cña c¸c ®Çu vµo IN00000- IN00002 = 12 mA
Dßng vµo cña c¸c ®Çu vµo kh¸c = 5 mA
Khi ®Çu vµo cña PLC ë møc ON, c¸c ®Ìn t−¬ng øng trªn PLC ®Òu s¸ng
C¸c ®Þ a chØ bé nhí (Address) trong PLC
#
TÊt c¶ c¸c ®Çu vµo ra còng nh− c¸c bé nhí l−u tr÷ kh¸c trªn PLC khi sö dông
trong ch−¬ng tr×nh ®Òu th«ng qua c¸c ®Þ a chØ bé nhí t−¬ng øng. C¸c ®Þ a chØ
bé nhí ®−îc tæ chøc thµnh c¸c nhãm gåm 16 bit gäi lµ word hay Channel
(CH). Mçi bit cã gi¸ trÞ 0 hoÆc 1. C¸c bit ®−îc ®¸nh sè tõ 00 ®Õn 15 tõ ph¶i
qua tr¸i.
§Þ a chØ ®Çy ®ñ cña mçi bit sÏ ®−îc ký hiÖu b»ng 5 ch÷ sè: 3 ch÷ sè ®Çu tõ tr¸i
qua lµ ký hiÖu cña channel, 2 ch÷ sè tiÕp theo lµ sè thø tù cña bit.
01
11 10 09 07 02
15 14 13 12 08 06 05 04 03 00
CH000
0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0
CH001
CH002
7
H−íng dÉn tù häc PLC CPM1 qua h×nh ¶nh
Ch−¬ng 2: CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC
Khi tham chiÕu ®Õn tõng bit nµy, ta ph¶i chØ ®Þ nh ®Þ a chØ cña
channel (word) vµ sè cña bit trong word.
Channel Bit
00015 00006
00009
00000
11 10 09 07 02
15 14 13 12 08 06 05 04 03 00
01
0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 CH000
CH001
00100
CH002
00201
C¸c vïng nhí (Memory Areas ) trong CPM1
CH 000 CH 001 CH 002 CH 009
INPUT AREA
OUTPUT AREA
CH 010 CH 011 CH 012 CH 019
CH 200 CH 210 CH 211 CH 239
W ORK AREA
SPECIAL REGISTERS SR 255
SR 240
TR 0 TEMPORARY REGISTERS (Relays) TR 7
HR 00 HR 19
HOLDING REGISTERS (Relays)
AR 00 AR 15
AUXILLIARY REGISTERS (Relays)
LR 00 LINK REGISTERS (Relays) LR 15
TIM 000 TIMER / COUNTER TIM 127
DM 0000 DM 1023
DATA MEMORY Read / Write
DM 6144 DM 6599
DATA MEMORY Read Only
DM 6600 DM 6655
DATA MEMORY PLC Set up
8
H−íng dÉn tù häc PLC CPM1 qua h×nh ¶nh
Ch−¬ng 2: CÊu tróc c¬ b¶n cña PLC
C¸c vïng nhí th−êng dïng trong bé CPM1
CH000-CH009 INPUT AREA (c¸c ®Çu vµo)
CH010 - CH019 OUTPUT AREA (C¸c ®Çu ra)
CH200 - CH239 WORK AREA (vïng nhí hç trî dïng tù do)
SR240 - SR255 SPECIAL REGISTERS
TR0 - TR7 TEMPORARY REGISTERS (Relays)
HR00 - HR19 HOLDING REGISTERS (Relays)
AR00 - AR15 AUXILIARY REGISTERS (Relays)
LR00 - LR15 LINK REGISTERS (Relays)
TIM/CNT 000 - TIM/CNT 127 TIMER / COUNTER
(§Þ a chØ d¹ng bit vµ word cña timer vµ
counter)
DM0000 - DM1023 DATA MEMORY READ / WRITE - Vïng
nhí cho phÐp ®äc ghi
DM6144 - DM6599 DATA MEMORY READ ONLY - Vïng nhí
chØ cho phÐp ®äc
DM6600 - DM6655 DATA MEMORY PLC SETUP - Vïng nhí
l−u thiÕt lËp cña PLC
Víi bé CPM1 Training kit, c¸c ®Þ a chØ bit trong word CH00 tõ Bit 00 ®Õn Bit 11
lµ cho c¸c ®Çu vµo, cßn trong word CH010 c¸c Bit 00 ®Õn Bit 7 lµ cho c¸c ®Çu
ra. Khi viÕt trong ch−¬ng tr×nh, c¸c ®Þ a chØ nµy th−êng ®−îc viÕt d−íi d¹ng vÝ
dô 000.01 (cã dÊu chÊm gi÷a ®Þ a chØ cña word vµ sè cña bit trong word) hoÆc
00001 (kh«ng cã dÊu chÊm).
9
