Giáo trình Tìm hiểu PLC

nghiệp nào đang tồn tại mà muốn có cơ hội thành công thì ở đó có mặt PLC. Nếu bạn đang ở trong những ngành công nghiệp như cơ khí,đóng gói, chế tạo vật liệu,lắp ráp tự động và rất nhiều ngành công nghiệp khác bạn có thể đã sử dụng PLC. Nếu bạn chưa từng sử dụng ,bạn đang lãng phí thời gian và tiền bạc.Hầu hết mọi loại ứng dụng đều cần một vài loại điều khiển bằng điện và cần thiết phải có PLC. Lấy ví dụ, hãy thử giả thiết rằng, chúng ta có 1 cái công tắc và muốn mở 1 cuộn dây trong 5s và sau đó tắt nó mà không cần quan tâm tới công tắc đó làm việc như thế nào. Chúng ta có thể thực hiện bằng mạch thời gian đơn giản ở bên ngoài. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu quá trình này là cho 10 công tắc và cuộn dây. Chúng ta sẽ cần 10 mạch thời gian bên ngoài. Nếu quá trình cần đếm sau bao nhiêu lâu , các công tắc riêng biệt sẽ được mở. Chúng ta sẽ cần rất nhiều mạch đếm bên ngoài. Bạn có thể thấy rằng quá trình xử lý càng lớn thì chúng ta càng cần thiết phải có một PLC. Chúng ta có thể lập trình cho PLC chú ý đến đầu vào và mở cuộn dây trong thời gian xác định. Bài viết này sẽ cho bạn đủ thông tin để có thể viết được những chương trình phức tạp hơn chương trình ở trên. Chúng ta sẽ xem qua cần phải chú ý đến gì trong “top 20” câu lệnh của PLC. Có thể nói rằng với sự hiểu biết cơ bản về những câu lệnh này , một người có thể giải quyết hơn 80% số ứng dụng đang tồn tại. 1 Thật vậy, hơn 80%. Tất nhiên chúng ta sẽ học nhiều câu lệnh hơn để giúp bạn giải quyết tất cả những ứng dụng tiềm năng của PLC. LỊCH SỬ CỦA PLC PLC được giới thiệu lần đầu vào cuối những năm 1960. Lý do chính để thiết kế những thiết bị như vậy là để giảm bớt chi phí lớn khi thay thế những rơle phức tạp dựa trên hệ thống điều khiển cơ khí. Bedford Associates (Bedford, MA) đã chế tạo thiết bị Modular Digital Controller (MODICON) cho những nhà sản xuất ôtô lớn của Mỹ. Cũng lúc đó, một vài công ty đưa ra mô hình dựa trên máy tính ,một trong số đó dựa trên PDP- 8. MODICON 084 là PLC đầu tiên trên thế giới được đưa ra làm sản phẩm thương mại. Khi yêu cầu sản phẩm thay đổi, hệ thống điều khiển cũng thay đổi theo.Điều này trở nên rất đắt đỏ khi sự thay đổi là thường xuyên.Vì rơle là thiết bị cơ khí và chúng cũng có một thời gian sống giới hạn nên sẽ cần một sự bảo dưỡng nghiêm ngặt đúng hạn.Sự sửa chữa sẽ là rất buồn tẻ nếu có nhiều role như vậy.Bây giờ ta có một bức tranh về một bảng điều khiển máy móc bao gồm rất nhiều , có thể hàng trăm , hàng nghìn role. Kích cỡ lớn như vậy có thể làm chúng ta e ngại. Thật phức tạp khi nối dây cho nhiều thiết bị riêng lẻ như vậy. Những rơle này có thể nối với nhau theo các cách để tạo đầu ra mong muốn. Những “bộ điều khiển mới “cũng có thể dễ dàng lập trình bởi đội ngũ kỹ sư của nhà máy. Chu trình sống cũng dài hơn và lập trình thay đổi cũng dễ dàng hơn. Chúng có thể tồn taị trong những môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Có rất nhiều điều để hỏi. Những câu trả lời là để sử dụng kỹ thuật lập trình mà hầu hết mọi người đã quen thuộc và thay thế những bộ phận cơ khí bằng những bộ phận cố định. Khoảng giữa những năm 70 sự thống trị của PLC là dẫn đến kết quả là máy ký hiệu và mảng bit dựa trên CPU rất phát triển. Lọai AMD 2901 và 2903 khá phổ biến trong MODICO và A-B PLC. Khi công nghệ vi điện tử càng phổ biến, thì càng có nhiều PLC đựoc thiết kế dựa trên chúng. Thậm chí đến ngày hôm nay vẫn còn loại dựa trên 2903 Modicon (như PLC3 của A-B) đã được xây dựng thành loại PLC nhanh hơn 984A/B/ X, loại dựa trên 2901. Khả năng giao tiếp bắt đầu được mở rộng vào năm 1973. Đó là hệ thống Modbus của Modicon . PLC bây giờ có thể ‘nói chuyện ới PLC khác và chúng có thể ở xa máy mà chúng điều khiển. Chúng có thể gửi và nhận nhiều loại điện áp khác nhau , điều đó cho phép chúng thâm nhập vào thế giới tương tự. Không may, sự thiếu chuẩn hóa trong tình trạng công nghệ thay đổi thường xuyên đã làm cho giao tiếp của PLC trở nên rất khó khăn khi không tương thích về giao tiếp và mạng vật lý.Tuy nhiên đó vẫn là một thập kỷ nổi bật của PLC. Vào những năm 80.đã có những cố gắng về chuẩn hóa giao tiếp như giao thức tự động sản xuất (MAP) của General Motor. Đó cũng là khoảng thời gian mà kích cỡ của PLC được giảm đi, và phần mềm của PLC đã có thể lập trình được qua những ký hiệu lập trình trên PC thay vì nhũng thiết bị lập trình dành riêng hay lập trình bằng tay. Ngày nay PLC nhỏ nhất thế giới cỡ chỉ bằng 1 rơle điều khiển. Vào những năm 90 đã chứng kiến sự giảm dần của việc giới thiệu những giao thức mới và sự hiện đại hóa lớp vật lý của một số giao thức phổ biến từ những năm 2 80.Chuẩn mới nhất (IEC-1131-3) đã cố gắng kết hợp những ngôn ngữ lập trình PLC vào 1 chuẩn quốc tế. Chúng ta bây giờ có thể lập trình cho PLC bằng những sơ đồ khối chức năng, danh sách nhũng câu lệnh, C và ngôn ngữ có cấu trúc, tất cả cùng 1 lúc. PC bây giờ đã dùng để thay thế cho PLC trong một vài ứng dụng. Ngay cả những công ty đầu tiên được trang bị MODICON 084 bây giờ cũng chuyển sang hệ thống điều khiển dựa trên PC. NỘI DUNG CHÍNH PLC chủ yếu gồm CPU, khu vực bộ nhớ, mạch dành riêng cho vào ra dữ liệu. Chúng ta có thể xem PLC như là 1 cái hộp có hàng trăm, hàng nghìn role, bộ đếm, đồng hồ,và khu vực lưu trữ dữ liệu riêng biệt. Những bộ đếm, đồng hồ có thực sụ tồn tại không? Không , chúng không tồn tại một cách vật lý mà còn hơn thế , chúng được giả lập và có thể xem như là phần mềm đếm, thời gianNhững rơle nội này đựoc giả lập bằng những vị trí bit trong thanh ghi.(sẽ tìm hiểu kỹ hơn ở phần sau) Hoạt động của các bộ phận • Rơle vào –(công tắc). Là những cái kết nối với thế giới bên ngoài.Chúng tồn tại một cách vật lý và nhận tín hiệu từ công tắc, cảm biếnHiển nhiên chúng không phải là rơle, chúng là những trasistor. • Rơle chức năng nội (công tắc):Chúng không nhận tín hiệu từ thế giới ngoàI và cũng không tồn tại một cách vật lý. Chúng là những rơle giả lập và là cái giúp cho PLC có thể bỏ những rơle ngoài.Cũng có một vài rơle đặc biệt và chỉ dành riêng cho một nhiệm vụ. Một vài caí luôn luôn mở trong khi Một vài cái luôn luôn đóng. Một vài cái chỉ mở khi cấp nguồn và đựoc sủ dụng để khởi tạo dữ liệu đã được lưu giữ. • Bộ đếm :Những cái này cũng không tồn tại mọt cách vật lý.Chúng được giả lập bộ đếm và chúng được lập trình để giả lập các xung đếm. Hiển nhiên những bộ đếm này có thể đếm xuôi, ngược hay cả hai. Vì được giả lập nên chúng có tốc độ đếm giới hạn. Một vài nhà sản xuất cũng đưa ra bộ đếm tốc độ cao dựa trên phần cứng.Chúng ta có thể coi như chúng tồn tại một cách vật lý. Hầu hết những bộ đếm này có thể đếm xuôi, ngược hay cả hai. • Đồng hồ: Nhũng cái này cũng không tồn tại mọt cách vật lý.Chúng có rất nhiều loại và số gia khác nhau.Loại phổ biến nhất là loại trễ mở. Các loại khác bao gồm trễ đóng và cả hai loại có khả năng nhớ và không có khả năng nhớ. Cũng đổi.T rất cầ của b ở trên nối v nhận vào n dữ liệ ứng l Chú ý Đầu Thực mắt.C sẽ đư Đầu cợt) cho á chỉ qu • Rơ tại Ch • Nơ ch tạm lư ch thu Tổng thời giống như rong nhiều ứ n. Nếu bạn r ạn đã thực s tường”.Tro ới mạch vào ra rằng mắt ày có thể dà u.Nó sẽ đưa ại. Ngay khi rằng trong vào- Cần mộ thi- Cần m hương trình a những từ p ra- Mồm sẽ "Kìa,thật là NHỮNG Bây giờ c p dụng. PL an sát đầu v le đầu ra (c một cách v úng có thể i lưu trữ dữ ỉ làm công v thời cho c u trữ dữ liệ úng vẫn có ận lợi. gian đáp ứn bộ não, PL ng dụng, k ời mắt khỏi ự nhìn thấy ng vd này m của bộ não của bạn nh i hơn).Ngay 1 tín hiệu mồm bạn th vd này chún t khoảng th ột khoảng th như sau: N hù hợp ra m nhận tín hiệ một bức tran VẤN ĐỀ húng ta đã C chỉ có thể ào của nó t uộn dây):C ật lý và gử là Transistor liệu : Hiển iệc lưu trữ ác phép toá u khi khôn nội dung tư TH g của PLC C cũng cần hông cần qu bài viết,bạn bức tranh tr ắt của bạn bạn. Mạch ìn thấy cái g khi não nh ra tới mồm. ốt ra từ “Hừ g ta phải ph ời gian để b ời gian đẻ x ếu mắt nhìn ồm u từ não và h xấu" LIÊN Q biết về thời thấy đầu v rong phần k húng đựoc n i tín hiệu đ , rơle, triac nhiên chún dữ liệu.Chú n và thao tá g cấp nguồ ơng tự như ỜI GIAN là một điều một khoảng an tâm đến có thể nhìn ước khi bộ có thể xem vào của bộ n ì (nếu bạn ận ra rằng m Mồm của b ,thật là mộ ản ứng lại 3 ộ não nhận ử lý thông t thấy những sẽ thốt ra từ UAN TỚI gian đáp ứn ào đóng /m iểm tra đầu ối với thế g óng/mở tới tùy theo loạ g là những ng thường đ c dữ liệu.Ch n cho PLC trước khi tắ ĐÁP ỨN chúng ta cầ thời gian tốc độ,nhưn thấy một bứ não của bạn như một bộ ão bạn. cần uống rượu t ắt đã nhìn t ạn nhận dữ t bức tranh điều: tín hiệu vào in nhận đượ bức tranh x (Không có THỜI G g,và đây là ở khi nó qu vào của quá iới bên ngo cuộn dây, n i lựa chọn. thanh ghi đ ựoc sử dụn úng có thể đ . Khi khôn t nguồn. Rấ G n xem xét k để phản ứng g có nhũng c tranh ở tr nói” Ô,có m cảm biến.Đ một khoảng hì thời gian hấy cái gì th liệu này và xấu xí” từ mắt. c từ ấu thì đầu ra ý định đùa IAN ĐÁP những điều an sát. Nói trình quét. ài.Chúng tồ guồn sáng ược chỉ địn g làm bộ nh ược dùng đ g cấp nguồ t cần thiết v hi mua PLC với sự tha ứng dụng lạ ên tường.Mắ ột bức tran ôi mắt đượ thời gian đ đáp ứng đầ ì nó sẽ xử l bắt đầu phả ỨNG rất cần thiế cách khác,n 3 n h ớ ể n à . y i t h c ể u ý n t ó 4 Trong sơ đồ trên ,đầu vào 1 sẽ không đuợc nhận biết cho đến lần quét 2.Điều này là do khi đầu vào 1 bật ,lần quét 1 đã hoàn thành việc quan sát đầu vào.Đầu vào 2 không được nhận biết cho đến lần quét 3. Điều này là do khi đầu vào 2 mở ,lần quét 2 đã hoàn thành việc quan sát đầu vào.Đầu vào 3 không bao giờ đựoc quan sát.Bởi vì khi lần quét 3 quan sát đầu vào thì tín hiệu 3 vẫn chưa có.Nó lại tắt trước khi lần quét 4 quan sát đầu vào.Vì vậy mà PLC không bao giờ quan sát được tín hiệu 3 Để tránh việc này chúng ta nói rằng rằng đầu vào nên đựoc mở ít nhất trong : 1 input delay time + one scan time. Nhưng nếu không thể làm cho đầu vào mở đủ dài, khi đo PLC sẽ không quan sát được đầu vào mở.Do đó nó sẽ trở thành 1 gánh nặng. Không đúngtất nhiên là phải có cách giả quyết việc này.Thực ra có hai cách. Dãn xung. Đây là 1 chức năng kéo dài tín hiệu đầu vào cho đến khi PLC quan sát được tín hiệu đầu vào trong lần quét kế tiếp.( VD như kéo dàI khoảng thời gian có xung) Chức năng ngắt. Chức năng này sẽ ngắt quá trình quét để xử lý trong một thủ tục đặc biệt mà bạn có thể viết ra. VD. Ngay khi đầu vào mở, không cần quan tâm tới quá trình đang xử lý, PLC ngay lập tức dừng cái nó đang làm và thực hiện 1 thủ tục ngắt. (Một thủ tục có thể được xem như 1 chương trình con ben ngoài chương trình chính.) Sau khi thực hiện xong thủ tục ngắt, nó trở lại điểm nó đã dừng lại và tiêp tục quá trình quét bình thường. Bây giờ hãy quan sát thời gian mở daì nhất của 1 đầu ra.Hãy giả sử rằng khi công tắc bật ,chúng ta cần bật 1 tải nối với đầu ra của PLC.Sơ đồ bên dưới sẽ cho thấy khoảng 5 trễ dài nhất(trường hợp xấu nhất vì đầu vào không đuợc quét cho đến lần quét 2) đối với đầu ra sau khi đầu vào mở. Khoảng trễ lớn nhất là 2 chu kỳ quét – 1 thời gian trễ vào. RƠLE Bây giờ chúng ta đã hiểu cách PLC xử lý đầu vào, đầu ra và chúng ta hầu như sẵn sàng để viết 1 chương trình .Nhưng đầu tiên hãy xem rơle hoạt động như thế nào.Sau cùng thì mục đích chính của rơle là thay thế những rơle thật. Chúng ta có thể thấy rằng rơle là một công tắc điện từ.Cho điện vào cuộn dây và từ truờng được sinh ra.Từ trường này hút những điểm tiếp xúc của rơle lại,làm cho chúng nối với nhau. Những điểm tiếp xúc này có thể xem như công tắc.Chúng cho phép dòng chảy qua giữa hai điểm, do đó sẽ đóng mạch. Hãy xem xét VD sau đây.Ơ đây ,chúng ta chỉ đơn giản bật chuông (vào giờ ăn trưa) khi công tắc đóng lại.Chúng ta có 3 bộ phận thật. Một công tắc,một rơle và một chuông.Bất cứ khi nào công tắc đóng ,chúng ta sẽ cho dòng qua chuông và tạo nên âm thanh. Chú ý rằng trong hình vẽ ta có 2 mạch riêng biệt.Mạch dưới là phần 1 chiều,mạch trên là phần xoay chiều. Ơ đây chúng ta sử dụng rơle 1 chiều để điều khiển mạch xoay chiều.Khi công tắc mở ,không có dòng điện chảy qua cuộn dây của rơle.Ngay khi công tắc đóng lại, dòng điện chảy qua cuộn dây của rơle tạo nên từ trường. Từ trường này làm cho tiếp điểm của rơle đóng lại.Bây giờ dòng xoay chièu chảy qua chuông và chúng ta có thể nghe được tiếng kêu 6 Một rơle công nghiệp điển hình. THAY THẾ RƠ LE Tiếp đây ,chúng ta sẽ dùng PLC thay thế rơle.(Việc này có thể không có hiệu quả về mặt kinh tế nhưng nó đã chứng minh những điều cơ bản mà chúng ta cần).Điều đầu tiên cần thiết là phải tạo ra sơ đồ thang.Sau khi quan sát cái này ta sẽ hiểu là tại sao lại gọi nó là sơ đồ thang.Chúng ta phải tạo ra sơ đồ thang vì PLC không hiểu sơ đồ nguyên lý.Nó chỉ nhận biết được mã.Thật may mắn , hầu hết PLC đều có phần mềm chuyển sơ đồ thang sang mã.Cái này giúp chúng ta không phải học mã của PLC. Bước 1: Chúng ta phải dịch tất cả những cái chúng ta dùng sang ký hiệu để PLC hiểu.PLC không hiểu những thuật ngữ giống như công tắc, rơle, chuôngNó chỉ quan tâm tới đầu vào,ra,cuộn dây,tiếp điểmNó không quan tâm thiết bị đầu vào ,đầu ra thực sự là gì.Nó chỉ quan tâm rằng đó là 1 đầu ra hay đầu vào của nó. Đầu tiên ,chúng ta sẽ thay cục pin bằng ký hiệu.Ký hiệu này thường được sủ dụng trong tất cả các sơ đồ thang. Ký hiệu này giống như hai thanh song song.Thanh bên tráI được cấp nguồn + thanh bên phải nối đất. Do đó có thể coi dòng (logic) chảy từ trái qua phải. Tiếp theo chúng ta sẽ thay đầu mạch vào bằng một ký hiệu.Ơ ví dụ cơ bản này chúng ta có một đầu vào thật (vd công tắc).Chúng ta sẽ ký hiệu đầu vào như hình vẽ phia dưới.Ký hiệu này có thể được sử dụng như 1 tiếp điểm của rơle. Ký hiệu của tiếp điểm Kế đến chúng ta sẽ tạo 1 ký hiệu cho đầu ra. Trong vd này chúng ta sử dụng 1đầu ra ( vd chuông).Chúng ta sẽ cho đầu ra, cái chuông, sẽ được kết nối một cách vật lý với ký hiệu bên dưới.Ký hiệu này được sử dụng như cuộn dây của rơle Ký hiệu cuộn dây. Nguồn Ac là một nguồn ngoài vì vậy không cần đặt vào giản đồ thang.Plc chỉ quan tâm cái đầu ra nào mà nó sẽ mở mà không quan tâm cái gì được kết nối vật lý với nó. Bước 2: Chúng ta phải cho PLC biết nơi mọi thứ được lắp đặt.Nói cách khác chúng ta phải cho tất cả các thiết bị một địa chỉ.Công tắc sẽ được tiếp xúc vật lý với PLC ở đâu ? Cái chuông thì như thế nào? Chúng ta sẽ bắt đầu với một sơ đồ đường đi trống rỗng trong ‘thị trấn’ PLC và đưa cho mỗi một đối tựong một địa chỉ.Bạn có thể tìm được những người bạn của bạn nếu không biết địa chỉ ?.Bạn biết họ sống ở trong cùng 1 thị 7 trấn nhưng trong nhà nào ?.’Thị trấn ‘ PLC có rất nhiều nhà (đầu vào,đầu ra)nhưng chúng ta phải chỉ ra ai sống ở đâu (thiết bị được nối vào đâu).Chúng ta sẽ đi sâu vào mô hình địa chỉ sau đây.Các nhà sản xuất PLC thực hiện việc này bằng nhiều cách khác nhau.Bây giờ hãy nói rằng đầu vào của chúng ta sẽ đựoc gọi là ‘0000’.Đầu ra sẽ được gọi là ‘500’. Bước cuối: Chúng ta phải chuyển sơ đồ nguyên lý thành chuỗi sự kiện logic.Việc này rất đơn giản.Chương trình chúng ta viết cho PLC biết phải làm cái gì khi một sự kiện biết trước xảy ra.Trong vd này chúng ta phải cho PLC biết khi người vận hành đóng công tắc.Hiển nhiên chúng ta muốn chuông keu nhưng PLC không biết điều này.Nó là một thiết bị ngu dốt ,có phải không. Hình vẽ trên là sơ đồ chuyển đổi cuối cùng.Chú ý răng chúng ta đã thay 1 rơle thật bằng 1 ký hiệu.Nó thật sự được ‘hiểu ngầm’ trong sơ đồ. Đừng lo, bạn sẽ thấy chúng ta có ý gì khi làm các thêm các ví dụ phía sau. NHỮNG CÂU LỆNH CƠ BẢN Bây giờ hãy xem xét những câu lệnh cơ bản một cách chi tiết để thấy mỗi câu lệnh làm việc như thế nào. Load Câu lệnh Load(LD) thường dùng để mở tiếp điểm.Nó đôi khi cũng được gọi là kiểm tra nếu mở (XIO) (như là kiểm tra đầu vào để xem rằng liệu kết nối vật lý của nó có mở không).Ký hiệu cho câu lệnh Load như sau: lKý hiệu LoaD(tiếp điểm) Cái này đựoc sử dụng khi 1 tín hiệu vào là cần thiết để thay thế cho ký hiệu để mở. Khi đầu vào vật lý mở chúng ta có thẻ nói rằng cau lệnh là True(đúng).Chúng ta kiểm tra tín hiệu mở ở đầu vào.Nếu đầu vào mở thì ký hiệu mở . Điều kiện mở cũng được hiểu như là trạng thái logic 1. Ký hiệu này thường được sử dụng cho đầu vào nội, đầu vào ngoại, tiếp điểm đầu ra ngoại. Nhớ rằng rơle nội không tồn tại một cách vật lý, chúng là những rơle giả lập (bằng phần mềm). LoadBar Câu lệnh LoaDBar thường là để chỉ tiếp điểm đóng.Đôi khi cũng gọi là LoaDNot hay là kiểm ra nếu đóng.(XIC) ( là kiểm tra đầu vào xem liệu nó đã đóng chưa).Ký hiệu cho câu lệnh LoadBar như sau: Ký hiệu LoaDNot(thường là tiếp điểm đóng) Cái này được sử dụng khi tín hiệu đầu vào không cần thay thê cho ký tự để mở.Khi đầu vào vật lý đóng chúng ta có thể nói rằng câu lệnh là True(đúng).Chúng ta kiểm tra đầu 8 vào để tìm 1 tín hiệu đóng.Nếu đầu vào là đóng thì ký hiệu là mở.Điều kiện đóng cũng được hiểu là trạng thái logic 0. Ký hiệu nàythường được sử dụng cho đầu vào nội, đầu vào ngoại,và đôi khi là tiếp điểm đầu ra ngoại.Nhớ rằng rơle nội không tồn tại một cách vật lý,chúng là những rơle giả lập (bằng phần mềm). Nó ngược lại với câu lệnh Load. Chú ý: Với hầu hết các PLC,câu lệnh này (Load hay LoadBar) phải là ký hiệu đầu tiên bên trái của thang. Logic State Load LoadBar 0 False True 1 True False Out Câu lênh Out đôi khi đuợc gọi là câu lệnh OutputEnergize.Câu lệnh ra giống như cuộn dây của rơle.Ký hiệu của nó như sau: Ký hiệu OUT (cuộn dây) Khi có một đuờng của câu lệnh là True trước cái này trong thanh ngang của thang, nó sẽ trở thành True.Khi câu lệnh này là True, nó sẽ mở.Chúng ta có thể xem câu lệnh nàynhư là một lệnh mở đầu ra.Câu lệnh này dược sử dụng cho các cuộn dây nội và đầu ra ngoại. Outbar Câu lệnh Outbar đôi khi đuợc gọi là câu lệnh OutNot.Một vài thiết bị không có câu lệnh này.Câu lệnh Outbar giống như cuộn dây của rơle đóng.Ký hiệu của nó như sau: Ký hiệu OUTBar(thường là cuộn dây đóng) Khi có một đuờng của câu lệnh là False trước cái này trong thanh ngang của thang,nó sẽ trở thành True. Khi câu lệnh này là True ,nó sẽ mở.Chúng ta có thể xem câu lệnh này như như là một lệnh đóng đầu ra.Câu lệnh này được sử dụng cho các cuộn dây nội và đầu ra ngoại.Nó ngược với câu lệnh Out. Logic State Out OutBar 0 False True 1 True False 9 MỘT VÍ DỤ ĐƠN GIẢN Bây giờ hãy so sánh một giản đồ hình thang đơn giản với mạch kết nối rơle thực sự bên ngoài và xem sự khác biệt Trong mạch trên,cuộn dây sẽ được tiếp điện khi có một công tắc đóng giữa đầu + và - của Pin.Chúng ta có thể giả lập mạch tương tự như thế này với giản đồ thang.Một giản đồ thang bao gồm những thanh riêng biệt giống như 1 cái thang thật. Mỗi thanh ngang phải chứa 1 hoặc nhiều đầu vào và 1 hoặc nhiều đầu ra.Câu lệnh đầu tiên trên một thanh ngang phải luôn luôn là một câu lệnh đầu vào và câu lệnh cuối cùng trên một thanh ngang phải luôn luôn là câu lệnh đầu ra (hay tương đương) Chú ý rằng trong vd này từ một thanh ngang đơn giản của giản đồ thang chúng ta sẽ tạo lại mạch ngoài ở phía trên với 1 giản đồ thang.Ở đây chúng ta dùng câu lệnh Load và Out.Một vài nhà sản xuất yêu cầu rằng mỗi giản đò thang phải bao gồm một câu lệnh END trên thanh ngang cuối cùng. Một vài loại PLC cũng yêu cầu có một câu lệnh ENDH trên thanh ngang cuối cùng sau thanh ngang END. Tiếp theo chúng ta sẽ xem xét những thanh ghi. THANH GHI CỦA PLC Bây giờ chúng ta sẽ lấy ví dụ trước và thay đổi công tắc 2(SW2) thành ký hiệu thường đóng (câu lệnh loadbar).SW1 sẽ tắt và SW2 sẽ mở lúc khởi tạo.Giản đồ thang bây giờ có dạng như sau: 10 Chú ý rằng chúng ta cho mỗi ký hiệu (câu lệnh ) một địa chỉ .Điạ chỉ này sẽ được bên ngoàI khu vực lưu trữ trong file dữ liệu của PLC để trạng thái của câu lệnh (vd true/false) có thể được lưu trữ .Nhiều PLC sử dụng 16 khe hay bit lưu trữ.Trong vd trên chúng ta dùng 2 loại lưu trữ khác nhau hay thanh ghi. REGISTER 00 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 1 0 REGISTER 05 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 0 Trong bảng trên chúng ta có thể thấy rằng thanh ghi 00, bit 00 (vd đầu vao 0000) ở mức logic 0 và bit 01 (vd đầu vào 0001) ở mức logic 1.Thanh ghi 05 cho thấy bit 00 (vd đầu ra 0500) ở mức logic 0.Mức logic 0 hay1 chỉ ra răng câu lệnh là True hay False.Mặc dù hầu hết các đối tượng của bảng thanh ghi trên là rỗng,chúng nên được điền là 0.Chúng được để trống để nhấn mạnh các vị trí không liên quan. LOGICAL CONDITION OF SYMBOL LOGIC BITS LD LDB OUT Logic 0 False True False Logic 1 True False True PLC chỉ xuất tín hiệu ra khi tất cả điều kiện trên thanh ngang của bậc thang đều thỏa mãn.Hãy quan sát bảng trên, chúng ta thấy rằng trong ví dụ trước SW1 phải ở logic 1 và SW2 phải ở logic 0,và chỉ khi đó cuộn dây mới có điện. Nếu bất cứ câu lệnh trên thanh ngang trước khi có đầu ra (cuộn dây) là sai thì đầu ra cuộn dây sẽ không có điện. Bây giờ hãy xem bảng chân lý của chương trình trên để hiểu thêm về điểm quan trọng này.Bảng chân lý sẽ cho thấy tất cả khả năng kết hợp có thể của các trạng thái của 2 đầu vào 11 Inputs Outputs Register Logic Bits SW1(LD) SW2(LDB) COIL(OUT) SW1(LD) SW2(LDB) COIL(OUT) False True False 0 0 0 False False False 0 1 0 True True True 1 0 1 True False False 1 1 0 Chú ý rằng trong sơ đồ trên khi đầu vào thay đổi trạng thái theo thời gian,thì đầu ra cũng thay đổi. Đầu ra chỉ đúng (được cấp điện) khi tất cả các câu lệnh trước dó trên thanh ngang là đúng. MỨC ĐỘ ỨNG DỤNG Bây giờ chúng ta sẽ xem các thanh ghi làm việc như thế nào,hãy xem 1 chương trình giống PLC để nâng khả năng hiểu khi đọc lướt chương trình. Hãy xem ứng dụng sau đây: Chúng ta đang điều khiển việc đưa dầu bôi trơn vào bình chứa.Cần có 2 cảm biến để làm việc này.Phải đặt 1 cái gần dáy và 1 cái gần đỉnh,như hình vẽ phía dưới Ơ đây chúng ta muốn motor bơm dầu bôi trơn vào bình cho đến khi sensor ở trên bật lên.Tại thời điểm naỳ chúng ta muốn tắt motor cho đến khi mức dầu hạ xuống dưới sensor dưới .Sau đó chúng ta sẽ bật motor và lặp lại quá trình trên. Ơ đây cần 3 đầu xuất/nhập (như đầu vào/ra) .2 đầu vào cho sensor và 1 đầu ra cho motor.Cả hai đầu vào sẽ là loại sensor quang NC (thường đóng) .khi chúng không được nhúng vào trong dung dịch chúng sẽ mở.Khi được nhúng vào dung dịch ,chúng sẽ tắt. 12 Chúng ta sẽ cho mỗi đầu vào và đầu ra 1 địa chỉ.Hãy cho PLC biết chúng dược nối ở đâu.Các địa chỉ này được cho ở bảng dưới Inputs Address Output Address Internal Utility Relay Low 0000 Motor 0500 1000 High 0001 Dưới đây là giản đồ thang. Chú ý chúng ta đang sử dụng rơle nội trong ví dụ này. bạn có thể sử dụng các tiếp điểm của cac rơle này bao nhiêu lần tùy ý.Ơ đây chúng ta sử dụng 2 cái để mô phỏng rơle với 2 bộ tiếp điểm.Nhớ rằng rơle này không tồn tại một cách vật lý trong PLC ,chúng là những bit ở thanh ghi mà bạn có thể sử dụng để mô phỏng rơle. Chúng ta nên luôn luôn nhớ rằng,hầu hết những lý do để sử dụng PLC trong những ứng dụng của chúng ta là để thay thế cho rơle thật.Rơle nội này đã làm điều này có thể thực hiện được Không thể chỉ rằng có bao nhiêu rơle nội trong mỗi nhanh của PLC. Một vài cái có 100, những cái khác có 1000, trong khi những cái khác nữa có thể có 10 hay hơn 1000.Tất nhiên kích cỡ của PLC không phải kích cỡ vật lý mà là kích cỡ của I/O) là nhân tố quyết định. Nếu chúng ta sử dụng PLC cực nhỏ với một vài I/O chúng ta không cần nhiều rơle nội.Tuy nhiên nếu chúng ta sử dụng PLC cỡ lớn với 100 hay 1000 cổng I/O chúng ta sẽ cần rất nhiêu rơle nội. Nếu đã từng tồn tại câu hỏi là liệu nhà sản xuất có cung cấp đủ rơle nội hay không, hãy xem những tờ quảng cáo của họ. Nhưng ngay cả với những ứng dụng rất lớn, thì cũng sẽ được cung cấp nhiều hơn mong muốn. KIỂM TRA CHƯƠNG TRÌNH Hãy xem cái gì sẽ xảy ra khi kiểm tra chương trinh này. 13 Ban đầu thì thùng rỗng. Vì vậy, đầu vào 0000 is TRUE và đầu vào 0001 cũng là TRUE. Scan 1 Scan 2-100 Dần dần thì thùng sẽ dầy do 500( motor) được mở Sau 100 lần kiểm tra thì mức dầu sẽ dâng lên trên mức của sensor dưới và nó bắt đầu mở (FALSE) Scan 101-1000 Chú ý rằng ngay cả khi sensor dưới là false thì vẫn có đường có logic đúng từ trái qua phải. Đây là lý do tại sao chúng ta sử dụng rơle nội.Rơle 1000 đang chốt đẩu ra mở (500).Nó sẽ ở trạng thái này cho đến khi không có đường logic đúng nào từ trái qua phải (vd khi 0001 là false) 14 Sau 1000 lần kiểm tra mức dầu sẽ dâng lên trên sensor ở phía trên và nó cũng đồng thời mở (false) Scan 1001 Scan 1002 Bởi vì không có đường logĩc đúng nào nữa, đầu ra 500 sẽ không được cấp năng lượng (true) và do đó motor sẽ ngừng . Sau 1050 lần kiểm tra mức dầu sẽ giảm xuống dưới sensor phía trên và nó sẽ trở thành true lần nữa. Scan 1050 Chú ý rằng ngay cả khi sensor ở phía trên trở thành true thì vẫn không có đường dẫn logic đúng tiếp tục và do đó cuộn dây 1000 vẫn giữ trạng thái false Sau 2000 lần kiểm tra mức dầu sẽ giảm xuống dưới sensor dưới và nó sẽ lại trở thành true. Tại điểm này logic sẽ xuất hiện giống như khi Scan1 ở trên và mức logic sẽ lặp lại như minh họa ở trên. CÂU LỆNH LATCH Bây giờ chúng ta đã hiểu PLC xử lý đầu vào và đầu ra như thế nào, hãy xem sự thay đổi những đầu ra hợp lệ. Cuộn dây đầu ra hợp lệ tất nhiên là một phần không thể thiếu của chương trình của chúng ta nhưng chúng ta phải nhớ rằng chúng chỉ TRUE khi tất cả những câu lệnh phía trước chúng trên thanh ngang của thang cũng TRUE. Điều gì xảy ra nếu chúng không như vậy?. Sau đó tất nhiên đầu ra sẽ trở thành false (tắt ). 15 Hãy xem lại vd rung chuông báo ăn trưa ở phía trên. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta không tìm được công tắc tắt và mở.Chúng ta sẽ phải giữ cái nút một lúc lâu khi chúng ta muốn chuông kêu .(Một công tắc tức thời) những câu lệnh Latch cho chúng ta những công tắc tạm thời và chương trình PLC để khi chúng ta ấn nút thì đầu ra sẽ mở và khi chúng ta ấn 1 cái nút khác thì đầu ra sẽ đóng. Có thể bây giờ bạn đang nói với bản thân mình rằng “Anh ta đang nói về cái gì thế nhỉ ?” (Đó đồng thời cũng là cái tôi đang nghĩ!).Hãy làm 1 ví dụ thực tế Hãy tưởng tượng ra cái điều khiển từ xa của TV.Nó có 1 cái nút ON và 1 cái nút khác cho OFF.Khi ấn nút ON thì TV sẽ mở. Khi ấn nút OFF thì TV sẽ tắt.Tôi không phảI giữ nút ON để TV mở. Điều này sẽ là 1 chức năng của câu lệnh Latch Câu lệnh Latch thường được gọi là SET hay OTL (chốt đầu ra).Câu lệnh unlatch thường đựoc gọi là RES (reset) ,OUT (không chốt đầu ra) hay RST (reset).Giản đồ phía dưới cho thấy cách sử dụng chúng trong chương trình. ở đây chúng ta sử dụng 2công tắc nút ấn tạm thời.Một cho kết nối vật lý tới đầu vào 0000 trong khi cái còn lại kết nối vật lý tới đầu vào 0001.Khi ấn công tắc 0000 câu lệnh “set 0500 “ sẽ trở thành true và đầu ra 0500 sẽ mở. Thậm chí ngay sau khi ngừng ấn công tắc,đầu ra 0500 sẽ vẫn mở. Nó đã được chốt .Cách duy nhất để tắt đầu ra 0500 là mở đầu vào 0001.Việc này sẽ làm cho câu lệnh “ res 0500” trở thành true do dó không chốt hay khởi động lại đầu ra 0500. Điều gì sẽ xảy ra nếu cả hai đầu vào 0000 và 0001 đều mở cùng 1 lúc.? Đầu ra 0500 sẽ được chốt hay không chốt ? Để trả lời câu hỏi này chúng ta sẽ xem chuỗi lệnh kiểm tra.Thang luôn luôn được kiểm tra từ đỉnh tới đáy,từ trái qua phải. Điều đầu tiên kiểm tra là xem đầu vào. Cả 0000 và 0001 đều mở. Kế tiếp PLC sẽ thực hiện chương trình.Bắt đầu từ phía trên bên trái, đầu vào 0000 là true do đó nó sẽ được set là 0500.Tiếp theo ,nó sẽ đi tới thanh ngang tiếp và do đầu vao 0001 là true nó sẽ reset 0500 .Cuối cùng nó sẽ reset 0500 .Vì vậy trong phần cuối cùng của quá trình quét khi nó cập nhật đầu ra nó sẽ giữ 0500 tắt (vd reset 0500). BỘ ĐẾM Một bộ đếm là 1 thiết bị đơn giản dùng để làm 1 việc đơn giản là đếm.Khi dùng chúng đôi khi cũng gặp khó khăn bởi vì nhiều nhà sản xuất (vì mốt số lý do) đã sử dụng chúng theo những cách khác nhau.Những thông tin sau sẽ hướng dẫn bạn hiểu một cách đơn giản và lập chương trình một cách dễ dàng với bất kỳ bộ đếm nào. Có bao nhiêu loại bộ đếm ? Có bộ đếm tăng (1,2,3..).Chúng được gọi là CTU (đếm tăng) hay CTR .Cũng có những bộ đếm giảm (chúng chỉ đếm giảm 9,8,7,6..).Chúng 16 được gọi là CTD (đếm giảm) khi chúng thực hiện những câu lệnh riêng biệt.Đồng thời cũng có loại bộ đếm tăng giảm (chúng đếm tăng và/hoặc giảm 1,2,3,4,3,2,3,4,5,..).Chúng đựoc gọi là UDC (bộ đếm tăng giảm) khi thực hiện những câu lệnh riêng biệt. Nhiều nhà sản xuất chỉ có 1 hoặc 2 loại bộ đếm nhưng chúng có thể sử dụng để đếm tăng giảm hay cả hai.Có rắc rối không ?.Bạn có thể nói là ‘không có sự chuẩn hóa’ ? Đừng lo,hãy giả thiết là tất cả giống nhau không cần quan tâm tới cái mà nhà sản xuất gọi chúng.Bộ đếm là bộ đếm là bộ đếm. Để làm rắc rối thêm vấn đề này, hầu hết nhà sản xuất còn đưa ra một số giới hạn của các bộ đếm tốc độ cao. Chúng thường được gọi là HSC (bộ đếm tốc độ cao),CTH (Counter High-Speed ?) hay bất cứ cái gì. Hiển nhiên bộ đếm tốc độ cao là phần cứng. Bộ đếm bình thường liệt kê ở trên thường được gọi là bộ đếm “phần mềm”.Nói cách khác chúng không tồn tại một cách vật lý trong PLC ,chúng được mô phỏng trong phần mềm. Bộ đếm cứng tồn tại trong PLC và không phụ thuộc vào thời gian kiểm tra. Một cách điều khiển tốt là đơn giản chỉ sử dụng bộ đếm thường (phần mềm) trừ khi xung mà bạn đang đếm tới nhanh gấp 2 lần thời gian quét (vd nếu thời gian quét là 2ms và các xung tới bộ đếm sau 4ms hay lâu hơn sẽ dùng bộ đếm mềm.Nếu chúng tới nhanh hơn mỗi 4ms (3ms ch...ta đang sử dụng một trong những modul chức năng của nhà sản xuất.Có thể nó là modul A/D. Modul này cần tín hiệu analog từ bên ngoài(dòng hay áp biến đổi) và chuyển tín hiệu dó thành cái mà PLC hiểu được.(tín hiệu số 1 và 0). Nhà sản xuất tự động lưu dữ liệu này vào bộ nhớ. Tuy nhiên chúng ta phải lấy dữ liệu ra khỏi đó và di chuyển nó đến nơi khác và tín hiệu lấy mẫu analog kế tiếp sẽ thế chỗ cái mà ta vừa mang đi.Nói cách khác ,di chuyển hoặc là mất nó .Thỉnh thoảng chúng ta có thể muốn lưu trữ một hằng số (Một từ ký hiệu thay cho một số), lấy một số dữ liệu nhị phân khỏi đầu vào (có thể là một công tắc bánh xe), làm một số phép tính và lưu kết quả vào vị trí khác. Như đã nhấn mạnh lúc trước có hai loại câu lệnh cơ bản ‘sets’ để hoàn thành việc này. Một vì nhà sản xuát dùng một câu lệnh đơn để làm toàn bộ quá trình trong khi những nhà sản xuất khác sử dụng hai câu lệnh riêng biệt.Hai câu lệnh này được sử dụng cùng nhau để đưa đến kết quả cuối cùng.Bây giờ hãy xem qua mỗi câu lệnh. Câu lệnh đơn thường được gọi là MOV(move).Một vàI nhà sản xuất còn có thêm lệnh MOVN (move not). Nó có cùng cức năng như lệnh MOV nhưng nó chuyển dữ liệu theo cách ngược lại(nếu bit là 1, 0 được lưu trữ/di chuyển hoặc nếu bit là 0, 1được lưu trữ/di chuyển). Lệnh MOV có dạng như sau: Ký hiệu lệnh move Cặp câu lệnh thường đựoc gọi là LDA (LoaD Accumulator) và STA (Store Accumulator).Bộ tích lũy đơn giản là một thanh ghi bên trong CPU nơi PLC lưu dữ liệu tạm thời trong khi nó làm việc.Câu lệnh LDA trông như phía dưới trong khi câu lẹnh STA trông giống như hình bên phải. Không cần quan tâm tới việc liệu chúng ta sẽ sử dụng tập câu lệnh 1 ký hiệu hay 2 ký hiệu (chúng ta không có sự lựa chọn mà phụ thuộc vào loại PLC chúng ta sử dụng),chúng đều làm việc như nhau. Haỹ xem câu lệnh đơn đầu tiên.Lệnh MOV cần biết hai điều sau: • Nguồn (xxxx) -Đây là nơi dữ liệu mà chúng ta muốn di chuyển.Chúng ta có thể viết hằng số ở đây (vd 2222) . Điều này có nghĩa là nguồn dữ liệu của chúng ta là số 2222. Chúng ta có thể viết một vị trí hay địa chỉ nơi mà dữ liệu chúng ta muốn di chuyển. Nếu chúng ta viết DM100 thì sẽ di chuyển dữ liệu nằm ở bộ nhớ dữ liệu 100 • Đích (yyyy) -Đây là vị trí nơi dữ liệu sẽ được di chuyển tới. Chúng ta viết 1 địa chỉ ở đây. Ví dụ nếu chúng ta viết DM201 thì dữ liệu sẽ được di chuyển và bộ nhớ dữ liệu 201. Chúng ta có thể viết 0500 ở đây. Cái này có nghĩa là dữ liệu sẽ được di chuyển tới đầu ra. 0500 sẽ là bit có giá trị nhỏ nhất, 0501 sẽ là bit kế tiếp 31 0515 sẽ là bit có giá trị lớn nhất. Điều này sẽ rất tiện lợi nếu chúng ta muốn hiển thị nhị phân nối tới đầu ra và chúng ta muốn hiển thị giá trị bên trong bộ đếm cho người vận hành vào bất cứ lúc nào. Giản đồ này thang làm việc như đã nêu trên Chú ý rằng chúng ta dang sử dụng câu lệnh ‘difu’ ở dây.Lý do rất đơn giản bởi vì chúng ta muốn dữ liệu di chuyển trong mỗi một lần quét. Đôi khi đây là việc tốt(vd nếu chúng ta đang yêu cầu dữ liệu từ modul A/D) nhưng với các trường hợp khác thì nó không hữu dụng (vd một bộ hiển thị ngoài sẽ không thể đọc đựoc vì dữ liệu thay đổi quá nhanh). Cái thang cho thấy mỗi lầm đầu vào 0000 trở thành true, difu sẽ trở thành true trong chỉ 1 lần quét.Vào thời điểm dó LoaD 1000 sẽ là true và PLC sẽ di chuyển dữ liệu từ bộ nhớ dữ liệu 200 và đặt nó vào bộ nhớ dữ liệu 201. Đơn giản nhưng hiệu quả.Nếu thay vì DM200 chúng ta viết 2222 vào trong ký hiệu chúng ta sẽ di chuyển (viết) số (hằng số) 2222 vào DM201. Câu lệnh hai ký hiệu làm việc theo phương thức tương tự nhưng có hình dạng khác.Để sử dụng chúng ,ta phải cung cấp 2 thông tin, mỗi cái cho 1 câu lệnh: • LDA –Câu lệnh này giống như nguồn của câu lệnh MOV .Đây là nơi của dữ liệu mà chúng ta muốn di chuyển.Chúng ta có thể viết hằng ở đây (vd 2222).Điều này có nghĩa là nguồn dữ liệu của chúng ta là số 2222. Chúng ta cũng có thể viết vị trí hay địa chỉ nơi dữ liệu mà chúng ta muốn di chuyển.Nếu chúng ta viết DM100 thì sẽ di chuyển dữ liệu nằm ở bộ nhớ dữ liệu 100. • STA - Câu lệnh này giống như đích của câu lệnh MOV.Chúng ta viết 1 dịa chỉ ở đây.VD nếu chúng ta viết DM201 ở đây dữ liệu sẽ đựoc di chuyển vào bộ nhớ dữ liệu 201. Chúng ta có thể viết 0500 ở đây.Điều này có nghĩa là dữ liệu sẽ được di chuyển tới đầu ra. 0500 sẽ là bit có giá trị nhỏ nhất,0501 sẽ là bit kế tiếp0515 sẽ là bỉt có giá trị lớn nhất.Điều này sẽ rất tiện lợi nếu chúng ta có bộ hiển thị nhị phân nối tới đầu ra và chúng ta muốn hiển thị giá trị bên trong bộ đếm cho người vận hành vào bất cứ lúc nào. 32 Giản đồ này thang làm việc như đã nêu trên Ơ đây một lần nữa chúng ta chú ý rằng,chúng ta đang sử dụng câu lệnh one –shot để sự di chuyển chỉ xảy ra mõi khi đầu vào 0000 trở thành true.Trong cái thang này, chúng ta di chuyển hằng số 2222 vào bộ nhớ dữ liệu 200.Ký hiệu ‘#’ đựoc một số nhà sản xuất sử dụng đẻ lý hiệu cho số thập phân.Nếu chúng ta sử dụng 2222,PLC này sẽ nghĩ nó có nghĩa là điạ chỉ 2222.PLC tất cả đều giống nhau nhưng chúng tất cả đều khác nhau. Chúng ta có thể nghĩ rằng câu lệnh này giống như một cầu nối tới những câu lệnh cao cấp hơn. Rất nhiều chúc năng cao cấp không thể thực hiện đưọc nếu không có câu lệnh này NHỮNG CÂU LỆNH TOÁN HỌC Bây giờ hãy xem cách sử dụng một vài hàm toán học cơ bản trong dữ liệu của chúng ta.Rất nhiều lần trong các ứng dụng, chúng ta phải thực hiện một vài công thức toán.Rất hiếm khi xẩy ra trường hợp dữ liệu đã là cái chính xác chúng ta cần. Như một ví dụ, chúng ta đang sản xuất các dụng cụ.Cũng ta không muốn hiển thị tổng số lượng mà chúng ta làm được trong ngày hôm nay, nhưng chúng ta muốn hiển thị còn bao nhiêu nữa cần phải làm để đạt yêu cầu. Nếu yêu cầu của chúng ta hôm nay là 1000 cái và nếu X là số lượng đã sản xuất được trong ngày hôm nay.Do dó chúng ta có thể tính ra là còn 1000 –X cái dụng cụ cần phảI làm.Để áp dụng công thức này chúng cần một vài khả năng tính toán. Nói chung,các PLC hầu hết đều có các hàm toán học sau: • Cộng –Có khả năng thêm một cái vào dữ liệu của một cái khác. Nó thường đựoc gọi là ADD • Trừ - Có khả năng bớt một cái khỏi dữ liệu của một cái khác.Nó thường đựoc gọi là SUB • Nhân - Có khả năng nhân một số vào dữ liệu của một số khác.Nó thường được gọi là MUL • Chia - Có khả năng chia một số trong dữ liệu của một số khác.Nó thường được gọi là DIV Như chúng ta đã thấy câu lệnh MOV thường có hai phưong thức phổ biến được sử dụng bởi hầu hết các nhà sản xuất. Phương thức đầu tiên là sử dụng câu lệnh đơn sẽ yêu cầu chúng ta một vài thông tin chính.Phương thức này yêu cầu : • Nguồn A - Đây là địa chỉ của đoạn dữ liệu đầu tiên chúng ta sẽ sử dụng trong công thức.Nói cách khác nó là vị trí trong bộ nhớ, nơi của số đầu tiên chúng ta sử dụng trong công thức. • Nguồn B -Đây là địa chỉ của đoạn dữ liệu thứ hai chúng ta sẽ sử dụng trong công thức.Nói cách khác nó là vị trí trong bộ nhớ, nơi của số thứ hai chúng ta sử dụng trong công thức.Chú ý : Chúng ta chỉ làm việc với hai đoạn dữ liệu vào 1 thời điểm.Nói cách khác chúng ta không thể làm việc trực tiếp với công thức như 1+2+3 .Chúng ta phải chia nhỏ nó thành từng đoạn nhỏ. Như :1+2 =X sau đó X +3 = kết quả. 33 Đích - Đây là địa chỉ của đoạn dữ liệu nơi kết quả tính toán đựoc đặt.Ví dụ, nếu 1+2 =3 ,thì 3 sẽ tự động đựoc đặt vào bộ nhớ đích Ký hiệu câu lệnh ADD Câu lệnh trên có ký hiệu như hình vẽ.Tất nhiên,từ ADD sẽ được thay thế bởi SUB,MUL,DIV. Trong ký hiệu này nguồn A là DM1000, nguồn B là DM101 và đích là DM102. Do đó, công thức đơn giản là bất cứ giá trị nào trong DM100 + bất cứ giá trị nào trong DM101. Kết quả tự động được lưu vào DM102. Hình vẽ trên sử dụng hàm toán học trong giản đồ thang.Hãy chú ý một làn nữa, chúng ta đang sử dụng câu lệnh one-shot.Như chúng ta đã thấy trước đây,bởi vì nếu chúng ta không sử dụng nó, chúng ta sẽ sử dụng công thức sau mỗi lần quét.Nhưng chúng ta chỉ muốn thực hiện hàm này một lần khi đầu vào 0000 trở thành đúng.Nếu trước đó chúng ta đã dặt số 100 vào DM100 và 200 vào DM101, số 300 sẽ được lưu trong DM102 (do 100+200 =300). Ký hiệu câu lệnh ADD trong cả hai phương thức. Câu lệnh đôI cũng sử dụng ký hiệu tương tự như ở trên.Trong phương thức này,chúng ta chỉ đưa biểu tượng này vào vị trí nguồn B. Vị trí Nguồn A được chỉ ra bởi LDA.Đích sẽ được đưa vào câu lệnh STA. Giản đồ thang ở trên cho thấy cái mà chúng ta đang nói. Kết quả giống như ở phương thức câu lệnh đơn ở trên. Điều gì sẽ xảy ra nếu kết quả lớn hơn giá trị có thể lưu trong bộ nhớ? Bộ nhớ ở đây là bộ nhớ 16 bit (thông tin thêm về loại số sẽ được bàn trong chương sau). 34 Nói một cách đơn giản, điều này có nghĩa là nếu số đó lớn hơn 65535 (2^16 =65536) thì sẽ quá lớn để đặt vừa.Đó là hiện tượng tràn.Lúc đó PLC sẽ mở một rơle nội để báo cho chúng ta biết hiện tượng tràn xảy ra. Tuỳ loại PLC,chúng ta sẽ có dữ liệu khác nhau đặt vào vị trí đích.(vd là DM102).Hầu hết PLC đặt số dư ở đây. Một vài nhà sản xuất dùng 32 bit để giả quyết điều này(trừ khi số thật đó quá lớn).Ví dụ nếu chúng ta đang chia ,chúng ta chia cho 0 (không hợp lệ), tràn bit sẽ xảy ra.Hãy kiểm tra bit tràn trong thang và nếu đúng thì dự đoán là chính xác. Rất nhiều PLC có khả năng toán học khác nhau.Một vài chức năng đó như sau: • Khai căn • Tỉ lệ thức • Giá trị tuyệt đối • Hàn sin • Cos • Tan • Logarit tự nhiên • Logarit cơ số 10 • X^Y (X mũ Y) • Arcsin(tan,cos) • Và rất nhiều hàm khác nữa,hãy liên hệ với nhà sản xuất để biết thêm Một vài PKC có thể tính toán với dấu phẩy động. Dấu phẩy động chỉ dơn giản là dung dấu chấm thập phân. Nói cách khác,chúng ta có thể nói 10 chia 3 bằng 3.333333333 (dấu phẩy động).Hoặc chúng ta có thể nói 10 chia 3 là 3 với số dư là 1(chia dài).Nhiều micro/mini PLC không có hàm dấu phẩy động.Hầu hết các hệ thống lớn có hàm này. Hiểu lý thuyết và chúng ta luôn luôn có thể học được cách của nhà sản xuất sử dụng nó. HỆ THỐNG SỐ Trứoc khi chúng ta đi sâu hơn, hãy xem lại hệ thống số khác nhau đựoc sử dụng trong PLC. Có nhiều hệ thống số được sử dụng bởi PLC.Nhị phân, nhị phân mã hóa thập phân là phổ biến trong khi hệ thống cơ số 8 và 16 cũng hay được sử dụng. Hãy xem đoạn sau: Như chúng ta đã thực hiện, hãy theo dõi công thức toán sau Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 Trong đó D là giá trị của số và R =# là ký hiệu số đựoc sử dụng trong hệ thống số 35 “*” nghiã là nhân (5*10=50) “^” nghĩa là “là mũ của” Bạn hãy xem lại bất cứ số nào mũ 0 cũng là 1. 10^1=10,10^2=100,10^3 là 10x10x10 =1000,10^4 là 10x10x10x10 =10000.. Hãy chuyển bất cứ hệ thống số nào thành hệ thập phân. Thập phân - Đây là hệ thống số chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày.Chúng ta có thể nghĩ đó là đếm cơ số 10.Nó gọi là cơ số 10 vì mỗi số có thể có 10 trạng thái khác nhau (0 – 9).Do không dễ để ứng dụng nó vào hệ thống điện tử, rất hiếm khi nếu không muốn nói là không bao giờ.Nếu chúng ta sử dụng công thức ở trên chúng ta có thể thấy rằng số 456 là gì.Từ công thức: • Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 Do chúng ta đang sử dụng cơ số 10 ,R=10 N10= D410^2 + D510^1 + D610^0 = 4*100 + 5*10 + 6* = 400 + 50 + 6 = 456. Nhị phân- Đây là hệ thống số của máy vi tính và PLC sử dụng. Nó khá dễ dàng để thiết kế một hệ thống trong đó chỉ có 2 số (0 và 1) đựoc thao tác. Hệ thống nhị phân sử dụng cùng một nguyên lý cơ bản như hệ thập phân.Trong hệ thập phân, chúng ta có 10 số (0-9) .Trong hệ nhị phân,chúng ta chỉ có hai số( 0 và 1).Trong hẹ thập phân,chúng ta đếm 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 và thay vì trở về 0,chúng ta bắt đầu 1 số mới và sau đó bắt đầu từ 0 ở vị trí đơn vị. Noí cách khác,chúng ta bắt dầu bằng cách đặt 1 ở vị trí số thứ 2 và bắt đầu đếm lại từ vị trí đơn vị giống như 10,11,12,13..Khi chúng ta đếm tới 9 ,chúng ta sẽ tăng số thứ ở vị trí thư 2 và bắt đầu đếm lại từ 0 ở vị trí đơn vị.Như 20,21,22,tất nhiên quá trình này sẽ lặp lại .Và khi chúng ta đém hết số vị trí thứ 2,chúng ta tạo ra vị trí thứ 3 và bắt đầu làm lại(99,100,101,102..) Số nhị phân làm việc cũng tương tự.Chúng ta bắt dầu đếm 0 sau đó 1.Do không có hai trong só nhị phân chúng ta phải tạo ra một số mới. Do đó chúng ta có 0,1,10,11 và chúng ta lại đếm hết.Chúng ta tạo thêm một số nữa như 100,101,110,111.Lần nữa chúng ta lại hết chỗ nên chúng ta lại thêm 1 số nữa.Bạn đã hiểu chưa? Công thức chuyển đổi chung rất rõ ràng: Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0. Do chúng ta đang làm việc với số nhị phân hay cơ số 2,R=2.Hãy cố gắng chuyển số nhị phân thành số thập phân. N10= D1 * 2^3 + D1 * 2^2 + D0 * 2^1 + D1 * 2^0 = 1*8 + 1*4 + 0*2 + 1*1 = 8 + 4 +0 +1 36 = 13 (Nếu chúng ta không biết 8,4,2,1 là từ đâu,hãy xem bảng phía dưới) Bây giờ chúng ta có thể thấy số nhị phân 1101 tương tự như số thập phân 13.Hãy cố gắng dịch số nhị phân 111.Thập phân sẽ là 7.Với số 10111.Kết quả là 23 Đây là biểu đò nhị phân đơn giản ể tham khảo.Hàng đầu tiên cho thấy cơ số 2 trong khi hàng cuối cho thấy giá trị thập phân tương đương của nó. Binary Number Conversions 2^15 2^14 2^13 2^12 2^11 2^10 2^9 2^8 2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0 32768 16384 8192 4096 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 Cơ số 8- Hệ thống số nhị phân yêu cầu một số lượng lớn các số để biểu diễn một số lớn.Hãy xem số nhị phân 11111111 chỉ là số thập phân 257.Một số thập phân như 1,000,000 sẽ cần rất nhiều chữ số nhị phân.Thêm vào đó,rất khó cho chúng ta có thể thao tác với những số như vậy mà không xẩy ra lỗi. Do đó có mọt vài nhà sản xuất PLC/computer bắt đầu ứng dụng hệ cơ số 8. Hệ thống này có thể xem như dựa trên cơ số 8 vì nó bao gồm 8 số (0,1,2,3,4,5,6,7) Sử dụng công thức trên,chúng ta có thể chuyển số octal thành số thập phân khá dễ dàng Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 Số octal 654 sẽ là (nhớ rằng đây là R=8) N10= D6 * 8^2 + D5 * 8^1 + D4 * 8^0 = 6*64 + 5*8 + 4*1 = 384 +40 +4 = 428 (Nếu bạn không biết các số 64,8,1 là ở đâu,hãy xem bảng dưới) Bây giờ chúng ta có thể thấy rằng octal 321 là só thập phân 209.Cố dịch só 76 .Kết quả là 62.Số octal 100.số thập phân là 64. Đây là biểu đồ octal đơn giản cho bạn tham khảo.Hàng trên cho tháy cơ số 8 trongkhi hàng dưới cho thấy giá trị thập phân tương ứng của chúng. Octal Number Conversions 8^7 8^6 8^5 8^4 8^3 8^2 8^1 8^0 2097152 262144 32768 4096 512 64 8 1 Cuối cùng hệ thống octal là cách tiện lợi nhất cho chúng ta biểu diễn hay viết số nhị phân trong PLC.Hệ thống số nhị phân với một số lượng số chữ lớn có thể dễ dàng 37 viết dưới dạng octal với số chữ số ít hơn.Đó là do 1 chữ số octal biểu diễn 3 chữ số nhị phân. Hãy tin rằng khi chúng ta bắt đầu làm việc với thanh ghi dữ liệu hoặc địa chỉ trong chương sau, nó sẽ trở thành một cách biểu diễn dữ liệu thuận tiện.Sơ đồ sau sẽ thể hiện điều đó: Binary Number with its Octal Equivalent 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 6 2 3 4 5 Từ sơ đồ ta có thể thấy rằng số nhị phân 1110010011100101 là số octal 162345 (thập phân là 58579 ). Như chúng ta thấy,khi nghĩ về thanh ghi thì nghĩ theo số octal dễ hơn số nhị phân. Và bạn cũng sẽ thấy số thập nhị phân là cách tốt nhất để nghĩ. Số thập nhị phân- Hệ thống số nhị phân yêu cầu một số lượng lớn các chữ số đê biểu diễn một số lớn.Hệ octal đã cải thiện điều này.Tuy nhiên hệ thập nhị phân là giải pháp tốt nhất bởi vì nó cho phép chúng ta sử dụng thậm chí còn ít số hơn.Do đó nó là hệ thống số phổ biến nhất hiện nay dùng trong máy tính và PLC. Hệ thập nhị phân dựa trên cơ số 16 hay đơn giản là hex.như cáI tên hệ 16 đã nói, nó có 16 chữ số.Đó là:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F. Chúng ta sẽ đếm như sau: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,10,11,12,13,... 1A,1B,1C,1D,1E,1F,20,21... 2A,2B,2C,2D,2E,2F,30... Sử dụng công thức đã học ta có thể chuyển số hex sang số thập phân khá đơn giản Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 số hex sẽ là (R=16) N10= D6 * 16^2 + DA * 16^1 + D4 * 16^0 = 6*256 + A(A=decimal10)*16 + 4*1 = 1536 +160 +4 = 1700 Nếu bạn không hiểu 256, 16, 1 ở đâu thì hãy xem bảng bên dưới. Bây giờ chúng ta có thể thấy số hex FFF là số thập phân 4095.Cố gắng dịch số hex 76 .Bạn sẽ thu được số thập phân 118.Với số hex 10,bạn sẽ có số thập phân 256. Đây là biểu đồ số hex đơn giản để tham khảo.Hàng trên cùng là mũ 16 trong khi hàng cuối là giá trị thập phân.Chú ý rằng số ở đây lớn lên rất nhanh. Hex Number Conversions 16^8 16^7 16^6 16^5 16^4 16^3 16^2 16^1 16^0 38 4294967296 268435456 16777216 1048576 65536 4096 256 16 1 Cuối cùng hệ hex có lẽ là cách thuận lợi nhất cho chúng ta biểu diễn hay viết số nhị phân trong hệ PLC.Một só nhị phân với một số lượng lớn các chữ số có thể viết ở dạng hex với ít chữ số hơn ở dạng octal.Đó là do 1 chữ số hex được biểu diễn bằng 4 chữ số nhị phân. Hãy tin rằng khi chúng ta bắt đầu làm việc với thanh ghi dữ liệu hoặc địa chỉ trong chương sau, nó sẽ trở thành một cách biểu diễn dữ liệu thuận tiện nhất.Sơ đồ sau sẽ thể hiện điều đó: Binary Number with its Hex Equivalent 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 7 4 A 5 Từ sơ đồ chúng ta có thể thấy só nhị phân 0111010010100101 là số hex 74A5 (thập phân là 29861).Như chúng ta có thể thấy khi chúng ta nghĩ về thanh ghi, rất là dễ khi nghĩ về số hex hơn là nghĩ về số nhị phân hay octal. 4 chữ số là một con đường dài sau khi luyện tập PHÉP TOÁN LOGIC Bây giờ hãy xem qua một vài phép toán logic đơn giản. Phép toán logic giúp chúng ta xử lý rất nhiều chức năng với bit trong các thanh ghi. Những chức năng cơ bản này bao gồm AND,OR và XOR .Chúng sẽ đựoc mô tả bên dưới. • AND – hàm này cho phép chúng ta sử dụng bảng chân lý bên dưới.ở đây ta có thể thấy rằng hàm AND liên quan nhiều đến phép nhân. Ta sẽ thấy điều này vì kết quả chỉ true (1) khi cả hai toán tử A AND B là true (1). Câu lệnh AND rất hữu dụng khi PLC không có chức năng mặt nạ.Chức năng mặt nạ làm cho các bit trong thanh ghi “chỉ còn lại một mình” khi làm việc ở mức bit.Điều này rát đơn giản vì bất cứ bit nào AND với chính nó sẽ cho giá trị hiện tại của nó. Ví dụ nếu bạn muốn xoá (biến thành 0) chỉ 12 bit trên thanh ghi 16 bit bạn có thể and thanh ghi với 0 ở các vị trí trừ bit bạn muốn duy trì trạng thái. Xem bảng chân lý dưới đây để hiểu rõ hơn (1 and 1 =1, 0and 0 =0) Result = A AND B A B Result 0 0 0 1 0 0 39 0 1 0 1 1 1 • OR – Chức năng này dựa trên bảng chân lý phía dưới.ở đây chúng ta có thể thấy rằng chức năng OR có liên quan tới phép cộng. Bởi vì kết quả chỉ true(1) khi toán tử A hoặc B là true (bằng 1).Tất nhiên kết quả cũng true khi cả hai đều true. Result = A OR B A B Result 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 • EXOR –Chức năng này cho phép chúng ta sử dụng bảng chân lý dưới đây.Chúng ta thấy rằng hàm (EXOR) hay XOR không liên quan tới bất cứ cái gì chúng ta nghĩ đến .Một cách đơn giản để nhớ kết quả của hàm này là nghĩ A và B phảI giống nhau.Nói cách khác,chúng phải đối ngược với nhau.Khi cả hai giống nhau (vd A =B) thì kết quả là false. Hàm này đôi khi cũng hữu dụng khi muốn so sánh từng bit trong 2 thanh ghi và muốn nhấn mạnh bit nào là khác nhau.Nó cũng cần thiết khi chúng ta tính hàm kiểm tra tổng.Hàm kiểm tra tổng thường dung để kiểm tra lỗi trong một vàI giao thức truyền thông. Result = A XOR B A B Result 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 Câu lệnh logic thang thường được sử dụng gọi là AND, ANDA, ANDW, OR, ORA, ORW, XOR, EORA, XORW. 40 Như chúng ta nhìn thấy với câu lệnh MOV có hai phương thức thường được sử dụng bởi những người làm PLC chuyên nghiệp.Phương thức đầu tiên bao gồm những câu lệnh đơn hỏi chúng ta một vàI thông tin.Phương thức này yêu cầu: • Nguồn A: Đây là địa chỉ của đoạn dữ liệu đầu tiên chúng ta sẽ dùng.Nói cách khác nó là địa chỉ của A trong bộ nhớ. • Nguồn B : Đây là địa chỉ của đoạn dữ liệu thứ hai chúng ta sẽ dùng.Nói cách khác nó là địa chỉ của B trong bộ nhớ. • Đích : Đây là địa chỉ của nơI đặt kết quả. Ví dụ nếu A AND B = 0 thì két quả 0 sẽ tự động được đặt vào ô nhớ đích. Ký hiệu AND Các câu lệnh ở trên có ký hiệu giống như dưới đây.Tât nhiên tù AND sẽ được thay thế bằng OR hay XOR.Trong ký hiệu này nguồn A là DM100,nguồn B là DM101 và đích là DM102. Do đó chúng ta chỉ đơn giản tạo ra công thức DM100 AND DM101 =DM102. Kết quả tự động được đặt vào DM102. Hàm boolean trên giản đồ thang như dưới đây. Chú ý rằng,chúng ta đang sử dụng câu lệnh one –shot.Như chúng ta thấy trước đây,nếu chúng ta không sử dụng nó,ta sẽ thực hiện câu lệnh trong mỗi lần quét.Nhưng chúng ta chỉ muốn thực hiện câu lệnh 1 lần khi đầu vào 0000 trở thành đúng. Ký hiệu AND trong phương thức đôi Phương thức câu lệnh đôi sử dụng 1 ký hiệu như ở trên.Trong phương thức này,chúng ta cho ký hiệu naỳ chỉ là vị trí nguồn B. Vị trí nguồn A được đưa ra bởi câu lệnh LDA. Đích nằm trong câu lệnh STA. Giản đồ thang hình dưới sẽ làm rõ điều này: 41 Kết quả cũng giống như trong câu lệnh đơn ở trên.Cần chú ý rằng mặc dù ký hiệu và giản đồ thang ở trên biểu diễn lệnh AND, lệnh OR hay EXOR cũng tương tự.Đơn giản chỉ thay thế lện AND trong câu lệnh bằng OR hay EXOR. Kết quả sẽ giống như đẫ chỉ ra trong bảng chân lý của chúng. Chúng ta nên nhớ rằng các định lý là rất quan trọng.Nếu chúng ta có thể hiểu các định lý là tại sao cái gì xảy ra, chúng ta có thể sử dụng bất cứ PLC nào.Nếu tham khảo tàI liệu của nhà sản xuất, chúng ta sẽ thấy chi tiết của từng loại PLC được sử dụng.Cố gắng hiểu nguyên lý trong tàI liệu, bạn có thể rút ngắn thời gian.Cái chi tiết là không cần thiết trong khi nguyên lý là cần thiết. CÁC ĐẦU VÀO DC Bây giờ hãy xem các mạch đầu vào của PLC làm việc như thế nào.Cái này sẽ giúp chúng ta hiểu sâu hơn cách chúng ta nối dây cho chúng.Điều tồi tệ nhất có thể xảy ra nếu chúng ta nối sai. Modul đầu vào dc có thể làm việc với mức 5,12,24,48V.Hãy chắc chắn mua loại thiết bị phù hợp với thiết bị đầu vào mà bạn sử dụng. Chúng ta sẽ xem qua là đầu vào DC làm việc như thế nào. Modul đầu vào DC cho phép chúng ta nối hoặc loại tran sistor PNP hay NPN vào chúng.Nếu chúng ta sử dụng công tắc thông dụng (như cầu do hay nút ấn) chúng ta không phải lo về việc nên nối PNP hay NPN.Chúng ta nên nhớ rằng hầu hết PLC không cho chúng ta dùng hỗn hợp hai loại thiét bị PNP và NPN trên cung một modul. Khi chúng ta sử dụng sensor, chúng ta phải chú ý về cấu hình đầu ra.Phải luôn luôn xãc nhận xem đó là NPN hay PNP.(liên hẹ với nhà sản xuất nếu không chắc) Điểm khác biệt giữa hai loại là ở loại tải (trong trường hợp của chúng ta plc là tải) đựơc chuyển công tắc xuống đất hay là vào điện áp dương.Một sensor loại NPN có công tắc tảI nối xuống đất trong khi loại PNP có công tác tải nối lên nguồn. Dưới đây là đầu ra của cảm biến PNP và NPN. 42 Với cảm biến NPN chúng ta nối một đầu ra với đầu vào của PLC và đầu ra còn lại với đất.Nếu cảm biến không được nối cùng một nguồn cung cấp như PLC chúng ta nên nối đất cả hai.Các cảm biến NPN hầu hết được sử dụng ở Bắc Mỹ. Rất nhiều kỹ sư nói rằng PNP tốt hơn (an toàn hơn) bởi vì tải được chuyển mạch xuống đất . Với loại cảm biến PNP chúng ta nối một đầu ra với điện áp dương và đầu ra còn lại với đầu vào của plc .Nếu cảm biến không được cấp nguồn giồn như nguồn của PLC. Chúng ta nên nối cả hai với V+.Các cảm biếm PNP hầu hết đựoc sử dụng ở châu âu. Bên trong cảm biến transistor làm việc như một công tắc.Mạch bên trong cảm biến cho phép đầu ra transistor mở khi đối tượng đã sẵn sàng.Transistor sẽ đóng mạch giữa hai kết nối như ở hình trên (V+ và plc input) 43 Những cái mà người dùng có thể tác động là đầu cuối được dán nhãn CôMMN,INPUT 0000, INPUT 0001, INPUT xxxxNhững đầu cuối thường sử dụng hoặc được nối xuống hoặc đựoc nối với V+.NơI nó được nối phụ thuộc vào loại cảm biến đựơc sử dụng.Khi dùng cảm biến NPN đầu cuối này được nối với V+.Khi sử dụng cảm biến PNPđầu cuối này được nối với 0V (đất). Những công tắc thường được sử dụng( như công tắc giới hạn, nút ấn hay cầu dao,) nên được nối với đầu vào theo cùng một cách.Một phía của công tắc nên được nối với V+.Mặt còn lại nối với đầu cuối vào của plc.ở đây giả sử rằng đầu cuối vào common được nối với 0V(đất).Nếu đầu common được nối với V+ thì đơn giản chỉ nối 1 đầu của công tắc với 0V (đất) và đầu còn lại với đầu vào của plc. Bộ thu phát quang thường được sử dụng để cách ly mạch bên trong plc với đầu vào.Cái này ngăn nhiễu điện đi vào bên trong mạch.Chúng ta làm việc bằng cách chuyển tín hiệu điện thành ánh sáng và sau đó chuyển ánh sáng thành tín hiệu điện để mạch bên trong xử lý. ĐẦU VÀO AC Bây giờ chúng ta đã hiểu đầu vào DC làm việc như thế nào, hãy xem xét đầu vào AC. Điện áp AC là vô cực.Điều này có nghĩa là không cần quan tâm tới cực âm hay cực dương.Tuy nhiên điện áp AC có thể khá nguy hiểm khi làm việc với nó nếu chúng ta không cẩn thận.(Hãy nhớ đến khi bạn chạm con dao vào cái lò nướng bánh và bị giật.Hãy cẩn thận).Tất nhiên modul đầu vào AC là việc với các điện áp 24, 48, 110, 220 V.Cần chú ý khi mua, để được loại phù hợp với đầu vào điện áp mà bạn sử dụng. Modul đầu vào AC ngày nay ít phổ biến hơn modul đầu vào DC.Lý do là các cảm biến ngày nay có transistor ỏ đầu ra. Một transistor không làm việc với điện áp xoay chiều. Hầu hết điện áp xoay chiều đựoc chuyển mạch qua một công tắc giới hạn hoặc một loại công tắc khác. Nếu ứng dụng của bạn đang sử dụng sensor nó có thể đang hoạt động ở điện áp một chiều. 44 Chúng ta thường nối một thiết bị xoay chiều tới modul đầu vào như hình dưới. Thường thì dây “nóng” của AC được nối với công tắc trong khi dây mát trung tính đI tới PLC.Dây đất AC (dây thứ 3 khi sử dụng) nên được nối tới đất (trên vỏ) của PLC.Cũng giống như DC dây kết nối của AC cũng được mã hoá màu để có thể phân biệt được dây nào tới thiết bị nào.Việc mã hoá này thay đổi theo từng nước nhưng ở Mỹ thường trắng (trung tính),đen (dây nóng), xanh lá cây ( dây thứ 3 nối đất khi sử dụng).Bên ngoài Mỹ lại thường mã hoá nâu (dây nóng),xanh da trời(trung tính) và sọc vàng (dây thứ 3 nối đất). Mạch modul đầu vào xoay chiều của plc như sau: Những cái mà người dùng có thể tác động là đầu cuối được dán nhãn COMMON , INPUT 0000, INPUT 0001, INPUT xxxxNhững đầu cuối thường sử dụng hoặc được nối dây trung tính. Những công tắc thường được sử dụng( như công tắc giới hạn, nút ấn hay cầu dao,) nên được nối với đầu vào mộtcách trực tiếp.Một phía của công tắc được nối trực tiếp với INPUT XXX .Mặt còn lại nối với dây nóng của AC.Giả sử rằng đầu cuối thường dùng được nối với đây trung tính. Luôn luôn kiểm tra chỉ định của nhà sản xuất trước khi nối day, phảI cẩn thận và an toàn. Bộ thu phát quang thường được sử dụng để cách ly mạch bên trong plc với đầu vào.Cái này ngăn nhiễu điện đi vào bên trong mạch.Chúng làm việc bằng cách chuyển tín hiệu điện thành ánh sáng và sau đó chuyển ánh sáng trở lại thành tín hiệu điện để mạch bên trong xử lý. 45 Một chú ý cuối cùng, một đầu vào ac thường thường mất nhiều thời gian hơn đầu vào dc để plc nhận biết.Trong hầu hết các truờng hợp nó không phải là 1 vấn đề với người lập trình bởi vì một thiết bị đầu vào ac thường là chuyển mạch cơ khí mà chiết bị cơ thì rất chậm.Với PLC thường yêu cầu đầu vào phải mở trong ít nhất là 25ms hay nhiều hơn đểnó có thể nhận biết.Yêu cầu thời gian trễ này là do quá trình lọc nhiễu của các mạch bên trong PLC.Nhớ rằng mạch bên trong PLC làm việc với điện áp 5v hay ít hơn. RƠLE ĐẦU RA Bây giờ chúng ta đã có hiểu những hiểu biết đầy đủ về cách sử dụng đầu vào.Tiếp theo sẽ là mạch đầu ra. Một trong những loại đầu ra phổ biến nhất là đầu ra rơle.Một cái rơle có thể sử dụng với cả tải AC và DC.Tải chỉ là một từ hay để thay thế cho bất cứ cái gì nối với đầu ra của chúng ta.Chúng ta gọi nó là tải vì chúng ta ‘đang tải đầu ra” với cái gì đó. Nếu ta không nối tải tới đầu ra (vd như nối nó trực tiếp với nguồn cung cấp) ta sẽ làm hỏng đầu ra.Điều này cũng giống như thay 1 bóng đèn đang sử dụng để đọc bằng 1 đoạn dây. Nếu bạn làm điều đó, bóng đèn sẽ đưa ra một lượng lớn dòng ra ngoài và sẽ làm bật ngắt mạch hay làm nổ cầu chỉ hay cáI đầu ban. (hãy ghi nhớ điều này.Đừng thử nó !Cực kỳ nguy hiểm) Một vài dạng cơ bản của tải là cuộn dây,đèn ,môtor.Những tải này có đủ kích cỡ và điện năng.Hãy luôn luôn kiểm tra thông số tải của bạn trước khi nối nó với đầu ra của plc.Bạn phải luôn luôn muốn chắc chắn rằng dòng tiêu thụ lớn nhất trong khoảng chỉ định của đầu ra plc.Nếu nó không nằm trong khoảng này nó có thể phá hỏng đầu ra.Khi có bất cứ nghi ngờ gì,hãy liên hệ với nhà sản xuất để xem nó có thể kết nối mà không gây hư hỏng . Một vài loại tải không chính xác.Nhưng tải không chính xác này gọi là “tải tự cảm”.Chúng có khả năng chuyển dòng quay nguợc lại khi được mở.Dòng ngược này giống như điện áp đỉnh chạy xuyên qua hệ thống. Một ví dụ hay về tải tự cảm là hầu hết trong chúng ta nhìn thấy 6 tháng mỗi năm là bộ phận điều hoà không khí. Có thể trong nhà của bạn có một máy điều hoà không khí (trừ khi bạn sống ở vùng cực).Bạn có nhận thấy khi máy điều hoà được kích hoạt,đèn mờ đi trong 1 hay 2 giây. Sau đó chúng trở lại trạng thái bình thường của chúng. Đó là do khi máy điều hoà không khí mở nó có gắng lấy thật nhiều dòng qua hệ thống dây dẫn.Sau khi khởi tạo xong, nó cần ít dòng hơn và ánh sáng của đèn trở lại bình thường. Điều này có thể rất nguy hiểm cho rơle đầu ra của plc. Có thể ước tính rằng sự khởi phát này vào khoảng 30 lần tỉ lệ dòng cung cấp cho tải. Vì vậy với điode,biến dung,hay một vài mạch khác nên được dùng để chống lại sự thay đổi này. Bâygiờ hãy xem chúng ta có thể sử dụng đầu ra của plc như thế nào. 46 Hình vẽ ở trên là một cách thức phổ biến để nối đầu ra của chúng ta với rơle của plc.Mặc dù sơ đồ của chúng ta cho thấy đầu ra đựoc nối với nguồn xoay chiều,nguồn một chiều cũng có thể sử