SlideShare a Scribd company logo
1 of 97
Download to read offline
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
BÀI GIẢNG MÔN HỌC
ĐIỀU KHIỂN THỦY KHÍ VÀ
LẬP TRÌNH PLC
Ths. Phạm Văn Anh (Chủ biên)
Ths. Đào Minh Đức
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 3
LỜI NÓI ĐẦU
Ở nước ta hiện nay, công nghiệp hóa – hiện đại hóa đang bước vào giai đoạn
phát triển mạnh mẽ. Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cơ khí – tự động hóa có nhiều
bước phát triển vượt bậc, góp phần củng cố và xây dựng cơ sở vật chất hạ tầng cho
nền kinh tế.
Góp phần vào những nỗ lực này, các cán bộ, giảng viên và toàn thể các sinh
viên của đại học Phạm Văn Đồng cũng đang từng bước đổi mới, nâng cao trình độ
chuyên môn, nhằm tạo ra những bước chuyển lớn trong đào tạo và nâng cao chất
lượng tạo.
Từ những yêu cầu trên, nhóm biên soạn đã tập hợp từ nhiều tài liệu để biên tập
thành bài giảng này. Tài liệu này được sử dụng cho sinh viên các lớp đại học tín chỉ
với thời lượng 30 tiết. Chúng tôi hy vọng đây sẽ là tài liệu thiết thực cho các bạn
sinh viên chuyên nghành Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí tại trường đại học Phạm
Văn Đồng.
Trong quá trình biên soạn, chắc chắn tài liệu không tránh khỏi có những sai
sót. Mọi góp ý xin gửi về địa chỉ Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ - Trường Đai học
Phạm Văn Đồng. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 4
Chương 1 ĐIỀU KHIỂN LOGIC
Mục tiêu
Chương này trang bị cho các sinh viên kiến thức về đại số Boole, ứng dụng
của lý thuyết điều khiển logic như: Tối giản các phương trình logic bằng biến đối
toán học hoặc bảng Karnaugh và nắm vững các phần tử điều khiển logic trong hệ
thống thủy lực khí nén.
1.1 Khái niệm cơ bản
Khái niệm “điều khiển” theo tiêu chuẩn DIN 19 226 (Cộng hòa liên bang
Đức): là quá trình của một hệ thống, trong đó dưới tác động của một hay nhiều đại
lượng vào, những đại lượng được thay đổi theo một quy luật nhất định của hệ
thống đó.
Đặc trưng cho quá trình điều khiển là mạch tác động hở (hệ thống điều khiển
hở). Cấu trúc của hệ thống điều khiển hở được biểu diễn như hình dưới:
Hình 1.1 Hệ thống điều khiển hở
Hệ thống có các tín hiệu vào xe và tín hiệu ra xa . Ví dụ như mạch điều khiển
đơn giản của một xilanh khí nén:
Hình 1.2 Mạch điều khiển xilanh
Một hệ thống điều khiển bao gồm: thiết bị điều khiển và đổi tượng điều khiển.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 5
Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống điều khiển
+ Đối tượng điều khiển là các loại thiết bị, máy móc..
+ Thiết bị điều khiển bao gồm: phần tử đưa tín hiệu, phần tử xử lý và điều
khiển, cơ cấu chấp hành.
+ Tín hiệu điều khiển là đại lượng ra xa của thiết bị điều khiển và đại lượng
vào xe của đối tượng điều khiển.
+ Tín hiệu nhiễu z là đại lượng được tác động từ bên ngoài vào hệ thống và
gây ảnh hưởng xấu lên hệ thống.
Hình 1.4 Các phần tử của mạch điều khiển
Hình 1.5 Phân loại tín hiệu
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 6
- Khi tín hiệu thay đổi liên tục tương ứng với các giá trị thông tin biến đổi,
được gọi là tín hiệu tương tự.
- Khi tín hiệu mà biên độ thay đổi gián đoạn, được gọi là tín hiệu rời rạc.
- Khi giá trị của tín hiệu thay đổi được định nghĩa dưới dạng mã nhị phân, gọi
là tín hiệu số.
- Tín hiệu nhị phân là tín hiệu số chỉ có hai giá trị (0 và 1) và tín hiệu bộ ba là
tín hiệu có ba giá trị.
Ví dụ: tín hiệu điều khiển khí nén phần lớn sử dụng tín hiệu nhị phân: Đóng và
mở, có và không có khí nén…
1.2 Các phần tử logic
Các phần tử logic được ký hiệu theo tiêu chuẩn DIN 40 100 (cộng hòa liên
bang Đức) được ký hiệu trong bảng sau:
Bảng 1.1 Phần tử cơ bản của mạch logic
1.2.1 Phần tử logic NOT (đảo)
Phần tử logic NOT được minh họa trong hình dưới đây. Khi nhấn nút b1 rơle c
có điện, bóng đèn h mất điện và ngược lại khi nhả b1, bóng đèn h có điện.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 7
Hình 1.6 Phần tử logic NOT
1.2.2 Phần tử logic AND (và)
Khi nhấn nút b1 đồng thời với b2 rơle c có điện, bóng đèn h sáng.
Hình 1.7 Phần tử logic AND
1.2.3 Phần tử logic NAND (và-đảo)
Khi nhấn nút b1 đồng thời với b2 rơle c mất điện, bóng đèn h tắt.
Hình 1.8 Phần tử logic NAND
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 8
1.2.4 Phần tử logic AND-NAND
- Phần tử logic AND-NAND có 2 tín hiệu ra h1 và h2.
Hai tín hiệu h1 và h2 là phủ định của nhau.
Hình 1.9 Phần tử logic AND-NAND
1.2.5 Phần tử logic AND-NAND với 4 tín hiệu vào
Sơ đồ mạch được minh họa ở hình dưới đây:
Hình 1.10 Phần tử AND-NAND với 4 tín hiệu vào
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 9
1.2.6 Phần tử logic OR (hoặc)
Đèn h sáng, khi nhấn nút b1 hoặc b2. Ký hiệu, sơ đồ và bảng chân lý được thể
hiện trong hình dưới:
Hình 1.11 Phần tử logic OR
1.2.7 Phần tử logic NOR (hoặc-đảo)
Khi tín hiệu trong 2 nút b1 hoặc b2 được thực hiện, thì đèn h tắt. Đèn h sáng
khi không có tín hiệu nào thực hiện cả.
Hình 1.12 Phần tử logic NOR
1.2.8 Phần tử logic OR/NOR
Phần tử logic OR/NOR với 2 tín hiệu vào và 2 tín hiệu ra được thể hiện như
hình dưới:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 10
Hình 1.13 Phần tử logic OR/NOR
1.2.9 Phần tử logic XOR (EXC-OR)
Đèn h1 sáng, khi nút ấn b1 thực hiện hoặc b2 thực hiện. Khi nhấn cả 2 nút đồng
thời, đèn h1 mất điện.
Hình 1.14 Phần tử logic XOR
1.3 Lý thuyết đại số BOOLE
Trong kỹ thuật điều khiển, giá trị của các tín hiệu vào và ra được thể hiện dưới
dạng biến số của đại số Boole.
1.3.1 Các quy tắc cơ bản của đại số Boole
a) Quy tắc hoán vị
Các toán tử b1 và b2 có thể hoán vị cho nhau:
b1 ^ b2=b2 ^ b1; b1 v b2=b2 v b1
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 11
b) Quy tắc kết hợp
b1 ^ b2 ^ b3 = (b1 ^ b2) ^ b3 = b1 ^ (b2 ^ b3 )
b1 v b2 v b3 = (b1 v b2) v b3 = b1 v (b2 v b3 )
c) Quy tắc phân phối
Phép toán liên kết AND, OR, NOT được kết hơp với nhau:
( b1 ^ b2) v (b3 ^ b4) = (b1 v b3) ^ (b1 v b4) ^ (b2 v b3) ^ (b2 v b4)
( b1 v b2) ^ (b3 v b4) = (b1 ^ b3) v (b1 ^ b4) v (b2 ^ b3) v (b2 ^ b4)
b1 ^ (b2 v b3) = (b1 ^ b2) v (b1 ^ b3)
b1 v (b2 ^ b3) = (b1 v b2) ^ (b1 v b3)
d) Quy tắc nghịch đảo (Quy tắc Morgan)
2
1
2
1
2
1
2
1
b
b
b
b
b
b
b
b






3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b















3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b















e) Quy tắc đơn giản các liên kết
Quy tắc đơn giản các liên kết được thể hiện ở hình dưới đây:
Hình 1.15 Quy tắc đơn giản các phép toán
f) Ví dụ minh họa
Ví dụ 1.1: Từ phương trình logic sau đây:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 12
H
)
b
b
b
b
(
)
b
b
b
b
( 4
3
2
1
4
3
2
1 







Hãy thiết kế sơ đồ mạch logic, sao cho số phần tử logic ít nhất và sử dụng số
phần tử đơn giản với số cổng càng ít càng tốt.
Theo phương trình logic, ta có được sơ đồ mạch logic được thiết kế như sau:
Hình 1.16 Sơ đồ mạch logic với 7 phần tử
Theo quy tắc Morgan, ta biến đổi như sau:
 
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b














Ta có kết quả như sau:
  H
b
b
b
b
(
)
b
b
b
b
( 4
3
2
1
4
3
2
1 







Sơ đồ logic sau khi biến đổi còn 5 phần tử logic: 1 NOT, 1NOR với 4 cổng
vào, 1 OR với 2 cổng vào, 1 NOR với 2 cổng vào, 1 AND với 2 cổng vào.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 13
Hình 1.17 Sơ đồ mạch logic với 5 phần tử
Ví dụ 1.2: Hãy đơn giản mạch điều khiển có phương trình logic sau:
H
)
b
b
(
)
b
b
( 2
1
2
1 



Theo phương trình trên, cần 5 phần tử logic. Sơ đồ mạch logic và bảng chân lý
biểu diễn ở hình dưới:
Hình 1.18 Sơ đồ mạch logic với 5 phần tử
Theo quy tắc phân bố, ta biến đổi được như sau:
H
)
b
b
(
)
b
b
(
)
b
b
(
)
b
b
(
)
b
b
(
)
b
b
( 2
2
1
2
2
2
1
1
1
2
2
1 











Theo quy tắc đơn giản liên kết, ta có:
1
)
( 1
1 
 b
b và 1
)
( 2
2 
 b
b
Như vậy phương trình trở thành:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 14
H
b
b
b
b 


 )
(
)
( 1
2
2
1
Theo quy tắc Morgan:
1
2
1
2 b
b
)
b
b
( 


Phương trình đơn giản được:
H
)
b
b
(
)
b
b
( 1
2
2
1 



Hình 1.19 Sơ đồ mạch logic với 3 phần tử
Ví dụ 1.3:
Thiết lập phương trình logic điều khiển thang máy. Nguyên tắc hoạt động của
thang máy như sau: thang máy sẽ chuyển động, khi có tác động vào nút nhấn b0 ở
bên ngoài hoặc bên trong thang máy b1.
Mạch điều khiển đóng, khi cửa thang máy b3 đóng. Nếu thang máy có tín hiệu
b2 (có người vào), thì tác động vào nút nhấn bên ngoài không có hiệu lực.
Ví dụ này giả thiết rằng, chúng ta chỉ để ý đến là với những điều kiện nào thì
động cơ thang máy hoạt động. Hướng chuyển động, đích đến (chọn tầng) ở bài toán
này không đề cập đến.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 15
Hình 1.20 Sơ đồ điều khiển thang máy
( b0 Nút ấn bên ngoài thang máy; b1 Nút ấn bên trong thang máy; b2 Tiếp điểm nằm
dưới nền thang máy; b3 Tiếp điểm khi cửa thang máy đóng; H Động cơ điện hoạt
động)
Có 4 tín hiệu vào, như vậy ta có 24
khả năng mạch kết hợp có thể xảy ra, được
ký hiệu từ 0 đến 15. Theo yêu cầu đề ra, ta có 3 khả năng z=9.14 thỏa mãn để mạch
động cơ điện đóng. Dòng kết hợp z=10,11 không có ý nghĩa, bởi vì khi tác động lên
nút ấn b1 bên trong thang máy, mà tiếp điểm b2 không đóng (không có nguời bên
trong thang máy).
Hình 1.21 Bảng chân lí Hình 1.22 Mạch logic và sơ đồ mạch công tắc
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 16
Ký hiệu x có nghĩa là giá trị H được phép chọn bất kỳ. Trước hết ta chọn ở
dòng z=10.11, giá trị H=0. Dạng phép tuyển toàn phần được viết như sau:
H
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b 










 )
(
)
(
)
( 3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
Sử dụng quy tắc phân bố và quy tắc đơn giản mạch:
1
b
b 

Ta có
     
  H
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b 








 3
2
1
0
2
1
0
2
1
0
Sử dụng quy tắc:   1
1
1 b
b
b
b
b 


 ta viết được:
     
 
  H
b
b
b
b
b
b
b
b 






 3
0
0
2
1
2
1
0
Kết quả cuối cùng sau khi đơn giản:
   
  H
b
b
b
b
b
b 




 3
2
1
2
1
0
Mạch logic và sơ đồ mạch công tác được biểu diển ở sơ đồ hình 1.22.
Bây giờ ta chọn dòng z=10.11, giá trị H=1, dạng phép tuyển toàn phần được
viết như sau:
H
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b




















)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
Sử dụng quy tắc đơn giản mạch với 1
b
b 
 ta có:
H
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b 








 )
(
)
(
)
( 3
2
1
3
2
1
3
2
1
0
 
  H
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b 









 3
1
2
1
0
3
1
3
2
1
0 )
(
)
(
Vậy quy tắc đơn giản: 1
1
1)
( b
b
b
b
b 



Ta có dạng đơn giản của mạch logic:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 17
 
  H
b
b
b
b 


 3
1
2
0
Mạch logic và sơ đồ mạch công tác được biểu diển ở sơ đồ hình 1.23
.
Hình 1.23 Sơ đồ mạch logic và mạch công tắc, khi chọn dòng z=10.11 với giá trị
H=1
1.3.2 Biểu đồ Karnaugh
a) Khái niệm cơ bản
Với những quy tắc của đại số Boole, người ta có thể kết hợp và đơn giản mạch
logic hay mạch công tác như ví dụ phần trước đã minh họa. Tuy nhiên ứng dụng
những quy tắc đại số Boole khá phức tạp.
Vào những năm 1953, nhà toán họa Karnaugh (người Anh) đã phát triển một
phương pháp giải biểu diễn bằng đồ thị. Gọi là biểu đồ Karnaugh. Nhờ biểu đồ
Karnaugh mà người ta có thể sử dụng ít quy tắc, để đơn giản những phương trình
logic phức tạp với nhiều biến.
Biểu đồ Karnaugh bao gồm nhiều khối và biểu diễn tất cả khả năng dạng phép
hội toàn phần. Dạng phép hội toàn phần là phép toán liên kết AND, bao gồm tất cả
các biến và phủ định các biến.
b) Biểu đồ Karnaugh với hàm 2 biến
Các khối của dòng thứ nhất (1 và 2) gồm phủ định của biến b1. Khối của dòng
thứ 2 (3 và 4) biến b1. Tương tự khối của cột thứ nhất (1 và 3) bao gồm phủ định
của biến b2. Khối của cột thứ 2 (2 và 4) bao gồm biến b2 (hình bên dưới).
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 18
Hình 1.24 Bảng chân lí và biểu đồ Karnaugh cho hàm 2 biến
Ví dụ 1.4: Cho phương trình logic:     L
b
b
b
b 


 2
1
2
1
Điều kiện để phương trình trên có tín hiệu L ở cổng ra H là khối 2 và 4. Với
hai biến ta có 22
dạng phép hội toàn phần. Khối 2 và 4 được gạch chéo. Trong biểu
đồ Karnaugh là 2 phép hội toàn phần có trong phương trình nằm kế cận nhau. Hai
dạng phép hội toàn phần kế cận nhau có tính chất là một trong 2 biến có giá trị thay
đổi, thì biến thứ 2 không thay đổi. Ví dụ trên, biến có giá trị thay đổi là b1. Như vậy
phương trình trên ta biến đổi như sau:
  L
b
b
b 

 1
1
2
  L
b
b 
 1
1
L
b
L
L
b 


 2
2
Như vậy để thỏa mãn phương trình logic trên, chỉ cần tín hiệu b2.
c) Biểu đồ Karnaugh với hàm 3 biến
Với 3 biến ta có 23
=8 dạng phép hội toàn phần (kí hiệu từ 1 đến 8), xem biểu
đồ trên hình 1.25.
Dòng thứ 1: 3
3
2
1 ,
,
, b
b
b
b ; Dòng thứ 2: 3
3
2
1 ,
,
, b
b
b
b ; Dòng thứ 3: 3
3
2
1 ,
,
, b
b
b
b ;
Dòng thứ 4: 3
3
2
1 ,
,
, b
b
b
b ;
Cột thứ 1: 3
2
2
1
1 ,
,
,
, b
b
b
b
b ; Cột thứ 2: 3
2
2
1
1 ,
,
,
, b
b
b
b
b
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 19
Hình 1.25 Biều đồ Karnaugh với hàm 3 biến, sơ đồ mạch lôgic và bảng chân lý
Ví dụ 1.5: Phương trình logic sau:
        L
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b 










 3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
Theo biểu đồ Karnaugh ta có 4 khối được gạch chéo, tương ứng với phương
trình logic trên. Nếu tương ướng với phương trình logic trên cần phải có:
+ Một phần tử OR với 4 cổng vào.
+ Một phẩn tử AND với 3 cổng vào.
+ 3 phần tử NOT.
Sơ đồ mạch logic và bảng chân lý ở hình 1.26
Hình 1.26 Sơ đồ mạch logic
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 20
Bây giờ sử dụng bảng Karnaugh để đơn giản sơ đồ logic trên. Trong biểu đồ
có 2 miền lân cận:
+ Miền thứ 1 bao gồm: khối 3 và 5
+ Miền thứ 2 bao gồm: khối 6 và 8
+ Miền thứ 1 khối 3 và 5 rút gọn ta được: L
b
b 
 3
2
+ Miền thứ 2 khối 6 và 8: L
b
b 
 3
2
Như vậy đơn giản phương trình logic trên ta được kết quả như sau:
    L
b
b
b
b 


 3
2
3
2
d) Biểu đồ Karnaugh với hàm 4 biến
Với hàm 4 biến ta có 24
=16 dạng phép hội toàn phần nằm trong 16 khối (kí
hiệu từ 1 đến 15) trình bày trên hình 1.27. Thiết lập phương trình biểu đồ Karnaugh
với 4 biến cũng tương tự như với 3 biến. Tuy nhiên số khối tăng lên gấp đôi.
Ví dụ 1.6: Đơn giản phương trình logic sau bằng biểu đồ Karnaugh:
       
      L
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b




























4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
Hình 1.27 Biểu đồ Karnaugh với hàm 4 biến
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 21
Theo phương trình logic trên, ta thiết kế được phương trình logic (hình 1.28)
bao gồm:
+ 7 phần tử AND
+ 4 phần tử NOT
+ Một phần tử OR với 7 cổng vào
-> Tổng 12 phần tử
Bây giờ ta sẽ đơn giản sơ đồ mạch logic trên bằng biểu đồ Karnagh. Trước hết
theo phương trình logic ta đánh chéo các khối tương ứng. Như vậy theo biểu đồ có
7 khối được đánh. Ta chia ra thành các miền.
- Miền thứ nhất gồm: khối 5, 6, 7, 8. Kết quả: 2
1 b
b 
- Miền thứ hai gồm: khối 6, 7, 10 và 11. Kết quả: 4
2 b
b 
- Miền thứ ba gồm: khối 11 và 12. Kết quả: 4
3
1 b
b
b 

- Phương trình logic sau khi đơn giản:
      L
b
b
b
b
b
b
b 





 4
3
1
4
2
2
1
Hình 1.28 Sơ đồ mạch logic Hình 1.29 Sơ đồ mạch logic được đơn giản
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 22
Sơ đồ logic sau khi tối giản được thể hiện trong hình 1.29
1.3.3 Phần tử nhớ
Các phần tử được trình bày phần trước có đặc điểm là tín hiệu ra trong
momen. Thời gian phụ thuộc vào tín hiệu vào, có nghĩa là khi tín hiệu vào mất, tín
hiệu ra cũng mất. Trong thực tế tín hiệu thường là dạng xung. Khi tín hiệu tác động
vào là dạng xung, tín hiệu ra thường là tín hiệu duy trì. Như vậy cần phải có phần tử
duy trì tín hiệu, trong kỹ thuật điện người ta gọi là tự duy trì.
Phần tử Flip-Flop có 2 cổng vào, cổng thứ nhất kí hiệu S (SET), cổng thứ 2 kí
hiệu R(RESET). Vậy phần tử Flip-Flop cũng được gọi là RS-Flip-Flop (RS-FF)
a) Phần tử RS-FF
- RS-FF có RESET trội hơn
Hình 1.30 Phần tử nhớ - a, Mạch điện tự duy trì; - b, Phần tử RS-FF có RESET
trội hơn
+ Nếu cổng SET (b2) có giá trị L, thì tín hiệu ra Q có giá trị L và được nhớ
(mặc dù ngay sau đó tín hiệu ở cổng SET mất đi) cho đến khi cổng RESET (b1) có
giá trị L, thì phần tử Flip-Flop sẽ quay trở về vị trí ban đầu. Khi cổng SET và
RESET có cùng giá trị L thì Q có gí trị “0”. Phần tự RS-FF được biểu diễn ở hình
1.30b.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 23
Hình 1.31 Bảng giá trị của phần tử RS-FF có RESET trội hơn
- RS-FF có SET trội hơn
+ Nếu cổng SET (b2) có giá trị L, thì tín hiệu ra Q có giá trị L và được nhớ
(mặc dù ngay sau đó tín hiệu ở cổng SET mất đi) cho đến khi cổng RESET (b1) có
giá trị L, thì phần tử Flip-Flop sẽ trở lại vị trí ban đầu. Khi cổng SET và RESET có
cùng giá trị L, thì Q có giá trí “1”. Phần tử RS-FF được biểu diễn ở hình 1.32b.
Bảng giá trị của RS-FF được trình bày trong hình 1.33.
Hình 1.32 Phần tử nhớ - a, Mạch điện tự duy trì; - b, Phần tử RS-FF có SET trội
hơn
Hình 1.33 Bảng giá trị của phần tử RS-FF có SET trội hơn
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 24
1.4 Biểu diễn phần tử logic của khí nén
1.4.1 Phần tử NOT
Hình 1.34 Phần tử NOT
1.4.2 Phần tử OR và NOR
Hình 1.35 Phần tử OR (a), phần tử NOR (b)
1.4.3 Phần tử AND và NAND
Hình 1.36 Phần tử AND (a), phần tử NAND (b)
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 25
1.4.4 Phần tử EXC-OR
Hình 1.37 Phần tử logic khí nén EXC-OR
1.4.5 Phần tử RS-FF
Van đảo chiều xung 3/2 được sử dụng như là RS-FF.
Hình 1.38 Van xung đảo chiều (RS-FF)
a. Kí hiệu van đảo chiều 3/2 theo ISO 1219, b. Kí hiệu theo DIN 40 700, c. Kí hiệu
theo DIN 40 700 (biểu diễn có của nối P)
Van đảo chiều xung 4/2 được sử dụng như là RS-FF, có 2 cổng ra A và B
Hình 1.39 Van xung đảo chiều 4/2(RS-FF)
- Van đảo chiều xung 5/2 được sử dụng như là RS-FF, có 2 cổng ra A và B.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 26
Hình 1.40 Van xung đảo chiều 5/2(RS-FF)
1.4.6 Phần tử thời gian
Phần tử thời gian đóng chậm theo chiều dương:
Hình 1.41 Phần tử thời gian đóng chậm theo chiều dương
Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều dương:
a) Kí hiệu theo ISO 1219 b) Biểu đồ thời gian c) Kí hiệu theo DIN 40 700
Hình 1.42 Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều dương
Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều âm:
Hình 1.43 Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều âm
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 27
Câu hỏi ôn tập
1. Trình bày các phần từ logic điều khiển bằng khí nén.
2. Nêu các quy tắc cơ bản của đại số Boole.
3. Xây dựng biểu đồ Karnaugh cho hàm 2, 3 và 4 biến.
4. Giải thích nguyên lý hoạt động của các phần tử RS-FF và các phần tử thời
gian.
5. Cho hàm logic như sau:
H
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
























)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
a. Sử dụng các luật cơ bản của đại số Boole, tối giản hàm trên.
b. Tối giản hàm trên bằng biểu đồ Karnaugh.
c. Thiết kế sơ đồ mạch logic.
d. Thiết kế sơ đồ mạch điều khiển bằng điện: với đầu vào là các nút nhấn,
đầu ra H là cuộn dây rơle.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 28
Chương 2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN
Mục tiêu
Xây dựng một hệ thống điều khiển logic thủy lực – khí nén dựa trên các
phương pháp cổ điển: bảng Karnaugh, điều khiển theo tầng và điều khiển theo nhịp.
Thông qua một số ví dụ cụ thể, chương này sẽ giúp các sinh viên quen dần với cách
thiết kế một hệ thống điều khiển thủy lực – khí nén trong thực tế.
2.1 Thiết kế mạch khí nén cho quy trình 2 xilanh
Ví dụ 2.1: Quy trình làm việc của máy khoan gồm 2 xilanh. Khi đưa chi tiết
vào, xilanh A sẽ đi ra để kẹp chi tiết. Sau đó pittông B đi xuống khoan chi tiết. Sau
khi khoan xong, pittông B lùi về. Khi xilanh B đã lùi về, thì xilanh A mới lùi về.
Công tác
hành trình
b0
b1
a1
a0
Hình 2.1 Quy trình công nghệ
a) Xác định biến:
Công tác cuối hành trình của xi lanh A kí hiệu là a0 và a1. Công tác cuối hành
trình của xilanh B ký hiệu là b0, b1. Các công tác hành trình này sẽ tác động cho pit
tông sẽ đi ra và lùi về.
+A và –A ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ chính A.
+B và –B ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ chính B.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 29
Hình 2.1 Xác định các biến
b) Thiết lập biểu đồ trạng thái
Từ quy trình công nghệ, ta thiết lập được biểu đồ trạng thái ở hình vẽ dưới.
Hình 2.3 Biểu đồ trạng thái
Từ biểu đồ trạng thái, ta xác định điều kiện để các xilanh thực hiện như sau:
Bước thực hiện thức 1: Xilanh A đi ra với tín hiệu điều khiển +A
+A=a0^b0
Bước thực hiện thứ 2: Xilanh B đi ra với tín hiệu điều khiển +B.
+B=a1^b0
Bước thực hiện thứ 3: Xilanh B lùi về với tín hiệu điều khiển –B
-B=a0^b1
Bước thực hiện thứ 4: Xilanh A lùi về với tín hiệu điều khiển –A.
-A=a1^b0
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 30
c) Thiết lập các phương trình logic và các điều kiện thực hiện: Từ các bước
thực hiện ta có phương trình logic sau:
+A=a0^b0 (a)
+B=a1^b0 (b) (1)
-B=a1^b1 (c)
-A=a1^b0 (d)
So sánh phương trình b và d ta thấy điều kiện thực hiện +B và –A giống nhau.
Như vậy về phương diện điều khiển, điều đó không thể thực hiện được. Để có thể
phân biệt được các bước thực hiện: +B và –A có cùng điều kiện (a1^b0), cả hai
phương trình phải thêm điều kiện phụ.
Trong điều khiển ngưởi ta sử dụng phần tử nhớ trung gian. Như vậy ta kí hiệu
x và x là tín hiệu ra của phần tử nhớ trung gian. Phương trình logic được viết lại
như sau:
+A=a0^b0^ x (a)
+B=a1^b0^ x (b) (2)
-B=a1^b1^x (c)
-A=a1^b0^x (d)
Để có tín hiệu ra x của phần tử nhớ trung gian thực hiện bước b, thì tín hiệu
đó phải được chuẩn bị trong bước thực hiện trước đó, tức là bước a.
Tương tự như vậy để tín hiệu ra x của phần tử nhớ trung gian thực hiện bước
d, thì tín hiệu đó phải được chuẩn bị trong bước thực hiện trước đó, tức bước c.
Từ đó ta viết lại phương trình logic như sau:
+A=a0^b0^ x (a)
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 31
+B=a1^b0^ x (b) (3)
-B=a1^b1^x (c)
-A=a1^b0^x (d)
Trong quy trình ta thêm một phần tử nhớ trung gian. Lúc này phương trình
logic của quy trình được thực hiện như sau:
+A=a0^b0^ x (a)
+B=a1^b0^ x (b)
-B=a1^b1^x (c) (4)
-A=a1^b0^x (d)
+X=a1^b1^ x (e)
-X=a0^b0^x (f)
d) Sơ đồ mạch logic của quy trình
Dựa vào phương trình logic (4) ta thiết kế mạch logic như sau:
Hình 2.4 Sơ đồ mạch logic
e) Thiết lập biểu đồ Karnaugh
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 32
Hình 2.5 Biểu đồ Karnaugh với 3 biến
Ta có 3 biến:
+ a1 và phủ định a0
+ b1 và phủ định b0
+ c1 và phủ định c0
Biểu đồ Karnaugh với 3 biến được biểu diễn ở hình bên. Các công tắc hành
trình được biểu diễn đối xứng qua trục nằm ngang. Biến của phần tử nhớ được biểu
diễn qua trục thẳng đứng.
Trong điều khiển giả thiết rằng, khi công tác hành trình ví dụ a0 bị tác động thì
a1 sẽ không bị tác động. Không xảy ra trường hợp cả hai công tác hành trình a0 và a1
cùng bị hoặc không bị tác động đồng thời.
f) Đơn giản hành trình của xilanh A bằng biểu đồ Karnaugh
Theo biều đồ trạng thái, ta thiết lập biểu đồ Karnaugh cho xilanh A.
Bước thực hiện thứ nhất pit tông A đi ra (+A) và dừng lại cho đến bước thực
hiện thứ 3. Sang bước thực hiện thứ 4 thì pit tông A lùi về (-A).
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 33
Hình 2.6 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh A
- Các khối 1,2,3 và 7 kí hiệu +A và các khối 5,6 kí hiệu –A. Như vậy cột thứ
nhất ( x ) gồm các khối 1, 2, 3 và 4, trong đó khối 4 là trống.
- Đơn giản hành trình của xilanh A (+A) sẽ được thực hiện trong cột thứ nhất
( x ). Phương trình ban đầu của +A:
+A=a0^b0^ x ^ khởi động
- Sau khi đơn giản ở cột thứ nhất, ta có phương trình logic đơn giản của +A:
+A= x ^ khởi động
- Tương tự ta có phương trình logic ban đầu của –A:
-A=a1^b0^x
- Sau khi đơn giản các khối 5 và 6, ta có phương trình logic của –A:
-A=b0^x
g) Đơn giản hành trình của xilanh B bằng biểu đồ Karnaugh
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 34
Hình 2.7 Biều đồ Karnaugh cho xilanh B
- Phương pháp đơn giản hành trình của xilanh B cũng tương tự như cách thực
hiện ở xilanh A. Phương trình ban đầu của +B:
+B=a1^b0^ x
- Sau khi đơn giản +B ở các khối 2 và 3, ta có phương trình logic đơn giản của
+B:
+B=a1^ x
- Phương trình logic ban đầu của –B:
-B=a1^b1^x
- Sau khi đơn giản –B ở cột thứ 2 gồm các khối 5, 6, 7, 8, ta có phương trình
logic của –B:
-B=x
h) Đơn giản phần tử nhớ trung gian bằng biểu đồ Karnaugh
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 35
Hình 2.8 Biều đồ Karnaugh cho phần tử nhớ trung gian
- Biểu đồ Karnaugh ở hình trên cho thấy phần tử nhớ trung gian ở vị trí SET
bắt đầu trong khối 3, giữ vị trí đó đến khối 7 và 6. Từ khối 5 bắt đầu vị trí RESET
và giữ vị trí đó đến khối 1 và 2.
- Phương trình logic ban đầu của +X: +X=a1^b1^ x
- Sau khi đơn giản +X ở các miền 3, 7, 4, 8, ta có phương trình logic đơn giản
của +X: +X=b1
- Phương trình ban đầu của –X: -X=a0^b0^x
- Sau khi đơn giản –X ở các miền 1, 5, 4, 8, ta có phương trình logic đơn giản
của –X: -X=a0
- Khối trống 4, 8 được phép sử dụng chung cho cả +X và –X.
Phương trình logic đơn giản cho quy trình như sau:
+A= x ^ khởi động; -A=b0^x; +B=a1^ x ; -B=x; +X=b1; -X=a0
Sơ đồ mạch logic đơn giản biểu diễn như hình dưới đây:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 36
Hình 2.9 Sơ đồ mạch logic sau khi đơn giản
Hình 2.10 Sơ đồ mạch lắp ráp
Hình 2.11 Sơ đồ mạch logic mạch biểu diễn đơn giản
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 37
2.2 Thiết kế mạch khí nén cho quy trình với 3 xilanh
Ví dụ 2.2:
Quy trình làm việc của máy làm sạch chi tiết gồm 3 xilanh: chi tiết đưa vào và
sẽ được kẹp bằng xilanh A đi ra. Sau đó xilanh B sẽ thực hiện quy trình làm sạch
một phía của chi tiết bằng vòi phun trong khoảng thời gian t1.
Sau đó chi tiết sẽ được chuyển sang vị trí đối diện bằng xilanh C. Tại vị trí này
chi tiết sẽ thực hiện quy trình làm sạch phía thứ 2 của chi tiết bằng vòi phun trong
khoảng thời gian t1.
Sau khi thực hiện xong, xilanh C trở về vị trí ban đầu, đồng thời xilanh A sẽ
lùi về, chi tiết được tháo ra.
Hình 2.12 Quy trình của máy làm sạch chi tiết với 3 xilanh
a) Thiết lập biểu đồ trạng thái
Từ quy trình công nghệ cho trước, ta thiết lập được biểu đồ trạng thái biểu
diễn ở hình dưới đây.
Hình 2.13 Biểu đồ trạng thái
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 38
+A Kẹp chi tiết
+ B1, +B2 Quá trình thực hiện làm sạch chi tiết bắt đầu
-B1, -B2 Quý trình thực hiện làm sạch chi tiết kết thúc
-C Chi tiết ở vị trí 2
+C Chi tiết ở vị trí 1
-A Tháo chi tiết
b) Thiết lập phương trình logic
- Bởi vì lệnh +B và –B của một pittông B trong quá trình thực hiện được lặp
lại 2 lần cho nên +B1, +B2 và –B1, -B2 sẽ được liên kết bởi phần tử OR.
- Lện +C và –A được thực hiện đồng thời cho nên phương trình logic giống
nhau
- Phương trình logic cho +A: +A=a0 ^ b0 ^c1
- Phương trình logic cho +B: +B= (a1 ^ b0 ^ c1) v (a1 ^ b0 ^ c0)
- Phương trình logic cho –B: -B= (a1 ^ b1 ^c1) v (a1 ^ b1 ^c0)
- Phương trình logic cho –C: -C=a1 ^ b0 ^c1
- Phương trình logic cho +C: +C= a1 ^ b0 ^ c0 = -A
c) Phương trình logic với các điều kiện
- Bởi vì phương trình logic cho +B1 và –C cũng như +B2 và +C /-A giống
nhau cho nên phải thêm điều kiện phụ. Đó là phần tử nhớ trung gian. Lệnh SET của
phần tử nhớ trung gian sẽ nằm khối ở giữa +B1 và –B1.
- Lệnh RESET của phần tử trung gian sẽ nằm khối giữa +B2 và –B2.
- Biểu đồ Karnaugh được biểu diễn ở hình dưới đây:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 39
Hình 2.14 Biểu đồ Karnaugh với 4 biến
x
c
b
a
A 



 0
0
0
)
(
)
( 0
0
1
1
0
1 x
c
b
a
x
c
b
a
B 








)
(
)
( 0
1
1
1
1
1 x
c
b
a
x
c
b
a
B 








x
c
b
a
C 



 1
0
1
x
c
b
a
C 



 0
0
1
x
c
b
a
A 



 0
0
1
x
c
b
a
X 



 1
1
1
x
c
b
a
X 



 0
1
1
d) Đơn giản hành trình của xilanh A bằng biểu đồ Karnaugh (+A/-A)
Đối với những quy trình phức tạp, ta đơn giản biêu đồi Karnaugh bằng quy
tắc sau:
+ Nới rộng ra miền của khối:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 40
+ Mỗi khối chỉ ghi một bước thực hiện.
+ Những khối trống có thể kết hộp với khối đã ghi bước thực hiện
+ Những miền được tạo ra phải đối xứng qua trục đối xứng
+ Số khối của miền được tạo ta phải là lũy thừa của 2
Theo quy tắc đó ta đơn giản quy trình của xilanh A. Phương trình logic sau khi
đơn giản:
x
c
b
A
c
A






0
0
1
x
x
Hình 2.15 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh A
e) Đơn giản hành trình của xilanh B bằng biểu đồ Karnaugh (+B1, +B2, -B1, -
B2)
- Biểu đồ Karnaugh cho xilanh B được biểu diễn ở hình dưới đây:
x
x
Hình 2.16 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh B
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 41
- Phương trình logic sau khi đơn giản:
)
(
)
( 0
1
1
0
2
1
1
1
x
c
x
c
a
B
x
c
B
x
c
a
B
















)
(
)
( 0
1
0
2
1
1
x
c
x
c
B
x
c
B
x
c
B














f) Đơn giản hành trình của xilanh B bằng biểu đồ Karnaugh (+C, -C)
- Biểu đồ Karnaugh cho xilanh C được biểu diễn ở hình dưới đây:
x
b
C
x
b
C






0
0
x
x
Hình 2.17 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh C
g) Đơn giản hành trình của phần tử nhớ trung gian X bằng biểu đồ Karnaugh
(+X, -X)
- Biểu đồ Karnaugh cho phần tử nhớ trung gian được biểu diễn ở hình dưới
đây:
x
x
Hình 2.18 Biểu đồ Karnaugh cho phần tử nhớ trung gian
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 42
- Phương trình logic sau khi đơn giản:
0
1
1
1
c
b
X
c
b
X






- Phương trình của quy trình sau khi đơn giản:
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
c
b
X
c
b
X
x
b
C
x
b
C
)
x
c
(
)
x
c
(
B
)
x
c
(
)
x
c
a
(
B
x
c
b
A
khoidong
c
A






























- Sơ đồ mạch logic của quy trình được biểu diễn ở hình dưới đây:
Hình 2.19 Sơ đồ mạch logic
- Sơ đồ mạch lắp ráp được biểu diễn như sau:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 43
Hình 2.20 Biểu diễn mạch khí nén lắp ráp
- Biểu diễn đơn giản sơ đồ mạch khí nén thể hiện ở hình dưới:
2
1 3
4 2
1 3
2
1 3
A0
4 2
1 3
1 C1
2
B0 B1
A0 A1
4 2
1 3
1 1
2
1 B0
2 1 1
2
1 1
2
2
1 3
C1
1 C0
2 2
1 3
A1 1 1
2
2
1 3
C0
2
1
12
3
1 1
2
1 1
2
C1 1
2
C0 C1
2
1 3
B0
4 2
1 3
1 C1
2
1 C0
2
2
1 3
B1
Hình 2.21 Biểu diễn đơn giản mạch khí nén
2.3 Thiết kế mạch khí nén với 2 phần tử nhớ trung gian
Ví dụ 2.3: Quy trình công nghệ được biểu diễn ở hình dưới đây:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 44
Hình 2.22 Biểu đồ trạng thái cho quy trình với 3 xilanh
a)Thiết lập biểu đồ Karnaugh cho quy trình
Phương trình logic của quy trình theo biểu đồ trạng thái ở các vị trí 1, 3, 5,
phương trình logic của +A, +B, +C giống nhau. Cho nên để phân biệt được các
hành trình trên. Ta phải thêm 2 phần tử nhớ trung gian.
- Ký hiệu X và Y.
- Phương trình logic của quy trình được viết như sau:
y
x
c
b
a
A
y
x
c
b
a
A












0
0
1
0
0
0
y
x
c
b
a
B
y
x
c
b
a
B












0
1
0
0
0
0
y
x
c
b
a
C
y
x
c
b
a
C












1
0
0
0
0
0
y
x
c
b
a
X
y
x
c
b
a
X












1
0
0
0
0
1
y
x
c
b
a
Y
y
x
c
b
a
Y












0
0
0
0
1
0
Biểu đồ Karnaugh biểu diễn hành trình của các xilanh được thể hiện ở hình
dưới đây:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 45
Tín hiệu điều khiển của các phần tử nhớ trung gian được biểu diễn đối xứng
qua trục.
Hình 2.23 Biểu đồ trạng thái với 2 phần tử nhớ trung gian
b) Đơn giản các hành trình bằng biểu đồ Karnaugh
- Đơn giản hành trình cho xilanh +A/-A được biểu diễn ở hình dưới:
Hình 2.24 Biểu đồ Karnaugh cho +A và –A
x
A
y
x
A





- Đơn giản hành trình cho xilanh +B/-B được biểu diễn ở hình dưới:
Hình 2.25 Biểu đồ Karnaugh cho +B và –B
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 46
y
B
y
x
a
B





 0
- Đơn giản hành trình cho xilanh +C/-C được biểu diễn ở hình dưới:
Hình 2.26 Biểu đồ Karnaugh cho +C và –C
x
C
y
x
b
C





 0
- Đơn giản hành trình cho phần tử nhớ trung gian +X/-X được biểu diễn ở hình
dưới:
Hình 2.27 Biểu đồ Karnaugh cho +X và –X
1
1
c
X
a
X




- Đơn giản hành trình cho phần tử nhớ trung gian +Y/-Y được biểu diễn ở hình
dưới:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 47
Hình 2.28 Biểu đồ Karnaugh cho +Y và –Y
x
c
Y
b
Y





0
1
- Sơ đồ mạch logic sau khi đơn giản bằng biểu đồ Karnaugh được biểu diễn ở
hình dưới.
x
A
y
x
A





y
B
y
x
a
B





 0
x
C
y
x
b
C





 0
1
1
c
X
a
X




x
c
Y
b
Y





0
1
Hình 2.29 Sơ đồ logic
- Sơ đồ mạch khí nén được biểu diễn như sau:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 48
Hình 2.30 Sơ đồ mạch khí nén
2.4 Điều khiển theo tầng
Nguyên tắc chia tầng là chia các bước thực hiện có cùng chức năng thành từng
phần riêng. Phần tử cơ bản của điều khiển theo tầng là phần tử nhớ - van đảo chiều
4/2 hoặc 5/2. Điều khiển theo tầng là bước hoàn thiện của điều khiển tùy động theo
hành trình.
Mạch điều khiển cho 2 tầng:
e1, e2: Tín hiệu điều khiển vào
a1, a2: Tín hiệu điều khiển ra
I: Tầng thứ nhất
II: Tầng thức hai
Hình 2.31 Mạch điều khiển 2 tầng
Nguyên tắc hoạt động là khi tầng thứ I có khí nén, thì tầng thứ II sẽ không có
khí nén. Không tồn tại 2 tầng cũng có khí nén một lúc.
4 2
1 3
e1 e2
I I
I
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 49
Mạch điều khiển cho 3 tầng:
e1, e2, e3: Tín hiệu điều khiển vào
a1, a2, a3: Tín hiệu điều khiển ra
I: Tầng thứ nhất
II: Tầng thức hai
III: Tầng thứ ba
Hình 2.32 Mạch điều khiển 3 tầng
Nguyên tắc hoạt động là khi tầng thứ I có khí nén, thì tầng thứ II và tầng III sẽ
không có khí nén. Có nghĩa là khi một tầng có khí nén thì 2 tầng còn lại không có
khí nén.
Mạch điều khiển cho 4 tầng:
e1, e2, e3, e4: Tín hiệu điều khiển vào
a1, a2, a3, a4: Tín hiệu điều khiển ra
I: Tầng thứ nhất
II: Tầng thức hai
III: Tầng thứ ba
IV: Tầng thức tư
Hình 2.33 Mạch điều khiển 4 tầng
Nguyên tắc hoạt động cũng tương tự. Nếu số tầng thực hiện là n, thì số van
đảo chiều cần thiết là n-1.
Ví dụ 2.4: Biểu đồ trạng thái được biểu diễn như hình 2.34.
I
a1 a2
1 3
e1
4 2
1 3
e1 e3
I I
III
I I
I
a1 a2
e3
e1 e4
I V
III
a1 a2
e1 e2
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 50
1 2 3 4 5 6
A1
A0
B1
B0
Khởi động
Xi lanh A
Xi lanh B
Hình 2.34 Biểu đồ trạng thái của 2 xilanh
Theo biểu đồ trạng thái, ta chia thành 2 tầng: Tầng II gồm A+ và B+. Tầng B-
và A-.
Chú ý: Điều kiện chia tầng là chữ cái không được xuất hiện nhiều lần trong
tầng. Ví dụ B+ và B- không được phép trong cùng một tầng.
Công tác hành trình A1 và B0: sẽ được biểu diễn nằm phía trên đường biểu
diễn các tầng, bởi vì không có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình A1 và B0 sẽ
điều khiển trực tiếp vị trí của van đảo chiều trong bước thực hiện.
Công tác hành trình B1 và A0: sẽ được biểu diễn nằm phía dưới đường biểu
diễn các tầng, bởi vì có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình B1 và A0 sẽ điều
khiển trực tiếp vị trí thay đổi của tầng.
Hình 2.35 Cách chia tầng
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 51
4 2
1 3
+A -A
4 2
1 3
+B -B
2
1 3
A0
A0 A1 B0 B1
2
1 3
B0
2
1 3
A1
2
1 3
B1
I II
1 3
e1 e2
2
1 3
Khoi dong
Hình 2.36 Sơ đồ mạch khí nén điều khiển theo tầng
Ví dụ 2.5:
Quy trình thực hiện như sau: chi tiết từ thùng chứa sẽ được xilanh A đẩy vào
và kẹp lại ở vị trí gia công. Sau khi kẹp xong, xilanh B sẽ đi xuống để dập chi tiết.
Sau khi xilanh B lùi về, thì xilanh A sẽ lùi về (chi tiết được tháo ra). Sau đó, pittông
C sẽ đẩy chi tiết xuống thùng chứa. Sơ đồ nguyên lý làm việc được biểu diễn ở hình
2.37
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 52
Hình 2.37 Quy trình công nghệ máy dập
Biểu đồ trạng thái của quy trình trên biểu diễn ở hình 2.38.
1 2 3 4 5 6 7≡1
A1
A0
B1
B0
C1
C0
Xi lanh C
Xi lanh B
Khởi động
Xi lanh A
Hình 2.38 Biều đồ trạng thái
Cách chia tầng:
- Công tác hành trình A1, B0 và A0: sẽ được biểu diễn nằm phía trên đường
biểu diễn các tầng, bởi vì không có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình đó sẽ
điều khiển vị trí của van đảo chiều trong bước thực hiện.
- Công tác hành trình B1, C1, C0: sẽ được biểu diễn nằm phía dưới đường
biểu diễn các tầng, bởi vì có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình đó điều khiển
trực tiếp vị trí thay đổi của tầng.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 53
Hình 2.39 Cách chia tầng
Sơ đồ mạch khí nén được biểu diễn ở hình 2.40.
A0 A1
B0 B1
C0 C1
2
1 3
A0
2
1 3
A1
2
1 3
B0
2
1 3
B1
2
1 3
C0
2
1 3
C1
4 2
1 3
+A -A
4 2
1 3
+B -B
4 2
1 3
+C -C
4 III
1 3
e1 e3
I II
1 3
e2
2
1 3
Khoi dong
Hình 2.40 Sơ đồ mạch khí nén
2.5 Điều khiển theo nhịp
Các phương pháp điều khiển trước có một đặc điểm là, khi thay đổi quy trình
công nghệ hay yêu cầu để ra, đòi hỏi phải thiết kế lại mạch điều khiển. Như vậy mất
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 54
nhiều công sức và thời gian. Phương pháp điều khiển theo nhịp khắc phục được
những nhược điểm trên.
a) Cấu tạo khối của nhịp điều khiển
Cấu tạo khối của nhịp điều khiển gồm có 3 phần tử là phần tử AND, phần tử
nhớ và phần tử OR.
Hình 2.41 Cấu tạo của khối nhịp điều khiển
Nguyên tắc thực hiện của điều khiển nhịp là: các bước thực hiện lệnh xảy ra
tuần tự. Có nghĩa là khi các lệnh trong 1 nhịp thực hiện xong, thì sẽ thông báo cho
nhịp tiếp theo, đồng thời sẽ xóa lệnh nhịp thực hiện trước đó.
Tín hiệu vào Yn tác động (ví dụ tín hiệu điều khiển), tín hiệu điều khiển A1 có
giá trị L. Đồng thời sẽ tác động vào nhịp trước đó Zn-1 để xóa lệnh thực hiện trước
đó. Đồng thời sẽ chuẩn bị cho nhịp tiếp theo cùng với tín hiệu X1 (hình 2.42). Như
vậy khối của nhịp điều khiển bao gồm các chức năng sau:
+ Chuẩn bị cho các nhịp tiếp theo.
+ Xóa các lệnh của nhịp trước đó.
+ Thực hiện lệnh của tín hiệu điều khiển.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 55
Hình 2.42 Mạch logic của chuỗi điều khiển theo nhịp
Biểu diễn đơn gian chuỗi điều khiển theo nhịp được trình bày trong hình 2.43.
Nhịp thứ nhất Zn sẽ xóa bằng nhịp cuối cùng Zn+1.
Hình 2.43 Biểu diễn đơn giản chuỗi điều khiển theo nhịp
Trong thực tế có 3 loại khối điều khiển theo nhịp:
+ Loại A: Khi cổng Yn có giá trị L, van đảo chiều (phần tử nhớ) đổi vị trí:
-> Tín hiệu ở cổng A có giá trị L.
-> Chuẩn bị nhịp tiếp theo bằng phần tử AND của tín hiệu X.
-> Đèn tín hiệu sáng.
-> Phần tử nhớ của nhịp trước đó trở về vị trí RESET.
+ Loại B: Loại này thường đặt ở vị trí cuối trong chuỗi điều khiển theo nhịp.
Ngược với kiểu A, kiểu B phần tử OR nối với cổng Yn. Khi cổng L có khí nén, thì
toàn bộ các khối của chuỗi điều khiển (trừ khối cuối cùng) sẽ trở vị trí đầu. Như vậy
khối B có chức năng như là điều kiện để chuẩn bị khởi động của mạch điều khiển.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 56
Khối kiểu B cũng có chức năng như khối kiểu A. Đó là khi cổng Yn có giá trị L,
van đảo chiều đổi vị trí:
-> Tín hiệu ở cổng A có giá trị L.
-> Chuẩn bị cho nhịp tiếp theo bằng phần tử AND của tín hiệu ở cổng X.
-> Đèn tín hiệu sáng.
-> Phần tử nhớ của nhịp trước đó trở về vị trí RESET.
+ Loại C: Không có phần tử nhớ và phần tử OR. Trong nhịp điều khiển tiếp
theo, khi tín hiệu ở cổng X của nhịp trước đó vẫn còn giá trị L, thì đèn tín hiệu vẫn
còn sáng ở nhịp tiếp theo.
A
Yn Yn+1
P P
Zn Zn+1
L
X
A
Yn Yn+1
P P
Zn Zn+1
L
X
Hình 2.44 Khối kiểu A (trái), khối kiểu B (giữa) và khổi kiểu C (phải)
A1
X
1
A2
X2
A3
X3
A3
X
4
2
1 3
Hình 2.45 Chuỗi điều khiển theo nhịp gồm: 3 khối kiểu A và một khối kiểu B
b) Ví dụ ứng dụng
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 57
Ví dụ 2.6: Cho quy trình hoạt động của 2 xilanh thể hiện như biểu đồ trạng
thái hình 2.46.
Nhịp thực hiện 1 2 3 4
Pittông A+ B+ B- A-
Vị trí hành trình A1 B1 B0 A0
Hình 2.46 Biểu đồ trạng thái và quy trình thực hiện
Từ biểu đồ trạng thái, ta lập được quy trình thực hiện cho các nhip hình 2.46.
Từ quy trình trên, ta thiết kế mạch điều khiển như hình 2.47.
x1 x2 x3 x4
4 2
1 3
4 2
1 3
2
1 3
B1
2
1 3
B0
2
1 3
A0
A0 A1
B0 B1
2
1 3
A1
2
1 3
2
1 3
2
1 3
Hình 2.47 Mạch điểu khiển khí nén
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 58
Câu hỏi ôn tập
1. Thiết kế sơ đồ điều khiển khí nén cho các xi lanh (hình 2.48) sử dụng biểu
đồ Karnaugh. Với a0, a1, b0, b1 là các công tác hành trình khí nén bố trí lần lượt tại
vị trí đầu và cuối của xilanh.
1 2 3 4 5=1
a1
a0
b0
b1
A
B
+A -B +B -A
Hình 2.48 Biểu đồ trạng thái của các xilanh
2. Thiết kế sơ đồ điện – khí nén cho các xi lanh ở hình 2.48. Với đầu vào là
nút khởi động và các công tác hành trình điện, đầu ra là các cuộn dây của van khí
nén (giả sử dùng van điện từ 2 cuộn hút).
3. Thiết kế sơ đồ điều khiển theo tầng và theo nhịp cho các xilanh dưới đây:
Hình 2.49 Biểu đồ trạng thái của các xi lanh
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 59
Chương 3 LẬP TRÌNH PLC
Mục tiêu
Chương này giới thiệu chung về ứng hệ thống PLC trong điều khiển logic thủy
lực và khí nén, cách xây dựng một chương trình cơ bản dựa trên các cấu trúc lệnh
bằng ngôn ngữ Ladder của PLC Siemen. Chương này sẽ giúp các bạn sinh viên có
thêm một công cụ quan trọng để thiết kế hệ thống điều khiển logic một các linh hoạt
và hiệu quả hơn.
3.1 Bộ điều khiển PLC (Programmable Logic Control)
3.1.1 Giới thiệu về PLC
Hình thành từ nhóm các kỹ sư hãng General Motors năm 1968 với ý tưởng
ban đầu
là thiết kế một bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu sau:
+ Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
+ Dễ dàng sửa chữa thay thế.
+ Ổn định trong môi trường công nghiệp.
+ Giá cả cạnh tranh.
Thiết bị điều khiển logic khả trình- PLC là loại thiết bị cho phép thực hiện linh
hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc
thể hiện thuật toán đó bằng mạch số.
Mạch số tương đương
Hình 3.1 Ngôn ngữ lập trình của PLC
&
I0.0
I0.1
I0.2
Q0.0
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 60
Với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ
gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi
trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính).
Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu nhớ trong bộ nhớ PLC dưới dạng
các khối chương trình (khối OB, FC hoặc FB) và thực hiện lặp theo chu kỳ của
vòng quét.
Để có thể thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có
tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều
hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp
với đối tượng điều khiển và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh
đó, nhằm phục vụ bài toán điều khiển số, PLC còn cần phải có thêm các khối chức
năng đặc biệt khác như bộ đếm (Counter), bộ định thì (Timer) … và những khối
hàm chuyên dụng.
Hình 3.2 Hệ thống điều khiển với PLC
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 61
3.1.2 Phân loại
PLC được phân loại theo 2 cách:
+ Hãng sản xuất: Gồm các nhãn hiệu như Siemen, Omron, Misubishi,
Alenbratlay…
Ví dụ:
+ PLC Siemen có các họ: S7-200, S7-300, S7-400, Logo.
+ PLC Misubishi có các họ: Fx, Fx 0 , Fx ON
3.1.3 Các bộ điều khiển và phạm vi ứng dụng
Có các bộ điều khiển: Vi xử lý, PLC và Máy tính.
- Máy tính
Dùng trong những chương trình phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao.
+ Có giao diện thân thiện
+ Tốc độ xử lý cao
+ Có thể lưu trữ với dung lượng lớn
- Vi xử lý
+ Dùng trong những chương trình có độ phức tạp không cao (vì chỉ xử lý 8
bit).
+ Giao diện không thân thiện với người sử dụng
+ Tốc độ tính toán không cao.
+ Không lưu trữ hoặc lưu trữ với dung lượng rất ít
- PLC
+ Độ phức tạp và tốc độ xử lý không cao
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 62
+ Giao diện không thân thiện với người sử dụng
+ Không lưu trữ hoặc lưu trữ với dung lượng rất ít
+ Môi trường làm việc khắc nghiệt
3.1.4 Các lĩnh vự ứng dụng PLC
PLC được sử dụng khá rộng rãi trong các ngành: Công nghiệp, Máy
nông nghiệp, Thiết bị y tế, Otô (xe hơi, cần cẩu…)…
3.1.5 Các ưu điểm khi sử dụng hệ thống điều khiển với PLC
- Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu dùng rơ le.
- Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, khi chỉ cần thay đổi chương trình
(phần mềm) điều khiển.
- Chiếm vị trí không gian nhỏ trong hệ thống.
- Nhiều chức năng điều khiển.
- Tốc độ cao.
- Công suất tiêu thụ nhỏ.
- Không cần quan tâm nhiều về vấn đề lắp đặt.
- Có khả năng mở rộng số lượng đầu vào/ra khi nối thêm các khối vào/ra chức
năng.
- Tạo khả năng mở ra các lĩnh vực áp dụng mới.
- Giá thành không cao.
Chính nhờ những ưu thế đó, PLC hiện nay được sử dụng rộng rãi
trong các hệthống điều khiển tự động, cho phép nâng cao năng suất sản xuất, chất
lượng và sự đồng nhất sản phẩm, tăng hiệu suất , giảm năng lượng tiêu tốn, tăng
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 63
mức an toàn, tiện nghi và thoải mái trong lao động. Đồng thời cho phép nâng cao
tính thị trường của sản phẩm.
3.1.6 Giới thiệu các ngôn ngữ lập trình
Các loại PLC nói chung thường có nhiều ngôn ngữ lập trình nhằm phục vụ các
đối tượng sử dụng khác nhau. PLC S7-300 có 5 ngôn ngữ lặp trình cơ bản. Đó là:
+ Ngôn ngữ “hình thang”, ký hiệu là LAD (Ladder logic).
Hình 3.3 Ngôn ngữ lập trình LAD
-> Đây là ngôn ngữ đồ hoạ thích hợp với những người quen thiết kế mạch
logic. Ngôn ngữ “liệt kê lệnh”, ký hiệu là STL (Statement list).
STL Explanation
O I 1.1 //Pressing either start switch turns the motor on.
O I 1.3
S Q 4.0
O I 1.2 //Pressing either stop switch or opening the normally closed contact at
the end of the belt turns the motor off.
O I 1.4
ON I 1.5
R Q 4.0
Hình 3.4 Ngôn ngữ laaph trình STL
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 64
-> Đây là dạng ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính. Một chương
trình đượcghép gởi nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm
một hàng và đều có cấu trúc chung là “tên lệnh” + “toán hạng”.
+ Ngôn ngữ “hình khối”, ký hiệu là FBD (Function Block Diagram).
Hình 3.5 Ngôn ngữ lập trình FBD
-> Đây cũng là ngôn ngữ đồ hoạ thích hợp với những người quen thiết kế
mạch điều khiển số.
+ Ngôn ngữ GRAPH.
-> Đây là ngôn ngữ lập trình cấp cao dạng đồ hoạ. Cấu trúc chương trình rõ
ràng, chương trình ngắn gọn. Thích hợp cho người trong ngành cơ khí vốn
quen với giản đồ Grafcet của khí nén.
Hình 3.6 Ngôn ngữ lập trình GRAPH
+ Ngôn ngữ High GRAPH.
-> Là dạng ngôn ngữ lập trình phát triển từ ngôn ngữ lập trình GRAPH (hình
3.5)
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 65
Hình 3.7 Ngôn ngữ lập trình High GRAPH
3.2 Các thiết bị logic chuẩn
3.2.1 Các tính năng của PLC S7-300, S7-200
a) S7-300
+ Hệ thống điều khiển kiểu Module nhỏ gọn cho các ứng dụng trong
phạm vi trung bình.
+ Có nhiều loại CPU
+ Có nhiều Module mở rộng
+ Có thể mở rộng đến 32 Module
+Các Bus nối tích hợp phía sau các Module
+Có thể nối mạng Multipoint Interface (MPI), Profibus hoặc Industrial
Ethernet
+Thiết bị lập trình trung tâm có thể truy cập đến các Module
+Không hạn chế rãnh
+ Cài đặt cấu hình và thông số với công cụ trợ giúp “HW-Config.
b) S7-200
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 66
+ Hệ thống điều khiển kiểu Module nhỏ gọn cho các ứng dụng trong phạm vi
hẹp
+ Có nhiều loại CPU
+ Có nhiều Module mở rộng
+ Có thể mở rộng đến 7 Module
+ Bus nối tích hợp trong Module ở mặt sau
+ Có thể nối mạng với cổng giao tiếp RS 485 hay Profibus
+ Máy tính trung tâm có thể truy cập đến các Module
+ Không qui định rãnh cắm
+ Phần mềm điều khiển riêng
+ Tích hợp CPU, I/O nguồn cung cấp vào một Module “Micro PLC với nhiều
chức năng tích hợp.
3.2.2 Các mudule của PLC S7300, S7 200
Module CPU
+ Module CPU là module chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định
thì, bộ đếm, cổng truyền thông (RS 485) … và có thể còn có một vài cổng vào/ra số.
Các cổng vào/ra số có trên module CPU được gọi là cổng vào/ra onboard như CPU
314IFM.
+ Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau. Nói chung
chúng đượcđặt tên theo bộ vi xử lý có trong nó như module CPU312,
module CPU314, module CPU315….
+ Các module cùng sử dụng một loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng
vào/ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư
viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào/ra onboard này sẽ phân
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 67
biệt với nhau trong tên gọi bằng cách thêm cụm chữ cái IFM (Intergrated
Function Module). Ví dụ module CPU313IFM, module CPU314IFM…
+ Ngoài ra, còn có các loại module CPU với hai cổng truyền thông,
trong đó cổng truyền thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng
phân tán như mạng PROFIBUS (PROcess FIeld BUS). Tất nhiên kèm theo cổng
truyền thông thứ hai này lànhững phần mềm tiện dụng thích hợp cũng đã được cài
sẵn trong hệ điều hành. Các loại module CPU này được phân biệt với các loại
module CPU khác bằng cách thêm cụm từ DP (Distributed Port). Ví dụ như module
CPU315-2DP.
Hình 3.8 Một hệ thống PLC với các mô đun chuyên dụng ghép ngoài
Các loại module mở rộng:
+ PS (Power Supply): Module nguồn nuôi, có 3 loại 2A, 5A và 10A.
+ SM (Signal Module): Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, gồm có:
+ DI (Digital Input): Module mở rộng các cổng vào số với số lượng cổng có
thể là 8, 16 hoặc 32 tùy theo từng loại module. Gồm 24VDC và 120/230V AC.
+ DO (Digital Output): Module mở rộng các cổng ra số với số lượng cổng có
thể là 8, 16 hoặc 32 tùy theo từng loại module. Gồm 24VDC và ngắt điện từ.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 68
+ DI/DO (Digital Input/Digital Out): Module mở rộng các cổng vào/ra số với
số lượng cổng có thể là 8 vào/8 ra hoặc 16 vào/16 ra tùy theo từng loại module.
+ AI (Anolog Input): Module mở rộng các cổng vào tương tự. Về bản
chất chúng là những bộ chuyển đổi tương tự số 12 bits (AD), tức là mỗi tín hiệu
tương tự được chuyển đổi thành một tín hiệu số (nguyên) có độ dài 12 bits. Số các
cổng vào tương tự có thể là 2, 4 hoặc 8 tùy theo loại module. Tín hiệu vào có thể là
áp, dòng, điện trở.
+ AO (Anolog Output): Module mở rộng các cổng ra tương tự. Chúng
lànhững bộ chuyển đổi số tương tự 12 bits (DA). Số các cổng ra tương tự có thể là
2, 4 hoặc 8 tùy theo loại module. Tín hiệu ra có thể là áp hoặc dòng.
+ AI/AO (Analog Input/Analog Output): Module mở rộng các cổng
vào/ra tương tự. Số các cổng tương tự có thể là 4 vào/2 ra hoặc 4 vào/4 ra
tùy theo từng loại module.
+ IM (Interface Module): Module ghép nối. Đây là loại module chuyên dụng
có nhiệm vụ nối từng nhóm các module mở rộng lại với nhau thành một khối và
được quản lý chung bởi một module CPU. Thông thường các module mở
rộng được gá liền với nhau trên một thanh đỡ gọi là rack (hình 2.3). Trên
mỗi thanh rack chỉ có thể gá tối đa 8 module mở rộng (không kể module CPU,
nguồn nuôi). Một module CPU S7-300 có thể làm việc trực tiếp với nhiều nhất 4
racks và các racks này phải được nối với nhau bằng module IM.
+ FM (Function Module): Module có chức năng điều khiển riêng, ví dụ như
module điều khiển động cơ servo, module điều khiển động cơ bước, module PID,
module điều khiển vòng kín, Module đếm, định vị, điều khiển hồi tiếp …
+ CP (Communication Module): Module phục vụ truyền thông trong
mạng (MPI, PROFIBUS, Industrial Ethernet) giữa các PLC với nhau hoặc
giữa PLC với máy tính.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 69
3.2.3 Các vùng dữ liệu, vùng nhớ, các quy định về dữ liệu và địa chỉ trên PLC
a) S7-300
Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ:
Bảng 3.1
Thứ
tự
Kiểu dữ
liệu
Kích
thước
(bit)
Định
dạng
Phạm vi và ký hiệu Ví dụ
1
BOOL
(bit)
1 Boolean TRUE/FALSE TRUE
2
BYTE
(Byte)
8
Thập lục
phân
B#16#0 đến
B#16#FF
B#16#10 hoặc
Byte#16#10
Nhị phân
2#0 đến
2#1111_1111_1111
_1111
2#0001_0000_11
10_1101
Thập lục
phân
W#16#0 đến
W#16#FFFF
W#16#1ACF
BCD C#0 đến C#999 C#123
3
WORD
(Word)
16
Thập
phân
không
dấu
B#(0,0) đến
B#(255,255)
B#(10,20) hoặc
Byte(10,20)
4
DWOR
D
(Double
word)
32 Nhị phân
2#0 đến
2#1111_1111_1111
_1111_1111_1111_
1111_1111
2#1111_0111_00
00_1111_0111_0
000
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 70
Thập lục
phân
DW#16#0000_0000
đến
DW#16#FFFF_FFF
F
DW#16#00A2_F
AB hoặc
dword#16#00A2_
FAB
Thập
phân
không
dấu
B#(0,0,0,0) đến
B#(255,255,255,255
)
B#(1,14,45,56)
hoặc
Byte#(1,14,45,56)
5
INT
(Integer)
16
Thập
phân có
dấu
Từ -32768 đến
32767
2
6
DINT
(Double
integer)
32
Thập
phân có
dấu
L#-2147483648 đến
L#2147483647
L#10
7
S5TIME
R
(Simatic
Timer)
32
S5 time
với đơn
vị là
10ms
S5T#0H_0S_10MS
đến
S5T#2H_46M_30S_
0MS
S5T#1M hoặc
S5TIME#1M
8
TIME
(IEC
Time)
32
IEC time
với đơn
vị là 1ms
(số
integer)
T#24D_20H_31M_
23S_648MS đến
T#24D_20H_31M_
23S_647MS
T#1H_1M hoặc
TIME#1H_1M
9
TIME
(IEC
data)
16
Ngày hệ
IEC với
đơn vị 1
ngày
D#1990-1-1 đến
D#2168-12-31
D#1994-3-15
hoặc
DATE#1994-3-15
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 71
10
TIME_
OF_DA
Y (Time
of day)
32
Thời gian
trong một
ngày với
đơn vị
1ms
TOD#0:0:0.0 đến
TOD#23:59:59.999
TOD#1:10:3.3
TIME_OF_DAY
#1:10:3.3
11
CHAR
(Charact
er)
8 Ký tự A','B','d',… e'
Cấu trúc bộ nhớ của CPU bộ nhớ của S7-300 được chia thành 3 vùng chính:
- Vùng chứa chương trình ứng dụng. Vùng nhớ chương trình được chia thành
3 miền OB (Organisation Block): Miền chứa chương trình tổ chức.
+ FC (Function): Miền chứa chương trình con được tổ chức thành hàm có biến
hình thức để trao đổi dữ liệu với chương trình đã gọi nó.
+ FB (Function Block): Miền chứa chương trình con, được tổ chức thành hàm
và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ một khối chương trình nào khác. Các dữ
liệu này phải được xây dựng thành một khối dữ liệu riêng (gọi là DB-Data Block).
- Vùng chứa tham số của hệ điều hành và chương trình ứng dụng, được phân
chia thành 7 miền khác nhau gồm:
+ I (Process image Input): Miền bộ điệm các dữ liệu cổng vào số. Trước khi
bắt đầu thực hiện chương trình, PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào
và cất giữ chúng trong vùng nhớ I. Thông thường chương trình ứng dụng không đọc
trực tiếp trạng thái logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm
I.
+ Q (Process image output): Miền bộ điệm các dữ liệu cổng ra số.
Kết thúc giai đọan thực hiện chương trình, PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ đệm
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 72
Q tới các cổng ra số. Thông thường chương trình ứng dụng không trực tiếp gán giá
trị tới cổng ra mà chỉ chuyển vào bộ đệm Q.
+ M Miền các biến cờ. Chương trình ứng dụng sử dụng vùng nhớ này để lưu
giữ các tham số cần thiết và có thể truy cập nó theo bit (M), Byte (MB), từ
(MW), hay từ kép (MD).
+ T: Miền nhớ phục vụ bộ thời gian (Timer) bao gồm việc lưu trữ giá trị thời
gian đặt trước (PV- preset value), giá trị đếm thời gian tức thời (CV-Current value)
cũng như giá trị logic đầu ra của bộ timer.
+ C: Miền nhớ phục vụ đếm (counter) bao gồm việc lưu trữ giá trị đặt trước
(PV-preset value), giá trị đếm tức thời (CV-Current value) cũng như giá trị logic
đầu ra của bộ counter.
+ PI: Miền địa chỉ cổng vào của các module tương tự (I/O external input). Các
giá trị tương tự tại cổng vào của module tương tự sẽ được module đọc và chuyển tự
động theo những địa chỉ. Chương trình ứng dụng có thể truy cập miền nhớ PI theo
từng byte (PIB), từng từ (PIW) hoặc theo từ kép (PID).
+ PQ: Miền địa chỉ cổng ra của các module tương tự (I/O external Output).
Các giá trị theo những địa chỉ này sẽ được module đọc và chuyển tới các cổng ra
tương tự. Chương trình ứng dụng có thể truy cập miền nhớ PQ theo từng byte
(PQB), từng từ (PQW) hoặc theo từ kép (PQD).
- Vùng chứa các khối dữ liệu, được chia làm 2 loại:
+ DB (Data block): Miền chứa các dữ liệu được tổ chức thành khối. Kích
thước cũng như số lượng khối do người sử dụng quy định, phù hợp với từng
bài toán điều khiển. Chương trình có thể truy cập miền này theo từng bit (DBX),
byte (DBB), từ (DBW) hoặc từ kép (DBD).
+ L (Local data block): Miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình
OB, FC, FB tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của
biến hình thức với những khối chương trình đã gọi nó. Nội dung của một số dữ liệu
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 73
trong miền nhớ này sẽ bị xoá khi kết thúc chương trình tương ứng OB, FC, FB.
Miền này có thể truy nhập từ chương trình theo bit (L), byte (LB), từ (LW) hoặc từ
kép (LD).
- Những khối OB đặt biệt
+ OB10: Time of day Interrupt
+ OB20: Time delay Interrupt
+ Hardware Interrupt
+ OB 81: Powersuply fault
+ OB 100: Start Up information
Địa chỉ ô nhớ trong Step7-300 gồm hai phần: phần chữ và phần số.
- Phần chữ chỉ vị trí và kích thước của ô nhớ. Chúng có thể là:
+ M: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 1 bit
+ MB: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 1 byte (8bit)
+ MW: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 2 byte (16bit)
+ MD: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 4 byte (32 bit)
+ I: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 bit
+ IB: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 byte
+ IW: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 từ
+ ID: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 từ kép
+ Q: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 bit
+ QB: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 byte
+ QW: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 từ
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 74
+ QD: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 từ kép
+ PIB: Chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte thuộc vùng peripheral input.
Thường là địa chỉ cổng vào của các module tương tự.
+ PIW: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 byte thuộc vùng peripheral input.
Thường là địa chỉ cổng vào của các module tương tự.
+ PID: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 từ thuộc vùng peripheral input.
Thường là địa chỉ cổng vào của các module tương tự.
+ PQB: Chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte thuộc vùng peripheral output. Thường
là địa chỉ cổng ra của các module tương tự.
+ PQW: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 byte thuộc vùng peripheral output .
Thường là địa chỉ cổng ra của các module tương tự.
+ PQD: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 từ thuộc vùng peripheral output.
Thường là địa chỉ cổng ra của các module tương tự.
- Phần số: Chỉ địa chỉ của byte hoặc bit trong miền nhớ đã xác định. Nếu ô
nhớ đã được xác định thông qua phần chữ là có kích thước 1 bit thì phần số sẽ gồm
địa chỉ của byte và số thứ tự của bit trong byte đó được tách với nhau bằng dấu
chấm.
Ví dụ 3.1:
+ I 1.3 Chỉ bit thứ 4 trong byte 1 của miền nhớ bộ đệm cổng vào số.
+ M 101.5 Chỉ bit thứ 6 trong byte 101 của miền các biến cờ M.
+ Q 4.5 Chỉ bit thứ 6 trong byte 4 của miền nhớ bộ đệm cổng ra số.
- Trong trường hợp ô nhớ đã được xác định là byte, từ hoặc từ kép thì phần số
sẽ là địa chỉ byte đầu tiên trong mảng byte của ô nhớ đó.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 75
Ví dụ 3.2:
+ MB15 Chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte (byte 15) trong miền các biến cờ M
+ MW 18 Chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ gồm 2 byte 18 và 19 trong miền các
biến cờ M.
+ MD105 Chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ kép gồm 4 byte 105, 106, 107 và 108
trong miền các biến cờ M.
b) S7-200
Cấu trúc bộ nhớ của PLC S7 – 200
- Bộ nhớ của S7 – 200 có tính năng động cao, có thể đọc và ghi được trong
toàn vùng, ngoại trừ phần các bit nhớ đặc biệt được ký hiệu SM (Special Memory)
chỉ có thể truy cập để đọc. Bộ nhớ có một tụ nhớ để giữ thế nuôi, duy trì dữ liệu
trong một khoảng thời gian khi mất điện.
- Bộ nhớ của S7 – 200 được chia thành 4 vùng:
- Vùng nhớ chương trình: Là vùng lưu giữ các lệnh chương trình. Vùng này
thuộc kiểu không bị mất dữ liệu (non – volatile), đọc / ghi được.
- Vùng nhớ tham số: Là vùng lưu giữ các thông số như : từ khóa, địa chỉ trạm.
Cũng như vùng chương trình vùng tham số thuộc kiểu đọc ghi / được.
- Vùng nhớ dữ liệu: Được sử dụng để trữ các dữ liệu của chương trình. Đối
với CPU 214, 1KByte đầu tiên của vùng nhớ này thuộc kiểu đọc / ghi được. Vùng
dữ liệu là một miền nhớ động. Nó có thể được truy cập theo từng bit, từng byte,
từng từ đơn (word), hoặc theo từng từ kép (Double word) và được dùng để lưu trữ
dữ liệu cho các thuật toán, các hàm truyền thông, lập bảng, các hàm dịch chuyển,
xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ …Vùng dữ liệu được chia thành những vùng
nhớ nhỏ với các công dụng khác nhau. Chúng được ký hiệu bằng chữ cái đầu tiếng
Anh, đặc trưng cho công dụng riêng của chúng:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 76
+ V Variable memory
+ I Input image resister
+ O Ouput image resister
+ M Internal memory bits
+ SM Special memory bits
- Tất cả các miền này đều có thể truy cập theo từng bit, từng byte, từng từ đơn,
hoặc từng từ kép.
3.3 Thiết kế chương trình cho PLC
3.3.1 Các lệnh vào ra
Bảng 3.2
Toán hạng Mô tả Toán hạng áp dụng
---| |--- Tiếp điểm thường hở I, Q, M, L, D, T, C
---| / |--- Tiếp điểm thường đóng I, Q, M, L, D, T, C
---( ) Ngõ ra cuộn dây I, Q, M, L, D
Sao chép nội dung của bit đầu tiên trong ngăn xếp vào bit được chỉ định trong
lệnh. Nội dung của ngăn xếp không thay đổi.
3.3.2 Các lệnh ghi xóa trực tiếp giá trị cho các tiếp điểm
SET ( S ) và RESET ( R )
Hình 3.9 Các lệnh mô tả S, R và giản đồ tín hiệu thu được
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 77
3.3.3 Các lệnh logic đại số Boole
Các lệnh làm việc với tiếp điểm theo đại số Boolean cho phép tạo sơ
đồ điều khiển logic không có nhớ. Trong LAD lệnh này được biễu diễn thông qua
cấu trúc mạch mắc nối tiếp hoặc song song các tiếp điểm thường đóng hay thường
mở.
Trong STL có thể sử dụng các lệnh A (And) và O (Or) cho các hàm hở hoặc
các lệnh AN (And Not) và ON (Or Not) cho các hàm kín. Giá trị của ngăn xếp thay
đổi phụ thuộc vào từng lệnh.
Các hàm logic Boole làm việc trực tiếp với tiếp điểm bao gồm: O (Or) , A
(And), AN (And Not), ON (Or Not).
Thực hiện lệnh A, O, AN, ON theo LAD (hình 3.10)
Hình 3.10 Lệnh A, O, AN, ON theo LAD
Ví dụ 3.3:
Một hệ thống băng tải được trang bị hai cảm biến quang phát hiện vật cản
(PEB1 và PEB2). Hai cảm biến này được sử dụng để dò tìm hướng chuyển động
của băng tải. Mỗi cảm biến quang này có chức năng giống như một công tác thường
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 78
hở. Viết một chương trình để nhận biết hướng chuyển động của băng tải thông qua
các cảm biến vật cản.
Hình 3.11 Quy trình hoạt động của hệ thống băng tải
Cách bố trí cảm biến và đèn báo hiệu kết nối với PLC được thể hiện qua bảng 3.3.
Bảng 3.3
Các thành phần Địa chỉ Ký hiệu
Cảm biến đối tượng 1 PEB1 I0.0
Cảm biến đối tượng 2 PEB2 I0.1
Đèn hiển thị chuyển động
qua bên phải
RIGHT Q4.0
Đèn hiển thị chuyển động
qua bên trái
LEFT Q4.1
Bit nhớ trung gian 1 PMB1 M0.0
Bit nhớ trung gian 2 PMB2 M0.1
Chương trình được viết như sau:
Network 1:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 79
Network 2:
Network 3:
Hình 3.12 Chương trình LAD cho PLC
3.3.4 Timer
Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều
khiển thường được gọi là khâu trễ. Các công việc điều khiển cần nhiều chức năng
Timer khácnhau. Một Word (16bit) trong vùng dữ liệu được gán cho một trong các
Timer.
Một Timer có các ngõ vào và ngõ ra tương ứng như sau: Ngõ vào Start (bắt
đầu): Timer được bắt đầu với sự thay đổi tín hiệu từ mức “0” lên mức “1” ở ngõ vào
Start của nó. Thời gian (thí dụ L S5T#1S) và hoạt động của Timer (thí dụ SP T1)
phải được lập trình ngay sau hoạt động quét điều kiện bắt đầu (thí dụ A I0.0).
Ngõ vào Reset (xóa): tín hiệu mức “1” ở ngõ vào Reset làm dừng Timer. Lúc
này thời gian hiện hành được đặt về 0 và ngõ ra Q của timer được xoá về “0”. Các
ngõ ra số: giá trị thời gian thực sự có thể đọc được từ hai ngõ ra số BI (số nhị phân)
và BCD (số thập phân). Ví dụ xuất ra hiển thị dạng số ở ngõ ra.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 80
Ngõ ra nhị phân: trạng thái tín hiệu ở ngõ ra nhị phân Q của Timer phụ thuộc
vào chức năng Timer được lập trình. Thí dụ khi bắt đầu, ngõ ra Q ở mức “1” khi có
tín hiệu Start và Timer đang chạy.
3.3.4.1 Tổng quan về các lệnh Timer
Các lệnh về timer bao gồm:
 S_PULSE Pulse S5 Timer
 S_PEXT Extended Pulse S5 Timer
 S_ODT On-Delay S5 Timer
 S_ODTS Retentive On-Delay S5 Timer
 S_OFFDT Off-Delay S5 Timer
 ---( SP ) Pulse Timer Coil
 ---( SE ) Extended Pulse Timer Coil
 ---( SD ) On-Delay Timer Coil
 ---( SS ) Retentive On-Delay Timer Coil
 ---( SA ) Off-Delay Timer Coil
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 81
Hình 3.13 Giản đồ thời gian
3.3.4.2 Timer xung S_PULSE
Ký hiệu:
Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng dưới đây:
Bảng 3.4
Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả
T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer
S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start
TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer
R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset
BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger
BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD
Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer
Giản đồ thời gian của timer
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 82
Hình 3.13 Đặc tính timer xung
Ví dụ 3.4:
Hình 3.14
3.3.4.3 Timer xung mở rộng S_PEXT
Ký hiệu:
Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng dưới đây:
Bảng 3.3
Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả
T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer
S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start
TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 83
R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset
BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng
interger
BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD
Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer
Giản đồ thời gian của timer này được thể hiện ở hình
Hình 3.15 Giản đồ thời gian của timer xung mở rộng
Ví dụ 3.5:
Hình 3.16
3.3.4.4 Timer On-Delay S_ODT
- Ký hiệu:
- Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng
dưới đây:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 84
Bảng 3.4
Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả
T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer
S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start
TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer
R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset
BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng
interger
BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng
BCD
Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer
Hình 3.17 Giản đồ thời gian của timer On-Delay
Ví dụ 3.6:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 85
Hình 3.18
3.3.4.5 Timer On-Delay nhớ S_ODTS
- Ký hiệu:
- Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng
dưới đây:
Bảng 3.5
Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả
T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer
S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start
TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer
R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset
BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger
BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD
Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 86
Hình 3.19 Giản đồ thời giản của Retentive On-Delay timer
Ví dụ 3.7:
Hình 3.20
3.3.4.6 Timer Off-Delay S_OFFDT
- Ký hiệu:
- Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng
dưới đây:
Bảng 3.6
Tham số Kiểu dữ
liệu
Vùng nhớ Mô tả
T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer
S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 87
TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer
R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset
BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger
BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD
Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer
Hình 3.21 Giản đồ thời gian của timer S_OFFDT
Ví dụ 3.8:
Hình 3.22
3.3.4.7 Cuộn dây Timer xung ---( SP )
- Ký hiệu: ---( SP )
- Cuộn dây time xung: ---(SP) Pulse Time Coil
- Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 88
Ví dụ 3.9:
Hình 3.23
3.3.4.8 Cuộn timer xung mở rộng: --(SE)
- Ký hiệu: --(SE).
- Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D.
Ví dụ 3.10:
Hình 3.24
3.3.4.9 Cuộn dây timer On-Delay ---( SD )
- Ký hiệu: ---( SD )
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 89
- Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D.
Ví dụ 3.11:
Hình 3.25
3.3.4.10 Cuộn dây timer On-Delay nhớ ---( SS )
- Ký hiệu: ---( SS )
- Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D.
Ví dụ 3.12:
Hình 3.26
3.3.4.11 Cuộn dây timer Off-Delay ---( SF )
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 90
Ký hiệu: ---( SF )
Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D.
Ví dụ 3.13:
Hình 3.27
3.3.5 Counter
Trong công nghiệp, bộ đếm rất cần cho các quá trình đếm khác nhau như: đếm
số chai, đếm xe hơi, đếm số chi tiết, …Một word 16bit (counter word) được lưu trữ
trong vùng bộ nhớ dữ liệu hệ thống của PLC dùng cho mỗi counter. Số đếm được
chứa trong vùng nhớ dữ liệu hệ thống dưới dạng nhị phân và có giá trị trong khoảng
0 đến 999.
Các phát biểu dùng để lập trình cho bộ đếm có các chức năng như sau:
+ Đếm lên (CU = Counting Up): Tăng counter lên 1. Chức năng này chỉ được
thực hiện nếu có một tín hiệu dương ( từ “0” chuyển xang “1” ) xảy ra ở ngõ vào
CU. Một khi số đếm đạt đến giới hạn trên là 999 thì nó không được tăng nữa.
+ Đếm xuống (CD = Counting Down): Giảm counter đi 1. Chức năng này chỉ
được thực hiện nếu có sự thay đổi tín hiệu dương ( từ “0” xang “1” ) ở ngõ vào CD.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 91
+ Một khi số đếm đạt đến giới hạn dưới 0 thì thì nó không còn giảm được
nữa. Đặt counter ( S = Setting the counter): Counter được đặt với giá trị được lập
trình ở ngõ vào PV khi có cạnh lên ( có sự thay đổi từ mưc “0” lên mức “1” ) ở ngõ
vào S này. Chỉ có sự thay đổi mới từ “0” xang “1” ở ngõ vào S này mới đặt giá trị
cho counter một lần nữa.
+ Đặt số đếm cho Counter ( PV = Presetting Value ): Số đếm PV là
một word 16 bit ở dạng BCD. Các toán hạng sau có thể được sử dụng ở PV là:
Word IW, QW, MW,…Hằng số: C#0,…,999.
+ Xóa Counter ( R = Resetting the counter ): Counter được đặt về 0 (bị reset)
nếu ở ngõ vào R có sự thay đổi tín hiệu từ mức “0” lên mức “1” . Nếu tín hiệu ở
ngõ vào R là “0” thì không có gì ảnh hưởng đến bộ đếm.
+ Quét số của số đếm: (CV, CV_BCD ): số đếm hiện hành có thể được nạp
vào thanh ghi tích lũy ACCU như một số nhị phân (CV = Counter Value) hay số
thập phân ( CV_BCD ). Từ đó có thể chuyển các số đếm đến các vùng toán hạng
khác.
+ Quét nhị phân trạng thái tín hiệu của Counter (Q): ngõ ra Q của counter có
thể được quét để lấy tín hiệu của nó. Nếu Q = “0” thì counter ở zero, nếu Q = “1”
thì số đếm ở counter lớn hơn zero.
Biểu đồ chức năng:
Hình 3.28
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 92
a) Up counter
Hình 3.29
I0.2: đặt giá trị bắt đầu và cho phép Counter đếm.
I0.0: Counter đếm lên
I0.3: Reset Counter
Q4.0 = 1 khi giá trị của Counter khác 0.
MW10: chứa giá trị bắt đầu đếm cho Timer.
b) Down counter
Hình 3.30
I0.2: đặt giá trị bắt đầu và cho phép Counter đếm.
I0.0: Counter đếm xuống
I0.3: Reset Counter
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 93
Q4.0 = 1 khi giá trị của Counter khác 0.
MW10: chứa giá trị bắt đầu đếm cho Timer.
c) Up-Down Counter
Hình 3.31
I0.2: đặt giá trị bắt đầu và cho phép Counter đếm.
I0.0: Counter đếm lên
I0.1: Counter đếm xuống
I0.3: Reset Counter
Q4.0 = 1 khi giá trị của Counter khác 0.
MW10: chứa giá trị bắt đầu đếm cho Timer.
Câu hỏi ôn tập
1. Một hệ thống phân loại sản phẩm có cấu tạo như sau:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 94
Cửa 1
Cảm biến 1
Cảm biến 2
Cảm biến 3
Cảm biến
Cửa 2
Cửa 3
Hình 3.32
- Hệ thống sẽ phân ra 3 loại chay theo 3 chiều cao khác nhau do 3 cảm biến
vật cản xác định.
+ Loại 1 (Cao nhất, cả 3 cảm biến điều lên mức 1): Sẽ đi theo đường 1.
+ Loại 2 (Cao thứ 2, cảm biến 1 và 2 sẽ lên mức 1, cảm biến 3 ở mức 0): Sẽ đi
theo đường 2.
+ Loại 3 (Thấp nhất, chỉ có cảm biến 1 lên mức 1, cảm biến 2 và 3 ở mức 0):
Sẽ đi theo đường 3.
- Việc chọn đường đi do vị trí của cửa gạt quyết định. Ngõ vào -> Start: I0.0,
Stop: I0.1, CB 1: I0.2 , CB 2: I0.3, CB 3: I0.4. Ngõ ra -> Cửa mở sang 1: Q0.0, Cửa
mở sang 3: Q0.1.
Chú ý: Cảm biến quang khi bị chắn ngang thì sẽ lên mức 1. Khoá lẩn khi điều
khiển
cửa gạt. Cửa ở vị trí 2 khi Q0.0 và Q0.1 ở mức 0 .
2. Cho: Đèn 1: Q0.1 Đèn 2: Q0.2 Đèn 3: Q0.3
- Start: I0.0, Stop: I0.1
- Viết chương trình điều khiển 3 đèn theo trình tự:
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 95
- Start -> Đèn 1 sáng 1s -> Đèn 2 sáng 1s -> Đèn 3 sáng 1s -> Đèn 1 và 3 sáng
2s ->
Đèn 2 sáng 2s -> Lặp lại.
- Stop -> Dừng chương trình.
3. Một bầy gia súc 300 con, được phân ra 3 chuồng khác nhau, mỗi chuồng 100
con. Gia xúc sẽ đi theo một đường chung sao đó sẽ phân ra mỗi chuồng 100 con.
- Nhấn Start -> Mở cổng 1 cho gia súc vào (100 con) -> đóng cổng 1, mở cổng
2 (100 con) -> đóng cổng 2, mở cổng 3 (100 con) -> đóng cổng 3.
Cửa 1
C
ử
a
1 Cửa 2
Cửa3
Hình 3.33
-Viết chương trình điều khiển (dùng PLC S7-300).
4. Viết chương trình điều khiển 8 bóng đèn sáng lần lượt từng bóng. Mỗi bóng chỉ
sáng trong thời gian 2 giây rồi tắt.
5. Viết chương trình điều khiển 8 bóng đèn sáng đếm nhị phân từ 0b00000000 đến
0b11111111.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Ngọc Phương (2008), Hệ thống điều khiển bằng khí nén, NXB Giáo
dục, Hà Nội.
[2] Nguyễn Ngọc Phương (2008), Hệ thống điều khiển bằng thủy lực, NXB Giáo
dục, Hà Nội.
[3] Nguyễn Như Hiển, Nguyễn Mạnh Tùng (2007), Điều khiển logic và PLC, Nhà
xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ.
[4] Trần Xuân Tùy (2007), Điều khiển thủy khí và điều khiển PLC, Trường ĐH
Bách khoa Đà Nẵng.
[5] Phạm Đắp, Trần Xuân Tùy (1998), Điều khiển tự động trong các lĩnh vực cơ
khí, Nhà xuất bản Giáo dục.
[6] Siemen, Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming, Reference
Manual.
Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC
Trang 97
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................... 3
Chương 1 ĐIỀU KHIỂN LOGIC........................................................................................... 4
1.1 Khái niệm cơ bản........................................................................................................ 4
1.2 Các phần tử logic........................................................................................................ 6
1.2.1 Phần tử logic NOT (đảo) ....................................................................................... 6
1.2.2 Phần tử logic AND (và)......................................................................................... 7
1.2.3 Phần tử logic NAND (và-đảo) ................................................................................ 7
1.2.4 Phần tử logic AND-NAND .................................................................................... 8
1.2.5 Phần tử logic AND-NAND với 4 tín hiệu vào .......................................................... 8
1.2.6 Phần tử logic OR (hoặc) ........................................................................................ 9
1.2.7 Phần tử logic NOR (hoặc-đảo) ............................................................................... 9
1.2.8 Phần tử logic OR/NOR.......................................................................................... 9
1.2.9 Phần tử logic XOR (EXC-OR) ............................................................................. 10
1.3 Lý thuyết đại số BOOLE ........................................................................................... 10
1.3.1 Các quy tắc cơ bản của đại số Boole ..................................................................... 10
1.3.2 Biểu đồ Karnaugh............................................................................................... 17
1.3.3 Phần tử nhớ........................................................................................................ 22
1.4 Biểu diễn phần tử logic của khí nén............................................................................. 24
1.4.1 Phần tử NOT...................................................................................................... 24
1.4.2 Phần tử OR và NOR............................................................................................ 24
1.4.3 Phần tử AND và NAND ...................................................................................... 24
1.4.4 Phần tử EXC-OR................................................................................................ 25
1.4.5 Phần tử RS-FF.................................................................................................... 25
1.4.6 Phần tử thời gian ................................................................................................ 26
Câu hỏi ôn tập............................................................................................................ 27
Chương 2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN .................................................................. 28
Bài giảng Điều khiển thủy khí và lập trình PLC.pdf

More Related Content

What's hot

Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiềuCông thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiềuMan_Ebook
 
Tâm lý học kỹ sư.pdf
Tâm lý học kỹ sư.pdfTâm lý học kỹ sư.pdf
Tâm lý học kỹ sư.pdfMan_Ebook
 
Giáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKT
Giáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKTGiáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKT
Giáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKTlee tinh
 
Mô phỏng động cơ điện 1 chiều
Mô phỏng động cơ điện 1 chiềuMô phỏng động cơ điện 1 chiều
Mô phỏng động cơ điện 1 chiềuThanh Hoa
 
Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.
Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.
Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.Ngọc Hùng Nguyễn
 
Giáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtôGiáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtôĐức Anh Đỗ
 
chỉnh lưu hình tia 3 pha.doc
chỉnh lưu hình tia 3 pha.docchỉnh lưu hình tia 3 pha.doc
chỉnh lưu hình tia 3 pha.doc26ngQuangKhi
 
cong nghe che tao may
cong nghe che tao maycong nghe che tao may
cong nghe che tao mayTrieu Albert
 
6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ
6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ
6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụvienlep10cdt2
 
Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT
Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT
Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT Minh Đức Nguyễn
 
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdfGiáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdfMan_Ebook
 
Giao trinh phuong phap phan tu huu han
Giao trinh phuong phap phan tu huu hanGiao trinh phuong phap phan tu huu han
Giao trinh phuong phap phan tu huu hanCửa Hàng Vật Tư
 

What's hot (20)

Đề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đ
Đề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đĐề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đ
Đề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đ
 
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiềuCông thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
 
Đề tài: Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng bộ PID
Đề tài: Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng bộ PIDĐề tài: Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng bộ PID
Đề tài: Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng bộ PID
 
Tâm lý học kỹ sư.pdf
Tâm lý học kỹ sư.pdfTâm lý học kỹ sư.pdf
Tâm lý học kỹ sư.pdf
 
Đề tài: Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn dùng cho băng tải
Đề tài: Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn dùng cho băng tảiĐề tài: Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn dùng cho băng tải
Đề tài: Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn dùng cho băng tải
 
Giáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKT
Giáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKTGiáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKT
Giáo Trình Công Nghệ Kim Loại-SPKT
 
Mô phỏng động cơ điện 1 chiều
Mô phỏng động cơ điện 1 chiềuMô phỏng động cơ điện 1 chiều
Mô phỏng động cơ điện 1 chiều
 
Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.
Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.
Đồ án chi tiết máy _ 1 cấp bánh răng côn.
 
Giáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtôGiáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtô
 
chỉnh lưu hình tia 3 pha.doc
chỉnh lưu hình tia 3 pha.docchỉnh lưu hình tia 3 pha.doc
chỉnh lưu hình tia 3 pha.doc
 
cong nghe che tao may
cong nghe che tao maycong nghe che tao may
cong nghe che tao may
 
6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ
6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ
6 tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ
 
Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT
Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT
Bài Giảng môn Máy Công Cụ - TNUT
 
Đề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đ
Đề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đĐề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đ
Đề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đ
 
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdfGiáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
 
Đề tài: Thiết kế bộ điều khiển tốc độ động cơ một chiều, HOT
Đề tài: Thiết kế bộ điều khiển tốc độ động cơ một chiều, HOTĐề tài: Thiết kế bộ điều khiển tốc độ động cơ một chiều, HOT
Đề tài: Thiết kế bộ điều khiển tốc độ động cơ một chiều, HOT
 
Giao trinh phuong phap phan tu huu han
Giao trinh phuong phap phan tu huu hanGiao trinh phuong phap phan tu huu han
Giao trinh phuong phap phan tu huu han
 
Đề tài: Máy khoan đứng 2h125, HAY, 9đ
Đề tài: Máy khoan đứng 2h125, HAY, 9đĐề tài: Máy khoan đứng 2h125, HAY, 9đ
Đề tài: Máy khoan đứng 2h125, HAY, 9đ
 
Đề tài: Bộ điều khiển truyền thống cho hệ thống truyền động điện
Đề tài: Bộ điều khiển truyền thống cho hệ thống truyền động điệnĐề tài: Bộ điều khiển truyền thống cho hệ thống truyền động điện
Đề tài: Bộ điều khiển truyền thống cho hệ thống truyền động điện
 
Đề tài: Thiết kế động cơ đốt trong, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế động cơ đốt trong, HAY, 9đĐề tài: Thiết kế động cơ đốt trong, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế động cơ đốt trong, HAY, 9đ
 

Similar to Bài giảng Điều khiển thủy khí và lập trình PLC.pdf

mạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lường
mạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lườngmạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lường
mạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lườngChia sẻ tài liệu học tập
 
Phan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khi
Phan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khiPhan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khi
Phan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khiTrương Khuyết
 
Dieukhienlaptrinh 1 libre
Dieukhienlaptrinh 1 libreDieukhienlaptrinh 1 libre
Dieukhienlaptrinh 1 librenguyenchinhhung
 
Dien tu so dhbk ha noi
Dien tu so   dhbk ha noiDien tu so   dhbk ha noi
Dien tu so dhbk ha noiHung Mobi QL
 
phuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptx
phuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptxphuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptx
phuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptxtandinh24
 
[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...
[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...
[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...Nam Thanh
 
Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]
Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]
Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]Nguyễn Hồng Nhân
 
Dien Tu So Dhbk Ha Noi
Dien Tu So   Dhbk Ha NoiDien Tu So   Dhbk Ha Noi
Dien Tu So Dhbk Ha Noimark
 
Dien Tu So BHIU
Dien Tu So  BHIUDien Tu So  BHIU
Dien Tu So BHIUmark
 
[2] the control of active rectifier base on hil402 platform
[2] the control of active rectifier base on hil402 platform[2] the control of active rectifier base on hil402 platform
[2] the control of active rectifier base on hil402 platformNgoc Dinh
 
ĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.doc
ĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.docĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.doc
ĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.docDịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Tự học PLC CP1L
Tự học PLC CP1LTự học PLC CP1L
Tự học PLC CP1Lquanglocbp
 

Similar to Bài giảng Điều khiển thủy khí và lập trình PLC.pdf (20)

mạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lường
mạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lườngmạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lường
mạch tổ hợp và mạch trình tự - Điện tử Đo lường
 
Phan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khi
Phan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khiPhan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khi
Phan 1-chuong-5-cac-phan-tu-va-mach-logic-khi
 
Dieukhienlaptrinh 1 libre
Dieukhienlaptrinh 1 libreDieukhienlaptrinh 1 libre
Dieukhienlaptrinh 1 libre
 
Dien tu so dhbk ha noi
Dien tu so   dhbk ha noiDien tu so   dhbk ha noi
Dien tu so dhbk ha noi
 
Slide-Nhóm-9.pdf
Slide-Nhóm-9.pdfSlide-Nhóm-9.pdf
Slide-Nhóm-9.pdf
 
Chuong 4 mach dieu khien
Chuong 4   mach dieu khienChuong 4   mach dieu khien
Chuong 4 mach dieu khien
 
Luận văn: Nghiên cứu hoạt động, thiết kế và lắp ráp bộ Inverter, HOT
Luận văn: Nghiên cứu hoạt động, thiết kế và lắp ráp bộ Inverter, HOTLuận văn: Nghiên cứu hoạt động, thiết kế và lắp ráp bộ Inverter, HOT
Luận văn: Nghiên cứu hoạt động, thiết kế và lắp ráp bộ Inverter, HOT
 
phuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptx
phuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptxphuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptx
phuong phap dieu khien tu dong khi nen (1).pptx
 
[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...
[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...
[4_CV] Reduce The Number Calculations for Cost Function of The Predictive Con...
 
Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]
Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]
Giáo trình plc omron cp1 l 1h [unlockplc.com]
 
Chuong1
Chuong1Chuong1
Chuong1
 
Dien Tu So Dhbk Ha Noi
Dien Tu So   Dhbk Ha NoiDien Tu So   Dhbk Ha Noi
Dien Tu So Dhbk Ha Noi
 
Dien Tu So BHIU
Dien Tu So  BHIUDien Tu So  BHIU
Dien Tu So BHIU
 
Chuong 2
Chuong 2Chuong 2
Chuong 2
 
V1 08-dieu-khien-qua-trinh
V1 08-dieu-khien-qua-trinhV1 08-dieu-khien-qua-trinh
V1 08-dieu-khien-qua-trinh
 
Bao cao servo
Bao cao servoBao cao servo
Bao cao servo
 
[2] the control of active rectifier base on hil402 platform
[2] the control of active rectifier base on hil402 platform[2] the control of active rectifier base on hil402 platform
[2] the control of active rectifier base on hil402 platform
 
ĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.doc
ĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.docĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.doc
ĐỒ ÁN - Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID.doc
 
Đề tài: Đo và điều khiển tốc độ động cơ dùng 8051, HAY
Đề tài: Đo và điều khiển tốc độ động cơ dùng 8051, HAYĐề tài: Đo và điều khiển tốc độ động cơ dùng 8051, HAY
Đề tài: Đo và điều khiển tốc độ động cơ dùng 8051, HAY
 
Tự học PLC CP1L
Tự học PLC CP1LTự học PLC CP1L
Tự học PLC CP1L
 

More from Man_Ebook

BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdfBÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdfMan_Ebook
 
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.docTL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.docMan_Ebook
 
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdfGiáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdfGiáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdfGiáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdfGiáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 

More from Man_Ebook (20)

BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdfBÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
 
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.docTL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
 
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdfGiáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
 
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdfGiáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
 
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdfGiáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
 
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdfGiáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
 
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
 
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 

Recently uploaded

Chàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptx
Chàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptxChàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptx
Chàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptxendkay31
 
Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...
Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...
Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...Nguyen Thanh Tu Collection
 
Kiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh lí
Kiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh líKiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh lí
Kiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh líDr K-OGN
 
Sơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdf
Sơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdfSơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdf
Sơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdftohoanggiabao81
 
NQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdf
NQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdfNQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdf
NQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdfNguyễn Đăng Quang
 
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...ThunTrn734461
 
TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...
TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...
TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...Nguyen Thanh Tu Collection
 
Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...
Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...
Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...hoangtuansinh1
 
ôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
ôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
ôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhvanhathvc
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...Nguyen Thanh Tu Collection
 
Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...
Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...
Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...Nguyen Thanh Tu Collection
 
Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................TrnHoa46
 
sách sinh học đại cương - Textbook.pdf
sách sinh học đại cương   -   Textbook.pdfsách sinh học đại cương   -   Textbook.pdf
sách sinh học đại cương - Textbook.pdfTrnHoa46
 
chuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdf
chuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdfchuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdf
chuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdfVyTng986513
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...Nguyen Thanh Tu Collection
 
GIÁO TRÌNH KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
GIÁO TRÌNH  KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘIGIÁO TRÌNH  KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
GIÁO TRÌNH KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘIĐiện Lạnh Bách Khoa Hà Nội
 
Trích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docx
Trích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docxTrích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docx
Trích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docxnhungdt08102004
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...Nguyen Thanh Tu Collection
 
powerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptx
powerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptxpowerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptx
powerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptxAnAn97022
 

Recently uploaded (20)

Chàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptx
Chàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptxChàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptx
Chàm - Bệnh án (da liễu - bvdlct ctump) .pptx
 
Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...
Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...
Sáng kiến “Sử dụng ứng dụng Quizizz nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệ...
 
Kiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh lí
Kiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh líKiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh lí
Kiểm tra chạy trạm lí thuyết giữa kì giải phẫu sinh lí
 
Sơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdf
Sơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdfSơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdf
Sơ đồ tư duy môn sinh học bậc THPT.pdf
 
NQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdf
NQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdfNQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdf
NQA Lợi ích Từ ISO và ESG Tăng Trưởng và Bền Vững ver01.pdf
 
1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf
1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf
1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf
 
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC KỸ NĂNG SỐNG CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ ...
 
TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...
TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...
TỔNG HỢP ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT MÔN NGỮ VĂN NĂM ...
 
Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...
Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...
Thong bao 337-DHPY (24.4.2024) thi sat hach Ngoai ngu dap ung Chuan dau ra do...
 
ôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
ôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
ôn tập lịch sử hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
 
Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...
Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...
Sáng kiến Dạy học theo định hướng STEM một số chủ đề phần “vật sống”, Khoa họ...
 
Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................
 
sách sinh học đại cương - Textbook.pdf
sách sinh học đại cương   -   Textbook.pdfsách sinh học đại cương   -   Textbook.pdf
sách sinh học đại cương - Textbook.pdf
 
chuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdf
chuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdfchuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdf
chuong-7-van-de-gia-dinh-trong-thoi-ky-qua-do-len-cnxh.pdf
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
 
GIÁO TRÌNH KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
GIÁO TRÌNH  KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘIGIÁO TRÌNH  KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
GIÁO TRÌNH KHỐI NGUỒN CÁC LOẠI - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
 
Trích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docx
Trích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docxTrích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docx
Trích dẫn trắc nghiệm tư tưởng HCM5.docx
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
 
powerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptx
powerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptxpowerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptx
powerpoint lịch sử đảng cộng sản việt nam.pptx
 

Bài giảng Điều khiển thủy khí và lập trình PLC.pdf

  • 1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BÀI GIẢNG MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN THỦY KHÍ VÀ LẬP TRÌNH PLC Ths. Phạm Văn Anh (Chủ biên) Ths. Đào Minh Đức
  • 2. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 3 LỜI NÓI ĐẦU Ở nước ta hiện nay, công nghiệp hóa – hiện đại hóa đang bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ. Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cơ khí – tự động hóa có nhiều bước phát triển vượt bậc, góp phần củng cố và xây dựng cơ sở vật chất hạ tầng cho nền kinh tế. Góp phần vào những nỗ lực này, các cán bộ, giảng viên và toàn thể các sinh viên của đại học Phạm Văn Đồng cũng đang từng bước đổi mới, nâng cao trình độ chuyên môn, nhằm tạo ra những bước chuyển lớn trong đào tạo và nâng cao chất lượng tạo. Từ những yêu cầu trên, nhóm biên soạn đã tập hợp từ nhiều tài liệu để biên tập thành bài giảng này. Tài liệu này được sử dụng cho sinh viên các lớp đại học tín chỉ với thời lượng 30 tiết. Chúng tôi hy vọng đây sẽ là tài liệu thiết thực cho các bạn sinh viên chuyên nghành Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí tại trường đại học Phạm Văn Đồng. Trong quá trình biên soạn, chắc chắn tài liệu không tránh khỏi có những sai sót. Mọi góp ý xin gửi về địa chỉ Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ - Trường Đai học Phạm Văn Đồng. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.
  • 3. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 4 Chương 1 ĐIỀU KHIỂN LOGIC Mục tiêu Chương này trang bị cho các sinh viên kiến thức về đại số Boole, ứng dụng của lý thuyết điều khiển logic như: Tối giản các phương trình logic bằng biến đối toán học hoặc bảng Karnaugh và nắm vững các phần tử điều khiển logic trong hệ thống thủy lực khí nén. 1.1 Khái niệm cơ bản Khái niệm “điều khiển” theo tiêu chuẩn DIN 19 226 (Cộng hòa liên bang Đức): là quá trình của một hệ thống, trong đó dưới tác động của một hay nhiều đại lượng vào, những đại lượng được thay đổi theo một quy luật nhất định của hệ thống đó. Đặc trưng cho quá trình điều khiển là mạch tác động hở (hệ thống điều khiển hở). Cấu trúc của hệ thống điều khiển hở được biểu diễn như hình dưới: Hình 1.1 Hệ thống điều khiển hở Hệ thống có các tín hiệu vào xe và tín hiệu ra xa . Ví dụ như mạch điều khiển đơn giản của một xilanh khí nén: Hình 1.2 Mạch điều khiển xilanh Một hệ thống điều khiển bao gồm: thiết bị điều khiển và đổi tượng điều khiển.
  • 4. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 5 Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống điều khiển + Đối tượng điều khiển là các loại thiết bị, máy móc.. + Thiết bị điều khiển bao gồm: phần tử đưa tín hiệu, phần tử xử lý và điều khiển, cơ cấu chấp hành. + Tín hiệu điều khiển là đại lượng ra xa của thiết bị điều khiển và đại lượng vào xe của đối tượng điều khiển. + Tín hiệu nhiễu z là đại lượng được tác động từ bên ngoài vào hệ thống và gây ảnh hưởng xấu lên hệ thống. Hình 1.4 Các phần tử của mạch điều khiển Hình 1.5 Phân loại tín hiệu
  • 5. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 6 - Khi tín hiệu thay đổi liên tục tương ứng với các giá trị thông tin biến đổi, được gọi là tín hiệu tương tự. - Khi tín hiệu mà biên độ thay đổi gián đoạn, được gọi là tín hiệu rời rạc. - Khi giá trị của tín hiệu thay đổi được định nghĩa dưới dạng mã nhị phân, gọi là tín hiệu số. - Tín hiệu nhị phân là tín hiệu số chỉ có hai giá trị (0 và 1) và tín hiệu bộ ba là tín hiệu có ba giá trị. Ví dụ: tín hiệu điều khiển khí nén phần lớn sử dụng tín hiệu nhị phân: Đóng và mở, có và không có khí nén… 1.2 Các phần tử logic Các phần tử logic được ký hiệu theo tiêu chuẩn DIN 40 100 (cộng hòa liên bang Đức) được ký hiệu trong bảng sau: Bảng 1.1 Phần tử cơ bản của mạch logic 1.2.1 Phần tử logic NOT (đảo) Phần tử logic NOT được minh họa trong hình dưới đây. Khi nhấn nút b1 rơle c có điện, bóng đèn h mất điện và ngược lại khi nhả b1, bóng đèn h có điện.
  • 6. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 7 Hình 1.6 Phần tử logic NOT 1.2.2 Phần tử logic AND (và) Khi nhấn nút b1 đồng thời với b2 rơle c có điện, bóng đèn h sáng. Hình 1.7 Phần tử logic AND 1.2.3 Phần tử logic NAND (và-đảo) Khi nhấn nút b1 đồng thời với b2 rơle c mất điện, bóng đèn h tắt. Hình 1.8 Phần tử logic NAND
  • 7. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 8 1.2.4 Phần tử logic AND-NAND - Phần tử logic AND-NAND có 2 tín hiệu ra h1 và h2. Hai tín hiệu h1 và h2 là phủ định của nhau. Hình 1.9 Phần tử logic AND-NAND 1.2.5 Phần tử logic AND-NAND với 4 tín hiệu vào Sơ đồ mạch được minh họa ở hình dưới đây: Hình 1.10 Phần tử AND-NAND với 4 tín hiệu vào
  • 8. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 9 1.2.6 Phần tử logic OR (hoặc) Đèn h sáng, khi nhấn nút b1 hoặc b2. Ký hiệu, sơ đồ và bảng chân lý được thể hiện trong hình dưới: Hình 1.11 Phần tử logic OR 1.2.7 Phần tử logic NOR (hoặc-đảo) Khi tín hiệu trong 2 nút b1 hoặc b2 được thực hiện, thì đèn h tắt. Đèn h sáng khi không có tín hiệu nào thực hiện cả. Hình 1.12 Phần tử logic NOR 1.2.8 Phần tử logic OR/NOR Phần tử logic OR/NOR với 2 tín hiệu vào và 2 tín hiệu ra được thể hiện như hình dưới:
  • 9. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 10 Hình 1.13 Phần tử logic OR/NOR 1.2.9 Phần tử logic XOR (EXC-OR) Đèn h1 sáng, khi nút ấn b1 thực hiện hoặc b2 thực hiện. Khi nhấn cả 2 nút đồng thời, đèn h1 mất điện. Hình 1.14 Phần tử logic XOR 1.3 Lý thuyết đại số BOOLE Trong kỹ thuật điều khiển, giá trị của các tín hiệu vào và ra được thể hiện dưới dạng biến số của đại số Boole. 1.3.1 Các quy tắc cơ bản của đại số Boole a) Quy tắc hoán vị Các toán tử b1 và b2 có thể hoán vị cho nhau: b1 ^ b2=b2 ^ b1; b1 v b2=b2 v b1
  • 10. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 11 b) Quy tắc kết hợp b1 ^ b2 ^ b3 = (b1 ^ b2) ^ b3 = b1 ^ (b2 ^ b3 ) b1 v b2 v b3 = (b1 v b2) v b3 = b1 v (b2 v b3 ) c) Quy tắc phân phối Phép toán liên kết AND, OR, NOT được kết hơp với nhau: ( b1 ^ b2) v (b3 ^ b4) = (b1 v b3) ^ (b1 v b4) ^ (b2 v b3) ^ (b2 v b4) ( b1 v b2) ^ (b3 v b4) = (b1 ^ b3) v (b1 ^ b4) v (b2 ^ b3) v (b2 ^ b4) b1 ^ (b2 v b3) = (b1 ^ b2) v (b1 ^ b3) b1 v (b2 ^ b3) = (b1 v b2) ^ (b1 v b3) d) Quy tắc nghịch đảo (Quy tắc Morgan) 2 1 2 1 2 1 2 1 b b b b b b b b       3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 b b b b b b b b b b b b b b b b b b                3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 b b b b b b b b b b b b b b b b b b                e) Quy tắc đơn giản các liên kết Quy tắc đơn giản các liên kết được thể hiện ở hình dưới đây: Hình 1.15 Quy tắc đơn giản các phép toán f) Ví dụ minh họa Ví dụ 1.1: Từ phương trình logic sau đây:
  • 11. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 12 H ) b b b b ( ) b b b b ( 4 3 2 1 4 3 2 1         Hãy thiết kế sơ đồ mạch logic, sao cho số phần tử logic ít nhất và sử dụng số phần tử đơn giản với số cổng càng ít càng tốt. Theo phương trình logic, ta có được sơ đồ mạch logic được thiết kế như sau: Hình 1.16 Sơ đồ mạch logic với 7 phần tử Theo quy tắc Morgan, ta biến đổi như sau:   4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 b b b b b b b b b b b b b b b b               Ta có kết quả như sau:   H b b b b ( ) b b b b ( 4 3 2 1 4 3 2 1         Sơ đồ logic sau khi biến đổi còn 5 phần tử logic: 1 NOT, 1NOR với 4 cổng vào, 1 OR với 2 cổng vào, 1 NOR với 2 cổng vào, 1 AND với 2 cổng vào.
  • 12. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 13 Hình 1.17 Sơ đồ mạch logic với 5 phần tử Ví dụ 1.2: Hãy đơn giản mạch điều khiển có phương trình logic sau: H ) b b ( ) b b ( 2 1 2 1     Theo phương trình trên, cần 5 phần tử logic. Sơ đồ mạch logic và bảng chân lý biểu diễn ở hình dưới: Hình 1.18 Sơ đồ mạch logic với 5 phần tử Theo quy tắc phân bố, ta biến đổi được như sau: H ) b b ( ) b b ( ) b b ( ) b b ( ) b b ( ) b b ( 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 1             Theo quy tắc đơn giản liên kết, ta có: 1 ) ( 1 1   b b và 1 ) ( 2 2   b b Như vậy phương trình trở thành:
  • 13. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 14 H b b b b     ) ( ) ( 1 2 2 1 Theo quy tắc Morgan: 1 2 1 2 b b ) b b (    Phương trình đơn giản được: H ) b b ( ) b b ( 1 2 2 1     Hình 1.19 Sơ đồ mạch logic với 3 phần tử Ví dụ 1.3: Thiết lập phương trình logic điều khiển thang máy. Nguyên tắc hoạt động của thang máy như sau: thang máy sẽ chuyển động, khi có tác động vào nút nhấn b0 ở bên ngoài hoặc bên trong thang máy b1. Mạch điều khiển đóng, khi cửa thang máy b3 đóng. Nếu thang máy có tín hiệu b2 (có người vào), thì tác động vào nút nhấn bên ngoài không có hiệu lực. Ví dụ này giả thiết rằng, chúng ta chỉ để ý đến là với những điều kiện nào thì động cơ thang máy hoạt động. Hướng chuyển động, đích đến (chọn tầng) ở bài toán này không đề cập đến.
  • 14. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 15 Hình 1.20 Sơ đồ điều khiển thang máy ( b0 Nút ấn bên ngoài thang máy; b1 Nút ấn bên trong thang máy; b2 Tiếp điểm nằm dưới nền thang máy; b3 Tiếp điểm khi cửa thang máy đóng; H Động cơ điện hoạt động) Có 4 tín hiệu vào, như vậy ta có 24 khả năng mạch kết hợp có thể xảy ra, được ký hiệu từ 0 đến 15. Theo yêu cầu đề ra, ta có 3 khả năng z=9.14 thỏa mãn để mạch động cơ điện đóng. Dòng kết hợp z=10,11 không có ý nghĩa, bởi vì khi tác động lên nút ấn b1 bên trong thang máy, mà tiếp điểm b2 không đóng (không có nguời bên trong thang máy). Hình 1.21 Bảng chân lí Hình 1.22 Mạch logic và sơ đồ mạch công tắc
  • 15. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 16 Ký hiệu x có nghĩa là giá trị H được phép chọn bất kỳ. Trước hết ta chọn ở dòng z=10.11, giá trị H=0. Dạng phép tuyển toàn phần được viết như sau: H b b b b b b b b b b b b             ) ( ) ( ) ( 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 Sử dụng quy tắc phân bố và quy tắc đơn giản mạch: 1 b b   Ta có         H b b b b b b b b b b           3 2 1 0 2 1 0 2 1 0 Sử dụng quy tắc:   1 1 1 b b b b b     ta viết được:           H b b b b b b b b         3 0 0 2 1 2 1 0 Kết quả cuối cùng sau khi đơn giản:       H b b b b b b       3 2 1 2 1 0 Mạch logic và sơ đồ mạch công tác được biểu diển ở sơ đồ hình 1.22. Bây giờ ta chọn dòng z=10.11, giá trị H=1, dạng phép tuyển toàn phần được viết như sau: H b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b                     ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 Sử dụng quy tắc đơn giản mạch với 1 b b   ta có: H b b b b b b b b b b           ) ( ) ( ) ( 3 2 1 3 2 1 3 2 1 0     H b b b b b b b b b b b            3 1 2 1 0 3 1 3 2 1 0 ) ( ) ( Vậy quy tắc đơn giản: 1 1 1) ( b b b b b     Ta có dạng đơn giản của mạch logic:
  • 16. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 17     H b b b b     3 1 2 0 Mạch logic và sơ đồ mạch công tác được biểu diển ở sơ đồ hình 1.23 . Hình 1.23 Sơ đồ mạch logic và mạch công tắc, khi chọn dòng z=10.11 với giá trị H=1 1.3.2 Biểu đồ Karnaugh a) Khái niệm cơ bản Với những quy tắc của đại số Boole, người ta có thể kết hợp và đơn giản mạch logic hay mạch công tác như ví dụ phần trước đã minh họa. Tuy nhiên ứng dụng những quy tắc đại số Boole khá phức tạp. Vào những năm 1953, nhà toán họa Karnaugh (người Anh) đã phát triển một phương pháp giải biểu diễn bằng đồ thị. Gọi là biểu đồ Karnaugh. Nhờ biểu đồ Karnaugh mà người ta có thể sử dụng ít quy tắc, để đơn giản những phương trình logic phức tạp với nhiều biến. Biểu đồ Karnaugh bao gồm nhiều khối và biểu diễn tất cả khả năng dạng phép hội toàn phần. Dạng phép hội toàn phần là phép toán liên kết AND, bao gồm tất cả các biến và phủ định các biến. b) Biểu đồ Karnaugh với hàm 2 biến Các khối của dòng thứ nhất (1 và 2) gồm phủ định của biến b1. Khối của dòng thứ 2 (3 và 4) biến b1. Tương tự khối của cột thứ nhất (1 và 3) bao gồm phủ định của biến b2. Khối của cột thứ 2 (2 và 4) bao gồm biến b2 (hình bên dưới).
  • 17. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 18 Hình 1.24 Bảng chân lí và biểu đồ Karnaugh cho hàm 2 biến Ví dụ 1.4: Cho phương trình logic:     L b b b b     2 1 2 1 Điều kiện để phương trình trên có tín hiệu L ở cổng ra H là khối 2 và 4. Với hai biến ta có 22 dạng phép hội toàn phần. Khối 2 và 4 được gạch chéo. Trong biểu đồ Karnaugh là 2 phép hội toàn phần có trong phương trình nằm kế cận nhau. Hai dạng phép hội toàn phần kế cận nhau có tính chất là một trong 2 biến có giá trị thay đổi, thì biến thứ 2 không thay đổi. Ví dụ trên, biến có giá trị thay đổi là b1. Như vậy phương trình trên ta biến đổi như sau:   L b b b    1 1 2   L b b   1 1 L b L L b     2 2 Như vậy để thỏa mãn phương trình logic trên, chỉ cần tín hiệu b2. c) Biểu đồ Karnaugh với hàm 3 biến Với 3 biến ta có 23 =8 dạng phép hội toàn phần (kí hiệu từ 1 đến 8), xem biểu đồ trên hình 1.25. Dòng thứ 1: 3 3 2 1 , , , b b b b ; Dòng thứ 2: 3 3 2 1 , , , b b b b ; Dòng thứ 3: 3 3 2 1 , , , b b b b ; Dòng thứ 4: 3 3 2 1 , , , b b b b ; Cột thứ 1: 3 2 2 1 1 , , , , b b b b b ; Cột thứ 2: 3 2 2 1 1 , , , , b b b b b
  • 18. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 19 Hình 1.25 Biều đồ Karnaugh với hàm 3 biến, sơ đồ mạch lôgic và bảng chân lý Ví dụ 1.5: Phương trình logic sau:         L b b b b b b b b b b b b             3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 Theo biểu đồ Karnaugh ta có 4 khối được gạch chéo, tương ứng với phương trình logic trên. Nếu tương ướng với phương trình logic trên cần phải có: + Một phần tử OR với 4 cổng vào. + Một phẩn tử AND với 3 cổng vào. + 3 phần tử NOT. Sơ đồ mạch logic và bảng chân lý ở hình 1.26 Hình 1.26 Sơ đồ mạch logic
  • 19. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 20 Bây giờ sử dụng bảng Karnaugh để đơn giản sơ đồ logic trên. Trong biểu đồ có 2 miền lân cận: + Miền thứ 1 bao gồm: khối 3 và 5 + Miền thứ 2 bao gồm: khối 6 và 8 + Miền thứ 1 khối 3 và 5 rút gọn ta được: L b b   3 2 + Miền thứ 2 khối 6 và 8: L b b   3 2 Như vậy đơn giản phương trình logic trên ta được kết quả như sau:     L b b b b     3 2 3 2 d) Biểu đồ Karnaugh với hàm 4 biến Với hàm 4 biến ta có 24 =16 dạng phép hội toàn phần nằm trong 16 khối (kí hiệu từ 1 đến 15) trình bày trên hình 1.27. Thiết lập phương trình biểu đồ Karnaugh với 4 biến cũng tương tự như với 3 biến. Tuy nhiên số khối tăng lên gấp đôi. Ví dụ 1.6: Đơn giản phương trình logic sau bằng biểu đồ Karnaugh:               L b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b                             4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 Hình 1.27 Biểu đồ Karnaugh với hàm 4 biến
  • 20. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 21 Theo phương trình logic trên, ta thiết kế được phương trình logic (hình 1.28) bao gồm: + 7 phần tử AND + 4 phần tử NOT + Một phần tử OR với 7 cổng vào -> Tổng 12 phần tử Bây giờ ta sẽ đơn giản sơ đồ mạch logic trên bằng biểu đồ Karnagh. Trước hết theo phương trình logic ta đánh chéo các khối tương ứng. Như vậy theo biểu đồ có 7 khối được đánh. Ta chia ra thành các miền. - Miền thứ nhất gồm: khối 5, 6, 7, 8. Kết quả: 2 1 b b  - Miền thứ hai gồm: khối 6, 7, 10 và 11. Kết quả: 4 2 b b  - Miền thứ ba gồm: khối 11 và 12. Kết quả: 4 3 1 b b b   - Phương trình logic sau khi đơn giản:       L b b b b b b b        4 3 1 4 2 2 1 Hình 1.28 Sơ đồ mạch logic Hình 1.29 Sơ đồ mạch logic được đơn giản
  • 21. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 22 Sơ đồ logic sau khi tối giản được thể hiện trong hình 1.29 1.3.3 Phần tử nhớ Các phần tử được trình bày phần trước có đặc điểm là tín hiệu ra trong momen. Thời gian phụ thuộc vào tín hiệu vào, có nghĩa là khi tín hiệu vào mất, tín hiệu ra cũng mất. Trong thực tế tín hiệu thường là dạng xung. Khi tín hiệu tác động vào là dạng xung, tín hiệu ra thường là tín hiệu duy trì. Như vậy cần phải có phần tử duy trì tín hiệu, trong kỹ thuật điện người ta gọi là tự duy trì. Phần tử Flip-Flop có 2 cổng vào, cổng thứ nhất kí hiệu S (SET), cổng thứ 2 kí hiệu R(RESET). Vậy phần tử Flip-Flop cũng được gọi là RS-Flip-Flop (RS-FF) a) Phần tử RS-FF - RS-FF có RESET trội hơn Hình 1.30 Phần tử nhớ - a, Mạch điện tự duy trì; - b, Phần tử RS-FF có RESET trội hơn + Nếu cổng SET (b2) có giá trị L, thì tín hiệu ra Q có giá trị L và được nhớ (mặc dù ngay sau đó tín hiệu ở cổng SET mất đi) cho đến khi cổng RESET (b1) có giá trị L, thì phần tử Flip-Flop sẽ quay trở về vị trí ban đầu. Khi cổng SET và RESET có cùng giá trị L thì Q có gí trị “0”. Phần tự RS-FF được biểu diễn ở hình 1.30b.
  • 22. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 23 Hình 1.31 Bảng giá trị của phần tử RS-FF có RESET trội hơn - RS-FF có SET trội hơn + Nếu cổng SET (b2) có giá trị L, thì tín hiệu ra Q có giá trị L và được nhớ (mặc dù ngay sau đó tín hiệu ở cổng SET mất đi) cho đến khi cổng RESET (b1) có giá trị L, thì phần tử Flip-Flop sẽ trở lại vị trí ban đầu. Khi cổng SET và RESET có cùng giá trị L, thì Q có giá trí “1”. Phần tử RS-FF được biểu diễn ở hình 1.32b. Bảng giá trị của RS-FF được trình bày trong hình 1.33. Hình 1.32 Phần tử nhớ - a, Mạch điện tự duy trì; - b, Phần tử RS-FF có SET trội hơn Hình 1.33 Bảng giá trị của phần tử RS-FF có SET trội hơn
  • 23. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 24 1.4 Biểu diễn phần tử logic của khí nén 1.4.1 Phần tử NOT Hình 1.34 Phần tử NOT 1.4.2 Phần tử OR và NOR Hình 1.35 Phần tử OR (a), phần tử NOR (b) 1.4.3 Phần tử AND và NAND Hình 1.36 Phần tử AND (a), phần tử NAND (b)
  • 24. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 25 1.4.4 Phần tử EXC-OR Hình 1.37 Phần tử logic khí nén EXC-OR 1.4.5 Phần tử RS-FF Van đảo chiều xung 3/2 được sử dụng như là RS-FF. Hình 1.38 Van xung đảo chiều (RS-FF) a. Kí hiệu van đảo chiều 3/2 theo ISO 1219, b. Kí hiệu theo DIN 40 700, c. Kí hiệu theo DIN 40 700 (biểu diễn có của nối P) Van đảo chiều xung 4/2 được sử dụng như là RS-FF, có 2 cổng ra A và B Hình 1.39 Van xung đảo chiều 4/2(RS-FF) - Van đảo chiều xung 5/2 được sử dụng như là RS-FF, có 2 cổng ra A và B.
  • 25. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 26 Hình 1.40 Van xung đảo chiều 5/2(RS-FF) 1.4.6 Phần tử thời gian Phần tử thời gian đóng chậm theo chiều dương: Hình 1.41 Phần tử thời gian đóng chậm theo chiều dương Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều dương: a) Kí hiệu theo ISO 1219 b) Biểu đồ thời gian c) Kí hiệu theo DIN 40 700 Hình 1.42 Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều dương Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều âm: Hình 1.43 Phần tử thời gian ngắt chậm theo chiều âm
  • 26. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 27 Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày các phần từ logic điều khiển bằng khí nén. 2. Nêu các quy tắc cơ bản của đại số Boole. 3. Xây dựng biểu đồ Karnaugh cho hàm 2, 3 và 4 biến. 4. Giải thích nguyên lý hoạt động của các phần tử RS-FF và các phần tử thời gian. 5. Cho hàm logic như sau: H b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b                         ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 a. Sử dụng các luật cơ bản của đại số Boole, tối giản hàm trên. b. Tối giản hàm trên bằng biểu đồ Karnaugh. c. Thiết kế sơ đồ mạch logic. d. Thiết kế sơ đồ mạch điều khiển bằng điện: với đầu vào là các nút nhấn, đầu ra H là cuộn dây rơle.
  • 27. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 28 Chương 2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN Mục tiêu Xây dựng một hệ thống điều khiển logic thủy lực – khí nén dựa trên các phương pháp cổ điển: bảng Karnaugh, điều khiển theo tầng và điều khiển theo nhịp. Thông qua một số ví dụ cụ thể, chương này sẽ giúp các sinh viên quen dần với cách thiết kế một hệ thống điều khiển thủy lực – khí nén trong thực tế. 2.1 Thiết kế mạch khí nén cho quy trình 2 xilanh Ví dụ 2.1: Quy trình làm việc của máy khoan gồm 2 xilanh. Khi đưa chi tiết vào, xilanh A sẽ đi ra để kẹp chi tiết. Sau đó pittông B đi xuống khoan chi tiết. Sau khi khoan xong, pittông B lùi về. Khi xilanh B đã lùi về, thì xilanh A mới lùi về. Công tác hành trình b0 b1 a1 a0 Hình 2.1 Quy trình công nghệ a) Xác định biến: Công tác cuối hành trình của xi lanh A kí hiệu là a0 và a1. Công tác cuối hành trình của xilanh B ký hiệu là b0, b1. Các công tác hành trình này sẽ tác động cho pit tông sẽ đi ra và lùi về. +A và –A ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ chính A. +B và –B ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ chính B.
  • 28. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 29 Hình 2.1 Xác định các biến b) Thiết lập biểu đồ trạng thái Từ quy trình công nghệ, ta thiết lập được biểu đồ trạng thái ở hình vẽ dưới. Hình 2.3 Biểu đồ trạng thái Từ biểu đồ trạng thái, ta xác định điều kiện để các xilanh thực hiện như sau: Bước thực hiện thức 1: Xilanh A đi ra với tín hiệu điều khiển +A +A=a0^b0 Bước thực hiện thứ 2: Xilanh B đi ra với tín hiệu điều khiển +B. +B=a1^b0 Bước thực hiện thứ 3: Xilanh B lùi về với tín hiệu điều khiển –B -B=a0^b1 Bước thực hiện thứ 4: Xilanh A lùi về với tín hiệu điều khiển –A. -A=a1^b0
  • 29. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 30 c) Thiết lập các phương trình logic và các điều kiện thực hiện: Từ các bước thực hiện ta có phương trình logic sau: +A=a0^b0 (a) +B=a1^b0 (b) (1) -B=a1^b1 (c) -A=a1^b0 (d) So sánh phương trình b và d ta thấy điều kiện thực hiện +B và –A giống nhau. Như vậy về phương diện điều khiển, điều đó không thể thực hiện được. Để có thể phân biệt được các bước thực hiện: +B và –A có cùng điều kiện (a1^b0), cả hai phương trình phải thêm điều kiện phụ. Trong điều khiển ngưởi ta sử dụng phần tử nhớ trung gian. Như vậy ta kí hiệu x và x là tín hiệu ra của phần tử nhớ trung gian. Phương trình logic được viết lại như sau: +A=a0^b0^ x (a) +B=a1^b0^ x (b) (2) -B=a1^b1^x (c) -A=a1^b0^x (d) Để có tín hiệu ra x của phần tử nhớ trung gian thực hiện bước b, thì tín hiệu đó phải được chuẩn bị trong bước thực hiện trước đó, tức là bước a. Tương tự như vậy để tín hiệu ra x của phần tử nhớ trung gian thực hiện bước d, thì tín hiệu đó phải được chuẩn bị trong bước thực hiện trước đó, tức bước c. Từ đó ta viết lại phương trình logic như sau: +A=a0^b0^ x (a)
  • 30. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 31 +B=a1^b0^ x (b) (3) -B=a1^b1^x (c) -A=a1^b0^x (d) Trong quy trình ta thêm một phần tử nhớ trung gian. Lúc này phương trình logic của quy trình được thực hiện như sau: +A=a0^b0^ x (a) +B=a1^b0^ x (b) -B=a1^b1^x (c) (4) -A=a1^b0^x (d) +X=a1^b1^ x (e) -X=a0^b0^x (f) d) Sơ đồ mạch logic của quy trình Dựa vào phương trình logic (4) ta thiết kế mạch logic như sau: Hình 2.4 Sơ đồ mạch logic e) Thiết lập biểu đồ Karnaugh
  • 31. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 32 Hình 2.5 Biểu đồ Karnaugh với 3 biến Ta có 3 biến: + a1 và phủ định a0 + b1 và phủ định b0 + c1 và phủ định c0 Biểu đồ Karnaugh với 3 biến được biểu diễn ở hình bên. Các công tắc hành trình được biểu diễn đối xứng qua trục nằm ngang. Biến của phần tử nhớ được biểu diễn qua trục thẳng đứng. Trong điều khiển giả thiết rằng, khi công tác hành trình ví dụ a0 bị tác động thì a1 sẽ không bị tác động. Không xảy ra trường hợp cả hai công tác hành trình a0 và a1 cùng bị hoặc không bị tác động đồng thời. f) Đơn giản hành trình của xilanh A bằng biểu đồ Karnaugh Theo biều đồ trạng thái, ta thiết lập biểu đồ Karnaugh cho xilanh A. Bước thực hiện thứ nhất pit tông A đi ra (+A) và dừng lại cho đến bước thực hiện thứ 3. Sang bước thực hiện thứ 4 thì pit tông A lùi về (-A).
  • 32. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 33 Hình 2.6 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh A - Các khối 1,2,3 và 7 kí hiệu +A và các khối 5,6 kí hiệu –A. Như vậy cột thứ nhất ( x ) gồm các khối 1, 2, 3 và 4, trong đó khối 4 là trống. - Đơn giản hành trình của xilanh A (+A) sẽ được thực hiện trong cột thứ nhất ( x ). Phương trình ban đầu của +A: +A=a0^b0^ x ^ khởi động - Sau khi đơn giản ở cột thứ nhất, ta có phương trình logic đơn giản của +A: +A= x ^ khởi động - Tương tự ta có phương trình logic ban đầu của –A: -A=a1^b0^x - Sau khi đơn giản các khối 5 và 6, ta có phương trình logic của –A: -A=b0^x g) Đơn giản hành trình của xilanh B bằng biểu đồ Karnaugh
  • 33. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 34 Hình 2.7 Biều đồ Karnaugh cho xilanh B - Phương pháp đơn giản hành trình của xilanh B cũng tương tự như cách thực hiện ở xilanh A. Phương trình ban đầu của +B: +B=a1^b0^ x - Sau khi đơn giản +B ở các khối 2 và 3, ta có phương trình logic đơn giản của +B: +B=a1^ x - Phương trình logic ban đầu của –B: -B=a1^b1^x - Sau khi đơn giản –B ở cột thứ 2 gồm các khối 5, 6, 7, 8, ta có phương trình logic của –B: -B=x h) Đơn giản phần tử nhớ trung gian bằng biểu đồ Karnaugh
  • 34. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 35 Hình 2.8 Biều đồ Karnaugh cho phần tử nhớ trung gian - Biểu đồ Karnaugh ở hình trên cho thấy phần tử nhớ trung gian ở vị trí SET bắt đầu trong khối 3, giữ vị trí đó đến khối 7 và 6. Từ khối 5 bắt đầu vị trí RESET và giữ vị trí đó đến khối 1 và 2. - Phương trình logic ban đầu của +X: +X=a1^b1^ x - Sau khi đơn giản +X ở các miền 3, 7, 4, 8, ta có phương trình logic đơn giản của +X: +X=b1 - Phương trình ban đầu của –X: -X=a0^b0^x - Sau khi đơn giản –X ở các miền 1, 5, 4, 8, ta có phương trình logic đơn giản của –X: -X=a0 - Khối trống 4, 8 được phép sử dụng chung cho cả +X và –X. Phương trình logic đơn giản cho quy trình như sau: +A= x ^ khởi động; -A=b0^x; +B=a1^ x ; -B=x; +X=b1; -X=a0 Sơ đồ mạch logic đơn giản biểu diễn như hình dưới đây:
  • 35. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 36 Hình 2.9 Sơ đồ mạch logic sau khi đơn giản Hình 2.10 Sơ đồ mạch lắp ráp Hình 2.11 Sơ đồ mạch logic mạch biểu diễn đơn giản
  • 36. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 37 2.2 Thiết kế mạch khí nén cho quy trình với 3 xilanh Ví dụ 2.2: Quy trình làm việc của máy làm sạch chi tiết gồm 3 xilanh: chi tiết đưa vào và sẽ được kẹp bằng xilanh A đi ra. Sau đó xilanh B sẽ thực hiện quy trình làm sạch một phía của chi tiết bằng vòi phun trong khoảng thời gian t1. Sau đó chi tiết sẽ được chuyển sang vị trí đối diện bằng xilanh C. Tại vị trí này chi tiết sẽ thực hiện quy trình làm sạch phía thứ 2 của chi tiết bằng vòi phun trong khoảng thời gian t1. Sau khi thực hiện xong, xilanh C trở về vị trí ban đầu, đồng thời xilanh A sẽ lùi về, chi tiết được tháo ra. Hình 2.12 Quy trình của máy làm sạch chi tiết với 3 xilanh a) Thiết lập biểu đồ trạng thái Từ quy trình công nghệ cho trước, ta thiết lập được biểu đồ trạng thái biểu diễn ở hình dưới đây. Hình 2.13 Biểu đồ trạng thái
  • 37. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 38 +A Kẹp chi tiết + B1, +B2 Quá trình thực hiện làm sạch chi tiết bắt đầu -B1, -B2 Quý trình thực hiện làm sạch chi tiết kết thúc -C Chi tiết ở vị trí 2 +C Chi tiết ở vị trí 1 -A Tháo chi tiết b) Thiết lập phương trình logic - Bởi vì lệnh +B và –B của một pittông B trong quá trình thực hiện được lặp lại 2 lần cho nên +B1, +B2 và –B1, -B2 sẽ được liên kết bởi phần tử OR. - Lện +C và –A được thực hiện đồng thời cho nên phương trình logic giống nhau - Phương trình logic cho +A: +A=a0 ^ b0 ^c1 - Phương trình logic cho +B: +B= (a1 ^ b0 ^ c1) v (a1 ^ b0 ^ c0) - Phương trình logic cho –B: -B= (a1 ^ b1 ^c1) v (a1 ^ b1 ^c0) - Phương trình logic cho –C: -C=a1 ^ b0 ^c1 - Phương trình logic cho +C: +C= a1 ^ b0 ^ c0 = -A c) Phương trình logic với các điều kiện - Bởi vì phương trình logic cho +B1 và –C cũng như +B2 và +C /-A giống nhau cho nên phải thêm điều kiện phụ. Đó là phần tử nhớ trung gian. Lệnh SET của phần tử nhớ trung gian sẽ nằm khối ở giữa +B1 và –B1. - Lệnh RESET của phần tử trung gian sẽ nằm khối giữa +B2 và –B2. - Biểu đồ Karnaugh được biểu diễn ở hình dưới đây:
  • 38. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 39 Hình 2.14 Biểu đồ Karnaugh với 4 biến x c b a A      0 0 0 ) ( ) ( 0 0 1 1 0 1 x c b a x c b a B          ) ( ) ( 0 1 1 1 1 1 x c b a x c b a B          x c b a C      1 0 1 x c b a C      0 0 1 x c b a A      0 0 1 x c b a X      1 1 1 x c b a X      0 1 1 d) Đơn giản hành trình của xilanh A bằng biểu đồ Karnaugh (+A/-A) Đối với những quy trình phức tạp, ta đơn giản biêu đồi Karnaugh bằng quy tắc sau: + Nới rộng ra miền của khối:
  • 39. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 40 + Mỗi khối chỉ ghi một bước thực hiện. + Những khối trống có thể kết hộp với khối đã ghi bước thực hiện + Những miền được tạo ra phải đối xứng qua trục đối xứng + Số khối của miền được tạo ta phải là lũy thừa của 2 Theo quy tắc đó ta đơn giản quy trình của xilanh A. Phương trình logic sau khi đơn giản: x c b A c A       0 0 1 x x Hình 2.15 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh A e) Đơn giản hành trình của xilanh B bằng biểu đồ Karnaugh (+B1, +B2, -B1, - B2) - Biểu đồ Karnaugh cho xilanh B được biểu diễn ở hình dưới đây: x x Hình 2.16 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh B
  • 40. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 41 - Phương trình logic sau khi đơn giản: ) ( ) ( 0 1 1 0 2 1 1 1 x c x c a B x c B x c a B                 ) ( ) ( 0 1 0 2 1 1 x c x c B x c B x c B               f) Đơn giản hành trình của xilanh B bằng biểu đồ Karnaugh (+C, -C) - Biểu đồ Karnaugh cho xilanh C được biểu diễn ở hình dưới đây: x b C x b C       0 0 x x Hình 2.17 Biểu đồ Karnaugh cho xilanh C g) Đơn giản hành trình của phần tử nhớ trung gian X bằng biểu đồ Karnaugh (+X, -X) - Biểu đồ Karnaugh cho phần tử nhớ trung gian được biểu diễn ở hình dưới đây: x x Hình 2.18 Biểu đồ Karnaugh cho phần tử nhớ trung gian
  • 41. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 42 - Phương trình logic sau khi đơn giản: 0 1 1 1 c b X c b X       - Phương trình của quy trình sau khi đơn giản: 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 c b X c b X x b C x b C ) x c ( ) x c ( B ) x c ( ) x c a ( B x c b A khoidong c A                               - Sơ đồ mạch logic của quy trình được biểu diễn ở hình dưới đây: Hình 2.19 Sơ đồ mạch logic - Sơ đồ mạch lắp ráp được biểu diễn như sau:
  • 42. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 43 Hình 2.20 Biểu diễn mạch khí nén lắp ráp - Biểu diễn đơn giản sơ đồ mạch khí nén thể hiện ở hình dưới: 2 1 3 4 2 1 3 2 1 3 A0 4 2 1 3 1 C1 2 B0 B1 A0 A1 4 2 1 3 1 1 2 1 B0 2 1 1 2 1 1 2 2 1 3 C1 1 C0 2 2 1 3 A1 1 1 2 2 1 3 C0 2 1 12 3 1 1 2 1 1 2 C1 1 2 C0 C1 2 1 3 B0 4 2 1 3 1 C1 2 1 C0 2 2 1 3 B1 Hình 2.21 Biểu diễn đơn giản mạch khí nén 2.3 Thiết kế mạch khí nén với 2 phần tử nhớ trung gian Ví dụ 2.3: Quy trình công nghệ được biểu diễn ở hình dưới đây:
  • 43. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 44 Hình 2.22 Biểu đồ trạng thái cho quy trình với 3 xilanh a)Thiết lập biểu đồ Karnaugh cho quy trình Phương trình logic của quy trình theo biểu đồ trạng thái ở các vị trí 1, 3, 5, phương trình logic của +A, +B, +C giống nhau. Cho nên để phân biệt được các hành trình trên. Ta phải thêm 2 phần tử nhớ trung gian. - Ký hiệu X và Y. - Phương trình logic của quy trình được viết như sau: y x c b a A y x c b a A             0 0 1 0 0 0 y x c b a B y x c b a B             0 1 0 0 0 0 y x c b a C y x c b a C             1 0 0 0 0 0 y x c b a X y x c b a X             1 0 0 0 0 1 y x c b a Y y x c b a Y             0 0 0 0 1 0 Biểu đồ Karnaugh biểu diễn hành trình của các xilanh được thể hiện ở hình dưới đây:
  • 44. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 45 Tín hiệu điều khiển của các phần tử nhớ trung gian được biểu diễn đối xứng qua trục. Hình 2.23 Biểu đồ trạng thái với 2 phần tử nhớ trung gian b) Đơn giản các hành trình bằng biểu đồ Karnaugh - Đơn giản hành trình cho xilanh +A/-A được biểu diễn ở hình dưới: Hình 2.24 Biểu đồ Karnaugh cho +A và –A x A y x A      - Đơn giản hành trình cho xilanh +B/-B được biểu diễn ở hình dưới: Hình 2.25 Biểu đồ Karnaugh cho +B và –B
  • 45. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 46 y B y x a B       0 - Đơn giản hành trình cho xilanh +C/-C được biểu diễn ở hình dưới: Hình 2.26 Biểu đồ Karnaugh cho +C và –C x C y x b C       0 - Đơn giản hành trình cho phần tử nhớ trung gian +X/-X được biểu diễn ở hình dưới: Hình 2.27 Biểu đồ Karnaugh cho +X và –X 1 1 c X a X     - Đơn giản hành trình cho phần tử nhớ trung gian +Y/-Y được biểu diễn ở hình dưới:
  • 46. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 47 Hình 2.28 Biểu đồ Karnaugh cho +Y và –Y x c Y b Y      0 1 - Sơ đồ mạch logic sau khi đơn giản bằng biểu đồ Karnaugh được biểu diễn ở hình dưới. x A y x A      y B y x a B       0 x C y x b C       0 1 1 c X a X     x c Y b Y      0 1 Hình 2.29 Sơ đồ logic - Sơ đồ mạch khí nén được biểu diễn như sau:
  • 47. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 48 Hình 2.30 Sơ đồ mạch khí nén 2.4 Điều khiển theo tầng Nguyên tắc chia tầng là chia các bước thực hiện có cùng chức năng thành từng phần riêng. Phần tử cơ bản của điều khiển theo tầng là phần tử nhớ - van đảo chiều 4/2 hoặc 5/2. Điều khiển theo tầng là bước hoàn thiện của điều khiển tùy động theo hành trình. Mạch điều khiển cho 2 tầng: e1, e2: Tín hiệu điều khiển vào a1, a2: Tín hiệu điều khiển ra I: Tầng thứ nhất II: Tầng thức hai Hình 2.31 Mạch điều khiển 2 tầng Nguyên tắc hoạt động là khi tầng thứ I có khí nén, thì tầng thứ II sẽ không có khí nén. Không tồn tại 2 tầng cũng có khí nén một lúc. 4 2 1 3 e1 e2 I I I
  • 48. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 49 Mạch điều khiển cho 3 tầng: e1, e2, e3: Tín hiệu điều khiển vào a1, a2, a3: Tín hiệu điều khiển ra I: Tầng thứ nhất II: Tầng thức hai III: Tầng thứ ba Hình 2.32 Mạch điều khiển 3 tầng Nguyên tắc hoạt động là khi tầng thứ I có khí nén, thì tầng thứ II và tầng III sẽ không có khí nén. Có nghĩa là khi một tầng có khí nén thì 2 tầng còn lại không có khí nén. Mạch điều khiển cho 4 tầng: e1, e2, e3, e4: Tín hiệu điều khiển vào a1, a2, a3, a4: Tín hiệu điều khiển ra I: Tầng thứ nhất II: Tầng thức hai III: Tầng thứ ba IV: Tầng thức tư Hình 2.33 Mạch điều khiển 4 tầng Nguyên tắc hoạt động cũng tương tự. Nếu số tầng thực hiện là n, thì số van đảo chiều cần thiết là n-1. Ví dụ 2.4: Biểu đồ trạng thái được biểu diễn như hình 2.34. I a1 a2 1 3 e1 4 2 1 3 e1 e3 I I III I I I a1 a2 e3 e1 e4 I V III a1 a2 e1 e2
  • 49. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 50 1 2 3 4 5 6 A1 A0 B1 B0 Khởi động Xi lanh A Xi lanh B Hình 2.34 Biểu đồ trạng thái của 2 xilanh Theo biểu đồ trạng thái, ta chia thành 2 tầng: Tầng II gồm A+ và B+. Tầng B- và A-. Chú ý: Điều kiện chia tầng là chữ cái không được xuất hiện nhiều lần trong tầng. Ví dụ B+ và B- không được phép trong cùng một tầng. Công tác hành trình A1 và B0: sẽ được biểu diễn nằm phía trên đường biểu diễn các tầng, bởi vì không có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình A1 và B0 sẽ điều khiển trực tiếp vị trí của van đảo chiều trong bước thực hiện. Công tác hành trình B1 và A0: sẽ được biểu diễn nằm phía dưới đường biểu diễn các tầng, bởi vì có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình B1 và A0 sẽ điều khiển trực tiếp vị trí thay đổi của tầng. Hình 2.35 Cách chia tầng
  • 50. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 51 4 2 1 3 +A -A 4 2 1 3 +B -B 2 1 3 A0 A0 A1 B0 B1 2 1 3 B0 2 1 3 A1 2 1 3 B1 I II 1 3 e1 e2 2 1 3 Khoi dong Hình 2.36 Sơ đồ mạch khí nén điều khiển theo tầng Ví dụ 2.5: Quy trình thực hiện như sau: chi tiết từ thùng chứa sẽ được xilanh A đẩy vào và kẹp lại ở vị trí gia công. Sau khi kẹp xong, xilanh B sẽ đi xuống để dập chi tiết. Sau khi xilanh B lùi về, thì xilanh A sẽ lùi về (chi tiết được tháo ra). Sau đó, pittông C sẽ đẩy chi tiết xuống thùng chứa. Sơ đồ nguyên lý làm việc được biểu diễn ở hình 2.37
  • 51. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 52 Hình 2.37 Quy trình công nghệ máy dập Biểu đồ trạng thái của quy trình trên biểu diễn ở hình 2.38. 1 2 3 4 5 6 7≡1 A1 A0 B1 B0 C1 C0 Xi lanh C Xi lanh B Khởi động Xi lanh A Hình 2.38 Biều đồ trạng thái Cách chia tầng: - Công tác hành trình A1, B0 và A0: sẽ được biểu diễn nằm phía trên đường biểu diễn các tầng, bởi vì không có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình đó sẽ điều khiển vị trí của van đảo chiều trong bước thực hiện. - Công tác hành trình B1, C1, C0: sẽ được biểu diễn nằm phía dưới đường biểu diễn các tầng, bởi vì có sự thay đổi của tầng. Công tác hành trình đó điều khiển trực tiếp vị trí thay đổi của tầng.
  • 52. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 53 Hình 2.39 Cách chia tầng Sơ đồ mạch khí nén được biểu diễn ở hình 2.40. A0 A1 B0 B1 C0 C1 2 1 3 A0 2 1 3 A1 2 1 3 B0 2 1 3 B1 2 1 3 C0 2 1 3 C1 4 2 1 3 +A -A 4 2 1 3 +B -B 4 2 1 3 +C -C 4 III 1 3 e1 e3 I II 1 3 e2 2 1 3 Khoi dong Hình 2.40 Sơ đồ mạch khí nén 2.5 Điều khiển theo nhịp Các phương pháp điều khiển trước có một đặc điểm là, khi thay đổi quy trình công nghệ hay yêu cầu để ra, đòi hỏi phải thiết kế lại mạch điều khiển. Như vậy mất
  • 53. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 54 nhiều công sức và thời gian. Phương pháp điều khiển theo nhịp khắc phục được những nhược điểm trên. a) Cấu tạo khối của nhịp điều khiển Cấu tạo khối của nhịp điều khiển gồm có 3 phần tử là phần tử AND, phần tử nhớ và phần tử OR. Hình 2.41 Cấu tạo của khối nhịp điều khiển Nguyên tắc thực hiện của điều khiển nhịp là: các bước thực hiện lệnh xảy ra tuần tự. Có nghĩa là khi các lệnh trong 1 nhịp thực hiện xong, thì sẽ thông báo cho nhịp tiếp theo, đồng thời sẽ xóa lệnh nhịp thực hiện trước đó. Tín hiệu vào Yn tác động (ví dụ tín hiệu điều khiển), tín hiệu điều khiển A1 có giá trị L. Đồng thời sẽ tác động vào nhịp trước đó Zn-1 để xóa lệnh thực hiện trước đó. Đồng thời sẽ chuẩn bị cho nhịp tiếp theo cùng với tín hiệu X1 (hình 2.42). Như vậy khối của nhịp điều khiển bao gồm các chức năng sau: + Chuẩn bị cho các nhịp tiếp theo. + Xóa các lệnh của nhịp trước đó. + Thực hiện lệnh của tín hiệu điều khiển.
  • 54. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 55 Hình 2.42 Mạch logic của chuỗi điều khiển theo nhịp Biểu diễn đơn gian chuỗi điều khiển theo nhịp được trình bày trong hình 2.43. Nhịp thứ nhất Zn sẽ xóa bằng nhịp cuối cùng Zn+1. Hình 2.43 Biểu diễn đơn giản chuỗi điều khiển theo nhịp Trong thực tế có 3 loại khối điều khiển theo nhịp: + Loại A: Khi cổng Yn có giá trị L, van đảo chiều (phần tử nhớ) đổi vị trí: -> Tín hiệu ở cổng A có giá trị L. -> Chuẩn bị nhịp tiếp theo bằng phần tử AND của tín hiệu X. -> Đèn tín hiệu sáng. -> Phần tử nhớ của nhịp trước đó trở về vị trí RESET. + Loại B: Loại này thường đặt ở vị trí cuối trong chuỗi điều khiển theo nhịp. Ngược với kiểu A, kiểu B phần tử OR nối với cổng Yn. Khi cổng L có khí nén, thì toàn bộ các khối của chuỗi điều khiển (trừ khối cuối cùng) sẽ trở vị trí đầu. Như vậy khối B có chức năng như là điều kiện để chuẩn bị khởi động của mạch điều khiển.
  • 55. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 56 Khối kiểu B cũng có chức năng như khối kiểu A. Đó là khi cổng Yn có giá trị L, van đảo chiều đổi vị trí: -> Tín hiệu ở cổng A có giá trị L. -> Chuẩn bị cho nhịp tiếp theo bằng phần tử AND của tín hiệu ở cổng X. -> Đèn tín hiệu sáng. -> Phần tử nhớ của nhịp trước đó trở về vị trí RESET. + Loại C: Không có phần tử nhớ và phần tử OR. Trong nhịp điều khiển tiếp theo, khi tín hiệu ở cổng X của nhịp trước đó vẫn còn giá trị L, thì đèn tín hiệu vẫn còn sáng ở nhịp tiếp theo. A Yn Yn+1 P P Zn Zn+1 L X A Yn Yn+1 P P Zn Zn+1 L X Hình 2.44 Khối kiểu A (trái), khối kiểu B (giữa) và khổi kiểu C (phải) A1 X 1 A2 X2 A3 X3 A3 X 4 2 1 3 Hình 2.45 Chuỗi điều khiển theo nhịp gồm: 3 khối kiểu A và một khối kiểu B b) Ví dụ ứng dụng
  • 56. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 57 Ví dụ 2.6: Cho quy trình hoạt động của 2 xilanh thể hiện như biểu đồ trạng thái hình 2.46. Nhịp thực hiện 1 2 3 4 Pittông A+ B+ B- A- Vị trí hành trình A1 B1 B0 A0 Hình 2.46 Biểu đồ trạng thái và quy trình thực hiện Từ biểu đồ trạng thái, ta lập được quy trình thực hiện cho các nhip hình 2.46. Từ quy trình trên, ta thiết kế mạch điều khiển như hình 2.47. x1 x2 x3 x4 4 2 1 3 4 2 1 3 2 1 3 B1 2 1 3 B0 2 1 3 A0 A0 A1 B0 B1 2 1 3 A1 2 1 3 2 1 3 2 1 3 Hình 2.47 Mạch điểu khiển khí nén
  • 57. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 58 Câu hỏi ôn tập 1. Thiết kế sơ đồ điều khiển khí nén cho các xi lanh (hình 2.48) sử dụng biểu đồ Karnaugh. Với a0, a1, b0, b1 là các công tác hành trình khí nén bố trí lần lượt tại vị trí đầu và cuối của xilanh. 1 2 3 4 5=1 a1 a0 b0 b1 A B +A -B +B -A Hình 2.48 Biểu đồ trạng thái của các xilanh 2. Thiết kế sơ đồ điện – khí nén cho các xi lanh ở hình 2.48. Với đầu vào là nút khởi động và các công tác hành trình điện, đầu ra là các cuộn dây của van khí nén (giả sử dùng van điện từ 2 cuộn hút). 3. Thiết kế sơ đồ điều khiển theo tầng và theo nhịp cho các xilanh dưới đây: Hình 2.49 Biểu đồ trạng thái của các xi lanh
  • 58. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 59 Chương 3 LẬP TRÌNH PLC Mục tiêu Chương này giới thiệu chung về ứng hệ thống PLC trong điều khiển logic thủy lực và khí nén, cách xây dựng một chương trình cơ bản dựa trên các cấu trúc lệnh bằng ngôn ngữ Ladder của PLC Siemen. Chương này sẽ giúp các bạn sinh viên có thêm một công cụ quan trọng để thiết kế hệ thống điều khiển logic một các linh hoạt và hiệu quả hơn. 3.1 Bộ điều khiển PLC (Programmable Logic Control) 3.1.1 Giới thiệu về PLC Hình thành từ nhóm các kỹ sư hãng General Motors năm 1968 với ý tưởng ban đầu là thiết kế một bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu sau: + Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu. + Dễ dàng sửa chữa thay thế. + Ổn định trong môi trường công nghiệp. + Giá cả cạnh tranh. Thiết bị điều khiển logic khả trình- PLC là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Mạch số tương đương Hình 3.1 Ngôn ngữ lập trình của PLC & I0.0 I0.1 I0.2 Q0.0
  • 59. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 60 Với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu nhớ trong bộ nhớ PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB, FC hoặc FB) và thực hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét. Để có thể thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp với đối tượng điều khiển và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ bài toán điều khiển số, PLC còn cần phải có thêm các khối chức năng đặc biệt khác như bộ đếm (Counter), bộ định thì (Timer) … và những khối hàm chuyên dụng. Hình 3.2 Hệ thống điều khiển với PLC
  • 60. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 61 3.1.2 Phân loại PLC được phân loại theo 2 cách: + Hãng sản xuất: Gồm các nhãn hiệu như Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay… Ví dụ: + PLC Siemen có các họ: S7-200, S7-300, S7-400, Logo. + PLC Misubishi có các họ: Fx, Fx 0 , Fx ON 3.1.3 Các bộ điều khiển và phạm vi ứng dụng Có các bộ điều khiển: Vi xử lý, PLC và Máy tính. - Máy tính Dùng trong những chương trình phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao. + Có giao diện thân thiện + Tốc độ xử lý cao + Có thể lưu trữ với dung lượng lớn - Vi xử lý + Dùng trong những chương trình có độ phức tạp không cao (vì chỉ xử lý 8 bit). + Giao diện không thân thiện với người sử dụng + Tốc độ tính toán không cao. + Không lưu trữ hoặc lưu trữ với dung lượng rất ít - PLC + Độ phức tạp và tốc độ xử lý không cao
  • 61. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 62 + Giao diện không thân thiện với người sử dụng + Không lưu trữ hoặc lưu trữ với dung lượng rất ít + Môi trường làm việc khắc nghiệt 3.1.4 Các lĩnh vự ứng dụng PLC PLC được sử dụng khá rộng rãi trong các ngành: Công nghiệp, Máy nông nghiệp, Thiết bị y tế, Otô (xe hơi, cần cẩu…)… 3.1.5 Các ưu điểm khi sử dụng hệ thống điều khiển với PLC - Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu dùng rơ le. - Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, khi chỉ cần thay đổi chương trình (phần mềm) điều khiển. - Chiếm vị trí không gian nhỏ trong hệ thống. - Nhiều chức năng điều khiển. - Tốc độ cao. - Công suất tiêu thụ nhỏ. - Không cần quan tâm nhiều về vấn đề lắp đặt. - Có khả năng mở rộng số lượng đầu vào/ra khi nối thêm các khối vào/ra chức năng. - Tạo khả năng mở ra các lĩnh vực áp dụng mới. - Giá thành không cao. Chính nhờ những ưu thế đó, PLC hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các hệthống điều khiển tự động, cho phép nâng cao năng suất sản xuất, chất lượng và sự đồng nhất sản phẩm, tăng hiệu suất , giảm năng lượng tiêu tốn, tăng
  • 62. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 63 mức an toàn, tiện nghi và thoải mái trong lao động. Đồng thời cho phép nâng cao tính thị trường của sản phẩm. 3.1.6 Giới thiệu các ngôn ngữ lập trình Các loại PLC nói chung thường có nhiều ngôn ngữ lập trình nhằm phục vụ các đối tượng sử dụng khác nhau. PLC S7-300 có 5 ngôn ngữ lặp trình cơ bản. Đó là: + Ngôn ngữ “hình thang”, ký hiệu là LAD (Ladder logic). Hình 3.3 Ngôn ngữ lập trình LAD -> Đây là ngôn ngữ đồ hoạ thích hợp với những người quen thiết kế mạch logic. Ngôn ngữ “liệt kê lệnh”, ký hiệu là STL (Statement list). STL Explanation O I 1.1 //Pressing either start switch turns the motor on. O I 1.3 S Q 4.0 O I 1.2 //Pressing either stop switch or opening the normally closed contact at the end of the belt turns the motor off. O I 1.4 ON I 1.5 R Q 4.0 Hình 3.4 Ngôn ngữ laaph trình STL
  • 63. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 64 -> Đây là dạng ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính. Một chương trình đượcghép gởi nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm một hàng và đều có cấu trúc chung là “tên lệnh” + “toán hạng”. + Ngôn ngữ “hình khối”, ký hiệu là FBD (Function Block Diagram). Hình 3.5 Ngôn ngữ lập trình FBD -> Đây cũng là ngôn ngữ đồ hoạ thích hợp với những người quen thiết kế mạch điều khiển số. + Ngôn ngữ GRAPH. -> Đây là ngôn ngữ lập trình cấp cao dạng đồ hoạ. Cấu trúc chương trình rõ ràng, chương trình ngắn gọn. Thích hợp cho người trong ngành cơ khí vốn quen với giản đồ Grafcet của khí nén. Hình 3.6 Ngôn ngữ lập trình GRAPH + Ngôn ngữ High GRAPH. -> Là dạng ngôn ngữ lập trình phát triển từ ngôn ngữ lập trình GRAPH (hình 3.5)
  • 64. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 65 Hình 3.7 Ngôn ngữ lập trình High GRAPH 3.2 Các thiết bị logic chuẩn 3.2.1 Các tính năng của PLC S7-300, S7-200 a) S7-300 + Hệ thống điều khiển kiểu Module nhỏ gọn cho các ứng dụng trong phạm vi trung bình. + Có nhiều loại CPU + Có nhiều Module mở rộng + Có thể mở rộng đến 32 Module +Các Bus nối tích hợp phía sau các Module +Có thể nối mạng Multipoint Interface (MPI), Profibus hoặc Industrial Ethernet +Thiết bị lập trình trung tâm có thể truy cập đến các Module +Không hạn chế rãnh + Cài đặt cấu hình và thông số với công cụ trợ giúp “HW-Config. b) S7-200
  • 65. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 66 + Hệ thống điều khiển kiểu Module nhỏ gọn cho các ứng dụng trong phạm vi hẹp + Có nhiều loại CPU + Có nhiều Module mở rộng + Có thể mở rộng đến 7 Module + Bus nối tích hợp trong Module ở mặt sau + Có thể nối mạng với cổng giao tiếp RS 485 hay Profibus + Máy tính trung tâm có thể truy cập đến các Module + Không qui định rãnh cắm + Phần mềm điều khiển riêng + Tích hợp CPU, I/O nguồn cung cấp vào một Module “Micro PLC với nhiều chức năng tích hợp. 3.2.2 Các mudule của PLC S7300, S7 200 Module CPU + Module CPU là module chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thì, bộ đếm, cổng truyền thông (RS 485) … và có thể còn có một vài cổng vào/ra số. Các cổng vào/ra số có trên module CPU được gọi là cổng vào/ra onboard như CPU 314IFM. + Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau. Nói chung chúng đượcđặt tên theo bộ vi xử lý có trong nó như module CPU312, module CPU314, module CPU315…. + Các module cùng sử dụng một loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng vào/ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào/ra onboard này sẽ phân
  • 66. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 67 biệt với nhau trong tên gọi bằng cách thêm cụm chữ cái IFM (Intergrated Function Module). Ví dụ module CPU313IFM, module CPU314IFM… + Ngoài ra, còn có các loại module CPU với hai cổng truyền thông, trong đó cổng truyền thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán như mạng PROFIBUS (PROcess FIeld BUS). Tất nhiên kèm theo cổng truyền thông thứ hai này lànhững phần mềm tiện dụng thích hợp cũng đã được cài sẵn trong hệ điều hành. Các loại module CPU này được phân biệt với các loại module CPU khác bằng cách thêm cụm từ DP (Distributed Port). Ví dụ như module CPU315-2DP. Hình 3.8 Một hệ thống PLC với các mô đun chuyên dụng ghép ngoài Các loại module mở rộng: + PS (Power Supply): Module nguồn nuôi, có 3 loại 2A, 5A và 10A. + SM (Signal Module): Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, gồm có: + DI (Digital Input): Module mở rộng các cổng vào số với số lượng cổng có thể là 8, 16 hoặc 32 tùy theo từng loại module. Gồm 24VDC và 120/230V AC. + DO (Digital Output): Module mở rộng các cổng ra số với số lượng cổng có thể là 8, 16 hoặc 32 tùy theo từng loại module. Gồm 24VDC và ngắt điện từ.
  • 67. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 68 + DI/DO (Digital Input/Digital Out): Module mở rộng các cổng vào/ra số với số lượng cổng có thể là 8 vào/8 ra hoặc 16 vào/16 ra tùy theo từng loại module. + AI (Anolog Input): Module mở rộng các cổng vào tương tự. Về bản chất chúng là những bộ chuyển đổi tương tự số 12 bits (AD), tức là mỗi tín hiệu tương tự được chuyển đổi thành một tín hiệu số (nguyên) có độ dài 12 bits. Số các cổng vào tương tự có thể là 2, 4 hoặc 8 tùy theo loại module. Tín hiệu vào có thể là áp, dòng, điện trở. + AO (Anolog Output): Module mở rộng các cổng ra tương tự. Chúng lànhững bộ chuyển đổi số tương tự 12 bits (DA). Số các cổng ra tương tự có thể là 2, 4 hoặc 8 tùy theo loại module. Tín hiệu ra có thể là áp hoặc dòng. + AI/AO (Analog Input/Analog Output): Module mở rộng các cổng vào/ra tương tự. Số các cổng tương tự có thể là 4 vào/2 ra hoặc 4 vào/4 ra tùy theo từng loại module. + IM (Interface Module): Module ghép nối. Đây là loại module chuyên dụng có nhiệm vụ nối từng nhóm các module mở rộng lại với nhau thành một khối và được quản lý chung bởi một module CPU. Thông thường các module mở rộng được gá liền với nhau trên một thanh đỡ gọi là rack (hình 2.3). Trên mỗi thanh rack chỉ có thể gá tối đa 8 module mở rộng (không kể module CPU, nguồn nuôi). Một module CPU S7-300 có thể làm việc trực tiếp với nhiều nhất 4 racks và các racks này phải được nối với nhau bằng module IM. + FM (Function Module): Module có chức năng điều khiển riêng, ví dụ như module điều khiển động cơ servo, module điều khiển động cơ bước, module PID, module điều khiển vòng kín, Module đếm, định vị, điều khiển hồi tiếp … + CP (Communication Module): Module phục vụ truyền thông trong mạng (MPI, PROFIBUS, Industrial Ethernet) giữa các PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính.
  • 68. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 69 3.2.3 Các vùng dữ liệu, vùng nhớ, các quy định về dữ liệu và địa chỉ trên PLC a) S7-300 Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ: Bảng 3.1 Thứ tự Kiểu dữ liệu Kích thước (bit) Định dạng Phạm vi và ký hiệu Ví dụ 1 BOOL (bit) 1 Boolean TRUE/FALSE TRUE 2 BYTE (Byte) 8 Thập lục phân B#16#0 đến B#16#FF B#16#10 hoặc Byte#16#10 Nhị phân 2#0 đến 2#1111_1111_1111 _1111 2#0001_0000_11 10_1101 Thập lục phân W#16#0 đến W#16#FFFF W#16#1ACF BCD C#0 đến C#999 C#123 3 WORD (Word) 16 Thập phân không dấu B#(0,0) đến B#(255,255) B#(10,20) hoặc Byte(10,20) 4 DWOR D (Double word) 32 Nhị phân 2#0 đến 2#1111_1111_1111 _1111_1111_1111_ 1111_1111 2#1111_0111_00 00_1111_0111_0 000
  • 69. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 70 Thập lục phân DW#16#0000_0000 đến DW#16#FFFF_FFF F DW#16#00A2_F AB hoặc dword#16#00A2_ FAB Thập phân không dấu B#(0,0,0,0) đến B#(255,255,255,255 ) B#(1,14,45,56) hoặc Byte#(1,14,45,56) 5 INT (Integer) 16 Thập phân có dấu Từ -32768 đến 32767 2 6 DINT (Double integer) 32 Thập phân có dấu L#-2147483648 đến L#2147483647 L#10 7 S5TIME R (Simatic Timer) 32 S5 time với đơn vị là 10ms S5T#0H_0S_10MS đến S5T#2H_46M_30S_ 0MS S5T#1M hoặc S5TIME#1M 8 TIME (IEC Time) 32 IEC time với đơn vị là 1ms (số integer) T#24D_20H_31M_ 23S_648MS đến T#24D_20H_31M_ 23S_647MS T#1H_1M hoặc TIME#1H_1M 9 TIME (IEC data) 16 Ngày hệ IEC với đơn vị 1 ngày D#1990-1-1 đến D#2168-12-31 D#1994-3-15 hoặc DATE#1994-3-15
  • 70. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 71 10 TIME_ OF_DA Y (Time of day) 32 Thời gian trong một ngày với đơn vị 1ms TOD#0:0:0.0 đến TOD#23:59:59.999 TOD#1:10:3.3 TIME_OF_DAY #1:10:3.3 11 CHAR (Charact er) 8 Ký tự A','B','d',… e' Cấu trúc bộ nhớ của CPU bộ nhớ của S7-300 được chia thành 3 vùng chính: - Vùng chứa chương trình ứng dụng. Vùng nhớ chương trình được chia thành 3 miền OB (Organisation Block): Miền chứa chương trình tổ chức. + FC (Function): Miền chứa chương trình con được tổ chức thành hàm có biến hình thức để trao đổi dữ liệu với chương trình đã gọi nó. + FB (Function Block): Miền chứa chương trình con, được tổ chức thành hàm và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ một khối chương trình nào khác. Các dữ liệu này phải được xây dựng thành một khối dữ liệu riêng (gọi là DB-Data Block). - Vùng chứa tham số của hệ điều hành và chương trình ứng dụng, được phân chia thành 7 miền khác nhau gồm: + I (Process image Input): Miền bộ điệm các dữ liệu cổng vào số. Trước khi bắt đầu thực hiện chương trình, PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào và cất giữ chúng trong vùng nhớ I. Thông thường chương trình ứng dụng không đọc trực tiếp trạng thái logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm I. + Q (Process image output): Miền bộ điệm các dữ liệu cổng ra số. Kết thúc giai đọan thực hiện chương trình, PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ đệm
  • 71. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 72 Q tới các cổng ra số. Thông thường chương trình ứng dụng không trực tiếp gán giá trị tới cổng ra mà chỉ chuyển vào bộ đệm Q. + M Miền các biến cờ. Chương trình ứng dụng sử dụng vùng nhớ này để lưu giữ các tham số cần thiết và có thể truy cập nó theo bit (M), Byte (MB), từ (MW), hay từ kép (MD). + T: Miền nhớ phục vụ bộ thời gian (Timer) bao gồm việc lưu trữ giá trị thời gian đặt trước (PV- preset value), giá trị đếm thời gian tức thời (CV-Current value) cũng như giá trị logic đầu ra của bộ timer. + C: Miền nhớ phục vụ đếm (counter) bao gồm việc lưu trữ giá trị đặt trước (PV-preset value), giá trị đếm tức thời (CV-Current value) cũng như giá trị logic đầu ra của bộ counter. + PI: Miền địa chỉ cổng vào của các module tương tự (I/O external input). Các giá trị tương tự tại cổng vào của module tương tự sẽ được module đọc và chuyển tự động theo những địa chỉ. Chương trình ứng dụng có thể truy cập miền nhớ PI theo từng byte (PIB), từng từ (PIW) hoặc theo từ kép (PID). + PQ: Miền địa chỉ cổng ra của các module tương tự (I/O external Output). Các giá trị theo những địa chỉ này sẽ được module đọc và chuyển tới các cổng ra tương tự. Chương trình ứng dụng có thể truy cập miền nhớ PQ theo từng byte (PQB), từng từ (PQW) hoặc theo từ kép (PQD). - Vùng chứa các khối dữ liệu, được chia làm 2 loại: + DB (Data block): Miền chứa các dữ liệu được tổ chức thành khối. Kích thước cũng như số lượng khối do người sử dụng quy định, phù hợp với từng bài toán điều khiển. Chương trình có thể truy cập miền này theo từng bit (DBX), byte (DBB), từ (DBW) hoặc từ kép (DBD). + L (Local data block): Miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình OB, FC, FB tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hình thức với những khối chương trình đã gọi nó. Nội dung của một số dữ liệu
  • 72. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 73 trong miền nhớ này sẽ bị xoá khi kết thúc chương trình tương ứng OB, FC, FB. Miền này có thể truy nhập từ chương trình theo bit (L), byte (LB), từ (LW) hoặc từ kép (LD). - Những khối OB đặt biệt + OB10: Time of day Interrupt + OB20: Time delay Interrupt + Hardware Interrupt + OB 81: Powersuply fault + OB 100: Start Up information Địa chỉ ô nhớ trong Step7-300 gồm hai phần: phần chữ và phần số. - Phần chữ chỉ vị trí và kích thước của ô nhớ. Chúng có thể là: + M: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 1 bit + MB: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 1 byte (8bit) + MW: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 2 byte (16bit) + MD: Chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước 4 byte (32 bit) + I: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 bit + IB: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 byte + IW: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 từ + ID: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng vào số có kích thước 1 từ kép + Q: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 bit + QB: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 byte + QW: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 từ
  • 73. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 74 + QD: Chỉ ô nhớ trong miền bộ đệm cổng ra số có kích thước 1 từ kép + PIB: Chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte thuộc vùng peripheral input. Thường là địa chỉ cổng vào của các module tương tự. + PIW: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 byte thuộc vùng peripheral input. Thường là địa chỉ cổng vào của các module tương tự. + PID: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 từ thuộc vùng peripheral input. Thường là địa chỉ cổng vào của các module tương tự. + PQB: Chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte thuộc vùng peripheral output. Thường là địa chỉ cổng ra của các module tương tự. + PQW: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 byte thuộc vùng peripheral output . Thường là địa chỉ cổng ra của các module tương tự. + PQD: Chỉ ô nhớ có kích thước 2 từ thuộc vùng peripheral output. Thường là địa chỉ cổng ra của các module tương tự. - Phần số: Chỉ địa chỉ của byte hoặc bit trong miền nhớ đã xác định. Nếu ô nhớ đã được xác định thông qua phần chữ là có kích thước 1 bit thì phần số sẽ gồm địa chỉ của byte và số thứ tự của bit trong byte đó được tách với nhau bằng dấu chấm. Ví dụ 3.1: + I 1.3 Chỉ bit thứ 4 trong byte 1 của miền nhớ bộ đệm cổng vào số. + M 101.5 Chỉ bit thứ 6 trong byte 101 của miền các biến cờ M. + Q 4.5 Chỉ bit thứ 6 trong byte 4 của miền nhớ bộ đệm cổng ra số. - Trong trường hợp ô nhớ đã được xác định là byte, từ hoặc từ kép thì phần số sẽ là địa chỉ byte đầu tiên trong mảng byte của ô nhớ đó.
  • 74. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 75 Ví dụ 3.2: + MB15 Chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte (byte 15) trong miền các biến cờ M + MW 18 Chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ gồm 2 byte 18 và 19 trong miền các biến cờ M. + MD105 Chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ kép gồm 4 byte 105, 106, 107 và 108 trong miền các biến cờ M. b) S7-200 Cấu trúc bộ nhớ của PLC S7 – 200 - Bộ nhớ của S7 – 200 có tính năng động cao, có thể đọc và ghi được trong toàn vùng, ngoại trừ phần các bit nhớ đặc biệt được ký hiệu SM (Special Memory) chỉ có thể truy cập để đọc. Bộ nhớ có một tụ nhớ để giữ thế nuôi, duy trì dữ liệu trong một khoảng thời gian khi mất điện. - Bộ nhớ của S7 – 200 được chia thành 4 vùng: - Vùng nhớ chương trình: Là vùng lưu giữ các lệnh chương trình. Vùng này thuộc kiểu không bị mất dữ liệu (non – volatile), đọc / ghi được. - Vùng nhớ tham số: Là vùng lưu giữ các thông số như : từ khóa, địa chỉ trạm. Cũng như vùng chương trình vùng tham số thuộc kiểu đọc ghi / được. - Vùng nhớ dữ liệu: Được sử dụng để trữ các dữ liệu của chương trình. Đối với CPU 214, 1KByte đầu tiên của vùng nhớ này thuộc kiểu đọc / ghi được. Vùng dữ liệu là một miền nhớ động. Nó có thể được truy cập theo từng bit, từng byte, từng từ đơn (word), hoặc theo từng từ kép (Double word) và được dùng để lưu trữ dữ liệu cho các thuật toán, các hàm truyền thông, lập bảng, các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ …Vùng dữ liệu được chia thành những vùng nhớ nhỏ với các công dụng khác nhau. Chúng được ký hiệu bằng chữ cái đầu tiếng Anh, đặc trưng cho công dụng riêng của chúng:
  • 75. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 76 + V Variable memory + I Input image resister + O Ouput image resister + M Internal memory bits + SM Special memory bits - Tất cả các miền này đều có thể truy cập theo từng bit, từng byte, từng từ đơn, hoặc từng từ kép. 3.3 Thiết kế chương trình cho PLC 3.3.1 Các lệnh vào ra Bảng 3.2 Toán hạng Mô tả Toán hạng áp dụng ---| |--- Tiếp điểm thường hở I, Q, M, L, D, T, C ---| / |--- Tiếp điểm thường đóng I, Q, M, L, D, T, C ---( ) Ngõ ra cuộn dây I, Q, M, L, D Sao chép nội dung của bit đầu tiên trong ngăn xếp vào bit được chỉ định trong lệnh. Nội dung của ngăn xếp không thay đổi. 3.3.2 Các lệnh ghi xóa trực tiếp giá trị cho các tiếp điểm SET ( S ) và RESET ( R ) Hình 3.9 Các lệnh mô tả S, R và giản đồ tín hiệu thu được
  • 76. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 77 3.3.3 Các lệnh logic đại số Boole Các lệnh làm việc với tiếp điểm theo đại số Boolean cho phép tạo sơ đồ điều khiển logic không có nhớ. Trong LAD lệnh này được biễu diễn thông qua cấu trúc mạch mắc nối tiếp hoặc song song các tiếp điểm thường đóng hay thường mở. Trong STL có thể sử dụng các lệnh A (And) và O (Or) cho các hàm hở hoặc các lệnh AN (And Not) và ON (Or Not) cho các hàm kín. Giá trị của ngăn xếp thay đổi phụ thuộc vào từng lệnh. Các hàm logic Boole làm việc trực tiếp với tiếp điểm bao gồm: O (Or) , A (And), AN (And Not), ON (Or Not). Thực hiện lệnh A, O, AN, ON theo LAD (hình 3.10) Hình 3.10 Lệnh A, O, AN, ON theo LAD Ví dụ 3.3: Một hệ thống băng tải được trang bị hai cảm biến quang phát hiện vật cản (PEB1 và PEB2). Hai cảm biến này được sử dụng để dò tìm hướng chuyển động của băng tải. Mỗi cảm biến quang này có chức năng giống như một công tác thường
  • 77. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 78 hở. Viết một chương trình để nhận biết hướng chuyển động của băng tải thông qua các cảm biến vật cản. Hình 3.11 Quy trình hoạt động của hệ thống băng tải Cách bố trí cảm biến và đèn báo hiệu kết nối với PLC được thể hiện qua bảng 3.3. Bảng 3.3 Các thành phần Địa chỉ Ký hiệu Cảm biến đối tượng 1 PEB1 I0.0 Cảm biến đối tượng 2 PEB2 I0.1 Đèn hiển thị chuyển động qua bên phải RIGHT Q4.0 Đèn hiển thị chuyển động qua bên trái LEFT Q4.1 Bit nhớ trung gian 1 PMB1 M0.0 Bit nhớ trung gian 2 PMB2 M0.1 Chương trình được viết như sau: Network 1:
  • 78. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 79 Network 2: Network 3: Hình 3.12 Chương trình LAD cho PLC 3.3.4 Timer Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều khiển thường được gọi là khâu trễ. Các công việc điều khiển cần nhiều chức năng Timer khácnhau. Một Word (16bit) trong vùng dữ liệu được gán cho một trong các Timer. Một Timer có các ngõ vào và ngõ ra tương ứng như sau: Ngõ vào Start (bắt đầu): Timer được bắt đầu với sự thay đổi tín hiệu từ mức “0” lên mức “1” ở ngõ vào Start của nó. Thời gian (thí dụ L S5T#1S) và hoạt động của Timer (thí dụ SP T1) phải được lập trình ngay sau hoạt động quét điều kiện bắt đầu (thí dụ A I0.0). Ngõ vào Reset (xóa): tín hiệu mức “1” ở ngõ vào Reset làm dừng Timer. Lúc này thời gian hiện hành được đặt về 0 và ngõ ra Q của timer được xoá về “0”. Các ngõ ra số: giá trị thời gian thực sự có thể đọc được từ hai ngõ ra số BI (số nhị phân) và BCD (số thập phân). Ví dụ xuất ra hiển thị dạng số ở ngõ ra.
  • 79. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 80 Ngõ ra nhị phân: trạng thái tín hiệu ở ngõ ra nhị phân Q của Timer phụ thuộc vào chức năng Timer được lập trình. Thí dụ khi bắt đầu, ngõ ra Q ở mức “1” khi có tín hiệu Start và Timer đang chạy. 3.3.4.1 Tổng quan về các lệnh Timer Các lệnh về timer bao gồm:  S_PULSE Pulse S5 Timer  S_PEXT Extended Pulse S5 Timer  S_ODT On-Delay S5 Timer  S_ODTS Retentive On-Delay S5 Timer  S_OFFDT Off-Delay S5 Timer  ---( SP ) Pulse Timer Coil  ---( SE ) Extended Pulse Timer Coil  ---( SD ) On-Delay Timer Coil  ---( SS ) Retentive On-Delay Timer Coil  ---( SA ) Off-Delay Timer Coil
  • 80. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 81 Hình 3.13 Giản đồ thời gian 3.3.4.2 Timer xung S_PULSE Ký hiệu: Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng dưới đây: Bảng 3.4 Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer Giản đồ thời gian của timer
  • 81. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 82 Hình 3.13 Đặc tính timer xung Ví dụ 3.4: Hình 3.14 3.3.4.3 Timer xung mở rộng S_PEXT Ký hiệu: Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng dưới đây: Bảng 3.3 Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer
  • 82. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 83 R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer Giản đồ thời gian của timer này được thể hiện ở hình Hình 3.15 Giản đồ thời gian của timer xung mở rộng Ví dụ 3.5: Hình 3.16 3.3.4.4 Timer On-Delay S_ODT - Ký hiệu: - Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng dưới đây:
  • 83. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 84 Bảng 3.4 Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer Hình 3.17 Giản đồ thời gian của timer On-Delay Ví dụ 3.6:
  • 84. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 85 Hình 3.18 3.3.4.5 Timer On-Delay nhớ S_ODTS - Ký hiệu: - Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng dưới đây: Bảng 3.5 Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer
  • 85. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 86 Hình 3.19 Giản đồ thời giản của Retentive On-Delay timer Ví dụ 3.7: Hình 3.20 3.3.4.6 Timer Off-Delay S_OFFDT - Ký hiệu: - Các thuộc tính của khối timer trên được thể hiện ở bảng dưới đây: Bảng 3.6 Tham số Kiểu dữ liệu Vùng nhớ Mô tả T no. TIMER T Chỉ số nhận biết timer S BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Start
  • 86. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 87 TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị Preset timer R BOOL I, Q, M, L, D Đầu vào Reset BI WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng interger BCD WORD I, Q, M, L, D Giá trị còn lại timer, ở dạng BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của timer Hình 3.21 Giản đồ thời gian của timer S_OFFDT Ví dụ 3.8: Hình 3.22 3.3.4.7 Cuộn dây Timer xung ---( SP ) - Ký hiệu: ---( SP ) - Cuộn dây time xung: ---(SP) Pulse Time Coil - Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D
  • 87. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 88 Ví dụ 3.9: Hình 3.23 3.3.4.8 Cuộn timer xung mở rộng: --(SE) - Ký hiệu: --(SE). - Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D. Ví dụ 3.10: Hình 3.24 3.3.4.9 Cuộn dây timer On-Delay ---( SD ) - Ký hiệu: ---( SD )
  • 88. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 89 - Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D. Ví dụ 3.11: Hình 3.25 3.3.4.10 Cuộn dây timer On-Delay nhớ ---( SS ) - Ký hiệu: ---( SS ) - Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D. Ví dụ 3.12: Hình 3.26 3.3.4.11 Cuộn dây timer Off-Delay ---( SF )
  • 89. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 90 Ký hiệu: ---( SF ) Kiểu dữ liệu: S5TIME; Vùng nhớ: I, Q, M, L, D. Ví dụ 3.13: Hình 3.27 3.3.5 Counter Trong công nghiệp, bộ đếm rất cần cho các quá trình đếm khác nhau như: đếm số chai, đếm xe hơi, đếm số chi tiết, …Một word 16bit (counter word) được lưu trữ trong vùng bộ nhớ dữ liệu hệ thống của PLC dùng cho mỗi counter. Số đếm được chứa trong vùng nhớ dữ liệu hệ thống dưới dạng nhị phân và có giá trị trong khoảng 0 đến 999. Các phát biểu dùng để lập trình cho bộ đếm có các chức năng như sau: + Đếm lên (CU = Counting Up): Tăng counter lên 1. Chức năng này chỉ được thực hiện nếu có một tín hiệu dương ( từ “0” chuyển xang “1” ) xảy ra ở ngõ vào CU. Một khi số đếm đạt đến giới hạn trên là 999 thì nó không được tăng nữa. + Đếm xuống (CD = Counting Down): Giảm counter đi 1. Chức năng này chỉ được thực hiện nếu có sự thay đổi tín hiệu dương ( từ “0” xang “1” ) ở ngõ vào CD.
  • 90. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 91 + Một khi số đếm đạt đến giới hạn dưới 0 thì thì nó không còn giảm được nữa. Đặt counter ( S = Setting the counter): Counter được đặt với giá trị được lập trình ở ngõ vào PV khi có cạnh lên ( có sự thay đổi từ mưc “0” lên mức “1” ) ở ngõ vào S này. Chỉ có sự thay đổi mới từ “0” xang “1” ở ngõ vào S này mới đặt giá trị cho counter một lần nữa. + Đặt số đếm cho Counter ( PV = Presetting Value ): Số đếm PV là một word 16 bit ở dạng BCD. Các toán hạng sau có thể được sử dụng ở PV là: Word IW, QW, MW,…Hằng số: C#0,…,999. + Xóa Counter ( R = Resetting the counter ): Counter được đặt về 0 (bị reset) nếu ở ngõ vào R có sự thay đổi tín hiệu từ mức “0” lên mức “1” . Nếu tín hiệu ở ngõ vào R là “0” thì không có gì ảnh hưởng đến bộ đếm. + Quét số của số đếm: (CV, CV_BCD ): số đếm hiện hành có thể được nạp vào thanh ghi tích lũy ACCU như một số nhị phân (CV = Counter Value) hay số thập phân ( CV_BCD ). Từ đó có thể chuyển các số đếm đến các vùng toán hạng khác. + Quét nhị phân trạng thái tín hiệu của Counter (Q): ngõ ra Q của counter có thể được quét để lấy tín hiệu của nó. Nếu Q = “0” thì counter ở zero, nếu Q = “1” thì số đếm ở counter lớn hơn zero. Biểu đồ chức năng: Hình 3.28
  • 91. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 92 a) Up counter Hình 3.29 I0.2: đặt giá trị bắt đầu và cho phép Counter đếm. I0.0: Counter đếm lên I0.3: Reset Counter Q4.0 = 1 khi giá trị của Counter khác 0. MW10: chứa giá trị bắt đầu đếm cho Timer. b) Down counter Hình 3.30 I0.2: đặt giá trị bắt đầu và cho phép Counter đếm. I0.0: Counter đếm xuống I0.3: Reset Counter
  • 92. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 93 Q4.0 = 1 khi giá trị của Counter khác 0. MW10: chứa giá trị bắt đầu đếm cho Timer. c) Up-Down Counter Hình 3.31 I0.2: đặt giá trị bắt đầu và cho phép Counter đếm. I0.0: Counter đếm lên I0.1: Counter đếm xuống I0.3: Reset Counter Q4.0 = 1 khi giá trị của Counter khác 0. MW10: chứa giá trị bắt đầu đếm cho Timer. Câu hỏi ôn tập 1. Một hệ thống phân loại sản phẩm có cấu tạo như sau:
  • 93. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 94 Cửa 1 Cảm biến 1 Cảm biến 2 Cảm biến 3 Cảm biến Cửa 2 Cửa 3 Hình 3.32 - Hệ thống sẽ phân ra 3 loại chay theo 3 chiều cao khác nhau do 3 cảm biến vật cản xác định. + Loại 1 (Cao nhất, cả 3 cảm biến điều lên mức 1): Sẽ đi theo đường 1. + Loại 2 (Cao thứ 2, cảm biến 1 và 2 sẽ lên mức 1, cảm biến 3 ở mức 0): Sẽ đi theo đường 2. + Loại 3 (Thấp nhất, chỉ có cảm biến 1 lên mức 1, cảm biến 2 và 3 ở mức 0): Sẽ đi theo đường 3. - Việc chọn đường đi do vị trí của cửa gạt quyết định. Ngõ vào -> Start: I0.0, Stop: I0.1, CB 1: I0.2 , CB 2: I0.3, CB 3: I0.4. Ngõ ra -> Cửa mở sang 1: Q0.0, Cửa mở sang 3: Q0.1. Chú ý: Cảm biến quang khi bị chắn ngang thì sẽ lên mức 1. Khoá lẩn khi điều khiển cửa gạt. Cửa ở vị trí 2 khi Q0.0 và Q0.1 ở mức 0 . 2. Cho: Đèn 1: Q0.1 Đèn 2: Q0.2 Đèn 3: Q0.3 - Start: I0.0, Stop: I0.1 - Viết chương trình điều khiển 3 đèn theo trình tự:
  • 94. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 95 - Start -> Đèn 1 sáng 1s -> Đèn 2 sáng 1s -> Đèn 3 sáng 1s -> Đèn 1 và 3 sáng 2s -> Đèn 2 sáng 2s -> Lặp lại. - Stop -> Dừng chương trình. 3. Một bầy gia súc 300 con, được phân ra 3 chuồng khác nhau, mỗi chuồng 100 con. Gia xúc sẽ đi theo một đường chung sao đó sẽ phân ra mỗi chuồng 100 con. - Nhấn Start -> Mở cổng 1 cho gia súc vào (100 con) -> đóng cổng 1, mở cổng 2 (100 con) -> đóng cổng 2, mở cổng 3 (100 con) -> đóng cổng 3. Cửa 1 C ử a 1 Cửa 2 Cửa3 Hình 3.33 -Viết chương trình điều khiển (dùng PLC S7-300). 4. Viết chương trình điều khiển 8 bóng đèn sáng lần lượt từng bóng. Mỗi bóng chỉ sáng trong thời gian 2 giây rồi tắt. 5. Viết chương trình điều khiển 8 bóng đèn sáng đếm nhị phân từ 0b00000000 đến 0b11111111.
  • 95. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Phương (2008), Hệ thống điều khiển bằng khí nén, NXB Giáo dục, Hà Nội. [2] Nguyễn Ngọc Phương (2008), Hệ thống điều khiển bằng thủy lực, NXB Giáo dục, Hà Nội. [3] Nguyễn Như Hiển, Nguyễn Mạnh Tùng (2007), Điều khiển logic và PLC, Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ. [4] Trần Xuân Tùy (2007), Điều khiển thủy khí và điều khiển PLC, Trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng. [5] Phạm Đắp, Trần Xuân Tùy (1998), Điều khiển tự động trong các lĩnh vực cơ khí, Nhà xuất bản Giáo dục. [6] Siemen, Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming, Reference Manual.
  • 96. Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Trang 97 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................... 3 Chương 1 ĐIỀU KHIỂN LOGIC........................................................................................... 4 1.1 Khái niệm cơ bản........................................................................................................ 4 1.2 Các phần tử logic........................................................................................................ 6 1.2.1 Phần tử logic NOT (đảo) ....................................................................................... 6 1.2.2 Phần tử logic AND (và)......................................................................................... 7 1.2.3 Phần tử logic NAND (và-đảo) ................................................................................ 7 1.2.4 Phần tử logic AND-NAND .................................................................................... 8 1.2.5 Phần tử logic AND-NAND với 4 tín hiệu vào .......................................................... 8 1.2.6 Phần tử logic OR (hoặc) ........................................................................................ 9 1.2.7 Phần tử logic NOR (hoặc-đảo) ............................................................................... 9 1.2.8 Phần tử logic OR/NOR.......................................................................................... 9 1.2.9 Phần tử logic XOR (EXC-OR) ............................................................................. 10 1.3 Lý thuyết đại số BOOLE ........................................................................................... 10 1.3.1 Các quy tắc cơ bản của đại số Boole ..................................................................... 10 1.3.2 Biểu đồ Karnaugh............................................................................................... 17 1.3.3 Phần tử nhớ........................................................................................................ 22 1.4 Biểu diễn phần tử logic của khí nén............................................................................. 24 1.4.1 Phần tử NOT...................................................................................................... 24 1.4.2 Phần tử OR và NOR............................................................................................ 24 1.4.3 Phần tử AND và NAND ...................................................................................... 24 1.4.4 Phần tử EXC-OR................................................................................................ 25 1.4.5 Phần tử RS-FF.................................................................................................... 25 1.4.6 Phần tử thời gian ................................................................................................ 26 Câu hỏi ôn tập............................................................................................................ 27 Chương 2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN .................................................................. 28