Đồ án logic đèn giao thông dùng plc

Chương 1

I Khái quát về PLC

I.1 PLC là gì ?

PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị có thể lập trình được, được thiết kế chuyên dùng trong công nghiệp để điều khiển các tiến trình xử lí từ đơn giản đến phức tạp, tuỳ thuộc vào người điều khiển mà nó có thể thực hiện một loạt các chương trình hoặc sự kiện, sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích (hay còn gọi là ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các bộ định thì (Timer) hay các sự kiện được đếm qua bộ đếm. Khi một sự kiện được kích hoạt nó sẽ bật ON, OFF hoặc phát một chuỗi xung ra các thiết bị bên ngoài được gắn vào ngõ ra của PLC. Như vậy nếu ta thay đổi các chương trình được cài đặt trong PLC là ta có thể thực hiện các chức năng khác nhau, trong các môi trường điều khiển khác nhau. Hiện nay PLC đã được nhiều hãng khác nhau sản xuất như: Siemens, Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider,Hitachi . vv. Mặt khác ngoài PLC cũng đã bổ sung thêm các thiết bị mở rộng khác như :các module mở rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), module ghép nối truyền thông, các thiết bị hiển thị, các bộ nhớ Cartridge thêm vào.

I.2 Đặc điểm bộ điều khiển lập trình.

Nhu cầu về một bộ điều khiển dễ sử dụng, linh hoạt và có giá thành thấp đã thúc đẩy sự phát triển những hệ thống điều khiển lập trình (programmable-control systems) – hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc hay quá trình hoạt động. Trong bối cảnh đó, bộ điều khiển lập trình (PLC – Programmable Logic Controller) được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơ-le và thiết bị rời cồng kềnh, và nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản. Ngoài ra, PLC còn có thể thực hiện những tác vụ khác như định thì, đếm,các lệnh tính toán số học, các lệnh xử lý dữ liệu trên mạng v.v , làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phức tạp, ngay cả với loại PLC nhỏ nhất.

Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả các trạng thái tín hiệu ở ngõ vào, được đưa về từ quá trình điều khiển, thực hiện logic được lập trong chương trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngoài tương ứng. Với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối vào và khối ra của PLC cho phép nó kết nối trực tiếp đến những cơ cấu tác động (actuators) có công suất nhỏ ở ngõ ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu (transducers) ở ngõ vào, mà không cần có các mạch giao tiếp hay rơ-le trung gian. Tuy nhiên, cần phải có mạch điện tử công suất trung gian khi PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn.

Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà không cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây; sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng. Hơn nữa, chúng còn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống điều khiển truyền thống mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời.

Về phần cứng, PLC tương tự như máy tính “truyền thống”, và chúng có các đặc điểm thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp.

- Khả năng kháng nhiễu tốt;

- Cấu trúc dạng module cho phép dễ dàng thay thế, tăng khả năng kết nối (nối thêm module mở rộng vào/ra) và thêm chức năng (nối thêm module chuyên dùng);

- Việc kết nối dây và mức điện áp tín hiệu ở ngõ vào và ngõ ra được chuẩn hóa;

- Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng – Ladder, và STL – dễ hiểu và dễ sử dụng.

- Thay đổi chương trình điều khiển dễ dàng.

Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử dụng nhiều trong việc điều khiển các máy móc công nghiệp và trong điều khiển quá trình (process-control)