Bài giảng PLC - Chương 2: Các toán hạng và các lệnh lập trình cơ bản

1

2.1. CAÙC TOÙAN HAÏNG (OPERAND) SÖÛ DUÏNG TRONG CHÖÔNG TRÌNH

Khi laäp trình cho caùc PLC hoï FX2N (MITSUBISHI), caùc toùan

haïng thoâng duïng ñöôïc söû duïng trong chöông trình bao goàm:

THIEÁT BÒ

NGOÕ VAØO

NGOÕ RA

TOÙAN HAÏNG (HAY KYÙ HIEÄU)

Xi (X0; X1 ; X2 ; . . .X7..)

Yi (Y0; Y1 ; Y2 ; . . .Y7..)

COÂNG DUÏNG

Bieåu dieãn caùc ngoõ vaøo Vaät lyù

Bieåu dieãn caùc ngoõ ra Vaät lyù

Bit nhôù noäi (coù coâng duïng töông töï

nhö relay ñieàu khieån)

Bit nhôù noäi caùc traïng thaùi (thöôøng

duøng trong giaûi thuaät GRAFCET)

Boä ñònh thì (coù coâng duïng töông töï

nhö ON-DELAY TIMER)

Boä ñeám COUNTER (thöôøng ñeám leân

16 bits coù choát hay khoâng choát)

RELAY PHUÏ TRÔÏ

Mi (M0; M1 ; M2 ; . . .M7.)

Si (S0; S1 ; S2 ; . . .S7.)

Ti (T0; T1 ; T2 ; . . .T7.)

Ci (C0; C1 ; C2 ; . . .C7.)

Di (D0; D1 ; D2 ; . . .D7.)

RELAY

TRAÏNG THAÙI

KHOÁI ÑÒNH THÌ

KHOÁI ÑEÁM

Thieát bò löu tröõ döõ lieäu döôùi daïng

soá nhò phaân 16 bits (hay 32 bits)

THANH GHI

2

2.1.1. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA TOÙAN HAÏNG NGOÕ VAØO :

Caùc toùan haïng ngoõ vaøo duøng trong chöông trình vieát theo ngoân

ngöõ LADDER ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng caùc tieáp ñieåm thöôøng hôû

(NO) hay caùc tieáp ñieåm thöôøng ñoùng (NC).

Caùc toùan haïng ngoõ vaøo ñöôïc ñaùnh soá thöù töï theo soá baùt phaân.

Soá löôïng ngoõ vaøo phuï thuoäc caáu truùc vaät lyù cuûa töøng PLC.

2.1.2. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA TOÙAN HAÏNG NGOÕ RA :

Caùc toùan haïng ngoõ ra duøng trong chöông trình vieát theo ngoân

ngöõ LADDER ñöôïc bieåu dieãn döôùi 3 hình thöùc : caùc cuoän daây ngoõ

ra (töông töï nhö cuoän daây relay hay contactor); caùc tieáp ñieåm

thöôøng hôû (NO) hay caùc tieáp ñieåm thöôøng ñoùng (NC).

Caùc toùan haïng ngoõ ra ñöôïc ñaùnh soá thöù töï theo soá baùt phaân.

Soá löôïng ngoõ ra phuï thuoäc caáu truùc vaät lyù cuûa töøng PLC.

3

2.1.3. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA RELAY PHUÏ TRÔÏ (AUXILIARY RELAYS) Ï:

Caùc toùan haïng relay phuï (hay bit nhôù noäi) duøng trong chöông

trình vieát theo ngoân ngöõ LADDER ñöôïc bieåu dieãn döôùi 3 hình

thöùc: caùc cuoän daây relay (töông töï nhö cuoän daây relay ñieàu

khieån); caùc tieáp ñieåm thöôøng hôû (NO) hay caùc tieáp ñieåm thöôøng

ñoùng (NC).

Caùc relay phuï trôï ñöôïc ñaùnh soá thöù töï theo soá thaäp phaân.

Soá löôïng relay phuï trôï phuï thuoäc phieân baûn cuûa PLC. Vôùi PLC

hoï FX2 ta coù 3 loïai relay phuï:

LOÏAI RELAY PHUÏ TRÔÏ

RELAY PHUÏ KHOÂNG CHOÁT

RELAY PHUÏ COÙ CHOÁT

TOÙAN HAÏNG (HAY KYÙ HIEÄU)

500 (TÖØ M0 ÑEÁN M499)

1036 (TÖØ M500 ÑEÁN M1535)

256 (TÖØ M8000 ÑEÁN M8255)

RELAY PHUÏ CHUYEÂN DUØNG

Chöùc naêng relay phuï chuyeân duøng laø chaån ñoùan caùc traïng

thaùi, caàn ñöôïc tham khaûo theo töøng tröôøng hôïp söû duïng.

4

2.1.4. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA RELAY TRAÏNG THAÙI (STATE RELAYS)Ï:

Caùc toùan haïng relay traïng thaùi duøng trong chöông trình vieát

theo ngoân ngöõ LADDER hay STEP LADDER (STL) ñöôïc bieåu dieãn

döôùi 3 hình thöùc: caùc cuoän daây relay (töông töï nhö cuoän daây relay

ñieàu khieån); caùc tieáp ñieåm thöôøng hôû (NO) hay caùc tieáp ñieåm

thöôøng ñoùng (NC).

Caùc relay traïng thaùi ñöôïc ñaùnh soá thöù töï theo soá thaäp phaân.

Soá löôïng relay traïng thaùi phuï thuoäc phieân baûn cuûa PLC. Vôùi

PLC hoï FX2 ta coù 4 loïai relay traïng thaùi:

LOÏAI RELAY TRAÏNG THAÙI

RELAY TRAÏNG THAÙI KHOÂNG CHOÁT

RELAY TRAÏNG THAÙI ÑÖÔÏC CHOÁT

TOÙAN HAÏNG (HAY KYÙ HIEÄU)

500

(TÖØ S0 ÑEÁN S499)

(TÖØ S500 ÑEÁN S999)

RELAY TRAÏNG THAÙI KHÔÛI TAÏO

(THÖÔØNG DUØNG VÔÙI LÒNH IST)

10 TAÄP CON (TÖØ S0 ÑEÁN S9)

RELAY TRAÏNG THAÙI LAØM CÔØ BAÙO

100 TAÄP CON (TÖØ S900 ÑEÁN S999)

5

2.1.5. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA KHOÁI ÑÒNH THÌ (TIMER):

Caùc khoái ñònh thì duøng trong chöông trình vieát theo ngoân ngöõ

LADDER ñöôïc bieåu dieãn döôùi 3 hình thöùc: cuoän daây (töông töï nhö

cuoän daây relay thôøi gian); caùc tieáp ñieåm thöôøng hôû (NO) hay caùc

tieáp ñieåm thöôøng ñoùng (NC).

Caùc khoái ñònh thì ñöôïc ñaùnh soá thöù töï theo soá thaäp phaân.

Soá löôïng khoái ñònh thì phuï thuoäc phieân baûn cuûa PLC. Vôùi PLC

hoï FX2 ta coù 4 loïai khoái ñònh thì:

LOÏAI KHOÁI THÔØI GIAN

KHOÂNG CHOÁT THÔØI HAÈNG TB = 100 ms

TOÙAN HAÏNG (HAY KYÙ HIEÄU)

200 (TÖØ T0 ÑEÁN T199)

46 (TÖØ T200 ÑEÁN T245)

4 (TÖØ T246 ÑEÁN T249)

6 (TÖØ T250 ÑEÁN T255)

KHOÂNG CHOÁT THÔØI HAÈNG TB = 10 ms

COÙ CHOÁT THÔØI HAÈNG TB = 1 ms

COÙ CHOÁT THÔØI HAÈNG TB = 100 ms

THÔØI GIAN ÑÒNH THÌ = (HAÈNG SOÁ THAÄP PHAÂN K) X (THÔØI HAÈNG TB)

6

2.1.6. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA KHOÁI ÑEÁM (COUNTER):

Caùc khoái ñeám duøng trong chöông trình vieát theo ngoân ngöõ

LADDER ñöôïc bieåu dieãn döôùi 3 hình thöùc: cuoän daây (töông töï nhö

cuoän daây relay); caùc tieáp ñieåm thöôøng hôû (NO) hay caùc tieáp ñieåm

thöôøng ñoùng (NC).

Caùc khoái ñeám ñöôïc ñaùnh soá thöù töï theo soá thaäp phaân.

Soá löôïng khoái ñeám phuï thuoäc phieân baûn cuûa PLC. Vôùi PLC hoï

FX2 ta coù 8 loïai khoái ñeám:

LOÏAI KHOÁI ÑEÁM

TOÙAN HAÏNG (KYÙ HIEÄU)

ÑEÁM LEÂN KHOÂNG CHOÁT 16 BITS

ÑEÁM LEÂN COÙ CHOÁT 16 BITS

100

(TÖØ C0 ÑEÁN C99)

100 (TÖØ C100 ÑEÁN C199)

20 (TÖØ C200 ÑEÁN C219)

15 (TÖØ T220 ÑEÁN T234)

6 (TÖØ T235 ÑEÁN T240)

ÑEÁM LEÂN XUOÁNG KHOÂNG CHOÁT 32 BITS

ÑEÁM LEÂN XUOÁNG COÙ CHOÁT 32 BITS

ÑEÁM TOÁC ÑOÄ CAO 1 PHA 32 BITS (f < 20 KhZ)

ÑEÁM TOÁC ÑOÄ CAO 1 PHA (HOÏAT ÑOÄNG DO NGOÕ VAØO f < 20 KhZ)

ÑEÁM TOÁC ÑOÄ CAO 2 PHA 32 BITS (f < 20 KhZ)

5 (TÖØ T241 ÑEÁN T245)

5 (TÖØ T246 ÑEÁN T250)

5 (TÖØ T251 ÑEÁN T255)

ÑEÁM TOÁC ÑOÄ CAO PHA A/B 32 BITS (f < 20 KhZ)

7

2.1.7. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA THANH GHI (DATA REGISTER):

Caùc thanh ghi duøng trong chöông trình vieát theo ngoân ngöõ

LADDER ñöôïc bieåu dieãn döôùi kyù hieäu D.

Caùc thanh ghi ñöôïc ñaùnh soá thöù töï theo soá thaäp phaân.

Noäi dung löu tröõ trong thanh ghi döôùi daïng soá nhò phaân 16 bits.

Soá löôïng vaø loïai thanh ghi phuï thuoäc phieân baûn cuûa PLC. Vôùi

PLC hoï FX2 ta coù 6 loïai thanh ghi

LOÏAI THANH GHI

THANH GHI CHUNG KHOÂNG CHOÁT

THANH GHI COÙ CHOÁT

TOÙAN HAÏNG (KYÙ HIEÄU)

(TÖØ D0 ÑEÁN D199)

(TÖØ D200 ÑEÁN D999)

200

800

THANH GHI TAÄP TIN

2000 (TÖØ D1000 ÑEÁN C2999)

2000 (TÖØ D6000 ÑEÁN D7999)

THANH GHI TAÄP TIN RAM

THANH GHI CHUYEÂN DUØNG

THANH GHI CHÆ SOÁ

256

(TÖØ D8000 ÑEÁN 8255)

2 V VAØ Z

8

2.1.8. CAÙC TOÙAN HAÏNG KHAÙC :

Toùan haïng bieåu dieãn haèng soá nguyeân thaäp phaân duøng trong

chöông trình vieát theo ngoân ngöõ LADDER laø K.

Haèng soá K duøng duøng nhaäp döõ lieäu cho khoái ñònh thì, khoái ñeám

hay caùc lònh öùng duïng khaùc.

Haèng soá K trình baøy döôùi daïng soá nguyeân thaäp phaân töø 0 ñeán

32767 (16 bits),khoâng giôùi haïn soá laàn söû duïng trong chöông trình.

Toùan haïng bieåu dieãn haèng soá thaäp luïc (soá HEX) duøng trong

chöông trình vieát theo ngoân ngöõ LADDER laø H.

Haèng soá H duøng nhaäp döõ lieäu baèng caùc lònh öùng duïng.

Haèng soá H trình baøy döôùi daïng soá HEX töø 0 ñeán FFFF (16 bis)

hay töø 0 ñeán FFFFFFFF (32 bits) vaø khoâng giôùi haïn soá laàn söû

duïng trong chöông trình

9

2.2. KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ GIAÛI THUAÄT VAØ NGOÂN NGÖÕ LAÄP TRÌNH

2.2.1. GIAÛI THUAÄT LAÄP TRÌNH

Giaûi thuaät laäp trình laø phöông thöùc trình baøy caùch thöùc ñònh

höôùng ñeå xaây döïng hay vieát moät chöông trình ñieàu khieån.

Giaûi thuaät laäp trình cho PLC thöôøng ñöôïc trình baøy theo daïng

sô ñoà khoái moâ taû toùm taét quaù trình hoïat ñoäng cuûa heä thoáng (hay

thieát bò) ñang ñöôïc khaûo saùt ñeå thaønh laäp chöông trình.

Giaûi thuaät laäp trình cho PLC thöôøng ñöôïc aùp duïng theo moät

trong caùc daïng sau :

Löu ñoà (FLOWCHART).

Giaûn ñoà tuaàn töï traïng thaùi (GRAFCET).

Moãi giaûi thuaät trình töông öùng vôùi moät daïng ngoân ngöõ. Ngoân

ngöõ LADDER thöôøng aùp duïng cho giaûi thuaät löu ñoà, ngoân ngöõ

STEP LADDER (STL) thöôøng duøng vôùi giaûi thuaät GRAFCET.

10

2.2.2. NGOÂN NGÖÕ LAÄP TRÌNH PLC :

Ngoân ngöõ laäp trình laø phöông phaùp bieåu dieãn baèng hình veõ

hay baèng caùc töø ngöõ ñeå ngöôøi laäp trình laøm cho PLC coù theå

hieåu ñöôïc taùc vuï yeâu caàu trong chöông trình.

Vôùi PLC hoï FX chöông trình PLC ñöôïc xaây döïng theo caùc loïai

ngoân ngöõ:

Instruction List (danh saùch lònh)

Ladder (baäc thang)

Ngoân ngöõ laäp trình Instruction List trình baøy chöông trình theo

daïng taäp hôïp caùc doøng lònh döôùi daïng kyù töï, ñöôïc saép xeáp moät

caùch thöù töïï theo qui luaät ñònh tröôùc.

Ngoân ngöõ Ladder trình baøy chöông trình theo daïng ñoà hoïa,

chöông trình bieåu dieãn töông töï nhö maïch ñieàu khieån khí cuï ñieän

(relay, contactor. . )

11

Khi söû duïng ngoân ngöõ laäp trình

Instruction List, chöông trình ñöôïc

naïp vaøo boä nhôù ROM cuûa PLC

thoâng qua thieát bò HANDHOLD.

Khi söû duïng ngoân ngöõ laäp trình

Ladder, chöông trình ñöôïc naïp vaøo

boä nhôù ROM cuûa PLC thoâng qua

maùy tính PC vaø phaàn meàm laäp

trình PLC cuûa rieâng moãi loïai PLC.

12

2.3. CAÙC LÒNH CÔ BAÛN TAÙC ÑOÄNG TRÖÏC TIEÁP NGOÕ VAØO VAØ RA:

Vôùi PLC hoï FX caùc lònh cô baûn taùc ñoäng tröïc tieáp ngoõ vaøo

vaø ra cuûa PLC goàm caùc nhoùm sau:

NHOÙM LÒNH

NGOÂN NGÖÕ IL

LD (LOAD )

TAÙC ÑOÄNG NGOÕ VAØO

TAÙC ÑOÄNG NGOÕ RA

LDI (LOAD INVERSE)

OUT (OUT)

AND

AND (AND INVERSE)

OR

LOGIC

ORI (OR INVERSE)

SET

RST (RESET )

CHÆNH ÑAËT

CHUÙ YÙ: caùc nhoùm lònh treân cuõng coù theå taùc ñoäng ñeán caùc toùan

haïng khaùc : M, S, T, C

13

THÍ DUÏ 1:

X0001

Y0002

T4

Y0002

T4

CHÖÔNG TRÌNH VIEÁT

THEO NGOÂN NGÖÕ IL

(INSTRUCTION LIST)

X0001

K 30

LD X0001

OR Y0002

ANDI T4

OUT Y0002

ANDI X0001

OUT T4 K30

CHÖÔNG TRÌNH VIEÁT THEO NGOÂN NGÖÕ LADDER

X 0001

Y 0002

T4

GIAÛN ÑOÀ THÔØI GIAN

14