Báo cáo tốt nghiệp Phạm Văn Thuận TĐH 46
Khoa Cơ Điện TRờng ĐHNNI - HN
41
- Có khả năng điều khiển chức năng phức tạp.
- Khả năng thay đổi điều khiển rất đơn giản.
- Công tác bảo trì dễ dàng vì các môđun đợc tiêu chuẩn hoá.

PLC làm việc theo kiểu vòng quét, quá trình đọc các đầu vào thực hiện
chơng trình và đa các tín hiệu đầu ra gọi quét. Thời gian quét là quá trình liên
Mạch
giao tiếp
và cảm
biến
Mạch
công
suất và
cơ cấu
tác động
Bộ nhớ
chơng
trình
Khối ngõ vào
Bộ
nhớ dữ liệu
Khối điều
khiển trung
tâm
Khối ngõ ra
Nguồn cấp điện
Hình IV . 1 Sơ đồ khối bên trong PLC
Panel
lập trình

những thiết bị có công suất lớn.
Giao tiếp
Đọc đầu
vào
Tính toán logic
Gửi kết/quả
ở đầu ra
.
Báo cáo tốt nghiệp Phạm Văn Thuận TĐH 46
Khoa Cơ Điện TRờng ĐHNNI - HN
44
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
chơng trình điều khiển trong bộ nhớ thông qua các thiết bị lập trình thông dụng.
Hơn nữa, chúng còn có u điểm là thời gian lắp đặt và đa vào hoạt động nhanh
hơn so với những hệ thống điều khiển truyền thống đòi hỏi phải thực hiện việc
nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời.
Về phần cứng, PLC tơng tự nh một máy tính, chúng có các đặc điểm
thích hợp cho mục đích điều khiển công nghiệp nh :
- Khả năng chống nhiễu tốt.
- Cấu trúc dạng modul cho phép dễ dàng ghép nối và thay thế, tăng khả
năng( nối thêm modul mở rộng vào ra) thêm chức năng( nối thêm các modul
chuyên dùng).
- Việc kết nối dây và mức điện áp tín hiệu ở cổng ra và cổng vào đợc
chuẩn hoá.
- Thực hiện đợc các logic điều khiển phức tạp mà các hệ thống điều khiển
rơle, công tắc tơ không thể thực hiện đợc.
Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng :LADDER, STL, FUCTIONCHART, dễ
hiểu và sử dụng.
Thay đổi chơng trình điều khiển một cách dễ dàng bằng các thiết bị lập

xử lý và hiệu suất. Từ các PLC ban đầu làm việc độc lập chỉ với vài chục đầu vào
ra, dung lợng bộ nhớ bé đến nay đã có những họ PLC có cấu trúc modul có
dung lợng đầu vào ra lớn dễ thay đổi để phù hợp với yêu cầu sử dụng, dung
lợng bộ nhớ lớn và rất lớn, có thêm các chức năng chuyên dùng.
* Xử lý tín hiệu liên tục
* Điều khiển động cơ secvo, động cơ bớc.
* Truyền thông.
* Bộ nhớ mở rộng.
.
Báo cáo tốt nghiệp Phạm Văn Thuận TĐH 46
Khoa Cơ Điện TRờng ĐHNNI - HN
46
Với cấu trúc dạng modul cho phép ngời dùng mở rộng hay nâng cấp một
hệ thống điều khiển bằng PLC một cách dễ dàng, linh hoạt và rất kinh tế.
4.1.3 Cấu trúc phần cứng của PLC
PLC gồm ba khối chức năng cơ bản : bộ xử lý trung tâm, bộ nhớ và khối
vào ra. Trạng thái ngõ vào của PLC đợc phát hiện và lu vào bộ nhớ đệm, PLC
thực hiện các lệnh logic trên các trạng thái của chúng và thông qua chơng trình
trạng thái ngõ ra đợc cập nhật và lu vào bộ nhớ đệm sau đó trạng thái ngõ ra
trong bộ nhớ đệm đợc dùng để đóng/mở các "tiếp điểm" để kích hoạt các thiết
bị tơng ứng. Nh vậy, sự hoạt động của các thiết bị đợc điều khiển hoàn toàn
tự động theo chơng trình bộ nhớ. Chơng trình đợc nạp vào PLC thông qua các
thiết bị lập trình chuyên dụng hoặc bằng máy tính với các phần mềm chuyên
dụng.

trình
EFROM
tuỳ chọn
Bộ nhớ
chơng
trình
EFROM
N
g
uồn
pin
B
bộ xử lý
trung
tâm
lock
bộ nhớ
hệ
thống
ROM
Bộ nhớ
dữ liệu
RAM
khối
vào ra
Bộ
đệm
bộ
đệm
bộ

giữ tạm thời các giá trị logic khi chơng trình thực hiện.
EEROM (Electronic earsable programmable read only memory) bộ nhớ
này thờng dùng để lu giữ các chơng trình công nghệ.
Với sự tiến bộ của công nghệ chế tạo bộ nhớ nên hầu nh các PLC đều
dùng bộ nhới EEROM. Trờng hợp ứng dụng cầm bộ nhớ dung lợng lớn có thể
lựa chọn giữa bộ nhớ RAM có nguồn pin nuôi với bộ nhớ EEEOM.
Ngoài ra PLC còn cần thêm bộ nhớ RAM cho các chức năng khác nh :
Bộ đệm để lu trạng thái ngõ vào, ngõ ra.
Bộ nhớ tạm thời cho các tác vụ đếm, định thời gian, truy xuất cờ.
Dung lợng bộ nhớ.
Đối với PLC loại nhỏ thông thờng bộ nhớ có dung lợng cố định, thờng
khoảng 2k byte. Dung lợng này là đủ đáp ứng cho khoảng 80% hoạt động điều
khiển trong công nghiệp. Do giá thành các bộ đếm liên tục giảm, các nhà sản
xuất PLC trang bị bộ nhớ ngày càng lớn cho sản phẩm của họ.
.
Báo cáo tốt nghiệp Phạm Văn Thuận TĐH 46
Khoa Cơ Điện TRờng ĐHNNI - HN
49
* Khối vào/ra
Mọi hoạt động xử lý tín hiệu bên trong PLC có mức điện áp 5VDC và
15VDC (điện áp cho TTL và CMOS) trong khi tín hiệu điều khiển bên ngoài có
thể lớn hơn nhiều thờng là 24VDC đến 240 VDC với dòng lớn.
Khối vào/ra có vai trò là mạch giao tiếp giữa các vi mạch điện tử của PLC
với các mạch công suất lớn bên ngoài kích hoạt các cơ cấu tác động, nó thực hiện
sự chuyển đổi các mức điện áp tín hiệu và cách lý. Tuy nhiên khối vào/ra cho
phép PLC kết nối trực tiếp với các cơ cấu tác động có công suất nhỏ, dòng nhỏ cỡ
2Ampe trở xuống, không cần các mạch công suất trung gian, hay các rơle trung
gian.
Có các loại ngõ vào ra nh sau :
Loại ngõ ra dùng rơle Hình IV . 3 Ngõ ra dùng transitor

Đặc điểm:
Chỉ nối với cơ cấu tác động làm việc với điện áp một chiều từ 5 30V
Tuổi thọ cao, đáp ứng nhanh, chịu đợc tần số đóng cắt nhanh.
Loại ngõ ra dùng Triac (SSR Solid state relay) Hình IV .4 Ngõ ra dùng triac
Đặc điểm:
Kết nối đợc với cơ cấu tác động làm việc với điện áp một chiều hoặc xoay
chiều từ 5 242V
Mạch
trong
Rơle
50mA- 4,5V
300mA-24,6V
com
Mạch
trong
Rơle
0,4A
100ữ240VAC