Tên các bộ phận
LED chỉ thị trạng thái hoạt động của CPU.
Đèn LED hiển thị trên CPU có thể dùng để xác định trạng thái hoạt động của bộ điều khiển (PLC).
POWER hiển thị trạng thái nguồn của PLC.
Ví dụ, khi pin không kết nối hoặc điện áp bị thấp, hoạt động của PLC sẽ liên tục bất ổn định và đèn LED ERR/ ALM sẽ nhấp nháy.
Phần nguồn cấp (hình trên)
Nguồn cấp của CP1 có 2 loại: AC100-240V và DC24V.
Nguồn cấp của CP1 nằm ở vị trí phía trên cùng của khối đầu vào.
Phần ngõ vào
Bộ phận ngõ vào của CP1 nằm trên cùng.
Bộ phận đầu vào bao gồm nhiều đầu đấu dây, sử dụng chung 1 chân COM.
Bây giờ, hãy xem mạch đấu dây đầu vào.
Hiển thị IN thể hiện từ 00-11.
Để đưa tín hiệu đến bộ điều khiển lập trình, phải sử dụng một nguồn điện cấp cho mạch photo coupler bên trong.
Trong trường hợp này nên dùng nguồn riêng, không dùng chung nguồn với PLC vì có thể gây ra nhiễu làm PLC hoạt động sai.
Đấu dây công tắc
Khi đấu dây với các thiết bị như công tắc hành trình, công tắc nhỏ hay nút nhấn, không cần phải lo về chiều của dòng điện.
Hãy cùng xem mạch bên trong của CP1. Chiều Diode là chiều của dòng điện, nên có thể thấy rằng dòng điện có thể chạy trên cả 2 chiều.
Hãy cùng xem cách đấu dây của cảm biến .Trong trường hợp đấu dây cảm biến chiều dòng điện thay đổi theo ngõ transistor của cảm biến. Do đó khi đấu dây cảm biến phải chú ý.
Đấu dây cảm biến
Loại DC 3 dây (loại ngõ ra PNP Collector hở)
Ngõ ra PNP là loại ngõ ra cảm biến được dùng phổ biến ở Châu Âu.
Hãy xem sơ đồ mạch của cảm biến và PLC CP1.
Tải của cảm biến là đầu vào CP1, biểu tượng công tắc chính là transistor bên trong cảm biến.
Như đã thể hiện ở trang trước, không cần quan tâm đến cực tính của nguồn điện của khối đầu vào, khi đó, trong trường hợp đấu dây cảm biến, chiều dòng điện được xác định dựa theo transistor bên trong cảm biến. Với cảm biến loại PNP, thực hiện việc đấu dây sao cho dòng điện chạy qua cảm biến đến đường dây tín hiệu (đầu vào PLC) đến nguồn 0V.
Do đó, chân COM của đầu vào PLC CP1 phải nối đến nguồn 0V. Phương pháp nối dây này gọi là COM – (hay gọi là COM âm)
Loại DC 3 dây (ngõ ra NPN Collector hở)
Ngõ ra NPN là loại ngõ ra cảm biến phổ biến được dùng tại Nhật.
Với cảm biến đầu ra loại NPN, thực hiện việc đấu dây sao cho dòng điện chạy từ đường dây tín hiệu (đầu vào PLC) đến cảm biến và về 0V.
Do đó, chân COM của đầu vào PLC CP1 phải nối đến nguồn +24V.Phương pháp nối dây này gọi là COM + (hay gọi là COM dương).
Sự khác nhau giữa PNP và NPN
Đối với cảm biến PNP, thì tải sẽ không bật ON khi xuất hiện lỗi chạm đất xảy ra đối với đầu vào PLC CP1.
Ngược lại, với cảm biến NPN, khi lỗi chạm đất xảy ra, thì đầu vào PLC CP1 vẫn có thể ON.
Do đó để đảm bảo an toàn, ở Châu Âu, cảm biến PNP được sử dụng phổ biến.
Cảm biến tiệm cận loại DC 2 dây
Cảm biến tiệm cận 2 dây DC được sử dụng nhiều do giảm được việc nối dây, thời gian, và dòng tiêu thụ cũng nhỏ.
Cảm biến 2 dây DC có 2 loại: loại có cực tính và không có cực tính. Với 2 loại này, tải có thể nối với nguồn + *(dương)
hoặc nguồn – (âm).
Vì khối đầu vào CP1 chỉ sử dụng chung 1 chân COM, nên khi sử dụng cùng lúc 2 loại cảm biến 2 dây và 3 dây thì yêu cầu việc nối dây sao cho hướng của dòng điện chạy đến chân COM phải đồng nhất.
Đấu dây cảm biến có ngõ ra Analog
CP1E-NA là loại tích hợp chức năng đầu vào/ra analog .
Vị trí đầu vào analog nằm ở phía trên của khối đấu dây trong khi đầu ra analog nằm ở phía dưới của khối đấu dây.
Do cảm biến đo khoảng cách có đầu ra analog nên sẽ được nối vào 1 đầu vào analog trên PLC CP1E-NA.
Đầu vào analog cho phép nhận tín hiệu là dòng điện hoặc điện áp tùy thuộc vào đầu ra của thiết bị kết nối
Hãy cùng xem trường hợp của đầu ra dòng điện.
Khối đầu ra
Khối đầu ra của CP1 nằm ở khối đấu dây bên dưới của PLC. Các chân COM được đấu theo từng nhóm và tách rời nhau bởi vạch in đậm.
Do đó, có thể cho phép sử dụng nhiều loại nguồn cho các tải khác nhau.
Đầu ra của PLC CP1 được chia làm 2 loại: đầu ra rơ le và đầu ra transistor
Đầu ra rơ le và đầu ra transistor có những đặc tính sau:
| Loại nguồn cấp | Độ bền | Tốc độ đáp ứng | Khả năng đóng tải | |
| Loại ngõ ra Relay | AC/DC | Loại tiếp điểm cơ khí, do đó có độ bền giới hạn | Có giới hạn | Tương đối cao |
| Loại ngõ ra Transitor | DC | Tuổi thọ rất cao vì không có tiếp điểm cơ khí | Có thể đóng/ ngắt với tốc độ cao | Thấp |
Ngõ ra Transitor gồm có thể là loại PNP (Source type) và NPN (Sink type) tùy theo hướng của Transitor ở khối ngõ ra.
Tùy theo loại thiết bị đấu dây đầu ra của PLC mà ta lựa chọn loại đầu ra cho phù hợp.
Loại PNP sử dụng nhiều ở Châu Âu (vì lý do an toàn khi chạm đất), trong khi loại NPN sử dụng phổ biến ở Nhật.
Cách đấu dây tải AC
Loại đầu ra transistor chỉ sử dụng cho tải DC.
Do đó, khi sử dụng tải là mô tơ AC, solenoids AC hoặc thiết bị khác sử dụng nguồn AC thì phải dùng ngõ ra rơ le. Khi rơ le thay đổi từ ON sang OFF thì xung điện áp xuất hiện trong cuộn dây rơle có thể làm hư mạch điện đầu ra của PLC.
Vì thế, biện pháp khắc phục là phải dùng rơ le có tích hợp diode để triệt tiêu xung điện áp này.
Vùng nhớ
Sơ đồ bên phải thể hiện vùng nhớ trong của CP1E. Có nhiều vùng nhớ được tích hợp sẵn bên trong bộ điều khiển lập trình.
Trạng thái ON/OFF của các đầu vào/ra từ các thiết bị nối đến CP1E được lưu trữ và hiển thị trong vùng nhớ I/O.
Vùng nhớ I/O được chia theo từng khu vực tùy theo chức năng tương ứng. Nơi lưu trữ và hiển thị trạng thái ON/OFF của thiết bị nối với đầu vào/ra được gọi là vùng nhớ CIO (channel IO).
User Program Area : Chứa chương trình
PLC System Configuration : Lưu trữ các cấu hình cho khối CPU.
Data Memory Area : Vùng nhớ cho phép đọc/ghi dữ liệu dạng 16bit chẳng hạn như dữ liệu về sản lượng.
Địa chỉ
Trạng thái ON/OFF của các đầu vào/ra nối đến PLC được lưu trữ trong vùng nhớ I/O của PLC. 1 số được gọi là 1 địa chỉ và lưu trong vùng nhớ dữ liệu.
Địa chỉ được chỉ định tùy theo loại PLC. Ở đây, hãy xem địa chỉ chỉ định cho CP1.
Cấu hình địa chỉ
1 địa chỉ bao gồm 1địa chỉ kênh 4 số (digit) và 1 địa chỉ bit 2 số, và hiển thị theo định dạng số thập phân.
Ngoài ra, 1 kênh có 16 bit.
Địa chỉ Bit
Địa chỉ bit được thể hiện từ 00 – 15 và xác định bằng số của dây đấu với thiết bị.
Địa chỉ kênh
Địa chỉ kênh bắt đầu từ 0000. Với CP1, địa chỉ của các đầu vào bắt đầu từ kênh 0000 và đầu ra bắt đầu từ 0100.
Như vậy, với CP1, địa chỉ được gán sẽ tương ứng với vị trí đấu dây đầu vào/ra.
Ví dụ địa chỉ của cảm biến (sensor) đấu vào ngõ vào 3 của khối ngõ vào là 0000 03 (Kênh 0000 , bit 3). Ta có thể thêm dấu chấm vào giữa phần kênh và bit đồng thời bỏ các số 0 dư của phần kênh, cuối cùng địa chỉ đó thể hiện là 0.03. Thông tin ON/OFF ghi vào bộ nhớ I/O dưới dạng 2 trạng thái 1 hoặc 0
