อ.เฉลิม จินาตุน - eDLTV เพื่อพัฒนาอาชีพ

download report

Transcript อ.เฉลิม จินาตุน - eDLTV เพื่อพัฒนาอาชีพ

ตอนที่ 3
โปรแกรมเมเบิล้ คอนโทรลเลอร์
Programmable Controller
อ.เฉลิม จินาตุน
Hardwire VS Programming
อ.เฉลิม จินาตุน
L
F2
F3
Normally Closed (NC)
S1
Normally Open (NO)
S2
N
วงจร Relay
K1
Output
()
อ.เฉลิม จินาตุน
EX.1 วงจรทำงำนชัว่ ขณะ
L
F2
F3
แลดเดอร์ ไดอะแกรม
I0.1
I0.2
I0.2
.
I0.1
กำหนดให้
S1 = I0.1
S2 = I0.2
K1 = Q0.1
Q0.1
S1
S2
N
Q0.11
K1
อ.เฉลิม จินาตุน
L
I1 I2
F2
F3
Q1
S1
Q1
S2
N
K1
K1 K1
H1
Q1
()
Q2
()
แลดเดอร์ไดอะแกรม
อ.เฉลิม จินาตุน
จุดประสงค์ การสอน
1. มีความเข้ าใจและอธิบายโครงสร้ างพืน้ ฐาน
ของ PC / PLC
2. มีความเข้ าใจสามารถจาแนกและระบุ
อุปกรณ์ อนิ พุทและเอาท์ พทุ ของ PC / PLC
อ.เฉลิม จินาตุน
เนือ้ หาสาระ
1. ประวัติความเป็ นมาของ PC / PLC
2. ความหมายของ PC / PLC
3. โครงสร้ างพืน้ ฐานของ PC / PLC
4. อุปกรณ์ อนิ พุท
5. อุปกรณ์ เอาท์ พทุ
อ.เฉลิม จินาตุน
ประวัติความเป็ นมา
ปี 1968 ระบบควบคุม PLC ถูกนาเสนอ
ครั้งแรกโดยเหตุผลทีจ่ ะนามา แทนทีร่ ะบบ
รีเลย์ แบบเก่าทีย่ ่ งุ ยากซับซ้ อน
และมี
ค่ าใช้ จ่ายสู ง โดย บริษัท General motors
อ.เฉลิม จินาตุน
ประวัติความเป็ นมา
ปี 1969 PLC ตัวแรกถูกผลิตมาใช้ ใน
งานอุตสาหกรรมประกอบรถยนต์ เพือ่ ใช้
แทน ระบบแผงวงจรรีเลย์
อ.เฉลิม จินาตุน
ประวัติความเป็ นมา
 ปี 1971 เริ่มมีการนา PLC มาใช้ ใน
งานอุตสาหกรรมอืน่ ๆ
 ปี 1973 เปิ ดตัว PC ทีม่ คี ุณสมบัติใน
การคานวณทางคณิตศาสตร์ การพิมพ์
ข้ อมูล การแสดงผลข้ อมูลทาง จอภาพ
อ.เฉลิม จินาตุน
 ปี 1975 เปิ ดตัว Analog Module
 ปี 1976 ใช้ PC เป็ นครั้งแรกในการ
ควบคุมระบบ Control Fully หรือ
Automatic system
 ปี 1979 เปิ ดตัว PC ขนาดเล็กโดยใช้
Microprocessor Technology
อ.เฉลิม จินาตุน
 ปี 1979 การทางานของเครื่องจักร
สื่ อสารผ่ าน PC ได้ เป็ นครั้งแรก
 ปี 1980เปิ ดตัวInput/output Module,
High speed counter Module,
Position Module และยังมีการพัฒนา
PC ให้ มปี ระสิ ทธิภาพสู งขึน้ ด้ วย
อ.เฉลิม จินาตุน
ความหมายของ PC / PLC
PC
PLC
PBS
: Programmable controller
: Programmable Logic Controller
: Programmable Binary System
อ.เฉลิม จินาตุน
เครื่องควบคุมอัตโนมัติทสี่ ามารถ
โปรแกรมได้
จะเรียก PC หรือ PLC ?
อ.เฉลิม จินาตุน
โครงสร้ างพืน้ ฐานของ PLC
1.
2.
3.
4.
5.
INPUT UNIT
CPU
MEMORY
OUTPUT UNIT
POWER SUPPLY
อ.เฉลิม จินาตุน
PROGRAM
MEMORY
IN
PUT
UNIT
DATA
MEMORY
CPU
OUT
PUT
UNIT
POWER SUPPLY
อ.เฉลิม จินาตุน
Input unit
Input unit หรือ หน่ วยอินพุท ทา
หน้ าที่รับสั ญญาณส่ งต่ อไปยัง CPU หรือ
หน่ วยประมวลผล เพือ่ นาไปประมวลผล
อาจอยู่ในรู ปสั ญญาณ ON / OFF หรือ
สั ญญาณ Analog
อ.เฉลิม จินาตุน
INPUT DEVICE
PUSH BUTTON
LIMIT SWITCH
SENSOR
ETC.
IN
PUT
UNIT
CPU
อ.เฉลิม จินาตุน
NPN
INPUT
OPTO COUPLE
PNP
INPUT
OPTO COUPLE
INPUT DEVICE
สั ญญาณอินพุตจะเป็ นสั ญญาณแบบ
รีเลย์ , พัลส์ , แรงดัน(VDC) หรือกระแส
สั ญญาณเหล่านีไ้ ด้ จะถูกส่ งมาจากอุปกรณ์
อินพุท เมือ่ PLC ได้ รับสั ญญาณอินพุทแล้ว
จะนาสั ญญาณที่ได้ ไปประมวลผล
อ.เฉลิม จินาตุน
INPUT DEVICE
ROTARY ENCODER PROXIMITY SWITCH
Input device
อ.เฉลิม จินาตุน
สั ญญาณเอาท์ พทุ ของเซนเซอร์ แบบ ดิจติ อล
I0.0 , I0.1 , I0.2 ,…I0.7, I1.0…………
เซนเซอร์ ทใี่ ห้ สัญญาณเอาท์ พทุ แบบอนาล็อก
เซนเซอร์ วดั การไหล
เซนเซอร์ วดั อุณหภูมิ
เซนเซอร์วดั ความดัน
เซนเซอร์ วดั ระดับ
สั ญญาณเอ๊าท์ พทุ ของเซนเซอร์ อนาล็อก
100%
สั ญญาณกระแสไฟฟ้า
0-20mA , 4 - 20 mA (20mA,10V)
สั ญญาณแรงดันไฟฟ้ า
1 - 5 V, 0 - 10 V
สั ญญาณนิวเมติกส์
3 - 15 psi, 0.2 - 1.0 kg/cm2 0% (4mA,0V)
อ.เฉลิม จินาตุน
Input
ADC
Output
หน่ วยอนาล็อกอินพทุ
อ.เฉลิม จินาตุน
CPU : Central processing unit
CPU หรื อ หน่วยประมวลผลกลาง ทา
หน้าที่ควบคุม และจัดการระบบการทางาน
ทั้งหมดภายใน PLC เช่น สัง่ ให้ระบบ PLC
ทางานตามคาสัง่ โปรแกรม ควบคุมการรับส่ ง
ข้อมูลภายใน PLC ควบคุมการรับส่ งข้อมูล
อ.เฉลิม จินาตุน
MEMORY
ทาหน้ าทีเ่ ก็บรักษาโปรแกรมและข้ อมูลทีใ่ ช้
ในการทางาน โดยขนาดของหน่ วยความจา
จะถูกแบ่ งออกเป็ นบิตข้ อมูล(Data Bit)
ภายในหน่ วยความจา 1 บิต ก็จะมีค่าสภาวะ
ทางลอจิก 0 หรือ 1 แตกต่ างกันแล้วแต่ คาสั่ ง
อ.เฉลิม จินาตุน
MEMORY
1. RAM ทาหน้ าทีเ่ ก็บโปรแกรมของผู้ใช้ และ
ข้ อมูลทีใ่ ช้ ในการปฏิบัตงิ านของ PLC
หน่ วยความจาประเภทนีจ้ ะมีแบตเตอรี่เล็กๆ
ต่ อไว้ เพือ่ ใช้ เป็ นไฟเลีย้ งข้ อมูลเมือ่ เกิดไฟดับ
การอ่ านและการเขียนข้ อมูลลงใน RAM
อ.เฉลิม จินาตุน
MEMORY
2. ROM ทาหน้าที่เก็บโปรแกรมสาหรับใช้ใน
การปฏิบตั ิงานของ PLC ตามโปรแกรมของผูใ้ ช้
หน่วยความจาแบบ ROM
อ.เฉลิม จินาตุน
Peripheral device
PROGRAM DATA
MEMORY MEMORY
CPU
อ.เฉลิม จินาตุน
Peripheral device
อ.เฉลิม จินาตุน
OUTPUT UNIT
CPU
OUT
PUT
UNIT
RELAY
CONTACTOR
SOLENOIL
LAMP
ETC.
อ.เฉลิม จินาตุน
ข้อแตกต่างของเอาท์พทุ
ทรานซิสเตอร์
มีความเร็วในการทางาน (ON/OFF) ได้ สูง
รีเลย์
สามารถใช้ ไฟฟ้าได้ ท้งั AC หรือ DC
อ.เฉลิม จินาตุน
อุปกรณ์ ภาคเอาท์ พทุ แบบดิจิตอล
แม็กเนติคคอนแทคเตอร์
หลอดไฟ
โซลีนอยด์วาล์ว
รีเลย์
อ.เฉลิม จินาตุน
ลักษณะของอุปกรณ์เอาท์พทุ แบบดิจิตอล
Q0.0 , Q0.1 , Q0.2 ,…………Q0.7, Q1.0………
อ.เฉลิม จินาตุน
สั ญญาณเอาท์ พทุ
ของเซนเซอร์ แบบ ดิจิตอล
Hi
Relay Output ใช้ ได้ ท้งั AC. และ
DC.
Lo
DC Output (Transistor Output)
ได้ แก่ NPN, PNP
AC Output (Triac Output)
อ.เฉลิม จินาตุน
อุปกรณ์ ทมี่ าต่ อกับภาคเอาท์ พทุ
แบบอนาล็อก
อินเวอเตอร์
คอนโทรลวาล์ว
อ.เฉลิม จินาตุน
เอ๊าท์พทุ แบบ อนาล็อก
AQW0 , AQW2
อ.เฉลิม จินาตุน
ลักษณะการนาไปใช้ งาน
เซนเซอร์
ตัวควบคุม
อุปกรณ์ ขบั โหลด
โหลด
อ.เฉลิม จินาตุน
ลักษณะการนาไปใช้ งาน
ฮีทเตอร์ ต้มน้า
อ.เฉลิม จินาตุน
DAC
หน่ วยอนาล็อกเอาท์ พทุ
อ.เฉลิม จินาตุน
ขนาดของ
PLC
ขนาดเล็ก
ขนาดกลาง
ขนาดใหญ่
ขนาดใหญ่
มาก
จานวน I/O หน่ วยความจา
สู งสุ ด
โปรแกรม
ไม่ เกิน 128
4 Kbytes
ไม่ เกิน 1024
16 Kbytes
ไม่ เกิน 2048
64 Kbytes
ประมาณ 8192 256 Kbytes
อ.เฉลิม จินาตุน
อ.เฉลิม จินาตุน
PLC ทางานอย่างไร ?
1 ตรวจสอบสถานะของอินพุท
2 ประมวลผลโปรแกรม
3 ปรับปรุงสถานะของเอาท์ พทุ
1 Scan Time
อ.เฉลิม จินาตุน
ภาษาที่ใช้ เขียนโปรแกรม
ใน PLC S7-200
อ.เฉลิม จินาตุน
ภาษาที่ใช้ เขียนโปรแกรมใน PLC S7-200
1. LADDER DIAGRAM ( LAD )
2. FUNCTION BLOCK DIAGRAM ( FBD )
3. STATEMENT LIST ( STL )
อ.เฉลิม จินาตุน
Windows 95 ขึน้ ไป
การโปรแกรม
USB
RS 232
อ.เฉลิม จินาตุน
สั ปดาห์ ที่ 4
ความรูพ้ น้ื ฐานทางดิจติ อล
อ.เฉลิม จินาตุน