Đề tài Tìm hiểu về PLC

đang chia ,chúng ta chia cho 0 (không hợp lệ), tràn bit sẽ xảy ra.Hãy kiểm tra bit tràn trong thang và nếu đúng thì dự đoán là chính xác. Rất nhiều PLC có khả năng toán học khác nhau.Một vài chức năng đó như sau: • Khai căn • Tỉ lệ thức • Giá trị tuyệt đối • Hàn sin • Cos • Tan • Logarit tự nhiên • Logarit cơ số 10 • X^Y (X mũ Y) • Arcsin(tan,cos) • Và rất nhiều hàm khác nữa,hãy liên hệ với nhà sản xuất để biết thêm Một vài PKC có thể tính toán với dấu phẩy động. Dấu phẩy động chỉ dơn giản là dung dấu chấm thập phân. Nói cách khác,chúng ta có thể nói 10 chia 3 bằng 3.333333333 (dấu phẩy động).Hoặc chúng ta có thể nói 10 chia 3 là 3 với số dư là 1(chia dài).Nhiều micro/mini PLC không có hàm dấu phẩy động.Hầu hết các hệ thống lớn có hàm này. Hiểu lý thuyết và chúng ta luôn luôn có thể học được cách của nhà sản xuất sử dụng nó. HỆ THỐNG SỐ Trứoc khi chúng ta đi sâu hơn, hãy xem lại hệ thống số khác nhau đựoc sử dụng trong PLC. Có nhiều hệ thống số được sử dụng bởi PLC.Nhị phân, nhị phân mã hóa thập phân là phổ biến trong khi hệ thống cơ số 8 và 16 cũng hay được sử dụng. Hãy xem đoạn sau: Như chúng ta đã thực hiện, hãy theo dõi công thức toán sau Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 Trong đó D là giá trị của số và R =# là ký hiệu số đựoc sử dụng trong hệ thống số 35 “*” nghiã là nhân (5*10=50) “^” nghĩa là “là mũ của” Bạn hãy xem lại bất cứ số nào mũ 0 cũng là 1. 10^1=10,10^2=100,10^3 là 10x10x10 =1000,10^4 là 10x10x10x10 =10000.. Hãy chuyển bất cứ hệ thống số nào thành hệ thập phân. Thập phân - Đây là hệ thống số chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày.Chúng ta có thể nghĩ đó là đếm cơ số 10.Nó gọi là cơ số 10 vì mỗi số có thể có 10 trạng thái khác nhau (0 – 9).Do không dễ để ứng dụng nó vào hệ thống điện tử, rất hiếm khi nếu không muốn nói là không bao giờ.Nếu chúng ta sử dụng công thức ở trên chúng ta có thể thấy rằng số 456 là gì.Từ công thức: • Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 Do chúng ta đang sử dụng cơ số 10 ,R=10 N10= D410^2 + D510^1 + D610^0 = 4*100 + 5*10 + 6* = 400 + 50 + 6 = 456. Nhị phân- Đây là hệ thống số của máy vi tính và PLC sử dụng. Nó khá dễ dàng để thiết kế một hệ thống trong đó chỉ có 2 số (0 và 1) đựoc thao tác. Hệ thống nhị phân sử dụng cùng một nguyên lý cơ bản như hệ thập phân.Trong hệ thập phân, chúng ta có 10 số (0-9) .Trong hệ nhị phân,chúng ta chỉ có hai số( 0 và 1).Trong hẹ thập phân,chúng ta đếm 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 và thay vì trở về 0,chúng ta bắt đầu 1 số mới và sau đó bắt đầu từ 0 ở vị trí đơn vị. Noí cách khác,chúng ta bắt dầu bằng cách đặt 1 ở vị trí số thứ 2 và bắt đầu đếm lại từ vị trí đơn vị giống như 10,11,12,13..Khi chúng ta đếm tới 9 ,chúng ta sẽ tăng số thứ ở vị trí thư 2 và bắt đầu đếm lại từ 0 ở vị trí đơn vị.Như 20,21,22,…tất nhiên quá trình này sẽ lặp lại .Và khi chúng ta đém hết số vị trí thứ 2,chúng ta tạo ra vị trí thứ 3 và bắt đầu làm lại(99,100,101,102..) Số nhị phân làm việc cũng tương tự.Chúng ta bắt dầu đếm 0 sau đó 1.Do không có hai trong só nhị phân chúng ta phải tạo ra một số mới. Do đó chúng ta có 0,1,10,11 và chúng ta lại đếm hết.Chúng ta tạo thêm một số nữa như 100,101,110,111.Lần nữa chúng ta lại hết chỗ nên chúng ta lại thêm 1 số nữa.Bạn đã hiểu chưa? Công thức chuyển đổi chung rất rõ ràng: Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0. Do chúng ta đang làm việc với số nhị phân hay cơ số 2,R=2.Hãy cố gắng chuyển số nhị phân thành số thập phân. N10= D1 * 2^3 + D1 * 2^2 + D0 * 2^1 + D1 * 2^0 = 1*8 + 1*4 + 0*2 + 1*1 = 8 + 4 +0 +1 36 = 13 (Nếu chúng ta không biết 8,4,2,1 là từ đâu,hãy xem bảng phía dưới) Bây giờ chúng ta có thể thấy số nhị phân 1101 tương tự như số thập phân 13.Hãy cố gắng dịch số nhị phân 111.Thập phân sẽ là 7.Với số 10111.Kết quả là 23 Đây là biểu đò nhị phân đơn giản ể tham khảo.Hàng đầu tiên cho thấy cơ số 2 trong khi hàng cuối cho thấy giá trị thập phân tương đương của nó. Binary Number Conversions 2^15 2^14 2^13 2^12 2^11 2^10 2^9 2^8 2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0 32768 16384 8192 4096 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 Cơ số 8- Hệ thống số nhị phân yêu cầu một số lượng lớn các số để biểu diễn một số lớn.Hãy xem số nhị phân 11111111 chỉ là số thập phân 257.Một số thập phân như 1,000,000 sẽ cần rất nhiều chữ số nhị phân.Thêm vào đó,rất khó cho chúng ta có thể thao tác với những số như vậy mà không xẩy ra lỗi. Do đó có mọt vài nhà sản xuất PLC/computer bắt đầu ứng dụng hệ cơ số 8. Hệ thống này có thể xem như dựa trên cơ số 8 vì nó bao gồm 8 số (0,1,2,3,4,5,6,7) Sử dụng công thức trên,chúng ta có thể chuyển số octal thành số thập phân khá dễ dàng Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 Số octal 654 sẽ là (nhớ rằng đây là R=8) N10= D6 * 8^2 + D5 * 8^1 + D4 * 8^0 = 6*64 + 5*8 + 4*1 = 384 +40 +4 = 428 (Nếu bạn không biết các số 64,8,1 là ở đâu,hãy xem bảng dưới) Bây giờ chúng ta có thể thấy rằng octal 321 là só thập phân 209.Cố dịch só 76 .Kết quả là 62.Số octal 100.số thập phân là 64. Đây là biểu đồ octal đơn giản cho bạn tham khảo.Hàng trên cho tháy cơ số 8 trongkhi hàng dưới cho thấy giá trị thập phân tương ứng của chúng. Octal Number Conversions 8^7 8^6 8^5 8^4 8^3 8^2 8^1 8^0 2097152 262144 32768 4096 512 64 8 1 Cuối cùng hệ thống octal là cách tiện lợi nhất cho chúng ta biểu diễn hay viết số nhị phân trong PLC.Hệ thống số nhị phân với một số lượng số chữ lớn có thể dễ dàng 37 viết dưới dạng octal với số chữ số ít hơn.Đó là do 1 chữ số octal biểu diễn 3 chữ số nhị phân. Hãy tin rằng khi chúng ta bắt đầu làm việc với thanh ghi dữ liệu hoặc địa chỉ trong chương sau, nó sẽ trở thành một cách biểu diễn dữ liệu thuận tiện.Sơ đồ sau sẽ thể hiện điều đó: Binary Number with its Octal Equivalent 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 6 2 3 4 5 Từ sơ đồ ta có thể thấy rằng số nhị phân 1110010011100101 là số octal 162345 (thập phân là 58579 ). Như chúng ta thấy,khi nghĩ về thanh ghi thì nghĩ theo số octal dễ hơn số nhị phân. Và bạn cũng sẽ thấy số thập nhị phân là cách tốt nhất để nghĩ. Số thập nhị phân- Hệ thống số nhị phân yêu cầu một số lượng lớn các chữ số đê biểu diễn một số lớn.Hệ octal đã cải thiện điều này.Tuy nhiên hệ thập nhị phân là giải pháp tốt nhất bởi vì nó cho phép chúng ta sử dụng thậm chí còn ít số hơn.Do đó nó là hệ thống số phổ biến nhất hiện nay dùng trong máy tính và PLC. Hệ thập nhị phân dựa trên cơ số 16 hay đơn giản là hex.như cáI tên hệ 16 đã nói, nó có 16 chữ số.Đó là:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F. Chúng ta sẽ đếm như sau: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,10,11,12,13,... 1A,1B,1C,1D,1E,1F,20,21... 2A,2B,2C,2D,2E,2F,30... Sử dụng công thức đã học ta có thể chuyển số hex sang số thập phân khá đơn giản Nbase= Ddigit * R^unit + .... D1R^1 + D0R^0 số hex sẽ là (R=16) N10= D6 * 16^2 + DA * 16^1 + D4 * 16^0 = 6*256 + A(A=decimal10)*16 + 4*1 = 1536 +160 +4 = 1700 Nếu bạn không hiểu 256, 16, 1 ở đâu thì hãy xem bảng bên dưới. Bây giờ chúng ta có thể thấy số hex FFF là số thập phân 4095.Cố gắng dịch số hex 76 .Bạn sẽ thu được số thập phân 118.Với số hex 10,bạn sẽ có số thập phân 256. Đây là biểu đồ số hex đơn giản để tham khảo.Hàng trên cùng là mũ 16 trong khi hàng cuối là giá trị thập phân.Chú ý rằng số ở đây lớn lên rất nhanh. Hex Number Conversions 16^8 16^7 16^6 16^5 16^4 16^3 16^2 16^1 16^0 38 4294967296 268435456 16777216 1048576 65536 4096 256 16 1 Cuối cùng hệ hex có lẽ là cách thuận lợi nhất cho chúng ta biểu diễn hay viết số nhị phân trong hệ PLC.Một só nhị phân với một số lượng lớn các chữ số có thể viết ở dạng hex với ít chữ số hơn ở dạng octal.Đó là do 1 chữ số hex được biểu diễn bằng 4 chữ số nhị phân. Hãy tin rằng khi chúng ta bắt đầu làm việc với thanh ghi dữ liệu hoặc địa chỉ trong chương sau, nó sẽ trở thành một cách biểu diễn dữ liệu thuận tiện nhất.Sơ đồ sau sẽ thể hiện điều đó: Binary Number with its Hex Equivalent 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 7 4 A 5 Từ sơ đồ chúng ta có thể thấy só nhị phân 0111010010100101 là số hex 74A5 (thập phân là 29861).Như chúng ta có thể thấy khi chúng ta nghĩ về thanh ghi, rất là dễ khi nghĩ về số hex hơn là nghĩ về số nhị phân hay octal. 4 chữ số là một con đường dài sau khi luyện tập PHÉP TOÁN LOGIC Bây giờ hãy xem qua một vài phép toán logic đơn giản. Phép toán logic giúp chúng ta xử lý rất nhiều chức năng với bit trong các thanh ghi. Những chức năng cơ bản này bao gồm AND,OR và XOR .Chúng sẽ đựoc mô tả bên dưới. • AND – hàm này cho phép chúng ta sử dụng bảng chân lý bên dưới.ở đây ta có thể thấy rằng hàm AND liên quan nhiều đến phép nhân. Ta sẽ thấy điều này vì kết quả chỉ true (1) khi cả hai toán tử A AND B là true (1). Câu lệnh AND rất hữu dụng khi PLC không có chức năng mặt nạ.Chức năng mặt nạ làm cho các bit trong thanh ghi “chỉ còn lại một mình” khi làm việc ở mức bit.Điều này rát đơn giản vì bất cứ bit nào AND với chính nó sẽ cho giá trị hiện tại của nó. Ví dụ nếu bạn muốn xoá (biến thành 0) chỉ 12 bit trên thanh ghi 16 bit bạn có thể and thanh ghi với 0 ở các vị trí trừ bit bạn muốn duy trì trạng thái. Xem bảng chân lý dưới đây để hiểu rõ hơn (1 and 1 =1, 0and 0 =0) Result = A AND B A B Result 0 0 0 1 0 0 39 0 1 0 1 1 1 • OR – Chức năng này dựa trên bảng chân lý phía dưới.ở đây chúng ta có thể thấy rằng chức năng OR có liên quan tới phép cộng. Bởi vì kết quả chỉ true(1) khi toán tử A hoặc B là true (bằng 1).Tất nhiên kết quả cũng true khi cả hai đều true. Result = A OR B A B Result 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 • EXOR –Chức năng này cho phép chúng ta sử dụng bảng chân lý dưới đây.Chúng ta thấy rằng hàm (EXOR) hay XOR không liên quan tới bất cứ cái gì chúng ta nghĩ đến .Một cách đơn giản để nhớ kết quả của hàm này là nghĩ A và B phảI giống nhau.Nói cách khác,chúng phải đối ngược với nhau.Khi cả hai giống nhau (vd A =B) thì kết quả là false. Hàm này đôi khi cũng hữu dụng khi muốn so sánh từng bit trong 2 thanh ghi và muốn nhấn mạnh bit nào là khác nhau.Nó cũng cần thiết khi chúng ta tính hàm kiểm tra tổng.Hàm kiểm tra tổng thường dung để kiểm tra lỗi trong một vàI giao thức truyền thông. Result = A XOR B A B Result 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 Câu lệnh logic thang thường được sử dụng gọi là AND, ANDA, ANDW, OR, ORA, ORW, XOR, EORA, XORW. 40 Như chúng ta nhìn thấy với câu lệnh MOV có hai phương thức thường được sử dụng bởi những người làm PLC chuyên nghiệp.Phương thức đầu tiên bao gồm những câu lệnh đơn hỏi chúng ta một vàI thông tin.Phương thức này yêu cầu: • Nguồn A: Đây là địa chỉ của đoạn dữ liệu đầu tiên chúng ta sẽ dùng.Nói cách khác nó là địa chỉ của A trong bộ nhớ. • Nguồn B : Đây là địa chỉ của đoạn dữ liệu thứ hai chúng ta sẽ dùng.Nói cách khác nó là địa chỉ của B trong bộ nhớ. • Đích : Đây là địa chỉ của nơI đặt kết quả. Ví dụ nếu A AND B = 0 thì két quả 0 sẽ tự động được đặt vào ô nhớ đích. Ký hiệu AND Các câu lệnh ở trên có ký hiệu giống như dưới đây.Tât nhiên tù AND sẽ được thay thế bằng OR hay XOR.Trong ký hiệu này nguồn A là DM100,nguồn B là DM101 và đích là DM102. Do đó chúng ta chỉ đơn giản tạo ra công thức DM100 AND DM101 =DM102. Kết quả tự động được đặt vào DM102. Hàm boolean trên giản đồ thang như dưới đây. Chú ý rằng,chúng ta đang sử dụng câu lệnh one –shot.Như chúng ta thấy trước đây,nếu chúng ta không sử dụng nó,ta sẽ thực hiện câu lệnh trong mỗi lần quét.Nhưng chúng ta chỉ muốn thực hiện câu lệnh 1 lần khi đầu vào 0000 trở thành đúng. Ký hiệu AND trong phương thức đôi Phương thức câu lệnh đôi sử dụng 1 ký hiệu như ở trên.Trong phương thức này,chúng ta cho ký hiệu naỳ chỉ là vị trí nguồn B. Vị trí nguồn A được đưa ra bởi câu lệnh LDA. Đích nằm trong câu lệnh STA. Giản đồ thang hình dưới sẽ làm rõ điều này: 41 Kết quả cũng giống như trong câu lệnh đơn ở trên.Cần chú ý rằng mặc dù ký hiệu và giản đồ thang ở trên biểu diễn lệnh AND, lệnh OR hay EXOR cũng tương tự.Đơn giản chỉ thay thế lện AND trong câu lệnh bằng OR hay EXOR. Kết quả sẽ giống như đẫ chỉ ra trong bảng chân lý của chúng. Chúng ta nên nhớ rằng các định lý là rất quan trọng.Nếu chúng ta có thể hiểu các định lý là tại sao cái gì xảy ra, chúng ta có thể sử dụng bất cứ PLC nào.Nếu tham khảo tàI liệu của nhà sản xuất, chúng ta sẽ thấy chi tiết của từng loại PLC được sử dụng.Cố gắng hiểu nguyên lý trong tàI liệu, bạn có thể rút ngắn thời gian.Cái chi tiết là không cần thiết trong khi nguyên lý là cần thiết. CÁC ĐẦU VÀO DC Bây giờ hãy xem các mạch đầu vào của PLC làm việc như thế nào.Cái này sẽ giúp chúng ta hiểu sâu hơn cách chúng ta nối dây cho chúng.Điều tồi tệ nhất có thể xảy ra nếu chúng ta nối sai. Modul đầu vào dc có thể làm việc với mức 5,12,24,48V.Hãy chắc chắn mua loại thiết bị phù hợp với thiết bị đầu vào mà bạn sử dụng. Chúng ta sẽ xem qua là đầu vào DC làm việc như thế nào. Modul đầu vào DC cho phép chúng ta nối hoặc loại tran sistor PNP hay NPN vào chúng.Nếu chúng ta sử dụng công tắc thông dụng (như cầu do hay nút ấn) chúng ta không phải lo về việc nên nối PNP hay NPN.Chúng ta nên nhớ rằng hầu hết PLC không cho chúng ta dùng hỗn hợp hai loại thiét bị PNP và NPN trên cung một modul. Khi chúng ta sử dụng sensor, chúng ta phải chú ý về cấu hình đầu ra.Phải luôn luôn xãc nhận xem đó là NPN hay PNP.(liên hẹ với nhà sản xuất nếu không chắc) Điểm khác biệt giữa hai loại là ở loại tải (trong trường hợp của chúng ta plc là tải) đựơc chuyển công tắc xuống đất hay là vào điện áp dương.Một sensor loại NPN có công tắc tảI nối xuống đất trong khi loại PNP có công tác tải nối lên nguồn. Dưới đây là đầu ra của cảm biến PNP và NPN. 42 Với cảm biến NPN chúng ta nối một đầu ra với đầu vào của PLC và đầu ra còn lại với đất.Nếu cảm biến không được nối cùng một nguồn cung cấp như PLC chúng ta nên nối đất cả hai.Các cảm biến NPN hầu hết được sử dụng ở Bắc Mỹ. Rất nhiều kỹ sư nói rằng PNP tốt hơn (an toàn hơn) bởi vì tải được chuyển mạch xuống đất . Với loại cảm biến PNP chúng ta nối một đầu ra với điện áp dương và đầu ra còn lại với đầu vào của plc .Nếu cảm biến không được cấp nguồn giồn như nguồn của PLC. Chúng ta nên nối cả hai với V+.Các cảm biếm PNP hầu hết đựoc sử dụng ở châu âu. Bên trong cảm biến transistor làm việc như một công tắc.Mạch bên trong cảm biến cho phép đầu ra transistor mở khi đối tượng đã sẵn sàng.Transistor sẽ đóng mạch giữa hai kết nối như ở hình trên (V+ và plc input) 43 Những cái mà người dùng có thể tác động là đầu cuối được dán nhãn CôMMN,INPUT 0000, INPUT 0001, INPUT xxxx…Những đầu cuối thường sử dụng hoặc được nối xuống hoặc đựoc nối với V+.NơI nó được nối phụ thuộc vào loại cảm biến đựơc sử dụng.Khi dùng cảm biến NPN đầu cuối này được nối với V+.Khi sử dụng cảm biến PNPđầu cuối này được nối với 0V (đất). Những công tắc thường được sử dụng( như công tắc giới hạn, nút ấn hay cầu dao,…) nên được nối với đầu vào theo cùng một cách.Một phía của công tắc nên được nối với V+.Mặt còn lại nối với đầu cuối vào của plc.ở đây giả sử rằng đầu cuối vào common được nối với 0V(đất).Nếu đầu common được nối với V+ thì đơn giản chỉ nối 1 đầu của công tắc với 0V (đất) và đầu còn lại với đầu vào của plc. Bộ thu phát quang thường được sử dụng để cách ly mạch bên trong plc với đầu vào.Cái này ngăn nhiễu điện đi vào bên trong mạch.Chúng ta làm việc bằng cách chuyển tín hiệu điện thành ánh sáng và sau đó chuyển ánh sáng thành tín hiệu điện để mạch bên trong xử lý. ĐẦU VÀO AC Bây giờ chúng ta đã hiểu đầu vào DC làm việc như thế nào, hãy xem xét đầu vào AC. Điện áp AC là vô cực.Điều này có nghĩa là không cần quan tâm tới cực âm hay cực dương.Tuy nhiên điện áp AC có thể khá nguy hiểm khi làm việc với nó nếu chúng ta không cẩn thận.(Hãy nhớ đến khi bạn chạm con dao vào cái lò nướng bánh và bị giật.Hãy cẩn thận).Tất nhiên modul đầu vào AC là việc với các điện áp 24, 48, 110, 220 V.Cần chú ý khi mua, để được loại phù hợp với đầu vào điện áp mà bạn sử dụng. Modul đầu vào AC ngày nay ít phổ biến hơn modul đầu vào DC.Lý do là các cảm biến ngày nay có transistor ỏ đầu ra. Một transistor không làm việc với điện áp xoay chiều. Hầu hết điện áp xoay chiều đựoc chuyển mạch qua một công tắc giới hạn hoặc một loại công tắc khác. Nếu ứng dụng của bạn đang sử dụng sensor nó có thể đang hoạt động ở điện áp một chiều. 44 Chúng ta thường nối một thiết bị xoay chiều tới modul đầu vào như hình dưới. Thường thì dây “nóng” của AC được nối với công tắc trong khi dây mát trung tính đI tới PLC.Dây đất AC (dây thứ 3 khi sử dụng) nên được nối tới đất (trên vỏ) của PLC.Cũng giống như DC dây kết nối của AC cũng được mã hoá màu để có thể phân biệt được dây nào tới thiết bị nào.Việc mã hoá này thay đổi theo từng nước nhưng ở Mỹ thường trắng (trung tính),đen (dây nóng), xanh lá cây ( dây thứ 3 nối đất khi sử dụng).Bên ngoài Mỹ lại thường mã hoá nâu (dây nóng),xanh da trời(trung tính) và sọc vàng (dây thứ 3 nối đất). Mạch modul đầu vào xoay chiều của plc như sau: Những cái mà người dùng có thể tác động là đầu cuối được dán nhãn COMMON , INPUT 0000, INPUT 0001, INPUT xxxx…Những đầu cuối thường sử dụng hoặc được nối dây trung tính. Những công tắc thường được sử dụng( như công tắc giới hạn, nút ấn hay cầu dao,…) nên được nối với đầu vào mộtcách trực tiếp.Một phía của công tắc được nối trực tiếp với INPUT XXX .Mặt còn lại nối với dây nóng của AC.Giả sử rằng đầu cuối thường dùng được nối với đây trung tính. Luôn luôn kiểm tra chỉ định của nhà sản xuất trước khi nối day, phảI cẩn thận và an toàn. Bộ thu phát quang thường được sử dụng để cách ly mạch bên trong plc với đầu vào.Cái này ngăn nhiễu điện đi vào bên trong mạch.Chúng làm việc bằng cách chuyển tín hiệu điện thành ánh sáng và sau đó chuyển ánh sáng trở lại thành tín hiệu điện để mạch bên trong xử lý. 45 Một chú ý cuối cùng, một đầu vào ac thường thường mất nhiều thời gian hơn đầu vào dc để plc nhận biết.Trong hầu hết các truờng hợp nó không phải là 1 vấn đề với người lập trình bởi vì một thiết bị đầu vào ac thường là chuyển mạch cơ khí mà chiết bị cơ thì rất chậm.Với PLC thường yêu cầu đầu vào phải mở trong ít nhất là 25ms hay nhiều hơn đểnó có thể nhận biết.Yêu cầu thời gian trễ này là do quá trình lọc nhiễu của các mạch bên trong PLC.Nhớ rằng mạch bên trong PLC làm việc với điện áp 5v hay ít hơn. RƠLE ĐẦU RA Bây giờ chúng ta đã có hiểu những hiểu biết đầy đủ về cách sử dụng đầu vào.Tiếp theo sẽ là mạch đầu ra. Một trong những loại đầu ra phổ biến nhất là đầu ra rơle.Một cái rơle có thể sử dụng với cả tải AC và DC.Tải chỉ là một từ hay để thay thế cho bất cứ cái gì nối với đầu ra của chúng ta.Chúng ta gọi nó là tải vì chúng ta ‘đang tải đầu ra” với cái gì đó. Nếu ta không nối tải tới đầu ra (vd như nối nó trực tiếp với nguồn cung cấp) ta sẽ làm hỏng đầu ra.Điều này cũng giống như thay 1 bóng đèn đang sử dụng để đọc bằng 1 đoạn dây. Nếu bạn làm điều đó, bóng đèn sẽ đưa ra một lượng lớn dòng ra ngoài và sẽ làm bật ngắt mạch hay làm nổ cầu chỉ hay cáI đầu ban. (hãy ghi nhớ điều này.Đừng thử nó !Cực kỳ nguy hiểm) Một vài dạng cơ bản của tải là cuộn dây,đèn ,môtor….Những tải này có đủ kích cỡ và điện năng.Hãy luôn luôn kiểm tra thông số tải của bạn trước khi nối nó với đầu ra của plc.Bạn phải luôn luôn muốn chắc chắn rằng dòng tiêu thụ lớn nhất trong khoảng chỉ định của đầu ra plc.Nếu nó không nằm trong khoảng này nó có thể phá hỏng đầu ra.Khi có bất cứ nghi ngờ gì,hãy liên hệ với nhà sản xuất để xem nó có thể kết nối mà không gây hư hỏng . Một vài loại tải không chính xác.Nhưng tải không chính xác này gọi là “tải tự cảm”.Chúng có khả năng chuyển dòng quay nguợc lại khi được mở.Dòng ngược này giống như điện áp đỉnh chạy xuyên qua hệ thống. Một ví dụ hay về tải tự cảm là hầu hết trong chúng ta nhìn thấy 6 tháng mỗi năm là bộ phận điều hoà không khí. Có thể trong nhà của bạn có một máy điều hoà không khí (trừ khi bạn sống ở vùng cực).Bạn có nhận thấy khi máy điều hoà được kích hoạt,đèn mờ đi trong 1 hay 2 giây. Sau đó chúng trở lại trạng thái bình thường của chúng. Đó là do khi máy điều hoà không khí mở nó có gắng lấy thật nhiều dòng qua hệ thống dây dẫn.Sau khi khởi tạo xong, nó cần ít dòng hơn và ánh sáng của đèn trở lại bình thường. Điều này có thể rất nguy hiểm cho rơle đầu ra của plc. Có thể ước tính rằng sự khởi phát này vào khoảng 30 lần tỉ lệ dòng cung cấp cho tải. Vì vậy với điode,biến dung,hay một vài mạch khác nên được dùng để chống lại sự thay đổi này. Bâygiờ hãy xem chúng ta có thể sử dụng đầu ra của plc như thế nào. 46 Hình vẽ ở trên là một cách thức phổ biến để nối đầu ra của chúng ta với rơle của plc.Mặc dù sơ đồ của chúng ta cho thấy đầu ra đựoc nối với nguồn xoay chiều,nguồn một chiều cũng có thể sử dụng được.Một cái rơle là không có cực và có thể chuyển mạch AC,DC. ở đây đầu common được nối với một đầu của nguồn cung cấp, đầu còn lại của nguồn được nối tới tải. Một nửa còn lại của tải nối với đầu ra thực của plc,cái mà bạn đã chỉ định trong lược đồ thang của bạn. Rơle nằm trong plc.Sơ đồ mạch của nó trông giống như hình vẽ ở trên.Khi lược đồ thang của chúng ta cho biết đầu ra mở,plc sẽ cho điện áp vào cuộn dây của rơle. Điện áp này sẽ cho phép tiếp điểm thích hợp đóng lại.Khi tiếp điểm đóng, một dòng ngoài được cho qua mạch ngoài của chúng ta. Khi lược đồ thang cho biết đầu ra của plc đóng, nó sẽ đơn giản là di chuyển điện áp khỏi mạch trong và do đó làm cho điểm tiếp xúc mở ra.Tải của chúng ta sẽ có một mạch hở và do đó sẽ đóng.Thật đơn giản,phải không? ĐẦU RA TRANSISTOR Loại đầu ra kế tiếp chúng ta nên biết là đầu ra loại transistor.Một chú ý quan trọng là một transistor chỉ là công tắc một chiều.Vì lý do này không thể sử dụng nó với điện áp xoay chiều. Chúng ta có thể xem transistor như một chuyển mạch trạng cứng.Hay đơn giản hơn nữa là một công tắc điện.Một dòng nhỏ được đưa vào bazơ của transistor (đầu vào) , làm chuyển mạch và tạo ra một dòng điện lớn hơn tại đầu ra.PLC cho một dòng nhỏ vào 47 bazơ của transistor và đầu ra của transistor “đóng”. Khi nó đóng,thiêt bị nối với đầu ra của plc sẽ mở.những điều ở trên là sự giải thích đơn giản về transistor.Tất nhiên cũng có liên quan tới những cái chi tiết hơn nhưng chúng ta không cần đi quá sâu. Chúng ta nên ghi nhớ cái chúng ta đã nhìn thấy ở phần trước với các mạch đầu vào, nói chung có nhiều hơn một loại transistor. Một PLC sẽ làm việc với cả đầu ra loại NPN và PNP.Tính chất vật lý của loại transistor sử dụng cũng thay đổi tuỳ theo nhà sản xuất.Một vài loại phổ biến là BJT và MOSFET .Loại BJT (Bipolar junction Transistor) thường có khả năng chuyển mạch kém hơn (vd nó có thể chuyển mạch với dòng nhỏ hơn) loại MOSFET (Metal-Oxit Semiconductor –Field Effect Transistor).Loại BJT cũng có thời gian chuyển mạch nhanh hơn một chút. Một lần nữa hãy kiểm tra chỉ định đầu ra của từng loại plc bạn đang định sử dụng. Không bao giờ được vượt quá dòng chuyển mạch cao nhất do nhà sản xuất ấn định. Hình vẽ trên là cách chúng ta nối thiết bị đầu ra với đầu ra transistor.Hãychú ý rằng đây là transistor loại NPN.Nếu nó là loại PNP thì đầu cuối common nên được nối tới V+ và V- sẽ được nối tới 1 đầu của tải.Chú ý rằng vì đây là đầu ra loại DC nên chúng ta phảI luôn luôn tìm cực thích hợp cho đầu ra.Một đầu của tải được nối trực tiếp tới V+ như hình vẽ trên. Hãy dừng một lúc và xem cái gì xảy ra bên trong mạch đầu ra.Hình vẽ dưới là sơ đồ mạch đầu ra điển hình cho đầu ra loại NPN. Chúng ta có thể thấy loại transistor đầu vào,đó là mạch quang điện cách ly thể giới bên ngoàI khỏi mạch bên trong. Khi lược đồ thang gọi nó mạch bên trong mở mạch quang điện bằng cách cho một điện áp nhỏ vào một bên LED của mạch quang điện.Việc này sẽ làm cho LED phát ra ánh sáng và phần thu nhận của mạch quang điện sẽ thấy nó và cho phép dòng chảy qua. Dòng nhỏ này sẽ mở cực bazơ của transistor đầu ra nối tới đầu 0500. Do đó bất cứ cái gì được nối giữa COM và 0500 sẽ mở. Khi thang cho 0500 tắt,LED sẽ dừng phát sáng và do đó transistor đầu ra nối giữa 0500 và COM sẽ tắt. 48 Một điều quan trọng khác cần chú ý là transistor không chuyển mạch một lượng lớn tảI như rơle.Kiểm ta chỉ định của nhà sản xuất để tìm ra lượng tải lớn nhất có thể chuyển mạch. Nếu dòng tải bạn cần để chuyển vượt qúa chỉ định của đầu ra,bạn có thể nối đầu râ của plc với rơle ngoài.sau đó nối rơle với tải lớn. Bạn có thể nghĩ rằng “Tại sao không sử dụng rơle ở vị trí đầu tiên” Câu trả lời là rơle không phải luôn luôn là lựa chọn chính xác cho mọi đầu ra.Transistor cho bạn cơ hội sử dụng rơle ngoài khi và chỉ khi cần thiết. Nói tóm lại, transistor thì nhanh hơn,chuyển mạch dòng nhỏ, có thể sử dụng lâu hơn và chỉ làm việc với dòng 1 chiều.Trong khi đó rơle thì chậm,có thể chuyển mạch dòng lớn hơn ,thời gian sử dụng ít và làm việc với cả DC và AC. Hãy c