Lập trình PLC Mitsubishi với Module Analog FX2N-2AD và FX2N-2DA

Việc giải quyết và xử lý tín hiệu analog là một trong những bài toán lập trình PLC ứng dụng rất nhiều trong trong thực tiễn. Với mức độ bao trùm rộng thị trường PLC của hãng Mitsubishi, bài viết này tất cả chúng ta sẽ thực hành thực tế lập trình để cùng lúc sử dụng hai loại module là module ngõ vào analog FX2N-2AD và ngõ ra analog PX2N-2DA ghép nối với PLC FX1N-40MR .

Module FX2N-2DA, PLC FX1N-40MR, FX2N-2AD của hãng Mitsubishi

• Module FX2N-2DA quy đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự như : Trên PLC triển khai nạp tài liệu số từ 0-4000, ngõ ra sẽ tương ứng từ 0-10 VDC hoặc 4-20 mA .
• Module FX2N-2AD quy đổi tín hiệu tương tự như thành tín hiệu số : Khi liên kết tín hiệu analog từ 0-10 VDC hoặc 4-20 mA, PLC FX1N-40MR sẽ đọc từ module lên giá giá số tương ứng từ 0-4000 .

Sơ đồ đấu nối tín hiệu Analog

Ngõ vào Analog module FX2N-2AD:

Chú ý : Khi liên kết ngõ vào dòng điện, ngõ vào VIN và IIN phải nối chung với nhau .
Ngõ ra Analog module FX2N-2DA :

Độ phân giải và thông số kỹ thuật ngõ vào / ra

Mỗi Module được tích hợp 2 kênh quy đổi .

Ngõ vào FX2N-2AD

• Điện áp vào :
  • Giải điện áp vào : 0 ~ 10V .
  • Giải giá trị số : 0 ~ 4000 .
  • Độ phân giải : 12 bit .
• Dòng điện vào :
  • Giải dòng điện vào : 4 ~ 20 mA .
  • Giải giá trị số : 4000 .
  • Độ phân giải : 12 bit .

Ngõ ra FX2N-2DA

• Điện áp ra :
  • Giải điện áp ra : 0 ~ 10V .
  • Giải giá trị số : 0 ~ 4000 .
  • Độ phân giải : 12 bit .

• Dòng điện ra :
  • Giải dòng điện ra : 4 ~ 20 mA .
  • Giải giá trị số : 0 ~ 4000 .
  • Độ phân giải : 12 bit .

Địa chỉ thanh ghi liên kết

Module FX2N-2DA

 Thanh ghi số 16

Thanh ghi nạp giá trị số để chuyển đổi, gồm 16 bit:
Bit 15 – Bit 14 – Bit 13 – Bit 12 – Bit 11 – Bit 10 – Bit 9 – Bit 8 – Bit 7 – Bit 6 – Bit 5 – Bit 4 – Bit 3 – Bit 2 – Bit 1 – Bit 0

Trong đó :

• Từ Bit 8 đến Bit 15 không được sử dụng .

• 8 Bit còn lại từ Bit 0 đến Bit 7 được dùng để chứa giá trị số cần chuyển đổi.

Thanh ghi số 17

Thanh ghi điều khiển và tinh chỉnh việc nạp tài liệu số, kích hoạt quy trình quy đổi giá trị số sang analog ngõ ra .
Thanh ghi cũng có 16 bit nhưng chỉ sử dụng 3 bit thấp là :

• Bit 0 : Khi bit này chuyển mức từ mức 1 xuống mức 0, quy trình quy đổi D => A của kênh CH2 sẽ được mở màn .
• Bit 1 : Khi bit này chuyển mức từ mức 1 xuống mức 0, quy trình quy đổi D => A của kênh CH1 sẽ được khởi đầu .
• Bit 2 : Khi bit này chuyển mức từ mức 1 xuống mức 0, quy trình lưu dữ liệu 8 bit thấp của giá trị số nạp xuống được thiết lập .

Ví dụ:

Để kích hoạt quy trình quy đổi DA của kênh CH1, ta sẽ triển khai :

• Bước 1 : Nạp thanh ghi số 17, bit 2 = 1 => dữ liệu nạp xuống là 010, tương ứng với số K2 hoặc H2 .
• Bước 2 : Nạp thanh ghi số 17, bit 2 = 0 => dữ liệu nạp xuống là 000, tương ứng với số K0. hoặc HO

Chú ý : Các bit tính theo hệ nhị phân ( cơ số 2 ) và quy đổi thành hệ Thập lục phân – Hexa ( cơ số 16 ). Ký hiệu chữ H là chỉ số ở hệ Hexa, hoặc quy đổi sang thập phân – chữ K là hệ thập phân ( hệ cơ số 10 ) .

Module FX2N-2AD

Thanh ghi số 0

Thanh ghi chứa 8 bit thấp của giá trị số đã được quy đổi tương ứng ngõ vào Analog, gồm 16 bit :
Bit 15 – Bit 14 – Bit 13 – Bit 12 – Bit 11 – Bit 10 – Bit 9 – Bit 8 – Bit 7 – Bit 6 – Bit 5 – Bit 4 – Bit 3 – Bit 2 – Bit 1 – Bit 0
Trong đó :

• Từ Bit 8 đến Bit 15 không được sử dụng .

• 8 Bit còn lại từ Bit 0 đến Bit 7 lưu 8 bit thấp của giá trị số đã chuyển đổi.

Thanh ghi số 1

Thanh ghi chứa 4 bit cao giá trị số đã được quy đổi tương ứng ngõ vào Analog, gồm 16 bit :
Bit 15 – Bit 14 – Bit 13 – Bit 12 – Bit 11 – Bit 10 – Bit 9 – Bit 8 – Bit 7 – Bit 6 – Bit 5 – Bit 4 – Bit 3 – Bit 2 – Bit 1 – Bit 0
Trong đó :

• Từ Bit 4 đến Bit 15 không được sử dụng .
• Bit còn lại từ Bit 0 đến Bit 3 lưu 4 bit cao của giá trị số đã quy đổi .

Thanh ghi số 17

Thanh ghi điều khiển và tinh chỉnh việc đọc tài liệu số, kích hoạt quả trình quy đổi tín hiệu analog thành giá trị số .
Thanh ghi cũng có 16 bit nhưng chỉ sử dụng 2 bit thấp là :

• Bit 0 :
  • Trạng thái = 0 : kênh CH1 được chọn để giải quyết và xử lý .
  • Trạng thái = 1 : kênh CH2 được chọn để giải quyết và xử lý .
• Bit 1 : Khi bit này chuyển mức từ mức 0 lên mức 1, quy trình quy đổi A => D sẽ được mở màn .

Ví dụ:

Để kích hoạt quy trình quy đổi AD của kênh CH1, ta sẽ triển khai :

• Bước 1 : Nạp thanh ghi số 17, bit 0 = 0 => dữ liệu nạp xuống là 00, tương ứng với số K0, hoặc H0 .
• Bước 2 : Dùng lệnh đọc thanh ghi số 0 và thanh ghi số 1 để có đủ 8 bit thấp, 4 bit cao của 12 bit giá trị số đã quy đổi từ ngõ vào tín hiệu analog. Chi tiết xem cấu trúc lập trình bên dưới .

Cách ghép nối vật lý và định địa chỉ Module

• Đối với PLC Mitsubishi, thì những module l / O thường thì sẽ ghép nối mà không cần bất kể thiết lập nào. Địa chỉ sẽ tiếp nối phụ thuộc vào theo số ngõ vào / ra có sẵn của PLC .
• Các Module đặc biệt quan trọng như Module Analog sẽ được tự động hóa trọn vẹn định địa chỉ theo thứ tự gần với PLC nhất. Và tính từ K0. Chi tiết xem hình dưới đây :

Trong hình có sử dụng PLC FX1N-40MR và Module FX2N-2AD, FX2N-2DA .
Theo thứ tự ta có : địa chỉ của Module FX2N-2AD là 0, và địa chỉ của Module FX2N-2DA là 1 .

Cấu trúc lệnh liên kết tài liệu tới địa chỉ thanh ghi của Module

Lệnh viết tài liệu : TO

• Cấu trúc lệnh: I TO I m1 I m2 I S I n I

  Xem thêm: Giải bài tập Tin học 8 Bài 8: Lặp với số lần chưa biết trước (Đầy đủ nhất)

Trong đó :

• TO là tên lệnh .
• m1 là địa chỉ của Module theo thứ tự như mục số 5 đã nêu trên .
• mét vuông là địa chỉ của thanh ghi cần liên kết tới, là những thanh ghi ở mục 4 đã nêu trên .
• S là tài liệu để viết vào thanh ghi. S hoàn toàn có thể là hằng số hoặc tài liệu dạng thanh ghi data trong PLC .
• n là số thanh ghi được viết trong lệnh, tính từ địa chỉ mét vuông .

• Cách viết lệnh : Trong hành lang cửa số lập trình, gồ trực tiếp câu lệnh theo cấu trúc trên .

Lệnh đọc tài liệu : FROM

• Cấu trúc lệnh: I FROM I m1 I m2 I D I n I

Trong đó :

• FROM là tên lệnh
• m1 là địa chỉ của Module theo thứ tự như mục số 5 đã nêu trên .
• mét vuông là địa chỉ của thanh ghi cần liên kết tới, hay chính là chỉ số thanh ghi ở mục 4 đã nêu trên .
• D là tài liệu lưu hiệu quả giá trị sau khi đọc từ Module lên. D là những dạng tài liệu kiểu thanh ghi trong PLC .
• n là số thanh ghi sẽ đọc lên trong lệnh, tính từ địa chỉ mét vuông .

• Cách viết lệnh : trong hành lang cửa số lập trình, gõ trực tiếp câu lệnh theo cấu trúc trên .

Ví dụ triển khai lệnh TO để nạp giá trị cho kênh CH2 của module FX2N-2DA

Chúng ta vẫn giả sử theo ví dụ trên là Module FX2N-2DA được liên kết vào vị trí 1 như trên mục cách ghép nối vật lý và định địa chỉ module ở phía trên. Chi tiết địa chỉ thanh ghi, lập trình viên coi lại phía trên hoặc xem trong tài liệu đi kèm thiết bị .
Thực hiện mở ứng dụng và chọn Model PLC tương ứng cho FX1N-40MR :
Dưới đây là đoạn code thực thi quy đổi tín hiệu số 12 bit từ 0-4000 qua kênh CH2 của module FX2N-2DA. Đoạn code này hoàn toàn có thể thực thi cho cả PLC dòng FX0N, FX1N, … của Mitsubishi .
Bit M8000 là bit luôn ON khi PLC có lệnh RUN .
Các lệnh được lý giải như sau :

• Lệnh 1 : Nạp giá trị số 16 bit từ thanh ghi D0 xuống 16 bit qua thanh ghi ghép từ M0 đến M15 .
• Lệnh 2 : Tách 8 bit thấp lưu sang thanh ghi ghép từ M16 đến M23
• Lệnh 3 : Nạp xuống module 1 – là FX2N-2DA, thanh ghi # 16 giá trị 8 bit có được ờ bước 2 .
• Lệnh 4 : Đưa bit 2 của thanh ghi # 17 trong module lên 1 .
• Lệnh 5 : xỏa bit 2 của thanh ghi # 17 trong module về 0, quy trình nạp 8 bit thấp được xác nhận .
• Lệnh 6 : Tách 8 bit cao của thanh ghi giá trị số ở lệnh 1, liên tục lưu đệm qua thanh ghi ghép từ M16 đến M23 ; trong 8 bit cao này chứa 4 bit cao còn lại của số liệu 12 bit cần nạp xuống từ thanh ghi D0 ( Lý do 12 bit là vì module chỉ quy đổi được 12 bit, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể xem kỹ lại thông số kỹ thuật đã nêu trên ) .
• Lệnh 7 : Nạp 8 bit đã tách được từ lệnh số 6 xuống thanh ghi # 16 của module .
• Lệnh 8 : Nạp bit 0 của thanh ghi # 17 trong module lên 1 .
• Lệnh 9 : xóa bit 0 của thanh ghi # 17 trong module về 0. Quá trình quy đổi giá trị số được triển khai và xuất ra ngõ ra analog kênh CH2 của module FX2N-2DA .

Như vậy, tất cả chúng ta đã hoàn toàn có thể truyền giá trị số xuống module DA để quy đổi thành tín hiệu analog 0-10 VDV, 4-20 mA. Việc còn lại là triển khai nạp giá trị cần vào thanh ghi D0 và kích hoạt đoạn code trên, M8000 hoàn toàn có thể thay thành bit điều kiện kèm theo khi cần sẽ SET ON .

Ví dụ triển khai lệnh FROM để đọc giá trị từ kênh CH1 của module FX2N-2AD

Từ đầu tất cả chúng ta vẫn giả sử theo ví dụ là Module PX2N-2AD được liên kết vào vị trí 0 như phần trên. Module FX2N-2DA được gắn vào vị trí 1 .
Đoạn code dưới đây dành cho việc đọc tài liệu từ kênh CH1 của module FX2N-2AD :
Các lệnh được lý giải như sau :

• Lệnh 1 : Nạp bit 0 của thanh ghi # 17 trong module về 0 để lựa chọn kênh CH1 sử dụng .
• Lệnh 2 : Nạp bit 1 của thanh ghi # 17 trong module lên 1 để kích hoạt quy trình quy đổi tín hiệu analog từ ngõ vào thành giá trị số .
• Lệnh 3 : Lấy giá trị số đã quy đổi từ thanh ghi # 0 và # 1 của module FX2N-2AD. Quá trình đọc tài liệu sẽ thực thi liên tục 2 lần .
  • Lần 1 : Đọc 8 bit thấp từ thanh ghi # 0 lưu vào thanh ghi ghép từ M10 đến M17 .
  • Lần 2 : Đọc 4 bit cao từ thanh ghi # 1 lưu vào thanh ghi ghép từ M18 đến M25 .
• Lệnh 4 : Lấy giá trị số đã lưu vào thanh ghi ghép từ M10 đến M25 sang thanh ghi D10 .
• Lệnh 5 : ( END – kết thúc chương trình ) .

Như vậy giá trị số từ kênh CH1 của module FX2N-2AD đã được đọc lên và lưu vào thanh ghi D10 của PLC, việc còn lại của lập trình viên là xử lý số liệu trong thanh ghi D10 để thực thi những chương trình logic theo nhu yếu bài toán .

Ghép nối tín hiệu analog từ module FX2N-2DA đưa ngược lại FX2N-2AD

Chúng ta ghép hai đoạn code của 2 mục ví dụ trên thành một chương trình kiểm tra analog như sau : tất cả chúng ta sẽ dùng ngõ ra của module quy đổi số sang analog FX2N-2DA đưa ngược lại ngõ vào của module quy đổi analog thành số FX2N-2AD. Đồng thời tất cả chúng ta dùng đồng hồ đeo tay đo để kiểm tra tín hiệu điện áp 0-10 VDC .
Hình ảnh trong thực tiễn đấu nối :
Tiến hành Online chương trình và quan sát trong thực tiễn. Quá trình sẽ như sau :

Nạp giá trị số vào thanh ghi D0
=> Xuất thành tín hiệu analog ngõ ra kênh CH2 của module FX2N-2DA
=> đưa ra đồng hồ đo điện áp DC và nối song song với ngõ vào analog kênh CH1 của module FX2N-2AD
=> đọc dữ liệu từ đồng hồ xem đã tương ứng với mức chuyển đổi theo lý thuyết từ thanh ghi DO
=> Kiểm tra giá trị đọc về từ module FX2N-2AD đã lưu sang thanh ghi D10
=> Đối chiếu lại 2 thanh ghi số liệu D0 và D10.

Lần 1: DO = 0, kết quả D10 =0, Đồng hồ đo hiển thị ∼0VDC

Online PLC, triển khai công dụng Device test để nhập số liệu cho thanh ghi DO = 0. Nhìn sang thanh ghi D10 .

Kiểm tra đồng hồ đeo tay đo bên ngoài :

Lần 2: D0 =2000, kết quả D10 = 2000, đồng hồ đo hiển thị ∼5VDC

Nhập số liệu cho thanh D0 = 2000. Nhìn sang thanh ghi D10 .

Kiểm tra đồng hồ đeo tay đo bên ngoài :

Lần 3: D0=4000, kết quả D10=4000, đồng hồ đo hiển thị ∼10VDC

Nhập số liệu cho thanh ghi D0 = 4000. Nhìn sang thanh ghi D10 .

Kiểm tra đồng hồ đeo tay đo bên ngoài :

________________
Trải nghiệm buổi học thử miễn phí “khóa học PLC” giúp bạn nắm bắt tổng quan kiến thức về PLC.

Khóa học PLC S7 300

Khóa học PLC Mitsubishi

________________

Hãy san sẻ, nếu bạn cảm thấy bài viết có ích cho bè bạn !

Source: https://vh2.com.vn
Category : Tin Học