PLC

Cách đọc biểu đồ thời gian trong mạch điều khiển tuần tự

Chào tất cả quý anh chị em thân mến. Rất vui vì mọi người đã ghé thăm Blog của VJAU. Nếu bạn muốn đọc và vẽ được biểu đồ thời gian. Bài viết này có thể có ích với bạn.

Biểu đồ thời gian trong mạch điều khiển tuần tự là gì?

Biểu đồ thời gian (タイムチャート) trong mạch điều khiển tuần tự (シーケンス図) là biểu đồ biểu thị một tập hợp các trạng thái logic của thành phần mạch trong miền thời gian. Một biểu đồ thời gian có thể chứa nhiều hàng. Nói “nôm na” có thể hiểu biểu đồ thời gian là biểu đồ biểu thị trạng thái ON/OFF của các thiết bị có trong mạch.

Tại sao phải sử dụng biểu đồ thời gian?

Trong điều khiển tuần tự để diễn tả một chu kỳ hoạt động thông qua văn bản rất phức tạp. Hơn nữa rất khó để hiểu chu kỳ hoạt động đó chỉ bằng văn bản vì thiếu tính trực quan. Với những chu kỳ điều khiển đơn giản như trên việc diễn tả lại bằng văn bản không phải là vấn đề lớn. Nhưng với những chu kỳ phức tạp hơn việc đó là cả 1 vấn đề.
Vì vậy thay vì văn bản chúng ta sử dụng biểu đồ thời gian. Điều khiển tuần tự có thể diễn tả qua 2 loại biểu đồ thời gian và lưu đồ thời gian (フローチャート).

Bài viết này xin tập trung toàn bộ vào việc giải thích biểu đồ thời gian. Để tránh bài viết lan man mình xin phép giới thiệu “lưu đồ thời gian” trong 1 bài biết khác nếu mọi người có hứng thú.

Cách đọc và vẽ biểu đồ thời gian.

Dưới đây là một biểu đồ thời gian của một mạch tuần tự cơ bản nhất.

Trục hoành biểu thị miền thời gian, trục tung biểu thị trạng thái của các thiết bị.
Các thiết bị có thể viết tắt bằng các ký hiệu.
Do mỗi thiết bị chỉ có 2 trạng thái hoạt động tương ứng với 2 mức Logic [ON], [OFF], [ĐÈN SÁNG], [ĐÈN TẮT], vv... được chia làm phần trên và phần dưới. Phần trên biểu thị mức logic cao (mức 1 ), phần dưới biểu thị mức logic thấp (mức 0 ).
Nếu trạng thái của thiết bị này liên quan đến trạng thái của thiết bị khác, chúng được nối với nhau bằng nét đứt (Trong 1 số trường hợp có thể bỏ qua).
Thường thì cuộn dây của Rơ-le được bỏ qua, chỉ biểu thị các tiếp điểm của Rơ le đó trong biểu đồ.

Sau ví dụ trên chúng ta hãy xem thêm 1 số mạch cơ bản.

Trước đó mình xin chú thích 1 số ký hiệu trong biểu đồ:
BS: 押しボタンスイッチ ( Button Switch)
R: 継電器 (Relay)
GL: 緑色のランプ ( Green Lamp)
RL: 赤いランプ ( Red Lamp)
T: タイマーリレー ( Timer relay)

Biểu đồ thời gian mạch ON/OFF.

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ON/OFF

Nguyên lý mạch như sau:

Mạch chỉ hoạt động khi nhấn nút nhấn.
Trong mạch trên khi nhấn nút BS1→ Cuộn dây của Rơ le hoạt động→ Tiếp điểm thường hở đóng lại→ Đèn sáng.
Khi nhả nút nhấn→ Cuộn dây cuộn Rơ le ngắt điện→ Tiếp điểm trở lại trạng thái ban đầu→ Đèn tắt
Trạng thái của nút nhấn và đèn đồng nhất.

Bây giờ cùng phân tích biểu đồ thời gian nhé:

Khi đọc 1 biểu đồ thời gian ta đọc từ trái qua phải, từ trên xuống dưới.

Trục hoành ( đường thẳng phía dưới được tô xanh) của biểu đồ biểu thị cho trạng thái Logic 0 của thiết bị.

Xét đường thẳng bắt đầu từ trục hoành (đường thẳng được tô đỏ) hướng lên và kết thúc tại đường nằm ngang phía trên . Đường thẳng này biểu diễn cho sự thay đổi trạng thái Logic từ 0→1.

Đường nét đứt thể hiện trạng thái của 4 thành phần liên quan đến nhau.

Đường nằm ngang nằm phía trên trục hoành biểu thị cho trạng thái Logic 1 của thiết bị.

Đường thằng bắt đầu từ “điểm cuối” của đường ngang biểu diễn trạng thái Logic 1( Đường nằm ngang nằm phía trên trục hoành)→hướng xuống và kết thúc tại trục hoành biểu thị sự thay đổi từ trạng thái Logic 1→0.

Tương tự như phân tích cơ bản trên chúng ta có thể đọc được mọi biểu thời gian. Cùng xem những ví dụ dưới và thực hành nhé.

Biểu đồ thời gian mạch tự giữ.

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ON/OFF

BIỂU ĐỒ THỜI GIAN MẠCH TỰ GIỮ THEO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Đây cũng là 1 mạch cơ bản và được sử dụng thường xuyên trong mạch điện điều khiển.

Giống với mạch ON/OFF khi nhấn BS2→ cuộn hút hoạt động →tiếp điểm đóng lại →đèn sáng. Nhưng có 1 khác biệt nhỏ đèn sẽ luôn sáng sau khi nhấn BS2. Nếu muốn tắt đèn chúng ta phải nhấn nhấn BS1.

Mạch hẹn giờ ( Timer)

Đây là mạch tự giữ có thêm bộ hẹn giờ( Timer).

Nguyên lý mạch như sau:

· Khi nhấn BS2→ cuộn hút Rơ le R hoạt động→ Đóng tiếp điểm thường hở đồng thời cấp điện cho cuộn hút của timer T.

· Timer Sau 3 giây tiếp điểm thường mở đóng chậm của timer đóng lại →đèn sáng.

· Nếu muốn tắt đèn chúng ta phải nhấn nhấn BS1.

BIỂU ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH HẸN GIỜ

BIỂU ĐỒ THỜI GIAN MẠCH HẸN GIỜ THEO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Phần mũi tên 2 đầu biểu thị độ trễ của tiếp điểm thường mở đóng chậm của Timer T, ở đây là 3 giây ( 3s).

Mạch khóa liên động

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH KHÓA LIÊN ĐỘNG

BIỂU ĐỒ THỜI GIAN MẠCH KHÓA LIÊN ĐỘNG THEO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Mạch khóa liên động trong tiếng nhật được gọi là mạch khóa (インターロック回路).

Mạch khóa được sử dụng để ngăn 2 cơ cấu chấp hành (2 Rơ le R1 và R2) hoạt động đồng thời.
Mạch chỉ cho 1 cơ cấu chấp hành hoạt động tại 1 thời điểm.
Nếu muốn chuyển đổi trạng thái mạch phải tái khởi động lại lại mạch bằng cách nhấn nút BS1.

Nhìn vào biểu đồ thời gian ta có thể thấy khi đèn GL sáng cho dù tác động vào BS3 nhưng do đã bị khóa nên đèn RL không sáng.

Tương tự khi đèn RL sáng cho dù tác động vào BS2 nhưng do đã bị khóa nên đèn GL không sáng.

Thông thường để tránh biểu đồ trở nên phức tạp cuộn dây của Rơ le R có thể được bỏ qua không biểu thị vào biểu đồ thời gian giống trường hợp ở trên.

Với những mạch điều khiển tuần tự đơn giản việc lập biểu đồ thời gian không quá cần thiết. Nhưng những mạch điện càng phức tạp việc chuẩn bị trước khi lập trình hoặc vẽ mạch như lập biểu đồ thời gian, lưu đồ trạng thái rất quan trọng. Giúp công việc trở nên hiệu quả hơn giảm thiểu những sai sót.

Bài viết đến đây có vẻ đã hơi dài, mình xin kết thúc tại đây. Rất mong qua bài viết trên bạn đã có những cái nhìn cơ bản về biểu đồ thời gian. Hẹn gặp lại!

Link tham khảm bài viết bằng tiếng Nhật, tham khảo nếu cần nhé.

⏯️

https://www.youtube.com/watch?v=dANwrqdBpiI