SNS AUTOMATION CO., LTD
HƯỚNG DẪN CÁCH LẬP TRÌNH PLC MITSUBISHI FX3U | FX3G
Cách lập trình PLC Mitsubishi cơ bản nhất

Hướng cách lựa chọn phần cứng PLC Mitsubishi

PLC Mitsubishi FX Series hay còn gọi là dòng PLC nhỏ gọn có hai dòng phổ biến nhất hiện nay là PLC FX3G và PLC FX3U, Dòng sản phẩm PLC FX3G là dòng kinh tế với giá thành vô cùng tốt và dòng FX3U chi phí sẽ cao hơn tuy nhiên có thể mở rộng được nhiều hơn số lượng mô dun IO, Mô đun Analog hoặc Mô đun truyền thông nhiều hơn so với dòng PLC FX3G Series.

Để chọn PLC chúng ta nên lưu ý các đặc điểm sau đây:

• Số lượng chân Input và chân Output.

• Các dòng mô đun cần thiết như mô đun analog input hoặc mô đun analog Output hay mô đun truyền thông.

• Loại chân Output là Transitor hay rơ le:
  - Đối với chần tín hiệu là transitor chúng ta có thể dùng để phát xung điều khiển Servo hay các động cơ Step và nhiều chức năng khác nhờ khả năng đóng cắt với tốc độ cao của transitor. Tuy nhiêu chúng ta chỉ dụng được điện áp 24VDC hoặc điệp áp cấp do nhà sản xuất khuyến nghị (Thông thường là 24VDC) do vậy cần lưu ý khi cấp nguồn cho chân Output PLC tránh trường hợp gây hỏng PLC khi cấp nguồn.
  - Đối với chần tín hiệu Rơ le thì khả năng đóng cắt tiếp điệp sẽ chậm hơn do vậy chỉ dụng để bật tắt các thiết bị bên ngoài hoặc rơ le trung gian. Tuy nhiên rơ le có thể đấu nguồn xoay chiều hoặc nguồn 220VAC trực tiếp vào Output để sử dụng. Thông thường dòng PLC dùng Rơ le Output có thể chịu được dòng điện tải cao hơn so với Transitor.
  -> Do vậy tùy từng ứng dụng thực tế để chúng ta lựa chọn thiết bị PLC với chân Output phù hợp khi sử dụng.

• Các mô đun truyền thông phổ biến trên PLC FX:

  Nói qua một chút về khái niệm truyền thông: Truyền thông hiện tại được áp dùng trong điều khiển rất là phổ biến.
  Chúng ta đã quen thuộc với các thiết bị như biến tần, Đồng hồ đo điện, Servo, cảm biến, steps ...Tuy nhiên khi sự dụng trong nhiều ứng dụng ngoài việc sử dùng các chức năng của chúng, Chúng ta đặt ra những cầu cao hơn ngoài việc dụng chúng như: cần có dữ liệu về để giám sát cá thiết bị này hoặc cần dữ liệu để phân tích hay lấy dữ liệu để tinh toán nhằm phục vụ cho nhu cầu viết báo cáo, tính toán năng suất, hiểu chỉnh thiết bị, hoặc giám sát chúng mà không cần xuống nơi lắp đặt...
  Từ đó truyền thông đã ra đời để phục vụ những yêu cầu này: Giải quyết những vấn đề giám sát, Đọc dữ liều thiết bị, điều khiển thiết bị từ xa...Chỉ cần ngồi tại Phòng vận hành và quan sát trên 1 màn hình mà không cần đi lại nhiều.

  Về các chức năng truyền thông tất cả đều như nhau, Tuy nhiên mỗi hãng sản xuất PLC họ tự xây dựng cho mình một chuẩn truyền thông của hãng đó và đặt tên cho chúng với cái tên khác nhau như: CC-Link và MELSECNET/H (Mitsubishi), Profibus (Siemens) Seimens đã nâng cấp lên chuẩn Profinet (Kết nối qua cổng RJ45 (Hay còn gọi là cổng mạng)) và phổ biến nhất hiện tại là chuẩn EtherCAT, Modbus RTU, Modbus TCP/IP...Trong các tòa nhà thường sẽ dùng chuẩn BACnet, Trong các thiết bị Ô Tô sẽ dùng CANopen yêu cầu tốc độ vô cùng nhanh ...

  Hiện tại các chuẩn truyền thông thường đượng dùng trong PLC Mitsubishi

  • Modbus RTU: Chuẩn truyền thông hiện được dùng khi kết nối với biến tần, Đồng hồ đo, Cảm biến hỗ trợ truyền thông Modbus RTU, Đồng hồ nhiệt độ, bộ đếm Counter... Với số lượng ít thiết bị ít chúng ta có thể kết nối qua chuẩn này tuy nhiên có một số điểm yếu cố hữu là số lượng thiết bị kết nối ít, hay xảy ra nhiễu...

  • CC-Link: Là chuẩn truyền thông do Mitsubishi nghiên cứu và phát triển, hiện tại có 2 phiên bản phổ biến hiện này là: CC-Link Ver.1 ( Hỗ trợ 2048 điểm Input/Output, 256 thanh ghi từ các trạm con ) và CC-Link Ver.2 ( Hỗ trợ 8192 điểm Input/Output, 2048 thanh ghi từ các trạm con ), Chuẩn truyền thông được kết nối bằng cáp chuyên dụng loại bỏ được nhiễu và tăng khoảng cách truyển thông giữa các trạm và thiết bị từ thiết bị PLC tới trạm hay thiết bị đầu cuối lên tới 1200m (1,2km).

  • N:N Network: chuẩn truyên thông chuyên dụng của PLC Mitsubishi: Cho phép kết nối 8 PLC Mitsubishi với nhau và kết nối qua công RS485. Sau khi cấu hình hệ thống một số thanh ghi chỉ định sẽ tự liên kết dữ liệu với nhau và tự động truyền nhận dữ liệu giữa các PLC Mitsubishi thông qua các thanh ghi chỉ định

  • Parallel Link: giống như N:N Network tuy nhiên chỉ hỗ trợ cho 2 PLC Mitsubishi kết nối với nhau

  • Inverter Communication: Chuẩn truyền thông biến tần chuyên dụng cho biến tần Mitsubishi, Khi kết nối PLC Mitsubishi với biến tần Mitsubishi sẽ chỉ dùng một vài tập lệnh chuyên dụng trên PLC Mitsubishi để kết nối với biến tần Mitsubishi

  • Non-Protocol Communication: Đây gọi là một giao thức đặc biệt. Giao thức này có thể tùy biến theo các chuẩn truyền thông khác nhau cùng chung cổng vật lý. Tuy nhiên người lập trình phải viết code và phải nắm được kiến thức chuyên sâu về truyền thông

  • MELSECNET/H và MELSECNET/10:Là chuyển truyền thông chuyên dụng của Mitsubishi thông qua cáp quang. Với tốc độ truyền vô cùng nhanh và khá năng truyền đi xa do vậy được ứng dụng nhiều vào hệ thống truyền động Servo và hệ thống Redundancy (Hệ thống dự phòng).

  • Các chuẩn truyền thông khác: Mitsubishi ngoài ra còn hỗ trợ các chuẩn truyền thông khác thông qua mô đun PLC chuyên dụng cho từng chuẩn khác nhau: Profile Bus, CanOpen, Ether-CAT...

Sơ đồ đấu dây PLC Mitsubishi FX3U

Sơ đồ chân PLC Mitsubishi FX3U

Sơ đồ đấu chân Input PLC Mitsubishi đấu kiểu Sink

Nguồn 24VDC sẽ được nối với chân S/S

Sơ đồ đấu chân Output PLC Mitsubishi đấu kiểu Sink

Nguồn +24V sẽ đấu qua tải và kéo vào chân Y, -24V đấu vào COM

Cách lựa chọn phần cứng PLC Mitsubishi FX3U

• Việc chọn lựa chọn phần cứng PLC Mitsubishi FX3U một cách phù hợp để xấy dựng một hệ thống mà mình mong muốn vô cùng quan trọng. Sau đây là cách lựa chọn.

  

  PLC MITSUBISHI FX3U

• Lựa chọn CPU PLC phù hợp với số chân IO cần thiết:

  Loại PLC chân output dạng rơ le

  FX3U-16MR/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 8 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 8 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-32MR/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 16 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 16 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-48MR/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 24 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 24 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-64MR/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 32 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 32 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-80MR/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 40 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 40 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-128MR/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 64 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 64 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-16MR/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 8 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 8 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-32MR/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 16 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 16 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-48MR/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 24 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 24 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-64MR/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 32 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 32 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

  FX3U-80MR/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 40 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 40 chân rơ le có thể cho nguồn 220VAC đi qua.

• Loại PLC chân output dạng Transitor

  FX3U-16MT/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 8 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 8 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-32MT/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 16 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 16 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-48MT/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 24 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 24 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-64MT/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 32 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 32 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-80MT/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 40 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 40 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-128MT/ES: Với nguồn cấp 220VAC, Số chân đầu vào X (Input) 64 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 64 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-16MT/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 8 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 8 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-32MT/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 16 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 16 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-48MT/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 24 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 24 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-64MT/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 32 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 32 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

  FX3U-80MT/DS: Với nguồn cấp 24VDC, Số chân đầu vào X (Input) 40 chân, Số chân đầu ra Y (Output) 40 chân transitor phát xung tốc độ cao điện áp 24VDC.

Lựa chọn mô đun Analog phù hợp

• Với mô đun Analog tới từ hãng Mitsubishi được hỗ trợ các loại tính hiệu cảm biến phổ biến hiện nay như:
  - Tín hiệu điện áp: 0 ~ 10VDC, 0 ~ 5VDC, -10 ~ 10VDC.
  - Tín hiệu dòng điện: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, -20 ~ 20 mA.

  

  Vị trí các mô đun PLC Mitsubishi

• Việc lựa chọn mô đun PLC Mitsubishi FX3U ta cần quan tâm tới vị trí lắp đặt mô đun
  Ta có thẻ lựa chọn mô đun gắn bên phải PLC hoặc bên trái PLC(Đặc trưng loại này có mã mô đun có chứ ADP phía cuối mã).
  

  Mã mô đun PLC gắn bên phải:

  - FX2N-5A: Mô đun với 4 kênh input và 1 kênh Output tính hiệu Analog (Hỗ trợ tín hiệu -100 ~ 100mVDC, -10 ~ 10VDC, 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA).

  - FX2N-2DA: Mô đun xuất tín hiệu analog (Analog Output) hỗ trợ 2 kênh xuất tính hiệu điện áp: 0 ~ 10V DC, 0 ~ 5V DC, dòng điện: 4 ~ 20mA.

  - FX3U-4DA: Mô đun xuất tín hiệu analog (Analog Output) hỗ trợ 4 kênh xuất tính hiệu điện áp: -10 ~ 10V DC, dòng điện: 4 ~ 20mA, 0 ~ 20mA.

  - FX2N-2AD: Mô đun nhận tín hiệu analog (Analog Input) hỗ trợ 2 kênh nhận tính hiệu điện áp: 0 ~ 10VDC, 0 ~ 5VDC, dòng điện: 4 ~ 20mA.

  - FX3U-4AD: Mô đun nhận tín hiệu analog (Analog Input) hỗ trợ 4 kênh nhận tính hiệu điện áp: -10 ~ 10VDC, dòng điện: -20 ~ 20mA, 4 ~ 20mA.

  - FX2N-8AD: Mô đun nhận tín hiệu analog (Analog Input) hỗ trợ 8 kênh nhận tính hiệu điện áp: -10 ~ 10VDC, dòng điện: -20 ~ 20mA, 4 ~ 20mA hỗ trợ cảm biến nhiệt Thermocouple (K type, J type, T type).

  Mã mô đun gắn bên trái PLC:
  

  - FX3U-CNV-BD: Bắt buộc mua kèm bo này để có thể kết nối với các mô đun bên trái PLC Mitsubishi. Có chức năng như là công chuyển đổi để khớp với cổng mô đun gắn bên trái PLC.

  - FX3U-4AD-ADP: Mô đun nhận tín hiệu analog (Analog Input) hỗ trợ 4 kênh nhận tính hiệu điện áp: 0 ~ 10VDC, dòng điện: 4 ~ 20mA.

  - FX3U-4DA-ADP: Mô đun xuất tín hiệu analog (Analog Output) hỗ trợ 4 kênh xuất tính hiệu điện áp: 0 ~ 10V DC, dòng điện: 4 ~ 20mA.

  - FX3U-3A-ADP: Mô đun với 2 kênh input và 1 kênh Output tính hiệu Analog ( Hỗ trợ tín hiệu 0 ~ 10VDC, 4 ~ 20mA ).

  - FX3U-4AD-PT-ADP: Mô đun cảm biến nhiệt độ Pt100 với 4 kênh (cấu hình 3 dây) dải nhiệt độ -50 to 250°C.

  - FX3U-4AD-PTW-ADP: Mô đun cảm biến nhiệt độ Pt100 với 4 kênh (cấu hình 3 dây) dải nhiệt độ -100 to 600°C.

  - FX3U-4AD-PNK-ADP: Mô đun cảm biến nhiệt độ Pt1000 hoặc Ni1000 với 4 kênh (cấu hình 3 dây) dải nhiệt độ Pt1000 -50 ~ 250°C, Ni1000 -40 ~ 110°C.

  - FX3U-4AD-TC-ADP: Mô đun cảm biến nhiệt độ Thermocouple (K type, J type) với K type -100 ~ 1000°C, J type -100 ~ 600°C.

Mô đun hỗ trợ truyền thông

• Mã mô đun truyền thông gắn trực tiếp vào thân PLC:

  

  
  - FX3U-422-BD: Mô đun hỗ trợ truyền thông với các thiết bị hỗ trợ cổng RS422.
  - FX3U-232-BD: Mô đun hỗ trợ truyền thông với các thiết bị hỗ trợ cổng RS232.
  - FX3U-485-BD: Mô đun hỗ trợ truyền thông với các thiết bị hỗ trợ cổng RS485.
  - FX3U-USB-BD: Mô đun hỗ trợ truyền thông với các thiết bị hỗ trợ cổng USB.

• Mã mô đun truyền thông gắn bên phải PLC Mitsubishi

  - FX2N-232IF: Mô đun hỗ trợ truyền thông chuẩn vật lý RS-232C

  - FX2N-32CCL: Mô đun CC-Link khi kết nối với PLC lúc này PLC trở thành trạm remote (Trạm con điều khiển IO) trong hệ thống mạng CC-Link.

  - FX3U-64CCL: Mô đun khi cắp vào FX PLC lúc này PLC trở thành một trạm CC-Link (Ver. 2) như là một trạm thiết bị thông minh (Trạm truyền thông/Analog...).

  - FX3U-16CCL-M: Mô đun CC-Link master khi cắm vào PLC lúc này PLC trợ thành một trạm chủ (Master) trông hệ thống mạng CC-Link (Hỗ trợ Ver.2).

  - FX3U-ENET: Mô đun Ethernet hỗ trở kết nối PLC với hệ thống mạng hỗ trợ gửi Email, kết nối với sản phẩm MELSOFT (Hỗ trợ chuẩn truyền thông Mitsubishi).

  - FX3U-64DP-M: Mô đun PROFIBUS master khi kết nối với PLC FX lúc này PLC trở thanh một trạm chủ trong hệ thống mạng PROFIBUS DP-V1.

  - FX3U-32DP: Mô đun PROFIBUS Slave khi kết nối với PLC FX lúc này PLC trở thanh một trạm con (Slave Station) trong hệ thống mạng PROFIBUS DP-V1.

  - FX3U-CAN: Mô đun CAN open khi kết nối với PLC lúc này trợ thanh một trạm trong hệ thống mạng CAN open hỗ trợ phiên bản CiA 301 V4, Truyền thông Layer2 .

  - FX3U-J1939: Mô đun J1939 Khi kết nối với FX3 PLC trở thành một thành phần trong hệ thông mạng CAN open dựa trên J1939 communication profile. Supports NMEA2000.

• Mã mô đun truyền thông gắn bên trái PLC Mitsubishi

  - FX3U-CNV-BD: Bắt buộc mua kèm trước khi gắn mô đun bên trái (Board hỗ trợ mở rộng mô đun.)

  - FX3U-232ADP-MB: Mô đun RS232 hỗ trở truyền thông RS-232C và Modbus RTU.

  - FX3U-485ADP-MB: Mô đun RS485 hỗ trợ truyền thông RS-485 và Modbus RTU.

  - FX3U-16CCL-M: Mô đun CC-Link master khi cắm vào PLC lúc này PLC trợ thành một trạm chủ (Master) trông hệ thống mạng CC-Link (Hỗ trợ Ver.2).

  - FX3U-ENET-ADP: Mô đun Ethernet hỗ trở kết nối PLC với hệ thống mạng hỗ trợ gửi Email, kết nối với sản phẩm MELSOFT (hỗ trợ chuẩn SNTP, data monitoring via web-browser và kết nối với MELSOFT products.).

Mô đun đọc xung tốc độ cao và điều khiển vị trí

• Mô đun gắn bên phải PLC Mitsubishi

  - FX3U-2HC: Mô đun đếm xung tốc độ cao với 2 kênh đếm xung tốc độ lên tới 200Khz

  - FX2N-10PG: Mô đun phát xung tốc độ cao điều khiển 1 trục servo với tần số phát xung lên tới 1MHz

  - FX3U-1PG: Mô đun phát xung tốc độ cao điều khiển 1 trục servo với tần số phát xung lên tới 200kHz

  - FX3U-20SSC-H: Mô đun điều khiển vị trí SSCNET II hỗ trợ điều servo 2 trục với chế độ điều khiển nội suy tuyến tính và điều khiển nội suy cung tròn.

• Mô đun gắn bên trái PLC Mitsubishi

  - FX3U-CNV-BD: Bắt buộc mua thêm mô đun này mới có thể kết nối các mô đun bên trái PLC

  - FX3U-4HSX-ADP: Mô đun đếm xung tốc độ cao hỗ trợ 4 kênh tốc độ đọc lên tới 200kHz.

  - FX3U-2HSY-ADP: Mô đun đếm xung tốc độ cao hỗ trợ 2 kênh tốc độ đọc lên tới 200kHz.