Allen Bradley PLC

Input-Output Card Selection

การ์ดดิจิตอลอินพุตใช้สำหรับอ่านค่าสถานะของอุปกรณ์อินพุต เช่น พล็อกซิมิตี้สวิตซ์ , ปุ่มกด หรือ ลิมิตสวิตซ์ แล้วส่งข้อมูล (Multicast) ให้กับ Controller ตามค่า RPI rate หรือเมื่อมีการเปลี่ยนสถานะที่อินพุต (Change of State, COS) ซึ่งเซ็ตเอาไว้ใน I/O configuration ของการ์ด ส่วนการ์ดดิจิตอลเอาท์พุตจะรับข้อมูล (Consumer) มาจาก Controller ตามค่า RPI rate หรือเมื่อ scan โปรแกรม ใน Task เสร็จสิ้นลง แล้วจึงส่งสัญญาณไปขับอุปกรณ์ เช่น ชุดสตาร์ทมอเตอร์, โซลินอยด์ หรือ ไฟสัญญาณเตือน ต่างๆ

 

IO1Part number ของ ControlLogix I/O การ์ดขึ้นต้นด้วยหมายเลข 1756 แล้วตามด้วยอักษร “I” หรือ “O” ซึ่งย่อมาจาก Input และ Output ตามลำดับ ตัวอักษรถัดมาบอกถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน เช่น A คือไฟ AC, B คือไฟ DC เป็นต้น ส่วนหมายเลขถัดมาแสดงจำนวน I/O Pointของการ์ด (16/32 Points) และอักษรตัวสุดท้ายหมายถึงฟังก์ชั่นพิเศษของการ์ดแบบต่างๆ (D=diagnostic, E= Electronic fused, I= individually isolated)

IO2 Discrete DC Input
รับสัญญาณอินพุตลักษณะเป็น ON-OFF ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กับแรงดัน DC 12-24V ในตัวการ์ดมี Optocoupler เป็นวงจรแยกสัญญาณระหว่างภาคอินพุตกับวงจรภายใน ตัวการ์ดส่งค่าเป็น True ไปยัง PLC เมื่อมีกระแสไหลครบลูปทางด้านอินพุต
IO3 กระแสทางด้านอินพุตมีได้ 2 แบบ คือกระแสไหลเข้า(Sink) และกระแสไหลออก (Source) อินพุตการ์ดชนิดที่กระแสไหลเข้าหรือรับกระแส เช่น P/N 1756-IB16 ต้องใช้กับอุปกรณ์ที่จ่ายกระแสให้ตัวการ์ดเท่านั้น เช่น เซ็นเซอร์ชนิด PNP ขั้ว Common หรือ GND ของการ์ดต่อเข้ากับขั้วลบของPower supply ภายนอก ดังรูปด้านล่าง IO4ส่วนอินพุตการ์ดชนิดที่กระแสไหลออกหรือจ่ายกระแส เช่น P/N 1756-IV16 ต้องใช้กับอุปกรณ์ที่สามารถรับกระแสจากตัวการ์ดได้ เช่น เซ็นเซอร์ชนิด NPN ขั้ว Common หรือ DC+ ของการ์ดต่อเข้ากับขั้วบวกของPower supply ภายนอก ดังรูปด้านล่าง

IO5Discrete AC Input
รับสัญญาณอินพุตลักษณะเป็น ON-OFF เหมือนกับ DC Input แต่ใช้กับไฟแรงดันกระแสสลับ AC 110-220V จากรูปจะเห็นว่ามีวงจร Rectifier และFilter เพื่อแปลงไฟ AC เป็นไฟกระแสตรงก่อนเข้า Optocoupler ซึ่งใช้แยกสัญญาณระหว่างภาคอินพุตกับวงจรภายในตัวการ์ด ตัวการ์ดอ่านค่าเป็น True ไปยัง PLC เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าทางด้านอินพุต
ใช้งานโดยต่ออุปกรณ์เข้ากับเทอร์มินอลของการ์ด แล้วต่อ L2 เข้าที่ Common หรือ L2 ของการ์ด ดังรูปด้านล่าง
IO6

Controller จะสามารถสื่อสารกับการ์ดดิจิตอลอินพุตได้นั้นเราต้องเพิ่มเข้าไปใน I/O Configuration ของโปรเจคไฟล์ และเซ็ตอัพให้ถูกต้องตามขั้นตอนด้านล่าง

Configure Input Module
1) คลิ๊กขวาที่ Backplane ตรงหัวข้อ I/O Configuration แล้วเลือก New Module

IO7

2) หน้าต่าง Select Module ให้คลิ๊กที่ Digtal Module แล้วเลือก Input การ์ดที่ต้องการ Add จากนั้นคลิ๊กปุ่ม OK

IO8

3) เลือกเวอร์ชั่น Firmware ของการ์ด จากนั้นคลิ๊กปุ่ม OK

IO94) กรอกข้อมูลในหน้าต่าง Module properties ให้ถูกต้อง แล้วคลิก OK
Name – ชื่อของการ์ด
Slot – หมายเลข Slot ที่การ์ดติดตั้งอยู่
Description – ป้อนคำอธิบายของการ์ด
Comm Format – เลือกชนิดการเชื่อมต่อกับการ์ดซึ่งขึ้นอยู่กับ 3 หัวข้อดังตารางด้านล่าง
IO10

Ownership – กำหนดสิทธิการควบคุม I/O โมดูลของ ControlLogix controllerโดยController ตัวที่ได้สิทธิจะทำหน้าที่จัดเก็บข้อมูล Configuration ของ I/O โมดูลและส่งค่า Configuration เข้าสู่การ์ดตอนเริ่มทำงาน ดังนั้นถ้าต้องการรับค่าจาก I/O เฉยๆโดยไม่ต้องการควบคุมการทำงานของการ์ดไว้เองให้เลือก เป็น “Listen only” (ฟังอย่างเดียว)

Time stamp – เลือกว่าบันทึกเวลาของ System clock เมื่อโมดูลส่งข้อมูลหรื่อไม่ (Multicast)

Data Format – เลือกชนิดของข้อมูลที่ส่งออกจากการ์ด

Electronic Keying – เลือกวิธีการตรวจสอบการ์ดที่เราเลือกในโปรแกรมกับที่ติดตั้งจริง มีอยู่ 3 แบบ คือ Exact Match (เช็ค Vendor,Product Type,Catalog Number,Major Revision,Minor Revision) Compatible keying (เช็คเหมือน Exact Match แต่อนุญาติให้การ์ดที่มี Revision สูงกว่าใช้งานได้)  และ Disable keying (ไม่มีการเช็ค Key)

IO11

5) กำหนดค่า RPI (Requested Packet Interval) ในแท็ป Connection แล้วคลิก OK                                                        Requested package interval (RPI) – เวลาส่งข้อมูล (multicast) จากหน่วยความจำของการ์ด ออกไปยัง backplane ของ Rack

IO126) คลิ๊กแท็ป Configuration แล้วทำเครื่องหมายถูกในช่อง Off->On และOn->Off ในส่วนของ Enable Change of State (COS) ดังรูป ซึ่งจะทำให้การ์ดส่งข้อมูลไปให้ Controller โดยทันทีที่มีการเปลี่ยนสถานะของอินพุต แต่หากสถานะของอินพุตไม่มีการเปลี่ยน การ์ดจะส่งข้อมูลให้ Controller ตามค่า RPI

IO137) เราสามารถกำหนดค่าเวลาคงสถานะจาก Off เป็น On หรือ จาก On เป็น Off ได้ในส่วนของ Input Filter Time ถ้าสถานะของอินพุตเปลี่ยนแปลงแต่ไม่สามารถคงสถานะอยู่ได้เกินค่านี้ การ์ดจะมองเป็นสัญญาณรบกวน (Noise) และไม่อัพเดจข้อมูลไปยัง Controller จากนั้นคลิ๊กปุ่ม OK

 IO14

8) เสร็จแล้ว เราสามารถอ้าง I/O Address ของอินพุตเอาไปใช้งานได้ดังนี้คือ
Location:Slot:Type.Member.Bit
Location -> ตำแหน่งที่การ์ดติดตั้งอยู่ ถ้าการ์ดติดตั้งอยู่บน Rack เดียวกับ controller จะใช้ Location เป็น Local แต่ถ้าการ์ดติดตั้งอยู่บน Remote rack จะใช้ชื่อของ Adapter เป็น Location
Slot -> หมายเลข Slot ที่การ์ดติดตั้งอยู่
Type -> ชนิดของข้อมูล I= Input, O = Output, C= Configuration, S = Status
Member -> ชื่อสมาชิกข้อมูลย่อย เช่น Data, Fault เป็นต้น
Bit -> ตำแหน่ง Terminal ของการ์ด
ดังนั้น I/O Address ของการ์ดนี้ อินพุตที่ Terminal 12 คือ “Local:1:I.Data.12”
IO15Discrete DC Output
ให้สัญญาณเอาท์พุตลักษณะเป็น ON-OFF ใช้กับแรงดัน DC 12-24V ในตัวการ์ดมี Optocoupler เป็นวงจรแยกสัญญาณระหว่างภาคเอาท์พุตกับวงจรภายในตัวการ์ด ภาคเอาท์พุตจะ ON เมื่อวงจรภายในตัวการ์ดได้รับค่าลอจิกTrue ภาคเอาท์พุตมีหลายชนิดส่วนใหญ่จะเป็นพวก Power Transistor, MOSFET และ Relay

IO16

กระแสทางด้านเอาท์พุตมีได้ 2 แบบ คือกระแสไหลเข้า(Sink) และกระแสไหลออก (Source) เอาท์พุตการ์ดชนิดที่กระแสไหลออกหรือจ่ายกระแส เช่น P/N 1756-OB16 ต้องต่อขั้ว Common หรือ DC- ของการ์ดต่อเข้ากับขั้วบวกของPower supply ภายนอก ดังรูปด้านล่าง

IO17Discrete AC Output
ให้สัญญาณเอาท์พุตลักษณะเป็น ON-OFF ใช้กับแรงดัน AC 110-220V ในตัวการ์ดมี Optocoupler เป็นวงจรแยกสัญญาณระหว่างภาคเอาท์พุตกับวงจรภายในตัวการ์ด ภาคเอาท์พุตจะ ON เมื่อวงจรภายในตัวการ์ดได้รับค่าลอจิกTrue ภาคเอาท์พุตมีหลายชนิดส่วนใหญ่จะเป็นพวก Triac.

IO18

Configure Module

1) คลิ๊กขวาที่ Backplane ตรงหัวข้อ I/O Configuration แล้วเลือก New Module

IO192) หน้าต่าง Select Module ให้คลิ๊กที่ Digtal Module แล้วเลือก Output การ์ดที่ต้องการ Add จากนั้นคลิ๊กปุ่ม OK

IO20

3) เลือกเวอร์ชั่น Firmware ของการ์ด จากนั้นคลิ๊กปุ่ม OK

IO214) กรอกข้อมูลในหน้าต่าง Module properties ให้ถูกต้อง แล้วคลิก OK
Name – ชื่อของการ์ด
Slot – หมายเลข Slot ที่การ์ดติดตั้งอยู่
Description – ป้อนคำอธิบายของการ์ด
Comm Format – เลือกชนิดการเชื่อมต่อกับการ์ดซึ่งขึ้นอยู่กับ 3 หัวข้อดังตารางด้านล่าง
IO10

Ownership – กำหนดสิทธิการควบคุม I/O โมดูลของ ControlLogix controllerโดยController ตัวที่ได้สิทธิจะทำหน้าที่จัดเก็บข้อมูล Configuration ของ I/O โมดูลและส่งค่า Configuration เข้าสู่การ์ดตอนเริ่มทำงาน ดังนั้นถ้าต้องการรับค่าจาก I/O เฉยๆโดยไม่ต้องการควบคุมการทำงานของการ์ดไว้เองให้เลือก เป็น “Listen only” (ฟังอย่างเดียว)

Time stamp – เลือกว่าบันทึกเวลาของ System clock เมื่อโมดูลส่งข้อมูลหรื่อไม่ (Multicast)

Data Format – เลือกชนิดของข้อมูลที่ส่งออกจากการ์ด

Electronic Keying – เลือกวิธีการตรวจสอบการ์ดที่เราเลือกในโปรแกรมกับที่ติดตั้งจริง มีอยู่ 3 แบบ คือ Exact Match (เช็ค Vendor,Product Type,Catalog Number,Major Revision,Minor Revision) Compatible keying (เช็คเหมือน Exact Match แต่อนุญาติให้การ์ดที่มี Revision สูงกว่าใช้งานได้)  และ Disable keying (ไม่มีการเช็ค Key)

IO23

5) กำหนดค่า RPI (Requested Packet Interval) ในแท็ป Connection แล้วคลิก OK

Requested package interval (RPI) – เวลาส่งข้อมูล (multicast) จากหน่วยความจำของการ์ด ออกไปยัง backplane ของ Rack

IO246) คลิ๊กแท็ป Configuration เราสามารถกำหนดสถานะของเอาท์พุตขณะอยู่ใน Program mode และ Fault mode ได้ทั้ง On หรือ Off โดยเลือกในส่วนของ Output State During ดังรูป

IO24

7) แท็ป Diagnostic ใช้สำหรับรีเซ็ต Fuse ของการ์ดเมื่อค่ากระแสเกินลิมิตของการ์ด เสร็จแล้วแล้วคลิก OK

IO26

8) เราสามารถอ้าง I/O Address ของเอาท์พุตเอาไปใช้งานได้ดังนี้คือ

Location:Slot:Type.Member.Bit

Location -> ตำแหน่งที่การ์ดติดตั้งอยู่ ถ้าการ์ดติดตั้งอยู่บน Rack เดียวกับ controller จะใช้ Location เป็น Local แต่ถ้าการ์ดติดตั้งอยู่บน Remote rack จะใช้ชื่อของ Adapter เป็น Location

Slot -> หมายเลข Slot ที่การ์ดติดตั้งอยู่

Type -> ชนิดของข้อมูล I= Input, O = Output, C= Configuration, S = Status

Member -> ชื่อสมาชิกข้อมูลย่อย เช่น Data, Fault เป็นต้น

Bit -> ตำแหน่ง Terminal ของการ์ด

ดังนั้น I/O Address ของการ์ดนี้ อินพุตที่ Terminal 1 คือ “Local:2:O.Data.1”

IO27

Input/Output Scan

เนื่องจากข้อมูลของ I/O จะถูกอัพเดจไปยัง ControlLogix controller ตามช่วงเวลาที่ได้กำหนดไว้ในค่า RPI ของการ์ด ซึ่งไม่ขึ้นกับ Program scan (Asychonous update) จึงอาจเกิดปัญหาว่า ในช่วง Program scan ข้อมูลของ I/O Address เดียวกัน อาจมีค่าไม่เหมือนกันเนื่องจากเป็นเวลาที่การ์ดอัพเดจข้อมูลพอดี ซึ่งจะทำให้โปรแกรมทำงานผิดพลาดได้ วิธีแก้ไขคือ ให้ก็อปปี้ (คำสั่ง CPS) ค่าของ I/O ไปเก็บไว้ใน I/O Buffer Tag แล้วนำค่าจาก I/O Buffer Tag ไปใช้งานแทน ตามตัวอย่างด้านล่าง

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s