›
›

Giáo trình Tổng quan về PLC

pdf 70 trang phuongnguyen 5370
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Tổng quan về PLC", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_tong_quan_ve_plc.pdf

Nội dung text: Giáo trình Tổng quan về PLC

  1. Giáo trình Tổng quan về PLC
  2. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ PLC 1.1 GIÔÙI THIEÄU VEÀ PLC (Programmable Logic Control) (Boä ñieàu khieån logic khaû trình) Hình thaønh töø nhoùm caùc kyõ sö haõng General Motors naêm 1968 vôùi yù töôûng ban ñaàu laø thieát keá moät boä ñieàu khieån thoûa maõn caùc yeâu caàu sau: ¾ Laäp trình deã daøng, ngoân ngöõ laäp trình deã hieåu. ¾ Deã daøng söûa chöõa thay theá. ¾ OÅn ñònh trong moâi tröôøng coâng nghieäp. ¾ Giaù caû caïnh tranh. Thieát bò ñieàu khieån logic khaû trình (PLC: Programmable Logic Control) (hình 1.1) laø loaïi thieát bò cho pheùp thöïc hieän linh hoaït caùc thuaät toaùn ñieàu khieån soá thoâng qua moät ngoân ngöõ laäp trình, thay cho vieäc theå hieän thuaät toaùn ñoù baèng maïch soá. Hình 1.1 Nhö vaäy, vôùi chöông trình ñieàu khieån trong mình, PLC trôû thaønh boä ñieàu khieån soá nhoû goïn, deã thay ñoåi thuaät toaùn vaø ñaëc bieät deã trao ñoåi thoâng tin vôùi moâi tröôøng xung quanh (vôùi caùc PLC khaùc hoaëc vôùi maùy tính). Toaøn boä chöông trình ñieàu khieån ñöôïc löu nhôù trong boä nhôù PLC döôùi daïng caùc khoái chöông trình (khoái OB, FC hoaëc FB) vaø thöïc hieän laëp theo chu kyø cuûa voøng queùt. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 1 dieukhientudong.net
  3. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Communications Port Input Central Output Processor Isolation Barrier Isolation Barrier program data Low Voltage AC Power or DC Power PROGRAMMABLE CONTROLLER Hình 1.2 Ñeå coù theå thöïc hieän ñöôïc moät chöông trình ñieàu khieån, taát nhieân PLC phaûi coù tính naêng nhö moät maùy tính, nghóa laø phaûi coù moät boä vi xöû lyù (CPU), moät heä ñieàu haønh, boä nhôù ñeå löu chöông trình ñieàu khieån, döõ lieäu vaø caùc coång vaøo/ra ñeå giao tieáp vôùi ñoái töôïng ñieàu khieån vaø trao ñoåi thoâng tin vôùi moâi tröôøng xung quanh. Beân caïnh ñoù, nhaèm phuïc vuï baøi toaùn ñieàu khieån soá, PLC coøn caàn phaûi coù theâm caùc khoái chöùc naêng ñaëc bieät khaùc nhö boä ñeám (Counter), boä ñònh thì (Timer) vaø nhöõng khoái haøm chuyeân duïng. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 2 dieukhientudong.net
  4. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình 1.3 Heä thoáng ñieàu khieån söû duïng PLC Hình 1.4 Heä thoáng ñieàu khieån duøng PLC ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 3 dieukhientudong.net
  5. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 1.2 PHAÂN LOAÏI PLC ñöôïc phaân loaïi theo 2 caùch: ¾ Haõng saûn xuaát: Goàm caùc nhaõn hieäu nhö Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay ¾ Version: Ví duï: PLC Siemen coù caùc hoï: S7-200, S7-300, S7-400, Logo. PLC Misubishi coù caùc hoï: Fx, Fx0, FxON 1.3 CAÙC BOÄ ÑIEÀU KHIEÅN VAØ PHAÏM VI ÖÙNG DUÏNG 1.3.1 Caùc boä ñieàu khieån Ta coù caùc boä ñieàu khieån: Vi xöû lyù, PLC vaø Maùy tính. 1.3.2 Phaïm vi öùng duïng 1.3.2.1 Maùy tính • Duøng trong nhöõng chöông trình phöùc taïp ñoøi hoûi ñoä chính xaùc cao. • Coù giao dieän thaân thieän • Toác ñoä xöû lyù cao • Coù theå löu tröõ vôùi dung löôïng lôùn 1.3.2.2 Vi xöû lyù • Duøng trong nhöõng chöông trình coù ñoä phöùc taïp khoâng cao (vì chæ xöû lyù 8 bit). • Giao dieän khoâng thaân thieän vôùi ngöôøi söû duïng • Toác ñoä tính toaùn khoâng cao. • Khoâng löu tröõ hoaëc löu tröõ vôùi dung löôïng raát ít 1.3.2.3 PLC • Ñoä phöùc taïp vaø toác ñoä xöû lyù khoâng cao • Giao dieän khoâng thaân thieän vôùi ngöôøi söû duïng • Khoâng löu tröõ hoaëc löu tröõ vôùi dung löôïng raát ít • Moâi tröôøng laøm vieäc khaéc nghieät 1.4 CAÙC LÓNH VÖÏC ÖÙNG DUÏNG PLC PLC ñöôïc söû duïng khaù roäng raõi trong caùc ngaønh: Coâng nghieäp, Maùy noâng nghieäp, Thieát bò y teá, Oâtoâ (xe hôi, caàn caåu ) 1.5 CAÙC ÖU ÑIEÅM KHI SÖÛ DUÏNG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN VÔÙI PLC: - Khoâng caàn ñaáu daây cho sô ñoà ñieàu khieån logic nhö kieåu duøng rô le. - Coù ñoä meàm deûo söû duïng raát cao, khi chæ caàn thay ñoåi chöông trình (phaàn meàm) ñieàu khieån. - Chieám vò trí khoâng gian nhoû trong heä thoáng. - Nhieàu chöùc naêng ñieàu khieån. - Toác ñoä cao. - Coâng suaát tieâu thuï nhoû. - Khoâng caàn quan taâm nhieàu veà vaán ñeà laép ñaët. - Coù khaû naêng môû roäng soá löôïng ñaàu vaøo/ra khi noái theâm caùc khoái vaøo/ra chöùc naêng. - Taïo khaû naêng môû ra caùc lónh vöïc aùp duïng môùi. - Giaù thaønh khoâng cao. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 4 dieukhientudong.net
  6. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Chính nhôø nhöõng öu theá ñoù, PLC hieän nay ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng, cho pheùp naâng cao naêng suaát saûn xuaát, chaát löôïng vaø söï ñoàng nhaát saûn phaåm, taêng hieäu suaát , giaûm naêng löôïng tieâu toán, taêng möùc an toaøn, tieän nghi vaø thoaûi maùi trong lao ñoäng. Ñoàng thôøi cho pheùp naâng cao tính thò tröôøng cuûa saûn phaåm. 1.6 GIÔÙI THIEÄU CAÙC NGOÂN NGÖÕ LAÄP TRÌNH Caùc loaïi PLC noùi chung thöôøng coù nhieàu ngoân ngöõ laäp trình nhaèm phuïc vuï caùc ñoái töôïng söû duïng khaùc nhau. PLC S7-300 coù 5 ngoân ngöõ laëp trình cô baûn. Ñoù laø: ¾ Ngoân ngöõ “hình thang”, kyù hieäu laø LAD (Ladder logic). Ñaây laø ngoân ngöõ ñoà hoaï thích hôïp vôùi nhöõng ngöôøi quen thieát keá maïch logic. ¾ Ngoân ngöõ “lieät keâ leänh”, kyù hieäu laø STL (Statement list). Ñaây laø daïng ngoân ngöõ laäp trình thoâng thöôøng cuûa maùy tính. Moät chöông trình ñöôïc gheùp gôûi nhieàu caâu leänh theo moät thuaät toaùn nhaát ñònh, moãi leänh chieám moät haøng vaø ñeàu coù caáu truùc chung laø “teân leänh” + “toaùn haïng”. ¾ Ngoân ngöõ “hình khoái”, kyù hieäu laø FBD (Function Block Diagram). Ñaây cuõng laø ngoân ngöõ ñoà hoaï thích hôïp vôùi nhöõng ngöôøi quen thieát keá maïch ñieàu khieån soá. ¾ Ngoân ngöõ GRAPH. Ñaây laø ngoân ngöõ laäp trình caáp cao daïng ñoà hoaï. Caáu truùc chöông trình roõ raøng, chöông trình ngaén goïn. Thích hôïp cho ngöôøi trong ngaønh cô khí voán quen vôùi giaûn ñoà Grafcet cuûa khí neùn. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 5 dieukhientudong.net
  7. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình 1.5 ¾ Ngoân ngöõ High GRAPH. Hình 1.6 Laø daïng ngoân ngöõ laäp trình phaùt trieån töø ngoân ngöõ laäp trình GRAPH. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 6 dieukhientudong.net
  8. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Chöông 2: CAÁU TRUÙC PHAÀN CÖÙNG PLC HOÏ S7 2.1 CAÙC TIEÂU CHUAÅN VAØ THOÂNG SOÁ KYÕ THUAÄT HOÏ S7-200, S7-300 Xem phuï luïc 1 2.2 CAÙC TÍNH NAÊNG CUÛA PLC S7-300, S7-200 2.2.1 S7-300 • Heä thoáng ñieàu khieån kieåu Module nhoû goïn cho caùc öùng duïng trong phaïm vi trung bình • Coù nhieàu loaïi CPU • Coù nhieàu Module môû roäng • Coù theå môû roäng ñeán 32 Module • Caùc Bus noái tích hôïp phía sau caùc Module • Coù theå noái maïng Multipoint Interface (MPI), Profibus hoaëc Industrial Ethernet • Thieát bò laäp trình trung taâm coù theå truy caäp ñeán caùc Module • Khoâng haïn cheá raõnh • Caøi ñaët caáu hình vaø thoâng soá vôùi coâng cuï trôï giuùp “HW-Config. 2.2.2 S7-200 • Heä thoáng ñieàu khieån kieåu Module nhoû goïn cho caùc öùng duïng trong phaïm vi heïp • Coù nhieàu loaïi CPU • Coù nhieàu Module môû roäng • Coù theå môû roäng ñeán 7 Module • Bus noái tích hôïp trong Module ôû maët sau • Coù theå noái maïng vôùi coång giao tieáp RS 485 hay Profibus • Maùy tính trung taâm coù theå truy caäp ñeán caùc Module • Khoâng qui ñònh raõnh caém • Phaàn meàm ñieàu khieån rieâng • Tích hôïp CPU, I/O nguoàn cung caáp vaøo moät Module • “Micro PLC vôùi nhieàu chöùc naêng tích hôïp. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 7 dieukhientudong.net
  9. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 2.3 CAÙC MODULE CUÛA PLC S7-300, S7-200 2.3.1 S7-300 Hình 2.1 ¾ Module CPU Module CPU laø module chöùa boä vi xöû lyù, heä ñieàu haønh, boä nhôù, caùc boä ñònh thì, boä ñeám, coång truyeàn thoâng (RS 485) vaø coù theå coøn coù moät vaøi coång vaøo/ra soá. Caùc coång vaøo/ra soá coù treân module CPU ñöôïc goïi laø coång vaøo/ra onboard nhö CPU 314IFM. Trong hoï PLC S7-300 coù nhieàu loaïi module CPU khaùc nhau. Noùi chung chuùng ñöôïc ñaët teân theo boä vi xöû lyù coù trong noù nhö module CPU312, module CPU314, module CPU315 . Nhöõng module cuøng söû duïng moät loaïi boä vi xöû lyù, nhöng khaùc nhau veà coång vaøo/ra onboard cuõng nhö caùc khoái haøm ñaëc bieät ñöôïc tích hôïp saün trong thö vieän cuûa heä ñieàu haønh phuïc vuï vieäc söû duïng caùc coång vaøo/ra onboard naøy seõ phaân bieät vôùi nhau trong teân goïi baèng caùch theâm cuïm chöõ caùi IFM (Intergrated Function Module). Ví duï module CPU313IFM, module CPU314IFM Ngoaøi ra, coøn coù caùc loaïi module CPU vôùi hai coång truyeàn thoâng, trong ñoù coång truyeàn thoâng thöù hai coù chöùc naêng chính laø phuïc vuï vieäc noái maïng phaân taùn nhö maïng PROFIBUS (PROcess FIeld BUS). Taát nhieân keøm theo coång truyeàn thoâng thöù hai naøy laø nhöõng phaàn meàm tieän duïng thích hôïp cuõng ñaõ ñöôïc caøi saün trong heä ñieàu haønh. Caùc loaïi module CPU naøy ñöôïc phaân bieät vôùi caùc loaïi module CPU khaùc baèng caùch theâm cuïm töø DP (Distributed Port). Ví duï nhö module CPU315-2DP.Tham khaûo hình döôùi: ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 8 dieukhientudong.net
  10. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình 2.2 Coång giao tieáp cuûa caùc PLC Caùc loaïi module môû roäng: ¾ PS (Power Supply): Module nguoàn nuoâi, coù 3 loaïi 2A, 5A vaø 10A. ¾ SM (Signal Module): Module môû roäng coång tín hieäu vaøo/ra, goàm coù: • DI (Digital Input): Module môû roäng caùc coång vaøo soá vôùi soá löôïng coång coù theå laø 8, 16 hoaëc 32 tuøy theo töøng loaïi module. Goàm 24VDC vaø 120/230V AC. • DO (Digital Output): Module môû roäng caùc coång ra soá vôùi soá löôïng coång coù theå laø 8, 16 hoaëc 32 tuøy theo töøng loaïi module. Goàm 24VDC vaø ngaét ñieän töø. • DI/DO (Digital Input/Digital Out): Module môû roäng caùc coång vaøo/ra soá vôùi soá löôïng coång coù theå laø 8 vaøo/8 ra hoaëc 16 vaøo/16 ra tuøy theo töøng loaïi module. • AI (Anolog Input): Module môû roäng caùc coång vaøo töông töï. Veà baûn chaát chuùng laø nhöõng boä chuyeån ñoåi töông töï soá 12 bits (AD), töùc laø moãi tín hieäu töông töï ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh moät tín hieäu soá (nguyeân) coù ñoä daøi 12 bits. Soá caùc coång vaøo töông töï coù theå laø 2, 4 hoaëc 8 tuøy theo loaïi module. Tín hieäu vaøo coù theå laø aùp, doøng, ñieän trôû. • AO (Anolog Output): Module môû roäng caùc coång ra töông töï. Chuùng laø nhöõng boä chuyeån ñoåi soá töông töï 12 bits (DA). Soá caùc coång ra töông töï coù theå laø 2, 4 hoaëc 8 tuøy theo loaïi module. Tín hieäu ra coù theå laø aùp hoaëc doøng. • AI/AO (Analog Input/Analog Output): Module môû roäng caùc coång vaøo/ra töông töï. Soá caùc coång töông töï coù theå laø 4 vaøo/2 ra hoaëc 4 vaøo/4 ra tuøy theo töøng loaïi module. ¾ IM (Interface Module): Module gheùp noái. Ñaây laø loaïi module chuyeân duïng coù nhieäm vuï noái töøng nhoùm caùc module môû roäng laïi vôùi nhau thaønh moät khoái vaø ñöôïc quaûn lyù chung bôûi moät module CPU. Thoâng thöôøng caùc module môû roäng ñöôïc gaù lieàn vôùi nhau treân moät thanh ñôõ goïi laø rack (hình 2.3). Treân moãi thanh rack chæ coù theå gaù toái ña 8 module môû roäng (khoâng keå module CPU, nguoàn nuoâi). Moät module CPU S7-300 coù theå laøm vieäc tröïc tieáp vôùi nhieàu nhaát 4 racks vaø caùc racks naøy phaûi ñöôïc noái vôùi nhau baèng module IM (xem hình 2.4). ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 9 dieukhientudong.net
  11. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình 2.3 Thanh rack Hình 2.4 Sô ñoà phaân boá caùc racks ¾ FM (Function Module): Module coù chöùc naêng ñieàu khieån rieâng, ví duï nhö module ñieàu khieån ñoäng cô servo, module ñieàu khieån ñoäng cô böôùc, module PID, module ñieàu khieån voøng kín, Module ñeám, ñònh vò, ñieàu khieån hoài tieáp ¾ CP (Communication Module): Module phuïc vuï truyeàn thoâng trong maïng (MPI, PROFIBUS, Industrial Ethernet) giöõa caùc PLC vôùi nhau hoaëc giöõa PLC vôùi maùy tính. Hình sau laø caáu hình ñaày ñuû cuûa moät thanh Rack vaø sô ñoà keát noái nhieàu Rack: ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 10 dieukhientudong.net
  12. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình2.5 Caáu hình moät thanh rack cuûa PLC S7-300 Hình 2.6 Caáu hình toång quaùt cuûa moät PLC S7-300 vôùi 4 thanh rack noái vôùi nhau nhôø module IM vaø caùp noái 368 ¾ Phuï kieän Bus noái döõ lieäu (Bus connector). ¾ Kieåm tra phaàn cöùng Kieåm tra baèng caùch nhìn LED ôû boä nguoàn Baûng 2.1 LED “DC 24V TRAÏNG THAÙI PHAÛN ÖÙNG CUÛA NGUOÀN Saùng lieân tuïc Coù ñieän aùp 24V Coù ñieän aùp 24V Chôùp Maïch ra quaù taûi: ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 11 dieukhientudong.net
  13. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng LED “DC 24V TRAÏNG THAÙI PHAÛN ÖÙNG CUÛA NGUOÀN Cao ñeán 130% Bò suït aùp (ñoäng) Ñieän aùp ñöôïc hoài phuïc khi khoâng coøn quaù taûi Cao ñeán 130% Cao ñeán 130% tónh (tónh) Ñieän aùp suy giaûm, giaûm tuoåi thoï Off Ngaén maïch loái ra Maát ñieän aùp, töï ñoäng hoài phuïc khi ngaén maïch ñöôïc loaïi boû Off Quaù aùp hay thaáp aùp Quaù aùp coù theå gaây thieät haïi. phaàn sô caáp Khi bò thaáp aùp töï ñoäng ngaét Kieåm tra baèng caùch nhìn LED ôû CPU cuûa S7 – 300 Hình 2.7 • Traïng thaùi hieån thò LED: - SF = Loãi nhoùm, chöông trình sai hay loãi töø khoái chuaån ñoaùn - BATF = Loãi Pin, Pin heát hay khoâng coù pin - DC5V = Baùo coù 5 VDC - FRCE = Saùng leân khi bieán cöôõng böùc taùc ñoäng - RUN = Nhaáp nhaùy khi CPU khôûi ñoäng, oån ñònh ôû cheá ñoä RUN - STOP = OÅn ñònh ôû cheá ñoä STOP Chôùp chaäm khi coù yeâu caàu RESET boä nhôù Chôùp nhanh khi ñang RESET boä nhôù • Chìa khoùa coâng taéc: Ñeå ñaët baèng tay caùc traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa CPU - MRES = Reset boä nhôù (Reset khoái) ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 12 dieukhientudong.net
  14. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng - STOP = Traïng thaùi döøng STOP, chöông trình khoâng thöïc hieän - RUN-P = Traïng thaùi chaïy RUN, CPU thöïc hieän chöông trình - RUN = Chöông trình ñöôïc thöïc hieän, hoaëc coù theå, tuy nhieân, chæ ñoïc thoâi khoâng söûa ñöôïc chöông trình. Kieåm tra baèng caùch nhìn LED ôû khoái Digital Hình 2.8 Moãi keânh vaøo/ra cuûa caùc modul ñeàu ñöôïc hieån thò baèng LED. Chuùng coù coâng duïng coù theå cho bieát vò trí loãi cuûa chöông trình. Chuùng chæ thò traïng thaùi quy trình hoaëc traïng thaùi beân trong tröôùc boä giao tieáp quang ñieän. 2.3.1 S7-200 DC24V OUTPUTS STOP RUN VR1 DC 24V 1M 1L+ 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 2M2L+ 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 M L+ TERM 01 SIEMENS SF I0.0 I1.0 Q0.0 Q1.0 CPU-214 RUNI0.1 I1.1 Q0.1 Q1.1 STOP I0.2 I1.2 Q0.2 I0.3 I1.3 Q0.3 I0.4 I1.4 Q0.4 I0.5 I1.5 Q0.5 SIMATIC I0.6 Q0.6 S7-200 I0.7 Q0.7 6ES7 214-1AC00 DC 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+ DC 24V SENSOR Coång truyeàn thoâng INPUTS SUPPLY Hình 2.9 ™ Tích hôïp CPU, I/O nguoàn cung caáp vaøo moät Module. Coù nhieàu loaïi CPU: CPU212, CPU 214, CPU 215, CPU 216 Hình daùng CPU 214 thoâng duïng nhaát ñöôïc moâ taû treân hình 2.1. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 13 dieukhientudong.net
  15. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng ™ Caùc Module môû roäng (EM) (External Modules): 9 Module ngoõ vaøo Digital: 24V DC, 120/230V AC 9 Module ngoõ ra Digital: 24V DC, ngaét ñieän töø 9 Module ngoõ vaøo Analog: Aùp, doøng, ñieän trôû, caëp nhieät 9 Module ngoõ ra Analog: Aùp, doøng Hình 2.10 Raùp noái Module môû roäng ™ Module lieân laïc xöû lyù (CP) (Communication Processor) Module CP 242-2 coù theå duøng ñeå noái S7-200 laøm chuû module giao tieáp AS.Keát quaû laø, coù ñeán 248 phaàn töû nhò phaân ñöôïc ñieàu khieån baèng 31 Module giao tieáp AS. Gia taêng ñaùng keå soá ngoõ vaøo vaø ngoõ ra cuûa S7-200. ™ Phuï kieän Bus noái döõ lieäu (Bus connector). ™ Caùc ñeøn baùo treân CPU Caùc ñeøn baùo treân maët PLC cho pheùp xaùc ñònh traïng thaùi laøm vieäc hieän haønh cuûa PLC: SF (ñeøn ñoû) : khi saùng seõ thoâng baùo heä thoáng PLC bò hoûng. RUN (ñeøn xanh) : khi saùng seõ thoâng baùo PLC ñang laøm vieäc vaø thöïc hieän chöông trình ñöôïc naïp vaøo maùy. STOP(ñeøn vaøng) : khi saùng thoâng baùo PLC ñang ôû cheá ñoä döøng. Döøng chöông trình ñang thöïc hieän laïi. Ix.x (ñeøn xanh) : Thoâng baùo traïng thaùi töùc thôøi cuûa coång vaøo PLC: Ix.x (x.x =0.0 ÷1.5). Ñeøn naøy baùo hieäu traïng thaùi cuûa tín hieäu theo giaù trò logic cuûa coång. Qy.y (ñeøn xanh) : Thoâng baùo traïng thaùi töùc thôøi cuûa coång ra PLC: Qy.y (y.y =0.0 ÷1.1). Ñeøn naøy baùo hieäu traïng thaùi cuûa tín hieäu theo giaù trò logic cuûa coång. ™ Coâng taéc choïn cheá ñoä laøm vieäc cuûa CPU: Coâng taéc naøy coù 3 vò trí : RUN – TERM - STOP, cho pheùp xaùc laäp cheá ñoä laøm vieäc cuûa PLC. -RUN : Cho pheùp PLC vaän haønh theo chöông trình trong boä nhôù. Khi trong PLC ñang ôû RUN, neáu coù söï coá hoaëc gaëp leänh STOP, PLC seõ rôøi khoûi cheá ñoä RUN vaø chuyeån sang cheá ñoä STOP. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 14 dieukhientudong.net
  16. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng - STOP: Cöôõng böùc CPU döøng chöông trình ñang chaïy vaø chuyeån sang cheá ñoä STOP. ÔÛ cheá ñoä STOP, PLC cho pheùp hieäu chænh laïi chöông trình hoaëc naïp chöông trình môùi. - TERM : Cho pheùp maùy laäp trình töï quyeát ñònh cheá ñoä laøm vieäc cuûa CPU hoaëc ôû cheá ñoä RUN hoaëc STOP. 2.4 GIÔÙI THIEÄU CAÁU TAÏO PHAÀN CÖÙNG CAÙC KIT THÍ NGHIEÄM S7-300, S7-200 2.4.1 S7-300 Boä ñieàu khieån PLC S7–300 Station 1200 bao goàm caùc module sau: 2.4.1.1 Khoái CPU-312 : CPU-312 IMF söû duïng cho heä thoáng thiù nghieäm vôùi theá nuoâi 24VDC, coù boå sung 10 loái vaøo soá /24VDC, vaø 6 loái ra /24VDC. 2.4.1.2 Digital Input Module (DI) SM 321 DI 16 x DC24V (hình 2.11) - 16 loái vaøo soá (digital) ñoäc laäp vaø caùch ly, ñieän theá cho loái vaøo 24V/10mA, chæ thò LED traïng thaùi vaøo - Ñieän theá nuoâi cho khoái (qua chaân L+ & M): 24V. - Chöùc naêng môû roäng loái vaøo ñieàu khieån cho CPU S7-300. SM-321 I.2 16 DIGITAL INPUTS I.3 DC 24V I.4 I.5 I.6 I.7 I.8 I.9 I.12 I.13 I.14 I.15 I.16 I.17 POWER IN 24VDC I.18 M L+ I.19 Hình 2.11: Sô ñoà khoái SM 321 DI 16 x DC 24V / 321 – 1BH02-0AA0 2.4.1.3 Digital Output Module (DO) SM 322 (hình 2.12) - 8 loái ra relay ñoäc laäp, doøng giôùi haïn ôû tieáp ñieåm relay: 2A. Chæ thò LED traïng thaùi ra. - Ñieän theá nuoâi cho khoái (qua chaân L+ & M): 24V. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 15 dieukhientudong.net
  17. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng SM-322 3 DIGITAL 0UTPUTS AC230V MAX 8 RELAYS 4 5 7 AC230V MAX 8 9 12 AC230V MAX 13 14 16 AC230V MAX POWER IN 17 24VDC L+ M 18 Hình 2.12 Sô ñoà khoái SM 322 DO 8 x RELAY AC 230V / 322-1HF01-0AA0 - Chöùc naêng môû roäng loái ra ñieàu khieån cho CPU S7-300. 2.4.1.3 Analog Input Module SM 331(hình 2.13) - 2 loái vaøo analog ñoäc laäp, phaân giaûi 12 bit, - Ñieän theá nuoâi cho khoái (qua chaân L+ & M): 24V. - Chöùc naêng môû roäng loái vaøo ñieàu khieån cho CPU S7-300. SM-331 2 ANALOG INPUTS-12BIT 2 B AC D 3 A - 8O/250/500/1000mV/Pt100 B - 2.5/5/1 5/10V C - 4WIRE CURRENT D - 2WIRE CURRENT 4 5 10 COMP 11 POWER IN 24VDC L+ M Hình 2.13 Sô ñoà khoái SM 331 AI 2 x 12 bit / 331-7KB02-0AB0 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 16 dieukhientudong.net
  18. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 2.4.1.4 Analog Ouput Module SM 332 (Hình 2.14) - 2 loái ra analog ñoäc laäp, phaân giaûi 12 bit, - Ñieän theá nuoâi cho khoái (qua chaân L+ & M): 24V. - Chöùc naêng môû roäng loái ra ñieàu khieån cho CPU S7-300. SM-332 2 ANALOG OUTPUTS-12BIT 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 POWER IN 24VDC L+ M 17 18 Hình 2.14 Sô ñoà khoái SM 332 AO 4 x 12 bit / 332-5HD01-0AB0 2.4.1.5 Caùc khoái phuï trôï cho thí nghieäm Caùc khoái phuï trôï cho thí nghieäm goàm caùc module chöùa coâng taéc, relay, ñeøn baùo, coù caáu truùc nhö treân hình 1.9. ¾ Khoái Contact LSW-16 Chöùa 16 coâng taéc ñôn, phuïc vuï cho vieäc taïo caùc traïng thaùi loái vaøo cho PLC. ¾ Khoái Relay RL-16 Chöùa 16 relay 24V, söû duïng vôùi taùc ñoäng ñieàu khieån töø loái ra PLC. ¾ Khoái Ñeøn LL-16 Chöùa 16 ñeøn 24V, söû duïng ñeå chæ thò traïng thaùi ñieàu khieån. ¾ Khoái AM-1 Simulator Chöùa 3 bieán trôû 10kΩ, ñieän theá caáp 24V, cho pheùp taïo caùc ñieän theá DC cho thí nghieäm. ¾ Khoái DCV-804 Meter Chöùa ADC vôùi hieån thò 41/2 digits, cho pheùp ño ñieän theá DC taïo ra töø heä PLC. ¾ Khoái nguoàn 24V / 5A Cung caáp nguoàn nuoâi cho caùc modules. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 17 dieukhientudong.net
  19. KS. Leâ Ngoïc Bích ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 Giaùo trình PLC I.3 I.2 SM-322 SM-331 SM-332 10 DIGITAL INPUTS SM-321 3 16 DIGITAL INPUTS DIGITAL 0UTPUTS 2 ANALOG INPUTS-12BIT 2 ANALOG OUTPUTS-12BIT 6 DIGITAL OUTPUTS I.3 AC230V MAX DC 24V 3 8 RELAYS 4 4 COMM I.4 5 2 I.5 B 5 AC 6 I.6 7 D 3 I.7 AC230V MAX A - 8O/250/500/1000mV/Pt100 B - 2.5/5/1 5/10V 7 8 C - 4WIRE CURRENT D - 2WIRE CURRENT 8 I.8 4 9 9 I.9 10 I.12 12 5 AC230V MAX 11 I.13 13 12 I.14 10 13 14 I.15 COMP 14 11 I.16 16 15 AC230V MAX I.17 16 POWER IN POWER IN 17 POWER IN POWER IN 24VDCI.18 24VDC 24VDC 24VDC POWER IN 24VDC M L+ L+MM L+ L+ M 17 18 L+ M I.19 18 LSW-16 SWITCHES AM-1 SIMULATOR LL-16 INDICATORS RL-16 RELAYS DCV-804METER LAMP 24V OPEN CL OS E LAMP1 SW1 POTENTIOMET 1 OPEN CL OS E LAMP2 SW2 Hình 2.15 ROLE 1 ROLE 2 ROLE 3 ROLE 4 ROLE 5 ROLE 6 ROLE 7 ROLE 8 OPEN CL OS E LAMP3 SW3 OPEN CL OS E LAMP4 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 SW4 MIN MAX V OPEN CL OS E LAMP5 SW5 3 3 3 3 3 3 3 3 OPEN CL OS E LAMP6 SW6 POTENTIOMET 2 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 OPEN CL OS E LAMP7 SW7 OPEN CL OS E LAMP8 24VDC 24VDC 24VDC 24VDC 24V DC 24VDC 24VDC 24VDC SW8 OPEN CL OS E MIN MAX LAMP9 POWER ON OUTPUT SW9 24VDC OPEN CL OS E LAMP10 SW10 L+ OPEN CL OS E LAMP11 ROLE 9 ROLE 10 ROLE 11 ROLE 12 ROLE 13 ROLE 14 RO LE 15 ROLE 16 SW11 POTENTIOMET 3 M OPEN CL OS E LAMP12 SW12 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 OPEN CL OS E LAMP13 SW13 Boä moân 3 3 3 3 3 3 3 3 OPEN CL OS E MIN MAX LAMP14 SW14 DVM INPUT + OPEN CL OS E LAMP15 SW15 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 FUSE FUSE 220VAC/0.5A 24VDC/5A OPEN CL OS E LAMP16 SW16 dieukhientudong.net 24VDC 24VDC 24VDC 24VDC 24V DC 24VDC 24VDC 24VDC PS-1200 PS-1200 MAIN. POWER AUX. POWER 220VAC/10A.50Hz 220VAC/10A.50Hz Ñieàu khieån töïñoäng Trang 18
  20. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 2.4.2 S7-200 Heä thoáng bao goàm caùc thieát bò : 1. Boä ñieàu khieån PLC-Station 1200 chöùa : - CPU-214 : AC Power Supply, 24VDC Input, 24VDC Output - Digital Input / Output EM 223 : 4x DC 24V Input, 4x Relay Output - Analog Input / Output EM 235 : 3 Analog Input, 1 Analog Output 12bit 2. Khoái Contact LSW-16 3. Khoái Relay RL-16 4. Khoái Ñeøn LL-16 5. Khoái AM-1 Simulator 6. Khoái DCV-804 Meter 7. Khoái nguoàn 24V PS-800 8. Maùy tính. 9. Caùc daây noái vôùi choát caém 2 ñaàu Moâ taû hoaït ñoäng cuûa heä thoáng 1. Caùc loái vaøo vaø loái ra CPU cuõng nhö cuûa caùc khoái Analog vaø Digital ñöôïc noái ra caùc choát caém. 2. Caùc khoái PLC STATION – 1200, DVD – 804 vaø PS – 800 söû duïng nguoàn 220VAC 3. Khoái RELAY – 16 duøng caùc RELAY 24VDC 4. Khoái deøn LL – 16 duøng caùc ñeøn 24V 5. Khoái AM – 1 duøng caùc bieán trôû 10KΩ Duøng caùc daây noái coù choát caém 2 ñaàu vaø tuøy töøng baøi toaùn cuï theå ñeå ñaáu noái caùc loái vaøo / ra cuûa CPU 214, khoái Analog EM235, khoái Digital EM222 cuøng vôùi caùc ñeøn, contact, Relay, bieán trôû, vaø khoái chæ thò DCV ta coù theå boá trí raát nhieàu baøi thöïc taäp ñeå laøm quen vôùi caùch hoaït ñoäng cuûa moät heä thoáng PLC, cuõng nhö caùch laäp trình cho moät heä PLC. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 19 dieukhientudong.net
  21. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Chöông 3: KIEÁN THÖÙC CÔ SÔÛ 3.1 KYÕ THUAÄT SOÁ VAØ LOGIC SOÁ CÔ BAÛN 3.1.1 Bieán vaø haøm soá hai giaù trò Bieán hai trò, hay coøn goïi bieán Boole laø loaïi haøm soá maø mieàn giaù trò cuûa noù chæ coù hai phaàn töû. Ta seõ kyù hieäu chuùng baèng nhöõng chöõ nhoû in nghieâng nhö x, y, u, v, vaø phaàn töû cuûa chuùng laø 0 vaø 1. Ví duï ¾ Coâng taét laø moät bieán Boole vôùi 2 giaù trò: ñoùng (kyù hieäu laø 1) vaø môû (kyù hieäu laø 0). ¾ Ñeøn hieäu cuõng laø moät bieán Boole vôùi hai traïng thaùi: Saùng (kyù hieäu laø 1) vaø taét (kyù hieäu laø 0). Hai bieán Boole ñöôïc goïi laø ñoäc laäp nhau neáu söï thay ñoåi giaù trò cuûa bieán soá naøy khoâng aûnh höôûng ñeán giaù trò cuûa bieán soá kia. Ví duï 2 coâng taét trong hình 3.1 laø 2 bieán Boole ñoäc laäp vôùi nhau. Coâng taéc 1 Coâng taéc 2 Ñeøn x y z Hình 3.1 Ngöôïc laïi, neáu giaù trò cuûa moät bieán soá y phuï thuoäc vaøo giaù trò cuûa bieán soá x thì bieán y ñöôïc goïi laø bieán phuï thuoäc cuûa bieán x . Ví duï trong hình 3.1 thì ñeøn laø 2 bieán phuï thuoäc vaøo bieán coâng taéc. Ñeøn seõ saùng neáu caû 2 bieán coâng taéc coù giaù trò 1 vaø seõ taét neáu moät trong hai bieán coù giaù trò 0. Haøm hai trò laø moâ hình toaùn hoïc moâ taû söï phuï thuoäc cuûa moät bieán Boole vaøo caùc bieán Boole khaùc. Chaúng haïn nhö ñeå bieåu dieãn söï phuï thuoäc cuûa ñeøn, kyù hieäu laø z, vaøo 2 bieán coâng taéc, kyù hieäu laø x vaø y, ta vieát z = f(x,y) ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 20 dieukhientudong.net
  22. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Moät caùch toång quaùt haøm hai trò moâ taû söï phuï thuoäc cuûa bieán soá y vaøo n bieán x1, x2, , xn coù daïng y = f(x1, x2, , xn). Vieäc moâ taû söï phuï thuoäc cuûa moät bieán Boole naøy vaøo caùc bieán Boole khaùc thaønh haøm hai trò döïa vaøo ba pheùp tính cô baûn. Ñoù laø pheùp tính vaø (kyù hieäu laø ^), hoaëc (kyù hieäu laø v), phuû ñònh (kyù hieäu laø ) ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: Baûng 3.1 Pheùp tính vaø Pheùp tính hoaëc Pheùp phuû ñònh xy x^yxy xvy x x 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Ví duï, haøm f(x,y) bieåu dieãn bieán ñeøn z phuï thuoäc vaøo hai bieán coâng taéc x, y seõ laø: z = f(x,y) = x^y = x.y 3.1.2 Tính chaát x^1 = 1^x = x, vôùi x thuoäc B Æ 1 laø phaàn töû ñôn vò cuûa pheùp toaùn ^. xv0 = 0vx = x, vôùi x thuoäc B Æ 0 laø phaàn töû ñôn vò cuûa pheùp toaùn v. xvy = yvx (Tính giao hoaùn) xv(y^z) = (xvy)^z (Tính keát hôïp) (x^y)v(xv y ) = x xxxB=∀∈, xxxxvxxB==., ∀∈ xx.0,=∀∈ x B 11,vx=∀∈ x B 0,vx=∀∈ x x B xvx=∀∈1, x B xy.,,=∀∈ xvy x y B xvy=∀∈ x., y x , y B ().(.)(.),,,xvy z=∀∈ x z v y z x y z B (.)x y vz=∀∈ ( xvz ).( yvz ), x , y , z B 3.1.3 Xaùc ñònh coâng thöùc haøm hai trò töø baûng chaân lyù Ta seõ xeùt baøi toaùn ngöôïc laø tìm coâng thöùc bieåu dieãn haøm f(x) töø baûng giaù trò chaân lyù ñaõ bieát cuûa haøm ñoù. Coâng vieäc naøy laø caàn thieát vì trong thöïc teá nhieàu baøi toaùn toång hôïp boä ñieàu khieån ñöôïc baét ñaàu töø baûng chaân lyù. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 21 dieukhientudong.net
  23. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Tröôùc heát haõy laøm quen vôùi hai khaùi nieäm môùi laø bieåu thöùc nguyeân toá toång vaø bieåu thöùc nguyeân toá tích neáu trong T(x): ¾ Coù maët taát caû caùc bieán soá xk, k=1, 2, , n vaø moãi bieán chæ xuaát hieän moät laàn, ¾ Chæ caáu thaønh bôûi hai pheùp tính ^, hoaëc v, . Ví duï: T1(x1, x2, x3) = xxx123 (taïo bôûi 2 pheùp toaùn ^, ), T2(x1, x2, x3) = xxx12∨∨3 (taïo bôûi 2 pheùp toaùn), ) Laø caùc bieåu thöùc nguyeân toá. Bieåu thöùc nguyeân toá vôùi 2 pheùp tính ^, ñöôïc goïi laø bieåu thöùc nguyeân toá tích coøn bieåu thöùc nguyeân toá vôùi 2 pheùp tính v, goïi laø bieåu thöùc nguyeân toá toång. Trong ví duï treân T1 laø bieåu thöùc nguyeân toá tích coøn T2 goïi laø bieåu thöùc nguyeân toá toång. Ñeå tieän cho vieäc trình baøy ta quy öôùc: 0 1 xxkk= vaø xxkk= vaäy moät bieåu thöùc nguyeân toá tích TN(x) vôùi n bieán 2 trò x1, x2, ,xn coù daïng n qq12 qqnk TxNnk()==∏ xx12 x x k =1 vaø moät bieåu thöùc nguyeân toá toång TC(x) vôùi n bieán 2 trò x1, x2, ,xn coù daïng n qq12 qqnk TxCnk()=∨∨∨=∑ x12 x x x k =1 Trong ñoù qk=0 neáu bieán xk xuaát hieän döôùi daïng phuû ñònh qk=1 neáu bieán xk xuaát hieän döôùi daïng khoâng phuû ñònh Töø ñònh nghóa ta thaáy caùc bieåu thöùc nguyeân toá coù caùc ñaëc ñieåm: ‰ Bieåu thöùc nguyeân toá tích TN(x) coù giaù trò 1 khi vaø chæ khi taát caû caùc thöøa soá cuøng coù giaù trò 1. Nhö vaäy neáu xk xuaát hieän trong bieåu thöùc daïng phuû ñònh (qk=0) thì xk phaûi coù giaù trò 0 vaø ngöôïc laïi neáu qk =1 thì xk phaûi coù giaù trò 1. ‰ Bieåu thöùc nguyeân toá toång TC(x) coù giaù trò 0 khi vaø chæ khi taát caû caùc thöông soá cuøng coù giaù trò 0. Nhö vaäy neáu xk xuaát hieän trong bieåu thöùc daïng phuû ñònh (qk=0) thì xk phaûi coù giaù trò 1 vaø ngöôïc laïi neáu qk =1 thì xk phaûi coù giaù trò 0. Baây giôø ta xaùc ñònh bieåu thöùc haøm hai trò töø baûng chaân lyù cuûa noù. Xaùc ñònh nhôø bieåu thöùc nguyeân toá tích ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 22 dieukhientudong.net
  24. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Bieåu thöùc haøm hai trò f(x) seõ töông ñöông vôùi keát quaû pheùp HOAËC cuûa taát caû caùc bieåu thöùc nguyeân toá tích cuûa caùc haøng coù giaù trò 1 trong baûng chaân lyù. Ta seõ minh hoaï nguyeân taét baèng moät ví duï. Baûng 3.2 i x1 x2 x3 x4 f(x) TN (x) 00000 xxxx1234∨∨∨ 00010 xxxx1234∨∨∨ 00101 xxxx123 4 00110 xxx12∨∨∨34 x 01000 xx134∨∨∨2 xx 01011 xx1324 xx 01100 xx14∨∨∨23 xx 01110 xx1 ∨∨∨234 xx 1 000 0 xxxx1 ∨∨∨234 10011 xx1423 xx 10110 xxxx134∨∨∨2 11000 xxxx12∨∨∨34 1 101 1 xx12 xx3 4 11100 xxxx123∨∨∨4 11110 xxxx1234∨∨∨ Suy ra: f(x) = ( xxxx123 4) ∨ ( xx1324 xx) ∨ ( xx1423 xx) ∨ ( xx12 xx3 4) Xaùc ñònh nhôø bieåu thöùc nguyeân toá toång Bieåu thöùc haøm hai trò f(x) seõ töông ñöông vôùi keát quaû pheùp AND cuûa taát caû caùc bieåu thöùc nguyeân toá toång cuûa caùc haøng coù giaù trò 0 trong baûng chaân lyù. Ta seõ minh hoaï nguyeân taét baèng ví du treânï. Suy ra: f(x) =( xxxx1234∨∨∨)( xxxx1234∨∨∨)( xxx12∨∨∨34 x) ( xx134∨∨∨2 xx)( xx14∨∨∨23 xx)( xx1 ∨∨∨234 xx)( xxxx1 ∨∨∨234) ( xxxx134∨∨∨2 )( xxxx12∨∨∨34)( xxxx1234∨∨∨) 1.1.4 Bieåu dieãn soá nguyeân döông ™ Bieåu dieãn trong heä cô soá 10 Moät soá nguyeân döông uk baát kyø, trong heä cô soá 10 bao giôø cuõng ñöôïc bieåu dieãn ñaày ñuû baèng daõy caùc con soá nguyeân töø 0 ñeán 9. Ví duï uk = 259 ñöôïc bieåu dieãn baèng 3 con soá: 2, 5 vaø 9 vaø caùch bieåu dieãn ñoù ñöôïc hieåu laø 2 1 0 Uk = 2.10 + 5.10 + 9.10 Moät caùch toång quaùt khi bieåu dieãn trong heä cô soá 10 uk coù daïng ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 23 dieukhientudong.net
  25. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng n n-1 1 0 Uk = an .10 + an-1 .10 + + a1 .10 + a0 .10 (3.1) vôùi 0<=ai<=9 Nhö vaäy vieäc bieåu dieãn uk trong heä cô soá 10 laø söï bieán ñoåi uk thaønh taäp höõu haïn n+1 soá nguyeân ai, i=0, 1, , n thoaû 0<=ai <=9. Soá caùc giaù trò maø ai coù ñöôïc do heä cô soá bieåu dieãn uk quyeát ñònh. Trong tröôøng hôïp naøy uk ñöôïc bieåu dieãn trong heä cô soá 10 neân ai coù 10 giaù trò. ™ Bieåu dieãn trong heä cô soá 2 Caùch bieåu dieãn uk trong heä cô soá 10 chöa phuø hôïp vôùi nguyeân taéc maïch ñieän cuûa boä ñieàu khieån soá vì uk coù caùc phaàn töû ña trò 0<=ai<=9. Ta bieán ñoåi bieåu thöùc (3.1) veà daïng sau n n-1 1 0 Uk = xn .2 + xn-1 .2 + + x1 .2 + x0 .2 vôùi ai =0,1 (3.2) Vôùi vieäc thay ñoåi naøy caùc tham soá xi, i=0,1, ,n seõ trôû thaønh nhöõng ñaïi löôïng hai trò 0 hoaëc 1. Neáu söû duïng vector haøng ñeå bieåu dieãn ta seõ coù UkÆ xn xn-1 x1 x0 ta seõ ñi ñeán daïng bieåu dieãn thoâng duïng baèng maïch ñieän cho tín hieäu soá. Moãi oâ vuoâng trong caùch bieåu dieãn treân goïi laø moät bit vaø moãi bit laø moät bieán hai trò. Soá caùc bit cuûa vector x quyeát ñònh mieàn giaù trò cho uk. Vôùi n+1 bit trong (3.2) n+1 thì mieàn giaù trò cuûa uk seõ laø taäp caùc soá nguyeân döông trong khoûang 0<=uk<=2 -1 Moät daõy 8 bit ñöôïc goïi laø 1 byte. Hai byte goïi laø 1 töø (word) vaø 2 töø goïi laø töø keùp (double word). Trong kyõ thuaät PLC noùi rieâng vaø ñieàu khieån soá noùi chung ngöôøi ta thöôøng bieåu dieãn uk baèng moät byte, 1 töø hoaëc 1 töø keùp. Bieåu dieãn uk=205 thaønh moät byte: 1 1001101 Moät töø: 0000000011001101 Caùch bieåu dieãn trong heä cô soá 2 nhö vaäy khoâng aûnh höôûng tôùi thoùi quen tính toaùn cuûa ta trong heä thaäp phaân nhö coäng trö. Tuy nhieân vaãn phaûi ñeå yù raèng do xi chæ baèng 0 hoaëc 1 neân khi coäng coù toång lôùn hôn 1 ta phaûi vieát xi = 0 vaø nhôù 1 sang haøng sau. Ví duï khi coäng 53 vaø 27 trong heä cô soá 2 seõ coù 53= 0 0 1 1 0 1 0 1 27= 0 0 0 1 1 0 1 0 nhôù 1 1 1 1 1 toång 0 1 0 1 0 0 0 0 Maõ hexadecimal cuûa soá nguyeân döông ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 24 dieukhientudong.net
  26. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Gioáng nhö caùch bieåu dieãn uk trong heä cô soá 10 vaø 2, trong heä cô soá 16, soá nguyeân uk coù daïng n n-1 1 0 Uk = hn .16 + hn-1 .16 + + h1 .16 + h0 .16 vôùi 0<=hi <=15(3.3) vaø tham soá hi laø nhöõng bieán 16 trò. Caùc soá cuûa hi kyù hieäu laø 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F trong ñoù caùc kyù töï khi chuyeån sang heä thaäp phaân seõ töông ñöông vôùi A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15 Ñeå boä ñieàu khieån soá hieåu ñöôïc daïng bieåu dieãn cuûa uk, ngöôøi ta ñaõ chuyeån caùc tham soá hi sang heä cô soá 2. Do moãi tham soá coù 16 giaù trò neân ngöôøi ta cuõng chæ caàn 4 bit laø ñuû ñeå bieåu dieãn chuùng. Moät maûng 4 bit coù teân goïi laø moät Nipple Ví duï, soá nguyeân döông uk = 7723 trong heä cô soá 10, khi chuyeån sang cô soá 16 seõ laø 1E2B vì 7723 = 1.163+14.162+2.16+11 1 E 2 B vaø do ñoù daïng Hexadecimal cuûa noù seõ laø 0001111000101011 1 E 2 B Maõ BCD cuûa soá nguyeân döông Ta ñaõ bieát maõ Hexadecimal laø kieåu söû duïng bieán hai trò ñeå theå hieän caùc chöõ soá hi, khi uk ñöôïc bieåu dieãn trong heä cô soá 16. Hoaøn toaøn töông töï, maõ BCD laø daïng duøng bieán hai trò theå hieän nhöõng chöõ soá 0<ai<9 khi bieåu dieãn uk trong heä cô soá 10 theo coâng thöùc n n-1 1 0 Uk = an 10 + an-110 + + a110 + a0 10 vôùi ai thuoäc {0,9}(3.3) Ví duï. Uk = 259 ñöôïc bieåu dieãn nhôø 3 con soá 2, 5 vaø 9 vaø do ñoù maõ BCD cuûa noù coù daïng 001001011001 2 5 9 Chuyeån ñoåi soá: ¾ Thaäp phaân R Nhò phaân VD: Chuyeån soá nhò phaân 11011001 thaønh soá thaäp phaân 7 6 5 4 3 2 1 0 Uk = 1.2 + 1.2 + 0.2 + 1.2 + 1.2 + 0.2 + 0.2 + 1.2 128 + 64 + 0 + 16 + 8 + 0 + 0 + 1 = 217 VD: Chuyeån soá thaäp phaân 217 thaønh soá nhò phaân 217:2=108 dö 1 108:2=54 dö 0 54:2 =27 dö 0 27:2 =13 dö 1 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 25 dieukhientudong.net
  27. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 13:2 =6 dö 1 6:2 =3 dö 0 3:2 =1 dö 1 1 Ö uk = 11011001 ¾ Thaäp phaân R Hexa VD: Chuyeån soá Hexa 2AC4 thaønh soá thaäp phaân 3 2 1 0 Uk = 2.16 + 10.16 + 12.16 + 4.16 8192 + 2560 + 192 + 4 = 10948 VD: Chuyeån soá thaäp phaân 10948 thaønh soá Hexa 10948:16 = 684 dö 4 684:16 = 42 dö 12 = C 42 :16 = 2 dö 10 = A 2 Ö uk = 2AC4 ¾ Hexa R Nhò phaân VD: Chuyeån soá Nhò phaân 1100 1011 0011 1001 thaønh soá Hexa 1100 = 1.23+1.22+0.21+0.20= 12 = C 1011 = 1.23+0.22+1.21+1.20= 11 = B 0011 = 0.23+0.22+1.21+1.20= 3 1001 = 1.23+0.22+0.21+1.20= 9 => uk = CB39 VD: Chuyeån soá Hexa CB39 thaønh soá Nhò phaân Chuù yù caùch nhô giaù trò thaäp phaân cuûa 4 bit: 8 4 2 1 C=12 = 8+4 = 1100 B=11 = 8+3 = 1011 3 = 2+1 = 0011 9 = 8+1 = 1001 => uk = 1100 1011 0011 1001 ¾ BCD R Nhò phaân Caùch chuyeån hoaøn toaøn töông töï vôùi BCD R Hexa VD: Chuyeån soá Nhò phaân 0010 0111 0101 thaønh soá BCD 0010 = 2 0111 = 0 + 4 + 2 + 1 = 7 0101 = 0 + 4 + 0 + 1 = 5 Ö uk = 275 VD: Chuyeån soá BCD 275 thaønh soá Nhò phaân 2 = 0010 7 = 4+2+1 = 0111 5 = 4+1 = 0101 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 26 dieukhientudong.net
  28. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng => uk = 0010 0111 0101 3.2 CAÙC VUØNG DÖÕ LIEÄU, VUØNG NHÔÙ, CAÙC QUY ÑÒNH VEÀ DÖÕ LIEÄU VAØ CAÙCH TRUY CAËP ÑÒA CHÆ TREÂN PLC 3.2.1 S7-300 Kieåu döõ lieäu vaø phaân chia boä nhôù • Kieåu döõ lieäu Baûng 3.3 Daïng Kích Daïng Taàm vaø kyù hieäu Ví duï thöôùc Format (töø giaù trò nhoû nhaát ñeán giaù trò lôùn nhaát) BOOL 1 Boolean TRUE\FALSE TRUE (bit) text BYTE 8 Thaäp luïc B#16#0 ñeán B#16#FF B#16#10 (Byte) phaân byte#16#10 WORD 16 Nhò phaân 2#0 ñeán 2#0001_0010_0000_0011 (Word) 2#1111_1111_1111_1111 Thaäp luïc W#16#1CBF phaân W#16#0 ñeán W#16#FFFF Word#16#1CBF BCD C#998 C#0 ñeán C#999 Thaäp B#(10,20) phaân B#(0,0) ñeán B#(255,255) Byte#(10,20) khoâng daáu DWOR 32 Nhò phaân 2#0 ñeán 2#0010_0111_1001_0000_ D 2#1111_1111_1111_1111 0011_0100_1111_1000 (Doubl _1111_1111_1111_1111 e Thaäp luïc DW#16#00A2_0FAB Word) phaân DW#16#0000_0000 ñeán dword#16#00A2-0FAB DW#16#FFFF_FFFF Thaäp B#(1,14,65,245) phaân B#(0,0,0,0) ñeán byte#(1,14,65,245) khoâng B#(255,255,255,255) daáu INT 16 Thaäp -32768 ñeán 32767 2 (Ihtege phaân coù ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 27 dieukhientudong.net
  29. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng r) daáu DINT 32 Thaäp L#-2147483648 ñeán L#1 (Doubl phaân coù L#2147483647 e daáu Integer ) S5TIM 16 S5 time S5T#0H_0M_0S_10MS ñeán S5T#1M ER vôùi ñôn vò S5T#2H_46M_30S_0MS S5TIME#1M (Simati laø 10ms c Timer) TIME 32 IEC time T#- T#1H_1M (IEC vôùi ñôn vò 24D_20H_31M_23S_648MS TIME#1H_1M Time) laø 1ms ñeán (soá T#24D_20H_31M_23S_647MS integer coù daáu) DATE 16 Ngaøy heä D#1990-1-1 ñeán D#1994-3-15 (IEC IEC vôùi D#2168-12-31 DATE#1994-3-15 date) ñôn vò 1ngaøy TIME_ 32 Thôøi gian TOD#0:0:0.0 ñeán TOD#1:10:3.3 OF_D trong moät TOD#23:59:59.999 TIME_OF_DAY#1:10:3.3 AY ngaøy vôùi (time ñôn vò of day) 1ms CHAR 8 Kyù töï ‘A’, ‘B’, ‘c’, ‘e’ (charac ter) Caáu truùc boä nhôù cuûa CPU Boä nhôù cuûa S7-300 ñöôïc chia thaønh 3 vuøng chính • Vuøng chöùa chöông trình öùng duïng. Vuøng nhôù chöông trình ñöôïc chia thaønh 3 mieàn OB (Organisation Block): Mieàn chöùa chöông trình toå chöùc. FC (Function): Mieàn chöùa chöông trình con ñöôïc toå chöùc thaønh haøm coù bieán hình thöùc ñeå trao ñoåi döõ lieäu vôùi chöông trình ñaõ goïi noù. FB (Function Block): Mieàn chöùa chöông trình con, ñöôïc toå chöùc thaønh haøm vaø coù khaû naêng trao ñoåi döõ lieäu vôùi baát cöù moät khoái chöông trình naøo khaùc. Caùc döõ lieäu naøy phaûi ñöôïc xaây döïng thaønh moät khoái döõ lieäu rieâng (goïi laø DB-Data Block). ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 28 dieukhientudong.net
  30. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng • Vuøng chöùa tham soá cuûa heä ñieàu haønh vaø chöông trình öùng duïng, ñöôïc phaân chia thaønh 7 mieàn khaùc nhau goàm I (Process image Input): Mieàn boä ñieäm caùc döõ lieäu coång vaøo soá. Tröôùc khi baét ñaàu thöïc hieän chöông trình, PLC seõ ñoïc giaù trò logic cuûa taát caû caùc coång ñaàu vaøo vaø caát giöõ chuùng trong vuøng nhôù I. Thoâng thöôøng chöông trình öùng duïng khoâng ñoïc tröïc tieáp traïng thaùi logic cuûa coång vaøo soá maø chæ laáy döõ lieäu cuûa coång vaøo töø boä ñeäm I. Q (Process image output): Mieàn boä ñieäm caùc döõ lieäu coång ra soá. Keát thuùc giai ñoïan thöïc hieän chöông trình, PLC seõ chuyeån giaù trò logic cuûa boä ñeäm Q tôùi caùc coång ra soá. Thoâng thöôøng chöông trình öùng duïng khoâng tröïc tieáp gaùn giaù trò tôùi coång ra maø chæ chuyeån vaøo boä ñeäm Q. M: Mieàn caùc bieán côø. Chöông trình öùng duïng söû duïng vuøng nhôù naøy ñeå löu giöõ caùc tham soá caàn thieát vaø coù theå truy caäp noù theo bit (M), Byte (MB), töø (MW), hay töø keùp (MD). T: Mieàn nhôù phuïc vuï boä thôøi gian (Timer) bao goàm vieäc löu tröõ giaù trò thôøi gian ñaët tröôùc (PV- preset value), giaù trò ñeám thôøi gian töùc thôøi (CV-Current value) cuõng nhö giaù trò logic ñaàu ra cuûa boä timer. C: Mieàn nhôù phuïc vuï ñeám (counter) bao goàm vieäc löu tröõ giaù trò ñaët tröôùc (PV- preset value), giaù trò ñeám töùc thôøi (CV-Current value) cuõng nhö giaù trò logic ñaàu ra cuûa boä counter. PI: Mieàn ñòa chæ coång vaøo cuûa caùc module töông töï (I/O external input). Caùc giaù trò töông töï taïi coång vaøo cuûa module töông töï seõ ñöôïc module ñoïc vaø chuyeån töï ñoäng theo nhöõng ñòa chæ. Chöông trình öùng duïng coù theå truy caäp mieàn nhôù PI theo töøng byte (PIB), töøng töø (PIW) hoaëc theo töø keùp (PID). PQ: Mieàn ñòa chæ coång ra cuûa caùc module töông töï (I/O external 0utput). Caùc giaù trò theo nhöõng ñòa chæ naøy seõ ñöôïc module ñoïc vaø chuyeån tôùi caùc coång ra töông töï. Chöông trình öùng duïng coù theå truy caäp mieàn nhôù PQ theo töøng byte (PQB), töøng töø (PQW) hoaëc theo töø keùp (PQD). • Vuøng chöùa caùc khoái döõ lieäu, ñöôïc chia laøm 2 loaïi DB (Data block): Mieàn chöùa caùc döõ lieäu ñöôïc toå chöùc thaønh khoái. Kích thöôùc cuõng nhö soá löôïng khoái do ngöôøi söû duïng quy ñònh, phuø hôïp vôùi töøng baøi toaùn ñieàu khieån. Chöông trình coù theå truy caäp mieàn naøy theo töøng bit (DBX), byte (DBB), töø (DBW) hoaëc töø keùp (DBD). L (Local data block): Mieàn döõ lieäu ñòa phöông, ñöôïc caùc khoái chöông trình OB, FC, FB toå chöùc vaø söû duïng cho caùc bieán nhaùp töùc thôøi vaø trao ñoåi döõ lieäu cuûa bieán hình thöùc vôùi nhöõng khoái chöông trình ñaõ goïi noù. Noäi dung cuûa moät soá döõ lieäu trong mieàn nhôù naøy seõ bò xoaù khi keát thuùc chöông trình töông öùng OB, FC, FB. Mieàn naøy coù theå truy nhaäp töø chöông trình theo bit (L), byte (LB), töø (LW) hoaëc töø keùp (LD). Nhöõng khoái OB ñaët bieät ƒ OB10: Time of day Interrupt ƒ OB20: Time delay Interrupt ƒ Hardware Interrupt ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 29 dieukhientudong.net
  31. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng ƒ OB 81: Powersuply fault ƒ OB 100: Start Up information Caùch truy caäp ñòa chæ Ñòa chæ oâ nhôù trong Step7-300 goàm hai phaàn: phaàn chöõ vaø phaàn soá. Ví duï PIW304 hoaëc M300.4 Phaàn chöõ Phaàn soá Phaàn chöõ Phaàn soá Phaàn chöõ chæ vò trí vaø kích thöôùc cuûa oâ nhôù. Chuùng coù theå laø: ƒ M: Chæ oâ nhôù trong mieàn caùc bieán côø coù kích thöôùc 1 bit ƒ MB: Chæ oâ nhôù trong mieàn caùc bieán côø coù kích thöôùc 1 byte (8bit) ƒ MW: Chæ oâ nhôù trong mieàn caùc bieán côø coù kích thöôùc 2 byte (16bit) ƒ MD: Chæ oâ nhôù trong mieàn caùc bieán côø coù kích thöôùc 4 byte (32 bit) ƒ I: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång vaøo soá coù kích thöôùc 1 bit ƒ IB: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång vaøo soá coù kích thöôùc 1 byte ƒ IW: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång vaøo soá coù kích thöôùc 1 töø ƒ ID: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång vaøo soá coù kích thöôùc 1 töø keùp ƒ Q: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång ra soá coù kích thöôùc 1 bit ƒ QB: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång ra soá coù kích thöôùc 1 byte ƒ QW: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång ra soá coù kích thöôùc 1 töø ƒ QD: Chæ oâ nhôù trong mieàn boä ñeäm coång ra soá coù kích thöôùc 1 töø keùp ƒ PIB: Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 1 byte thuoäc vuøng peripheral input. Thöôøng laø ñòa chæ coång vaøo cuûa caùc module töông töï. ƒ PIW: Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 2 byte thuoäc vuøng peripheral input. Thöôøng laø ñòa chæ coång vaøo cuûa caùc module töông töï. ƒ PID: Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 2 töø thuoäc vuøng peripheral input. Thöôøng laø ñòa chæ coång vaøo cuûa caùc module töông töï. ƒ PQB: Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 1 byte thuoäc vuøng peripheral output. Thöôøng laø ñòa chæ coång ra cuûa caùc module töông töï. ƒ PQW: Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 2 byte thuoäc vuøng peripheral output . Thöôøng laø ñòa chæ coång ra cuûa caùc module töông töï. ƒ PQD: Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 2 töø thuoäc vuøng peripheral output. Thöôøng laø ñòa chæ coång ra cuûa caùc module töông töï. Phaàn soá: Chæ ñòa chæ cuûa byte hoaëc bit trong mieàn nhôù ñaõ xaùc ñònh. Neáu oâ nhôù ñaõ ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua phaàn chöõ laø coù kích thöôùc 1 bit thì phaàn soá seõ goàm ñòa chæ cuûa byte vaø soá thöù töï cuûa bit trong byte ñoù ñöôïc taùch vôùi nhau baèng daáu chaám. Ví duï I 1.3 Chæ bit thöù 3 trong byte 1 cuûa mieàn nhôù boä ñeäm coång vaøo soá. M 101.5 Chæ bit thöù 5 trong byte 101 cuûa mieàn caùc bieán côø M. Q 4.5 Chæ bit thöù 5 trong byte 4 cuûa mieàn nhôù boä ñeäm coång ra soá. Trong tröôøng hôïp oâ nhôù ñaõ ñöôïc xaùc ñònh laø byte, töø hoaëc töø keùp thì phaàn soá seõ laø ñòa chæ byte ñaàu tieân trong maûng byte cuûa oâ nhôù ñoù. Ví duï ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 30 dieukhientudong.net
  32. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng MB15 Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 1 byte (byte 15) trong mieàn caùc bieán côø M MW 18 Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 1 töø goàm 2 byte 18 vaø 19 trong mieàn caùc bieán côø M. MD105 Chæ oâ nhôù coù kích thöôùc 1 töø keùp goàm 4 byte 105, 106, 107 vaø 108 trong mieàn caùc bieán côø M. 3.2.2 S7-200 CAÁU TRUÙC BOÄ NHÔÙ CUÛA PLC S7 – 200 Boä nhôù cuûa S7 – 200 coù tính naêng ñoäng cao, coù theå ñoïc vaø ghi ñöôïc trong toaøn vuøng, ngoaïi tröø phaàn caùc bit nhôù ñaëc bieät ñöôïc kyù hieäu SM (Special Memory) chæ coù theå truy caäp ñeå ñoïc. Boä nhôù coù moät tuï nhôù ñeå giöõ theá nuoâi, duy trì döõ lieäu trong moät khoaûng thôøi gian khi maát ñieän. Boä nhôù cuûa S7 – 200 ñöôïc chia thaønh 4 vuøng : 2.2.2.1 Vuøng nhôù chöông trình : Laø vuøng löu giöõ caùc leänh chöông trình. Vuøng naøy thuoäc kieåu khoâng bò maát döõ lieäu (non – volatile), ñoïc / ghi ñöôïc. 2.2.2.2 Vuøng nhôù tham soá : Laø vuøng löu giöõ caùc thoâng soá nhö : töø khoùa, ñòa chæ traïm. Cuõng nhö vuøng chöông trình vuøng tham soá thuoäc kieåu ñoïc ghi / ñöôïc . 2.2.2.3 Vuøng nhôù döõ lieäu: Ñöôïc söû duïng ñeå tröõ caùc döõ lieäu cuûa chöông trình. Ñoái vôùi CPU 214, 1KByte ñaàu tieân cuûa vuøng nhôù naøy thuoäc kieåu ñoïc / ghi ñöôïc. Vuøng döõ lieäu laø moät mieàn nhôù ñoäng. Noù coù theå ñöôïc truy caäp theo töøng bit, töøng byte, töøng töø ñôn (word), hoaëc theo töøng töø keùp (Double word) vaø ñöôïc duøng ñeå löu tröõ döõ lieäu cho caùc thuaät toaùn, caùc haøm truyeàn thoâng, laäp baûng, caùc haøm dòch chuyeån, xoay voøng thanh ghi, con troû ñòa chæ Vuøng döõ lieäu ñöôïc chia thaønh nhöõng vuøng nhôù nhoû vôùi caùc coâng duïng khaùc nhau. Chuùng ñöôïc kyù hieäu baèng chöõ caùi ñaàu tieáng Anh, ñaëc tröng cho coâng duïng rieâng cuûa chuùng : V Variable memory I Input image resister O Ouput image resister M Internal memory bits SM Special memory bits Taát caû caùc mieàn naøy ñeàu coù theå truy caäp theo töøng bit, töøng byte, töøng töø ñôn, hoaëc töøng töø keùp. Vuøng döõ lieäu cuûa CPU 214 • Mieàn V ( ñoïc / ghi ) : 76543210 V0 V4095 • Vuøng ñeäm coång vaøo I ( ñoïc / ghi ): 76543210 I0.x ( x = 0 ÷ 7 ) I7.x ( x = 0 ÷ 7 ) • Vuøng ñeäm coång ra Q ( ñoïc / ghi ): 76543210 Q0.x ( x = 0 ÷7 ) Q7.x ( x = 0 ÷ 7 ) • Vuøng nhôù noäi M ( ñoïc / ghi ): 76543210 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 31 dieukhientudong.net
  33. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng M0.x ( x = 0 ÷ 7 ) M31.x ( x = 0 ÷ 7 ) • Vuøng nhôù ñaëc bieät SM ( chæ ñoïc ): 76543210 SM0.x ( x = 0 ÷ 7 ) SM29.x ( x = 0 ÷ 7 ) • Vuøng nhôù ñaëc bieät ( ñoïc / ghi ) : 76543210 SM30.x ( x = 0 ÷ 7 ) SM85.x ( x = 0 ÷ 7 ) Ñòa chæ truy nhaäp ñöôïc vôùi coâng thöùc : - Truy nhaäp theo bit : Teân mieàn (+) ñòa chæ byte (+). (+) chæ soá bit. Ví duï : V150.4 chæ bit 4 cuûa byte 150. - Truy nhaäp theo byte : Teân mieàn (+) B (+) ñòa chæ cuûa byte trong mieàn. Ví duï : VB150 chæ byte 150 cuûa mieàn V. - Truy nhaäp theo töø : Teân mieàn (+) W (+) ñòa chæ byte cao cuûa töø trong mieàn. Ví duï : VW150 chæ töø ñôn goàm 2 byte 150 vaø 151 thuoäc mieàn V trong ñoù byte 150 laø byte cao trong töø. 15 14 13 12 11 10 9 8 7 5 4 3 2 1 0 VB150 (byte cao) VB151 (byte thaáp) - Truy nhaäp theo töø keùp : Teân mieàn (+) D (+) ñòa chæ cuûa byte cao cuûa töø trong mieàn. Ví duï : VD150 laø töø keùp 4 byte 150, 151, 152, 153 thuoäc mieàn V trong ñoù byte 150 laø byte cao vaø 153 laø byte thaáp trong töø keùp. 63 32 31 16 15 8 7 0 VB150 (byte cao) VB151 VB152 VB153 (byte thaáp) Taát caû caùc byte thuoäc vuøng döõ lieäu ñeàu coù theå truy nhaäp ñöôïc baèng con troû. Con troû ñöôïc ñònh nghóa trong mieàn V hoaëc caùc thanh ghi AC1, AC2, AC3. Moãi con troû chæ ñòa chæ goàm 4 byte (töø keùp). Quy öôùc duøng con troû ñeå truy nhaäp nhö sau : • &ñòa chæ byte (cao ) : Laø toaùn haïng laáy ñòa chæ cuûa byte, töø hoaëc töø keùp. Ví duï : AC1 = &VB150 : Thanh ghi AC1 chöùa ñòa chæ byte 150 thuoäc mieàn V VD100 = &VW150 : Töø keùp VD100 chöùa ñòa chæ byte cao (VB150) cuûa töø ñôn VW150 AC2 = &VD150 : Thanh ghi AC2 chöùa ñòa chæ byte cao (VB150 ) cuûa töø keùp VD150. • controû : laø toaùn haïng laáy noäi dung cuûa byte, töø, töø keùp maø con troû ñang chæ vaøo. Ví duï : nhö vôùi pheùp gaùn ñòa chæ treân, thì : *AC1 : Laáy noäi dung cuûa byte VB150. *VD100 : Laáy noäi dung cuûa töø ñôn VW100. *AC2 : Laáy noäi dung cuûa töø keùp VD150 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 32 dieukhientudong.net
  34. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 2.2.2.4 Vuøng nhôù ñoái töôïng Vuøng ñoái töôïng ñöôïc söû duïng ñeå giöõ döõ lieäu cho caùc ñoái töôïng laäp trình nhö caùc giaù trò töùc thôøi, giaù trò ñaët tröôùc cuûa boä ñeám hay Timer. Döõ lieäu kieåu ñoái töôïng bao goàm caùc thanh ghi cuûa Timer, boä ñeám, caùc boä ñeám toác ñoä cao, boä ñeäm vaøo/ra Analog vaø caùc thanh ghi Accumulator ( AC ). Kieåu döõ lieäu ñoái töôïng bò haïn cheá raát nhieàu vì caùc döõ lieäu ñoái töôïng chæ ñöôïc ghi theo muïc ñích caàn söû duïng ñoái töôïng ñoù. Vuøng nhôù ñoái töôïng ñöôïc phaân chia nhö sau : • Timer ( ñoïc / ghi ) : 15 0 Bit T0 T0 T127 T127 • Boä ñeám ( ñoïc / ghi ) : 15 0 Bit C0 C0 C127 C127 • Boä ñeäm coång vaøo töông töï ( chæ ñoïc ) : 15 0 AW0 AW30 • Boä ñeäm coång ra töông töï ( chæ ghi ) : 15 0 AQW0 AQW30 • Thanh ghi Accumulator ( ñoïc / ghi ) : 31 23 8 0 AC0 ( Khoâng coù khaû naêng laøm con troû ) AC1 AC2 AC3 • Boä ñeám toác ñoä cao ( ñoïc / ghi ) : 31 23 8 0 HSC0 HSC1 HSC ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 33 dieukhientudong.net
  35. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Chöông 4: Taäp leänh 4.1 CAÙC LEÄNH VAØO / RA LAD Moâ taû TOAÙN HAÏNG n Tieáp ñieåm thöôøng n: I, Q, M, L, D, | | môû ñöôïc ñoùng neáu T, C n=1 n Tieáp ñieåm thöôøng n: I, Q, M, L, D, | / | ñoùng seõ môû khi T, C n=1 OUTPUT: Sao cheùp noäi dung cuûa bit ñaàu tieân trong ngaên xeáp vaøo bit ñöôïc chæ ñònh trong leänh. Noäi dung cuûa ngaên xeáp khoâng thay ñoåi. LAD Moâ taû TOAÙN HAÏNG n Cuoän daây ñaàu ra n: I, Q, M, L, D, |( ) ñöôïc kích thích khi T, C ñöôïc caáp doøng ñieàu khieån 4.2 CAÙC LEÄNH GHI / XOAÙ GIAÙ TRÒ CHO TIEÁP ÑIEÅM SET ( S ) RESET ( R ) ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 34 dieukhientudong.net
  36. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Ví duï moâ taû caùc leänh vaøo ra vaø S, R : Q0.0 Q0.1 S 1 Q0.2 R 2 Giaûn ñoà tín hieäu thu ñöôïc ôû caùc loái ra theo chöông trình treân nhö sau : I0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Hình 4.1 4.3 CAÙC LEÄNH LOGIC ÑAÏI SOÁ BOOLEAN Caùc leänh laøm vieäc vôùi tieáp ñieåm theo ñaïi soá Boolean cho pheùp taïo sô ñoà ñieàu khieån logic khoâng coù nhôù. Trong LAD leänh naøy ñöôïc bieãu dieãn thoâng qua caáu truùc maïch maéc noái tieáp hoaëc song song caùc tieáp ñieåm thöôøng ñoùng hay thöôøng môû. Trong STL coù theå söû duïng caùc leänh A (And) vaø O (Or) cho caùc haøm hôû hoaëc caùc leänh AN (And Not) vaø ON (Or Not) cho caùc haøm kín. Giaù trò cuûa ngaên xeáp thay ñoåi phuï thuoäc vaøo töøng leänh. Caùc haøm logic boolean laøm vieäc tröïc tieáp vôùi tieáp ñieåm bao goàm : O (Or) , A (And), AN (And Not), ON (Or Not) Ví duï veà vieäc thöïc hieän leänh A ( And ), O ( Or ) vaø OLD theo LAD: ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 35 dieukhientudong.net
  37. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng I0.1 I0.2 Q1.0 I1.1 Q1.0 Q1.0 I0.0 Q1.1 I0.1 I0.2 Hình 4.2 Baøi taäp öùng duïng: Baøi 1: Moät heä thoáng phaân loaïi xe chôû haøng ñôn giaûn trong nhaø maùy nhö sau: I0.0: Coâng taét haønh trình Q0.0: Môû coång 1, Q0.1: Ñoùng coång 1, Q0.2: Môû coång 2, Q0.3: Ñoùng coång 2, Q0.4: Môû coång 3, Q0.5: Ñoùng coång 3 Caùc xe seõ cuøng ñi treân moät ray chính sau ñoù tuyø loaïi xe seõ cho pheùp reõ vaøo caùc ñöôøng khaùc nhau. Sau moãi xe coù moät thanh doïc coù khoeùt loã (töông öùng vôùi soá). Khi tia laser (möùc thaáp) chieáu qua loã thì ngoõ töông öùng seõ leân 1. Theo hình veõ ta seõ coù caùc ngoõ: I0.1, I0.3, I0.4, I0.6, I1.1 seõ leân 1 (ñöôïc kích) töùc xe coù soá 13469. Khi xe chaïy ñeán chaïm vaøo coâng taét haønh trình (I0.0) thì PLC seõ baét ñaàu ñoïc maõ. Tuyø loaïi maõ nhaän ñöôïc seõ môû coång töông öùng trong 5s roài ñoùng coång laïi. Maõ 12579: coång 1, maõ 23679: coång 2, maõ13689: coång 3. Vieát chöông trình ñieàu khieån heä thoáng. (Duøng PLC S7-300) ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 36 dieukhientudong.net
  38. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Baøi 2: Moät heä thoáng ñoïc maõ theû ñôn giaûn coù caáu taïo nhö sau: Treân theû coù khaéc loã (töông öùng vôùi soá). Khi aùnh saùng hoàng ngoaïi chieáu qua loã thì ngoõ töông öùng seõ leân 1. Theo hình veõ ta seõ coù caùc ngoõ: I0.1, I0.3, I0.4, I0.6, I1.1 seõ leân 1 (ñöôïc kích) töùc theû coù soá 13469. Khi cheøn theû vaøo, nhaán nuùt OK, neáu ñuùng maõ thì môû cöûa (Q1.0) 5s roài ñoùng laïi, neáu sai seõ baät ñeøn baùo loãi (Q1.1). Vieát chöông trình ñeå heä thoáng chæ nhaän daïng 3 loaïi theû sau: 12579, 23679, 13689. (Duøng PLC S7-300) Baøi 3: Moät heä thoáng phaân loaïi saûn phaåm coù caáu taïo nhö sau: Heä thoáng seõ phaân ra 3 loaïi chay theo 3 chieàu cao khaùc nhau do 3 caûm bieán quang xaùc ñònh. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 37 dieukhientudong.net
  39. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Loaïi 1 (Cao nhaát, caû 3 caûm bieán ñieàu leân möùc 1): Seõ ñi theo ñöôøng 1. Loaïi 2 (Cao thöù 2, caûm bieán 1 vaø 2 seõ leân möùc 1, caûm bieán 3 ôû möùc 0): Seõ ñi theo ñöôøng 2. Loaïi 3 (Thaáp nhaát, chæ coù caûm bieán 1 leân möùc 1, caûm bieán 2 vaø 3 ôû möùc 0): Seõ ñi theo ñöôøng 3. Vieäc choïn ñöôøng ñi do vò trí cuûa cöûa gaït quyeát ñònh. Ngoõ vaøoÆ Start: I0.0, Stop: I0.1, CB 1: I0.2 , CB 2: I0.3, CB 3: I0.4. Ngoõ ra Æ Cöûa môû sang 1: Q0.0, Cöûa môû sang 3: Q0.1. Chuù yù: Caûm bieán quang khi bò chaén ngang thì seõ leân möùc 1. Khoaù laån khi ñieàu khieån cöûa gaït. Cöûa ôû vò trí 2 khi Q0.0 vaø Q0.1 ôû möùc 0 . 4.4 TIMER Timer laø boä taïo thôøi gian treã giöõa tín hieäu vaøo vaø tín hieäu ra neân trong ñieàu khieån thöôøng ñöôïc goïi laø khaâu treã. Caùc coâng vieäc ñieàu khieån caàn nhieàu chöùc naêng Timer khaùc nhau. Moät Word (16bit) trong vuøng döõ lieäu ñöôïc gaùn cho moät trong caùc Timer. Moät Timer coù caùc ngoõ vaøo vaø ngoõ ra töông öùng nhö sau: Ngoõ vaøo Start (baét ñaàu): Timer ñöôïc baét ñaàu vôùi söï thay ñoåi tín hieäu töø möùc “0” leân möùc “1” ôû ngoõ vaøo Start cuûa noù. Thôøi gian (thí duï L S5T#1S) vaø hoaït ñoäng cuûa Timer (thí duï SP T1) phaûi ñöôïc laäp trình ngay sau hoaït ñoäng queùt ñieàu kieän baét ñaàu (thí duï A I0.0). Ngoõ vaøo Reset (xoùa): tín hieäu möùc “1” ôû ngoõ vaøo Reset laøm döøng Timer. Luùc naøy thôøi gian hieän haønh ñöôïc ñaët veà 0 vaø ngoõ ra Q cuûa timer ñöôïc xoaù veà “0”. Caùc ngoõ ra soá: giaù trò thôøi gian thöïc söï coù theå ñoïc ñöôïc töø hai ngoõ ra soá BI (soá nhò phaân) vaø BCD (soá thaäp phaân). Ví duï xuaát ra hieån thò daïng soá ôû ngoõ ra. Ngoõ ra nhò phaân: traïng thaùi tín hieäu ôû ngoõ ra nhò phaân Q cuûa Timer phuï thuoäc vaøo chöùc naêng Timer ñöôïc laäp trình. Thí duï khi baét ñaàu, ngoõ ra Q ôû möùc “1” khi coù tín hieäu Start vaø Timer ñang chaïy. Thí duï: Chöông trình vaø giaûn ñoà ñònh thì cuûa boä ñònh thì xung ( pulse Timer ): T1 A I0.0 I0.0 S L S5T#5s SP T1 S5T#5s TV A I0.1 RT1 BI MW2 LT1 TMW2 BCD QW6 TQW6 I0.1 R Q Q4.7 A T1 = Q4.7 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 38 dieukhientudong.net
  40. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Giaûn ñoà ñònh thì: Ngoõ vaøo Start I0.0 Ngoõ vaøo Reset I0.1 Ngoõ ra Q T Time BI Hình 4.3 S7-300 coù töø 128 Timer ñöôïc chia laøm nhieàu loaïi khaùc nhau: Ñònh thôøi xung (Pulse Timer), ñònh thôøi xung môû roäng (extended-pulse Timer), ñònh thôøi ON treã (ON delay Timer), ñònh thôøi gian ON treã coù choát (latching ON delay Timer) vaø ñònh thôøi OFF treã (OFF delay Timer). 4.4.1 Pulse Timer (SP): Ngoõ ra cuûa “pulse Timer” laø “1” sau khi Timer ñöôïc baét ñaàu (1). Ngoõ ra bò Reset neáu quaù thôøi gian laäp trình (2), neáu tín hieäu Start bò reset veà “0” (3) hay neáu coù moät tín hieäu “1” ñöa vaøo ngoõ Reset cuûa Timer (4). Phaûi duy trì ngoõ S I0.0 I0.1 (1) (2) (3) (4) Q4.0 T Hình 4.4 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 39 dieukhientudong.net
  41. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 4.4.2 Extended pulse Timer (SE): Ngoõ ra cuûa Extended Pulse Timer laø “1” sau khi Timer ñöôïc baét ñaàu (1). Ngoõ ra bò reset neáu quaù thôøi gian ñöôïc laäp trình (2), hoaëc ngoõ vaøo Reset bò taùc ñoäng. Vieäc reset ngoõ vaøo Start trong quaù trình Timer ñang chaïy (4) khoâng laøm cho ngoõ ra bò reset. Neáu söï thay ñoåi tín hieäu “1” ñöôïc laäp laïi trong quaù trình Timer ñang chaïy thì Timer ñöôïc baét ñaàu laïi, nghóa laø ñöôïc kích trôû laïi (5). Khoâng caàn duy trì ngoõ S I0.0 I0.1 (1) (2) (3) (4) (5) Q4.0 T T T Hình 4.5 4.4.3 On delay Timer (SD): Ngoõ ra On Delay Timer laø “1” neáu quaù thôøi gian ñöôïc laäp trình, vaø ngoõ vaøo Start vaãn coøn ôû möùc “1” (1). Keát quaû laø vieäc ñaët ngoõ vaøo Start leân “1” laøm cho ngoõ ra Q seõ ñöôïc ñaët leân “1” vôùi thôøi gian trì hoaõn töông öùng ñaõ ñöôïc laäp trình. Ngoõ ra bò reset neáu ngoõ vaøo Start bò reset(2) hoaëc neáu coù tín hieäu möùc “1” ôû ngoõ vaøo Reset cuûa Timer(3). Vieäc reset ngoõ vaøo Start hoaëc ñöa “1” vaøo ngoõ vaøo Reset cuûa Timer trong khi Timer ñang chaïy (4) khoâng laøm cho ngoõ ra ñaët leân möùc “1”. Phaûi duy trì ngoõ S ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 40 dieukhientudong.net
  42. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng I0.0 I0.1 (1) (2) (3) (4) (4) Q4.0 TTHình 4.6 4.4.4 Latching ON delay Timer (SS): (On delay khoâng caàn duy trì) Ngoõ ra cuûa SS laø “1” neáu vöôït quaù thôøi gian ñöôïc laäp trình (1). Ngoõ ra Q cuûa Timer vaãn giöõ möùc “1” (ñöôïc choát) ngay caû ngoõ vaøo bò reset trong khi Timer ñang chaïy (2). Ngoõ ra chæ bò reset khi ngoõ vaøo Reset cuûa Timer bò taùc ñoäng (3). Vieäc set vaø reset tieáp theo cuûa ngoõ vaøo Start trong khi Timer ñang chaïy chæ ñöôïc thöïc hieän khi noù baét ñaàu ñöôïc kích laïi (4). I0.0 I0.1 (1)(3) (2) (3) (4) (3) Q4.0 TT T Hình 4.7 4.4.5 OFF delay Timer (SF): Ngoõ ra Q cuûa SF ñöôïc ñaët leân möùc “1” neáu coù söï thay ñoåi tín hieäu töø “0” leân “1” ôû ngoõ vaøo Start. Neáu ngoõ vaøo Start bò reset, ngoõ ra vaãn giöõ cho ñeán khi quaù thôøi gian laäp trình (2). ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 41 dieukhientudong.net
  43. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng I0.0 I0.1 Q4.0 T T Hình 4.8 Baøi taäp öùng duïng: Ñeøn 1: Q0.1 Ñeøn 2: Q0.2 Ñeøn 3: Q0.3 Start: I0.0, Stop: I0.1 Vieát chöông trình ñieàu khieån 3 ñeøn theo trình töï: Start Æ Ñeøn 1 saùng 1s Æ Ñeøn 2 saùng 1s Æ Ñeøn 3 saùng 1s Æ Ñeøn 1 vaø 3 saùng 2s Æ Ñeøn 2 saùng 2s Æ Laëp laïi. Stop Æ Döøng chöông trình. 4.5 COUNTER Trong coâng nghieäp, boä ñeám raát caàn cho caùc quaù trình ñeám khaùc nhau nhö: ñeám soá chai, ñeám xe hôi, ñeám soá chi tieát, Moät word 16bit (counter word) ñöôïc löu tröõ trong vuøng boä nhôù döõ lieäu heä thoáng cuûa PLC duøng cho moãi counter. Soá ñeám ñöôïc chöùa trong vuøng nhôù döõ lieäu heä thoáng döôùi daïng nhò phaân vaø coù giaù trò trong khoaûng 0 ñeán 999. Caùc phaùt bieåu duøng ñeå laäp trình cho boä ñeám coù caùc chöùc naêng nhö sau: Ñeám leân (CU = Counting Up): Taêng counter leân 1. Chöùc naêng naøy chæ ñöôïc thöïc hieän neáu coù moät tín hieäu döông ( töø “0” chuyeån xang “1” ) xaûy ra ôû ngoõ vaøo CU. Moät khi soá ñeám ñaït ñeán giôùi haïn treân laø 999 thì noù khoâng ñöôïc taêng nöõa. Ñeám xuoáng (CD = Counting Down): Giaûm counter ñi 1. Chöùc naêng naøy chæ ñöôïc thöïc hieän neáu coù söï thay ñoåi tín hieäu döông ( töø “0” xang “1” ) ôû ngoõ vaøo CD. Moät khi soá ñeám ñaït ñeán giôùi haïn döôùi 0 thì thì noù khoâng coøn giaûm ñöôïc nöõa. Ñaët counter ( S = Setting the counter): Counter ñöôïc ñaët vôùi giaù trò ñöôïc laäp trình ôû ngoõ vaøo PV khi coù caïnh leân ( coù söï thay ñoåi töø möc “0” leân möùc “1” ) ôû ngoõ vaøo S naøy. Chæ coù söï thay ñoåi môùi töø “0” xang “1” ôû ngoõ vaøo S naøy môùi ñaët giaù trò cho counter moät laàn nöõa. Ñaët soá ñeám cho Counter ( PV = Presetting Value ): Soá ñeám PV laø moät word 16 bit ôû daïng BCD. Caùc toaùn haïng sau coù theå ñöôïc söû duïng ôû PV laø: Word IW, QW, MW, ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 42 dieukhientudong.net
  44. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Haèng soá: C#0, ,999 Xoùa Counter ( R = Resetting the counter ): Counter ñöôïc ñaët veà 0 (bò reset) neáu ôû ngoõ vaøo R coù söï thay ñoåi tín hieäu töø möùc “0” leân möùc “1” . Neáu tín hieäu ôû ngoõ vaøo R laø “0” thì khoâng coù gì aûnh höôûng ñeán boä ñeám. Queùt soá cuûa soá ñeám: (CV, CV_BCD ): soá ñeám hieän haønh coù theå ñöôïc naïp vaøo thanh ghi tích luõy ACCU nhö moät soá nhò phaân (CV = Counter Value) hay soá thaäp phaân ( CV_BCD ). Töø ñoù coù theå chuyeån caùc soá ñeám ñeán caùc vuøng toaùn haïng khaùc. Queùt nhò phaân traïng thaùi tín hieäu cuûa Counter (Q): ngoõ ra Q cuûa counter coù theå ñöôïc queùt ñeå laáy tín hieäu cuûa noù. Neáu Q = “0” thì counter ôû zero, neáu Q = “1” thì soá ñeám ôû counter lôùn hôn zero. Bieåu ñoà chöùc naêng: CU CD S R 5 4 Count 3 2 1 0 Q Hình 4.9 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 43 dieukhientudong.net
  45. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 4.5.1 Up counter Hình 4.10 I0.2: ñaët giaù trò baét ñaàu vaø cho pheùp Counter ñeám. I0.0: Counter ñeám leân I0.3: Reset Counter Q4.0 = 1 khi giaù trò cuûa Counter khaùc 0. MW10: chöùa giaù trò baét ñaàu ñeám cho Timer. 4.5.2 Down counter Hình 4.11 I0.2: ñaët giaù trò baét ñaàu vaø cho pheùp Counter ñeám. I0.0: Counter ñeám xuoáng I0.3: Reset Counter Q4.0 = 1 khi giaù trò cuûa Counter khaùc 0. MW10: chöùa giaù trò baét ñaàu ñeám cho Timer. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 44 dieukhientudong.net
  46. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 4.5.3 Up-Down Counter Hình 4.12 I0.2: ñaët giaù trò baét ñaàu vaø cho pheùp Counter ñeám. I0.0: Counter ñeám leân I0.1: Counter ñeám xuoáng I0.3: Reset Counter Q4.0 = 1 khi giaù trò cuûa Counter khaùc 0. MW10: chöùa giaù trò baét ñaàu ñeám cho Timer. Baøi taäp öùng duïng: Moät baày gia suùc 300 con, ñöôïc phaân ra 3 chuoàng khaùc nhau, moãi chuoàng 100 con. Gia suùc seõ ñi theo moät ñöôøng chung sao ñoù seõ phaân ra moãi chuoàng 100 con. Nhaán Start Æ Môû coång 1 cho gia suùc vaøo (100 con) Æ ñoùng coång 1, môû coång 2 (100 con) Æ ñoùng coång 2, môû coång 3 (100 con) Æ ñoùng coång 3. Haõy giuùp noâng traïi: ¾ Thieát keá phaàn cöùng cho heä thoáng ñieàu khieån ¾ Vieát chöông trình ñieàu khieån (duøng PLC S7-300) ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 45 dieukhientudong.net
  47. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 4.6 LEÄNH TOAÙN HOÏC CÔ BAÛN LAD STL LMW4 ADD_I EN LMW10 ENO +I TMW6 MW4 IN1 OUT MW6 MW10 IN2 LAD STL LMW5 SUB_I EN ENO LMW11 -I MW5 IN1 TMW7 OUT MW7 MW11 IN2 LAD STL LMD6 MUL_R EN LMD12 ENO *R TMD66 MD6 IN1 OUT MD66 MD12 IN2 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 46 dieukhientudong.net
  48. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng LAD STL LMD40 DIV_R EN LMD4 ENO /R TMD32 MD40 IN1 OUT MD32 MD4 IN2 S7 – 300 coù nhieàu leänh cho pheùp tính toaùn soá hoïc. Taát caû nhöõng caâu leänh coù cuøng moät ñònh daïng. EN Leänh ñöôïc thöïc hieän neáu coù söï thay ñoåi tín hieäu töø möùc “0” leân möùc “1” ôû ngoõ vaøo EN ENO Neáu keát quaû naèm ngoaøi phaïm vi cho pheùp cuûa loaïi döõ lieäu töông öùng thì côø traøn (bit traøn) OV vaø côø traøn coù nhôù (bit traøn coù nhôù) OS seõ ñöôïc set leân “1” vaø ENO = “0”. Qua ñoù caùc pheùp tính tieáp theo qua ENO seõ khoâng ñöôïc thöïc hieän. IN1, IN2 Giaù trò taïi IN1 ñöôïc ñoïc vaøo nhö toaùn töû thöù nhaát vaø giaù trò taïi IN2 ñöôïc ñoïc vaøo nhö toaùn töû thöù 2. (Chuù yù söï töông thích cuûa kieåu döõ lieäu vaø kích thöùôc oâ nhôù)) OUT Keát quaû cuûa pheùp tính toaùn hoïc ñöôïc löu taïi ngoõ ra out. (Chuù yù söï töông thích cuûa kieåu döõ lieäu vaø kích thöùôc oâ nhôù) Caùc caâu leänh: Coäng ADD_I Coäng soá nguyeân ADD_DI Coäng soá nguyeân keùp ADD_R Coäng soá nguyeân thöïc Tröø SUB_I Tröø soá nguyeân SUB_DI Tröø soá nguyeân keùp SUB_R Tröø soá thöïc Nhaân MUL_I Nhaân soá nguyeân MUL_DI Nhaân soá nguyeân keùp MUL_R Nhaân soá thöïc Chia DIV_I Chia soá nguyeân DIV_DI Chia soá nguyeân keùp DIV_RChia soá thöïc ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 47 dieukhientudong.net
  49. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 4.7 LEÄNH XÖÛ LYÙ DÖÕ LIEÄU 4.7.1 Leänh So Saùnh LAD STL M0.0 CPM = = 1 CMP A M0.0 ==I A ( L IW0 Q9.7 LIW1 IW0 IN1 = =1 ) IW1 IN2 = Q 9.7 Coù theå duøng leänh so saùnh ñeå so saùnh caùc caëp giaù trò soá sau: I: So saùnh nhöõng soá nguyeân ( döïa treân cô sôû soá 16bit) D: So saùnh nhöõng soá nguyeân ( döïa treân cô sôû soá 32bit) R: So saùnh nhöõng soá thöïc ( döïa treân cô sôû soá thöïc 32bit). Neáu keát quaû so saùnh laø TRUE thì ngoõ ra cuûa pheùp toaùn laø “1” ngöôïc laïi ngoõ ra cuûa pheùp toaùn laø “0”. Söï so saùnh ôû ngoõ ra vaø ngoõ vaøo töông öùng vôùi caùc loaïi sau: = = (I, D, R) IN1 baèng IN2 (I, D, R) IN1 khoâng baèng IN2 > (I, D, R) IN1 lôùn hôn IN2 = (I, D, R) IN1 lôùn hôn hoaëc baèng IN2 <= (I, D, R) IN1 nhoû hôn hoaëc baèng IN2. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 48 dieukhientudong.net
  50. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 4.7.2 Leänh naïp vaø truyeàn döõ lieäu LAD STL MOVE EN ENO L+5 TMB5 5 IN OUT MB5 Khi coù tín hieäu EN thì leänh seõ chuyeån giaù trò ôû ngoõ vaøo IN vaøo oâ nhôù ôû ngoõ ra OUT. Ngoõ vaøo IN coù theå laø soá hoaëc oâ nhôù, ngoõ ra OUT chæ coù theå laø oâ nhôù. Kieåu döõ lieäu giöõa ngoõ IN vaø ngoõ OUT phaûi töông thích nhau. Ví duï Neáu ngoõ vaøo laø MW thì ngoõ ra cuõng phaûi laø MW hoaëc MD Neáu ngoõ vaøo laø soá nguyeân thì ngoõ ra phaûi laø MW hoaëc MD. 4.7.3 Caùc leänh chuyeån ñoåi döõ lieäu Caâu leänh LAD BCD_I EN ENO MW5 IN OUT MW10 Hình 4.13 S7 – 300 coù nhieàu leänh cho pheùp chuyeån ñoåi caùc kieåu döõ lieäu. Taát caû nhöõng caâu leänh coù cuøng moät ñònh daïng. EN Leänh ñöôïc thöïc hieän neáu coù söï thay ñoåi tín hieäu töø möùc “0” leân möùc “1” ôû ngoõ vaøo EN ENO Leân 1 neáu pheùp chuyeån ñoåi ñöôïc thöïc hieän. IN Döõ lieäu caàn chuyeån ñoåi . Coù theå laø haèng hoaëc oâ nhôù (phaûi töông thích kieåu döõ lieäu vaø kích thöôùc oâ nhôù) (I, Q, M, Const, D, L ) OUT Keát quaû cuûa pheùp chuyeån ñoåi ñöôïc löu taïi ngoõ ra out. Chæ coù theå laø oâ nhôù (phaûi töông thích kieåu döõ lieäu vaø kích thöôùc oâ nhôù). (I, Q, M, D, L ) ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 49 dieukhientudong.net
  51. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Caùc caâu leänh BCD_I: Chuyeån ñoåi soá nhò phaân thaäp phaân 16 bit thaønh soá nguyeân 16 bit vaø keát quaû ghi vaøo OUT . I_BCD: Chuyeån ñoåi soá nguyeân 16 bit IN thaønh soá nhò phaân thaäp phaân 16 bit vaø keát quaû ghi vaøo OUT. DI_REAL: Chuyeån ñoåi soá nguyeân 32 bit coù daáu IN thaønh soá thöïc 32 bit vaø ghi keát quaû vaøo OUT. I_DINT: Chuyeån ñoåi soá nguyeân 16 bit thaønh soá nguyeân 32 bit vaø ghi keát quaû vaøo OUT. BCD_DI: Chuyeån ñoåi soá BCD thaønh soá nguyeân 32 bit vaø ghi keát quaû vaøo OUT. DI_BCD: Chuyeån ñoåi soá nguyeân 32 bit thaønh soá BCD vaø ghi keát quaû vaøo OUT. Laøm troøn giaù trò ngoõ vaøo thaønh soá nguyeân vaø ghi keát quaû vaøo OUT. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 50 dieukhientudong.net
  52. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Chöông 5: Ngoân ngöõ laäp trình Step7 5.1 CAØI ÑAËT STEP 7 Caáu hình phaàn cöùng Ñeå caøi ñaët STEP 7 yeâu caàu toái thieåu caáu hình nhö sau: • 80486 hay cao hôn, ñeà nghò Pentium • Ñóa cöùng troáng: Toái thieåu 300MB • RAM: > 32MB, ñeà nghò 64MB • Giao tieáp: CP5611, MPI card hay tieáp hôïp PC ñeå laäp trình vôùi maïch nhôù • Mouse: Coù • Heä ñieàu haønh: Windows 95/ 98/ NT Coù nhieàu phieân baûn cuûa boä phaàn meàm goác cuûa STEP 7 hieän coù taïi Vieät Nam. Ñang ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát laø phieân baûn 4.2 vaø 5.0. Trong khi phieân baûn 4.2 khaù phuø hôïp vôùi nhöõng PC coù caáu hình trung bình nhöng laïi ñoøi hoûi phaûi tuyeät ñoái coù baûn quyeàn thì phieân baûn 5.0, ñoøi hoûi caáu hình PC phaûi maïnh toác ñoä cao, coù theå chaïy ôû cheá ñoä khoâng caøi baûn quyeàn (ôû möùc haïn cheá). Phaàn lôùn caùc ñóa goác cuûa STEP 7 ñeàu coù khaû naêng töï thöïc hieän chöông trình caøi ñaët (autorun). Bôûi vaäy ta chæ caàn boû ñóa vaøo vaø thöïc hieän theo nhöõng chæ daãn. Ta cuõng coù theå chuû ñoäng thöïc hieän caøi ñaët baèng caùch goïi chöông trình setup.exe coù treân ñóa. Coâng vieäc caøi ñaët STEP 7 noùi chung khoâng khaùc gì nhieàu so vôùi vieäc caøi ñaët caùc phaàn meàm öùng duïng khaùc nhö Windows, Office . Tuy nhieân, so vôùi caùc phaàn meàm khaùc thì vieäc caøi ñaët STEP 7 seõ coù vaøi ñieåm khaùc bieät caàn ñöôïc giaûi thích roõ theâm: ¾ Khai baùo maõ hieäu saûn phaåm: Maõ hieäu saûn phaåm luoân ñi keøm theo phaàn meàm STEP 7 vaø in ngay treân ñóa chöùa boä caøi STEP 7. Khi treân maøn hình hieän ra cöûa soå yeâu caàu cho bieát maõ hieäu saûn phaåm, ta ñieàn ñaày ñuû vaøo taát caû caùc muïc trong oâ cöûa soå ñoù thì môùi coù theå tieáp tuïc caøi ñaët phaàn meàm. ¾ Ñaêng kyù baûn quyeàn: Baûn quyeàn cuûa STEP 7 naèm treân moät ñóa meàm rieâng (thöôøng coù maøu vaøng hoaëc ñoû). Ta coù theå caøi ñaët baûn quyeàn trong quaù trình caøi ñaët hay sau khi caøi ñaët phaàn meàm xong thì chaïy chöông trình ñaêng kyù AuthorsW.exe coù treân ñóa CD caøi ñaët. ¾ Khai baùo thieát bò ñoát EPROM: Chöông trình STEP 7 coù khaû naêng ñoát chöông trình öùng duïng leân theû EPROM cho PLC. Neáu maùy tính cuûa ta coù thieát bò ñoát EPROM thì caàn thoâng baùo cho STEP 7 bieát khi treân maøn hình xuaát hieän cöûa soå (hình döôùi): ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 51 dieukhientudong.net
  53. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình 5.1 Caøi ñaët thieát bò ñoát EPROM Choïn giao dieän PC/PLC: Chöông trình ñöôïc caøi ñaët treân PG/PC ñeå hoã trôï vieäc soaïn thaûo caáu hình phaàn cöùng cuõng nhö chöông trình cho PLC. Ngoaøi ra, STEP 7 coøn coù khaû naêng quan saùt vieäc thöïc hieän chöông trình cuûa PLC. Muoán nhö vaäy ta caàn taïo boä giao dieän gheùp noái giöõa PC vaø PLC ñeå truyeàn thoâng tin, döõ lieäu. STEP 7 coù theå ñöôïc gheùp noái giöõa PC vaø PLC qua nhieàu boä giao dieän khaùc nhau vaø ta coù theå choïn giao dieän seõ ñöôïc söû duïng trong cöûa soå sau: Hình 5.2 Caùc boä giao dieän coù theå choïn Sau khi choïn boä giao dieän ta phaûi caøi ñaët tham soá laøm vieäc cho noù thoâng qua cöûa soå maøn hình döôùi ñaây khi choïn muïc “Set PG/PC Interface ”. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 52 dieukhientudong.net
  54. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình 5.3 Caøi ñaët thoâng soá cho boä giao dieän Ñaët tham soá laøm vieäc: Sau khi caøi ñaët xong STEP 7, treân maøn hình desktop seõ xuaát hieän bieåu töôïng cuûa phaàn meàm STEP 7. Hình 5.4 Bieåu töôïng cuûa STEP 7 Ñoàng thôøi trong menu cuûa Windows cuõng coù thö muïc Simatic vôùi taát caû caùc teân cuûa nhöõng thaønh phaàn lieân quan, töø caùc phaàn meàm trôï giuùp ñeán caùc phaàn meàm caøi ñaët caáu hình, cheá ñoä laøm vieäc cuûa STEP 7 . 5.2 TRÌNH TÖÏ CAÙC BÖÔÙC THIEÁT KEÁ CHÖÔNG TRÌNH ÑIEÀU KHIEÅN ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 53 dieukhientudong.net
  55. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 5.3 KHÔÛI ÑOÄNG CHÖÔNG TRÌNH TAÏO PROJECT Chöông trình quaûn lyù SIMATIC laø giao dieän ñoà hoïa vôùi ngöôøi duøng baèng chöông trình soaïn thaûo tröïc tuyeán/ngoaïi tuyeán ñoái töôïng S7 (ñeà aùn, taäp tin ngöôøi duøng, khoái, caùc traïm phaàn cöùng vaø coâng cuï) Vôùi chöông trình quaûn lyù SIMATIC coù theå: • Quaûn lyù ñeà aùn vaø thö vieän • Taùc ñoäng coâng cuï cuûa STEP 7 • Truy caáp tröïc tuyeán PLC • Soaïn thaûo theû nhôù Caùc coâng cuÏ cuûa STEP 7 coù ôû trong SIMATIC Maneger. Ñeå khôûi ñoäng coù theå laøm theo hai caùch: • Baèng Task bar → Start → SIMATIC → STEP7 → SIMATIC Maneger • Nhaán keùp vaøo bieåu töôïng SIMATIC Manager Môû project, toå chöùc vaø in project Bieân taäp nhöõng khoái vaø cheøn Tieát laäp hieån thò cöûa soå, saép xeáp, vaøo nhöõng thieát bò laäp trình. choïn ngoân ngöõ vaø thieát laâp giöõ lieäu cuûa tieán trình Ñoå chöông trình vaø giaùm saùt phaàn cöùng Goïi Step7 On line Help Hieån thò nhöõng project hoaëc caùc folder ñöôïc choïn beân traùi. Hieån thò caáu truùc cuûa project. Hình 5.5 Caùc thaønh phaàn cöûa soå Manager ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 54 dieukhientudong.net
  56. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng • Thanh tieâu ñeà: Thanh tieâu ñeà goàm cöûa soå vaø caùc nuùt ñeå ñieàu khieån cöûa soå • Thanh thöïc ñôn: Goàm caùc thöïc ñôn cho caùc cöûa soå ñang môû • Thanh coâng cuï Goàm caùc thao taùc thöôøng duøng nhaát döôùi daïng kyù hieäu. Nhöõng kyù hieäu naøy coù theå töï giaûi thích • Thanh traïng thaùi: Hieän ra traïng thaùi hieän taïi vaø nhieàu thoâng tin khaùc • Thanh coâng taùc Chöùa caùc öùng duïng ñang môû vaø cöûa soå döôùi daïng caùc nuùt. Thanh coâng taùc coù theå ñaët 2 beân maøn hình baèng caùch nhaán chuoät phaûi Thanh coâng cuï chöông trình quaûn lyù SIMATIC bao goàm: • New (File Menu) Taïo môùi • Open (File Menu) Môû file • Display Accesible Nodes (PLC Menu) Hieån thò caùc nuùt • S7 Memory Card (File Menu) Theû nhôù S7 • Cut (Edit menu) Caét • Paste (Edit Menu) Daùn • Copy (Edit Menu) Sao cheùp • Download (PLC Menu) Taûi xuoáng • Online (View Menu) Tröïc tuyeán • Offline (View Menu) Ngoaïi tuyeán • Large Icons (View Menu) Bieåu töôïng lôùn • Small Icons (View Menu) Bieåu töôïng nhoû • List (View Menu) Lieät keâ • Details (View Menu) Chi tieát • Up on level (View Menu) Leân moät caáp • Simulate Modules (OptionMenu) Khoái moâ phoûng • Help Symbol Bieåu töôïng trôï giuùp ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 55 dieukhientudong.net
  57. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 5.3 CAÁU TRUÙC PROJECT STEP7 Trong Project döõ lieäu ñöôïc löu tröõ trong moät caáu truùc phaân taàn Traïm Simatic vaø CPU chöùa caáu hình vaø tham soá döõ lieäu cuûa phaàncöùng Chöông trình S7 bao goàm taát caû caùc khoái caàn thieát cho ñieàu khieånthieátbò Hình 5.6 Caáu truùc project step7 5.4 VIEÁT CHÖÔNG TRÌNH ÑIEÀU KHIEÅN 5.4.1 Khai baùo phaàn cöùng Ta phaûi xaây döïng caáu hình phaàn cöùng khi taïo moät project. Döõ lieäu veà caáu hình seõ ñöôïc truyeàn ñeán PLC sau ñoù. Ta se thöûõ khai baùo phaàn cöùng cho caùc Module sau: CPU 312C-5BD01-0AB0, DI 321-1BH02-0AA0, DO 322-1HF01-0AA0, AI 331- 7KB02-0AB0, AO 332-5H501-0AB0 ♦ Click vaøo bieåu töôïng ñeå môû chöông trình môùi. Khi cöûa soå New hieän ra, ta nhaäp teân cuûa chöông trình vaøo vaø Click OK nhö hình sau: Hình 5.7 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 56 dieukhientudong.net
  58. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng ♦ Trôû vaøo maøn hình chính ta vaøo Insert -> Station -> SIMATIC 300 Station ñeå cheøn caáu hình cho chöông trình (module CPU, module IM, ). Xem hình sau: Hình 5.8 ♦ Khi Click vaøo bieåu töôïng SIMATIC 300 beân phaûi maøn hình xuaát hieän bieåu töôïng . Ta D_Click vaøo bieåu töôïng Hardware ñeå khai baùo caáu hình cho chöông trình. Cöûa soå HW Config ñöôïc môû (xem hình döôùi), ta phaûi cheøn rack cho project. Hình 5.9 Cöûa soå khai baùoHardware ♦ Trong cöûa soå HW_config ta Click vaøo bieåu töôïng ñeå môû thö vieän. ♦ Trong thö vieän, ta Click vaøo SIMATIC 300 (hình 15) ñeå laáy caùc thaønh phaàn caàn thieát. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 57 dieukhientudong.net
  59. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Hình 5.10 ♦ Tieáp theo, ta tìm thö muïc RACK 300 vaø D_Click vaøo bieåu töôïng ñeå taïo Rail chöùa caùc Module. ♦ Moät Rail seõ hieän ra goàm 11 Slot (xem hình). Ta Click vaøo Slot 2 (toâ ñaäm Slot 2), sau ñoù Click vaøo CPU_300 -> CPU_312C -> 6ES7 312-5BD00-0AB0. Hình 5.11 ♦ Tieáp theo, Click vaøo Slot 4 vaø Click vaøo SM_300 -> DI_300 -> D_Click vaøo SM 321 DI16×DC24V (hình 5.12). Soá hieäu naøy tuyø thuoäc loaïi Module DI maø ta coù. Hình 5.12 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 58 dieukhientudong.net
  60. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng ♦ Töông töï, ta Click vaøo Slot 5 vaø Click vaøo DO_300 -> D_Click vaøo SM 322 DO16×DC24V/0.5A. (Hình 5.13): Hình 5.13 ♦ Töông töï, ta Click vaøo Slot 6 vaø Click vaøo AI_300 -> D_Click vaøo SM 331 A12x12Bit. (hình 5.14): Hình 5.14 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 59 dieukhientudong.net
  61. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng ♦ Töông töï, ta Click vaøo Slot 7 vaø Click vaøo A0_300 -> D_Click vaøo SM 332 AO4 x 12Bit.(Hình 5.15): Hình 5.15 ♦ Ta Click vaøo bieåu töôïng ñeå Save vaø Compile caáu hình cöùng. Ta ñoùng cöûa soå HW_Config ñeå vaøo maøn hình Manager. Khi trôû veà maøn hình Manager ta D_Click vaøo bieåu töôïng khoái OB1 (hình 5.16) ñeå môû khoái OB1. Hình 5.16 ♦ Khi cöûa soå Properties_ Organization Block hieän ra (hình 5.17) ta coù theå choïn ngoân ngöõ laäp trình cho khoái OB1. ÔÛ ñaây ta choïn ngoân ngöõ LAD (LADDER) ñeå laäp trình. Hình 5.17 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 60 dieukhientudong.net
  62. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng 5.4.2 Caáu truùc cöûa soå laäp trình Baûng khai baùo Baûng caùc coâng cuï laäp bieán vaø tham soá trình (Program Element) khoái Phaàn soaïn thaûo chöông trình Hình 5.18 Caùc thaønh phaàn cuûa cöûa soå laäp trình • Baûng khai baùo phuï thuoäc khoái. Duøng ñeå khai baùo bieán vaø tham soá khoái • Phaàn soaïn thaûo chöùa moät chöông trình, noù chia thaønh töøng Network. Caùc thoâng soá nhaäp ñöôïc kieåm tra loãi cuù phaùp Noäi dung cöûa soå “Program Element”tuøy thuoäc ngoân ngöõ laäp trình ñaõ löïa choïn. Coù theå nhaán ñuùp vaøo phaàn töû laäp trình caàn thieát trong danh saùch ñeå cheøn chuùng vaøo danh saùch. Cuõng coù theå cheøn caùc phaàn töû caàn thieát baèng caùch nhaán vaø nhaû chuoät. Caùc thanh coâng cuï thöôøng söû duïng: : Môû chöông trình môùi : Môû chöông trình ñaõ coù saün : Löu chöông trình : Ñoå chöông trình xuoáng PLC ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 61 dieukhientudong.net
  63. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng : Hieån thò ñòa chæ daïng teân gôïi nhôù (Symbol representation) : Giaùm saùt hoaït ñoäng chöông trình cuûa PLC : Môû cöûa soå caùc phaàn töû laäp trình (Program Element) : Reõ nhaùnh chöông trình : Taïo network môùi. Caùc Menu coâng cuï thöôøng duøng: • New (File Menu) Taïo môùi • Open (File Menu) Môû file • Cut (Edit menu) Caét • Paste (Edit Menu) Daùn • Copy (Edit Menu) Sao cheùp • Download (PLC Menu) Taûi xuoáng • Network (Insert) Cheøn network môùi • Program Elements (Insert) Môû cöû soå caùc phaàn töû laäp trình • Clear/Reset (PLC) Xoùa chöông trình hieän thôøi trong PLC • LAD, STL, FBD (View) Hieån thò daïng ngoân ngöõ yeâu caàu Caùc phaàn töû laäp trình thöôøng duøng (cöûa soå Program Elements): * Caùc leänh logic tieáp ñieåm: *Caùc loaïi counter. * Caùc leänh toaùn hoïc Soá nguyeân: Soá thöïc: * Caùc loaïi Timer ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 62 dieukhientudong.net
  64. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng * Caùc leänh chuyeån ñoåi döõ lieäu: * Caùc leänh so saùnh: 5.4.3 Ñoå chöông trình Ta phaûi thieát laäp saün saøng söï keát noái ñeán PLC (hình 5.19) ñeå ñoå chöông trình. Hình 5.19 Môû nguoàn cho PLC. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 63 dieukhientudong.net
  65. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Chuyeån sang trang thaùi stop. Ñeøn stop hieän leân. Chuyeån caàn gaït sang cheá ñoä MRES vaø giöõ khoaûng 3s ñeå reset tröôùc khi ñoå. Chuyeån nuùt gaït trôû veà vò trí stop vaø ñoå chöông trình. Choïn nhöõng khoái maø ta seõ download (töø maøn hình Manager), PLC -> Download. 5.4.4 Giaùm saùt hoaït ñoäng cuûa chöông trình Ñeå quan saùt traïng thaùi hoaït ñoäng hieän thôøi cuûa PLC ta duøng chöùc naêng Kieåm tra vaø quan saùt. Trong cheá ñoä kieåm tra caùc phaàn töû trong LAD/FBD ñöôïc hieån thò ôû caùc maøu khaùc nhau. Coù theå ñònh daïng caùc maøu naøy trong menu Option -> Customize. Ñeå kích hoaït chöùc naêng Kieåm tra vaø quan saùt ta Click vaøo bieåu töôïng maét kính treân thanh coâng cuï hoaëc vaøo menu Debug -> Monitor Khi ñoù trong chöông trình coù caùc ñaëc ñieåm: ¾ Traïng thaùi ñöôïc thöïc hieän coù maøu xanh laù vaø lieàn neùt. ¾ Traïng thaùi khoâng thöïc hieän coù daïng ñöôøng ñöùt neùt. ™ Chuù yù: ÔÛ cheá ñoä kieåm tra, söï thay ñoåi trong chöông trình laø khoâng theå thöïc hieän ñöôïc. ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 64 dieukhientudong.net
  66. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng PHUÏ LUÏC PLC SIMATIC S7-200 coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau : Ñaëc tröng cô baûn cuûa caùc khoái vi xöû lyù CPU212 vaø CPU214 ñöôïc giôùi thieäu trong baûng : CPU212 CPU214 Boä nhôù chöông trình 512 words(1KB) coù nhôù 2048 words(4KB) coù nhô Boä nhôù döõ lieäu 512 words, chöùa 100 words coù nhôù 2048 words(4KB),chöùa 512 words coù nhô Soá coång logic vaøo 8 14 Soá coång logic ra 6 10 Soá module I/O môû roäng 2 7 Toång soá coång logic vaøo 64 64 Toång soá coång logic ra 64 64 Soá boä taïo thôøi gian treã 64/2:1ms,8:10ms,54:100ms 128/4:1ms,16:10ms108:100ms Soá boä ñeám 64 128 Soá boä ñeám toác ñoä cao 0 3 Soá boä phaùt xung nhanh 0 2 Soá boä ñ. chænh töông töï 0 2 Soá bít nhôù ñaëc bieät 368 688 Cheá ñoä ngaét & xöû lyù tín hieäu x X Thôøi gian löu tröõ boä nhôù 50 giôø 190 giôø Pin keùo daøi thôøi gian nhôù x X Led chæ thò traïng thaùi I/O x X Gheùp noái maùy tính x X • CAÙC ÑAËC TRÖNG KYÕ THUAÄT CUÛA CPU 312IFM CPU vaø Product Version - Maõ hieäu 6ES7312-5AC02-0A0B - Phieân baûn phaàn cöùng: 01 - Phieân baûn cuûa Haõng V1.1.0 - Phaàn meàm thích hôïp STEP 7 V5.0 Service Pack 03 Memory Boä nhôù laøm vieäc - Boä nhôù noäi: 6K - Boä nhôù môû roäng: Khoâng Boä nhôù LOAD - Boä nhôù tích phaân: 20KB RAM 20KB EEPROM - FEPROM môû roäng: Khoâng - RAM môû roäng: Khoâng Backup Coù - Coù Pin: Khoâng - Khoâng coù Pin: Giöõ ñöôïc 72 bytes thoâng soá (döõ lieäu, côø, timer) Thôøi gian xöû lyù - Xöû lyù vôùi caùc leänh bit: Cöïc tieåu 0.6 µs - Xöû lyù vôùi caùc leänh töø: Cöïc tieåu 2 µs - Pheùp toaùn vôùi soá nguyeân keùp: Cöïc tieåu 3 µs - Caùc pheùp toaùn vôùi daáu phaåy troâi: Cöïc tieåu 60 µs Boä ñònh thôøi/ñeám vaø ñaëc tính löu giöõ Caùc boä ñeám S7: 32 - Ñieàu chænh löu giöõ : Töø C 0 tôùi C 31 - Ñaët tröôùc (Preset): Töø C 0 tôùi C 7 - Daûi ñeám: 1 tôùi 999 Caùc boä ñeám IEC: Coù - Loaïi: SFBs Boä ñònh thôøi S7: 64 - Ñieàu chænh löu giöõ: Khoâng - Daûi ñònh thôøi gian: 10 ms tôùi 9990 s Caùc boä ñònh thôøi IEC: Coù - Loaïi SPBs ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 65 dieukhientudong.net
  67. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Mieàn döõ lieäu vaø caùc ñaëc tính löu giöõ Toaøn boä mieàn löu giöõ döõ lieäu (caùc côø Cöïc ñaïi 1 DB, 72 byte döõ lieäu lieân hôïp, caùc boä thôøi gian, boä ñeám) Caùc boä nhôù Bit: 1024 - Ñieàu chænh löu giöõ: MB 0 tôùi MB 71 - Ñaët tröôùc (Preset) MB 0 tôùi MB 15 Caùc boä nhôù Clock: 8 (1 byte boä nhôù) Caùc khoái döõ lieäu: Cöïc ñaïi 63 (DB 0 ñeå döï tröõ) - Kích thöôùc: Cöïc ñaïi 6KB - Ñieàu chænh löu giöõ: Cöïc ñaïi 1DB, 72 bytes - Ñaët tröôùc (Preset): Khoâng löu giöõ Vuøng döõ lieäu (khoâng thay ñoåi): Cöïc ñaïi 512 byte - Lôùp quyeàn öu tieân 256 bytes Caùc Khoái Obs Xem danh saùch leänh - Kích thöôùc: cöïc ñaïi 6 KB Chieàu saâu ngaên xeáp - Lôùp quyeàn öu tieân 8 - Caùc möùc theâm vaøo trong voøng 1 loãi OB: Khoâng FBs Cöïc ñaïi 32 - Kích thöôùc: Cöïc ñaïi 6KB FCs Cöïc ñaïi 32 - Kích thöôùc: Cöïc ñaïi 6KB Mieàn ñòa chæ (caùc loái vaøo / ra) Vuøng ñòa chæ cho ngoaïi vi: - Soá / Digital: 0 tôùi 31/0 tôùi 31 Tích hôïp: 124, 125 E/124 A - Töông töï / Analog: 256 tôùi 383/256 tôùi 383 Xöû lyù veõ hình (khoâng thay ñoåi ñöôïc): 32 byte + 4 byte integral/ 32 byte + 4 byte integral Caùc keânh Digital: 256 + 10 integral /256 + 6 integral Caùc keânh Analog: 64/32 Caáu hình Khung gaén: 1 Soá module treân giaù ñôõ: Cöïc ñaïi 8 DB chuû - Tích hôïp Khoâng - Qua CP Coù Caùc chöùc naêng thoâng baùo S7 Kích hoaït ngay laäp töùc Khoâng Baùo ñoäng - caùc khoái S Thôøi gian Ñoàng hoà thôøi gian thöïc: Coù - Löu giöõ: Khoâng - Ñoä chính xaùc: Xem phaàn 8.1.6 Hoaït ñoäng cuûa boä ñeám giôø Khoâng Ñoàng boä clock Coù - Treân PLC Chuû - Treân MPI Chuû/Tôù Caùc chöùc naêng kieåm tra vaø uyû thaùc Traïng thaùi /thay ñoåi caùc bieán Coù - Caùc bieán Loái vaøo, loái ra, caùc côø, DBs, thôøi gian, boä ñeám - Soá Caùc bieán maøn hình Cöïc ñaïi 30 Caùc bieán thay ñoåi Cöïc ñaïi 14 Force - Bieán Caùc loái vaøo, loái ra - Soá Cöïc ñaïi 10 Khoái monitor Coù Daõy ñôn Coù Ñieåm gaõy 2 ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 66 dieukhientudong.net
  68. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Boä ñeäm chuaån ñoaùn Coù - Soá loái vaøo 100 Chöùc naêng truyeàn thoâng Truyeàn thoâng PD/OP Coù Truyeàn döõ lieäu toång theå Coù - Soá goùi GD Göûi 1 Nhaän 1 Kích thöôùc cuûa goùi GD Cöïc ñaïi 22 byte Kích thöôùc thích hôïp 8 byte Truyeàn thoâng S7 cô baûn Coù - Döõ lieäu Ngöôøi duøng Cöïc ñaïi 76 byte Kích thöôùc thích hôïp 32 byte vôùi X/I_PUT/_GET 76 Byte vôùI X_SEND/_RCV Truyeàn Thoâng S7 Coù (server) - Döõ lieäu Ngöôøi duøng Cöïc ñaïi 160 byte Kích thöôùc thích hôïp 32 byte Töông thích truyeàn thoâng S5 Khoâng Truyeàn thoâng chuaån Khoâng Soá taøi nguyeân keát noái 6 cho PD/OP/S7 cô baûn/S7 truyeàn thoâng - Ñaët tröôùc cho: Truyeàn thoâng PD Cöïc ñaïi 5 Ngöôøi duøng coù theå ñònh nghóa töø 1 tôùi 5 Maëc ñònh 1 Truyeàn thoâng OP Cöïc ñaïi 5 Ngöôøi duøng coù theå ñònh nghóa töø 1 tôùi 5 Maëc ñònh 1 Truyeàn thoâng S7 cô baûn Cöïc ñaïi 2 Ngöôøi duøng coù theå ñònh nghóa töø 0 tôùi 2 Maëc ñònh 2 Giao dieän Giao dieän thöù nhaát Chöùc naêng - MPI Coù - DP chuû Khoâng - DP tôù Khoâng - Caùch ñieän galvanic Khoâng MPI - Caùc dòch vuï PD/OP Coù Truyeàn thoâng toaøn boä döõ lieäu Coù Truyeàn thoâng S7 cô baûn Coù Truyeàn thoâng S7 Coù (Server) - Vaän toác truyeàn 19,2; 187,5kbps Kích thöôùc - Kích thöôùc laép ñaët W x H x D (mm) 80 x 125 x 130 - Troïng löôïng Khoaûng 0,45kg Laäp trình - Ngoân ngöõ laäp trình STEP 7 - Taäp leänh löu tröõ Xem danh saùch leänh - Ngaên xeáp 8 - Caùc leänh heä thoáng (SFCs) Xem danh saùch leänh - Caùc khoái leänh heä thoáng (SFBs) Xem danh saùch leänh - Baûo maät chöông trình ngöôøi duøng Maät khaåu baûo veä Ñieän theá, Doøng Nguoàn nuoâi 24VDC - Daûi nguoàn cho pheùp 20,4 tôùi 28,8VDC Coâng suaát tieâu thuï (khoâng taûi) 0.7A (ñieån hình) Doøng khôûi ñoäng 8A I2 t 0,4 A2 s Caàu chì ngoaøi cho ñöôøng caáp nguoàn (khuyeán caùo) Boä ngaét maïch; 10A, loaïi B hoaëc C ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 67 dieukhientudong.net
  69. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Nguoàn PG cho MPI (15 tôùi 30VDC) Cöïc ñaïi 200mA Maát maùt coâng suaát 9W (ñieån hình) Pin Khoâng Boä aécquy Khoâng Caùc loái vaøo / ra tích hôïp Ñòa chæ: - Caùc loái vaøo Digital E 124.0 tôùi E 127.7 - Caùc loái ra Digital A 124.0 tôùi A 124.7 Caùc haøm tích hôïp Ñeám 1 (xem Integrated Functions Manual) Ño taàn soá cöïc ñaïi tôùi 10 KHz (xem Integrated Functions Manual) • ÑAËC TRÖNG KYÕ THUAÄT CAÙC LOÁI VAØO ÑAËC BIEÄT CUÛA CPU 312IFM Module – Döõ lieäu ñaëc bieät Soá caùc loái vaøo 4 töø [ 124.6 tôùi I 125.1 Chieàu daøi caùp - Boïc kim Cöïc ñaïi 100m (109 yd.) Theá, doøng, ñieän theá Soá caùc loái vaøo coù theå xöû lyù ñoàng thôøi 4 - (Caáu hình ngang) tôùi 60°C4 - (Caáu hình ñöùng) tôùi 40°C4 Caùc traïng thaùi, caùc ngaét, caùc chuaån ñoaùn Hieån thò traïng thaùi 1 ñeøn LED xanh cho moãi keânh Ngaét - Xöû lyù ngaét Coù theå thoâng soá hoaù Caùc haøm chuaån ñoaùn Khoâng Taøi lieäu löïa choïn caûm bieán Theá loái vaøo - Giaù trò 24VDC - Cho tín hieäu “1” [ 125.0 vaø [ 125.1 15 tôùi 30 V [ 124.6 vaø [ 24.7 15 tôùi 30 V - Cho tín hieäu “0” -3 tôùi 5V Doøng loái vaøo - Cho tín hieäu “1” [ 125.0 vaø [ 125.1 Cöïc tieåu 2 mA [ 124.6 vaø [ 24.7 Cöïc tieåu 6.5 mA Thôøi gian treã loái vaøo - Töø “0” tôùi “1” Cöïc ñaïi 50µs - Töø “1” tôùi “0” Cöïc ñaïi 50µs Caùc ñaëc tröng loái vaøo - E125.0 vaø E125.1 Theo IEC 1131, loaïi 1 - E124.6 vaø E124.7 Theo IEC 1131, loaïi 1 Connections noái 2 daây Khoâng BEROs Doøng tónh cho pheùp [ 125.0 vaø [ 125.1 Cöïc ñaïi 0.5 mA [ 124.6 vaø [ 24.7 Cöïc ñaïi 2 mA Thôøi gian, taàn soá Thôøi gian ñieàu phoái noäi cho - Xöû lyù ngaét Cöïc ñaïi 1.5ms Taàn soá loái vaøo ≤ 10 kHz • ÑAËC TRÖNG KYÕ THUAÄT CAÙC LOÁI VAØO DIGITAL CUÛA CPU 312 IFM Ghi chuù: Coù theå gaùn caùc thoâng soá caùc loái vaøo [ 124.6 vaø [ 24.7 nhö laø caùc loái vaøo ñaëc bieät, Khi ñoù caùc ñaëc tính kyõ thuaät lieät keâ cho caùc loái vaøo ñaëc bieät aùp duïng cho caùc loái vaøo [ 124.6 vaø [ 24.7. Module – Ñaëc tröng Döõõ lieäu Soá caùc loái vaøo 8 Chieàu daøi caùp - Caùp khoâng boïc kim Cöïc ñaïi 600m - Caùp boïc kim Cöïc ñaïi 1000m Theá, doøng, ñieän theá ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 68 dieukhientudong.net
  70. Giaùo trình PLC Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Soá loái vaøo coù theå xöû lyù ñoàng thôøi 8 - (Caáu hình ngang) tôùi 60°C8 - (Caáu hình ñöùng) tôùi 40°C8 Caùch ly ñieän galvanic Khoâng Caùc traïng thaùi, caùc ngaét, caùc chuaån ñoaùn Hieån thò traïng thaùi 1 ñeøn LED xanh cho moãi keânh Caùc ngaét Khoâng Caùc haøm chuaån ñoaùn Khoâng Taøi lieäu löïa choïn caûm bieán Theá loái vaøo - Giaù trò 24VDC - Cho tín hieäu “1” 11 tôùi 30V - Cho tín hieäu “0” -3 tôùi 5V Doøng loái vaøo - Cho tín hieäu “1” 7 mA Thôøi gian treã loái vaøo - Töø “0” tôùi “1” 1.2 tôùi 4.8 ms - Töø “1” tôùi “0” 1.2 tôùi 4.8 ms Caùc ñaëc tröng loái vaøo1 Theo IEC 1131, loaïi 2 Connections noái 2 daây Coù theå BEROs Doøng tónh cho pheùp Cöïc ñaïi 2 mA • ÑAËC TRÖNG KYÕ THUAÄT CAÙC LOÁI RA DIGITAL CUÛA CPU 312 IFM Taøi lieäu ñaëc thuø - module Soá caùc loái ra 8 Chieàu daøi caùp - Caùp khoâng boïc kim Cöïc ñaïi 600m - Caùp boïc kim Cöïc ñaïi 1000m Theá, doøng, ñieän theá Doøng toång coäng cuûa caùc loái ra (treân nhoùm) - (Caáu hình ngang) tôùi 40°C Cöïc ñaïi 3A - (Caáu hình ngang) tôùi 60°C Cöïc ñaïi 3A - (Caáu hình ñöùng) tôùi 40°C Cöïc ñaïi 3A Caùch ly ñieän galvanic Khoâng Caùc traïng thaùi, caùc ngaét, caùc chuaån ñoaùn Hieån thò traïng thaùi 1 ñeøn LED xanh cho moãi keânh Caùc ngaét Khoâng Caùc haøm chuaån ñoaùn Khoâng Taøi lieäu löïa choïn khôûi ñoäng Theá loái ra - Cho tín hieäu “1” Cöïc tieåu L + (-0.8V) Doøng loái ra - Cho tín hieäu “1” / ñònh möùc 0.5 A Khoaûng cho pheùp 5 mA ñeán 0.6 A - Cho tín hieäu “0” Doøng coøn dö cöïc ñaïi 0.5 mA Daûi toång trôû taûi 48Ω tôùi 4kW Taûi ñeøn cöïc ñaïi 5W Noái song song cuûa 2 loái ra - Cho ñieàu khieån keânh keùp taûi Coù theå - Cho naâng cao chaát löôïng Khoâng theå Ñieàu khieån cuûa moät loái vaøo soá Coù theå Taàn soá chuyeån maïch (switching) - Ñoái vôùi taûi trôû Cöïc ñaïi 100Hz - Ñoái vôùi taûi caûm theo IEC 947-5-1, DC13 cöïc ñaïi 0.5 Hz - Ñoái vôùi taûi ñeøn Cöïc ñaïi 100Hz Giôùi haïn cuûa theá caûm öùngngaét 30V (ñieån hình) Baûo veä ngaén maïch loái ra Coù, ñònh thôøi baèng ñieän töû - Ngöôõng nhaïy 1A (ñieån hình) ThS. Leâ Vaên Baïn S7200-S7300 KS. Leâ Ngoïc Bích Trang 69 dieukhientudong.net