Tài liệu Cấu trúc SFC ppt

Thể hiện tác động gắn liền với từng bướcTác động được kí hiệu bằng chữ cái A kèm vớichỉ số thường trùng với chỉ số bước 1 A11 0 BướBướướcccc ban ban ban đđđđầầầầuuuu 10 BBướướướcccc đđđđ

Giíi thiÖu vÒ SFC (Grafcet)

Ví dụ 2

Tay épChi tiết

Pháthiệnchi tiết

Hướng chuyển độngKẹp chi tiết

Băng tải

Ví dụ 3

Giới hạn nângGiới hạn hạ

Hạ khoanNâng khoan

Phần nâng/hạPhần khoan

Phần làm mát

Phần kẹpNút nhấn

Công tắc cho phần làm mát

Ví dụ 4

nắp đổ nguyên liệu

PhễuA

đầu đùn

Đcơ truyền động

Những khái niệm cơ bản về cấu trúc SFC

Hoạt động theo một tuần tự hoặc nhiều tuần tự.

Trong mỗi tuần tự có nhiều bước, mỗi một bước thể hiện một trạng thái của hệ.

Giữa các bước là các điều kiện chuyển tiếp.

Thể hiện tác động gắn liền với từng bước

Tác động được kí hiệu bằng chữ cái A kèm vớichỉ số (thường trùng với chỉ số bước)

1

A11

0 BướBướướcccc ban ban ban đđđđầầầầuuuu 10 BBướướướcccc đđđđồồồồngngng bbbbộộộộ

hohoáááá

Các điều kiện:

Là một tổ hợp các yêu cầu lôgíc, khi thoả mãn đầy

đủ các yêu cầu này, hệ thống có thể chuyển đổi từbước này sang bước khác

Các điều kiện được kí hiệu bằng chữ cái T kèm vớichỉ số

Được thể hiện bằng nét gạch ngang trên sơ đồ

Điều kiện luôn đúng

A11

T2T1

= 1

Trong ngôn ngữ S7-Graph, thì điều kiện được lập trình bằng ngôn ngữ LAD (FBD).

Các điều kiện có thể xảy ra tại các khu vực sau:

Tại các vị trí đặt điều kiện giữa các bước

Tại vị trí khoá chéo

Tại vị trí giám sát lỗi

Tại vị trí đặt các lệnh toàn cục

T3

1

2 T2 T1

T3 S1 T3

Các giai đoạn macro:

Được xem như một chương trình con hoặcmột trình tự con, trong đó bước ban đầu kíhiệu là IN, bước cuối cùng là OUT

IN

OUTMACRO

Các bước đồng bộ hoá:

Có nghĩa là một tuần tự muốn thực thi đượccòn phải phụ thuộc vào điều kiện nào đó củamột tuần tự khác, do vậy cần phải có mộtbước trung gian nhằm mục tiêu đồng bộ hoá

hệ thống

Chú ý:

Nếu không chỉ ra các liên hệ có hướng thì hệthống vận hành từ trên xuống dưới

Với một hệ thống tại một thời điểm nào đó sẽ

có một hoặc nhiều bước tích cực và các bướckhác là không tính cực

Để thể hiện sự tích cực của bước người tadùng dấu chấm đặt bên trong bước đó

1

2 T2 T1

• Điều kiện phải tích cực

Khi xảy ra chuyển bước thì bước mới được xác lập

và bước cũ bị xoá bỏ

Khi điều kiện trước và sau của bước cùng tích cực thì bước bị vô hiệu hoá

Khảo sát ví dụ sau:

Bước 1 tích cực (tác động được thực thi) Khixảy ra điều kiện T1 (ON) Bước 2 chuyểnsang tích cực Bước 2 còn tích cực cho đếnkhi xảy ra điều kiện T2 Điều kiện có thể dướidạng xung

T1 T2

1 2

T2

1 T1 2 T2

1 T1 2

b

0 1

0

0

0 1

Điều kiện dạng xung

Điều kiện dạng sườn xung

T12

Trước khi bước

2 tích cực

bước 2 tích cực

Sau khi bước 2 tích cực

T1 2

0

1 1

1

T1 S2

T2

0 1 0

1 A B

1 0 1 0 D C

Điều kiện thời gian

Điều kiện thời gian kết hợp

T1

T2 2

0

0

0

1 1

1

T1 S2

ấn nút

100 giây

∆ T/S2/100s and ấn nút

0 1 0 1

T2

Khoá chéo:

Là tổ hợp các tín hiệu lôgíc nhằm mục đích khoá chéo một bước nào đó có ảnh hưởng tới việc thực thi các tác

động riêng lẻ (Ví dụ dừng chương trình và đưa ra báo lỗi)

Kí hiệu khoá chéo là: Interlock

Nếu biểu thức lôgíc của điều kiện được thoả mãn, thì các tác động kết hợp với khoá chéo được thực hiện

Nếu biểu thức lôgíc của điều kiện không được thoả mãn, thì đó là nhiễu:

• Các tác động kết hợp với khoá chéo không được thực hiện.

• Một lỗi về khoá chéo được tạo ra (sự kiện L1)

Chú ý: Nếu bài toán có lập trình cho khoá chéo, thì khoá

chéo có tác dụng khi lệnh sử dụng có thêm kí tự C đằng sau

Nếu khoá chéo không gắn với bất kì điều kiện nào thì xem như khoá chéo luôn thoả mãn

Khi sử dụng tiếp điểm NC làm điều kiện chuyển tiếp:

S10 T10 S11

T9 S10 T10 S11

Khảo sát ví dụ 2:

ĐC M1 = 1 (hoạt động) khi Stop = 1, Start = 1

M1 = Stop and ↓Start

Trong lập trình bằng SFC (Grafcet), không cần tựgiữ cho nút Start.

Khi chuyển đổi sang S7-200 ta cần dùng lệnh tựgiữ

Khảo sát ví dụ 3:

Các kiểu tác động đi kèm các bước:

Tác động chuẩn có hoặc không có khoá chéo:

Tất cả các tác động chuẩn đều có khả năng kết hợp với khoá chéo

Những tác động chuẩn không có khoá chéo được thực thi khi bước trở nên tích cực

Chú ý: D là địa chỉ khối dữ liệu DB (DI)

Khi bước tích cực (khoá chéo tác động) thì

nội dung vùng nhớ có giá trị 1 (có nhớ)

Q,I, M, DR[C]

Khi bước tích cực (khoá chéo tác động) thì

nội dung vùng nhớ có giá trị 1 (có nhớ)

Q,I, M, DS[C]

Khi bước tích cực (khoá chéo tác động) thì

nội dung vùng nhớ có giá trị 1

Q,I, M, DN[C]

ý nghĩaVùng nhớ

Lệnh

Lệnh gọi khối, khi bước trở nên tích cực (khoá chéo tác động)

FB, FC, SFC, SFBCALL[C]

Giá trị thời gian cần đặtT#<const>

Tích cực dạng xung, khi bước tích cực (khoá chéo tác động), thì nội dung vùng nhớ được kích lên 1 trong khoảng thời gian đặt trước

Q,I, M, DL[C]

Giá trị thời gian cần đặtT#<const>

Khi bước tích cực (khoá chéo tác động) thì sau khoảng thời gian đặt trước nội dung vùng nhớ có giá trị 1 Nếu thời gian bước tích cực nhỏ hơn thời gian

đặt trước thì nội dung vùng nhớ không thay đổi

Q,I, M, DD[C]

ý nghĩaVùng nhớ

Lệnh

<const>: nD (ngµy), nH (giê), nM (phót), nS (gi©y), nMS (miligi©y)

VÝ dô: T#3D2H (3 ngµy, 2 giê)

Q Q

S4 Q1.0

Tác động phụ thuộc vào sự kiện:

Sự kiện là gì:

• Sự kiện là sự thay đổi trạng thái của bước (S), của tín hiệu giám sát (V), của tín hiệu khoá chéo (L), của một cảnh báo (A), của một xác nhận (R) (sườn lên hoặc sườn xuống)

Sự kiện của bước:

Sự kiện giám sát:

Sự kiện tín hiệu khoá chéo:

Sự kiện của tín hiệu cảnh báo, một xác nhận:

Các tác động chuẩn (ngoại trừ tác động có gắn với lệnh D hoặc L) đều có khả năng kết hợp với một sựkiện

Khi bước tích cực (khoá chéo tác

động) thì nội dung vùng nhớ có giá trị

1 (có nhớ)

Q,I, M, DR[C]

Sau khi xuất hiện sự kiện (và khoá

chéo tác động) thì các lệnh tương ứng

được thực hiện

N, R, S,CALL

S0, V0, L0,L1

Sau khi xuất hiện sự kiện (và khoá

chéo tác động) thì các lệnh tương ứng

được thực hiện

N[C],R[C],S[C]

CALL[C]

S1, V1, A1,R1

ý nghĩaLệnh

Sự kiện

hoặc vô hiệu hoá bước):

Vô hiệu hoá tất cả các bước tuỳ thuộc vào sự kiện, trừ bước

đang gắn với tác động

OFFS_ALL

L1

S

S_ALLS

Vùng nhớ

Kích hoạt hoặc vô hiệu hoá

bước tuỳ thuộc vào sự kiện

ON,OFF

S0, V0, L0, L1

Vô hiệu hoá tất cả các bước tuỳ thuộc vào sự kiện (và khoá

chéo), trừ bước đang gắn với tác động

OFF[C]

S1, V1

Kích hoạt hoặc vô hiệu hoá

bước tuỳ thuộc vào sự kiện (vàkhoá chéo)

ON[C],OFF[C]

S1, V1, A1,R1

ý nghĩaLệnh

Khi xảy ra sự kiện (khoá chéo thoả mãn) thì giá trị đếm nội

đ−ợc tăng lên 1

CU[C]

S1,S0,L1L0,V1,V0A1, R1

Khi xảy ra sự kiện (khoá chéo thoả mãn) thì giá trị đặt đ−ợc ghi vào bộ đếm

CS[C]

S1,S0,L1L0,V1,V0A1, R1

ý nghĩaLệnh

Khi xảy ra sự kiện (khoá chéo thoả mãn) thì giá trị đếm nội và

bộ đếm bị reset về 0

CR[C]

S1,S0,L1L0,V1,V0A1, R1

ý nghĩaLệnh

Sự kiện

Sử dụng bộ trễ (timer) làm yếu tố tác động:

Kích hoạt bộ trễ theo sườn lên (SD)

TD[C]

S1,S0,L1L0,V1,V0A1, R1

Kích hoạt bộ trễ tạo xung kéo dài (SE)

TL[C]

S1,S0,L1L0,V1,V0A1, R1

ý nghĩaLệnh

Khi sự kiện xảy ra (khoá chéo tác động) thì giá trị đếm nội vàtimer bit bị xoá về 0

TR[C]

S1,S0,L1L0,V1,V0A1, R1

ý nghĩaLệnh

Sự kiện

Sử dụng biểu thức toán làm yếu tố tác động:

A:=BA:=func(B)A:=B<operator>C

S1,S0,L1L0,V1,V0A1, R1

Khi bước tích cực (vàkhoá chéo tác động) thì

biểu thức được thực hiện

A:=BA:=func(B)A:=B<operator>C -

ý nghĩaBiểu thức

Sự kiện

Các dữ liệu sau được phép gán trực tiếp:

8 bits: BYTE, CHAR

16 bits: WORD, INT, DATE, S5TIME

32 bits: DWORD, DINT, REAL, TIME, TIME_OF_DAY

Sö dông hµm: A:=func(B) víi danh s¸ch hµm cho d−íi ®©y:

Ví dụ:

(1): Ngay khi xuất hiện sườn lên của bước 4 bộ

đếm C23 sẽ đếm lên 1, điều này có nghĩa bộ đếm

sẽ thực hiện việc đếm số lần bước được tích cực

(2): Ngay khi xuất hiện sườn lên của bước 4 biến A

sẽ được tăng lên 1, điều này có nghĩa bộ đếm sẽthực hiện việc đếm số lần bước được tích cực

C

Hội tụ ORThực hiện hội tụ tuần tự đang

Hội tụ and

Điều kiện T2 đến thì hệ hội tụ

từ S41 và S51 về S10

Giíi h¹n n©ngGiíi h¹n h¹

H¹ khoanN©ng khoan

PhÇn n©ng/h¹

§C khoan

§C lµm m¸t

PhÇn kÑpNót nhÊn

H¹ khoan tíi vÞ trÝ thÊp (Khoan)

Chê 0,5s ë vÞ trÝ thÊp (Khoan)

N©ng khoan tíi vÞ trÝ cao (Dõng khoan, dõng b¬m n−íc)

Th¸o vËt liÖu (b»ng tay)

Lùa chän c¸c giai ®o¹n cña hÖ thèng

TrÔ (t1)

H¹n chÕ h¹

2

Ch¹y khoan H¹ khoan 1

5

Nót M * ¸p lùc kÑp 0

Dïng khoan Xo¸ c¸c buíc

=1

=1 S0

Bố trí thiết bị chuyển động và cảm biến:

Tay máy nâng lên hạ xuống do ĐC điện kéo

Tay máy sang phải sang trái do ĐC điện kéo

Công tắc tơ hạ tay máy (Hạ tay máy)

Công tắc tơ nâng tay máy (Nâng tay máy)

Công tắc tơ chạy phải (Chạy phải)

Công tắc tơ chạy trái (Chạy trái)

M 0

Hạ tay máy Kẹp vật Nâng tay máy

S8/HC t

Bài toán điều khiển cánh tay máy trường hợp 2

Lựa chọn vật cao chuyển đến B, vật thấp chuyển đến CLựa chọn truyền động và cảm biến tương tự trường hợp 1Thêm: Hạn chế tại B (HCB), Hạn chế tại C (HCC)

Cảm biến quang để phát hiện đối tượng cao, thấp

X©y dùng hÖ SFC

4 Ch¹y ph¶i N©ng tay m¸y

KÑp vËt

∆T/S2/10s

3

HCd 2 H¹ tay m¸y

0 1 M S11/HCt

HCtr

8

HCC H¹ tay m¸y

Ch¹y tr¸i

N©ng tay m¸y /KÑp vËt

HCt S0

5 H¹ tay m¸y

/KÑp vËt

N©ng tay m¸y

Bài toán điều khiển cánh tay máy trường hợp 3

Lựa chọn truyền động và cảm biến tương tự trường hợp 1

Xây dựng hệ SFC

9 3

HC Tr

2

1

HC d M 0

Hạ tay máy Kẹp vật

Nâng tay máy Chạy phải

Pháthiệnchi tiết

Hướng chuyển độngKẹp chi tiết

Băng tải

Bố trí thiết bị truyền động và cảm biến:

2

M 0

Kích tay kẹp /Chạy băng tải

Kiểm tra vật liệu

Có vật liệu /Có vật liệu

Đ> kẹp chặt 8

Dừng toàn bộ 10

/D

=1

3 Kích máy ép xuống Giới hạn hạ

/Kích tay kẹp 4

/1chu kỳ 1chu kỳ

Chú ý: Bước kiểm tra chế độ thực chất là đếm số sản phẩm được ép Nếu 1 sản phẩm ở chế độ 1 chu kỳ sẽ

được kết thúc ngay

nắp đổ nguyên liệu

PhễuA

Trong ống nung bố trí một trục vít vô tận, trong quá trình quay nhựa sẽ đ−ợc đùn dần

ra ngoài qua đầu đùn.

Tại đầu đùn bố trí một bếp nhiệt

Trong ống nung bố trí 4 bếp nhiệt, nhằm mục đích tạo ra các vùng nhiệt khác nhau theo yêu cầu công nghệ.

Động cơ một chiều kéo trục vít thông qua một hệ thống bánh và đai truyền theo một tỉ

Khi đủ nhiệt độ theo yêu cầu thì cấp điện cho

động cơ đùn nhựa.

Động cơ sẽ dừng khi nhiệt độ của một trong

số những vùng nhiệt không đủ yêu cầu, khi không còn nguyên liệu trong phễu.

Để khởi động hệ thống dùng nút ấn M (NO)

Cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện đầy phễu (Max)

Cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện hết phễu (Min)

Các cảm biến nhiệt cho từng bếp nhiệt (5 bếp)

M 0

Kiểm tra phễu 1

6 Dừng toàn bộ D

2 Mở nắp tiếp liệu

3 4

Chạy động cơ 5

/Mở nắp tiếp liệu Gia nhiệt 5 bếp

Thiếu nhiệt

∆ t/S5/10s.Min

/Max

Max Max

Min

Đủ nhiệt 5 bếp S0

Xây dựng hệ SFC