Học lập trình PLC Siemen S7 – 1200 Bài 1 GIỚI THIỆU PLC SIEMEN VÀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH 1) PLC Siemen 1 1 Giới thiệu về PLC và PLC Siemen PLC (Programable Logic Controller) là bộ điều khiển lập trình Khi.
Học lập trình PLC Siemen S7 – 1200 Bài 1: GIỚI THIỆU PLC SIEMEN VÀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH 1) PLC Siemen 1.1 Giới thiệu PLC PLC Siemen - PLC (Programable Logic Controller) điều khiển lập trình - Khi nhắc đến PLC người ta thường ý đến thành phần: khả mở rộng, vùng nhớ, tốc độ xử lí - PLC Siemen: S7 – 200 (cải tiến S7 – 1200), S7 – 300, S7 – 400, S7 – 1500 - S7 – 1200 phiên nâng cấp S7 – 200 truyền thông, số lượng ngõ vào ra, vùng nhớ - S7 – 1200 có khả mở rộng module truyền thông, mở rộng tối đa module ngõ Trên panel PLC, module truyền thông nằm bên tay trái, module ngõ nằm bên tay phải 1.2 Đơn vị vùng nhớ - bit đơn vị vùng nhớ nhỏ - Byte: Byte = bit (0 – 255) - Word: W= Byte = 16 bit - Double word: DW = W - Số kí tự đơn vị vùng nhớ 2n−1 1.3 Kiểu liệu PLC Siemen - Integer: biểu diễn số nguyên từ -32768 đến 32768 - Byte: gồm bit, biểu diễn số nguyên dương từ – 255 - Char: biểu diễn kí tự (bao gồm kí tự nhập từ bàn phím số nguyên dương – 255) - Word: biểu diễn số nguyên dương từ đến 65535 - Bool: có giá trị (đúng hay sai) - Real: dùng để biểu diễn số thực 1.4 Vùng nhớ S7 – 1200 - Vùng nhớ ngõ vào vật lý: I + I0.0: ngõ vào thứ nhất, I0.1: ngõ vào thứ + I0.0 có I: ngõ vào, 0: byte 0, 0: bit + Một byte bit bao gồm từ I0.0 đến I0.7 (IB0 = I0.0 đến I0.7, I1.0 đến I1.7, I2.0 đến I2.7) + Muốn gọi lúc ngõ vào IB0, 16 ngõ vào IW0 - Vùng nhớ ngõ vật lý: Q + Q0.0: ngõ thứ nhất, Q0.1: ngõ thứ + I0.0 có I: ngõ ra, 0: byte 0, 0: bit + Một byte bit bao gồm từ I0.0 đến I0.7 (IB0 = I0.0 đến I0.7, I1.0 đến I1.7, I2.0 đến I2.7) + Muốn gọi lúc ngõ QB0, 16 ngõ vào QW0 - Vùng nhớ nội (vùng nhớ tạm thời M): dùng để lưu trử nhiệt độ, độ ẩm, có giá trị từ đến … tùy thuộc vào vùng nhớ PLC 2) Hướng dẫn sử dụng phần mềm lập trình Tial Portal Tạo project - Nhấp đúp vào phần mềm Tial Portal, phần mềm mở lên - Chọn Create a project - Đổi tên file, chọn create - Chọn add new device - Chọn loại PLC mà sử dụng - Project mở Một số mục project - Device Configuration: cấu hình phần cứng cho PLC (analog, driver, truyền thơng) - Program block: khối chương trình: + Add new block: thêm chương trình + Main: chương trình - PLC tag: Xem ngõ vào ngõ chương trình PLC Các hướng dẫn (Basic intruction) Một số thao tác project - Đổi tên: nhấp chuột phải vào kí hiệu, chọn Rename tag - Đổi địa chỉ: nhấp chuột phải vào kí hiệu, chọn Rewire tag - Thêm vùng nhớ: nhấp chuột phải vào kí hiệu, chọn Define tag Chạy mô Dowload chương trình xuống PLC Bài 2: ĐẤU NỐI NGÕ VÀO NGÕ RA PLC SIEMEN S7 – 1200 CPU 1212C DC/DC/DC 1) Giới thiệu PLC Siemen S7 – 1200 CPU 1212C DC/DC/DC - Là phiên S7 – 1200 - Ngõ vào cấp nguồn DC, ngõ cấp nguồn DC, nguồn nội PLC cấp cho cảm biến DC (ngõ ngõ vào loại transitor) - Các chân PLC S7 – 1200 CPU 1212C DC/DC/DC: Hình: Sơ đồ chân 1212C DC/DC/DC + L+, M: chân cấp nguồn 24VDC cho PLC (L+: +24VDC, M: 0VDC) + DI (Digital Input): ngõ vào tín hiệu số (nút nhấn, cảm biến, công tắt) + 1M: chân chung digital + AI (Analog Input): ngõ vào tín hiệu tương tự PLC + 2M: chân chung analog + DQ: ngõ tín hiệu số (đèn báo, cuộn hút, động cơ) + 3L+, 3M: chân cấp nguồn cho tín hiệu ngõ vào (3L+ 24VDC, 3M 0VDC) + Hình ngõ vào đấu Source 2) Đấu nối PLC Siemen - Đấu nối cấp nguồn cho PLC: chân L+ đấu vào +24VDC, M đấu vào 0VDC - Đấu nối ngõ vào, ngõ PLC có cách: + Đấu Sink: đấu chung 24VDC, chân 1M đưa xuống 0VDC + Đấu Source: đấu chung 0VDC, chân 1M đấu vào 24VDC - Đối với cảm biến: có loại NPN PNP + Có chân chân V+ (màu nâu): 24VDC, chân V- (màu xanh): 0VDC, chân tín hiệu (màu đen, trắng): đấu vào ngõ vào DI PLC + Đối với cảm biến NPN (tích cực mức cao 24VDC), đấu theo kiểu Source (chân 1M đấu vào 24VDC) + Đối với cảm biến PNP (tích cực mức thấp 0VDC), đấu theo kiểu Sink (chân 1M đấu vào 0VDC) + Nguồn 24VDC lấy từ nguồn nội PLC nguồn - Đấu nối ngõ PLC 1212C DC/DC/DC: + Ngõ transitor, 3L+ đấu vào +24VDC, 3M đấu vào 0VDC chân chung cho ngõ + Đèn 220VAC đấu vào ngõ 24VDC PLC: ta đấu thông qua rơ le 24VDC, ta cấp nguồn ngõ vào cho PLC 24VDC qua chân 3L+ 3M, đầu âm dương cuộn hút rơ le đấu vào 3M chân tín hiệu ngõ ra, đưa nguồn 220VAC vào tiếp điểm NO rơ le đèn Hình: Đấu nối ngõ PLC BÀI 3: CÁC LỆNH DIGITAL THƯỜNG GẶP 1) 2) 3) 4) 5) DI – DO Lệnh Set Reset Lệnh xung sườn lên xung sườn xuống Lệnh Lệnh BÀI 4: BỘ ĐỊNH THỜI TIMER S7 – 1200 VÀ MÔ PHỎNG MÀN HÌNH HMI 1) Giới thiệu timer S7 – 1200 1.1 Timer S7 – 1200 1.2 Timer TP 1.3 Timer TON 1.4 Timer TOFF 1.5 Timer TONR 2) Hướng dẫn mơ hình HMI 3) Lập trình mơ hình đèn giao thơng ngã tư BÀI 5: BỘ ĐẾM COUNTER 1) Giới thiệu Counter S7 – 1200 2) Ví dụ lập trình Counter S7 – 1200 BÀI 6: MỘT SỐ LỆNH DIGITAL KHÁC 1) 2) 3) 4) Lệnh di chuyển Lệnh chuyển đổi Các lệnh toán học Các lệnh so sánh BÀI 7: LẬP TRÌNH MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM VÀ MƠ PHỎNG TRÊN HMI 1) Lập trình mơ hình phân loại sản phẩm 2) Mơ mơ hình phân loại sản phẩm HMI BÀI 8: TÍN HIỆU ANALOG 1) Giới thiệu tín hiệu analog - Tín hiệu analog tín hiệu tương tự, tín hiệu giống chất có cường độ liên tục thay đổi theo thời gian VD: nhiệt độ, áp suất thay đổi theo thời gian Hình: Tín hiệu analog digital - Tín hiệu analog có dạng: + Tín hiệu dịng: – 20mA, – 20mA + Tín hiệu áp: – 10V VD: Cảm biến nhiệt PT100 đo nhiệt độ từ -200 ℃ đến 650 ℃ trả tín hiệu – 20mA AI = 20mA => t0 = 650 ℃ AI = 16mA => t0 = 520 ℃ - Các cảm biến trả tín hiệu analog, tín hiệu analog thơng qua ADC (Analog Digital Converter) thành tín hiệu (0;1) 2) Chân analog PLC S7 – 1200 - PLC S7 – 1200 có tích hợp chân analog ngõ vào (Analog Input AI) là: + Kênh (chanel 0): IW64 (có byte ngõ vào IW64, IW65) + Kênh (chanel 1): IW66 (có byte ngõ vào IW66, IW67) + Chân 2M: chân chung cho ngõ vào analog Ha- Tín hiệu analog mặc định PLC S7 – 1200 bên – 10V (4 – 20mA) giá trị đọc – 27648 3) Cấu hình module analog phần mềm Tial Portal Analog input (AI): - Chọn Module Analog: vào Device Confirugation, sau bên tay phải chọn catalog, chọn AI, sau ta chọn module analog - Cài đặt tín hiệu analog: + Nhấp vào module analog, chọn general + Muốn thay đổi địa ta vào mục IO address sau đổi thành IW64 + Ở mục module parameter, mục Measuring, chọn tín hiệu dịng (current) tín hiệu áp (Voltage) chọn khoảng giá trị (tùy thuộc vào cảm biến sử dụng) Analog output (AO): - Ta chọn Module Analog output: vào catalog chọn AQ - Cài đặt tín hiệu AO: + Nhấp vào module analog output, chọn general + Vào Output chọn IO addresses, để thay đổi địa AO + Ta phải đọc catalog biến tần coi chân nhận tín hiệu biến tần tín hiệu dịng hay áp, từ ta cài đặt tín hiệu AO mục module parameter mục Measuring 4) Hàm Analog - Hàm NORM_X: xử lí đầu vào analog, có chức chuyển đổi tín hiệu – 10V dạng – 27648 + MIN: giá trị nhỏ nhất: MIN = + VALUE: địa ngõ vào (IW64, IW66) + MAX: giá trị số đọc lớn nhất: MAX = 27648 + OUT: đặt vùng nhớ lưu giá trị [0 – 27648] - Hàm SCALE_X: có chức chuyển đổi giá trị [0 – 27648] thành giá trị [MIN; MAX] + MIN: giá trị nhỏ tín hiệu + VALUE: vùng nhớ lưu giá trị bên hàm NORM_X + MAX: giá trị mong muốn ngõ + OUT: vùng nhớ lưu giá trị xuất Hình: Lập trình đọc tín hiệu analog 5) Xử lí tín hiệu đầu Analog Output (AO) Hình: Lập trình xuất tín hiệu analog BÀI 9: BỘ ĐẾM XUNG TỐC ĐỘ CAO HSC BÀI 10: BIẾN TẦN VÀ LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN 1) Giới thiệu biến tần 1.1 Biến tần - Biến tần thiết bị thay đổi tần số dịng điện xoay chiều, từ thay đổi tốc độ động n= 60 f (1−s) p 1.2 Cấu trúc nguyên lí biến tần - Cấu trúc biến tần sau: Hình: Cấu trúc biến tần 1.3 Giới thiệu biến tần E700 - Biến tần FR - E700 biến tần hãng Mitsubishi Hình: Biến tần E700 - Các nút nhấn, đèn báo biến tần: + Nút run: nút kích hoạt biến tần chạy + Nút Stop reset: nút dừng biến tần + Nút Mode: nút chọn chế độ cài đặt cho biến tần + Nút Set: nút thiết lập thông số + Nút PU – EXT: nút chuyển chế độ biến tần Có chế độ là: PU: điều khiển thông qua nút nhấn Run stop biến tần EXT: điều khiển biến tần nút nhấn bên + Đèn báo chế độ PU, chế độ EXT + Đèn báo RUN: đèn báo biến tần chạy + Đèn báo NET: đèn báo biến tần hoạt động chế độ mạng 1.4 Đấu nối biến tần E700 - Sơ đồ đấu nối biến tần E700 sau: Hình: Sơ đồ đấu nối biến tần E700 - Các chân biến tần sau: + L1, L2, L3: chân cấp nguồn đầu vào động lực cho biến tần + U, V, W: chân đầu đấu vào động + STF, STR: chân điều khiển chạy thuận nghịch + SD: chân 0V tín hiệu ngõ vào + RH, RM, RL: chân điều khiển cấp tốc độ + 1.5 Cài đặt thông số cho biến tần E700 2) Lập trình PLC điều khiển biến tần BÀI 11: TRUYỀN THÔNG MODBUS RTU PLC BIẾN TẦN 1) Giới thiệu truyền thông Modbus RTU - Truyền thông Modbus RTU truyền thơng có cổng giao tiếp truyền thơng RS485, giao tiếp PLC biến tần - Các thông số truyền thông Modbus RTU: + Địa thiết bị + Tốc độ truyền thông (Baud rate): 9600 hay 9,6kbps + Kiểm tra liệu truyền nhận (parity): 0: No parity (khơng có bit chẳn lẻ) 1: Odd (kiểm tra bit chẳn) 2: Even (kiểm tra bit lẻ) + Số liệu lần truyền (Databits): bits + Stop bit: 1, + Thời gian tái thiết lập kết nối (Wait time) 2) Cấu hình truyền thông Modbus RTU phần mềm - Chọn module truyền thông Modbus RTU: + Vào Device configuration, chọn hardware catalog + Chọn mục communications modules, chọn Point to Point, chọn CM1241 (RS485), sau chọn tên module truyền thơng - Cài đặt thông số cho module truyền thông: + Nhấn đúp vào module truyền thông, chọn general + Catalog infornation: xem thông tin module truyền thông + Vào mục Port configuration để cài đặt thông số truyền thông cho module: Baud rate: 9,6kbps Parity: Even Databits: bits per character Stop bit: Wait time: 200ms + Sau cấu hình xong phải dowload hardware xuống PLC - Quy định địa truyền thông PLC 269 (trong mục Hardware indetifier) 3) Hàm truyền thông Modbus RTU - Hàm khởi tạo: MB_COMM_LOAD + EN: chân cho phép hàm hoạt động + REQ: chân cấp xung khởi tạo Cho tiếp điểm thường hở Nhấp vào PLC, chọn System and Clock memory để bật xung lên Chọn Enable … để bật xung lên Sau chọn FirstScan cho tiếp điểm thường hở + PORT: Module truyền thông + Baud: tốc độ truyền thông: chọn 9600 + Parity: kiểm tra lỗi: chọn (Even) + MB_DB: khối hàm truyền nhận + STATUS: báo tình trạng lỗi, hiển thị lỗi Hình: Hàm truyền nhận MB_COMM_LOAD - Hàm truyền nhận: MB_MASTER + REQ: tần số xung truyền nhận (clock 0,5Hz) + MB_ADDR: địa truyền thông thiết bị + MODE: chế độ truyền thông (MODE = 1: ghi giá trị PLC xuống biến tần, MODE = 0: đọc giá trị từ biến tần lên PLC) + Data_len: số lượng ghi đọc/ghi liên tiếp (thường 1) + Data_Addr: địa ghi (Slave) nằm thiết bị + Data_PTR: địa vùng nhớ lưu giá trị đọc ghi + Lưu ý: tên hàm truyền nhận MB_MASTER phải trùng với chân khối hàm truyền nhận MB_DB hàm khởi tạo MB_COMM_LOAD Hình: Hàm truyền nhận MB_MASTER 4) Chuyển đổi ngôn ngữ truyền thông 5) Cài đặt truyền thông Modbus RTU biến tần 6) Ví dụ truyền thơng PLC biến tần VD: PLC điều khiển tần giao thức Modbus RTU Nhấn Start Forward (I0.0) động chạy thuận f = 30Hz, nhấn Start Reverse (I0.1) động chạy nghịch f = 30Hz, nhấn Stop (I0.2) động dừng BÀI 12: TRUYỀN THƠNG PROFINET 1) Giới thiệu truyền thơng Profinet 2) Lập trình truyền thơng Profinet BÀI 13: KẾT HỢP TRUYỀN THƠNG MODBUS VÀ PROFINET BÀI 14: LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 1) Giới thiệu động bước 2) Lập trình điều khiển động bước BÀI 15: LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN AC SERVO 1) Tổng quan AC Servo - AC Servo thiết bị chuyển động quay có tốc độ độ xác cao, sử dụng nhiều hệ thống đòi hỏi độ xác cao vị trí tốc độ - AC Servo có phần: + Driver: có chức cung cấp tín hiệu điện áp điều khiển động cơ, nhận tín hiệu điều khiển từ PC-PLC, nhận tín hiệu từ encoder từ motor + Motor: cung cấp chuyển động quay, nhận tín hiệu điện áp dịng điện, có phản hồi tốc độ lên PLC Là động pha có stator roto, phanh từ, encoder tuyệt đối - Mơ hình điều khiển AC Servo: - Các hãng AC Servo: ... xuất Hình: Lập trình đọc tín hiệu analog 5) Xử lí tín hiệu đầu Analog Output (AO) Hình: Lập trình xuất tín hiệu analog BÀI 9: BỘ ĐẾM XUNG TỐC ĐỘ CAO HSC BÀI 10: BIẾN TẦN VÀ LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN... thơng Profinet 2) Lập trình truyền thơng Profinet BÀI 13: KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG MODBUS VÀ PROFINET BÀI 14: LẬP TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 1) Giới thiệu động bước 2) Lập trình điều khiển... chọn Define tag Chạy mơ Dowload chương trình xuống PLC Bài 2: ĐẤU NỐI NGÕ VÀO NGÕ RA PLC SIEMEN S7 – 1200 CPU 1212C DC/DC/DC 1) Giới thiệu PLC Siemen S7 – 1200 CPU 1212C DC/DC/DC - Là phiên