Untitled TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ
H U IE U M TA IL ST C O M TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI U ST C O VIỆN CƠ KHÍ TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H -🙠🕮🙢 - Môn học C O M PLC & Mạng Công nghiệp – ME4501 ST U : PGS.TS Lê Giang Nam U H Giảng viên hướng dẫn IL IE Nhóm: IE U IE IL Hà Nội 7/2022 TA H U ST C O M U H U ST EU C O M TA Sinh viên thực : H U ST C O M Mã lớp: H U IE U M TA IL ST C O ST C O U ST C O TA IL IE U H Nhóm Hệ thống gia công Grafcet X X X M Nội dung Sơ đồ công nghệ Biểu diễn hệ thống Xác định hàm logic Xây dựng mạch logic Lập trình ladder PLC S7-1200 1214 DC/DC/DC Truyền thông PC PLC M Nhiệm vụ dự án IE U O M IE IL TA H U ST C O M U H U ST EU C H U TA ST IL C IE O M U H U ST C O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U X H U H TA IL IE U ST C O M • Lập trình mơ automation Gồm :Thiết kế mạch khí nén Thiết kế mạch điện LẬp trình ladder for AB PLC • Lập trình PLC s7-1200 1214C DCDCDC • Truyền thơng PC PLC U ST C O M TA IL IE U M ST C O Các phần làm : IE U O M IE IL TA H U ST C O M U H U ST EU C H U TA ST IL C IE O M U H U ST C O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U Do dung phiên Automation studio 5.0 nên không hỗ trợ ( chưa biết sử dụng) phần SFC nên không lập Grafcet thay vào lập trình ladder for AB PLC Automation H U U ST C O M TA IL IE U M ST C O MỤC LỤC Contents Hệ thống gia công H Biểu diễn hệ thống Grafcet ST C O TA IL IE U M Xác định hàm logic Xây dựng mạch logic Lập trình ladder PLC S7-1200 1214 DC/DC/DC U 5.1 Tìm hiểu S7-1200 1214 DC/DC/DC (6ES7214-1AG40-0XB0) LI EU H 5.2 Lập trình Ladder 10 Truyền thông PC PLC 11 TA I 6.1 Truyền thông modbus 11 TA I 6.3.1 Nguyên lý hoạt động RS232 17 LI E ST C O 6.3 RS232 16 U M 6.2 Truyền thông ethernet 13 U 6.3.2 Ưu điểm cáp RS232 17 IE U H 6.3.3 Nhược điểm cáp RS232 17 6.4 RS485 18 TA IL 6.4.1 Nguyên lý hoạt động RS485 18 M 6.4.2 Ưu điểm 20 IE U O M IE IL TA H U ST C O M U H U ST EU C H U TA ST IL C IE O M U H U ST C O 6.4.3 Nhược điểm 20 IE IE U TA IL M O C ST U U H M O C IL TA O M C ST U U H IE IL M O C Mạch khí nén TA ST H U U IE ST H U EU U LI E M O ST C TA I U H LI EU TA I H ST C O H M TA IL IE U U U ST C O M TA IL H U M IE U ST C O Hệ thống gia công ladder for AB PLC TA IE IE U TA IL M O C ST U U H M O C IL TA O M C ST U U H IE M O C IL ST H U U IE ST H U EU U LI E M O ST C TA I U H LI EU TA I H ST C O H M TA IL IE U U U ST C O M H U M IE U TA IL ST C O TA IE IE U TA IL M O C ST U U H M O C IL TA O M C ST U U H IE M O C IL ST H U U IE ST H U EU Mạch điện U LI E M O ST C TA I U H LI EU TA I H ST C O H M TA IL IE U U U ST C O M H U M IE U TA IL ST C O H U IE U M O C 𝑆2+ = 𝑆1 𝑂𝑁 𝐶𝐵 𝑎0 𝑆2− = 𝑆3 M 𝑆3+ = 𝑎1 𝑆2 𝑆3− = 𝑆4 M ̅̅̅𝟑 𝑺𝟐 = (𝑶𝑵 𝑪𝑩 𝒂𝟎 𝑺𝟏 + 𝑺𝟐 ) 𝑺 IE IL TA ̅̅̅𝟐 𝑺𝟏 = (𝑺𝟓 𝒃𝟎 + 𝑺𝟏 ) 𝑺 ST C ̅̅̅𝟒 𝑺𝟑 = (𝒂𝟏 𝑺𝟐 + 𝑺𝟑 ) 𝑺 U U H M IE IL TA H U ST C O ̅̅̅𝟏 𝑺𝟓 = (𝑺𝟒 𝒃𝟏 + 𝑺𝟓 ) 𝑺 U ̅̅̅𝟓 𝑺𝟒 = (𝑺𝟑 𝒃𝟎 𝒂𝟎 + 𝑺𝟒 ) 𝑺 IE EU H U ST C O 𝑆5− = 𝑆1 U 𝑆5+ = 𝑆4 𝑏1 ST 𝑆4+ = 𝑆3 𝑏0 𝑎0 𝑆4− = 𝑆5 U H 𝑆1+ = 𝑏0 𝑆5 𝑆1− = 𝑆2 O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H U ST C O M TA IL ST C O Xác định hàm logic H U U ST C O M TA IL IE U M ST C O Xây dựng mạch logic Lập trình ladder PLC S7-1200 1214 DC/DC/DC LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H 5.1 Tìm hiểu S7-1200 1214 DC/DC/DC (6ES7214-1AG40-0XB0) Kích thước vật lý(mm): 110x100x75 - Bộ nhớ người dùng: - + Bộ nhớ làm việc: 50KB + Bộ nhớ nạp: 2MB + Bộ nhớ giữ lại: 2KB + I/O tích hợp cục bộ: Kiểu số: 14 đầu vào (I0.0 – I0.7; I1.0 – I1.7); 10 đầu (Q0.0 – Q0.7; Q1.0 - Q1.7) - Kiểu tương tự: đầu - Kích thước ảnh tiến trình: 1024 byte ngõ vào (I) 1024 byte ngõ (Q) - Bộ nhớ bit (M): 8192 byte - Các module truyền thông: (mở rộng bên trái) U H U ST C O M TA IL Thẻ nhớ: thẻ nhớ SIMATIC (tùy chọn) - Thời gian lưu trữ đồng hồ thời gian thực: thông thường 10 ngày - PROFINET: cổng truyền thơng Ethernet - Tốc độ thực thi tính tốn thực: 18 μs/lệnh C O M TA IL IE - IE U IE IL TA H U ST C O M U H U ST EU H U ST C O M IE U H U TA I ST C - TA IE IE U TA IL M O C ST U U H M O C IL TA O M C ST U U H IE M O C IL ST H U U IE ST H U EU U LI E M O ST C TA I U H LI EU TA I H ST C O H M TA IL IE U U U ST C O M TA IL H U M IE U ST C O 5.2 Lập trình Ladder H U IE U M O M TA C ST 6.1 Truyền thông modbus U IE IL TA H U ST C O M U H U Một hệ thống giao tiếp qua MODBUS TCP/IP bao gồm loại thiết bị khác như: (1) Thiết bị máy khách máy chủ MODBUS TCP/IP kết nối với mạng TCP/IP; (2) Các thiết bị kết nối cầu nối, định tuyến cổng để kết nối mạng TCP/IP; (3) mạng nối tiếp cho phép kết nối thiết bị đầu cuối, máy khách máy chủ nối tiếp qua giao thức MODBUS qua cáp RS 485 hay RJ45 IE H U ST IL C IE O M U H U ST C O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H U ST C O M TA IL ST C O EU Truyền thông PC PLC TA IE IE U TA IL M O C ST U U H M O C IL TA O M C ST U U H IE M O C IL ST H U U IE ST H U EU U LI E M O ST C TA I U H LI EU TA I H ST C O H M TA IL IE U U U ST C O M H U M IE U TA IL ST C O H U IE U M TA I Mã định danh giao thức: Nó sử dụng để ghép nối thiết bị máy chủ MODBUS LI E ST C O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H U ST C O M TA IL ST C O - U máy tớ việc lấy liệu phản hồi đường truyền theo yêu cầu U H IE O IL phép thiết bị giao tiếp với thơng qua giao thức - quy tắc U H U thể định dạng truyền gói liệu nào, cho thiết bị khác ST Là lớp giao thức data-link tầng TCP/IP, Ethernet cho thấy thiết bị mạng có O M phân khúc mạng cục phát hiện, nhận xử lý gói liệu Cáp Ethernet IE IL TA H U ST C hệ thống dây vật lý để truyền liệu qua U - C ngôn ngữ mạng chung IE EU Ethernet dạng công nghệ truyền thống dùng để kết nối mạng LAN cục bộ, cho TA - H U ST C 6.2 Truyền thông ethernet O M M U ST C O M TA IL IE U H + Xác định giao thức : Nó sử dụng để ghép kênh hệ thống Giao thức MODBUS xác định giá trị 11 + Trường chiều dài: Trường độ dài số byte khối liệu cần truyền, bao gồm Mã nhận dạng đơn vị trường liệu + Địa Client: Sử dụng để khai báo máy tớ (Client) đường truyền có nhiều thiết bị + Mã chức hay định danh đơn vị: Trường sử dụng cho mục đích định tuyến hệ thống Nó thường sử dụng để liên lạc với MODBUS Server Client nối tiếp mạng MODBUS thông qua cổng mạng Ethernet TCP-IP đường nối tiếp MODBUS RTU Trường thiết lập máy khách MODBUS yêu cầu đọc ghi giá trị với phản hồi máy chủ H U IE U M U ST C O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H U ST C O M TA IL ST C O U H IL C lý - Layer (Data link layer) - lớp liên kết liệu - mơ hình giao thức mạng OSI TA ST Ethernet xác định hai đơn vị truyền: packet framework Framework khơng có nội M U H dấu vị trí framework bắt đầu IE O Cáp Ethernet kết nối thiết bị mạng với định tuyến modem phù hợp với U IL TA H U ST C chúng, loại cáp khác hoạt động với tiêu chuẩn tốc độ khác IE - C ST U - + Địa truy cập vật lý (MAC) người gửi người nhận + Thông tin sửa lỗi để phát cố truyền Mỗi frame nằm gói chứa vài byte thông tin để thiết lập kết nối đánh O M dung liệu truyền mà bao gồm: H U EU Giao thức Ethernet xác định hoạt động Layer (Physical layer) - lớp vật IE O M - TA IE IE U TA IL M O C ST U U H M O C IL TA O M C ST U U H IE M O C IL ST H U U IE ST H U EU U LI E M O ST C TA I U H LI EU TA I H ST C O H M TA IL IE U U U ST C O Một số loại cáp thông dụng M TA IL H U M IE U ST C O - H U U ST C O - M TA IL IE U M ST C O 6.3 RS232 O M C U H M TA IL IE O C ST H U U máy tính thiết bị ngoại vi phép trao đổi liệu nối tiếp chúng ST RS232 sử dụng cổng DB-9 hay gọi cổng COM RS232 sử dụng để kết nối U - IE EU H U TA ST IL C IE O M U H U ST C O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H RS232 chuẩn truyền liệu nối tiếp phổ biến thiết bị công nghiệp H U U ST C O Được sử dụng với kết nối point-to-point, tức kết nối thiết bị Master - M TA IL IE U M ST C O 6.3.1 Nguyên lý hoạt động RS232 với thiết bị Slave H Sử dụng dây để TX, RX, GND để trao đổi liệu hoạt động dựa điện áp chênh - ST C O TA IL IE U M lệch TX, RX với GND Chuẩn vật lý RS232C thường sử dụng loại chân hình dưới, nhiên - C O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U bạn cần sử dụng chân (RXD), chân (TXD) chân (GND) Có thể tháo lắp nóng - Có thể cấp nguồn cho thiết bị O C M U H U 6.3.3 Nhược điểm cáp RS232 - Tốc độ truyền liệu Dữ liệu chuyển mức khoảng 20 kbyte/s Đó U IE IL TA H U ST C O chậm so với người sử dụng IE ST H U EU O M - C Khả chống nhiễu tốt ST - U Tốc độ truyền nhanh U H - IE Kết nối giao tiếp đơn giản IL - TA Tương thích nhiều thiết bị M - ST 6.3.2 Ưu điểm cáp RS232 - RS232 phổ biến, dễ kiếm chi phí rẻ H U TA IL IE U M U ST C O sụt điện áp trở thành vấn đề với cáp dài Đây lý khiến RS232 M ST C O Một vấn đề khác với RS232 chiều dài tối đa cáp khoảng 15 mét Điện trở dây - M H không sử dụng nhiều để kéo xa ST C O TA IL IE U 6.4 RS485 RS485 đường truyền tương tự RS232 Tuy nhiên, có số đặc tính trội RS232 nên giao thức Modbus RTU chủ yếu sử dụng đường truyền RS485 LI EU H U 6.4.1 Nguyên lý hoạt động RS485 - Được sử dụng với mạng đa điểm, kết nối nhiều thiết bị Master nhiều thiết bị TA I - Slave Các dây tín hiệu xoắn lại với nên có nhiễu tác động xảy đồng thời U M dây Đồng thời sử dụng hệ thống truyền dẫn cân nên điện áp dây Có chế độ truyền: U - TA I dây nên khả chống nhiễu tốt LI E ST C O ngược mức logic xác định dựa điện áp chênh lệch cặp IE U O M IE IL TA H U ST C O M U H U ST EU C H U TA ST IL C IE O M U H U ST C O M TA IL IE U H + Chế độ truyền half-duplex cặp dây đối xứng A-B (chế độ truyền dây) : Đối với cấu hình dây, liệu truyền theo hướng, tín hiệu TX RX sử dụng chung cặp dây nhất, điều giúp người sử dụng tiết kiệm chi phí cài đặt H U IE U M O M ST C H U TA ST IL C IE O M U H U ST C O M TA IL IE U H U TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H U ST C O M TA IL ST C O U U H M TA IL IE O C ST H U U IE EU + Chế độ truyền full-duplex cần cặp dây A-B, X-Y (chế độ truyền dây): Khác với nguyên lý hoạt động sơ đồ dây, liệu truyền đến đồng thời từ nút Tại đó, dây đảm nhận nhiệm vụ truyền dây đảm nhận nhiệm vụ nhận tín hiệu H U IE U M U H IE U RS485 chuẩn giao tiếp kết nối lúc nhiều máy thu TA IL - TA I ST C LI E O U M TA I LI EU H U ST C O TA IL IE U M H U ST C O M TA IL ST C O 6.4.2 Ưu điểm - Được sử dụng phổ biến O Có thể kết nối max lên tới 32 thiết bị Ngoài với đầu vào khác, RS485 kết C - M hệ thống mạng U Khả truyền nhận tín hiệu riêng biệt nên tín hiệu truyền nhận nhanh hơn, đỡ bị nhiễu đường truyền U H M - ST nối tối đa lên đến 256 thiết bị IL - Tránh nhiều thiết bị đường truyền đáp ứng chậm .C Các thiết bị cần phải sử dụng chung RS485 thay cho Analog hữu O M TA - IE U IE IL TA H U ST C O M U H U ST EU H U ST C IE O 6.4.3 Nhược điểm - Cần phải có đủ kiến thức truyền thơng Mobus RS485 để sử dụng hiệu ... thiết bị mạng có O M phân khúc mạng cục phát hiện, nhận xử lý gói liệu Cáp Ethernet IE IL TA H U ST C hệ thống dây vật lý để truyền liệu qua U - C ngôn ngữ mạng chung IE EU Ethernet dạng công nghệ... :Thiết kế mạch khí nén Thiết kế mạch điện LẬp trình ladder for AB PLC • Lập trình PLC s7-1200 1214C DCDCDC • Truyền thông PC PLC U ST C O M TA IL IE U M ST C O Các phần làm : IE U O M IE IL TA... Thiết bị máy khách máy chủ MODBUS TCP/IP kết nối với mạng TCP/IP; (2) Các thiết bị kết nối cầu nối, định tuyến cổng để kết nối mạng TCP/IP; (3) mạng nối tiếp cho phép kết nối thiết bị đầu cuối,