HUONG DAN LAP TRINH HMI SIEMENS

HUONG DAN LAP TRINH HMI SIEMENS

CHƯƠNG 1: HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH TD200

Giới thiệu chung: TD200 là một thiết bị hiển thị text (Text Display), giao tiếp với

người vận hành Thiết bị này được thiết kế chỉ dùng giao tiếp với họ PLC S7-200

Một số đặc tính của TD200:

o Hiển thị tin nhắn và các biến của PLC

o Cho phép điều chỉnh các biến trong chương trình

o Có khả năng cài đặt thời gian thực của PLC

I CẤU TẠO PHẦN CỨNG:

1 Màn hình hiển thị: màn hình LCD độ phân giải 33x181 pixel

Số dòng hiển thị: 2

Số kí tự hiển thị: Max.40

2 Cổng giao tiếp TD200 và PLC: cổng RS485, 9 chân giao tiếp giữa TD200 và

PLC qua cáp TD/CPU

3 Nguồn cung cấp: 24VDC Có thể cấp cho TD200 theo 2 cách:

Nguồn cấp chung: cấp nguồn cho TD200 thông qua cáp TD/CPU (chiều dài 2,5m) Nguồn cấp riêng: cấp nguồn cho TD200 thông qua đầu nối bên phải TD200 (được sử dụng khi khoảng cách giữa TD200 và CPU lớn hơn 2,5 m)

Lưu ý: không dùng đồng thời nguồn cấp chung và nguồn cấp riêng cùng một lúc vì như vậy sẽ làm hỏng thiết bị

4 Cáp TD/CPU:

Sơ đồ cáp có cấp nguồn:

Sơ đồ cáp không cấp nguồn:

5 Phím: gồm có 9 phím được chia thành 2 loại: phím hệ thống và phím chức

năng

Phím hệ thống (5 phím) gồm các phím sau: shift, esc, enter, up, down

Phím chức năng (4 phím) gồm 8 chức năng từ F1 đến F8 Mỗi phím được gắn với một bit trong vùng nhớ M của PLC nghĩa là các phím từ F1 đến F8 sẽ được gắn với 1 byte trong vùng nhớ M Khi một phím được nhấn thì bit tương ứng sẽ được set và bit nay chỉ được reset bằng chương trình trong PLC

II GIAO TIẾP TD200 VÀ PLC:

1 Giao tiếp giữa 1 TD200 và 1 CPU: như hình vẽ sau

2 Giao tiếp giữa nhiều TD200 và nhiều CPU: như hình vẽ

Hình vẽ trên minh hoạ cho một mạng PLC đơn giản gồm có 2 PLC S7-200 và 2 TD200, mỗi PLC giao tiếp với 1 TD200.Mỗi thiết được định một địa chỉ như hình vẽ

Ta cũng có thể giao tiếp giữa 1 PLC và nhiều TD200 Trong trường này, vùng dữ liệu của mỗi TD200 phải được định nghĩa tại những vùng nhớ V khác nhau

Lưu ý: địa chỉ của CPU và TD200 trên mạng

III LẬP TRÌNH CHO TD200:

1 Phần mềm lập trình: phần mềm để lập trình cho TD200 cũng chính là phần

mềm để lập trình cho S7-200: STEP7 Microwin

2 Các bước lập trình TD200:

Bước 1: khởi động chương trình STEP7 Microwin, trên thanh Menu chọn Tools Ỉ chọn TD200 Wizard

Bước 2: chọn ngôn ngữ và kiểu kí tự hiển thị

Bước 3: lựa chọn có cho hiển thị các chức năng Time, Force, Password ?

Bước 4: chọn các bit M tương ứng với các phím chức năng và chọn tốc độ giao tiếp giữa PLC & TD200

Giao tiếp giữa các bit M và các phím chức năng được thực hiện theo nguyên tắc như sau:

Tốc độ giao tiếp giữa PLC và TD200 nên chọn: As fast as possible

Bước 5: chọn số Message hiển thị và số kí tự hiển thị trên 1 message

TD200 có thể cho hiển thị tối đa là 80 Message Ta có thể định dạng số kí tự hiển thị trên 1 message là 20 hoặc 40 kí tự

Bước 6: chọn vùng nhớ V dùng để định dạng cho TD200

Ta cần quan tâm đến các thông số sau:

-Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200.Vùng này thường chiếm 12 Byte hay 14 Byte (tùy vào kiểu kí tự ta chọn hiển thị trên TD200) trong vùng nhớ V

-Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message trên TD200 Mỗi message có 1 bit tương ứng để cho phép message có được hiển thị hay không Khi bit được set bằng chương trình của PLC thì message tương ứng sẽ được hiển thị trên TD200, ngược lại khi bit được reset thì message tương ứng sẽ mất

-Địa chỉ vùng nhớ thông tin của message.Mỗi kí tự trên message sẽ có một địa chỉ byte tương ứng trên PLC, điều này có nghĩa là nếu ta muốn cho hiển thị bao nhiêu kí tự trên message thì ta sẽ phải mất đi số byte tương ứng của vùng nhớ V rên PLC để lưu trữ thông tin của message

Lưu ý: ta không được chọn trùng địa chỉ của 3 vùng nhớ nói trên, nếu ta chọn trùng thì chương trình sẽ thông báo và không cho ta thực hiện những bước tiếp theo

Ví dụ:

Giả sử ta chọn kiểu chữ hiển thị trên TD200 trong bước 2 là Latin 1 Khi đó vùng định nghĩa các thông số của TD200 sẽ chiếm 14 byte trong vùng nhớ V, giả sử ta chọn địa chỉ bắt đầu của vùng nhớ này là VB0, nghĩa là lúc này vùng nhớ định nghĩa cho TD200 chiếm từ địa chỉ VB0 đến VB13 (tổng cộng vùng nhớ này là 14 byte)

Giả sử số message ta muốn hiển thị là 1 và số kí tự hiển thị là 40 Ta chọn địa chỉ bắt đầu cho vùng nhớ điều khiển hiển thị message là byte VB14 Trong trường hợp này, vì chỉ có 1 message nên ta có 1 bit cho phép hiển thị message, vì vậy ta chỉ tốn 1 byte cho vùng nhớ này

Vì ta có 40 kí tự hiển thị trên message nên ta sẽ tốn 40 byte trong vùng nhớ V để lưu trữ thông tin của message.Ta chọn địa chỉ bắt đầu cho vùng nhớ này là VB15 Tức là các byte từ địa chỉ VB15 đến VB54 là dành cho vùng nhớ lưu trữ thông tin message

Bước 7: Tạo các message.Mỗi message có thể có một trong các chức năng như sau: chỉ hiển thị text, hiển thị giá trị các biến trên PLC, cho nhập giá trị vào các biến của chương trình, yêu cầu xác nhận sự xuất hiện của message

Ví dụ: tạo 3 message, mỗi message có 40 kí tự

Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200: VB0ỈVB14

Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message trên TD200: VB14

Địa chỉ vùng nhớ thông tin của message: VB40ỈVB159

-Message 1: chỉ cho hiển thị Text

Message 1 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB40, bit điều khiển cho message hiển thị là V14.7 như hình vẽ:

Sau khi định dạng xong message 1, nhấn nút Next Message để vào message 2

-Message 2: cho hiển thị giá trị các biến trên PLC và nhập giá trị vào các biến của

Trên hộp thoại này, ta phải khai báo các phần như sau:

+ Định dạng kiểu dữ liệu: ở đây ta có 3 lựa chọn là không có dữ liệu, dữ liệu dạng Word và dữ liệu dang Double Word

+ Kiểu hiển thị là có dấu hoặc không dấu

+ Chọn số kí tự hiển thị bên phải dấu chấm

+ Cho phép nhập giá trị (User is allowed to edit this data) hay yêu cầu xác nhận message hay không (User must acknowledge message)?

Ngoài ra, hộp thoại còn cho ta biết địa chỉ của dữ liệu cần hiển thị

Ở hộp thoại trên thì kiểu dữ liệu dạng Word, hiển thị có dấu và có 1 chữ số hiển thị sau dấu chấm, không yêu cầu xác nhận message và không cho phép nhập giá thị, địa chỉ của dữ liệu cần hiển thị là VW98

Sau khi đã khai báo xong thì nhấn OK xác nhận và trở về hộp thoại trước đó

Tiếp theo, muốn nhập giá trị vào một biến của chương trình thì ta cũng đặt cho trỏ vào vị trí muốn nhập, sau đó nhấn Embedded Data, hộp thoại như trên lại xuất hiện

Như hộp thoại trên; ta chọn kiểu dữ liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, có 1 chữ số hiển thị sau dấu chấm, địa chỉ của dữ liệu là VD116

Ngoài ra, muốn nhập giá trị vào biến của chương trình thì ta check vào lựa chọn cho phép nhập dữ liệu (User is allowed to edit this data).Sau khi check vào lựa chọn này thì hộp thoại thông báo cho ta biết bit xác nhận sau nhập dữ liệu (trên hộp thoại là V114.2)

Nếu ta muốn người vận hành cần nhập password khi thay đổi biến của chương trình thì ta check vào lựa chọn Should the user edit or data be Password-protected?

Sau khi thực hiện xong các khai báo ta nhấn OK xác nhận và trở về hộp thoại trước đó

Lúc này trên hộp thoại sẽ có thêm 6 ô (tức là 6 byte) được bôi xám

Lưu ý: khi ta muốn cho hiển thị hay nhập một giá trị vào các biến của PLC thì trước tiên ta phải gắn các giá trị này vào message bằng cách đặt con trỏ ở vị trí thích

hợp và nhấn nút Embedded Data trên hộp thoại Sau đó ta khai báo kiểu dữ liệu, kiểu hiển thị và các chọn lựa; TD200 sẽ dành 2 byte để lưu những khai báo này

Nếu ta chọn kiểu dữ liệu là Word thì ta cần thêm 2 byte để lưu giá trị và nếu ta chọn kiểu dữ liệu là Double Word thì ta cần 4 byte để lưu giá trị Điều này có nghĩa là nếu ta muốn gắn 1 giá trị Word vào message thì ta sẽ cần 4 byte (2 byte định nghĩa+2 byte giá trị), nếu ta muốn gắn 1 giá trị Double Word vào message thì ta sẽ cần 6 byte (2 byte định nghĩa+4 byte giá trị)

-Message 3:yêu cầu người vận hành xác nhận khi message xuất hiện

Message 3 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB120, bit điều khiển cho message hiển thị là V14.5 như hình vẽ:

Đặt con trỏ vào vị trí mũi tên, sau đó nhấn Embedded Data, một hộp thoại xuất hiện

Ta check vào lựa chọn yêu cầu xác nhận (User must acknowledge message), sau đó nhấn OK để quay về hộp thoại trước đó

Lúc này ta thấy trên hộp thoại có 2 ô (2 byte) được bôi đen, đây chính là 2 byte dùng để định nghĩa.Và trên hộp thoại cũng cho ta biết bit xác nhận là V158.1, bit này sẽ được set lên 1 khi ta nhấn Enter để xác nhận message

Bước 8: ta nhấn Finish để kết thúc

Sau khi hoàn thành các bước trên định dạng cho TD200, để TD200 có thể hoạt động theo ý muốn thì ta phải viết chương trình điều khiển trên PLC Các ví dụ trong mục 3 sẽ hướng dẫn cách lập trình trong PLC để điều khiển TD200

3 Các ví dụ minh họa:

a Ví dụ 1: tạo 3 message như đã thực hiện trong mục 2

Viết chương trình điều khiển TD200 như sau:

-Khi bật CPU sang chế độ Run thì message 1 xuất hiện

-Nhấn F1 để cho hiển thị message 2

-Nhấn Enter để nhập giá trị SETPOINT, sau đó nhấn Enter để xác nhận giá trị nhập và hiển thị message 3

-Nhấn Enter để xác nhận message 3 đồng thời hiển thị message 1

-Nhấn F2 để cho hiển thị cả 3 message

-Nhấn F3 để tắt cả 3 message

b Ví dụ 2: lập trình cho TD200 như sau

-Kiểu kí tự hiển thị: Original TD200, tiếng Anh

-Cho phép hiển thị Menu thời gian, không Force, không Password

-Các phím chức năng tương ứng với Byte MB0

-Khối thông số định nghĩa bắt đầu từ Byte 0, Byte điều khiển message 12, vùng lưu trữ thông tin message bắt đầu từ Byte 20

-Nội dung message như sau: bb-bb-bbbbbbbb:bb:bb với b là các kí tự trống

c Ví dụ 3: Viết chương trình cho hiển thị 2 giá trị analog SMB28 và SMB29 trên

TD200

HD: Vì TD200 không hiển thị Byte nên ta phải chuyển SMB28 và SMB29 về dạng Word để hiển thị Tạo 1 Message và lưu ý bit điều khiển Message

d Ví dụ 4: Viết chương trình đảo chiều động cơ AC dùng các phím chức năng

trên TD200 và tạo các message như “động cơ đang quay thuận”, “động cơ đang quay nghịch”, “động cơ đang dừng”

HD: Dùng các phím chức năng để gắn các chức năng là start, stop và revert.Tạo 3 Message có nội dung như trên và lưu ý các bit để điều khiển 3 Message này

CHƯƠNG 2: HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH OP7

I GIỚI THIỆU:

1 Ứng dụng: OP7 được ứng dụng để hiển thị trạng thái, hiển thị các giá trị của

hệ thống và điều khiển hệ thống

*Các phím hệ thống: gồm có 22 phím như các phím số, up, down, enter…

*Vùng lưu trữ dữ liệu: dữ liệu không bị mất khi mất nguồn

*Cổng giao tiếp: RS232 và RS485 giao tiếp giữa OP7 và PLC, máy in

3 Chức năng của OP7: gồm các chức năng như sau

*Màn hình hiển thị (Screen): dùng để hiển thị Text, các biến của chương trình trên OP7.OP7 cho phép tối đa 99 màn hình, mỗi màn hình có 99 entry.Tại mỗi thời điểm

*Thông báo cảnh báo (Alarms message): Max.499 cảnh báo

*Công thức (Recipe): Max.99 công thức, mỗi công thức có 99 entry và Max.99 Data record Bộ nhớ lưu trữ công thức trên OP7 là 4KB

4 Một số lưu ý:

*Nguồn cung cấp: 24VDC

*Sơ đồ cáp nối:

-Sơ đồ cáp giữa OP7 và PC (dùng để Download chương trình cho OP7):

-Sơ đồ cáp giữa OP7 và PLC:

*Download chương trình:

-Nếu trong bộ nhớ OP7 chưa có chương trình: trong trường hợp này khi ta cấp nguồn cho OP7 thì OP7 tự động chuyển về chế độ Download Trên thanh công cụ của ProTool/Pro ta nhấn vào biểu tượng hoặc trên thanh Menu chọn FileỈDownload

-Nếu trong bộ nhớ OP7 đã có chương trình: trong trường hợp này nếu ta muốn Download chương trình mới thì trước tiên ta phải xóa chương trình cũ bằng cách: cắt nguồn điện cung cấp cho OP7, sau đó nhấn đồng thời 3 nút right, down, enter và đồng thời cấp nguồn điện trở lại Sau khi ta thực hiện như trên thì OP7 sẽ xóa bộ nhớ và chuyển về chế độ Download Trên ProTool/Pro ta cũng thực hiện tương tự như trên

II LẬP TRÌNH CHO OP7: phần mềm dùng để lập trình cho OP7 là Protool/Lite

hoặc Protool/Pro CS

Để lập trình cho OP7 ta thực hiện như sau: khởi động phần mềm ProTool/Pro CS, trên thanh Menu chọn New

Chọn loại màn hình là OP7 sau đó nhấn Finish để vào màn hình lập trình hoặc

nhấn Next để chọn loại PLC như hộp thoại sau:

Trong hộp thoại này, ta có thể đặt tên cho PLC, chọn loại PLC để giao tiếp với OP7 và đặt thông số cho PLC Sau đó nhấn Finish để vào màn hình lập trình

Ta cũng có thể chọn PLC và đặt thông số cho nó khi vào màn hình điều khiển bằng cách chọn Controllers ở cửa sổ bên trái màn hình

Trên hộp thoại này ta sẽ đặt tên cho Screen trong mục Name

*Các bước lập trình định dạng cho Screen (ở đây ví dụ lập trình cho Screen có tên PIC_1)

Bước 1: Muốn lập trình cho Screen nào thì ta sẽ Double Click vào Screen đó, màn hình sẽ xuất hiện như sau:

Bước 2: Tạo các Text trong từng Entry Ở hình vẽ trên ta quan sát được 3 entry, entry 1 ta có tạo 2 dòng Text.Ta có thể dùng thanh cuộn để xem và tạo Text cho những entry khác Các Text này sẽ được hiển thị trên OP khi hoạt động

Bước 3: Gán các chức năng vào các phím Soft Key K1ỈK4 và F1ỈF4 trên mỗi Entry

Khi con trỏ đang ở entry nào thì các phím Soft Key của entry đó sẽ được kích hoạt Muốn gắn chức năng vào phím nào thì ta sẽ Click vào phím đó, màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại như sau:

Trong hộp thoại Select Object bao gồm tất cả các chức năng ta có thể gắn vào các phím Soft Key và 1 phím Soft Key có thể được gắn nhiều chức năng Ta chọn 1 chức năng trong hộp thoại Select Object sau đó nhấn Add, màn hình sẽ xuất hiện một hộp thoại để khai báo các đặc tính của chức năng ta vừa chọn trước đó Sau khi khai báo các đặc tính và xác nhận các đặc tính bằng cách nhấn OK thì trên cửa sổ Function Selected của hộp thoại Function Key sẽ xuất hiện chức năng ta vừa chọn Nhấn OK để xác nhận

Sau khi gắn một chức năng cho một phím thì phím đã được gắn chức năng được đánh dấu X để phân biệt với các phím chưa được gắn chức năng (trên hình vẽ phím K1 đã được gắn chức năng) Để người vận hành có thể hiểu được các chức năng được

gắn vào phím, người lập trình nên tạo các Text hướng dẫn hoặc các ký hiệu trên phím

Tương tự ta sẽ thực hiện gắn chức năng cho các phím khác và các entry khác theo yêu cầu của người lập trình

2 Controllers:

Để PLC và OP có thể giao tiếp với nhau ta phải khai báo loại PLC mà ta muốn sử dụng bằng cách Double Click vào biểu tượng Controller ở cửa sổ bên trái màn hình Mỗi lần Double Click vào biểu tượng Controller thì chương trình sẽ tạo ra 1 PLC ở cửa sổ bên phải màn hình Đối với OP7, ta có thể giao tiếp tối đa 8 PLC với 1 OP7 Sau khi tạo số PLC cần thiết ta khai báo các thông số của PLC (như tốc độ truyền, địa chỉ…) bằng cách Double Click lên biểu tượng của nó ở cửa sổ bên phải Ví dụ ở đây ta khai báo cho PLC_1, khi ta Double Click lên nó sẽ xuất hiện hộp thoại như

sau:

Trong hộp thoại này, ta đặt tên cho PLC ở mục Name, chọn loại PLC ở mục Driver Sau đó ta Click chuột vào nút Parameters thì màn hình sẽ xuất hiện một hộp thoại để ta khai báo các thông số như địa chỉ của OP, địa chỉ PLC, kiểu mạng, tốc độ truyền của mạng

Sau đó ta nhấn OK để xác nhận các thông số

Tương tự như Screen và Controller, để tạo các Tag ta chỉ cần Double Click lên biểu tượng của nó trên cửa sổ bên trái Bằng cách này ta có thể tạo các Tag theo yêu cầu sử dụng và các Tag được tạo ra sẽ xuất hiện bên cửa sổ bên phải màn hình

Sau đó ta khai báo thông số cho các Tag bằng cách Double Click lên biểu của nó bên cửa sổ bên phải

Trong hộp thoại này ta có thể đặt tên cho Tag trong mục Name, chọn PLC, kiểu của Tag và vùng giao tiếp với PLC Sau đó nhấn OK để xác nhận

Tương tự như trên ta sẽ lần lượt khai báo cho các Tag khác trong chương trình

4 Password Protection:

Password được gắn vào các phím trên OP, khi người vận hành nhấn vào một phím đã được gắn Password thì trên màn hình OP sẽ yêu cầu người vận hành nhập Password Nếu người vận hành nhập đúng Password thì chức năng của phím đó mới được thực hiện

Password có tối thiểu 3 kí tự và tối đa là 8 kí tự

OP7 cho phép 10 cấp Password (Password Level): từ cấp 0 đến cấp 9 Password cấp 0 là cấp nhỏ nhất và được xem như không có Password, Password cấp 9 là cấp lớn nhất Nếu ta có được Password có cấp lớn hơn thì ta có thể truy cập vào các Password có cấp nhỏ hơn Khi ta gắn một chức năng vào Soft Key thì mặc nhiên phím này có Password là cấp 0 Để thay đổi cấp Password thì trong hộp thoại Function Key ta chọn Tab Enable và thay đổi Password trong hộp thoại này

Ngoài các cấp Password từ 0 đến 9, trong OP7 còn có một Password khác được gọi là Password giám sát (Supervisor Password) Đây là Password được xem như có cấp cao nhất trong OP7, điều này có nghĩa là khi ta có được Supervisor Password thì ta có thể truy cập được vào tất cả các cấp bảo vệ từ 0 đến 9 Mặc nhiên Supervisor