Đang tải... (xem toàn văn)
Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Báo cáo khoa học, luận văn tiến sĩ, luận văn thạc sĩ, nghiên cứu - Kinh Doanh - Business BÀI GIẢNG MÔN HӐC : LẬP TRÌNH PLC ұp trình vӟi SPS S7-3001 Chѭѫng1.Giӟi thiӋu tәng quan vӅ PLC. 1.1.Khái niӋm hӋ thӕng ÿLӅu khiӇ n PLC: 1.2. Cѫ sӣ phát triӇn cӫa PLC: ĈӇ khҳc phөc nhӳng nhѭӧc ÿLӇm cӫa bӝÿLӅu khiӇn dùng dây nӕi ( bӝÿLӅu khiӇn bҵ ng Relay) ngѭӡi ta ÿã chӃ tҥo ra bӝ PLC nhҵm thӓa mãn các yêu cҫ u sau : Lұp trình dӇ dàng , ngôn ngӳ lұp trình dӇ hӑ c . Gӑn nhҽ, dӇ dàng bҧo quҧn , sӱa chӳ a. Dung lѭӧng bӝ nhӟ lӟn ÿӇ có thӇ chӭa ÿѭӧc nhӳng chѭѫng trình phӭc tҥ p . Hoàn toàn tin cұy trog môi trѭӡng công nghiӋp . B¬m C¶m biÕn quang Ìn C truyÒn éng PLC Nót Ên PLC viӃt tҳt cӫa Programmable Logic Controller , là thiӃt bӏÿLӅu khiӇn lұp trình ÿѭӧc (khҧ trình) cho phép thӵc hiӋn linh hoҥt các thuұt toán ÿLӅu khiӇn logic thông qua mӝ t ngôn ngӳ lұp trình. Ngѭӡi sӱ dөng có thӇ lұp trình ÿӇ thӵc hiӋn mӝt loҥt trình tӵ các sӵ kiӋn. Các sӵ kiӋn này ÿѭӧc kích hoҥt bӣi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác ÿӝ ng vào PLC hoһc qua các hoҥt ÿӝng có trӉ nhѭ thӡi gian ÿӏnh thì hay các sӵ kiӋn ÿѭӧc ÿӃm. Mӝt khi sӵ kiӋn ÿѭӧc kích hoҥt thұt sӵ, nó bұt ON hay OFF thiӃt bӏÿLӅu khiӇn bên ngoài ÿѭӧc gӑ i là thiӃt bӏ vұt lý. Mӝt bӝÿLӅu khiӇn lұp trình sӁ liên tөc ³OһS´ trong chѭѫng trình do ³ngѭӡi sӱ dөng lұp ra´ chӡ tín hiӋu ӣ ngõ vào và xuҩt tín hiӋu ӣ ngõ ra tҥi các thӡi ÿLӇm ÿã lұp trình. PLC (Programable Logic Controler) lμ mét thiÕt bÞ iÒu khiÓn sö dông mét bé nhí cã thÓ lËp tr×nh, bé nhí nμy sÏ lu gi c¸c cÊu tróc lÖnh (logic, thêi gian, bé Õm, c¸chμm to¸n häc...) Ó thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng iÒu khiÓn. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Giao tiӃp ÿѭӧc vӟi các thiӃt bӏ thông minh khác nhѭ : máy tính , nӕi mҥ ng , các môi Modul mӣ rӝ ng. Giá cҧ cá thӇ cҥnh tranh ÿѭӧ c. Sӵ khác nhau giӳa hӋÿLӅu khiӇn bҵng Rѫle ÿiӋn và lұp trình có nhӟ có thӇ minh hoҥ bҵng mӝt ví dө sau: Ví Dө: Ĉi͉ u khi͋ n h͏ th͙ ng 3 máy b˯m n˱ͣ c qua 3 khͧ i ÿ͡ ng tͳ K1, K2, K3. Trình tÿL͉ u khi͋ n nh˱ sau: Các máy b˯m ho̩ t ÿ͡ ng tu̯ n t nghƭa là K1 ÿóng tr˱ͣ c ti͇ p ÿ͇ n là K2 r͛ i cu͙ i cùng là K3 ÿóng. ĈӇ thӵc hiӋn nhiӋm vө theo yêu cҫu trên mҥch ÿLӅu khiӇn ta thiӃt kӃ nhѭ sau: Trong ÿó các nút ҩn S1, S2, S3, S4 là các phҫn tӱ nhұp tín hiӋ u. Các tiӃp ÿLӇm K1, K2, K3 và các mӕi liên kӃt là các phҫn xӱ lý. Các khӣi ÿӝng tӯ K1, K2, K3 là kӃt quҧ xӱ lý. Hình 1-3:S˯ÿ͛ÿL͉ u khi͋ n NӃu ta thay bҵng thiӃt bӏÿLӅu khiӇn PLC ta có thӇ mô tҧ nhѭ sau: -Tín hiӋu vào: S1, S2, S3, S4 vүn giӳ nguyên. -Tín hiӋu ra: K1, K2, K3 là các khӣi ÿӝng tӯ vүn giӳ nguyên. -Phҫn tӱ xӱ lý:ÿѭӧc thay thӃ bҵng PLC. Hình 1-4: S˯ÿ͛ n͙ i dây thc hi͏ n b̹ ng Khi thӵc hiӋn bҵng chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn có nhӟ PLC ta chӍ cҫn thӵc hiӋn nӕi mҥ ch theo sѫÿӗ sau: S1 S2 K1 S3 K2 S4 K3 K2 K1 K1 K2 K3 Nhұp Vӕ liӋu ;ӱ lý .Ӄ t quҧ S1 S2 K1 S3 K2 S4 K3 K2 K1 K1 K2 K3 ұp trình vӟi SPS S7-3001 Hình 1-5:S˯ÿ͛ n͙ i dây thc hi͏ n b̹ ng PLC NӃu bây giӡ nhiӋm vө ÿLӅu khiӇn thay ÿәi ví dө nhѭ các bѫm 1,2,3 hoҥt ÿӝ ng theo nguyên tҳc là chӍ mӝt trong sӕ các bѫm ÿѭӧc hoҥt ÿӝng ÿӝc lұp. Nhѭ vұy ÿӕi vӟi mҥch ÿLӅ u khiӇn dùng Rѫle ta phҧi tiӃn hành lҳp giáp lҥi toàn bӝ mҥch ÿLӅu khiӇn, trong khi ÿó ÿӕi vӟ i mҥch ÿLӅu khiӇn dùng PLC thì ta lҥi chӍ cҫn soҥn thҧo lҥi chѭѫng trình rӗi nҥp lҥ i vào CPU thì ta sӁ có ngay mӝt sѫÿӗÿLӅu khiӇn theo yêu cҫu nhiӋm vө mӟi mà không cҫn phҧi nӕi lҥ i dây trên mҥch ÿLӅu khiӇ n. Nhѭ vұy mӝt cách tәng quát có thӇ nói hӋ thӕng ÿLӅu khiӇn PLC là tұp hӧp các thiӃt bӏ và linh kiӋn ÿLӋn tӱ. ĈӇ ÿҧm bҧo tính әn ÿӏnh, chính xác và an toàn.. trong quá trình sҧ n xuҩt, các thiӃt bӏ này bao gӗm nhiӅu chӫng loҥi, hình dҥng khác nhau vӟi công suҩt tӯ rҩ t nhӓÿӃn rҩt lӟn. Do tӕc ÿӝ phát triӇn quá nhanh cӫa công nghӋ và ÿӇÿáp ӭng ÿѭӧ c các yêu cҫu ÿLӅu khiӇn phӭc tҥp nên hӋ thӕng ÿLӅu khiӇn phҧi có hӋ thӕng tӵÿӝng hoá cao. Yêu cҫ u này có thӇ thӵc hiӋn ÿѭӧc bҵng hӋ lұp trình có nhӟ PLC kӃt hӧp vӟ i máy tính, ngoài ra còn cҫn có các thiӃt bӏ ngoҥi vi khác nhѭ: Bҧng ÿLӅu khiӇn, ÿӝng cѫ, cҧm biӃn, tiӃp ÿLӇ m, công tҳc tѫ ,... Khҧ năng truyӅn dӳ liӋu trong hӋ thӕng rҩt rӝng thích hӧp cho hӋ thӕng xӱ lý và cNJng rҩ t linh ÿӝng trong các hӋ thӕng phân phӕi . 1.3. Cҩu trúc cӫa PLC: 1.3.1. C̭ u trúc: Mӛi mӝt thành phҫn trong hӋ thӕng ÿLӅu khiӇn có mӝt vai trò quan trӑng nhѭÿѭӧ c trình bày trong hình vӁ sau. S1 S2 S3 S4 K1 K2 K3 PLC 24V N Nhұp sӕ liӋu ;ӱ lý .Ӄt quҧ ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Hình 1-6: Mô hình h͏ th͙ ng ÿL͉ u khi͋ n PLC Tҩt cҧ các PLC ÿӅu có thành phҫ n chính là : Mӝt bӝ nhӟ chѭѫng trình RAM bên trong ( có thӇ mӣ rӝng thêm mӝt sӕ bӝ nhӟ ngoài EPROM ). Mӝt bӝ vi xӱ lý có cәng giao tiӃp dùng cho viӋc ghép nӕi vӟ i PLC . Các Modul vào ra. Bên cҥnh ÿó, mӝt bӝ PLC hoàn chӍnh còn ÿi kèm thêm mӝt ÿѫn vӏ lұp trình bҵ ng tay hay bҵng máy tính. Hҫu hӃt các ÿѫn vӏ lұp trình ÿѫn giҧn ÿӅu có ÿӫ RAM ÿӇ chӭa ÿӵ ng chѭѫng trình dѭӟi dҥng hoàn thiӋn hay bә sung . NӃu ÿѫn vӏ lұp trình là ÿѫn vӏ xách tay , RAM thѭӡng là loҥi CMOS có pin dӵ phòng, chӍ khi nào chѭѫng trình ÿã ÿѭӧc kiӇ m tra và sҷn sàng sӱ dөng thì nó mӟi truyӅn sang bӝ nhӟ PLC . Ĉӕi vӟi các PLC lӟn thѭӡng lұ p trình trên máy tính nhҵm hә trӧ cho viӋc viӃt, ÿӑc và kiӇm tra chѭѫng trình . Các ÿѫn vӏ lұ p trình nӕi vӟi PLC qua cәng RS232, RS422, RS458, « Ví dө : mӝt modul CPU S7 - 300 Khóa mode có 4 vӏ trí: RUN-P chӃÿӝ lұp trình và chҥ y RUN chӃÿӝ chҥy chѭѫ ng trình STOP ngӯng chҥy chѭѫ ng trình MRES reset bӝ nhӟ Thҿ nhӟ có thӇ có dung lѭӧng tӯ 16KB ÿӃn 4MB, chӭa chѭѫng trình tӯ PLC chuyӇ n qua và chuyӇn chѭѫng trình ngѭӧc trӣ lҥ i cho CPU. Pin nuôi giúp nuôi chѭѫng trình và dӳ liӋu khi bӏ mҩt nguӗn (tӕi ÿa 1 nă m), ngoài ra còn nuôi ÿӗng hӗ thӡi gian thӵc. Vӟi loҥi CPU không có pin nuôi thi cNJng có mӝt phҫ n vùng nhӟÿѭӧ c duy trì. Thông qua cәng truyӅn thông MPI (MultiPoint Interface) có thӇ nӕi : máy tính lұ p trình, màn hình OP (Operator panel) , các PLC có cәng MPI (S7-300, M7-300, S7-400, M7- Khӕi xӱ lý trung tâmGiao tiӃ p ngõ vào ӝ nhӟ Giao tiӃ p ngõ ra 7ӯ tiӃp ÿLӇm Fҧ m biӃn ÿӃn cuӝ n dây, mô Wѫ ,.... Nguӗ n nuôi ұp trình vӟi SPS S7-3001 400, C7-6xx), S7-200, vұn tӕc truyӅn ÿӃn 187.5kbps (12Mbps vӟ i CPU 318-2, 10.2 kbps vӟi S7-200) . Cәng Profibus ±DP nӕi các thiӃt bӏ trên theo mҥng Profibus vӟi vұn tӕ c truyӅn lên ÿӃn 12Mbps. b. Nguyên lý hoҥt ÿӝng cӫa PLC v Ĉѫn vӏ xӱ lý trung tâm CPU ÿLӅu khiӇn các hoҥt ÿӝng bên trong PLC. Bӝ xӱ lý sӁÿӑc và kiӇ m tra chѭѫng trình ÿѭӧc chӭa trong bӝ nhӟ, sau ÿó sӁ thӵc hiӋn thӭ tӵ tӯng lӋ nh trong chѭѫng trình , sӁÿóng hay ngҳt các ÿҫu ra. Các trҥng thái ngõ ra ҩy ÿѭӧc phát tӟ i các thiӃt bӏ liên kӃt ÿӇ thӵc thi. Và toàn bӝ các hoҥt ÿӝng thӵc thi ÿó ÿӅu phө thuӝ c vào chѭѫng trình ÿLӅu khiӇn ÿѭӧc giӳ trong bӝ nhӟ. v HӋ thӕng bus HӋ thӕng Bus là tuyӃn dùng ÿӇ truyӅn tín hiӋu, hӋ thӕng gӗm nhiӅu ÿѭӡng tín hiӋ u song song : Address Bus : Bus ÿӏa chӍ dùng ÿӇ truyӅn ÿӏa chӍÿӃn các Modul khác nhau. Data Bus : Bus dùng ÿӇ truyӅn dӳ liӋu. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Control Bus : Bus ÿiӅu khiӇn dùng ÿӇ truyӅn các tín hiӋu ÿӏnh thì và ÿiӇu khiӇn ÿӗng bӝ các hoҥt ÿӝ ng trong PLC . Trong PLC các sӕ liӋu ÿѭӧc trao ÿәi giӳa bӝ vi xӱ lý và các modul vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gӗm 8 ÿѭӡng, ӣ cùng thӡi ÿLӇm cho phép truyӅ n 8 bit cӫa 1 byte mӝt cách ÿӗng thӡ i hay song song. NӃu môït modul ÿҫu vào nhұn ÿѭӧc ÿӏa chӍ cӫa nó trên Address Bus , nó sӁ chuyӇ n tҩt cҧ trҥnh thái ÿҫu vào cӫa nó vào Data Bus. NӃu mӝt ÿӏa chӍ byte cӫa 8 ÿҫu ra xuҩt hiӋ n trên Address Bus, modul ÿҫu ra tѭѫng ӭng sӁ nhұn ÿѭӧc dӳ liӋu tӯ Data bus. Control Bus sӁ chuyӇn các tín hiӋu ÿLӅu khiӇn vào theo dõi chu trình hoҥt ÿӝng cӫ a PLC . Các ÿӏa chӍ và sӕ liӋu ÿѭӧc chuyӇn lên các Bus tѭѫng ӭng trong mӝt thӡi gian hҥn chӃ . Hêï thӕng Bus sӁ làm nhiӋm vө trao ÿәi thông tin giӳa CPU, bӝ nhӟ và IO . Bên cҥch ÿó, CPU ÿѭӧc cung cҩp mӝt xung Clock có tҫn sӕ tӯ 1(8 MHZ. Xung này quyӃt ÿӏnh tӕc ÿӝ hoҥt ÿӝng cӫa PLC và cung cҩp các yӃu tӕ vӅÿӏnh thӡi, ÿӗng hӗ cӫa hӋ thӕng. v Bӝ nhӟ PLC thѭӡng yêu cҫu bӝ nhӟ trong các trѭӡng hӧ p : Làm bӝÿӏnh thӡi cho các kênh trҥ ng thái IO. Làm bӝÿӋm trҥng thái các chӭc năng trong PLC nhѭÿӏnh thӡi, ÿӃ m, ghi các Relay. Mӛi lӋnh cӫa chѭѫng trình có mӝt vӏ trí riêng trong bӝ nhӟ, tҩt cҧ mӑi vӏ trí trong bӝ nhӟÿӅu ÿѭӧc ÿánh sӕ, nhӳng sӕ này chính là ÿӏa chӍ trong bӝ nhӟ . Ĉӏa chӍ cӫa tӯng ô nhӟ sӁÿѭӧc trӓÿӃn bӣi mӝt bӝÿӃm ÿӏa chӍӣ bên trong bӝ vi xӱ lý. Bӝ vi xӱ lý sӁ giá trӏ trong bӝÿӃm này lên mӝt trѭӟc khi xӱ lý lӋnh tiӃp theo . Vӟi mӝt ÿӏa chӍ mӟi , nӝi dung cӫa ô nhӟ tѭѫng ӭng sӁ xuҩt hiӋn ӣÿҩu ra, quá trình này ÿѭӧc gӑ i là quá trình ÿӑ c . Bӝ nhӟ bên trong PLC ÿѭӧc tҥo bӥi các vi mҥch bán dүn, mӛi vi mҥch này có kh ҧ Qăng chӭa 2000 16000 dòng lӋnh , tùy theo loҥi vi mҥch. Trong PLC các bӝ nhӟ nhѭ RAM, EPROM ÿӅu ÿѭӧc sӱ dө ng . RAM (Random Access Memory ) có thӇ nҥp chѭѫng trình, thay ÿәi hay xóa bӓ nӝ i dung bҩt kǤ lúc nào. Nӝi dung cӫa RAM sӁ bӏ mҩt nӃu nguӗn ÿLӋn nuôi bӏ mҩt . ĈӇ tránh tình trҥng này các PLC ÿӅu ÿѭӧc trang bӏ mӝt pin khô, có khҧ năng cung cҩp năng lѭӧng dӵ trӳ cho RAM tӯ vài tháng ÿӃn vài năm. Trong thӵc tӃ RAM ÿѭӧc dùng ÿӇ khӣi tҥo và kiӇ m tra chѭѫng trình. Khuynh hѭӟng hiӋn nay dùng CMOSRAM nhӡ khҧ năng tiêu thө thҩ p và tuәi thӑ lӟ n . EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bӝ nhӟ mà ngѭӡi sӱ dөng bình thѭӡng chӍ có thӇÿӑc chӭ không ghi nӝi dung vào ÿѭӧc . Nӝi dung cӫ a EPROM không bӏ mҩt khi mҩt nguӗn , nó ÿѭӧc gҳn sҹn trong máy , ÿã ÿѭӧc nhà sҧn xuҩt nҥp và ұp trình vӟi SPS S7-3001 chӭa hӋÿLӅu hành sҹn. NӃu ngѭӡi sӱ dөng không muӕn mӣ rӝng bӝ nhӟ thì chӍ dùng thêm EPROM gҳn bên trong PLC . Trên PG (Programer) có sҹn chә ghi và xóa EPROM. Môi trѭӡng ghi dӳ liӋu thӭ ba là ÿƭa cӭng hoҥc ÿƭa mӅm, ÿѭӧc sӱ dөng trong máy lұ p trình . Ĉƭa cӭng hoăïc ÿƭa mӅm có dung lѭӧng lӟn nên thѭӡng ÿѭӧc dùng ÿӇ lѭu nhӳ ng chѭѫng trình lӟn trong mӝt thӡ i gian dài . Kích thѭӟc bӝ nhӟ : ♦ Các PLC loҥi nhӓ có thӇ chӭa tӯ 300 1000 dòng lӋnh tùy vào công nghӋ chӃ tҥo . ♦ Các PLC loҥi lӟn có kích thѭӟc tӯ 1K 16K, có khҧ năng chӭa tӯ 2000 16000 dòng lӋ nh. Ngoài ra còn cho phép gҳn thêm bӝ nhӟ mӣ rӝng nhѭ RAM , EPROM. v Các ngӓ vào ra I O Các ÿѭӡng tín hiӋu tӯ bӝ cҧm biӃn ÿѭӧc nӕi vào các modul ( các ÿҫu vào cӫ a PLC ) , các cѫ cҩu chҩp hành ÿѭӧc nӕi vӟi các modul ra ( các ÿҫu ra cӫ a PLC ) . Hҫu hӃt các PLC có ÿLӋn áp hoҥt ÿӝng bên trong là 5V , tín hiêïu xӱ lý là 1224VDC hoһ c 100240VAC. Mӛi ÿѫn vӏ I O có duy nhҩt mӝt ÿӏa chӍ, các hiӇn thӏ trҥng thái cӫa các kênh I O ÿѭӧc cung cҩp bӥi các ÿèn LED trên PLC , ÿiӅu này làm cho viӋc kiӇm tra hoҥt ÿӝng nhұ p xuҩt trӣ nên dӇ dàng và ÿѫn giҧ n . Bӝ xӱ lý ÿӑc và xác ÿӏnh các trҥng thái ÿҫu vào (ON,OFF) ÿӇ thӵc hiӋn viӋc ÿ óng hay ngҳt mҥch ӣÿҫu ra . 1.4.Ĉ̿ c ÿi͋ m .ͱng dͭ ng cͯ a h͏ th͙ ng ÿL͉ u khi͋ n PLC trong công nghi͏ p: 1.4.1. Ĉ̿ c ÿL͋ m: Trong giai ÿoҥn ÿҫu cӫa thӡi kǤ phát triӇn công nghiӋp vào khoҧng nă m 1960 và 1970, yêu cҫu tӵÿӝng cӫa hӋÿLӅu khiӇn ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng các Rѫle ÿiӋn tӯ nӕi nӕi vӟ i nhau bҵng dây dүn ÿLӋn trong bҧng ÿLӅu khiӇn, trong nhiӅu trѭӡng hӧp bҧng ÿLӅu khiӇ n có kích thѭӟc quá lӟn ÿӃn nӛi không thӇ gҳn toàn bӝ lên trên tѭӡng và các dây nӕi cNJ ng không hoàn toàn tӕt vì thӃ rҩt thѭӡng xҧy ra trөc trһc trong hӋ thӕng. Mӝt ÿLӇm quan trong nӳa là do thӡ i gian làm viӋc cӫa các Rѫle có giӟi hҥn nên khi cҫn thay thӃ cҫn phҧi ngӯng toàn bӝ hӋ thӕng và dây nӕi cNJng phҧi thay mӟi cho phù hӧp, bҧng ÿLӅu khiӇn chӍ dùng cho mӝ t yêu cҫu riêng biӋt không thӇ thay ÿәi tӭc thӡi chӭc năng khác mà phҧi lҳp giáp lҥi toàn bӝ , và trong trѭӡng hӧp bҧo trì cNJng nhѭ sӱa chӳa cҫn ÿòi hӓi thӧ chuyên môn có tay nghӅ cao. Tóm lҥi hӋÿLӅu khiӇn Rѫle hoàn toàn không linh ÿӝng. Tóm t̷ t nh˱ͫ c ÿL͋ m cͯ a h͏ th͙ ng ÿL͉ u khi͋ n dùng R˯le: - Tӕn kém rҩt nhiӅu dây dү n . - Thay thӃ rҩt phӭc tҥp. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 - Cҫn công nhân sӱa chӳa tay nghӅ cao. - Công suҩt tiêu thө lӟ n . - Thӡi gian sӱa chӳ a lâu. - Khó cұp nhұt sѫÿӗ nên gây khó khăn cho công tác bҧo trì cNJng nhѭ thay thӃ. ˰u ÿi͋ m cͯ a h͏ÿL͉ u khi͋ n PLC: Sӵ ra ÿӡi cӫa hӋÿLӅu khiӇn PLC ÿã làm thay ÿәi hҷn hӋ thӕng ÿLӅu khiӇn cNJng nhѭ các quan niӋm thiӃt kӃ vӅ chúng, hӋÿLӅu khiӇn dùng PLC có nhiӅu ѭu ÿiӇm nhѭ sau: - Giҧm 80 Sӕ lѭӧng dây nӕ i. - Công suҩt tiêu thө cӫa PLC rҩt thҩ p . - Có chӭc năng tӵ chuҭn ÿoán do ÿó giúp cho công tác sӱa chӳa ÿѭӧ c nhanh chóng và dӉ dàng. - Chӭc năng ÿLӅu khiӇn thay ÿәi dӉ dàng bҵng thiӃt bӏ lұ p trình (máy tính, màn hình) mà không cҫn thay ÿәi phҫn cӭng nӃu không có yêu cҫu thêm bӟt các thiӃt bӏ vào, ra. - Sӕ lѭӧng Rѫle và Timer ít hѫn nhiӅu so vӟi hӋÿLӅu khiӇn cәÿLӇ n. - Sӕ lѭӧng tiӃp ÿLӇm trong chѭѫng trình sӱ dөng không hҥn chӃ . - Thӡi gian hoàn thành mӝt chu trình ÿiӅu khiӇn rҩt nhanh (vài mS) dүn ÿӃn tăng cao tӕc ÿӝ sҧn xuҩ t . - Chi phí lҳp ÿһt thҩ p . -Ĉӝ tin cұ y cao. - Chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn có thӇ in ra giҩy chӍ trong vài phút giúp thuұn tiӋn cho vҩn ÿӅ bҧo trì và sӱa chӳa hӋ thӕng. 1.4.2. Ͱng dͭ ng cͯ a h͏ th͙ ng ÿL͉ u khi͋ n PLC: Tӯ các ѭu ÿiӇm nêu trên, hiӋn nay PLC ÿã ÿѭӧc ӭng dөng trong rҩt nhiӅu lƭnh vӵ c khác nhau trong công nghiӋp nhѭ : - HӋ thӕng nâng vұn chuyӇ n. - Dây chuyӅn ÿ óng gói. - Các ROBOT lҳp giáp sҧn phҭ m . -ĈiӅu khiӇn bѫ m. - Dây chuyӅn xӱ lý hoá hӑ c. - Công nghӋ sҧn xuҩt giҩ y . - Dây chuyӅn sҧn xuҩt thuӹ tinh. - Sҧn xuҩt xi mă ng. - Công nghӋ chӃ biӃn thӵc phҭ m. - Dây chuyӅn chӃ tҥo linh kiӋn bán dү n. - Dây chuyӅn lҳ p giáp Tivi. -ĈiӅu khiӇn hӋ thӕng ÿ èn giao thông. - Quҧn lý tӵÿӝng bãi ÿұu xe. ұp trình vӟi SPS S7-3001 - HӋ thӕng báo ÿӝ ng. - Dây chuyӅn may công nghiӋ p. -ĈiӅu khiӇ n thang máy. - Dây chuyӅn sҧn xuҩ t xe Ôtô. - Sҧn xuҩt vi mҥ ch. - KiӇm tra quá trình sҧn xuҩt . ұp trình vӟi SPS S7-300 1 CHѬѪNG 2: KiӇu dӳ liӋu và cҩu trúc vùng nhӟ: 2.1. Phân lo̩ i tín hi͏ u: Tín hi͏ u ÿ˱ͫ c hi͋ u là hàm theo thͥ i gian U(t) có giá tr͓ thc, mang thông tin và ÿ˱ͫ c truy͉ n t̫ i bͧ i các ÿ̩ i l˱ͫ ng v̵ t lý. Tín hi͏ u ÿ˱ͫ c g͕ i là liên tͭ c n͇ u U(t) là hàm liên tͭ c Ví dͭ : nh˱ các modul mͧ r͡ ng sau. + Module vào sӕ có các loҥi sau: - SM 321; DI 32 24 VDC - SM 321; DI 16 24 VDC - SM 321; DI 16 120 VAC, 44 nhóm - SM 321; DI 8 120230 VAC, 24 nhóm - SM 321; DI 32 120 VAC 84 nhóm + Module ra sӕ: - SM 322; DO 32 24 VDC0.5 A, 84 nhóm - SM 322; DO 16 24 VDC0.5 A, 82 nhóm - SM 322; DO 8 24 VDC2 A, 42 nhóm - SM 322; DO 16 120 VAC1 A, 82 nhóm - SM 322; DO 8 120230 VAC2 A, 42 nhóm - SM 322; DO 32 120 VAC1.0 A, 84 nhóm - SM 322; DO 16 120 VAC ReLay, 82 nhóm - SM 322; DO 8 230 VAC Relay, 42 nhóm - SM 322; DO 8 230 VAC5A Relay,18 nhóm Module vào ra - SM 323; DI 16DO 16 24 VDC0.5 A - SM 323; DI 8DO 8 24 VDC0.5 A Module Analog in Module analog in có nhiӅu ngõ vào, dùng ÿӇÿo ÿLӋn áp, dòng ÿiӋn, ÿLӋn trӣ ba dây, bӕn dây, nhiӋt ÿӝ. Có nhiӅu tҫm ÿo, ÿӝ phân giҧi, thӡi gian chuyӇn ÿә i khác nhau. Cài ÿһt thông sӕ hoҥt ÿӝng cho module bҵng phҫn mӅm S7- Simatic 300 Station ± Hardware vàhoһc chѭѫng trình ngѭӡi dùng sӱ dөng hàm SFC 55, 56, 57 phù hӧ p (xem mөc ) vàhoһc cài ÿһt nhӡ mo(dulle tҫm ÿo (measuring range module) gҳ n trên module SM. KӃt quҧ chuyӇn ÿәi là sӕ nhӏ phân phө hai vӟi bit MSB là bit dҩ u. - SM331 AI 212 : module chuyӇn ÿәi hai kênh vi sai áp hoһc dòng, hoһc mӝt kênh ÿiӋn trӣ 234 dây, dùng phѭѫng pháp tích phân, thӡi gian chuyӇn ÿәi tӯ 5ms ÿӃn 100ms, ÿӝ phân giҧi 9, 12, 14 bit + dҩu, các tҫm ÿo nhѭ sau: (80 mV; (250 mV; ( 500 mV; (1000 mV; ұp trình vӟi SPS S7-3001 ( 2.5 V; ( 5 V;1 .. 5 V; ( 10 V; ( 3.2 mA; ( 10 mA; ( 20 mA; 0 .. 20 mA; 4 ..20 mA. ĈiӋn trӣ 150 (; 300 (; 600 (; Ĉo nhiӋy ÿӝ dùng cһp nhiӋt E, N, J, K, L, nhiӋt kӃÿLӋn trӣ Pt 100, Ni 100. Các thông sӕ mһc ÿӏnh ÿã ÿѭӧc cài sҹn trên module, kӃt hӧp vӟi ÿһt vӏ trí cӫ a module tҫm ÿo (bӕn vӏ trí A, B, C, D) nӃu không cҫn thay ÿәi thì có thӇ sӱ dөng ngay. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 ұp trình vӟi SPS S7-3001 - SM331, AI 812 bit , 8 kênh vi sai chia làm hai nhóm, ÿӝ phân giҧ i 9 (12, 14 ) bit + dҩu - SM331, AI 816 bit , 8 kênh vi sai chia làm 2 nhóm , ÿӝ phân giҧ i 15 bit + dҩ u + Module Analog Out: Cung cҩp áp hay dòng phө thuӝc sӕ nhӏ phân phө hai SM332 AO 412 bit: 4 ngõ ra dòng hay áp ÿӝ phân giҧi 12 bit, thӡ i gian chuyӇn ÿәi 0.8 ms . SM332 AO 212 bit SM332 AO 416 bit + Module Analog InOut - SM 334; AI 4AO 2 8 Bit - SM334; AI 4AO 2 12 Bit ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Module chӭc nă ng FM FM350-1 : ÿӃm xung mӝ t kênh FM350-2 : ÿӃ m xung tám kênh FM351, 353, 354, 357-2 : ÿiӅu khiӇn ÿӏnh vӏ FM352: bӝÿLӅu khiӇn cam ÿLӋn tӱ FM355: bӝÿLӅu khiӇn hӋ kín + Module IM Module IM360 gҳn ӣ rack 0 kӃ CPU dùng ÿӇ ghép nӕi vӟi module IM361 ÿһt ӣ các rack 1, 2, 3 giúp kӃt nӕi các module mӣ rӝng vӟi CPU khi sӕ module lӟn hѫn 8. Cáp nӕ i giӳa hai rack là loҥ i 368. Trong trѭӡng hӧp chӍ có hai rack, ta dùng loҥi IM365. 2.2. Phân lo̩ i mã hi͏ u: Trong quá trình thӵc hiӋn cҩu trúc cӫa tín hiӋu sӕÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi dҥ ng: 1 Bit : (ví dө I0.0) dùng ÿӇ biӇu diӉn sӕ nhӏ phân (có 2 giá trӏ 1 hoһ c 0). 1 2 Byte : (ví dө MB0) Mӝt Byte gӗm có 8 bits. Ví dө giá trӏ cӫa 8 cәng vào (IB0) hoһ c 8 cәng ra (QB1),... ÿѭӧc gӑi là mӝ t byte: 0 0 1 1 0 1 0 1 ұp trình vӟi SPS S7-3001 3 Word: (ví dө MW0= MB0 + MB1) Mӝt Word gӗm có 2 Byte nhѭ vұy mӝt Word có ÿӝ dài 16 bits. 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 Byte 0 Byte 1 4 Doppelword: (ví dө MD0 = MW0 + MW2): có ÿӝ dài 2 tӯ hoһc 4 Byte tӭc là 32 bits. 2.3. Ki͋ u dͷ li͏ u: M͡ t ch˱˯ng trình trong S7-300 có th͋ s͵ dͭ ng các ki͋ u dͷ li͏ u sau: 1 BOOL: vӟi dung lѭӧng là 1 bit và có giá trӏ là 0 hoһc 1 (ÿúng hoһc sai). Ĉây là kiӇ u dӳ liӋu biӃn có hai giá trӏ . 2 BYTE: gӗm 8 bits, thѭӡng ÿѭӧc dùng ÿӇ biӇu diӉn mӝt sӕ nguyên dѭѫ ng trong khoҧng tӯ 0 ÿӃn 255 hoһc mã ASCII cӫa mӝt ý tӵ . Ví dө: B1614 nghƭa là sӕ nguyên 14 viӃt theo hӋÿӃm cѫ sӕ 16 có ÿӝ dài 1 byte. 3 WORD: gӗm 2 byte, ÿӇ biӇu diӉn sӕ nguyên dѭѫng tӯ 0 ÿӃ n 65535 (216 - 1). 4DWORD: Là tӯ kép có giá trӏ là: 0 ÿӃ n 232-1. 5 INT: cNJng có dung lѭӧng là 2 bytes, dùng ÿӇ biӇu diӉn mӝt sӕ nguyên trong khoҧ ng - 32768 ÿӃ n 32767 hay ( 2-15...215-1). 6 DINT: gӗm 4 bytes, dùng ÿӇ biӇu diӉn sӕ nguyên tӯ -2147483648 ÿӃ n 2147483647 hay: (2-31....231-1). 7 REAL: gӗm 4 bytes, dùng ÿӇ biӇu diӉn mӝt sӕ thӵc dҩu phҧy ÿӝng có giá trӏ là: - 3,4E38.....3,4E38. Ví dͭ : 1.234567e+13 8 S5t (hay S5Time): khoҧng thӡi gian, ÿѭӧc tính theo giӡphútgiây: (-2-31+ 231-1 ms). Ví dͭ : S5t2h3m0s5ms. Ĉây là lӋnh tҥo khoҧng thӡi gian là 2 tiӃ ng ba phút và 5 mili giây. 9TOD: BiӇu diӉn giá trӏ tӭc thӡi tính theo Giӡphútgiây. Ví dͭ : TOD5:30:00 là l͏ nh khai báo giá tr͓ thͥ i gian trong ngày là 5 giͥ 30 phút. 10 DATE: BiӇu diӉn thӡi gian tính theo năm ngày tháng. Ví dͭ : DATE2003-6-12 Là lӋnh khai báo ngày12 tháng 6 nă m 2003. 11 CHAR: biӇu diӉn mӝt hoһc nhiӅu ký tӵ (nhiӅu nhҩt là 4 ký tӵ) (ASCII - code). Ví dͭ : ABCD ұp trình vӟi SPS S7-300 1 2.4. C̭ u trúc vùng nhͣ và ph˱˯ng pháp truy c̵ p vùng nhͣ cͯ a CPU S7-300: + Ĉ˱ͫ c chia ra làm 3 vùng chính : 1) Vùng chӭa chѭѫng trình ӭng dөng: vùng nhӟ chѭѫng trình ÿѭӧc chia làm 3 miӅ n: a OB: MiӅn chӭa chѭѫng trình tә chӭc (các chѭѫng trình này sӁÿѭӧc giӟi thiӋu ӣ mө c 1.2.5). b FC: (Funktion): miӅn chӭa chѭѫng trình con ÿѭӧc tә chӭc thành hàm có biӃ n hình thӭc ÿӇ trao ÿәi dӳ liӋu vӟi chѭѫng trình ÿã gӑ i nó. c FB: (Funktion Block): MiӅn chӭa chѭѫng trình con, ÿѭӧc tә chӭ c thành hàm và có khҧ năng trao ÿәi dӳ liӋu vӟi bҩt cӭ mӝt khӕi chѭѫng trình nào khác. Các dӳ liӋ u này phҧi ÿѭӧc xây dӵng thành mӝt khӕi dӳ liӋu riêng (gӑ i là DB-Data block). 2) Vùng chӭa các tham sӕ cӫa hӋÿLӅu hành và chѭѫng trình ӭng dөng, ÿѭӧ c phân chia thành 7 miӅn khác nhau, bao gӗ m: a. I (Procees image input): miӅn bӝÿӋm các dӳ liӋu cәng vào sӕ. Trѭӟc khi thӵc hiӋ n chѭѫng trình, PLC sӁÿӑc giá trӏ logic cӫa tҩt cҧ các ÿҫu vào và cҩt giӳ chúng trong vùng nhӟ I. Thông thѭӡng chѭѫng trình ӭng dөng không ÿӑc trӵc tiӃp trҥ ng thái logic cӫa cәng vào sӕ mà chӍ lҩy dӳ liӋu cӫa cәng vào tӯ bӝÿӋ m I. b. Q (Process image output): miӅn bӝÿӋm các cәng ra sӕ. KӃt thúc giai ÿRҥn thӵc hiӋ n chѭѫng trình sӁ chuyӇn giá trӏ logic cӫa bӝ ÿӋm tӟi các cәng ra sӕ. Thông thѭӡ ng không trӵc tiӃp gán giá trӏ tӟi tұn cәng ra mà chӍ chuyӇn chúng vào bӝÿӋ m Q. c. M: MiӅn các biӃn cӡ. Chѭѫng trình ӭng dөng sӱ dөng vùng nhӟ này ÿӇ lѭu giӳ các tham sӕ cҫn thiӃt và có thӇ truy cұp nó theo bit (M), byte (MB), tӯ (MW) hay tӯ kép (MD). d. T: MiӅn nhӟ phөc vө bӝ thӡi gian (TIME) bao gӗm viӋc lѭu giӳ giá trӏ thӡi gian ÿһ t trѭӟc (PV-preset value), giá trӏÿӃm thӡi gian tӭc thӡi (CV- Curren value) cNJng nhѭ các giá trӏ logic ÿҫu ra cӫa bӝ thӡ i gian. e. C: MiӅn nhӟ phөc vө bӝÿӃm (counter) bao gӗm viӋc lѭu giӳ giá trӏÿһt trѭӟ c (PV), và giá trӏÿӃm tӭc thӡi (CV) và giá trӏ logic ÿҫu ra cӫa bӝÿӃ m. f. PI: MiӅn ÿӏa chӍ cәng vào cӫa các modul tѭѫng tӵ. Các giá trӏ tѭѫng tӵ tҥi cә ng vào cӫa modul tѭѫng tӵ sӁÿѭӧc ÿӑc và chuyӇn tӵÿӝng theo nhӳng ÿӏa chӍ. Chѭѫng trình ӭng dөng có thӇ truy nhұp miӅn nhӟ PI theo tӯng byte (PIB), tӯng tӯ (PIW) hoһ c theo tӯ kép (PID). g. PQ: miӅn ÿӏa chӍ cәng ra cho các modul tѭѫng tӵ. Các gía trӏ theo nhӳng ÿӏa chӍ này ÿѭӧc modul tѭѫng tӵ chuyӇn tӟi các cәng ra tѭѫng tӵ. Chѭѫng trình ӭng dөng có thӇ truy cұp miӅn nhӟ PQ theo tӯng byte (PQB), tӯng tӯ (PQW) hay tӯng tӯ kép (PQD) 3) Vùng chӭa các khӕi dӳ liӋu: ÿѭӧc chia làm hai loҥ i: a. DB (Data block): miӅn chӭa các dӳ liӋu ÿѭӧc tә chӭc thành khӕi. Kích thѭӟc cNJ ng nhѭ sӕ lѭӧng do ngѭӡi sӱ dөng qui ÿӏnh, phù hӧp vӟi tӯng bài toán ÿiӅu khiӇn. ұp trình vӟi SPS S7-3001 Chѭѫng trình có thӇ truy cұp miӅn này theo tӯng bit (DBX), byte (DBB), tӯ (DBW) hoһc tӯ kép (DBD). b. L (Local data block) : miӅn giӳ liӋu ÿӏa phѭѫng, ÿѭӧc các khӕi chѭѫ ng trình OB, FB, FC tә chӭc và sӱ dөng cho các biӃn nháp tӭc thӡi và trao ÿәi giӳ liӋu cӫa biӃ n hình thӭc cӫa chѭѫng trình vӟi nhӳng khӕi chѭѫng trình ÿã gӑi nó. Nӝi dung cӫa mӝt sӕ dӳ liӋu trong miӅn nhӟ này sӁ bӏ xoá khi kӃt thúc chѭѫng trình tѭѫng ӭ ng trong OB, FB, FC. MiӅn này có thӇ truy cұp tӯ chѭѫng trình theo bit (L), byte (LB), tӯ (LW) hay tӯ kép (LD). + Các vùng nhͣ cͯ a PLC Vùng nhӟ chѭѫng trình (load memory) chӭa chѭѫng trình ngѭӡi dùng (không chӭa ÿӏa chӍ ký hiӋu và chú thích) có thӇ là RAM hay EEPROM trong CPU hay trên trên thҿ nhӟ . Vùng nhӟ làm viӋc (working memory) là RAM, chӭa chѭѫng trình do vùng nhӟ chѭѫng trình chuyӇn qua; chӍ các phҫn chѭѫng trình cҫn thiӃt mӟi ÿѭӧc chuyӇn qua, phҫ n nào không cҫn ӣ lҥi vùng nhӟ chѭѫng trình , ví dө block header, data block Vùng nhӟ hӋ thӕng (system memory) phөc vө cho chѭѫng trình ngѭӡ i dùng, bao gӗm timer , counter, vùng nhӟ dӳ liӋu M, bӝ nhӟÿӋm xuҩt nhұS« Trên CPU 312IFM và 314 IFM vùng nhӟ chѭѫ ng trình là RAM và EEPROM; các CPU khác có pin nuôi, vùng nhӟ chѭѫng trình là RAM và thҿ nhӟ. Khi mҩt nguӗn hay ӣ chӃÿӝ MRES ( reset bӝ nhӟ) RAM sӁ bӏ xóa. Mӝt sӕ vùng nhӟ cӫ a RAM ( timer, counter, vùng nhӟ M, khӕi dӳ liӋu..) có thӇ khai báo là lѭu giӳ (retentive) bҵng phҫ n mӅm S7 ÿӇ chuyӇn các vùng này sang bӝ nhӟ lѭu giӳ (NVRAM non volative )ù dù không có pin nuôi, kích thѭӟc cө thӇ tùy loҥ i CPU. Bҧng sau cho mӝt sӕ thông sӕ chính cӫa các CPU Thông sӕ CPU 312IFM CPU 313 CPU 314 CPU 314IFM Working memory 6KB 12KB 24KB 32KB Load memory 20KBRAM 20KBEEPROM 20KBRAM up to 4MB FEPROM (memory card) 40KB up to 4MB FEPROM (memory card) 48KB RAM 48KBEEPROM 9ұn tӕc 0.7ms1000 lӋ nh nhӏ phân 0.7ms1000 lӋ nh nhӏ phân 0.3ms1000 lӋ nh nhӏ phân 0.3ms1000 lӋnh nhӏ phân Data Memory 1KB Retentivity adjustable MB0..MB71 2KB Retentivity adjustable MB0..MB71 2KB Retentivity adjustable MB0..MB255 2KB Retentivity adjustable MB0..MB143 ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Preset MB0..MB15 Preset MB0..MB15 Preset MB0..MB15 Preset MB0..MB15 Counter adjustable Retentivity C0..C31 Preset C0..C7 adjustable Retentivity C0..C63 Preset C0..C7 adjustable Retentivity C0..C63 Preset C0..C7 Adjustable Retentivity C0..C63 Preset C0..C7 Timer T0..T63 no retentivity T0..T127 Adjustable Retentivity T0..T31 Preset: no T0..T127 Adjustable Retentivity T0..T127 Preset: no T0..T127 Adjustable Retentivity T0..T71 Preset: no Digital inputs 10 integrated + 128 128 512 496 + 20 integrated Digital outputs 6 integrated + 128 128 512 496 +16 integrated Analog inputs 32 32 64 64 + 4 integrated Analog outputs 32 32 64 64 + 1 integrated Process image input I0.0.. I127.7 I0.0.. I127.7 I0.0.. I127.7 Process image output Q0.0 ..Q127.7 Q0.0 ..Q127.7 Q0.0 ..Q127.7 2.5. Cҩu trúc chѭѫng trình: 2.5.1.L̵ p trình tuy͇ n tính: Phҫn bӝ nhӟ cӫa CPU dành cho chѭѫng trình ӭng dөng có tên gӑi là logic Block. Nhѭ vұy logic block là tên chung ÿӇ gӑi tҩt cҧ các khӕi bao gӗm nhӳng khӕi chѭѫng trình tә chӭc OB, khӕi chѭѫng trình FC, khӕi hàm FB. Trong các loҥi khӕi chѭѫng trìnhÿó thì chӍ có khӕi duy nhҩt khӕi OB1 ÿѭӧc thӵc hiӋn trӵc tiӃp theo vòng quét. Nó ÿѭӧc hӋÿLӅ u hành gӑi theo chu kǤ lһp vӟi khҧng thӡi gian không cách ÿӅu nhau mà phө thuӝc vào ÿӝ dài cӫ a chѭѫng trình. Các loҥi khӕi chѭѫ ng trình khác không tham gia vào vòng quét. Vӟi tә chӭc chѭѫng trình nhѭ vұy thì phҫn chѭѫng trình trong khӕi OB1 có ÿҫy ÿӫÿLӅ u kiӋn cӫa mӝt chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn thӡi gian thӵc và toàn bӝ chѭѫng trình ӭng dө ng có thӇ chӍ cҫn viӃt trong OB1 là ÿӫ nhѭ hình vӁ sau. Cách tә chӭc chѭѫng trình vӟi chӍ mӝ t khӕi OB1 duy nhҩt nhѭ vұy ÿѭӧc gӑi là lұp trình tuyӃn tính. ұp trình vӟi SPS S7-3001 Hình 2-1: S˯ÿ͛ kh͙ i ki͋ u l̵ p trình tuy͇ n tính 2.5.2.L̵ p trình có c̭ u trúc: Khӕi OB1 ÿѭӧc hӋ thӕng gӑi xoay vòng liên tө c theo vòng quét. Các khӕi OB khác không tham gia vào vòng quét ÿѭӧc gӑi bҵng nhӳng tín hiӋ u báo ngҳt. S7-300 có nhiӅu tín hiӋu báo ngҳt nhѭ tín hiӋu báo ngҳt khi có sӵ cӕ nguӗn nuôi, có sӵ cӕ chұp mҥch ӣ các modul mӣ rӝng, tín hiӋu báo ngҳt theo chu kǤ thӡi gian, và mӛi loҥ i tín hiӋu báo ngҳt nhѭ vұy cNJng chӍ có khҧ năng gӑi mӝt khӕi OB nhҩt ÿӏnh. Ví dө tín hiӋ u báo ngҳt sӵ cӕ nguӗn nuôi chӍ gӑi khӕi OB81, tín hiӋu báo ngҳt truyӅn thông chӍ gӑi khӕ i OB87. Mӛi khi xuҩt hiӋn tín hiӋu báo ngҳt hӋ thӕng sӁ dӯng công viӋc ÿang thӵc hiӋn lҥi, chҷ ng hҥn nhѭ tҥm dӯng viӋc thӵc hiӋn chѭѫng trình trong OB1, và chuyӇn sang thӵc hiӋn chѭѫ ng trình xӱ lý ngҳt tong các khӕi OB tѭѫng ӭng. Ví dө khi ÿang thӵc hiӋn chѭѫ ng trình trong khӕi OB1 mà xuҩt hiӋn ngҳt báo sӵ cӕ truyӅn thông, hӋ thӕng sӁ tҥm dӯng viӋc thӵc hiӋ n chѭѫng trình trong OB1 lҥi ÿӇ gӑi chѭѫng trình trong khӕi truyӅn thông OB87. ChӍ sau khi ÿã thӵc hiӋn xong chѭѫng trình trong khӕi OB87 thì hӋ thӕng mӟi quay trӣ vӅ hӵc hiӋn tiӃ p tөc phҫn chѭѫng trình còn lҥ i trong OB1. Vӟi kiӇu lұp trình có cҩu trúc thì khác vì toàn bӝ chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn ÿѭӧc chia nhӓ thành các khӕi FC và FB mang mӝt nhiӋm vө cө thӇ riêng và ÿѭӧc quҧn lý chung bӣi nhӳ ng khӕi OB. KiӇu lұp trình này rҩt phù hӧp cho nhӳng bài toán phӭc tҥp, nhiӅu nhiӋm vө và lҥ i rҩt thuұn lӧi cho viӋc sӱa chӳa sau này. Hình 2-2: S˯ÿ͛ ki͋ u l̵ p trình có c̭ u trúc. OB1 thӵ c hiӋ n theo vòng quét OB82 Modul chuҭn ÿoán lӛi OB10 Nghҳt ӣ thӡi ÿLӇm ÿӏ nh trѭӟc OB FB FC FB FB SFB SFC DB DB DB DB ұp trình vӟi SPS S7-300 1 OB: Organization Block FB: Function Block FC: Function SFB: System Function block SFC: System function SDB: System Data Block DB: Data block Chú ý: Bao giӡ FB cNJng sӱ dөng chung vӟi DB. 2.6. Vòng quét cͯ a ch˱˯ng trình: SPS (PLC) thӵc hiӋn các công viӋc (bao gӗm cҧ chѭѫng trình ÿiӅu khiӇ n) theo chu trình lһp. Mӛi vòng lһp ÿѭӧc gӑi là mӝt vòng quét (scancycle). Mӛi vòng quét ÿѭӧc bҳt ÿàu bҵng viӋc chuyӇn dӳ liӋu tӯ các cәng vào sӕ tӟi vùng bӝÿӋm ҧo I, tiӃp theo là giai ÿoҥn thӵc hiӋn chѭѫng trình. Trong tӯng vòng quét , chѭѫng trình ÿѭӧc thӵc hiӋn tӯ lӋnh ÿҫu tiên ÿӃn lӋnh kӃt thúc cӫa khӕi OB1. Sau giai ÿRҥn thӵc hiӋn chѭѫng trình là giai ÿoҥn chuyӇn các nӝi dung cӫa bӝÿӋm ҧo Q tӟi các cәng ra sӕ. Vòng quét ÿѭӧc kӃ t thúc bҵng giai ÿRҥn xӱ lý các yêu cҫu truyӅn thông (nӃu có) và kiӇm tra trҥng thái cӫ a CPU. Mӛi vòng quét có thӇ mô tҧ nhѭ sau: Vòng quét (Cycle scan): Hình1-8: Quá trình ho̩ t ÿ͡ ng cͯ a m͡ t vòng quét. Chú ý : B͡ ÿ͏ m I và Q không liên quan tͣ i các c͝ ng vàora t˱˯ng t nên các l͏ nh truy nh̵ p c͝ ng t˱˯ng tÿ˱ͫ c thc hi͏ n trc ti͇ p vͣ i c͝ ng v̵ t lý chͱ không thông qua b͡ ÿ͏ m. NhËn c¸c tÝn hiÖu Çu vμo Göi c¸c tÝn hiÖu tíi Çu ra KiÓm tra tr¹ng th¸i lμm viÖc cña CPU Thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh iÒu khiÓn Xö lý c¸c yªu cÇu vÒ truyÒn th«ng (nÕu cã) ұp trình vӟi SPS S7-3001 Thӡi gian cҫn thiӃt ÿӇ cho PLC thӵc hiӋn ÿѭӧc mӝt vòng quét ÿѭӧc gӑi là thӡ i gian vòng quét (Scan time). Thӡi gian vòng quét không cӕÿӏnh, tӭc là không phҧi vòng quét nào cNJng ÿѭӧc thӵc hiӋn trong mӝt khoҧng thӡi gian nhѭ nhau. Có vòng quét ÿѭӧc thӵc hiӋ n lâu, có vòng quét ÿѭӧc thӵc hiӋn nhanh tuǤ thuӝc vào sӕ lӋnh trong chѭѫng trình ÿѭӧc thӵc hiӋ n, vào khӕi lѭӧng dӳ liӋu truyӅn thông. Trong vòng quét ÿ ó . Nhѭ vұy giӳa viӋc ÿӑc dӳ liӋu tӯÿӕi tѭӧng ÿӇ xӱ lý, tính toán và viӋc gӱi tín hiӋu ÿLӅ u khiӇn ÿӃn ÿӕi tѭӧng có mӝt khoҧng thӡi gian trӉÿúng bҵng thӡ i gian vòng quét. Nói cách khác, thӡi gian vòng quét quyӃt ÿӏnh tính thӡi gian thӵc cӫa chѭѫng trình ÿiӅu khiӇ n trong PLC. Thӡi gian vòng quét càng ngҳn, tính thӡi gian thӵc cӫa chѭѫ ng trình càng cao. NӃu sӱ dөng các khӕi chѭѫng trình ÿһc biӋt có chӃÿӝ ngҳt, ví dө khӕ i OB40, OB80,... Chѭѫng trình cӫa các khӕi ÿó sӁÿѭӧc thӵc hiӋn trong vòng quét khi xuҩt hiӋn tín hiӋ u báo ngҳt cùng chӫng loҥi. Các khӕi chѭѫng trình này có thӇ thӵc hiӋn tҥi mӑi vòng quét chӭ không phҧi bӏ gò ép là phҧi ӣ trong giai ÿRҥn thӵc hiӋn chѭѫng trình. Chҷng hҥn mӝ t tín hiӋu báo ngҹt xuҩt hiӋn khi PLC ÿang ӣ giai ÿRҥn truyӅn thông và kiӇm tra nӝi bӝ, PLC sӁ tҥm dӯng công viӋc truyӅn thông, kiӇm tra, ÿӇ thӵc hiӋn ngҳt nhѭ vұy, thӡ i gian vòng quét sӁ càng lӟn khi càng có nhiӅu tín hiӋu ngҳt xuҩt hiӋn trong vòng quét. Do ÿó ÿӇ nâng cao tính thӡi gian thӵc cho chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn, tuyӋt ÿӕi không nên viӃt chѭѫng trình xӱ lý ngҳt quá dài hoһc quá lҥm dөng viӋc sӱ dөng chӃÿӝ ngҳt trong chѭѫng trình ÿiӅu khiӇ n. Tҥi thӡi ÿLӇm thӵc hiӋn lӋnh vàora, thông thѭӡng lӋnh không làm viӋc trӵc tiӃp vӟ i cәng vàora mà chӍ thông qua bӝ nhӟÿӋm cӫa cәng trong vùng nhӟ tham sӕ. ViӋc truyӅ n thông giӳa bӝÿêm ҧo vӟi ngoҥi vi trong giai ÿRҥn 1 và 3 do hӋÿLӅu hành CPU quҧn lý. ӣ mӝt sӕ modul CPU, khi gһp lӋnh vàora ngay lұp tӭc hӋ thӕng sӁ cho dӯng mӑi công viӋ c khác, ngay cҧ chѭѫng trình xӱ lý ngҳt, ÿӇ thӵc hiӋn vӟi cәng vàora. 2.7. Nhͷng kh͙ i OB ÿ̿ c bi͏ t: Khӕi OB1 có chӭc năng quҧn lý chính trong toàn bӝ chѭѫng trình, có nghƭa là nó sӁ thӵ c hiӋn mӝt cách ÿӅu ÿһn ӣ tӯng vòng quét trong khi thӵc hiӋn chѭѫ ng trình. Ngoài ra Step7 còn có rҩt nhiӅu các khӕi OB ÿһc biӋt khác và mӛi khӕi OB ÿó có mӝt nhiӋm vө khác nhau, ví dө các khӕi OB chӭa các chѭѫng trình ngҳt cӫa các chѭѫng trình báo lӛi ,....TuǤ thuӝ c vào tӯng loҥi CPU khác nhau mà có các khӕi OB khác nhau. Ví dө các khӕi OB ÿһc biӋ t. 1. OB10: (Time of Day Interrupt): Chѭѫng trình trong khӕi OB10 sӁÿѭӧc thӵc hiӋ n khi giá trӏ cӫa ÿӗng hӗ thӡi gian thӵc nҵm trong mӝt khoҧng thӡi gian ÿã qui ÿӏ nh. OB10 có thӇÿѭӧc gӑi mӝt lҫn, nhiӅu lҫn cách ÿӅu nhau tӯng phút, tӯng giӡ, tӯng ngày,....ViӋc qui ÿӏnh thӡi gian hay sӕ lҫn gӑi OB10 ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng chѭѫng trình hӋ thӕ ng SFC28 hoһc trong bҧng tham sӕ modul CPU nhӡ phҫn mӅ m Step7. 2. OB20: (Time Delay Interrupt): chѭѫng trình trong khӕi OB20 sӁÿѭӧc thӵc hiӋn sau mӝ t khoҧng thӡi gian trӉ ÿһt trѭӟc kӇ tӯ khi gӑi chѭѫng trình hӋ thӕng SFC32 ÿӇ ÿăt thӡ i gian trӉ. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 3. OB35: (Cyclic Interrupt): Chѭѫng trình OB35 sӁ ÿѭӧc thӵc hiӋn cách ÿӅu nhau mӝ t khoҧng thӡi gian cӕÿӏnh. Mһc ÿӏnh khoҧng thӡi gian này là 100ms, xong ta có thӇ thay ÿәi trong bҧng ÿһt tham sӕ cho CPU nhӡ phҫn mӅ m Step7. 4. OB40 ( Hardware Interrupt): Chѭѫng trình trong khӕi OB40 sӁÿѭӧc thӵc hiӋn khi xuҩ t hiӋn mӝt tín hiӋu báo ngҳt tӯ ngoҥi vi ÿѭa vào CPU thông qua các cәng vàora sӕ onboard ÿһc biӋt, hoһ c thông qua các modul SM, CP, FM. 5. OB80: (cycle Time Fault): Chѭѫng trình sӁÿѭӧc thӵc hiӋn khi thӡ i gian vòng quét (scan time) vѭӧt qua khoҧng thӡi gian cӵc ÿҥi ÿã qui ÿӏnh hoһc khi có mӝt tín hiӋu ngҳt gӑ i mӝt khӕi OB nào ÿó mà khӕi OB này chѭa kӃt thúc ӣ lҫn gӑi trѭӟc. Mһc ÿӏ nh, scan time cӵc ÿҥi là 150ms, nhѭng có thӇ thay ÿәi tham sӕ nhӡ phҫn mӅ m Step7. 6. OB81( Power Supply Fault): nӃu có lӛi vӅ phҫn nguӗn cung cҩp thì sӁ gӑi chѭѫ ng trình trong khӕ i OB81. 7. OB82: (Diagnostic Interrupt) chѭѫng trình trong khӕi này sӁ ÿѭӧc gӑ i khi CPU phát hiӋn có lӛi tӯ các modul vàora mӣ rӝng. Vӟi ÿLӅu kiӋn các modul vàora này phҧ i có chӭc năng tӵ kiӇ m tra mình. 8. OB85 (Not Load Fault): CPU sӁ gӑi khӕi OB85 khi phát hiӋn chѭѫng trình ӭng dө ng có sӱ dөng chӃÿӝ ngҳt nhѭng chѭѫng trình xӱ lý tín hiӋu ngҳt lҥi không có trong khӕi OB Wѭѫng ӭ ng. 9. OB87 (Communication Fault): Chѭѫng trình trong khӕi này sӁÿѭӧc gӑ i khi CPU phát hiӋn thҩy lӛi trong truyӅ n thông. 10. OB100 (Start Up Information): Khӕi này sӁ ÿѭӧc thӵc hiӋn mӝt lҫn khi CPU chuyӇ n trҥng thái tӯ STOP sang trҥ ng thái RUN. 11. OB121: (Synchronouns error): Khӕi này sӁÿѭӧc gӑi khi CPU phát hiӋn thҩy lӛ i logic trong chѭѫng trình nhѭÿәi sai kiӇu dӳ liӋu hoһc lӛi truy nhұp khӕ i DB, FC, FB không có trong bӝ nhӟ cӫ a CPU. 12. OB122 (Synchronouns error): Khӕi này sӁÿѭӧc thӵc hiӋn khi CPU phát hiӋn thҩy lӛ i truy nhұp Modul trong chѭѫng trình, ví dө trong chѭѫng trình có lӋnh truy nhұ p modul mӣ rӝng nhѭng lҥi không có modul này. ĈӇ thӵc hiӋn thay ÿәi các chӭc năng cӫa các khӕi OB trong CPU ta chӍ cҫn kích ÿ úp chuӝt trái vào vӏ tí CPU trong bҧng cҩu hình cӭng cӫa Project khi ÿó trên màn hình sӁ xuҩ t hiӋn mӝt cӱa sә nhѭ sau: ұp trình vӟi SPS S7-3001 Hình 1-9: B̫ ng thay ÿ͝ i chͱc năng cho OB Chú ý : Không ph̫ i ṱ t c̫ các CPU ÿ͉ u có các kh͙ i OBs nh˱ÿã giͣ i thi͏ u. S͙ l˱ͫ ng và chͯ ng lo̩ i kh͙ i OB tuǤ thu͡ c vào tͳng lo̩ i CPU. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Chѭѫng 3: ThiӃt bӏ phҫn cӭng cӫa PLC: 3.1. Các modul: 3.1.1. Giӟi thiӋu chung: Muӕn xây dӵng mӝt chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn sӱ dөng phҫn mӅm Step7 cҫn thӵc hiӋ n các thӫ tөc nhѭ sau: - Khai báo cҩu hình cӭng cho mӝt trҥm PLC thuӝc hӑ Simatic S7-300400. - Xây dӵng cҩu hình mҥng gӗm nhiӅu trҥm PLC S7-300400 cNJng nhѭ thӫ tөc truyӅ n thông giӳ a chúng. - Soҥn thҧo và cài ÿһt chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn cho 1 hoһc nhiӅu trҥ m. - Giám sát viӋc thӵc hiӋn chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn trong mӝt trҥm PLC và gӥ rӕi chѭѫ ng trình. Ngoài ra Step 7 còn có cҧ mӝt thѭ viӋn ÿҫy ÿӫ vӟi các hàm chuҭn hӳu ích, phҫn trӧ giúp Online rҩt mҥnh có khҧ năng trҧ lӡi mӑi câu hӓi cӫa ngѭӡi sӱ dөng vӅ cách sӱ dө ng Step 7, vӅ cú pháp lӋnh trong lұp trình, vӅ xây dӵng cҩu hình cӭng cӫa mӝt trҥm cNJng nhѭ cӫa mӝ t mҥng gӗm nhiӅu trҥm PLC. 3.1.2. Các modul : 1 PS(Power supply): modul nguӗn nuôi. Có 3 loҥi 2A ,5A và 10A. Hình 1-7:S˯ÿ͛ b͙ trí m͡ t tr̩ m PLC( S7-300). 2 SM: Modul mӣ rӝng cәng rín hiӋu vào ra , bao gӗ m: a) DI(Digital input): Modul mӣ rӝng cәng vào sӕ. Sӕ các cәng vào cӫ a modul này có thӇ là 8, 16, 32 tuǤ thuӝc vào tӯng loҥ i modul. b) DO(Digital output) Modul mӣ rӝng cәng ra sӕ. Sӕ các cәng ra cӫa modul này có thӇ là 8, 16, 32 tuǤ thuӝc vào tӯng loҥi modul. ұp trình vӟi SPS S7-3001 c) DIDO: (Digital input Digital output): modul mӣ rәng các cәng vàora sӕ sӕ các cәng vàora có thӇ là 8 vào8 ra hoһc 16 vào16 ra tuǤ thuӝc vào tӯng loҥ i modul. d) AI(Analog Input): Modul mӣ rәng các cәng vào tѭѫng tӵ. VӅ bҧn chҩ t chúng chính là nhӳng bӝ chuyӇn ÿәi tѭѫng tӵ-sӕ (AD), tӭc là mӛi tín hiӋu tѭѫng tӵÿѭӧc chuyӇ n thành mӝt tín hiӋu sӕ (nguyên ) có ÿӝ dài 12 bít, sӕ các cәng vào có thӇ là 2, 4 hoһ c 8 tuǤ thuӝc vào tӯng loҥ i Modul. e) AO(Analog ouput): Modul mӣ rӝng các cәng ra tín hiӋu tѭѫng tӵ . Chúng chính là các bӝ chuyӇn ÿәi sӕ - tѭѫng tӵ (DA). Sӕ các cәng ra tѭѫng tӵ có thӇ là 2 hoһc 4 tuǤ thuӝc tӯng loҥ i modul. f) AIAO (Analog inputAnalog output): Modul mӣ rӝng các cәng vào ra tѭѫng tӵ. Sӕ các cәng có thӇ là 4 vào2 ra hoһc 4 vào4 ra tuǤ thuӝc vào tùng loҥ i modul. 3 IM (Interface module): Modul ghép nӕi. Ĉây là loҥi modul chuyên dөng có nhiӋm vө nӕi tӯng nhóm các modul mӣ rӝng lҥi vӟi nhau thành mӝt khӕi và ÿѭӧc quҧ n lý chung bӣi mӝt modul CPU. Thông thѭӡng các modul mӣ rӝng ÿѭӧc gá liӅn vӟi nhau trên mӝ t thanh ÿӥ gӑi là Rack. Trên mӛi mӝt Rack chӍ có thӇ gá ÿѭӧc nhiӅu nhҩt 8 modul mӣ rӝng (không kӇ modul CPU, Modul nguӗn nuôi). Mӝt modul PU S7-300 có thӇ làm viӋ c trӵc tiӃp ÿѭӧc vӟi nhiӅu nhҩt 4 Racks và các Racks này phҧi ÿѭӧc nӕi vӟi nhau bҵ ng modul IM. 4 FM (Function modul): modul có chӭc năng ÿLӅu khiӇn riêng , ví dө Modul chӭc năng ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ bѭӟc , modul ÿLӅu khiӇn ÿӝng cѫ Servo, modul PID, modul ÿiӅ u khiӇ n vòng kín. 5 CP (communication modul): Modul phөc vө truyӅn thông trong mҥng giӳ a các PLC vӟi nhau hoһc giӳa PLC vӟi máy tính. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 3.2. Xây dng c̭ u hình cͱng cho tr̩ m PLC. 3.2.1. Xây dng c̭ u hình cͱng: ˱ͣ c1. Khai báo và mͧ m͡ t Project mͣ i: Mӣ mӝt file mӟi : Vào File chӑn New xuҩt hiӋn hӝp thoҥi.(Hình 1.4) Sau khi khai báo xong mӝt Project mӟi, trên màn hình sӁ xuҩt hiӋn Project ÿó nhѭng ӣ dҥng rӛng (chѭa có gì trong project), ÿiӅu này ta nhұn biӃtÿѭӧc qua biӇu tѭӧng thѭ mө c bên cҥnh tên Project giӕng nhѭ mӝt thѭ mөc rӛng cӫa Window.(Hình 1.5) Ĉһ t tên file Ĉѭӡng Gүn 0ӣ ÿѭӡng Gҫn cҩ t file Hình 1.4: Khai báo và mӣ mӝt Project mӟi BiӇu Wѭӧng Pӝt thѭ Hình 1.5 : Bi͋ u t˱ͫ ng m͡ t Project mͣ i. ұp trình vӟi SPS S7-3001 ѭӟc 2: Khai báo cҩu hình cӭng cho mӝt trҥm PLC : Vӟi simatic S7-300 bҵng cách vào: Insert -> Station ->Simatic 300- Station:(Hình 1.6) Trong trѭӡng hӧp không muӕn khai báo cҩu hình cӭng mà ÿi ngay vào chѭѫng trình ӭ ng dөng ta có thӇ chӑn thҷng. Ĉӝng tác này sӁ hӳu ích cho nhӳng trѭӡng hӧp mӝt trҥ m PLC có nhiӅu phiên bҧn ӭng dө ng khác nhau. Sau khi ÿã khai báo mӝt trҥm (chèn mӝt Station), thѭ mөc Project chuyӇn sang dҥ ng không rӛng vӟi thѭ mөc con trong nó tên mһc ÿӏnh là Simatic300(1) chӭa tӋp thông tin vӅ cҩu hình cӭng cӫa trҥm.(Hình 1.7) Khai báo mӝt trҥ m PLC S7- 300 Hình 1.6: Khai báo c̭ u hình cͱng cho 7Ӌp chӭ a thông tin v Ӆ Fҩu hình cӭng Fӱa trҥm Hình 1.7:Màn hình khai báo c̭ u hình cͱng cho t̩ m PLC ұp trình vӟi SPS S7-300 1 ĈӇ vào màn hình khai báo cҩu hình cӭng, ta nháy chuӝt tҥi biӇu tѭӧ ng Hardware. Trong hӝp thoҥi hiӋn ra ta khai báo thanh Ray (Rack) và các module có trên thanh Ray ÿ ó. Ví dө:(Hình 1.8) Hình 1.8: Th˱ vi͏ n ÿ͋ ḽ y các Modul 3.2.2. Các mã modul PLC : Khi khai báo phҧi ÿúng mã hiӋu cho tӯng module(mã hi͏ u này ÿ˱ͫ c ghi trc ti͇ p trên các module) thӵc hiӋn khai báo ÿúng trình tӵ sau: 1. Khai báo ngu͛ n nuôi cho CPU : SPS 307 2A – 6ES7 3071BA00 0AA0 2. Khai báo lo̩ i CPU: CPU314 – 6ES7 3141AE04 0AA0 3. Khai báo module IM ÿây là module ghép n͙ i giͷ các module mͧ r͡ ng thành m͡ t kh͙ i và ÿ˱ͫ c qu̫ n lý chung bͧ i m͡ t CPU (n͇ u c̯ n s͵ dͭ ng thì khai báo): IFM 360 – 6ES7 3603AA00 0AA0 Chú ý: Tͳ v͓ trí s͙ 4 – 11 ÿây là các v͓ trí ÿ͋ khai báo các modul mͧ r͡ ng: 4. Khai báo modul mͧ r͡ ng DIDO. : DI8DO8xDC24V0,5V – 6ES7 323 1BH01 0AA0 5. Khai báo modul mͧ r͡ ng DIDO.: DI8DO8xDC24V0,5V – 6ES7 323 1BH01 0AA0 6. Khai báo modul mͧ r͡ ng AIAO.: A I4AO2x88bit – 6ES7 334 0CE01 0AA0 7. ................... ҧ ng danh Pө c các modul ÿӇ lӵ a chӑn ұp trình vӟi SPS S7-3001 Step7 giúp viӋc khai báo cҩu hình cӭng ÿѭӧc ÿѫn giҧn nhӡ bҧng danh mө c các module cӫa nó. Muӕn ÿѭa module nào vào bҧng cҩu hình ta chӍ cҫn ÿánh dҩu vӏ trí nѫi module s Ӂ ÿѭӧc ÿѭa vào rӗi nháy kép chuӝt trái tҥi tên cӫa module ÿó trong bҧng danh mө c các module kèm theo. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Chѭѫng 4: Ngôn ngӳ lұp trình 4.1..Qui trình thi͇ t k͇ ch˱˯ng trình ÿi͉ u khi͋ n dùng PLC: Qui trình thiӃt kӃ hӋ thӕng ÿLӅu khiӇn dùng PLC bao gӗm các bѭӟc sau: 1.Xác ÿ͓ nh qui trình ÿi͉ u khi͋ n: ĈiӅu ÿҫu tiên cҫn biӃt là ÿӕi tѭӧng ÿLӅu khiӇn cӫa hӋ thӕng, mөc ÿích cính cӫ a PLC là phҧi ÿLӅu khiӇn ÿѭӧc các thiӃt bӏ ngoҥi vi. Các chuyӇn ÿӝng cӫa ÿӕi tѭӧng ÿLӅu khiӇn ÿѭӧ c kiӇm tra thѭӡng xuyên bӣi các thiӃt bӏ vào, các thiӃt bӏ nҥy gӱi tín hiӋu ÿӃn PLC và tiӃ p theo ÿó PLC sӁÿѭa tín hiêu ÿiӅu khiӇn ÿӃn các thiӃt bӏÿӇÿLӅu khiӇn chuyӇn ÿӝng cӫa ÿӕi Wѭӧng. ĈӇÿѫn giҧn, qui trình ÿiӅu khiӇn có thӇ mô tҧ theo lѭu ÿӗ (hình vӁ 2-3). 2.xác ÿ͓ nh tín hi͏ u vào ra: ѭӟc thӭ hai là phҧi xác ÿӏnh vӏ trí kӃt nӕi giӳa các thiӃt bӏ vào ra vӟi PLC. ThiӃt bӏ vào có thӇ là tiӃp ÿLӇm, cҧm biӃn, ThiӃt bӏ ra có thӇ là Rѫle ÿiӋn tӯ, Motor, ÿèn, Mӛi vӏ trí kӃ t nӕi ÿѭӧc ÿánh sӕ tѭѫng tӵӭng vӟi PLC sӱ dөng. 3.So̩ n th̫ o ch˱˯ng trình: Chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn ÿѭӧc soҥn thҧo dѭӟi dҥng lѭu ÿӗ hình thang nhѭÿã trình bày ӣ Eѭӟc 1. 4.N̩ p ch˱˯ng trình vào b͡ nhͣ : Cҩp nguӗn cho PLC, cài ÿһt cҩu hình khӕi giao tiӃp IO nӃu cҫn (Phө thuӝc vào tӯ ng loҥi PLC). Sau ÿó nҥp chѭѫng trình soҥn thҧo trên màn hình vào bӝ nhӟ cӫ a PLC. Sau khi hoàn tҩt nên kiӇm tra lӛi bҵng chӭc năng tӵ chuҭn ÿoán và nӃu có thӇ thì chҥy chѭѫ ng trình mô phӓng hoҥt ÿӝng cӫa hӋ thӕng (Ví dө chѭѫng trình S7-SIM, S7- VISU,...). 5.Ch̩ y ch˱˯ng trình: Trѭӟc khi khӣi ÿӝng hӋ thӕng cҫn phҧi chҳc chҳn dây nӕi tӯ PLC ÿӃn các thiӃt bӏ ngoҥ i vi là ÿúng, trong quá trình chҥy kiӇm tra có thӇ cҫn thiӃt phҧi thӵc hiӋn các bѭӟc tinh chӍ nh hӋ thӕng nhҵm ÿҧm bҧo an toàn khi ÿѭa vào hoҥt ÿӝng thӵc tӃ. ұp trình vӟi SPS S7-3001 Qui trình thiӃt kӃ hӋ thӕng ÿLӅu khiӇn bҵng PLC: Hình 2-3: Qui trình thi͇ t k͇ m͡ t h͏ th͙ ng ÿL͉ u khi͋ n tÿ͡ ng. 6ӱa chӳa chѭѫ ng trình NO Xác ÿӏnh yêu cҫu Fӫa hӋ thӕng 9Ӂ lѭu ÿӗÿLӅ u khiӇ n LiӋt kê các thiӃt Eӏ IOtѭѫng ӭng Yӟi các ÿҫu IO Fӫa PLC Soҥn thҧ o chѭѫng trình 1ҥp chѭѫ ng trình vào PLC Chҥy mô phӓ ng và tìm lӛi .Ӄt nӕi các thiӃt Eӏ IO vào PLC KiӇm tra dây nӕ i Chҥy thӱ chѭѫ ng trình KiӇm tra 1ҥp vào EPROM 7ҥo tài liӋ u chѭѫ ng trình Chҩm dӭ t Chҥ y tôt? Chҥ y tôt? YES NO YES ұp trình vӟi SPS S7-300 1 4.2.Các ngôn ngӳ lұ p trình: a) Các ngôn ngӳ lұp trình Ĉӕi vӟi PLC S7-300 có thӇ sӱ dөng 6 ngôn ngӳÿӇ lұp trình. 1 Ngôn ngͷ l̵ p trình LAD: Vӟi loҥi ngôn ngӳ này rҩt thích hӧp vӟi ngѭӡi quen thiӃt kӃ mҥch ÿLӅu khiӇ n logic chѭѫng trình ÿѭӧc viӃt dѭӟi dҥng liên kӃt giӳa các công tҳc: ví dͭ : Hình 2-4: ví dͭ ki͋ u l̵ p trình LAD. 2 Ngôn ngͷ l̵ p trình FBD : Loҥi ngôn ngӳ này thích hӧp cho nhӳng ngѭӡi quen sӱ dөng và thiӃt kӃ mҥch ÿLӅu khiӇ n sӕ . Chѭѫng trình ÿѭӧc viӃt dѭӟi dҥng liên kӃt cӫa các hàm logic kӻ thuұt sӕ: Ví dͭ : Hình 2-5: Ví dͭ ki͋ u l̵ p trình FBD. ұp trình vӟi SPS S7-3001 3 Ngôn ngͷ l̵ p trình STL Ĉây là ngôn ngӳ lұp trình thông thѭӡng cӫa máy tính. Mӝt chѭѫng trình ÿѭӧc ghép bӣ i nhiӅu lӋnh theo mӝt thuұt toán nhҩt ÿӏnh, mӛi lӋnh chiӃm mӝt hàng và ÿӅu có cҩ u trúc chung là : "tên lӋnh" + "toán hҥ ng". Ví dө: Hình 2-6: Ví dͭ ki͋ u l̵ p trình STL. 4 Ngôn ngͷ l̵ p trình SCL (Structured Control Language): KiӇu viӃt chѭѫng trình này sӱ dөng ngôn ngӳ PASCAL. Rҩt phù hӧp cho nhӳng ngѭӡi ÿã viӃt các chѭѫng trình bҵng ngôn ngӳ máy tính. ví dө: ұp trình vӟi SPS S7-300 1 5 Ngôn ngͷ l̵ p trình : S7-Graph. Ví dө: Hình2-7: S˯ÿ͛ kh͙ i l̵ p trình ki͋ u S7-Graph. 6 Ngôn ngͷ l̵ p trình : S7-HiGraph. Ĉây là mӝt loҥi ngôn ngӳ viӃt chѭѫng trình rҩt phù hӧp cho các bài toán làm viӋ c có tính tuҫn tӵ. Tҥi mӛi thӡi ÿLӇm chӍ có mӝt bѭӟc ÿѭӧc thӵc hiӋn. Vӟi kiӇu lұp trình này ngѭӡi lұ p trình phҧi sӱ dөng phѭѫng pháp lұp trình có cҩ u trúc. Ví dө: Hình 2-8 : S˯ÿ͛ l̵ p trình b̹ ng ngôn ngͷ S7-HiGraph. Trong cuӕn tài liӋu này sӁ giӟi thiӋu 4 loҥi ngôn ngӳ dùng ÿӇ lұ p trình (FBD, STL, LAD và S7GRAPH) trong phҫn bài tұp mүu. ұp trình vӟi SPS S7-3001 b) .Nҥp chѭѫng trình và giám sát viêc thӵc hiӋn chѭѫng trình. + . N̩ p ch˱˯ng trình so̩ n th̫ o tͳ PC xu͙ ng CPU: Chѭѫng trình sau khi ÿã soҥn thҧo cҫn ÿѭӧc truyӅn xuӕng CPU. ĈӇ làm ÿѭӧc ÿLӅ u này, ta nhҩn chuӝt trái vào biӇu tѭӧng này trên thanh công cө và trҧ lӡi ÿҫy ÿӫ các câu hӓi. Chú ý khi nҥp chѭѫng trình cҫn phҧi ÿһt CPU ӣ trҥng thái Stop hoһc ÿһt CPU ӣ trҥ ng thái RUN-P. + .Xoá ch˱˯ng trình ÿã có trong CPU: ĈӇ thӵc hiӋn viӋc nҥp chѭѫng trình mӟi tӯ PC xuӕng CPU ta cҫn thӵc hiӋn công viӋ c xoá chѭѫng trình ÿã có sҹn trong CPU. ĈLӅu này ta thӵc hiӋn các bѭӟc nhѭ sau: - Ĉѭa trҥng thái cӫa CPU vӅ STOP : Tӯ màn hình chính cӫa Step7 ta chӑn lӋnh: Hình 3-29 + .Quan sát vi͏ c thc hiên ch˱˯ng trình: Sau khi ÿã nҥp chѭѫng trình soҥn thҧo xuӕng CPU lúc này chѭѫng trình ÿã ÿѭӧ c ghi vào bӝ nhӟ cӫa CPU. Khi ÿó ta có thӇ tách rӡi PC và CPU cӫa S7 mà chѭѫng trình vүn hoҥt ÿӝng bình thѭӡng. ĈӇ thӵc hiӋn viӋc quan sát quá trình hoҥt ÿӝng cӫa chѭѫ ng trình và CPU ta sӱ dөng chӭc năng giám sát chѭѫng trình bҵng cách nhҩn vào biӇu tѭӧng này trên thanh công cө. Sau khi chӑn chӭc năng giám sát chѭѫng trình này thì trên màn hình sӁ xuҩ t hiӋn mӝt cӱa sә sau: ұp trình vӟi SPS S7-300 1 TuǤ theo kiӇu viӃt chѭѫng trình mà ta nhұn ÿѭӧc sӵ khác nhau vӅ kiӇu hiӇn thӏ trên màn hình (Dѭӟi ÿây sӱ dөng kiӇu viӃt chѭѫng trình FBD). Hình 3-30: Quan sát quá trình ho̩ t ÿ͡ ng. Ngoài ra ta còn có thӇ quan sát ÿѭӧc nӝi dung cӫa ô nhӟ. Nhӳng ô nhӟ muӕ n quan sát cҫn phҧi khai báo trong bҧng Variable. Hình 3-31: Quan sát n͡ i dung cͯ a ô nhͣ . Sau khi khai báo tҩt cҧ các biӃn cҫ n quan sát ta kích vào phím quan sát trên màn hình xuұt hiӋn cӱa sә nhѭ hình trên. TuǤ theo yêu cҫu mà ta kích vào phím quan sát tѭѫng ӭng ұp trình vӟi SPS S7-3001 trên màn hình sӁ hiӇn thӏ nӝi dung cӫa ô nhӟ tҥi thӡi ÿLӇm hiӋn tҥi hay liên tө c quan sát theo tӯng thӡi ÿLӇm. 4.3.Nhóm hàm Logic tiӃp ÿLӇm: 1 Hàm AND : Toán h̩ ng là ki͋ u dͷ li͏ u BOOL hay ÿ͓ a ch͑ bit I,Q, M, T, C, D, L FBD LAD STL Hình 4-1: Cách khai báo hàm AND Tín hiӋu ra Q4.0 sӁ bҵng 1 khi ÿӗng thӡi tín hiӋ u I0.0=1 và I0.1=1. Dӳ liӋ u vào và ra : Vào: I0.0, I0.1: BOOL Ra : Q4.0 : BOOL 2 Hàm OR : Toán hҥng là kiӇu dӳ liӋu BOOL hay ÿӏa chӍ bit I,Q, M, T, C, D, L. FBD LAD STL Hình 4-1: Cách khai báo hàm AND Tín hiӋu ra Q4.0 sӁ bҵng 1 khi ÿӗng thӡi tín hiӋ u I0.0=1 và I0.1=1. Dӳ liӋ u vào và ra : Vào: I0.0, I0.1: BOOL Ra : Q4.0 : BOOL 2 Hàm OR : Toán hҥng là kiӇu dӳ liӋu BOOL hay ÿӏa chӍ bit I,Q, M, T, C, D, L. FBD LAD STL Hình 4-2: Khai báo hàm OR Tín hiӋu ra sӁ bҵng 1 khi ít nhҩt có mӝt tín hiӋu vào bҵng 1. ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Dӳ liӋ u vào và ra: Vào : I0.0, I0.1: BOOL Ra : Q4.0: BOOL 3 Hàm NOT: FBD LAD STL Hình 4-3: Khai báo hàm thc hi͏ n chͱc năng phͯ ÿ͓ nh. Tín hiӋu ra sӁ là nghich ÿҧo cӫa tín hiӋ u vào. Dӳ liӋ u vào và ra: Vào : I0.0 : BOOL Ra : Q4.0 : BOOL 4 Hàm XOR: Toán h̩ ng là ki͋ u dͷ li͏ u BOOL hay ÿ͓ a ch͑ bit I, Q, M, T, C, D, L. FBD LAD STL Hình 4-4: Kh͙ i thc hi͏ n chͱc năng XOR. Tín hiӋ u ra Q4.0= 1 khi I0.0 khác I0.2 Dӳ liӋ u vào và ra: Vào: I0.0, I0.1 : BOOL Ra : Q4.0 : BOOL 5 L͏ nh xoá RESET: Toán h̩ ng là ÿ͓ a ch͑ bit I, Q, M, T, C, D, L. FBD LAD STL Hình 4-5: Kh͙ i thc hi͏ n chͱc năng RESET Tín hiӋu ra Q4.0 = 0 (Q4.0 sӁÿѭӧ c xoá ) khi I0.0 =1 . Dӳ liӋu vào và ra: ұp trình vӟi SPS S7-3001 Vào: I0.0 : BOOL Ra : Q4.0 : BOOL 6 L͏ nh SET: Toán h̩ ng là ÿ͓ a ch͑ bit I, Q, M, T, C, D, L. FBD LAD STL Hình 4-6: Kh͙ i thc hi͏ n chͱc năng SET. Tín hiӋu ra Q4.0 = 1 (Q4.0 sӁÿѭӧc thiӃt lұ p ) khi I0.0 =1. Dӳ liӋ u vào và ra: Vào I0.0 : BOOL Ra Q4.0 : BOOL 7B͡ nhͣ RS: Toán h̩ ng là ÿ͓ a ch͑ bit I, Q, M, D, L. FBD LAD STL Hình 4-7: Kh͙ i thc hi͏ n chͱc năng RS. Khi I0.0 = 1 và I0.1 =0 Merker M0.0 bӏ Reset và ÿҫu ra Q4.0 là "0". NӃ u I0.0 = 0 và I0.1 = 1 thì Set cho M0.0 và ÿҫ u ra Q4.0 là "1". Khi cҧ hai ÿҫu vào Set va Reset cùng ÿӗng thӡi =1 thì M0.0 và Q4.0 có giá trӏ là "1". Dӳ liӋ u vào và ra: Vào I0.0, I0.1 : BOOL Ra Q4.0 : BOOL 8 B͡ nhͣ SR: Toán h̩ ng là ÿ͓ a ch͑ bit I, Q, M, D, L FBD LAD STL Hình 4-8: Kh͙ i thc hi͏ n chͱc năng SR Khi I0.0 = 1 và I0.1 =0 thì Set cho Merker M0.0 và ÿҫu ra Q4.0 là "1". NӃ u I0.0 = 0 và I0.0 = 1 thì M0.0 bӏ Reset và ÿҫu ra Q4.0 là "0". ұp trình vӟi SPS S7-300 1 Khi cҧ hai ÿҫu vào Set va Reset cùng ÿӗng thӡi =1 thì M0.0 và Q4.0 có giá trӏ là "0". Dӳ liӋ u vào và ra: Vào I0.0, I0.1 : BOOL Ra Q4.0 : BOOL Chú ý: Trong kͿ thu̵ t s͙ tr̩ ng thái cͯ a trig˯ RS sͅ b͓ c̭ m khi R=1 và S=1. Nênͧ ÿ ây có hai lo̩ i b͡ nhͣ RS và SR là lo̩ i Trig˯˱u tiên R hay ˱u tiên S ұp trình vӟi SPS S7-3001 4.4.Bӝ thӡi gian: 4.4.1 Nguyên lý làm vi͏ c chung cͯ a b͡ Timer. Bӝ thӡi gian Timer là bӝ tҥo thӡi gian trӉ T mong muӕn giӳa tín hiӋu logic ÿҫ u vào X(t) và ÿҫ u ra Y(t) S7-300 có 5 bӝ thӡi gian Timer khác nhau. Tҩt cҧ 5 loҥi Timer này cùng bҳt ÿҫu tҥo thӡ i gian trӉ tín hiӋu kӇ tӯ thӡi ÿLӇm có sѭӡn lên cӫa tín hiӋu ÿҫu vào , tӭc là khi có tín hiӋu ÿҫ u vào U(t) chuyӇn trҥng thái tӯ logic "0" lên logic"1", ÿѭӧc gӑi là thӡi ÿLӇm Timer ÿѭӧ c kích. Thӡi gian trӉ T mong muӕn ÿѭӧc khai báo vӟi Timer bҵng giá trӏ 16 bits bao gӗ m hai thành phҫ n : - Ĉӝ phân giҧi vӟi ÿѫn vӏ là mS. Timer cӫa S7 có 4 loҥi phân giҧ i khác nhau là 10ms, 100ms, 1s và 10s. - Mӝt sӕ nguyên BCD trong khoҧng tӯ 0 ÿӃn 999 ÿѭӧc gӑi là PV ( Preset Value- giá trӏÿһ t trѭӟ c). Nhѭ vұy thӡi gian trӉ T mong muӕn sӁÿѭӧc tính nhѭ sau : T= Ĉӝ phân giҧ i x PV. Ngay tҥi thӡi ÿLӇm kích Timer, giá trӏ PV ÿѭӧc chuyӇn vào thanh ghi 16 bits cӫ a Timer T-Word ( gӑi là thanh ghi CV- Curren value- giá trӏ tӭc thӡi). Timer sӁ ghi nhӟ khoҧng thӡ i gian trôi qua kӇ tӯ khi kích bҵng cách giҧm dҫn mӝt cách tѭѫng ӭng nӝ i dung thanh ghi CV. NӃu nӝi dung thanh ghi CV trӣ vӅ bҵng 0 thì Timer ÿã ÿҥt ÿѭӧc thӡi gian mong muӕn T và ÿiӅu này ÿѭӧc báo ra ngoài bҵng cách thay ÿәi trҥng thái tín hiӋu ÿҫu ra Y(t). ViӋ c thông báo ra ngoài bҵng cách ÿәi trҥng thái tín hiӋu dҫu ra Y(t) nhѭ thӃ nào còn phө thuӝc vào loҥ i Timer ÿѭӧc sӱ dө ng. Bên cҥnh sѭӡn lên cӫa tín hiӋu ÿҫu vào U(t), Timer còn có thӇ kích bҵng sѭӡn lên cӫ a tín hiӋu kích chӫÿӝng có tên là tín hiӋu ENABLE nӃu nhѭ tҥi thӡi ÿLӇm có sѭӡn lên cӫ a tín hiӋu ENABLE, tín hiӋu ÿҫ u vào U(t) có gic là "1". Tӯng loҥi Timer ÿѭӧc ÿánh sӕ tӯ 0 ÿӃn 255 (tuǤ thuӝc vào tӯng loҥi CPU). Mӝt Timer ÿѭӧc ÿһt tên là Tx, trong ÿó x là sӕ hiӋu cӫa Timer ( 0