giáo trình pcl căn bản nghề công nghệ kỹ thuật điện điện tử trung cấp

Do có nhiÃu °u thÁ cÁ và kỹ thuÁt l¿n kinh tÁ nên PLC hián nay đang đ°ÿc dùng r¿t phá biÁn trong viác điÃu khiÅn các há tháng tự đßng trong các nhà máy, xí nghiáp và các āng dāng khác cÿ

Sä LAO ĐÞNG – TH¯¡NG BINH VÀ Xà HÞI HÀ NÞI TR¯âNG TRUNG CÂP CÔNG NGHà VÀ DU LàCH HÀ NÞI

GIàI THIàU

PLC (Programmable Logic Control) là các thiÁt bá điÃu khiÅn logic lÁp trình đ°ÿc Do có nhiÃu °u thÁ cÁ và kỹ thuÁt l¿n kinh tÁ nên PLC hián nay đang đ°ÿc dùng r¿t phá biÁn trong viác điÃu khiÅn các há tháng tự đßng trong các nhà máy, xí nghiáp và các āng dāng khác cÿa đßi sáng Đó là lý do PLC đ°ÿc đ°a vào giÁng d¿y chính thāc trong ch°¢ng trình cÿa há Cao đẳng và trung c¿p nghÃ, chuyên ngành Đián công nghiáp, Kỹ thuÁt máy l¿nh và ĐiÃu hòa không khí Hián nay, tài liáu và PLC không hiÁm, tuy nhiên các tài liáu này đ°ÿc biên so¿n vái nhiÃu māc đích khác nhau do đó cũng r¿t đa d¿ng Có những tài liáu thuÁn và lý thuyÁt, cũng có những tài liáu đi sâu vào viác h°áng d¿n ng°ßi hãc cách lÁp trình và mô phßng mßt sá bài tÁp āng dāng, bên c¿nh đó còn có các tài liáu có nßi dung r¿t bao quát, trình bày tÿ những kiÁn thāc hÁt sāc căn bÁn đÁn các nßi dung nâng cao v°ÿt ngoài khÁ năng hiÅu biÁt cÿa đái t°ÿng sinh viên cao đẳng và hãc sinh trung c¿p Các tài liáu này đa phÁn đÃu không bám sát ch°¢ng trình chi tiÁt đang áp dāng t¿i tr°ßng nên trong quá trình giÁng d¿y, giáo viên th°ßng phÁi s°u tÁm nhiÃu ngußn tài liáu khác nhau và á mỗi tài liáu, giáo viên trích ra mßt vài nßi dung đÅ giÁng d¿y Thực tr¿ng này làm cho c¿u trúc ch°¢ng trình môn hãc không mang tính khoa hãc và cũng t¿o nên sự không tháng nh¿t giữa các giáo viên cùng d¿y mßt môn hãc Sau vài năm giÁng d¿y và nghiên cāu lĩnh vực PLC, tôi đã biên so¿n nên tÁp <Giáo trình PLC c¢ bÁn= vái chÿ đích nh° sau:

- Hình thành mßt tài liáu mang tính tháng nh¿t và nßi dung và hình thāc cho môn hãc PLC

- Tài liáu này có nßi dung bám sát ch°¢ng trình chi tiÁt đang áp dāng t¿i tr°ßng

- Các kiÁn thāc trong tài liáu đÁm bÁo tính chính xác, khoa hãc và đ°ÿc dißn đ¿t bằng ngôn tÿ dß hiÅu

- Nßi dung tài liáu rõ ràng, xúc tích, hình Ánh minh hãa dß hiÅu, giúp ng°ßi hãc có thÅ tự hãc tÁp, nghiên cāu thêm

Giáo trình này gßm các nßi dung chính sau: Bài 1: Đ¿i c°¢ng và điÃu khiÅn lÁp trình Bài 2: Cài đ¿t và sā dāng phÁn mÃm S7-300 Bài 3: Các phép toán nhá phân cÿa PLC

Bài 4: Các phép toán sá cÿa PLC

Bài 5: KÁt nái há tháng điÃu khiÅn PLC

Đây là giáo trình đ°ÿc biên so¿n dựa trên các tài liáu có sẳn và kiÁn thāc cÿa bÁn thân Trong quá trình biên so¿n khó tránh khßi những thiÁu sót, r¿t mong đ°ÿc sự góp ý chân thành cÿa đßng nghiáp và các nhà chuyên môn nhằm giúp cho giáo trình đ°ÿc cÁp nhÁt, chßnh sāa đÅ ngày càng hoàn thián h¢n trong thßi gian tái

Chân thành cÁm ¢n./

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

MĀC LĀC

GIàI THIàU 1

MĀC LĀC 2

CH¯¡NG TRÌNH MÔ ĐUN PLC C¡ BÀN 6

Bài 1: Đ¾I C¯¡NG V ĐIÂU KHIÄN LÀP TRÌNH 7

I CÃu trúc c¢ bÁn căa há tháng điÃu khiÅn 7

1 Tổng quan và các há tháng điÃu khiÅn 7

1 Khåi đßng ch°¢ng trình t¿o project: 37

1.1 Cách 1: L°u Project m¿c đánh trong á C:/Program Files/& 37

1.2 Cách 2: L°u Project vào các ổ đĩa khác: 40

2 ThiÁt l¿p phÅn cứng: 43

3 ViÁt ch°¢ng trình điÃu khiÅn: 45

4 Mô phßng ch°¢ng trình 47

5 Download ch°¢ng trình lên PLC 48

B PHÄN THĀC HÀNH 48

1 Bài t¿p 1: 48

2.Bài t¿p 2: 49

Bài 3: CÁC PHÉP TOÁN NHà PHÂN 50

I Các lánh vào/ra tiÁp điÅm 50

1 Nh¿n biÁt tín hiáu c¿nh lên (Vi phân c¿nh lên) : 57

2.Nh¿n biÁt tín hiáu c¿nh xuáng (Vi phân c¿nh xuáng): 57

3.Lánh Save : 58

B PHÄN THĀC HÀNH: 58

4 Bài t¿p áp dāng: 58

V Lánh nhÁy 59

A PHÄN LÝ THUYÀT: 59

1 Lánh nhÁy không điÃu kián: 59

2.Lánh nhÁy có điÃu kián 60

2 Timer t¿o xung không có nhá ( Pulse Timer – SP): 62

3 Timer t¿o xung có nhá (Extended Pulse Timer - SE) 62

4 Trß theo s°ãn lên không có nhá ( On Delay Timer - SD) 63

5 Trß theo s°ãn lên có nhá ( Latching On Delay Timer - SS) 63

6 Timer trß theo s°ãn xuáng ( Off Delay Timer - SF) 64

V Các lánh chuyÅn đổi dÿ liáu: 74

VII Bài t¿p áp dāng các phép toán sá hãc: 76

Bài 5: KÀT NàI Hà THàNG ĐIÂU KHIÄN PLC 78

I Giái thiáu phÅn cứng kit thí nghiám S7 – 300: 78

A PHÄN LÝ THUYÀT: 78

1.Module CPU: 78

2.Module må rßng ngß vào sá (Digital Input Module (DI) 79

SM 321 DI 16 x DC24V/321 – 1BH02-0AA0): 79

3 Module må rßng ngß ra sá (Digital Output Module (DO) 79

4 Analog Input Module SM 331: 79

5 Analog Ouput Module SM 332: 79

6 Các khái phā trÿ cho thí nghiám 79

CH¯¡NG TRÌNH MÔ ĐUN PLC C¡ BÀN

Tên mô đun: PLC C¡ BÀN Mã mô đun: MĐ 23

Thßi gian thực hián mô đun: 75 giß (Lý thuyÁt: 15 giß, thực hành, thí nghiám, thÁo luÁn: 56 giß, kiÅm tra: 4 giß)

I Và TRÍ, TÍNH CHÂT CĂA MÔ ĐUN

1 Vá trí: Tr°ác khi hãc mô đun này cÁn hoàn thành các môn hãc, mô đun c¢ sá và các môn hãc, mô đun chuyên môn, mô đun này nên hãc cuái cùng trong khóa hãc

2 Tính ch¿t: Là mô đun kỹ thuÁt chuyên ngành, thußc các mô đun đào t¿o nghà bắt bußc

II MĀC TIÊU CĂA MÔ ĐUN

3 VÃ năng lực tự chÿ và trách nhiám:

- Trong quá trình làm viác luôn đÁm bÁo tính cẩn thÁn, chính xác, đúng qui trình, đÁm bÁo an toàn cho ng°ßi và thiÁt bá

Bài 1: Đ¾I C¯¡NG V ĐIÂU KHIÄN L¾P TRÌNH

Māc tiêu căa bài:

- Trình bày đ°ÿc các °u điÅm cÿa điÃu khiÅn lÁp trình so vái các lo¿i điÃu khiÅn khác và các āng dāng cÿa chúng trong thực tÁ

- Trình bày đ°ÿc c¿u trúc và nhiám vā các khái chāc năng cÿa PLC - Truy cÁp đ°ÿc các đáa chß các miÃn nhá trong PLC

Nßi dung căa bài:

I CÃu trúc c¢ bÁn căa há tháng điÃu khiÅn 1 Tổng quan và các há tháng điÃu khiÅn

Do yêu cÁu tự đßng hóa trong công nghiáp ngày càng tăng, đòi hßi sự đáp āng cÿa kỹ thuÁt điÃu khiÅn ĐÅ giÁi quyÁt v¿n đà này, ta có hai cách: Dùng r¢le, khái đßng tÿ & ho¿c dùng ch°¢ng trình có nhá

Há điÃu khiÅn bằng r¢le và há điÃu khiÅn bằng lÁp trình có nhá khác nhau chÿ yÁu á phÁn xā lý: Thay vì dùng r¢le, tiÁp điÅm và dây nái thì trong ph°¢ng pháp lÁp trình có nhá, chúng đ°ÿc thay bằng các m¿ch đián tā

à há tháng điÃu khiÅn bằng r¢le đián, khi thay đái nhiám vā điÃu khiÅn ng°ßi ta phÁi thay đái m¿ch điÃu khiÅn bằng cách lắp l¿i m¿ch, thay đái phÁn tā mái Trong khi đó, đái vái há tháng điÃu khiÅn bằng lÁp trình có nhá, khi thay đái nhiám vā điÃu khiÅn ta chß cÁn thay đái ch°¢ng trình so¿n thÁo

- Bß điÃu khiÅn : Chāa ch°¢ng trình điÃu khiÅn há tháng - CÁm biÁn : L¿y tín hiáu đo cho bß điÃu khiÅn

2 Tín hiáu vào:

Tín hiáu vào ( r(t), Cht(t)) đ°ÿc nhÁn tÿ nút nh¿n, bàn phím và các chuyÅn m¿ch M¿t khác, đÅ đo, kiÅm tra chuyÅn đßng, áp su¿t, l°u l°ÿng ch¿t lßng PLC phÁi nhÁn tín hiáu tÿ các cÁm biÁn Ví dā : tiÁp điÅm hành trình, cÁm biÁn quang đián tín hiáu đ°a vào PLC có thÅ là tín hiáu sá (Digital) ho¿c tín hiáu t°¢ng tự

(Analog) Các tín hiáu này đ°ÿc giao tiÁp vái PLC thông qua các Module nhÁn tín hiáu vào khác nhau DI (ngß vào sá ) ho¿c AI ( ngß vào t°¢ng tự) Hình d¿ng mßt sá thiÁt bá nhÁn tín hiáu vào đ°ÿc trình bày trong hình 1.2

a) Máy tính :

- Đ°ÿc dùng trong những ch°¢ng trình phāc t¿p, đòi hßi đß chính xác cao - Cáo giao dián thân thián

- Tác đß xā lý cao

- Có thÅ l°u trữ ch°¢ng trình và dữ liáu vái dung l°ÿng lán b) Vi xā lý :

- Đ°ÿc dùng trong những ch°¢ng trình có đß phāc t¿p không cao ( vì chß xā lý đ°ÿc 8 bits), đß chính xác th¿p

- Giao dián không thân thián - Tác đß xā lý không cao

- Không l°u trữ ho¿c chß l°u trữ vái dung l°ÿng r¿t ít - Không bÃn trong môi tr°ßng công nghiáp

- Giá thành th¿p

c) Bß điÃu khiÅn bằng PLC: - BÃn

trong môi tr°ßng công nghiáp

- Giao dián không thân thián vái ng°ßi sā dāng PhÁi kÁt nái giao dián vái máy tính tay Touchscreen

- Tác đß xā lý t°¢ng đái cao

- Có nhiÃu lo¿i khác nhau đÅ lựa chãn tùy nhu cÁu sā dāng và đß phāc t¿p cÿa há tháng điÃu khiÅn

PLC (Programmable Logic Control) Giao tiÁp máy tính

Vi xā lý

- LÁp trình dß dàng, ngôn ngữ lÁp trình dß hiÅu - Dß dàng sāa chữa, thay thÁ - àn đánh trong môi tr°ßng công nghiáp

- Giá cÁ c¿nh tranh

Tuy nhiên, ban đÁu khi mái ra đßi, há tháng này còn khá đ¢n giÁn và cßng kÃnh, ng°ßi sā dāng g¿p nhiÃu khó khăn trong viác vÁn hành há tháng Vì vÁy các nhà thiÁt kÁ tÿng b°ác cÁi tiÁn há tháng đ¢n giÁn, gãn nhẹ, dß vÁn hành, nh°ng viác lÁp trình cho há tháng còn khó khăn, do lúc này không có các thiÁt bá lÁp trình ngo¿i vi há trÿ cho công viác lÁp trình

ĐÅ đ¢n giÁn hóa viác lÁp trình, há tháng điÃu khiÅn lÁp trình cÁm tay (programmable controller handle) đÁu tiên đ°ÿc ra đßi vào năm 1969 ĐiÃu này đã t¿o ra mßt sự phát triÅn thÁt sự cho kỹ thuÁt điÃu khiÅn lÁp trình Trong giai đo¿n này các há tháng điÃu khiÅn lÁp trình (PLC) chß đ¢n giÁn nhằm thay thÁ há tháng Relay và dây nái trong há tháng điÃu khiÅn cá điÅn Qua quá trình vÁn hành, các nhà thiÁt kÁ đã tÿng b°ác t¿o ra đ°ÿc mßt tiêu chuẩn mái cho há tháng, tiêu chuẩn đó là :D¿ng lÁp trình dùng giÁn đß hình thang (The diagroom format) Trong những năm đÁu thÁp niên 1970, những há tháng PLC còn có thêm khÁ năng vÁn hành vái những thuÁt toán há trÿ (arithmetic), <vÁn hành vái các dữ liáu cÁp nhÁt= (data manipulation) Do sự phát triÅn cÿa lo¿i màn hình dùng cho máy tính (Cathode Ray

Tube: CRT), nên viác giao tiÁp giữa ng°ßi điÃu khiÅn đÅ lÁp trình cho há tháng càng trá nên thuÁn tián h¢n

Sự phát triÅn cÿa há tháng phÁn cāng và phÁn mÃm tÿ năm 1975 cho đÁn nay đã làm cho há tháng PLC phát triÅn m¿nh m¿ h¢n vái các chāc năng má rßng: há tháng ngõ vào/ra có thÅ tăng lên đÁn 8.000 cáng vào/ra, dung l°ÿng bß nhá ch°¢ng trình tăng lên h¢n 128.000 tÿ bß nhá (word of memory) Ngoài ra các nhà thiÁt kÁ còn t¿o ra kỹ thuÁt kÁt nái vái các há tháng PLC riêng lẻ thành mßt há tháng PLC chung, tăng khÁ năng cÿa tÿng há tháng riêng lẻ Tác đß xā lý cÿa há tháng đ°ÿc cÁi thián, chu kỳ quét (scan) nhanh h¢n làm cho há tháng PLC xā lý tát vái những chāc năng phāc t¿p sá l°ÿng cáng ra/vào lán

Trong t°¢ng lai há tháng PLC không chß giao tiÁp vái các há tháng khác thông qua CIM (Computer Intergrated Manufacturing) đÅ điÃu khiÅn các há tháng: Robot, Cad/Cam& ngoài ra các nhà thiÁt kÁ còn đang xây dựng các lo¿i PLC vái các chāc năng điÃu khiÅn <thông minh= (intelligence) còn gãi là các siêu PLC (super PLCS) cho t°¢ng lai

2 CÃu trúc c¢ bÁn và ho¿t đßng căa mßt PLC a) CÃu trúc:

Hình 1.5: S¢ đß khái mßt PLC

Tÿ s¢ đß khái trên, ta th¿y PLC đ°ÿc chia làm 3 thành phÁn rõ rát vái nhiám vā cā thÅ nh° sau:

- Các ngß vào: nhÁn tín hiáu vào tÿ bàn phím, các cÁm biÁn& đa phÁn đây là các tín hiáu xu¿t phát tÿ tác đßng cÿa ng°ßi vÁn hành ho¿c đã đ°ÿc ng°ßi vÁn hành há tháng cài đ¿t tr°ác, các tín hiáu này thÅ hián yêu cÁu cÁn đáp āng cÿa há tháng, giúp cho há tháng ho¿t đßng yheo ý muán ng°ßi vÁn hành

- Bß phÁn xā lý trung tâm: Bß phÁn này có chāc năng xā lý tín hiáu vào theo ch°¢ng trình đã cài đ¿t và l°u trữ ch°¢ng trình, l°u các dữ liáu cÁn thiÁt, sau đó đ°a kÁt quÁ xā lý đÁn ngß ra Đây là bß phÁn quan trãng và pāc t¿p nh¿t trong há tháng NÁu các tín hiáu vào/ra là tìn hiáu t°¢ng tự thì nó còn bao gßm bß phÁn biÁn đái AD/DA

- Các ngß ra: Đ°a tín hiáu ra đÁn các thiÁt bá cÁn điÃu khiÅn nh° các đèn báo, chuông báo, motor& Đây là kÁt quÁ mà ng°ßi vÁn hành há tháng muán có đ°ÿc khi tác đßng đÁu vào

b) Ho¿t đßng căa mßt PLC:

Và c¢ bÁn ho¿t đßng cÿa mßt PLC cũng khá đ¢n giÁn: ĐÁu tiên, há tháng các cáng vào/ra (Input/Output) (còn gãi là các Module xu¿t /nhÁp) dùng đÅ nhÁn các tín hiáu tÿ các thiÁt bá ngo¿i vi đ°a vào CPU (nh° các sensor, công tắc, tín hiáu tÿ đßng c¢ &) Sau khi nhÁn đ°ÿc tín hiáu á ngõ vào thì CPU s¿ xā lý và đ°a các tín hiáu điÃu khiÅn qua Module xu¿t ra các thiÁt bá cÁn điÃu khiÅn

Trong suát quá trình ho¿t đßng, CPU đãc ho¿c quét (scan) dữ liáu ho¿c tr¿ng thái cÿa thiÁt bá ngo¿i vi thông qua ngõ vào, sau đó thực hián các ch°¢ng trình trong

bß nhá nh° sau: mßt bß đÁm ch°¢ng trình s¿ nh¿t lánh tÿ bß nhá ch°¢ng trình đ°a ra thanh ghi lánh đÅ thi hành Ch°¢ng trình á d¿ng STL (StatementList – D¿ng lánh liát kê) s¿ đ°ÿc dách ra ngôn ngữ máy c¿t trong bß nhá ch°¢ng trình Sau khi thực hián xong ch°¢ng trình, CPU s¿ gái ho¿c cÁp nhÁt (Update) tín hiáu tái các thiÁt bá, đ°ÿc thực hián thông qua module xu¿t Mßt chu kỳ gßm đãc tín hiáu á ngõ vào, thực hián ch°¢ng trình và gái cÁp nhÁt tín hiáu á ngõ ra đ°ÿc gãi là mßt chu kỳ quét (Scanning)

Trên đây chß là mô tÁ ho¿t đßng đ¢n giÁn cÿa mßt PLC, vái ho¿t đßng này s¿ giúp cho ng°ßi thiÁt kÁ nắm đ°ÿc nguyên tắc cÿa mßt PLC Nhằm cā thÅ hóa ho¿t đßng cÿa mßt PLC, s¢ đß ho¿t đßng cÿa mßt PLC là mßt vòng quét (Scan) nh° sau:

Program execution

Hình 1.6 :Mßt vòng quét cÿa PLC

Th°ßng viác thực thi mßt vòng quét xÁy ra vái mßt thßi gian r¿t ngắn, mßt vòng quét đ¢n (single scan) có thßi gian thực hián tÿ 1ms tái 100ms Viác thực hián mßt chu kỳ quét dài hay ngắn còn phā thußc vào đß dài cÿa ch°¢ng trình và cÁ māc đß giao tiÁp giữa PLC vái các thiÁt bá ngo¿i vi (màn hình hiÅn thá&) Thông th°ßng vi xā lý có thÅ đãc đ°ÿc mãi tín hiáu á ngõ vào, chß khi nào tín hiáu này tác đßng vái khoÁng thßi gian nhß h¢n mßt chu kỳ quét thì vi xā lý coi nh° không có tín hiáu này Tuy nhiên trong thực tÁ sÁn xu¿t, th°ßng các há tháng ch¿p hành là các há tháng c¢ khí nên có tác đß quét nh° trên có thÅ đáp āng đ°ÿc các chāc năng cÿa dây chuyÃn sÁn xu¿t ĐÅ khắc phāc thßi gian quét dài, Ánh h°áng đÁn chu trình sÁn xu¿t các nhà thiÁt kÁ còn thiÁt kÁ há tháng PLC cÁp nhÁt tāc thßi,

các há tháng này th°ßng đ°ÿc áp dāng cho các PLC lán có sá l°ÿng I/O nhiÃu, truy cÁp và xā lý l°ÿng thông tin lán

c) Phân lo¿i PLC:

PLC đ°ÿc phân lo¿i theo ba cách:

- Phân lo¿i theo hãng sÁn xu¿t: gßm có các nhãn hiáu nh°: Siemens, Omron, Misubishi,&

- Phân lo¿i theo hã (Version):

+ PLC Siemens có các hã S7-200, S7-300, S7-400, Logo& + Misubishi có các hã: Fx, Fx0, Fx0N,&

- Phân lo¿i theo khÁ năng làm viác: lo¿i nhß, lo¿i trung bình và lo¿i lán ĐÁu tiên là khÁ năng và giá trá cũng nh° nhu cÁu và há tháng s¿ giúp ng°ßi sā dāng chãn những lo¿i PLC phù hÿp vái nhu cÁu sā dāng Nhu cÁu và há tháng đ°ÿc xem nh° là mßt nhu cÁu °u tiên nó giúp ng°ßi sā dāng biÁt cÁn lo¿i PLC nào và đ¿c tr°ng cÿa tÿng lo¿i đÅ dÅ dàng lựa chãn

Hình 1.7 cho ta cách phân lo¿i theo kiÅu <bÁc thang= và viác sā dāng PLC sao cho phù hÿp vái các há tháng thực tÁ Trong hình này ta có thÅ nhÁn th¿y những vùng chßng lên nhau, á những vùng này ng°ßi sā dāng th°ßng phÁi sā dāng các lo¿i PLC đ¿c biát nh°: sá l°ÿng cáng vào/ra (I/O) có thÅ sā dāng á vùng có sá I/O th¿p nh°ng l¿i có các tính năng đ¿c biát cÿa các PLC á vùng có sá l°ÿng I/O cao Th°ßng ng°ßi sā dāng các lo¿i PLC thußc vùng chßng l¿n nhằm tăng tính năng cÿa PLC đßng thßi l¿i giÁm thiÅu sá l°ÿng I/O không cÁn thiÁt

- Sā dāng vi xā lý 8 bit - Th°ßng dùng thay thÁ r¢le - Bß nhá có dung l°ÿng 1K

- Ngõ vào/ra là tín hiáu sá - Có timers và counters - Th°ßng đ°ÿc lÁp trình bằng các bß lÁp trình cÁm tay

* Lo¿i 2: PLC cỡ nhß (Small PLC)

Small PLC th°ßng đ°ÿc dùng trong viác điÃu khiÅn các há tháng nhß (ví dā : ĐiÃu khiÅn đßng c¢, dây chuyÃn sÁn xu¿t nhß), chāc năng cÿa các PLC này th°ßng

đ°ÿc giái h¿n trong viác thực hián chuỗi các māc logic, điÃu khiÅn thay thÁ r¢le Các tiêu chuẩn cÿa mßt small PLC nh° sau:

- Có 128 ngõ vào/ra (I/O) - Dùng vi xā lý 8 bit

- Th°ßng dùng đÅ thay thÁ các role - Dùng bß nhá 2K

- LÁp trình bằng ngôn ngữ d¿ng hình thang (ladder) ho¿c liát kê - Có timers/counters/thanh ghi dách (shift registers)

- Đßng hß thßi gian thực

- Th°ßng đ°ÿc lÁp trình bằng bß lÁp trình cÁm tay

Chú ý vùng A trong s¢ đß hình 1.7 à đây dùng PLC nhß vái các chāc năng tăng c°ßng cÿa PLC cá lán h¢n nh°: Thực hián đ°ÿc các thuÁt toán c¢ bÁn, có thÅ nái m¿ng, cáng vào ra có thÅ sā dāng tín hiáu t°¢ng tự

Hình 1.7 : Cách dùng các lo¿i PLC

* Lo¿i 3: PLC cỡ trung bình (Medium PLCS)

PLC trung bình có h¢n 128 đ°ßng vào/ra, điÃu khiÅn đ°ÿc các tín hiáu t°¢ng tự, xu¿t nhÁp dữ liáu, āng dāng d°ÿc những thuÁt toán, thay đái đ°ÿc các đ¿c tính cÿa PLC nhß vào ho¿t đßng cÿa phÁn cāng và phÁn mÃm (nh¿t là phÁn mÃm) các thông sá cÿa PLC trung bình nh° sau:

- Có khoÁng 1024 ngõ vào/ra (I/O) - Dùng vi xā lý 8 bit

- Thay thÁ r¢le và điÃu khiÅn đ°ÿc tín hiáu t°¢ng tự - Bß nhá 4K, có thÅ nâng lên 8K

- Tín hiáu ngõ vào ra là t°¢ng tự ho¿c sá

- Có các lánh d¿ng khái và ngôn ngữ lÁp trình là ngôn ngữ c¿p cao - Có timers/Counters/Shift Register

- Có khÁ năng xā lý ch°¢ng trình con (qua lánh JUMP&)

- Có các lánh d¿ng khái và ngôn ngữ lÁp trình là ngôn ngữ c¿p cao - Thực hián các thuÁt toán (cßng, trÿ, nhân, chia&)

- Giái h¿n dữ liáu vái bß lÁp trình cÁm tay - Có đ°ßng tín hiáu đ¿c biát á module vào/ra - Giao tiÁp vái các thiÁt bá khác qua cáng RS232 - Có khÁ năng ho¿t đßng vái m¿ng

- LÁp trình qua CRT (Cathode Ray Tube) đÅ dß quan sát

Chú ý tái vùng B (hình 1.6) PLC á vùng B th°ßng trực đ°ÿc dùng do có nhiÃu bß nhá h¢n, điÃu khiÅn m¿ng PID có khÁ năng thực hián những chuỗi lánh phÁn lán và thuÁt toán ho¿c quÁn lý dữ liáu

* Lo¿i 4: PLC cỡ lán (large PLC)

Large PLC đ°ÿc sā dāng rßng rãi h¢n do có khÁ năng ho¿t đßng hữu hiáu, có thÅ nhÁn dữ liáu, báo những dữ liáu đã nhÁn& PhÁn mÃm cho thiÁt bá điÃu khiÅn cÁm tay đ°ÿc phát triÅn m¿nh h¢n t¿o thuÁn lÿi cho ng°ßi sā dāng Tiêu chuẩn PLC cỡ lán: Ngoài các tiêu chuẩn nh° PLC cỡ trung, PLC cỡ lán còn có thêm các tiêu chuẩn sau:

- Có 2048 cáng vào/ra (I/O) - Dùng vi xā lý 8 bit ho¿c 16 bit

- Bß nhá c¢ bÁn có dung l°ÿng 12K, má rßng lên đ°ÿc 32K - Local và remote I/O

- ĐiÃu khiÅn há tháng role (MCR: Master Control Relay) - Chuỗi lánh, cho phép ngắt (Interrupts)

- PID ho¿c làm viác vái há tháng phÁn mÃm PID - Hai ho¿c nhiÃu h¢n cáng giao tiÁp RS 232 - Nái m¿ng

- Dữ liáu điÃu khiÅn má rßng, so sánh, chuyÅn đái dữ liáu, chāc năng giÁi thuÁt toán mã điÃu khiÅn má rßng (mã nhá phân, hexa &) - Có khÁ năng giao tiÁp giữa máy tính và các module

* Lo¿i 5: PLC rÃt lán (very large PLCs)

Very large PLC đ°ÿc dùng trong các āng dāng đòi hßi sự phāc t¿p và chính xác cao, đßng thßi dung l°ÿng ch°¢ng trình lán Ngoài ra PLC lo¿i này còn có thÅ giao tiÁp I/O vái các chāc năng đ¿c biát, tiêu chuẩn PLC lo¿i này ngoài các chāc năng nh° PLC lo¿i lán còn có thêm các chāc năng:

- Có 8192 cáng vào/ra (I/O) - Dùng vi xā lý 16 bit ho¿c 32 bít - Bß nhá 64K, má rßng lên đ°ÿc 1M

- Há tháng điÃu khiÅn có đß mÃm dẻo cao, chß cÁn lắp đ¿t mßt lÁn (đái vái s¢ đß há tháng, các đ°ßng nái dây, các tính hiáu á ngõ vào/ra &), mà không phÁi thay đái kÁt c¿u cÿa há tháng sau này, giÁm đ°ÿc sự tán kém khi phÁi thay đái lắp đ¿t khi đái thā tự điÃu khiÅn (đái vái há tháng điÃu khiÅn relay &), khÁ năng chuyÅn đái há điÃu khiÅn cao h¢n (nh° giao tiÁp giữa các PLC đÅ truyÃn dữ liáu điÃu khiÅn l¿n nhau), há tháng đ°ÿc điÃu khiÅn linh ho¿t h¢n Khi cÁn thay đái hay má rßng há tháng thì chÿ yÁu là thay đái phÁn lÁp trình

- PLC chiÁm mßt khoÁng không gian nhß h¢n nh°ng điÃu khiÅn nhanh, nhiÃu chāc năng h¢n các há tháng khác, nh¿t là đái vái các há tháng điÃu khiÅn lán, phāc t¿p, và quá trình lắp đ¿t há tháng PLC ít tán thßi gian so vái các há tháng khác

- Viác lắp đ¿t s¢ đß điÃu khiÅn cũng đ¢n giÁn h¢n há tháng điÃu khiÅn cá điÅn

- Giá thành hÿp lý tùy vào tÿng lo¿i PLC

Thí dā sau cho ta th¿y °u điÅm c¢ bÁn cÿa PLC so vái há tháng điÃu khiÅn bằng r¢le: ĐiÃu khiÅn mßt há tháng 3 máy b¢m n°ác bằng 3 khái đßng tÿ K1, K2, K3 Trình tự điÃu khiÅn nh° sau: các máy b¢m ho¿t đßng theo trình tự nh¿t đánh là K1

đóng tr°ác, tiÁp đÁn là K2 và cuái cùng là K3 Ta có s¢ đß điÃu khiÅn bằng r¢le nh° sau:

Hình 1.9: S¢ đß kÁt nái dùng PLC

NÁu bây giß nhiám vā điÃu khiÅn thay đái, thí dā nh° các b¢m n°ác 1, 2, 3 ho¿t đßng theo trình tự ng°ÿc l¿i ho¿c các b¢m n°ác ho¿t đßng đßc lÁp thì đái vái há tháng dùng r¢le, ta phÁi lắp l¿i m¿ch, còn đái vái há tháng PLC ta chß thay đái phÁn lÁp trình mà không thay đái b¿t cā kÁt nái phÁn cāng nào

* So sánh PLC vái máy tính:

PLC và máy tính đÃu dựa trên bß xā lý trong tâm (CPU) đÅ xā lý dữ liáu Tuy nhiên có mßt vài c¿u trúc quan trãng cÁn phân biát đÅ th¿y rõ sự khác biác giữa mßt PLC và mßt máy tính

- Không nh° mßt máy tính, PLC đ°ÿc thiÁt kÁ đ¿c biát đÅ ho¿t đßng trong môi tr°ßng công nghiáp Mßt PLC có thÅ đ°ÿc lắp đ¿t á những n¢i có đß nhißu đián cao, vùng có tÿ tr°ßng m¿nh, có các ch¿n đßng c¢ khí, nhiát đß môi tr°ßng cao &

- PLC đ°ÿc thiÁt kÁ vái phÁn cāng và phÁn mÃm sao cho dß lắp đ¿t (đái vái phÁn cāng), đßng thßi và phÁn mÃm cũng phÁi dß dàng đÅ ng°ßi sā dāng (kỹ s°, kỹ thuÁt viên) lÁp trình mßt cách nhanh chóng, thuÁn lÿi (ví dā: lÁp trình bằng ngôn ngữ hình thang &)

- Máy tính không có các cáng giao tiÁp trực tiÁp vái các thiÁt bá điÃu khiÅn, đßng thßi máy tính cũng ho¿t đßng không tát trong môi tr°ßng công nghiáp

- Ngôn ngữ lÁp trình trên máy tính không phÁi d¿ng hình thang, máy tính ngoài viác sā dāng các phÁn mÃm chuyên biát cho PLC, nó còn sā dāng các phÁn mÃm khác nên làm <chÁm= đi quá trình giao tiÁp vái các thiÁt bá đ°ÿc điÃu khiÅn

Tuy nhiên qua máy tính, PLC có thÅ dÅ dàng kÁt nái vái các há tháng khác, cũng nh° PLC có thÅ sā dāng bß nhá (có dung l°ÿng r¿t lán) cÿa máy tính làm bß nhá cÿa PLC

e) Mßt vài lĩnh vāc sā dāng PLC

- Hóa hãc và dÁu khí: đánh áp su¿t (dÁu), b¢m dÁu, điÃu khiÅn há tháng áng d¿n, cân đông trong ngành hóa &

- ChÁ t¿o máy và sÁn xu¿t: Tự đßng hoá trong chÁ t¿o máy, quá trình lắp đ¿t máy, điÃu khiÅn nhiát đß lò kim lo¿i&

- Bßt gi¿y, gi¿y, xā lý gi¿y ĐiÃu khiÅn máy băm, quá trình cán, gia nhiát & - Thÿy tinh và phim Ánh: quá trình đóng gói, thí nghiám vÁt liáu, các khâu hoàn t¿t sÁn phẩm, đo cắt gi¿y

- Thực phẩm, r°ÿu bia, thuác lá: đÁm sÁn phẩm, kiÅm tra sÁn phẩm, kiÅm soát quá trình sÁn xu¿t, b¢m (bia, n°ác trái cây &) cân đông, đóng gói, hòa trßn &

- Kim lo¿i: ĐiÃu khiÅn quá trình cán, cuán (thép), qui trình sÁn xu¿t, kiÅm tra ch¿t l°ÿng

- Năng l°ÿng: ĐiÃu khiÅn nguyên liáu (cho quá trình đát, xā lý trong các turbin &) các tr¿m cÁn ho¿t đßng tuÁu tự khai thác vÁt liáu mßt cách tự đßng (than, gỗ, dÁu mß)

- Há tháng nâng vÁn chuyÅn, há tháng báo đßng, điÃu khiÅn đèn giao thông - ĐiÃu khiÅn các robot lắp ráp sÁn phẩm

- QuÁn lý bãi đÁu xe tự đßng

III PLC S7-300

1 Các tính nng căa PLC S7-300

- Há tháng điÃu khiÅn theo kiÅu module nhß gãn, sā dāng cho các āng dāng có ph¿m vi trung bình

- Có nhiÃu lo¿i CPU khác nhau

- Có nhiÃu Module má rßng, có thÅ má rßng đÁn 32 Module - Các bus nái tá hÿp phía sau các module

- Có thÅ nái m¿ng MultiPoint Interface (MPI), ProfiBus ho¿c Industrial Ethernet

- ThiÁt bá lÁp trình trung tâm có thÅ kÁt nái đÁn tÿng Module - Không h¿n chÁ sá rãnh cắm

- Có thÅ cài đ¿t thông sá và c¿u hình dß dàng thông qua công cā trÿ giúp HWconfig

2 CÃu trúc phÅn cứng PLC S7-300:

C¿u trúc phÁn cāng cÿa mßt bß PLC S7-300 th°ßng gßm các bß phÁn c¢ bÁn sau:

- controlClosed -loop -Ethernet Industrial

- Trong hã PLC S7-300 có nhiÃu lo¿i CPU khác nhau, đ°ÿc đ¿t tên theo tên cÿa bß vi xā lý bên trong nó nh° CPU312, CPU312I, CPU314, CPU314FM,&

- Những module cùng sā dāng mßt lo¿i bß vi xā lý, nh°ng khác nhau và cáng vào/ra onboard cũng nh° các khái hàm đ¿c biát đ°ÿc tích hÿp sẳn trong th° vián cÿa há điÃu hành phāc vā viác sā dāng các cáng vào/ra onboard này s¿ phân biát vái nhau trong tên gãi bằng cách thêm cām chữ cái IFM (Intergrated Function

Module) Ví dā nh° module CPU313IFM, CPU314IFM&

- Ngoài ra, còn có các lo¿i module CPU vái hai cáng truyÃn thông, trong đó cáng truyÃn thông thā hai có chāc năng chính là phāc vā kÁt nái m¿ng phân tán nh° m¿ng PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) T¿t nhiên, kèm theo cáng truyÃn thông thā hai này là những phÁn mÃm tián dāng tích hÿp cũng đã đ°ÿc cài sẳn trong há điÃu hành Các lo¿i module CPU này đ°ÿc phân biát vái các lo¿i Module CPU khác bằng cách thêm cām tÿ DP (Distributed Port) Ví dā nh° Module CPU315-2DP Tham khÁo hình d°ái đây:

* PS (Power Supply) Module c¿p ngußn, có 3 lo¿i 2A, 5A và 10A, đây

là Module tùy chãn, có thÅ có ho¿c không

* SM (Signal Module) các module tín hiáu gßm có:

- DI (Digital Input): là các module má rßng cáng vào sá, có đ¿c điÅm nh° sau: + Sá l°ÿng cáng có thÅ là 8, 16 ho¿c 32 tùy theo tÿng lo¿i module

+ Là những bß chuyÅn đái t°¢ng tự sang sá 12 bits (A/D)

+ Sá các cáng vào t°¢ng tự có thÅ là 2, 4 ho¿c 8 tùy theo lo¿i module + Tín hiáu vào có thÅ là áp, dòng, đián trá

- AO (Analog Output): là các module má rßng cáng ra t°¢ng tự, có đ¿c điÅm nh° sau:

+ Là những bß chuyÅn đái sá sang t°¢ng tự 12 bits (D/A)

+ Sá các cáng vào t°¢ng tự có thÅ là 2, 4 ho¿c 8 tùy theo lo¿i module + Tín hiáu ra có thÅ là áp ho¿c dòng

- AI/AO (Analog Input/ Analog Onput): là các module má rßng cáng vào/ra t°¢ng tự, sá l°ÿng cáng có thÅ là 4 vào/2 ra ho¿c 4 vào/4 ra tùy tÿng lo¿i module

* IM (Interface Module – Module giao tiÁp): Đây là module tùy chãn, đ°ÿc

dùng đÅ ghép nái các nhóm module má rßng l¿i vái nhau thành mßt khái và đ°ÿc quÁn lý chung bái mßt CPU

- Các module má rßng đ°ÿc cá đánh chung trên mßt thanh rack và có thā tự nh° hình 1.10

* FM (Function Module – Module chức nng): Module có chāc năng điÃu

khiÅn chuyên biát:

- Module điÃu khiÅn đßng c¢ servo

- Module điÃu khiÅn đßng c¢ b°ác - Module PID - Module điÃu khiÅn vòng kín

- Module đánh vá&

* CP (Communication Module – Module truyÃn thông): Module phāc vā

xā lý truyÃn thông trong m¿ng:

- MPI (m¿ng giao tiÁp điÅm – điÅm) - Profibus (m¿ng phân tán)

- Industrial Ethernet (m¿ng truyÃn thông công nghiáp)

Hình 1.14: s¢ đß kÁt nái nhiÃu rack

3 CÃu trúc bß nhá PLC S7-300: a) KiÁn thức c¢ så: * Há tháng sá th¿p phân:

Trong há thÁp phân ng°ßi ta sā dāng 10 ký tự các sá tự nhiên tÿ 0 đÁn 9, kÁt hÿp vái các d¿u ch¿m, d¿u phẩy đÅ chß và l°ÿng

Trong dãy sá thÁp phân: dn-1 & d2 d1 d0 theo quy °ác tÿ trái sang phÁi vá trí cÿa chúng thÅ hián hàng đ¢n vá, hàng chāc, hàng trăm, hàng nghìn,& vái phÁn nguyên và ng°ÿc l¿i là phÁn chāc, phÁn trăm, phÁn nghìn,& vái phÁn lẻ sau d¿u phẩy

Ví dā: cho sá 267,81 là sá thÁp phân vái phÁn nguyên là 267 và phÁn lẻ là 0,81 đ°ÿc biÅu dißn nh° sau:

Theo quy °ác mỗi sá h¿ng đ°ÿc gãi là 1 bit Bit tÁn cùng bên trái gãi là MSB (bit có giá trá cao nh¿t), Bit tÁn cùng bên phÁi gãi là LSB (bit có giá trá th¿p nh¿t)

Trong mßt dãy nhá phân có n sá h¿ng, có 2n giá trá khác nhau Thì trãng sá các bit tÿ th¿p đÁn cao là 1, 2, 4, 8,& nh° vÁy trãng sá cÿa hai sá h¿ng kà cÁn nhau chênh lách 2 lÁn

Mßt nhóm cÿa bit đ°ÿc gãi theo tên riêng sau:

Crum: 2 bit Byte: 8 bit Dynner: 32 bit Nibble: 4 bit Deckte: 10 bit Nickle: 5

bit Playte: 16 bit * Há tháng th¿p

Trong mßt dãy Hexa có n sá h¿ng, có 16n giá trá khác nhau vái giá trá th¿p nh¿t là 0&000 và giá trá cao nh¿t là F&FFF Thì trãng sá các bit tÿ th¿p đÁn cao là 1, 16, 256, 4096,& nh° vÁy trãng sá cÿa hai sá h¿ng kà cÁn nhau chênh lách 16 lÁn

* Mã BCD:

NÁu biÅu dißn tÿng ký sá cÿa mßt sá thÁp phâp bằng giá trá nhá phân t°¢ng đ°¢ng, kÁt quÁ là mã thÁp phân đ°ÿc mã hóa nhá phân (binary – code – decimal, viÁt tắt là BCD), vì ký sá thÁp phân lán nh¿t là 9, nên ta cÁn 4 bit đÅ mã hóa mỗi ký sá thÁp phân Ví dā:

b) Các vùng nhá PLC S7-300

Bß nhá cÿa S7-300 đ°ÿc chia thành 3 vùng chính :

- OB (Organisation Block): MiÃn chāa ch°¢ng trình tá chāc

- FB (Function Block): MiÃn ch°¢ng trình con đ°ÿc tá chāc thành hàm và có khÁ năng trao đái dữ liáu vái b¿t cā các khái khác

- FC (Function): MiÃn chāa hàm, có biÁn hình thāc đÅ trao đái vái ch°¢ng trình đã gãi nó

- Giá trá ngõ vào tÿ các cÁm biÁn đ°ÿc đãc và chāa vào I tr°ác mỗi chu kỳ quét và thực hián ch°¢ng trình

 Q (Process Output) :MiÃn bß đám các cổng ra sá

- KÁt thúc mỗi chu kỳ quét thực hián ch°¢ng trình, PLC chuyÅn giá trá logic điÃu khiÅn c¢ c¿u ch¿p hành ra miÃn nhá Q

- Giá trá logic đÁu ra cÿa bß Timer

 C :MiÃn nhá phāc vā đÁm Counter - L°u trữ giá trá đ¿t tr°ác (PV – Preset Value) - Giá trá đÁm tāc thßi (CV – Current Value) - Giá trá logic đÁu ra cÿa bß Counter  PI :MiÃn ngõ vào căa các Module t°¢ng tā

- Giá trá t°¢ng tự đ°ÿc Module đãc và l°u vào miÃn nhá PI theo tÿng đáa chß t°¢ng āng - MiÃn nhá có thÅ truy nhÁp theo tÿng Byte (PIB), Word (PIW) hay Double Word (PID)

 PQ :MiÃn ngõ ra căa các Module t°¢ng tā

- Các giá trá t°¢ng tự tÿ PLC xu¿t ra s¿ chuyÅn đÁn các vùng đáa chß t°¢ng āng cÿa vùng nhá này sau mỗi chu kỳ thực hián ch°¢ng trình

- MiÃn nhá có thÅ truy cÁp theo tÿng Byte (PQB), Word (PQW) hay Double Word (PQD)

* Qui đánh các kiÅu dÿ liáu:

Mßt ch°¢ng trình trong S7-300 có thÅ sā dāng các kiÅu dữ liáu sau: - BOOL: vái dung l°ÿng là 1 bit và có giá trá là 0 ho¿c 1 (đúng ho¿c sai) Đây là kiÅu dữ liáu biÁn có hai giá trá

- BYTE: gßm 8 bits, th°ßng đ°ÿc dùng đÅ biÅu dißn mßt sá nguyên d°¢ng trong khoÁng tÿ 0 đÁn 255 ho¿c mã ASCII cÿa mßt ký tự

Ví dā: B#16#14 nghĩa là sá nguyên 14 viÁt theo há đÁm c¢ sá 16 có đß dài 1 byte

- WORD: gßm 2 byte, đÅ biÅu dißn sá nguyên d°¢ng tÿ 0 đÁn 65535 (216 – 1) - DWORD : Là tÿ kép có giá trá là : 0 đÁn 232 -1

- INT : cũng có dung l°ÿng là 2 bytes, dùng đÅ biÅu dißn mßt sá nguyên trong khoÁng -32768 đÁn 32767 hay ( 2-15 đÁn 215 -1)

- DINT : gßm 4 bytes, dùng đÅ biÅu dißn sá nguyên tÿ -2147483648 đÁn 2147483647 hay : (2- đÁn 231 -1)

- REAL : gßm 4 bytes, dùng đÅ biÅu dißn mßt sá thực d¿u phẩy đßng có giá trá là : -3,4E38 đÁn 3,4E38

* Tóm l¿i mßt sá kiÅu dÿ liáu thông dāng là: -

BCD ThÁp phân

2#1111_1111_1111_1111 W#16#0 đÁn W#16#FFFF C#0 đÁn C#999

B#(0,0) đÁn B#(255,255)

2#0001_0010_0000_0011

W#16#1CBF Word W#16#1CBF C#998

B#(10,20) Byte#(10,20)

Dword 32 Nhá phân

ThÁp lāc phân

ThÁp phân (không d¿u)

2#1111_1111_1111_1111_ 1111_1111_1111_1111

0011_0100_1111_1000

DW#16#00A2_0FAB

DWord W#16#1CBF B#(1,14,65,245) Byte#(1,14,65,245) INT

Interger 16 có d¿u ThÁp phân -32768 đÁn 32767 2 DINT

Double Interger

32 ThÁp phân

có d¿u L#-2147483648 đÁn L#-2147483647 L#2 CHAR

S5TIMER Simatic Timer

vái đ¢n vá là 10ms

S5T#0H_0M_0S_10MS đÁn

S5T#2H_46M_30S_0MS S5T#1M S5TIME#1M TIME

(EIC time) 32 vái đ¢n vá EIC Time là 1ms (sá

-24D_20H_31M_23S_468MS đÁn

T#1H_1M TIME#1H_1M interger có

d¿u) MS T#24D_20H_31M_23S_467 DATE

(EIC date) 16 EIC vái Ngày há đ¢n vá là 1 ngày)

D#1990-1-1 đÁn

TIME_OF _DAY (Time of day)

32 Thßi gian trong mßt ngày vái đ¢n vá là 1ms

- Ô nhá I:

+ I: Ô nhá ngõ vào sá có kích th°ác 1 Bit

+ PIB: Ô nhá ngõ vào có kích th°ác 1 Byte (8Bits) + PIW: Ô nhá ngõ vào có kích th°ác 2Bytes (16 Bits) + PID: Ô nhá ngõ vào có kích th°ác 4 Bytes (32Bits)

- Ô nhá Q:

+ Q: Ô nhá ngõ ra sá có kích th°ác 1 Bit

+ PQB: Ô nhá ngõ ra sá có kích th°ác 1 Byte (8Bits) + PQW: Ô nhá ngõ ra sá có kích th°ác 2Bytes (16 Bits) + PQD: Ô nhá ngõ ra sá có kích th°ác 4 Bytes (32Bits)

 PhÅn sá: chß đáa chß cÿa Byte ho¿c Bit trong miÃn nhá đã đ°ÿc xác đánh - NÁu á phÁn chữ đã xác đánh là ô nhá truy cÁp theo Bit thì á phÁn sá s¿ gßm hai phÁn cách nhau bằng d¿u ch¿m:

+ Đáa chß cÿa Byte

+ Sá thā tự cÿa Bit trong Byte đó  Ví dā:

- I1.3 : Đáa chß Bit thā 4 trong Byte thā 2 cÿa vùng ô nhá bß đám ngõ vào sá

- M101.5 : Đáa chß Bit thā 6 trong Byte thā 102 cÿa vùng ô nhá nßi - Q4.5 : Đáa chß Bit thā 6 trong Byte thā 5 cÿa vùng nhá bß đám ngõ ra

Hình 1.16: Ngôn ngữ lÁp trình LAD

- Ngôn ngữ <liát kê lánh=, ký hiáu là STL (Statement list): Đây là d¿ng ngôn ngữ lÁp trình thông th°ßng cÿa máy tính Mßt ch°¢ng trình đ°ÿc ghép gái nhiÃu câu lánh theo mßt thuÁt toán nh¿t đánh, mỗi lánh chiÁm mßt hàng và đÃu có c¿u trúc chung là <tên lánh= + <toán h¿ng=

Hình 1.17: Ngôn ngữ lÁp trình STL

- Ngôn ngữ <hình khái=, ký hiáu là FBD (Function Block Diagram): Đây cũng là ngôn ngữ đß ho¿ thích hÿp vái những ng°ßi quen thiÁt kÁ m¿ch điÃu khiÅn sá

Hình 1.18: Ngôn ngữ lÁp trình FBD

- Ngôn ngữ GRAPH: Đây là ngôn ngữ lÁp trình c¿p cao d¿ng đß ho¿ C¿u trúc ch°¢ng trình rõ ràng, ch°¢ng trình ngắn gãn Thích hÿp cho ng°ßi trong ngành c¢ khí ván quen vái giÁn đß Grafcet cÿa khí nén

Hình 1.19: Ngôn ngữ lÁp trình GRAPH

Bài 2: CÀI Đ¾T VÀ SĀ DĀNG PHÄN MÂM S7-300

Step7 là mßt phÁn mÃm hỗ trÿ:

- Khai báo c¿u hình phÁn cāng cho mßt tr¿m PLC thußc hã Simatic S7300/400 - Xây dựng c¿u hình m¿ng gßm nhiÃu tr¿m PLC S7-300/400 cũng nh° thÿ tāc truyÃn thông giữa chúng

- So¿n thÁo và cài đ¿t ch°¢ng trình điÃu khiÅn cho mßt ho¿c nhiÃu tr¿m - Quan sát viác thực hián ch°¢ng trình điÃu khiÅn trong mßt tr¿m PLC và gỡ rái ch°¢ng trình

Ngoài ra Step7 còn có cÁ mßt th° vián đÁy đÿ vái các hàm chuẩn hữu ích, phÁn trÿ giúp online r¿t m¿nh có khÁ năng trÁ lßi mãi câu hßi cÿa ng°ßi sā dāng và cách sā dāng Step7, và cú pháp lánh trong lÁp trình, và xây dựng c¿u hình cāng cÿa mßt tr¿m cũng nh° cÿa mßt m¿ng gßm nhiÃu tr¿m PLC

Những chú ý cài đ¿t chāa thông tin quan trãng mà b¿n cÁn trong quá trình cài đ¿t STEP 7 V5.4 CÁn đãc những chú ý này tr°ác khi cài đ¿t phÁn mÃm

Professional XP 600MHz 512 MB *) XGA 1024x768 16 Bit color depth MS Windows

Server 2003 2.4 GHz 1 GB XGA 1024x768 16 Bit color depth

MS Windows

Vista Business 1 GHz 1GB **) XGA 1024x768 16 Bit color depth MS Windows

Vista Ultimate 1 GHz 1GB **) XGA 1024x768 16 Bit color depth

2 Các b°ác cài đ¿t phÅn mÃm Step7 B°ác 1: Đ°a đĩa CD STEP 7 vào á đĩa

B°ác 2: Nh¿n đúp chußt vào táp SETUP.EXE trên đĩa CD STEP 7 tÿ Windows

Explorer, xu¿t hián hßp tho¿i:

Hình 2.1a: Hßp tho¿i setup chãn ngôn ngữ

Chãn ngôn ngữ tiÁng Anh (English), click Next TiÁp tāc click Next cho đÁn

khi xu¿t hián hßp tho¿i:

B°ác 3: Chãn các ch°¢ng trình cÁn cài đ¿t

Hình 2.1b: Hßp tho¿i setup chãn các ch°¢ng trình cÁn cài đ¿t

TiÁp tāc click nút Next và chß cho đÁn khi cài đ¿t xong

- STEP 7 tự đăng ký (ghi) bÁn thân nó vào trong các file há tháng cÿa Windows Ta không thÅ chuyÅn ho¿c thay đái tên các file và th° māc cÿa STEP 7 bằng cách sā dāng các tián ích cÿa Microsoft Windows nh° Explorer ho¿c sāa đái dữ liáu cÿa STEP 7 đã đăng ký trong Windows Ch°¢ng trình có thÅ s¿ ch¿y không chính xác nữa sau khi bá sāa đái

* Må khóa cho phÅn mÃm:

Sau khi cài đ¿t, ta tiÁn hành má khóa nh° sau:

- Má file S7-300, chãn th° māc Simatic_EKB_Instal_(2010_03_20)/file Simatic_EKB_Instal_(2010_03_20)

Hình 2.2b: TiÁn hành má khóa

- Trá ra màn hình desktop, chãn đÅ vào cāa sá Automation license manager đÅ xem kÁt quÁ, nÁu t¿t cÁ các māc đà hián <Unlimited= nh° hình sau thì viác má khóa thành công:

Hình 2.2c: Cāa sá Automation License Manager sau khi má khóa thành công

* Khai báo PC Ad,aptor:

Trong cāa sá Simatic manager, chãn Option/Set PG/PC Interface&, hián lên cāa sá Set PG/PC Interface, chãn PC Adaptor(Auto)/nh¿p OK

Hình 2.3: Hßp tho¿i khai báo adaptor

Hãy thực hián cài đ¿t phÁn mÃm Step 7 theo các b°ác h°áng d¿n trên

Các b°ác thāc hián:

- B°ác 1: Đ°a đĩa CD STEP 7 vào á đĩa

- B°ác 2: Nh¿n đúp chußt vào táp SETUP.EXE đÅ cài đ¿t - B°ác 3: Chãn các ch°¢ng trình cÁn cài đ¿t

- B°ác 4: Copy th° māc AX NF ZZ vào đáa chß cài đ¿t (ví dā:

C:\Program Files\Siemens\Step 7)

II Sā dāng phÅn mÃm Step7: A PHÄN LÝ THUYÀT:

1 Khåi đßng ch°¢ng trình t¿o project:

1.1 Cách 1: L°u Project m¿c đánh trong á C:/Program Files/&

ĐÅ khái đßng ch°¢ng trình, ta có thÅ thực hián theo các cách sau: vào

Start/Simatic/Simatic Manager ho¿c nh¿p đôi vào biÅu t°ÿng Step 7 trên màn

hình, xu¿t hián cāa sá Simatic Manager cùng vái hßp tho¿i <New Project= (hình 2.4a) NÁu không th¿y hßp tho¿i này thì vào menu File/chãn New Project Wizard ĐÅ hßp tho¿i <New Project= luôn xu¿t hián khi khái đßng ch°¢ng trình, ta đánh d¿u nhắc chãn chÁ đß <Display Wizard on starting the SIMATIC Manager= (hián hßp tho¿i Wizard khi khái đßng SIMATIC Manager) T¿i đây nÁu ta nh¿p Finish thì viác

khái t¿o ch°¢ng trình s¿ đ°ÿc m¿c đánh theo preview bên d°ái ( tên project, ngôn ngữ lÁp trình& đÃu m¿c đánh) NÁu nh¿p Next thì khái t¿o Project tÿng b°ác à đây ta chãn cách t¿o Project tÿng b°ác nên nh¿p Next

Hình 2.4a,b: Giái thiáu và STEP 7 Wizard và chãn CPU

ĐÅ khái t¿o 1 project mà project này thực thi đ°ÿc trên phÁn cāng sau khi lÁp trình, ta phÁi thực hián các b°ác lựa chãn trên phÁn mÃm sao cho t°¢ng thích vái phÁn cāng hián có, á đây ta phÁi chãn CPU và khái lÁp trình

- CPU hián có t¿i x°áng là lo¿i CPU312C (hình 2.4b) nên ta chãn lo¿i này, sau đó click Next

- B°ác tiÁp theo là chãn khái cÁn lÁp trình (Ví dā khái OB1) và chãn ngôn ngữ

lÁp trình (ví dā ngôn ngữ LAD) (hình 2.4c) sau đó click Next

Hình 2.4a

Hình 2.4b

Hình 2.4c,d: Chãn ngôn ngữ lÁp trình và đ¿t tên cho project

- Đ¿t tên cho ch°¢ng trình trong project name (hình 2.4d) sau đó click Finish

Ch°¢ng trình trá l¿i cāa sá SIMATIC Manager nh° hình 2.5 Ta có thÅ bß qua b°ác đ¿t tên, ch°¢ng trình s¿ cho tên m¿c đánh là S7_Pro và sau đó là sá thā tự cÿa project đ°ÿc t¿o ra, tuy nhiên đÅ dß quÁn lý ch°¢ng trình thì ta không nên bß qua b°ác này

Hình 2.5: C¿u trúc mßt Project * CÃu trúc mßt Project căa Simatic

Hình 2.4c

Hình 2.4d

Hình 5