Lệnh cơ bản lập trình cho PLC

Mục đích yêu cầu • Năm đợc các lệnh cơ bản lập trình cho PLC bằng máy tính • Lập trình ứng dụng mach Stastop - Khởi động động cơ không đồng bộ.. • Nếu một lệnh OUT, hoặc một lệnh FUN luô

Trang 1

PLC01-06

Các lệnh cơ bản lập trình cho PLC

A Mục đích yêu cầu

• Năm đợc các lệnh cơ bản lập trình cho PLC bằng máy tính

• Lập trình ứng dụng mach Stastop - Khởi động động cơ không đồng bộ

B Chuẩn bi :

• Modul đào tạo PLC tối thiểu, Hoặc modul đầy đủ

• Các mô hình nếu có

• Thết bị lập trình cho PLC, Cáp ghép nối, bộ lập trình cầm tay

• Máy tính và phần mềm lập trình

C Lý thuyết :

Giới thiệu chung

Để lập trình cho PLC S7-200 thòng sử dụng 3 ngôn ngữ lập trình là:

• Ngôn ngữ giản đồ thang ký hiệu là LAD ( Ladder logic)

• Ngôn ngữ " Liệt kê lệnh " ký hiệu là STL ( Statement list)

• Ngôn ngữ " Khối logic" ký hiệu là FBD ( Function Block Diagram)

LAD

I0.0 I0.1

I0.2 I0.3

Q0.0

STL

LD I0.0

A I0.1

LD I0.2

A I0.3

O LD

= Q0.0

FBD

> 1

&

I0.0 I0.1

Q0.0

&

I0.2 I0.3

Hình 6-1 Ba dạng ngôn ngữ lập trình

Trang 2

Chơng trình dạng LAD :

1 Một số định nghĩa về ngôn ngữ lập trình :

LAD - ( Ladder Diagram ) - ngôn ngữ giản đồ thang :

Là ngôn ngữ lập trình bằng đồ hoạ Các phần tử cơ bản trong chơng trình tơng

đ-ơng với các phần tử của mạch điều khiển rele Các phần tử này đợc nối với nhau

sẽ tạo thành các "thang" - hay "Network" nh hình 6-2 tạo thành sơ đồ dạng bậc thang nên còn gọi là "ngôn ngữ giản đồ thang"

Các lệnh lập trình dạng LAD cho PLC S7-200 đợc thể hiện ở thanh công cụ lập trình trên hình 6-2 bao gồm các lệnh sau:

Tiếp điểm | | : Dùng để lập trình các khối tiếp điểm logic thờng hở | | -,

th-ờng kín -|/| , và các khối logic khác Khi nhắp biểu t… ợng này một danh sách các lệnh sẽ hiện ra cho phép lựa chọn các loại tiếp điểm khác nhau

Cuộn dây - Coil : có biêut ợng ( ) |, Mô tả cuộn dây Rele đầu ra đợc mắc

theo chiều dòng điện cung cấp đi từ trái qua phải Khi nhắp biểu tợng này một danh sách các lệnh sẽ hiện ra cho phép lựa chọn các loại đầu ra khác nhau

66

Hình 6-2 Chơng trình ví dụ bằng LAD

Network1

Network2

Hộp

Trang 3

Hộp ( box) - FUN : Là biểu tợng mô tả các hàm khác nhau, nó làm việc khi có

dòng điện chạy đến hộp Những dạng hàm chức năng đợc biểu diễn bằng hộp là các bộ thời gian TON, TOFF, bộ đếm CTU, CTD, CTUD, và các hàm toán học… khác v.v Cuộn dây và các hộp phải đợc mắc đúng theo chiều dòng điện quy định

đi từ mạch chính bên trái sang bên phải Khi nhắp biểu tợng này một danh sách các hộp sẽ hiện ra cho phép lựa chọn các loại hàm chức năng khác nhau

Mạng LAD - Network : Mỗi một Network là một " Thang " hay "nhánh hoàn

thiện" bao gồm các đờng nối các phẩn tử tạo thành một mạch hoàn thiện đi từ trục nguồn power bus bên trái đến phần tử đầu Ra hoặc Hộp cuối cùng nối sang

đờng trục bên phải Đờng trục bên trái là đờng nguồn, dòng điện bắt đầu từ đây qua các tiếp điểm, cuối cùng đến các cuộn dây hoặc các hộp rồi đến đờng nhánh bên phải về nguồn.( Lu ý trong một số phần mềm, nhánh bên phải có thể không

đợc vẽ đầy đủ mà chỉ thể hiện là điểm nối mát | )

Các l u ý khi lập trình giản đồ thang :

• Không đợc lập trình Hai hoặc nhiều " Thang " khác nhau hay " nhánh hoàn thiện" trong cùng một Network

Hinhf 6-3 Lập trình sai

Trang 4

• Nếu một lệnh OUT, hoặc một lệnh FUN luôn cần điều kiện thực hiện là ON, thì lệnh này không đợc nối trực tiếp với đờng trục nguồn Power bus bên trái mà Thay vào đó phải nối qua một tiếp

điểm cờ thờng ON - ( ALWAYS ON SM0.0)

• Một nhánh không đợc xuất phát từ một nhánh song song khác

• Nếu một địa chỉ bít dùng lặp lại trên hai lệnh OUT PUT khác nhau thì lệnh OUT PUT đi trớc sẽ không có tác dụng

Đoạn chơng trình sửa lại nh sau :

Chuyển chơng trình dạng LAD sang dạng STL :

68

Q0.2

I0.4 SM0.0

Lệnh OUT này không có tác dụng

Network 1

Network 2

SBR_0 EN

Trang 5

• Nh¾p menu View trªn menu lÖnh

• Nh¾p chon STL

• Ch¬ng tr×nh vÝ dô 6-2 díi d¹ng STL :

2 §Þnh nghÜa vÒ STL :

Ph¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh ( STL ) lµ ph¬ng ph¸p thÓ hiÖn ch¬ng tr×nh díi d¹ng tËp hîp c¸c c©u lÖnh nh h×nh 6-4 Mçi c©u lÖnh trong ch¬ng tr×nh, kÓ c¶ lÖnh h×nh thøc biÓu diÔn mét chøc n¨ng cña PLC

§Þnh nghÜa vÒ ng¨n xÕp logic ( Logic stack) :

S0 Stack 0 - Bit ®Çu tiªn hay bit trªn cïng cña ng¨n xÕp

S1 Stack 1 - Bit thø 2 cña ng¨n xÕp

H×nh 6-4 Ch¬ng tr×nh h×nh 6-2 d¹ng STL

Trang 6

S5 Stack 5 - Bit thứ 6 của ngăn xếp

Để tạo một chơng trình dạng STL ngời lập trình phải hiểu rõ phơng thức sử dụng

9 Bit ngăn xếp logic của S7-200 Ngăn xếp logic là một khối 9 Bit chồng lên nhau Tất cả các thuật toán liên quan đến ngăn xếp đều thực hiện với Bit đầu tiên hoặc Bit đầu và Bit thứ 2 của ngăn xếp Khi phối hợp 2 Bit đầu tiên của ngăn xếp thì ngăn xếp sẽ đợc kéo lên một Bit Ngăn xếp và tên của từng Bit trong ngăn xếp đợc biểu diễn trong bảng trên Bạn đọc nên xem thêm trong học liệu 2 để hiểu rõ hơn về ngăn xếp

Một số lệnh dạng STL cơ bản :

Mối lệnh trong STL gồm có 2 phần là tên lệnh và toán hang gồm các lệnh :

Một số lệnh đặc biệt :

70

| -LDN I0.0 //Lập trình khối đầu tiên |

| -O I0.1 // Lập trình khối nối song song |

| -ON I0.1 // Lập trình khối nối song song |

| -A I0.2 //Lập trình khối nối nối tiếp |

| -AN I0.2 //Lập trình khối nối nối tiếp |

…

Trang 7

C¸c ch ¬ng tr×nh vÝ dô d íi d¹ng LAD vµ STL:

.H×nh

.

Trang 8

3 Các ph ơng pháp lập trình :

Để lập trình cho PLC có một số phơng pháp sau:

Lập trình tuyến tính nghĩa là toàn bộ chơng trình đợc viết trong khối chơng trình chính MAIN và đợc thực hiện theo một trình tự từ trên xuống dới, phơng pháp này thích hợp cho các bài toán thực hiện chuỗi các công việc nối tiếp nhau Các phơng pháp lập trình thờng dùng cho bài toán này đợc các hãng sản xuất PLC giới thiệu gồm có phơng pháp sử dụng kỹ thuậ ghi dich; hoặc phơng pháp thang bớc

Một phơng pháp khác là lập trình có cấu trúc đợc hãng SIEMENS xây dựng rát

đợc a chuộng trong phần mềm lập trình Microwin vì đặc tính dễ sử dụng của nó Theo phơng pháp này mỗi chơng trình đều đợc phân thành 3 phần chính nh sau :

• Phần chơng trình chính - Main Program đây là phần chơng trình quản lý

và điều hành chung trong đó có các lệnh gọi và điều hành đến các chơng trình con Các lệnh trong chơng trình chính Main Program đều đợc thực hiện tuần tự trong mỗi chu kỳ quét

• Phần các chơng trình con - Sub Program đây là các chơng trình con, mỗi chơng trình thực hiện một nhiệm vụ điều khiển cụ thể và đợc gọi ra và thực hiện bởi các lệnh gọi trong chơng trình chính Khi gặp câu lệnh gọi, chơng trình chính sẽ tạm dừng và chuyển sang thực hiện các lệnh trong chơng trình con Khi kết thúc công việc chơng trình lại quay lại tiếp tục thực hiện các nhiệm vụ tiếp theo trong chơng trình chính

• Phần các chơng trình ngắt - Interrup Program đây là Các chơng trình con làm nhiệm vụ đặc biệt ( thờng phục vụ vào ra số liệu tác động nhanh) Khi

có tín hiệu ngắt - (các sự kiện ngắt đã dợc khai báo từ trớc), chơng trình sẽ dừng ngay các công việc đang thực hiện và nhảy đến chơng trình con ngắt thực hiện các nhiệm vụ trong trơng trình ngắt này Khi kết thúc chơng trình lại quay lại thực hiện tiếp các công việc đang bị bỏ dở trong chơng 72

Trang 9

trình chính.

• Cấu trúc chơng trình nh sau :

Các chơng trình con và chơng trình ngắt đợc viết ngay sau chơng trình chính Trong chế độ ban đầu màn hình lập trình đã định sẵn các thành phần cấu trúc

ch-ơng trình gồm MAIN, SBR_0, và INT_0 nh hình 6 - 5 cho phép ngời lập trình có thể lập trình cấu trúc bằng cách nhắp vào các lệnh này để mở ra cửa sổ lập trình cho phần chơng trình chính MAIN, chơng trình con SUB_0; hoặc chơng trình ngắt INT_0

Việc tạo thêm chơng trình con hoặc chơng trình ngắt dợc thực hiện bằng cách sau ( xem hình 6-5 ) :

• Nhắp mở Menu Edit

• Nhắp chọn Insert

• Nhắp chon Subroutine hoặc Interrupt

Màn hình lập trình MicroWin :

Main Program

LD

Call Sub (n)

Call Sub (m)

…

END

Sub (0)

LD

…

… Ret

Sub (m) LD

…

… Ret

Int (0)

LD

…

Reti

Int (1) LD

…

… Reti

Trang 10

VÝ dô mµn h×nh lËp tr×nh MAIN :

74

H×nh 6-5 T¹o thªm SBR míi;

Chän më c¸c cöa sæ lËp tr×nh cho ch¬ng tr×nh chÝnh MAIN; SBR; INT

T¹o thªm SBR míi

C¸c thµnh phÇn cÊu tróc ch¬ng tr×nh

Chän më c¸c cöa sæ lËp tr×nh

Trang 11

VÝ dô mµn h×nh lËp tr×nh SBR_0 :

H×nh 6-7 Mµn h×nh lËp tr×nh SBR_0 :

H×nh 6-6 Mµn h×nh lËp tr×nh MAIN

Trang 12

Màn hình lập trình INT_0 :

II Các b ớc lập trình bằng máy tính- Phần mềm MICROWIN

1 Nối máy tính với PLC :

1 Nối phần cứng theo sơ đồ hình 6-1:

76

Hình 6-8 Màn hình lập trình INT_0

Trang 13

2 Nối phần mềm chơng trình :

Khởi động MICRO-WIN bằng cách nhắp biểu tợng trên màn hình ta mở

ra cửa số chơng trình :

Vào menu View chọn Communications

Hình 6- 9 Sơ đồ nối Máy tính với PLC

Hình 6-10 Cửa sổ chơng trình

Trang 14

• Nhắp vào Double-Click to Refresh để thực hiện nối phần mềm PLC với máy tính, khi nối đợc hình của CPU của PLC sẽ hiện ra Sau đó chọn Ok

để đóng cửa sổ giao tiếp lại

78

Hình 6- 11 Cửa sổ giao tiếp PLC và máy tính

Chọn Communication

Trang 15

3 Lập trình bằng cách nhắp biểu tợng tiếp điểm, biểu tợng đầu ra, hoặc biểu tợng hộp điều khiển sau đó chọn khối cần thiết của sơ đồ rồi nhắp ra phần màn hình và khai báo

4 Nối các khối bằng các biểu tợng nối

5 Chạy mô phỏng kiểm tra chơng trình:

• Chuyển PLC về chế độ RUN vào menu PLC, chọn RUN

• Vào Debug chon Menu Start Program Status

• Da tín hiệu vào PLC, xem kết quả trên PLC và trên máy tính

Hình 6- 13 Đang lập trình phần tử Output Q0.0 Hình 6- 12 Cửa sổ Communication

Trang 16

Chạy mô phỏng kiểm tra chơng trình :

D Các bớc thực hành

1 Tìm hiểu mạch khởi động động cơ không đồng bộ sơ đồ phần F

2 Liệt kê đầu vào ra : 2 đầu vào, 1 đầu ra chọn PLC

3 Phân cổng vào ra : Vào I0.0 - Sta, I0.1 - Stop Đầu ra Q0.0 - K

4 Lập lu đồ chơng trình

5 Dich lu đồ sang giản đồ thang

6 Lập trình

7 Nối PLC với máy tính, Nối phần cứng, nối phần mềm

8 Lập trình theo giản đồ thang

9 Đổ chơng trình xuống PLC

10 Chuyển PLC về chế độ Monitor

80

Hình 6-14 Chạy mô phỏng kiểm tra chơng trình

Trang 17

11.Chạy kiểm tra chơng trình bằng cách vào menu Debug và chon Start Program status, đa tín hiệu vào PLC - Bật tắt công tắc CT0 cho đầu vào I0.0- ON, xem trạng thái đầu ra trên PLC và trên màn hình máy tính, sau

đó bật tắt đầu CT1 I0.1 xem kết quả

12.Nối PLC với mô hình hoặc thiết bị thí nghiệm

13.Kiểm tra nối Phải đảm bảo chắc chắn là điện áp nguồn cấp cho PLC, cho khởi động từ, áptomat, là phù hợp với các điện áp cho phép ghi trên đầu nguồn cấp của thiết bị

14 Chạy thử nghiệm kiểm tra hệ thống: