BÀI TẬP THỰC HÀNH PLC S7-300 - PHẦN 1: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM pptx

Khi đó hoạt động của các LED, công tắc cũng như các núm chỉnh trên bộ mô phỏng mới đúng với các chức năng của nó trên mặt nạ mới được gắn vào tương ứng.. Soc-ket từ 0 – 7 được dùng để nố

Trang 1

BÀI TẬP THỰC HÀNH

PLC S7-300

(DÀNH CHO SINH VIÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ – TỰ ĐỘNG HÓA )

BIÊN SOẠN:

ThS NGUYỄN XUÂN QUANG ThS VÕ LÂM CHƯƠNG

Trang 2

PHẦN 1: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM

1.1.Bộ mô phỏng ASIMA

Hình 1.1: Mô hình của bộ mô phỏng ASIMA

Bộ mô phỏng ASIMA được phát triển bởi ELWE cho mục đích giáo dục và huấn luyện nghề nghiệp Ngoài ra, nó còn có thể được sử dụng để kiểm tra các

chương trình của các hệ thống PLC một các an toàn và thực tế Mỗi một ví dụ

được tạo ra bằng mặt nạ tương ứng gắn vào bộ mô phỏng

Tất cả các ngõ vào-ra trên hệ thống được thiết kế thoã mãn các tiêu chuẩn công nghiệp: 24V DC cho ngõ vào-ra số và 0-10V DC cho ngõ vào-ra tương tự

Như thế, hệ thống có thể hoạt động với tất cả các PLC của các hãng sản xuất

chính Bộ mô phỏng có thể được kết nối vơi PLC hoặc thông qua các cap nối

riêng lẻ cho mỗi ngõ vào-ra hoặc qua bộ soc-ket 50 chân

Trang 3

Hình 1.2: Các thành phần của bộ mô phỏng

Trang 4

Panel kết nối

1 Bộ mô phỏng hoạt động với nguồn 24V DC Hàng dưới của soc-ket có thể được sử dụng như là đất chung của các tín hiệu vào-ra số cũng như tương tự

2 Thay đổi mã này tương ứng với mã (21) trên mặt nạ được gắn vào Khi đó hoạt động của các LED, công tắc cũng như các núm chỉnh trên bộ mô phỏng mới đúng với các chức năng của nó trên mặt nạ mới được gắn vào tương ứng

3 Các soc-ket này được sử dụng để nối các cảm biến và công tắc trên bộ mô phỏng với PLC

4 Mỗi nút nhấn (S0-S12) đều được kết nối với soc-ket (3)

5 Soc-ket từ 0 – 7 được dùng để nối các bộ phận chấp hành trên mặt nạ (20), ví dụ như cuộn dây rơ-le hoặc contactor với ngõ ra của PLC

6 Soc-ket H1 - H4 được nối trực tiếp với đèn tín hiệu hoặc LED H1 - H4 trên panel điều khiển

7 4 contactor (rơle) được mô tả trên mặt nạ cũng được trang bị các công tắc điện riêng lẻ

8 Các soc-ket được dùng để nối các ngõ vào tương tự U1 và U2 trên bộ mô phỏng với ngõ ra tương tự của PLC

9 Các soc-ket được dùng để nối các ngõ ra tương tự U1 và U2 trên bộ mô phỏng với các ngõ vào của PLC

10 Tất cả các ngõ vào-ra bộ mô phỏng được nối với bộ soc-ket 50 chân này

Từ bộ kết nối này ta có thể nối trực tiếp các ngõ vào-ra của bộ mô phỏng với các ngõ vào-ra của PLC

Panel điều khiển

11 Các nút nhấn S0 – S5 được kết nối trực tiếp với các nút tương ứng trên panel kết nối (3), (4)

12 Các đèn tín hiệu H1 - H4 được kết nối trực tiếp với các soc-ket H1 – H4 trên panel kết nối (6) và trên bộ soc-ket 50 chân (10)

13 Các công tắc S6 – S11 được kết nối trực tiếp với các nút tương ứng trên panel kết nối (3), (4)

14 Bộ chọn lựa “Manual/Automatic”

15 Khi (14) được đặt vị trí “man ”, điện thế 0-10V DC được chỉnh trên núm vặn thay đổi trực tiếp ngõ vào tương tự của bộ mô phỏng Tại vị trí

“auto ”, ngõ vào tương tự U1 ở (8) được kết nối với ngõ vào tương tự của bộ mô phỏng

Trang 5

16 Núm vặn thay đổi trực tiếp tín hiệu tương tự ngõ vào (0-10V DC) của bộ mô phỏng

Panel hiển thị

17 Các chân để gắn mặt nạ lên bộ mô phỏng

18 Các LED chỉ trạng thái hoạt động của các bộ phận chấp hành trên bộ mô phỏng

19 Các LED đoạn chỉ sự di chuyển, mức

20 Mặt nạ của bộ mô phỏng

21 Mã của mặt nạ Mã này phải trùng với mã của panel kết nối (2) để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt

22, 23, 24 Các nhãn và tên của mặt nạ

1.2 ET 200M

Hình 1.3: ET 200M và các module mở rộng

Thiết bị phân tán I/O có một CPU điều khiển trung tâm giao tiếp với các I/O thông qua PROFIBUS DP Do đó, đã tiết kiệm được đáng kể chi phí nối

dây Ngoài ra tốc độ giao tiếp cao (12Mbit/s) và đường truyền cũng có độ tin

cậy

Thiết bị phân tán I/O ET 200M là một mô-đun tớ (slave), hay nói cách khác đó là một trạm thụ động trong mạng Nó chỉ có nhiệm vụ cung cấp dữ liệu

thu thập được (các trạng thái của I/O) cho trạm chủ (master) khi có yêu cầu

Mỗi ET 200M có thể liên kết tối đa với 8 mô-đun I/O, đó có thể là các mô-đun

vào-ra số (DI-DO), vào-ra tương tự (AI-AO)

Trong bài thí nghiệm này PLC S7-300 (CPU 315-2DB) đóng vai trạm chủ, giao tiếp với ET 200M qua PROFIBUS DB Khi đó, bộ mô phỏng ASIMA thay

vì kết nối trực tiếp với PLC thì được nối cứng với ET 200M

6 DO 16xDC24V/0.5A 322-1BH01-0AA0

Trang 6

Hình 1.4: Mô hình của bài thí nghiệm

1.3 Giới thiệu phần mềm STEP7 và cách khai báo phần cứng

1.3.1 Cài đặt giao tiếp PG/PC:

Với việc thiết lập này, giúp bạn thiết lập kiểu kết nối giao tiếp giữa thiết bị lập trình (PC) và bộ điều khiển logic khả trình (PLC)

Chọn Start > Simatic > STEP7 > Setting the PG-PC Interface

Hình 1.5: Set PG/PC Interface

Trang 7

Nếu thấy cửa sổ hiện lên như hình, tức là chưa có chuẩn giao tiếp nào được cài đặt, ta phải cài đặt chuẩn giao tiếp ta sử dụng tuỳ thuộc vào phương tiện

đang có Thường ta sử dụng 2 loại là cáp PC Adapter hoặc card CP5611

Chọn Select:

Hình 1.6: Cài đặt chuẩn giao tiếp

Sau khi cài đặt xong ta có cửa sổ PG/PC Interface như sau:

Hình 1.7: Cửa sổ PG/PC Interface sau khi cài đặt

Trong hộp thoại Set PG/PC Interface ta chọn loại card phù hợp chuẩn giao tiếp hệ thống mạng và click vào nút Properties…

 Chọn loại module thích hợp

 Click chọn Install

Trang 8

Hộp thoại Properties - PC Adapter hiện ra, ta thiết lập các thông số giao tiếp cần thiết như: địa chỉ, tốc độ truyền, …

1.3.2 Cách tạo một project với STEP 7

Project trong Simatic không chỉ đơn thuần là một ứng dụng mà rộng hơn bao gồm tất cả những gì liên quan đến việc thiết kế phần mềm ứng dụng để

điều khiển, giám sát một hoặc nhiều trạm PLC Như vậy trong một project sẽ

có:

 Cấu hình phần cứng về tất cả các module của từng PLC

 Bảng tham số xác định chế độ làm việc cho từng module của mỗi trạm PLC

 Các logic block chứa chương trình ứng dụng của từng trạm PLC

 Cấu hình ghép nối truyền thông giữa các trạm PLC

a Các bước tạo mới một Project:

Ở phần này chỉ trình bày cách xây dựng cấu hình phần cứng cho trạm PLC

Còn việc lập trình cho STEP 7, ta có thể tham khảo tài liệu kèm theo phần

mềm do Siemens cung cấp

 Chọn Start  Simatic  Simatic Manager, ta sẽ vào màn hình

chính Simatic Manager

 Để khai báo một Project mới, từ màn hình chính của Simatic Manager

ta chọn File  New hoặc kích chuột vào biểu tượng “New Project/

Library” Sau đó khai báo tên cho Project, nơi lưu trữ Project

b Xây dựng cấu hình phần cứng cho trạm PLC

Sau khi bạn khai báo một Project mới bước tiếp theo là ta xây dựng cấu

hình cứng cho trạm PLC Vào Insert  Station Simatic 300 Station :

Khai báo trạm PLC

Trang 9

Hình 1.8: Chèn cấu hình phần cứng

Sau khi chèn một Station vào, thư mục Project của ta không còn rỗng nữa nó có tên mặc định là SIMATIC 300, ta có thể đổi tên mặc định này:

Hình 1.9: Project sau khi chèn Hardware

Để khai báo cấu hình phần cứng, ta click đôi vào biểu tượng Hardware

Lúc này màn hình có dạng như sau :

Hình 1.10: Màn hình khai báo phần cứng

Trang 10

Click chuột bung thư mục SIMATIC 300 ở cửa sổ bên phải Tiếp tục bung

thư mục Rack-300, sau đó kéo thư mục Rail ởù nửa cửa sổ bên phải vào nửa cửa

sổ bên trái :

Hình 1.11: Màn hình khai báo thanh Rail

Lúc này màn hình của ta như sau :

Hình 1.12: Màn hình sau khi khai báo thanh Rail

Trang 11

Bước tiếp theo là kéo từng thành phần ở nửa cửa sổ bên phải (cửa sổ

Hardware Catalog) và bỏ vào cửa sổ bên trái Chú ý là các thành phần này

cũng phải tương thích với cấu hình thật của một trạm PLC hiện có

Hình 1.13: Khai báo cấu hình phần cứng trên một thanh Rack

Sau khi khai báo cấu hình phần cứng xong, click vào nút complier để biên

dịch, nếu không có lỗi tiếp theo click vào nút Download để đổ phần cứng

xuống trạm PLC

Chú ý: ta không thể đặt các thành phần ở cửa sổ bên phải vào cửa sổ bên trái

một cách tuỳ tiện không theo một thứ tự Thường thì các thành phần được đặt

vào các Slot ở cửa sổ bên trái theo thứ tự như sau :

 Slot 1: chỉ sử dụng đặt module nguồn

 Slot 2: chỉ sử dụng đặt module CPU

 Slot 3: thông thường để rỗng

 Slot 4 tới Slot 11: dùng cho các module truyền thông xử lý( module xuất, module nhập, module vào ra tương tự…)

Trang 12

Hình 1.14: Thứ tự sắp xếp của các Slot trên một Rack

1.3.3 Khai báo địa chỉ MPI và Profibus:

Sau khi khai báo phần cứng xong ta khai báo địa chỉ MPI hoặc Profibus tuỳ theo nhu cầu sử dụng Lưu ý chỉ có CPU nào có cổng DP thì ta mới có thể sử

dụng mạng Profibus

Hình 1.15: Phần cứng có cổng DP

a Khai báo địa chỉ Profibus

Click đôi vào DP/ chọn Property ta sẽ có bảng cài đặt cấu hình mạng:

Trang 13

Hình 1.16: Cửa sổ khai bao cấu hình mạng

Chọn địa chỉ phù hợp, ví dụ: Address: 4

Chọn New…Network Settings:

Hình 1.17: Khai báo tốc độ truyền của mạng

Chọn tốc độ truyền (Transmission Rate): 1.5Mbps

Trang 14

Chọn Profile: DP

Sau đó chọn OK, ta sẽ có cấu hình mạng như sau:

Hình 1.18: Cấu hình mạng Profibus sau khi khai báo

Lúc này ta thấy có thêm đường mạng Profibus nối vào cổng DP

b Khai báo địa chỉ MPI

Bất cứ CPU nào cũng có cổng MPI, dùng để đổ phần cứng cũng như chương trình từ máy tính xuống PLC Để khai báo địa chỉ cổng MPI, click đôi

vào CPU, và tương tự như trên ta khai báo địa chỉ, tốc độ truyền (187.5Mbps)

Lưu ý địa chỉ MPI phải khai báo khác với địa chỉ Profibus

1.3.4 Khai báo phần cứng cho ET 200M

Khi đã khai báo xong phần cứng của PLC, ta tiếp tục khai báo phần cứng cho ET200M

Trở lại màn hình Hardware, ta khai báo phần cứng cho ET200M Mở thư

mục PROFIBUS DP như hình, ta thấy được phần cứng của ET200M

Hình 1.19: Màn hình khai báo phần cứng cho ET 200M

Trang 15

Tiếp tục mở thư mục ET 200M, ta thấy được nhiều module IM Chọn module có mã số phù hợp với phần cứng bên ngoài

Hình 1.20: Chọn module IM tương ứng với cấu hình thật

Dùng chuột kéo module đặt vào đường mạng Profibus, khi nào thấy xuất hiện dấu cộng thì thả ra Khi đó phần mềm sẽ yêu cầu ta khai báo địa chỉ cho

module mới kết nối vào đường mạng

Trang 16

Hình 1.21: Khai báo địa chỉ cho module mới

Chọn địa chỉ Profibus sao cho không trùng lặp Ví dụ Address: 31 Chọn

OK khi đó ta thấy xuất hiện thêm môt module trên đường mạng Profibus

Hình 1.22: Module sau khi khai báo địa chỉ

Click chuột vào module IM 153-1 ta thấy xuất hiện các Slot để khai báo các module vào-ra Chọn trong thư mục IM 153-1 các module có mã số đúng

với mã của phần cứng thật bên ngoài

Trang 17

Hình 1.23: Khai báo tiếp các module mở rộng

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	1 MB