Giáo trình phân tích và tổng hợp hướng dẫn hoạt động tráng mạ PLC phần 5 pot

Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 42 1. Ngôn ngữ lập trình S7-200 biểu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh lập trình. S7- 200 thực hiện bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh lập trình cuối cùng trong một vòng. Một vòng nh vậy đợc gọi là vòng quét (scan). Cách lập trình cho S7 -200 nói riêng và cho bộ PLC của siemen nói chung dựa trên hai phơng pháp cơ bản: - Phơng pháp hình thang: LAD (lader logic) đây là phơng pháp đồ họa thích hợp đối với những ngời quen thiết kế mạch điều khiển logic, những kỹ s ngành điện. - Phơng pháp liệt kê: STL (Statement list) đây là dạng ngôn ngữ lập trình thông thờng của máy tính. Bao gồm các câu lệnh đợc ghép lại theo một thuật toán nhất định để tạo một chơng trình. Phơng pháp này phù hợp với các kỹ s lập trình. Một chơng trình đợc viết theo phơng pháp LAD có thể đợc chuyển . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 43 sang dạng STL tuy nhiên không phải chơng trình nào viết theo dạng STL cũng có thể đợc chuyển sang dạng LAD. Trong quá trình lập trình điều khiển chúng tôi viết theo phơng pháp LAD do vậy khi chuyển sang STL thì bộ lệnh của STL có chức năng tơng ứng nh các tiếp điểm, các cuộn dây và các hộp dây dùng trong LAD. Để làm quen và hiểu biết các thành phần cơ bản trong LAD và STL ta cần nắm vững các định nghĩa cơ bản sau. Định nghĩa về LAD: LAD là một ngôn ngữ lập trình bằng đồ hoạ. Những thành phần dùng trong LAD tơng ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng rơle. Trong chơng trình LAD các phần tử cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic sau. + Tiếp điểm: là biểu tợng (symbol) mô tả các tiếp điểm của rơle. Các tiếp điểm đó có thể là thờng mở hoặc thờng đóng + Cuộn dây (Coil): Là biểu tợng mô tả rơle đợc mắc theo chiều dòng điện cung cấp cho rơle. + Hộp (Box): Là biểu tợng mô tả các hàm khác nhau nó làm việc khi có dòng điện chạy đến hộp. Những dạng hàm thờng biểu diễn bằng hộp là các bộ thời gian (Timer), bộ đếm (Counter) và các hàm toán học. Cuộn dây và các hộp phải mắc theo đúng chiều dòng điện. Chiều dòng điện trong mạng LAD đi từ đờng nguồn bên trái sang đờng nguồn bên phải. Đờng nguồn bên trái là day nóng đờng nguồn bên phải là dây trung hoà hay là đờng trở về của nguồn cung cấp (Khi sử dụng chơng trình tiện dùng Step 7 Micro/Dos hoặc Step 7 Micro/Win thì đờng nguồn bên phải không đợc thực hiện). Dòng điện chạy từ trái qua các tiếp điểm đóng đến các cuộn dây hoặc các hộp trở về nguồn bên phải. - Định nghĩa về STL: Phơng pháp liệt kê lệnh là phơng pháp thể hiện chơng trình dới dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chơng trình kể cả các lệnh hình thức biểu diễn một chức năng của PLC . Để tạo ra chơng trình STL, ngời lập trình cần phải hiểu rõ phơng thức sử dụng 9 bit ngăn xếp logic của S7-200. Ngăn xếp logic là một khối . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 44 gồm 9 bit chồng lên nhau. Tất cả các thuật toán liên quan đến ngăn xếp đều làm việc với bit đầu tiên hoặc với bit đầu và bit thứ hai của ngăn xếp. Giá trị logic mới đều có thể đợc gửi (hoặc đợc nối thêm) vào ngăn xếp. Khi phối hợp hai bit đầu tiên của ngăn xếp, thì ngăn xếp sẽ đợc kéo lên một bit. Ngăn xếp và từng bit của ngăn xếp đợc biểu diễn nh sau: S0 Stack 0 - bit đầu tiên hay trên cùng của ngăn xếp S1 Stack 1- bit thứ hai của ngăn xếp S2 Stack 2- bit thứ ba của ngăn xếp S3 Stack 3- bit thứ t của ngăn xếp S4 Stack 4- bit thứ năm của ngăn xếp S5 Stack 5- bit thứ sáu của ngăn xếp S6 Stack 6- bit thứ bảy của ngăn xếp S7 Stack 7- bit thứ tám của ngăn xếp S8 Stack 8- bit thứ chín của ngăn xếp 3.1.8. Phơng pháp lập trình trên phần mền Step 7 Micro/Win32 Phần mềm Step 7 - Micro/Win 32, ngời dùng tạo ra các chơng trình và cấu hình dới dạng mà họ thích: biểu đồ thang (Ladder diagram), danh sách lệnh (Statement list), biểu đồ các khối chức năng (Function block diagram). Một hoặc hai dự án có thể soạn thảo song song cùng một lúc. Việc lập trình đợc đơn giản hoá một cách đáng kể nhờ chức năng kéo và thả (drag and drop), cắt, dán nhờ sử dụng bàn phím hoặc con chuột. Một số chức năng mới cho phép việc tìm và thay thế tự động, xem trớc bản in (print preview), bảng thông tin về các biểu tợng có các địa chỉ, biểu tợng cũng nh các địa chỉ đợc hiển thị cho mỗi phần tử trong quá trình làm việc và giám sát tình trạng làm việc. 1. Định cấu hình lập trình Đây là bớc quan trọng đầu tiên cần thực hiện gồm có các bớc sau: ắ Lựa chọn trên thanh thực đơn Tools Options nh hình 3.2 . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 45 ắ Hộp thoại Options xuất hiện cho phép ta lựa chọn phơng thức lập trình thích hợp nh: Lựa chọn cửa sổ soạn thảo chơng trình, ngôn ngữ viết chơng trình ắ Để kết thúc ta nhấn nút ENTER hoặc kích vào nút OK để xác nhận những sự lựa chọn đó. 2. Tạo và lu trữ một Project ắ Các thành phần của một Project Một Project bao gồm những thành phần sau: - Program Block : Bao gồm các mã hóa có thể thực hiện đợc và các lời chú thích. Mã hóa có thể thực hiện đợc bao gồm chơng trình chính hay các ngắt và chơng trình con. Mã hóa đợc tải đến PLC còn các chú thích chơng trình thì không. - Data Block: Khối dữ liệu bao gồm các dữ liệu (những giá trị bộ nhớ ban đầu, những hằng số) và các lời chú thích. Dữ liệu đợc tải đến PLC, các lời chú thích thì không. - System Block: Chứa các thông tin về cấu hình nh là các thông số H ình 3.2: Lựa chọn cấu hình lập trình . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 46 truyền thông, các dải dữ liệu lu giữ, các bộ lọc đầu vào số và tơng tự và thông tin mật khẩu. Các thông tin này đợc tải đến PLC. - Symbol Table: Cho phép chơng trình sử dụng những địa chỉ tợng trng. Những địa chỉ này đôi khi tiện ích hơn cho ngời lập trình và làm cho chơng trình dễ theo dõi hơn. Chơng trình biên dịch tải tới PLC sẽ chuyển các địa chỉ tợng trng thành địa chỉ thực. Thông tin trong Symbol Table sẽ không đợc tải tới PLC. - Status Chart: Cho phép theo dõi cách thức xử lý dữ liệu ảnh hởng tới việc thực hiện chơng trình. Status Chart không đợc tải đến PLC, chúng đơn giản là cách thức quản lý hoạt động của PLC. - Cross Reference: Cửa sổ Cross Reference cho phép kiểm tra những bảng chứa xác toán hạng sử dụng trong chơng trình và cũng là vùng nhớ đã đợc gán (Bit Usage and Bye Usage). Trong khi chơng trình soạn thảo ở chế độ RUN, ta có thể kiểm tra những số (EU, ED) đang đợc sử dụng trong chơng trình. Thông tin trong Cross Reference và Usage không đợc tải đến PLC. ắ Cách tạo ra một Project Để tạo một Project mới ta chỉ cần kích hoạt vào biểu tợng Step7 - Micro/ Win32 thì một Project mới sẽ đợc tạo ra. Ta có thể tạo một Project mới sử dụng thanh thực đơn bằng cách lựa chọn File New hoặc ấn tổ hợp phím Ctr+N. Để mở một Project có sẵn bằng cách lựa chọn File Open hoặc ấn tổ hợp phím Ctr+O và lựa chọn tên Project muốn mở. ắ Lu trữ một Project Để lu trữ một Project mới tạo ra, ta lựa chọn lệnh trên thanh thực đơn Project Save All hoặc kích vào biểu trợng trên thanh công cụ hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl+S. 3. Soạn thảo chơng trình Step7 - Micro/Win32 cho phép tạo một chơng trình mà có thể sử dụng một trong 2 cửa sổ là: LAD hoặc STL. ắ Soạn thảo chơng trình trong LAD. . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 47 Cửa sổ để soạn thảo chơng trình LAD có dạng nh sau: Để soạn thảo chơng trình ta tiến hành theo những bớc sau: - Nhập tiêu đề cho vùng soạn thảo bằng cách kích đúp vào dòng chữ xanh các Network. - Để soạn thảo các phần tử thang, ta kích vào biểu tợng tơng ứng trên thanh chỉ dẫn hoặc lựa chọn trên dang sách chỉ dẫn. - Nhập vào địa chỉ hoặc tham số trong mỗi vùng chữ và ấn ENTER. - Nhập tên, địa chỉ và giải thích cho từng địa chỉ bằng cách vào Viewsymbol Table. ắ Soạn thảo chơng trình trong STL. Thông thờng quá trình soạn thảo đợc viết bằng chơng trình LAD, sau đó chuyển sang dạng STL, cửa sổ giao diện của STL đợc minh họa nh sau: H ình 3. 3 : Cửa sổ soạn thảo chơng trình trong LAD logic . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 48 Các bớc để soạn thảo một chơng trình trong STL - Trớc hết chia các đoạn chơng trình này thành từng mảng, và mỗi mảng phải có từ khóa NETWORK. - Trớc mỗi lời chú thích phải có một đờng song đôi (//). Khi thêm mỗi dòng chú thích cũng phải bắt đầu bởi đờng song đôi. - Các lệnh, toán hạng địa chỉ của lệnh và lời chú thích phải đợc ngăn cách bởi một khoảng trống hoặc một Tab. - Giữa các toán hạng và địa chỉ không đợc có khoảng cách. - Mỗi toán hạng riêng biệt đợc tách rời bởi một dấu phẩy, một khoảng trống hoặc một Tab. - Sử dụng các lời trích dẫn để thay cho việc soạn thảo tên ký hiệu. 4. Chạy chơng trình Sau khi viết chơng trình và lu trữ vào bộ nhớ ta tiến hành kết nối và chạy chơng trình theo các bớc nh sau: H ình 3. 4 : Cửa sổ soạn thảo chơng trình trong STL . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 49 ắ Cài đặt truyền thông. Quá trình cài đặt truyền thông để chọn cáp, cấu hình CPU, các địa chỉ truyền thông. Ta tiến hành nh sau: - Từ thanh thực đơn ViewCommunications nh hình vẽ. - Sau khi hộp thoại Communications Setup xuất hiện nháy đúp vào biểu tợng trên cùng bên phải. Hộp thoại Setting the PG/PC xuất hiện. Trong hộp thoại có nhiều ứng dụng khác nhau nh là STEP 7 và Win CC, vì thế ta cần phải lựa chọn ứng dụng cần đặt tham số. Khi đã lựa chọn Micro/WIN và đã cài đặt trong phần cứng, ta cần đặt thuộc tính thực sự của việc kết nối phần cứng. Đầu tiên cần phải xác định giao thức định sử dụng trong mạng. Nên sử dụng loại PPI. Sau khi đã lựa chọn giao thức sử dụng phải lựa chọn tham số giao diện chính xác trong hộp thoại. Trong đó chứa sẵn các giao diện đă cài đặt cùng với loại giao thức trong ngoặc đơn. Chẳng hạn chọn PC/PPI cable (PPI). Sau đó ta phải lựa chọn các tham số liên quan với cấu hình hiện có. Kích vào nút Properties trong hộp thoại để lựa chọn. Hình 3.5: Cài đặt truyền thông giữa máy tính và CPU Cài đặt truyền thông Chọn cáp truyền thông . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 50 ắ Nạp chơng trình vào CPU. Sau khi cài đặt truyền thông ta nạp chơng trình vào CPU bằng việc Download chơng trình. 5. Cách Download một chơng trình Nếu đã thiết lập thành công liên kết giữa PC và PLC ta có thể Download chơng trình tới PLC đó. * Chú ý: Khi Download chơng trình tới PLC nội dung của nó sẽ đợc ghi đè lên nội dung hiện thời của PLC. Vì vậy phải chắc chắn là muốn ghi đè lên trớc khi bắt đầu Download . Các bớc tiến hành: - Trớc khi Download ta phải chắc chắn PLC ở chế độ STOP . Kiểm tra đèn báo hiệu của PLC, nếu cha ở trạng thái đó phải kích nút STOP trên thanh công cụ hoặc chọn PLCSTOP. - Kích nút trên thanh công cụ hay chọn PLC Download - Theo mặc định, hộp kiểm Program Code Block, Data Block, CPU conguartion đã đợc đánh dấu . Nếu không muốn Download khối nào có thể xoá bỏ đánh dấu. Hình3.6: Hộp thoại Set PG/PC Interface . Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46 Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện 51 - Kích vào OK để bắt đầu. - Nếu Download thành công hộp thoại Download Successful xuất hiện. - Chuyển trạng thái của PLC từ STOP sang RUN trớc khi chạy chơng trình trên PLC. - Nếu Download không thành công ta phải thiết lập lại truyền thông giữa PLC và PC và thực hiện lại các bớc nh trên. 3.1.9. Một số lệnh cơ bản của S7-200 1. Lệnh vào/ra Load(LD): Lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit (Hình 3.7). Load Not(LD): Lệnh LDN nạp giá trị logic nghịch đảo của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit (Hình 3.8). . . cơ điện 50 ắ Nạp chơng trình vào CPU. Sau khi cài đặt truyền thông ta nạp chơng trình vào CPU bằng việc Download chơng trình. 5. Cách Download một chơng trình . Sử dụng các lời trích dẫn để thay cho việc soạn thảo tên ký hiệu. 4. Chạy chơng trình Sau khi viết chơng trình và lu trữ vào bộ nhớ ta tiến hành kết nối và chạy chơng trình theo các bớc nh. công liên kết giữa PC và PLC ta có thể Download chơng trình tới PLC đó. * Chú ý: Khi Download chơng trình tới PLC nội dung của nó sẽ đợc ghi đè lên nội dung hiện thời của PLC. Vì vậy phải chắc