Tự động hóa lập trình với PLC s7-200, s7-300
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ II KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ o0o BÁO CÁO THỰC TẬP TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Giáo viên: Th.S Lê Thị Thuý Nga Tháng 1/2012 BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 MỤC LỤC -2- BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 PHẦN NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PLC S7 200 CPU224 VÀ MODULE ANALOG EM-235 TRONG ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP I Thiết bị thực hành - PLC S7-200 CPU-224 module analog EM-235 - Máy tính có cài đặt phần mềm STEP 7- Micro/WIN để lập trình cho S7-200 - Cáp chuyển đổi PC/PPI kết nối qua cổng USB máy tính - Dây nối có chốt cắm đầu Cấu trúc PLC CPU-224 Nguồn nuôi: 220V AC Đầu vào: 24V DC Đầu ra: Rơ le CPU 224 Các đèn trạng thái: - Đèn RUN-màu xanh: Chỉ định PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp vào nhớ chương trình - Đèn STOP-màu vàng: Chỉ định PLC chế độ STOP, dừng chương trình thực lại (các đầu chế độ off) - Đèn SF-màu đỏ, đèn báo hiệu hệ thống bị hỏng có nghĩa lỗi phần cứng hệ điều hành - Đèn Ix.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off đầu vào số - Đèn Qx.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off đầu số -3- BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bài 1: Điều khiển đèn giao thông Yêu cầu : Điều khiển đèn giao thông với Đèn xanh: sáng 20s, Đèn vàng: sáng 3s Đèn đỏ: sáng 23s Bảng đầu vào, đầu Kí hiệu Xanh_A Vang_A Do_A Xanh_B Vang_B Do_B Địa Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Chương trình : -4- Chú thích Đèn xanh đường A Đèn vàng đường A Đèn Đỏ đường A Đèn xanh đường B Đèn vàng đường B Đèn Đỏ đường B BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 -5- BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bài 2: Module analog EM-235 Giới thiệu module analog EM235 EM 235 module tương tự gồm có 4AI 1AO 12bit (có tích hợp chuyển đổi A/D D/A 12bit bên trong) Các thành phần module analog EM235 Thành phần đầu vào tương tự kí hiệu chữ A,B,C,D Mô tả A+ , A- , RA B+ , B- , RB Các đầu nối đầu vào A Các đầu nối đầu vào B C+ , C- , RC D+ , D- , RD Các đầu nối đầu vào C Các đầu nối đầu vào D đầu tương tự (MO,VO,IO) Gain Offset Các đầu nối đầu Chỉnh hệ số khuếch đại Chỉnh trôi điểm không -6- BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Switch cấu hình Cho phép chọn dải đầu vào độ phân giải - Offset : biến trở dùng để chỉnh trôi điểm 0, tức là: tín hiệu Analog nên nhiễu tác động nhiều, tín hiệu cảm biến đưa vào Module không xác 0( sensor mức Min)-> để giá trị nhận dẫn đến kết đo không xác dùng biến trở Offset để - Gain: dùng để chỉnh khuyết đại xác Xác lập vi công tắc EM-235: có vi công tắc ký hiệu từ SW1-SW6 Ta có bảng đặt vi công tắc để chọn khoảng vào độ phân giải (ON: đóng; OFF: ngắt) Tín hiệu đơn cực Lối vào Độ phân SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 toàn thang giải ON OFF OFF ON OFF ON –> 50mV 12,5uV OFF ON OFF ON OFF ON –> 100mV 25uV ON OFF OFF OFF ON ON –> 500mV 125uV OFF ON OFF OFF ON ON –> 1V 250uV ON OFF OFF OFF OFF ON –> 5V 1,25mV ON OFF OFF OFF OFF ON –> 20mA 5uA OFF ON OFF OFF OFF ON –> 10V 2,5mV Tín hiệu lưỡng cực Lối vào toàn Độ phân SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 thang giải ON OFF OFF ON OFF OFF –> +25mV 12,5uV OFF ON OFF ON OFF OFF –> +50mV 25uV OFF OFF ON ON OFF OFF –> +100mV 50uV ON OFF OFF OFF ON OFF –> +250mV 125uV OFF ON OFF OFF ON OFF –> +500mV 250uV OFF OFF ON OFF ON OFF –> +1V 500uV ON OFF OFF OFF OFF OFF –> +2,5V 1,25mV OFF ON OFF OFF OFF OFF –> +5V 2,5mV OFF OFF ON OFF OFF OFF –> +10V 5mV -7- BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Phương pháp cấp lấy tín hiệu EM-235 Cấp nguồn Cấp nguồn dòng Không sử dụng + - RA A+ A- RB B+ B- RC C+ C- RD D+ D- ANALOG INPUT EM235 POWER M L+ A- OUTPUT M0 I0 V0 24V 5/ Định dạng liệu a/ Dữ liệu đầu vào: • Kí hiệu vùng nhớ : AIWxx (Ví dụ AIW0, AIW2…) • Định dạng: + Đối với dải tín hiệu đo không đối xứng (đơn cực ) (ví dụ 0-10V,0-20mA): MSB LSB 15 14 0 Dữ liệu 12 bit 0 + Đối với dải tín hiệu đo đối xứng (lưỡng cực) (Ví dụ 10V, 10mA,): MSB LSB 15 Dữ liệu 12 bit 0 0 b/ Dữ liệu đầu ra: • Kí hiệu vùng nhớ AQWxx (Ví dụ AQW0, ) • Định dạng liệu MSB 15 14 Dữ liệu 11 bit -8- LSB 0 BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bài : Đo điện ( 0- 10V) 1.Yêu cầu Đọc giá trị điện áp lối vào khối EM-235 xuất giá trị (dưới dạng số nhị phân 12 bit) lối PLC Bảng đầu vào, ra: Địa I0.0 Q0.0 – Q0.7 Q1.0 – Q1.1 Chú thích Nút bật chuyển đổi ADC Đầu số nhị phân Chương trình: -9- BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Sơ đồ nối dây PLC EM235: - Đặt vi công tắc EM-235 vị trí bảng tín hiệu đơn cực: OFF ON OFF OFF OFF ON - Tiến hành nối dây theo sơ đồ sau: - 10 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bảng đầu vào, ra: Địa Q0.0 MB1 MB2 MB3 MB4 MB5 MB6 Chú thích Chuông báo Byte nhớ giá trị năm Byte nhớ giá trị tháng Byte nhớ giá trị ngày Byte nhớ giá trị Byte nhớ giá trị phút Byte nhớ giá trị giây Chương trình: Sơ đồ đấu dây PLC: - 27 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bài 14: thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng Yêu cầu Phân loại sản phẩm theo khối lượng Có hai băng tải , sản phẩm chưa phân loại nằm băng tải 1, sau cảm biến trọng lượng load-cell nhận biết sản phẩm nặng hay nhẹ, sản phẩm nặng 3Kg băng tải dừng lại cần gạt đẩy sản phẩm nặng sang băng tải lúc băng tải khởi động Nếu sản phẩm nhẹ 3Kg sản phẩm vận chuyển băng tải Bảng đầu vào, ra: Kí hiệu Start Stop1 BT1 BT2 Can_gat Địa I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.2 Q0.1 Chú thích Bắt đầu Dừng Băng tải vật nhẹ Băng tải vật nặng Cần gạt vật nặng Chương trình Hàm (Main) : - 28 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Hàm SUB: Khai báo vùng nhớ cho hàm con: - 29 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Hàm ngắt: Sơ đồ nối dây PLC EM235: - Đặt vi công tắc EM-235 vị trí bảng tín hiệu đơn cực : ( -> 10V) OFF ON OFF OFF OFF ON Giải thích số liệu công thức tính toán: Từ việc xác lập vi công tắc chọn dải 0->10 V Dài đầu vào số đưa vào PLC -> 4095 Gọi giá trị số 12bit sau xử lý tín hiệu tương tự A ( A nằm khoảng từ đến 4095 ) Khối lượng cực đại cảm biến – Khối lượng cực tiểu đo Giá trị Khối lượng = A* -Độ phân giải 12bit 6Kg – Kg = A* 4096 = A* Hệ số => Hệ số đưa vào He_so = 6/ 4096 = 0.0014648 - 30 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 PHẦN TỰ ĐỘNG HÓA LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-300 Bài 1: Tạo project cấu hình cho PLC S7 – 300: Khởi động Symatic Manager: Khi muốn tạo Project , ta chọn File -> New Đặt tên Project vị trí theo ý muốn Từ cửa sổ SIMATIC MANAGER , thực việc thêm trạm S7 300 - 31 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Chọn hardware để bắt đầu thực việc cấu hình phần cứng cho S7 -300 Trong cửa sổ HW CONFIG : Đầu tiên ta phải thêm Rail, cách tìm đến phần tử Rail để thêm vào: Sau có Rail, ta bắt đầu thêm khối theo thứ tự Đầu tiên khối Nguồn 5A với mã: PS 307 5A Sau thêm tự động khối nguồn xếp vị trí số Sau thêm khối nguồn, ta tiếp tục thêm khối CPU 312 với mã 312-1AE14 - 32 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Khối CPU thêm vào vị trí Chọn khối đầu vào,ra số với mã: 323-1BH01 Sau thêm khối xếp vị trí số Khối đầu vào , tương tự: Với mã 334-0CE01 sau thêm vào khối vào tương tự thêm vào vị trí Khối cuối SIMATIC NET Với mã 343-1CX10 - 33 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Sau thêm vào, module thêm vị trí số Sau cấu hình xong phần cứng, ta Save lại phần cứng Để thực download phần cứng (hoặc phần mềm) trước hết ta phải cấu hình truyền thông PLC máy tính Từ cửa sổ SIMATIC MANAGER ta vào Options Hộp thoại Set PG/PC Interface ra, ta chọn giao diện kết nối ta chọn loại kết nối PC Adapter (MPI) Nhấp vào Properties để cài đặt truyền thông Tại ta định địa trạm, thiết lập tốc độ truyền , chọn lựa cổng kết nối, vv - 34 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Sau cấu hình xong truyền thông, ta download phần cứng vào PLC Để thực download phần cứng, ta vào SIMATIC Manager Bài 2: Chương trình thực điều khiển đèn giao thông với timer counter Bảng đầu vào ra: - 35 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 2.Chương trình - 36 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Download mô Bật chương trình PLCSIM thực download tương tự Để bật PLCSIM, từ cửa sổ SIMATIC Manager chọn: - 37 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Giao diện PLCSIM Khi PLCSIM chế độ STOP, ta thực download chương trình thực mô ta nhấn RUN Bài: :Thực đọc giá trị Analog vào xuất ra: 1.Chương trình: - 38 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Sơ đồ nối dây: Bảng giá trị số liệu thực tế đo DCV: DCV (V) 0V 0.49 1.5 PIW272 (giá trị HEX) 000 500 C00 1080 1580 2c00 3580 4180 - 39 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 10 11 11.6 4c00 5580 6180 6c80 7700 7fff Bài 4: thực xuất giá trị ANALOG ra: Chương trình: Sơ đồ đấu dây: - 40 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bảng giá trị đo thực tế: Lần lượt bật tắt Công tắc Switch lấy giá trị đo DCV Giá trị Switch biểu diễn số HEX SW (HEX) 1f 3f 7f ff Fc Giá trị PQW272 (HEX) 80 180 380 750 F80 1f80 3f80 7f80 7e00 DCV (V) 0.05 V 0.15 0.35 0.7 1.45 2.9 5.9 11.65V Như vậy, giá trị tối đa đo 11.65 V , tương đương với giá trị PQW272 7e00 - 41 - [...]... THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 PHẦN 2 TỰ ĐỘNG HÓA LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-300 Bài 1: Tạo project và cấu hình cho PLC S7 – 300: Khởi động Symatic Manager: Khi muốn tạo một Project mới , ta chọn File -> New Đặt tên Project và vị trí theo ý muốn Từ cửa sổ SIMATIC MANAGER , thực hiện việc thêm một trạm S7 300 - 31 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Chọn... trình ngắt động cơ mở cửa vào Công tắc hành trình ngắt động cơ đóng cửa vào Công tắc hành trình ngắt động cơ mở cửa ra Công tắc hành trình ngắt động cơ đóng cửa ra Nút xóa bộ đếm số lượng xe trong bãi Mở cửa vào Đóng cửa vào Mở cửa ra Đóng cửa ra Đèn báo đầy xe trong bãi 3 Chương trình: - 20 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 \ - 21 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP... Tạo một dãy xung xuất ra Q0.0 với 4 xung vuông có chu kỳ 2s , và 4 xung kế tiếp có chu kỳ 4s 2 Chương trình: Hàm chính Hàm con: - 18 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 \ Hàm ngắt: - 19 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 BÀI 10: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi giữ xe tự động 1 Yêu cầu công nghệ: Viết chương trình điều khiển đóng mở barie... tại các lối vào PLC (IB0 & IB1), xuất kết quả này ra lối ra analog 2 Chương trình: - 12 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 3 Sơ đồ nối dây trên PLC: - Đặt các vi công tắc trên EM-235 ở vị trí như trong bảng tín hiệu lưỡng cực (10V -> 10V) 1 2 3 4 5 6 OFF OFF ON OFF OFF OFF - 13 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 4 Hoạt động và kết quả:... xung PWM 1.Yêu cầu: - Tạo một dãy xung ra Q0.0 với chu kỳ 4s, sáng 1 s và tắt 3s 2 Chương trình: - 16 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bài 8: tạo xung vuông PTO 1/ Yêu cầu: Khởi tạo một dãy xung vuông xuất ra Q0.0 có chu kỳ 4s, sáng 2s, tắt 2s 2 Chương trình: - 17 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Bài 9: tạo xung vuông PTO có chu kỳ thay... thiết lập tốc độ truyền , và chọn lựa cổng kết nối, vv - 34 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Sau khi cấu hình xong truyền thông, ta có thể download phần cứng vào PLC Để thực hiện download phần cứng, ta vào SIMATIC Manager Bài 2: Chương trình thực hiện điều khiển đèn giao thông với timer và counter 1 Bảng đầu vào ra: - 35 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC. .. Đèn vàng đường 2 Đèn đỏ đường 2 BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 SUB: chế độ 1 Bài 13: Chuông báo giờ học: 1 Yêu cầu Sử dụng đồng hồ thời gian thực: Vào lúc 8h30p ngày 22/12/2011 : Chuông kêu 5s rồi tắt Vào lúc 8h50p ngày 22/12/2011: Chuông kêu 3s rồi tắt - 26 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 2 Bảng đầu vào, ra: Địa chỉ Q0.0 MB1 MB2 MB3... thanh Rail, ta bắt đầu thêm các khối theo thứ tự Đầu tiên là khối Nguồn 5A với mã: PS 307 5A Sau khi thêm thì tự động khối nguồn được sắp xếp ở vị trí số 1 Sau khi đã thêm khối nguồn, ta tiếp tục thêm khối CPU 312 với mã 312-1AE14 - 32 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Khối CPU được thêm vào vị trí 2 Chọn khối đầu vào,ra số với mã: 323-1BH01 Sau khi thêm thì khối được... khiển ON/OFF : Với sơ đồ nối dây tương tự như bài 3 nhưng ngoài việc xuất giá trị điện áp đọc đươc ra các lối ra PLC, ta thực hiện thêm việc so sánh kết quả này với các số 1000 và 2000 để điều khiển ON/OFF các đầu ra 1 Bảng đầu vào, ra: Địa chỉ I0.0 Q1.0 Q1.1 Chú thích Công tắc Đèn báo1 Đèn báo2 2 Chương trình - 11 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 3 Hoạt động: - Khi xoay... tương tự: Với mã 334-0CE01 sau khi thêm vào khối vào ra tương tự được thêm vào vị trí 5 Khối cuối cùng là SIMATIC NET Với mã 343-1CX10 - 33 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7-200 & S7-300 Sau khi thêm vào, module được thêm ở vị trí số 6 Sau khi cấu hình xong phần cứng, ta Save lại phần cứng Để thực hiện download phần cứng (hoặc phần mềm) trước hết ta phải cấu hình truyền thông giữa PLC ...BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7- 200 & S7- 300 MỤC LỤC -2- BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7- 200 & S7- 300 PHẦN NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PLC S7 200 CPU224 VÀ MODULE... TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7- 200 & S7- 300 Hàm ngắt: - 19 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7- 200 & S7- 300 BÀI 10: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi giữ xe tự động. .. xe bãi Chương trình: - 20 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7- 200 & S7- 300 - 21 - BÁO CÁO THỰC TẬP - TỰ ĐỘNG HOÁ LẬP TRÌNH VỚI PLC S7- 200 & S7- 300 Sơ đồ đấu dây PLC: Bài 11