plc PHÂN LOẠI SP đồ án tự động hóa đại học công nghiệp hà nội

Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ thông tin ngày càng cao đem lại nhiều lợi ích cho con người nhằm giảm thiểu tối đa sức lao động của con người trong quá trình sản xuất. Mức độ tự động hóa tại các phân xưởng và nhà kho cũng như các khu vực quản lý điều hành vẫn tiếp tục được nâng cao. Ngày càng nhiều các thiết bị tiên tiến đòi hỏi khả năng xử lý, mức độ hoàn hảo , sự chính xác của các hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, đáp ứng nhu cầu sản xuất về số lượng, chất lượng, thẩm mỹ ngày càng cao của xã hội. Xuất phát từ tình hình thực tế tự động hóa tại các phân xưởng, nhà kho và các khu vực điều hành quản lý vẫn đang tiếp tục được nâng cao cùng với kiến thức đã được học trong trường, chúng em đã nghiên cứu và thực hiện đề tài dây truyền phân loại và đếm sản phẩm. Đây chỉ là một phần nhỏ trong quy trình sản xuất, tuy vậy chúng em mong rằng với đề tài này chúng em sẽ củng cố được kiến thức đã được học trong trường và ứng dụng một phần nhỏ trong sản xuất.

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ thông tin ngày càng caođem lại nhiều lợi ích cho con người nhằm giảm thiểu tối đa sức lao động của conngười trong quá trình sản xuất Mức độ tự động hóa tại các phân xưởng và nhà khocũng như các khu vực quản lý điều hành vẫn tiếp tục được nâng cao Ngày càngnhiều các thiết bị tiên tiến đòi hỏi khả năng xử lý, mức độ hoàn hảo , sự chính xáccủa các hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, đáp ứng nhu cầu sản xuất về số lượng,chất lượng, thẩm mỹ ngày càng cao của xã hội

Xuất phát từ tình hình thực tế tự động hóa tại các phân xưởng, nhà kho và các khuvực điều hành quản lý vẫn đang tiếp tục được nâng cao cùng với kiến thức đã đượchọc trong trường, chúng em đã nghiên cứu và thực hiện đề tài dây truyền phân loại

và đếm sản phẩm Đây chỉ là một phần nhỏ trong quy trình sản xuất, tuy vậy chúng

em mong rằng với đề tài này chúng em sẽ củng cố được kiến thức đã được học trongtrường và ứng dụng một phần nhỏ trong sản xuất

Nội dung đồ án:

Chương I: Tổng quan

Chương II: Phân Tích và lựa chọn phương án thiết kế

Chương III: Tính chọn thiết bị

Chương IV: Thiết kế phần cứng, phần mềm mô phỏng

Do hạn chế về thời gian, kinh nghiệm thực tế, vừa tìm hiểu, vừa học hỏi trong quátrình thực hiện nên không tránh khỏi thiếu sót, chúng em rất mong nhận được sựđóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Nhóm sinh viên thực hiện

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

1.1 Giới thiệu chung

Ngày nay cùng với sự phát triển của các nghành khoa học kỹ thuật, kỹ thuậtđiện tử mà trong đó khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnhvực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin do đóchúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sựphát triển của nền khoa học thế giới nói chung và trong sự phát triển điều khiển tựđộng nói riêng Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy, các khucông nghiệp và tham quan các doanh nghiệp sản xuất đã thấy được khâu được tựđộng hóa trong quá trình sản xuất Một trong những khâu tự động trong day chuyềnsản xuất tự động hóa đó là số lượng sản phầm sản xuất ra được các băng tải vậnchuyển và sử dụng hệ thống nâng gắp phân loại sản phẩm

Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàntoàn chưa được áp dụng trong những khâu phân loại, đóng bao bì mà vẫn còn sửdụng nhân công, chính vì vậy nhiều khi cho ra năng suất thấp chưa đạt hiệu quả Từnhững điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộc sống và những kiến thức mà em đãđược học ở trường nên muốn tạo ra hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thờivẫn đảm bảo được độ chính xác cao về kích thước Nên em đã quyết định thiết kế vàthi công một mô hình sử dụng băng truyền để phân loại sản phẩm vì nó rất gần gũivới thực tế, vì trong thực tế có nhiều sản phẩm được sản xuất ra đòi hỏi phải có kíchthước tương đối chính xác và nó thật sự rất có ý nghĩa đối với em, góp phần làmcho xã hội ngày càng phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với sự phát triển của thếgiới

1.2 Sự phát triển của hệ thống phân loại sản phẩm

Từ thời xa xưa con người đã biết phân loại các sản phẩm không những phục vụcho sinh hoạt mà còn phục vụ cho công việc buôn bán và trao đổi hàng hóa Nhưngnhững sự phân biệt này còn thô sơ và dùng sức người là chính Khi nền kinh tế pháttriển cùng với sự bùng nổ về khoa học kỹ thuật thì con người đã biết áp dụng khoa

học công nghệ vào sản xuất để máy móc thay thế dần cho sức lao động Chính vì thế

mà các loại hình phân loại sản phẩm cũng phát triển mạnh mẽ

Phân loại sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiều trongthực tế hiện nay Dùng sức người, công việc này đòi hỏi sự tập trung cao và tính lặplại nên các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong công việc Chưa kể đến

có những phân loại dựa trên các chi tiết kĩ thuật rất nhỏ mà mắt thường khó có thểnhận ra Điều đó sẽ ảnh hưởng trự tiếp tới chất lượng sản phẩm và uy tín của nhà sảnxuất Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng và phân loại sản phẩm ra đời là một sựphát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này Tùy vào mức độ phức tạptrong yêu cầu phân loại,các hệ thống phân loại tự động có những quy mô lớn, nhỏkhác nhau Tuy nhiên có một đặc điểm chung là chi phí cho các hệ thống này khálớn, đặc biệt đối với điều kiện của Việt Nam Vì vậy hiện nay đa phần chỉ được ápdụng trong các hệ thống có yêu cầu phân loại phức tạp, còn một lượng rất lớn cácdoanh nghiệp Việt Nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lực con người để làm việc Bêncạnh các băng chuyền sản phẩm thì một yêu cầu cao hơn được đặt ra đó là phải cóhệthống phân loại sản phẩm

1.3 Các hệ thống phân loại sản phẩm

Có rất nhiều dạng phân loại sản phẩm tùy theo yêu cầu của nhà sản xuất như:

- Phân loại sản phẩm theo kích thước

- Phân loại sản phẩm theo màu sắc

- Phân loại sản phẩm theo khối lượng

- Phân loại sản phẩm theo mã vạch

- Phân loại sản phẩm theo hình ảnh

- Phân loại sản phẩm theo vật liệu

- Phân loại sản phẩm theo mầu sắc, kích thước và vật liệu

1.3.1 Phân loại sản phẩm theo màu sắc

Sử dụng những cảm biến phân loại màu sắc sẽ được đặt trên băng chuyền, khi sảnphẩm đi ngang qua nếu cảm biến nào nhận biết được sản phẩm thuộc màu nào sẽđược cửa phân loại tự động mở để sản phẩm đó được phân loại đúng Phát hiện màusắc bằng cách sử dụng các yếu tố là tỉ lệ phản chiếu của một màu chính Được phản

xạ bởi các màu khác nhau theo các màu của đối tượng Bằng cách sử dụng công

nghệ lọc phân cực đa lớp gọi là FAO (góc quang tự do), cảm biến E3MC phát ramàu đỏ, xanh lá cây và màu xanh sáng trên một trục quang học đơn E3MC sẽ thuánh sáng phản chiếu của các cảm biến nhận và xử lý tỷ lệ các màu xanh lá cây, đỏ,xanh lam của ánh sáng để phân biệt màu sắc của vật cần cảm nhận.

Hình 1.1 Mô hình phân loại sản phẩm theo màu sắc

1.3.2 Phân loại sản phẩm theo khối lượng

Dùng sensor cảm biến trọng lượng khi sản phẩm đi qua thì sensor cảm biến trọng

lượng sẽ tác động nếu sản phẩm đạt yêu cầu thì sẽ cho đi thẳng còn nếu không đạtyêu cầu thì sữ báo sản phẩm lỗi sensor sẽ đưa tín hiệu tác động tới bộ phận điềukhiển để gạt sản phẩm lỗi

Hình 1.2 Mô hình phân loại sản phẩm theo khối lượng

1.3.3 Phân loại sản phẩm dùng hình ảnh

Sử dụng một camera chụp lại sản phẩm khi chạy qua và đưa ảnh về so sánh với

ảnh gốc Nếu giống thù cho sản phẩm qua, còn không giống thì loại sản phẩn đó

Hình 1.3 Phân loại sản phẩm dùng hình ảnh

1.3.4 Phân loại sản phẩm kích thước

Phân loại sản phẩm theo kích thước dùng sensor cảm biến kích thước Giả sửphân biệt ba loại sản phẩm cao, thấp, trung bình, khi tín hiệu điều khiển chạy trênbăng truyền nếu là sản phẩm cao thì sensor mức thấp tác động đẩy sản phẩm ào ôthứ 2 của băng truyền.

Hình 1.4 Mô hình phân loại sản phẩm theo kích thước

1.3.5 Phân loại sản phẩm theo vật liệu

Thiết bị cho phép phân loại với 2 loại vật liệu cơ bản: kim loại và phi kim Các vậtmẫu khác nhau chạy trên băng tải sẽ được nhận biết bằng cảm biến tiệm cận loạiđiện từ và điện dung, sau đó được đẩy ra các khay tương ứng bằng các xylanh khí vàcảm biến định vị trí khay Thiết bị vừa phân loại vừa đếm số lượng sản phẩm, hiểnthị LED 7 đoạn

Hình 1.5 Mô hình phân loại sản phẩm theo vật liệu

II Tổng quan về PLC S7-200.

1 Khái niệm.

Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC ( Programable Logic Controler ) là thiết bịđiều khiển đặc biệt dựa trên bộ vi xử lý , sử dụng bộ nhớ lập trình được để lưu trữcác lệnh , thực hiện các chức năng và thuật toán để điều khiển máy và các quá trình

2 Sơ đồ khối.

Phần cứng PLC có 5 bộ phận cơ bản:

+ Bộ xử lý: còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU) , là linh kiện chứa bộ vi xử lý Bộ

xử lý biên dịch các tín hiệu vào và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chươngtrình được lưu trong bộ nhớ của CPU , truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạtđộng đến các tín hiệu ra

+ Nguyên lý làm việc của bộ xử lý tiến hành theo từng bước tuần tự , đầu tiên cácthông tin lưu trữ trong bộ nhớ chương trình được gọi lên tuần tự và được kiểm soátbởi bộ đếm chương trình Bộ xử lý liên kết các tín hiệu và đưa ra kết quả ra đầu ra.Chu kỳ thời gian này gọi là thời gian quét ( scan ) Thời gian vòng quét phụ thuộcvào dung lượng bộ nhớ , tốc độ của CPU

Thiết bị lập trình

Bộ nhớ

Nguồn cung cấp

đó được chuyển cho PLC Thiết bị lập trình có thể là thiết bị lập trình chuyên dụng ,

có thể là thiết bị lập trình cầm tay gọn nhẹ , có thể là phần mềm được cài đặt trênmáy tính cá nhân

+ Bộ nhớ: là nơi lưu trữ chương trình sử dụng cho hoạt động điều khiển Các bộ nhớ

có thể là RAM , ROM , EPROM Người ta luôn chế tạo nguồn dự phòng cho RAM

đề duy trì chương trình trong trường hợp mất điện nguồn , thời gian duy trì tùy thuộcvào từng PLC cụ thể Bộ nhớ cũng có thể được chế tạo thành module cho phép dễdàng thích nghi với các chức năng điều khiển có kích cỡ khác nhau , khi cần mởrộng có thể cắm thêm

+ Giao diện vào ra: là nơi bộ xử lý nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi và truyềnthông tin đến các thiết bị bên ngoài Tín hiệu vào có thể từ các công tắc , các bộ cảmbiến nhiệt độ , các tế bào quang điện … Tín hiệu ra có thể cung cấp cho các cuộndây công tắc tơ , các rơle , các van điện từ … Tín hiệu vào có thể là tín hiệu rời rạc ,tín hiệu liên tục , tín hiệu logic…

+ Mỗi điểm vào ra có một địa chỉ duy nhất được PLC sử dụng

+ Các kênh vào / ra đã có các chức năng cách ly và điều hoa tín hiệu sao cho các bộcảm biến và các bộ tác động có thể nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm mạchđiện khác

+ Tín hiệu vào thường được ghép cách điện ( cách ly ) nhờ linh kiện quang Dải tínhiệu nhận vào cho các PLC cỡ lớn có thể là 5V , 24V , 110V , 220V Các PLC cỡnhỏ thường chỉ nhận tín hiệu 24V

+ Tín hiệu ra cũng được ghép cách ly, có thể cách ly kiều rơle , cách ly kiểu quang.Tín hiệu ra có thể là tín hiệu chuyển mạch 24V , 100mA ; 110V , 1A một chiều ;thậm chí 240V , 1A xoay chiều tùy loại PLC

1 Nhập dữ liệu từ thiết bị ngoại vi vào bộ đệm.

Cách ly kiều rơle Cách ly kiểu quang.

3 Cấu hình phần cứng.

SF (đèn đỏ) : đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị lỗi Đèn SF sáng lên khi PLC có lỗi.RUN (đèn xanh) : cho biết PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trìnhđược nạp vào trong bộ nhớ chương trình của PLC

STOP (đèn vàng) : chỉ định PLC đang ở chế độ dừng Dừng chương trình đang thựchiện lại

Ix.x (đèn xanh) : đèn xanh ở cổng vào chỉ định trạng thái tức thời của cổng ( x.x =0.0 – 1.5 ) Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng

Qy.y (đèn xanh) : đèn xanh ở cổng ra chỉ định trạng thái tức thời của cổng ( y.y =0.0-1.10 ) Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng Một số loại CPU 22x:

- Cổng truyền thông: S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS 485 vớiphích cắm 9 chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với cácPLC khác.Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9.6 kbps Tốc độ truyền cungcấp PLC theo kiểu tự do là từ 300 baud đến 38400 baud Các chân của cổng truyềnthông là:

- Card nhớ , pin , clock (CPU 221 , 222)

Một tụ điện với điện dung lớn cho phép nuôi bộ nhớ RAM sau khi bị mất nguồnđiện cung cấp Tùy theo CPU mà thời gian lưu trữ có thể kéo dài nhiều ngày Chẳnghạn CPU 224 là khoảng 100h

- Card nhớ: được sử dụng để lưu trữ chương trình Chương trình chứa trongcard nhớ bao gồm : program block , data block , system block , công thức , dữ liệu

đo và các giá trị cưỡng bức

- Card pin: dùng để mở rộng thời gian lưu trữ các dữ liệu có trong bộ nhớ.Nguồn pin được tự động chuyển sang khi tụ PLC cạn pin có thể sử dụng đến 200ngày

- Card Clock / Battery module: đồng hồ thơig gian thực cho CPU 221, 222 vànguồn pin để nuôi đồng hồ và lưu giữ liệu Thời gian sử dụng đến 200 ngày

- Biến trở chỉnh giá trị analog: hai biến trở này được sử dụng như hai ngõ vàoanalog cho phép điều chỉnh các biến cần phải thay đổi và sử dụng trong chươngtrình

4 Các vùng nhớ.

- Vùng nhớ đệm ngõ vào số I: CPU sẽ đọc trạng thái tín hiệu của tất cả các ngõvào số ở đầu mỗi chu kỳ quét ,sau đó sẽ chứa các giá trị này vào vùng nhớ đệm ngõvào Có thể truy nhập vùng nhớ này theo bit , Byte , Word hay Doubleword

- Vùng nhớ đệm ngõ ra số Q: Trong quá trình xử lý chương trình CPU sẽ lưucác giá trị sử lý thuộc vùng nhớ ngõ ra vào đây Tại cuối mỗi vòng quét CPU sẽ saochép nội dung vùng nhớ đệm này và chuyển ra các ngõ ra vật lý Có thể truy nhậpvùng nhớ này theo bit , Byte , Word hay Doubleword

- Vùng nhớ biến V: Sử dụng vùng nhớ V để lưu trữ các kết quả phép toán trunggian có được do các xử lý logic của chương trình Cũng có thể sử dụng vùng nhớ đểlưu trữ các dữ liệu khác liên quan đến chương trình hay nhiệm vụ điều khiển Có thểtruy nhập vùng nhớ này theo bit , Byte , Word hay Doubleword

- Vùng nhớ M: Có thể coi vùng nhớ M như các rơle điều khiển trong chươngtrình để lưu trữ trạng thái trung gian của một phép toán hay các thông tin điều khiểnkhác Có thể truy nhập vùng nhớ này theo bit , Byte , Word hay Doubleword

- Vùng nhớ bộ định thời T:S7-200 cung cấp vùng nhớ riêng cho các bộ địnhthời , các bộ định thời được sử dụng cho các yêu cầu điều khiển cần trì hoãn thờigian Giá trị thời gian đếm sẽ được đếm tăng dần theo 3 độ phân giải là 1ms , 10ms ,100ms

- Vùng nhớ bộ đếm C:Có 3 loại bộ đếm là bộ đếm lên , bộ đếm xuống , bộ đếmlên - xuống Các bộ đếm sẽ tăng hoặc giảm giá trị hiện hành khi tín hiệu ngõ vàothay đổi trạng thái từ mức thấp lên mức cao

- Vùng nhớ bộ đếm tốc độ cao HC:Các bộ đếm tốc độ cao được sử dụng đểđếm các sự kiên tốc độ cao độc lập với vòng quét của CPU Giá trị đếm là số nguyên

32 bit có dấu Để truy xuất giá trị đếm của các bộ đếm tốc độ cao cần xác định địachỉ của bộ đếm tốc độ cao , sử dụng bộ nhớ HC và số của bộ đếm , ví dụ HC0 Giá

trị đếm hiện hành của các bộ đếm tốc độ cao là các giá trị chỉ đọc và truy xuất theodouble word.

- Các thanh ghi AC: Là các phần tử đọc / ghi mà có thể được dùng để truy xuấtgiống như bộ nhớ Chẳng hạn có thể sử dụng các thanh ghi để truy xuất các thông số

từ các chương trình con và lưu trữ các giá trị trung gian để sử dụng cho tính toán.Các CPU s7-200 có 4 thanh ghi là AC0 , AC1 , AC2 và AC3 Chúng ta có thể truyxuất dữ liệu trong các thanh ghi này theo Byte , Word và Doubleword

- Vùng nhớ đặc biệt SM: Các bit SM là các phần tử cho phép truyền thông tingiữa CPU và chương trình người dùng Có thể sử dụng các bit này để chọn lựa vàđiều khiển một số chức năng đặc biệt của CPU , chẳng hạn như bit lên mức 1 trongvòng quét đầu tiên , các bit phát ra các xung có tần số 1Hz… Chúng ta truy xuấtvùng nhớ SM theo bit , Byte , Word và Doubleword

- Vùng nhớ cục bộ L: Vùng nhớ này có độ lớn 64 Byte , trong đó 60 Byte cóthể được dùng như vùng nhớ cục bộ hay chuyển các thông số tới các chương trìnhcon , 4 Byte cuối cùng dùng cho hệ thống Vùng nhớ này tương tự như vùng nhớbiến V chỉ khác ở chỗ các biến vùng nhớ V cho phép sử dụng tất cả các khối chươngtrình còn vùng nhớ L chỉ có tác dụng trong phạm vi soạn thảo của một khối chươngtrình mà thôi Vị trí biến thuộc vùng nhớ L trong chương trình chính thì không thể

sử dụng ở chương trình con và ngược lại

- Vùng nhớ ngõ vào tương tự AI: Các PLC S7-200 chuyển một giá trị tương tựthành giá trị số và chứa vào một vùng nhớ 16 bit Bởi vì các giá trị tương tự chiếmmột vùng nhớ word nên chúng luôn luôn có các giá trị worrd chẵn , chẳng hạn nhưAIW0 , AIW2 , AIW4… và là các giá trị chỉ đọc

- Vùng nhớ ngõ ra tương tự AQ: Các PLC S7-200 chuyển một giá trị số 16 bitsang giá trị điện áp hoặc dòng điện , tương ứng với một giá trị số Giống như cácngõ vào tương tự chúng ta chỉ có thể truy xuất các ngõ ra tương tự theo word Và làcác giá trị word chẵn , chẳng hạn AQW0, AQW2 , AQW4

Bảng các vùng nhớ và đặc điểm của CPU

S7-200:

5 Kết nối với máy tính.

Đối với các thiết bị lập trình của hẵng Siemens có các cổng giao tiếp PPI thì có thểkết nối trực tiếp với PLC thông qua một sợi cáp Tuy nhiên đối với máy tính cá nhâncần thiết phải có cáp chuyển đổi PC/PPI Có 2 loại cáp chuyển đổi là cápRS232/PPI Multi-Master và cáp USB/PPI Multi-Master

- Cáp RS232/PPI Multi-Master.

Hình dáng của cáp và công tắc chọn chế độ truyền:

Tùy theo tốc độ truyền giữa máy tính và CPU mà công tắc 1,2,3 được để ở vị tríthích hợp Thông thường đối với CPU 22x thì tốc độ truyền thường đặt là 9.6 kbaud( tức công tắc 1,2,3 được đặt theo thứ tự là 010 )

Tùy theo truyền thông là 10 bit hay 11 bit mà công tắc 7 được đặt ở vị trí thích hợp.Khi kết nối bình thường với máy tính thì công tắc 7 chọn ở chế độ truyền thông 11bit ( công tắc 7 đặt ở vị trí 0 )

Công tắc 6 ở cáp RS232/PPI Multi-Master được sử dụng để kết nối port truyềnthông RS232 của 1 modem với S7-200 CPU Khi kết nối bình thường với máy tínhthì công tắc 6 được đặt ở vị trí data Comunications Equipment (DCE) (công tắc 6 ở

vị trí 0) Khi kết nối cáp PC/PPI với một modem thì port RS232 của cáp PC/PPIđược đặt ở vị trí Data Teminal Equipment (DTE) (công tắc 6 ở vị trí 1)

Công tắc 5 được sử dụng để đặt cáp RS232/PPI Multi-Master thay thế cáp PC/PPIhoặc hoạt động ở chế Freeport thì đặt ở chế độ PPI/Freeport (công tắc 5 ở vị trí 0).Nếu kết nối bình thường là PPI (master) với phần mềm STEP 7 Micro/Win 3.2 SP4hoặc cao hơn thì đặt ở chế độ PPI (công tắc 5 ở vị trí 1)

Sơ đồ nối cáp RS232/PPI Multi-Master giữa máy tính và CPU S7-200 với tốc độtruyền 9,6 kbaud:

- Cáp USB/PPI Multi-Master.

Hình dáng của cáp:

Cách thức kết nối cáp USB/PPI Multi-Master cũng tương tự như cáp RS232/PPIMulti-Master Để sử dụng cáp này , phần mềm cần phải là STEP 7 - Micro/WIN3.2 Service Pack 4 ( hoặc cao hơn ) Cáp chỉ có thể được sử dụng với loại CPU 22xhoặc sau này Cáp USB không được hỗ trợ truyền thông Freeport và download cấuhình màn hình TP070 từ phần mền TP Designer

II Phần mềm STEP 7 Micro/WIN.

1 Các phần tử cơ bản trong chương trình PLC S7-200

Các phần tử cơ bản trong chương trình PLC S7- 200 là:

1 Chương trình chính (main program)

2 Chương trình con (subroutine)

3 Chương trinh ngắt (interupt rountine)

4 Khối hệ thống ( system block)

5 Khối dữ liệu (data block)

 Chương trình OB1 (main program)

Đây là phần khung chương trình, chứa các lệnh điều khiển ứng dụng Với 1 sốchương trình điều khiển nhỏ, đơn giản chúng ta có thể viết tắt các lệnh trong khốinày Chương trình ứng dụng được bắt đầu từ chương trình chính, các lệnh được xử

lý lần lượt từ trên xuống dưới và chỉ 1 lần ở mỗi vòng quét Trong S7-200 chươngtrính được chứa trong khối OB1

 Chương trình con SUB (subroutine)

- Các lệnh viết trong chương trình con chỉ có thể được xử lý khi chương trìnhcon được gọi (Call) từ các chương trình chính, từ 1 chương trình con khác hoặc từ 1chương trình ngắt Sử dụng chương trình con khi chúng ta muốn phân chia nhiệm vụđiều khiển Mối chương trình con được viết cho 1 nhiệm vụ nhỏ hoặc khi có nhiệm

vụ điều khiển tương tự nhau (ví dụ : điều khiển băng tải 1, điều khiển băng tải 2) thìchúng ta chỉ cần tạo chương trình con 1 lần và có thể gọi ra nhiều lần từ chươngtrình chính

Sử dụng chương trình con có 1 số ưu điểm sau:

+ Chương trình điều khiển được chia theo nhiệm vụ điều khiển nên có cấu trúc rõràng, rất dễ ràng cho việc kiểm tra chỉnh sửa chương trình

+ Giảm thời gian vòng quét của chương trình CPU không phải liên tục xử lý cáclệnh của chương trình mà chỉ xử lý chương trình con khi có lênh gọi tương ứng.+ Chương trình con cho phép giảm công việc soạn thảo khi có các chương trình congiống nhau

 Chương trình ngắt INT ( interupt rountine)

Chương trình ngắt được thiết kế cho 1 sự kiện ngắt được định nghĩa trước Bất cứkhi nào xác định sự kiện ngắt xảy ra thì S7-200 thực hiện chương trình ngắt

Chương trình ngắt không đựơc gọi bởi chương trình chính mà theo sự kiện ngắt xảy

ra Chương trình ngắt được sử lý mỗi khi sự kiện ngắt xảy ra

 Khối hệ thống (system block)

System bock cho phép ta cấu hình các tuỳ chọn phần cứng khác nhau cho S7-200

 Khối dữ liệu (data block)

Data Block cho phép lưu trữ các giá trị biến khác nhau (vùng nhớ V) được sử dụngtrong chương trình Giá trị ban đầu được nhập trong mỗi khối dữ liệu

2 Phần ngôn ngữ lập trình.

Để có thể soạn thảo chương trình cho các S7-200, chúng ta sử dụng chương trìnhStep 7 Micro Win Và cũng giống như PLC của các hãng khác chúng ta có 3 dạngsoạn thảo thông dụng là LAD FBD, STL Việc tuỳ chọn việc soạn thảo nào để viếtchương trình là tuỳ vào người sử dụng

 Dạng hình thang LAD (Ladder logic)

Ở dạng soạn thảo này chương trình được hiên thị gần giống sơ đồ nối dây một mạchtrang bị điện gồm các thiết bị Rơle, Contactor Chúng ta xem như 1 dòngđiện từ 1nguồn điện chảy qua các chuỗi tiếp điểm lôgic ngõ vào từ trái qua phải rồi đến ngõ

ra Chương trình cơ bản được chia ra làm nhiều Network, mỗi Network thực hiện 1nhiệm vụ nhỏ cụ thể Các Network thực hiện từ trái qua phải và từ trên xuống dưới

Các phần tử chủ yếu dùng trong dạng soạn thảo này là:

+ Tiếp điểm không đảo -|

|-+ Tiếp điểm đảo

-|\|-+ Ngõ ra –(

)-+ Các hộp chức năng các hộp biểu diễn các phép toán số học định thời , bộ đếm.Dạng soạn thảo này có 1 số ưu điểm:

+ Dễ sử dụng cho người mới học lập trình

+ Biểu diễn đồ hoạ dễ hiểu và thông dụng

+ Luôn có thể chuyển sang STL từ dạng LAD

 Dạng khối chức năng: FBD (Funtion Block Diagram)

Dạng FBD hiện thị chương trình soạn thảo ở dạng đồ hoạ tương tự như sơ đồcác cổng lôgic FBD không khái niệm đường nguồn phải trái do đó khái niệm dòngđiện không được sử dụng Thay vào đó là các Logic 1 Không có tiếp điểm và cuộndây như ở dạng LAD, nhưng có các cổng Logic và cổng chức năng Các cổng lôgicAND, OR, XOR… tương ứng với các tiếp điểm Logic nối tiếp hay song song…

Đầu ra của các cổng Lôgic hay hộp chức năng có thể được sử dụng để nối tiếpvới đầu vào của các cổng lôgic hay các hộp chức năng khác Với dạng soạn thảo này

có 1 số ưu điểm sau:

+ Biểu diễn ở dạng đồ hoạ các cổng chức năng giúp ta có thể dễ đọc hiểu theo trình

tự điều khiển

+ Luôn có thể chuyển từ dạng FBD sang STL

 Dạng liệt kê lệnh : STL (StaTement List)

Đây là dạng soạn thảo chương trình dạng tập hợp các câu lệnh Người dùngphải nhập các câu lênh từ bàn phím, giữa lệnh và các toán hạng có khoảng trắng vàmỗi lệnh chiếm 1 hàng Ở dạng soạn thảo này sẽ có 1 số chức năng mà dạng soạnthảo STL và FBD không có

Dạng soạn thảo này có 1 số điểm chính:

+ Là dạng soạn thảo phù hợp cho những người có kinh nghiệm lập trình PLC

+ STL cho phép khắc phục 1 số khó khăn khi lập trình STL và FBD

+ Luôn luôn có thể chuyển được từ dạng LAD hay FBD về dạng STL nhưng khichuyển ngược lại từ STL sang LAD hay FBD thì có 1số phản ứng không chuyểnđược