GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN XỬ LÝ LỖI SIMATIC S7-300

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG NAI KHOA ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN XỬ LÝ LỖI SIMATIC S7-300 Biên soạn: NGUYỄN DUY KHA Đồng Nai, năm 2014 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG NAI KHOA ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN XỬ LÝ LỖI SIMATIC S7-300 Biên soạn: NGUYỄN DUY KHA Đồng Nai, năm 2014 MỤC LỤC Trang Bài Bài Bài Bài KHỐI DỮ LIỆU DB CHỨC NĂNG FC VÀ CÁC KHỐI FB CÁC KHỐI TỔ CHỨC OB VẬN HÀNH PHẦN MỀM VÀ CÁC CHỨC NĂNG KIỂM TRA 11 22 36 LỜI NÓI ĐẦU Môn học Xử lý lỗi SIMATIC S7 -300 cung cấp kiến thức chức chuyên dùng phần mềm STEP7 trình lập trình vận hành phần mềm Sinh viên sau học có khả phân tích xử lý cố làm việc với phần mềm lập trình vận hành PLC S7-300 Giáo trình biên soạn dựa tài liệu hướng dẫn sử dụng hãng SIEMENS Được dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh v iên ngành Điện tử công nghiệp, Cơ điện tử, Tự động hóa, Điện công nghiệp Giáo trình Xử lý lỗi SIMATIC S7 -300 trình bày theo phương pháp giảng dạy Mô đun thông qua hình ảnh, giúp người học tiếp thu thực hành làm theo cách nhanh chóng Trong trình biên soạn, đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến, cố gắng sửa chữa, bổ sung Nhưng kiến thức có hạn, nên chắn không tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc BÀI KHỐI DỮ LIỆU DB 1.1 Khái niệm khối DB Khối DB (Data Block): khối vùng nhớ dùng để chứa danh sách biến Trong S7-300 sẵn khối DB Người lập trình phải tạo cấu hình khối DB Step7 download xuống S7-300 Một chương trình ứng dụng có nhiều khối DB khối DB phân biệt với số nguyên 1.2 Phân chia vùng nhớ DB minh họa hình 1.1 Hình 1.1 ập vùng nhớ DB, bắt buộc vùng nhớ phải tồn PLC Tức ta Khi truy c tạo vùng nhớ Step7 download xuống PLC, không PLC báo lỗi chuyển PLC sang chế độ STOP Ta giữ PLC chế độ RUN cách sử dụng khối OB tương ứng 1.3 Truy nhập vùng nhớ DB Để truy nhập vùng nhớ DB ta dùng cấu trúc định địa sau: - DBx.Dbty.z với kiểu BIT - DBx.DBty  Trong đó: • x: số khối DB (ví dụ DB1, DB2, …) • t: ký hiệu tương ứng với kiểu vùng nhớ n hư bảng 1.1 • y: địa BYTE vùng nhớ khối DB • z địa BIT vùng nhớ khối DB Kiểu vùng nhớ BIT BYTE WORD DOUBLE WORD Ký hiệu t X B W D Ví dụ DB1.DBX0.0 DB1.DBB1 DB1.DBW2 DB1.DBD4 Bảng 1.1 1.4 Khai báo khối DB 1.4.1 Các bước khai báo Mở sổ SIMATIC Manager Click chuột phải biểu tượng “Blocks” chọn “Insert New Object → Data Block Hình 1.2 Hình 1.2 Hộp thoại “Properties – Data Block” xuất Hình 1.3 Hình 1.3 Trong mục “Name and type”, ta nhập tên khối DB “DB1, chọn kiểu DB “Shared DB” Một khối DB với tên “DB1” tạo thư mục “Blocks” Hình 1.4 Hình 1.4 Mở khối “DB1” cách double click biểu tượng DB1 Giao diện xuất hình 1.5 Hình 1.5 Ý nghĩa cột sau: - Address: Địa tương đối biến khối DB - Name: Tên biến - STRUCT: Kiểu biến (ví dụ REAL, WORD, …) - Initial value: Giá trị khởi tạo biến Đây giá trị gán cho biến ta download khối DB xuống PLC - Comment: Chú thích cho biến  Để thêm biến , ta nhập tên biến, kiểu liệu, giá trị khởi tạo thích cần bấm “ENTER” Phần mềm Step7 tự động thêm hàng để ta thêm biến mới, ta click chuột phải hàng chọn “Declaration Line …” để thêm biến Hình 1.6 Hình 1.6  Cột địa gán tự động, ta nhập cột Sau khai báo xong biến, ta click nút “Save” để lưu cấu hình cho khối DB1 1.4.2 Kiểu SHARED DB INSTANCE DB 1.4.2.1 Kiểu SHARED DB - Sharred DB khối Data Block bình thườn g Đây khối DB độc lập dùng để lưu danh sách biến ta phải tạ o danh sách biến tay 1.4.2.2 Kiểu INSTANCE DB - Instance DB khối Data Block sử dụng cho FB Ta tạo biến Instance DB tay, khối Instance tạ o tự động Step7 1.5 CÁC VÍ DỤ 1.5.1 Khối DB với kiểu SHARED DB Ví dụ 1: Tạo khối DB1 có kiểu SHARED DB Trong khối DB1 tạo biến sau: + Biến x; kiểu int + Biến y; kiểu real + Biến z; kiểu bool Giải: Bước 1: Tạo khối DB1 Hình 1.7 Hình 1.7 Bước 2: double click vào DB1 Hình 1.8 Hình 1.8 Bướ c 3: Đặt tên biến x Trong cột name, nhập vào chữ x Hình 1.9 Hình 1.9 Bước 4: C họn kiểu Nhấn chuột phải vào cột type , chọn int hình 1.10 Hình 1.10 Bước 5: Nhập giá trị ban đầu cho biến x Trong cột initial value , nhập giá trị Hình 1.11 Hình 1.11 Bước 6: Tạo ghi cho biến x Trong cột comment , nhập “bien kieu nguyen” Hình 1.12 Hình 1.12  Ta vừa tạo xong biến x Để tiếp tục tạo biến y nhấn Enter Hình 2.13 Hình 1.13  Biến y biến z ta làm từ bước bước Kết hình 1.14 Hình 1.14 ùng nhấn Save để lưu cấu hình cho DB nhấn nút đóng cửa s ổ lại  Cuối c Ví dụ 2: Truy xuất biến x, y, z khối DB1 vừa tạo + Gán giá trị vào cho biến x + Gán giá trị 2.5 vào cho biến y + Lấy giá trị biến z điều khiển ON/OF Q124.0 Giải: 1.5.2 Khối DB với kiểu INSTANCE DB Khối DB với kiểu INSTANCE DB đề cập FB Vì có khối FB tạo khối DB kiểu INSTANCE DB 1.6 BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài tập : Tạo khối DB có biến sau: x(kiểu thực) , y(kiểu thực) , z(kiểu thực) , tong(kiểu thực) Tính: tong=x+y+z Bài tập 2: Tạo khối DB có cá c biến sau: x (kiểu nguyên) , y(kiểu nguyên) , ketqua1(kiêu nguyen), ketqua2(kieu thự c) Tính:  x+y, kết đưa vào ketqua1 hay ketqua2 Vì sao?  x/y, kết đưa vào ketqua1 hay ketqua2 Vì sao? Hình 3.11 thẻ “Cyclic Interrupts” Hình 3.12 Chọn Hình 3.12 Tại cột “Execution” nhập thời gian chu kỳ ngắt (mặc định 100) Đơn vị tính ms Sau chọn “Ok” Tại cửa sổ “HW Config” nhấn nút (Save and compile) để kiểm tra lưu cấu hình phần cứng Sau đóng cửa sổ “HW Config” 3.4.1.2 Tạo OB35 Mở cửa sổ SIMATIC Manager Click chuột phải biểu tượng “Blocks” chọn “Insert New Object → Organization Block Hình 3.13 Hình 3.13 Hộp thoại “Properties Organization Block” xuất Hình 3.14 Hình 3.14 Trong mục “Name”, ta nhập tên khối OB “OB35”, mục “created in language”, chọn “LAD”, sau nhấn “OK” Một khối O B với tên “OB 35” tạo thư mục “Blocks” Hình 15 Hình 3.15 3.4.1.3 Lập trình OB35 Click chuột phải biểu tượng “OB35” chọn “Open Oject” Hình 3.16 Hình 3.16 Cửa xổ lập trình “OB35” xuất Hình 3.17 Hình 3.17 3.4.2 Ngắt thời điểm định trước (OB10OB17) OB10(Time of Day Interrupt): Chương trình khối OB10 thực giá trị đồng hồ thời gian thực nằm kho ảng thời gian quy định Việc quy định khoảng thời gian hay số lần gọi OB10 cài đặt phần mềm STEP7, sau download xuống PLC OB10 gọi lần hay nhiều lần cách phút, giờ, ngày 3.4.2.1 Cài đặt ngắt Mở cửa sổ SIMATIC Manager Click chuột phải tr ên biểu tượng “Hardware” chọn “Open Object” Hình 3.18 Hình 3.18 ài đặt phần cứng) xuất Hình 3.19 ửa xổ “HW Config” (c C Hình 3.19 Click chuột phải “CPU 314-2DP” chọn “Object Properties” Hình 3.20 Hình 3.20 Hộp thoại “Properties Organization Block” xuất Hình 3.21 Hình 3.21 Chọn thẻ “Time of Day Interrupts” Hình 3.22 Hình 3.22 - Cột “Execution”: chọn chu kỳ ngắt : + “None”: Không thực quét OB10 + “Once ”: Thự c quét OB10 lần + “Every minute”: Th ực quét OB10 phút lần + “Every hour”: Th ực quét OB10 lần + “Every day”: Thực quét OB10 ngày lần + “Every Week”: Thực quét OB10 tuần lần + “Every month”: Thực quét OB10 tháng lần + “End of month”: Thực quét OB10 cuối tháng lần + “Every year”: Thực quét OB10 năm lần - Cột “Start Date ”: Ngày bắt đầu ngắt - Cột “Time of day ”: Thời gian bắt đầu ngắt - Cột “Active”: Chọn , cho phép ngắt Sau chọn “Ok” Tại cửa sổ “HW Config” nhấn nút (Save and compile) để kiểm tra lưu cấu hình phần cứng Sau đóng cửa sổ “HW Config” 3.4.2.2 Tạo OB10 Mở cửa sổ SIMATIC Manager Click chuột phải biểu tượng “Blocks” chọn “Insert New Object → Organization Block Hình 3.23 Hình 3.23 Hộp thoại “Properties Organization Block” xuất Hình 3.24 Hình 3.24 Trong mục “Name”, ta nhập tên khối OB “OB10”, mục “created in language”, chọn “LAD”, sau nhấn “OK” Một khối OB với tên “OB10” tạo thư mục “Blocks” Hình 3.25 Hình 3.25 3.4.2.3 Lập trình OB10 Click chuột phải biểu tượng “OB10” chọn “Open Oject” Hình 3.26 Hình 3.26 Cửa xổ lập trình “OB10” xuất Hình 3.27 Hình 3.27 3.4.3 Ngắt cứng (OB40OB47) OB40(Hardware Interrupt): Chương trình OB40 thực xuất tín hiệu bá o ngắt từ ngoại vi đưa vào module CPU thông qua cổng vào số onboard đặc biệt thông qua module SM, CP, FM 3.4.3.1 Cài đặt cho phép ngắt Hình 3.25 Hình 3.26 Hình 3.27 3.4.3.2 Tạo OB40 Hình 3.28 Hình 3.29 Hình 3.30 3.4.3.3 Lập trình OB40 Hình 3.31 Hình 3.32 3.4.4 Ngắt trễ OB20 (Time delay interrupt): chương trình khối OB20 thực sau koảng thời gian trễ đặt trước kể từ chân EN hàm SFC32 có tín hiệu cạnh xuống gọi chương trình hệ thống SFC32 3.4.4.1 Tạo OB20 Hình 3.33 Hình 3.34 Hình 3.35 3.4.4.3 Lập trình OB20 Hình 3.36 Hình 3.37 3.5 Các OB báo lỗi OB80(Cycle Time Fault): Được thực th ời gian vòng quét (scan time) vượ t khoảng thời gian cực đại đã quy định có tín hiệu ngắt gọi mộ t kh ối OB mà khối OB chưa kết thú c lần gọi trước Mặc định, scan time cực đạ i 150ms OB81(Power Supply Fault): Module CPU gọi chương trình khối OB81 phát thấy có lỗi nguồn nuôi OB82(Diagnostic interrupt): gọi có phát có cố từ Module vào/ra mở rộng Các Module mở rộng phải có khả tự kiểm tra OB85(Not load fault): gọi chương trình có sử dụng chế độ ngắt chương trình ngắt lại OB tương ứng OB87(Communication Fault): gọi CPU thấy có lỗi truyền thông OB121(Synchronous error): thực CPU thấy lỗi logic chương trình sai kiểu liệu h oặc lỗi truy cập khối DB, FC, FB CPU OB122(Synchronous error): thực CPU phát có, lỗi truy nhập Module chương trình, ví dụ chương trình có lệnh truy nhập Module vào/ra lại không tìm thấy Module 3.5.1 Lỗi không đồng 3.5.2 Lỗi đồng 3.6 Các chức hệ thống SFC điều khiển OB ngắt 4.6.1 Che bỏ mặt nạ che tín hiệu ngắt, tín hiệu báo lỗi không đồng ộ b 4.6.2 Che bỏ mặt nạ che tín hiệu ngắt, tín hiệu báo lỗi đồng 3.7 Các thông tin local Block OB BÀI 4: VẬN HÀNH PHẦN MỀM VÀ CÁC CHỨC NĂNG KIỂM TRA 4.1 Danh sách kiểm tra 4.1.1 Nhiệm vụ phần cứng - Phải chắn phần cứng ổn định làm việc tốt - Có thể điều khiển LED mô đun cảm biến biến kết nối kết nối với CPU kiểm tra công cụ “Monitor/Modify Variables” 4.1.2 Download chương trình người dùng - Dùng phần mềm STEP7 download chương trình - Trước download CPU reset công tắc CPU đặt trạng thái STOP Chương trình người dùng chứa liệu cấu hình tham số mô đun 4.1.3 Các lỗi STOP - Sau khởi động lại, lỗi xảy dẫn đến CPU trạng thái STOP Có ể xác định vị trí lỗi với công cụ “Module Information” xóa bỏ chúng th 4.1.4 Kiểm tra chức hệ thống - Sau lỗi STOP xóa bỏ, cần phải kiểm tra chức hệ thống Nếu chương trình chương trình cấu trúc, cần phải đưa nhiệm vụ bước, cách cho phép gọi từ khối đến khối khác khối tổ chức 4.1.5 Lập tư liệu thay đổi chương trình - Nếu thay đổi chương trình cần thiết, cần phải lập tư liệu cho chúng Bạn làm điều nhiều cạc khác Cách đơn giản điều chỉnh tay bảng chương trình in Bạn nghi vào khối điều chỉnh nhận biết phiên khối 4.1.6 Lưu hồ sơ chương trình - Phiên cuối chương trình chuyển vào đĩa nhiệ m vụ hoàn thành 4.2 Xóa lỗi stop 4.2.1 Giới thiệu - Nếu khối tổ chức báo lỗi lập trình OB báo lỗi chứa khối SFC “STOP” CPU vào trạng thái STOP có lỗi chương trình hay lỗi phần cứng Bạn xác địn h nguyên nhân gây STOP từ diagnostic buffer (vùng đệm chuẩn đoán) - Diagnostic buffer phần công cụ “Module Information” Nó gọi từ Program Editor cách chọn phần menu: PLC  Module Information - Cửa xổ “Module Information” xuất hiện, sau chọn thẻ “Diagnostic buffer” 4.2.2 Diagnostic buffer - Diagnostic buffer vùng đệm FIFO vùng nhớ batter -backed CPU, xóa reset nhớ Nó chứa tất cố chuẩn đoán theo th ứ tự xảy - Tất cố hiển thị thiết bị lập trình dạng văn theo thứ tự mà chúng xảy 4.2.3 Chi tiết cố - Khi bạn chọn cố, thông tin cung cấp hộp “Details on Events”: + Ký hiệu (ID) cố số cố + Thông tin phụ tùy thuộc vào cố địa tạo cố 4.2.4 Mở khối - Khi nhấp chuột lên “Open Block”, lỗi xuất khối mở CPU 4.3 Kiểm tra giám sát, sử dụng Trigger 4.4 Sử dụng VAT kết nối online, phối hợp quan sát chương trình biến Hình 4.1 Hình 4.2 ... Oject” Hình 3.4 Hình 3.4 Cửa xổ lập trình “OB100” xu t Hình 3.5 Hình 3.5 3.3 OB xử lý theo chu kỳ OB1 khối CPU quét thực lặp lại lệnh theo thứ tự từ xu ng OB1 mặc định tạo ta tạo dự án Mở lập trình... Config” (cài đặt phần cứng) xu t Hình 3.9 Hình 3.9 Click chuột phải “CPU 314-2DP” chọn “Object Properties” Hình 3.10 Hình 3.10 ộp thoại “Properties Organization Block” xu t H ình 3.11 H Hình 3.11... đặt phần cứng) xu t Hình 3.19 ửa xổ “HW Config” (c C Hình 3.19 Click chuột phải “CPU 314-2DP” chọn “Object Properties” Hình 3.20 Hình 3.20 Hộp thoại “Properties Organization Block” xu t Hình 3.21