PLC DieuLeTCHD

Signature Not Verified Ký bởi: TỔNG CÔNG TY HÓA DẦU PETROLIMEX - CTCP Ký ngày: 17/9/2015 14:37:54 Tập lệnh S7-200 Trang 1 GIÁO TRÌNH TẬP LỆNH PLC SIEMENS S7-200 ThS. Nguyễn Bá Hội Đại học Đà Nẵng - Trường Đại học Bách khoa hoinb@ud.edu.vn Giáo trình đầy đủ bao gồm 3 phần: 1. Giáo trình lý thuyết 2. Giáo trình tập lệnh 3. Giáo trình bài tập Tập lệnh S7-200 Trang 2 MỤC LỤC 1. Lệnh logic với bit .4 1.1 Contact .4 1.1.1 Công tắc .4 1.1.2 Công tắc tức khắc 4 1.1.3 Lệnh đảo bit, lệnh sườn .4 1.2 Coil 6 1.2.1 Lệnh ra .6 1.2.2 Lệnh ra tức khắc .6 1.2.3 Lệnh Set, Reset 6 1.2.4 Lệnh Set, Reset Immediat 6 1.2.5 Lệnh không làm gì cả .7 2. Lệnh so sánh .8 3. Lệnh chuyển đổi 9 4. Lệnh định thời .11 5. Lệnh bộ đếm 13 6. Lệnh dịch chuyển ô nhớ .15 7. Lệnh với Bảng .16 7.1 Lệnh thêm vào bảng .16 7.2 Lệnh Memory Fill .17 7.3 Lệnh tìm kiếm trong bảng 17 8. Lệnh toán số học .19 8.1 Cộng, Trừ, Nhân, Chia số nguyên, số thực 19 8.2 Lệnh tăng giảm một đơn vị 21 8.3 Các lệnh hàm số học 22 9. Lệnh vòng lặp PID .22 10. Lệnh phép toán logic 29 10.1 Lệnh đảo byte, word, doubleword 29 10.2 Lệnh AND, OR, XOR .29 11. Lệnh dịch và quay .30 11.1 Dịch trái hay phải 30 11.2 Quay trái hay phải .31 11.3 Lệnh dịch thanh ghi các bit (Shift Register Bit): .32 11.4 Lệnh SWAP 33 12. Các lệnh điều khiển chương trình 33 12.1 END có điều kiện Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ n Tốt NghiệpChương IV:GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC) VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLCA- GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC – PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)Trong những năm gần đây bộ điều khiển lập trình PLC được sử dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp ở nước ta như là một giải pháp điều khiển lý tưởng cho việc tự động hóa các quá trình sản xuất. Hiện nay trong nước chưa có một giáo trình tiếng Việt nào giới thiệu đầy đủ về bộ điều khiển lập trình nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu. Trên cơ sở khảo sát những tài liệu kỹ thuật về bộ điều khiển lập trình của hãng Siemens em xin giới thiệu bộ điều khiển lập trình simatic S7- 2000I/ CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA CPU – (CENTRAL PROCCESS UNIT)1- Khái quát chung :PLC viết tắc của programmable logic controller là thiết bò điều khiển logic cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic qua một ngôn ngữ lập trình bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu:- Lập trình dễ dàng vì ngôn ngữ lập trình dễ học - Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, tu sửa- Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp- Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp- Giao tiếp với các thiết bò thông tín máy tính, nối mạng các module mở rộng- Giá cả phù hợpBộ điều khiển lập trình PLC được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng Rơ le và thiết bò cồng kềnh nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bò dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản. PLC còn thực hiện các tác vụ đònh thì và đếm làm tăng khả năng điều khiển, thực hiện logic được lập trong chương trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bò bên ngoài tương ứng, S7-200 là thiết bò điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Siemens cấu trúc theo kiển module có các module mở rộng các module này được sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7-200 là khối Trang 57 Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ n Tốt Nghiệpvi xử lý CPU 212 và CPU 214 về hình thức bên ngoài sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết được nhờ số đầu vào ra và nguồn cung cấp - CPU 212 có 8 cổng vào và 6 cổng ra có khả năng mở rộng thêm bằng 2 module mở rộng- CPU 214 có 14 cổng vào và 10 cổng ra và có khả năng mở rộng thêm bằng 7 module mở rộng2- Cấu trúc CPU 212- 512 từ đơn (word) tức là 1 kbyte, để lưu chương trình thuộc miền bộ nhớ đọc/ ghi được và không bò mất dữ liệu nhờ có giao diện với Eprom. Vùng nhớ với tính chất như vậy được gọi là vùng nhớ non – volatile- 512 từ đơn được lưu dữ liệu trong đó có 100 từ nhớ đọc/ ghi thuộc miền non – volatile- 8 cổng vào logic và 6 cổng ra logic- Có thể ghép nối 2 module để mở rộng số cổng vào/ra, bao gồm cả 2 module tương tự (analog)- Tổng số cổng logic vào/ ra cực đại là 64 cổng vào và 64 cổng ra- 64 bộ tạo thời gian trễ (timer) trong đó có 2 timer có độ Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Văn QuangCHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ PLC1.1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÀ GÌ: Tổng quát, một hệ thống điều khiển là tập hợp những dụng cụ, thiết bò điện tử, được dùng ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn đònh, sự chính xác, sự chuyển đổi nhòp nhàng của một quy trình hoặc một hoạt động sản xuất. Nó thực hiện bất cứ yêu cầu nào của dụng cụ, từ cung cấp năng lựơng đến một thiết bò bán dẫn. Với thành quả của sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thì việc điều khiển những hệ thống phức tạp sẽ được thực hiện bởi một hệ thống điều khiển tự động hóa hoàn toàn, đó là PLC, nó được sử dụng kết hợp với máy tính chủ. Ngoài ra, nó còn giao diện để kết nối với các thiết bò khác (như là: bảng điều khiển, động cơ, contact, cuộn dây, ….). Khả năng chuyển giao mạng của PLC có thể cho phép chúng phối hợp xử lý, điều khiển những hệ thống lớn. Ngoài ra, nó còn thể hiện sự linh hoạt cao trong việc phân loại các hệ thống điều khiển. Mỗi một bộ phận trong hệ thống điều khiển đóng một vai trò rất quan trọng. Từ hình 1.1 ta thấy: PLC sẽ không nhận biết được điều gì nếu nó không được kết nối với các thiết bò cảm ứng. Nó cũng không cho phép bất kỳ các máy móc nào hoạt động nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với động cơ. Và tất nhiên, vùng máy chủ phải là nơi liên kết các hoạt động của một vùng sản xuất riêng biệt. SVTH: Lê Hạ Thiên Tường 1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Văn QuangHình 1.1: Một hệ thống điều khiển điển hình dùng PLC 1.2 VAI TRÒ CỦA PLC Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như là trái tim của hệ thống điều khiển. Với một chương trình ứng dụng (đã được lưu trữ bên trong bộ nhớ của PLC) thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống, bao gồm: kiểm tra tín hiệu phản hồi từ các thiết bò nhập, dựa vào chng trình logic để xử lý tín hiệu và mang các tín hiệu điều khiển ra thiết bò xuất.PLC được dùng để điều khiển những hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Hoặc ta có thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thông có thể điều khiển một quá trình phức hợp.1.3 CÁC THIẾT BỊ NHẬP VÀ XUẤT DÙNG TRONG PLC: 1.3.1 Các thiết bò nhập Sự thông minh của một hệ thống tự động hóa phụ thuộc vào khả năng đọc các tín hiệu từ các cảm biến tự động của PLC.Hình thức giao diện cơ bản giữa PLC và các thiết bò nhập là: nút ấn, cầu dao, phím,…. Ngoài ra, PLC còn nhận được tín hiệu từ các thiết bò nhận dạng tự động như: công tắc trạng thái, công tắc giới hạn, cảm biến quang điện, cảm biến cấp độ , …. Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải là trạng logic ON/OFF hoặc tín hiệu Analog. Những tín hiệu ngõ vào này được giao tiếp với PLC qua các modul nhập. Hình1.2: Input DevicesSVTH: Lê Hạ Thiên Tường 2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Văn Quang1.3.2 Thiết bò xuất Trong một hệ thống tự động hóa, thiết bò xuất cũng là một yếu tố rất quan trọng. Nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với thiết bò xuất thì hầu như hệ thống sẽ bò tê liệt hòan toàn. Các thiết bò xuất thông thường là: động cơ, cuộn dây nam châm, relay, chuông báo ,…. Thông qua hoạt động của motor, các cuộn dây, PLC có thể điều khiển một hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Các loại thiết bò xuất là một phần kết cấu của hệ thống tự động hóa và vì thế nó ảnh hưởng trực tiếp vào hiệu suất của hệ thống .Tuy nhiên, các thiết bò xuất khác như là : đèn pilot, còi và các báo động chỉ cho biết các mục đích như: báo cho chúng ta biết giao diện tín hiệu ngõ vào , các thiết bò ngõ ra được giao tiếp với PLC qua miền rộng của modul ngõ ra PLC. Hình 1.3: Output devices1.4 BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ĐƯC (PLC) LÀ GÌ PLC là bộ điều khiển logic theo chương trình bao gồm: bộ xử lý trung tâm gọi là CPU (Central Processing Unit) chứa chương trình ứng dụng và các modul giao diện nhập xuất. Nó được nối trực tiếp đến các Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Văn QuangCHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ PLC1.1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÀ GÌ: Tổng quát, một hệ thống điều khiển là tập hợp những dụng cụ, thiết bò điện tử, được dùng ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn đònh, sự chính xác, sự chuyển đổi nhòp nhàng của một quy trình hoặc một hoạt động sản xuất. Nó thực hiện bất cứ yêu cầu nào của dụng cụ, từ cung cấp năng lựơng đến một thiết bò bán dẫn. Với thành quả của sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thì việc điều khiển những hệ thống phức tạp sẽ được thực hiện bởi một hệ thống điều khiển tự động hóa hoàn toàn, đó là PLC, nó được sử dụng kết hợp với máy tính chủ. Ngoài ra, nó còn giao diện để kết nối với các thiết bò khác (như là: bảng điều khiển, động cơ, contact, cuộn dây, ….). Khả năng chuyển giao mạng của PLC có thể cho phép chúng phối hợp xử lý, điều khiển những hệ thống lớn. Ngoài ra, nó còn thể hiện sự linh hoạt cao trong việc phân loại các hệ thống điều khiển. Mỗi một bộ phận trong hệ thống điều khiển đóng một vai trò rất quan trọng. Từ hình 1.1 ta thấy: PLC sẽ không nhận biết được điều gì nếu nó không được kết nối với các thiết bò cảm ứng. Nó cũng không cho phép bất kỳ các máy móc nào hoạt động nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với động cơ. Và tất nhiên, vùng máy chủ phải là nơi liên kết các hoạt động của một vùng sản xuất riêng biệt. SVTH: Lê Hạ Thiên Tường 1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Văn QuangHình 1.1: Một hệ thống điều khiển điển hình dùng PLC 1.2 VAI TRÒ CỦA PLC Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như là trái tim của hệ thống điều khiển. Với một chương trình ứng dụng (đã được lưu trữ bên trong bộ nhớ của PLC) thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống, bao gồm: kiểm tra tín hiệu phản hồi từ các thiết bò nhập, dựa vào chng trình logic để xử lý tín hiệu và mang các tín hiệu điều khiển ra thiết bò xuất.PLC được dùng để điều khiển những hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Hoặc ta có thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thông có thể điều khiển một quá trình phức hợp.1.3 CÁC THIẾT BỊ NHẬP VÀ XUẤT DÙNG TRONG PLC: 1.3.1 Các thiết bò nhập Sự thông minh của một hệ thống tự động hóa phụ thuộc vào khả năng đọc các tín hiệu từ các cảm biến tự động của PLC.Hình thức giao diện cơ bản giữa PLC và các thiết bò nhập là: nút ấn, cầu dao, phím,…. Ngoài ra, PLC còn nhận được tín hiệu từ các thiết bò nhận dạng tự động như: công tắc trạng thái, công tắc giới hạn, cảm biến quang điện, cảm biến cấp độ , …. Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải là trạng logic ON/OFF hoặc tín hiệu Analog. Những tín hiệu ngõ vào này được giao tiếp với PLC qua các modul nhập. Hình1.2: Input DevicesSVTH: Lê Hạ Thiên Tường 2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Lưu Văn Quang1.3.2 Thiết bò xuất Trong một hệ thống tự động hóa, thiết bò xuất cũng là một yếu tố rất quan trọng. Nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với thiết bò xuất thì hầu như hệ thống sẽ bò tê liệt hòan toàn. Các thiết bò xuất thông thường là: động cơ, cuộn dây nam châm, relay, chuông báo ,…. Thông qua hoạt động của motor, các cuộn dây, PLC có thể điều khiển một hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Các loại thiết bò xuất là một phần kết cấu của hệ thống tự động hóa và vì thế nó ảnh hưởng trực tiếp vào hiệu suất của hệ thống .Tuy nhiên, các thiết bò xuất khác