giao trinh ly thuyet PLC s7200

Do hạn chế về thời gian, kinh nghiệm thực tế, vừa tìm hiểu, vừa học hỏi trong quá trình thực hiện, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến quý báo của thấy cô, anh chị và các bạn để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn. hướng dẫn sử dụng plc s7 200

PLC là gì ?

 PLC (Programmable Logic Controller) là một hệ vi xử lý chuyên dụng nhằm mục tiêu điều khiển tự động tổ hợp các thiết bị

điện hoặc các quá trình sản xuất trong công nghiệp.

 Lập trình mềm dẻo

 Phối ghép đơn giản thuận tiện giữa hệ thống điều khiển và hệ thống động lực

 Bé nhí (ROM, RAM, EEPROM)

 L u gi÷ tr¹ng th¸i biÕn vµo vµ ra

 L u gi÷ kÕt qu¶ ch ¬ng tr×nh tÝnh, kÕt qu¶

trung gian

 L u gi÷ ch ¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, hÖ ®iÒu hµnh

PhÇn mÒm

 HÖ ®iÒu hµnh (H§H) vµ tËp lÖnh

 H§H n»m trong bé nhí ROM

 TËp lÖnh ® îc xö lý trong RAM vµ EEPROM d íi d¹ng m· lÖnh

 Ch ¬ng tr×nh so¹n th¶o, gì rèi vµ c¸c tiÖn Ých

 N»m trong gãi phÇn mÒm, cung cÊp kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn vµ giao tiÕp gi÷a ng êi víi m¸y, ®i kÌm víi thiÕt

bÞ phÇn cøng.

C¸c kiÓu ®Çu vµo sè

 KiÓu ®Çu vµo AC/DC

 KiÓu ®Çu vµo DC

 KiÓu ®Çu vµo AC/DC c¸ch li

KiÓu ®Çu vµo AC/DC

CÇu chØnh luu

TÝn hiÖu vµo Läc nhiÔu vµ

nÈy phÝm

M¹ch dß nguì ng C¸ch li quang L«gic Tí i CPU

CÇu chØnh l u

TÝn

hiÖu

vµo

Läc nhiÔ u

Dß ng ìng C¸ch li b»ng

ghÐp quang

Nèi d©y phÇn cøng

Nguån DC

Nèi d©y phÇn cøng

Sinkin g

Sourci ng

Sinkin g

3 d©y D

C

KiÓu ®Çu vµo AC/DC c¸ch li

KiÓu ®Çu vµo AC/DC c¸ch li

kiÓu ®Çu ra xoay chiÒu AC

Tí i t¶i Läc

C¸ch li quang TiÕp ®iÓm

Tõ CPU L«gic

Tõ nguån

Tõ m¹ch

Nèi d©y phÇn cøng

T¶i

Tõ

CPU

kiÓu ®Çu ra mét chiÒu DC

T¶i Sinkin

T¶i Sourcin

g

T¶i Sinkin g

DC

kiÓu ®Çu ra AC/DC c¸ch li

kiÓu ®Çu ra r¬le

L«gic

Tõ CPU

Mét sè PLC th êng gÆp

N í c s¶n xuÊt H· ng s¶n xuÊt

Omron mitsubishi

 1 VÞ trÝ cña PLC trong m¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp

 2 Giíi thiÖu tæng qu¸t vÒ hä PLC S7

 3 §Æc tr ng kü thuËt cña PLC S7-200 CPU 224

 4 Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ së cña PLC S7-200

2 Giíi thiÖu vÒ PLC S7-200

(Siemens)

M¹ng PLC ®iÓn h×nh

Giới thiệu tổng quát về PLC

S7

 Họ PLC S7 là một họ PLC mạnh, tốc độ xử lý cao, khả năng quản lý bộ nhớ tốt, kết nối mạng công nghiệp.

 Hiện nay họ PLC S7 gồm có S7-200, S7-300, S7-400

 Mỗi một thế hệ PLC lại có nhiều chủng loại

CPU khác nhau.

 Đối với PLC S7, có thể thực hiện các phép toán lôgíc, đếm, định thời, các thuật toán phức tạp và thực hiện truyền thông với các thiết bị khác.

 Mét sè th«ng sè kü thuËt cña

 S7-200 CPU22x

Đặc tr ng kỹ thuật của PLC S7-200

CPU 224

 Địa chỉ các vùng nhớ của S7-200 CPU 224

 Đầu vào (Input): I0.0I0.7; I1.0I1.5; I2.0I2.7

 Đầu ra (Output): Q0.0Q0.7; Q1.0Q1.1

 Bộ đệm ảo đầu vào: I0.0I15.7 (128 đầu vào)

 Bộ đệm ảo đầu ra: Q0.0Q15.7 (128 đầu ra)

 Đầu vào t ơng tự: AIW0AIW62

 Vùng nhớ V: VB0VB5119

 Vùng nhớ L (địa ph ơng) LB0LB63

 CÊu h×nh vµo ra cña S7-200 CPU224 AC/DC/Relay

 C¸c module më réng cña S7-200 CPU224

Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ së cña PLC

S7 -200

 Kh¸i niÖm vßng quÐt cña PLC

 Truy cËp d÷ liÖu t¹i c¸c vïng nhí kh¸c nhau cña S7-200

 Lùa chän ng«n ng÷ lËp tr×nh

Kh¸i niÖm vßng quÐt cña

 a) Đọc dữ liệu đầu vào: Đọc các trạng thái

vật lý (Input) vào bộ đệm ảo (IR - Input

Register)

 b) Thực thi ch ơng trình: CPU đọc dữ liệu

từ IR, thực hiện ch ơng trình phần mềm,

kết quả đ ợc l u lại ở các vùng nhớ thích hợp và

bộ đệm ảo đầu ra (OR - Output Register)

 c) Xử lý các yêu cầu truyền thông (option):

Nếu có yêu cầu truyền thông và xử lý ngắt

 d) Tự chẩn đoán lỗi: CPU kiểm tra lỗi của hệ

điều hành trong ROM, các vùng nhớ và các trạng thái làm việc của các module mở rộng

Mô tả vòng quét

 Mỗi một vòng quét cơ bản của PLC mất từ 3ms -

10ms, tuỳ thuộc vào số l ợng cũng nh kiểu lệnh viết trong ch ơng trình

1/ Thời gian cập nhật bộ đệm

đầu vào

2/ Thời gian thực thi ch ơng trình

Thay đổi mức lôgíc

đầu vào

2 1

 C¸ch truy cËp d÷ liÖu trùc tiÕp

 Ph©n chia vïng nhí trong S7-200

 C¸ch truy cËp d÷ liÖu gi¸n

Truy cËp d÷ liÖu t¹i c¸c vïng nhí cña

S7-200

Cách truy cập dữ liệu trực tiếp

Truy cập theo bit

Vùng nhớ bộ đệm ảo đầu vào (IR)

Địa chỉ bit

Dấu phân cách (bắt buộc)

Địa chỉ byte Tên vùng nhớ

Truy cËp theo byte

§Þa chØ byte KiÓu truy cËp Tªn vïng nhí

Truy cËp theo word (tõ)

§Þa chØ byte cao KiÓu truy cËp

Tªn vïng nhí

Truy cËp theo Double Word (Tõ kÐp)

§Þa chØ byte cao KiÓu truy cËp

Tªn vïng nhí

 Vùng đệm ảo đầu vào (I; I15.7)

I0.0- CPU sẽ truy cập các đầu vào vật lý tại đầu mỗi chu kỳ quét và ghi dữ liệu t ơng ứng vào bộ đệm ảo.

 Định dạng truy cập:

Phân chia vùng nhớ trong S7-200

 §Þnh d¹ng truy cËp:

và đ ợc gán địa chỉ d ới dạng double word

 Vïng nhí thêi gian (T; T0-T255)

 Vïng nhí nµy dïng cho c¸c bé thêi gian cña S7-200 §èi víi mét bé timer cã hai h×nh thøc truy cËp vïng nhí, truy cËp theo timer bit hoÆc current value.

 §Þnh d¹ng truy cËp:

tr×nh mµ cho phÐp ta truy cËp theo

 Vùng nhớ bộ đếm (C; C0-C255)

 Vùng nhớ này dùng cho các bộ đếm của

S7-200 Đối với một bộ counter có hai hình thức truy cập vùng nhớ, truy cập theo counter bit hoặc current value.

 Định dạng truy cập:

 Vùng nhớ thanh ghi tổng (AC; AC0-AC3)

 Thanh ghi tổng th ờng đ ợc dùng để truyền tham

số vào và ra cho các thủ tục, l u trữ các kết quả trung gian của một phép tính

 Định dạng truy cập:

 Vùng nhớ đặc biệt (SM)

 Vùng nhớ này cung cấp các bit truyền thông giữa CPU và ch ơng trình Các bít này đ ợc dùng để lựa chọn và điều khiển một số chức năng đặc biệt của CPU S7-200.

 Định dạng truy cập:

 Vùng nhớ trạng thái điều khiển tuần

tự (S)

 Vùng nhớ này đ ợc dùng khi cần lập ch ơng trình theo lôgic điều khiển tuần tự.

 Vùng nhớ đầu vào t ơng tự (AI)

 S7-200 chuyển một giá trị t ơng tự thành một giá trị số có

độ lớn 16 bít Do độ lớn dữ liệu truy cập là một từ, mặt khác khi truy cập đầu vào t ơng tự luôn sử dụng định dạng theo từ do vậy địa chỉ byte cao luôn là số chẵn Ví dụ AIW0, AIW2, AIW4 Giá trị đầu vào analog d ới dạng chỉ đọc.

 Định dạng truy cập:

 Vùng nhớ đầu ra t ơng tự (AQ)

 S7-200 chuyển một giá trị số có độ lớn 16 bít thành một giá trị t

ơng tự d ới dạng dòng điện hoặc điện áp tỷ lệ với giá trị số đó

Do độ lớn dữ liệu chuyển đổi là một từ, nên địa chỉ byte cao luôn là số chẵn Ví dụ AQW0, AQW2, AQW4 Giá trị đầu ra

analog d ới dạng chỉ ghi.

 Định dạng truy cập:

 Con trỏ (pointer) là một ô nhớ có kích

th ớc 1 từ kép (double word) chứa địa chỉ của một ô nhớ khác Khi ta truy cập vào ô nhớ của con trỏ có nghĩa ta đang

đọc địa chỉ của ô nhớ mong muốn

 Có 3 vùng nhớ trong S7-200 cho phép dùng làm con trỏ: V, L, AC1, AC2, AC3

 S7-200 cho phép dùng con trỏ để truy cập các

địa chỉ nhớ sau: I, Q, V, M, S, T (current value), C (current value)

Truy cập gián tiếp thông qua

con trỏ

 S7-200 không cho phép dùng con trỏ

để truy cập các địa chỉ nhớ AI, AQ,

HC, SM, L và địa chỉ d ới dạng bit.

 Khi sử dụng cách truy cập dữ liệu thông qua con trỏ, trong S7-200 sử dụng hai ký tự & và *

 Ký tự &: Dùng để khởi tạo con trỏ.

• Ví dụ: MOVD &VB200, AC1

• Chuyển địa chỉ VB200 (không chuyển nội dung) vào thanh ghi AC1 Thanh ghi AC1 trở thành con trỏ.

 Ký tự *: Dùng để truy cập nội dung ô nhớ

có địa chỉ chứa trong con trỏ.

Ví dụ:

Con trỏ AC1 có nội dung là

200 (byte cao của từ VW200)

Thanh ghi AC0 có nội dung

là 1234 (nội dung của ô nhớ

có địa chỉ trong con trỏ AC1)

Để truy cập nội dung ô nhớ VW202

Tăng nội dung con trỏ AC1 lên 2

Thanh ghi AC0 có nội dung

là 5678 (nội dung của ô nhớ

 Lưuưý: ưĐểưthayưđổiưnộiưdungư conưtrỏ:

kép,ưdoưconưtrỏưlàưmộtưthanhưghiư 32ưbit)

 Trong S7-200 cho phép lựa chọn 3 ngôn ngữ lập trình:

 Ngôn ngữ LADDER (LAD)

 Ngôn ngữ STL

 Ngôn ngữ FBD

 3 ngôn ngữ này về mặt hình thức có thể chuyển đổi lẫn cho nhau Việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình là tuỳ theo

thói quen, sở thích cũng nh kinh nghiệm của ng ời sử dụng.

Lựa chọn ngôn ngữ lập trình

Ngôn ngữ LADDER

 Là ngôn ngữ lập trình đồ hoạ dựa trên cơ sở sơ đồ trang bị điện, việc kết nối lập trình đồ hoạ giống với việc thiết lập các sơ đồ relay-contactor

Một ch ơng trình nguồn viết bằng LAD

đ ợc tổ chức thành các network, mỗi network thực hiện một công việc nhỏ.

 S7-200 đọc ch ơng trình từ trên xuống

d ới, từ trái qua phải, sau đó lặp lại ở vòng quét tiếp theo.

VÝ dô ng«n ng÷ LADDER

Ngôn ngữ STL

 Là ngôn ngữ lập trình d ới dạng Text gần giống với lập trình hợp ngữ trong vi

điều khiển và vi xử lý, là một ngôn ngữ mạnh cho phép tạo ra một ch ơng trình

mà LAD hoặc FBD rất khó tạo ra Một ch

ơng trình viết d ới dạng STL đ ợc tổ chức thành các network, mỗi network thực

hiện một công việc nhỏ.

 S7-200 đọc ch ơng trình từ trên xuống d

ới, sau đó lặp lại ở vòng quét tiếp theo.

VÝ dô ng«n ng÷ STL

Ngôn ngữ FBD

trên cơ sở kết nối các khối hàm, sử dụng các ký hiệu lôgíc giống với đại

số boolean Các hàm toán học phức tạp cũng đ ợc thể hiện d ới dạng khối với các đầu vào đầu ra thích hợp.

xuống d ới, từ trái qua phải, sau đó lặp lại ở vòng quét tiếp theo.

VÝ dô ng«n ng÷ FBD