Giáo trình điều khiển logic phần 2

Chương 3: Ngơn ngữ lập trình ứng dụng Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Hình 3.39: Ví dụ cách sử dụng lệnh AND, OR, XOR STL INVB OUT LAD Mơ tả Description Tốn hạng Operands Invert Byte, Invert Word, Invert DWord IN:IB, QB, MB, Lệnh đảo bit byte đầu vào IN, kết qủa VB, SMB, SB, LB, AC, Constant, đưa đầu OUT INV_B EN ENO Thường đầu vào ∗VD, ∗AC, ∗LD địa OUT:IB, QB, MB, IN1 OUT VB, SMB, SB, LB, AC, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh Kiểu liệu Data Types Byte 95 Chương 3: Ngôn ngữ lập trình ứng dụng INVW OUT INV_W EN ENO IN1 OUT Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Lệnh đảo bit từ đơn đầu vào IN, kết qủa đưa đầu u OUT Thường đầu vào địa IN: IW, QW, VW, LW, SW, MW, SMW, AC, AIW , T, C, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD OUT: IW, QW, Word VW, LW, SW, MW, SMW, AC, T, C, ∗VD, ∗AC, ∗LD INVD OUT INV_DW EN ENO IN1 OUT Lệnh đảo bit từ kép đầu vào IN, kết qủa đưa đầu OUT Thường đầu vào địa IN: ID, QD, VD, LD, SD, MD, SMD, HD, AC, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD OUT: ID, QD, VD, LD, SD, MD, SMD, AC, ∗VD, ∗AC, ∗LD DWord Hình 3.40: Ví dụ cách sử dụng lệnh INVB, INVW, INVD 10 SIMATIC Stack Logic Instructions: Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập mạch logic (khơng có nhớ) Trong LAD mạch biểu diễn thông qua cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hay song song mạch tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường mở STL sử dụng lệnh A (And) O (Or) cho tiếp điểm mắc nối tiếp song song thường hở lệnh AN (And Not) ON (Or Not) cho tiếp điểm mắc nối tiếp song song thường đóng Giá trị bit ngăn xếp thay đổi tuỳ thuộc vào lệnh Trong phần sâu làm việc bit ngăn xếp, việc hiểu nắm bắt ngăn xếp điều cần thiết vấn đề lập trình dùng ngơn ngữ STL Ngoài lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm, S7-200 có lệnh đặc biệt biểu diễn phép tính đại số Boolean cho bit ngăn xếp, gọi lệnh stack logic Trong LAD không dùng lệnh STL sử dụng lệnh để Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 96 Chương 3: Ngơn ngữ lập trình ứng dụng Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện thực phép tốn phương trình có nhiều biểu thức Sau bảng tóm tắt cú pháp hướng dẫn cách sử dụng lệnh STL LAD ALD none OLD none LPS none LRD none LPP none LDS n none Mô tả Description And Load Lệnh tổ hợp giá trị giá trị bit thứ hai ngăn xếp phép tính ∧ Kết ghi lại vào bit ngăn xếp Giá trị lại kéo lên bit Or LoaD Lệnh tổ hợp giá trị giá trị bit thứ hai ngăn xếp phép tính ∨ Kết ghi lại vào bit ngăn xếp Giá trị lại kéo lên bit Logic PuSh Sao chép giá trị bit vào bit thứ hai ngăn xếp Gía trị lại bị đẩy xuống bit Bit cuối bị đẩy Logic ReaD Lệnh chép giá trị bit thứ hai vào bit ngăn xếp, giá trị lại ngăn xếp giữ nguyên Logic PoP Lệnh kéo ngăn xếp lên bit theo nguyên tắc bit đè lên bit trước LoaD Stack Lệnh chép giá trị bit thứ n (ngăn xếp có bit bit thứ nhì tính đến bit cuối 8) ngăn xếp lên bit Các giá trị lại ngăn xếp bị đẩy lùi xuống bit, bit cuối bị đẩy khỏi ngăn xếp Toán hạng Operands Kiểu liệu Data Types none none none none none none none none none none n: 1÷8 Byte Hình 3.41: Mơ tả hoạt động lệnh LDS Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 97 Chương 3: Ngôn ngữ lập trình ứng dụng Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Hình 3.42: Mơ tả hoạt động lệnh ALD OLD Hình 3.43: Mơ tả hoạt động lệnh LPS, LRD, LPP Hình 3.44: Ví dụ cách sử dụng lệnh ALD, OLD, LPP, LPS, LRD Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 98 Chương 3: Ngơn ngữ lập trình ứng dụng Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện 11 SIMATIC Conversion Instructions: Các hàm đổi kiểu liệu cho phép thực việc đổi kiểu liệu từ kiểu sang kiểu khác Sau lệnh biến đổi kiểu liệu STL LAD: STL Mô tả Description LAD Toán hạng Operands Kiểu liệu Data Types BCD to Integer and Integer to BCD BCDI OUT BCD_I EN ENO IN OUT IBCD OUT I_BCD EN ENO IN DTR IN, OUT DI_R EN ENO IN ROUND IN, OUT OUT RONUD EN ENO Lệnh chuyển đổi số nhị_thập phân IN sang số nguyên lưu kết vào OUT Giới hạn IN: 0÷9999 Lệnh chuyển đổi số nguyên IN sang số nhị_thập phân lưu kết vào OUT Giới hạn IN: 0÷9999 Double Integer to Real Lệnh chuyển đổi số nguyên 32 bit IN sang số thực (32 bit) lưu kết vào OUT Round Lệnh chuyển đổi số thực IN thành số nguyên double Integer (làm tròn số) kết qủa lưu vào IN: IW, QW, VW, LW, MW, SMW, AIW ,AC, T, C, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SW OUT: IW, QW, VW, LW, MW, SMW, AC, T, C, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SW IN: IW, QW, VW, LW, MW, SMW, AIW ,AC, T, C, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD OUT: IW, QW, VW, LW, MW, SMW, AC, T, C, ∗VD, ∗AC, ∗LD IN: ID, QD, VD, LD, MD, SMD, AC, HD, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SD OUT:ID, QD, VD, LD, MD, SMD, AC, HD, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SD IN: ID, QD, VD, LD, MD, SMD, AC, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SD Word Word DWord Real IN OUT Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 99 Chương 3: Ngơn ngữ lập trình ứng dụng OUT Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện OUT Nếu phần lẻ >= 0.5 làm tròn phía lớn đơn vị OUT:ID, QD, VD, LD, MD, SMD, AC, HD, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SD DINT Truncate TRUNC IN, OUT TRUNC EN ENO IN OUT Hàm chuyển đổi số thực 32 bit có dấu sang số nguyên 32 bit có dấu IN: ID, QD, VD, LD, MD, SMD, AC, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SD OUT:ID, QD, VD, LD, MD, SMD, AC, HD, ∗VD, ∗AC, ∗LD, SD Real DINT Double Integer to Integer and Integer to Double Integer ITD IN, OUT DTI IN, OUT (Integer to Real) IN: IW, QW, VW, LW, MW,SW, SMW, I_DI AIW ,AC, T, C, EN ENO Lệnh chuyển đổi số Constant, ∗VD, ∗AC, nguyên 16 bit sang số IN OUT ∗LD nguyên 32 bit OUT: ID, QD,VD, LD, MD,SD, SMD, AC, ∗VD, ∗AC, ∗LD IN: ID, QD,VD, LD, MD,SD, SMD, AC,Constant, ∗VD, DI_I Lệnh chuyển đổi số EN ENO ∗AC, ∗LD nguyên 32 bit sang số OUT: IW, QW, VW, IN OUT nguyên 16 bit LW, MW,SW, SMW, AC, T, C, ∗VD, ∗AC, ∗LD Integer to Real, Byte to Integer and Integer to Byte Khơng có lệnh chuyển đổi trực tiếp Ta thực cách dùng lệnh ITD (chuyển số nguyên 16 bit none none thành số nguyên 32 bit) sau dùng tiếp lệnh DTR (chuyển số nguyên 32 bit sang số thực ) Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh INT DINT DINT INT none 100 Chương 3: Ngôn ngữ lập trình ứng dụng Lệnh chuyển đổi giá trị Byte IN thành giá trị Integer 16 bit lưu vào OUT BTI IN, OUT IBT IN, OUT Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện I_B EN ENO Lệnh chuyển đổi giá trị Word IN thành giá Byte lưu giá trị vào OUT IN OUT Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh IN: IB, QB, MB, SMB, VB, SB, LB, AC, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD OUT: IW, QW, VW, LW, MW,SW, SMW, AC, T, C, ∗VD, ∗AC, ∗LD IN: IW, QW, VW, LW, MW,SW, SMW, AC, T, C, AIW, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD OUT: IB, QB, MB, SMB, VB, SB, LB, AC, ∗VD, ∗AC, ∗LD Byte INT INT Byte 101 Chương 3: Ngôn ngữ lập trình ứng dụng Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Hình 3.45: Ví dụ minh hoạ cách sử dụng lệnh chuyển đổi STL LAD Mơ tả Description Tốn hạng Operands Kiểu liệu Data Types Decode DECO EN ENO DECO IN, OUT ENCO IN, OUT IN OUT ENCO EN ENO IN OUT Lệnh đặt giá trị logic vào bit từ đơn OUT có số (trọng số bit thuộc Word) số nguyên nằm nibble (4 bit) thấp byte đầu vào IN Các bit lại từ đơn có giá trị logic Lệnh xác định số bit thấp từ đơn IN có giá trị logic 1và ghi kết vào nibble thấp byte đầu OUT Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh IN: IB, QB, MB, SMB, VB, SB, LB, AC, Constant, ∗VD, ∗AC, ∗LD OUT: IW, QW, VW, LW, MW,SW, SMW, AC, T, C, AIW, ∗VD, ∗AC, ∗LD IN: IW, QW, VW, LW, MW,SW, SMW, AC, T, C, AIW, ∗VD, ∗AC, ∗LD OUT: IB, QB, MB, SMB, VB, SB, LB, AC, ∗VD, ∗AC, ∗LD Byte Word Word Byte 102 Chương 3: Ngơn ngữ lập trình ứng dụng Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Hình 3.46: Ví dụ cách sử dụng lệnh DECO Hình 3.47: Ví dụ cách sử dụng lệnh ENCO STL LAD Mơ tả (Description) Tốn hạng (Operands) Kiểu liệu (Data Types) Segment Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 103 Chương 3: Ngôn ngữ lập trình ứng dụng SEG EN ENO SEG IN, OUT IN OUT ATH EN ATH IN, OUT, LEN IN OUT LEN ATH EN IN OUT LEN HTA IN, OUT, LEN Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Lệnh xuất bit cho IN: IB, QB, MB, SMB, LB, VB, AC, ghi đoạn tương ứng với nội dung Constant, ∗VD, ∗AC, bit thấp byte SB, ∗LD đầu vào IN Kết OUT: IB, QB, MB, chi vào byte đầu SMB, LB, VB, AC, ∗VD, ∗AC, SB, ∗LD ASCII to Hexa and Hexa to ASCII Thực phép biến đổi IN, OUT: chuỗi kí tự có độ IB, QB, MB, SMB, dài thị LB, VB, ∗VD, ∗AC, tốn hạng LEN, bắt đầu SB, ∗LD kí tự định toán hạng IN, sang số LEN: nguyên hệ số 16 IB, QB, MB, SMB, ghi vào vùng nhớ kể từ LB, VB, AC, byte định Constant, ∗VD, ∗AC, OUT Độ dài cực đại SB, ∗LD chuỗi kí tự 255 Những kí tự hợp lệ kí tự có mã ASCII từ 30÷39 41÷46 (cơ số 16, ứng với kí tự từ 0÷9, F ) Nếu mã hố kí tự bị sai q trình mã hố bị dừng lại bit SM1.7 có giá trị logic Thực đổi dãy IN, OUT: chữ viết hệ số IB, QB, MB, SMB, 16 thành chuỗi kí tự mã LB, VB, ∗VD, ∗AC, ASCII Dãy số đầu vào SB, ∗LD lưu mảng bắt đầu IN có độ dài LEN Độ dài cực LEN: đại dãy số 255 IB, QB, MB, SMB, Chuỗi kí tự đầu LB, VB, AC, ghi vào mảng có byte Constant, ∗VD, ∗AC, đầu OUT SB, ∗LD Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh Byte Byte Byte Byte 104 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Có lệnh ghi cho giao thức USS: USS_WPM_W: lệnh ghi tham số Word USS_WPM_D: lệnh ghi tham số Double Word USS _WPM_R: lệnh ghi tham số thực Chỉ lệnh đọc (USS_WPM _x) ghi (USS_WPM_x) làm việc thời điểm Lệnh USS_WPM_x hoàn thành việc thực lệnh MM nhận biết cách thức lệnh, lỗi trạng thái thơng báo.Vòng qt tiếp tục thực trình chờ phản hồi - Bit EN phải set phép truyền yêu cầu, nên giữ lại trạng thái bit Done set lên - tín hiệu hồn thành q trình ( Ví dụ: lệnh USS-WPM-x truyền đến MM vòng quét đầu vào XMT_REQ on) Do đó, đầu vào XMT-REQ nên kích xung nhận sườn xung lên để truyền yêu cầu cho chuyển tiếp dương đầu vào EN - Ðầu vào Drive địa MM mà lệnh USS_WPM_x chuyển tới Ðịa hợp lệ đến 31 - Param số tham số - Index biến vào giá trị để đọc - Value giá trị thông số cần ghi đến nhớ RAM biến tần Ðối với MM3 ghi giá trị vào EEPROM, cách cài đặt tham số P971 - Ðầu vào DB-Ptr cung cấp địa đệm 16 byte Trong lệnh USS _WPM_x, đệm dùng chứa kết lệnh đưa đến từ MM Khi lệnh USS_WPM_x hoàn tất, đầu Done set lên đầu Error (kiểu byte) chứa kết việc thực lệnh Khi đầu vào EEPROM set lên, lệnh ghi vào nhớ RAM EEPROM biến tần Khi đầu vào EEPROM khơng set lệnh ghi Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 175 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện vào nhớ RAM MM3 khơng hỗ trợ chức này, đó, cần phải chắn đầu vào không set để lệnh làm việc với MM3 Bảng 7.5: Kiểu liệu toán hạng đầu vào/ra lệnh USS_WPM_x Ðầu vào/ra Kiểu liệu Toán hạng XMT-REQ BOOL I, Q, M, SM, T, C, V, L EEPROM BOOL I, Q, M, S, SM, T, C, V, L Drive BYTE VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD, Constant Param, Index WORD VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, AIW, *VD, *AC, *LD, Constant DB-Ptr DWORD &VB Value WORD VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, AQW, *VD, *AC, *LD DWORD,REAL VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, *VD, *AC Done BOOL I, Q, M, S, SM, T, C, V, L Error BYTE VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD 7.4.5 Kết nối cài đặt MicroMaster Series (MM3): 5.1 Kết nối MM3: Có thể sử dụng cáp chuẩn PROFIBUS đầu nối để kết nối S7-200 với MicroMaster Series * Chú ý: Các thiết bị kết nối với điện khác nguyên nhân dẫn tới việc phát sinh dòng điện khơng mong muốn cáp kết nối Dòng điện nguyên nhân dẫn tới lỗi truyền thông làm hỏng thiết bị Cần phải chắn tất thiết bị kết nối vào cáp truyền thơng có dòng điện định mức cách ly để ngăn ngừa dòng điện phát sinh không mong muốn 5.2 Cài đặt MM3: Trước kết nối đến S7-200, cần phải chắn có đủ thơng số MM Sử dụng keypad có sẵn biến tần để cài đặt sau: Reset biến tần để cài đặt lại (tuỳ chọn) Nhấn phím P: hiển thị P000 Nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P944 Nhấn P để nhập thông số: P944 = Cho phép truy xuất để đọc/ghi tất thơng số Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P009 Nhấn P để nhập: P009 = Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 176 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Kiểm tra lại việc cài đặt thông số động cho biến tần Việc cài đặt phải theo loại động sử dụng Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị thông số cần cài đặt Nhấn P để nhập: P081 = Tần số định mức động (Hz) P082 = Tốc độ định mức động (RPM) P083 = Dòng điện định mức động (A) P084 = Ðiện áp định mức động (V) P085 = Công suất định mức động (kW/HP) Ðặt chế độ điều khiển chỗ hay từ xa ( Local/Remove ) Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P910 Nhấn P để nhập: P910 = ( Remove ) Ðịnh giá trị tốc độ Baud cho chuẩn RS-485 Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P092 Nhấn P để nhập, nhấn phím mũi tên để hiển thị giá trị tốc độ Baud cho chuẩn RS-485: P092 ( 1200 baud ) ( 2400 baud ) ( 4800 baud ) ( 9600 baud - chuẩn ) ( 19200 baud ) Nhập địa Slave Mỗi drive (tối đa 31) vận hành qua bus Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P091 Nhấn P để nhập Nhấn phím mũi tên để hiển thị địa mong muốn, nhấn P nhập: P091 =  31 Ðịnh thời gian tăng tốc (tuỳ chọn) Với thời gian đặt tốc độ động tăng dần đạt max Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P002 Nhấn P để nhập: P002 =  650.00 Ðịnh thời gian giảm tốc (tuỳ chọn) Sau khoảng thời gian động giảm đến tốc độ dừng Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P003 Nhấn P để nhập: P003 =  650.00 Serial Link Time-out Ðây khoảng thời gian lớn cho phép hai lần truy nhập liệu Thời gian tính sau liệu nhận Nếu liệu điện không nhận, biến tần ngắt hiển thị mã lỗi F008 Ðặt giá trị để ngừng việc điều khiển Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P093 Nhấn P để nhập Nhấn phím mũi tên để nhập giá trị mong muốn: P093 = ( 240 (thời gian tính giây) Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 177 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện 10 Serial Link Nominal System Setpoint Giá trị thay đổi, phải tương ứng 50Hz 60Hz, định nghĩa tương ứng với giá 100% giá trị cho PV SP Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P094 Nhấn P để nhập Nhấn phím mũi tên để chọn giá trị mong muốn: P094 =  400.00 11 Tương thích USS (tuỳ chọn) Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P095 Nhấn P để nhập: P095 = độ phân giải 0,1Hz độ phân giải 0,01Hz 12 EEPROM điều khiển (tuỳ chọn) Nhấn P, nhấn phím mũi tên lên xuống hiển thị P971 Nhấn P để nhập: P971 = 0: Thay đổi thông số cài đặt (bao gồm P971) bị mất nguồn 1: Tham số cài đặt lưu lại suốt thời gian nguồn 13: Hiển thị vận hành Nhấn P để thoát 7.4.6 Kết nối cài đặt MicroMaster Series (MM4): 1) Kết nối MM4: Ðể kết nối với MM4, ta sử dụng cáp RS-485 (nối trực tiếp S7-200 với MM4) Ngồi ra, dùng cáp chuẩn PROFIBUS đầu nối để kết nối * Chú ý: Các thiết bị kết nối với điện khác nguyên nhân dẫn tới việc phát sinh dòng điện khơng mong muốn chạy cáp kết nối Dòng điện nguyên nhân dẫn tới lỗi truyền thông làm hỏng thiết bị Cần phải chắn tất thiết bị kết nối vào cáp truyền thơng có dòng điện định mức cách ly để ngăn ngừa dòng điện phát sinh khơng mong muốn Nếu S7-200 điểm nút cuối mạng, kết nối điểm - điểm (point-to-point), cần phải sử dụng đầu A1 B1 (không phải A2 B2) đầu cắm 2) Cài đặt MM4: Trước kết nối đến S7-200, cần phải chắn có đủ thơng số MM Sử dụng keypad có sẵn biến tần để cài đặt sau: Reset để cài đặt lại cho hệ thống (tuỳ chọn): P0010 = 30 P0970 = Nếu bỏ qua bước này, thông số set theo giá trị: USS PZD length: P2012 Index0 = USS PKW length: P2013 Index0 = 127 Cho phép truy nhập đọc/ghi thông số: P0003 = 3 Kiểm tra cài dặt thông số động cho biến tần: Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 178 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện P0304 = điện áp động (V) P0305 = dòng điện động (A) P0307 = công suất động (W) P0310 = tần số động (Hz) P0311 = tốc độ động (RPM) Các thơng số cài đặt thay đổi tuỳ thuộc vào loại động sử dụng Trước cài đặt thông số P0304, P0305, P0307, P0310, P0311, cần thiết phải set thông số P0010 lên trước Sau kết thúc việc cài đặt, đặt thông số P0010 Các thông số P0304, P0305, P0307, P0310, P0311 thay đổi chế độ quick commissioning Ðịnh chế độ điều khiển từ xa hay chỗ (Local/Remove): P0700 Index0 = 5 Ðặt lựa chọn tần số setpoint cho USS cổng COM P1000 Index0 = Ðịnh thời gian tăng tốc (tuỳ chọn), thời gian để động tăng tốc đến tốc độ max: P1120 =  650,00 (s) Ðịnh thời gian giảm tốc (tuỳ chọn), thời gian để động giảm dần tốc độ dừng: P1121 =  650,00 (s) Ðặt tần số tham chiếu: P2000 = đến 650 Hz Tiêu chuẩn hoá USS: P2009 Index0 = 10 Ðặt giá trị tốc độ baud cho chuẩn RS-485: P2010 Index0 = (2400 baud) (4800 baud) (9600 baud) (19200 baud) (38400 baud) (57600 baud) 10 (115200 baud) 11 Nhập địa Slave: P2011 Index0 = đến 31 12 Ðặt thời gian trống hai điện, khoảng thời gian cho phép hai lần truy nhập liệu điện Nó sử dụng để cắt biến tần khoảng thời gian xảy lỗi truyền thơng Thời gian tính từ lúc sau liệu hợp lệ điện nhận Nếu có liệu khơng nhận, biến tần ngắt hiển thị mã lỗi F0070 Ðặt giá trị để ngừng điều khiển Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 179 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện P2014 Index0 = đến 65,535 ms 13 Chuyển liệu từ RAM đến EEPROM: P0971 = (bắt đầu chuyển) Lưu cài đặt thay đổi thông số vào EEPROM 7.4.7 Chương trình từ PLC để điều khiển thu thập thơng số từ mạng biến tần: Network 1: Chương trình cài đặt tham số truyền thông với biến tần Clanhke // 1_chọn USS Protocol // 9600_Tốc độ truyền PLC biến tần // 16#00000001_Địa biến tần // MB3_Chứa kết việc thực lệnh (xem bảng mã lỗi) // M0.3_bit báo trạng thái làm việc lệnh USS_INIT Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 180 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Network 2: Chương trình điều khiển biến tần // V500.0_Khởi động dừng động // V500.1=1 _Dừng động với thời gian lâu trường hợp OFF3 //F_ACKN Lỗi biến tần xố tín hiệu đưa đến từ chân tích cực //SM0.0_ln có nghĩa động quay thuận //Drive = 0, địa biến tần mạng //Type = 0, kiểu biến tần MM3, tương ứng với MM4 // VD88_giá trị setpoint tốc độ động (nằm giới hạn từ 200%÷+200%) //V501.1_báo nhận tín hiệu phản hồi (chỉ set lên vòng qt sau giá trị cập nhật) //VB617_báo kết việc truyền thơng tới Drive //VW618_thanh ghi trạng thái (có hai loại tương ứng cho MM3, MM4) //MD620_chứa giá trị thực tốc độ động cơ(-200%÷+200%) //V601.4_báo trạng thái làm việc động (0-Stop, 1-Run) //V601.5 cho biết hướng quay Network 3: //DB_Ptr_dành đệm 16 byte cho việc ghi liệu từ PLC đến biến tần, để ghi giá trị ta phải dùng biến trỏ &VB630 //Param=009_cho phép đọc/ghi tất giá trị từ biến tần Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 181 Chương 7: Những ứng dụng PLC Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Chương trình tiến hành tương tự n biến tần mạng USS, với n = (0 ÷31), từ đệm, từ kép, từ đơn, byte bit trạng thái dùng phần mềm khác VisualBasic, Delphi để thiết kế giao diện, tạo lập sở liệu, nhật kí, cảnh báo để hình thành mạng SCADA mini để điều khiển giám sát hệ thống Ngoài mạng biến tần dùng PLC để điều khiển, tích hợp mạng bao gồm nhiều PLC biến tần có điều khiển giám sát từ PC Để làm điều khó khăn khơng có hỗ trợ gói phần mềm Microcomputing Siemens Phần mềm cài đặt, có tool, file ocx, dll hữu ích cho việc định nghĩa đường truyền, quét cập nhật theo kiện, tạo lập giao diện, truy xuất liệu từ PLC Phần mềm hỗ trợ cho VisualBasic 7.5 Ứng dụng PLC hệ thống điều khiển giám sát: Các bước tiến hành thiết lập hệ thống điều khiển giám sát từ PC: + Cấp trường: Thiết kế phần cứng dựa vào yêu cầu q trình cơng nghệ Thuật tốn điều khiển cho trạm mạng Quy định địa trạm, giao thức truyền thơng, thuật tốn truyền thông trạm mạng, quy định trạm master/slave mạng PPI; trạm ngang cấp mạng Freeport (giao thức gọi điều khiển cổng tự do_mỗi trạm trạm chủ trạm tớ) Đây việc cần thiết q trình tích hợp mạng Lập bảng quy định địa chỉ, mã hiệu, lỗi cần thiết cho việc truyền thơng Viết chương trình điều khiển tương ứng cho trạm + Cấp điều khiển giám sát: Cài đặt phần mềm hỗ trợ như: Prodave, microcomputing Thiết kết giao diện HMI mềm VisualBiasic, Delphi Lập trình hướng đối tượng tương ứng với thiết bị sơ đồ công nghệ kết hợp với bảng quy định tiến hành bước 4 Thiết lập sở liệu, nhật kí vận hành, cảnh báo, báo cáo, vẽ đồ thị, truy xuất đến máy in cần thiết Kiểm tra toàn tiến hành thủ tục kết nối Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 182 Chương 8: Lựa chọn TB, kiểm tra bảo trì HT Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện CHƯƠNG LỰA CHỌN, LẮP ĐẶT, KIỂM TRA VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG 8.1 Xem xét khả thi: Khảo sát hệ thống: Ở tài liệu đề cập tới PLC số hãng công nghiệp lớn giới đặc biệt hệ CPU S7-200 Siemens Đặc điểm loại PLC nhớ chương trình liệu bé, khả tính tốn, xử lý với tốc độ khơng cao, hỗ trợ ngắt (thời gian, vào ra, truyền thơng…) Số module mở rộng tối đa có module, số đầu vào/ra tổng cộng xem bảng chi tiết trích từ catalogue hãng S7-200 gồm có series cũ series mới: Series cũ 21x bao gồm loại sau: CPU 210, 212, 214, 215-2DP, 216 loại khơng sản xuất nữa, sản xuất theo đơn đặt hàng số nhà máy để phục vụ cho mục đích thay Series 22x bao gồm loại sau: CPU 221, 222, 224, 224XP, 226, 226XM hãng sản xuất loại Do tài liệu chủ yếu đề cập đến loại CPU Series 22x Bảng 8.1: Quy định nguồn dòng cung cấp cho module Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 183 Chương 8: Lựa chọn TB, kiểm tra bảo trì HT Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Bảng 8.2: Cấu hình I/O max S7-200 series CPU 22x Từ bảng cấu hình cho thấy CPU S7-200 thích hợp cho ứng dụng nhỏ vừa Dựa vào quy mô hệ thống, hệ thống sản xuất theo dây chuyền phân dây chuyền làm nhiều cụm dựa đặc điểm công nghệ Sao cho Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 184 Chương 8: Lựa chọn TB, kiểm tra bảo trì HT Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện cụm làm việc tương đối độc lập nhau, khoảng cách dây nối đến cảm biến cấu chấp hành không vượt chiều dài quy định tương ứng với loại, số I/O hợp lý nằm khoảng mà loại PLC nhỏ cho phép 8.2 Trình tự thiết kế hệ thống PLC: Trình tự thiết kế hệ thống thực qua bước sau: Từ cụm chia phần xem xét khả thi hệ thống tiến hành phân tích chi tiết quy trình cơng nghệ, hệ truyền động trang bị điện Mô tả chi tiết liên động phần tử hệ thống sở thành lập giản đồ thời gian hay lưu đồ thuật toán đặc biệt phải ý đến lỗi xảy trình máy hoạt động bình thường Tính chọn thiết bị cảm biến cấu chấp hành: • Nếu đầu vào có chức logic 0&1 tính chọn cho đầu vào số • Nếu có chức phân tích tín hiệu để phục vụ cho việc giám sát (nhiệt độ, độ ẩm, mức, lưu lượng, khối lượng, lực tác dụng…) điều khiển có phản hồi phải tính chọn cho đầu vào analog • Nếu điều chỉnh động theo phương pháp PID loop phải tính chọn cho đầu analog • Cơ cấu chấp hành Piton thuỷ lực hay khí nén phải tính chọn van thuỷ khí tương ứng Để điều khiển van phải tính chọn cho đầu số, ngoại trừ van tiết lưu van phần trăm điều khiển thông qua động tính chọn biến tần điều chỉnh tương ứng với động Ngồi dùng PID loop để điều khiển van đó, lúc phải tính chọn cho dầu analog • Cơ cấu chấp hành động phải xem xét có cần thiết phải điều khiển tốc độ khơng Nếu có phải tính chọn biến tần, điều chỉnh điện áp động chiều hay module điều khiển vị trí động bước Xem xét có cần thiết phải kết nối biến tần với PLC không? Nếu đơn việc khởi động dừng động khơng thiết phải kết nối qua cổng truyền thông mà cần dùng đầu số đủ Nếu cần thiết giám sát dòng điện, điện áp, nhiệt độ… đặt lại giá trị tốc độ phải kết nối biến tần với PLC thông qua cổng truyền thông theo giao thức riêng hãng Hiện hai giao thức sử dụng thông dụng biến tần MicroMaster 430, 440 USS protocol Mudbus protocol • Tính chọn cơng tắc, nút ấn panel điều khiển tay • Ngồi phải xem xét dòng cấu chấp hành: Ich > 1.5A PLC loại DC/DC/RLY; Ich > 0.2A loại DC/DC/DC thiết phải thông qua hệ rơ le trung gian, Transistor, Tiristor hay Triac Tính chọn PLC: • Các ứng dụng sử dụng đầu phát xung nhanh thiết phải chọn PLC đầu Transistor (loại DC/DC/DC) Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 185 Chương 8: Lựa chọn TB, kiểm tra bảo trì HT Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện • Nếu khơng sử dụng cho ứng dụng có đầu phát xung nhanh nên chọn PLC loại đầu rơle (loại DC/DC/RLY) Vì loại đơn giản việc giao tiếp với cấu chấp hành • Tính tổng số: - Đầu vào số - Đầu số - Đầu vào analog - Đầu analog Tính chọn module Digital Tính chọn muodule analog (dựa vào bảng 1) • Xem xét sử dụng cổng truyền thơng vào mục đích điều khiển biến tần, kết nối panel, OPs (Operation), PC hay mạng nên sử dụng PLC có hai cổng truyền thơng PPI CPU 2224XP, 226, 226XM Nếu hệ thống làm việc dây chuyền phải thiết kế mạng để kết nối PLC lại với Quy trình thiết kế chạy mạng nêu rõ môn học mạng truyền thơng cơng nghiệp, giáo trình giới hạn PLC 8.3 Thiết kế chương trình PLC: Trình tự thiết kế chương trình PLC thực theo bước sau đây: Trên sở giản đồ thời gian hay lưu đồ thuật toán dựa theo tốn cơng nghệ phân tích phần 8.2 Tiến hành phân chia địa vào/ra, thiết lập vùng nhớ để phục vụ cho trình xử lý liệu Liệt kê đếm, định thời cần thiết phải sử dụng chương trình, bit, byte… vùng nhớ đặc biệt Liệt kê chương trình con, chương trình xử lý ngắt Sau tiến hành biên dịch từ giản đồ thời gian hay lưu đồ thuật tốn sang ngơn ngữ PLC Có thể dùng cơng tắc đèn Led hay dùng phần mềm PLCsim cho S7-200 để chạy thử chương trình chế độ offline Trên sở xem xét, đánh giá mức độ tối ưu chương trình Chương trình cần phải viết ngắn gọn (nhất chương trình xử lý ngắt) tin cậy, đặc biệt cần phải có chương trình xử lý cố 8.4 Tổ chức bố trí phần cứng hệ thống: Hệ thống PLC bao gồm: Module nguồn, module CPU, Module mở rộng tất lắp giá theo chẩn DIN hình vẽ Hình 8.1: Giá lắp đặt PLC theo chuẩn DIN Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 186 Chương 8: Lựa chọn TB, kiểm tra bảo trì HT Bộ môn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Ở hai mặt giao tiếp với dây nối cảm biến cấu chấp hành, khơng gian tối Hình 8.2: Khoảng cách lắp đặt cho phép PLC tủ điện thỉu phải 25mm Có thể lắp đặt Rack theo chiều đứng ngang Số rack không vượt hai rack Khoảng cách hai mặt trước sau tủ không nhỏ 75mm PLC phải đặt khơng gian tương đối thống, bụi Trong tủ điện thường phải có quạt thơng gió Hình 8.3: Mơ hình tủ điện có lắp đặt PLC Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 187 Chương 8: Lựa chọn TB, kiểm tra bảo trì HT Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện Hình 8.4: Mơ hình tủ điện có lắp đặt PLC biến tần Trên mơ hình vài tủ điện làm ví dụ để tham khảo cách bố trí phần cứng hệ thống 8.5 Chạy thử chương trình: Đây trình chạy thật máy chế độ online Trước chạy chế độ phải thực bước sau: Kiểm tra mức độ tiếp xúc dây nối địa đầu vào công tắc, nút nhấn, cơng tắc hành trình dựa vào đèn trạng thái đầu vào PLC Dùng đồng hồ để đo đạc tín hiệu tương tự Kiểm tra dây nối đến cấu chấp hành lần cuối trước cho chạy thử nghiệm Xem xét chắn đấu nối theo sơ đồ hay chưa Kiểm tra điện áp cấu chấp hành xem thử đạt chưa Có thể viết đoạn chương trình nhở để kiểm tra trạng thái hoạt động đầu ra, cấu thuỷ lực khí nén Bước gọi bước chạy đơn động Thường thực cho máy móc có cơng nghệ tương đối phức tạp Các máy đơn giản bỏ qua bước Đưa cấu trở lại trạng thái ban đầu (đúng với quy trình thiết kế theo giản đồ thời gian hay lưu đồ thuật tốn) Nạp chương trình vào PLC chạy liên động toàn hệ thống Xem xét, đánh giá mức độ tin cậy chương trình chưa tốt hiệu chỉnh thêm vài lần Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 188 Chương 8: Lựa chọn TB, kiểm tra bảo trì HT Bộ mơn Tự Động Đo Lường – Khoa Điện 8.6 Lập tài liệu cho hệ thống: Lập tài liệu theo gói sau: Tài liệu chung cho hệ thống như: Tài liệu phần cứng phần mềm PLC, động cơ, biến tần… Tài liệu lắp đặt: Các vẽ, tài liệu hướng dẫn lắp đặt tài liệu cách cài đặt phần mềm chạy thử nghiệm hệ thống Tài liệu vận hành: Hướng dẫn quy trình vận hành máy Tài liệu bảo dưỡng Biên soạn: Lâm Tăng Đức - Nguyễn Kim Ánh 189 ... Bảng 3.8: Liệt kê tín hiệu báo ngắt tương ứng với loại CPU 22 x Kiểu ngắt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Mơ tả tín hiệu ngắt Ngắt theo sườn lên I0.0 Ngắt theo... kết thúc tiếp tục xử lý ngắt truyền thông Bảng hàng đợi lớn mà CPU có: Nhóm ưu tiên 21 2 21 4 21 5 21 6 22 1 22 2 22 4 22 6 Ngắt truyền thông 4 4 Ngắt vào 16 16 16 16 16 16 16 Ngắt thời gian 8 8 8 Riêng... Ánh Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y CPU 21 4, 22 4XP Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y CPU 22 6, 22 6XM Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y CPU 22 1 CPU 22 2 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y