1 1 2 cấu trúc phần cứng PLC s7 200

1.1 Tổng quan PLC S7-200 1.1.1 Giới thiệu chung PLC viết tắt programable logic controler thiết bị điều khiển logic lập trình được, cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình S7 -200 thiết bị hãng Siemens (Đức) – thiết bị nhỏ gọn dễ dàng thay đổi thuật tốn điều khiển trao đổi thơng tin với máy tính PLC khác Lại tích hợp sẵn tính phong phú, có khả đáp ứng yêu khác máy móc, thiết bị cơng nghiệp Dịng PLC S7-200 có hai họ 21X ( loại cũ ) 22X ( loại ), họ 21X khơng cịn sản xuất Họ 21X có đời sau: 210, 212, 214, 215-2DP, 216; họ 22X có đời sau:221,222,224,224XP,226XM Hình 1.1 :Hình dáng bên PLC S7-200 (CPU 224 ) 1.1.2 Cấu trúc phần cứng  Nguồn vào : nguồn 24 VDC  Module đơn vị xử lý trung tâm  Module nhớ chương trình liệu  Module đầu vào : có từ đầu vào/4 đầu số (CPU221) đến 24 đầu vào/16 đầu số (CPU226) Có thể mở rộng số đầu vào nhờ module mở rộng Các đầu vào S7-200 sử dụng mức 24 VDC thích hợp cho việc kết nối với cảm biến tiệm cận hay cảm biến quang  Module đầu : Đầu có hai lựa chọn: đầu transistor cho điện áp DC phù hợp với ứng dụng hút van 24 VDC chiều công suất nhỏ, relay trung gian  Nổi bật dòng CPU 224 với nhiều đặc điểm ưu việt Hình 1.2: Hình ảnh PLC S7-200 dùng CPU 224 Hình 1.3 Các địa vào CPU 224 - Đặc điểm CPU 224: Đặc điểm kỹ thuật Kích thước (mm) Bộ nhớ chương trình CPU 224 120×80×62 12 kb Bộ nhớ liệu 8kb Cổng logic vào 14 Cổng logic 10 Modul mở rộng Digital I/O cực đại 128/128 Analog I/O cực đại 32 In/ 32 Out Bộ đếm(counter) 256 Bộ định thời (Timer) 256 Tốc độ thực thi lệnh 0.37 µs Lưu trữ điện 190 Các đèn báo S7-200 CPU224:  SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng  RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN định PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp vào máy  STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP định PLC chế độ dừng chương trình thực lại  Ix.x (đèn xanh): Đèn xanh cổng vào báo hiệu trạng thái tức thời cổng Ix.x Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị Logic cơng tắc  Qx.x (đèn xanh): Đèn xanh cổng báo hiệu trạng thái tức thời cổng Qx.x Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị logic cổng Chế độ làm việc: PLC có chế độ làm việc:  RUN: cho phép PLC thực chương trình nhớ, PLC chuyển từ RUN sang STOP máy có cố chương trình gặp lệnh STOP  STOP: Cưỡng PLC dừng chương trình chạy chuyển sang chế độ STOP  TERM: Cho phép máy lập trình tự định chế độ hoạt động cho PLC RUN STOP Cổng truyền thông: S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích nối chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình với trạm PLC khác Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI 9600 baud Tốc độ truyền cung cấp PLC theo kiểu tự 38.400 baud Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS232 cần có cáp nối PC/PPI với chuyển đổi RS232/RS485 Chân Giải thích Đất 24 VDC Truyền nhận liệu Không sử dụng Đất 5VDC 24VDC Truyền nhận liệu Khơng sử dụng Hình 1.4 Địa cổng RS232 sơ đồ ghép nối với máy tính TÌM HIỂU VỀ OPC VÀ PC ACCESS I.Tổng quan OPC OPC viết tắt OLE (Object Linking and Embedding) for Process Control, giao tiếp tiêu chuẩn nguồn liệu bao gồm thiết bị nhà máy, thiết bị phịng thí nghiệm, hệ thống thử nghiệm sở liệu phòng điều khiển Để làm đơn giản bớt việc phát triển phần mềm điều khiển thiết bị (device drivers) loại bỏ không quán phần mềm điều khiển, hỗ trợ thay đổi đặc tính phần cứng tránh xung đột tiếp cận hệ thống điều khiển công nghiệp Quỹ OPC (OPC Foundation) định nghĩa giao tiếp tiêu chuẩn cho phép máy tính (any client) tiếp cận tới thiết bị tương thích OPC Hầu hết nhà cung cấp thiết bị thu liệu điều khiển làm việc với tiêu chuẩn Quỹ OPC (National Instruments, 2011) Sau phát hành vào năm 1996, OPC Foundation tạo để trì tiêu chuẩn Kể từ đó, tiêu chuẩn thêm vào tên thay đổi Tính đến tháng sáu, năm 2006, "OPC loạt tiêu chuẩn kỹ thuật" (Bảy tiêu chuẩn hành hai tiêu chuẩn nổi.) "Các tiêu chuẩn (ban đầu gọi đơn giản OPC Đặc điểm kỹ thuật "), là" gọi truy cập liệu kỹ thuật ", (sau trang)" OPC truy cập liệu ", hay OPC Truy cập liệu kỹ thuật OPC loạt tiêu chuẩn kỹ thuật Các tiêu chuẩn (ban đầu gọi đơn giản kỹ thuật OPC gọi kỹ thuật truy cập liệu ) kết cộng tác số nhà cung cấp tự động hóa hàng đầu tồn giới làm việc hợp tác với Microsoft Ban đầu dựa COM OLE Microsoft (mơ hình đối tượng thành phần) DCOM (phân phối mơ hình đối tượng thành phần) công nghệ, đặc điểm kỹ thuật xác định tiêu chuẩn đối tượng, giao diện phương pháp để sử dụng điều khiển q trình ứng dụng tự động hóa sản xuất để tạo điều kiện cho khả tương tác Các công nghệ COM / DCOM cung cấp khuôn khổ cho sản phẩm phần mềm phát triển Hiện có hàng trăm OPC máy chủ truy cập liệu khách hàng Tương tự người yêu thích cho cần truy cập liệu Thơng số kỹ thuật ban đầu trình điều khiển máy in hệ điều hành DOS sau Windows Trong DOS phát triển ứng dụng có bạn nên viết trình điều khiển máy in cho máy in Vì vậy, AutoCAD viết ứng dụng AutoCAD trình điều khiển máy in Và WordPerfect viết ứng dụng WordPerfect trình điều khiển máy in Họ phải viết trình điều khiển máy in riêng biệt cho máy in họ muốn hỗ trợ: cho Epson FX-80 cho máy in HP LaserJet, và Trong giới tự động hóa cơng nghiệp, Intellution viết giao diện (HMI) phần mềm người máy trình điều khiển độc quyền cho thiết bị công nghiệp (bao gồm tất thương hiệu PLC) Rockwell viết HMI trình điều khiển độc quyền cho thiết bị công nghiệp (bao gồm tất thương hiệu PLC, không riêng họ) Cửa sổ giải vấn đề điều khiển máy in cách kết hợp hỗ trợ máy in vào hệ điều hành Bây trình điều khiển máy in phục vụ tất ứng dụng! Và trình điều khiển máy in mà nhà sản xuất máy in viết (không phải nhà phát triển ứng dụng) Windows cung cấp sở hạ tầng phép giải pháp điều khiển thiết bị công nghiệp tốt Thêm đặc điểm kỹ thuật OPC công nghệ OLE Microsoft Windows tiêu chuẩn cho phép Bây nhà sản xuất thiết bị cơng nghiệp "có thể viết OPC DA máy chủ phần mềm (như HMI) trở thành khách hàng OPC Kết lợi ích ích kỷ để nhà cung cấp phần mềm khả giảm chi phí họ để kết nối tập trung họ vào tính cốt lõi phần mềm Cho người sử dụng, lợi ích tính linh hoạt Bây họ lựa chọn nhà cung cấp phần mềm dựa tính thay "Họ có trình điều khiển để thiết bị tơi?" Họ khơng có để tạo giao diện tùy chỉnh mà họ phải chịu tồn chi phí xây dựng nâng cấp thơng qua hệ điều hành thay đổi nhà cung cấp thiết bị Người sử dụng đảm bảo kết nối chất lượng tốt OPC DA Đặc điểm kỹ thuật hệ thống hóa chế kết nối kiểm tra việc tuân thủ Sản phẩm giao diện OPC xây dựng lần sử dụng lại nhiều lần, vậy, họ phải trải qua kiểm sốt chất lượng liên tục cải tiến Chu trình dự án người sử dụng ngắn sử dụng thành phần phần mềm chuẩn hóa Và chi phí họ thấp Những lợi ích có thật hữu hình Vì tiêu chuẩn OPC có trụ sở theo tiêu chuẩn ngành công nghiệp máy tính, độ tin cậy kỹ thuật đảm bảo Các đặc điểm kỹ thuật ban đầu chuẩn hóa việc mua lại liệu q trình Nó nhanh chóng nhận giao tiếp loại liệu hưởng lợi từ tiêu chuẩn hóa Tiêu chuẩn cho Báo động kiện, liệu lịch sử, liệu hàng loạt đưa Thông số kỹ thuật bao gồm: OPC truy cập liệu Bản gốc! Được sử dụng để di chuyển liệu thời gian thực từ PLC, DCS, thiết bị kiểm soát khác để HMI khách hàng hiển thị khác Các đặc điểm kỹ thuật truy cập liệu Release Candidate Nó thúc đẩy phiên trước đồng thời nâng cao khả duyệt web kết hợp XML-DA lược đồ OPC Báo động & Sự kiện Cung cấp báo động kiện thông báo theo yêu cầu (trái ngược với luồng liệu liên tục truy cập liệu) Chúng bao gồm trình cảnh báo, hành động điều hành, tin nhắn thông tin, thông điệp theo dõi / kiểm toán OPC hàng loạt Spec mang triết lý OPC cho nhu cầu chuyên biệt q trình thực thi Nó cung cấp giao diện để trao đổi khả thiết bị (tương ứng với S88.01 vật lý Model) điều kiện hoạt động OPC Data eXchange Đặc điểm kỹ thuật đưa từ khách hàng / máy chủ đến máy chủ đến máy chủ với giao tiếp qua mạng Ethernet bus Điều cung cấp cho nhiều nhà cung cấp khả tương tác! Và, oh cách này, cho biết thêm cấu hình từ xa, dịch vụ chẩn đoán giám sát / quản lý OPC Lịch sử truy cập liệu Nơi OPC Data Access cung cấp truy cập thời gian thực, liên tục thay đổi liệu, OPC truy cập liệu lịch sử cung cấp quyền truy cập vào liệu lưu trữ Từ nối tiếp liệu đăng nhập hệ thống đơn giản để hệ thống SCADA phức tạp, lưu trữ lịch sử lấy cách đồng OPC an ninh Tất máy chủ OPC cung cấp thơng tin có giá trị cho doanh nghiệp cập nhật khơng cách, có hậu đáng kể cho q trình nhà máy.OPC an quy định cụ thể để kiểm soát truy cập khách hàng vào máy chủ để bảo vệ thông tin nhạy cảm để bảo vệ chống lại sửa đổi trái phép thơng số q trình OPC XML-DA Cung cấp linh hoạt, phù hợp quy tắc định dạng để lộ liệu sàn nhà máy sử dụng XML, tận dụng công việc thực Microsoft người khác SOAP dịch vụ Web OPC Complex liệu Một đặc điểm kỹ thuật đồng hành để truy cập liệu XML-DA, cho phép máy chủ để phơi bày mô tả kiểu liệu phức tạp cấu trúc nhị phân tài liệu XML OPC lệnh Một nhóm cơng tác thành lập để phát triển giao diện cho phép khách hàng OPC máy chủ để xác định, gửi theo dõi lệnh điều khiển mà thực thiết bị OPC Unified Kiến trúc 3.Viết chương trình điều khiển Ta tiến hành viết chương trình khối OB1 Bước 1: Tạo biến trung gian M3.1 đóng cắt động quay Tạo network khởi động tắt hệ thống Bước 2: Chạy động băng chuyền động lấy nắp chạy hệ thống Bước Tạo biến trung gian Y1 Bước Tạo biến trung gian Y2 Bước Khởi tạo biến trung gian Y3 Y4 Bước 6:Khởi tạo biến trung gian Y5 Y6 Bước 7:Khởi tạo đếm C48 trễ cho chuyển động quay Bước 8: Tạo trễ để đóng van cấp khí xi lanh cấp điện động vặn nắp Bước 9:Tạo trễ để ổn định vị trí chai trước vặn nắp Bước 10:Tạo trễ để thực thao tác quay Bước 11:Điều khiển động quay , xi lanh vặn nắp, Động vặn nắp thông qua biến trung gian tạo trước Bước 12: Đếm số chai đóng nắp II Khởi tạo OPC Sever dùng PC Access Bước 1: Khởi động PC Access Bước 2: Tiến hành Import chương trình mà ta lập trinhg trước Bước 3: Truy nhập vào chương trình ta vừa Import để lấy TAG mà ta cần liên kết Bước 4: Tiến hành Test Client Lưu OPC sever khởi tạo II.Mô WINCC Bước 1: Khởi động WINCC > vào mục TAG MANAGEMENT để khởi tạo TAG Bước 2: Thêm OPC server giao diện khởi tạo TAGs Bước 3:Lấy TAG cần dùng OPC Sever mà ta khởi tạo trước Bước 4: Thiết kế giao diện mô Graphic Designer Bước 5: Tiến hành vẽ ta ... CPU 22 4 12 0×80× 62 12 kb Bộ nhớ liệu 8kb Cổng logic vào 14 Cổng logic 10 Modul mở rộng Digital I/O cực đại 12 8 / 12 8 Analog I/O cực đại 32 In/ 32 Out Bộ đếm(counter) 25 6 Bộ định thời (Timer) 25 6... van 24 VDC chiều công suất nhỏ, relay trung gian  Nổi bật dòng CPU 22 4 với nhiều đặc điểm ưu việt Hình 1. 2: Hình ảnh PLC S7 -20 0 dùng CPU 22 4 Hình 1. 3 Các địa vào CPU 22 4 - Đặc điểm CPU 22 4:... Module đầu vào : có từ đầu vào/4 đầu số (CPU2 21 ) đến 24 đầu vào /16 đầu số (CPU 226 ) Có thể mở rộng số đầu vào nhờ module mở rộng Các đầu vào S7 -20 0 sử dụng mức 24 VDC thích hợp cho việc kết nối với