BÀI GIẢNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CƠ BẢN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BÀI GIẢNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CƠ BẢN Bậc Cao Đẳng Số tín chỉ: 02 (Bộ Lao động-Thương binh Xã hội) GV: Nguyễn Đình Hồng Bộ mơn: Điện - Điện tử Khoa: Kỹ thuật Công nghệ Quảng Ngãi, năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ BÀI GIẢNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CƠ BẢN Bậc Cao Đẳng Số tín chỉ: 02 (Bộ Lao động-Thương binh Xã hội) GV: Nguyễn Đình Hồng Bộ môn: Điện - Điện tử Khoa: Kỹ thuật Công nghệ Quảng Ngãi, năm 2019 Lời nói đầu Hiện nay, Việt Nam bước vào giai đoạn phát triển công nghiệp hóa – đại hóa mạnh mẽ Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt ngành tự động hóa có nhiều bước phát triển vượt bậc, góp phần thúc đẩy nghiệp cơng nghiệp hố nước nhà Nhằm đáp ứng cho việc giảng dạy mơn Điều khiển lập trình (PLC) bậc Cao Đẳng, tác giả biên soạn giảng nhằm làm tài liệu học tập cho lớp chuyên ngành Kỹ thuật Điện- Điện tử Đại học Phạm Văn Đồng Tài liệu gồm chương, trình bày kiến thức Điều khiển lập trình điều khiển PLC S7-200 hãng Siemens Bài giảng sử dụng cho sinh viên lớp Cao đẳng với thời lượng 30 tiết (2 tín chỉ) Tác giả hy vọng tài liệu thiết thực cho bạn sinh viên Trong trình biên soạn, chắn tài liệu khơng tránh khỏi có sai sót Mọi góp ý xin gửi địa Nguyễn Đình Hồng - Khoa Kỹ Thuật Cơng Nghệ Trường Đai học Phạm Văn Đồng Xin chân thành cảm ơn Tác giả MỤC LỤC Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1.1 Các loại điều khiển cơng nghiệp 1.2 Ưu điểm PLC 1.3 Các ứng dụng thực tế Chương 2: CẤU TRÚC VÀ PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 2.1 Cấu trúc PLC 2.2 Các khối PLC 2.3 Các ngõ vào cách kết nối 2.4 Xử lý chương trình 2.5 Các phương pháp lập trình Chương 3: CÁC PHÉP TỐN NHỊ PHÂN CỦA PLC 3.1 Các liên kết logic 3.2 Chức nhớ RS 3.3 Timer 3.4 Counter 3.5 Các ví dụ Chương 4: CÁC PHÉP TỐN SỐ CỦA PLC 4.1 Chức truyền dẫn 4.2 Chức so sánh 4.3 Chức dịch chuyển 4.4 Chức biến đổi 4.5 Chức toán học 4.6 Chức số 4.7 Các ví dụ Chương 5: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG 5.1 Tín hiệu Analog 5.2 Biểu diễn giá trị Analog 5.3 Kết nối cảm biến tải 5.4 Đọc chuẩn hóa giá trị đo 5.5 Hiển thị giá trị đo Tài liệu tham khảo Trang 1 3 10 14 14 24 26 32 35 43 43 44 48 52 54 60 61 65 65 65 66 69 69 71 Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1.1 Các loại điều khiển cơng nghiệp Q trình thực khí hố - đại hố ngành cơng nghiệp đòi hỏi vấn đề tự động hoá dây chuyền sản xuất ngày tăng Tự động hố cơng nghiệp ngày đòi hỏi tính xác cao nên kỹ thuật điều khiển có nhiều thay đổi thiết bị thay đổi phương pháp điều khiển Trong lĩnh vực điều khiển người ta có hai phương pháp điều khiển là: phương pháp điều khiển nối cứng phương pháp điều khiển lập trình 1.1.1 Phương pháp điều khiển nối cứng Trong hệ thống điều khiển nối cứng người ta chia làm hai loại: nối cứng có tiếp điểm nối cứng khơng tiếp điểm Điều khiển nối cứng có tiếp điểm: dùng khí cụ điện contactor, relay, kết hợp với cảm biến, đèn, cơng tắc… khí cụ nối lại với thành mạch điện cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định Ví dụ như: mạch điều khiển đổi chiều động cơ, mạch khởi động – tam giác, mạch điều khiển nhiều động chạy tuần tự… Đối với nối cứng không tiếp điểm: dùng cổng logic bản, cổng logic đa chức hay mạch (gọi chung IC số), kết hợp với cảm biến, đèn, công tắc… chúng nối lại với theo sơ đồ logic cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định Các mạch điều khiển nối cứng sử dụng linh kiện điện tử công suất SCR, Triac để thay contactor mạch động lực Trong hệ thống điều khiển nối cứng, linh kiện hay khí cụ điện nối vĩnh viễn với Do đó, muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển phải nối lại tồn mạch điện Khi đó, với hệ thống phức tạp khơng hiệu tốn 1.1.2.Phương pháp điều khiển lập trình Đối với phương pháp điều khiển lập trình ta sử dụng phần mềm khác với trợ giúp máy tính hay thiết bị lập trình trực tiếp thiết bị có kết nối thiết bị ngoại vi Ví dụ như: LOGO!, ZEN, S7-200… Chương trình điều khiển ghi trực tiếp vào nhớ điều khiển hay máy tính Để thay đổi chương trình điều khiển ta cần thay đổi nội dung nhớ điều khiển, phần nối dây bên ngồi khơng bị ảnh hưởng Đây ưu điểm lớn điều khiển lập trình 1.2 Ưu điểm PLC PLC viết tắt Programmable Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện Các kiện kích hoạt tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC qua hoạt động có trễ thời gian định hay kiện đếm Một kiện kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình liên tục “lặp” chương trình “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ngõ vào xuất tín hiệu ngõ thời điểm lập trình Để khắc phục nhược điểm điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển Relay) người ta chế tạo PLC nhằm thỏa mãn yêu cầu sau : - Lập trình dể dàng, ngơn ngữ lập trình dể học - Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa - Dung lượng nhớ lớn để chứa chương trình phức tạp - Hồn tồn tin cậy trog mơi trường cơng nghiệp - Giao tiếp với thiết bị thơng minh khác như: máy tính, nối mạng, Modul mở rộng - Giá cạnh tranh 1.3 Các ứng dụng thực tế Các điều khiển lập trình nhờ có nhiều ưu điểm tính tích hợp bên nên sử dụng rộng rãi công nghiệp dân dụng như: - Điều khiển động - Máy công nghệ - Hệ thống bơm - Hệ thống nhiệt… Chương 2: CẤU TRÚC VÀ PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 2.1 Cấu trúc PLC Tất PLC có thành phần : - Một nhớ chương trình RAM bên ( mở rộng thêm số nhớ EPROM ) - Một vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC - Các Modul vào /ra Bên cạnh đó, PLC hồn chỉnh kèm thêm mơt đơn vị lập trình tay hay máy tính Hầu hết đơn vị lập trình đơn giản có đủ RAM để chứa đựng chương trình dạng hồn thiện hay bổ sung Nếu đơn vị lập trình đơn vị xách tay, RAM thường loại CMOS có pin dự phòng, chương trình kiểm tra sẵn sàng sử dụng truyền sang nhớ PLC Đối với PLC lớn thường lập trình máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, … Hình 2.1 Hình dạng bên PLC S7-200 2.2 Các khối PLC - Đơn vị xử lý trung tâm CPU điều khiển hoạt động bên PLC Bộ xử lý đọc kiểm tra chương trình chứa nhớ, sau thực thứ tự lệnh chương trình, đóng hay ngắt đầu Các trạng thái ngõ phát tới thiết bị liên kết để thực thi Và toàn hoạt động thực thi phụ thuộc vào chương trình điều khiển giữ nhớ - Hệ thống bus Hệ thống Bus tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song : Address Bus : Bus địa dùng để truyền địa đến Modul khác Data Bus: Bus dùng để truyền liệu Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền tín hiệu định điểu khiển đồng hoạt động PLC Trong PLC số liệu trao đổi vi xử lý modul vào thông qua Data Bus, Address Bus Data Bus gồm đường, thời điểm cho phép truyền bit byte cách đồng thời hay song song Nếu modul đầu vào nhận địa Address Bus, chuyển tất trạnh thái đầu vào vào Data Bus Nếu địa byte đầu xuất Address Bus, modul đầu tương ứng nhận liệu từ Data bus Control Bus chuyển tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động PLC Các địa số liệu chuyển lên Bus tương ứng thời gian hạn chế Hê thống Bus làm nhiệm vụ trao đổi thông tin CPU, nhớ I/O Bên cạch đó, CPU cung cấp xung Clock có tần số từ 1-8 MHZ Xung định tốc độ hoạt động PLC cung cấp yếu tố định thời, đồng hồ hệ thống - Bộ nhớ PLC thường yêu cầu nhớ trường hợp : Làm định thời cho kênh trạng thái I/O Làm đệm trạng thái chức PLC định thời, đếm, ghi Relay Mỗi lệnh chương trình có vị trí riêng nhớ, tất vị trí nhớ đánh số, số địa nhớ Bộ nhớ bên PLC tạo vi mạch bán dẫn, vi mạch có khả chứa 2000 ÷ 16000 dòng lệnh, tùy theo loại vi mạch Trong PLC nhớ RAM, EPROM sử dụng RAM (Random Access Memory ) nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung lúc Nội dung RAM bị nguồn điện nuôi bị Để tránh tình trạng PLC trang bị pin khơ, có khả cung cấp lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm Trong thực tế RAM dùng để khởi tạo kiểm tra chương trình Khuynh hướng dùng CMOSRAM nhờ khả tiêu thụ thấp tuổi thọ lớn EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) nhớ mà người sử dụng bình thường đọc không ghi nội dung vào Nội dung EPROM khơng bị mất nguồn , gắn sẵn máy , nhà sản xuất nạp chứa hệ điều hành sẵn Nếu người sử dụng khơng muốn mở rộng nhớ dùng thêm EPROM gắn bên PLC Trên PG (Programer) có sẵn chổ ghi xóa EPROM Mơi trường ghi liệu thứ ba đĩa cứng hoạc đĩa mềm, sử dụng máy lập trình Đĩa cứng hoăc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường dùng để lưu chương trình lớn thời gian dài Kích thước nhớ :  Các PLC loại nhỏ chứa từ 300 ÷1000 dòng lệnh tùy vào cơng nghệ chế tạo  Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K ÷ 16K, có khả chứa từ 2000 ÷16000 dòng lệnh Ngồi cho phép gắn thêm nhớ mở rộng RAM , EPROM - Cấu trúc phần cứng PLC S7-200 CPU 214 S7-200 thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ Hãng SIEMENS (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu Modul có modul mở rộng Các modul sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác Thành phần S7-200 khối vi xử lý CPU-214  CPU-214 bao gồm 14 ngõ vào 10 ngõ ra, có khả thêm modul mở rộng  2.048 từ đơn (4 Kbyte) thuộc miền nhớ đọc / ghi non-volatile để lưu chương trình (vùng nhớ có giao diện với EEPROM)  2.048 từ đơn (4 Kbyte) thuộc kiểu đọc ghi để lưu liệu, 512 từ đầu thuộc miền non-volatile  Tổng số ngõ vào / cực đại 64 ngõ vào 64 ngõ  128 Timer chia làm loại theo độ phân giải khác nhau: Timer 1ms, 16 Timer 10ms 108 Timer 100ms  128 đếm chia làm loại: đếm tiến vừa đếm tiến vừa đếm lùi  688 bít nhớ đặc biệt dùng để thông báo trạng thái đặt chế độ làm việc  Các chế độ xử lý ngắt gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên xuống, ngắt thời gian, ngắt đếm tốc độ cao ngắt truyền xung  đếm tốc độ cao với nhịp 2Khz Khz  phát xung nhanh cho dãy xung kiểu PTO kiểu PWM  điều chỉnh tương tự  Toàn vùng nhớ không bị liệu khoảng thời gian 190 kể từ PLC bị nguồn cung cấp Các đèn báo S7-200 CPU214:  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 Cổng vào ra:  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 công 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: Cưởng 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 300 - 38.400 baud Để ghép nối S7-200 với máy lập trình PG702 loại máy lập trình thuộc họ PG7xx dùng cáp nối thẳng MPI Cáp kèm với máy lập trình Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS232 cần có cáp nối PC / PPI với chuyển đổi RS232 / RS485 Hình 2.2 Truyền thơng PLC S7-200 với máy tính - Cấu trúc nhớ Bộ nhớ S7-200 chia thành vùng với tụ có nhiệm vụ trì liệu khoảng thời gian định nguồn Bộ nhớ S7-200 có tính động cao, đọc, ghi toàn vùng, loại trừ bit nhớ đặc biệt SM (Special memory) truy nhập để đọc Trong LAD: lệnh thực phép nhân hai số thực 32-bít IN1 IN2 cho kết 32-bít chứa từ kép OUT (4 byte) Trong STL: Lệnh thực phép nhân số thực 32-bít ghi vào IN2 Cú pháp dùng lệnh LAD STL sau: LAD STL MUL EN IN1 IN2 MUL EN IN1 IN2 MUL n1 n2 *R IN2 OUT R IN OUT  Lệnh chia (DIV) Trong LAD: Lệnh thực phép chia số nguyên 16-bít IN1 cho số nguyên 16-bít IN2 Kết 32-bít chứa từ kép OUT gồm thương số ghi mảng 16-bít từ bít đến bít15 (từ thấp) phần dư 16-bít ghi mảng từ bít-16 đến bít-31 (từ cao) Trong STL: Lệnh thực phép chia số nguyên 16-bít n1 cho số nguyên, số nguyên 16-bít nằm từ thấp từ bít đến bít 15 tốn hạng 32-bít n2 Kết 32-bít ghi lại vào n2 bao gồm thương số ghi mảng 16-bít từ bít đến bít 15 (từ thấp) phần dư ghi mảng 16-bít từ bít-16 đến bít-31 (từ cao) Lệnh DIV_R Trong LAD: lệnh thực phép chia số thực 32-bít IN1 cho số thực 32-bít IN2 cho kết 32-bít chứa từ kép OUT Trong STL, lệnh thực phép chia số thực 32-bít IN1 cho số thực 32-bít IN2, kết 32-bít ghi lại vào IN2 57 Cú pháp dùng lệnh chia hai số LAD STL sau: LAD STL DIV DIV EN IN1 IN2 n2 OUT DIV EN IN1 IN2 n1 R /R n1 n2 OUT  Các lệnh cộng trừ đơn vị Lệnh INC_B Là lệnh cộng số nguyên vào nội dung byte đầu vào Trong LAD: Kết ghi vào OUT, tức là: IN1 + = OUT Trong STL: Kết ghi vào IN Cú pháp dùng lệnh INCW LAD STL sau: LAD INC EN IN B STL INCW IN OUT 58 Lệnh INC_W Lệnh cộng số nguyên vào nội dung từ đơn In Trong LAD: Kết ghi vào OUT Trong STL: Kết ghi lại vào IN Cú pháp dùng lệnh INCW LAD STL sau: LAD INC EN IN W STL INCW IN OUT Lệnh INC_DW (DOUBLE WORD) Là lệnh cộng số nguyên vào nội dung từ kép IN Trong LAD: Kết ghi vào OUT, tức là: IN + = OUT Trong STL: Kết ghi vào IN, tức là: IN + = IN Cú pháp dùng lệnh INCD LAD STL sau: LAD INC EN IN DW STL INCD IN OUT Lệnh DEC_B Là lệnh bớt nội dung byte đầu vào đơn vị Trong LAD: Kết ghi vào OUT, tức là: IN - = OUT Trong STL: Kết ghi vào IN, tức là: IN - = IN Cú pháp dùng lệnh DECW STL DEC_W LAD sau: LAD DEC EN IN B STL DECB IN OUT 59 Lệnh DEC_W Là lệnh bớt nội dung IN đơn vị Trong LAD: Kết ghi vào OUT, tức là: IN - = OUT Trong STL: Kết ghi vào IN, tức là: IN - = IN Cú pháp dùng lệnh DECW STL DEC_W LAD sau: LAD INC EN IN W STL DECW IN OUT Lệnh DEC_DW Là lệnh giảm nội dung từ kép IN đơn vị Trong LAD: Kết ghi vào OUT, tức là: IN - = OUT Trong STL: Kết ghi vào IN, tức là: IN - = I Cú pháp dùng lệnh DECDW STL hay DEC_DW LAD sau: LAD INC EN IN DW STL DECD IN OUT 4.6 Chức số  Lệnh lấy bậc (SQRT) Là lệnh thực lấy bậc hai số thực 32-bít IN Kết số 32-bít ghi vào từ kép OUT Cú pháp dùng lệnh lấy bậc hai số thực sau: LAD SQRT IN SQRT EN IN STL OUT OUT 60  Hàm lượng giác Dạng lệnh 4.7 Các thí dụ Ví dụ 1: Viết chương trình điều khiển động từ D0 đến D7 theo yêu cầu sau: Nhấn Nút START động D0 chạy Nhấn nút NEXT động chạy dừng động bên phải chạy Nhấn nút BACK động chạy dừng động bên trái chạy Nhấn STOP động chạy dừng 61 Ví dụ 2: Chương trình kiểm tra chất lượng sản phẩm Có trạm kiểm tra: Dán nhãn, chai mẻ, có nước đóng nút Có cảm biến phát chai vào Nếu chai không thoả điều khiện sau qua trạm bị loại van khí nén 62 Ngõ vào: I0.0: Start I0.1: Stop I0.2: CB chai vaøo I0.7: CB chai Ngõ ra: Q0.0 Băng chuyền Q0.1 Van khí nén I0.3: CB trạm I0.4: CB trạm I0.5: CB trạm I0.6: CB trạm M0.3 M0.2 M0.1 M0.0 Thanh ghi chứa trạng thái trạm M1.2 M1.1 M1.0 Thanh ghi chứa trạng thái trạm M2.1 M2.0 Thanh ghi chứa trạng thái trạm M3.0 Thanh ghi chứa trạng thái trạm Chương trình LAD 63 Câu hỏi ơn tập chương 4: Trình bày ứng dụng lệnh so sánh điều khiển lập trình Nêu ví dụ? Các phép tốn số học sử dụng ứng dụng điều khiển lập trình Nêu ví dụ? Viết chương trình điều khiển đèn giao thông sử dụng lệnh so sánh 64 Chương 5: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG 5.1 Tín hiệu analog Khác với tín hiệu số, ngõ vào ngõ có hai trạng thái ON OFF (mức 0), tín hiệu analog có biên độ liên tục theo thời gian Hình 5.1 Tín hiệu số tín hiệu liên tục Phần lớn tượng xảy thực tế dạng analog Các cảm biến ngõ có tín hiệu dạng analog như: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến dòng chảy, cảm biến mức… Những cấu chấp hành có tín hiệu điều khiển dạng analog: Vale tuyến tính, biến tần 5.2 Biểu diễn giá trị analog Đối với ngõ vào PLC hay máy tính, tín hiệu analog không đọc liên tục mà lấy mẫu vào khoảng thời gian định Sau tín hiệu analog chuyển đổi sang tín hiệu số nhờ A/D Trong khoảng thời gian định, số mẫu lấy nhiều độ xác tăng Tuy nhiên A/D thu thập số mẫu định giây Đối với PLC tần số lấy mẫu đạt 20hZ Hình 5.2 Lấy mẫu tín hiệu liên tục Một A/D đánh giá dựa vào thông số như: Số bit chuyển đổi, thời gian lấy mẫu, tốc độ chuyển đổi, sai số chuyển đổi, tầm điện áp dòng điện mà A/D chuyển đổi Các thông số thường cho nhà sản xuất 65 Đối với PLC chuyển đổi A/D thường sử dụng bit, 12 bit, 16 bit Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, độ xác, tính kinh tế mà người lập trình chọn A/D cho phù hợp Cấu trúc liệu A/D PLC S7 200 Module analog S7 200 thường sử dụng loại 12 bit Tín hiệu vào module analog dạng điện áp dòng điện, điện áp dương âm, liệu chuyển đổi dạng đơn cực lưỡng cực Tùy thuộc vào dạng chuyển đổi mà cách xếp bit liệu có khác Hình 5.3 Cách định dạng bit liệu modul analog S7-200 5.3 Kết nối cảm biến tải  Một số module analog S7 200 - Module analog EM231 - Các thông số kỹ thuật: - Cách kết nối ngõ vào modul EM 231 66 - Swith chọn giá trị độ phân giải Lưu ý: Dòng điện ngõ vào: đến 20mA Độ phân giải: 5uA hay từ 1,25mV đến 2,5mV Giá trị số ngõ vào: -32000 đến 32000(lưỡng cực) hay từ đến 32000(đơn cực) - Module analog EM235 Các thông số kỹ thuật: 67 - Cách kết nối ngõ vào, modul EM 231 - Swith chọn giá trị độ phân giải 68 5.4 Đọc chuẩn hoá giá trị đo Module analog thường có nhiều tầm đo khác nhau, tín hiệu ngõ vào dòng điện điện áp Việc chuyển đổi từ tầm đo sang tầm đo khác kết chuyển đổi thường có sai số định cấu trúc mạch chuyển đổi Do thông thường sử dụng module analog, người lập trình cần phải hiệu chỉnh trước sử dụng để kết chuyển đổi xác Dưới trình bày việc hiệu chỉnh cho ngõ vào điện áp, tầm đo 10V, ngõ vào chuyển đổi AIW0 - Cấp điện cho module analog hoạt động khoảng 10 phút - Chọn điện áp vào 10V ( độ phân giải 2,5mV) - Chỉnh biến trở ngõ vào AIW0 để ngõ vào đạt giá trị 0V - Dùng chương trình đọc giá trị analog vào quan sát giá trị Nếu chưa khơng hiệu chỉnh độ lợi (Gain) để đạt giá trị = - Chỉnh biến trở ngõ vào AIW0 để ngõ vào đạt giá trị 10V - Dùng chương trình đọc giá trị analog vào quan sát giá trị Nếu chưa 32000 hiệu chỉnh độ lợi (Gain) để đạt giá trị = 32000 5.5 Hiển thị giá trị đo Tuỳ thuộc tín hiệu analog nối với ngõ vào modul analog mà giá trị chuyển đổi lưu vào địa tương ứng Ví dụ: Kênh A: AIW0 Kênh B: AIW2 Kênh C: AIW4 Kênh D: AIW6 69 Đọc tín hiệu Analog: Để đọc tín hiệu analog ta cần xác định tín hiệu analog loại (0-10V, 4-20mA, cách đấu dây, dây…) Bước phải chọn loại tín hiệu phần cứng ( Chọn loại tín hiệu Modul đọc kênh analog) chọn cấu hình phần cứng phù hợp Xác định tín hiệu đơn cực hay lưỡng cực Xác định địa cho kênh analog ( vd: PIW 256…) Sử dụng hàm SCALE ( với S7-300) sau : Trước thực thi: IN- MW=22 HI_LIM- MD20=100.0 LO_LIM- MD30=0.0 OUT- MD40=0.0 BIPOLAR – I2.0= TRUE Sau thực thi: OUT- MD40=50.03978 Hàm SCALE thực việc cân chỉnh tín hiệu IN kết lưu trữ OUT OUT = (Float(IN)-K1)/(K2-K1)*(HI_LIM – LO_LIM)+ LO_LIM Tín hiệu BIPOLAR K1= - 27648 , K2= +27648 Tín hiệu UNBIPOLAR K1= , K2= +27648 RET_VAL trả lỗi hàm SCALE có vấn đề Câu hỏi ơn tập chương 5: Chuẩn hố giá trị đo modul analog có ý nghĩa ? Các địa vùng nhớ dùng lưu trữ giá trị analog? 70  Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh- Tự động hố với Simatic S7-200 – NXB Nơng Nghiệp Hà nội – 2002 [2] S7-200 Progammable Controller System Manual – Siemens [3] Tài liệu thực hành PLC S7-200 - Trung Tâm Việt Đức [4] Tài liệu trực tuyến: www.siemens.com 71