ỨNG DỤNG PLC S7 300 ĐIỀU KHIỂN MỨC CHẤT LỎNG

ỨNG DỤNG PLC S7 300 ĐIỀU KHIỂN MỨC CHẤT LỎNG I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Củng cố kiến thức lập trình cho PLC băng ngơn ngữ LAD, ứng dụng PLC hệ thống điều khiển; - Nắm phương thức điều khiển hệ thống điều khiển mức; - Dùng PID PLC S7 300 để điều khiển mức; II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ sở ngơn ngữ lập trình LAD cho PLC 2.1.1 Giới thiệu nhóm lệnh tiếp điểm logic * Hàm AND: Toán hạng kiểu liệu BOOL hay địa bit I, Q, M, T, C, D, L Tín hiệu Q4.0 đồng thời tín hiệu I0.0=1 I0.1=1 Dữ liệu vào : Vào: I0.0, I0.1: BOOL Ra : Q4.0 : BOOL Ví dụ: Một động kéo băng tải hoạt động ấn giữ đồng thời hai nút ấn S1 S2: * Hàm OR: Toán hạng kiểu liệu BOOL hay địa bit I, Q, M, T, C, D, L Tín hiệu có tín hiệu đầu vào 1 Dữ liệu vào : Vào: I0.0, I0.1: BOOL Ra : Q4.0 : BOOL Ví dụ: Một bóng đèn sáng nhấn hai công tắc S1 S2 * Hàm NOT: Tín hiệu đầu nghịch đảo tín hiệu đầu vào Dữ liệu vào Vào: I0.0: BOOL Ra: Q4.0: BOOL * Hàm XOR: Toán hạng kiểu liệu BOOL hay địa bit I, Q, M, T, C, D, L Tín hiệu đầu tín hiệu đầu vào nghịch đảo * Lệnh RESET: Toán hạng địa bit I, Q, M, T, C, D, L Tín hiệu Q4.0 bị xố tín hiệu đầu vào I0.0 = * Lệnh SET: Toán hạng địa bit I, Q, M, T, C, D, L Tín hiệu Q4.0 = (Q4.0 thiết lập ) I0.0 =1 * Bộ nhớ RS: Toán hạng địa bit I, Q, M, D, L Khi I0.0 = I0.1 = Merker M0.0 bị Reset đầu Q4.0 "0" Nếu I0.0 = I0.1 = Set cho M0.0 đầu Q4.0 "1" Khi hai đầu vào Set Reset đồng thời =1 M0.0 Q4.0 có giá trị "1" * Bộ nhớ SR: Toán hạng địa bit I, Q, M, D, L Khi I0.0 = I0.1 = Set cho Merker M0.0 đầu Q4.0 "1" Nếu I0.0 = I0.0 = M0.0 bị Reset đầu Q4.0 "0" Khi hai đầu vào Set Reset đồng thời =1 M0.0 Q4.0 có giá trị "0" Chú ý: Trong kỹ thuật số trạng thái trigơ RS bị cấm R=1 S=1 Nên có hai loại nhớ RS SR loại Trigơ ưu tiên S hay ưu tiên R 2.1.2 Giới thiệu đếm (Counter) * Nguyên lý hoạt động: Counter thực chức đếm sườn lên xung đầu vào S7-300 có tối đa 256 đếm phụ thuộc vào loại CPU, ký hiệu Cx Trong x số nguyên khoảng từ đến 255 Trong S7-300 có loại đếm thường sử dụng là: Bộ đếm tiến lùi (CUD), đếm tiến (CU) đếm lùi (CD) Một đếm tổng quát mơ tả sau: Trong đó: CU: BOOL tín hiệu kích đếm tiến CD: BOOL tín hiệu kích đếm lùi S: BOOL tín hiệu đặt PV: WORD giá trị đặt trước R: BOOL tín hiệu xố CV: WORD Là giá trị đếm hệ đếm 16 CV_BCD: WORD giá trị đếm hệ đếm BCD Q: BOOL Là tín hiệu Q trình làm việc đếm mơ tả sau: Số sườn xung đếm được, ghi vào ghi Byte đếm, gọi ghi C-Word Nội dung ghi C-Word gọi giá trị đếm tức thời đếm ký hiệu CV CV_BCD Bộ đếm báo trạng thái C-Word C-bit qua chân Q Nếu CV 0, C-bit có giá trị "1" Ngược lại CV = 0, Cbit nhận giá trị CV giá trị không âm Bộ đếm không đếm lùi CV = Đối với Counter, giá trị đặt trước PV chuyển vào CWord thời điểm xuất sườn lên tín hiệu đặt tới chân S Bộ đếm xố tức thời tín hiệu xố R (Reset) Khi đếm xóa C-Word C- bit nhận giá trị * Bộ đếm tiến/lùi: Nguyên lý hoạt động Khi tín hiệu I0.2 chuyển từ lên 1bộ đếm đặt giá trị 55 Giá trị đầu Q4.0 =1 Bộ đếm thực hiên đếm tiến sườn lên tín hiệu chân CU tín hiệu I0.0 chuyển giá trị từ "0" lên "1" Bộ đếm đếm lùi sườn lên tín hiệu chân I0.1 tín hiệu chuyển từ "0" lên "1" Giá trị đếm trở có tín hiệu tai sườn lên chân R( I0.3) * Bộ đếm tiến CU: Nguyên lý hoạt động Khi tín hiệu I0.2 chuyển từ "0" lên "1" đếm đặt giá trị 55 Giá trị đầu Q4.0 =1 Bộ đếm thực hiên đếm tiến sườn lên tín hiệu chân CU tín hiệu I0.0 chuyển giá trị từ "0" lên "1" Giá trị đếm trở có tín hiệu tai sườn lên chân R (I0.3) Bộ đếm đếm đến giá trị = 2.1.3 Bộ đếm thời gian (Timer) Bộ đếm thời gian Timer tạo thời gian trễ T mong muốn tín hiệu logic đầu vào X(t) đầu Y(t) S7-300 có kiểu thời gian Timer khác Tất loại Timer bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu kể từ thời điểm có sườn lên tín hiệu kích đầu vào, tức có tín hiệu đầu vào U(t) chuyển trạng thái từ logic "0" lên logic"1", gọi thời điểm Timer kích Thời gian trễ T mong muốn khai báo với Timer giá trị 16 bits bao gồm hai thành phần: - Độ phân giải với đơn vị mS Timer S7 có loại phân giải khác 10ms, 100ms, 1s 10s - Một số nguyên BCD khoảng từ đến 999 gọi PV (Preset Value giá trị đặt trước) Như thời gian trễ T mong muốn tính sau: T = Độ phân giải x PV Tùy theo ngôn ngữ lập trình mà khai báo thời gian trễ theo hai cách sau: - Cách 1: S5t#5s: Cách khai báo dùng cho loại ngôn ngữ lập trình Step - Cách 2: L W#16#1350, cách khai báo dùng cho ngôn ngữ STL Để xác định độ phân giải cách khai báo thứ ta tính sau: Áp dụng cơng thức tính: T = Độ phân giải x PV; PV số nguyên lớn nằm khoảng 0-999 Như vậy, khai báo s5t#5s tính sau: 5s=10mS x 500, độ phân giải 10mS Với cách khai báo ta thay đổi độ phân giải phần mềm Step7 tự gán cho độ phân giải Với cách khai báo thứ ta co thể lựa chọn độ phân giải tùy ý Ví dụ muốn khai báo khoảng thời gian trể 5s ta khai báo sau: W#16#1050 W#16#2005 Trong đó, chữ số độ phân giải quy định theo bảng sau: Còn ba chữ số đứng sau giá trị đặt Như vậy, ví dụ với giá trị thời gian trễ 5s ta đặt độ phân giải 100ms 1s Ngay thời điểm kích Timer, giá trị PV chuyển vào ghi 16 bits Timer T-Word (gọi ghi CV- Curren value- giá trị tức thời) Timer ghi nhớ khoảng thời gian trôi qua kể từ kích cách giảm dần cách tương ứng nội dung ghi CV Nếu nội dung ghi CV trở Timer đạt thời gian mong muốn T điều báo cách thay đổi trạng thái tín hiệu đầu Y(t) Việc thơng báo ngồi cách đổi trạng thái tín hiệu dầu Y(t) phụ thuộc vào loại Timer sử dụng Bên cạnh sườn lên tín hiệu đầu vào U(t), Timer cịn kích sườn lên tín hiệu kích chủ động có tên tín hiệu ENABLE thời điểm có sườn lên tín hiệu ENABLE, tín hiệu đầu vào U(t) có gic "1" Từng loại Timer đánh số từ đến 255 (tuỳ thuộc vào loại CPU) Một Timer đặt tên Tx, x số hiệu Timer ( 0