PLC S7-200 là thi t b l p trình lo i nh (micro PLC) c a hãng SIEMENS( CHLB c) có c u trúc theo ki u Module và có các Module m r ng
u trúc bên ngoài c a S7-200 có :
Ch ng này gi i thi u v nh ng thi t b dùng u khi n trong h th ng. Trình bày và gi i thích v l u gi i thu t c ng nh ch ng trình u khi n cho h th ng. Trình bày s u dây c a các thi t b trong h th ng.
- Các u vào/ra s
u vào (Ix.x ): k t n i v i nút b m, công t c, sensor…v i n áp vào tiêu chu n 24VDC.
u ra (Qx.x): k t n i v i thi t b u khi n v i các n áp 24VDC/220VAC ( tùy theo lo iCPU ).
u vào ngu n: 24VDC/220VAC ( tùy theo lo i CPU ). - èn tr ng thái :
èn RUN (màu xanh): Ch báo PLC ang ch làm vi c và th c hi n ch ng trình ã cn p vào b nh ch ng trình.
èn STOP (màu vàng): Ch báo PLC ang ch d ng và không th c hi n ch ng trình,các u ra u tr ng thái “OFF”.
èn SF/DIAG: Ch báo h th ng b h ng t c do l i ph n c ng ho c u hành.
èn Ix.x(màu xanh): Ch báo tr ng thái c a u vào s (ON/OFF). èn Qx.x(màu xanh): Ch báo tr ng thái c a u ra s (ON/OFF). - Port truy n thông :
Port truy n thông n i ti p RS485: Giao ti p v i PC, PG, TD200, OP, ng bi n t n…
Port cho module m r ng: K t n i v i module m r ng. - Công t c chuy n ch :
RUN: Cho phép PLC th c hi n ch ng trình, khi ch ng trình l i ho c g p l nh STOP thì
PLC t ng chuy n sang ch STOP m c dù công t c v n v trí RUN ( quan sát èn tr ngthái ).
STOP: D ng c ng b c ch ng trình ang ch y, các u ra chuy n OFF.
TERM: Cho phép ng i dùng ch n m t trong hai ch RUN/STOP t xa, ngoài ra còn cdùng download ch ng trình
Hình 5.1 PLC S7-200 CPU 224
u trúc ph n c ng c a PLC S7-200 g m có các module sau : - Module ngu n .
- Module u vào. - Module u ra. - Module b nh .
- Module x lý lý trung tâm (CPU). - Module qu n lý ghép n i.
Hình 5.3 S t ng quát c a PLC
Kh i x lý trung tâm ( CPU : central Processing Unit ) bao g m hai ch ng lo i : CPU 21x và 22x. M i ch ng lo i có nhi u CPU , lo i CPU 21x hi n nay không còn n xu t n a, tuy nhiên hi n v n s d ng nhi u trong tr ng h c và trong s n xu t.CPU 22x v i tính n ng v t tr i h n ã thay th CPU 21x.Các h này khác nhau
KH I NGÕ VÀO N V X LÝ TRUNG TÂM NH NGU N QU N LÝ GHÉP I KH I NGÕ RA
dung l ng b nh , module I/O, t p l nh, s c ng giao ti p…, tuy nhiên v t ng th là gi ng nhau.
nh bao g m các lo i b nh RAM, ROM, EEFROM, là n i l u tr các thông tin c n x lý trongch ng trình c a PLC.B nh c thi t k thành d ng module cho phép d dàng thích nghi v i các ch c n ng u khi n v i các kích c khác nhau. Mu n m r ng b nh ch c n c m th nh vào rãnh c m ch s n trên module CPU.B nh có m t t dùng duy trì d li u ch ng trình khi m t n.
Kh i vào/ra
- Thi t b u vào g m các thi t b t o ra ti n hi u u khi n nh nút nh n, m bi n, công t c hành trinh…
- Thi p b u ra là các c c u ch p hành bao g m các thi t b u khi n nh : chuông, èn, contactor, ng c , van khí nén, heater, máy b m, led hi n th …
- ngu n có nhi m v bi n i t ngu n c p bên ngoài vào cung c p cho s ho t ng c a PLC.
- Kh i quán lý ghép n i dung ph i ghép gi a PLC v i thi t b bên ngoài nh máy tính, thi t b l p trình, b ng v n hành, m ng truy n thông công nghi p. ng 5.2 Các thông s c a PLC S7-200 CPU 224 DC/DC/DC Kích th c v t lý 120.5mm x 80mm x 62mm nh ch ng trình 4096 words nh d li u 2560 words Th lo i b nh EEPROM p nh EEPROM Sao l u d li u 190 gi
l ng a ch I/O 14 vào/ 10 ra l ng module m r ng 7 modules l ng Relay 256 l ng Counter 256 l ng Timer 256 l ng c ng truy n thông 1(RS485)
Giao ti p thông qua Port 0 PPI, MPI slave, Freeport
th ng bus tr ng NETR / NETW
Hình 5.4 S u dây c a PLC
PLC S7-200 có th ghép n i v i r t nhi u Module m r ng khác th c hi n các nhi m v khác nhau nh Module vào ra s , Module vào ra t ng t , Module u khi n v trí, Module truy n thông…Riêng trong n i dung c a tài này ta c n c tín hi n analog t c m bi n áp su t h i ti p v c ng nh su t tín hi u analog u khi n bi n t n nên em quy t nh ch n module analog EM235 k t h p v i PLC S7-200
u khi n h th ng.
5.1.2Gi i thi u chung v Module analog
Khái ni m v Module analog
- Module analog là m t công c x lý các tín hi u t ng t thông qua vi c x lý các tín hi u s .
a) Analog input
- Th c ch t nó là m t b bi n i t ng t - s (A/D). Nó chuy n tín hi u ng t u vào thành các con s u ra. Dùng k t n i các thi t b o v i b u khi n ví d nh o áp su t gi ng nh trong tài.
b) Analog output
- Analog output c ng là m t ph n c a module analog. Th c ch t nó là m t bi n i s - t ng t (D/A). Nó chuy n tín hi u s u vào thành tín hi u t ng t u ra. Dùng u khi n các thi t b v i d i o t ng
.Trong tài này là u khi n t c bi n t n 0-50Hz
Thông th ng u vào c a các module analog là ác tín hi u n áp ho c dòng n. ti n d ng và n gi n các tín hi u vào c a module analog Input và tín hi u ra a module analog Output tuân theo chu n tín hi u c a công nghi p. Có 2 lo i chu n ph bi n là chu n n áp và chu n dòng n.
- n áp : 0 – 10V, 0 – 5V,…
Module analog 0 – 10V 4 – 20mA Tínhi uvào không n Tínhi nrat ngt 0 – 10V 4 – 20mA Hình 5.5 Module Analog
5.1.3Module Analog EM235
EM 235 là m t module analog g m có 4AI và 1AO 12bit ( có tích h p các b chuy n i A/D và D/A 12bit bên trong).Sau ây là nh ng thông s c a module analog EM 235
ng 5.3 Các thông s c a Module Analog EM235
d ng cho S7-22x
ngõ vào t ng t 4AI
ngõ ra t ng t 1AO
Thông s ngõ vào 0 – 10V, 0 – 20mA
Thông s ngõ ra 0 – 10V, 0 – 20mA Kích th c 71.2 x 80 x 62mm Tr ng l ng 186g Th i gian bi n i (A/D) <250 s Thi t b c m bi n Analog Input (A/D) Analog Output (D/A)
Hình 5.6 Module Analog EM 235
ng 5.4 Các chân n i c a module analog EM 235
Thành ph n Mô t
4 u vào t ng c kí hi u i các ch cái
A,B,C,D
A+ ,A- ,RA Các u n i c a u vào A B+ ,B- ,RB Các u n i c a u vào B C+ ,C- ,RC Các u n i c a u vào C D+ ,D- ,RD Các u n i c a u vào D 1 u ra t ng t (MO,VO,IO) Các u n i c a u ra
Gain Ch nh h s khu ch i
Offset Ch nh trôi m không
Switch c u hình Cho phé ch n d i àu vào và phân gi i
Hình 5.7 S u u dây c a EM 235
nh d ng d li u :
a) li uvào :
- Kí hi u vùng nh : AIWxx (Ví d AIW0, AIW2…) - nh d ng :
i v i d i tín hi u o không i x ng ( Ví d 0 – 10V,0 – 20mA). Module Analog Input c a S7-200 chuy n d i tín hi u o u vào (áp,dòng) thành giá tr s t 0 32000.
i v i d i tín hi u o i x ng ( Ví d 10V, 10mA). Module Analog Input c a S7-200 chuy n d i tín hi u o àu vào áp, dòng thành giá tr s t -32000 32000.
- nh d ng :
i v i d i tín hi u o không i x ng ( Ví d 0 – 10V,0 – 20mA). Module Analog Output c a S7-200 chuy n i con s 0 32000 thành tín hi u n áp u ra 0 – 10V.
i v i d i tín hi u o i x ng ( Ví d 10V, 10mA). Ki u này các Module Analog Output c a S7-200 không h tr .
Cài t d i tín hi u u vào cho Module Analog EM235 ng
ng 5.5 Cách cài t d i tín hi u u vào cho EM235
Tín hi u u vào c a ta là tín hi u dòng n ( 4 – 20mA) c a c m bi n áp xu t. Nên ta cài t cho Module EM 235 nh sau:
SW1 = ON SW2 = OFF SW3 = OFF SW4 = OFF
SW5 = OFF SW6 = ON
Cách ghép n i gi a PLC S7-200 và Module Analog EM 235
- S7 -200 và module m r ng c k t n i v i nhau b ng d i cáp 10 chân . Hai u dây n i c b o v bên trong PLC và Module. Chúng ta có th
t n i PLC và module sát nhau b o v hoàn toàn dây n i.
Hình 5.8 K t n i PLC và Module Analog
5.2- Vòng l p PID c a PLC S7-200 5.2.1 Gi i thi u l nh PID c a PLC S7-200