PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tốn điều khiển logic thơng qua một ngơn ngữ lập trình. Người sử dụng cĩ thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện.
S7- 200 là thiết
Hình 4.1: PLC S7-200
bị của hãng Siemens, cấu trúc theo kiểu modul cĩ các modul mỡ rộng, thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi xử lí CPU212, CPU224, CPU214…
Bộ điều khiển PLC cĩ những ưu điểm sau:
Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học.
Gọn nhẹ dễ dàng bảo quản, sữa chữa.
Dung lượng bộ nhớ lớn, cĩ thể chứa được những chương trình phức tạp.
Hồn tồn tin cậy trong mơi trường cơng nghiệp.
Giao tiếp đươc với các thiết bị thơng minh như: Máy tính, nốimạng, nối các modul mỡ rộng.
a. Cấu trúc của CPU224 gồm:
4096 từ đơn (wold) để lưu chương trình thuộc miền nhớ ghi/đọc được và khơng bị mất dữ liệu nhờ cĩ giao diện với EEPROM .
2560 từ đơn để lưu dữ liệu.
14 cổng vào logic và 10 cổng ra logic.
Cĩ thể ghép nối them 7 modul mỡ rộng.
Tổng số cổng vào ra cực đại là 128 cổng vào và 128 cổng ra.
256 bộ tạo thời gian trễ, trong đĩ cĩ 4 timer cĩ độ phân giải 1ms, 16 timer cĩ độ phân giải là 10ms, cos timer cĩ độ phan giải là 100ms.
256 bộ đếm được chia làm 2 loại, một loại chỉ đếm lên(CTU), một loại vừa đếm xuống vừa đếm lên (CTUD).
256 bít nhớ đặc biệt (lưu trạng thái bằng tụ hoặc pin) và 112 bit Hình 4.3: Cấu trúc PLC
(lưu trong EEPROM) dùng làm các bit trạng thái hoặc các bít đặt chế độ làm việc.
Hai đầu vào tương tự cĩ độ phân giải 8 bít
Tốc độ thực hiện lệnh: 0.37ms cho 1 lênh logic.
Tích hợp đồng hồ thời gian thực.
Tích hợp cổng truyền thơng RS-485.
b. Cấu trúc bộ nhớ.
Phân chia bộ nhớ.
Bộ nhớ của S7-200 được chia làm 4 vùng nhớ với 1 tụ cĩ nhiệm vụ dùy trì dữ liệu trong thời gian nhất định khi mất nguồn cung cấp.
Bộ nhớ cĩ tính năng động cao, đọc và ghi được trong tồn vùng, loại trừ phần các bít nhớ đặc biệt.
Bốn vùng nhớ gồm:
-Vùng nhớ chương trình: là miền nhớ được sử dụng để lưu giữ các lệnh của chương trình.
-Vùng tham số: Là miền lưu giữ các tham số như từ khĩa địa chỉ trạm… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-Vùng dữ liệu: Là miền nhớ động, cĩ thể truy cập từng bit, từng byte, từng từ đơn và từ kép. Được dùng để lưu trữ các thuật tốn, các hàm truyền thơng, lập bảng, các hàm dịch chuyển, xoay vịng thanh ghi, con trỏ địa chỉ. Vùng dữ liệu được chia thành nhiều miền nhớ nhỏ với các chức năng khác nhau như:
V : Variable momory I : Input image register O : Output image register M : Intermal memory bits SM: Special memory bits
-Vùng đối tương: được sử dụng để lưu trữ cho các đối tượng lập trình như các giá trị tức thời, giá trị đặt trước của bộ đếm hay timer.
c. Địa chỉ các vùng nhớ của S7-200 CPU224.
- Đầu vào (Input): I0.0 đến I0.7;I1.0 đến I.5: I2.0 đến I2.7 - Đầu ra (Output): Q0.0 đến Q0.7; Q1.0 đến Q1.1
- Bộ đếm ảo đầu vào: I0.0 đến I15.7 - Bộ đếm ảo đầu ra: Q0.0 đến Q15.7 - Đầu vào tương tự: AIW0 đến AIW62 - Đầu ra tương tự: AQW0 đến AQW62 - Vùng nhớ V: VB0 đên VB5119 - Vùng nhớ L: LB0 đến LB63 - Vùng nhớ M: M0.0 đến M31.7 - Vùng nhớ SM: SM0.0 đến SM549.7 SM0.0 đến SM29.7 (read only) - Vùng nhớ Timer: T0 đến T255 - Vùng nhớ Counter: C0 đến C255 - Vùng nhớ đếm tốc độ cao: HC0 đến HC5 - Vùng nhớ trạng thái: S0.0 đến S31.7 - Vùng nhớ thanh ghi tổng: AC0 đến AC3
- Khả năng quản lý Label: 0 đến 255
- Khả năng quản lý chương trình con: 0 đến 63 - Khả năng mỡ rộng chương trình ngắt: 0 đên 127 d. Ngơn ngữ lập trình.
Cĩ 3 phương pháp lập trình cho PLC S7-200 của hảng Siemen là: -Lader Logic (LAD)
-Statement List (STL)
-Function Block Diagram (FBD) e. Nguyên lý hoạt động.
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đĩ sẽ thực hiện từng lệnh trong chương trình, sẽ đĩng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới
các thiết bị liên kết để thực thi, tồn bộ các hoạt động thực thi đĩ đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ .
f. Ghép nối các phần tử vào PLC.