S7-200 biểu diễn một mạch logic cũng bằng một dãy các lệnh lập trình. Chương trình bao gồm một tập dãy các lệnh. S7-200 thực hiện chương trình bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh lập trình cuối trong một vịng. Một vịng như
Một vịng quét (scan cycle) được bắt đầu bằng việc đọc trạng thái của đầu vào và sau đĩ thực hiện chương trình. Một vịng quét kết thúc bằng việc thay đổi trạng thái đầu ra. Trước khi thực hiện vịng quét tiếp theo S7-200 thực thi các nhiệm vụ bên trong và nhiệm vụ truyền thơng. Chu trình thực hiện chương trình là chu trình lặp.
Cách lập trình cho S7-200 dựa trên hai phương pháp cơ bản: Phương pháp hình thang (Ladder Logic viết tắt là LAD) và phương pháp liệt kê lệnh (Statement List viết tắt thành STL).
2.2.2.1. Thiết kế chương trình
Phương pháp thiết kế bao gồm các bước sau: 1. Khảo sát phân tích đối tượng điều khiển. 2. Chọn luật điều khiển phù hợp.
3. Xác định sốđầu vào cần dùng. - Cần bao nhiêu đầu vào số. - Số lượng đầu vào tương tự. 4. Xác định sốđầu ra cần dùng: - Số lượng cơ cấu chấp hành số. - Số lượng cơ cấu chấp hành tương tự.
Từđĩ ta xác định được số mơđun ra số và tương tự cần dùng. 5. Lựa chọn các thiết bị phụ trợ cần thiết cho đối tượng điều khiển. 6. Lắp ráp, nối dây các thiết bị phục vụ.
7. Tổ chức và viết chương trình điều khiển bao gồm thiết kế các chức năng và lập trình.
8. Cài đặt chương trình vào thiết bị điều khiển. Chạy chương trình: thay đổi trạng thái các đầu vào, quan sát trạng thái các đầu ra từđĩ so sánh với các trạng thái hoạt
động tương ứng của đối tượng cần mơ phỏng. Từ đĩ tìm ra những sai sĩt và chỉnh
định lại để hệ thống hoạt động đúng với các chỉ tiêu đặt ra.
2.2.2.2. Ngơn ngữ lập trình Ladder
Ngơn ngữ lập trình LAD là ngơn ngữ bậc thang, cĩ dạng đồ hoạ, cho phép nhập chương trình cĩ dạng như một sơđồ mạch điện logic, dùng các ký hiệu điện để biểu diễn các cơng tắc logic. Ngơn ngữ này gần gũi với chúng ta và được xem như một ngơn ngữ cấp cao. Phần mềm lập trình sẽ biên dịch các ký hiệu logic thành mã máy và lưu vào bộ nhớ của PLC. Sau đĩ PLC sẽ thực hiện các thao tác điều khiển theo logic thể hiện trong chương trình.
Một số phần tử cơ bản sử dụng mơ tả logic dùng trong LAD:
- Thành phần luơn phải cĩ trong sơ đồ gọi là power bus, là nơi dẫn nguồn điện đi vào và đi ra sơđồ.
Ký hiệu:
- Contact (tiếp điểm): Một contact là biểu tượng của một chuyển mạch. Khi đĩng thì cĩ dịng điện chạy qua.
Contact thường mở ký hiệu: Contact thường đĩng ký hiệu:
- Coil: Coil là một cuộn dây cĩ ký hiệu Coil sẽ hoạt động khi cĩ dịng điện chạy qua.
- Box: Box là một biểu tượng để mơ tả chức năng khác nhau và thực hiện khi cĩ dịng điện nguồn. Các chức năng được mơ tả kiểu box là các bộ thời gian (timer), bộ đếm (counter) và các bộ thuật tốn. . .
- Mạng LAD: là đường nối các phần tử thành một mạch hồn thiện, đi từ đường nguồn bên trái sang đường nguồn bên phải. Đường nguồn bên trái là dây nĩng,
đường nguồn bên phải là dây trung hồ hay là đường trở về nguồn cung cấp.
Phương pháp liệt kê lệnh (STL) là phương pháp thể hiện chương trình dưới dạng tập hợp các câu lệnh. Trong đĩ mỗi lệnh sử dụng một chữ viết tắt bằng tiếng Anh dễ
nhớ cho các phép tốn logic để mơ tả cho một chức năng của PLC. Các phép tốn logic thực hiện các giá trịđúng sai (0 hoặc 1).
Sử dụng các lệnh này cũng cĩ chức năng tương đương với các chức năng của CONTACT, COIL, BOX được sử dụng trong LADDER. Ngồi ra, sử dụng ngơn ngữ STL cĩ thể biểu diễn một số hàm đặc biệt mà trong LADDER khơng biểu diễn
được.
Định nghĩa về ngăn xếp logic
Để rạo ra một chương trình dạng STL, người lập trình phải hiểu rõ phương thức sử dụng 9 bit ngăn xếp logic của S7-200. Ngăn xếp logic là một khối gồm 9 bit chồng lên nhau. Tất cả các thuật tốn cĩ liên quan đến ngăn xếp đều chỉ làm việc với bit đầu tiên hoặc với bit thứ hai của ngăn xếp. Giá trị logic mới đều cĩ thểđược gửi (hoặc được nối thêm) vào ngăn xếp. Khi phối hợp hai bit đầu tiên của ngăn xếp, thì ngăn xếp sẽ được kéo lên một bit. Ngăn xếp và tên từng bit của ngăn xếp được biểu diễn trong hình 3.2.
Hình 3.2: Ngăn xếp logic
Chú ý:
- Nếu chương trình được viết theo kiểu LAD, thiết bị lập trình sẽ tự tạo ra một
chương trình theo kiểu STL tương ứng. Nhưng ngược lại khơng phải tất cả các
chương trình ở STL cĩ thể chuyển sang LAD.
- Số lượng các điều kiện mà cĩ thể được sử dụng trong sơđồ hình thang là khơng giới hạn nếu dung lượng bộ nhớ chưa bị vượt quá giới hạn cho phép.
