1- Khái quát chung :
PLC viết tắc của programmable logic controller là thiết bị điều khiển logic cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tốn điều khiển logic qua một ngơn ngữ lập trình bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu:
- Lập trình dễ dàng vì ngơn ngữ lập trình dễ học - Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, tu sửa
- Dung lượng bộ nhớ lớn để cĩ thể chứa được những chương trình phức tạp
- Hồn tồn tin cậy trong mơi trường cơng nghiệp
- Giao tiếp với các thiết bị thơng tín máy tính, nối mạng các module mở rộng
- Giá cả phù hợp
Bộ điều khiển lập trình PLC được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng Rơ le và thiết bị cồng kềnh nĩ tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản. PLC cịn thực hiện các tác vụ định thì và đếm làm tăng khả năng điều khiển, thực hiện logic được lập trong chương trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngồi tương ứng, S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Siemens cấu trúc theo kiển module cĩ các module mở rộng các module này được sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi xử lý CPU 212 và CPU 214 về hình thức bên ngồi sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết được nhờ số đầu vào ra và nguồn cung cấp
- CPU 212 cĩ 8 cổng vào và 6 cổng ra cĩ khả năng mở rộng thêm bằng 2 module
mở rộng
- CPU 214 cĩ 14 cổng vào và 10 cổng ra và cĩ khả năng mở rộng thêm bằng 7
module mở rộng
2- Cấu trúc CPU 212
- 512 từ đơn (word) tức là 1 kbyte, để lưu chương trình thuộc miền bộ nhớ đọc/ ghi được và khơng bị mất dữ liệu nhờ cĩ giao diện với Eprom. Vùng nhớ với tính chất như vậy được gọi là vùng nhớ non – volatile
- 512 từ đơn được lưu dữ liệu trong đĩ cĩ 100 từ nhớ đọc/ ghi thuộc miền non – volatile
- 8 cổng vào logic và 6 cổng ra logic
- Cĩ thể ghép nối 2 module để mở rộng số cổng vào/ra, bao gồm cả 2 module
tương tự (analog)
- Tổng số cổng logic vào/ ra cực đại là 64 cổng vào và 64 cổng ra
- 64 bộ tạo thời gian trễ (timer) trong đĩ cĩ 2 timer cĩ độ phân giải 1ms 8 timer cĩ độ phân giải 10ms và 54 timer cĩ độ phân giải 100ms
- 64 bộ đếm (counter) chia làm 2 loại loại bộ đếm chỉ đếm tiến và loại vừa đếm tiến vừa đếm lùi
- 368 bit nhớ đặc biệt sử dụng làm các bit trạng thái hoặc các bit đặt chế độ làm việc
- Cĩ các chế độ ngắt và xử lý tín hiệu khác nhau bao gồm ngắt truyền thơng ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống. Ngắt theo thời gian và ngắt báo hiệu của bộ đếm tốc độ cao (2kHz)
- Bộ nhớ khơng bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 50 giờ khi PLC bị mất
nguồn nuơi
3- Cấu trúc CPU 214
- CPU 214 bao gồm 14 ngõ vào và 10 ngõ ra cĩ khả năng mở rộng thêm bằng 7
module mở rộng
- 2048 từ đơn (4 kbyte) thuộc miền nhớ đọc/ghi non – volatile để lưu chương trình (dùng nhớ cĩ giao diện với EEPROM)
- 2048 từ đơn (4kbyte) thuộc kiểu đọc ghi để lưu dữ liệu (trong đĩ cĩ 512 từ đầu thuộc miền EEPROM)
IO.O, QO.O, VO.O, SMO.1
- Tổng số cổng vào/ ra cực đại là 64 cổng vào và 64 cổng ra - Cĩ 14 ngõ vào từ IO.O ÷ IO.1 và I1.O ÷ I1.5
- Cĩ 10 ngõ ra từ QO.O ÷ IO.1 và Q1.O ÷ Q1.1
- Cĩ thể gắn thêm 1 module mở rộng bao gồm cả module analog
- 128 timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau 4 timer 1ms, 16 timer 10ms và 108 timer 100ms
- Cĩ 128 bộ đếm chia làm hai loại + Chỉ đếm lên CTU
+ Vừa đếm lên vừa đếm xuống CTUD
- Cĩ 688 bít nhớ đặc biệt dùng để thơng báo trạng thái và đặt chế độ làm việc + SMO.O : luơn ở trạng thái 1
+ SMO.1 : bằng 1 trong vịng quét đầu tiên
- Các chế độ ngắt và xử lý ngắt gồm ngắt truyền thơng, ngắt theo sườn lên hoặc xuống, ngắt thời gian ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền xung
- Cĩ 3 bộ đếm tốc độ cao với nhịp 2kHz và 7kHz - 2 bộ phát xung nhanh cho dãy xung kiểu
PTO (Pulse traisn output) : điều tần
PWM (Pulse width modulation) : điều rộng xung - 2 bộ chỉnh tương tự
- Tồn bộ vùng nhớ khơng bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ khi PLC bị mất nguồn nuơi
- Các đèn báo trên S7-200 CPU 214
+ SF (đèn đỏ) : đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng. Đèn SF sáng lên khi PLC bị hỏng hĩc
+ Run (đèn xanh) : đèn xanh chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình được nạp vào trong máy
+ Stop (đèn vàng): đèn vàng chỉ định PLC đang ở chế độ dừng
+ Ix.x (đèn xanh) : đèn xanh ở cổng vào chỉ định ở trạng thái tức thời của cổng Ix.x
(X.X = 0.0 ÷ 1.5)
+ Qy.y (đèn xanh): đèn xanh ở cổng ra báo hiệu trạng thái tức thời của cổng Qy.y
(y.y = 0.0 ÷ 1.1)
+ TERM : cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ hoạt động cho PLC hoặc Run hoặcStop