4.2.1. Cấu trúc phần cứng của CPU
Khái quát chung:
S7- 200 làthiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng siemens cấu trúc theo module cĩ các module mở rộng các module này đợc sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau.
Thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi lý CPU 212 và CPU 214 về hình thức bên ngồi sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết đợc 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 hai 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.
Cấu trúc CPU 212
-512 từ đơn ( Word ) tức là 1 kbyte, để lu chơng trình thuộc miền bộ nhớ đọc/ghi đợc và khơng bị mất dữ liệu nhờ cĩ giao diện EPROM .Vùng nhớ với tính chất nh vậy đợc gọi là vùng nhớ non-votatile 512 từ đơn đợc lu dữ liệu trong đĩ cĩ 100 từ nhớ đọc/ghi thuộc miền nhớ 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 tơng tự (analog)
Tổng số cổng logic vào /ra cực đại là 64 cổng vào và 64 cổng ra.
64 bộ tạo thời gian trễ (time ) trong đĩ cĩ 2 time cĩ độ phân giải 1ms , 8time cĩ độ phân giải 10 ms và 54 time cĩ độ phân giải 100ms. 64 bộ đếm (counter ) chia làm 2 loại bộ đếm chỉ đếm tiến và loại bộ đếm vừa đếm tiến vừa đếm lùi. 368 bít 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 sờn lên hoặc 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
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 (4kbyte ) thuộc miền nhớ đọc /ghi non - volatile để lu chơng trình (dùng nhớ cĩ giao diện EEPROM ).
2048 từ đơn (4kbyte) thuộc kiểu đọc /ghi để lu 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 QI.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 10 ms 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 sờn lên hoặc sờn 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 7 khz. 2bộ phát xung nhanh cho dãy xung kiểu:
PTO ( Pulse traisn output ) : điều tần
PWM (Pulse width modulation ) : điều rộng xung 2 bộ chỉnh tơng 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 . ĐènSF sáng lên khi PLC bị hỏng hĩc .
+ Run (đèn xanh ) : đèn xanh chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chơng trình đợc nạp vào trong máy.
+ Stop (đèn vàng ) : đèn vàng chỉ PLC đang ở chế độ dừng
+ Ixx (đèn xanh ) : đèn xanh ở cổng vào chỉ định ở trạng thái tức thời của cổng Ixx ( 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 hoặc Stop
4.2.2. Cấu trúc bộ nhớ :
Bộ điều khiển lập trình S7 -200 đợc chia thành 4 vùng nhớ. Với 1 tụ cĩ nhiệm vụ duy trì dữ liệu trong thời gian nhất định khi mất nguồn bộ nhớ S7 -200 cĩ tính năng động cao ,đọc và ghi đợc trong phạm vi tồn vùng loại trừ các bít đặc biệt SM (Special Memory) chỉ cĩ thể truy nhập để đọc.