2.2.1-Tập lệnh của s7 200
2.2.1.1Lệnh vào / ra.
Lệnh Load (LD):
Lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cịn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit.
Tốn hạng gồm: I, O, M, SM, V, C, T.
Tiếp điểm thường mở sẽ đĩng khi ngõ vào PLC cĩ địa chỉ là 1.
Dạng LAD Dạng STL
LD I0.0 = Q0.0
Lệnh Load Not (LDN):
Lệnh LDN nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cịn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit.
Dạng LAD Dạng STL LDN I0.0 = Q0.0 Các dạng khác nhau của lệnh LD,LDN: STL LAD Mơ tả Tốn hạng LD n n
┤├ Tiêp điểm thường mở sẽ đĩng nếu n=1
LDN n n
┤/├
Tiêp điểm đĩng sẽ mở khi n=1
LDI n n
┤I├ Tiêp điểm thường mở sẽ đĩng tức thời nếu n=1
n:1
LDNI n n
┤/I├
Tiêp điểm đĩng sẽ mở tức thời khi n=1
OUTPUT (=):
Lệnh sao chép nội dung của bit đầu tiên trong ngăn xếp vào bit được chỉ định trong lệnh. Nội dung ngăn xếp khơng bị thay đổi.
LAD Mơ tả Tốn hạng
n ─( )
Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích thích khi cĩ dịng điều khiển đi qua
n: I, Q, M, SM, T, C
(bit) n
─( I ) Cuộn dây đầu ra được kích thích tức thời khi cĩ dịng điều khiển đi qua n: Q (bit)
2.2.1.2-Các lệnh ghi/xĩa giá trị cho tiếp điểm: - Lệnh SET (S)
-Lệnh RESET (R) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hai lệnh này dùng để đĩng và ngắt các điểm gián đoạn đã được thiết kế. Trong LAD, logic điều khiển dịng điện đĩng hay ngắt các cuộn dây đầu ra. Khi dịng điều khiển đến các cuộn dây thì các cuộn dây đĩng hoặc mở các tiếp điểm. Trong STL, lệnh truyền trạng thái bit đầu tiên của ngăn xếp đến các điểm thiết kế. Nếu bit này cĩ giá trị bằng 1, các lệnh S hoặc R sẽ đĩng ngắt tiếp điểm hoặc một dãy các tiếp điểm (giới hạn từ 1 đến 255). Nội dung của ngăn xếp khơng bị thay đổi bởi các lệnh này.
VD: Khi tiếp điểm I0.0 đĩng lệnh Set hoặc Reset sẽ đĩng (ngắt) một mảng gồm n (5) tiếp điểm kể từ Q0.0.
Mơ tả lệnh S (Set) và R (Reset) :
Bảng 6 - Lệnh Set(S) và Reset(R)
STL LAD Mơ tả Tốn hạng
S S-bit n S bit n ──( S )
Đĩng một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ địa chỉ S-bit R S-bit n
S bit n ──( R )
Ngắt một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ S-bit. Nếu S- bit lại chỉ vào Timer hoặc Counter thì lệnh sẽ xố bit đầu ra của Timer/Counter đĩ. SI S-bit n S bit n
──( SI )
Đĩng tức thời một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ địa chỉ S-bit S-bit: Q (bit) n(byte): IB, QB, MB, SMB, VB, AC RI S-bit n S bit n ──( RI ) Ngắt tức thời một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ địa chỉ S-bit
2.2.1.3-Các lệnh logic đại số Boolean:
Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập các mạch logic (khơng cĩ nhớ). Trong LAD các lệnh này được biểu diễn thơng qua cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hay song song các tiếp điểm thường đĩng hay các tiếp điểm thường mở. Trong STL cĩ thể sử dụng lệnh A (And) và O (Or) cho các hàm hở hoặc các lệnh AN (And Not), ON (Or Not) cho các hàm kín. Giá trị của ngăn xếp thay đổi phụ thuộc vào từng lệnh.
Lệnh AND (A)
Dạng LAD Dạng STL
LD I0.0
A I0.1
LD I0.0 AN I0.1 = Q0.0 Lệnh OR (O) Dạng LAD Dạng STL LD I0.0 O I0.1 = Q0.0 Lệnh OR NOT (ON) Dạng LAD Dạng STL LD I0.0 O I0.1 = Q0.0
2.2.1.4Các lệnh về tiếp điểm đặc biệt:
Lệnh Lệnh Tiếp điểm nào tác động cạnh xuống, tác động cạnh lên:
Cĩ thể dùng các lệnh tiếp điểm đặc biệt để phát hiện sự chuyển tiếp trạng thái của xung (sườn xung) và đảo lại trạng thái của dịng cung cấp (giá trị đỉnh của ngăn xếp). LAD sử dụng các tiếp điểm đặc biệt này để tác động vào dịng cung cấp. Các tiếp điểm đặc biệt này khơng cĩ tốn hạng riêng của chúng vì thế phải đặt chúng phía trước cuộn dây hoặc hộp đầu ra. Tiếp điểm chuyển tiếp dương/âm (các lệnh trước và sườn sau) cĩ nhu cầu về bộ nhớ, bởi vậy đối với CPU 224 cĩ thể sử dụng nhiều nhất là 256 lệnh.
Dạng LAD Dạng STL LD I0.0 EU = Q0.0 LD I0.0 ED = Q0.1 LD I0.0 NOT = Q0.2
- SM0.0: Vịng quét đầu tiên thì mở nhưng từ vịng quét thứ 2 trở đi thì đĩng. - SM0.1: Ngược lại với SM0.0, vịng quét đầu tiên tiếp điểm này đĩng, kể từ vịng quét thứ 2 thì mở ra và giữ nguyên trong suốt quá trình hoạt động.
- SM0.4: Tiếp điểm tạo xung với nhịp xung với chu kì là 1 phút. - SM0.5: Tiếp điểm tạo xung với nhịp xung với chu kì là 1 giây.
2.2.1.5-Các lệnh đếm (Counter) và lệnh thời gian (Timer) 2.2.1.5.1-Các lệnh điều khiển thời gian Timer :
Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều khiển vẫn thường gọi là khâu trễ. Nếu kí hiệu tín hiệu (logic) vào là x(t) và thời gian trễ tạo ra bằng Timer là τ thì tín hiệu đầu ra của Timer đĩ sẽ là x(t – τ) S7-200 cĩ 64 bộ Timer (với CPU 212) hoặc 128 Timer (với CPU 214) được chia làm 2 loại khác nhau:
Timer tạo thời gian trễ khơng cĩ nhớ (On-Delay Timer), kí hiệu là TON. Timer tạo thời gian trễ cĩ nhớ (Retentive On-Delay Timer), kí hiệu TONR.
Hai kiểu Timer của S7-200 (TON và TONR) phân biệt với nhau ở phản ứng của nĩ đối với trạng thái ngõ vào.
Cả hai Timer kiểu TON và TONR cùng bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu kể từ
thời điểm cĩ sườn lên ở tín hiệu đầu vào, tức là khi tín hiệu đầu vào chuyển trạng thái logic từ 0 lên 1, được gọi là thời điểm Timer được kích, và khơng tính khoảng thời gian khi đầu vào cĩ giá trị logic 0 vào thời gian trễ tín hiệu đặt trước. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi đầu vào cĩ giá trị logic bằng 0, TON tự động Reset cịn TONR thì khơng. Timer TON được dùng để tạo thời gian trễ trong một khoảng thời gian (miền liên thơng), cịn với TONR thời gian trễ sẽ được tạo ra trong nhiều khoảng thời gian khác nhau.
Timer TON và TONR bao gồm 3 loại với 3 độ phân giải khác nhau, độ phân giải 1ms, 10ms và 100ms. Thời gian trễ τ được tạo ra chính là tích của độ phân giải của bộ Timer được chọn và giá trị đặt trước cho Timer. Ví dụ cĩ độ phân giải 10ms và giá trị đặt trước 50 thì thời gian trễ là 500ms.
Bảng 7 - Độ phân giải các loại Timer của S7-200
Lệnh Độ phân giải Giá trị cực đại CPU 214
TON 1ms10ms 32,767s327,67s T32 và T96T33 - T36, T97-T100 100ms 3276,7s T37-T63, T101-T127 TONR 1ms 32,767s T0 và T64 10ms 327,67s T1-T4, T65-T68 100ms 3276,7s T5-T31, T69-T95
Cú pháp khai báo sử dụng Timer như sau:
LAD Mơ tả Tốn hạng
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN được kích. Nếu như giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PT thì T-bit cĩ giá trị logic bằng1. Cĩ thể Reset Timer kiểu TON bằng lệnh R hoặc bằng giá trị logic 0 tại đầu vào IN.
Txx (Word) CPU 214: 32-63, 96-127 PT: VW, T, (Word) C, IW, QW, MW, SMW, C, hằng số.
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TONR để tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN được kích. Nếu như giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PT thì T-bit cĩ giá trị logic bằng1. Chỉ cĩ thể Reset Timer kiểu TONR bằng lệnh R cho T-bit. Txx (Word) CPU 214: 0-31, 64-95 PT: VW, TR, (Word) C, IW, QW, MW, SMW, AC, AIW, hằng số.
Khi Reset một Timer, T-word và T-bit của nĩ đồng thời được xĩa và cĩ giá trị bằng 0, như vậy giá trị đếm tức thời được đặt về 0 và tín hiệu đầu ra cũng cĩ trạng thái logic 0.
Timer kiểu TON(hình 4.3)
LAD STL FBD
LD I0.0 TON T33, 50
Timer kiểu TONR(hình 4.4)
LAD STL FBD
LD I0.0
TONR T33, 10
2.2.1.5.2-các lệnh đếm – Counter:
Counter là bộ đếm thực chức năng đếm sườn xung, trong S7-200 các bộ đếm được chia làm 2 loại: bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lùi (CTUD).
Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào, tức là đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ 0 lên 1 của tín hiệu. Số xung đếm được ghi vào thanh ghi 2 byte
của bộ đếm, gọi là thanh ghi C- word.
Nội dung của thanh ghi C- word, gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm, luơn được so sánh với giá trị đặt trước của bộ đếm, được kí hiệu PV. Khi giá trị đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước này thì bộ đếm báo ra ngồi bằng cách đặt giá trị logic 1 vào 1 bit đặc biệt của nĩ gọi là C-bit. Trường hợp giá trị đếm tức thời nhỏ hơn giá trị đặt trước thì C-bit cĩ giá trị logic là 0.
Khác với các bộ Timer, các bộ đếm CTU và CTUD đều cĩ chân nối với tín hiệu điều khiển xĩa để thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (Reset) cho bộ đếm, được kí hiệu bằng chữ cái R trong LAD, hay được qui định là trạng thái logic của bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm được Reset khi tín hiệu xĩa này cĩ mức logic là 1 hoặc khi lệnh R (Reset) được thực hiện với C-bit. Bộ đếm được Reset cả C- word, C-bit đều nhận giá trị 0.
Bảng 8 - Lệnh đếm lên, đếm xuống
LAD Mơ tả Tốn hạng
Khai báo bộ đếm tiến theo sườn lên của CU. Khi giá trị đếm tức thời C-word, Cxx lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PV, C-bit (Cxx) cĩ giá trị logic bằng 1. Bộ đếm ngừng đếm khi C-word Cxx đạt được giá trị cực đại.
Cxx: (Word) CPU 214 : 0-47, 80-127 Pv(Word): VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, AC, AIW, hằng số, *VD, *AC Khai báo bộ đếm tiến/lùi, đếm
tiến theo sườn lên của CU, đếm lùi theo sườn lên của CD. Khi giá trị đếm tức thời của C-word Cxx lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PV, C-bit (Cxx) cĩ giá trị logic bằng 1. Bộ đếm ngừng đếm tiến khi C-word Cxx đạt được giá trị cực đại 32.767 và ngừng đếm lùi khi C-word Cxx đạt được giá trị cực đại -32.768.
Cxx: (Word) CPU 214 : 48-79 PV (Word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, hằng số, *VD, *AC (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sử dụng bộ đếm CTU:
LAD STL
LD I0.0 LD I0.1 CTU C40, +5
Giản đồ thời gian:
Sử dụng bộ đếm CTUD: LAD STL LD I0.0 LD I0.1 LD I0.2 CTUD C48, +5
Giản đồ thời gian:
Giản đồ thời gian 2.2.1.6-Các lệnh so sánh
Khi lập trình, nếu các quyết định về điều khiển được thực hiện dựa trên kết quả của việc so sánh thì cĩ thể sử dụng lệnh so sánh theo byte, Word hay Dword của S7- 200.
Những lệnh so sánh thường là: so sánh nhỏ hơn hoặc bằng (<=); so sánh bằng (= =) và so sánh lớn hơn hoặc bằng (>=).
Khi so sánh giá trị của byte thì khơng cần thiết phải để ý đến dấu của tốn hạng, ngược lại khi so sánh các từ hay từ kép với nhau thì phải để ý đến dấu của tốn hạng là bit cao nhất trong từ hoặc từ kép.
Trong STL những lệnh so sánh thực hiện phép so sánh byte, Word hay Dword. Căn cứ vào kiểu so sánh (<=, = =, >=), kết quả của phép so sánh cĩ giá trị bằng 0 (nếu đúng) hoặc bằng 1 (nếu sai) nên nĩ cĩ thể được kết hợp cùng các lệnh LD, A, O. Để tạo ra được các phép so sánh mà S7-200 khơng cĩ lệnh so sánh tương ứng (như so sánh
Bảng 9 - Nhĩm lệnh so sánh
LAD Mơ tả Tốn hạng
Tiếp điểm đĩng khi n1= n2 B = byte I = Integer = Word D = Double Integer R = Real n1, n2 (byte): VB, IB, QB, MB, SMB,AC, Const, *VD, *AC
Tiếp điểm đĩng khi n1>= n2 B = byte I = Integer = Word D = Double Integer R = Real n1, n2 (Word): VW, T, C, QW, MW, SMW, AC, AIW, hằng số, *VD, *AC
Tiếp điểm đĩng khi n1<= n2 B = byte I = Integer = Word D = Double Integer R = Real n1, n2 (Dword): VD, ID, QD, MD, SMD, AC, HC, hằng số, *VD, *AC
2.3.Lập trình cho hệ thống sử dụng phần mềm step7 microwinvà phần mềm logo.
2.3.1-Sử dụng phần mềm step7 microwin Chương trình:
-Q0.0 : đèn báo hệ thống đang hoạt động. -Q0.1 : đĩng cửa 1
-Q0.2 : mở cửa 1.
-Q0.3 : mở cửa vào bãi 1 (cửa 2).
-Q0.4 : đĩng cửa vào bãi 1 (cửa 2).
-Q0.5 : mở cửa ra bãi 1 (cửa 3).
-Q0.6 : đĩng cửa ra bãi 1 (cửa 3).
-Q0.7 : mở cửa vào bãi 2 (cửa 4).
-Q1.0 :đĩng cửa vào bãi 2 (cửa 4).
-Q1.1 :đĩng cửa vào bãi 1 (cửa 5).
-Q1.2 : mở cửa ra bãi 1 (cửa 5). -I0.0 :start
-I0.1 :stop
-I0.2 :cảm biến quang 1. -I0.3 : cơng tắc hành trình 1 -I0.4 : cơng tắc hành trình 2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-I0.6 :cảm biến quang 3. -I0.7 : cơng tắc hành trình 3. -I1.0 : cơng tắc hành trình 4. -I1.1 :cảm biến quang 4. -I1.2 : cơng tắc hành trình 5. -I1.3 : cơng tắc hành trình 6. -I1.4 :cảm biến quang 5. -I1.5 : cơng tắc hành trình 7. -I1.6 : cơng tắc hành trình 8. -I1.7 :cảm biến quang 6. -I2.0 : cơng tắc hành trình 9. -I2.1 : cơng tắc hành trình 10.
2.3.2. Lập Trình Bằng LoGo
-I1 :start -I2 :stop
-I3 :cảm biến quang 1. -I4 : cơng tắc hành trình 1 -I5 : cơng tắc hành trình 2 -I6 :cảm biến quang 2. -I7 :cảm biến quang 3. -I8 : cơng tắc hành trình 3. -I9 : cơng tắc hành trình 4. -I10 :cảm biến quang 4. -I11 : cơng tắc hành trình 5. -I12 : cơng tắc hành trình 6.
-I15 : cơng tắc hành trình 8. -I16 :cảm biến quang 6. -I17 : cơng tắc hành trình 9. -I18 : cơng tắc hành trình 10.
-Q1 : đèn báo hệ thống đang hoạt động. -Q2 : đĩng cửa 1
-Q3 : mở cửa 1.
-Q4 : mở cửa vào bãi 1 (cửa 2).
-Q5 :đĩng cửa vào bãi 1 (cửa 2).
-Q6 : mở cửa ra bãi 1 (cửa 3).
-Q7 :đĩng cửa ra bãi 1 (cửa 3).
-Q8 : mở cửa vào bãi 2 (cửa 4).
-Q9 :đĩng cửa vào bãi 2 (cửa 4).
-Q10 :đĩng cửa vào bãi 1 (cửa 2).
-Q11 : mở cửa ra bãi 1 (cửa 3
KẾT LUẬN
Học kì vừa qua với sự giúp tận tình của cơ giáo NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG . Chúng em đã cố gắng hồn thành đồ án mơn Điều Khiển Cơng Nghiệp
với đề tài “ lập trình và thiết kế Gara oto” mặc dù lúc đầu cịn bỡ ngỡ nhưng với sự giúp đỡ tận tình của cơ giáo NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG, chúng em đã hồn thành đồ án, cĩ thêm được nhiều kinh nghiệm quý báu trong thực tế. Kiến thúc về lập trình và các mơn học khác để sau nay cĩ đủ tự tin làm các đồ án khác và giúp chúng em:
Hiểu được nguyên lý, cấu tạo của Gara oto
Biết cách thiết kế mơ hình điều khiển và mơ hình động lực. Biết cách lập trình S7-200 và mơ phỏng PC SIMU
Kết quả mơ phỏng cho thấy mơ hình điều khiển hoạt động ổn định và đạt được những yêu cầu thực tế đặt ra. Điều đĩ chứng tỏ tính đúng đắn của việc lập trình, kết quả chính là cơ sở cho việc ứng dụng đề tài vào thực tế.
Tuy nhiên do thới gian làm đồ án cĩ hạn và kiến thức cịn non kém nên đồ án khơng thể tránh khỏi những thiếu sĩt.
Chúng em xin chân thành cảm ơn cơ giáo NGUYỄN THỊ THÚY