4. Ph−ơng pháp nghiên cứu
3.1.8. Ngôn ngữ lập trình của Simatic S7-200 [6]
S7-200 là ngôn ngữ lập trình thông dụng, thông qua nó mà ng−ời sử Nối tất cả thiết bị vào / ra với PLC Kiểm tra tất cả các dây nối Chạy thử ch−ơng trình Sửa lại phần mềm Ch−ơng trình đúng L−u ch−ơng trình vào EPROM Sắp xếp có hệ thống tất cả các bản vẽ Kết thúc Tìm hiểu các yêu cầu
của hệ thống điều khiển
Dựng một l−u đồ chung của hệ thống điều khiển
Liên kết các đầu vào / ra t−ơng ứng vỡc các đầu I/O của PLC Phiên dịch l−u đồ sang giản đồ thang Lập trình giản đồ thang vào PLC Thay đổi ch−ơng trình Mô phỏng ch−ơng trình và kiểm tra phần mềm Ch−ơng trình đúng
dụng thông tin đ−ợc với bộ điều khiển PLC bên ngoài. S7 - 200 biểu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh lập trình.
ắ Cách lập trình cho S7 - 200 nói riêng và cho bộ PLC của Siemens nói chung dựa trên hai ph−ơng pháp cơ bản .
ắ Ph−ơng pháp hình thang: (ladder logic viết tắt là LAD) đây là ph−ơng pháp đồ hoạ thích hợp đối với những ng−ời quen thiết kế mạch điều khiển logic, những kỹ s− ngành điện.
ắ Ph−ơng pháp liệt kê lệnh: STL (Statement list) đây là dạng ngôn ngữ lập trình thông th−ờng của máy tính. Bao gồm các câu lệnh đ−ợc ghép lại theo một thuật toán nhất định để tạo một ch−ơng trình. Ph−ơng pháp này phù hợp với các kỹ s− lập trình.
Một ch−ơng trình đ−ợc viết theo ph−ơng pháp LAD có thể đ−ợc chuyển sang dạng STL tuy nhiên không phải ch−ơng trình nào viết theo dạng STL cũng có thể đ−ợc chuyển sang dạng LAD.
Trong quá trình lập trình điều khiển chúng tôi viết theo ph−ơng pháp LAD do vậy khi chuyển sang STL thì bộ lệnh của STL có chức năng t−ơng ứng nh− các tiếp điểm, các cuộn dây và các hộp dây dùng trong LAD. Để làm quen và hiểu biết các thành phần cơ bản trong LAD và STL ta cần nắm vững các định nghĩa cơ bản sau:
ắ Định nghĩa về LAD: LAD là một ngôn ngữ lập trình bằng đồ hoạ. Những thành phần dùng trong LAD t−ơng ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng rơle. Trong ch−ơng trình LAD các phần tử cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic.
ắ Lập trình thang PLC thông dụng dựa trên sơ đồ thang. Việc viết ch−ơng trình t−ơng đ−ơng với vẽ mạch chuyển mạch. sơ đồ thang gồm hai đ−ờng dọc biểu diễn đ−ờng công suất. Các mạch đ−ợc nối kết qua đ−ờng ngang (các nấc thang), giữa hai đ−ờng dọc này.
ắ Các đ−ờng dọc trên sơ đồ biểu diễn đ−ờng công suất, các mạch đ−ợc nối kết giữa các đ−ờng này.
ắ Mỗi nấc thang xác định một hoạt động trong quá trình điều khiển.
ắ Sơ đồ thang đ−ợc đọc từ trái sang phải và từ trên xuống
Nấc ở đỉnh thang đ−ợc đọc từ trái sang phải. Tiếp theo, nấc thứ hai tính từ trên xuống đ−ợc đọc từ trái sang phải ... Khi ở chế độ hoạt động, PLC sẽ đi từ đầu đến cuối ch−ơng trình thang, nấc cuối của ch−ơng trình thang đ−ợc ghi chú rõ ràng, sau đó đ−ợc lập lại từ đầu. Quá trình lần l−ợt đi qua tất cả các nấc của ch−ơng trình đ−ợc gọi là chu trình.
ắ Mỗi nấc bắt đầu với một hoặc nhiều ngõ vào và kết thúc với ít nhất một ngõ ra. Thuật ngữ ngõ vào đ−ợc dùng cho hoạt động điều khiển, chẳng hạn đóng các tiếp điểm công tắc, đ−ợc dùng làm ngõ vào PLC. Thuật ngữ ngõ ra đ−ợc dùng cho thiết bị đ−ợc nối kết với ngõ ra của PLC, ví dụ, động cơ.
ắ Các thiết bị điện đ−ợc trình bày ở điều kiện chuẩn của chúng. Vì vậy, công tắc th−ờng mở đ−ợc trình bầy trên sơ đồ thang ở trạng thái mở. Công tắc th−ờng đóng đ−ợc trình bầy ở trạng thái đóng.
ắ Thiết bị bất kì có thể xuất hiện trên nhiều nấc thang. Ví dụ, có thể có END Nấc 1 Nấc 2 Nấc 3 Nấc cuối Nấc 4
rơle đóng mạch một hoặc nhiều thiết bị. Các mẫu tự và/hoặc các số giống nhau đ−ợc sử dụng để ghi nhãn cho thiết bị trong từng tr−ờng hợp.
ắ Các ngõ vào và ra đ−ợc nhận biết theo địa chỉ của chúng. Kí hiệu tuỳ theo nhà sản xuất PLC. Đó là địa chỉ ngõ vào hoặc ngõ ra trong bộ nhớ của PLC
Tiếp điểm: là biểu t−ợng (symbol) mô tả các tiếp điểm của rơle. Các tiếp điểm đó có thể là th−ờng mở hoặc th−ờng đóng
ắ Cuộn dây (Coil): Là biểu t−ợng mô tả rơle đ−ợc mắc theo chiều dòng điện cung cấp cho rơle.
ắ Hộp (Box): Là biểu t−ợng mô tả các hàm khác nhau nó làm việc khi có dòng điện chạy đến hộp. Những dạng hàm th−ờng biểu diễn bằng hộp là các bộ thời gian (Timer), bộ đếm (Counter) và các hàm toán học. Cuộn dây và các hộp phải mắc theo đúng chiều dòng điện.
Chiều dòng điện trong mạng LAD đi từ đ−ờng nguồn bên trái sang đ−ờng nguồn bên phải. Đ−ờng nguồn bên trái là dây nóng đ−ờng nguồn bên phải là đây trung hoà hay là đ−ờng trở về của nguồn cung cấp (Khi sử dụng ch−ơng trình tiện dùng Step7 Micro/Dos hoặc Step7 Micro/Win thì đ−ờng nguồn bên phải không đ−ợc thực hiện). Dòng điện chạy từ trái qua các tiếp điểm đóng đến các cuộn dây hoặc các hộp trở về nguồn bên phải.
ắ Định nghĩa về STL: Ph−ơng háp liệt kê lệnh là ph−ơng pháp thể hiện ch−ơng trình d−ới dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong ch−ơng trình kể cả các lệnh hình thức biểu diễn một chức năng của PLC. Ph−ơng pháp STL dùng các từ viết rắt gợi nhớ để lập công thức cho việc điều khiển, t−ơng tự với ngôn ngữ Assembler ở máy tính.