Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn xung, trong S7 – 200 cỏc bộ đếm được chia làm hai loại : bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lựi (CTUD).
Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lờn của tớn hiệu logic đầu vào, tức là đếm số lần thay đổi trạng thỏi logic từ 0 lờn 1 của tớn 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 giỏ trịđếm tức thời của bộ đếm, luụn được so sỏnh với giỏ trịđặt trước của bộ đếm, được ký hiệu là PV. Khi giỏ trịđếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giỏ trị đặt trước này thỡ bộ đếm bỏo ra ngoài bằng cỏch đặt giỏ trị logic 1 vào một bit đặc biệt của nú, gọi là C-bit. Trường hợp giỏ trịđếm tức thời nhỏ hơn giỏ trịđặt trước thỡ C-bit cú giỏ trị logic là 0.
49
Khỏc với cỏc bộ Timer, cỏc bộ đếm CTU và CTUD đều cú chõn nối với tớn hiệu điều khiển xúa để thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phỏt ban đầu (reset) cho bộ đếm, được ký hiệu bằng chữ cỏi R trong LAD, hay được qui định là trạng thỏi logic của bit đầu tiờn của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm được reset khi tớn hiệu xoỏ này cú mức logic là 1 hoặc khi lệnh R (reset) được thực hiện với C-bit. Khi bộđếm được reset, cả C-word và C-bit đều nhận giỏ trị 0.
Bộ đếm tiến/lựi CTUD đếm tiến khi găp sườn lờn của xung vào cổng đếm tiến, ký hiệu là CU hoặc bit thứ 3 của ngăn xếp trong STL, và đếm lựi khi gặp sườn lờn của xung vào cổng đếm lựi, ký hiệu là CD trong LAD hoặc bit thứ 2 của ngăn xếp trong STL
Bộ đếm tiến CTU cú miền giỏ trị đếm tức thời từ 0 đến 32.767. Bộ đếm tiến/lựi CTUD cú miền giỏ trịđếm tức thời từ –32.768 đến 32.767
LAD Mụ tả Toỏn hạng
CTU – Cxx
Khai bỏo bộ đếm tiến theo sườn lờn của CU. Khi giỏ trịđếm tức thời C-word Cxx lớn hơn hoặc bằng giỏ trị đặt trước PV, C-bit (Cxx) cú giỏ trị logic bằng 1. Bộ đếm được reset khi đầu vào R cú giỏ trị logic bằng 1. Bộ đếm ngừng đếm khi C- word Cxx đạt được giỏ trị cực đại.
Cxx : (word) CPU 214 : 0 ữ47 80 ữ127 PV(word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, AC, AIW, hằngsố, *VD, *AC
CTD-Cxx Khai bỏo bộ đếm tiến/lựi, đếm tiến theo sườn lờn của CU, đếm lựi theo sườn lờn của CD. Khi giỏ trị đếm tức thời C-word Cxx lớn hơn hoặc bằng giỏ trị đặt trước PV, C-bit (Cxx) cú giỏ trị logic bằng 1. Bộ đếm ngừng đếm tiến khi C-word Cxx đạt được giỏ trị cực đại 32.767 và ngừng Cxx (word) CPU 214 : 48 ữ79 PV(word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, AC, AIW, hằngsố, CU R CU CD
50 Vớ dụ minh họa cỏch sử dụng bộđếm CTU : //NETWORK COMMENTS // LD I0.0 LD I0.1 CTU C40, +5
Giản đồ thời gian :
Vớ dụ minh họa cỏch sử dụng bộ đếm CTUD :
đếm lựi khi C-word Cxx đạt được giỏ trị cực đại –32.768. CTUD reset khi đầu vào R cú giỏ trị logic bằng 1.
51 //NETWORK COMMENTS // LD I0.0 LD I0.1 LD I0.2 CTUD C48, +5 Giản đồ thời gian : 4. Cỏc lệnh so sỏnh
Khi lập trỡnh, nếu cỏc quyết định về điều khiển được thực hiện dựa trờn kết quả của việc so sỏnh thỡ cú thể sử dụng lệnh so sỏnh theo byte, Word hay Dword của S7 – 200.
LAD sử dụng lệnh so sỏnh để so sỏnh cỏc giỏ trị của byte, word hay Dword (giỏ trị thực hoặc nguyờn). Những lệnh so sỏnh thường là: so sỏnh nhỏ hơn hoặc bằng (<=); so sỏnh bằng (==) và so sỏnh lớn hơn hoặc bằng (>=).
52
Khi so sỏnh giỏ trị của byte thỡ khụng cần phải đểý đến dấu của toỏn hạng, ngược lại khi so sỏnh cỏc từ hay từ kộp với nhau thỡ phải để ý đến dấu của toỏn hạng là bit cao nhất trong từ hoặc từ kộp. Vớ dụ 7FFF > 8000 và 7FFFFFFF > 80000000. LAD Mụ tả Toỏn hạng Tiếp điểm đúng 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 đúng 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 = =BN n2 N n1 = = N n1 N n2 I = = N n1 N n2 D = = N n1 N n2 R > = BN n2 N n1 > =N n2 N n1 I > =N n2 N n1 D > = N n1 N n2 R
53
Tiếp điểm đúng 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
Trong STL những lệnh so sỏnh thực hiện phộp so sỏnh byte, từ hay từ kộp. Căn cứ vào kiểu so sỏnh (<=, ==, >=), kết quả của phộp so sỏnh cú giỏ trị bằng 0 (nếu đỳng) hoặc bằng 1 (nếu sai) nờn nú cú thể sử dụng kết hợp cựng cỏc lệnh LD, A, O. Để tạo ra được cỏc phộp so sỏnh mà S7 – 200 khụng cú lệnh so sỏnh tương ung như:
So sỏnh khụng bằng nhau (<>), so sỏnh nhỏ hơn (<) hoặc so sỏnh lớn hơn (>), cú thể tạo ra được nhờ kết hợp lệnh NOT với cỏc lệnh đó cú (==, >=, <=)
5. Đồng hồ thời gian thực
Trong thiết bị khả trỡnh S7-200 kể từ CPU 214 trở đi thỡ trong CPU cú một đồng hồ ghi giỏ trị thời gian thực gồm cỏc thụng số về Năm, thỏng, ngày, giờ, phỳt, giõy và ngày trong tuần. Đồng hồ này được cấp điện liờn tục bởi nguồn pin 3 volt.
Khi thực hiện lập trỡnh cho cỏc hệ thống tự động điều khiển cần cập nhật giỏ trị đồng hồ thời gian thực này ta phải thụng qua 2 lệnh sau:
5.1. Lệnh đọc - Cỳ phỏp dạng LAD : - Cỳ phỏp dạng STL : - Cỳ phỏp dạng LAD : - Cỳ phỏp dạng STL : < =N n2 N n1 B < =N n2 N n1 I < =N n2 N n1 D < =N n2 N n1 R
54
TODR VB0
- í nghĩa :
Lệnh này đọc nội dung của đồng hồ thời gian thực rồi chuyển sang mó BCD và lưu vào bộ đệm 8 byte liờn tiếp nhau theo thứ tự như sau :
Trong đú byte đầu tiờn được chỉđịnh bởi túan hạng T trong cõu lệnh, byte 7 chỉ sử dụng 4 bit thấp để lưu giỏ trị cỏc ngày trong tuần.
5.2. Lệnh ghi
- Cỳ phỏp dạng LAD : - Cỳ phỏp dạng STL :
TODW VB0
- í nghĩa :
Lệnh này cú tỏc dụng ghi nội dung của bộ đệm 8 byte với byte đầu tiờn được chỉ định trong túan hạng T vào đồng hồ thời gian thực. Trong đú T thuộc 1 trong những vựng nhớ sau : VB, IB, QB, MB, SMB.
55
Nếu cần điều chỉnh cỏc thụnng số về năm, thỏng, ngày, giờ, phỳt, giõy, ngày trong tuần thỡ điều chỉnh cỏc byte như sau :
- Vớ dụ: Điều chỉnh giỏ trịngày ta làm như sau :
Dạng LAD Dạng STL LD I0.0 TODR VB100 MOVB VB102, AC0 INCB AC0 MOVB AC0, VB102 TODW VB100
56 Gió sử giỏ trịtrước xử lý :
VB100 2003 VB101 02 VB102 30 VB103 09 VB104 20 VB105 35 VB106 0 VB107 4 Sau khi xử lý : VB100 2003 VB101 02 VB102 31 VB103 09 VB104 20 VB105 35 VB106 0 VB107 4
57
BÀI 3: LẮP ĐẶT Mễ HèNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC 1. Giới thiệu về chương trỡnh mụ phỏng.
Chương trỡnh mụ phỏng S7-200 simulator 1 dựng đểngười học vận hành chạy thử mạch điện. Để sử dụng phần mềm S7-200 simulator trong mỏy tớnh cần phải cú phần mềm lập trỡnh Microwin V3.2 hay V4.0 và phần mềm mụ phỏng S7-200 Simulator.
Quỏ trỡnh mụ phỏng được thực hiện như sau .
A. Soạn thảo chương trỡnh trờn phần mềm Microwin V3.2 hayV4.0 sau đú vào File / Export đểlưu file và ổ đĩa (File cú đuụi .awl)
B . Khởi động phần mềm mụ phỏng bằng cỏc nhấp đỳp vào biểu tượng Giao diện mụ phỏng xẽ xuất hiện như hỡnh sau.
58
Để mụ phỏng ta vào program/ Load Program …ctrl +A
59
Chọn tờn cần mụ phỏng và Click Open . Sau đú chọn Run để bắt đầu mụ phỏng .
2. Cỏch kết nối dõy
A . Đối với CPU 224 DC/DC/DC thỡ sơ đồ nối dõy như hỡnh dưới
60
B . Đối với CPU 224 AC/DC/Relay thỡ sơ đồ nối dõy như hỡnh sau
61
3. Cỏc mụ hỡnh và bài tập ứng dụng 3.1. Mụ hỡnh thang mỏy xõy dựng. 3.1. Mụ hỡnh thang mỏy xõy dựng.
Lập trỡnh PLC S7-200 điều khiển thang mỏy xõy dựng hoạt động với yờu cầu sau.
- Khi nhấn nỳt nhấn nõng thỡ gàu sẽ chạy lờn (đốn D sỏng) đến cụng tắc giới hạn trờn thỡ gàu dừng lại (đốn D tắt).
- Khi nhấn nỳt nhấn hạ thỡ gàu sẽ hạ xuống (đốn D sỏng) đến cụng tắc giới hạn dưới thỡ gàu dừng lại (đốn D tắt).
- Trong khi đang di chuyển nếu nhấn nỳt nhấn dừng thỡ gàu dừng lại và sau đú cú thể nõng gàu lờn hay hạ gàu xuống theo mong muốn.
62
- Trong lỳc hệ thống đang hoạt động mà cú bất kỳ sự cố nào xảy ra thỡ dừng ngay và đưa tớn hiệu nhỏy đốn với thời gian trong 1 chu kỳ là 4 giõy
3.2. Mụ hỡnh hệ thống băng tải
Lập trỡnh PLC điều khiển hệ thống băng tải với yờu cầu sau:
- Ấn ON1 Cụng tắc tơ K1 cú điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1
chạy trước. Sau 10 giõy, Cụng tắc tơ K2 cú điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 chạy sau. Sau 05 giõy tiếp theo, Cụng tắc tơ K3 cú điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 chạy sau cựng.
- Ấn OFF Cụng tắc tơ K3 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 dừng trước.
Sau 05 giõy, Cụng tắc tơ K2 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 dừng sau. Sau 10 giõy tiếp theo, Cụng tắc tơ K1 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 dừng sau cựng.
- Trong lỳc hệ thống đang hoạt động mà cú bất kỳ sự cố nào xảy ra thỡ dừng ngay và đưa tớn hiệu nhỏy đốn với thời gian trong 1 chu kỳ là 7 giõy.
3.3. Mụ hỡnh mỏy tiện đơn giản
Lập trỡnh PLC S7-200 điều khiển hệ thống mạch điện mỏy tiện hoạt động với yờu cầu sau:
- Nhấn nỳt ON động cơ bơm dầu 1Đ khởi động trực tiếp, quay 1 chiều làm việc trước.
- Động cơ mõm cặp 2Đ khởi động trực tiếp, đảo chiều trực tiếp và tự mởmỏy được sau khi động cơ 1Đ làm việc 5 giõy bằng tay gạt chuyển chế độ;
63
- Động cơ 3Đ khởi động trực tiếp, đảo chiều giỏn tiếp, truyền động cho bàn mỏy cú giới hạn hành trỡnh. 3Đ chỉ khởi động được bằng cụng tắc chuyển chế độ sau khi 1Đ và 2Đ đó làm việc.
- Nhấn nỳt OFF động cơ 2Đ dừng, sau 5 giõy 1Đ tự động dừng theo; 3Đ dừng tự do.
3.4. Mụ hỡnh hệ thống đốn giao thụng. é 1 é 1 X 1 V 1 é 2 X 2 V 2 1 1 2 2 é 2 X 2 V 2 é 1 X 1 V 1
Lập trỡnh PLC S7-200 điều khiển hệ thống đốn giao thụng hoạt động với yờu cầu: - Hệ thống điều khiển đốn giao thụng ngó tư đơn giản với 6 đốn cho 2 hướng. Xanh sỏng 15 giõy, đốn vàng sỏng 05 giõy, đốn đỏ sỏng 20 giõy.
- Gạt cụng tắc lờn ON hệ thống hoạt động. - Gạt cụng tắc xuống OFF hệ thống dừng Số trạng thỏi X1 V1 Đ1 X2 V2 Đ2 1 1 0 0 0 0 1 2 0 1 0 0 0 1 3 0 0 1 1 0 0 4 0 0 1 0 1 0 1: Sỏng; 0: Tắt
64 3.5. Mụ hỡnh hệ thống đúng gúi sản phẩm. bă ng tải 1 photosensor1 photosensor2 M 1 run stop hộp đựng sản phẩm hộp đựng sản phẩm photosensor3 M 2 bă ng tải 2
Lập trỡnh S7-200 điều khiển băng tải và đếm sản phẩm hoạt động với yờu cầu sau: Khi nhấn vào nỳt ON hệ thống được đặt ở trạng thỏi làm việc.
- Nếu Photosensor S1 phỏt hiện cú sản phẩm trờn băng tải 1 và Photosensor S3 phỏt hiện cú hộp đựng sản phẩm trờn băng tải 2 thỡ PLC ra lệnh cho băng tải 1 làm việc để chuyền sản phẩm về cuối băng tải. Khi sản phẩm qua vị trớ của Photosensor S2 thỡ Photosensor2 sẽ đếm số sản phẩm. Khi số lượng sản phẩm qua là 5, PLC ra lệnh dừng băng tải 1 đồng thời ra lệnh băng tải 2 làm việc di chuyển hộp đựng đủ sản phẩm ra khỏi vị trớ và đưa hộp đựng khụng cú sản phẩm vào vị trớ. và chu trỡnh được lặp lại như trờn.
- Trong lỳc hệ thống đang hoạt động mà cú sự cố quỏ tải xảy ra thỡ dừng ngay và đưa tớn hiệu nhỏy đốn với thời gian trong 1 chu kỳ là 4 giõy.
65
3.6. Mụ hỡnh hệ thống trộn húa chất.
Lập trỡnh PLC S7-200 điều khiển bể trộn hoạt động với yờu cầu sau:
- Ấn ON tỏc động mở Valve 1 và Valve 2 cho phộp 2 chất lỏng bắt đầu đổ vào bỡnh chứa.
- Khi bỡnh chứa được đổ đầy, cụng tắc dũ mức di chuyển lờn chạm S1, làm ngắt 2 Valve 1 và 2, và khởi động Motor hoạt động để trộn lẫn 2 chất lỏng.
- Motor hoạt động như sau: Chạy thuận 5 giõy, chạy ngược 5 giõy; chạy 5 chu kỳ thuận ngược như vậy rồi tựđộng dừng.
- Sau khi trộn xong thỡ Valve X mở để xả chất lỏng đó trộn ra ngoài.
- Khi bỡnh chứa đó xả hết thỡ cụng tắc dũ mức di chuyển xuống chạm S2, tỏc động đúng Valve X
- Hệ thống tự động hoạt động lại từ đầu cho đến hết 3 mẻ trộn thỡ tự động dừng. - Nếu thực hiện lại ta phải ấn nỳt Reset
66
3.7. Mụ hỡnh hệ thống đúng mở cửa siờu thị tựđộng
Lập trỡnh PLC S7-200 điều khiển động cơ đúng mở cửa siờu thị tự động hoạt động với yờu cầu sau:
Nhấn nỳt ON mạch điện bắt đầu làm việc khi cảm biến ngoài S1 phỏt hiện cú người đi vào thỡ cửa mở ra, sau 3s nếu khụng cú người vào thỡ tự động đúng lại. Khi cảm biến trong S2 phỏt hiện cú người đi ra thỡ của tự động mở ra, sau 3s nếu khụng cú người đi ra thỡ tự động đúng lại. Khi cửa đang đúng lại mà cảm biến S1 hoặc S2 phỏt hiện cú người đi vào hoặc đi ra thỡ cửa lại tựđộng mở ra.
Nhấn nỳt OFF thỡ mạch điện dừng làm việc và cửa luụn luụn đúng.
HTĐ
HTM
HTM S2
67
TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO
[1]Nguyễn Trọng Thuần, Điều khiển logic và ứng dựng, NXB Khoa học kỹ thuật 2006. [2] Trần Thế San (biờn dịch), Hướng dẫn thiết kế mạch và lập trỡnh PLC, NXB Đà Nẵng 2005.