5. Các lệnh điều khiển Counter
3.2.2 Thiết bị điều khiển PLC S7 – 200 CPU224 1 Cấu trúc phần cứng
1. Cấu trúc phần cứng
S7 - 200 là thế hệ PLC cỡ nhỏ do hãng Siemens (CHLB Đức) sản xuất ra, nó có cấu trúc kiểu module và các module mở rộng. Các module này sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau, phù hợp với các ứng dụng tự động hoá mà đòi hỏi chi phí thấp. Thế hệ Simatic S7 - 200 ngày nay rất linh hoạt và hiệu quả sử dụng cao.
CPU S7 - 200 sử dụng nguồn nuôi 24V DC hay 100 - 230V AC (dòng điện tiêu thụ lớn nhất là từ 110 - 700mA) tuỳ thuộc cấu tạo từng loại CPU riêng biệt, t−ơng ứng với các nguồn nuôi đó thì đầu ra của nó có thể là 24V DC hay đầu ra rơle
Đầu vào của PLC là điện áp 24VDC với dòng từ 80mA tới 900mA. Số đầu vào ra tuỳ thuộc từng loại CPU nó xê dịch từ 6/4 tới 24/16 đầu vào/ra. Khả năng ghép nối module mở rộng phụ thuộc từng loại CPU, nhiều nhất là 7 module. Cho phép l−u ch−ơng trình trong một thời gian nhất định từ 50 giờ tới 190 giờ, còn khi có pin có thể l−u ch−ơng trình tới 200 ngày.
CPU của Simatic S7 - 200 có hai thế hệ, thế hệ ban đầu khi mới xuất hiện SIEMENS có dòng CPU 21x gồm có bốn loại CPU với tính năng riêng biệt. Sau này SIEMENS đ−a ra thế hệ CPU mới 22x cũng có bốn loại gần t−ơng tự với thế hệ đầu nh−ng có bổ sung một số tính năng mới. Vì vậy để đáp ứng mục đích của việc điều khiển, ở đây chúng tôi chọn loại CPU 224.
Hình3.12: Mô hình phần cứng CPU224 Đèn báo Cổng truyền thông Đầu ra Đầu vào Nối Module mở rộng Nguồn vào Hộp công tắc
* Đặc điểm kỹ thuật của CPU 224:
- Kích th−ớc của CPU (WxHxD) là: 120,5mm x 80mm x 62mm. - Khối l−ợng của CPU là: 410gam - Khối l−ợng của CPU là: 410gam
- Công suất tiêu thụ của CPU là: 10W - Bộ nhớ ch−ơng trình : 8KB
- Bộ nhớ dữ liệu: 5 KB
- Ngôn ngữ ch−ơng trình : LAD, FBD, STL - Bảo vệ ch−ơng trình : 3 mức password bảo vệ
- 256 bộ đếm: 6 bộ đếm tốc độ cao (30 kHz), bộ đếm A/B(tối đa 20 kHz), có thể sử dụng đếm tiến, đếm lùi hoặc cả đếm tiến và lùi.
- 128 bộ Timer chia làm 3 loại có độ phân giải khác nhau: 4 bộ Timer 1ms, 16 bộ Timer 10 ms, 236 Timer 100 ms.
- Số đầu vào ra: có 14 đầu vào số (digital input), 10 đầu ra số (digital output)
- Có tối đa 94 đầu vào số, 74 đầu ra số, 28 đầu vào t−ơng tự, 7 đầu ra t−ơng tự với 7 module mở rộng t−ơng tự và số.
- 2 bộ điều chỉnh t−ơng tự
- 2 đầu phát xung tốc độ cao, tần số 20 kHz cho dãy xung kiểu PTO hoặc PWM. Việc kết hợp đầu ra số tốc độ cao và bộ đếm tốc độ cao có thể sử dụng cho các ứng dụng cần điều khiển có phản hồi tốc độ.
- Tốc độ xử lý logic 0.37 às
-Tốc độ xử lý bộ Timer/Counter là 50 – 64 às
- Các chế độ ngắt và xử lý ngắt: ngắt truyền thông, ngắt theo s−ờn lên hoặc s−ờn xuống của xung, ngắt của bộ đếm tốc độ cao, và ngắt truyền xung.
* Mô tả các đèn báo trên CPU:
- SP (đèn đỏ ): Đèn đỏ báo hiệu hệ thống bị hỏng.
- RUN (đèn xanh): Đèn xanh chỉ định PLC làm việc và ch−ơng trình đ−ợc nạp vào máy.
- STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định PLC đang ở chế độ dừng, dừng ch−ơng trình đang thực hiện lại.
- Ix.x (đèn xanh): đèn xanh ở cổng vào chỉ trạng thái tức thời của cổng vào Ix.x. Đèn này báo tín hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng.
* Cổng truyền thông:
S7 200 sử dụng cổng RS485 với phích nối 9 chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với trạm PLC khác. Tốc độ truyền cho máy lập trình (kiểu PPI) là 9600 baud. Tốc độ cung cấp của PLC theo kiểu tự do là từ 300 đến 38400 baud.
S7 200 khi ghép nối với máy lập trình PG702 hoặc các máy lập trình thuộc họ PG7xx có thể sử dụng cáp nối thẳng qua MPI. Cáp đó kèm theo máy lập trình.
Ghép nối máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI với bộ chuyển đổi RS232 /RS 485.
Hình 3.14: Sơ đồ chân của cổng truyền thông
* Công tắc chọn chế độ làm việc cho CPU 224
Công tắc chọn chế độ làm việc có ba vị trí cho phép lựa chọn các chế độ làm việc khác nhau cho CPU 224
- RUN cho phép PLC thực hiện ch−ơng trình. PLC S7-200 sẽ rời khỏi chế độ RUN và chuyển sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố hoặc trong ch−ơng trình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi công tắc ở chế độ RUN. Nên quan sát trạng thái thực tại của PLC theo đèn báo.
- STOP c−ỡng bức PLC dừng công việc thực hiện ch−ơng trình đang chạy và chuyển sang chế độ STOP. ở chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại ch−ơng trình hoặc nạp lại ch−ơng trình mới.
- TERM cho phép máy lập trình quyết định một trong chế độ làm việc hoặc ở RUN hoặc ở STOP.